(57)【要約】【課題】  電解質膜などシート状ポリマー構造体のキャスト成形に好適な、非汚染性・安価・優れた耐熱性を同時に満足する離型フィルムを提供する。【解決手段】  ポリエステルフィルムを主たる構造体とするフィルムであって、Ｘ線光電子分光法測定で有機珪素化合物に由来するピークがいずれの表面においても検出されず、少なくとも一方の表面が主としてポリオレフィンから構成され、当該表面の加熱剥離力が８０ｍＮ／ｃｍ以下であることを特徴とする離型フィルム。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステルフィルムを主たる構造体とするフィルムであって、Ｘ線光電子分光法測定で有機珪素化合物に由来するピークがいずれの表面においても検出されず、少なくとも一方の表面が主としてポリオレフィンから構成され、当該表面の加熱剥離力が８０ｍＮ／ｃｍ以下であることを特徴とする離型フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池などに使用される電解質膜の製造用として好適に使用される離型フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
環境負荷低減の観点より、二酸化炭素、窒素酸化物などを発生しないクリーンなエネルギー源として、近年燃料電池が注目されている。特に、その心臓部ともいえるイオン交換膜がパーフロロスルホン酸樹脂などの高分子電解質である固体高分子形燃料電池は、小型化しやすく、比較的低温で作動することから盛んに開発が進められている。
【０００３】
この高分子電解質からなる電解質膜、とりわけ白金触媒担持カーボンなどを電解質中に分散させた電極膜などは、その形成において電解質を溶媒でペースト状あるいはインク状としたものを、離型性を有する基材フィルム上へキャストすることで形成されることが多い。ここで使用される離型フィルムとしては、例えば特許文献１に記載されているように、（１）シリコーンコートされたポリエステルフィルム、（２）延伸ポリプロピレンフィルム、（３）フッ素樹脂フィルム、（４）フッ素樹脂がラミネートされたポリエステルフィルムなどが挙げられる。しなしながら、剥離剤として用いられるシリコーンには汚染の恐れがあり、フッ素樹脂は一般に高価であるため、それ単体、これを他基材へラミネートしたもの、これを他基材へコートしたもののいずれにせよ、消費材としての離型フィルムにはコスト上の制約があり、今後進められる電解質膜のコスト低減になじまない。ポリプロピレンなどのポリオレフィンあるいは長鎖アルキル側鎖を有するポリマーなどは、安価で一定の離型性を示す反面、必ずしも十分な離型性ではなく、またそれ単体では耐熱性に劣り、キャスト基材としての使用に制限がある。
【特許文献１】特開２００３−２８５３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その解決課題は、電解質膜などシート状ポリマー構造体のキャスト成形に好適な、非汚染性・安価・優れた耐熱性を同時に満足する離型フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた結果、特定の構成を有するフィルムによれば、上記課題を容易に解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明の要旨は、ポリエステルフィルムを主たる構造体とするフィルムであって、Ｘ線光電子分光法測定で有機珪素化合物に由来するピークがいずれの表面においても検出されず、少なくとも一方の表面が主としてポリオレフィンから構成され、当該表面の加熱剥離力が８０ｍＮ／ｃｍ以下であることを特徴とする離型フィルムに存する。
【０００７】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の離型フィルムは、基材がポリエステル、特に融点・ガラス転移点の高い芳香族ポリエステルからなる延伸フィルムが耐熱性の点より好適である。使用に適した芳香族ポリエステルとしては、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、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートやその共重合体が挙げられる。
【０００８】
本発明の離型フィルムは両面とも有機珪素化合物の付着がない。有機珪素化合物の付着があると、たとえそれが背面であったとしても、ロール状に巻き上げた時にキャスト面となる表面へ転移しそれがキャスト成形される製品の汚染原因となる恐れがあるため好ましくない。有機珪素化合物の付着をなくすためには、使用する素材に有機珪素化合物を含まないものを使用するだけでなく、その加工環境例えば離型性表面処理のためコーティングにて離型性素材を積層する場合、シリコーンを含有する化合物を当該系列あるいは近傍系列で使用しないことが必要である。
【０００９】
本発明の離型フィルムは、少なくとも一方の表面が主としてポリオレフィンから構成されているものである。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリヘキセン等や、あるいはこれらが共重合されたものなどを使用することができる。耐熱性の観点から高融点ポリオレフィンの使用が一見好適そうであるが、同時にその剛性のために剥離が重くなるため、ここで使用するポリオレフィンとしてはホモポリマーよりも、むしろ若干他成分が共重合されたものが好ましい。ただ結晶性を低減した分、そのままでは耐熱性に劣るので、離型性を損ねない範囲内で架橋構造を形成する等の処置によって融点以上の高温に晒されても容易に融解流動を生じないようにすることが必要である。ポリオレフィンの架橋構造の形成方法としては、例えば特開２００４−８２７２８号公報に記載されているように、ポリオレフィンの一部を反応性ポリオレフィンとし、これを多官能化合物にて架橋する方法などが挙げられる。
【００１０】
主としてポリオレフィンから構成される表面の加熱剥離力は８０ｍＮ／ｃｍ以下、好ましくは７０ｍＮ／ｃｍ以下、さらに好ましくは６０ｍＮ／ｃｍ以下である。加熱剥離力が８０ｍＮ／ｃｍを超えると該表面上でキャスト成形されたシートを剥離するに際して、キャスト成形物が軟質のものであった場合伸びを生じてしまう恐れがあるため好ましくない。加熱剥離力の好ましい範囲に特に下限はないが、ポリオレフィンの結晶性を制御して可能な限り軟質にする、ポリオレフィン表面層を可能な限り薄膜とするなどの処置を施しても通例加熱剥離力は３０ｍＮ／ｃｍを下回ることはない。
【００１１】
本発明の離型フィルムは１６０℃５分間オーブン熱処理後のヘーズが２０％以下であることが望ましい。ヘーズが２０％を超えると、これを用いてキャスト成形を行った後、異物や欠陥を光学的に検出する工程において、誤差を生じる場合がある。ポリオレフィン離型層は、その膜厚みが増加すると熱処理によって粗面化するので、１６０℃５分間オーブン熱処理によるヘーズ変化を抑制するためには、コーティングなどの方法で基材ポリエステル上に形成された薄膜であることが望ましい。十分な薄膜である目安は、離型面の絶対反射率が３５０〜８００ｎｍの波長域において極大をとらないことである。
【００１２】
本発明の離型フィルムは０．２ｍｍ以上の大きさの異物が１００ｍ２当たり１個未満であることが望ましい。異物の存在確率がこれを超えると、キャスト成形に際して、成形物の各種特性を損ねる恐れがあり好ましくない。
【００１３】
電解質膜、粘着剤シート等々の形成において、キャスト成形物の反キャスト面側も粘着あるいはタック性を有している場合、キャスト成形後に背面側にも離型フィルムを貼り合わせる必要がある。本発明の離型フィルムは反キャスト面側の保護にも好適である。
【００１４】
あるいは、離型フィルムを２枚使用するのに代えて、キャスト基材として使用する離型フィルムの両表面とも本発明の要件を満足する離型面としたものを用いても良い。両面離型フィルムとする場合は、ロール状に巻き上げられた製品を巻き解すに際していずれの離型面で剥がれるのかを制御することが求められる。そこで、キャスト面に用いられる離型面の加熱剥離力がその背面側の離型面の常態剥離力よりも確実に大きいことが望ましい。本発明のポリオレフィン離型層は、加熱剥離力が常態剥離力の２倍近く重いので、両面の離型層が同一構成であっても、好適に使用される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の離型フィルムは、電解質膜などのキャスト成形用の基材として特に好適であり、その工業的価値は非常に高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例中「部」とあるのは固形分としての「重量部」を示す。また、本発明で使用した評価方法は次の通りである。
【００１７】
（１）有機珪素化合物の検出
島津製作所「ＥＳＣＡ−１０００」を使用してＸ線光電子分光法でシリコーン化合物の定量を行った。即ち、８ｋＶ、３００ｍＡの出力にてＭｇＫα線を線源とし、測定モード“スモール”にて直径約１ｍｍの領域をワイドスキャンにて１００箇所測定し、有機珪素化合物に起因する１０２．３ｅＶ近傍のＳｉ（２ｐ）ピークを検出する。無機珪素化合物に起因する１０３．０ｅＶ近傍のＳｉ（２ｐ）ピークと重畳している場合は、適宜ピーク分離を行う。原子感度係数を、Ｃ（１Ｓ）＝１．０、Ｓｉ（２Ｓ）＝０．８６として炭素原子に対するシリコーン由来の珪素原子存在比を算出した。
【００１８】
（２）剥離力の測定
離型層表面に、アクリル粘着テープ「Ｎｏ．３１Ｂ」（日東電工（株）製）を貼り付けて、熱風オーブン内で１００℃１時間熱処理を行う。熱処理後室温にて１時間放冷後、引張試験機にて引張速度３００ｍｍ／分で１８０°剥離を行い、剥離が安定した領域における平均剥離荷重を粘着テープ幅で除した値を加熱剥離力とした。また、Ｎｏ．３１Ｂ貼り付け後、オーブン熱処理は行わず、２３℃１時間放置後、引張試験機にて引張速度３００ｍｍ／分で１８０°剥離を行い、剥離が安定した領域における平均剥離荷重を粘着テープ幅で除した値を常態剥離力とした。
【００１９】
（３）ヘーズの測定
ＪＩＳ  Ｋ  ７１３６に従って離型フィルムのヘーズを測定した。
【００２０】
（４）反射率極大の確認
測定面の背面に、黒いビニールテープ（Ｎｏ．２１；日東電工製）を貼り合わせて、分光光度計（ＵＶ−３１００ＰＣ；島津製作所製）を用いて、３５０〜８００ｎｍの波長域における測定面の５°絶対反射率を測定し、反射率が極大をとるか確認を行った。極大が存在した場合は、極大となる波長をλmaxとして定量した。
【００２１】
（５）異物の評価
３００ｍ２の目視検反し０．２ｍｍ以上の大きさの異物をカウントし、３で除して１００ｍ２当たりの異物個数を測定した。
【００２２】
（比較例１）
メタロセンポリエチレン（カーネルＫＳ３４０Ｔ；日本ポリエチレン製）とエチレン・プロピレンゴム（ＥＰ０２Ｐ；ＪＳＲ製）と低分子量ポリオレフィン系ポリオール（ポリテールＨＡ；三菱化学製）とイソシアネート（マイテックＮＹ７１８Ａ；三菱化学製）とアミン触媒（１，４−ジアザビシクロ−［２．２．２］−オクタン；和光純薬製）とトルエン（和光純薬製  特級）とを、それぞれ重量比７９２：７９２：１６：１０：１６：９８３７４の割合で混合し、塗布液Ａを調製した。クラス１００のクリーンコータにて、ポリエステルフィルム（ダイアホイルＴ１００−５０；三菱化学ポリエステルフィルム製）上に前記塗布液をメイヤーバー＃６を用いて両面に塗工し、１３０℃１分間熱処理を施して離型フィルムを得た。なお、初めに塗工した面をＡ面とし、次に塗工した面をＢ面とした。
【実施例１】
【００２３】
メイヤーバー＃３を用いるほかは比較例１と同様にして離型フィルムを得た。
【００２４】
（比較例２）
メタロセンポリエチレン（カーネルＫＳ３４０Ｔ；日本ポリエチレン製）とエチレン・プロピレンゴム（ＥＰ０２Ｐ；ＪＳＲ製）とトルエン（和光純薬  特級）とをそれぞれ重量比８００：８００：９８４００の割合で混合し塗布液Ｂを調製した。塗布液Ａに代えて塗布液Ｂを使用するほかは実施例１と同様にして離型フィルムを得た。
【実施例２】
【００２５】
クラス１０万のコータにて実施したほかは実施例１と同様にして離型フィルムを得た。
以上、得られた結果をまとめて下記表１に示す。
【００２６】
【表１】
2006150812.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明のフィルムは、例えば、燃料電池などに使用される電解質膜の製造用として使用される離型フィルムとして好適に利用することができる。