JP7600596B2 - 積層体 - Google Patents
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Description
1) 樹脂フィルムの一方の面に剥離フィルムA、他方の面に剥離フィルムBを有する積層体であって、前記樹脂フィルムが化学式1の構造を有するセグメントと化学式2の構造を有するセグメントを含み、前記樹脂フィルムの、温度25℃、周波数1Hz条件における貯蔵弾性率が、0.5MPa以上、55MPa以下かつ、損失正接が0.8以下であり、以下の式1から3を満たす積層体。
式1 F10 - F20 ≧ 20 (mN/50mm)
式2 1000 > F11 - F21 ≧ 20 (mN/50mm)
式3 F11 - F10 ≦ 10 (mN/50mm)
F10: 剥離フィルムAの剥離力
F20: 剥離フィルムBの剥離力
F11: 積層体を60℃で96時間加熱後の、剥離フィルムAの剥離力
F21: 積層体を60℃で96時間加熱後の、剥離フィルムBの剥離力
剥離力は、剥離速度1200mm/min条件における、樹脂フィルムからの180°剥離力を指す。
R2は、以下のいずれかを指す。
置換または無置換のアルキレン基。
置換または無置換のアリーレン基。
内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアルキレン基。
内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアリーレン基。
内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアルキレン基。
内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアリーレン基。
R3は、以下のいずれかを指す。
置換または無置換のアルキレン基。
置換または無置換のアリーレン基。
2) 前記剥離フィルムAが離型層を有し、前記離型層を構成する樹脂が化学式3の構造を有するセグメントを含む、1)に記載の積層体。
3) 前記剥離フィルムAが離型層を有し、前記離型層の表面自由エネルギーγ(mN/m)と原子間力顕微鏡による表面弾性率E(MPa)とが式4および式5を満たす1)または2)に記載の積層体。
式4 15≦γ≦45
式5 1≦E≦1000
4) 前記剥離フィルムAが離型層を有し、前記離型層の飛行時間型2次イオン質量分析計(TOF-SIMS)により測定されるデプスプロファイルにおいて、以下の式6および式7を満たす、1)から3)のいずれかに記載の積層体。
式6 T1(5)>T2(5)
式7 T1(25)>T2(25)
T1(5):前記離型層表面から深さ5nmの位置におけるSi(CH3)+フラグメントイオンの強度
T2(5):前記離型層表面から深さ5nmの位置におけるCnH2n+1O+フラグメントイオン(nは1から3の整数)の中で最も強いものの強度
T1(25):前記離型層表面から深さ25nmの位置におけるSi(CH3)+フラグメントイオンの強度
T2(25):前記離型層表面から深さ25nmの位置におけるCnH2n+1O+フラグメントイオン(nは1から3の整数)の中で最も強いものの強度
5) 前記樹脂フィルムが、化学式4の構造を有するセグメントを有する化合物を含み、樹脂フィルムと剥離フィルムの界面にも前記化学式4の構造を有するセグメントを有する化合物が存在する、1)から4)のいずれかに記載の積層体。
R6は、水素またはメチル基を指す。
R7は、以下のいずれかを指す。
・置換または無置換のアルキレン基、
・置換または無置換のアリーレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアルキレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアリーレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアルキレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアリーレン基。
式1 F10 - F20 ≧ 20 (mN/50mm)
式2 1000 > F11 - F21 ≧ 20 (mN/50mm)
式3 F11 - F10 ≦ 0 (mN/50mm)
F10: 剥離フィルムAの剥離力
F20: 剥離フィルムBの剥離力
F11: 積層体を60℃で96時間加熱後の、剥離フィルムAの剥離力
F21: 積層体を60℃で96時間加熱後の、剥離フィルムBの剥離力
剥離力は、剥離速度1000mm/min条件における、樹脂フィルムからの180°剥離力を指す。
なお、化学式1のR1は水素またはメチル基を指す。
R2は、以下のいずれかを指す。
置換または無置換のアルキレン基。
置換または無置換のアリーレン基。
内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアルキレン基。
内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアリーレン基。
内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアルキレン基。
内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアリーレン基。
化学式2のセグメントは、ウレタン結合によるセグメントを指す。
なお、化学式2のR3は、以下のいずれかを指す。
置換または無置換のアルキレン基。
置換または無置換のアリーレン基。
本発明の積層体を構成する樹脂フィルムは、化学式1の構造を有するセグメントと化学式2の構造を有するセグメントを含むことが好ましい。
本発明の積層体を構成する樹脂フィルムが、容易に伸縮できるようにするには、好ましい粘弾性範囲がある。具体的には、フィルムの取り扱い性向上、柔軟性向上、印刷適性などの観点から温度25℃周波数1Hz条件における貯蔵弾性率が、0.5MPa以上55MPa以下であることが好ましく、1MPa以上、25MPa以下であることがより好ましい。貯蔵弾性率は、DMA(動的粘弾性測定)法により測定された値を指し、その測定方法は後述する。樹脂フィルムの貯蔵弾性率は、0.5MPa以上であることにより、タックが強すぎてしまうことを抑制でき、後工程でのフィルムの取り扱いに支障がでることを抑制することができ、同様の観点から2.0MPa以上であることがより好ましい。
積層体を構成する、2枚の剥離フィルムを樹脂フィルムから剥離する際の間の剥離力には、好ましい範囲があり、前述の式1から式3を満たすことが好ましい。ここで、剥離力は、剥離速度1200mm/分おける、樹脂フィルムからの180°剥離力を指し、実施例に記載の方法で求めることができる。
さらに、本発明者らは、積層体における剥離フィルムと樹脂フィルムの剥離力をコントロールする観点から、剥離フィルムに用いられる離型層の特性に着目して詳細に検討を行った。その結果、離型層の表面自由エネルギーと表面弾性率をある範囲とすることが重要であることを見出した。すなわち、前述の剥離フィルムAは、離型層を有することが好ましく、離型層の表面自由エネルギーγ(mN/m)と、原子間力顕微鏡による表面弾性率E(MPa)が、特定の関係、すなわち式4および式5を満たすことが好ましい。
式4 15≦γ≦45
式5 10≦E≦1,000。
非特許文献3:J.Panzer :J.Colloid Interface Sci.,44,142 (1973).。
また、前述の剥離フィルムAの離型層表面の組成には、好ましい範囲がある。具体的には飛行時間型2次イオン質量分析計(TOF-SIMS)により測定されるデプスプロファイルにおいて、離型層表面から深さ5nmの位置におけるSi(CH3)+フラグメントイオンの強度T1(5)(以下、T1(5)と記載することもある)、離型層表面から深さ5nmの位置におけるCnH2n+1O+フラグメントイオン(nは1から3の整数)の中で最も強いものの強度T2(5)(以下、T2(5)と記載することもある)、離型層表面から深さ25nmの位置におけるSi(CH3)+フラグメントイオンの強度T1(25)(以下、T1(25)と記載することもある)および離型層表面から深さ25nmの位置におけるCnH2n+1O+フラグメントイオン(nは1から3の整数)の中で最も強いものの強度T2(25):(以下、T2(25)と記載することもある)が、前述の式6および式7を満たすことが好ましい。
また、本発明者らは、積層体における剥離フィルムと樹脂フィルムの剥離力をコントロールする観点から、樹脂フィルムと剥離フィルムの界面特性に着目して詳細に検討を行った。その結果、樹脂フィルムは、前述の化学式1、化学式2の他に、化学式4の構造を有するセグメント、すなわちポリオール残基が(メタ)アクリル残基と結合したセグメントを有する化合物を含み、かつ樹脂フィルムと剥離フィルムの界面にも前記化合物が存在することが好ましいことが明らかになった。
以下、本発明の実施の形態について具体的に述べる。
本発明の積層体は、樹脂フィルムの両方の面に剥離フィルムがついていれば、平面状態や、ロール状、または成形等による3次元形状のいずれであってもよい。
本発明の積層体を構成する樹脂フィルムは、単体で膜状の構造を成り立たせているものであれば、それを構成する層数に特に限定はなく、1層から形成されていてもよいし、2層以上の層から形成されていてもよい。
本発明の積層体を構成する、剥離フィルムAと剥離フィルムBは、前述の剥離力の関係を達成することができれば、特に限定されないが、異なるフィルムである方が好ましい。剥離フィルムの厚みは、前述の剥離力の観点からは特に限定されないが、加工工程での取り扱いやすさや、加工工程での耐熱性などの観点から、適宜選択される。
本発明の積層体を構成する、剥離フィルムAと剥離フィルムBは、前述のように離型層を有することが好ましい。離型層は、密着性や帯電防止性、耐溶剤性等を付与する観点から複数の層から構成されていてもよく、剥離フィルムの両面にあってもよい。
本発明の積層体の製造方法は、特に限定されないが、剥離フィルム上に、樹脂前駆体を含む塗料組成物を塗布し、塗布層を形成する工程(工程1)、塗布層から溶媒を除去する工程(工程2)、塗布層に活性エネルギー線を照射して、樹脂前駆体を架橋する工程(工程3)、樹脂フィルムに剥離フィルムを貼合する工程(工程4)を経る方法が好ましい。
積層体の製造方法にて用いられる「塗料組成物」は、剥離フィルム上に面内均一に塗布でき、本発明の特性を示す樹脂フィルムを形成することができれば特に限定されないが、前述の積層体の製造方法に適した塗料組成物であることが好ましい。具体的には、前述の樹脂前駆体と、後述する溶媒やその他の成分を加えて、塗料組成物とすることが好ましい。
前述の塗料組成物にて用いられる「樹脂前駆体」は、架橋させることができる部位を有する化合物であれば、特に限定されないが化学式6の構造を有するセグメントを含む樹脂前駆体が好ましく、化学式7の構造を有するセグメントを含む樹脂前駆体がより好ましい。
・置換または無置換のアルキレン基、
・置換または無置換のアリーレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアルキレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアリーレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアルキレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアリーレン基。
・置換または無置換のアルキレン基、
・置換または無置換のアリーレン基。
・置換または無置換のアルキレン基、
・置換または無置換のアリーレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアルキレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアリーレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアルキレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアリーレン基。
・置換または無置換のアルキレン基、
・置換または無置換のアリーレン基。
前述の塗料組成物は、溶媒を含んでもよく、塗布層を面内に均一に形成するためには、溶媒を含む方が好ましい。溶媒の種類数としては1種類以上20種類以下が好ましく、より好ましくは1種類以上10種類以下、さらに好ましくは1種類以上6種類以下、特に好ましくは1種類以上4種類以下である。ここで「溶媒」とは、前述の乾燥工程にてほぼ全量を蒸発させることが可能な、常温、常圧で液体である物質を指す。
前述の塗料組成物は,酸化防止剤、重合開始剤、硬化剤や触媒を含むことが好ましい。重合開始剤および触媒は、樹脂フィルムの架橋を促進するために用いられる。重合開始剤としては、塗料組成物に含まれる成分をアニオン、カチオン、ラジカル重合反応等による重合、縮合または架橋反応を開始あるいは促進できるものが好ましい。
本発明の積層体を構成する、前記剥離フィルムAの離型層は、化学式8の構造を有するセグメントおよび/または化学式9の構造を有するセグメントを含むことがより好ましい。剥離フィルムAの離型層が化学式8の構造を有するセグメントおよび/または化学式9の構造を有するセグメントを含むことで、剥離力の経時変化を抑え、より長期間安定化することができ、樹脂フィルムの品位をより向上させることができる。
本発明の積層体、樹脂フィルムは、光学特性、柔軟性、伸縮性、搬送性に優れるといった利点を活かし、特に高い柔軟性や伸縮性が求められる用途に好適に用いることができる。
樹脂前駆体の合成において、使用する原材料は以下の通りである。
・IPDI:イソホロンジイソシアネート。
・MDI:4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート。
・MPDAA:ポリ(3-メチルペンタンジオールアジペート) 株式会社クラレ製クラレポリオールP-2010(重量平均分子量 2,000)。
・PBAA-1:ポリブチレンアジペート 東ソー株式会社製“ニッポラン”(登録商標)3027(重量平均分子量2,500)。
・PEAA:ポリエチレングリコールアジペート 東ソー株式会社製“ニッポラン”(登録商標)4040(重量平均分子量2,000)。
・HEA:ヒドロキシエチルアクリレート。
・4HBA:4-ヒドロキシブチルアクリレ-ト。
温度計、撹拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹き込み口を備えた4つ口フラスコに、ジイソシアネートとしてIPDI、ポリオールとしてPBAA-1、及びトルエンを入れた。このとき、ジイソシアネートとポリオールのモル比が0.43:0.29となるようにし、固形分濃度が60質量%になるようにした。90℃で反応させ、未反応時における残存イソシアネート基を100質量%としたとき、反応により残存イソシアネート基が1.4質量%となった時点で温度を70℃に下げ、ヒドロキシアクリレートとして4HBAを加えた。このとき、未反応時におけるジイソシアネートとポリオールとヒドロキシアクリレートのモル比が0.43:0.29:0.29となるようにした。未反応時における残存イソシアネート基を100質量%としたとき、反応により残存イソシアネート基が0.3質量%となった時点で加熱を止めて反応を終了し、トルエンを追加して固形分濃度を60質量%に調整して、樹脂前駆体1のトルエン溶液を得た。
前記樹脂前駆体1の合成に対し、ジイソシアネート、ポリオール、ヒドロキシアクリレートの組み合わせをジイソシアネートとしてMDI、ポリオールとしてMPDAA、ヒドロキシアクリレートとしてHEAに変えた以外は同様にして、樹脂前駆体2のトルエン溶液を合成した。
前記樹脂前駆体1の合成に対し、ジイソシアネート、ポリオール、ヒドロキシアクリレートの組み合わせをジイソシアネートとしてMDI、ポリオールとしてPEAA、ヒドロキシアクリレートとしてHEAとし、未反応時おける各成分のモル比を0.53:0.35:0.12に変えた以外は同様にして、樹脂前駆体3のトルエン溶液を合成した。
前記樹脂前駆体1の合成に対し、ジイソシアネート、ポリオール、ヒドロキシアクリレートの組み合わせと未反応時における各成分のモル比を0.48:0.32:0.20に変えた以外は同様にして、樹脂前駆体4のトルエン溶液を合成した。
前記樹脂前駆体1の合成に対し、ジイソシアネート、ポリオール、ヒドロキシアクリレートの組み合わせと未反応時における各成分のモル比を0.51:0.35:0.12に変えた以外は同様にして、樹脂前駆体5のトルエン溶液を合成した。
樹脂フィルム用料組成物の調合において、使用する原材料は以下の通りである。
・添加剤A: フッ素系レベリング剤 “フタージェント”(登録商標)650AC (株式会社ネオス製)
・添加剤B: アクリル系レベリング剤 “BYK”(登録商標)-UV3535 (ビックケミージャパン株式会社製)。
・添加剤C: シリコーン系レベリング剤 “BYK”(登録商標)3550 (ビックケミージャパン株式会社製)。
・添加剤D: アクリル系レベリング剤“BYK”(登録商標)394 (ビックケミージャパン株式会社製)。
以下の材料とメチルエチルケトンを用いて希釈し、固形分濃度40質量%の樹脂層形成用塗料組成物1を得た。
・樹脂前駆体1 トルエン溶液(固形分濃度60質量%) : 100質量部。
・光重合開始剤 “IRGACURE”(登録商標)184 (BASFジャパン株式会社製) : 1.5質量部。
・添加剤A : 0.02質量部。
・添加剤B : 0.03質量部。
以下の材料とメチルエチルケトンを用いて希釈し、固形分濃度40質量%の樹脂層形成用塗料組成物2を得た。
・樹脂前駆体1 トルエン溶液(固形分濃度60質量%) : 100質量部。
・光重合開始剤 “IRGACURE”(登録商標)184 (BASFジャパン株式会社製) : 1.5質量部。
・添加剤A : 0.02質量部。
・添加剤B : 1.0質量部。
以下の材料とメチルエチルケトンを用いて希釈し、固形分濃度40質量%の樹脂層形成用塗料組成物3を得た。
・樹脂前駆体1 トルエン溶液(固形分濃度60質量%) : 100質量部。
・光重合開始剤 “IRGACURE”(登録商標)184 (BASFジャパン株式会社製) : 1.5質量部。
・添加剤A : 0.02質量部。
・添加剤B : 5.0質量部。
以下の材料とメチルエチルケトンを用いて希釈し、固形分濃度40質量%の樹脂層形成用塗料組成物4を得た。
・樹脂前駆体1 トルエン溶液(固形分濃度60質量%) : 100質量部。
・光重合開始剤 “IRGACURE”(登録商標)184 (BASFジャパン株式会社製) : 1.5質量部。
・添加剤A : 0.02質量部。
以下の材料とメチルエチルケトンを用いて希釈し、固形分濃度40質量%の樹脂層形成用塗料組成物5を得た。
・樹脂前駆体1 トルエン溶液(固形分濃度60質量%) : 100質量部。
・光重合開始剤 “IRGACURE”(登録商標)184 (BASFジャパン株式会社製) : 1.5質量部。
・添加剤A : 0.02質量部。
・添加剤C : 0.03質量部。
以下の材料とメチルエチルケトンを用いて希釈し、固形分濃度40質量%の樹脂層形成用塗料組成物6を得た。
・樹脂前駆体1 トルエン溶液(固形分濃度60質量%) : 100質量部。
・光重合開始剤 “IRGACURE”(登録商標)184 (BASFジャパン株式会社製) : 1.5質量部。
・添加剤A : 0.02質量部。
・添加剤D : 0.03質量部。
以下の材料とメチルエチルケトンを用いて希釈し、固形分濃度40質量%の樹脂層形成用塗料組成物7を得た。
・樹脂前駆体2 トルエン溶液(固形分濃度60質量%) : 100質量部。
・光重合開始剤 “IRGACURE”(登録商標)184 (BASFジャパン株式会社製) : 1.5質量部。
・添加剤A : 0.02質量部。
・添加剤B : 0.03質量部。
以下の材料とメチルエチルケトンを用いて希釈し、固形分濃度40質量%の樹脂層形成用塗料組成物8を得た。
・樹脂前駆体3 トルエン溶液(固形分濃度60質量%) : 100質量部。
・光重合開始剤 “IRGACURE”(登録商標)184 (BASFジャパン株式会社製) : 1.5質量部。
・添加剤A : 0.02質量部。
・添加剤B : 0.03質量部。
以下の材料とメチルエチルケトンを用いて希釈し、固形分濃度40質量%の樹脂層形成用塗料組成物9を得た。
・樹脂前駆体4 トルエン溶液(固形分濃度60質量%) : 100質量部。
・光重合開始剤 “IRGACURE”(登録商標)184 (BASFジャパン株式会社製) : 1.5質量部。
・添加剤A : 0.02質量部。
・添加剤B : 0.03質量部。
[樹脂層用塗料組成物10]
以下の材料とメチルエチルケトンを用いて希釈し、固形分濃度40質量%の樹脂層形成用塗料組成物10を得た。
・樹脂前駆体5 トルエン溶液(固形分濃度60質量%) : 100質量部。
・光重合開始剤 “IRGACURE”(登録商標)184 (BASFジャパン株式会社製) : 1.5質量部。
・添加剤A : 0.02質量部。
・添加剤B : 0.03質量部。
表2に用いた樹脂層用塗料組成物、並びに樹脂層厚みについてまとめた。
離型層用塗料組成物の調合において、使用する原材料は以下の通りである。
下記材料を混合し、メチルエチルケトン/イソプロピルアルコール混合溶媒(質量混合比50/50)を用いて希釈し、固形分濃度5質量%の離型層用塗料組成物1を得た。
・側鎖型カルビノール変性反応型シリコーンオイル
(X-22-4015 信越化学工業(株) 有効分100質量%):5質量部
・両末端型ポリエーテル変性反応型シリコーンオイル
(X-22-4952 信越化学工業(株) 有効分100質量%):5質量部
・アクリル変性アルキド樹脂溶液
(ハリフタール KV-905 ハリマ化成株式会社 固形分濃度 53質量%):100質量部
・イソブチルアルコール変性メラミン樹脂溶液
(“メラン”(登録商標)2650L 日立化成株式会社 固形分濃度 60質量%):20質量部
・パラトルエンスルホン酸:5質量部。
下記材料を混合し、トルエン/ヘプタン混合溶媒(質量混合比50/50)を用いて希釈し、固形分濃度2質量%の離型層用塗料組成物2を得た。
・メチルビニルポリシロキサンおよびメチル水素化ポリシロキサンのトルエン溶液
(“LTC”(登録商標)752 Coating 東レ・ダウコーニング(株)製 固形分濃度 30質量%):85質量部
・剥離添加剤
(BY24-4980 東レ・ダウコーニング(株)製 固形分濃度 30質量%):5質量部
・メチルビニルポリシロキサンと白金の錯体溶液
(PL-50T 信越化学工業(株)製):0.1質量部。
下記材料を混合し、メチルエチルケトン/イソプロピルアルコール混合溶媒(質量混合比50/50)を用いて希釈し、固形分濃度5質量%の離型層用塗料組成物3を得た。
・片末端型カルビノール変性反応型シリコーンオイル
(X-22-170DX 信越化学工業(株) 有効分100質量%):1質量部
・両末端型ポリエーテル変性反応型シリコーンオイル
(X-22-4952 信越化学工業(株) 有効分100質量%):5質量部
・アクリル変性アルキド樹脂溶液
(ハリフタール KV-905 ハリマ化成株式会社 固形分濃度 53質量%):100質量部
・イソブチルアルコール変性メラミン樹脂溶液
(“メラン”(登録商標)2650L 日立化成株式会社 固形分濃度 60質量%):20質量部
・パラトルエンスルホン酸:5質量部。
下記材料を混合し、メチルエチルケトン/イソプロピルアルコール混合溶媒(質量混合比50/50)を用いて希釈し、固形分濃度5質量%の離型層用塗料組成物4を得た。
・片末端型カルビノール変性反応型シリコーンオイル
(X-22-170DX 信越化学工業(株) 有効分100質量%):5質量部
・両末端型ポリエーテル変性反応型シリコーンオイル
(X-22-4952 信越化学工業(株) 有効分100質量%):5質量部
・アクリル変性アルキド樹脂溶液
(ハリフタール KV-905 ハリマ化成株式会社 固形分濃度 53質量%):100質量部
・イソブチルアルコール変性メラミン樹脂溶液
(“メラン”(登録商標)2650L 日立化成株式会社 固形分濃度 60質量%):20質量部
・パラトルエンスルホン酸:5質量部。
下記材料を混合し、メチルエチルケトン/イソプロピルアルコール混合溶媒(質量混合比50/50)を用いて希釈し、固形分濃度5質量%の離型層用塗料組成物5を得た。
・長鎖アルキル基含有アミノアルキド樹脂のトルエン/キシレン/イソブタノール/メタノール混合溶液
(日立化成(株)社製、“テスファイン”(登録商標)305、固形分濃度 50質量%)。
下記材料を混合し、トルエン/イソプロピルアルコール混合溶媒(質量混合比20/10)を用いて希釈し、固形分濃度4質量%の離型層用塗料組成物6を得た。
・長鎖アルキルウレタンアクリレートと多官能アクリレートモノマーの混合物のトルエン溶液
(TA37-400A 日立化成株式会社製 固形分濃度 50質量%):3質量部
・αヒドロキシアセトフェノン型光重合開始剤
(“イルガキュア”(登録商標)184 BASFジャパン(株)):3質量部。
下記材料を混合し、トルエン/ヘプタン混合溶媒(質量混合比50/50)を用いて希釈し、固形分濃度2質量%の離型層用塗料組成物7を得た。
・メチルビニルポリシロキサンおよびメチル水素化ポリシロキサンのトルエン溶液
(“LTC”(登録商標)752 Coating 東レ・ダウコーニング(株)製 固形分濃度 30質量%):95質量部
・剥離添加剤
(BY24-4980 東レ・ダウコーニング(株)製 固形分濃度 30質量%):5質量部
・メチルビニルポリシロキサンと白金の錯体溶液
(PL-50T 信越化学工業(株)製):0.1質量部。
下記材料を混合し、トルエン/ヘプタン混合溶媒(質量混合比50/50)を用いて希釈し、固形分濃度2質量%の離型層用塗料組成物8を得た。
・メチルビニルポリシロキサンおよびメチル水素化ポリシロキサンのトルエン溶液:10質量部 (KS847H 信越化学工業(株)製 固形分濃度 30質量%)
・メチルビニルポリシロキサンと白金の錯体溶液:0.1質量部(PL-50T 信越化学工業(株)製)
・トルエン:10質量部
・ヘプタン:10質量部。
[剥離フィルムA、剥離フィルムBの作成方法]
前述の離型層用塗料組成物を用いて、以下の方法を用いて離型層を形成し、剥離フィルムAおよびBを作成した。使用する離型層用塗料組成物の組み合わせは、表2に記載の通りである。
小径グラビアコーターを有する塗布装置を用い、厚み50μmのポリエステルフィルム(東レ(株)製 “ルミラー”(登録商標)S10)に、離型層用塗料組成物を指定の膜厚になるように、グラビア線数、周速、固形分濃度を調整して塗布し、次いで熱風温度140℃にて30秒保持することで、乾燥と硬化を行い剥離フィルムを得た。
小径グラビアコーターを有する塗布装置を用い、厚み50μmのポリエステルフィルム(東レ(株)製 “ルミラー”(登録商標)S10)に、離型層用塗料組成物を指定の膜厚になるように、グラビア線数、周速、固形分濃度を調整して塗布し、次いで熱風温度120℃にて30秒保持することで、乾燥と硬化を行い剥離フィルムを得た。
小径グラビアコーターを有する塗布装置を用い、厚み50μmのポリエステルフィルム(東レ(株)製 “ルミラー”(登録商標)S10)に、離型層用塗料組成物を指定の膜厚になるように、グラビア線数、周速、固形分濃度を調整して塗布し、次いで熱風温度80℃にて30秒保持することで乾燥し、次いで紫外線の照度400W/cm2、紫外線の積算光量が120mJ/cm2になる条件での高圧水銀灯を照射することにより硬化を行い、剥離フィルムを得た。
小径グラビアコーターを有する塗布装置を用い、厚み38μmのポリエステルフィルム(東レ(株)製 “ルミラー”(登録商標)S10)に、離型層用塗料組成物を指定の膜厚になるように、グラビア線数、周速、固形分濃度を調整して塗布し、次いで熱風温度120℃にて30秒保持することで、乾燥と硬化を行い剥離フィルム得た。
前項の剥離フィルムAの離型層が設けられている面上に、前記の樹脂層用塗料組成物をスロットダイコーターによる連続塗布装置を用い、乾燥後の樹脂フィルムの厚みが指定の膜厚になるようにスロットからの吐出流量を調整して塗布した。使用する樹脂層用塗料組成物の組合せは、表2に記載の通りである。次いで、以下の条件にて乾燥、硬化を行い、樹脂フィルムを形成した。
送風温度 : 温度:80℃
風速 : 塗布面側:5m/秒、反塗布面側:5m/秒
風向 : 塗布面側:基材の面に対して平行、反塗布面側:基材の面に対して垂直
滞留時間 : 2分間
(硬化工程)
溶媒を除去して得られた塗布層(未架橋の樹脂フィルム)に、下記の条件で活性エネルギー線を照射して架橋させて、塗布層を硬化し、樹脂フィルムとした。
照射出力 : 400W/cm2
積算光量 : 120mJ/cm2
酸素濃度 : 0.1体積%。
積層体および樹脂フィルム、剥離フィルムについて、次に示す性能評価を実施し、得られた結果を表4、5に示す。特に断らない場合を除き、測定は各実施例・比較例において1つのサンプルについて場所を変えて3回測定した。
積層体の剥離フィルムA、Bそれぞれに日東電工株式会社製両面テープ(品番:5000NS)を貼り、室温下180°剥離をして得た樹脂フィルムを10mm幅×150mm長の矩形に切り出し試験片とした。樹脂フィルムの貯蔵弾性率、損失正接は、JIS K7244(1998)の引張振動-非共振法に基づき(これを動的粘弾性法とする)、セイコーインスツルメンツ株式会社製の動的粘弾性測定装置DMS6100を用いて、求めた値である。
・測定モード:引張。
・チャック間距離:20mm。
・試験片の幅:10mm。
・周波数:1Hz。
・歪振幅:10μm。
・最小張力:20mN。
・力振幅初期値:40mN。
・測定温度:-100℃から200℃まで。
・昇温速度:5℃/分。
積層体において、剥離フィルムBを端部から剥離し、樹脂フィルムの剥離フィルムBを剥離した面に、日東電工株式会社製両面テープ(品番:5000NS)を貼合し、両面テープの支持基材を剥離し、ステンレス板に貼合した。次いで、樹脂フィルムと剥離フィルムAを予め端部から少し剥離しておき、引張試験機(オリエンテック製“テンシロン”(登録商標)UCT-100)で測定するための掴みしろを形成し、23℃65%RH環境下にて、引張試験機を用いて1200(mm/分)の速度で180度剥離した時の抵抗値(N)を測定した。なお、抵抗値(N)は支持基材および樹脂フィルムの幅(mm)で除した後に50倍し、それぞれの幅が50mmに相当する剥離力(mN/50mm)に換算した。
積層体において、剥離フィルムAに日東電工株式会社製両面テープ(品番:5000NS)を貼合し、両面テープの支持基材を剥離し、ステンレス板に貼合した。次いで、樹脂フィルムと剥離フィルムBを予め端部から少し剥離しておき、引張試験機(オリエンテック製“テンシロン”(登録商標)UCT-100)で測定するための掴みしろを形成し、23℃65%RH環境下にて、引張試験機を用いて1200(mm/分)の速度で180度剥離した時の抵抗値(N)を測定した。なお、抵抗値(N)は支持基材および樹脂フィルムの幅(mm)で除した後に50倍し、それぞれの幅が50mmに相当する剥離力(mN/50mm)に換算した。
得られた積層体を60℃オーブンにて、96時間加熱処理後、室温で24時間放置した。その後、積層体の剥離フィルムBを端部から剥離し、樹脂フィルムの剥離フィルムBを剥離した面に、日東電工株式会社製両面テープ(品番:5000NS)を貼合し、両面テープの支持基材を剥離し、ステンレス板に貼合した。次いで、樹脂フィルムと剥離フィルムAを予め端部から少し剥離しておき、引張試験機(オリエンテック製“テンシロン”(登録商標)UCT-100)で測定するための掴みしろを形成し、23℃65%RH環境下にて、引張試験機を用いて1200(mm/分)の速度で180度剥離した時の抵抗値(N)を測定した。なお、抵抗値(N)は支持基材および樹脂フィルムの幅(mm)で除した後に50倍し、それぞれの幅が50mmに相当する剥離力(mN/50mm)に換算した。
得られた積層体を60℃オーブンにて、96時間加熱処理後、室温で24時間放置した。その後、積層体の剥離フィルムAに日東電工株式会社製両面テープ(品番:5000NS)を貼合し、両面テープの支持基材を剥離し、ステンレス板に貼合した。次いで、樹脂フィルムと剥離フィルムBを予め端部から少し剥離しておき、引張試験機(オリエンテック製“テンシロン”(登録商標)UCT-100)で測定するための掴みしろを形成し、23℃65%RH環境下にて、引張試験機を用いて1200(mm/分)の速度で180度剥離した時の抵抗値(N)を測定した。なお、抵抗値(N)は支持基材および樹脂フィルムの幅(mm)で除した後に50倍し、それぞれの幅が50mmに相当する剥離力(mN/50mm)に換算した。
剥離フィルムAの離型層の表面について、AFM(Burker Corporation製 Dimension Icon)を用い、PeakForceQNMモードにて測定を実施し、得られたフォースカーブから付属の解析ソフト「NanoScopeAnalysis V1.40」を用いて、JKR接触理論に基づいた解析を行い、弾性率分布を求めた。
測定装置 : Burker Corporation製原子間力顕微鏡(AFM)
測定モード : PeakForceQNM(フォースカーブ法)
カンチレバー: ブルカーAXS社製SCANASYST-AIR
(材質:Si、バネ定数K:0.4(N/m)、先端曲率半径R:2(nm))
測定雰囲気 : 23℃・大気中
測定範囲 : 3(μm)四方
分解能 : 512×512
カンチレバー移動速度: 10(μm/s)
最大押し込み荷重 : 10(nN)
次いで得られたDMT Modulusチャンネルのデータを解析ソフト「NanoScopeAnalysis V1.40」にて解析し、Roughnessにて処理することにより得られた、ResultsタブのImage Raw Meanの値を、離型層表面の弾性率とした。
剥離フィルムAの離型層の表面自由エネルギーγの測定は、離型層表面に対し、水、エチレングリコール、ホルムアミド、ジヨードメタンによる25℃での静的接触角を求め、各液体での静的接触角と、J.Panzer :J.Colloid Interface Sci.,44,142 (1973).に記載の、各液体の表面自由エネルギーの分散項、極性項、水素結合項を、北崎寧昭、畑 敏雄:日本接着協会紙,8,(3) 131(1972).に記載の「畑、北崎の拡張ホークスの式」に導入し、連立方程式を解くことにより求めた。
ION TOF社製、飛行時間型2次イオン質量分析計TOF-SIMS 5および同社製測定ソフトSURFACE LAB 6を用い、2次イオン質量分析法によって、剥離フィルムAの離型層表面から深さ方向に測定して、T1(5)、T2(5)、T1(25)およびT2(25)の各フラグメントイオンの強度を算出したデプスプロファイルを得た。測定条件は以下の通りである。
1次イオン種 :Bi3 ++
1次イオン加速電圧 :25kV
パルス幅: 7.4ns
質量範囲(m/z): 0~1,500
検出イオン極性:positive(Si(CH3)+)
ラスターサイズ :300μm×300μm
スキャン数 :12回
ピクセル数: 256×256。
樹脂フィルムと剥離フィルムAの界面にも化学式4の構造を有するセグメントを有する化合物が存在するか否かは、以下の方法で判定した。
積層体を10mm幅×150mm長の矩形に切り出した後、積層体両面の剥離フィルムを剥離し、樹脂フィルムの試験片とした。引張試験機(オリエンテック製“テンシロン”(登録商標)UCT-100)を用いて、初期引張チャック間距離50mmとし、引張速度300mm/minに設定し、測定温度23℃で引張試験を行った。
ひずみ量:x=((a-50)/50)×100
応力:y=b/(k×10)
上記で得られたデータのうち、歪み量5%での応力を5%歪み応力とし、5MPa以下を合格とした。
積層体を10mm幅×150mm長の矩形に切り出した後、積層体の両面の剥離フィルムを剥離し、樹脂フィルムの試験片とした。なお、それぞれ150mm長の方向を樹脂フィルムの長手方向に合わせた。引張試験機(オリエンテック製“テンシロン”(登録商標)UCT-100)を用いて、初期引張チャック間距離50mmとし、引張速度300mm/minに設定し、測定温度23℃で引張試験を行った。復元性の優劣を見るため、変形速度と歪み量の異なる2条件で評価を行った。
弾性復元率z1=(1-(L-50)/10)×100 (%)
せん断速度s1=(50/60)/10=0.08(s-1)。
弾性復元率z2=(1-(L-20)/20)×100 (%)
せん断速度s2=(300/60)/20=0.25(s-1)
上記の評価において、条件Aが90%以上で、条件Bが70%以上を、合格とした。
3、7、11:樹脂フィルム
1、5、9:剥離フィルム
10:離型層
Claims (5)
- 樹脂フィルムの一方の面に剥離フィルムA、他方の面に剥離フィルムBを有する積層体であって、前記樹脂フィルムが化学式1の構造を有するセグメントと化学式2の構造を有するセグメントを含み、前記樹脂フィルムの、温度25℃、周波数1Hz条件における貯蔵弾性率が、0.5MPa以上、55MPa以下かつ、損失正接が0.8以下であり、剥離フィルムAおよび剥離フィルムBは、ポリエステルフィルム上に、離型層を有するものであって、以下の式1から3を満たし、剥離フィルムAの剥離力F10は1,000mN/50mmを超えない、積層体。
式1 F10 - F20 ≧ 20 (mN/50mm)
式2 1000 > F11 - F21 ≧ 20 (mN/50mm)
式3 F11 - F10 ≦ 10 (mN/50mm)
F10: 剥離フィルムAの剥離力
F20: 剥離フィルムBの剥離力
F11: 積層体を60℃で96時間加熱後の、剥離フィルムAの剥離力
F21: 積層体を60℃で96時間加熱後の、剥離フィルムBの剥離力
剥離力は、剥離速度1200mm/min条件における、樹脂フィルムからの180°剥離力を指す。
なお、R1は水素またはメチル基を指す。
R2は、以下のいずれかを指す。
置換または無置換のアルキレン基。
置換または無置換のアリーレン基。
内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアルキレン基。
内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアリーレン基。
内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアルキレン基。
内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアリーレン基。
R3は、以下のいずれかを指す。
置換または無置換のアルキレン基。
置換または無置換のアリーレン基。 - 前記剥離フィルムAが離型層を有し、前記離型層の表面自由エネルギーγ(mN/m)と原子間力顕微鏡による表面弾性率E(MPa)とが式4および式5を満たす請求項1または2に記載の積層体。
式4 15≦γ≦45
式5 1≦E≦1000 - 前記剥離フィルムAが離型層を有し、前記離型層の飛行時間型2次イオン質量分析計(TOF-SIMS)により測定されるデプスプロファイルにおいて、以下の式6および式7を満たす、請求項1から3のいずれかに記載の積層体。
式6 T1(5)>T2(5)
式7 T1(25)>T2(25)
T1(5):前記離型層表面から深さ5nmの位置におけるSi(CH3)+フラグメントイオンの強度
T2(5):前記離型層表面から深さ5nmの位置におけるCnH2n+1O+フラグメントイオン(nは1から3の整数)の中で最も強いものの強度
T1(25):前記離型層表面から深さ25nmの位置におけるSi(CH3)+フラグメントイオンの強度
T2(25):前記離型層表面から深さ25nmの位置におけるCnH2n+1O+フラグメントイオン(nは1から3の整数)の中で最も強いものの強度 - 前記樹脂フィルムが、化学式4の構造を有するセグメントを有する化合物を含み、樹脂フィルムと剥離フィルムの界面にも前記化学式4の構造を有するセグメントを有する化合物が存在する、請求項1から4のいずれかに記載の積層体。
ここで、nおよびmは2以上の整数である。
R6は、水素またはメチル基を指す。
R7は、以下のいずれかを指す。
・置換または無置換のアルキレン基、
・置換または無置換のアリーレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアルキレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアリーレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアルキレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアリーレン基。
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