JP4737377B2 - 離型フィルム用樹脂組成物及び離型フィルム - Google Patents

離型フィルム用樹脂組成物及び離型フィルム Download PDF

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Description

本発明は離型フィルム用樹脂組成物及び/又は離型フィルムに関するものである。更に詳しくは、粘着剤などに対する優れた離型性を有し、かつ離型剤の脱離が少ない離型フィルムに関するものである。
離型フィルムは、未使用時の接着材料の接着面を保護するために接着面上に積層され、使用時には接着面を損傷することなく容易に剥離される剥離面を備えるフィルム状材料であり、粘着テープやラベルなどの台紙として広く使用されている。離型フィルムは通常、基材と、その基材の少なくとも一方の表面上に設けられた離型剤を含んでなる離型層とを備えている。基材には、紙、プラスチックフィルム等が使用され、離型剤には、シリコーン化合物、長鎖アルキル基含有化合物等が使用される。このような離型フィルムにおいて、離型剤が基材と十分密着していない場合、離型フィルムからテープやラベルを剥離した際にテープやラベルの粘着剤表面に離型剤が転写し、テープやラベルの粘着性を悪化させる場合がある。
このため、離型フィルムの製造方法としては、基材にビニル基含有ポリジメチルシロキサンなどの離型剤をコーティングした後、離型剤を硬化させる方法が一般的である。しかしながら本方法では、離型剤を均一に塗布するため有機溶剤が大量に用いられることや、離型剤を硬化させる際、基材が高温に晒されるため、ピンホールが発生するなどといった問題が生じていた。
このため、コーティングする方法ではなく基材となるプラスチックに離型性を付与する方法が提案されている。
例えば、ポリエチレンにシリコーン化合物を添加した樹脂組成物および剥離シートの製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。シリコーン化合物としては、ジメチルシリコーンオイル、ポリメチルハイドロジェンシロキサンと末端にビニル基1個を有するα−オレフィン及び触媒として塩化白金酸を添加し、加温して付加反応させ、更に未反応のハイドロジェン基を封鎖して、触媒とプロピレンを仕込み、加熱・付加反応したものが好適であると記載されている。この方法によれば、有機溶剤は使用しないものの、押出成形中に付加反応が進行し剥離性を制御するのが困難であると同時に、基材と上記樹脂組成物間の接着強度が低下するといった問題がある。
またポリエチレンにポリジメチルシロキサンを添加し電子線照射する方法(例えば、特許文献2参照)、放射線照射する方法(例えば、特許文献3参照)が提案されている。しかしながらこれら方法では高価な照射設備が必要となるため、汎用性に欠けるといった問題があった。
特開平6−41500号公報 特開昭63−249627号公報 特開平5−269880号公報
本発明は、上記のような状況を鑑みなされたものであって、有機溶剤を含有するシリコーン化合物のコーティング工程が不要となり、押出加工性に優れ、基材との接着性を悪化させることのない離型フィルム用樹脂組成物及びそれよりなる離型フィルムを提供することを目的とするものである。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のエチレン系重合体に対し、特定のアミノ基を有するポリジメチルシロキサンを特定量配合したオレフィン系樹脂組成物を用いることにより、優れた離型性を有し、且つコストパフォーマンスに優れる離型フィルムを製造することが可能となる事を見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、オレフィン系重合体95〜99.99重量%及びアミノ基当量が500g/mol以上50000g/mol以下であるポリジメチルシロキサン(A)0.01〜5重量%からなる離型フィルム用樹脂組成物、それよりなる離型フィルム及び用いてなる積層体に関するものである。
以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明にて用いられるオレフィン系重合体は、一般的にポリオレフィン系樹脂と称されているものでよく、このようなポリオレフィン系樹脂とは、エチレン、プロピレン、1−ブテンなど炭素数2〜12のα−オレフィンの単独重合体もしくは共重合体を示す。例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・1−へキセン共重合体、エチレン・1−オクテン共重合体、エチレン・4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・メタクリル酸エステル共重合体等のエチレン系重合体、ポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・1−ブテン共重合体などのプロピレン系重合体、ポリ1−ブテン、ポリ1−ヘキセン、ポリ4−メチル−1−ペンテン等が挙げられ、これらオレフィン系重合体は、1種単独又は2種以上の組み合わせで用いてもよい。このようなオレフィン系重合体の中では、エチレン系重合体が離型性、フィルム成形性、コストパフォーマンスに優れ、最も好ましい。
ここで、オレフィン系重合体の重合方法は、特に限定するものではなく、低密度ポリエチレンやエチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・メタクリル酸エステル共重合体等の場合、例えば高圧法によるラジカル重合法を挙げることができる。また、高密度ポリエチレン、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・1−へキセン共重合体、エチレン・1−オクテン共重合体、エチレン・4−メチル−1−ペンテン共重合体、ポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・1−ブテン共重合体、ポリ1−ブテン、ポリ1−ヘキセン、ポリ4−メチル−1−ペンテン等の場合、チーグラーナッタ触媒やメタロセン触媒を用いた気相法、溶液法、スラリー法、高圧法等の重合法を挙げることができる。
本発明に用いられるオレフィン系重合体は、フィルム成形加工に供した際のフィルム成形加工性(例えば、押出負荷、製膜時の延展性)等を考慮すると、JIS K6922−1(1997年)によるMFRが0.1〜50g/10分の範囲であることが好ましい。
また、該オレフィン系重合体は、離型フィルムの耐熱性、粘着剤と離型フィルムの接着強度等を考慮すると、JIS K6922−1(1997年)で測定した密度が880〜970kg/mの範囲にあるとが好ましい。
本発明にて用いられるポリジメチルシロキサン(A)は、アミノ基当量が500g/mol以上50000g/mol以下を示すものである。アミノ基当量が500g/mol未満の場合、離型フィルムの離型性が劣り好ましくなく、アミノ基当量が50000g/molを超える場合、ポリジメチルシロキサン(A)とオレフィン系重合体の密着が不十分となり、剥離層のラブ・オフ(Rub off)が生じるため好ましくない。また押出ラミネート成形などにより形成された積層体において紙などの基材に対する接着性が劣るため好ましくない。
本発明にて用いられるアミノ基当量が500g/mol以上50000g/mol以下であるポリジメチルシロキサン(A)は、25℃における粘度が50cSt以上を示すものが押出成形時の減量が少なく好ましい。
本発明にて用いられるアミノ基当量が500g/mol以上50000g/mol以下であるポリジメチルシロキサン(A)は、例えば東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社から商品名SF−8417、BY16−208、BY16−880、BY16−750等が市販されている。
本発明にて用いられるアミノ基当量が500g/mol以上50000g/mol以下であるポリジメチルシロキサン(A)は、離型フィルム用樹脂組成物に0.01〜5重量%配合される。アミノ基当量が500g/mol以上50000g/mol以下であるポリジメチルシロキサン(A)の配合割合が0.01重量%未満の場合は該ポリジメチルシロキサン(A)のフィルム表面への滲出量が少なく、離型フィルムの離型性が劣り好ましくない。また、5重量%を超える場合は該ポリジメチルシロキサン(A)のフィルム表面への滲出量が過剰となり、離型フィルムに粘着させた粘着剤の再粘着性を損なうため好ましくない。また押出機内において樹脂が滑り、フィルム化できない場合がある。
また、本発明の離型フィルム用樹脂組成物は、必要に応じてエポキシ基及び/又はカルボキシル基を有するポリジメチルシロキサン(B)を配合してもよい。エポキシ基及び/又はカルボキシル基を有するポリジメチルシロキサン(B)を含むと粘着剤の表面汚染が防止されるため好ましい。このようなアミノ基及び/又はカルボキシル基を有するポリジメチルシロキサンは、例えば東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社から商品名SF−8417、BY16−208、BY16−880、BY16−750等が市販されている。
また、本発明にて用いられるエポキシ基及び/又はカルボキシル基を有するポリジメチルシロキサン(B)は、官能基当量が50g/mol以上500g/mol未満であると、アミノ基当量が500g/mol以上50000g/mol以下であるポリジメチルシロキサンの硬化反応を促進することができ好ましい。硬化反応が促進されることにより、オレフィン系重合体からアミノ基当量が500g/mol以上50000g/mol以下であるポリジメチルシロキサン(A)とオレフィン系重合体の密着性が向上し、粘着剤の粘着性悪化を防止することができる。
また、本発明の離型フィルム用樹脂組成物は、必要に応じて酸化防止剤、滑剤、中和剤、ブロッキング防止剤、界面活性剤、スリップ剤等、通常オレフィン系樹脂に使用される添加剤を添加したものでもかまわない。
本発明の離型フィルム用樹脂組成物は、通常用いられる樹脂の混合装置により製造することができる。例えば、単軸押出機、二軸押出機、バンバリ−ミキサー、加圧ニーダ−、回転ロールなどの溶融混練装置、ヘンシェルミキサー、Vブレンダー、リボンブレンダー、タンブラーなどが挙げられる。溶融混練装置を用いる場合、溶融温度はオレフィン系重合体の融点〜350℃程度が好ましい。
本発明の離型フィルムは、本発明の離型フィルム用樹脂組成物をインフレーション成形機、Tダイキャスト成形機、カレンダー成形機、プレス成形機等を用いて製造することができる。インフレーション成形やTダイキャスト成形においては共押出法により積層体を得ることも可能であり、また押出ラミネート成形や共押出ラミネート成形、ドライラミネート成形、サーマルラミネート成形などのラミネート成形により積層体を得ることも可能である。インフレーション成形機、Tダイキャスト成形機、カレンダー成形機、プレス成形機を用いる場合、樹脂温度は150℃〜300℃が好ましく、押出ラミネート成形機を用いる場合は、250℃〜350℃が好適である。
また積層体を構成する基材としては合成高分子重合体フィルム又はシート、織布、不織布、紙、金属箔等が挙げられる。合成高分子重合体フィルム又はシートとして、例えばポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド、ポリビニルアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成高分子重合体からなるフィルム又はシート等が挙げられる。更に、これら高分子重合体フィルム又はシートはさらにアルミ蒸着、アルミナ蒸着されたものでもよい。また、これら高分子重合体フィルム又はシートは、さらにウレタン系インキ等を用い印刷されたものでもよい。織布、不織布としては、ポリエステルやポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂製のもの、あるいはスフなどの天然材料を原料したものが挙げられる。紙としては、クラフト紙、クルパック紙、上質紙、グラシン紙、板紙等が挙げられる。
本発明の離型フィルムの厚みは、本発明の目的が達成される限りにおいて特に限定はなく、柔軟性に優れ、破損などの問題が小さいことから、1μm〜5mmの厚みであることが好ましい。
本発明の離型フィルムは、テープやラベルの粘着剤表面への離型剤転写を抑制するため、その表面の少なくとも片面が酸化されているものが好ましい。さらに該酸化により剥離強度が低下し離型性を向上させることができる。
フィルム表面を酸化する際の酸化処理方法としては、クロム酸処理、硫酸処理、空気酸化、オゾン処理、コロナ放電処理、フレーム処理、プラズマ処理等が挙げられ、ポリオレフイン樹脂表面に酸化物を効果的に形成させるためコロナ放電処理、フレーム処理、プラズマ処理等が好ましい。
コロナ放電処理は、プラスチックフィルムやシート表面の連続処理技術として広く使用されているものであり、コロナ放電処理機により発生したコロナ雰囲気にフィルムを通過させることにより行われる。コロナ放電密度として、1〜100W・分/mであることが粘着剤の再粘着性に優れ好ましい。
フレーム処理は、天然ガスやプロパン等を燃焼させたときに生じる火炎にフィルム表面を接することで処理が行われる。
プラズマ処理は、アルゴン、ヘリウム、ネオン、水素、酸素、空気等の単体又は混合気体をプラズマジェットで電子的に励起せしめた後、帯電粒子を除去し、電気的に中性とした励起不活性ガスをフィルム表面に吹き付けることにより行われる。
本発明の離型フィルム用樹脂組成物を用いた離型フィルムは、ラベル、シール用の剥離紙やテープ等、広範囲にわたる産業用資材として極めて有用である。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
以下に、物性、加工性の測定方法と評価方法を示す。
(1)メルトマスフローレート(MFR)
JIS K6922−1(1997年)に準拠して測定した。
(2)密度
JIS K6922−1(1997年)に準拠して測定した。
(3)離型性
実施例により得られた積層体の離型フィルム側表面に巾50mm、長さ150mmの布粘着テープ(スリオンテック社製 商品名布粘着テープNo.3310)を貼付し、線圧5kg/cm、速度5m/分の条件でゴムロール間を通過させた後、40℃の雰囲気で7日間放置し、離型性測定用試料を得た。その後、試料を巾15mmに裁断し、布粘着テープと離型フィルムとの接着強度を引張試験機(島津製作所製 オートグラフDCS−100)にて測定した。剥離速度は300mm/分である。
(4)再粘着性
上記離型性試験により離型フィルム表面から剥離した巾15mmの布粘着テープをアルミニウム板(東洋アルミニウム(株)製 商品名A1N30H−H18、厚み0.1mm)に5kg/cmの線圧で貼付した。23℃の雰囲気にて1日放置した後、布粘着テープとアルミニウム板との接着強度を引張試験機(島津製作所製 オートグラフDCS−100)にて測定した。剥離速度は300mm/分である。粘着テープの粘着剤表面が離型フィルムにより汚染された場合、粘着テープの再粘着性が低下し、粘着テープとしての性能を損なう。すなわち、再粘着強度は高い方が好ましい。
(5)基材との接着性
実施例により得られた積層体の紙/離型フィルム間の接着強度を引張試験機(島津製作所製 オートグラフDCS−100)にて測定した。剥離速度は300mm/分、試験片の巾は15mmである。基材である紙の材質破壊が起こる程度に接着していれば、基材との接着性が良好であると言える。
実施例1
オレフィン系重合体として、MFRが8g/10分、密度が918kg/mである低密度ポリエチレン(東ソー(株)製 商品名ペトロセン213、以下LDPEと記す場合がある)99重量%、アミノ基当量が500g/mol以上50000g/mol以下であるポリジメチルシロキサン(A)として、アミノ基当量1800g/mol、粘度1200cStであるアミノ変性ポリジメチルシロキサン(東レ・ダウ・コーニング・シリコーン(株)製 商品名SF8417、以下、A−1と記す場合がある)を1重量%になるよう配合し、単軸押出機(プラコー社製 口径50mm)にて溶融混練(混練温度150℃)し離型フィルム用樹脂組成物のペレットを得た。
得られたペレットを25mmΦのスクリューを有する押出ラミネーターの押出機へ供給し、305℃の温度でTダイより押出し、基材として50W・分/mの条件でコロナ処理を施した上質紙(北越製紙(株)製 商品名キンマリSW 坪量50g/m)のコロナ処理面に、離型フィルム用樹脂組成物が20μmの厚さになるようラミネートし積層体を得た後、積層体の離型フィルム用樹脂組成物表面に30W・分/mの条件でコロナ処理を施し、離型フィルムを得た。
得られた積層体を20時間40℃に保温されたオーブン中に保管した後、離型性、再粘着性、基材との接着性を測定し、その測定結果を表1に示した。
Figure 0004737377
実施例2
オレフィン系重合体として、LDPEを99重量%、アミノ変性ポリジメチルシロキサン(A−1)を1重量部とする代わりに、LDPEを99.5重量%、アミノ変性ポリジメチルシロキサン(A−1)を0.5重量%とした以外は実施例1と同様にして離型フィルムを得た。評価結果は表1に示した。
実施例3
オレフィン系重合体として、LDPEを99重量%、アミノ変性ポリジメチルシロキサン(A−1)を1重量部とする代わりに、LDPEを98重量%、アミノ変性ポリジメチルシロキサン(A−1)を2重量%とした以外は実施例1と同様にして離型フィルムを得た。評価結果は表1に示した。
実施例4
オレフィン系重合体として、LDPEを99重量%、アミノ変性ポリジメチルシロキサン(A−1)を1重量部とする代わりに、LDPEを99重量%、アミノ変性ポリジメチルシロキサン(A−1)を1重量%とからなる組成物100重量部に対し、官能基当量が350g/molであるエポキシ基を有するポリジメチルシロキサン(B−1)(信越化学工業(株)製 商品名信越シリコーンKF101、以下、B−1と記す場合がある)を0.1重量部添加した以外は実施例1と同様にして離型フィルムを得た。評価結果は表1に示した。
実施例5
オレフィン系重合体として、LDPEを99重量%、アミノ変性ポリジメチルシロキサン(A−1)を1重量部の代わりに、LDPEを99重量%、アミノ変性ポリジメチルシロキサン(A−1)を1重量%とからなる組成物100重量部に対し、官能基当量が750g/molであるカルボキシル基を有するポリジメチルシロキサン(B−2)(東レ・ダウ・コーニング・シリコーン(株)製 商品名BY16−750、以下、B−2と記す場合がある)を0.1重量部添加した以外は実施例1と同様にして離型フィルムを得た。評価結果は表1に示した。
実施例6
オレフィン系重合体として、LDPEを99重量%、アミノ変性ポリジメチルシロキサン(A−1)を1重量部の代わりに、LDPEを99重量%、アミノ変性ポリジメチルシロキサン(A−1)を1重量%とからなる組成物100重量部に対し、官能基当量が3200g/molであるカルボキシル基を有するポリジメチルシロキサン(B−3)(東レ・ダウ・コーニング・シリコーン(株)製 商品名SF8411、以下、B−3と記す場合がある)を0.1重量部添加した以外は実施例1と同様にして離型フィルムを得た。評価結果は表1に示した。
実施例7
オレフィン系重合体として、LDPEの代わりに、MFRが7.5g/10分、密度が902kg/mであるエチレン・1−オクテン共重合体(ダウケミカル製 商品名アフィニティPT1450、以下C8LLと記す場合がある)とした以外は実施例1と同様にして離型フィルムを得た。評価結果は表1に示した。
比較例1
オレフィン系重合体として、LDPEを99重量%、アミノ変性ポリジメチルシロキサン(A−1)を1重量部の代わりに、LDPEを100重量%とした以外は実施例1と同様にして離型フィルムを得た。評価結果を表2に示したが、布粘着テープと離型フィルムの接着強度が高く、離型性が劣っていた。また、粘着剤が離型フィルム面に残存し、粘着性も劣っていた。
Figure 0004737377
比較例2
オレフィン系重合体として、LDPEを99重量%、アミノ変性ポリジメチルシロキサンを1重量部の代わりに、LDPEを94重量%、アミノ変性ポリジメチルシロキサンを6重量%とした以外は実施例1と同様にして離型フィルムの製造を試みたが、押出不良のためフィルムを得ることができなかった。
比較例3
オレフィン系重合体として、LDPEを99重量%、アミノ変性ポリジメチルシロキサン(A−1)を1重量%の代わりに、LDPEを99重量%、官能基当量が350g/molであるエポキシ基を有するポリジメチルシロキサン(B−1)を1重量%とした以外は実施例1と同様にして離型フィルムを得た。評価結果を表2に示したが、布粘着テープと離型フィルムの接着強度が高く、離型性が劣っていた。また、粘着剤が離型フィルム面に残存し、粘着性も劣っていた。
比較例4
オレフィン系重合体として、LDPEを99重量%、アミノ変性ポリジメチルシロキサン(A−1)を1重量%の代わりに、LDPEを99重量%、官能基当量が750g/molであるカルボキシル基を有するポリジメチルシロキサン(B−2)を1重量%とした以外は実施例1と同様にして離型フィルムを得た。評価結果を表2に示したが、布粘着テープと離型フィルムの接着強度が高く、離型性が劣っていた。また、粘着剤が離型フィルム面に残存し、粘着性も劣っていた。

Claims (8)

  1. オレフィン系重合体95〜99.99重量%及びアミノ基当量が500g/mol以上50000g/mol以下であるポリジメチルシロキサン(A)0.01〜5重量%からなる組成物100重量部に対して、エポキシ基及び/又はカルボキシル基を有するポリジメチルシロキサン(B)を0.001〜2.5重量部配合してなることを特徴とする離型フィルム用樹脂組成物。
  2. アミノ基当量が500g/mol以上50000g/mol以下であるポリジメチルシロキサン(A)とエポキシ基及び/又はカルボキシル基を有するポリジメチルシロキサン(B)の重量比[(A)/(B)]が1000:1〜2:1(重量比)の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の離型フィルム用樹脂組成物。
  3. オレフィン系重合体が、JIS K6922−1(1999年)で測定したメルトマスフローレイトが0.1〜50g/10分、JIS K6922−1(1999年)で測定した密度が880〜970kg/mであることを特徴とする請求項1又は2に記載の離型フィルム用樹脂組成物。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の離型フィルム用樹脂組成物を用いてなることを特徴とする離型フィルム。
  5. 少なくとも片面が酸化されていることを特徴とする請求項4に記載の離型フィルム。
  6. 酸化処理が、コロナ放電処理、フレーム処理、プラズマ処理からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の処理方法であることを特徴とする請求項に記載の離型フィルム。
  7. 請求項4〜請求項のいずれかに記載の離型フィルムを少なくとも1層以上含むことを特徴とする積層体。
  8. 紙、布、合成樹脂からなる織布又は不織布から選ばれる1種以上の基材と積層されてなることを特徴とする請求項に記載の積層体。
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