JP5507441B2 - 積層フィルム - Google Patents

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Description

本発明は、積層フィルムに関する。より詳細には、架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種、ポリビニルアルコールならびに無機塩を含有するか、または特定の重合度を有するポリビニルアルコールおよび無機塩を含有するポリビニルアルコールフィルムと保護フィルムとからなる、取り扱い性に優れる積層フィルムに関する。
ポリビニルアルコール(以後、PVAと略称することがある)からなるフィルムは、造膜性、透明性および強度等に優れていることから、その特性を活かして幅広く使用されている。
さらに、PVAフィルムに無機塩を加えることにより、種々の物性を向上しようとする試みが行われている。例えば、特許文献1には、PVA等の水溶性高分子を、硝酸マグネシウム等の無機塩を含む水溶液と混合して、フィルム等の含水高分子成形材を得ることが記載されている。また、特許文献2には、PVAに水溶性無水無機塩または水溶性無機塩水和物を添加することで、透明で弾力性のあるフィルム等を成形することが記載されている。しかしながら、これらのフィルムは水分を吸収して粘着性が増加しやすく、フィルムを重ねて保管するとブロッキングして取り扱い性が乏しくなる問題があった。
また、特許文献3には、重合度が500以上のPVAに二価の金属塩化物を添加してハイドロゲルを成形することが記載されている。さらに特許文献4には結晶水を含有することができる無機塩を添加したPVAを支持体上に積層することが記載されている。しかしながら、特許文献3に記載されている素材は高粘着性を目的としており、また、特許文献4に記載されている積層体は粘着性を有する創傷被覆材や貼付剤としての用途を意図しており、これらの材料のいずれもが粘着性の付与を目的としたものであって取り扱い性に関する検討は行われていなかった。
ところで、基板上に配線回路を形成する方法として、導体層上にレジスト膜を形成し、これを露光・現像するなどしてパターン化されたエッチングレジスト膜とした後、導体層を所定の深さまでエッチング(ハーフエッチング)し、その後、ハーフエッチングによりひさし状になったエッチングレジスト膜の端部をエッチングの深さ方向に折り曲げてエッチング面に密着させ、さらにエッチングを行う技術が知られている(特許文献5を参照)。当該技術において、ハーフエッチング後のエッチングレジスト膜の端部を折り曲げるのに使用されるクッション板等のクッションの材料として高分子合成樹脂シートを使用することができるが、近年では配線ピッチが小さくなり続けており、配線のピッチがより小さくなると、エッチングレジスト膜の端部を均一に折り曲げるために、さらにはエッチングレジスト膜の端部を折り曲げた後にクッションを取り除く際に当該エッチングレジスト膜が剥離するのを防ぐために、クッションには柔軟性に加えて弾力性や低粘着性も要求される。そのため、配線のピッチがより小さい場合であってもエッチングレジスト膜の端部を均一に折り曲げることができるとともに、取り扱い性にも優れるクッションの材料が求められていた。
特開昭61−115936号公報 特開2004−149694号公報 特開平1−230659号公報 特開2008−238556号公報 特開平11−214826号公報
本発明の目的は、ブロッキングを防止し、取り扱い性に優れる新規な積層フィルムを提供することにある。
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種、PVAならびに硝酸マグネシウム等の無機塩を含有するPVAフィルム層と保護フィルム層とからなる積層フィルムによれば、取り扱い性が大幅に改善され、それにより上記目的を達成することができることを見出した。また、重合度が2300以上のPVAおよび硝酸マグネシウム等の無機塩を含有するPVAフィルム層と保護フィルム層とからなる積層フィルムによっても、取り扱い性が大幅に改善され、それにより上記目的を達成することができることを見出した。本発明者らはこれらの知見に基づいてさらに検討を重ねて本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、
[1]ポリビニルアルコールフィルム層と保護フィルム層とからなる積層フィルムであって、当該ポリビニルアルコールフィルム層は、水分率が10〜40質量%であり、
(1)架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種、ポリビニルアルコールならびに無機塩を含有するか、または、
(2)重合度が2300以上のポリビニルアルコールおよび無機塩を含有する、
積層フィルム、
[2]前記ポリビニルアルコールフィルム層が、ポリビニルアルコール100質量部に対して無機塩を20〜100質量部含有する、上記[1]の積層フィルム、
[3]前記無機塩が硝酸マグネシウムである、上記[1]または[2]の積層フィルム、
[4]前記ポリビニルアルコールフィルム層が架橋剤を含有し、当該架橋剤がホウ酸である、上記[1]〜[3]のいずれか1つの積層フィルム、
[5]前記ポリビニルアルコールフィルム層が、ポリビニルアルコール100質量部に対してホウ酸を1〜30質量部含有する、上記[4]の積層フィルム、
[6]前記ポリビニルアルコールフィルム層が、前記ポリビニルアルコール100質量部に対して前記シリカを0.1〜15質量部含有する、上記[1]〜[5]のいずれか1つの積層フィルム
[7]前記ポリビニルアルコールフィルム層が架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有し、前記ポリビニルアルコールの重合度が1500以上である、上記[1]〜[]のいずれか1つの積層フィルム、
]前記ポリビニルアルコールのけん化度が97モル%以上である、上記[1]〜[]のいずれか1つの積層フィルム、
]前記ポリビニルアルコールフィルム層がさらに界面活性剤を含有する、上記[1]〜[]のいずれか1つの積層フィルム、
[1]積層フィルムの一方の表面に前記ポリビニルアルコールフィルム層が配置され、もう一方の表面に前記保護フィルム層が配置されている、上記[1]〜[]のいずれか1つの積層フィルム、
[1]前記ポリビニルアルコールフィルム層および前記保護フィルム層の2層のみからなる、上記[1]の積層フィルム、
[1]前記保護フィルム層において、表面でない側の面の、水に対する接触角が50°以下であり、かつ表面側の面の、水に対する接触角が60°以上である、上記[1]または[1]の積層フィルム、
[1]前記保護フィルムがポリエステルフィルムである、上記[1]〜[1]のいずれか1つの積層フィルム、
[1]エッチングレジスト膜の端部を折り曲げるクッション形成用積層フィルムである、上記[1]〜[1]のいずれか1つの積層フィルム、
[15]上記[1]〜[14]のいずれか1つの積層フィルムを巻いてなるロール状物、
に関する。
本発明によると、無機塩を含有するPVAフィルムのブロッキングが防止され、取り扱い性が向上した積層フィルムが提供される。
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の積層フィルムは、PVAフィルム層と保護フィルム層とからなる。そして、当該PVAフィルム層は、
(1)架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種、PVAならびに無機塩を含有するか、または、
(2)重合度が2300以上のPVAおよび無機塩を含有する。
本発明において使用されるPVAは、ビニルエステルを重合して得られるポリビニルエステル系重合体をけん化することにより製造することができる。ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル等を例示することができる。これらの中でも酢酸ビニルが、入手の容易性、PVAの製造の容易性、コスト等の点から好ましく用いられる。
上記のPVAは、ビニルエステルの単独重合体のけん化物に限定されず、本発明の効果が損なわれることがない限り、ビニルエステルと少量の他の共重合性単量体との共重合体のけん化物(変性PVAと呼ばれることがある)、PVAの水酸基の一部を架橋したポリビニルアセタール系重合体等であってもよい。
ビニルエステルとの共重合に用いることができる他の共重合性単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等の炭素数2〜30のα−オレフィン類;(メタ)アクリル酸またはその塩;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸i−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルへキシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル等の(メタ)アクリル酸エステル類;(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸またはその塩、(メタ)アクリルアミドプロピルジメチルアミンまたはその塩、N−メチロール(メタ)アクリルアミドまたはその誘導体等の(メタ)アクリルアミド誘導体;N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドン等のN−ビニルアミド類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、i−プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、i−ブチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル等のビニルエーテル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニル類;酢酸アリル、塩化アリル等のアリル化合物;マレイン酸またはその塩もしくはエステル;イタコン酸またはその塩もしくはエステル;ビニルトリメトキシシラン等のビニルシリル化合物;酢酸イソプロペニル;不飽和スルホン酸等を挙げることができる。これらの共重合性単量体は、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
PVAの水酸基の一部が架橋されたポリビニルアセタール系重合体の例としては、ホルマリン、ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒド等のアルデヒド類でPVAの水酸基の一部を架橋したポリビニルアセタール系重合体を挙げることができる。
PVAフィルム層が架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する場合において、当該PVAフィルム層が含有するPVAの重合度は、1500以上であることが好ましく、1800以上であることがより好ましく、2300以上であることがさらに好ましい。PVAの重合度が1500未満であると、粘着性が高くブロッキングしやすくなり、取り扱い性が悪くなるおそれがある。重合度の上限としては特に制限はないが、PVAの製造が工業的に困難であることから10000以下であることが好ましく、8000以下であることがより好ましく、6000以下であることがさらに好ましい。なお、本発明でいうPVAの重合度は、JIS K 6726に準じて測定した平均重合度を意味する。
またPVAフィルム層が架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有しない場合であっても、当該PVAフィルム層が含有するPVAの重合度が2300以上であることにより、得られる積層フィルムの取り扱い性が改善される。当該PVAの重合度は、3000以上であることが好ましく、4000以上であることがより好ましく、5000以上であることがさらに好ましい。PVAフィルム層が架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有しない場合においてPVAの重合度が2300未満であると、粘着性が高くブロッキングしやすくなり、取り扱い性が悪くなるため不適である。重合度の上限としては特に制限はないが、PVAの製造が工業的に困難であることから10000以下であることが好ましく、8000以下であることがより好ましく、6000以下であることがさらに好ましい。
また、PVAのけん化度は、得られるPVAフィルムの耐水性、粘着性等の観点から、97モル%以上であることが好ましく、98モル%以上であることがより好ましく、99モル%以上であることがさらに好ましい。PVAのけん化度が97モル%未満であると、得られるPVAフィルムの粘着性が高くなるおそれがある。なお、PVAのけん化度とは、重合体(ポリビニルエステル系重合体)を構成する構造単位のうちで、けん化によってビニルアルコール単位に変換され得る単位(典型的にはビニルエステル単位)の全モル数に対して実際にビニルアルコール単位にけん化されている単位の割合(モル%)をいう。PVAのけん化度は、JIS K 6726に記載されている方法に準じて測定することができる。
本発明において使用される無機塩としては、本発明の効果が損なわれることがない限り、いずれの無機塩を使用することもでき、その例としては、ハロゲン化物、硝酸塩、亜硝酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、硫酸塩、リン酸塩、一水素リン酸塩、二水素リン酸塩、酸化物等が挙げられ、これらのアニオン種に対応するカチオン種としては、例えば、カルシウム、マグネシウム等が挙げられる。具体的な無機塩の例としては、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム等が挙げられる。これらの無機塩は、取り扱い性の観点から、いずれも水和物の形で使用することが好ましい。これらの無機塩は1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。上記の無機塩の中でも、積層フィルムの柔軟性および弾力性を向上させることができることや安全性の観点から、硝酸マグネシウムが特に好ましい。硝酸マグネシウムは、6水和物の形で用いることができる。
PVAフィルム層は、PVA100質量部に対して無機塩を20〜100質量部含有することが好ましく、22〜98質量部含有することがより好ましく、25〜95質量部含有することがさらに好ましく、40〜93質量部含有することが特に好ましく、55〜90質量部含有することが最も好ましい。PVAフィルム層における無機塩の含有量がPVA100質量部に対して20質量部未満であると、未添加品と比べ有意な差がでにくく、柔軟な積層フィルムが得られないおそれがある。また、PVAフィルム層における無機塩の含有量がPVA100質量部に対して100質量部を超えると、無機塩がPVAフィルム層の表面にブリードアウトしやすくなり、またPVAフィルム層がブロッキングしやすくなるおそれがある。
本発明の積層フィルムを構成するPVAフィルム層が架橋剤を含有すると、当該積層フィルムの取り扱い性が改善される。架橋剤は水酸基(中でもPVAが有する水酸基)と反応して架橋を形成することができる。架橋剤の中でも、架橋に際して光照射や高熱処理などの工程を必要としないホウ素化合物が好ましく、取り扱い性や安全性の点でホウ酸がより好ましい。
PVAフィルム層が架橋剤を含有する場合、その含有量は、架橋剤の種類によって異なるが、例えば架橋剤がホウ酸であるときには、PVA100質量部に対して1〜30質量部であることが好ましく、5〜25質量部であることがより好ましく、10〜20質量部であることがさらに好ましい。ホウ酸の含有量がPVA100質量部に対して1質量部未満であると、得られる積層フィルムの取り扱い性が未添加品と比べて有意に改善されにくくなるおそれがある。また、ホウ酸の含有量がPVA100質量部に対して30質量部を超えると、製膜の段階でPVAのゲル化により製膜ができなくなるおそれがある。
また、本発明の積層フィルムを構成するPVAフィルム層がシリカを含有することによっても、当該積層フィルムの取り扱い性が改善される。ここで使用されるシリカの形状に特に制限はなく、例えば球状シリカ、円柱状シリカ、直方状シリカ等を使用することができる。これらの中でも、分散性の点で球状シリカが好ましい。
PVAフィルム層がシリカを含有する場合、その含有量は、PVA100質量部に対して0.1〜15質量部であることが好ましく、3〜10質量部であることがより好ましい。シリカの含有量がPVA100質量部に対して0.1質量部未満であると、得られる積層フィルムの取り扱い性が未添加品と比べて有意に改善されにくくなるおそれがある。また、シリカの含有量がPVA100質量部に対して15質量部を超えると、添加による取り扱い性の改善効果が頭打ちとなるので、コスト的に不利になるおそれがある。
PVAフィルム層の水分率は、PVAフィルム層に対して10〜40質量%であることが好ましく、12〜38質量%であることがより好ましく、13〜35質量%であることがさらに好ましく、14〜32質量%であることが特に好ましく、15〜29質量%、さらには18〜26質量%であってもよい。本発明の積層フィルムを構成するPVAフィルム層は、架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有するか、または架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有しない場合であっても重合度が2300以上のPVAを含有することにより、従来のPVAフィルム層よりも粘着性が低くなるので、より多くの水分を保持することができるようになる。PVAフィルム層の水分率が10質量%未満であると、PVAフィルム層が保護フィルム層から剥離しやすくなるおそれがあり、一方、40質量%を超えると、PVAフィルム層がブロッキングして積層フィルムの取り扱い性が低下するおそれがある。
ここで積層フィルムの取り扱い性とは、積層フィルムのロール形状からの巻き出しをイメージしたものであり、後述する引き剥がし粘着力試験で評価することができる。すなわち、粘着力が低いほど取り扱い性は良好と判断することができる。無機塩を含有するPVAフィルムは、無機塩の添加量が多くなるか、または水分率が高いときに粘着力が高く取り扱い性が悪くなる傾向があり、架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種の添加、またはPVAの重合度による取り扱い性の改善がより重要となる。本発明の積層フィルムの取り扱い性については、近年ますますそのレベルが厳しくなっており、粘着力が12mN/10mm以下であることが好ましく、11.0mN/10mm以下であることがより好ましく、10.0mN/10mm以下であることがさらに好ましく、9.8mN/10mm以下であることが特に好ましく、9.5mN/10mm以下、9.0mN/10mm以下、さらには8mN/10mm以下であってもよい。粘着力が12mN/10mmより大きいと粘着力が高くなり、PVAフィルム層と保護フィルム層とのブロッキングが起こるなどして積層フィルムの取り扱い性が低下するおそれがある。
上記のPVAフィルム層には、架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種、PVAならびに無機塩の他に、可塑剤を配合することができる。可塑剤としては、多価アルコールが好ましく用いられ、その具体例としては、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジグリセリン、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメチロールプロパン等を挙げることができる。これらの可塑剤は1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、揮発性と可塑性の観点からグリセリンが好ましい。
PVAフィルム層における可塑剤の含有量は、可塑化の効果を十分に発揮することができ、また可塑剤が表面にブリードアウトしにくいことから、PVA100質量部に対して3〜20質量部であることが好ましく、5〜15質量部であることがより好ましい。
また、PVAフィルム層には、積層フィルムの取り扱い性をより向上させるために界面活性剤を含有させることが好ましい。中でも、アニオン系またはノニオン系の界面活性剤が好ましい。アニオン系の界面活性剤としては、トリエトキシドデカンスルホン酸ナトリウム等のアルキルエーテルスルホン酸ナトリウムが好ましく、ノニオン系の界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテルが好ましい。これらの界面活性剤を併用してもよい。
PVAフィルム層における界面活性剤の含有量は、取り扱い性の向上および表面へのブリードアウトを抑制する観点から、PVA100質量部に対して0.01〜1.0質量部であることが好ましく、0.05〜0.5質量部であることがより好ましい。
さらに、PVAフィルム層は必要に応じて、酸化防止剤、凍結防止剤、pH調整剤、隠蔽剤、着色防止剤、油剤、無機フィラー等の、上記したPVA、無機塩、架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種、水分、可塑剤および界面活性剤以外の他の成分を含有していてもよい。
PVAフィルム層における上記他の成分の含有率は、取り扱い性の観点から、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることがさらに好ましく、1質量%以下であることが特に好ましい。
本発明の積層フィルムにおいては、上記のPVAフィルム層を外力によるキズ、汚れ等から保護するために、またPVAフィルム層を重ねた際のブロッキングを防止するために、さらには他部材に押し付けた際の弾力性向上のために、保護フィルム層を設ける。層構成としては、PVAフィルム層の両面に保護フィルム層が配置されていてもよいし、積層フィルムを重ねて、またはロール状に巻いた状態にして保存する場合を考慮して、片面のみに保護フィルム層が配置されていてもよいし、PVAフィルム層と保護フィルム層とが交互に積層されていてもよい。中でも、積層フィルムの一方の表面に上記PVAフィルム層が配置され、もう一方の表面に当該保護フィルム層が配置されている態様が好ましく、PVAフィルム層および保護フィルム層の2層のみからなる態様がより好ましい。
PVAフィルム層と保護フィルム層との間には、例えばPVAやウレタンからなる接着層を設けてもよいが、製造工程を簡便にし、かつ製造コストを低く抑えるという観点から、PVAフィルム層と保護フィルム層とが直接接触するように配置することが好ましい。保護フィルム層の厚みは、1〜100μmの範囲内にあることが好ましく、5〜75μmの範囲内にあることがより好ましく、8〜60μmの範囲内にあることがさらに好ましく、10〜50μmの範囲内にあることが特に好ましい。保護フィルムの厚みが1μm未満であると得られる積層フィルムの強度が弱くなる傾向があり、また保護フィルムの厚みが100μmを超えると得られる積層フィルムをロール状に巻く際に巻きにくくなり取り扱い性が低下する傾向がある。
積層フィルムの一方の表面に上記PVAフィルム層が配置され、もう一方の表面に当該保護フィルム層が配置されている態様(例えば、PVAフィルム層および保護フィルム層の2層のみからなる態様)において、保護フィルム層とPVAフィルム層とが接着しやすくなるように、保護フィルム層の表面でない側の面(PVAフィルム層と接する面)の水に対する接触角は50°以下であることが好ましく、47°以下であることがより好ましく、45°以下であることがさらに好ましい。一方、積層フィルムを重ねた場合、またはロール状に巻いた場合の剥離を容易にするために、保護フィルム層の表面側の面(PVAフィルム層と接する面に対して反対側の面)の水に対する接触角は60°以上であることが好ましく、63°以上であることがより好ましく、65°以上であることがさらにより好ましい。なお、フィルム面における上記接触角とは、水の自由表面がフィルムに接する場所で、水面とフィルム面とのなす角(水の内部にある角をとる)をいう。
上記のような接触角を有するフィルム面を得るために、保護フィルム層として疎水性の樹脂フィルムを使用することが好ましい。そして、保護フィルム層の表面でない側の面(PVAフィルム層と接する面)に対して、コロナ処理、プラズマ処理、アンカーコート等を実施して親水性を向上させることが好ましい。なお、表面側の面(PVAフィルム層と接する面に対して反対側の面)は疎水性を保つことが好ましい。
上記の疎水性の樹脂フィルムの種類としては、特に制限はないが、例えばポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに代表されるポリエステルフィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリエステルフィルムが好ましい。
本発明の積層フィルムを製造する方法としては、例えば、PVA、無機塩、ならびに所望によりさらに架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種や他の成分を含有する製膜原液を保護フィルム上にコートして乾燥する方法、PVA、無機塩、ならびに所望によりさらに架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種や他の成分からなる配合物を溶融混練して保護フィルム上に押し出す方法、PVA、無機塩、ならびに所望によりさらに架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種や他の成分を含有するフィルムを公知の方法で作製してから、保護フィルムと貼り合わせる方法等が挙げられる。保護フィルム層をPVAフィルム層の両側に設ける場合、保護フィルム層とPVAフィルム層との間に接着層を設ける場合も、上記の積層方法やその他の公知の積層方法を適宜選択して繰り返すことにより、所望の層構成を有する積層フィルムを製造することができる。これらの中でも、PVA、無機塩、ならびに所望によりさらに架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種や他の成分を含有する製膜原液を保護フィルム上にコートして乾燥する方法が好ましい。
上記の製膜原液においては、PVA100質量部に対して無機塩を20〜100質量部含有することが好ましく、22〜98質量部含有することがより好ましく、25〜95質量部含有することがさらに好ましく、40〜93質量部含有することが特に好ましく、55〜90質量部含有することが最も好ましい。製膜原液中のPVAの濃度は、3〜20質量%の範囲内にあることが好ましい。
こうして得られるPVAフィルム層の厚みは、2〜200μmの範囲内にあることが好ましく、15〜150μmの範囲内にあることがより好ましく、20〜100μmの範囲内にあることがさらに好ましい。当該厚みが2μm未満になると柔軟性および弾力性が不足する傾向があり、200μmを超えると得られる積層フィルムをロール状に巻く際に巻きにくくなり取り扱い性が低下する傾向がある。
本発明の積層フィルムの厚みは、3〜300μmの範囲内にあることが好ましく、20〜225μmの範囲内にあることがより好ましく、28〜160μmの範囲内にあることがさらに好ましい。当該厚みが3μm未満になると柔軟性および弾力性が不足する傾向があり、300μmを超えるとロール状に巻く際に巻きにくくなり特に取り扱い性が低下する傾向がある。
本発明の積層フィルムの用途に特に制限はないが、本発明の積層フィルムは、柔軟性および弾力性に優れると共に取り扱い性にも優れ、しかも親水性のポリビニルアルコールを含む層を有することにより、本発明の積層フィルムを取り除いた後に残存した積層フィルムの破片は水洗により容易に除去することができることから、配線回路を形成する際にエッチングレジスト膜の端部を折り曲げるのに使用されるクッションを形成するための材料として好ましく使用することができる。
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
なお、以下の実施例および比較例において採用されたPVAフィルム層の水分率、硝酸マグネシウム含有量、ホウ酸含有量およびシリカ含有量;保護フィルム層の接触角;ならびに積層フィルムの取り扱い性の各測定方法を以下に示す。
[PVAフィルム層の水分率の測定方法]
適当な大きさの積層フィルムを切り出し、質量を測定した(Aとする)。次に、この積層フィルムを105℃で12時間乾燥し、質量を測定した(Bとする)。さらに、乾燥後の積層フィルムを95℃の熱水で6時間煮沸してPVAフィルム層を溶解させ、残った保護フィルム層を105℃で12時間乾燥し、質量を測定した(Cとする)。PVAフィルム層の水分率H(質量%)は、下記式で算出した。
H=100−100×(B−C)/(A−C)
[PVAフィルム層の硝酸マグネシウム(無機塩)含有量の測定方法]
積層フィルムから3gのPVAフィルム層を剥離し、メタノール500mLを使用してPVAフィルムから硝酸マグネシウム以外の添加剤を4時間抽出して除去し、105℃で12時間乾燥し、質量を測定した(Dとする)。次に、乾燥したPVAフィルムを30℃の蒸留水1000mLに1時間浸漬し、硝酸マグネシウムを溶出させた。この硝酸マグネシウムが溶出した蒸留水を50℃のエバポレーターにかけて水分を留去し、得られた硝酸マグネシウム水和物を150℃で12時間乾燥し、質量を測定した(Eとする)。PVAフィルム層のPVA100質量部に対する硝酸マグネシウム含有量M(質量部)は、下記式で算出した。
M=100×E/(D−E×256.40/148.31)
[PVAフィルム層のホウ酸含有量の測定方法]
積層フィルムからPVAフィルム層を剥離し、PVAフィルムを105℃で12時間乾燥した。乾燥後のフィルムを300℃で焼成し、株式会社島津製作所製 原子吸光光度計「AA−6650F」を用いてPVAフィルム層に含まれるホウ素元素量を求め、ホウ酸量に換算した。
[PVAフィルム層のシリカ含有量の測定方法]
積層フィルムから5gのPVAフィルム層を剥離し、蒸留水1000mLに浸漬し、95℃で6時間煮沸して溶解させた。このPVA水溶液(シリカが分散した分散液)を遠心分離し、得られた粒子を乾燥し秤量して、シリカの含有量を求めた。
[保護フィルム層の接触角の測定方法]
協和界面科学株式会社製「DropMaster500」を使用し、20℃、65%RHの環境下で、内径0.4mmの針から2μLの純水をフィルムの測定面に押し出して接触角を測定した。
[積層フィルムの取り扱い性の測定方法]
ロール形状のフィルム保管状態を想定し、JIS Z 0237の180°引き剥がし粘着力試験に従って行った。試験環境は20℃、65%RHとした。また、予想される粘着力の範囲を勘案して、荷重を50g/cm、24時間に変更した。
[実施例1]
平均重合度2400、けん化度98.7モル%のPVA100質量部、ホウ酸15質量部、硝酸マグネシウム6水和物150質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)量87質量部)、およびトリエトキシドデカンスルホン酸ナトリウム0.1質量部を含有する、PVA濃度7質量%の水溶液を、東レ株式会社製 PETフィルム「ルミラー」(登録商標)(厚み25μm、コロナ処理面の接触角43°、非コロナ処理面の接触角67°)のコロナ処理面上にアプリケーターを使用して流延し、80℃で乾燥してPVAフィルム層の厚みが100μmの積層フィルムを得た。
この積層フィルムを分析したところ、PVAフィルム層の水分率は30質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して145質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量84質量部)、ホウ酸含有量はPVA100質量部に対して15.1質量部であった。この積層フィルムの取り扱い性を評価したところ、粘着力は4.8mN/10mmであり、良好であった。
[実施例2]
PVA100質量部に対するホウ酸の量を25質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして積層フィルムを得た。
この積層フィルムを分析したところ、PVAフィルム層の水分率は29質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して143質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量83質量部)、ホウ酸含有量はPVA100質量部に対して24.9質量部であった。この積層フィルムの取り扱い性を評価したところ、粘着力は8.6mN/10mmであり、良好であった。
[実施例3]
PVA100質量部に対するホウ酸の量を5質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして積層フィルムを得た。
この積層フィルムを分析したところ、PVAフィルム層の水分率は31質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して146質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量85質量部)、ホウ酸含有量はPVA100質量部に対して5.2質量部であった。この積層フィルムの取り扱い性を評価したところ、粘着力は8.5mN/10mmであり、良好であった。
[実施例4]
PVA100質量部に対する硝酸マグネシウム6水和物の量を50質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)量29質量部)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして積層フィルムを得た。
この積層フィルムを分析したところ、PVAフィルム層の水分率は15質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して47質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量27質量部)、ホウ酸含有量はPVA100質量部に対して14.8質量部であった。この積層フィルムの取り扱い性を評価したところ、粘着力は6.6mN/10mmであり、良好であった。
[実施例5]
平均重合度2400、けん化度98.7モル%のPVA100質量部、東亞合成株式会社製 機能性球状シリカ「HPS−3500」(登録商標)5質量部、硝酸マグネシウム6水和物150質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)量87質量部)、およびトリエトキシドデカンスルホン酸ナトリウム0.1質量部を含有する、PVA濃度12質量%の水溶液(機能性球状シリカが分散した分散液)を、東レ株式会社製 PETフィルム「ルミラー」(登録商標)(厚み25μm、コロナ処理面の接触角43°、非コロナ処理面の接触角67°)のコロナ処理面上にアプリケーターを使用して流延し、80℃で乾燥してPVAフィルム層の厚みが100μmの積層フィルムを得た。
この積層フィルムを分析したところ、PVAフィルム層の水分率は31質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して142質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量82質量部)、球状シリカの含有量はPVA100質量部に対して5質量部であった。この積層フィルムの取り扱い性を評価したところ、粘着力は9.1mN/10mmであり、良好であった。
[実施例6]
PVA100質量部に対する機能性球状シリカの量を10質量部に変更したこと以外は、実施例5と同様にして積層フィルムを得た。
この積層フィルムを分析したところ、PVAフィルム層の水分率は30質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して146質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量85質量部)、球状シリカの含有量はPVA100質量部に対して10質量部であった。この積層フィルムの取り扱い性を評価したところ、粘着力は8.8mN/10mmであり、良好であった。
[実施例7]
平均重合度2400、けん化度98.7モル%のPVA100質量部、ホウ酸15質量部、東亞合成株式会社製 機能性球状シリカ「HPS−3500」(登録商標)5質量部、硝酸マグネシウム6水和物150質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)量87質量部)、およびトリエトキシドデカンスルホン酸ナトリウム0.1質量部を含有する、PVA濃度7質量%の水溶液(機能性球状シリカが分散した分散液)を、東レ株式会社製 PETフィルム「ルミラー」(登録商標)(厚み25μm、コロナ処理面の接触角43°、非コロナ処理面の接触角67°)のコロナ処理面上にアプリケーターを使用して流延し、80℃で乾燥してPVAフィルム層の厚みが100μmの積層フィルムを得た。
この積層フィルムを分析したところ、PVAフィルム層の水分率は29質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して145質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量84質量部)、ホウ酸含有量はPVA100質量部に対して15.0質量部、球状シリカの含有量はPVA100質量部に対して5質量部であった。この積層フィルムの取り扱い性を評価したところ、粘着力は3.7mN/10mmであり、良好であった。
[実施例8]
PVA100質量部に対する機能性球状シリカの量を10質量部に変更したこと以外は、実施例7と同様にして積層フィルムを得た。
この積層フィルムを分析したところ、PVAフィルム層の水分率は30質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して145質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量84質量部)、ホウ酸含有量はPVA100質量部に対して15.2質量部、球状シリカの含有量はPVA100質量部に対して10質量部であった。この積層フィルムの取り扱い性を評価したところ、粘着力は4.5mN/10mmであり、良好であった。
[比較例1]
実施例1で使用したのと同じ水溶液を金属ロール上に流延し、80℃で乾燥して厚みが100μmの単層フィルムを得た。
この単層フィルムを分析したところ、水分率は31質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して147質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量85質量部)、ホウ酸含有量はPVA100質量部に対して15.0質量部であった。この単層フィルムの取り扱い性の評価を試みたところ、ブロッキングして材破し、評価できなかった。
[比較例2]
実施例6で使用したのと同じ水溶液を金属ロール上に流延し、80℃で乾燥して厚みが100μmの単層フィルムを得た。
この単層フィルムを分析したところ、水分率は30質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して145質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量84質量部)、球状シリカの含有量はPVA100質量部に対して10質量部であった。この単層フィルムの取り扱い性の評価を試みたところ、ブロッキングして材破し、評価できなかった。
[比較例3]
平均重合度2400、けん化度98.7モル%のPVA100質量部、硝酸マグネシウム6水和物150質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)量87質量部)、およびトリエトキシドデカンスルホン酸ナトリウム0.1質量部を含有する、PVA濃度7質量%の水溶液を用いて、比較例1と同様にして単層フィルムを得た。
この単層フィルムを分析したところ、水分率は30質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して148質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量86質量部)であった。この単層フィルムの取り扱い性の評価を試みたところ、ブロッキングして材破し、評価できなかった。
[実施例9]
平均重合度2400、けん化度99.9モル%のPVA100質量部、硝酸マグネシウム6水和物110質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)量64質量部)、およびトリエトキシドデカンスルホン酸ナトリウム0.1質量部を含有する、PVA濃度12質量%の水溶液を、東レ株式会社製 PETフィルム「ルミラー」(登録商標)(厚み25μm、コロナ処理面の接触角43°、非コロナ処理面の接触角67°)のコロナ処理面上にアプリケーターを使用して流延し、80℃で乾燥してPVAフィルム層の厚みが100μmの積層フィルムを得た。
この積層フィルムを分析したところ、PVAフィルム層の水分率は21質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して107質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量62質量部)であった。この積層フィルムの取り扱い性を評価したところ、粘着力は10.6mN/10mmであり、良好であった。
[実施例10]
平均重合度3500、けん化度99.5モル%のPVA100質量部、硝酸マグネシウム6水和物130質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)量76質量部)、およびトリエトキシドデカンスルホン酸ナトリウム0.1質量部を含有する、PVA濃度6質量%の水溶液を用いて、実施例9と同様にして積層フィルムを得た。
この積層フィルムを分析したところ、PVAフィルム層の水分率は25質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して125質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量73質量部)であった。この積層フィルムの取り扱い性を評価したところ、粘着力は6.4mN/10mmであり、良好であった。
[実施例11]
平均重合度5500、けん化度99.6モル%のPVA100質量部、硝酸マグネシウム6水和物140質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)量81質量部)、およびトリエトキシドデカンスルホン酸ナトリウム0.1質量部を含有する、PVA濃度4質量%の水溶液を用いて、実施例9と同様にして積層フィルムを得た。
この積層フィルムを分析したところ、PVAフィルム層の水分率は26質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して134質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量78質量部)であった。この積層フィルムの取り扱い性を評価したところ、粘着力は7.3mN/10mmであり、良好であった。
[比較例4]
平均重合度1000、けん化度98.5モル%のPVA100質量部、硝酸マグネシウム6水和物100質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)量58質量部)、およびトリエトキシドデカンスルホン酸ナトリウム0.1質量部を含有する、PVA濃度14質量%の水溶液を用いて、実施例9と同様にして積層フィルムを得た。
この積層フィルムを分析したところ、PVAフィルム層の水分率は21質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して95質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量55質量部)であった。この積層フィルムの取り扱い性を評価したところ、粘着力は15.4mN/10mmであり、剥離が難しかった。
[比較例5]
平均重合度1700、けん化度98.7モル%のPVA100質量部、硝酸マグネシウム6水和物100質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)量58質量部)、およびトリエトキシドデカンスルホン酸ナトリウム0.1質量部を含有する、PVA濃度12質量%の水溶液を用いて、実施例9と同様にして積層フィルムを得た。
この積層フィルムを分析したところ、PVAフィルム層の水分率は21質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して95質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量55質量部)であった。この積層フィルムの取り扱い性を評価したところ、粘着力は13.0mN/10mmであり、剥離が難しかった。
[比較例6]
実施例9で使用したのと同じ水溶液を金属ロール上に流延し、80℃で乾燥して厚みが100μmの単層フィルムを得た。
この単層フィルムを分析したところ、水分率は22質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して106質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量62質量部)であった。この単層フィルムの取り扱い性の評価を試みたところ、ブロッキングして材破し、評価できなかった。
[実施例12]
ホウ酸を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にして積層フィルムを得た。
この積層フィルムを分析したところ、PVAフィルム層の水分率は29質量%、硝酸マグネシウム6水和物(無機塩水和物)の含有量はPVA100質量部に対して145質量部(硝酸マグネシウム(無機塩)含有量84質量部)であった。この積層フィルムの取り扱い性を評価したところ、粘着力は11.4mN/10mmであり、剥離に若干難があったものの剥離することは可能であった。
以上の結果を、表1にまとめて示す。
Figure 0005507441
本発明によれば、無機塩を含有するPVAフィルム層の粘着性が、架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有するか、または架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有しない場合であっても重合度が2300以上のPVAを含有することによって低下するとともに、保護フィルム層を有する構成となっているので、ブロッキングが防止され、取り扱い性が向上した積層フィルムが提供される。本発明の積層フィルムは、エッチングレジスト膜の端部を折り曲げるクッションを形成するための材料として好ましく使用することができる。

Claims (15)

  1. ポリビニルアルコールフィルム層と保護フィルム層とからなる積層フィルムであって、当該ポリビニルアルコールフィルム層は、水分率が10〜40質量%であり、
    (1)架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種、ポリビニルアルコールならびに無機塩を含有するか、または、
    (2)重合度が2300以上のポリビニルアルコールおよび無機塩を含有する、
    積層フィルム。
  2. 前記ポリビニルアルコールフィルム層が、ポリビニルアルコール100質量部に対して無機塩を20〜100質量部含有する、請求項1に記載の積層フィルム。
  3. 前記無機塩が硝酸マグネシウムである、請求項1または2に記載の積層フィルム。
  4. 前記ポリビニルアルコールフィルム層が架橋剤を含有し、当該架橋剤がホウ酸である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層フィルム。
  5. 前記ポリビニルアルコールフィルム層が、ポリビニルアルコール100質量部に対してホウ酸を1〜30質量部含有する、請求項4に記載の積層フィルム。
  6. 前記ポリビニルアルコールフィルム層が、前記ポリビニルアルコール100質量部に対して前記シリカを0.1〜15質量部含有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の積層フィルム
  7. 前記ポリビニルアルコールフィルム層が架橋剤およびシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有し、前記ポリビニルアルコールの重合度が1500以上である、請求項1〜のいずれか1項に記載の積層フィルム。
  8. 前記ポリビニルアルコールのけん化度が97モル%以上である、請求項1〜のいずれか1項に記載の積層フィルム。
  9. 前記ポリビニルアルコールフィルム層がさらに界面活性剤を含有する、請求項1〜のいずれか1項に記載の積層フィルム。
  10. 積層フィルムの一方の表面に前記ポリビニルアルコールフィルム層が配置され、もう一方の表面に前記保護フィルム層が配置されている、請求項1〜のいずれか1項に記載の積層フィルム。
  11. 前記ポリビニルアルコールフィルム層および前記保護フィルム層の2層のみからなる、請求項1に記載の積層フィルム。
  12. 前記保護フィルム層において、表面でない側の面の、水に対する接触角が50°以下であり、かつ表面側の面の、水に対する接触角が60°以上である、請求項1または1に記載の積層フィルム。
  13. 前記保護フィルムがポリエステルフィルムである、請求項1〜1のいずれか1項に記載の積層フィルム。
  14. エッチングレジスト膜の端部を折り曲げるクッション形成用積層フィルムである、請求項1〜1のいずれか1項に記載の積層フィルム。
  15. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の積層フィルムを巻いてなるロール状物。
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