WO2022202588A1 - 樹脂シート成型用離型フィルム - Google Patents

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WO2022202588A1
WO2022202588A1 PCT/JP2022/012156 JP2022012156W WO2022202588A1 WO 2022202588 A1 WO2022202588 A1 WO 2022202588A1 JP 2022012156 W JP2022012156 W JP 2022012156W WO 2022202588 A1 WO2022202588 A1 WO 2022202588A1
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silicone
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film
release
release film
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PCT/JP2022/012156
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真司 矢野
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東洋紡株式会社
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    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
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    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
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    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the present invention relates to a release film for resin sheet molding having a polyester film and a release layer.
  • release films made from polyester films have high heat resistance and mechanical properties, and have been used as support films for solution-casting resin sheets such as adhesive sheets, cover films, and polymer electrolyte membranes. . Therefore, techniques such as those described in Patent Documents 1 to 3 have been disclosed, and it has been proposed that the release layer, which is the casting surface of the resin sheet, is formed from a special chemical substance.
  • a silicone-based release film one having a release layer made of an addition-polymerized cured product or a condensation-polymerized cured product of polydimethylsiloxane is known. These cured products have the advantage of being non-adhesive, excellent in release effect, and excellent in thermal stability. coating defects due to poor wettability. Therefore, there is a demand for a release film that is excellent in wettability and peelability during resin sheet molding. In addition, due to the excellent releasability, the adhesion between the release layer and the base film and the uniformity of coating formation of the release layer tend to become problems.
  • Patent Document 4 proposes a release film having a release layer obtained by reacting and solidifying an aqueous coating composition containing two kinds of trialkoxysilanes.
  • Patent Document 5 discloses a cured aqueous coating composition containing an alkenyl group-containing silicone, a silicone having a Si—H group, a cross-linking reaction inhibitor, and a platinum-based catalyst. A release film provided with a release layer has been proposed.
  • Patent Document 6 an aqueous coating composition containing a silicone containing alkenyl groups and/or Q units represented by SiO 4/2 in a predetermined mol% range and a silicone having a Si—H group A release film having a release layer formed using a material has been proposed.
  • the object of the present invention is to provide a release film that is excellent in all of the coating uniformity of the release layer, the speed dependence of the release force, the coating properties of various resin sheets, and the recyclability.
  • an aqueous coating composition containing a predetermined amount of silicone A having a Q unit, silicone B having a Si—H group, and a coupling agent.
  • silicone A having a Q unit silicone A having a Q unit
  • silicone B having a Si—H group silicone B having a Si—H group
  • a coupling agent a coupling agent
  • a release film for resin sheet molding comprising a polyester film and a release layer formed by reacting and solidifying an aqueous coating composition
  • the aqueous coating composition comprises water, a silicone A having a Q unit represented by SiO 4/2 , a silicone B having a Si—H group, a cross-linking reaction inhibitor, a platinum-based catalyst and a coupling agent,
  • a release film for resin sheet molding wherein the content of Si atoms constituting the Q unit in the silicone A is in the range of 5 to 60 mol%.
  • the aqueous coating composition contains 0.1 to 30 parts by mass of the coupling agent with respect to a total of 100 parts by mass of the silicone A and the silicone B, [1] or [2 ]
  • the release film for resin sheet molding according to .
  • the silicone A is a silicone A1 having an alkenyl group in the molecule in addition to the Q unit, or the silicone A is a silicone A2 having the Q unit and no alkenyl group in the molecule. and the aqueous coating composition further comprises a silicone C having an alkenyl group and not having the Q unit in the molecule, [ 1] to [3] The release film for resin sheet molding according to any one of items 1 to 3.
  • the present invention it is possible to provide a release film that is excellent in all of the coating uniformity of the release layer, the speed dependence of the release force, the coating properties of various resin sheets, and the recyclability.
  • the coupling agent also contributes to the formation of the three-dimensional structure and affects the coating film hardness, thereby improving the coatability of various resin sheets in particular. It is believed that Silicone B, which has Si—H groups, also contributes to such curing reactions.
  • the release film of the present invention has a polyester film as a base film and a release layer formed by reacting and solidifying an aqueous coating composition.
  • the aqueous coating composition contains silicone A, silicone B, and a coupling agent that can react with each other, so it is easy to identify the structure of the resulting polymer and specify claims based on it. Rather, impractical circumstances exist. For this reason, the release film of the present invention has been specified in the form of a product-by-process claim.
  • the present invention may include at least one of the reaction formulas shown in (1) to (5) below, depending on the embodiment.
  • the —Si—OH group is a chemical structure that can also be generated by hydrolysis of an alkoxy group bonded to the Si atom, and can contribute to the formation of Q units described below.
  • the release layer in the present invention is obtained by reacting and solidifying an aqueous coating composition.
  • the aqueous coating composition is characterized by containing water, a silicone A having a Q unit represented by SiO 4/2 , a silicone B having a Si—H group, a cross-linking reaction inhibitor, a platinum-based catalyst and a coupling agent. and Further, the content of Si atoms constituting the Q unit in the silicone A is in the range of 5 to 60 mol %. Each component will be described in detail below.
  • silicone A with Q units expressed as SiO 4/2 examples include organopolysiloxanes having the following general formula (I).
  • R1 a R2 b SiO (4-ab)/2 (I)
  • R1 is an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms
  • R2 is a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms selected from an alkyl group or an aryl group
  • a is 0 to 3
  • b represents an integer from 0 to 3 and satisfies a+b ⁇ 3.
  • alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms represented by R1 include vinyl group, allyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, etc. Among these, vinyl group is particularly preferred.
  • alkyl groups represented by R2 include methyl group, ethyl group, propyl group and butyl group, and examples of aryl groups include phenyl group and tolyl group. Among them, 50 mol % or more of the substituents of R2 are preferably methyl groups from the viewpoint of easy peelability.
  • the coating film hardness of the silicone-based release layer increases due to the dense network structure, and viscosity loss when the resin sheet is peeled off can be suppressed. It leads to light exfoliation.
  • silicone A containing Q units is contained in the release layer, the wettability is improved, so pinhole defects during coating of the resin sheet can be suppressed.
  • the silicone A having a Q unit should have at least a Q unit, and may further contain each of the above structural units.
  • it may be a silicone A1 having a structural unit (D' unit) having an alkenyl group in the molecule in addition to the Q unit, and is composed of Si atoms bonded to two alkyl groups or aryl groups.
  • a silicone A2 having structural units (D units) and the like and Q units and having no alkenyl group in the molecule may also be used.
  • Silicone A1 may be a silicone containing D units in the molecule in addition to Q units and D' units. Furthermore, it is also possible to use silicone A1 and silicone A2 together.
  • the aqueous coating composition may contain silicone A1, and may further contain silicone C which has an alkenyl group and does not have the Q unit in its molecule. In other words, when a plurality of types of silicone are contained, any one of them may contain the Q unit.
  • the content of Si atoms contained in Q units is 5 to 60 mol%, preferably 10 to 55 mol%, more preferably 10 to 55 mol%, based on the total Si atoms in silicone A contained in the aqueous coating composition. is 20 to 50 mol %. If the content of Si atoms contained in the Q unit is less than 5 mol%, sufficient coating film hardness cannot be exhibited and does not lead to easy peeling. Due to close contact, heavy peeling is caused as a result.
  • the aqueous coating composition preferably contains a silicone having Si atoms (D' units) bonded to alkenyl groups, in the case where silicone A is silicone A1 which, in addition to Q units, also has an alkenyl group in the molecule. and/or silicone A is silicone A2 with Q units and no alkenyl groups in the molecule, and the aqueous coating composition is a silicone with alkenyl groups and no Q units in the molecule When C is further included, and the like.
  • the content of Si atoms (D′ units) bonded to alkenyl groups is 0 with respect to all Si atoms in Silicone A1 or all Si atoms in Silicones A2 and Silicone C contained in the aqueous coating composition.
  • the range is preferably 0.05 to 20 mol %, more preferably 0.1 to 17 mol %, still more preferably 0.2 to 15 mol %.
  • the content of Si atoms bonded to alkenyl groups is at least the lower limit, the curing speed of the composition is sufficient, and a cured silicone coating can be efficiently formed during film formation, which will be described later.
  • the proportion of Si atoms bonded to alkenyl groups is equal to or less than the upper limit, excessive wettability is not imparted, and heavy peeling is less likely to occur.
  • the content of Si atoms contained in the Q unit is preferably larger than the content of Si atoms bonded to alkenyl groups, and the preferred range is the content of Si atoms bonded to alkenyl groups/Q
  • the content ratio of Si atoms contained in the unit is 0.10 or more and 1.0 or less. When the ratio is 0.10 or more, the cohesiveness of the silicone containing the Q unit is improved, resulting in a strong coating film. If the ratio is 1.0 or less, the alkenyl group-containing silicone is greater than the Q unit-containing silicone, so the surface free energy is increased and the castability of the resin sheet raw material is improved, which is preferable. .
  • the ratio of the content of Si atoms bonded to alkenyl groups to the content of Si atoms contained in Q units is 0.15 or more and 0.7 or less.
  • the Q unit-containing silicone in the present invention can be produced by a known method. For example, by copolymerizing an alkoxysilane having four alkoxy groups bonded thereto, or by cross-linking or increasing the molecular weight of a silicone oligomer having a structural unit composed of Si atoms having two alkoxy groups bonded to side chains. can be manufactured.
  • the silicone containing Q units in the present invention is preferably contained in the composition in the form of an aqueous dispersion.
  • silicone A is the main component of the silicone contained in the release layer, the content of silicone A is preferably 65 to 99% by mass of the total amount of silicone contained in the aqueous coating composition. More preferably, it is up to 98% by mass.
  • Silicone B having Si—H groups is silicone having hydrogen atoms directly bonded to Si atoms represented by Si—H groups (hereinafter sometimes referred to as silicone B).
  • silicone B include organohydrogenpolysiloxanes having structural units represented by the following general formula (II). In addition to this structural unit, it is preferable to have a structural unit in which d is 0 and c is 2 in the following general formula (II) as another structural unit.
  • R3 is a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms selected from an alkyl group or an aryl group, c is 0 to 2, d is 1 to 3, and c+d ⁇ Each represents an integer that satisfies 3.
  • Silicone B having an Si—H group may have either a linear structure or a branched structure.
  • alkyl groups represented by R3 include methyl group, ethyl group, propyl group and butyl group, and examples of aryl groups include phenyl group and tolyl group. Among them, 50 mol % or more of the substituents of R3 are preferably methyl groups from the viewpoint of easy peelability.
  • silicone B having a Si—H group preferably has at least 3, preferably 5 or more hydrogen atoms bonded to Si atoms in one molecule of silicone B.
  • Si—H group-containing silicones can be produced by known methods.
  • the silicone B having Si—H groups is preferably contained in the aqueous coating composition in the form of an aqueous dispersion.
  • the content of the silicone B having a Si—H group is 100 parts by mass of the total content of the silicone A having a Q unit which may have an alkenyl group and the silicone B having a Si—H group. In that case, it is preferably 1 to 60 parts by mass, more preferably 2 to 50 parts by mass, and even more preferably 3 to 40 parts by mass. When the content is 1 part by mass or more, the curing reaction proceeds easily, so that sufficient coating film hardness can be easily obtained. It becomes difficult to cause heavy peeling.
  • a surfactant is preferably added to the aqueous coating composition for providing the release layer in order to promote wetting of the substrate film.
  • surfactants include anionic surfactants, cationic surfactants, nonionic surfactants, and the like, and one or more of these may be used.
  • a nonionic surfactant as an emulsifier in order to prevent aggregation of each aqueous dispersion and not affect the curing reaction of silicone. did.
  • the nonionic surfactant preferably has an HLB value in the range of 6 to 18.
  • HLB value in the range of 6 to 18.
  • examples include higher alcohols, alkylene oxide adducts of higher fatty acids, esters of alkylene oxide adducts of higher fatty acids and alcohols, and alkylene alkanolamides.
  • At least one selected from alkylene oxide adducts such as oxide adducts, alkylene oxide adducts of sorbitan esters, and alkylene oxide adducts of higher fatty acid glycerides can be used.
  • the HLB value is a value calculated by Griffin's formula.
  • Alkylene oxides include ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide, and one or more of these may be used. When a plurality of them are used, the HLB value is preferably in the range of 8 to 18, more preferably in the range of 10 to 15, regardless of whether they are added in block or random form.
  • these nonionic surfactants polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene tridecyl ether and the like are preferred. Two or more types of nonionic surfactants may be mixed as required. If a nonionic surfactant with an HLB value outside of this range is used as an emulsifier for a silicone water dispersion, the emulsifying dispersing power and the stability of the water dispersion may decrease.
  • the nonionic surfactant is preferably used in the range of 0.1 to 20% by mass, more preferably in the range of 0.2 to 15% by mass, more preferably 0.5 to 15% by mass, based on the total solid content. It is in the range of 10% by mass. If it is at least the lower limit of this range, the emulsified state will be good, and if it is at most the upper limit of this range, it will be difficult to cause heavy exfoliation.
  • aqueous solvent As the aqueous solvent contained in the aqueous coating composition, one containing water is used. By using an aqueous solvent, the silicone release layer can be formed without using explosion-proof equipment and recovery equipment that are required for organic solvents during the film-forming process. If necessary, an organic solvent or a mixed system of water and an organic solvent can also be used.
  • Platinum-based catalysts can be used in aqueous coating compositions, for example, to promote addition reactions between one or more silicones containing alkenyl groups and/or Q units and silicones containing Si—H groups.
  • a known platinum-based catalyst can be used, and examples include platinum chloride and chloroplatinic acid.
  • the platinum-based catalyst may be 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane platinum (0) complex (Karstedt catalyst) in consideration of dispersibility in silicone, emulsifying silicone. Uniform dispersibility can be ensured by dispersing them simultaneously.
  • the amount of platinum-based catalyst is preferably in the range of 10 to 800 ppm by mass of platinum element relative to the mass of all silicones (including silicone A, silicone B, etc.) contained in the aqueous coating composition. By setting it as such a range, hardening of silicone can fully be performed. In addition, generation of silicone aggregates can be suppressed, and a release film having excellent surface properties can be obtained. If the mass ratio of elemental platinum exceeds the upper limit, the addition reaction between the alkenyl group and the Si—H group is accelerated, tending to generate silicone aggregates.
  • the amount of platinum-based catalyst is more preferably 600 ppm or less, more preferably 500 ppm or less, particularly preferably 200 ppm or less, very preferably 120 ppm or less, and most preferably 100 ppm or less. Further, when the mass ratio of the platinum element is equal to or higher than the lower limit, the addition reaction proceeds sufficiently to make it difficult to cause insufficient curing of the silicone. From this point of view, the platinum catalyst amount is more preferably 15 ppm or more, still more preferably 20 ppm or more, particularly preferably 25 ppm or more, and most preferably 80 ppm or more.
  • the aqueous coating composition preferably contains a crosslinking reaction inhibitor.
  • a cross-linking reaction inhibitor is preferably a cross-linking reaction inhibitor having an alkynyl group.
  • the cross-linking reaction inhibitor having an alkynyl group is not particularly limited as long as it has an alkynyl group.
  • the present invention employs an aqueous emulsion coating composition
  • a cross-linking reaction inhibitor having an alkynyl group and a hydroxyl group, as exemplified from the balance between the affinity for water and the coordinating ability to platinum, and the boiling point. preferable.
  • the content of the cross-linking reaction inhibitor is preferably 5-1000 ppm, more preferably 10-700 ppm, still more preferably 20-500 ppm, relative to the amount of the aqueous coating composition used to form the release layer.
  • the content of the cross-linking reaction inhibitor is at least the lower limit, the pot life tends to be long, the addition curing reaction of silicone is difficult to proceed at room temperature, and the formation of silicone aggregates tends to be difficult. Further, if the content of the cross-linking reaction inhibitor is below the upper limit, it becomes difficult for the silicone to migrate to the mating material after the mating material is peeled off, and the amount of the reaction inhibitor volatilizing during the heat treatment decreases, resulting in contamination of the inside of the oven. is less likely to occur.
  • the coupling agent in the present invention is, for example, a compound represented by the general formula YRSiX 3 , and examples thereof include silane coupling agents.
  • Y is an organic functional group such as a vinyl group, an epoxy group, an amino group, a mercapto group, etc., and it is particularly preferable that Y is an epoxy group or a vinyl group.
  • R is an alkylene group such as a methylene, ethylene, or propylene group, or a single bond.
  • X is a hydrolyzable group such as a methoxy group, an ethoxy group, an acetoxy group, or an alkyl group, at least one of the three X's is a hydrolyzable group, preferably three X's are hydrolyzable groups .
  • a methoxy group is preferred as the hydrolyzable group.
  • Preferred silane coupling agents include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris(2-methoxyethoxysilane). ) silane, vinylmethyldimethoxysilane, and the like.
  • coupling agents include organometallic compounds containing metals such as zirconium, titanium, and aluminum. Organometallic compounds are preferably classified into alkoxides, chelates, and acylates. Specific examples include, but are not limited to, zirconium tetraacetylacetonate, zirconium acetate, titanium acetylacetonate, triethanolamine titanate, titanium lactate, and the like.
  • coupling agent two or more types of coupling agents can be used, for example, a silane coupling agent in which Y is an epoxy group and a silane coupling agent in which Y is a vinyl group are used in combination. be.
  • the durable adhesion between silicone, which is the main component of the release layer, and polyester film is improved.
  • the organic solvent component may permeate the release layer, which may corrode the release layer. can be suppressed.
  • the release layer is exposed to high temperatures and may be thermally deteriorated. Addition of a coupling agent suppresses thermal degradation and enables the release layer to be retained.
  • the content of the coupling agent is preferably 0.1 to 30 parts by mass, and 1 to 20 parts by mass, based on a total of 100 parts by mass of silicone A and silicone B contained in the aqueous coating composition. Parts by mass are more preferred.
  • additives such as antistatic agents, ultraviolet absorbers, pigments, colorants, organic or inorganic particles, lubricants, antiblocking agents, etc.
  • aqueous coating composition may be added to the aqueous coating composition within a range that does not impair the effects of the present invention. Can be mixed.
  • silicone aqueous dispersion In preparing each silicone aqueous dispersion which is a raw material of the aqueous coating composition, there is a method of emulsifying using the silicone component, aqueous solvent and surfactant described above. These components can be emulsified using a known method. For example, previously prepared silicone and surfactant, and if necessary, other components are mixed with a stirring device such as a homogenizer, an ajihomo mixer, an ultra planetary mixer, and the like. and mechanical emulsification in an aqueous medium.
  • a stirring device such as a homogenizer, an ajihomo mixer, an ultra planetary mixer, and the like.
  • the particle size of the water dispersion can be adjusted by adjusting the size of the stirring blade, stirring speed and stirring time.
  • the average particle size of dispersed particles in each silicone water dispersion is preferably 200 nm or less, more preferably 100 to 200 nm.
  • polyester film As the polyester film used as the base film of the release film, known polyester films can be used, and polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polybutylene terephthalate, poly (1,4-cyclohexylene dimethylene terephthalate), polyethylene naphthalene Known polyesters such as carboxylates are used. Among them, polyethylene terephthalate is particularly preferable because it has a good balance between mechanical properties and moldability.
  • each polyester exemplified above may be a homopolymer, a copolymer containing one of these polyesters as a main component, or a blend.
  • the "main component” is 80 mol% or more based on the number of moles of repeating structural units of the polyester.
  • the ratio of the main component is preferably 85 mol % or more, more preferably 90 mol % or more.
  • the copolymer component or blend component is 20 mol % or less, preferably 15 mol % or less, more preferably 10 mol % or less, based on the number of moles of repeating structural units of the polyester.
  • the polyester film may contain lubricant particles, colorants, antistatic agents, and antioxidants within a range that does not impair the objects of the present invention. When surface flatness is required, it is preferred that substantially no lubricant particles are contained.
  • a known method is used for the production of polyester, and examples include a method of increasing the degree of polymerization using a polymerization catalyst after obtaining a polyester with a low degree of polymerization by esterification reaction or transesterification reaction.
  • a polyester film can also be obtained by a known method, and either a sequential stretching method or a simultaneous biaxial stretching method may be used. For example, a step of extruding the polyester in a molten state into a sheet from a die of an extruder, a step of cooling and solidifying the obtained sheet to form an unstretched polyester film, and a step of stretching the obtained unstretched polyester film in the film production direction. It can be manufactured by stretching in the width direction.
  • polyester film has a laminated structure, for example, polyester for layer A and polyester for layer B are prepared, these are laminated in a molten state, co-extruded from a die into a sheet, and then manufactured according to the above method.
  • a filming method is exemplified.
  • a film containing no lubricant is preferable from the viewpoint of surface flatness.
  • a lubricant such as inorganic fine particles such as calcium carbonate, kaolin, silica, titanium oxide, etc. and/or deposition of catalyst residues may be used.
  • a film containing fine particles or the like may be used.
  • a base film having a smooth layer containing no lubricant on the surface on which the release layer is provided and a rough layer containing a lubricant for controlling surface roughness on the back side can be used.
  • the phrase "free of particles” specifically means that the content of particles is 0.5% by mass or less, preferably 0.1% by mass or less, and more preferably 0.05% by mass or less, based on the weight of the polyester film. , more preferably 0.01% by mass or less, and particularly preferably 0.005% by mass or less.
  • the particle content is 0.5% by mass or less, preferably 0.1% by mass or less, based on the mass of the layer. It is more preferably 0.05% by mass or less, still more preferably 0.01% by mass or less, and particularly preferably 0.005% by mass or less.
  • surface projections of the polyester film formed by the particles may be transferred to the resin sheet in the form of depressions, or cause penetration of the resin sheet.
  • the thickness of the polyester film is not particularly limited, it is preferably 10 to 250 ⁇ m, preferably 15 to 100 ⁇ m, more preferably 20 to 50 ⁇ m from the viewpoint of transportability, strength, cost, etc. as a carrier film.
  • the release layer forming surface to which the aqueous coating composition is applied can be surface-treated or provided with an easy-adhesion layer in order to increase the adhesion to the release layer.
  • Examples of surface treatment include plasma treatment, corona discharge treatment, ultraviolet treatment, flame treatment, electron beam/radiation treatment, and the like.
  • the easy-adhesion layer contains the same resin as the base film, an antistatic agent, and a pigment. , surfactants, lubricants, anti-blocking agents, and the like.
  • the aqueous coating composition used for the release layer contains a coupling agent, the release layer has sufficient adhesion to the base film without providing an easy-adhesion layer or the like. be able to.
  • a release layer is formed on at least one side of the base film using the aqueous coating composition.
  • the release layer is formed by applying the aqueous coating composition onto the substrate film, followed by heating and drying to react and solidify the aqueous coating composition.
  • the release layer is preferably formed in the film forming process.
  • the thickness of the release layer after drying is preferably 5 to 100 nm.
  • the thickness of the release layer is at least the lower limit, it is easy to obtain sufficient release properties. There is no need to increase the amount of work, and there is a tendency for the coating to become easier. Therefore, the thickness of the release layer is more preferably 10 to 80 nm, still more preferably 15 to 70 nm.
  • the solid content concentration is preferably 20% by mass or less, more preferably 1 to 10% by mass, based on the mass of the aqueous coating composition.
  • the solid content concentration in the aqueous coating composition is at least the lower limit, the film-forming property tends to be good. Further, when the solid content concentration is equal to or lower than the upper limit, the stability of the coating liquid and the appearance of the release layer tend to be improved. Water is preferably used as the aqueous solvent for adjusting the solid content concentration.
  • the application of the aqueous coating composition to the base film can be carried out at any stage, but it is preferably carried out during the production process of the polyester film, and furthermore, the coating is carried out on the polyester film before the orientation crystallization is completed. preferably.
  • the polyester film before crystal orientation is completed refers to an unstretched film, an unstretched film in the longitudinal direction (hereinafter sometimes referred to as the film continuous film forming direction, longitudinal direction, MD direction) or transverse direction (hereinafter , the direction orthogonal to the machine direction, the width direction, and the TD direction), or a film oriented at a low magnification in both the machine direction and the transverse direction ( It includes a biaxially stretched film before finally re-stretching in the machine direction or the transverse direction to complete the oriented crystallization).
  • in-line coating in which an unstretched film or a uniaxially oriented film is coated with an aqueous coating composition, and then longitudinally stretched and/or transversely stretched and heat-set.
  • the release layer may be dried by stretching or heat setting after application, and a drying step may be added as necessary.
  • a cured film is obtained by curing the composition using a catalyst, the composition can be cured by a stretching process or a heat setting treatment, and a curing process may be added as necessary.
  • the film surface When the aqueous coating composition is applied to a polyester film, the film surface may be subjected to a physical treatment such as corona surface treatment, flame treatment, plasma treatment, etc. as a preliminary treatment to improve coatability, or the composition may be subjected to the above-described physical treatment. It is preferable to use an emulsifier together as a wetting agent.
  • any known coating method can be applied as the coating method.
  • roll coating, gravure coating, roll brushing, spray coating, air knife coating, impregnation, curtain coating and the like can be used alone or in combination.
  • the release layer preferably has a surface free energy of 10 mN/m or more and 40 mN/m or less, more preferably 12 mN/m or more and 38 mN/m or less, and still more preferably 14 mN/m in the test method described later. 36 mN/m or more, particularly preferably 15 mN/m or more and 35 mN/m. If the surface free energy of the release layer is equal to or lower than the upper limit, the adhesive force is reduced and heavy release becomes difficult. On the other hand, when it is at least the lower limit, defects due to repelling are less likely to occur during resin sheet coating, and pinhole defects are less likely to occur.
  • the release film of the present invention is used as a release film used as a carrier film for resin sheet molding used in resin sheet production.
  • a release film used as a carrier film for resin sheet molding used in resin sheet production.
  • the wettability is good, so the number of pinholes in the resin sheet is reduced.
  • the defect rate of thin multilayer ceramic capacitors can be reduced.
  • ⁇ SD is the dispersion force component of the release layer
  • ⁇ SP is the polar force component of the release layer
  • ⁇ SH is the hydrogen bond component of the release layer
  • is the contact angle
  • Table 1 shows ⁇ LD, ⁇ LP, ⁇ LH, and ⁇ L of water, ethylene glycol, and methylene iodide.
  • the relationship between the peeling speed and the peeling force was evaluated by pulling at each peeling speed at an angle of 180° and using the strength as the peeling force (mN/50 mm).
  • The peel force is lightened as the peel speed is increased.
  • The peel force hardly changes even if the peel speed increases.
  • The peel force increases as the peel speed increases.
  • Resin sheet A resin solution (A) was prepared by dissolving 0.5 parts by mass of a cyclic olefin resin (ARTON G7810, manufactured by JSR, solid content 100% by mass) in 80 parts by mass of toluene and 20 parts by mass of tetrahydrofuran. An applicator is used on the release surface of the release film sample to apply so that the resin sheet after drying has a thickness of 0.5 ⁇ m, and after drying at 100 ° C. for 1 minute, another release film sample is applied to the resin sheet surface.
  • a resin solution (A) was prepared by dissolving 0.5 parts by mass of a cyclic olefin resin (ARTON G7810, manufactured by JSR, solid content 100% by mass) in 80 parts by mass of toluene and 20 parts by mass of tetrahydrofuran.
  • An applicator is used on the release surface of the release film sample to apply so that the resin sheet after drying has a thickness of 0.5 ⁇ m, and after drying at 100
  • Resin sheet (B) 10 parts by mass of ion exchange resin (20% Nafion dispersion solution, DE2021CS type, manufactured by Fujifilm Wako Chemical Co., Ltd., solid content 20% by mass), 10 parts by mass of water, and 20 parts by mass of isopropyl alcohol are mixed to obtain resin solution (B). made.
  • An applicator is used on the release surface of the release film sample to apply so that the resin sheet after drying has a thickness of 0.5 ⁇ m, and after drying at 100 ° C. for 1 minute, another release film sample is applied to the resin sheet surface.
  • Resin sheet (C) UV curable resin (urethane acrylate, product name: 8UX-015A, manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd., solid content 100% by mass) 20 parts by mass, methyl ethyl ketone 40 parts by mass, isopropyl alcohol 39 parts by mass, photoradical initiator (Irgacure (registered trademark) )907, manufactured by BASF) were mixed to prepare a resin solution (C).
  • Recyclability Evaluation was determined by measuring the size and number of foreign matter contained in the film using a universal projector, magnifying the film 20 times by drop irradiation, and counting the number of foreign matter having a maximum diameter of 50 ⁇ m or more. The measurement area was 0.05 m 2 .
  • Less than 10 foreign matter/0.05 m 2 , no problem in use.
  • The number of foreign matter is 10/0.05 m 2 or more to less than 30/0.05 m 2 , which slightly affects the flatness of the resin sheet, but does not pose a problem in use.
  • The number of foreign matter is 30/0.05 m 2 or more to less than 100/0.05 m 2 , and the resin sheet can be used for limited applications.
  • x The number of foreign matter is 100/0.05 m 2 or more.
  • Thickness of release layer After cutting the release film into triangular pieces, a Pt (platinum) layer having a thickness of 2 nm was formed on the surface of the release layer by coating.
  • the obtained sample was fixed in a multiaxial embedding capsule, embedded using an epoxy resin, and sliced in a direction perpendicular to the plane direction of the film using a microtome ULTRACUT-S to obtain a film having a thickness of 50 nm.
  • An ultra-thin sample was obtained. Then, the obtained ultrathin sample was mounted on a grid and vapor dyed with 2% osmic acid at 60° C. for 2 hours.
  • the film cross section was observed with a transmission electron microscope LEM-2000 at an acceleration voltage of 100 kv to measure the thickness of the release layer. The measurement was performed at arbitrary 10 points, and the average value thereof was taken as the thickness (unit: nm) of the release layer.
  • the coated film is dried at 115°C, stretched 4.0 times in the horizontal direction at 145°C, and further heat-set at 230°C for about 10 seconds to react and solidify the coating solution.
  • a release film having layers (total thickness 12 ⁇ m, A layer thickness 9 ⁇ m, B layer thickness 3 ⁇ m) was obtained and evaluated. Table 3 shows the evaluation results.
  • layer A the part of the release film that did not become a product when the product roll was collected, or the release film that did not become a product due to defects, etc., was used for each example and comparative example. 50% by mass of the recycled raw material was used.
  • the hydrogen atom is not bonded to the terminal silicon atom, and the repeating number of the structural unit having a silicon atom to which the hydrogen group is directly bonded is 30, and the structural unit of dimethylsiloxane (both ends are methyl groups ), and the number average molecular weight was adjusted to 4,000 by the number of repetitions of the latter structural unit.
  • a silicone aqueous dispersion obtained by mixing 90 parts by mass of silicone A1 containing an alkenyl group and a Q unit and 5 parts by mass of silicone B having a Si—H group was added with the following: 5 parts by mass of coupling agent C-1, 100 ppm of the following platinum-based catalyst with respect to the total mass of silicone A1 and B, and 200 ppm of the following cross-linking reaction inhibitor with respect to the coating liquid mass.
  • a coating liquid was prepared by diluting the solid content concentration of the coating liquid with water so as to obtain the mold layer thickness.
  • Coupling agent C-1 3-glycidoxypropyltriethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., trade name “KBM-403”)
  • Platinum-based catalyst platinum-based catalyst emulsion (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name “CAT-PM-10A”)
  • Crosslinking reaction inhibitor 1-ethynylcyclohexanol (manufactured by Alfa Lancaster)
  • Example 2 In Example 1, except that silicones A-1 to A-11 shown in Table 2 were used and the composition of the aqueous coating composition was changed to that shown in Table 3, a release film was produced under exactly the same conditions as in Example 1. was produced and the evaluation described above was performed. Table 3 shows the results.
  • silicone A-11 was adjusted to have a number average molecular weight of 2,000.
  • Example 1 Exactly the same as Example 1, except that in Example 1, Silicone A-9, A-10, or A-11 shown in Table 2 was used to replace the composition of the aqueous coating composition with that shown in Table 4. A release film was produced under the conditions and evaluated as described above. Table 4 shows the results.
  • Example 4 In Example 1, a release film was produced under exactly the same conditions as in Example 1, except that the coating liquid was changed as follows, and the evaluation described above was performed. Table 4 shows the results.
  • the coating liquid 48 parts by mass of melamine resin Nikalac MX-035 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), 50 parts by mass of silicone-modified acrylic resin Saimac US-480 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), and a silicone interface
  • a coating solution was prepared by adding 2 parts by mass of DOWSIL 500W Additive (manufactured by Dow Toray Industries, Inc.) as an activator and diluting the coating solution with water so as to obtain the target release layer thickness.
  • Comparative Example 4 in which the release layer contained melamine resin, etc., the recyclability was inferior due to an increase in cross-linking components and the like.
  • the release film of the present invention is excellent in all of the coating uniformity of the release layer, the speed dependence of the release force, the coating properties of various resin sheets, and the recyclability.
  • the above utility value is extremely high.

Abstract

離型層の塗布均一性、剥離力の速度依存性、各種樹脂シートの塗工性、リサイクル性が、何れも良好な離型フィルムを提供する。 ポリエステルフィルムと、水性コーティング組成物を反応及び固化させてなる離型層と、を有する樹脂シート成型用離型フィルムであって、前記水性コーティング組成物は、水、SiO4/2で表されるQ単位を有するシリコーンA、Si-H基を有するシリコーンB、架橋反応抑制剤、白金系触媒及びカップリング剤を含み、前記シリコーンA中、前記Q単位を構成するSi原子の含有量が5~60モル%の範囲である、樹脂シート成型用離型フィルム。

Description

樹脂シート成型用離型フィルム
 本発明は、ポリエステルフィルムと離型層とを有する樹脂シート成型用離型フィルムに関する。
 従来、ポリエステルフィルムを基材とした離型フィルムは、耐熱性や機械特性が高く、粘着シートやカバーフィルム、高分子電解質膜などの樹脂シートを溶液製膜するための支持フィルムとして使用されている。そのため、特許文献1~3に記載されるような技術が開示されており、樹脂シートのキャスト面となる離型層が、特殊な化学物質から形成されたものが提案されている。
 しかし、特許文献1~3の技術では、離型層に特殊な化学物質が形成されているため、使用した離型フィルムを粉砕、溶融して、再びポリエステルフィルムの原料として使用する場合に異物を含み易くなる。このため離型層を除去して、リサイクルする方法もあるが、除去するには薬液を使用したり、機械的に除去するため、リサイクル工程が増加するためコストアップとなり、かつ、工程増加による化石燃料消費増もあり、得策ではない。
 シリコーン系の離型フィルムとしては、ポリジメチルシロキサンの付加重合硬化物または縮重合硬化物よりなる離型層を設けたものが知られている。これらの硬化物は、非粘着で離型効果に優れ、また熱安定性に優れるという利点を有するが、離型層の表面自由エネルギーが小さいため、塗布原料の濡れ性に乏しく、得られる樹脂シートに濡れ性不良に起因する塗工欠陥を発生させやすい。従って、樹脂シート成型時の濡れ性と剥離性に優れた離型フィルムが求められている。また、優れた剥離性のため、離型層と基材フィルムとの密着性や離型層の塗布形成の均一性も問題となり易い。
 このような課題に対して、特許文献4には、2種のトリアルコキシシランを含有する水性コーティング組成物を反応固化させて得られた離型層を有する離型フィルムが提案されている。
 また、シリコーンの反応性を制御する技術として、特許文献5には、アルケニル基含有シリコーン、Si-H基を有するシリコーン、架橋反応抑制剤および白金系触媒を含む水性コーティング組成物が硬化してなる離型層を設けた離型フィルムが提案されている。
 更に、特許文献6には、アルケニル基および/またはSiO4/2で表されるQ単位を所定のモル%の範囲で含有するシリコーンと、Si-H基を有するシリコーンとを含有する水性コーティング組成物を用いて形成される離型層を有する離型フィルムが提案されている。
特開2020-131440号公報 特開2012-171230号公報 特開2003-246035号公報 特開2019-55567号公報 特開2014-83697号公報 特開2021-11081号公報
 一方、本発明者らの検討によると、シリコーン系の離型フィルムを用いる場合、離型層の組成によっては、剥離速度上昇により剥離力が重くなる場合があり、これが各種樹脂シートの生産効率に影響を与えてきることが判明した。また、本発明者らの検討によると、シリコーン系の離型フィルムをリサイクルして、基材となるポリエステルフィルムの原料として使用する場合、離型層の組成によっては、特定サイズ以上の異物が多数生じて、これが離型層に凹凸を生じさせることが判明した。
 しかしながら、特許文献4~特許文献6の発明では、これらの課題が考慮されておらず、離型層の塗布均一性、剥離力の速度依存性、各種樹脂シートの塗工性、リサイクル性が、何れも良好な離型フィルムを製造する上で、改善の余地があった。
 そこで、本発明の目的は、離型層の塗布均一性、剥離力の速度依存性、各種樹脂シートの塗工性、リサイクル性が、何れも良好な離型フィルムを提供することにある。
 本発明者等は、かかる課題を達成するために鋭意検討した結果、所定量のQ単位を有するシリコーンA、Si-H基を有するシリコーンB、及びカップリング剤を含む水性コーティング組成物で離型層を形成することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は以下の内容を含むものである。
 [1]ポリエステルフィルムと、水性コーティング組成物を反応及び固化させてなる離型層と、を有する樹脂シート成型用離型フィルムであって、
 前記水性コーティング組成物は、水、SiO4/2で表されるQ単位を有するシリコーンA、Si-H基を有するシリコーンB、架橋反応抑制剤、白金系触媒及びカップリング剤を含み、
 前記シリコーンA中、前記Q単位を構成するSi原子の含有量が5~60モル%の範囲である、樹脂シート成型用離型フィルム。
 [2]前記カップリング剤は、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、又はメルカプト基を有するシランカップリング剤である、[1]に記載の樹脂シート成型用離型フィルム。
 [3]前記水性コーティング組成物は、前記シリコーンA及び前記シリコーンBの合計100質量部に対して、前記カップリング剤を0.1~30質量部含有するものである、[1]又は[2]に記載の樹脂シート成型用離型フィルム。
 [4]前記シリコーンAは、前記Q単位に加えて更にアルケニル基を分子内に有するシリコーンA1であるか、または前記シリコーンAは前記Q単位を有しアルケニル基を分子内に有さないシリコーンA2であり、かつ前記水性コーティング組成物は、アルケニル基を有し前記Q単位を分子内に有さないシリコーンCを更に含み、
 前記シリコーンA1中の全Si原子、または前記シリコーンA2及び前記シリコーンCの全Si原子に対し、アルケニル基と結合しているSi原子の含有量が0.05~20モル%の範囲である、[1]~[3]いずれか1項に記載の樹脂シート成型用離型フィルム。
 [5]前記離型層の表面自由エネルギーが10mN/m以上40mN/m以下である、[1]~[4]いずれか1項に記載の樹脂シート成型用離型フィルム。
 [6]前記ポリエステルフィルムが、粒子を含まない表面層を有し、前記離型層が該表面層上に配置される、[1]~[5]いずれか1項に記載の樹脂シート成型用離型フィルム。
 [7]前記アルケニル基と結合したSi原子の含有量と、前記Q単位を構成するSi原子の含有量とのモル比(アルケニル基と結合しているSi原子の含有量/Q単位に含まれるSi原子の含有量)が、0.1以上1.0以下である、[4]~[6]いずれか1項に記載の樹脂シート成型用離型フィルム。
 本発明によれば、離型層の塗布均一性、剥離力の速度依存性、各種樹脂シートの塗工性、リサイクル性が、何れも良好な離型フィルムを提供することができる。
 このような効果が得られる理由の詳細は明らかではないが、3次元構造を形成し得るQ単位を構成するSi原子の含有量を所定値以下とすることで、リサイクル時の異物が生じにくくなると共に、水性コーティング組成物を塗布する際に不均一化が生じにくくなるためと考えられる。また、Q単位を構成するSi原子の含有量を所定値以上とすることで、十分な塗膜硬度が発現でき、剥離力の速度依存性と各種樹脂シートの塗工性が改善されると考えられる。その際、カップリング剤が3次元構造の形成にも寄与して、塗膜硬度に影響することで、特に各種樹脂シートの塗工性が改善されると考えられる。Si-H基を有するシリコーンBも、このような硬化反応に寄与していると考えられる。
 以下、本発明について詳細に説明する。
 [離型フィルム]
 本発明の離型フィルムは、基材フィルムであるポリエステルフィルムと、水性コーティング組成物を反応及び固化させてなる離型層と、を有するものである。後に詳述するように、水性コーティング組成物には、相互に反応し得るシリコーンA、シリコーンB、及びカップリング剤を含有するため、得られる高分子の構造の同定やそれに基づくクレームの特定は容易ではなく、非実際的な事情が存在する。このため、プロダクト・バイ・プロセス・クレームの形式により、本発明の離型フィルムを特定した。
 なお、本発明では、その実施形態に応じて、下記の(1)~(5)に示す反応式の少なくとも1つを含み得る。下記の反応式において、-Si-OH基は、Si原子に結合したアルコキシ基の加水分解によっても生じ得る化学構造であり、後述するQ単位の形成に寄与し得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 [離型層]
 本発明における離型層は、水性コーティング組成物を反応及び固化させて得られるものである。水性コーティング組成物は、水、SiO4/2で表されるQ単位を有するシリコーンA、Si-H基を有するシリコーンB、架橋反応抑制剤、白金系触媒及びカップリング剤を含有することを特徴とする。また、前記シリコーンA中において、前記Q単位を構成するSi原子の含有量が5~60モル%の範囲であることを特徴とする。以下、構成成分毎に詳述する。
 (SiO4/2で表されるQ単位を有するシリコーンA)
 SiO4/2で表されるQ単位(以下単にQ単位と称する。)を含有するシリコーンAとしては、下記の一般式(I)を有するオルガノポリシロキサンが例示される。
   R1R2SiO(4-a-b)/2 ・・・(I)
(式(I)中、R1は炭素数2~8のアルケニル基、R2はアルキル基またはアリール基から選択される炭素数1~16の1価の飽和炭化水素基であり、aは0~3、bは0~3で、かつa+b≦3を満たす整数をそれぞれ表す。)
 R1で表される炭素数2~8のアルケニル基として、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基などが挙げられ、これらの中でも特にビニル基が好ましい。また、R2で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基など、またアリール基として、フェニル基、トリル基などが挙げられる。中でも、R2の置換基の50モル%以上がメチル基であることが軽剥離性の点で好ましい。
 Q単位を有するシリコーンAが離型層に含まれることにより、密な網目構造によりシリコーン系離型層の塗膜硬度が増加し、樹脂シートを剥離する際の粘性損失を抑えることができるため、軽剥離化に繋がる。また、離型層に、Q単位を含むシリコーンAが含まれると、濡れ性が向上するため、樹脂シート塗工時のピンホール欠点を抑制することができる。
 式(I)において、a=b=0である場合に、SiO4/2で表されるQ単位となる構成単位となる。また、式(I)において、aが1~2、bが0~1である場合に、アルケニル基と結合しているSi原子で構成される構成単位(D’単位)となる。また、式(I)において、aが0、bが2である場合に、2つのアルキル基またはアリール基と結合しているSi原子で構成される構成単位(D単位)となる。なお、式(I)において、a+bが1である場合には、T単位となる。
 Q単位を有するシリコーンAは、少なくともQ単位を有するものであればよく、上記の各構成単位を更に含むものであってもよい。例えば、Q単位に加えて更にアルケニル基を有する構成単位(D’単位)を分子内に有するシリコーンA1であってもよく、2つのアルキル基またはアリール基と結合しているSi原子で構成される構成単位(D単位)等とQ単位とを有し、アルケニル基を分子内に有さないシリコーンA2であってもよい。シリコーンA1は、Q単位とD’単位に加えてD単位を分子内に含むシリコーンであってもよい。更に、シリコーンA1とシリコーンA2を併用することも可能である。
 なお、水性コーティング組成物は、シリコーンA1を含んでいればよく、アルケニル基を有し前記Q単位を分子内に有さないシリコーンCを更に含むものでもよい。つまり、シリコーンが複数種類含まれる場合、その何れかにQ単位が含まれていれば良い。
 Q単位に含まれるSi原子の含有量は、水性コーティング組成物中に含まれるシリコーンA中の全Si原子に対し、5~60モル%であり、好ましくは10~55モル%であり、より好ましくは20~50モル%である。Q単位に含まれるSi原子の含有量が5モル%未満の場合、十分な塗膜硬度が発現できず、軽剥離化に繋がらず、60モル%を超えると過剰に濡れ性が付与され、強く密着するため結果的に重剥離化を引き起こす。
 水性コーティング組成物は、アルケニル基と結合しているSi原子(D’単位)を有するシリコーンを含むことが好ましく、シリコーンAがQ単位に加えて更にアルケニル基を分子内に有するシリコーンA1である場合、及び/又は、シリコーンAがQ単位を有しアルケニル基を分子内に有さないシリコーンA2であり、かつ水性コーティング組成物が、アルケニル基を有し前記Q単位を分子内に有さないシリコーンCを更に含む場合、などが挙げられる。
 この場合、水性コーティング組成物に含まれるシリコーンA1中の全Si原子、またはシリコーンA2及びシリコーンCの全Si原子に対し、アルケニル基と結合しているSi原子(D’単位)の含有量は0.05~20モル%の範囲が好ましく、より好ましくは0.1~17モル%、更に好ましくは0.2~15モル%である。アルケニル基と結合しているSi原子の含有量が下限以上であると、組成物の硬化速度が十分となり、後述するフィルム製膜中に硬化状のシリコーン被膜を効率的に形成し易くなる。また、アルケニル基と結合しているSi原子の割合が上限以下であると、濡れ性が過剰に付与されず、重剥離化を引き起こし難くなる。
 また、Q単位に含まれるSi原子の含有量はアルケニル基と結合しているSi原子の含有量よりも多い方が好ましく、好ましい範囲としてはアルケニル基と結合しているSi原子の含有量/Q単位に含まれるSi原子の含有量の比率で0.10以上、1.0以下である。その比率が0.10以上であるとQ単位含有するシリコーンの塗膜凝集性が良好になり、強い塗膜となる。その比率が1.0以下であると、Q単位を含有するシリコーンに対してアルケニル基を含有するシリコーンが多くなるため、表面自由エネルギーが大きくなり、樹脂シート原料のキャスト性が良好になるため好ましい。より好ましい範囲としてはアルケニル基と結合しているSi原子の含有量/Q単位に含まれるSi原子の含有量の比率で0.15以上、0.7以下である。
 本発明におけるQ単位を含有するシリコーンは、公知の方法で製造することができる。例えば、アルコキシ基が4つ結合したアルコキシシランを共重合させたり、側鎖に2つのアルコキシ基が結合しているSi原子で構成される構成単位を有するシリコーンオリゴマーを架橋又は高分子量化させることで製造することができる。また、本発明におけるQ単位を含有するシリコーンは水分散体の状態で該組成物に含有されることが好ましい。
 シリコーンAは、離型層に含まれるシリコーンの主成分であるため、シリコーンAの含有量は、水性コーティング組成物に含まれるシリコーンの合計量中、65~99質量%であることが好ましく、80~98質量%であることがより好ましい。
 (Si-H基を有するシリコーンB)
 Si-H基を有するシリコーンBは、Si-H基で表されるSi原子と直接結合した水素原子を有するシリコーン(以下、シリコーンBと称することがある)である。シリコーンBとしては、下記の一般式(II)で示される構成単位を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンが例示される。この構成単位と共に、他の構成単位として、下記の一般式(II)において、dが0かつcが2である構成単位を有するものが好ましい。
   R3SiO(4-c-d)/2   ・・・(II)
(式(II)中、R3はアルキル基またはアリール基から選択される炭素数1~16の1価の飽和炭化水素基であり、cは0~2、dは1~3で、かつc+d≦3を満たす整数をそれぞれ表す。)
 Si-H基を有するシリコーンBは、直鎖状構造、分岐鎖状構造のいずれでもよい。R3で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基など、またアリール基として、フェニル基、トリル基などが挙げられる。中でも、R3の置換基の50モル%以上がメチル基であることが軽剥離性の点で好ましい。
 Si-H基を有するシリコーンBは、硬化特性の観点から、シリコーンBの1分子中に少なくとも3個、好ましくは5個以上のSi原子に結合した水素原子を有することが好ましい。Si-H基含有シリコーンは、公知の方法で製造することができる。また、Si-H基を有するシリコーンBは、水分散体の状態で、水性コーティング組成物に含有されることが好ましい。
 また、Si-H基を有するシリコーンBの含有量は、アルケニル基を有していてもよくQ単位を有するシリコーンAとSi-H基を含有するシリコーンBの含有量の合計を100質量部とした場合、1~60質量部であることが好ましく、2~50質量部であることがより好ましく、3~40質量部であることが更に好ましい。含有量が1質量部以上の場合、硬化反応が進行し易いため十分な塗膜硬度が得られ易くなり、60質量部以下の場合、Si-Hが過剰に表面に析出し難く、樹脂シートの重剥離化を引き起こし難くなる。
 (界面活性剤)
 離型層を設けるための水性コーティング組成物には、基材フィルムへの濡れを促進するために界面活性剤を添加することが好ましい。かかる界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性等が挙げられ、これらの1種以上を用いることも可能である。但し、発明者らが鋭意検討した結果、それぞれの水分散体同士の凝集を防ぎ、且つシリコーンの硬化反応に影響を与えないためには、乳化剤としてノニオン系界面活性を用いることが好ましいことが判明した。
 ノニオン系界面活性としては、HLB値が6~18の範囲が好ましく、例えば、高級アルコール、ないし高級脂肪酸のアルキレンオキシド付加体、高級脂肪酸とアルコールとのアルキレンオキシド付加体のエステル体、アルカノールアミドのアルキレンオキシド付加体、ソルビタンエステルのアルキレンオキシド付加体、高級脂肪酸グリセリドのアルキレンオキシド付加体などのアルキレンオキシド付加型から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。ここで、HLB値はGriffinの計算式により算出される値である。
 アルキレンオキシドとして、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドが挙げられ、これらのうちの1種を用いても複数用いてもよい。複数用いる場合、ブロック、ランダムの付加形式を問わないが、HLB値が8~18の範囲であることが好ましく、10~15の範囲であることがさらに好ましい。これらのノニオン系界面活性の中でも、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル等が好ましく挙げられる。必要に応じてノニオン系界面活性は2種類以上を混合してもよい。HLB値がかかる範囲をはずれるノニオン系界面活性をシリコーン水分散体の乳化剤として用いると、乳化分散力や水分散体の安定性が低下することがある。ノニオン系界面活性は、全固形分に対して0.1~20質量%の範囲で使用することが好ましく、より好ましくは0.2~15質量%の範囲であり、さらに好ましくは0.5~10質量%の範囲である。この範囲の下限以上であると、乳化状態が良好になり、この範囲の上限以下であると、重剥離化を引き起こしにくくなる。
 (水系溶媒)
 水性コーティング組成物に含まれる水系溶媒としては、水を含むものが用いられる。水系溶媒を用いることにより、フィルム製膜の工程中に有機溶剤で必要となる防爆設備および回収設備を用いることなくシリコーン離型層を形成させることができる。必要に応じて、有機溶媒や水と有機溶媒の混合系でも可能である。
 (白金系触媒)
 水性コーティング組成物には、例えば、アルケニル基および/またはQ単位を含有する1種類以上のシリコーンとSi-H基含有シリコーンとを付加反応を促進させるため、白金系触媒を用いることができる。
 白金系触媒としては公知のものが使用でき、例えば塩化白金や塩化白金酸が挙げられる。該白金系触媒はシリコーンへの分散性を考慮して1,3-ジビニルー1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン白金(0)錯体(Karstedt触媒)を用いてもよく、シリコーンを乳化させる際に同時に分散させることで均一分散性を確保することができる。
 白金系触媒量は、水性コーティング組成物に含有される全シリコーン(シリコーンA、シリコーンB等を含む)の質量に対し、白金元素の質量が10~800ppmの範囲で含まれていることが好ましい。このような範囲とすることで、シリコーンの硬化を十分に行うことができる。かつ、シリコーン凝集物の発生を抑制することができ、表面性に優れた離型フィルムを得ることができる。白金元素の質量比が上限を超えると、アルケニル基とSi-H基との付加反応が加速され、シリコーン凝集物を発生させる傾向にある。かかる観点から、白金系触媒量は、より好ましくは600ppm以下、さらに好ましくは500ppm以下、特に好ましくは200ppm以下、非常に好ましくは120ppm以下、最も好ましくは100ppm以下である。また、白金元素の質量比が下限以上であると付加反応が十分進行して、シリコーンの硬化不良を引き起こし難くなる。かかる観点から、白金触媒量は、より好ましくは15ppm以上、さらに好ましくは20ppm以上、特に好ましくは25ppm以上、最も好ましくは80ppm以上である。
 (架橋反応抑制剤)
 室温における白金系触媒の活性を抑制するために、水性コーティング組成物に架橋反応抑制剤が含有されていることが好ましい。かかる架橋反応抑制剤は、好ましくはアルキニル基を有する架橋反応抑制剤である。アルキニル基を有する架橋反応抑制剤としては、アルキニル基を有するものであれば特に限定されないが、具体的には1-エチニル-1-シクロヘキサノール、4-エチル-1-オクチン-3-オール、3-メチル-1-ドデシン-3-オール、3,7,11-トリメチル-1-ドデシン-3-オール、1,1-ジフェニル-2-プロピン-3-オール、3-エチル-6-エチル-1-ノニン-3-オール、3-メチル-1-ペンタデシン-3-オール、2,5-ジメチル-3-ヘキシン-2,5-ジオール、3-フェニル-1-ブチン-3-オールが例示される。本発明では水性エマルジョンコーティング組成物を採用しているため、水への親和性と白金への配位能のバランス及び沸点から、例示するアルキニル基と水酸基を有する架橋反応抑制剤を使用することが好ましい。
 架橋反応抑制剤の含有量は、離型層の形成に用いられる水性コーティング組成物質量に対し、好ましくは5~1000ppm、より好ましくは10~700ppm、さらに好ましくは20~500ppmである。該架橋反応抑制剤の含有量が下限以上の場合は、ポットライフが長くなり、室温においてシリコーンの付加硬化反応が進行し難く、シリコーン凝集物が発生し難くなる傾向にある。また該架橋反応抑制剤の含有量が上限以下であると、相手材をはがした後に相手材にシリコーンが移行し難くなり、熱処理時に揮発する反応抑制剤の量が減少するためオーブン内部の汚染が生じにくい。
 (カップリング剤)
 本発明におけるカップリング剤は、例えば、一般式YRSiXで表される化合物であり、例えばシランカップリング剤を挙げることができる。ここで、Yはビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基等の如き有機官能基であり、Yがエポキシ基やビニル基であることが特に好ましい。
 Rはメチレン、エチレン、プロピレン基の如きアルキレン基、又は単結合である。Xはメトキシ基、エトキシ基、アセトキシ等の如き加水分解性基、又はアルキル基であり、3つのXのうち少なくとも1つが加水分解性基であり、好ましくは3つのXが加水分解性基である。加水分解性基としては、メトキシ基が好ましい。
 好ましいシランカップリング剤としては、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、ビニルメチルジメトキシシラン等が挙げることができる。
 カップリング剤の他の例としては、ジルコニウム、チタン、アルミニウム等の金属を含む有機金属化合物が挙げられ、有機金属化合物はアルコキシド、キレート、アシレート系に分類されるものが好ましい。具体例を挙げると、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムアセテート、チタンアセチルアセトネート、トリエタノールアミンチタネート、チタンラクテート等であり、これらに限定されるものではない。
 また、カップリング剤としては、Yがエポキシ基であるシランカップリング剤と、Yがビニル基であるシランカップリング剤とを併用するなど、2種以上のカップリング剤を使用することも可能である。
 カップリング剤を添加することで離型層の主成分であるシリコーンとポリエステルフィルムの耐久密着性が向上する。例えば、有機溶剤を使用した溶液キャスト方式の樹脂シートのキャスト時には離型層に有機溶剤成分が浸透する場合があり、離型層が浸食される可能性あるが、カップリング剤の添加により浸食を抑制することができる。高温での溶融キャスト方式の樹脂シートのキャスト時には高温に離型層が晒され、熱劣化の可能性あるが、カップリング剤の添加により熱劣化を抑制し、離型層を保持可能となる。
 上記のような観点から、カップリング剤の含有量としては、水性コーティング組成物に含まれるシリコーンA及びシリコーンBの合計100質量部に対して、0.1~30質量部が好ましく、1~20質量部がより好ましい。
 (その他成分)
 水性コーティング組成物には、本発明の効果を損なわない範囲内で、例えば帯電防止剤、紫外線吸収剤、顔料、着色剤、有機又は無機粒子、潤滑剤、ブロッキング防止剤等の他の添加剤を混合することができる。
 (シリコーン水分散体の作製)
 水性コーティング組成物の原料となる各シリコーン水分散体を作製するにあたり、上述のシリコーン成分、水系溶媒および界面活性剤を用いて乳化させる方法が挙げられる。これら成分の乳化は公知の方法を用いることができ、例えば、予め作製したシリコーンと界面活性剤と、必要に応じてその他成分とを、ホモジナイザー、アジホモミキサー、ウルトラプラネタリーミキサー等の撹拌装置を用いて水系媒体中で機械的に乳化する方法が挙げられる。
 また、撹拌翼の大きさ、撹拌速度および撹拌時間を調整して水分散体の粒径を調整することができる。各シリコーン水分散体の分散粒子の平均粒径は200nm以下であることが好ましく、より好ましくは100~200nmである。
 [ポリエステルフィルム]
 離型フィルムの基材フィルムとして使用するポリエステルフィルムとしては、公知のポリエステルフィルムが使用でき、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ(1,4-シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート)、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレート等の公知のポリエステルが用いられる。中でも、ポリエチレンテレフタレートが力学的物性と成型性のバランスがよいので特に好ましい。
 上記で例示した各ポリエステルは、ホモポリマーであっても、これらポリエステルのうちの1つを主たる成分とする共重合体であってもよく、またはブレンドしたものであってもよい。ここで「主たる成分」とは、ポリエステルの繰り返し構成単位のモル数を基準として80モル%以上である。また主たる成分の割合は、85モル%以上であることが好ましく、90モル%以上であることがさらに好ましい。また、共重合成分またはブレンド成分はポリエステルの繰り返し構成単位のモル数を基準として20モル%以下であり、好ましくは15モル%以下、さらに好ましくは10モル%以下である。
 ポリエステルフィルムには、本発明の課題を損なわない範囲内で、滑剤粒子、着色剤、帯電防止剤、酸化防止剤を含有してもよい。表面平坦性が求められる場合は、滑剤粒子は実質的に含有しないことが好ましい。
 ポリエステルの製造には公知の方法が用いられ、エステル化反応もしくはエステル交換反応により低重合度のポリエステルを得た後、重合触媒を用いて重合度を高める方法が挙げられる。
 また、ポリエステルフィルムも公知の方法で得ることができ、逐次延伸方法、同時二軸延伸方法のいずれの方法を用いてもよい。例えば、ポリエステルを溶融状態で押出機のダイからシート状に押し出す工程、得られたシート状物を冷却固化することで未延伸ポリエステルフィルムとする工程、そして得られた未延伸ポリエステルフィルムを製膜方向と幅方向に延伸することで製造できる。ポリエステルフィルムが積層構成である場合は、例えばA層用のポリエステルとB層用のポリエステルとを用意し、これらを溶融状態で積層してダイからシート状に共押出し、続いて上述の方法に従って製膜する方法が例示される。
 ポリエステルフィルムとしては、滑剤を含まないフィルムが表面平坦性の点で好ましいが、表面粗さ制御のため滑剤、例えば炭酸カルシウム、カオリン、シリカ、酸化チタン等の如き無機微粒子および/または触媒残渣の析出微粒子等を含有させたフィルムであってもよい。好ましくは、離型層を設ける側の表面に滑剤を含まない平滑層を有し、裏面側に表面粗さ制御のため滑剤を含む粗面層を有する基材フィルムを用いることができる。
 かかる構成によって、表面平滑性と滑り性とを両立できる。本発明において粒子を含まないとは、具体的にはポリエステルフィルムの質量を基準として粒子含有量が0.5質量%以下、好ましくは0.1質量%以下、より好ましくは0.05質量%以下、さらに好ましくは0.01質量%以下、特に好ましくは0.005質量%以下であることを指す。なお、積層ポリエステルフィルムの少なくとも一方の表面層が粒子を含まない構成である場合には、該層の質量を基準として粒子含有量が0.5質量%以下、好ましくは0.1質量%以下、より好ましくは0.05質量%以下、さらに好ましくは0.01質量%以下、特に好ましくは0.005質量%以下であることを指す。ポリエステルフィルムに粒子が含まれていると、粒子によって形成されるポリエステルフィルムの表面突起が樹脂シートに凹み状転写したり、樹脂シートの貫通を引き起こすことがある。
 ポリエステルフィルムの厚みとしては、特に制限がないが、キャリアフィルムとしての搬送性や強度とコスト等との観点から、10~250μmが好ましく、15~100μmが好ましく、20~50μmがより好ましい。
 また、水性コーティング組成物を塗布する離型層形成面には、離型層との密着性を高めるために、表面処理をしたり、易接着層を設けることが可能である。表面処理としては、プラズマ処理、コロナ放電処理、紫外線処理、火炎処理及び電子線・放射線処理などが挙げられ、易接着層としては、基材フィルムと同じ樹脂を含有し、更に帯電防止剤、顔料、界面活性剤、潤滑剤、アンチブロッキング剤など、を含有する層が挙げられる。但し、本発明では、離型層に用いる水性コーティング組成物がカップリング剤を含有するため、易接着層等を設けなくても、離型層が基材フィルムに対して十分な密着性を有することができる。
 [離型層の形成]
 本発明において、水性コーティング組成物を用いて基材フィルムの少なくとも一方の面に離型層が形成される。離型層は、該基材フィルム上に該水性コーティング組成物を塗布した後、加熱・乾燥が施され、水性コーティング組成物を反応及び固化させてなる離型層が形成される。該離型層の形成はフィルム製膜工程において形成されることが好ましい。
 離型層の厚みは乾燥後の厚みとして5~100nmが好ましい。離型層の厚みが下限以上であると、離型特性が十分得られ易く、また上限以下であると、剥離強度が増大しにくい傾向にある他、水性コーティング組成物を高濃度にしたり、塗工量を増やす必要がなくなり、塗布し易くなる傾向にある。従って、離型層の厚みは、より好ましくは10~80nm、さらに好ましくは15~70nmである。
 基材フィルム上に水性コーティング組成物を塗布するにあたり、その固形分濃度は水性コーティング組成物の質量を基準として20質量%以下であることが好ましく、さらに好ましくは1~10質量%である。水性コーティング組成物中の固形分濃度が下限以上であると、造膜性が良好になる傾向がある。また固形分濃度が上限以下であると、塗液の安定性や離型層の外観が良好になり易い。固形分濃度を調整する水性溶媒として水が好ましく用いられる。
 水性コーティング組成物の基材フィルムへの塗布は、任意の段階で実施することができるが、ポリエステルフィルムの製造過程で実施するのが好ましく、さらには配向結晶化が完了する前のポリエステルフィルムに塗布するのが好ましい。
 ここで、結晶配向が完了する前のポリエステルフィルムとは、未延伸フィルム、未延フィルムを縦方向(以下、フィルム連続製膜方向、長手方向、MD方向と称することがある)または横方向(以下、縦方向と直交する方向、幅方向、TD方向と称することがある)のいずれか一方に配向させた一軸配向フィルム、さらには縦方向および横方向の二方向に低倍率延伸配向させたもの(最終的に縦方向また横方向に再延伸して配向結晶化を完了させる前の二軸延伸フィルム)などを含むものである。
 なかでも、未延伸フィルムまたは一方向に配向させた一軸延伸フィルムに、水性コーティング組成物を塗布し、そのまま縦延伸および/または横延伸と熱固定とを施す、いわゆるインラインコーティングが好ましい。塗布後の延伸工程あるいは熱固定処理によって離型層を乾燥させてもよく、さらに必要に応じて乾燥工程を加えてもよい。また、触媒を用いて組成物を硬化させ、硬化状の被膜を得る場合には、延伸工程あるいは熱固定処理によって硬化させることができるが、さらに必要に応じて硬化工程を加えてもよい。
 水性コーティング組成物をポリエステルフィルムに塗布する際には、塗布性を向上させるための予備処理としてフィルム表面にコロナ表面処理、火炎処理、プラズマ処理等の物理処理を施すか、あるいは組成物と共に前述した乳化剤を濡れ剤として併用することが好ましい。
 塗布方法としては、公知の任意の塗工法が適用できる。例えばロールコート法、グラビアコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、含浸法、カーテンコート法等を単独または組合せて用いることができる。
 [離型フィルムの特性]
 本発明においては、後述する試験法における、離型層の表面自由エネルギーが10mN/m以上40mN/m以下の範囲が好ましく、より好ましくは12mN/m以上38mN/m以下、さらに好ましくは14mN/m以上36mN/m、特に好ましくは15mN/m以上35mN/mの範囲である。離型層の表面自由エネルギーが、上限以下であると、付着力が低減されて重剥離化し難くなる。また下限以上であると、樹脂シート塗工時にはじきによる欠点が生じ難く、ピンホール欠点も生じにくくなる。
 [用途]
 本発明の離型フィルムは、樹脂シート製造時に使用される樹脂シート成型のキャリアフィルムとして用いられる離型フィルムに用いられる。かかる用途に用いた場合、離型フィルム上に乾燥後の厚みが1μm以下の薄膜樹脂シートを作製しても、濡れ性が良好であるため、樹脂シートのピンホールは低減し、例えば、グリーンシート製造用の離型フィルムに用いた場合に、薄肉の積層セラミックコンデンサの不良率を低減させることができる。
 以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、以下の実施例における物性等の評価方法は以下の通りである。
 (1)離型層の表面自由エネルギー
 23℃、50%RHの条件下で、24時間調湿したサンプルについて、接触角計(協和界面化学(株)製DMo-501)を使用して、水を滴下し30秒静置した際の静的接触角を測定した。同様にしてエチレングリコール、ヨウ化メチレンの静的接触角をそれぞれ測定し、下記の各液体の表面張力成分を用いて、離型層の表面張力成分に関する下記の連立方程式を立てた(水、エチレングリコール、ヨウ化メチレンのそれぞれの測定液を1、2、3とし、γLDは液体の分散力成分、γLPは液体の極性力成分、γLHは液体の水素結合成分、γLは液体における各表面張力成分の合計値であり、またγSDは離型層の分散力成分、γSPは離型層の極性力成分、γSHは離型層の水素結合成分を表す。またθは接触角を表す。)。
(γSD・γLD1)1/2+(γSP・γLP1)1/2+(γSH・γLH1)1/2=γL1(1+cosθ1)/2
(γSD・γLD2)1/2+(γSP・γLP2)1/2+(γSH・γLH2)1/2=γL2(1+cosθ2)/2
(γSD・γLD3)1/2+(γSP・γLP3)1/2+(γSH・γLH3)1/2=γL3(1+cosθ3)/2
 なお、水、エチレングリコール、ヨウ化メチレンのγLD、γLP、γLH、γLは表1の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 次に、上記で求められたγSD、γSPおよびγSHの数値より、下記の式を用いて離型層表面の表面自由エネルギーγSを算出した。
γS=γSD+γSP+γSH
 (2)離型層の塗布均一性
 離型フィルムをA4版に切り出し、離型層面を蛍光灯、ハロゲンライトを用いて目視で観察した際に凝集状塗布欠点の個数を比較し、以下の基準により評価した。
◎:塗布欠点なし
○:塗布欠点が1~2個
△:塗布欠点が3~5個
×:塗布欠点が6個以上
 (3)剥離力の速度依存性
 離型フィルムの離型層面にポリエステル粘着テープ(日東電工社製、No.31B)をゴムローラーで貼りつけ、その上から5kgの圧着ローラーで1往復して圧着させた。そのまま温度23℃、湿度55±5%RHの条件下で1日間放置した。これを高速剥離試験機(テスター産業(株)製、TE-701)にて、貼り合せたテープの方を、10m/分、30m/分、50m/分、70m/分、90m/分で剥離角度180°にてそれぞれの剥離速度で引張り、それら強度をもって剥離力(mN/50mm)として、剥離速度と剥離力の関係を評価した。
○:剥離速度上昇により剥離力が軽くなる。
△:剥離速度上昇しても剥離力が殆ど変化しない
×:剥離速度上昇により剥離力が重くなる。
 (4)ピンポール評価(樹脂シートの塗工性)
 以下の方法を用いて、樹脂シートを3種類作製し、評価を行った。
 (4-1)樹脂シート(A)
 環状オレフィン樹脂(ARTON G7810、JSR社製、固形分100質量%)0.5質量部を、トルエン80質量部、テトラヒドロフラン20質量部に溶解させて樹脂溶液(A)を作製した。離型フィルムサンプルの離型面にアプリケーターを用いて乾燥後の樹脂シートが0.5μmの厚みになるように塗布し、100℃で1分乾燥後、樹脂シート面に別の離型フィルムサンプルのA層面を重ね合わせ、10分間、1kg/cmの加重を掛けたあと、離型フィルムを剥離し、樹脂シート(A)を得た。
 (4-2)樹脂シート(B)
 イオン交換樹脂(20%ナフィオン分散溶液、DE2021CSタイプ、富士フイルムワコーケミカル社製、固形分20質量%)を10質量部、水10質量部、イソプロピルアルコール20質量部を混ぜ、樹脂溶液(B)を作製した。離型フィルムサンプルの離型面にアプリケーターを用いて乾燥後の樹脂シートが0.5μmの厚みになるように塗布し、100℃で1分乾燥後、樹脂シート面に別の離型フィルムサンプルのA層面を重ね合わせ、10分間、1kg/cmの加重を掛けたあと、離型フィルムを剥離し、樹脂シート(B)を得た。
 (4-3)樹脂シート(C)
紫外線硬化性樹脂(ウレタンアクリレート、製品名:8UX-015A、大成ファインケミカル社製、固形分100質量%)20質量部、メチルエチルケトン40質量部、イソプロピルアルコール39質量部、光ラジカル開始剤(イルガキュア(登録商標)907、BASF社製)1質量部を混合し樹脂溶液(C)を作製した。離型フィルムサンプルの離型面にアプリケーターを用いて乾燥後の樹脂シートが1.0μmの厚みになるように塗布し90℃で15秒乾燥後、高圧水銀ランプを用いて300mJ/cmとなるように紫外線を照射し、樹脂シート面に別の離型フィルムサンプルのA層面を重ね合わせ、10分間、1kg/cmの加重を掛けたあと、離型フィルムを剥離し、樹脂シート(C)を得た。
 得られた樹脂シート3種類全てにおいて以下の方法で評価した。得られた樹脂シートのフィルム幅方向の中央領域において25cmの範囲で樹脂スラリーの塗布面の反対面から光を当て、光が透過して見えるピンホールの発生状況を観察し、下記基準で目視判定した。
○:ピンホールの発生なし、厚みばらつき特に問題なし。
△:ピンホールの発生はないが、やや凹みが見られ、厚みバラつきは特に問題なし。
×:ピンホールの発生が僅かにあり、及び/又は、厚みばらつきが僅かに目立つ。
××:ピンホールの発生が少しあり、及び、厚みばらつきが少し目立つ。
×××:ピンホールの発生が多数あり、及び、厚みばらつき大きく目立つ。
 (5)リサイクル性評価
 リサイクル性はフィルム中の含有する異物のサイズと個数を万能投影機で、投下照射にて20倍に拡大し、50μm以上の最大径を持つ異物の個数をカウントした。測定面積は0.05mとした。
◎:異物個数10個/0.05m未満、使用上問題にならない。
○:異物個数10個/0.05m以上から30個/0.05m未満、若干、樹脂シートの平坦性に影響あるが、使用上問題にならない。
△:異物個数30個/0.05m以上から100個/0.05m未満、樹脂シートの用途を限定して使用可能である。
×:異物個数100個/0.05m以上、樹脂シートのキャスト面の変形が大きく目立ち、使用できない。
 (6)数平均分子量
 ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を測定し、ポリスチレン換算値として算出した。
 (7)離型層の厚み
 離型フィルムを三角形の小片に切り出した後、コーティングにより、厚み2nmのPt(白金)層を離型層表面に形成した。得られたサンプルを多軸包埋カプセルに固定して、エポキシ樹脂を用いて包埋処理し、ミクロトームULTRACUT-Sを用いて、フィルムの面方向に垂直な方向にスライスして、厚さ50nmの超薄サンプルを得た。次いで、得られた超薄サンプルをグリッドに載台して、2%オスミウム酸により、60℃、2時間の条件で蒸気染色した。蒸気染色後の超薄サンプルを用いて、透過電子顕微鏡LEM-2000により、加速電圧100kvの条件でフィルム断面を観測し、離型層の厚みを測定した。測定は、任意の10点について実施し、それらの平均値を離型層の厚み(単位:nm)とした。
 [実施例1]
 A層として平均粒子径が0.9μmの炭酸カルシウムの粒子を0.06質量%含むポリエチレンテレフタレート([η]=0.63dl/g、Tg=78℃)と、B層として粒子を含まないポリエチレンテレフタレート([η]=0.63dl/g、Tg=78℃)とを溶融状態でA層/B層の2層に積層させ押出機のダイより押出し、常法により冷却ドラムで冷却して未延伸フィルムとし、次いで縦方向に80℃で3.6倍に延伸した後、製品厚みで30nmとなるように、製造例1で得られた塗布液(水性コーティング組成物)をフィルムのB層表面に、ロールコーターで均一に塗布した。なお、用いた塗布液は調整後、24時間以内のものを用いた。
 次いで、塗布後のフィルムを115℃で乾燥し、145℃で横方向に4.0倍に延伸し、更に230℃で約10秒間熱固定して、塗布液を反応及び固化させてなる離型層を有する離型フィルム(全体厚さ12μm、A層厚さ9μm、B層厚さ3μm)を得、その評価を実施した。その評価結果を表3に示す。
 なお、A層には製品ロールを採取する際に製品とならなかった離型フィルム部分や欠点等で製品とならなかった離型フィルムを各実施例、比較例毎にフィルム片長径が約5mm以下となるまで粉砕し、溶融して、再生した原料を50質量%使用した。
 製造例1
 <アルケニル基およびQ単位を含有するシリコーンA1の水分散体>
 容器内全体を攪拌できる乳化装置(株式会社エヌ・ピー・ラボ製、装置名「ウルトラプラネタリーミキサー」)を用いて、シリコーンA1を97質量%、および界面活性剤としてポリオキシエチレントリデシルエーテル(竹本油脂株式会社製、商品名「ニューカルゲンD-1208」)3質量%からなる原料を水媒体中で機械的に乳化させて、固形分20質量%のシリコーンA1の水分散体を得た。また、乳化の際の撹拌速度と撹拌時間の調整によりエマルジョン粒径を平均粒径200nmに調整した。
 尚、シリコーンA1の組成は、式(I)において、R1がビニル基、R2がメチル基であり、ビニル基が直接結合しているケイ素には、ビニル基は1つのみ結合している構成単位6.00モル%と、式(I)において、a=b=0であるQ単位で構成される構成単位60.00モル%と、式(I)において、R2がメチル基であり、a=0、b=2である構成単位(両末端はa=0、b=3)34.00モル%とからなり、数平均分子量が250000となるよう調整した。
 <Si-H基を有するシリコーンBの水分散体>
 容器内全体を攪拌できる乳化装置(株式会社エヌ・ピー・ラボ製、装置名「ウルトラプラネタリーミキサー」)を用いて、Si-H基含有シリコーン97質量%、および界面活性剤としてポリオキシエチレントリデシルエーテル(竹本油脂株式会社製、商品名「ニューカルゲンD-1208」)3質量%からなる原料を水媒体中で機械的に乳化させて、固形分10質量%のSi-H基含有シリコーンBの水分散体を得た。また、乳化の際の撹拌速度と撹拌時間の調整によりエマルジョン粒径を平均粒径160nmに調整した。
 尚、Si-H基含有シリコーン組成は、式(II)において、R3がメチル基であり、c=d=1、即ち水素基が直接結合しているケイ素には、水素基は1つのみ結合しており、水素原子は末端ケイ素原子には結合しておらず、水素基が直接結合しているケイ素原子を持つ構成単位の繰り返し数が30と、ジメチルシロキサンの構成単位(両末端はメチル基)とからなり、後者の構成単位の繰り返し数により、数平均分子量が4000となるよう調整した。
 <塗布液>
 水性コーティング組成物として、アルケニル基およびQ単位を含有するシリコーンA1を90質量部と、Si-H基を有するシリコーンBを5質量部とが含まれるように混合したシリコーン水分散体に、下記のカップリング剤C-1を5質量部、シリコーンA1とBの合計質量に対して100ppmの下記の白金系触媒、並びに塗布液質量に対し200ppmの下記の架橋反応抑制剤を混合し、目標の離型層厚みとなるように塗布液の固形分濃度を水で希釈し、塗布液を調製した。
・カップリング剤C-1:3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(信越シリコーン株式会社製、商品名「KBM-403」)
・白金系触媒:白金系触媒エマルジョン(信越化学工業株式会社製、商品名「CAT-PM-10A」)
・架橋反応抑制剤:1-エチニルシクロヘキサノール(Alfa Lancaster社製)
 [実施例2~11]
 実施例1において、表2に示すシリコーンA-1~A-11を用いて水性コーティング組成物の組成を表3に示すものに代えたこと以外は、実施例1と全く同じ条件で離型フィルムを作製し、前述の評価を行なった。その結果を表3に示す。
 なお、カップリング剤C-2は、ビニルトリエトキシシラン(信越シリコーン株式会社製、商品名「KBM-1003」)を精製せずに使用した。また、シリコーンA-11については、数平均分子量を2000となるよう調整した。
 [比較例1~3]
 実施例1において、表2に示すシリコーンA-9、A-10、又はA-11を用いて水性コーティング組成物の組成を表4に示すものに代えたこと以外は、実施例1と全く同じ条件で離型フィルムを作製し、前述の評価を行なった。その結果を表4に示す。
 [比較例4]
 実施例1において、下記のように塗布液を代えたこと以外は、実施例1と全く同じ条件で離型フィルムを作製し、前述の評価を行なった。その結果を表4に示す。
 即ち、塗布液としては、メラミン樹脂のニカラックMX-035(株式会社三和ケミカル製)を48質量部、シリコーン変性アクリル樹脂のサイマックUS-480(東亞合成社製)を50質量部、シリコーン系界面活性剤のDOWSIL 500W Additive(ダウ・東レ株式会社製)を2質量部として、目標の離型層厚みとなるように塗布液の固形分濃度を水で希釈し、塗布液を調製した。
 [比較例5]
 実施例1において、カップリング剤を用いないこと以外は、実施例1と全く同じ条件で離型フィルムを作製し、前述の評価を行なった。その結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表3に示すように、実施例1~11では、離型層の塗布均一性、剥離力の速度依存性、各種樹脂シートの塗工性、リサイクル性が何れも良好であった。
 これに対して、表4に示すように、Q単位を構成するSi原子の含有量が特定範囲より少ないシリコーンA-9又はA-11を用いた比較例1と3では、剥離力の速度依存性と各種樹脂シートの塗工性とが劣っていた。逆に、Q単位を構成するSi原子の含有量が特定範囲より多いシリコーンA-10を用いた比較例2では、レジン成分の増加により、離型層の塗布均一性とリサイクル性が劣っていた。
 また、離型層がメラミン樹脂等を含有する比較例4では、架橋成分等の増加により、リサイクル性が劣っていた。
 本発明の離型フィルムは、離型層の塗布均一性、剥離力の速度依存性、各種樹脂シートの塗工性、リサイクル性が、何れも良好であるため、各種の用途に使用でき、産業上の利用価値は極めて高い。
 

Claims (7)

  1.  ポリエステルフィルムと、水性コーティング組成物を反応及び固化させてなる離型層と、を有する樹脂シート成型用離型フィルムであって、
     前記水性コーティング組成物は、水、SiO4/2で表されるQ単位を有するシリコーンA、Si-H基を有するシリコーンB、架橋反応抑制剤、白金系触媒及びカップリング剤を含み、
     前記シリコーンA中、前記Q単位を構成するSi原子の含有量が5~60モル%の範囲である、樹脂シート成型用離型フィルム。
  2.  前記カップリング剤は、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、又はメルカプト基を有するシランカップリング剤である、請求項1に記載の樹脂シート成型用離型フィルム。
  3.  前記水性コーティング組成物は、前記シリコーンA及び前記シリコーンBの合計100質量部に対して、前記カップリング剤を0.1~30質量部含有するものである、請求項1又は2に記載の樹脂シート成型用離型フィルム。
  4.  前記シリコーンAは、前記Q単位に加えて更にアルケニル基を分子内に有するシリコーンA1であるか、または前記シリコーンAは前記Q単位を有しアルケニル基を分子内に有さないシリコーンA2であり、かつ前記水性コーティング組成物は、アルケニル基を有し前記Q単位を分子内に有さないシリコーンCを更に含み、
     前記シリコーンA1中の全Si原子、または前記シリコーンA2及び前記シリコーンCの全Si原子に対し、アルケニル基と結合しているSi原子の含有量が0.05~20モル%の範囲である、請求項1~3いずれか1項に記載の樹脂シート成型用離型フィルム。
  5.  前記離型層の表面自由エネルギーが10mN/m以上40mN/m以下である、請求項1~4いずれか1項に記載の樹脂シート成型用離型フィルム。
  6.  前記ポリエステルフィルムが、粒子を含まない表面層を有し、前記離型層が該表面層上に配置される、請求項1~5いずれか1項に記載の樹脂シート成型用離型フィルム。
  7.  前記アルケニル基と結合したSi原子の含有量と、前記Q単位を構成するSi原子の含有量とのモル比(アルケニル基と結合しているSi原子の含有量/Q単位に含まれるSi原子の含有量)が、0.1以上1.0以下である、請求項4~6いずれか1項に記載の樹脂シート成型用離型フィルム。
     
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