JP4032764B2

JP4032764B2 - 易剥離性ポリプロピレン系フィルム

Info

Publication number: JP4032764B2
Application number: JP2002034016A
Authority: JP
Inventors: 徹今井; 克史山本; 敦多賀
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2022-02-12
Also published as: JP2003231225A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種材料の保護に有用な易剥離性ポリプロピレン系フィルム、さらに詳しくは加工時の収縮を抑制し、剥離時のハンドリング性、離型性に優れた易剥離性ポリプロピレン系フィルムに関し、特に、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分とする電子部品等の成形品に対して優れた保護性、加工性、剥離性を有する易剥離性ポリプロピレン系フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリプロピレン系フィルムは、ポリプロピレン系樹脂が無極性であることから印刷、ラミネート等の加工において印刷インキあるいは他素材との接着性が十分ではないことが指摘されている反面、その優れた撥水性、離型性を活かし種々の離型材料用途や剥離工程紙用途で活用されている。具体的には、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を成形するときに用いる樹脂成形用易剥離性フィルムや粘着剤成形用易剥離性フィルム、さらには、糊付きシート用易剥離性フィルム、ＩＣチップのキャリアテープ用易剥離性フィルム等種々の用途に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の易剥離性ポリプロピレン系フィルムは、易剥離性フィルムの用途が多岐に広がり、加工条件も高速化、高温化してきたのに対し、フィルムの耐熱収縮性が十分でなく、高温で加工するときにフィルム端部がカール・収縮し、易剥離性フィルムとして使用する場合に、把持する部分が持ちにくく作業性の悪い状態を引き起こすという問題があった。
【０００４】
また、上記、耐熱収縮性が十分でないという問題点を解決するため、易剥離性ポリプロピレン系フィルムに耐熱性を付与するのに無機微細粒子を配合して、その収縮挙動を緩和する方法があるが、この無機微細粒子がフィルム表面から脱落することにより易剥離性フィルムで物品の表面保護を行う工程で加工工程汚れが発生し、特に、クリーン度が高いことが要求品質の中で大きな比重を占めているプリント配線基盤等の電子部品材料の表面保護に用いる易剥離性フィルムとするときには、加工工程が汚染されるほかに電子部品材料自体にも悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の易剥離性ポリプロピレン系フィルムの有する問題点を解決し、優れた加工特性と易剥離性を有するポリプロピレン系フィルム、さらに詳しくは加工時の収縮を抑制し、剥離時のハンドリング性、離型性を満足すると同時に、加工工程の汚れを抑制し、かつ、電子部品材料等クリーン性が求められる用途においても、クリーン性を満足することができる積層保護用の易剥離性ポリプロピレン系フィルムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の易剥離性ポリプロピレン系フィルムは、表面層（Ｂ）／基材層（Ａ）／表面層（Ｂ）の構成で積層された積層延伸フィルムであって、基材層（Ａ）がプロピレン単独重合体であるほか、プロピレンを主成分としエチレン、ブテン、ペンテン、４−メチルペンテン−１、ヘキセンのオレフィンとの二元又は三元のランダム共重合体、ブロック共重合体又はこれらの混合物からなるポリプロピレン系樹脂９０．０〜９９．０体積部に少なくとも平均粒子径０．１〜１０．０μｍの無機微細粒子を１．０〜１０．０体積部混合してなる混合物から形成され、基材層（Ａ）の空洞含有量が５〜１５ｃｃ／１００ｇであり、表面層（Ｂ）はプロピレン単独重合体から形成されてなり、積層延伸フィルムの１５０℃での熱収縮率が縦方向・横方向のいずれもが８％以下であることを特徴とする。
【０００７】
この場合、積層延伸フィルムを積層２軸延伸フィルムとすることができる。
【０００９】
上記の構成からなる本発明の易剥離性ポリプロピレン系フィルムは、加工時の収縮を抑制し、剥離時のハンドリング性、離型性を満足すると同時に、加工工程の汚れを抑制し、かつ、電子部品材料等クリーン性が求められる用途においても、クリーン性を満足することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の易剥離性ポリプロピレン系フィルムの実施の形態を説明する。
【００１１】
本発明の易剥離性ポリプロピレン系フィルムは、次のようにして得ることができる。
【００１２】
本発明において、易剥離性ポリプロピレン系フィルムの基材層（Ａ）を形成するポリプロピレン系樹脂は、プロピレン単独重合体であるほか、プロピレンを主成分としエチレン、ブテン、ペンテン、４−メチルペンテン−１、ヘキセン等のオレフィンとの二元又は三元のランダム共重合体、ブロック共重合体又はこれらの混合物等を用いることができる。
【００１３】
基材層（Ａ）に配合する無機微細粒子は、その平均粒子径が０．１〜１０．０μｍであれば、種類、形状は任意であって、例えば、炭酸カルシウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、シリカ、雲母、明礬、ゼオライト等が挙げられ、これらの表面に種々のポリマーをコーティングしたものであってもよい。また、その形状は球状、円錐状、立方体状、直方体状、不定形等任意であり、また、粒子に空隙を有するものであってもよい。
【００１４】
本発明においては、これらの無機微細粒子を基材層（Ａ）を形成するポリプロピレン系樹脂９０．０〜９９．０体積部に少なくとも無機微細粒子を１．０〜１０．０体積部混合する。無機微細粒子は基材層（Ａ）を形成するポリプロピレン系樹脂に比較してその熱伝導性が良好であることから、本発明フィルムを使用する熱圧着加工においてフィルム表面が加熱される状態において、ポリプロピレン系樹脂より先に選択的に無機微細粒子が加熱され、易剥離性ポリプロピレン系フィルムの熱収縮を抑制する効果があるばかりでなく、その無機微細粒子の存在により、フィルムの収縮に対して収縮挙動を阻害することになり、結果としてフィルムの収縮が抑制される。
【００１５】
さらに、本発明の易剥離性ポリプロピレン系フィルムは、基材層（Ａ）と表面層（Ｂ）が表面層（Ｂ）／基材層（Ａ）、または、表面層（Ｂ）／基材層（Ａ）／表面層（Ｂ）の構成で積層された積層延伸フィルムであることが必須である。このときの表面層（Ｂ）を形成する樹脂の主成分はポリプロピレン系樹脂であることによって、物品の表面に本発明の易剥離性ポリプロピレン系フィルムを積層することにより優れた離型性を確保することができる。このポリプロピレン系樹脂とは、基材層（Ａ）を形成するのに用いるポリプロピレン系樹脂と同様のポリプロピレン系樹脂を用いることができるが、易剥離性ポリプロピレン系フィルムを積層するための物品との剥離性を考慮すれば、基材層（Ａ）を形成するのに用いるポリプロピレン系樹脂のうちプロピレン単独重合体、特に、結晶性プロピレン単独重合体を用いることが好ましい。しかしながら、樹脂の種類、樹脂加工温度条件によっては離型性を損なわない範囲で、これらの樹脂を使用、または、併用することができる。
【００１６】
本発明の易剥離性ポリプロピレン系フィルムは、１軸延伸又は２軸延伸された積層延伸フィルムであるが、好ましくは積層２軸延伸フィルムであり、さらに詳しくは、基材層（Ａ）、表面層（Ｂ）が共に１軸延伸層であっても、２軸延伸層であってもよく、また、２軸延伸された基材層（Ａ）の片面又は両面が１軸延伸された表面層（Ｂ）であってもよい。また、その厚みは、用途、使用方法によって異なるが、合計厚みが１０〜２５０μｍの範囲が一般的であり好ましい。表面層（Ｂ）の厚みは、加工性や離型性、フィルム表面の微細粒子の脱落を考慮すれば、厚みが０．５〜５．０μｍの範囲であることが推奨される。
【００１７】
また、基材層（Ａ）が空洞を含有する場合は、基材層（Ａ）の熱伝達が抑制され、易剥離性ポリプロピレン系フィルムの収縮が小さくなることから、より好ましい実施形態であるが、その空洞含有量が多すぎる場合には本発明のフィルムを物品の保護用フィルムとして使用するときに、剥離時にフィルムが劈開するなどして、剥離性に問題が発生することになる。これらのことから、基材層（Ａ）は１５ｃｃ／１００ｇ以下の空洞を含有することが好ましく、特に、空洞含有量が５〜１５ｃｃ／１００ｇの範囲であることが、十分な剥離性を確保し、収縮を抑制するために好ましい。
【００１８】
本発明において好ましい実施形態である、基材層（Ａ）が空洞含有フィルム層である場合のその空洞の形成方法としては、ポリプロピレン系樹脂に対して非相溶の樹脂、無機微細粒子又は有機微細粒子を配合、溶融押出した後延伸することにより、ポリプロピレン系樹脂と非相溶の樹脂、無機微細粒子又は有機微細粒子との界面に微細な空洞を生成させる方法や、押出機内で熱による反応ガスを発生させフィルム内部に気泡を形成する方法等、広く知られている方法を用いることができる。本発明においては、空洞形成方法は任意であるが、空洞形成量の制御のし易さ等から、無機微細粒子を配合し、延伸により界面剥離を発生させ空洞を形成する方法が推奨される。
【００１９】
前記フィルムの収縮を抑制するために基材層（Ａ）に混合する無機微細粒子により空洞を形成させることも可能であり、この場合、縦延伸や横延伸の温度、倍率を所望の空洞率となるように設定して基材層（Ａ）に空洞を形成することもできる。
【００２０】
本発明の易剥離性ポリプロピレン系フィルムの表面層（Ｂ）又は基材層（Ａ）には、本発明の効果を損なわない範囲で、各種添加剤、例えば、ワックス、金属石鹸等の潤滑剤、帯電防止剤、可塑剤、加工助剤やポリプロピレン系樹脂フィルムに添加される公知の熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を適宜配合することができる。
【００２１】
基材層（Ａ）を形成する、ポリプロピレン系樹脂と無機微細粒子を主成分とする材料の配合方法は特に限定するものではないが、Ｖ型ブレンダー、スクリュー型ブレンダー、ドライブレンダー、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー等の混合機を均一の混合をした後、混練ペレット化する方法が一般的である。
【００２２】
典型的には、上記ペレットを使用して以下に例示する方法によってフィルムを製造することができる。
（ａ）２台の押出機を使用し、１台の押出機から基材層（Ａ）を形成する樹脂混合物を溶融押出しするとともに、もう一方の押出機から表面層（Ｂ）を形成する樹脂層を溶融押出しし、それらをダイス内又はダイス外で、表面層（Ｂ）／基材層（Ａ）又は表面層（Ｂ）／基材層（Ａ）／表面層（Ｂ）に重ね合わせて積層し、次いで延伸する方法。
（ｂ）予めシート状に押出し成形した基材層（Ａ）を形成するシートをそのままもしくは１軸延伸し、その片面又は両面に、表面層（Ｂ）を溶融押出しして積層し、次いで延伸する方法。
【００２３】
なお、本発明の易剥離性ポリプロピレン系フィルムを製造するのに適した製膜条件は、所望のフィルム物性や、空洞含有量を得ることができる温度、倍率で押出しし、延伸する条件であれば任意であって、例えば、一般的なポリオレフィンの場合の製膜条件と何ら変わるものではなく、押出し温度１５０〜３００℃の温度で溶融押出しした樹脂混合物を１０〜１００℃の冷却ロールで固化させ、得られたシートを延伸することによって得ることができる。
【００２４】
延伸工程では、面積倍率で８〜５０倍程度、好ましくは１０〜４０倍程度に延伸することができる。延伸方法は、１軸延伸又は２軸延伸を行い、２軸延伸の場合は、同時２軸延伸法、逐次２軸延伸法、インフレーション法等で実施することができるが逐次２軸延伸が一般的である。
【００２５】
逐次２軸延伸による場合、まず、縦方向に１００〜１５０℃に加熱した周速差を有するロール間で３〜８倍程度延伸し、次いで、幅方向にテンター延伸機を用いて１４０〜１７０℃程度の温度で４〜１０倍程度延伸する。しかる後、１５０〜１７０℃の温度で熱固定処理を施した後、巻き取ることによって得ることができる。
【００２６】
さらに、本発明の易剥離性ポリプロピレン系フィルムの少なくとも一方の面に対して、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、火炎処理等の接着性向上処理を行い、さらに接着性を向上させることは、本発明の易剥離性ポリプロピレン系フィルムの用途、即ち、被保護材料の種類によっては何ら支障ないが、被保護材料毎に処理方法、処理レベルを設定し、易剥離性を確保することが実用上好ましい。接着性向上処理はフィルム製造工程の中で行う、いわゆる、インライン処理で行ってもよいし、製造されたフィルムを工程で処理する、いわゆる、オフライン処理によることもできる。
【００２７】
【実施例】
次に、本発明の内容及び効果を実施例によって説明するが、本発明は、その要旨を逸脱しないかぎり以下の実施例に限定されるものではない。なお、明細書中における特性値の測定方法は以下の通りである。
【００２８】
（熱収縮率）
サンプルを幅２０ｍｍ×長さ２２０ｍｍに切り出し、幅方向の中央位置に針先で２００ｍｍ間隔で標点を入れる。このサンプルの標点間隔を０．１ｍｍの単位まで読んだ値をαとする。このサンプルを１５０℃の温度に温度調節したオーブン内に入れ５分間処理した後、再度標点間隔の距離を読み出しβとする。α及びβより下記式により、熱収縮率を求めた。
熱収縮率（％）＝（α−β）／α×１００
【００２９】
（仕上がり性）
フェノール系塩素化エポキシ樹脂シート上に、フィルムを重ねて、１５０℃の温度で、１０Ｎ×３０秒加熱圧着処理を行う。処理後の、エポキシ樹脂シートと重なり合っていない部分のフィルムの仕上がり状態を目視にて、下記評価基準により判定して評価した。
◎：フィルムに変化がなく、把持することに全く問題がない
○：フィルムに若干の収縮が発生するが把持することには支障がない
△：フィルムに収縮が発生し、把持することが困難である
×：フィルムの収縮が非常に大きく、把持できない
【００３０】
（剥離性）
上記仕上がり性評価で得られたサンプルを１５ｍｍ幅に切り出し、手で剥離し、その触感により次のランク分けを行った。
◎：適度な抵抗感があるが、簡単に剥離できる
○：抵抗感は大きいが、剥離に差し支えない
△：抵抗感が非常に大きく、剥離が困難、または、フィルムが破壊され剥離困難
×：抵抗感が非常に大きく剥離不可、または、フィルムが破壊され剥離不可
【００３１】
（空洞含有量）
基材層（Ａ）１００ｇ中に存在する空洞容積で次式より算出した。
【００３２】
【式１】

【００３３】
（実施例１）
一方の押出機にてポリプロピレン系樹脂（住友化学社製、商品名：ノーブレンＦＳ２０１１ＤＧ２）９５体積部と平均粒子径３．６μｍの炭酸カルシウム（白石カルシウム社製、商品名：ホワイトンＢ）５体積部の混合物を基材層（Ａ）として溶融押出しし、もう一方の押出機にて、ポリプロピレン系樹脂（住友化学社製、商品名：ノーブレンＦＳ２０１１ＤＧ２）を表面層（Ｂ）として溶融押出しして、表面層（Ｂ）／基材層（Ａ）／表面層（Ｂ）構成とした上で、２５℃の冷却ドラム上で冷却固化して未延伸シートを得た。この未延伸シートを１４０℃の金属ロール間で縦方向に４．０倍延伸した後、テンター延伸機にて予熱温度１７３℃、延伸温度１５８℃で横方向に８．０倍延伸し、１６３℃にて４％の緊張緩和処理と熱固定処理を実施した。このようにして得たフィルムの特性値を表１に示す。このフィルムは、仕上がり性、剥離性ともに優れたフィルムであった。
【００３４】
（比較例１）
実施例１において、テンター延伸機の温度条件を、予熱温度１６０℃、延伸温度１５３℃、熱処理温度１４５℃とした以外は同様の方法でポリプロピレン系フィルムを得た。このフィルムは、熱収縮率が大きく仕上がり性が悪いものであり、剥離の評価も不可能であった。
【００３５】
（比較例２）
実施例１において、基材層（Ａ）に用いる炭酸カルシウム微細粒子を、ポリメチルメタクリレート架橋体粒子（日本触媒社製、商品名：エポスターＭＡ１００４）に変えた以外は同様の方法でポリプロピレン系フィルムを得た。ここで得られたフィルムも熱収縮率が大きく、仕上がり性が十分ではなかった。
【００３６】
（実施例２）
実施例１において、基材層（Ａ）を形成する樹脂混合物を、ポリプロピレン系樹脂（住友化学社製、商品名：ノーブレンＦＳ２０１１ＤＧ２）９４体積部、平均粒径０．２７μｍのルチル型二酸化チタン（テイカ社製、商品名：ＪＲ−４０３）３．５体積部及び平均粒径２．０μｍのポリメチルメタクリレート架橋体粒子（日本触媒社製、商品名：エポスターＭＡ１００２）１０．０体積部の混合物に変えた以外は同様の方法でポリプロピレン系フィルムを得た。ここで得られたフィルムは、仕上がり性に非常に優れ、剥離性も満足していた。
【００３７】
（実施例３）
実施例２において、基材層（Ａ）のポリメチルメタクリレート架橋体粒子の配合量を、１５体積部に変えた以外は同様の方法でポリオレフィン系フィルムを得た。このフィルムは、仕上がり性に優れているものの、剥離時にフィルムが破壊され被保護材上に残り剥離性に劣るフィルムであった。
【００３８】
【表１】

【００３９】
【発明の効果】
本発明の易剥離性ポリプロピレン系フィルムによれば、加工時の収縮を抑制し、剥離時のハンドリング性、離型性を満足すると同時に、加工工程の汚れを抑制し、かつ、電子部品材料等クリーン性が求められる用途においても、クリーン性を満足することができる。

Claims

表面層（Ｂ）／基材層（Ａ）／表面層（Ｂ）の構成で積層された積層延伸フィルムであって、基材層（Ａ）がプロピレン単独重合体であるほか、プロピレンを主成分としエチレン、ブテン、ペンテン、４−メチルペンテン−１、ヘキセンのオレフィンとの二元又は三元のランダム共重合体、ブロック共重合体又はこれらの混合物からなるポリプロピレン系樹脂９０．０〜９９．０体積部に少なくとも平均粒子径０．１〜１０．０μｍの無機微細粒子を１．０〜１０．０体積部混合してなる混合物から形成され、基材層（Ａ）の空洞含有量が５〜１５ｃｃ／１００ｇであり、表面層（Ｂ）はプロピレン単独重合体から形成されてなり、積層延伸フィルムの１５０℃での熱収縮率が縦方向・横方向のいずれもが８％以下であることを特徴とする易剥離性ポリプロピレン系フィルム。
積層延伸フィルムが、積層２軸延伸フィルムであることを特徴とする請求項１記載の易剥離性ポリプロピレン系フィルム。