KR20160032105A - 이형 필름 - Google Patents

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KR20160032105A
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마사시 나카노
요시키 묘조
히데아키 니시마쓰
도모히코 오다가와
하루키 야스다
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구라시키 보세키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 내열 치수 안정성 및 내컬성이 충분히 우수한 폴리스타이렌계 이형 필름을 제공한다. 본 발명은, 신디오택틱 폴리스타이렌계 수지를 함유하는 2축 배향 폴리스타이렌계 필름으로 이루어지는 이형 필름으로서, 적어도 편면이 매트 가공되어 이루어지고, 당해 이형 필름의 컬률이 80% 이하인 것을 특징으로 하는 이형 필름에 관한 것이다.

Description

이형 필름{MOLD-RELEASE FILM}

본 발명은 이형 필름, 특히 전사성이 우수한 폴리스타이렌계 이형 필름에 관한 것이다.

프린트 기판, 세라믹 전자 부품, 반도체 패키지, 렌즈 부품, 열경화성 수지 제품, 열가소성 수지 제품, 화장판 등을 제조할 때, 성형 금형이나 성형 롤과 피성형 재료가 융착되지 않도록, 그 사이에 플라스틱 필름을 이형 필름으로서 개재시키는 경우가 있다. 또한, 열경화성 수지, 열가소성 수지, 세라믹, 금속 등의 박막층의 형성 공정이나 소정의 처리 공정에 있어서, 그 박막층의 지지나 보호를 목적으로 해서 플라스틱 필름에 박막층을 적층하고, 최종적으로는 플라스틱 필름을 이형 필름으로서 박리·제거하는 경우도 있다. 이와 같이 플라스틱 필름의 용도는 다방면에 걸쳐 있다.

플라스틱 필름에는 일반적으로 열이 부여되는 경우가 많고, 보다 높은 온도가 부여되는 경우가 증가하고 있다. 더욱이 근년의 고성능화 요구에 수반하여, 플라스틱 필름에 요구되는 내열성은 엄격해지고 있다. 구체적으로는, 예컨대 플라스틱 필름을 이형 필름으로서 프레스 성형 시의 융착 방지를 위해 금형과 피성형 재료 사이에 개재시켜 사용하는 경우, 플라스틱 필름은 통상, 연신 처리되어 있으므로, 열에 의해 플라스틱 필름에 치수 변동(열수축)이 일어나면, 당해 필름이 금형 성형면의 요철에 충분히 추종하지 않아, 금형 성형면에 의한 양호한 부형(付形)이 행해지지 않는다. 이 때문에, 당해 필름에는 특히 양호한 내열 치수 안정성이 요구되고 있다.

치수 안정성이 우수한 플라스틱 필름의 일례로서, 신디오택틱 폴리스타이렌계 필름이 알려져 있다. 예컨대, 특허문헌 1에는, 신디오택틱 폴리스타이렌계 필름으로 이루어지는 미연신 비결정의 필름에 대하여, 특정한 축차 2축 연신을 행하는 것에 의해, 세로 방향과 가로 방향에서의 기계적 강도나 열수축률의 밸런스가 우수한 신디오택틱 폴리스타이렌계 필름을 제조하는 기술이 개시되어 있다.

한편, 이형 필름에는, 이형성을 더 향상시키기 위해, 또한/또는 성형체에 광택 제거성을 부여하기 위해, 매트 가공과 같은 표면 가공을 행할 것이 요구되고 있다. 매트 가공은 필름에 장력을 걸면서, 원하는 표면 형상을 구비한 금속 또는 고무 등으로 이루어지는 형(型)으로 열 및 압력을 부여하는 것에 의해, 필름 표면에 미세한 요철을 형성하는 가공 처리이다. 피성형 재료의 성형에 있어서, 매트 가공을 행한 이형 필름을 이용하는 것에 의해, 이형 필름이 표면에 갖는 미세한 요철을 성형체에 전사시킬 수 있고, 결과로서 당해 성형체에 광택 제거성을 부여할 수 있다.

일본 특허공개 평9-201873호 공보

그러나, 상기의 신디오택틱 폴리스타이렌계 필름에 대하여 매트 가공을 행하면, 얻어지는 이형 필름에 있어서, 필름이 단부로부터 저절로 감긴 상태가 되는 컬(curl) 현상이 발생했다. 특히 컬이 큰 이형 필름, 바꾸어 말하면 컬률이 높은 이형 필름은, 금형과 피성형 재료 사이로의 설치 시에 생산상의 불편함을 초래할 뿐만 아니라, 당해 컬을 충분히 늘이면서 이형 필름을 개재시키는 것이 곤란하여, 단부에 절곡(折曲)이 생겼다. 이 때문에, 성형체에, 이형 필름의 단부 꺾임에 기인하는 줄무늬 형상의 모양이 발생하고, 결과적으로 필름 표면의 미세 요철 형상의 전사 불량이 생긴다. 또한 이형 필름이 내열 치수 안정성이 뒤떨어지면, 성형체에, 필름 표면의 미세 요철 형상을 정확(精確)하게 전사하지 못하여, 전사가 충분한 곳과 전사가 모자란 곳에서 짙고 옅음이 생기는 것과 같은, 이른바 얼룩이 생긴다.

본 발명은, 내열 치수 안정성 및 내컬성이 충분히 우수한 폴리스타이렌계 이형 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 즉, 본 발명은, 금형 성형면의 요철에 충분히 추종함과 더불어, 매트 가공에 의한 컬 현상의 발생을 충분히 방지하는 것에 의해, 금형 성형면에 의한 성형체로의 부형 및 이형 필름 표면의 성형체로의 전사를 정밀도 좋게 달성하는 폴리스타이렌계 이형 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 신디오택틱 폴리스타이렌계 수지를 함유하는 2축 배향 폴리스타이렌계 필름으로 이루어지는 이형 필름으로서, 적어도 편면이 매트 가공되어 이루어지고, 당해 이형 필름의 컬률이 80% 이하인 것을 특징으로 하는 이형 필름에 관한 것이다.

본 명세서 중, 내열 치수 안정성이란, 필름을 가열하더라도 필름의 수축이 충분히 방지되는 필름 특성을 의미하는 것으로 한다.

내컬성이란, 필름을 매트 가공하더라도 컬 현상의 발생이 충분히 방지되는 필름 특성을 의미하는 것으로 한다.

본 발명의 이형 필름은 내열 치수 안정성이 충분히 우수하다.

본 발명의 이형 필름은 또한 내컬성이 충분히 우수하다.

본 발명의 이형 필름은 표면의 미세 요철 형상의 성형체로의 전사를 충분히 정밀도 좋게 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 이형 필름을 사용할 때의 사용 방법을 설명하기 위한 개략 단면도이다.

본 발명에 따른 폴리스타이렌계 이형 필름(이하, 간단히 「PS계 이형 필름」이라고 함)은 신디오택틱 폴리스타이렌계 수지를 함유하는 2축 배향 필름이다. 2축 배향이란, 당해 필름을 구성하는 폴리머 분자가 당해 필름의 면내 방향에 있어서, 주로, 서로 상이한 2방향, 바람직하게는 대략 직각을 이루는 2방향으로 배향되어 있는 것을 의미하는 것이며, 예컨대 후술하는 동시 2축 연신에 의해 달성할 수 있다.

<신디오택틱 폴리스타이렌계 수지>

본 발명의 PS계 이형 필름에 함유되는 신디오택틱 폴리스타이렌계 수지(이하, 간단히 「SPS계 수지」라고 함)는, 이른바 신디오택틱 구조를 갖는 스타이렌계 폴리머이다. 신디오택틱 구조란, 입체 화학 구조가 신디오택틱 구조, 즉 탄소-탄소 결합으로 형성되는 주쇄에 대하여 측쇄인 페닐기 또는 치환 페닐기가 교대로 반대 방향에 위치하는 입체 구조를 의미하는 것이다.

SPS계 수지의 택티시티(입체 규칙성)는 동위체 탄소에 의한 핵자기 공명법(13C-NMR법)에 의해 정량할 수 있다. 13C-NMR법에 의해 측정되는 SPS계 수지의 택티시티는 연속하는 복수개의 구성 단위의 존재 비율, 예컨대 2개인 경우에는 다이아드, 3개인 경우에는 트라이아드, 5개인 경우에는 펜타드에 의해서 나타낼 수 있다. 본 발명에 있어서의 SPS계 수지는, 통상, 라세미 다이아드로 75% 이상, 바람직하게는 85% 이상, 또는 라세미 트라이아드로 60% 이상, 바람직하게는 75% 이상, 또는 라세미 펜타드로 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상의 신디오택티시티를 갖는 스타이렌계 폴리머이다.

SPS계 수지로서의 스타이렌계 폴리머의 종류로서는, 폴리스타이렌, 폴리(알킬스타이렌), 폴리(아릴스타이렌), 폴리(할로겐화 스타이렌), 폴리(할로겐화 알킬스타이렌), 폴리(알콕시스타이렌), 폴리(바이닐벤조산 에스터), 이들의 수소화 중합체 등 및 이들의 혼합물, 또는 이들을 주성분으로 하는 공중합체를 들 수 있다.

폴리(알킬스타이렌)으로서는, 폴리(메틸스타이렌), 폴리(에틸스타이렌), 폴리(아이소프로필스타이렌), 폴리(터셔리뷰틸스타이렌), 폴리(바이닐스타이렌) 등을 들 수 있다.

폴리(아릴스타이렌)으로서는, 폴리(페닐스타이렌), 폴리(바이닐나프탈렌) 등을 들 수 있다.

폴리(할로겐화 스타이렌)으로서는, 폴리(클로로스타이렌), 폴리(브로모스타이렌), 폴리(플루오로스타이렌) 등을 들 수 있다.

폴리(할로겐화 알킬스타이렌)으로서는, 폴리(클로로메틸스타이렌) 등을 들 수 있다.

폴리(알콕시스타이렌)으로서는, 폴리(메톡시스타이렌), 폴리(에톡시스타이렌) 등을 들 수 있다.

본 발명에 따른 PS계 이형 필름을 구성하는 SPS계 수지의 중량 평균 분자량은 10,000∼3,000,000, 바람직하게는 30,000∼1,500,000, 특히 바람직하게는 50,000∼500,000이다. SPS계 수지의 유리전이온도는 60∼140℃, 바람직하게는 70∼130℃이다. SPS계 수지의 융점은 200∼320℃, 바람직하게는 220∼280℃이다.

SPS계 수지는 시판품으로서 입수할 수도 있고, 공지의 방법에 의해서 제조할 수도 있다.

예컨대 이데미쓰코산(주)사제 「더렉」(142ZE, 300ZC, 130ZC, 90ZC) 등으로서 입수할 수 있다.

PS계 이형 필름 중, SPS계 수지는 상기한 범위 내에서, 택티시티(라세미 다이아드, 라세미 트라이아드 또는 라세미 펜타드), 종류, 유리전이온도 및/또는 융점이 상이한 2종류 이상의 SPS계 수지가 함유되어도 된다.

본 발명의 PS계 이형 필름은, 내열 치수 안정성, 내컬성, 내열 변형성, 제막성 및 내열 강도 안정성 등에 악영향을 주지 않는 범위에서, 상기 SPS계 수지 이외에, 다른 폴리머를 함유해도 된다.

다른 폴리머의 구체예로서는, 예컨대, 상기 SPS계 수지 이외의 폴리스타이렌계 수지, 스타이렌-뷰타다이엔 블록 공중합체(SBR), 수소 첨가 스타이렌-뷰타다이엔-스타이렌 블록 공중합체(SEBS) 등의 폴리스타이렌계 합성 고무; 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리뷰틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리트라이메틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스터 수지; 폴리페닐렌설파이트; 폴리아릴레이트; 폴리에터설폰; 폴리페닐렌에터 등을 들 수 있다.

상기 SPS계 수지 이외의 폴리스타이렌계 수지란, 이른바 아이소택틱 폴리스타이렌계 수지 및 어택틱 폴리스타이렌계 수지를 포함하여 의미하는 것이다.

PS계 이형 필름 중의 전량에 대한 SPS계 수지의 함유 비율은, 내열 치수 안정성의 가일층의 향상의 관점에서, 60중량% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80중량% 이상이며, 가장 바람직하게는 95중량% 이상이다. 2종류 이상의 SPS계 수지가 함유되는 경우, 그들의 합계 비율이 상기 범위 내이면 된다.

<다른 첨가제>

본 발명의 PS계 이형 필름은 활제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 대전 방지제, 무기 필러, 착색제, 결정핵제, 난연제 등의 첨가제를 함유해도 된다. 본 발명의 PS계 이형 필름은 특히, 활제 및 산화 방지제를 더 함유하는 것이 바람직하다.

활제로서는, 예컨대 탄화수소 수지, 지방산, 지방산 아마이드, 지방산 에스터, 지방 알코올, 지방산과 다가 알코올의 부분 에스터, 복합계 활제 등을 들 수 있다. 활제를 포함하는 것에 의해, 본 발명의 이형 필름의 이형성을 더 향상시킬 수 있다.

활제의 함유 비율은, 이형 필름의 이형성의 관점에서, PS계 필름 중의 SPS계 수지에 대하여 0.01∼3.0중량%, 특히 0.02∼1.0중량%가 바람직하다. 2종류 이상의 활제가 함유되는 경우에는 그들의 합계량이 상기 범위 내이면 된다.

산화 방지제로서는, PS계 이형 필름의 분야에서 황변 방지를 목적으로 해서 사용되는 산화 방지제가 사용 가능하며, 예컨대 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제, 황계 산화 방지제 등을 들 수 있다. 내열 치수 안정성 및 내컬성의 가일층의 향상의 관점에서는, 산화 방지제는 적어도 페놀계 산화 방지제를 포함하는 것이 바람직하다. 산화 방지제, 특히 페놀계 산화 방지제를 함유시키는 것에 의해, 내열 치수 안정성 및 내컬성을 더 향상시킬 수 있다.

페놀계 산화 방지제는 페놀 골격을 함유하는 유기 화합물이며, 종래부터 PS계 필름의 분야에서 페놀계 산화 방지제로서 사용되고 있는 페놀 골격 함유 유기 화합물을 사용할 수 있다. 페놀계 산화 방지제는 시판품으로서 입수할 수 있다.

페놀계 산화 방지제의 시판품으로서, 예컨대 스밀라이저 GA-80(스미토모화학사제), 아데카스타브 AO-60, 아데카스타브 AO-80, 아데카스타브 AO-330(모두 ADEKA사제), 일가녹스 245(BASF사제), 사이아녹스 1790(CYTEC사제) 등을 들 수 있다.

인계 산화 방지제는 인 원자를 함유하는 유기 화합물이며, 종래부터 PS계 필름의 분야에서 인계 산화 방지제로서 사용되고 있는 인 원자 함유 유기 화합물을 사용할 수 있다. 인계 산화 방지제는 시판품으로서 입수할 수 있다.

인계 산화 방지제의 시판품으로서, 예컨대 스밀라이저 GP(스미토모화학사제), 아데카스타브 PEP-36(ADEKA사제), Irgafos 38, Irgafos 168(모두 BASF사제) 등을 들 수 있다.

황계 산화 방지제는 황 원자를 함유하는 유기 화합물이며, 종래부터 PS계 필름의 분야에서 황계 산화 방지제로서 사용되고 있는 황 원자 함유 유기 화합물을 사용할 수 있다. 황계 산화 방지제는 시판품으로서 입수할 수 있다.

황계 산화 방지제의 시판품으로서, 예컨대 스밀라이저 MB(스미토모화학사제), 아데카스타브 AO-412S(ADEKA사제) 등을 들 수 있다.

산화 방지제의 함유 비율은, 내열 치수 안정성 및 내컬성의 관점에서, PS계 필름 중의 SPS계 수지에 대하여 0.01∼3.0중량%, 특히 0.02∼1.0중량%가 바람직하다. 2종류 이상의 산화 방지제가 함유되는 경우에는 그들의 합계량이 상기 범위 내이면 된다. 특히 페놀계 산화 방지제의 함유 비율은, 내열 치수 안정성 및 내컬성의 가일층의 향상의 관점에서, 상기 범위 내인 것이 바람직하다.

<PS계 이형 필름의 제조 방법>

본 발명의 PS계 이형 필름은 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다.

예컨대, 상기 SPS 및 소망에 따라 함유되는 다른 폴리머 및 첨가제를 소정의 비율로 혼합하고, 용융·혼련하여 전구체 필름(미연신 필름)을 제조한 후, 얻어진 전구체 필름을 동시 2축 연신 처리 및 매트 가공에 순차적으로 제공한다.

(전구체 필름의 제조)

전구체 필름의 제조 방법은 공지의 방법을 채용할 수 있다. 예컨대, 원하는 성분으로 이루어지는 혼합물을 압출기에 의해 용융·혼련하고, 혼련물을 T 다이로부터 압출한 후, 냉각하면 된다.

전구체 필름의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 20∼2000μm이고, 바람직하게는 30∼1000μm이다.

(2축 연신 처리)

2축 연신 처리 공정에서는 통상, 동시 2축 연신 처리를 행한 후, 열고정 처리를 행한다. 이와 같은 2축 연신 처리 공정에 의해서, 필름의 유리전이온도를 상승시키거나, 열팽창률을 감소시키거나, 열수축률의 절대값을 감소시키거나 할 수 있다.

2축 연신 처리는 MD 방향 및 TD 방향에 대하여 연신을 행한다. 연신 방식은 축차 2축 연신 방식과 동시 2축 연신 방식이 있지만, 동시 2축 연신 방식을 행한다. 동시 2축 연신 대신에, MD 방향 또는 TD 방향 중 한쪽의 방향으로 연신을 행한 후, 다른 쪽의 방향으로 연신을 행하는 축차 2축 연신을 행하면, 처음에 연신을 행한 방향의 열팽창률의 감소폭이 작아지고, 또한 열수축률도 나빠져 내열 치수 안정성이 저하된다. 2축 연신 대신에, 1축 연신을 행하면, 연신되어 있지 않은 방향의 열팽창률이 감소하지 않아, 내열 치수 안정성이 저하된다. 본 명세서 중, MD 방향이란, 이른바 흐름 방향으로서, 압출기로부터의 전구체 필름의 인취 방향(세로 방향)을 의미하는 것으로 한다. TD 방향이란, 이른바 폭 방향으로서, 당해 MD 방향에 대한 직교 방향을 의미하는 것으로 한다.

2축 연신을 행함에 있어서, 연신 배율, 연신 온도 및 연신 속도는 본 발명의 목적이 달성되는 한 특별히 제한되는 것은 아니지만, 이하의 범위가 바람직하다. 열수축률이 한층 더 향상되기 때문이다.

연신 배율은 MD 방향 및 TD 방향 모두 2.0배 이상의 파단이 일어나지 않는 범위 내이며, 특히 2.0∼5.0배가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.2∼4.0배이다. MD 방향 및 TD 방향의 연신 배율은 근사한 것이 바람직하다. 구체적으로는, MD 방향의 연신 배율을 PMD, TD 방향의 연신 배율을 PTD로 했을 때, 「PTD-PMD」는 -0.6∼+0.6이 바람직하고, 보다 바람직하게는 -0.3∼+0.3이다. 한편, MD 방향의 연신 배율은 연신 직전의 MD 방향 길이에 기초하는 배율이다. TD 방향의 연신 배율은 연신 직전의 TD 방향 길이에 기초하는 배율이다.

연신 온도는, 당해 필름을 구성하는 SPS계 수지의 유리전이온도를 TgP(℃)로 했을 때, TgP 이상 TgP+30℃ 이하이며, 내열 치수 안정성의 가일층의 향상의 관점에서 바람직하게는 TgP℃ 이상 TgP+25℃ 이하이다. 연신 온도가 지나치게 낮아도, 지나치게 높아도, 내열 치수 안정성이 저하된다. 한편, 연신 온도는 연신을 행하는 분위기 온도이다. SPS계 수지가 2종류 이상의 폴리머로 이루어지는 경우, SPS계 수지의 TgP는 각 폴리머의 유리전이온도에 당해 폴리머의 함유 비율을 곱한 값의 합이다.

연신 속도는 MD 방향 및 TD 방향 모두 50∼10000%/분이며, 바람직하게는 100∼5000%/분, 보다 바람직하게는 100∼3000%/분이다.

연신 속도란, {(연신 후 치수/연신 전 치수)-1}×100(%)/연신 시간으로 산출되는 값이다.

열고정 처리는, 연신 필름을 연신 온도 이상의 온도에서 유지하는 것에 의해, 폴리머 분자의 배향을 고정하는 처리이다. 열고정 처리 온도는, 당해 필름을 구성하는 SPS계 수지의 유리전이온도를 TgP(℃), 융점을 TmP(℃)로 했을 때, TgP+70℃ 이상 TmP 이하이며, 내열 치수 안정성의 가일층의 향상의 관점에서 바람직하게는 TgP+75℃ 이상 TmP-20℃ 이하이다. 열고정 처리 온도가 지나치게 낮아도, 지나치게 높아도, 열수축률이 높아져, 내열 치수 안정성이 저하된다. 한편, 열고정 처리 온도는 필름 유지를 행하는 분위기 온도이다. SPS계 수지가 2종류 이상의 폴리머로 이루어지는 경우, SPS계 수지의 TmP는 각 폴리머의 융점에 당해 폴리머의 함유 비율을 곱한 값의 합이다.

열고정 처리는, 2축 연신 처리 시의 장력을 유지한 채로 열고정 처리를 행하는 긴장식 열고정 처리를 실시해도 되고, 당해 처리와 동시에 당해 장력을 이완시켜 열고정 처리를 행하는 이완식 열고정 처리를 실시해도 되며, 또는 당해 장력을 유지하여 열고정 처리(제 1 열고정 처리)를 행한 후, 당해 장력을 이완시켜 열고정 처리(제 2 열고정 처리)를 행하는 복합식 열고정 처리를 실시해도 된다. 바람직하게는 이완식 열고정 처리를 실시한다. 열고정 처리를 상기 어느 방식으로 실시함에 있어서도, 열고정 처리 온도는 상기 범위 내로 설정된다.

열고정 처리를 상기한 이완식 또는 복합식으로 행하는 경우, 열수축률의 절대값의 저감, 내열 치수 안정성의 가일층의 향상, 필름의 평탄성의 관점에서, 이완 배율은 MD 방향 및 TD 방향 모두 0.8∼1.00배가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.85∼1.00배, 가장 바람직하게는 0.90∼0.98배이다. MD 방향 및 TD 방향의 이완 배율은 근사한 것이 바람직하다. 구체적으로는, MD 방향의 이완 배율을 QMD, TD 방향의 이완 배율을 QTD로 했을 때, 「QTD-QMD」는 -0.1∼+0.1이 바람직하고, 보다 바람직하게는 -0.05∼+0.05이며, 가장 바람직하게는 -0.02∼+0.02이다. 한편, MD 방향의 이완 배율은 연신 직후의 MD 방향 길이에 기초하는 배율이다. TD 방향의 이완 배율은 연신 직후의 TD 방향 길이에 기초하는 배율이다.

(매트 가공)

매트 가공이란, 필름에 대하여, 장력을 부여하면서, 원하는 표면 형상을 구비한 1조의 형 사이에서 열 및 압력을 부여하는 것에 의해, 필름 표면에 형의 표면 형상을 전사시켜, 광택 제거를 위한 미세한 요철을 형성하는 처리이다. 매트 가공되는 필름은 상기한 방법으로 2축 연신 처리 공정을 거친 필름이다. 본 발명에 있어서, 이형 필름을 특정 조건에서 매트 가공하는 것에 의해, 컬 현상을 충분히 방지할 수 있고, 또한 당해 이형 필름을 이용하여 행하는 프레스 성형 시에 있어서, 이형 필름의 이형성을 더 향상시키면서, 성형체에 이형 필름 표면에 갖는 미세 요철 형상을 정밀도 좋게 전사시킬 수 있다.

1조의 형 사이에서 열 및 압력을 부여하는 방법으로서는, 가열된 2장의 평판상의 상하 금형에 의해 프레스하는 금형 프레스법, 2본의 열롤 사이에서 프레스하면서 통과시키는 롤 프레스법 등을 이용할 수 있다. 1조의 형으로서, 1장의 평판상 금형과 1본의 롤을 조합하여 사용할 수도 있다. 형은, 당해 형의 표면 형상을 필름에 전사시킬 수 있는 한, 각종 재료로 구성되어 있어도 되고, 예컨대 금속으로 이루어져 있어도 되고, 고무로 이루어져 있어도 되고, 또는 필름과의 접촉면을 갖는 표면 부분만이 금속 또는 고무로 이루어져 있어도 된다. 이하, 상기 금형 프레스법 또는 롤 프레스법을 행하는 실시태양에 대해서 설명하지만, 상기 금형 프레스법 또는 롤 프레스법에 있어서 금형 또는 롤에 의해 필름을 가열하는 대신에, 금형 또는 롤에 의한 프레스의 직전에 필름 자체를 직접, IR 히터 등으로 가열해도 된다.

매트 가공은 필름의 적어도 편면에 행해지고, 내컬성의 관점에서 바람직하게는 필름의 양면에 행해진다. 매트 가공이 필름의 양면에 행해진다는 것은, 1조의 형 중 양쪽의 형으로서 후술하는 광택 제거성을 갖는 형을 사용한다는 것을 의미한다. 이에 의해, 필름의 양면에 광택 제거성이 부여된다. 매트 가공이 필름의 편면에 행해진다는 것은, 1조의 형 중의 한쪽의 형으로서 후술하는 광택 제거성을 갖는 형을 사용하고, 또한 다른 쪽의 형으로서 광택 제거성을 갖지 않는 형을 사용한다는 것을 의미한다. 이에 의해, 필름의 편면에만 광택 제거성이 부여된다.

매트 가공 조건으로서는 이하의 조건이 채용된다.

1조의 형 중 적어도 한쪽, 바람직하게는 양쪽의 형으로서 광택 제거성을 갖는 형을 사용한다. 광택 제거성을 갖는 형이란, 매트 가공된 필름면이 후술하는 표면 거칠기(Ra)를 갖도록, 필름과의 접촉면에 표면 거칠기를 부여받은 형이다. 그와 같은 형은, 필름과의 접촉면의 표면 거칠기가, 매트 가공된 필름면이 갖는 후술의 표면 거칠기(Ra)와 동일하거나, 또는 당해 표면 거칠기보다 큰 값이다.

1조의 형이 필름의 양면에 부여하는 온도를 각각 독립적으로 100℃∼250℃, 바람직하게는 120℃∼220℃로 한다.

프레스 압력은, 금형 프레스법의 경우, 0.5∼300kgf/cm2, 바람직하게는 1∼200kgf/cm2이다. 롤 프레스법의 경우에는 0.1∼500kgf/cm, 바람직하게는 1∼100kgf/cm이다.

필름의 장력은 통상 1∼300N, 바람직하게는 10∼200N이다. 당해 장력은 1m 폭의 필름에 부여되는 장력이다. 특히 롤 프레스법을 채용하는 경우에 있어서 필름 속도는 통상 0.1∼10m/분, 바람직하게는 0.2∼5m/분이다.

매트 가공 조건으로서, 형의 표면 거칠기, 필름의 처리 온도, 프레스 압력 및 필름 장력을 각각 상기의 범위 내로 하면서, 그들의 값을 조정하는 것에 의해, 컬률을 제어할 수 있다.

예컨대, 1조의 형이 필름에 부여하는 표면 거칠기의 차 및/또는 온도차를 작게 하는 것에 의해, 컬률을 저감할 수 있다. 구체적으로는, 1조의 형이 필름에 부여하는 표면 거칠기의 차, 즉 매트 가공된 필름의 양면에 있어서의 표면 거칠기의 차를 후술하는 범위 내로 하는 것에 의해, 컬률을 한층 더 유효하게 저감할 수 있다. 1조의 형이 필름 양면에 부여하는 온도의 차, 예컨대 상형과 하형의 설정 온도차를, 특히 30℃ 이하, 바람직하게는 20℃ 이하, 보다 바람직하게는 10℃ 이하로 하는 것에 의해, 컬률을 한층 더 유효하게 저감할 수 있다.

또한 예컨대, 프레스압 및/또는 필름 장력을 작게 하는 것에 의해, 컬률을 저감할 수 있다. 구체적으로는, 금형 프레스법의 경우, 프레스 압력을 특히 1∼100kgf/cm2, 바람직하게는 1∼50kgf/cm2로 하는 것에 의해, 컬률을 한층 더 유효하게 저감할 수 있다. 필름의 장력을 특히 10∼100N, 바람직하게는 10∼50N으로 하는 것에 의해, 컬률을 한층 더 유효하게 저감할 수 있다.

<PS계 이형 필름>

본 발명의 PS계 이형 필름의 컬률은 80% 이하, 바람직하게는 60% 이하, 보다 바람직하게는 30% 이하이다. 컬률이 지나치게 크면, 프레스 성형 시에 있어서 단부에 절곡이 생겨, 성형체에, 당해 단부 꺾임에 기인하는 줄무늬 형상의 모양이 발생하여, 그 주변에 있어서 이형 필름의 표면 형상이 충분히 전사되지 않는다.

본 명세서 중, 컬률은, 시험편(200mm×200mm)을 분위기 온도 180℃에서 30분간 방치했을 때에, 컬이 발생하는 것에 의해 감소하는 투영 면적의 비율이며, 구체적으로는 후술하는 방법에 의해 측정된다. 컬률이 높을수록 필름의 휨이 크고, 컬률이 낮을수록 필름의 휨이 작은 것을 의미한다. 시험편의 투영 면적은, 당해 시험편을 재치한 직상으로부터 사진 촬영을 행하여, 그 화상으로부터 산출할 수 있다.

본 발명의 PS계 이형 필름은 통상, 180℃에서의 열수축률의 절대값이 8% 이하이며, 바람직하게는 6% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하이다. 열수축률의 절대값은 MD 방향 및 TD 방향 중 어느 방향에 대해서도 상기 범위 내이다. 열수축률의 절대값이 지나치게 크면, 내열 치수 안정성이 저하되어, 프레스 성형용 이형 필름으로서 사용된 경우 금형의 성형면을 충분히 부형할 수 없다.

본 명세서 중, 열수축률은, 시험편(200mm×200mm)을 분위기 온도 180℃에서 30분간 방치했을 때의 MD 방향 및 TD 방향의 각 방향에 있어서의 열수축률이며, 구체적으로는 후술하는 방법에 의해 측정된다. 열수축률의 값은 양의 값이 수축을 의미하고, 음의 값이 팽창을 의미한다.

본 발명의 PS계 이형 필름은, 적어도 편면이 매트 가공되어 있고, 결과로서 0.5μm 이상 8.0μm 이하, 특히 0.6μm 이상 5.0μm 이하의 표면 거칠기(Ra)를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 PS계 이형 필름은, 내컬성의 관점에서, 바람직하게는 양면이 매트 가공되어 있고, 결과로서 각각의 면이 독립적으로 상기 범위 내의 표면 거칠기(Ra)를 갖는다. 내컬성의 관점에서, 가장 바람직한 실시태양에 있어서, 양면에 있어서의 표면 거칠기의 차는 1.5μm 이하, 바람직하게는 1.0μm 이하, 보다 바람직하게는 0.5μm 이하이다. 본 발명에 있어서의 필름의 표면 거칠기는 JIS B-0601:1994에 의해 측정된 값을 나타내고 있다.

본 발명의 PS계 이형 필름의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 10∼150μm이고, 바람직하게는 25∼75μm이며, 특히 바람직하게는 35∼60μm이다.

본 발명의 PS계 이형 필름은, 특히 전사성을 필요로 하는 이형 필름(전사 필름)으로서 유용하다.

구체적으로는, 본 발명의 PS계 이형 필름을 이형 필름으로서 사용하는 경우, 프레스 성형 시에 있어서 당해 필름을 금형과 피성형 재료 사이에 개재시키는 것에 의해, 금형과 피성형 재료의 융착을 방지하면서도, 당해 필름의 표면 형상을 정밀도 좋게 전사시킬 수 있다. 더욱이 본 발명의 이형 필름은 치수 변동이 충분히 방지되므로, 예컨대 금형 성형면에 깊이 1mm의 요철이 있는 경우라도, 당해 성형면을 정밀도 좋게 부형할 수 있다.

피성형 재료를 구성하는 플라스틱의 종류는 특별히 제한되지 않고, 예컨대 에폭시 수지, 페놀 수지, 실리콘 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 알카이드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에스터 수지, 폴리우레테인 수지, 아크릴 수지 등이 사용 가능하다.

본 발명의 PS계 이형 필름을 이용하여 프레스 성형할 때의 금형 온도, 압력 및 처리 시간은 플라스틱 성형의 분야에서 공지된 조건이 사용 가능하다. 예컨대, 프레스 시의 금형 온도는 통상 80∼200℃이다. 프레스압은 통상 1∼150kg/cm2이다. 프레스 시간은 통상 0.5∼60분간이다.

실시예

실시예 1∼5/비교예 1∼2

하기 성분의 혼합물을 압출기에 의해 수지 온도 280℃에서 T 다이로부터 압출한 후, 냉각하여, 미연신 필름(전구체 필름)을 얻었다. 미연신 필름을, 후술하는 조건에서 연신 공정에 제공했다. 연신 공정은 연신 처리 및 열고정 처리로 이루어지고, 열고정 처리는 소정의 온도 및 이완 배율로 이완식 열고정 처리를 행했다. 한편, 연신 처리는 동시 2축 연신이다.

혼합물 성분으로서, 실시예 및 비교예 모두, 신디오택틱 폴리스타이렌 수지, 산화 방지제 및 활제를 사용했다.

신디오택틱 폴리스타이렌 수지는 「더렉 142ZE」(이데미쓰코산(주)사제, 유리전이온도 95℃, 융점 247℃)를 사용했다.

산화 방지제는 페놀계 산화 방지제를 사용하고, 활제는 아마이드계 활제를 사용했다.

그의 배합 비율은, 신디오택틱 폴리스타이렌 수지 100중량부에 대하여, 아데카스타브 AO-60을 0.2중량부, 활제를 0.2중량부로 했다.

연신 조건으로서는, 실시예 및 비교예 모두 이하와 같다.

연신 배율은 3.3×3.4배(MD×TD)

연신 온도: 115℃

연신 속도: 500%/분

열고정 온도: 215℃

이완 배율: 0.92×0.92(MD×TD)

상기에서 얻어진 연신 필름을 1m 폭으로 커팅하고, 그 후 2장의 평판상 금형으로 프레스를 행하는 것에 의해 매트 가공을 행하여, 이형 필름을 얻었다. 가공 조건(금형의 표면 거칠기, 금형 온도, 프레스 압력, 필름 장력)은 표 1에 기재된 대로이다. 한편, 2장의 금형 중, 상형은 금형 자체에 소정의 표면 거칠기를 부여한 것을 사용하고, 하형은 소정의 표면 거칠기를 부여한 실리콘 고무층을 금형 표면에 부여한 것을 사용했다.

평가

각 실시예/비교예에서 얻어진 매트 가공 완료된 이형 필름을 이하에 나타내는 항목에 대하여 평가했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 한편, 구체적인 평가 방법은 이하와 같다.

컬률

200mm×200mm로 커팅한 필름을, 180℃의 분위기로 설정된 열풍 순환식 오븐 내에서 한 구석을 지지한 매달음 상태로 30분간 방치한 후, 취출하여 평평한 면에 두고, 직상으로부터 보았을 때의 컬된 부분의 면적(mm2)을 측정했다. 이 면적에 기초하여, 하기 식으로부터 컬률(%)을 산출했다.

컬률(%) = (컬된 부분의 면적)/(가열 후의 필름의 총면적)×100

한편, 가열 후의 필름의 총면적은 필름이 컬된 경우, 컬된 필름을 잡아늘여 측정한다.

표면 거칠기

필름의 표면 거칠기는 JIS B-0601:1994에 준거하여 측정한 산술 평균 높이(Ra)이다. 상면은 매트 가공 시에 상형과 접촉하는 필름면이며, 하면은 하형과 접촉하는 필름면이다.

열수축률

우선, 길이 150mm의 2본의 직선을 각각, MD 방향 및 TD 방향에 대하여 평행하게, 또한 서로 중점에서 교차하도록, 시험편(필름; 200mm×200mm) 상에 그렸다. 이 시험편을 표준 상태(온도 23℃×습도 50%)에 2시간 방치하고, 그 후 시험 전의 직선의 길이를 측정했다. 계속해서 180℃의 분위기로 설정된 열풍 순환식 오븐 내에서 한 구석을 지지한 매달음 상태로 30분간 방치한 후, 취출하여, 표준 상태에 2시간 방치 냉각했다. 그 후 각 방향의 직선의 길이를 측정하여, 시험 전의 길이로부터의 변화량을 구하고, 당해 시험 전의 길이에 대한 변화량의 비율로서 열수축률을 구했다. 열수축률에 대하여 양의 값은 수축한 것을 의미한다. 한편, 열수축률의 절대값이 3% 이하이면 매우 바람직한 레벨(◎), 6% 이하이면 바람직한 레벨(○), 8% 이하이면 실용상 문제없는 레벨(△), 8% 초과이면 실용상 문제있는 레벨(×)이다.

이형 필름 평가

에폭시 수지 플레이크를 열프레스 성형함에 있어서, 실시예 1∼5, 비교예 1 및 비교예 2의 각각에서 얻어진 전사 필름(전사성을 갖는 이형 필름)을 이용했다. 상세하게는 도 1에 나타내는 바와 같이, 에폭시 수지 플레이크(1)를 상하 금형(2, 3)에 의해 열프레스 성형함에 있어서, 플레이크(1)와 금형(2, 3) 사이에 상기 전사 필름(4)을 개재시켰다. 전사 필름(4)은 금형보다 외측에서 파지하여 고정했다. 한편, 상기 전사 필름(4)은, 실리콘 고무층에 의해 거칠기를 부여한 면이 상하 금형(2, 3)측이 되도록 배치했다. 프레스 시에 있어서, 금형(2, 3)의 접근은 스페이서(5)에 의해 제한되었다. 프레스 조건은 다음과 같았다. 금형(2, 3)의 온도; 180℃, 프레스압; 100kg/cm2, 스페이서 두께; 0.5mm, 프레스 시간; 10분간, 오목부의 깊이(볼록부의 높이); 1mm.

프레스 성형 후, 성형체를 취출하고, 방치 냉각한 후, 필름(4)을 성형체로부터 박리했다. 성형체의 표면에 전사된 전사면을 육안으로 관찰하여, 전사성에 대해 평가했다.

◎; 에폭시 성형체의 전사면에는, 줄무늬 형상의 모양이나 얼룩이 없고, 전사 필름의 표면이 그대로 양호하게 전사되어 있었다;

○; 에폭시 성형체의 전사면에는, 거의 줄무늬 형상의 모양이나 얼룩이 없고, 전사 필름의 표면이 거의 전사되어 있었다;

△; 에폭시 성형체의 전사면에는, 약간 줄무늬 형상의 모양이나 얼룩이 있고, 전사 필름의 표면의 전사가 조금 불충분했다(실용상 문제 없음);

×; 에폭시 성형체의 전사면에 절곡된 전사 필름이 단차가 되어서 전사되어, 실용상 문제가 있는 전사성이었다.

Figure pct00001

본 발명의 이형 필름은, 내열 치수 안정성이 충분히 우수하고, 양호한 컬률을 가지며, 성형성(추종성) 및 이형성이 우수함과 더불어, 성형체에 양호한 광택 제거성을 부여할 수 있다. 한편, 이형 필름의 사용법에는 롤상인 채로 사용하는 방법(롤 투 롤 방식)과, 길이 방향으로도 재단하여 1장인 것으로 해서 사용하는 방법(매엽(枚葉) 방식)이 있으며, 특히 매엽 방식에서 이용하는 경우에 내컬성은 보다 문제가 된다. 본 발명의 이형 필름은 그와 같은 매엽 방식에서 이용되는 이형 필름으로서 보다 유용하다.

본 발명의 이형 필름은, 프린트 기판, 세라믹 전자 부품, 반도체 패키지, 렌즈 부품, 열경화성 수지 제품, 열가소성 수지 제품, 화장판 등을 제조할 때, 평판상 금형이나 성형 롤 등의 형과 피성형 재료 사이에 개재시키는 이형 필름으로서 유용하다. 또한, 본 발명의 이형 필름은, 이른바 전사 필름이며, 당해 필름의 표면에 설치된 매트조(調)를 피성형 재료의 표면에 전사하는 필름으로서 유용하다. 또한, 본 발명의 이형 필름은, 열경화성 수지, 열가소성 수지, 세라믹, 금속 등의 박막층의 형성 공정이나 소정의 처리 공정에 있어서, 박막층의 지지나 보호를 목적으로 해서 적층하고, 최종적으로는 박리·제거되는 공정 필름으로서 유용하다.

Claims (5)

  1. 신디오택틱 폴리스타이렌계 수지를 함유하는 2축 배향 폴리스타이렌계 필름으로 이루어지는 이형 필름으로서,
    적어도 편면이 매트 가공되어 이루어지고,
    당해 이형 필름의 컬률이 80% 이하인
    것을 특징으로 하는 이형 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬률이 60% 이하인 것을 특징으로 하는 이형 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 신디오택틱 폴리스타이렌계 수지가 신디오택틱 폴리스타이렌인 이형 필름.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2축 배향 폴리스타이렌계 필름이, 신디오택틱 폴리스타이렌계 수지를 함유하는 전구체 필름을, 동시 2축 연신 처리 및 매트 가공에 제공하여 이루어지는 필름인 이형 필름.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이형 필름의 열수축률이 8% 이하인 것을 특징으로 하는 이형 필름.
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