(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主たる繰り返し単位が、一般式、−Ｏ−ＣＨＲ−ＣＯ−（ＲはＨまたは炭素数１〜３のアルキル基）で示される単位からなる脂肪族ポリエステル二軸延伸フィルムを基材とし、その少なくとも片面に離型層を設けてなる離型フィルムの製造方法であって、基材を二軸延伸後、１４５℃〜脂肪族ポリエステルの融解温度（Ｔｍ）の範囲で１秒〜３分間熱固定し、１２５℃〜（Ｔｍ−２０℃）で０．１〜８％の横弛緩熱処理を行うことを特徴とする離型フィルムの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の脂肪族ポリエステルがポリ乳酸であることを特徴とする離型フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記脂肪族ポリエステル二軸延伸フィルムの１２０℃での長手方向の熱収縮率が５％以下であることを特徴とする請求項１または２記載の離型フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記記載の離型層がシリコン樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至３記載の離型フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脂肪族ポリエステルフィルムを用いた離型フィルムの製造方法に関し、従来通りの離型フィルムとしての使用が可能であり、離型フィルムとして使用した後に不要となったフィルムは自然界で分解し、焼却処理などの必要が無い離型フィルムの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等からなるポリエステルフィルムは、離型フィルムなどの材料として広く使用されている。離型フィルムの製造方法としては、例えばポリエステルフィルムに、付加反応型、縮合反応型等のシリコーン樹脂などを塗工して製造され、粘着ラベル、粘着テープ等の台紙、セラミックシート製造時の支持体などに広く使用されている。
【０００３】
しかし、近年、離型フィルムを使用した後の不要となったフィルムの廃棄において、環境意識の高揚や、廃棄物処理問題から焼却処分の必要のない生分解性離型フィルムへの要求が高まりつつある。この要求に対して、従来から離型フィルムの支持体として使用されてきたポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエチレンナフタレートフィルムは生分解性が無く、焼却処分せざるを得ない状況にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を解消し、従来通りの離型フィルムとしての離型性を維持し、離型フィルムを使用した後の不要となったフィルムは自然界で分解し、焼却処理などの必要が無い離型フィルムの製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の課題は、以下の手段により達成される。
Ａ． 主たる繰り返し単位が、一般式、−Ｏ−ＣＨＲ−ＣＯ−（ＲはＨまたは炭素数１〜３のアルキル基）で示される単位からなる脂肪族ポリエステル二軸延伸フィルムを基材とし、その少なくとも片面に離型層を設けてなる離型フィルムの製造方法であって、基材を二軸延伸後、１４５℃〜脂肪族ポリエステルの融解温度（Ｔｍ）の範囲で１秒〜３分間熱固定し、１２５℃〜（Ｔｍ−２０℃）で０．１〜８％の横弛緩熱処理を行うことを特徴とする離型フィルムの製造方法。
Ｂ． Ａ記載の脂肪族ポリエステルがポリ乳酸であることを特徴とする離型フィルムの製造方法。
Ｃ． 前記脂肪族ポリエステル二軸延伸フィルムの１２０℃での長手方向の熱収縮率が５％以下であることを特徴とするＡまたはＢ記載の離型フィルムの製造方法。
Ｄ． 前記記載の離型層がシリコン樹脂からなることを特徴とするＡ乃至Ｃ記載の離型フィルムの製造方法。
【０００６】
【発明の実施の形態】
（脂肪族ポリエステルフィルム）
本発明で用いる、主たる繰り返し単位が、一般式−Ｏ−ＣＨＲ−ＣＯ−（ＲはＨまたは炭素数１〜３のアルキル基）で示される単位からなる脂肪族ポリエステルとしては、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（２−オキシ酪酸）などを挙げることができるが、これらの一種または二種以上が選択して用いられる。二種以上を用いる場合は、混合物、共重合体でもよい。また、ポリマー中に不斉炭素を有するものでは、Ｌ−体、ＤＬ−体、Ｄ−体といった光学異性体が存在するが、これらのいずれでもよく、また、二種以上の異性体が混在したものであってもよい。なお、かかる脂肪族ポリエステルに含まれる上記一般式で示される繰り返し単位以外の繰り返し単位としては、オキシカルボン酸由来の脂肪族ポリエステル単位、および／またはジオールとジカルボン酸より得られる脂肪族カルボン酸単位などが挙げられる。
【０００７】
また、これらを単独重合体で使用するほかに、重合体混合物、共重合体として使用してもかまわない。ポリマー中に不斉炭素を有するものは、Ｌ−体、ＤＬ−体、Ｄ−体といった光学異性体が存在するが、それらのいずれでも良く、また、それら異性体の混合物でも良い。これらフィルムの素材となる前記ポリマーは、対応するα−オキシ酸の脱水環状エステル化合物を用い、開環重合などの公知の方法で製造することができる。
【０００８】
本発明のフィルムの好適な製造方法は、脂肪族ポリエステルを特定の押出し温度で押出し成形して未延伸フィルムとし、該未延伸フィルムを特定の条件で二軸延伸する方法である。
【０００９】
脂肪族ポリエステル樹脂を押出し成形する方法は、公知のＴ−ダイ法、インフレーション法などが適用できる。押出し温度は、脂肪族ポリエステル樹脂の融解温度をＴｍ（℃）とすると、Ｔｍ〜（Ｔｍ＋７０℃）の範囲が好ましく、特に好ましくは、（Ｔｍ＋２０℃）〜（Ｔｍ＋５０℃）の範囲である。押出し温度がＴｍより低い場合は、押出安定性が悪化する傾向があり、また過負荷に陥りやすい。一方、押出し温度が（Ｔｍ＋７０℃）よりも高い場合は、ポリマーの分解が激しくなり好ましくない。押出機のダイは、環状または線状のスリットを有するものが用いられる。また、ダイの温度は通常前記の押出温度と同程度とする。
【００１０】
得られた未延伸フィルムを二軸延伸するには、一軸目の延伸と二軸目の延伸を逐次に行っても、同時に行っても良い。ここで一軸目とは、フィルムの縦方向及び横方向のいずれか一方であり、二軸目とはフィルムの横方向及び縦方向のいずれか他方であり、一軸目と直交方向を意味する。なお、「縦方向」は「フィルムの長手方向」と同義であり、「横方向」は「フィルムの幅方向」と同義である。
【００１１】
延伸温度は、脂肪族ポリエステル樹脂のガラス転移温度をＴｇ（℃）とすると、Ｔｇ〜（Ｔｇ＋５０℃）の範囲が好ましく、特に好ましくは（Ｔｇ＋１０℃）〜（Ｔｇ＋４０℃）の範囲である。延伸温度がＴｇより低い場合は、延伸が困難となり、（Ｔｇ＋５０℃）を越えると、フィルムの厚み均一性や機械的強度が低下し好ましくない。
【００１２】
縦、横の延伸は１段階でも多段階に分けて行っても良いが、それぞれの延伸方向での最終的な延伸倍率が互いに少なくとも３倍以上で、好ましくは、３．５倍以上で、かつ、縦・横の面積倍率で９倍以上、好ましくは１２倍以上であることが、厚みの均一性や機械的性質の点から必要である。縦、横の延伸倍率の少なくとも一方が３倍未満であったり、縦・横の面積倍率が９倍未満では、フィルムの厚み均一性や機械的強度が不十分となる。
【００１３】
また、二軸延伸後の熱固定は、加工時の寸法安定性の点から、１４５℃〜Ｔｍの範囲で、好ましくは１５０℃〜Ｔｍの範囲で、１秒〜３分間程度行うことが好ましい。また、同様の理由より、熱固定に引き続き、横弛緩処理を行うのが好ましく、詳しくは１２５℃〜（Ｔｍ−２０℃）で０．１〜８％程度の横弛緩処理を行うことが好ましい。このような熱固定条件や横弛緩処理を行うことは、１２０℃での長手方向の熱収縮率を５％以下とするのに好適であり、その結果、加工時にしわの発生が少ない製品を得ることができる。
【００１４】
本発明における脂肪族ポリエステル二軸延伸フィルムは、押出し時に共押出し法を用いたり、押出し成形後から熱固定までの一連の連続した工程において種々のコーティング法を適用することによって、多層化してもよい。
【００１５】
また、本発明におけるフィルムは、離型層との密着性を向上させるために、離型層を積層する前にプライマーコート、コロナ処理、プラズマ処理や火炎処理などを施しても良い。
【００１６】
本発明における脂肪族ポリエステルは、公知の添加剤を必要に応じて含有させることができる。例えば、不活性粒子、ブロッキング防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、耐光剤、耐衝撃性改良剤などを含有させてもよい。
【００１７】
本発明における脂肪族ポリエステルフィルムにおいて、ハンドリング性を改良するために不活性粒子をフィルム中に含有させることが好ましい。不活性粒子としては、シリカ、二酸化チタン、タルク、カオリナイト等の金属酸化物、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム等の金属の塩または架橋ポリスチレン樹脂、架橋アクリル樹脂、シリコン樹脂、架橋ポリエステル樹脂等の有機ポリマーからなる粒子などが例示される。
【００１８】
これらの不活性粒子は、いずれか一種を単独で含有させてもよく、また２種以上を併用してもよい。不活性粒子の平均粒径は０．０１〜３．０μｍが好ましく、特に好ましくは０．０５〜２．５μｍである。また、粒子含有量は０．００５〜２重量％であることが好ましく、特に好ましくは０．０１〜１．０重量％である。
【００１９】
特に、表面平滑性と滑り性を両立するために、２種以上の平均粒径の異なる不活性粒子を併用することが好ましい。特に、フィルムの製膜中に変形する滑剤粒子（例えば、架橋ポリスチレン、架橋アクリル等の架橋度の低い有機粒子、一次粒子の凝集体であるシリカ等の無機滑剤）とフィルム製膜中に変形しない通常の滑剤粒子を組み合わせることが好ましい。さらに、前記平均粒径の範囲内で、平均粒径が０．５μｍ以上異なる粒子を２種類併用すると、巻き性、耐摩耗性の点から好ましい。
【００２０】
（離型層）本発明における離型層を構成する樹脂は、シリコン樹脂、フッ素樹脂、各種ワックス、脂肪族オレフィンなどが例示されるが、特にシリコン樹脂が好ましい。本発明の離型層として、例えばシリコン樹脂を用いた場合、その離型層は、例えば硬化性シリコン樹脂を含む塗液をポリエステルフィルムの表面に塗布し、乾燥、硬化させることにより形成することができる。
【００２１】
硬化性シリコン樹脂としては、例えば付加反応系のもの、縮合反応系のもの、紫外線もしくは電子線硬化系のものなどいずれの反応系のものも用いることができる。
【００２２】
付加反応系のシリコン樹脂としては、例えば末端にビニル基を導入したポリジメチルシロキサンとハイドロジエンシロキサンとを、白金触媒を用いて反応させ、３次元架橋構造をつくるものが挙げられる。
【００２３】
縮合反応系のシリコン樹脂としては、例えば、末端にＯＨ基をもつポリジメチルシロキサンと末端にＨ基をもつポリジメチルシロキサンを有機錫触媒を用いて縮合反応させ、３次元架橋構造をつくるものが挙げられる。
【００２４】
紫外線硬化系のシリコン樹脂としては、例えば最も基本的なタイプとして通常のシリコンゴム架橋と同じラジカル反応を利用するもの、不飽和基を導入して光硬化させるもの、紫外線でオニウム塩を分解して強酸を発生させ、これでエポキシ基を開裂させて架橋させるもの、ビニルシロキサンへのチオールの付加反応で架橋するもの等が挙げられる。また、前記紫外線の代わりに電子線を用いることもできる。電子線は紫外線よりもエネルギーが強く、紫外線硬化の場合のように開始剤を用いなくても、ラジカルによる架橋反応を行うことが可能である。
【００２５】
（シリコン樹脂塗膜の塗設）
本発明において、脂肪族系ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、前記の付加反応系、縮合反応系、紫外線硬化系のシリコン樹脂を樹脂成分とするいずれかの塗布液を塗布し、加熱乾燥、熱硬化または紫外線硬化することにより離型性塗膜を塗設することが好ましい。塗布法としては、公知の任意の塗工法が適用でき、例えばグラビアコート法やリバースコート法などのロールコート法、マイヤーバーなどのバーコート法、スプレーコート法、エアーナイフコート法等の従来から知られている方法を使用することができる。
【００２６】
（乾燥及び硬化）
シリコン樹脂層の乾燥及び硬化は同時に行うことができ、条件としては乾燥温度が１００℃以上で、乾燥時間を２０秒以上にすることが好ましい。乾燥温度が１００℃未満、及び乾燥時間が２０秒未満ではシリコン樹脂の硬化が不完全であり、重剥離化（目標剥離力に達しない）やシリコン樹脂層の背面転写（裏移り）の原因となり、好ましくない。
【００２７】
硬化シリコーン樹脂層の乾燥後の塗布量は、０．０５〜０．２ｇ/ｍ2の範囲が好ましい。シリコーン樹脂層の乾燥塗布量が０．０５ｇ/ｍ2未満では、剥離性能が低下し、本来の剥離性能が出なくなる傾向がある。また、乾燥塗布量が０．２ｇ/ｍ2を超えると、硬化に時間がかかり生産上不都合が生じる。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例、比較例を挙げて本発明の内容及び効果を具体的に説明するが、本発明は、その要旨を逸脱しない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例における物性の評価方法は以下の通りである。
【００２９】
（１）生分解性
離型フィルムを６０℃のコンポスト中に１ヶ月間保存し、１ヶ月後にこのフィルムを取りだし、その外観変化と長手方向の引張強度の保持率（％）［（保存後の引張強度／保存前の引張強度）×１００］から生分解性の有無を判定した。
○：生分解性有り（顕著な外観変化が認められ、引張強度の保持率が５０％以下）
×：生分解性無し（顕著な外観変化がほとんど無く、引張強度の保持率が５０％超）
【００３０】
（２）湿度寸法安定性
離型フィルムを巻き長１０００ｍのロール状とし、温度４０℃、湿度９０％の部屋で１００時間放置した後に、温度４０℃、湿度３０％の部屋に直ちに移し、２４時間後の巻き姿を目視にて判定した。
○：湿度安定性良好（巻き姿の外観に変化無し）
×：湿度安定性不良（しわなどが発生）
【００３１】
（３）加工適性
離型フィルムを用い、セラミックシート製造時のキャスト成形工程での工程異常（しわ、蛇行）の有無を評価した。
○：工程途中でフィルムのしわ、蛇行などの発生が無い
×：工程途中でフィルムのしわ、蛇行などが発生し、工程が不安定となる
【００３２】
（４）常態剥離評価
フィルムの離型層面にポリエステル粘着テープ（ニットー３１Ｂ）を貼合わせ、線圧５ｋｇ／ｍｍの圧着ローラーで圧着した。室温で２０時間放置後、離型層と粘着テープとの剥離力を引張り試験機（剥離角度９０°）にて測定し、下記評価にて判定した。
Ａ：８〜１７未満（ｇ／５０ｍｍ巾）
Ｂ：１７以上    （ｇ／５０ｍｍ巾）
Ｃ：８未満      （ｇ／５０ｍｍ巾）
剥離力の好ましい範囲は、８ｇ／５０ｍｍ巾以上、１７ｇ／５０ｍｍ巾未満であり、剥離力は強すぎても弱すぎても好ましくない。
【００３３】
（５）フィルムの１２０℃における長手方向の熱収縮率
長手方向に２５０ｍｍ、幅方向に１０ｍｍに切り取ったフィルム片に対して、長手方向に２００ｍｍの間隔を開けて２つの印をつけ、該フィルムを２３℃で長手方向に５ｇｆの一定張力で引っ張った状態で上記２つの印の間隔（Ａ）を測定し、続いて、フィルム片に張力をかけず、該フィルム片を１２０℃の雰囲気のオーブンに１２０℃で５分間入れた後、上記２つの印の間隔（Ｂ）を測定し、下記式より、フィルムの１２０℃における長手方向の熱収縮率（ＨＳ１２０MD）を求めた。
ＨＳ１２０MD（％）＝［（Ａ−Ｂ）／Ａ］×１００
【００３４】
実施例１
重量平均分子量２０万のポリ−Ｌ−乳酸１００重量部に対し、表面突起を形成するための不活性粒子として、平均粒径が１．８μｍの凝集体シリカ粒子を０．０６重量部含有したポリ−Ｌ−乳酸を、Ｔダイ付き口径３０ｍｍ押出機により樹脂温度２１０℃で押出した後、２０℃のチルロールで冷却し、厚さ６２０μmの未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムを複数本のセラミックロールによりフィルム温度を９５℃に予熱し、ロール間で３００００％／分の延伸速度で縦方向に１．４倍延伸し、更に９７℃で２．５倍縦方向に延伸した。次いで、テンター式延伸機で横方向に１００℃で４倍延伸した後、１５５℃で熱固定し、１３５℃で３％横弛緩処理を行った。更に得られたフィルムを４０℃に加熱しコロナ処理を行って、厚さ５０μｍのポリ−Ｌ−乳酸の二軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムの１２０℃における長手方向の熱収縮率は２．３％であった。
このフィルムを基材として、付加反応硬化型シリコン樹脂ＫＳ−８３０（信越化学社製）を溶剤で希釈し、シリコンレジン１００重量％に対し、１重量％の白金触媒を添加し、３％濃度のシリコン塗布液を作成した。次に、ワイヤーバーにて、フィルムのコロナ処理面側にシリコン塗布液を塗布し、１２０℃で３０秒間、乾燥・硬化させて、離型フィルム（乾燥固形分：０．０５ｇ／ｍ2）を得た。この離型フィルムの特性を表１に示す。
【００３５】
比較例１
基材フィルムとして、厚み５０μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡エステルフィルムＥ５１００）を用い、実施例1と同様の方法で離型層を形成させた離型フィルムを得た。この離型フィルムの特性を表１に示す。
【００３６】
比較例２
基材フィルムとして、厚さ５０μｍの二軸延伸ポリプロピレンフィルム（東洋紡パイレンフィルムＰ２１６１）を用い、実施例1と同様の離型層を形成させた離型フィルムを得た。この離型フィルムの特性を表１に示す。
【００３７】
比較例３
基材フィルムとして、厚さ５０μｍの公知の製法で得た二軸延伸ナイロン６フィルムを用い、実施例1と同様の離型層を形成した離型フィルムを得た。この離型フィルムの特性を表１に示す。
【００３８】
【表１】
0004214254.tif 000002
【００３９】
【発明の効果】
本発明における脂肪族ポリエステルフィルムを用いた離型フィルムは、従来通りの離型フィルムとして使用可能であり、かつ離型フィルムから離型層を剥離した後は自然界で分解し、焼却処理などの必要が無い離型フィルムであり、環境に優しい一般工業用フィルムとして極めて有用である。