KR20130095612A

KR20130095612A - 이형용 필름

Info

Publication number: KR20130095612A
Application number: KR1020120111712A
Authority: KR
Inventors: 미찌마사 오떼; 노리마사 시나다; 다까시 노가미
Original assignee: 신에츠 폴리머 가부시키가이샤
Priority date: 2012-02-20
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2013-08-28
Also published as: JP2013169679A; CN103254612A; CN103254612B; TWI492829B; TW201334938A; JP5541468B2; KR101435274B1

Abstract

본 발명은 금형이나 성형품과의 박리성이 우수하고, 게다가 금형의 형상이 설계대로 성형품에 전사되는 형 형상 전사성이 우수할 뿐 아니라, 성형품의 표면 평활성이 얻어지고, 게다가 140 ℃ 전후의 사용 온도에서의 내열성도 갖는 이형용 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 JIS A 경도가 70 이상, 비카트 연화 온도가 100 내지 180 ℃인 폴리우레탄계 엘라스토머 100 질량부에 대하여, 열가소성 불소 수지가 1 내지 400 질량부의 범위에서 함유되는 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물로 구성된다.

Description

이형용 필름{MOLD RELEASE FILM}

본 발명은 이형용 필름에 관한 것이고, 예를 들면 광반도체 소자나 반도체 소자의 몰드 성형시에 이용되며, 특히 LED 렌즈의 몰드 성형시에 이용되는 이형용 필름에 관한 것이다.

예를 들면 LED, 포토아이솔레이터, 포토트랜지스터, 포토다이오드, CCD, CMOS 등을 포함하는 광반도체 소자나, 트랜지스터, IC, LSI, 초LSI 등을 포함하는 반도체 소자는 실리콘 고무 조성물이나 에폭시 수지 조성물을 밀봉재로 하고, 몰드 성형에 의해 밀봉되어 구성되어 있다.

이러한 광반도체 소자나 반도체 소자의 밀봉에는 몰드 성형 장치가 이용되며, 이 몰드 성형 장치의 금형에 실리콘 고무 조성물이나 에폭시 수지 조성물이 밀봉재로서 충전되고, 성형된다.

이 경우, 금형과 성형품을 이형하는 방법으로서, 예를 들면 금형과 이 금형에 충전되는 밀봉재 사이에 이형용 필름을 개재시키는 방법이 실용화되고 있다(특허문헌 1 참조). 이형용 필름은 몰드 성형 장치 내에서 롤 투 롤(Roll to Roll)로 공급되어, 성형 가공 온도로 조절되어 있는 금형에 들어가, 진공으로 흡인되어 금형에 밀착하고, 그 후 밀봉재가 충전된다. 일정 시간 후에 금형이 열리면, 이형용 필름은 금형에 흡인된 상태 그대로 성형품이 이형용 필름으로부터 박리된다. 이 이형용 필름으로는, 예를 들면 열가소성 불소 수지의 사불화에틸렌-에틸렌 공중합 수지(ETFE 수지), 또는 사불화에틸렌-육불화프로필렌 공중합 수지(FEP 수지)를 포함하는 단층의 필름이 사용되고 있다(특허문헌 2 참조).

그러나, 이러한 이형용 필름을, 실리콘 고무 조성물을 밀봉재로 하는 LED 렌즈의 성형에 이용하는 경우, 예를 들면 저면이 φ 6 mm 정도이고 높이가 4 mm 정도인 포탄형 렌즈 형상에 대해서는, 이형용 필름이 진공으로 흡인되어도 신장되지 않는 경우가 있고, 신장되더라도 금형에 밀착되지 않아, 설계 그대로의 LED 렌즈가 얻어지지 않는 문제점이 발생한다. 또한, 이형용 필름의 두께를 얇게 하여 신장되기 쉽게 하면, 진공으로 흡인될 때에 금형의 엣지로 이형용 필름이 찢어져 버리는 문제점이 발생한다.

한편, 이형용 필름으로서, 하기 특허문헌 3에 나타낸 바와 같이, 결정 성분에 부틸렌테레프탈레이트를 포함하는 결정성 방향족 폴리에스테르 함유의 수지 조성물로 이루어지는 필름을 사용하는 방법이 알려져 있다.

그러나, 부틸렌테레프탈레이트를 포함하는 결정성 방향족 폴리에스테르 함유의 수지 조성물로 이루어지는 필름을 LED 렌즈의 성형에 이용하는 경우, 이형용 필름이 진공으로 흡인되면 금형에 밀착은 하지만, 항복점을 초과하여 신장되기 때문에, 이형용 필름이 부분적으로 얇아지고, 성형된 LED 렌즈의 표면에 요철이나 주름이 발생한다는 문제점이 발생한다. 또한, 실리콘 고무 조성물로는 부가형 액상 실리콘 고무가 이용되는데, 이형용 필름 중에 존재하는 화합물이 부가형 액상 실리콘 고무의 촉매독이 되어 경화 저해가 발생하고, 이형용 필름과의 접촉면이 경화하지 않고 겔상 점착물이 남는 문제점이 발생한다. 이 때문에, 부가형 액상 실리콘 고무를 이용하는 LED 렌즈의 몰드 성형에 있어서는, 이형용 필름으로서 바람직하게 사용할 수 있는 필름이 없는 것이 실정이다.

일본 특허 공개 (평)8-142105호 공보 일본 특허 공개 제2001-310336호 공보 일본 특허 공개 제2007-224311호 공보

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그의 목적은 부가형 액상 실리콘 고무를 이용하는 LED 렌즈의 몰드 성형에 있어서, 금형이나 성형품과의 박리성이 우수한 이형용 필름을 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 금형의 형상이 설계대로 성형품에 전사되는 형 형상 전사성이 우수한 이형용 필름을 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 성형품의 표면에 겔상 점착물이 남지 않고 성형품의 표면 평활성이 얻어지는 이형용 필름을 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 140 ℃ 전후의 사용 온도에서의 내열성을 갖는 이형용 필름을 제공하는 데에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머에 열가소성 불소 수지를 함유시켜 구성하고, 상기 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머는 JIS A 경도가 70 이상, 비카트(Vicat) 연화 온도가 100 내지 180 ℃이고, 상기 열가소성 불소 수지는 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머 100 질량부에 대하여 1 내지 400 질량부의 범위로 함유시킨 것이다.

본 발명은 이하의 구성에 의해서 파악된다.

(1) 본 발명의 이형용 필름은, JIS A 경도가 70 이상, 비카트 연화 온도가 100 내지 180 ℃인 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머 100 질량부에 대하여, 열가소성 불소 수지가 1 내지 400 질량부의 범위로 함유되어 있는 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물로 구성되는 것을 특징으로 한다.

(2) 본 발명의 이형용 필름은, 상기 (1)의 구성에 있어서, 상기 열가소성 불소 수지는 융점이 140 ℃ 이상 240 ℃ 이하인 열가소성 테트라플루오로에틸렌계 공중합체인 것을 특징으로 한다.

(3) 본 발명의 이형용 필름은, 상기 (1), (2) 중 어느 하나의 구성에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물 100 질량부에 대하여, 불소 함유 알코올계 화합물과 불소 함유 디올 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 복수의 화합물이 0.05 내지 5.0 질량부의 범위로 함유되어 있는 열가소성 엘라스토머 3 성분 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

(4) 본 발명의 이형용 필름은, 상기 (2), (3) 중 어느 하나의 구성에 있어서, 상기 불소 함유 알코올계 화합물은 화학식 A로 표시되는 화합물이고, 상기 불소 함유 디올 화합물은 화학식 B로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 한다.

<화학식 A>

(식 중, Rf₁은 탄소수 3 내지 20의 직쇄상 또는 분지상의 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알킬에테르기를 나타내고, m은 1 내지 5의 정수임)

<화학식 B>

(식 중, Rf₂는 탄소수 3 내지 20의 직쇄상 또는 분지상의 퍼플루오로알킬기를 나타내고, n은 1 또는 2의 정수임)

(5) 본 발명의 이형용 필름은, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 구성에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물 및 3 성분 조성물은 윤활제, 블록킹 방지제, 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제에 속하는 하나 또는 복수의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

(6) 본 발명의 이형용 필름은, 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나의 구성에 있어서, 필름의 인장 탄성률이 필름 세로 방향(MD) 및 필름 가로 방향(TD) 모두 10 내지 500 N/mm²의 범위인 것을 특징으로 한다.

(7) 본 발명의 이형용 필름은, 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나의 구성에 있어서, 필름의 50 ％ 모듈러스(50 ％ Mo)에 있어서의 필름 세로 방향(MD)과 필름 가로 방향(TD)과의 비(MD)/(TD)가 0.9 내지 1.2의 범위인 것을 특징으로 한다.

(8) 본 발명의 이형용 필름은, 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나의 구성에 있어서, 필름의 50 ％ 모듈러스(50 ％ Mo)와 100 ％ 모듈러스(100 ％ Mo)와의 비(100 ％ Mo)/(50 ％ Mo)가 필름 세로 방향(MD) 및 필름 가로 방향(TD) 모두 1.0 내지 1.6의 범위인 것을 특징으로 한다.

(9) 본 발명의 이형용 필름은, 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나의 구성에 있어서, 필름의 인장 신도가 필름 세로 방향(MD) 및 필름 가로 방향(TD) 모두 350 ％를 초과하는 것을 특징으로 한다.

(10) 본 발명의 이형용 필름은, 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나의 구성에 있어서, 열가소성 수지를 포함하는 필름, 또는 상기 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머 이외의 다른 열가소성 엘라스토머를 포함하는 필름을 포함하는 다층의 필름으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이형용 필름에 따르면, 금형이나 성형품과의 박리성이 우수하고, 게다가 금형의 형상이 설계대로 성형품에 전사되는 형 형상 전사성이 우수할 뿐 아니라, 성형품의 표면에 겔상 점착물이 남지 않고 성형품의 표면 평활성이 얻어지고, 내열성도 구비할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 포탄형 LED 렌즈의 측면도이다.
도 2(a)는 본 발명의 실시 형태에 따른 포탄형 LED 렌즈의 금형의 상면도이다. 도 2(b)는 본 발명의 실시 형태에 따른 포탄형 LED 렌즈의 금형의 도 2(a)의 A-A 화살표의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 이형용 필름의 필름 제조 장치의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한, 도 3에 나타낸 필름 제조 장치의 재료 투입 호퍼의 주변을 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예를 나타내는 표 1로 이루어지고, 실시예 1 내지 7, 및 그의 물성, 평가를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예를 나타내는 표 2로 이루어지고, 실시예 8 내지 14, 및 그의 물성, 평가를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예를 나타내는 표 3으로 이루어지고, 실시예 15 내지 21, 및 그의 물성, 평가를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 비교예를 나타내는 표 4로 이루어지고, 비교예 1 내지 7, 및 그의 물성, 평가를 나타낸 도면이다.

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 다양하게 검토한 결과, 폴리우레탄계 엘라스토머 중에서도, JIS A 경도가 70 이상, 비중이 1.05 내지 1.30 및 비카트 연화 온도가 100 내지 180 ℃인 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머 100 질량부에 대하여, 열가소성 불소 수지를 1 내지 400 질량부 함유하는 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물로 이루어지는 이형용 필름은, 금형이나 성형품과의 박리성이 우수하고, 게다가 금형의 형상이 설계대로 성형품에 전사되는 형 형상 전사성이 우수할 뿐 아니라, 성형품의 표면에 겔상 점착물이 남지 않고 성형품의 표면 평활성이 얻어지며, 내열성도 구비할 수 있는 것이 판명되었다.

본 발명에서의 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머는, 폴리이소시아네이트, 폴리올 및 쇄연장제의 3 성분의 반응에 의해 얻어지는 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머이다.

상술한 폴리이소시아네이트로는, 예를 들면 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 크실렌-1,4-디이소시아네이트, 크실렌-1,3-디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,2'-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4'-디페닐에테르디이소시아네이트, 2-니트로디페닐-4,4'-디이소시아네이트, 2,2'-디페닐프로판-4,4'-디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 4,4'-디페닐프로판디이소시아네이트, m-페닐렌디이소시아네이트, p-페닐렌디이소시아네이트, 나프틸렌-1,4-디이소시아네이트, 나프틸렌-1,5-디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시디페닐-4,4'-디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트류, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 도데칸디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 리신디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트류, 시클로헥산디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 수소 첨가 톨릴렌디이소시아네이트, 수소 첨가 크실렌디이소시아네이트, 수소 첨가 디페닐메탄디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌디이소시아네이트, 노르보르난디이소시아네이트메틸 등의 지환족 디이소시아네이트류, 상기 이소시아네이트의 뷰렛체, 이량체, 삼량체, 이량체·삼량체, 카르보디이미드체, 우레톤이민체, 2관능 이상의 폴리올 등과 상기 이소시아네이트와의 반응으로 얻어지는 어덕트체 등을 들 수 있다. 또한, 메탄올, n-부탄올, 벤질알코올, 아세토아세트산에틸, ε-카프로락탐, 메틸에틸케톤옥심, 페놀, 크레졸 등의 활성 수소를 분자 내에 1개 갖는 블록제로 이소시아네이트기의 일부를 안정화한 폴리이소시아네이트를 들 수 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상술한 폴리올은 수 평균 분자량이 500 내지 10000인 고분자 폴리올이고, 예를 들면 폴리에스테르폴리올, 폴리에스테르아미드폴리올, 폴리카르보네이트폴리올, 폴리에테르폴리올, 폴리에테르에스테르폴리올, 폴리올레핀폴리올 등을 들 수 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상술한 폴리에스테르폴리올, 폴리에스테르아미드폴리올로는, 예를 들면 폴리카르복실산과 폴리올로부터, 또는 필요에 따라 디아민 또는 아미노알코올을 병용하여 축합 반응에 의해 얻어지는 것을 들 수 있다.

상술한 폴리카르복실산으로는, 예를 들면 숙신산, 아디프산, 세박산, 다이머산, 수소 첨가 다이머산, 프탈산, 프탈산알킬에스테르류, 트리멜리트산, 말레산, 푸말산, 이타콘산 등을 들 수 있다. 또한, 예를 들면 부티로락톤, 발레로락톤, 카프로락톤 등의 환상 에스테르류의 개환 중합에 의해서 얻어지는 것도 들 수 있다.

상술한 폴리올로는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2-메틸-1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 2-n-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 2-n-헥사데칸-1,2-에틸렌글리콜, 2-n-에이코산-1,2-에틸렌글리콜, 2-n-옥타코산-1,2-에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 또는 비스페놀 A의 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드 부가물, 수소 첨가 비스페놀 A, 3-히드록시-2,2-디메틸프로필-3-히드록시-2,2-디메틸프로피오네이트, 트리메틸올프로판, 글리세린, 펜타에리트리톨 등의 저분자 폴리올류를 들 수 있다. 상술한 디아민 또는 아미노알코올로는, 예를 들면 에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 크실릴렌디아민, 이소포론디아민 등의 저분자 폴리아민류, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 저분자 아미노알코올류를 들 수 있다. 또한, 저분자 폴리올, 저분자 폴리아민, 저분자 아미노알코올을 개시제로서, ε-카프로락톤, γ-발레로락톤 등의 환상 에스테르(락톤) 단량체의 개환 중합으로 얻어지는 락톤계 폴리에스테르폴리올을 들 수 있다.

상술한 폴리카르보네이트폴리올로는, 상기 폴리에스테르폴리올의 합성에 이용되는 저분자 폴리올과, 디에틸렌카르보네이트, 디메틸카르보네이트, 디에틸카르보네이트, 디페닐카르보네이트 등과의 탈알코올 반응, 탈페놀 반응 등으로 얻어지는 것을 들 수 있다.

상술한 폴리에테르폴리올로는, 상기 폴리에스테르폴리올에 이용되는 저분자 폴리올, 저분자 폴리아민, 저분자 아미노알코올을 개시제로 하여, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 테트라히드로푸란 등을 개환 중합시킨 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 등, 및 이들을 공중합한 폴리에테르폴리올, 또한 상술한 폴리에스테르폴리올, 폴리카르보네이트폴리올을 개시제로 한 폴리에스테르에테르폴리올을 들 수 있다.

상술한 폴리에테르에스테르폴리올로는, 상기 폴리에스테르폴리올을 얻을 때의 축합 반응에 사용하는 폴리올의 일부 또는 전부에 폴리에테르를 이용하는 것 이외에는 상기 폴리에스테르폴리올과 동일하게 하여 얻어지는 것을 들 수 있다.

상술한 폴리올레핀폴리올로는 수산기 함유 폴리부타디엔, 수소 첨가한 수산기 함유 폴리부타디엔, 수산기 함유 폴리이소프렌, 수소 첨가한 수산기 함유 폴리이소프렌, 수산기 함유 염소화폴리프로필렌, 수산기 함유 염소화폴리에틸렌 등을 들 수 있다.

또한, 상술한 쇄연장제는, 수 평균 분자량이 500 미만인 활성 수소 함유 화합물이고, 예를 들면 상기 저분자 폴리올류, 상기 저분자 폴리아민류, 상기 저분자 아미노알코올류 등을 들 수 있다.

본 발명에 이용하는 상기 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 제조에는, 공지된 제조 방법, 예를 들면 원샷법, 예비 중합체법, 배치 반응법, 연속 반응법, 혼련기에 의한 방법, 압출기에 의한 방법 등의 방법을 채용할 수 있다.

이 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 경도는, JIS K 7311의 시험법에 의해 측정하는 JIS A 경도가 70 이상이다. 또한, JIS A 경도로 100 이상인 경우, D 경도를 적용하고, D 경도의 80 이하를 상한으로 하는 것이 바람직하다. 이 JIS A 경도는, 바람직하게는 80 이상, 보다 바람직하게는 90 이상이다. 가령 JIS A 경도가 70 미만인 경우, 고무성이 강해지고, 몰드 성형 장치 내에서의 이형용 필름의 반송시에, 이형용 필름이 신장되어 반송이 안정되지 못하는 문제점을 확인할 수 있다. 또한, D 경도로 80을 초과하는 경우, 압출 성형시에 원료인 폴리이소시아네이트, 폴리올 및 쇄연장제의 3 성분에서 유래되는 겔이 발생하는 문제점을 확인할 수 있다.

상기 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 비카트 연화 온도는 JIS K7206의 시험법에 의해 측정되고, 100 내지 180 ℃의 범위이다. 이 비카트 연화 온도는, 바람직하게는 110 내지 180 ℃, 보다 바람직하게는 120 내지 180 ℃, 더욱 바람직하게는 130 내지 180 ℃의 범위이다. 가령 비카트 연화 온도가 100 ℃ 미만이면, 사용시에 필름이 실리콘 고무에 용착하여, 박리성이 저하되는 문제점을 확인할 수 있다. 또한, 비카트 연화 온도의 상한은 180 ℃로 했지만, 이는 비카트 연화 온도가 180 ℃를 초과하는 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머는 입수가 불가능하기 때문이다.

본 발명에 이용하는 열가소성 불소 수지는, 열가소성 테트라플루오로에틸렌계 공중합체이다. 열가소성 테트라플루오로에틸렌계 공중합체로는, 예를 들면 테트라플루오로에틸렌 및 테트라플루오로에틸렌과 공중합 가능한 공단량체와의 공중합체를 들 수 있다. 공단량체로는, 예를 들면 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 등의 올레핀류, CF₂=CH₂, CF₂=CFCl 등의 플루오로에틸렌류, CF₂=CFCF₃, CF₂=CHCF₃ 등의 플루오로프로필렌류, CF₃CF₂CF₂CF₂CH=CH₂, CF₃CF₂CF₂CF₂CF=CH₂ 등의 퍼플루오로알킬기의 탄소수가 4 내지 12인 퍼플루오로알킬에틸렌류, R^f(OCFXCF₂)mOCF=CF₂(식 중, R^f는 탄소수 1 내지 6의 퍼플루오로알킬기, X는 불소 원자 또는 트리플루오로메틸기, m은 0 내지 5의 정수를 나타냄) 등의 퍼플루오로비닐에테르기 등을 들 수 있다. 이들 공단량체는 단독 또는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다.

상기 열가소성 테트라플루오로에틸렌계 공중합체의 구체예로는, 예를 들면 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로(프로필비닐에테르) 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-비닐리덴플루오라이드 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-비닐리덴플루오라이드 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 열가소성 테트라플루오로에틸렌계 공중합체의 융점은 140 ℃ 이상 240 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 가령 융점이 140 ℃ 미만이면, 이형용 필름으로서 사용될 때, 금형 내에서 필름이 용융하는 문제점을 확인할 수 있다. 또한, 융점이 240 ℃를 초과하는 테트라플루오로에틸렌계 공중합체를 사용하는 경우, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 성형 가공 온도 범위에서 용융하지 않고, 필름 중에 미용융물이 남는 문제점을 확인할 수 있다.

상술한 열가소성 불소 수지는, 필름에 금형이나 성형품과의 박리성을 부여할 목적으로 혼합한다. 열가소성 불소 수지의 혼합량은, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머 100 질량부에 대하여 1 내지 400 질량부이고, 바람직하게는 5 내지 300 질량부, 보다 바람직하게는 10 내지 200 질량부, 더욱 바람직하게는 10 내지 100 질량부의 범위이다. 가령 혼합량이 1 질량부 미만인 경우, 혼합의 효과를 발휘할 수 없어 박리성이 향상되지 않는 문제점을 확인할 수 있다. 또한, 혼합량이 400 질량부를 초과하면, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머에 열가소성 불소 수지가 균일하게 분산되지 않게 되어, 필름이 신장되었을 때에 열가소성 불소 수지가 갖는 인장 특성에 있어서의 항복점의 영향을 받아 필름에 주름이 발생하는 문제점을 확인할 수 있다.

이와 같이 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머에 열가소성 불소 수지를 혼합하여 이루어지는 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물로 이루어지는 이형용 필름은, 금형이나 성형품과의 박리성이 우수하고, 게다가 금형의 형상이 설계 치수대로 성형품에 전사되는 형 형상 전사성이 우수하고, 내열성도 구비할 수 있다. 또한, 제조 후의 필름을 40 ℃ 분위기하에서 60일 이상 보온하는 에이징 처리를 행한 경우, 부가형 액상 실리콘 고무에 대한 촉매독이 소멸되어, 성형품의 표면에 겔상 물질이 남지 않고 성형품의 표면 평활성이 얻어지는 것을 확인할 수 있다.

여기서 본 발명에서는, 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물로 이루어지는 이형용 필름에 필요로 하는 에이징 기간을 단축하기 위해, 해당 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물에 불소 함유 알코올계 화합물과 불소 함유 디올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 화합물을 혼합할 수 있다.

상기한 불소 함유 알코올계 화합물은, 화학식 A로서 Rf₁(CH₂)_mOH(식 중, Rf₁은 탄소수 3 내지 20의 직쇄상 또는 분지상의 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알킬에테르기를 나타내고, m은 1 내지 5임)로 표시되는 화합물이다. 그의 구체예로는, 예를 들면 C₆F₁₃CH₂OH, C₇F₁₅CH₂OH, C₈F₁₇CH₂OH, C₈F₁₇CH₂CH₂OH, C₉F₁₉CH₂CH₂OH, C₁₀F₂₁CH₂CH₂OH, (CF₃)₂CF(CF₂)₈CH₂CH₂OH, CF₃CF₂O(CF₂CF₂O)_1~5CF₂CH₂OH, CF₃CF₂CF₂O(CFCF₃CF₂O)_1~3CFCF₃CH₂OH 등을 들 수 있다. 이 경우, 직쇄상 퍼플루오로알킬기를 함유하는 C₆F₁₃CH₂OH, C₇F₁₅CH₂OH, C₈F₁₇CH₂OH, C₈F₁₇CH₂CH₂OH, C₉F₁₉CH₂CH₂OH, C₁₀F₂₁CH₂CH₂OH를 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기한 불소 함유 디올 화합물은, 화학식 B로서 Rf₂(CH₂)_nOCH₂CH(OH)CH₂OH(식 중, Rf₂는 탄소수 3 내지 20의 직쇄상 또는 분지상의 퍼플루오로알킬기를 나타내고, n은 1 또는 2의 정수임)로 표시되는 화합물이다. 그의 구체예로는, 예를 들면 C₆F₁₃CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OH, C₇F₁₅CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OH, C₈F₁₇CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OH, C₉F₁₉CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OH, C₁₀F₂₁CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OH, (CF₃)₂CF(CF₂)₈CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OH 등을 들 수 있다. 이 경우, 직쇄상 퍼플루오로알킬기를 함유하는 C₆F₁₃CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OH, C₇F₁₅CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OH, C₈F₁₇CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OH, C₉F₁₉CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OH, C₁₀F₂₁CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OH를 이용하는 것이 바람직하다.

이러한 불소 함유 알코올계 화합물 및 불소 함유 디올 화합물(이하, 불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물이라 생략함)은, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 원료인 폴리이소시아네이트와 반응한다. 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머로 이루어지는 필름에는, 그의 구성 성분인 폴리이소시아네이트가 잔존하는 경우가 있고, 이것이 부가형 액상 실리콘 고무의 촉매독이 되어 경화 저해가 발생하는 경우가 있다. 이에 따라, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머에 불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물을 혼합하면, 폴리이소시아네이트와 반응하여 엘라스토머의 주 골격에 퍼플루오로알킬기가 결합하여, 촉매독이 소멸된다. 이 작용에 의해, 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물에 불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물을 혼합하여 이루어지는 필름이면, 40 ℃ 분위기하에서 3일 이상 에이징 처리를 행함으로써 촉매독이 소멸되고, 부가형 액상 실리콘 고무 조성물의 성형에 있어서 경화 저해가 발생하지 않아, 성형품의 표면에 겔상 점착물이 남지 않게 된다. 따라서, 본 발명의 열가소성 엘라스토머 3 성분 조성물로 이루어지는 이형용 필름에서는, 에이징 기간의 단축 즉 리드 타임의 단축, 에이징에 필요한 스페이스의 삭감, 에이징에 필요한 에너지 비용의 삭감이 가능한 효과를 발휘한다.

이러한 불소 함유 알코올계 화합물과 불소 함유 디올 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 또는 복수의 화합물의 혼합량은, 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물 100 질량부에 대하여 0.05 내지 5.0 질량부의 범위이고, 바람직하게는 0.1 내지 4.0 질량부, 보다 바람직하게는 0.1 내지 3.0 질량부의 범위로 한다. 가령 혼합량이 0.05 질량부 미만이면, 혼합한 효과를 발휘할 수 없다. 또한, 5.0 질량부를 초과하여 혼합하여도 효과가 증대되지 않으며, 이들 불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물이 미반응으로서 남아, 필름 표면에 블리딩아웃하여 성형품의 표면을 오염시키는 문제점을 확인할 수 있다.

상술한 불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물을 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물에 혼합하면, 필름 표면에 윤활성도 부여되기 때문에, 몰드 성형 장치 내에서의 이형용 필름의 반송이 순조롭게 되는 효과, 금형에 접촉할 때에 이형용 필름의 주름을 방지할 수 있는 효과, 밀봉재로서 사용되는 실리콘 고무 조성물과의 박리성을 향상시킬 수 있는 효과가 부가된다.

상술한 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머에 잔존하는 폴리이소시아네이트에 반응시킬 수 있는 화합물은, 상술한 불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물 이외에도 다수 있고, 그 밖에 알코올계 화합물이나 디올계 화합물 등 분자 내에 수산기를 갖는 화합물이나, 분자 내에 카르복실산을 갖는 화합물 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 본 발명의 특성을 손상시키지 않는 범위에서, 불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물에 대체하여 사용할 수 있다.

상술한 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물 및 3 성분 조성물(이하, 양자를 합쳐서 열가소성 엘라스토머 조성물이라 칭함)에는, 본 발명의 특성을 손상시키지 않는 범위에서, 다른 열가소성 엘라스토머를 혼합할 수 있다. 이 열가소성 엘라스토머로는, 예를 들면 폴리에스테르계 엘라스토머, 폴리아미드계 엘라스토머, 폴리염화비닐계 엘라스토머, 스티렌계 엘라스토머 및 올레핀계 엘라스토머 등을 들 수 있다.

상술한 열가소성 엘라스토머 조성물에는, 본 발명의 특성을 손상시키지 않는 범위에서, 예를 들면 폴리에틸렌계 왁스, 아미드계 왁스 등의 윤활제, 실리카 등의 블록킹 방지제, 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제 등을 혼합할 수 있다.

본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 이형용 필름은 단층 필름으로서 바람직하게 사용할 수 있지만, 본 발명의 특성을 손상시키지 않는 범위에서, 열가소성 수지나 다른 열가소성 엘라스토머 등을 포함하는 필름과 2층 이상의 다층 필름을 형성하여 사용할 수도 있다. 다층 필름으로 하는 경우, 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 필름을 실리콘 고무와 접촉하는 이형층으로서 형성할 수 있다. 열가소성 수지로는, 예를 들면 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 환상 폴리올레핀 수지, 신디오택틱폴리스티렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아세트산비닐 수지, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌 수지 및 아크릴로니트릴스티렌 수지 등을 들 수 있다. 다른 열가소성 엘라스토머로는, 예를 들면 폴리에스테르계 엘라스토머, 폴리아미드계 엘라스토머, 폴리염화비닐계 엘라스토머, 스티렌계 엘라스토머 및 올레핀계 엘라스토머 등을 들 수 있다. 또 다른 재료로서, 에틸렌계 공중합체 고무 등도 들 수 있다. 다층 필름을 형성하는 방법으로는, 예를 들면 공압출법, 압출 라미네이트법, 코팅법 등, 종래 공지된 방법을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.

본 발명에서의 이형용 필름은, JIS Z 1702에 준거하여 온도 23 ℃, 인장 속도 100 mm/분으로 측정하는 필름의 인장 탄성률이, 필름 세로 방향(MD) 및 필름 가로 방향(TD) 모두 10.0 내지 500 N/mm²의 범위이다. 이 인장 탄성률은, 바람직하게는 30.0 내지 450 N/mm²의 범위, 보다 바람직하게는 50.0 내지 400 N/mm²의 범위이다. 가령 인장 탄성률이 10.0 N/mm² 미만이면, 몰드 성형 장치 내에서 이형용 필름이 권회체로부터 인출될 때에, 필름의 텐션이 약하여 느슨해지는 문제점을 확인할 수 있다. 또한, 인장 탄성률이 500 N/mm²를 초과하는 경우, 이형용 필름이 금형 내에서 진공으로 흡인될 때, 필름이 신장하지 않고 금형에 밀착되지 않는 문제점을 확인할 수 있다.

본 발명에서의 이형용 필름은, JIS Z 1702에 준거하여 온도 23 ℃, 인장 속도 100 mm/분으로 측정하는 필름의 50 ％ 모듈러스(50 ％ Mo)에 있어서의 필름 세로 방향(MD)과 필름 가로 방향(TD)과의 비(MD)/(TD)가 0.90 내지 1.20의 범위이고, 바람직하게는 0.95 내지 1.20의 범위이다. (MD)/(TD)는 압출 성형법에 의해 성형되는 필름에서는 0.90 미만이 되는 것은 아니다. 그리고, 가령 (MD)/(TD)가 1.20을 초과하는 경우, 몰드 성형 장치 내에서 이형용 필름이 금형으로 공급될 때, 필름에 주름이 발생하는 문제점을 확인할 수 있다.

본 발명에서의 이형용 필름은, JIS Z 1702에 준거하여 온도 23 ℃, 인장 속도 100 mm/분으로 측정하는 필름의 50 ％ 모듈러스(50 ％ Mo)와 100 ％ 모듈러스(100 ％ Mo)의 비(100 ％ Mo)/(50 ％ Mo)가, 필름 세로 방향(MD) 및 필름 가로 방향(TD)에 대해서 모두 1.00 내지 1.60의 범위이고, 바람직하게는 1.00 내지 1.50의 범위이다. 가령 (100 ％ Mo)/(50 ％ Mo)가 1.00 미만이면, 필름 신장의 증가에 따른 응력의 증가가 발생하지 않기 때문에, 균일한 필름 신장이 얻어지지 않고, 이형용 필름이 금형 내에서 진공으로 흡인될 때에 주름이 발생하는 문제점을 확인할 수 있다. 또한, (100 ％ Mo)/(50 ％ Mo)가 1.60을 초과하는 경우, 필름 신장의 증가에 따른 응력의 증가가 크고, 이형용 필름이 금형 내면에 밀착할 때까지 필름이 완전히 신장되지 않는 문제점을 확인할 수 있다.

본 발명에서의 이형용 필름은, JIS Z 1702에 준거하여 온도 23 ℃, 인장 속도 100 mm/분으로 측정하는 필름의 인장 신도가 필름 세로 방향(MD) 및 필름 가로 방향(TD) 모두 350 ％ 이상이다. 이 인장 신도는 바람직하게는 400 ％ 이상이다. 가령 인장 신도가 350 ％ 미만이면, 이형용 필름이 금형 내에서 진공으로 흡인될 때에, 금형의 엣지로 끊어지는 문제점을 확인할 수 있다.

본 발명에서의 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물은, (1) 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머와 열가소성 불소 수지를 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 융점 미만의 온도에서 교반 혼합한 후, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 융점 이상의 온도에서 용융 혼련함으로써 제작할 수 있다.

또한, 별도의 방법으로서, (2) 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머, 열가소성 불소 수지 및 불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물을 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 융점 미만의 온도에서 교반 혼합한 후, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 융점 이상의 온도에서 용융 혼련함으로써 제작할 수 있다. 또 다른 방법으로서, (3) 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머와 열가소성 불소 수지를 교반 혼합한 후, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 융점 이상의 온도에서 용융시키는 가운데, 불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물을 첨가하여 용융 혼련함으로써 제작할 수 있다. 이들 (1), (2), (3)의 각 방법은 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.

또한, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머와 열가소성 불소 수지와의 교반 혼합, 및 이들에 불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물을 가한 것의 교반 혼합은, 텀블러 믹서, 헨셀 믹서, 리본 블렌더 또는 만능 교반 믹서 등의 공지된 혼합기를 사용하여 행할 수 있다.

상기 (1)의 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물의 제작, 상기 (2)의 열가소성 엘라스토머 3 성분 조성물의 제작은, 상술한 방법으로 제작한 교반 혼합물을 단축 압출기, 이축 압출기 등의 압출기를 사용하여 용융 혼련함으로써 행한다. 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물 및 3 성분 조성물을 제작하는 경우의 압출기의 온도는, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 융점 이상 240 ℃ 이하이다.

또한, 상기 (3)의 경우에는, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머와 열가소성 불소 수지와의 교반 혼합물을 단축 압출기, 이축 압출기 등의 압출기로 용융시킨 후, 불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물을 첨가하여 용융 혼련을 행하고, 열가소성 엘라스토머 3 성분 조성물을 제작할 수 있다. 이 열가소성 엘라스토머 3 성분 조성물을 제작하는 경우의 압출기의 온도는, 폴리우레탄계 엘라스토머의 융점 이상 240 ℃ 이하이다.

단축 압출기 또는 이축 압출기 등의 압출기를 사용하여 열가소성 엘라스토머 조성물을 제작하는 경우에는, 후술하는 필름을 성형하는 경우와 마찬가지로, 압출기 내 및 조성물 사이의 공극에 존재하는 공기를 불활성 가스로 치환한 불활성 가스 분위기하에서 용융 혼련할 수도 있다.

통상, 열가소성 엘라스토머 조성물은 분쇄기 또는 재단기로 분말상, 과립상 또는 펠릿상으로 가공하여 사용한다.

상술한 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 이형용 필름은, 예를 들면 용융 압출법이나 용융 캐스팅법 등, 종래 공지된 방법에 의해서 성형할 수 있다.

이하의 예에서는, T 다이스를 이용한 용융 압출법에 의해 이형용 필름을 성형하는 방법을 예로 든다.

이러한 방법으로 얻어지는 이형용 필름은, 열가소성 엘라스토머 조성물의 성형 재료를, 단축 압출기 또는 이축 압출기 등의 압출기를 사용하여, 열가소성 엘라스토머 조성물의 특성에 따라 압출기 내 및 성형 재료 사이의 간극에 존재하는 공기를 질소 가스로 치환한 분위기하에서 용융 혼련하고, 압출기 선단에 배치된 T 다이스 선단의 립부로부터 용융 압출된 이형용 필름을 인취기 내의 압착 롤과 냉각 롤 사이에 직접 끼워 냉각하거나, 또는 압착 롤측과 냉각 롤측의 양쪽 또는 한쪽으로부터 세퍼레이터를 삽입하여 사이에 두고 냉각하고, 이어서 권취기로 권취관에 순차 권취함으로써 얻어진다.

도 3은, 상술한 방법에서 이형용 필름을 제조하는 필름 제조 장치의 개략을 나타낸 구성도이다. 또한, 도 4는, 도 3에 나타낸 필름 제조 장치의 재료 투입 호퍼의 주변의 단면도이다. 도 3에 있어서, 필름 제조 장치는 대략 재료 투입 호퍼 (2), 압출기 (1), T 다이스 (7), 인취기 (11), 권취기 (15)를 구비하여 구성된다. 재료 투입 호퍼 (2)는 성형 재료를 투입하도록 되어 있고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 재료 투입 호퍼 (2)의 압출기 (1)에 접속되는 도중에, 질소 가스 공급용 파이프 (3)이 스페이서 (3a)를 통해 삽입되어 있다. 또한, 질소 가스 공급용 파이프 (3)은, 재료 투입구 (1c)의 거의 중심축을 따르도록 굴곡되고, 그의 선단은 압출기 (1) 내의 압출 스크류 (1a)의 외주 근방까지 연장하여 설치되어 있다. 재료 투입 호퍼 (2)로부터 투입되는 성형 재료 중 또는 압출기 (1) 내에 포함되는 산소는, 압출기 (1)의 압출 스크류 (1a)에서 성형 재료가 혼합, 교반될 때에, 질소 가스 공급용 파이프 (3)에 공급되는 질소 가스로 치환하도록 되어 있다.

압출기 (1)은, 성형 재료를 압출 스크류 (1a)에 의해서 혼합, 교반하면서 화살표 B 방향으로 반송시키고, 압출기 (1)의 실린더 (1b) 내에 삽입된 전열 수단(도시하지 않음)에 의해서 성형 재료를 가열, 용융한다. 이와 같이 용융되어 반송되는 성형 재료는, 도 3에 나타내는 접속관 (4)를 통해 필터 수단 (5)에 송급된다. 그리고, 필터 수단 (5)에 의해서 미용융된 성형 재료를 분리하고, 용융된 성형 재료를 기어 펌프 (6)으로 송급한다. 기어 펌프 (6)에서는, 용융된 성형 재료의 압력을 높이면서 T 다이스 (7)에 용융 성형 재료를 압출한다. T 다이스 (7)에서는, 소정 압력으로 용융 성형 재료를 압출하고, T 다이스 (7)의 립부 (7a)로부터 소정 두께, 소정 폭의 필름 (8)을 성형한다. 이와 같이 하여 성형된 필름 (8)은, 인취기 (11)의 냉각 롤 (10)의 외주면 상에 인취하면서 압착 롤 (9)로 소정 두께로 조정되고, 또한 냉각, 고화되고, 반송 롤쌍 (12, 13)으로 권취기 (15)에 반송된다.

권취기 (15)에서는, 필름 (8)은 안내 롤 (15a, 15b, 15c)에서 안내되어 권취관 (16)에 의해서 권취된다. 또한, 반송 롤쌍 (12, 13)과 안내 롤 (15a) 사이에는, 두께 측정기 (14)가 배치되어 있고, 원하는 두께가 되도록 두께 측정기 (14)로 측정된 두께에 기초하여, 냉각 롤 (10)의 주속도를 조정, 제어하도록 되어 있다. 이에 따라 상기 이형용 필름이 형성된다.

이형용 필름은, 성형품이 필요로 하는 표면 형상에 따라, 필름의 표면 형상을 형성할 수 있다. 예를 들면, LED 등으로 그의 표면이 경면이 되는 경우, 이형용 필름의 표면이 경면이 되도록 형성할 수 있다. 또한, IC나 LSI 등은 그의 표면에 미세한 요철을 형성시키기 때문에, 이형용 필름의 표면이 미세한 요철이 되도록 형성할 수 있다.

이형용 필름의 표면을 경면으로 하는 경우에는, 상술한 금속제의 냉각 롤의 표면을 경면으로 해두고, 상기 냉각 롤에 용융 상태에 있는 이형용 필름을 압착 롤로 압착하고, 이형용 필름의 표면을 경면에 정면(整面)할 수 있다. 또한, 세퍼레이터를 이용하는 경우, 세퍼레이터로서 경면 마무리의 PET 필름이나 OPP 필름을 사용하고, 그의 표면을 전사시키는 방법을 채용할 수 있다.

이형용 필름의 표면에 미세한 요철을 형성하는 경우에는, 상술한 금속제의 냉각 롤의 외주면에 미세한 요철을 형성해두고, 상기 냉각 롤에 용융 상태에 있는 이형용 필름을 압착 롤로 압착할 때, 냉각 롤의 외주면에 형성된 미세한 요철을 이형용 필름 표면에 전사시킬 수 있다. 또한, 세퍼레이터를 이용하는 경우, 세퍼레이터로서 표면을 매트 가공한 PET 필름이나 OPP 필름을 사용하여, 그의 표면을 전사시키는 방법을 채용할 수 있다.

이형용 필름의 표면을 경면으로 하는 경우, 그의 표면조도가 JIS B0601-2001에 준거하고, 속도 0.6 mm/초, 차단값 0.8 mm, 평가 길이 8.0 mm로 측정되는 산술 평균 조도 Ra가 0.10 이하, 최대 높이 조도 Rz가 1.00 이하가 되도록 표면을 적절하게 형성할 수 있다. 산술 평균 조도 Ra가 0.10 이하 및 최대 높이 조도 Rz가 1.00 이하이면, 이형용 필름의 표면이 전사되는 성형품의 표면은 평활해진다.

이형용 필름의 표면에 미세한 요철을 형성하는 경우, 그의 표면조도가 상기와 마찬가지로 측정되는 산술 평균 조도 Ra가 0.5 이상, 최대 높이 조도 Rz가 5.00 이상이 되도록 표면을 적절하게 형성할 수 있다.

본 발명의 이형용 필름은 두께가 5 ㎛ 내지 500 ㎛의 범위에 있고, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 400 ㎛의 범위이며, 사용하는 금형의 형상에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 가령 이형용 필름의 두께를 5 ㎛ 미만으로 한 경우, 사용시에 금형에 추종했을 때, 이형용 필름이 늘어나 얇아져 갈라지거나, 밀봉재의 압력으로 찢어지는 문제점이 발생하기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 이형용 필름의 두께가 500 ㎛를 초과하는 경우, 그의 두께가 장해가 되어 미세한 구조를 갖는 금형에 추종할 수 없으며, 금형의 복잡한 형상이 성형품에 전사되지 않게 되는 문제점이 발생하기 때문에 바람직하지 않다.

[실시예]

이하, 본 발명의 이형용 필름의 실시예 1 내지 실시예 21을 도 5(표 1), 도 6(표 2), 도 7(표 3)을 이용하여 설명한다. 도 5(표 1), 도 6(표 2), 도 7(표 3)에는, 실시예 1 내지 실시예 21의 각각의 이형용 필름의 재료, 이형 필름 물성 및 평가를 나타내고 있다. 또한, 본 발명에 따른 이형용 필름은 실시예 1 내지 실시예 21로 한정되지 않는 것은 물론이다.

여기서, 하기 표 1 내지 표 3에 나타내는 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머 1, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머 2, 열가소성 불소 수지 1, 열가소성 불소 수지 2, 불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물 1 및 불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물 2는, 다음에 나타내는 재료가 이용되고 있다. 여기서, 상기 재료의 마지막에 부기하는 1, 2는 종류별을 나타내고 있다.

(열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머 1)

미락트란 E598PNAT: 상품명, 일본 폴리우레탄고교사 제조, JIS A 경도 98, 비카트 연화 온도 141 ℃

(열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머 2)

미락트란 E559PNAT: 상품명, 일본 폴리우레탄고교사 제조, JIS D 경도 59, 비카트 연화 온도 143 ℃

(열가소성 불소 수지 1)

다이니온 THV500GZ: 상품명, 스미또모 쓰리엠사 제조, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-비닐리덴플루오라이드 공중합체, 융점 165 ℃

(열가소성 불소 수지 2)

다이니온 THV610GZ: 상품명, 스미또모 쓰리엠사 제조, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-비닐리덴플루오라이드 공중합체, 융점 185 ℃

(불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물 1)

에프톱 MF-100: 상품명, 미쯔비시 마테리알사 제조, 3-(2-퍼플루오로헥실에톡시)-1,2-디히드록시프로판(C₆F₁₃CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OH)

(불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물 2)

에프톱 PDFOH: 상품명, 미쯔비시 마테리알사 제조, 펜타데카플루오로옥탄올(C₇F₁₅CH₂OH)

이하, 표 1 내지 표 3에 기초하여 이형용 필름의 제작, 박리성, 내열성, 형 형상 전사성, 겔상 점착물의 유무, 표면 평활성 및 실사용성에 대해서 상술한다. 또한, 표 1 내지 표 3의 상술한 내용은, 도 8(표 4)의 비교예 1 내지 7에 있어서도 마찬가지로 적용되도록 되어 있다.

(이형용 필름의 제작)

열가소성 엘라스토머 조성물을 φ 40 mm, L/D=25의 단축 압출기(IKG사 제조)에 공급하고, 압축비 2.5의 풀플라이트 압출 스크류를 사용하여 실린더 온도 180 ℃ 내지 210 ℃의 조건하에서 용융 혼련하고, 폭 400 mm의 T 다이스로부터 다이스 온도 210 ℃ 내지 220 ℃의 조건하에서 연속적으로 압출하였다. 이 압출한 이형용 필름을 인취기 내에서, 압착 롤측으로부터 매트 가공 PET 필름을 세퍼레이터로 하고, 냉각 롤측으로부터 경면 가공 PET 필름을 세퍼레이터로서 공급하고, 이들을 압착 롤 냉각 롤 사이에 끼워 냉각하고, 권취기에서 양단부를 슬릿날로 재단하고, 이형용 필름을 권취관에 권취함으로써, 표 1 내지 표 3에 기재된 두께(표 1 내지 표 3 중, 두께(㎛)의 항)로, 폭 250 mm, 길이 50 m의 이형용 필름을 제조하였다. 이들 이형용 필름을 40 ℃의 분위기하에서 실시예(표 1 내지 표 3) 및 비교예(표 4)에 기재된 기간 에이징하였다. 에이징 종료 후, 세퍼레이터의 매트 가공 PET 필름 및 경면 가공 PET 필름을 박리하면서, 이형용 필름을 다시 권취하여 평가용 이형용 필름을 얻었다.

(평가의 방법)

평가는, 도 1에 나타내는 렌즈의 형상을 구비하는 금형을 사용하여 금형에 이형용 필름을 흡착시킨 후, 실리콘 고무 조성물을 적하하여 열 프레스 성형하고, 박리성, 내열성, 형 형상 전사성, 겔상 점착물의 유무, 표면 평활성을 각각 평가하였다. 또한, 도 1에 있어서, 부호 20은 포탄형 LED 렌즈, 부호 21a, 21b는 리드선을 나타내고 있다. 포탄형 LED 렌즈 (20)의 직경은 예를 들면 φ 6 mm로 하고, 높이는 예를 들면 4 mm로 하였다. 또한, 도 2는 몰드 금형(도면 중, 부호 30으로 나타냄)을 나타내고, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 A-A선에 있어서의 단면도이다. 몰드 금형의 표면에는, 포탄형 LED 렌즈의 형상에 대응한 렌즈 성형 오목부(도면 중, 부호 31로 나타냄)가 5×5개 설치되어 있다. 인접하는 렌즈 성형 오목부의 중심축 사이의 거리는 예를 들면 8 mm로 되어 있다.

도 2에 나타내는 금형에 대하여 이형용 필름의 매트면이 금형측, 경면이 에어측이 되도록 이형용 필름을 설치하고, 진공으로 흡인하여 이형용 필름을 금형에 흡착시켰다. 이어서, 이형용 필름 상에 실리콘 고무 조성물 OE-6636(상품명, 도레이 다우코닝사 제조)을 적하하고, 이들에 표면이 하드 크롬 도금된 평판 금형을 가압하여, 2개의 금형으로 협지시켜 열 프레스 성형하였다. 성형한 적층품의 이형용 필름과 경화한 실리콘 고무와의 박리성, 이형용 필름의 내열성, 경화한 실리콘 고무에 대해서 형 형상 전사성, 겔상 점착물의 유무 및 표면 평활성을 평가하였다. 열 프레스 성형은 온도 140 ℃, 압력 10 kg/㎠, 5분간의 조건으로 실시하였다.

(박리성)

박리성의 평가(표 1 내지 표 3 중, 평가, 박리성의 항)는, 성형한 실리콘 고무 조성물이 이형용 필름 상에 남지 않고 박리된 경우에는 "양호", 실리콘 고무 조성물이 부분적으로 파단하여 이형용 필름 상에 잔존한 경우에는 "불량"으로 나타내었다.

(내열성)

내열성의 평가(표 1 내지 표 3 중, 평가, 내열성의 항)는, 성형한 실리콘 고무 조성물을 박리한 이형용 필름을 육안으로 관찰하고, 용융, 용단이 없고 필름 형상을 유지하고 있는 경우에는 "양호", 이형용 필름에 용융, 용단이 있는 경우를 "불량"으로 나타내었다.

(형 형상 전사성)

형 형상 전사성(표 1 내지 표 3 중, 평가, 형 형상 전사성의 항)은, 성형한 실리콘 고무 조성물의 치수를 측정하여 평가하였다. 렌즈 높이의 평가 기준을 구멍 깊이 4 mm에 대해서 이형용 필름의 두께를 줄인 치수로부터 추가로 -0.1 mm 이내의 범위, 즉 ((4-이형용 필름의 두께)-0.1) mm 이상으로 하였다. 25개의 렌즈에 대해서 전부 기준 이내인 경우에는 "양호", 1개라도 기준을 만족시키지 않는 형상이 있는 경우를 "불량"으로 나타내었다.

(겔상 점착물의 유무)

겔상 점착물의 유무(표 1 내지 표 3 중, 평가, 겔상 점착물의 유무의 항)는, 성형한 실리콘 고무 조성물의 표면을 손가락으로 만져 점착감을 확인하였다. 실리콘 고무의 표면에 점착감이 없고, 손가락을 떼면 지문의 부착이 없는 경우를 "양호", 표면에 점착감이 있고, 손가락을 떼면 지문이 부착된 경우를 "불량"으로 평가하였다.

(표면 평활성)

표면 평활성(표 1 내지 표 3 중, 평가, 표면 평활성의 항)은, 성형한 실리콘 고무 조성물의 표면 상태를 육안으로 평가하였다. 실리콘 고무의 표면에 요철이나 주름의 발생이 없는 경우를 "양호", 요철이나 주름의 발생이 있는 경우를 "불량"으로 나타내었다.

(실사용성)

실사용성에 대해서는, 몰드 성형 장치로 수지 몰드 성형함으로써 확인·평가하였다. 구체적으로는, 몰딩 장치로서, 아픽크 야마다사 제조의 몰드 성형 장치 G-라인 매뉴얼 프레스(G-LINE manual press)(상품명)에 있어서, 실리콘 고무 조성물로서 OE-6636(상품명, 도레이 다우코닝사 제조)을 이용하여 실사용성을 육안으로 확인하였다.

실사용성의 평가(표 1 내지 표 3 중, 평가, 실사용성의 항)는, 몰드 성형 장치 내에서 이형용 필름이 반송될 때에 필름이 느슨하지 않게 공급되며, 흡착시에는 필름에 주름의 발생이 없고, 열 프레스 성형 후에는, 이형용 필름과 실리콘 고무 조성물과의 박리성이 양호하여, 경화한 실리콘 고무 조성물의 표면은 요철이나 주름이 없이 평활하고 겔상 점착물이 없으며, 이형용 필름에 깨짐이나 용단, 실리콘 고무 조성물의 잔여물이 없고, 금형에 오염이 없는 상태를 "양호", 어느 한 군데에 문제점이 있는 경우를 "불량"으로 나타내었다.

이러한 결과로부터, 비교예 1(표 4 참조)에서는, 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물의 열가소성 불소 수지의 혼합량을 본 발명의 혼합량 미만으로 했지만, 박리성이 얻어지지 않아 실사용성을 만족시키지 않았다. 비교예 2(표 4 참조)에서는, 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물의 열가소성 불소 수지를 본 발명의 혼합량을 초과하여 혼합했지만, 필름이 금형 내에서 흡착될 때에 주름이 발생하여 성형품의 표면에 전사하고, 표면 평활성이 얻어지지 않았다. 비교예 3(표 4 참조)에서는, 열가소성 엘라스토머 3 성분 조성물의 열가소성 불소 수지의 혼합량과 불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물의 혼합량을 본 발명의 혼합량 미만으로 했지만, 박리성이 얻어지지 않아 실사용성을 만족시키지 않았다. 비교예 4(표 4 참조)에서는, 열가소성 엘라스토머 3 성분 조성물의 열가소성 불소 수지와 불소 함유 알코올계 화합물·디올 화합물을 본 발명의 혼합량을 초과하여 혼합했지만, 필름이 금형 내에서 흡착될 때에 주름이 발생하여 성형품의 표면에 전사하고, 표면 평활성이 얻어지지 않을 뿐 아니라, 성형품의 표면에 이형용 필름으로부터 블리딩아웃한 오일이 부착되는 문제점이 있었다. 비교예 5(표 4 참조)에서는, 아사히 글래스사 제조 ETFE 필름, 어플렉스(상품명)의 두께 100 ㎛인 것을 비교 대상으로 했지만, 형 형상 전사성이 떨어져 실사용성이 얻어지지 않았다. 비교예 6(표 4 참조)에서는, 아사히 글래스사 제조 ETFE 필름, 어플렉스(상품명)의 두께 25 ㎛인 것을 비교 대상으로 했지만, 금형 내에서 흡착될 때에 필름이 찢어져 실사용성이 얻어지지 않았다. 비교예 7(표 4 참조)에서는, 도레이 듀퐁사 제조의 하이트렐 5577(상품명), 폴리에스테르·폴리에테르 공중합체, D 경도 55, 비카트 연화 온도 192 ℃의 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 두께 50 ㎛의 이형용 필름을 비교 대상으로 하였다. 실리콘 고무 조성물로 이루어지는 성형품의 표면에 주름이 발생하고, 표면 평활성이 떨어지며, 겔상 점착물도 있어 실사용성이 얻어지지 않았다.

이에 비하여, 본 발명에 의한 실시예 1 내지 21(표 1 내지 표 3)의 이형용 필름은 박리성이 얻어지는 것 외에 내열성을 갖고, 형 형상 전사성이 우수하며, 겔상 점착물이 남지 않고 표면 평활성이 얻어져 실사용성이 부여되어 있는 것이 명백해진다. 이에 따라, 본 발명에 따르면, 밀봉재를 성형 가공하여 얻어지는 성형품과의 박리성이 우수하고, 게다가 형상과 표면성이 우수한 성형품이 얻어지는 이형용 필름을 얻을 수 있다.

이상, 실시 형태를 이용하여 본 발명을 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 기재된 범위에는 한정되지 않음은 물론이다. 상기 실시 형태에 다양한 변경 또는 개선을 가하는 것이 가능한 것이 당업자에게 명백하다. 또한, 그러한 변경 또는 개선을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이 특허 청구 범위의 기재로부터 명백하다.

1…… 압출기, 2…… 재료 투입 호퍼, 3…… 질소 가스 공급용 파이프, 4…… 접속관, 5…… 필터, 6…… 기어 펌프, 7…… T 다이스, 7a…… 립부, 8…… 필름, 9…… 압착 롤, 10…… 냉각 롤, 11……인취기, 12, 13…… 반송 롤쌍, 14…… 두께 측정기, 16…… 권취관, 17a, 17b…… 송출 롤, 18a, 18b……세퍼레이터, 20…… 포탄형 LED 렌즈, 21a, 21b…… 리드선, 30…… 몰드 금형, 31…… 렌즈 성형 오목부.

Claims

JIS A 경도가 70 이상, 비카트 연화 온도가 100 내지 180 ℃인 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머 100 질량부에 대하여, 열가소성 불소 수지가 1 내지 400 질량부의 범위로 함유되어 있는 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물로 구성되는 것을 특징으로 하는 이형용 필름.
제1항에 있어서, 상기 열가소성 불소 수지는 융점이 140 ℃ 이상 240 ℃ 이하인 열가소성 테트라플루오로에틸렌계 공중합체인 것을 특징으로 하는 이형용 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물 100 질량부에 대하여, 불소 함유 알코올계 화합물과 불소 함유 디올 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 또는 복수의 화합물이 0.05 내지 5.0 질량부의 범위로 함유되어 있는 열가소성 엘라스토머 3 성분 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이형용 필름.
제3항에 있어서, 상기 불소 함유 알코올계 화합물은 화학식 A로 표시되는 화합물이고, 상기 불소 함유 디올 화합물은 화학식 B로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 이형용 필름.
<화학식 A>

(식 중, Rf₁은 탄소수 3 내지 20의 직쇄상 또는 분지상의 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알킬에테르기를 나타내고, m은 1 내지 5의 정수임)
<화학식 B>

(식 중, Rf₂는 탄소수 3 내지 20의 직쇄상 또는 분지상의 퍼플루오로알킬기를 나타내고, n은 1 또는 2의 정수임)
제3항에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머 2 성분 조성물 및 3 성분 조성물은 윤활제, 블록킹 방지제, 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제에 속하는 하나 또는 복수의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이형용 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 필름의 인장 탄성률이 필름 세로 방향(MD) 및 필름 가로 방향(TD) 모두 10 내지 500 N/mm²의 범위인 것을 특징으로 하는 이형용 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 필름의 50 ％ 모듈러스(50 ％ Mo)에 있어서의 필름 세로 방향(MD)과 필름 가로 방향(TD)과의 비(MD)/(TD)가 0.9 내지 1.2의 범위인 것을 특징으로 하는 이형용 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 필름의 50 ％ 모듈러스(50 ％ Mo)와 100 ％ 모듈러스(100 ％ Mo)와의 비(100 ％ Mo)/(50 ％ Mo)가 필름 세로 방향(MD) 및 필름 가로 방향(TD) 모두 1.0 내지 1.6의 범위인 것을 특징으로 하는 이형용 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 필름의 인장 신도가 필름 세로 방향(MD) 및 필름 가로 방향(TD) 모두 350 ％를 초과하는 것을 특징으로 하는 이형용 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 열가소성 수지를 포함하는 필름, 또는 상기 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머 이외의 다른 열가소성 엘라스토머를 포함하는 필름을 포함하는 다층의 필름으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이형용 필름.