JP7173045B2 - 積層フィルム、離型フィルムおよび積層体 - Google Patents
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Description
シリコーン粘着剤は、これを粘着層としてテープ(フィルム)状にしたものが用いられるが、通常、使用する前は片面又は両面を離型フィルムで被覆した状態で保管されており、使用時に当該離型フィルムを剥がして用いられる。しかしながら、強粘着性のシリコーン粘着剤(粘着層)は広く用いられているオルガノシリコーンをコートした離型フィルムと強く粘着してしまい、使用時に離型フィルムの剥離が困難となる問題があった。
本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、シリコーン粘着剤などの強粘着性を有する粘着層に対して優れた剥離性を有する離型フィルムを提供することを課題とするものである。
即ち、本発明の要旨は、高分子フィルムの少なくとも片面にA層及びB層が、この順に積層されてなる積層フィルムであって、前記A層及びB層の両層がフッ素原子を含有し、かつB層のフッ素原子含有割合がA層のフッ素原子含有割合より多いことを特徴とする積層フィルムである。
<常態剥離力の測定>
積層フィルムのB層表面にシリコーン粘着剤付きテープ(スリーエム・ジャパン社製、No5413テープ、50mm幅)を貼り合わせ、剥離速度が0.3m/minの条件で180°剥離試験を行う
本発明の積層フィルムは、図1に例示するように、高分子フィルムの少なくとも片面にA層(アンダーコート層)、B層(離型層)がこの順に積層された積層フィルムである。
上記本発明の積層フィルムについて、以下に、高分子フィルム、A層(アンダーコート層)及びB層(離型層)の順に説明する。
本発明の積層フィルムの基材となる高分子フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリイミドなどの高分子を膜状に形成したフィルムが挙げられる。またフィルム化が可能であれば、これらの材料を混合したもの(ポリマーブレンド)や構成単位を複合化したもの(共重合体)であっても構わない。
また高分子フィルムは、フィルム化されたものであれば特に限定されず、無延伸フィルムでも延伸フィルムでもよいが、一軸方向又は二軸方向に延伸された延伸フィルムであるのが好ましい。中でも力学特性のバランスや平面性の観点から二軸延伸フィルムがより好ましい。
上記ポリエステルフィルムは単層でも、また性質の異なる2以上の層を有する多層フィルム(積層フィルム)でもよい。
本発明において、ポリエステルフィルムに使用するポリエステルは、ホモポリエステルであっても共重合ポリエステルであってもよい。ホモポリエステルとしては、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールとを重縮合させて得られるものが好ましい。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
本発明において、高分子フィルムの表面には、帯電防止性や、フィルム表面への配合物やオリゴマーの滲み出し(ブリード、プレートアウト)の封止性を付与したり、フィルムの光透過性や後述のA層(アンダーコート層)との密着性を向上させたりするために、下引き層(ベースコート層)を設けてもよい。
前記下引き層を設ける場合は、高分子フィルムの少なくとも片面に形成されていればよい。両面に形成する場合は、両面に同じ下引き層を形成しても、それぞれの面に異なる下引き層を形成してもよい。下引き層は、有機物からなる層、無機膜からなる層、有機物と無機物との混合物からなる層の何れであってもよい。
本発明では、高分子フィルムの少なくとも片面にA層(アンダーコート層)を備える。
<A層の構成>
A層は通常、フッ素原子を含有する。これにより、A層と後述のB層との密着性を有するだけでなく、離型フィルムとして用いた場合にB層と被着体である粘着剤層との軽剥離性が発現され、被着体を剥がれやすくすることができる。
A層中にフッ素原子を含有させる方法は限定されず、少なくとも、フッ素原子を含有する化合物をA層中に含有していればよい。具体的には、フッ素原子を含有する低分子化合物、フッ素原子を含有する樹脂等が挙げられる。中でも、フッ素原子を含有する樹脂を用いることが好ましく、特に、当該樹脂が硬化性であることが好ましい。
さらに、離型フィルムとして用いる際、A層の上にB層を積層することによって、被着体に対する剥離力が小さくなり、軽剥離性を有することができる。本発明者によれば、積層フィルムにA層が積層されていない場合、積層フィルムの剥離時に剥離方向に被着体(粘着剤)も追随されるため、被着体と剥離するためにはより大きな力が必要となり、剥離しにくいこと(重剥離)が推測された(図2(a))。一方、本発明の通り、積層フィルムにフッ素原子を含有するA層が積層されている場合、A層が相対的に柔軟性を有するため、剥離時にA層がクッションのように働き、被着体の変形が抑制されるため、より小さな力で被着体と剥離することができ、剥離しやすくなった(軽剥離)ものと推測される(図2(b))。
A層はフッ素原子を含有する材料を含み、そのフッ素原子含有割合(原子数分率)は、密着性や軽剥離性の観点から、A層全体として、50ppm以上が好ましく、500ppm以上がより好ましく、1,000ppm以上がさらに好ましく、50,000ppm以上が特に好ましい。一方上限は特に限定されないが、900,000ppm未満が好ましく、800,000ppm以下がより好ましく、700,000ppm以下がさらに好ましい。
A層のフッ素原子含有割合は、例えば積層フィルムを構成するアンダーコート層で高分子フィルムの近傍をX線光電子分光法(XPS法)により、スパッタエッチングによる深さ方向分析を行うことで確認することができる。A層のフッ素原子含有割合は、予めフッ素原子含有割合が知られている材料(フッ素化シリコーンなど)を基準として用いることで、定量化することも可能である。なおXPS法によって確認する場合、水素及びヘリウムを除くすべての元素に対してフッ素が占める割合をフッ素原子含有割合とした。
なお、A層全体として上記のフッ素原子含有割合になれば、A層に用いる樹脂は、フッ素原子を含む樹脂単独でも、フッ素原子を含まない樹脂(非フッ素化樹脂)とを混合して用いてもよい。
本発明に用いるフッ素原子を含む樹脂としては、樹脂骨格の側鎖部分にフッ素原子を含む樹脂が挙げられる。フッ素原子を含む樹脂の具体例としては、フッ素化シリコーン樹脂の他に、ポリテトラフルオロエチレン等の含フッ素炭化水素樹脂、その他のフッ素化処理された各種樹脂等が挙げられるが、これらの中でも、剥離性の観点からフッ素化シリコーン樹脂が好ましい。
なお、フッ素化シリコーン樹脂のフッ素原子含有割合(原子数分率)は、一般的に数千ppm~数十%程度である。
本発明に用いるフッ素原子を含まない樹脂(非フッ素化樹脂)としては、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられるが、これらの中でも、フッ素原子を含む樹脂、特にフッ素化シリコーン樹脂との相溶性の観点からシリコーン樹脂が好ましい(本発明において、フッ素原子を含まないシリコーン樹脂を「非フッ素化シリコーン樹脂」と言う場合がある)。また、非フッ素化樹脂は硬化性のもの、非硬化性のもののどちらを用いてもよく、両者を混合して用いても構わない。非硬化性フッ素化シリコーン樹脂にも、硬化性フッ素化シリコーン樹脂と同様に、通常、アルケニル基やヒドロシリル基など、反応(硬化)することによって架橋構造を形成し得る官能基が結合されている。
硬化性の非フッ素化シリコーン樹脂としては溶剤型であっても無溶剤型でもよい。
硬化性の非フッ素化シリコーン樹脂の具体例としては、信越化学(株)製のKNS-3051、KNS-320A、KNS-316、KNS-3002、KNS-3300、X-62-1387、KS-3656、KS-837、X-62-2829、KS-3650、KS-847、KS-847T、KS-847H、KS-776L、KS-776A、KS-774、KS-3703T、KS-3601、KS-830E、X-62-2825、X-62-9201-A、X-62-9201B、KM3951、KM-768、X-52-6015、KF-2005、X-62-7205、X-62-7028-A、X-62-7028-B、X-62-7052、X-62-7622、X-62-7660、X-62-7655;東レ・ダウコーニング(株)製のSP7017、SP7015、SP7025、SP7031、LTC1006L、LTC1063L、LTC1036M、LTC1056L、SRX357、SRX211、SRX345、SRX370、LTC300B、LTC310、LTC355A、LTC759、LTC755、LTC750A、LTC752、LTC761、LTC856、LTC851などを挙げることができる。
また、前記硬化性の非フッ素化シリコーン樹脂に重剥離添加剤を加えてもよく、その例としては、信越化学(株)製のKS-3800;東レ・ダウコーニング(株)製のSD7292、BY24-4980などを挙げることができる。
無溶剤型シリコーンの粘度は、100%濃度とした時の粘度が単体で1000mPa・s未満であるのが好ましく、中でも50mPa・s以上或いは900mPa・s以下、その中でも80mPa・s以上或いは800mPa・s以下であるのがさらに好ましい。
溶剤型シリコーンの粘度は、30%トルエン溶液とした時の粘度が1000mPa・s以上であるのが好ましく、中でも2000mPa・s以上或いは20000mPa・s以下、その中でも3000mPa・s以上或いは18000mPa・s以下であるのがさらに好ましい。
A層に非硬化性非フッ素化シリコーン樹脂が含まれることによって、硬化反応の制御性が改良できるとともに、A層に十分な柔軟性も付与され、また積層フィルムと粘着剤層と積層させた積層体の保存安定性も良好になる。非硬化性非フッ素化シリコーン樹脂としては、上記で列挙した非フッ素化シリコーン樹脂で反応性官能基を有していないシリコーン樹脂を特に限定せずに用いることができる。具体的には、下記一般式(I)で示される、オルガノポリシロキサンが好ましい。
R3SiO(R2SiO)mSiR3 ……(I)
(式中、Rは脂肪族不飽和結合を有しない同一又は異種の一価炭化水素基、mは正の整数を表す。)
この膜厚が10nm未満のように過度に薄い場合は、A層とB層との密着性の悪化だけでなく、シリコーン粘着剤層と積層フィルムのB層との剥離性が悪化する傾向がある。一方、A層の膜厚が厚すぎる場合は、材料の使用量が増え、その使用量増に見合った効果の増加が得られにくい。
<B層の構成>
B層(離型層)を形成する材料としては、前述のA層(アンダーコート層)に記載と同様のフッ素原子を含む樹脂を同様に用いることができる。中でも、被着体との離型性の観点から、フッ素化シリコーン樹脂が好ましく、特に、硬化性フッ素化シリコーン樹脂が好ましい。硬化性フッ素化シリコーン樹脂をB層(離型層)に用いることで、シリコーン粘着剤層に対して安定した剥離性を持つ離型フィルムを得ることができる。
B層を形成するための塗布液は、A層に対する濡れ性を高める目的でフッ素原子を含有するフッ素系溶媒を含むことが特に好ましい。
B層の膜厚の下限は、5nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましく、20nm以上が特に好ましい。またその上限は、50μm以下が好ましく、1μm以下がより好ましく、500nm以下が特に好ましい。
本発明の積層フィルムは、A層(アンダーコート層)の上にB層(離型層)が形成されている。このB層の材料として好適なものは、前記A層の説明に記載したものと同様であるが、密着性や軽剥離性の観点から、B層に含まれる単位体積当たりのフッ素原子含有割合はA層より多く含まれていることが必要である。
B層のフッ素原子含有割合は、例えば積層フィルムの離型層表面を二次イオン質量分析法(SIMS法)やX線光電子分光法(XPS法)により確認することができる。B層のフッ素原子含有割合は、予めフッ素原子含有割合が知られている材料(フッ素化シリコーンなど)を基準として用いることで、定量化することも可能である。なおXPS法によって確認する場合、水素及びヘリウムを除くすべての元素に対してフッ素が占める割合をフッ素原子含有割合とした。
このようにA層及びB層を傾斜構造とすることにより、実質的なA層と高分子フィルムとの界面や、A層とB層との界面の密着性を高めることも期待できる。更には、B層表面のフッ素原子含有割合を高めることが出来るため、積層フィルム全体のフッ素原子を含む樹脂の含有量を低く抑えつつ、軽剥離性をより一層向上させることが出来る場合がある。
本発明においては、密着性や軽剥離性の観点から、A層及びB層の両層がフッ素原子を含有することに加えて、その含有割合が、各層の基材となるシリコーン樹脂のメチルシロキサンイオン(CH3SiO2 -)の含有割合と、特定の関係にあることが好ましい。
即ち、SIMS法などによって算出されるB層に含まれるフッ素イオン含有割合とメチルシロキサンイオン含有割合との比([F-]/[CH3SiO2 -])(以下、「フッ素原子含有比」と略記する)は、A層のフッ素原子含有比より大きいことが好ましい。
B層のより好ましいフッ素原子含有比の下限は、5以上が好ましく、10以上がより好ましく、20以上がさらに好ましい。また、その上限は、3,000以下が好ましく、より好ましい上限は1,000以下である。
本発明では、B層中のフッ素原子含有割合(原子数分率)は、シリコーン粘着剤層との軽剥離性との観点から、A層中のフッ素原子含有割合(原子数分率)の1.1倍以上であることが好ましく、1.5倍以上がより好ましく、2倍以上がさらに好ましく、3倍以上が特に好ましく、5倍以上が最も好ましい。一方、上限は特に限定されないが、A層とB層との密着性の観点から1000倍以下が好ましく、100倍以下がより好ましい。
ここで、「フッ素原子含有割合(原子数分率)」は、当該層に対するフッ素原子の割合を意味する。 A層、B層の何れもが実質的にシリコーン樹脂(フッ素化、非フッ素化及び、硬化性、非硬化性を含む)から構成されている場合においては、前記の「フッ素原子含有比」と「フッ素原子含有割合(原子数分率)」に関して、A層とB層との比率は同様の値となる。
またB層のフッ素原子含有割合及び/又はフッ素原子含有比がA層より高いことにより、A層とB層との十分な密着性が得られ、かつB層とシリコーン粘着剤層との良好な剥離性を安定して発現することができる。
SIMS法やXPS法による測定においては、予めフッ素原子含有割合が知られている材料(フッ素化シリコーンなど)を基準として、各層のフッ素原子含有割合を定量することもできる。
フッ素原子がA層、B層それぞれの中で均一に存在していない場合(例えば、前記した傾斜構造である場合)は、SIMS法などによって測定した、各層中に含まれるフッ素原子の総量を各層の体積で除した単位体積当たりのフッ素原子含有割合をA層、B層各層のフッ素原子含有比とすればよい。
A層及びB層に関し、硬化性非フッ素化シリコーン樹脂及び硬化性フッ素化シリコーン樹脂を有する塗布液には、架橋剤、触媒、および反応開始剤(反応促進剤)が含まれていることが好ましい。なお、硬化性シリコーン樹脂を含む市販の塗料には、初めから架橋剤や触媒が含まれている場合もある。
また、架橋剤はフッ素置換基を有する部位を含んでいてもよく、フッ素化された置換基を有するシランカップリング剤などを用いてもよい。
また、前記触媒の具体例としては、信越化学(株)製のCAT PL-50T、東レ・ダウコーニング(株)製のSRX212、SRX212P、NC-25、FS XK-3077などが挙げられる。
<常態剥離力>
本発明の積層フィルムの常態剥離力は、100mN/cm以下であるのが好ましい。
積層フィルムを離型フィルムとして用いる際、常態剥離力が低いほど、粘着剤層との剥離に必要な力が少なくて済む。そのため、粘着剤層が積層された積層体から離型フィルムを剥離し、粘着剤層を各種部材に貼着するような生産工程における剥離の失敗、粘着剤層の変形などの不具合を抑制することができる。中でも、本発明の積層フィルムは、シリコーン粘着剤などの強粘着性を有する粘着層であっても、上記不具合は抑制され、低い剥離性を有することができる。また、離型フィルムとして、粘着剤層の両面に離型フィルムを備える積層体において、意図しない側の離型フィルムが剥がれてしまう現象を防止することが可能である。
かかる観点から、常態剥離力は70mN/cm以下であるのが好ましく、中でも40mN/cm以下であるのがさらに好ましく、35mN/cm以下であるのが特に好ましく、30mN/cm以下であるのが最も好ましい。一方、下限は特に限定されないが、積層フィルムと粘着剤層とを積層させた積層体の保存安定性の観点から、1mN/cm以上が好ましく、3mN/cm以上がより好ましい。
本発明の積層フィルムは、高分子フィルムの片面側又は両面側に、A層を備え、該A層の上にB層を備えた構成を有していればよい。また必要に応じて、高分子フィルムとA層との間、A層とB層との間に、他の層が介在していてもよい。
他の層としては、帯電防止性を備えた帯電防止層、フィルム表面への配合物やオリゴマーの滲み出し(ブリード、プレートアウト)を封止するオリゴマー封止層などを挙げることができる。
<製造方法>
(1)高分子フィルム
本発明の積層フィルムの基材となる高分子フィルムとしては、前述の通りポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、その他の高分子材料を膜状に形成したフィルムが用いられる。
本発明に用いるポリエステルフィルムを製造するための方法としては、前述のポリエチレンテレフタレート等のポリエステル原料を使用し、ダイから押し出された溶融シートを冷却ロールで冷却固化して未延伸シートを得る方法が好ましい。このとき、シートの平面性を向上するために静電印加密着法及び/又は液体塗布密着法により、シートと回転冷却ドラムとの密着性を高めることが好ましい。
延伸条件も特に限定されず、例えば、ロール延伸法により未延伸シートを長手方向(縦方向)に70~145℃で2~6倍に延伸して、一軸延伸ポリエステルフィルムを得、次いで、テンターで先の延伸方向とは直角方向(幅方向)に80~160℃で2~6倍に延伸し、さらに、150~250℃で1~600秒間熱処理を行うことにより二軸延伸フィルムが得られる。
この際、熱処理ゾーン及び/又は熱処理出口のクーリングゾーンにおいて、縦方向および/または幅方向に0.1~20%弛緩する方法がより好ましい。
前記A層及びB層の形成方法は限定されるものではなく、共押出法などによって形成してもよいが、塗布による方法が好ましい。
前記A層及びB層の塗布回数は1回でもよく、2回以上でもよい。塗布回数を2回以上としてA層及びB層を形成する場合は、異なる塗布液を塗布してもよい。ただし、少なくともいずれかの塗布液中にフッ素原子が含まれていることが必要である。
例えばコーティングヘッドとして、エアドクターコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、リバースロールコーター、トランスファロールコーター、グラビアコーター、キスロールコーター、キャストコーター、スプレイコーター、カーテンコーター、カレンダコーター、押出コーター等が例示される。
希釈のための溶剤としては、極性溶媒でもよく、非極性溶媒であってもよい。また、フッ素原子を有するフッ素溶媒を用いてもよい。さらに、上記溶剤を2種類以上混合して用いてもよい。特に、B層を形成する塗布液には、A層に対する濡れ性を高める目的でフッ素原子を有するフッ素溶媒を含むことが好ましい。
極性溶媒としては、エタノール、(イソ)プロピルアルコールなどのアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸(イソ)プロピル、酢酸(イソ)ブチル、酢酸(イソ)ペンチル、乳酸エチル、安息香酸エチルなどのエステル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、ジイソブチルケトンなどのケトン類、エチレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコール類、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、アセトニトリルなどが挙げられる。
非極性溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素類、イソヘキサン、イソオクタン、イソノナンなどの分岐構造を有する炭化水素類、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタンなどの脂環式炭化水素類、ジオキサンなどが挙げられる。フッ素溶媒としては、ハイドロフルオロエーテル類、メタキシレンヘキサフルオライド、トリデカフルオロオクタンなどが挙げられる。
また、硬化性非フッ素化シリコーン樹脂を用い、これとフッ素化された材料を所定量混合してA層/B層に相当する組成の塗布液を調製した上で、塗布・乾燥することにより、所望のフッ素原子を含むA層及び/又はB層を形成することができる。この方法は、より簡便に所定のフッ素原子含有割合のA層/B層を有する離型フィルムを製造することができるので好ましい。
また、これらA層及びB層は、A層を塗布・乾燥した後にB層を塗布・乾燥することにより形成することができるが、本発明においては、A層の塗布に続いてB層を塗布し、その後乾燥を行うというウェット・コーティング法によって形成することが可能であり、これによって生産工程の短縮やエネルギー効率の向上も期待できる。
更に別の方法として、予め非フッ素化樹脂をコーティングによって形成し、その後四フッ化炭素(CF4)プラズマ処理などのドライプロセスによりフッ素化された層を作ることもできる。ただし、この方法はプラズマ処理用のチャンバーを設ける必要があるので、大規模生産向きと言える。
前記A層およびB層をいずれもオフラインコーティングによって設ける場合は、1回の「基材フィルム巻出し-巻取り工程」で連続的に形成しても、また複数回の「基材フィルム巻出し-巻取り工程」を経て順次形成してもよいが、前者の方は製造工程がシンプルとなり、より低コストで製造できることから、特に好ましい方法である。
さらに、前記A層形成時にフィルムに加えられる熱量を前記B層形成時に加えられる熱量よりも低くすることで、B層形成時のフィルム平面性悪化を抑制でき、併せてB層の塗布ムラ発生も効果的に防止できるので好ましい。
本発明の積層フィルムは優れた離型性を有するから、例えば、前記積層フィルムと粘着層とが積層してなる構成を備えた積層フィルム付き粘着シートとして提供することができる。特に本発明の積層フィルムは、強い粘着性を有するシリコーン粘着剤に対しても優れた離型性を有するから、例えば、前記積層フィルムと、シリコーン粘着剤からなる粘着層とが積層してなる構成を備えた積層フィルム付き粘着シートとして提供することができる。
ただし、積層フィルムの利用方法をかかる利用方法に限定するものではない。例えば、積層フィルムにフッ素原子が含まれているため、耐水性、撥水性、耐油性、撥油性、防曇性、防汚性、耐薬品性、耐腐食性等が優れていることから、プリント基板、光学部材保護フィルム、建材用フィルム、農業用フィルム、高撥水フィルム、包装用フィルム、化粧フィルム、表面保護フィルム等が挙げられる。B層表面を最表面として使用する用途の場合には、高分子フィルムに対しA層及びB層を有する面とは反対の面に、粘着層、接着層、ヒートシール層等を設けてもよい。
シリコーン粘着剤としては、例えば、付加反応型、過酸化物硬化型又は縮合反応型のシリコーン粘着剤等が挙げられる。なかでも、低温短時間で硬化可能という観点から、付加反応型シリコーン粘着剤が好ましく用いられる。なお、これらの付加反応型シリコーン粘着剤は支持体上に粘着剤層の形成時に硬化するものである。
前記シリコーン粘着剤として、付加反応型シリコーン粘着剤を用いる場合、前記シリコーン粘着剤は白金触媒等の触媒を含んでいてもよい。
例えば、前記付加反応型シリコーン粘着剤は、必要に応じて、トルエン等の溶剤で希釈したシリコーン樹脂溶液を、白金触媒等の触媒を添加して均一になるよう攪拌した後、支持体上に塗布し、100~130℃/1~5分で硬化させることができる。
また、必要に応じて、前記付加反応型シリコーン粘着剤に架橋剤、粘着力を制御するための添加剤を加えたり、前記粘着剤層の形成前に前記支持体にプライマー処理を施したりしてもよい。
(1-1)常態剥離力
23℃の環境下において、積層フィルムのB層(離型層)表面にシリコーン粘着剤付きテープ(スリーエム・ジャパン社製、No5413テープ、50mm幅)を貼り合わせ、剥離試験機にセットした。剥離速度が0.3m/min、剥離角度が180°の条件で常態剥離力を測定した。
A層及びB層中のフッ素原子含有比をTOF-SIMS(アルバック・ファイ社製、TRIF V)を用いて評価した。
一次イオンとしてAu3+を用い、加速電圧は30kVとした。
単位体積当たりのフッ素原子含有比を評価するために、Arガスによるエッチング(電圧:5kV、電流:2nA、エッチング速度:20nm/min(PETフィルム換算))を0min、1min、2min、3min行い、それぞれのエッチング時間において検出された陰イオン(「F-」と「CH3SiO2 -」)のカウント数の比を平均したものを単位体積当たりのフッ素原子含有比(「F-」/「CH3SiO2 -」)とした。
また、〔B層のフッ素原子含有比〕/〔A層のフッ素原子含有比〕の値を、フッ素原子含有割合の比とした。この値は、XPSを用いてA層、B層各々のフッ素原子含有割合(原子数分率)を測定し、各層の値の比を算出した結果と同様の意味をもつ。
(塗布液1)
以下の組成を混合し、イソプロピルエーテルと酢酸エチルの混合溶媒(質量比=1:1)を用いて、固形分濃度が4質量%となるように希釈して「塗布液1」を調製した。
付加型オルガノシリコーン(信越化学社製、KS-847):67質量部
白金触媒(信越化学社製、CAT-PL-50T) :0.7質量部
付加型フッ素化シリコーン(東レ・ダウコーニング社製、Syl-off 3062):100質量部
架橋剤(東レ・ダウコーニング社製、Syl-off 3062A):0.5質量部
白金触媒(東レ・ダウコーニング社製、FSXK-3077):0.5質量部
以下の組成を混合し、FSシンナー(信越化学社製)/酢酸エチル=1:1(質量比)の混合溶媒を用いて、固形分濃度が0.5質量%になるように希釈して「塗布液2」を作製した。
付加型フッ素化シリコーン(信越化学社製、X-70-201S):100質量部
白金触媒(信越化学社製、CAT-PL-50T):0.5質量部
高分子フィルムとしてPETフィルム(三菱ケミカル社製「T100-38」、厚み38μm)を使用し、高分子フィルムの上に前記塗布液1をバーコーター(No4バー)によって塗布し、150℃のオーブン中で30秒間乾燥してA層の樹脂を硬化させ、A層(アンダーコート層)を有する高分子フィルムを作成した。
前記A層(アンダーコート層)を有する高分子フィルムのA層の上に、更に前記塗布液2をバーコーター(No4バー)によって塗布し、150℃のオーブンで30秒間乾燥してB層の樹脂を硬化させることで、A層(アンダーコート層)の上にB層(離型層)を設けた積層フィルムを作製した。
前記塗布液2の固形分濃度を4質量%としたこと以外は、実施例1と同様にして積層フィルムを作製した。
なお、実施例1と同一のバーコーターを使用して塗布液2を塗布しているため、固形分濃度を高くすることにより、実施例1に比べてB層の厚みが大きくなる。
高分子フィルムの上にA層(アンダーコート層)を形成することなく、前記塗布液2のみをバーコーター(No4バー)によって塗布した以外は実施例1と同様にして、実質的に高分子フィルムとB層(離型層)のみからなる積層フィルムを作製した。
前記塗布液2の固形分濃度を4質量%としたこと以外は、比較例1と同様にして積層フィルムを作製した。
なお、比較例1と同一のバーコーターを使用して塗布液2を塗布しているため、固形分濃度を高くすることにより、比較例1に比べてB層の厚みが大きくなる。
前記A層(アンダーコート層)の上に、前記塗布液2を塗布せずにB層(離型層)を形成しなかった以外は実施例1と同様にして、実質的に高分子フィルムとA層(アンダーコート層)のみからなる積層フィルムを作製した。
(塗布液3)
以下の組成で塗布液3を調製した。
<塗布液3組成>
付加型オルガノシリコーン(信越化学社製、KS-847H):67質量部
白金触媒(信越化学社製、CAT-PL-50T) :0.7質量部
上記組成物を、n-ヘキサンとMEKの混合溶媒(質量比=1:1)で、固形分濃度が4質量%となるように希釈した。
高分子フィルムの上に、前記塗布液3をバーコーター(No4バー)によって塗布を行い、150℃のオーブンで30秒間乾燥して、A層(アンダーコート層)を設けた。
次に、前記A層(アンダーコート層)の上に、前記塗布液2をバーコーター(No4バー)によって塗布しようとした。しかしながら、前記塗布液2が前記A層(アンダーコート層)の上で均一に塗布されず、点状もしくは線状(網目状)になる現象(はじき)が発生したため、B層(離型層)を形成することができなかった。
B層(離型層)について、前記塗布液2の固形分濃度を4質量%としたこと以外は、比較例4と同様にして積層フィルムを作製しようとした。しかしながら、「塗布液2」が前記A層(アンダーコート層)の上で均一に塗布されず、点状もしくは線状(網目状)になる現象(はじき)が発生したため、B層(離型層)を形成することができなかった。
(塗布液4)
以下の組成を混合し、イソプロピルエーテルと酢酸エチルの混合溶媒(質量比=1:1)を用いて、固形分濃度が4質量%となるように希釈して「塗布液4」を調製した。
<塗布液4組成>
付加型オルガノシリコーン(信越化学社製、KS-847):133質量部
白金触媒(信越化学社製、CAT-PL-50T) :1.3質量部
付加型フッ素化シリコーン(東レ・ダウコーニング社製、Syl-off 3062):100質量部
架橋剤(東レ・ダウコーニング社製、Syl-off 3062A):0.5質量部
白金触媒(東レ・ダウコーニング社製、FSXK-3077):0.5質量部
高分子フィルムの上に、前記塗布液1の代わりに前記塗布液4を塗布して硬化させたA層(アンダーコート層)の上に、固形分濃度が2質量%となるように希釈した前記塗布液2を塗布した以外は、実施例1と同様にして、積層フィルムを作製した。
(塗布液5)
以下の組成を混合し、イソプロピルエーテルと酢酸エチルの混合溶媒(質量比=1:1)を用いて、固形分濃度が4質量%となるように希釈して「塗布液5」を調製した。
<塗布液5組成>
付加型オルガノシリコーン(信越化学社製、KS-847):200質量部
白金触媒(信越化学社製、CAT-PL-50T) :2.0質量部
付加型フッ素化シリコーン(東レ・ダウコーニング社製、Syl-off 3062):100質量部
架橋剤(東レ・ダウコーニング社製、Syl-off 3062A):0.5質量部
白金触媒(東レ・ダウコーニング社製、FSXK-3077):0.5質量部
高分子フィルムの上に、前記塗布液4の代わりに前記塗布液5を塗布してA層(アンダーコート層)を形成した以外は、実施例3と同様にして、積層フィルムを作製した。
(塗布液6)
以下の組成を混合し、イソプロピルエーテルと酢酸エチルの混合溶媒(質量比=1:1)を用いて、固形分濃度が4質量%となるように希釈して「塗布液6」を調製した。
<塗布液6組成>
付加型オルガノシリコーン(信越化学社製、KS-847):267質量部
白金触媒(信越化学社製、CAT-PL-50T) :2.0質量部
付加型フッ素化シリコーン(東レ・ダウコーニング社製、Syl-off 3062):100質量部
架橋剤(東レ・ダウコーニング社製、Syl-off 3062A):0.5質量部
白金触媒(東レ・ダウコーニング社製、FSXK-3077):0.5質量部
高分子フィルムの上に、前記塗布液4の代わりに前記塗布液6を塗布してA層(アンダーコート層)を形成した以外は、実施例3と同様にして、積層フィルムを作製した。
得られた積層フィルムについて、A層(アンダーコート層)およびB層(離型層)のフッ素原子含有割合、シリコーン粘着テープを用いた常態剥離力を測定した。結果を下記表1に示す。
実施例1、2においては、PETフィルム上に本発明で規定するA層(アンダーコート層)とB層(離型層)を形成したので、B層(離型層)のみのフィルムを用いた比較例1、2に比べ、良好な剥離性が得られることが分かった。
また、該実施例1よりA層(アンダーコート層)のフッ素原子含有割合が小さい実施例3~5の離型フィルムも、該実施例1の離型フィルムと同レベルの剥離性が得られており、シリコーン粘着剤に対して優れた剥離性を有する離型フィルムを、より少ない量のフッ素系材料によって製造することが可能であることが判った。
また、塗布液の組成が同一であるため、この値をもって実施例1、2及び比較例1における各層のフッ素原子含有比の値とした。更に、実施例3~5におけるA層のフッ素原子含有比は、実施例1におけるフッ素原子含有比の値をもとに、原料組成比から計算して求めた。
なお、A層のフッ素原子含有割合は、表面(TOF-SIMSにおけるエッチング時間0分)において最も多く、エッチング時間が長くなるほど(即ち基材PETフィルム側になるほど)少なくなっており、表面側のフッ素原子含有割合が多くなる傾斜構造ができていると考えられる。表1に示す値は、厚み方向での平均値である。
2 A層(アンダーコート層)
3 B層(離型層)
4 シリコーン粘着剤層
Claims (11)
- 高分子フィルムの少なくとも片面にA層及びB層が、この順に積層されてなる積層フィルムであって、
前記A層及びB層の両層がフッ素化シリコーン樹脂を含有し、A層のフッ素原子含有割合(原子数分率)が50ppm以上、900,000ppm未満であり、かつB層のフッ素原子含有割合(原子数分率)が3,000ppm以上、900,000ppm以下であり、かつ、B層のフッ素原子含有割合がA層のフッ素原子含有割合より多いことを特徴とする積層フィルム。 - 前記B層中のフッ素原子の含有割合が、前記A層中のフッ素原子の含有割合に対して1.1倍以上である請求項1に記載の積層フィルム。
- 高分子フィルムの少なくとも片面にA層及びB層が、この順に積層されてなる積層フィルムであって、
前記A層及びB層の両層がフッ素化シリコーン樹脂を含有し、A層のフッ素原子含有割合(原子数分率)が50ppm以上、900,000ppm未満であり、かつB層のフッ素原子含有割合(原子数分率)が3,000ppm以上、900,000ppm以下であり、
下記の方法で測定した際の常態剥離力が100mN/cm以下であることを特徴とする積層フィルム。
<常態剥離力の測定>
積層フィルムのB層表面にシリコーン粘着剤付きテープ(スリーエム・ジャパン社製、No5413テープ、50mm幅)を貼り合わせ、剥離速度が0.3m/minの条件で180°剥離試験を行う。 - 前記高分子フィルムが二軸延伸ポリエステルフィルムである請求項1~3の何れかに記載の積層フィルム。
- A層の膜厚は50nm以上1μm以下であり、B層の膜厚は5nm以上1μm以下である請求項1~4の何れかに記載の積層フィルム。
- 前記A層は、非フッ素化シリコーン樹脂及びフッ素化シリコーン樹脂を含有する請求項1~5の何れかに記載の積層フィルム。
- 前記A層及びB層が、硬化性フッ素化シリコーン樹脂を硬化させて形成された層である請求項1~6の何れかに記載の積層フィルム。
- 飛行時間二次イオン質量分析計(TOF-SIMS)を用いて測定したときのフッ素イオン(F-)含有割合とメチルシロキサンイオン(CH3SiO2 -)含有割合との比([F-]/[CH3SiO2 -])が、A層では1以上1,000以下、B層では3以上5,000以下であることを特徴とする請求項1~7の何れかに記載の積層フィルム。
- 請求項1~8の何れかに記載の積層フィルムを用いた離型フィルム。
- 請求項9に記載の離型フィルムと粘着剤層とを積層させた積層体。
- 前記A層と接しない側のB層の面に粘着剤層が設けられてなる請求項10に記載の積層体。
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