説明

離型用二軸延伸ポリエステルフィルムおよびその製造方法

【課題】
静電気放電に起因する局所的に強い帯電や放電痕により、シートへの印刷や被膜剤塗布に際してインクや被膜剤がはじき、斑が出来る。このような欠点を解消せしめ除電状態の良好なフィルムを提供し離型剤コーテイング時のはじきによる不良率を減少する。
【解決手段】
空気中で測定したフィルムの一方の面の表面電荷密度σAが−50μC/m以上50μC/m以下であり、かつσAと導体上で測定したフィルムの一方の面の表面電荷密度σBとの差(σA−σB)の絶対値が0.01μC/m以上50μC/m以下であり、かつフィルムの一方の面の表面粗さSRaが0.010〜0.050μmであり、かつフィルムの一方の面のスベリ係数μsが0.3〜1.0である離型用二軸延伸ポリエステルフィルム。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は各種離型用ポリエステルフィルムに関するものであり、具体的にはセラミックコンデンサ生産時に使用されるグリーンシート用、液晶偏光板保護用、フォトレジスト用、またポリエステルフィルム上にエポキシ樹脂等をコーテイングして製造される多層基盤用などに好適な各種離型用フィルムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
離型フィルムはセパレータフィルムとも呼ばれ粘着剤などを剥離することによって使用される。従来よりプラスチックフィルム、例えばポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等の表面にシリコーン樹脂層を設けそのシリコーン樹脂層を離型層とする離型フィルムは粘着剤セパレータやセラミックスシート製造工程用など様々な分野で利用されている。離型用二軸延伸ポリエステルフィルムとしては、表面粗さや熱収縮率を既定したものが提案されている(特許文献1)。しかしポリエステルフィルムは電気絶縁性を有するためフィルム製造工程や加工工程で搬送ロールとの接触、ハクリ等により帯電し離型フィルムの品質に関わる問題を生ずることがある。例えば静電気放電に起因するスタチックマークと呼ばれる局所的に強い帯電や放電痕が存在すると、シートへの印刷や被膜剤塗布に際してインクや被膜剤がはじき、斑が出来る。このような問題を改善する方法としてはフィルムの表面に導電層を設けることが提案されている(特許文献2)。このような方法によりフィルムの表面抵抗を低下させることは可能だが、導電層に添加される導電性粒子の凝集物などによりフィルムの表面粗さが大きくなりセラミック層まで影響してセラミック層の厚みムラの原因となりコンデンサーとして満足な電気特性が得られないという問題がある。
【特許文献1】特開平7−227903号公報
【特許文献2】特許第3140258号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は上記のような欠点を解消せしめフィルム表面の電荷密度を規定することにより除電状態の良好なフィルムを提供し離型剤コーテイング時のはじきによる不良率を減少することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明者らは、上記実状に鑑み鋭意検討した結果、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の離型用二軸延伸ポリエステルフィルムは、
1)空気中で測定したフィルムの一方の面の表面電荷密度σAが−50μC/m以上50μC/m以下であり、かつσAと導体上で測定したフィルムの一方の面の表面電荷密度σBとの差(σA−σB)の絶対値が0.01μC/m以上50μC/m以下であり、かつフィルムの一方の面の表面粗さSRaが0.010〜0.050μmであり、かつフィルムの一方の面のスベリ係数μsが0.3〜1.0である離型用二軸延伸ポリエステルフィルム。
2)導体上で測定したフィルムの一方の面の表面電荷密度の絶対値と、導体上で測定したフィルムの他方の面の表面電荷密度の絶対値との比が0.8以上、1.2以下である上記1)の離型用二軸延伸ポリエステルフィルム
3)フィルムの一方の面および他方の面の表面電位が長手方向に正負の周期性がある上記1)または2)の離型用二軸延伸ポリエステルフィルム。
4)前記フィルムの150℃、30分の熱収縮率がMD方向で1〜2%かつTD方向で0〜1.5%である上記1)〜3)のいづれかの離型用二軸延伸ポリエステルフィルムである。また本発明の離型用二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法は長手方向の延伸と幅方向の延伸とを同時に行う前記離型用二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法である。
【発明の効果】
【0005】
本発明は、フィルムの帯電の正負を平衡させ、表裏それぞれの帯電を実質的に除去した、実質的に無帯電の離型用フィルムを提供し、加工工程での蒸着ムラや塗布ムラ、あるいは加工工程での搬送中のトラブルを解消することができ、加工工程での歩留まりを向上させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
以下本発明を詳細に説明する。
【0007】
本発明で用いられるポリエステルとは、二塩基酸とグリコールを構成成分とするポリエステルであり、二塩基酸としてはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、コハク酸、セバシン酸、ダイマー酸などを用いることが出来、グリコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ジエチレグリコール、ナフタレンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどを用いることが出来る。ポリエステル樹脂の具体的な例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、ポリ−1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレートなどを用いることができ、特にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレートは物理的性質に優れ、かつ生産性にも優れるため特に好ましく用いることが出来る。
【0008】
また本発明に用いるポリエステルは先に挙げたもののうち1種類単独でも、2種以上の樹脂の共重合体や、2種以上の樹脂の混合体であってもかまわない。また、これら樹脂の中に公知の各種添加剤、例えば易滑性付与のためにコロイダルシリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、有機シリコーン、ポリジビニルベンゼンスルホン酸などの不活性粒子や帯電防止剤、酸化防止剤などが添加されていてもかまわない。
【0009】
本発明のポリエステルフィルムは、空気中で測定したフィルムの一方の面の表面電荷密度σAが−50μC/m以上50μC/m以下である必要がある。σAが本発明の範囲から外れた場合、離型剤塗布時にハジキ等の問題が発生するため好ましくない。表面電荷密度σAが−50〜50μC/mであれば帯電による後工程での欠点を抑制することができる。ここで、「空気中で測定したフィルムの一方の面の表面電荷密度」とは、樹脂フィルムのロール体表層1枚を繰り出しフィルムの一方の面および他方の面を他のものと接触させない状態で片面の電位を測定した時の値のことである。
【0010】
本発明のポリエステルフィルムは、導体上で測定したフィルムの一方の面の表面電荷密度σBと、前記σAの差の絶対値が0.01μC/m以上50μC/m以下である必要がある。σBとσAの差の絶対値を本範囲とすることで初めて塗工性の良好な離型用ポリエステルフィルムとすることができる。ここで、「導体上で測定したフィルムの一方の面の表面電荷密度」とは、フィルムの一方の面を他のものと接触させず、フィルムの他方の面を導体に接触させた状態で測定した時の値のことである。
【0011】
また導体上で測定したフィルムの一方の面の表面電荷密度の絶対値と、導体上で測定したフィルムの他方の面の表面電荷密度の絶対値との比が0.8以上1.2以下の範囲にある場合、ポリエステルフィルムの除電状態が更に良好であり本発明の効果を得る上でより望ましい。
【0012】
本発明のポリエステルフィルムは一方の面および他方の面の表面電位が長手方向に正負の周期性がある場合、除電状態が良好であり離型剤塗工時のトラブルを抑制し良好な離型フィルムを得る上で好ましい。
【0013】
本発明に用いる二軸延伸ポリエステルフィルムの表面粗さSRaは0.010〜0.050μmである。フィルム表面粗さが0.050μmより大きいと転写がおこり離型用フィルムの表面欠点になりやすい、また0.01μm未満であるとコーテイング前のフィルム保管中にブロッキングを起こしやすい。
【0014】
またフィルムのスベリ係数μsについては0.3〜1.0である。スベリ係数が上記範囲から外れると加工工程での搬送中にスベリすぎて蛇行したり、スベリが悪くシワが入ったり帯電が発生したりする場合がある。
【0015】
本発明の熱可塑性樹脂フィルムの厚みは特に限定はされないが、20μm以上300μm以下、好ましくは25μm以上200μm以下が望ましい。熱収縮率は150℃×30分でMD方向が1〜2%、TD方向が0〜1.5%が好ましい。
【0016】
二軸延伸の方法としては、未延伸の熱可塑性樹脂フィルムを長手方向あるいは幅方向に延伸し、続いて先の延伸方向と直行する方向の延伸を行う逐次二軸延伸や、長手方向、幅方向に一度に延伸する同時二軸延伸が採用される。
【0017】
逐次二軸延伸の場合は、公知の押出機を用いてポリエステル樹脂を溶融し、スリット状の吐出口を有する口金よりシート状に押出し、冷却ロール状で冷却して非晶質のフィルムを得る。続いて、この非晶質のフィルムを温度制御された数本のロールに接触通過させる方法や赤外線ヒーターなどのヒーターの輻射熱による加熱などの公知の方法によりポリエステルフィルムのガラス転移温度以上の温度に加熱し、前後するロールの周速差などを用いて長手方向に延伸する。このときの延伸倍率はポリエステルがポリエチレンテレフタレートの場合、2〜8倍程度で、延伸は1段階で行っても2段階以上で段階的に行ってもかまわない。長手方向に延伸されたフィルムは、一旦冷却され、引き続き公知のステンターオーブンにより幅方向に延伸される。フィルムはステンターオーブン内のレール上を走行するクリップに把持された状態で、オーブン中で再び樹脂のガラス転移温度以上に加熱されて、クリップが走行するレールの広がりに伴い幅方向に延伸される。幅方向の延伸倍率はポリエステルがポリエチレンテレフタレートの場合、2〜5倍程度延伸される。
【0018】
長手方向、幅方向に延伸されたフィルムは引き続き熱処理を行う。熱処理は幅方向の延伸に引き続き同じステンターオーブン内で行っても良いし、幅方向の延伸を行ったステンターオーブンとは別のオーブンで行っても良い。熱処理の温度は樹脂がポリエチレンテレフタレートの場合180℃〜250℃程度の比較的高温で行う。熱処理を行うことにより、その後の加工工程や最終製品として使用時に高温下に晒されたときの寸法安定性が向上するため好ましい。また、熱処理後に長手方向または/および幅方向にフィルムを数%弛緩させることは更に寸法安定性を向上させるために望ましい。
【0019】
続いて、同時二軸延伸の方法について説明する。同時二軸延伸の場合も逐次二軸延伸同様に非晶質のシート状フィルムを得て、この非晶質のフィルムをクリップ走行の動力源としてリニアモーターが用いられ、フィルムの走行方向において任意にクリップの速度を変更できるステンターオーブンにより長手方向、幅方向を同時に延伸する。非晶質のフィルムをクリップにより把持し、オーブン中で樹脂のガラス転移温度以上に加熱し、クリップの走行経路を徐々に広げながら、同時にクリップの速度を上げていくことで長手方向、幅方向を同時に延伸できる。このような方法で二軸延伸されたフィルムは、逐次二軸延伸同様に熱処理、弛緩処理を行うことが出来る。同時二軸延伸により得られたフィルムは、逐次二軸延伸で得られたフィルムに比べて、異方性が少なく加熱時の歪みなどが少なく、またフィルム製造の工程中でロールに接触する機会が逐次二軸延伸に比べて少ないため、表面の欠点が少なく、特に好ましい延伸方式である。
【0020】
二軸に延伸されたフィルムは一旦広幅の巻き取り機で中間製品として巻き取られた後、公知のスリッターにより必要な幅、長さに裁断される。このスリッター搬送系で除電電極がフィルムのばたつかない位置でフィルムの走行方向に対して直交するように、かつフィルムの面と平行になるようにフィルムを挟んで設置されている。
こうしてできたポリエステルフィルムは公知の離型剤をコーテイングして離型用フィルムとして使用することができる。
【0021】
次に本発明に関する各種データ測定法を以下に示す。
【0022】
(1)表面電荷密度σA(μC/m):
樹脂フィルムのロール体表層1枚を繰り出し片面の電位を、電位計(モンロー社製モデル244)センサ(モンロー社製プローブ1017)をシート上2mmの位置におきシートを走行させながら電位を測定し、得られた電位VA[V]によりセンサ直下のシート電荷密度σ[μC/m]を関係式σ=C・VA(但し静電容量C=df/(ε0×εr)(ただしdfはフィルム厚み[m]ε0は真空中の誘電率8.854×10−12[F/m]、εrはフィルムの比誘電率)で近似した。
【0023】
(2)表面電荷密度σB(μC/m):
樹脂フィルム1枚をアースされた金属板(タテヨコ各30cmの鉄板または銅板)に密着させ上記(1)と同方法で電位測定し電荷密度を算出した。
【0024】
(3)表面電位の周期性:
上記(2)の測定においてフィルムまたは電位計のいずれかを低速(10[mm]/1sec程度)で幅方向または長手方向に移動させながら+−の電位を測定した。
【0025】
(4)表面粗さSRa(μm):
小坂研究所製の光触針式3次元粗さ計(ET―30HR)を使用した。SRa値とはJIS B0601のRaに相当する中心線平均粗さのことである。測定方向は幅方向としカットオフ値は0.08mm、測定長は0.1〜0.25mm、送りピッチは0.2μm、測定スピードは20μm/s、測定本数は100本として平均値を算出した。
【0026】
(5)スベリ係数(μs):
ASTM−D−1894にのっとり、スリップテスターですべり速度150mm/min、加重200gの条件ですべり始めた後に電気抵抗歪み計で検出された応力(抵抗値)を基に
・滑り係数(μs)= 抵抗値(g)/荷重(g)
によって求めた。
【0027】
(6)熱収縮率(%):
製品フィルムから長手方向および幅方向に沿ってそれぞれ幅10mm、長さ250mmの短冊をサンプリングし、約200mmの間隔で2本の標線を入れ2gの重りをつけその間隔を正確に測定した。この長さをL0とし、次いでオーブンに入れ150℃、30分保ち、取り出して冷却後の長さLを測定し、それぞれの熱収縮率を次式で求めた。
[(L0―L)/L0]×100。
【実施例】
【0028】
以下に示す実施例および比較例において、除電の効果を以下の方法により評価した。
塗布ハジキ:離型用フィルムに熱硬化型シリコーン樹脂(信越シリコーン(株)製、KS847T)を塗布して局所的にはじく領域が生じないかを調べた。フィルムは金属板の上に置き、ワイヤー直径0.25[mm]のメタリングバーで約0.3[m/秒]の速さでハンドコートし、金属板上で金属板から剥がす際に目視にて塗布ハジキを確認し以下の2段階で評価した。
○:塗布ハジキなし(概ね塗布後10秒経過後)
×:塗布ハジキあり(同上)。
【0029】
スリッターにより必要な幅、長さに裁断、巻き取られたフィルムロール表面を目視検査し帯電起因の欠点、例えば柿の種、押跡と称している目で見える欠点を確認し以下の2段階で評価した。
○:柿の種、押跡ともなし
×:柿の種又は押跡有り。
【0030】
(実施例1)
図1に示す形態において、電気絶縁性シートSとして幅5000[mm]、厚さ38[μm]の2軸延伸された離型用フィルムであるポリエチレンテレフタレートフィルムを用い速度200[m/分]で走行させスリットした。対向除電電極はスリッター搬送系でフィルムのばたつかない位置で、フィルムの走行方向に対して直交するように、かつフィルムの面と平行になるようにフィルムを挟んで設置した。電極本数は10本(10対配置)、上下の電極先端同士の間隔は30[mm]、印加電圧は4[kv]条件としフィルムは電極間の略中央を通るようにした。これらのフィルムの電荷分布について上記(1)〜(3)の方法により評価を行った。評価結果を表1に示す。
【0031】
まず対向除電器走行前のフィルムで放電痕部の電荷密度を測定したところフィルム一方の面の表面電荷密度は−350[μC/m]、フィルムの他方の面の表面電荷密度は300[μC/m]あった。走行後の電荷密度σAは−10[μC/m]、導体上で測定した電荷密度σbと表面電荷密度σAとの差(σA−σB)の絶対値が20[μC/m]で塗布ハジキは発生しなかった。
以下フィルム特性、除電条件を変更して評価した、結果を表1に示す。
【0032】
(実施例2〜4、比較例1〜3)
フィルムと除電条件を変更して、実施例1と同様にして評価を行った。
【0033】
σA、σA -σB、フィルムの表面粗さSRa、スベリ係数μsが本発明範囲にある場合は塗布ハジキ、柿の種、押跡ともに無く良好であった。
【0034】
σA、σA -σB、フィルムの表面粗さSRa、スベリ係数μsのいずれかが一つでも本発明範囲から外れる場合は塗布ハジキ、柿の種、押跡を良好なものとすることはできなかった。
【0035】
【表1】

【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】フィルムの除電方法を示す図である。
【符号の説明】
【0037】
1.対向除電電極
S.電気絶縁性シート

【特許請求の範囲】
【請求項1】
空気中で測定したフィルムの一方の面の表面電荷密度σAが−50μC/m以上50μC/m以下であり、かつσAと導体上で測定したフィルムの一方の面の表面荷密度σBとの差(σA−σB)の絶対値が0.01μC/m以上50μC/m以下であり、かつフィルムの一方の面の表面粗さSRaが0.010〜0.050μmであり、かつフィルムの一方の面のスベリ係数μsが0.3〜1.0である離型用二軸延伸ポリエステルフィルム。
【請求項2】
導体上で測定したフィルムの一方の面の表面電荷密度の絶対値と、導体上で測定したフィルムの他方の面の表面電荷密度の絶対値との比が0.8以上1.2以下である請求項1に記載の離型用二軸延伸ポリエステルフィルム。
【請求項3】
フィルムの一方の面および他方の面の表面電位が長手方向に正負の周期性がある請求項1または2に記載の離型用二軸延伸ポリエステルフィルム。
【請求項4】
前記フィルムの150℃、30分の熱収縮率がMD方向で1〜2%、かつTD方向で0〜1.5%である請求項1〜3のいすれかに記載の離型用二軸延伸ポリエステルフィルム。
【請求項5】
長手方向の延伸と、幅方向の延伸とを同時に行う請求項1〜4のいずれかに記載の離型用二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。

【図1】
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