DE69830237T2

DE69830237T2 - Biaxial orientierte polyesterfolie für membranschalter

Info

Publication number: DE69830237T2
Application number: DE69830237T
Authority: DE
Inventors: Koji Sagamihara-shi FURUYA; Shinya Sagamihara-shi WATANABE; Shinichi Sagamihara-shi KAWAI; Kenji Sagamihara-shi SUZUKI
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1998-01-21
Filing date: 1998-11-20
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2018-11-21
Also published as: US6139952A; EP0982114B1; EP0982114A4; DE69830237D1; JP3626208B2; AU1175399A; EP0982114A1; KR20010005540A; WO1999037466A1; KR100547461B1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Folie für einen Membranschalter, spezifischer eine biaxial orientierte Polyesterfolie für einen Membranschalter, welcher einen Polyester umfasset, der Ethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat als hauptsächliche Wiederholungseinheit hat und welcher hervorragende Deformationsbeständigkeit bei seinem Gebrauch bei hohen Temperaturen hat.
Stand der Technik
Wie auf Seite 111 der "'85 Auflage von Switch Latest Technology", veröffentlicht durch Sogo Gijutsu Syuppansha am 28. September 1984 umfasst ein Membranschalter ein Beabstandungsmittel zwischen zwei Basisfolien, um einen Raum zwischen den beiden Basisfolien zu definieren und Kontaktpunkte (Elektroden), die an den gegenüberstehenden Oberflächen der beiden Basisfolien angeordnet sind, welche einander mit dem Zwischenraum gegenüberstehen. Durch Pressen von einer der Basisfolien werden die beiden Kontaktpunkte miteinander in Kontakt gebracht, um Elektrizität zu leiten und durch Loslassen der gedrückten Basisfolie werden sie voneinander gelöst, wodurch eine Schalterfunktion bewirkt wird.
In den letzten Jahren ist solch ein Membranschalter häufig als Tastatur für Taschenrechner und Personalcomputer, einen Bedienfeldschalter für die Fernbedienung von Fernsehern und Videorekordern und dergleichen verwendet worden.
Da dieser Membranschalter eine Schaltfunktion durch abwechselndes Gepresst- und Losgelassenwerden bewirkt, ist Flexibilität, das heißt Deformationsbeständigkeit für die Grundfolie des Membranschalters erforderlich. Vorher wurde eine Polyethylenterephthalatfolie (kann hiernach als "PET" abgekürzt werden) allgemein und häufig als Grundfolie von diesem Membranschalter aufgrund seiner Deformationsbeständigkeit, Adhäsion an Elektroden, Adhäsion an Aufdrucke und dergleichen verwendet.
Hingegen aufgrund der jüngeren Verwendung von Berührungsbedienfeldern für Fahrzeugaudiosysteme und Fahrzeugklimaanlagensysteme oder Fernbedienungsschaltern in einem Fahrzeug aufgrund der Verbreitung von Fahrzeugnavigationssystemen ist Deformationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen für die Grundfolie des Membranschalters erforderlich.
Wenn eine PET-Folie als Grundfolie für den Membranschalter wie vorher verwendet wird, kann die Temperatur in einem Fahrzeug (etwa 80°C) die Glasübergangstemperatur von PET im Sommer überschreiten und der Membranschalter kann versagen aufgrund der hohen Deformation einer PET-Folie.
Um dieses zu verhindern, schlägt JP-B 4-75610 vor, dass eine Polyethylennaphthalindicarboxylat-Folie (kann hiernach als "PEN" abgekürzt werden), welche eine höhere Glasübergangstemperatur als eine PET-Folie hat, als Grundfolie anstelle der PET-Folie verwendet wird.
Das heißt, JP-B 4-75610 offenbart einen Membranschalter mit Kontaktpunkten an gegenüberliegenden Oberflächen von zwei Basisfolien, von denen wenigstens eine biaxial ausgerichtete Polyethylennaphthalindicarboxylat-Folie mit einem F-5 Wert (5 Streckungsbeanspruchung) von 11 kg/mm² oder mehr, einer Dichte von 1,375 g/cm³ oder weniger und einen Temperaturschrumpffaktor von 1,0 % oder weniger, wenn bei 120°C für 30 Minuten geheizt, ist.
JP-B 6-4276 offenbart eine Polyesterfolie für einen Membranschalter, welcher aus Polyethylennaphthalat mit einer Trübungsverstärkungsverhältnis gemacht ist, welche durch den folgenden Ausdruck von 20 % oder weniger definiert ist, wenn bei 150°C für 2 Stunden geheizt: Trübungsverstärkungsverhältnis = (H2 – H1)/H1 × 100 (%)worin H₁ ein Trübungswert vor der Hitzebehandlung und H₂ ein Trübungswert nach der Hitzebehandlung ist,
und Wärmeschrumpffaktoren in beiden Längs- und Querrichtungen von 0,5 % oder weniger.
Standards zur Deformationsbeständigkeit sind hingegen aufgrund des Einflusses des jüngsten Inkrafttretens des PL-Act erneut berücksichtigt worden und es ist betont worden, dass selbst eine PEN-Folie nicht befriedigend hinsichtlich Deformationsbeständigkeit ist. Wenn ein Membranschalter als ein Drucksensor verwendet wird, speziell wenn er in einem Sitz eines Autos eingebettet ist, das mit einem Airbag ausgerüstet ist, als Drucksensor eines Gewichtsdetektionssystems zum Druckdetektieren, um die Aufblasgeschwindigkeit des Airbags gemäß einem Erwachsenen oder einem Kind zu verändern, hat eine konventionelle PEN-Folie eine große Restdeformation und kann nicht verwendet werden.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine biaxial ausgerichtete Polyesterfolie für einen Membranschalter bereitzustellen, welche aus Polyester gemacht ist, das Ethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat als vorwiegende Wiederholungseinheit hat und welche hervorragende Deformationsbeständigkeit bei ihrer Verwendung bei hohen Temperaturen hat.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine biaxial ausgerichtete Polyesterfolie für einen Membranschalter bereitzustellen, welche aus Polyester gemacht ist, das Ethylen-2,6-Napthalendicarboxylat als vorwiegende Wiederholungseinheit umfasst und welche hervorragende Hitzebeständigkeit, Schaltleistungsfähigkeit, dimensionale Stabilität, Biegebeständigkeit und Verarbeitbarkeit hat.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine biaxial ausgerichtete Polyesterfolie für die Verwendung in einem Membranschalter bereitzustellen, der in einem Auto, einer Maschine wie ein peripheres Heizgefäß oder tragbarerer Ausrüstung verwendet wird, wo er hohen Temperaturen ausgesetzt sein kann.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen der oben genannten biaxial ausgerichteten Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung bereitzustellen.
Es ist noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Membranschalter bereitzustellen, der eine biaxial ausgerichtete Folie der vorliegenden Erfindung umfasst.
Andere Gegenstände und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden zunächst die obigen Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung erzielt durch eine biaxial ausgerichtete Polyesterfolie für einen Membranschalter, (A) welche einen Polyester umfasst, der wenigstens 80 Mol.-% Ethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat-Wiederholungseinheiten enthält, und (B) welches einen endothermen Peak bzw. Spitze mit einer endothermen Energie von wenigstens 0,4 mJ/mg bei einer Temperatur von 110 bis 160°C hat, worin die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie eine durchschnittliche Mittellinienoberflächenrauheit von 5 bis 200 nm hat und worin zwei Richtungen, die sich bei rechten Winkeln überschneiden, in welchen der Hitzeschrumpffaktor nach 30 Minuten Hitzebehandlung bi 150°C 0,20 % oder weniger ist, in der Ebene der Folie vorliegen,
erhältlich durch ein Verfahren, welches das Unterziehen einer biaxial ausgerichteten Folie, die den Polyester umfasst, unter die folgenden Schritte in der genannten Reihenfolge umfasst:

(1) einen Schritt des Erwärmens der Folie unter keiner Beanspruchung bei einer Temperatur von 150 bis 180°C für 1 bis 5 Stunden; und
(2) einen Schritt des Erhitzens der Folie in einem abgerollten oder aufgerollten Zustand bei einer Temperatur von 80 bis 122°C für 5 bis 200 Stunden.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie für einen Membranschalter der vorliegenden Erfindung umfasst einen Polyester (A) der Ethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat-Wiederholungseinheiten in einer Menge von wenigstens 80 Mol.-% enthält.
Der Polyester (A) umfasst ein Ethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylathomopolymer und ein Copolymer, das Ethylen-2,6-Naphthalindicarboxlat-Wiederholungseinheiten in einer Menge von wenigstens 80 Mol.-% enthält.
Dicarboxylsäurekomponenten, die das Copolymer bilden, das verschieden von 2,6-Naphthalindicarboxylsäure ist, sind Dicarboxylsäuren wie Oxalsäure, Adipinsäure, Phthalsäure, Sebacinsäure, Dodecandicarboxylsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Cyclohexan-1,4-Dicarboxylsäure, Diphenyl-4,4'-Dicarboxylsäure, Phenylidandicarboxylsäure, Naphthalin-2,7-Dicarboxylsäure und Diphenyletherdicarboxylsäure. Diolkomponenten, die das Copolymer bilden, das von Ethylenglykol verschieden ist, sind Diole wie Propylenglykol, Trimethylenglykol, Tetramethylenglykol, Hexamethylenglykol, Cyclohexanmethylenglykol, Neopentylglykol, Bisphenolsulfonaddukt mit Ethylenoxid, Bisphenol A Addukt mit Ethylenoxid, Diethylenglykol und Polyethylenoxidglykol.
Oxycarboylsäuren wie p-Oxybenzoesäure und p-Oxyethoxybenzoesäure können auch als Copolymerbestandteil enthalten sein.
Das Copolymer kann terminale Hydroxylgruppen und/oder Carboxylgruppen enthalten, die teilweise oder vollständig durch eine monofunktionale Verbindung terminiert sind wie Benzoesäure oder Methoxypolyalkylenglykol oder können erhalten werden durch Copolymerisation einer Verbindung mit wenigstens drei esterbildenden funktionellen Gruppen wie Glycerin oder Pentaerythritol in solch einer Spurenmenge, dass ein im Wesentlichen lineares Polymer erhalten werden kann.
Der Polyester (A) enthält vorzugsweise Ethylen-2,6-Naphthalindicarboxlat-Wiederholungseinheiten in einer Menge von wenigstens 85 Mol.-%, bevorzugter wenigstens 90 Mol.-%.
Die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung kann eine Zusammensetzung sein, die den obigen Polyester (A) und ein anderes organisches Polymer umfasst.
Veranschaulichende Beispiele von anderen organischen Polymeren umfassen Polyester, Polyamide, Polyimide, Polyetherimide und Polyalkylene. Von diesen organischen Polymeren sind Polyester wie Polyethylenterephthalat, Polyethylenisophthalat, Polytrimethylenterephthalat, Polyethylen-Tetramethyl-4,4'-Diphenyldicarboxylat, Polyethylennaphthalin-2,7-Dicarboxylat, Polytrimethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat, Polyneopentylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat und Poly(bis(4-Ethylenoxyphenyl)Sulfon)-2,6-Napthalendicarboxylat bevorzugt unter dem Aspekt der Verträglichkeit mit dem Polyester (A). Von diesen sind Polyethylenterephthalat, Polyethylenisophthalat, Polytrimethylenterephthalat, PolytrimEthylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat und Poly(bis(4-Ethylenoxyphenyl)Sulfon)-2,6-Naphthalindicarboxylat besonders bevorzugt.
Was das Verhältnis des Polyesters (A) zu dem anderen organischen Polymer anbetrifft, ist das andere organische Polymer vorzugsweise in einer Menge von 20 Teilen oder weniger pro Gewicht, bevorzugter 15 Teile oder weniger pro Gewicht, basierend auf 100 Teilen pro Gewicht des Polyesters (A) enthalten.
Bei der vorliegenden Erfindung hat der Polyester (A) vorzugsweise eine intrinsische Viskosität von 0,40 bis 0,90 dl/g, bevorzugter 0,43 bis 0,85 dl/g, insbesondere bevorzugt 0,45 bis 0,80 dl/g. Wenn die intrinsische Viskosität kleiner als 0,40 dl/g ist, wird die erhaltene Folie zerbrechlich, wird direkt an den Schnittenden entgratet und kann vom Teil eines Grates abgebrochen werden und zerbrechen während sie von einem Schritt zum anderen befördert wird. Andererseits, wenn die intrinsische Viskosität höher als 0,90 dl/g ist, braucht die Polymerisation lange Zeit mit einem gewöhnlich verwendeten Syntheseverfahren, wobei die Produktivität nachteilig vermindert wird. Da bestimmte Ausrüstung erforderlich ist, um ein spezielles Polymerisationsverfahren durchzuführen (wie Festphasenpolymerisation), erhöhen sich die Herstellungskosten, was einer der Gründe ist, warum die intrinsische Viskosität von mehr als 0,90 dl/g nicht wünschenswert ist.
Der Polyester (A) kann solche Zusätze wie einen Stabilisator, Gleitmittel, Ultraviolettabsorptionsmittel und Flammenverzögerer enthalten.
Um der Folie Schlüpfrigkeit zu verleihen, ist eine geringe Menge inerter Feinpartikel vorzugsweise in dem Polyester (A) enthalten. Veranschaulichende Beispiele der Inertpartikel umfassen anorganische Partikel wie sphärisches Silica, poröses Silica, Calciumcarbonat, Aluminiumoxid, Titandioxid, Kaolin-Ton, Bariumsulfat und Zeolith; und organische Partikel wie Siliconharzpartikel und kreuzvernetzte Polystyrolpartikel. Synthetische anorganische Partikel sind bevorzugter als natürlich anorganische Partikel, da sie beim Durchmesser gleichförmig sind und anorganische Partikel mit jeder Kristallform, Härte, spezifischem Gewicht und Farbe können verwendet werden. Einer oder zwei oder mehr verschiedene Typen von inerten Feinpartikeln, ausgewählt aus den obigen Beispielen, können der Folie zugegeben werden.
Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der obigen Inertfeinpartikel ist vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 5,0 μm, bevorzugter 0,1 bis 3,0 μm. Der Inhalt an Inertfeinpartikeln ist vorzugsweise 0,001 bis 1,0 Gew.-%, bevorzugter 0,03 bis 0,5 Gew.-%.
Die Zeit zum Zugeben der Inertfeinpartikel ist nicht besonders begrenzt solange es geschieht bevor ein Folie aus dem Polyester (A) ausgebildet wird, zum Beispiel beim Polymerisationszustand oder zum Zeitpunkt der Folienbildung.
Die axial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung hat einen endothermischen Peak mit einer endothermen Energie von wenigstens 0,4 mJ/mg bei einer Temperatur von 110 bis 160°C. Die Anwesenheit dieses endothermen Peaks und die Menge der endothermen Energie davon werden durch ein Differenz-Scan-Kalorimeter bestätigt (kann hiernach als DSC abgekürzt werden). Dieser endotherme Peak ist verschieden von einem Peak, der die Hitze einem Kristallschmelzen anzeigt. Da die Folie hervorragend in der Deformationsbeständigkeit bei hoher Temperatur ist, wenn sowohl die Temperatur, bei welcher der endotherme Peak erscheint als auch die Menge der endothermen Energie innerhalb der obigen Bereiche sind, arbeite ein Membranschalter geeignet bei seiner Verwendung bei hohen Temperaturen. Die Menge der endothermen Energie ist vorzugsweise wenigstens 0,5 mJ/mg, bevorzugter 0,5 bis 4,0 mJ/g. Der endotherme Peak liegt vorzugsweise in dem Temperaturbereich von 115 bis 155°C vor.
Die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise eine Dichte von 1,345 bis 1,370 g/cm³, bevorzugter 1,350 bis 1,365 g/cm³. Wenn die Dichte kleiner als 1,345 g/cm³ ist, wird die Gewinnung der Folie aus der Deformation, die hervorgerufen wird durch wechselndes Pressen und Loslassen eines Membranschalters, der aus die Folie ausgebildet ist, gering und der Membranschalter versagt nachteilig leicht. Andererseits, wenn die Dichte größer als 1,370 g/cm³ ist, wird die Kristallinität zu hoch, mit dem Ergebnis, dass die Steifheit der Folie verloren geht. Daher ist die Folie nicht als Grundfolie für einen Membranschalter bevorzugt.
Die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise eine Deformationsverstärkung von 0,070 % oder weniger in einer gewünschten Richtung, zum Beispiel Längsrichtung (MD) oder Querrichtung (TD) nachdem sie unter eine Last von 0,75 kg/mm² bei 80°C für 30 Stunden platziert wurde. Wenn die Deformationsverstärkung größer als 0,070 % ist, wird die Plastikdeformation der Folie zur Zeit des Pressens des Membranschalters breit, die auf der Folie bei einer hohen Temperatur ausgebildet wird, wodurch die Handhabungsgenauigkeit des Membranschalters geneigt ist, bei seinem Betrieb bei hohen Temperaturen Störungen zu haben. Die Deformationsverstärkungen sowohl in Längsrichtung (MD) als auch in Querrichtung (TD) ist vorzugsweise 0,065 % oder weniger, insbesondere vorzugsweise 0,060 % oder weniger.
Der biaxial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise eine Restdeformation von 0,090 % oder weniger in einer gewünschten Richtung, zum Beispiel Längsrichtung (MD) oder Querrichtung (TD), nachdem er unter einer Last von 0,75 kg/mm² bei 80°C für 30 Stunden platziert ist und nachdem die Last entfernt worden ist. Wenn die Restdeformation größer als 0,090 % ist, verbleibt die Deformation der Folie selbst nachdem die Belastung an dem Membranschalter, der aus der Folie ausgebildet ist, entfernt wird, wodurch die Handhabungsgenauigkeit des Membranschalters geneigt ist, Störungen zu haben.
Die Restdeformation in sowohl Längsrichtung (MD) als auch Querrichtung (TD) ist bevorzugter 0,085 % oder weniger, insbesondere bevorzugt 0,080 % oder weniger.
Die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise 1 % Streckbeanspruchung von 4,5 bis 7,0 kg/mm² in einer gewünschten Richtung, zum Beispiel Längsrichtung (MD) oder Querrichtung (TD).
Wenn die 1 % Streckbeanspruchung kleiner als 4,5 kg/mm² ist, neigt die Ungleichförmigkeit der Dicke der Folie dazu groß zu werden, aufgrund von ungenügender Foliesteifheit oder ungenügendem Strecken, wodurch instabile Bedingungen zur Bearbeitung eines Membranschalters hervorgerufen werden.
Eine Folie mit 1 % Streckbeanspruchung von mehr als 7,0 kg/mm² wird leicht zerbrochen und häufig bei Folienbildung, wodurch Bildungseigenschaften unbefriedigend werden und die Produktivität geneigt ist abzusinken.
Die 1 % Streckbeanspruchung in sowohl Längsrichtung (MD) als auch Querrichtung (TD) ist bevorzugter 4,7 bis 6,8 (kg/mm²).
Die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise ein Young's Modul von 400 bis 700 kg/mm² in zwei Richtungen, die sich bei rechtem Winkel überschneiden, zum Beispiel Längsrichtung (MD) und Querrichtung (D). Wenn das Young's Module kleiner als 400 kg/mm² sind, wird die Steifheit der Folie ungenügend.
Wenn das Young's Modul größer als 700 kg/mm² ist, wird es wahrscheinlich, dass Delaminierung zum Zeitpunkt des Schneidens der Folie oder Abblättern auftritt und geneigt ist in großem Ausmaß erzeugt zu werden. Obwohl der Unterschied zwischen Young's Modulen in beiden Richtungen nicht besonders begrenzt ist, sind 150 kg/mm² oder weniger bevorzugt.
Der biaxial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise einen Brechungsindex in Dickerichtung von 1,490 bis 1,530, bevorzugter 1,495 bis 1,520. Wenn der Brechungsindex in Dickerichtung geringer als 1,490 ist, treten Abgratungen oder Brüche häufig auf, gebildet durch Lochen oder Schneiden der Folie, wodurch ihre Bearbeitbarkeit nachteilig gestört wird. Andererseits, wenn der Brechungsindex in Dickerichtung größer als 1,530 ist, wird Ungleichförmigkeit in der Dicke der Folie größer werden, wodurch Falten (Rillen) direkt auf der Oberfläche der Folie nachteilig gebildet werden.
Die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung zeigt vorzugsweise eine Feuchtigkeits-Dampf-Übertragung von 0,03 bis 0,035 g/m²·mm 24 h, bevorzugter 0,05 bis 0,30 g/m²·mm·24 h. Wenn die Feuchtigkeits-Dampf-Übertragung höher als 0,35 g/m²·mm·24 h ist, tritt Wasserdampf leicht in den Schalter ein. Wenn Wasserdampf in den Schalter eintritt und der Schalter einer hohen Temperatur und hohen Feuchtigkeitsumgebung ausgesetzt wird und dann eine Niedrigtemperaturumgebung kann Tau in dem Schalter kondensiert werden und der Schalter kann nachteilig versagen.
Die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung hat einen Wärmeschrumpffaktor von 0,20% oder weniger, bevorzugter 0,15% oder weniger in einer gewünschten Richtung, z.B. Längs- oder Querrichtung, wenn bei 150°C für 30 Minuten geheizt. Wenn der Wärmeschrumpffaktor größer als 0,20 % nach einer 30-minütigen Wärmebehandlung bei 150°C liegt, ist die Betätigungsgenauigkeit de Schalters geneigt, zu stören aufgrund einer großen Größenänderung und die Flachheit der Folie wird ebenso nachteilhaft vermindert.
Der Unterschied des Wärmeschrumpffaktors zwischen den beiden Richtungen, die bei rechtem Winkel sich überschneiden, ist vorzugsweise 0,10 % oder weniger, um eine Verminderung der Flachheit zu vermeiden.
Die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise einen Ebenenorientierungskoeffizient von 0,242 bis 0,270. Wenn der Ebenenorientierungskoeffizient kleiner als 0,242 ist, wird die Ungleichförmigkeit in der Dicke der Folie groß, wodurch Falten (Rinnen) leicht an der Oberfläche der Folie gebildet werden. Andererseits, wenn der Ebenenorientierungskoeffizient größer als 0,270 ist, treten Abgratungen oder Brüche häufig auf, gebildet durch Lochen der Folie, wodurch die Bearbeitbarkeit gestört wird.
Der Ebenenorientierungskoeffizient ist vorzugsweise 0,245 bis 0,265.
Die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise eine Mittellinienoberflächenrauheit (Ra) von 5 bis 200 nm, bevorzugter 7 bis 150 nm. Wenn die Oberflächenrauheit (Ra) kleiner als 5 nm ist, degradiert die Schlüpfrigkeit der Folie, wodurch Blockieren zwischen Folien häufig auftritt, wenn die Folie um eine Rolle gewickelt wird und Kratzer werden häufig durch Tragen der Rolle beim Laufen der Folie gebildet.
Die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise eine Dicke von 12 bis 250 μm. Die Dicke ist bevorzugter 25 bis 250 μm, insbesondere bevorzugt 50 bis 200 μm vom Gesichtspunkt der Folienstärke und Flexibilität.
Die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung hat eine Dickeungleichförmigkeit von 10 % oder weniger. In anderen Worten ist die Dickeungleichförmigkeit 10 % oder weniger, d.h. ± 5 % der Dicke der Folie. Wenn eine Folie mit einer Dickeungleichförmigkeit von mehr als ± 5 % als Grundmaterial für einen Membranschalter verwendet wird, werden die Intervalle zwischen Schaltungen nicht konstant werden aufgrund der Dickeungleichförmigkeit, selbst wenn die Schalter in der gleichen Weise entworfen und hergestellt werden, wodurch die Handhabungsbedingung sich bei jedem Schalten nachteilig unterscheidet. Speziell wenn die Folie für einen Membranschalter zum Regeln des Aufblasdruckes eines Autoairbags verwendet wird, ist Dickeungleichförmigkeit ein extrem wichtiger Faktor, da die Fehlfunktion des Schalters direkt das Leben von Menschen gefährdet.
Die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung kann durch ein Verfahren erzeugt werden, welches das Unterziehen einer biaxial ausgerichteten Polyesterfolie umfasst, die aus einem Polyester (A) hergestellt ist, der wenigstens 80 Mol.-% Ethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat-Wiederholungseinheiten enthält, in Übereinstimmung mit einem an sich bekannten Verfahren unter die folgenden Schritte in der genannten Reihenfolge:

(1) Schritt des Heizens der Folie bei einer Temperatur von 150 bis 180°C für 1 bis 5 Stunden unter keiner Beanspruchung; und
(2) Schritt des Heizens der Folie in einem abgerollten oder aufgerollten Zustand bei einer Temperatur von 80 bis 122°C für 5 bis 200 Stunden.

Das obige an sich bekannte Verfahren umfasst zum Beispiel eines, welches das Strecken einer ungestreckten Folie des Polyesters (A) für 2,0- bis 5,0-mal, vorzugsweise 2,2- bis 4,3-mal in Längs- und Querrichtungen bei einer Temperatur von Tg bis (Tg + 60)°C und unter Hitzesetzen der biaxial ausgerichteten Folie bei einer Temperatur von (Tg + 70) bis (Tg + 140)°C, vorzugsweise (Tg + 80) bis (Tg + 137)°C, insbesondere bevorzugt (Tg + 100) bis (Tg + 133)°C für 1 bis 100 Sekunden umfasst. Das Strecken kann mit gewöhnlich verwendeten Mitteln unter Verwendung einer Rolle oder einer Heißluftapparatur durchgeführt werden. Die Folie kann in Längs- und Querrichtungen gleichzeitig oder sequenziell gestreckt werden.
Eine Entspannungsbehandlung kann weiterhin ausgeführt werden. In diesem Fall wird die Entspannungsbehandlung vorzugsweise ausgeführt, nachdem sie unter hitzegesetzt ist und bevor die Folie um eine Rolle herum aufgewunden wird. Die Entspannungsbehandlungsverfahren umfassen eines, welches das Abschneiden beider Endteile der Folie in der Heizzone und das Erniedrigen der Abgabegeschwindigkeit der Folie bei einer Temperatur höher als Tg und niedriger als die Schmelztemperatur der Folie umfasst, eines, welches das Heizen der Folie mit einer IR-Heizung zwischen zwei Tragrollen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten umfasst, eines, welches das Vermindern der Geschwindigkeit einer Heiz- und Tragrolle umfasst, nachdem die Folie über die Heiz- und Tragrolle befördert ist, eines, welches das Erniedrigen der Aufnahmegeschwindigkeit unterhalb der Zufuhrgeschwindigkeit umfasst, während der Folie über eine Düse zum Ausblasen von Heißluft nach Unterhitzesetzen befördert wird, eines, welches das Befördern der Folie über eine Heiz- und Tragrolle umfasst, nachdem die Folie miteiner Folienbildungsmaschine aufgewunden ist und vor einer Hitzebehandlung bei einer Temperatur kleiner als Tg, um die Geschwindigkeit der Tragrolle zu vermindern, oder eines, welches ein Erniedrigen der Rollgeschwindigkeit nach einer Heizzone, unter die Rollgeschwindigkeit vor der Heizzone umfasst, während die Folie durch einen Heizofen oder eine Heizzone mit einer IR-Heizung befördert wird. Jedes der obigen Verfahren kann verwendet werden. Auf jeden Fall wird die Entspannungsbehandlung durch Erniedrigen der Aufnahmegeschwindigkeit von 1,0 bis 10 % unterhalb der Zufuhrgeschwindigkeit durchgeführt.
Die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie, hergestellt durch das obige Verfahren, das bekannt ist, wird den obigen Schritten (1) und (2) in der genannten Reihenfolge unterzogen. Hingegen kann nur Schritt (2) ausgeführt werden, wenn der Wärmeschrumpffaktor der Folie, welche der obigen Entspannungsbehandlung unterzogen worden ist, 0,20 % oder weniger in beiden Längs- und Querrichtungen ist, nachdem sie auf eine Temperatur von 150°C für 30 Minuten erhitzt wurde.
Bei dem obigen Schritt (1) wird der Folie unter keiner Beanspruchung bei einer Temperatur von 150 bis 180°C für 1 bis 5 Stunden erhitzt. Nach der Hitzebehandlung von Schritt (1) wird die Folie vorzugsweise auf eine Temperatur von (Tg der Folie – 40) bis (Tg der Folie – 5)°C bei Temperaturverminderungsgeschwindigkeit (graduelles Kühlen) von 3 bis 25°C/h gekühlt.
Bei dem obigen Schritt (2) wird die Folie, welche dem Schritt (1) oder der obigen Entspannungsbehandlung unterzogen worden ist, weiter ohne Beanspruchung bei einer Temperatur von 80 bis 122°C für 5 bis 200 Stunden geheizt.
Diese Wärmebehandlung wird vorzugsweise bei einer Temperatur Tg (Glasübergangstemperatur der Polyesterfolie) bis (Tg – 40)°C durchgeführt. Wenn die Hitzebehandlungstemperatur kleiner als (Tg – 40)°C ist, ist eine sehr lange Hitzebehandlungszeit erforderlich, um Deformationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen zu entwickeln, wodurch die Produktionseffizienz nachteilig vermindert wird. Anderseits wenn die Hitzebehandlungstemperatur höher als Tg der Folie ist, ist die Folie nicht geeignet zur Verwendung als Folie für einen Membranschalter, da sie geringe Deformationsbeständigkeit hat. Die Hitzebehandlungszeit ist vorzugsweise 5 bis 200 Stunden, bevorzugter 8 bis 170 Stunden unter dem Aspekt der Produktionseffizienz.
Die Hitzebehandlung des Schritts (2) kann zu jedem Zeitpunkt des Produktionsverfahrens eines Membranschalters nach dem Schritt (1) durchgeführt werden. Wenn die Folie einer Temperatur höher als der Hitzebehandlungstemperatur nach dem Schritt (2) ausgesetzt wird, wird die Wirkung der Hitzebehandlung weitgehend verloren.
Daher wird die Folie vorzugsweise bei einer Temperatur geringer als der Hitzebehandlungstemperatur nach Schritt (2) gehandhabt.
Der Schritt (2) kann nach dem Trocknungsschritt nach Drucken bei dem Produktionsverfahren eines Membranschalters durchgeführt werden. Wenn eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur größer als Tg der Folie in diesem Trocknungsschritt durchgeführt werden muss, wird die Folie vorzugsweise graduell von der Hitzebehandlungstemperatur des Trocknungsschrittes vor Schritt (2) gekühlt. Das Wärmebehandlungsverfahren des Schrittes (1) ist zum Beispiel, welches das Heizen der Folie in einem Ofen in abgerolltem Zustand umfasst, eines, welches das Heizen der Folie durch ihr Befördern über eine Heizrolle oder durch eine Heizzone mit einer IR-Heizung bei extrem niedriger Geschwindigkeit oder dergleichen umfasst. Das Verfahren ist hingegen nicht auf diese begrenzt.
Das Hitzebehandlungsverfahren des Schritts (2) ist zum Beispiel eines, welches das Heizen der Folie in einem Ofen in einem aufgerollten oder abgerollten Zustand nachdem die Folie gebildet ist, umfasst, eines, welches das Heizen der Folie in einem Ofen in einem aufgerollten oder abgerollten Zustand umfasst, nachdem Elektroden oder ein Beabstandungsmittel auf der Folie platziert ist, eines, welches das Heizen der Folie in einem Ofen umfasst, nachdem der Schalter zusammengebaut ist, oder dergleichen. Das Verfahren ist hingegen nicht auf diese begrenzt.
Die biaxial ausgerichtete Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung kann vorteilhaft eine Grundfolie für einen Membranschalter sein.
Der unter Verwendung der biaxial ausgerichteten Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung hergestellte Membranschalter wird zum Beispiel in einen Autositz eingebettet. Insbesondere in einem Auto, das mit einem Airbag ausgerüstet ist, ist der Membranschalter vorteilhaft, wenn er in einem Sitz eingebettet ist, um den Betrieb (insbesondere Aufblasgeschwindigkeit) des Airbags einzustellen oder vorteilhafter, wenn als ein Membranschalter verwendet mit sowohl einer Drucksensorfunktion als auch einer Startschalterfunktion. Das heißt, Membranschalter, welche unter einem Sitz verstreut sind oder welche völlig den Sitzbereich eines normalen Erwachsenen bedecken, werden durch Schalten eingeschaltet, um das Aufblasgeschwindigkeitskontrollsystem eines Airbags zu aktivieren, wenn eine Person sitzt. Die Anzahl kontaktierter Schalter oder Gesamtkontaktflächen von Schaltern wird gemäß dem Gewicht einer sitzenden Person geändert und jeder der Membranschalter hat zwei Funktionen, welche ein Startschalter und ein Gewichtsdetektionsdrucksensor sind, in einem System, welches die Aufblasgeschwindigkeit eines Airbags durch Detektieren der Anzahl kontaktierter Schalter oder dem Kontaktbereich verwendet, um das Gewicht der sitzenden Person einzuschätzen. Daher ist es möglich, die Aufblasgeschwindigkeit eines Airbags einzustellen, welcher zum Zeitpunkt eines Autozusammenstoßes durch Unterscheidung zwischen einem Erwachsenen und einem Kind mit dem Membranschalter der vorliegenden Erfindung arbeitet, welcher die Funktion eines Drucksensors zum Detektieren des Gewichts einer Person hat.
Beispiele
Die folgenden Beispiele werden angegeben, um die vorliegende Erfindung weiter zu veranschaulichen.
(1) Messung der Reinheit von Ethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat
Nachdem eine Folienprobe in einem Messungslösungsmittel (CDCl₃: CF₃COOD = 1:1) gelöst ist, wird eine ¹H-NMR Messung ausgeführt und die Reinheit von Ethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat wird aus dem Integralverhältnis der erhaltenen Signale berechnet.
(2) Glasübergangstemperatur (Tg)
Diese wird durch differenzielles Scannen des Kalorimeters DSC220 von Seiko Instruments Inc. unter den folgenden Bedingungen gemessen.
Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit: 20°C/min
Probemenge: 10 mg
gemessen in einem Stickstoffgasstrom.
Die Probe wird geheizt und geschmolzen unter den obigen Bedingungen, abgeschreckt und erneut unter den obigen Bedingungen gemessen.
(3) Endotherme Spitzentemperatur, Menge an endothermer Energie
Diese werden unter Verwendung des differenziell scannenden Kalorimeters DSC220 von Seiko Instruments Inc. unter folgenden Bedingungen gemessen:
Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit: 20°C/min
Probemenge: 10 mg
gemessen in einem Stickstoffgasstrom.
Das endothermische Verhalten der Folienprobe, wenn sie erhitzt und geschmolzen wird, wird unter den obigen Bedingungen mit erster Ableitung und zweiter Ableitung analysiert, um eine Temperaturspitze zu bestimmen.
An diesem Punkt wird die Menge an endothermer Energie aus einem Bereich einer endothermen Stelle auf dem entsprechenden DSC-Diagramm erhalten. Der Bereich ist ein Bereich bzw. eine Fläche einer endothermen Seite, welche zu der endothermen Seite von der Grundlinie durch Temperaturerhöhung geschoben wird und zeigt einen Peak bei fortschreitender Temperaturerhöhung und kehrt dann zur Grundlinie zurück. Die Fläche (A) wird erhalten durch Verknüpfen der Wärmeabsorptionsstarttemperaturposition zur Hitzeabsorptionsendtemperaturposition mit einer geraden Linie. Die Fläche von In (Indium) wird mit der obigen Menge einer Probe unter denselben DSC-Messbedingungen gemessen und die Menge an endothermer Energie wird aus der folgenden Gleichung basierend auf der Bedingung erhalten, dass dieser Bereich
(B) 28,5 mJ/mg ist. Menge an endothermer Energie = (A/B) × 28,5 (mJ/mg)
(4) Young's Module
Die Folie wird auf eine Breite von 10 mm und eine Länge von 150 mm geschnitten und die Folienprobe wird mit einem Instrontyp Universalspannungstester bei einem Spannintervall von 100 mm, Zuggeschwindigkeit von 10 mm/min und Fortschrittsgeschwindigkeit von 500 mm/min gezogen. Young's Module werden aus der Tagente von einem ansteigenden Teil der erhaltenen Belastungszugkurve berechnet.
(5) Brechungsindex in Dickerichtung
Der Brechungsindex in einer Foliendickerichtung wird erhalten unter einer Na-D-Strahlung und eines Abbe-Refraktormeters (von Atago Co., Ltd.) bei 25°C. Die Folienprobe wird für sowohl Vorder- als auch Rückseiten gemessen und das Mittel der Messwerte wird als Brechungsindex in Dickerichtung (nz) genommen.
(6) Wärmeschrumpffaktor
Die Folie wird in einem Ofen gehalten, der bei 150°C für 30 Minuten ohne Beanspruchung gehalten wird und die Größenänderung der Folie vor und nach Heizen wird berechnet aus dem folgenden Ausdruck als Wärmeschrumpffaktor. Wärmeschrumpffaktor (%) = ((L0 – L)/L0) × 100

L₀:: Abstand zwischen Eichmarkierungen vor dem Heizen
L:: Abstand zwischen Eichmarkierungen nach dem Heizen.

(7) intrinsische Viskosität
Diese wird bei 25°C in o-Chlorphenol als Lösungsmittel gemessen (Einheit: dl/g).
(8) Faltliniendelaminierungsweißungsverhältnis
Die Folie wird auf eine Größe von 80 mm × 80 mm geschnitten und die erhaltene Folienprobe wird weich in zwei Stücke von Hand gefaltet und mit einem vorbestimmten Druck P1 (kg/cm²) durch eine Pressmaschine für 20 Sekunden gepresst. Die gepresste Folie wird dann aufgefaltet auf ihre Originalform von Hand und mit einem Druck P2 (kg/cm²) für 20 Sekunden gepresst. Danach wird die Probe herausgenommen und die Längen (mm) der weiß gewordenen Teile, die an der Falte erscheinen, werden gemessen und zusammengezählt.
Neue Folienproben werden gefaltet mit P1 = 4,2, 6,3, 8,4 und 10,5 (kg/cm²), jeweils, und aufgefaltet mit P2 = 1,26 (kg/cm²) und die obige Messung wird für jede der neuen Folienproben gemacht.
Der Anteil des Mittels der zusammengezählten Längen (mm) von weiß gewordenen Teilen bei jedem Druck zur Gesamtlänge der Falte (80 mm) wird als ein Faltliniendelaminierungsweißungsverhältnis genommen und dieser Wert wird als ein Index verwendet, der anzeigt, wie leicht die Delaminierung der Folie auftritt. Faltliniendelaminierungsweißungsverhältnis (%) = (Gesamtlängen weiß gewordener Teile (mm)/(80 mm × 4)) × 100
(9) Dichte
Diese wird durch ein Sink-Auftriebs-Verfahren bei 25°C in einem Dichtegradienten gemessen, der unter Verwendung einer wässrigen Lösung von Calciumnitrat als Lösungsmittel erhalten wird.
(10) Durchschnittliche Mittellinienrauheit (Ra)
Sowohl Vorder- als auch Hinterflächen der Folie werden gemessen durch ein Oberflächenrauheitsmessgerät (SURFCOM 111A von Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) und das Mittel der Messwerte wird berechnet und als Oberflächenrauheit genommen.
(11) Vergrößerung der Deformation, Verhältnis von Restdeformation
Diese werden gemessen durch den Thermo Mechanical Analyzer TMA/SS120C von Seiko Instruments Inc. unter den folgenden Bedingungen.
Temperatur: 80°C
Belastung: 0,75 kg/mm²
Belastungszeit: 30 Stunden
Probenbreite: 4 mm
Probenlänge (Spannintervall): 15 mm
Die obige Last wird auf die Folienprobe bei der obigen Temperatur angewandt, für einen vorbestimmten Zeitraum (30 Stunden) gehalten und dann entfernt. Der Betrag an Deformation (S₁) der Folie, wenn die Belastung beginnt, angewandt zu werden, der Betrag an Deformation (S₂), nachdem die Last für einen vorbestimmten Zeitraum angewandt worden ist, und der Betrag an Deformation (S₃) unmittelbar nachdem die Last entfernt worden ist, werden ausgelesen, um den Anstieg bei Deformation zu erhalten, nachdem die Last für einen vorbestimmten Zeitraum angewandt worden ist und den Betrag an Restdeformation, nachdem die Last entfernt worden ist. Die Verhältnisse der erhaltenen Werte zur Länge der Probe (S₀ = Spannintervall) vor der Anwendung der Belastung werden durch die folgenden Ausdrücke erhalten und als Deformationsvergrößerung und Betrag an Restdeformation genommen. Deformationsvergrößerung (%) = (S2 – S1) × 100/S0 Menge an Restdeformation (%) = S3 × 100/S0
(12) 1 % Streckbeanspruchung (F1 Wert)
Die Folie wird auf eine Breite von 10 mm und eine Länge von 150 mm geschnitten und die erhaltene Folienprobe wird durch einen Instrontyp Universalspannungstester bei einem Spannintervall von 100 mm, einer Zuggeschwindigkeit von 10 mm/min und einer Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 500 mm/min ausgezogen. Die Belastung der Folie zum Zeitpunkt von 1 % Erstreckung wird von der Lasterstreckungskurve ausgelesen, die durch Ausführen von Messungen bei sowohl MD als auch TD der Folie erhalten und durch die ursprüngliche Querschnittsfläche geteilt wird. Der erhaltene Wert wird als 1 % Streckbeanspruchung (kg/mm²) genommen.
(13) Ebenenorientierungskoeffizient (ns)
Die Brechungsindizes in Längsrichtung (MD), Querrichtung (TD) und Dickerichtung (z) der Folie werden unter Verwendung eines Abbe-Refraktometers (von Atago Co., Ltd.) und einer Na-D-Strahlung bei 25°C erhalten. Die Vorder- und Rückoberflächen der Folienprobe werden gemessen und die Mittel der Messwerte werden als Brechungsindizes in Längs-, Quer- und Dickerichtungen genommen. Die Doppelbrechung und der Ebenenorientierungskoeffizient (ns) werden aus den folgenden Ausdrücken berechnet. Doppelbrechung (Δn) = nMD – nTD Ebenenorientierungskoeffizient (ns) – {(nMD + nTD)/2} – nz(In diesen Ausdrücken ist nMD ein Brechungsindex in einer Längsrichtung, nTD ist ein Brechungsindex in einer Querrichtung und nz ist der Brechungsindex in einer Dickerichtung.)
(14) Dicke und Dickeungleichförmigkeit
Die Dicke der Folie wird mit einem Elektronenmikrometer (K-312A) von Anritsu Co., Ltd. über eine Länge von 2 m in sowohl Längs- als auch Querrichtungen bei einem Nadeldruck von 30 g und einer Laufgeschwindigkeit von 25 (mm/s) gemessen, um ein kontinuierliches Dickediagramm zu erhalten. Die Maximaldicke und die Minimumdicke werden aus diesem Diagramm ausgelesen.
Weiterhin wird die Dicke derselben Probe aus ihrer Breite (cm), Länge (cm), Gewicht (g) und Dichte (g/cm³) basierend auf dem folgenden Ausdruck berechnet und als Durchschnittsdicke genommen.
Das Verhältnis der Differenz zwischen der Maximumdicke und der Minimumdicke zum Durchschnitt der Dicke wird berechnet aus den folgenden zwei Ausdrücken und als Dickeungleichförmigkeit genommen. Durchschnittsdicke (μm) = (Gewicht/(Breite × Länge × Dichte)) × 10.000 Dickeungleichförmigkeit (%) = ((Maximumdicke – Minimumdicke)/Durchschnittsdicke) × 100
(15) Funktionalitätsbewertung des Membranschalters
Ein vorbestimmter Druck wird auf den Membranschalter bei 80°C für 96 Stunden angewandt. Nachdem die Temperatur auf 25°C mit dem obigen Druck beibehalten vermindert ist, wird der Druck entfernt. Die Messung von jeder Probe wird bei n = 50 durchgeführt. Nachdem der Druck entfernt ist, wird die Wahrscheinlichkeit (Nummer von Proben, deren Schalterteile voneinander getrennt sind/50) × 100 %) berechnet aus der Anzahl von Proben, deren Teile voneinander mit den Schalterteilen ausgeschaltet und getrennt sind und basierend auf den folgenden drei Abstufungen bewertet.

O:: gut (Wahrscheinlichkeit von 95 % oder mehr)
Δ:: brauchbar (Wahrscheinlichkeit von 80 % oder mehr)
X:: unbrauchbar (Wahrscheinlichkeit von weniger als 80 %)

(16) Folienbildungseigenschaften
Der Folienbildungszustand wird beobachtet, um Folienbildungseigenschaften basierend auf den folgenden Kriterien zu bewerten.

: Die Folie ist ungebrochen und sehr stabile Folienbildung ist möglich.
O:: Die Folie ist kaum gebrochen und stabile Folienbildung ist möglich.
X:: Die Folie ist häufig gebrochen und Folienbildung ist instabil.

(17) Handhabungseigenschaften
Die Handhabungseigenschaften der Folie werden basierend auf den folgenden Kriterien bewertet.

O:: Kein Blockieren tritt auf und die Handhabungseigenschaften sind befriedigend.
X:: Blockierhandhabungseigenschaften sind unbefriedigend.

(18) Bearbeitbarkeit
Die Bearbeitbarkeit der Folie zum Zeitpunkt des Bearbeitens der Folie für einen Membranschalter wie Perforation, Lochbarkeit und Flachheit werden basierend auf den folgenden Kriterien bewertet.

: Perforation und Lochbarkeit sind sehr gut, die Form des Schnittendes der Folie ist gut und die Flachheit der Folie, nachdem ein leitender Klebstoff oder Kohlepaste getrocknet ist, sind hoch.
O:: Die Form des Schnittendes der Folie kann leicht verschlechtert sein oder die Flachheit der Folie, nachdem ein leitender Klebstoff oder Kohlepaste getrocknet ist, kann gering sein, aber es gibt kein praktisches Problem.
X:: Perforation und Lochbarkeit sind schlecht, die Form des Schnittendes ist schlecht oder die Flachheit der Folie, nachdem ein leitender Klebstoff oder Kohlepaste getrocknet ist, sind gering, so dass ein defektes Produkt erhalten wird.

Beispiel 1
Polyethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat, welches 0,2 Gew.-% Silicapartikel mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,3 μm enthält und welches eine intrinsische Viskosität von 0,60 hat, wurde aus einer Schlitzdüse schmelzextrudiert und verfestigt durch Kühlen auf einer Gießtrommel, um eine unausgestreckte Folie zu bilden.
Diese unausgestreckte Folie wurde auf 3,6-mal in Längsrichtung (mechanische Achsenrichtung) und auf 3,8-mal in Querrichtung (breitseitige Richtung) sequenziell gestreckt und unter Wärme gesetzt, um eine 75 μm dicke biaxial orientierte Folie zu bilden, welche dann um eine Rolle gewunden wird. Danach wird der gerollte Folie einer Entspannungsbehandlung unterzogen, indem die Rollengeschwindigkeit nach einer Heizzone 1 % niedriger als die Rollengeschwindigkeit vor der Heizzone gesetzt wird, während sie durch die Heizzone mit einer IR-Heizung befördert wird.
Nachdem die biaxial orientierte Folie bei 150°C für 30 Minuten stehen gelassen wurde, fand man, dass sie Wärmeschrumpffaktoren von 0,05 % in einer Längsrichtung und 0,02 % in einer Querrichtung, eine intrinsische Viskosität von 0,55 dl/g, eine Dichte von 1,359 g/cm³, einen Brechungsindex in Dickerichtung von 1,498 und einen Young's Modul in Längs- und Querrichtungen von 640 kg/mm² hat.
Die Folienprobe von 1,000 mm Breite und 2,000 m Länge wurde aus der erhaltenen biaxial orientierten Folie ausgeschnitten und um eine 165 mm Durchmesserrolle gewunden, um die Proberolle herzustellen. Die Proberolle wurde einer Hitzebehandlung durch Erhöhen der Temperatur auf 115°C über 24 Stunden unterzogen, wobei diese Temperatur für 24 Stunden gehalten wurde, und Vermindern der Temperatur auf Raumtemperatur über 24 Stunden. Es wurde durch DSC beobachtet, dass die hitzebehandelte Folie eine endotherme Spitze sowie eine Spitze zeigte, die Kristallschmelzwärme zeigt. Die Temperaturspitze war 135°C und die Menge an endothermer Energie war 1,0 mJ/mg.
Ein Silberpaste oder Kohlepaste wurden auf diese PEN-Basisfolie siebgedruckt, um einen Leiterschaltkreis zu bilden sowie jeweils gedruckte Kontaktpunkte (Elektroden) und bei 100°C für 20 Minuten getrocknet, um ein Blatt für einen Schalter herzustellen. Ein folienförmiges Styrol-Butadien-Harz wurde als ein Kleber verwendet, um zwei der Blätter zusammenzulaminieren und als ein Beabstandungsmittel für einen Membranschalter.
Vergleichsbeispiel 1
Eine Folie wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 gebildet, um einen Membranschalter zu erhalten, außer, dass eine Hitzebehandlung nicht bei einer Temperatur niedriger als Tg der Folie ausgeführt wurde und höher als (Tg – 40)°C in jedem Zustand des Zusammenbaus des Membranschalters, nachdem die gebildete Folie um eine Rolle gewunden wurde. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Folie war bei Deformationsbeständigkeit schlecht als Folie für einen Membranschalter und die Funktionalität des Membranschalters war unbefriedigend.
Vergleichsbeispiel 2
Eine Folie wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 gebildet, um einen Membranschalter zu erhalten, außer, dass eine Hitzebehandlung bei 70°C für 100 Stunden durchgeführt wurde, nachdem die Folie um eine Rolle gewunden wurde. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Folie war unbefriedigend hinsichtlich Deformationsbeständigkeit als Folie für einen Membranschalter.
Vergleichsbeispiel 3
Eine Folie wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 gebildet, um einen Membranschalter zu erhalten, außer, dass eine Wärmebehandlung bei 140°C für 24 Stunden ausgeführt wurde, nachdem die Folie um eine Rolle gewunden wurde. Die Auswertung der Ergebnisse ist in der Tabelle 1 gezeigt. Die Folie war unbefriedigend hinsichtlich Deformationsbeständigkeit als Folie für einen Membranschalter.
Beispiel 7
Nachdem eine Esteraustauschreaktion durchgeführt wurde zwischen 100 Teilen Dimethyl-2,6-Naphthalindicarboxylat und 60 Teilen Ethylenglykol in Anwesenheit von 0,03 Teilen Manganacetattetrahydrat als Esteraustauschkatalysator in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durch Zugabe von 0,2 Gew.-% sphärischen Silicapartikeln mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 0,3 μm als Gleitmittel, wurden 0,023 Teile Trimethylphosphat zugegeben, um die Esteraustauschreaktion im Wesentlichen zu beenden.
Danach wurden 0,024 Teile Antimontrioxid zugegeben und eine Polymerisationsreaktion wurde bei einer hohen Temperatur und einem hohen Vakuumgrad in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durchgeführt, um Polyethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat (PEN Tg = 122°C) mit einer intrinsischen Viskosität von 0,62 dl/g zu erzeugen. Dieses Silicapartikel-haltige PEN wurde schmelzextrudiert aus einer Schlitzdüse und verfestigt durch Kühlen auf einer Gießtrommel, um eine unausgestreckte Folie zu erzeugen.
Diese unausgestreckte Folie wurde auf 3,5-mal in Längsrichtung (mechanische Achsenrichtung) und auf 3,7-mal in Querrichtung (Breitseitenrichtung) sequenziell gestreckt und unter Hitze eine 100 μm dicke biaxial ausgerichtete Folie zu erzeugen, welche dann um eine Rolle gewunden wurde. Die aufgerollte Folie wurde danach einer Entspannungsbehandlung unterzogen durch Erniedrigen der Rollgeschwindigkeit nach einer Heizzone 0,2 % unter die Rollgeschwindigkeit vor der Heizzone, während sie durch die Heizzone mit einer IR-Heizung befördert wurde.
Die biaxial ausgerichtete Folie wurde abgerollt, probegenommen und einer Hitzebehandlung bei 170°C für 1 Stunde unterzogen.
Eine Silberpaste und eine Kohlepaste wurden auf diesen PEN-Grundfolie siebgedruckt, um einen Leiterkreis zu bilden sowie aufgedruckte Kontaktpunkte (Elektroden), jeweils, und getrocknet bei 100°C für 20 Minuten, um ein Blatt für einen Schalter zu erzeugen. Ein folienartiges Styrol-Butadien-Harz wurde als Klebstoff um zwei der Blätter aneinander zu laminieren und Beabstandungsmittel für einen Membranschalter verwendet.
Nachdem der Membranschalter zusammengebaut war, wurde der Schalter erhitzt in einem Ofen, der bei 115°C für 24 Stunden gehalten wurde.
Bewertungsergebnisse der physikalischen Eigenschaften der biaxial ausgerichteten Folie und der Funktionalität des Membranschalters sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Beispiele 8 und 9
Folien wurden in derselben Weise wie in Beispiel 7 gebildet, außer, dass eine Hitzebehandlungstemperatur oder -zeit nach dem Zusammenbau des Schalters wie in Tabelle 2 gezeigt geändert wurden. Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 10
Eine Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 7 ausgebildet, außer, dass eine Hitzbehandlung bei einer Temperatur niedriger als Tg war, durchgeführt wurde, bevor ein Schaltkreis und Elektroden aufgedruckt wurden. Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 11
Nachdem ein Schaltkreis und Elektroden aufgedruckt wurden und bei 150°C für 5 Minuten in Beispiel 7 getrocknet wurden, wurde die Temperatur graduell erniedrigt von der Trocknungstemperatur auf 115°C bei einer Kühlgeschwindigkeit von 15°C/h als Vorheizbehandlung und eine Wärmebehandlung wurde weiterhin ausgeführt bei 115°C für 24 Stunden. Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiele 12 und 13
Folien wurden in derselben Weise wie in Beispiel 7 gebildet, außer, dass die Folienbildungsbedingungen wie in Tabelle 2 gezeigt, geändert wurden. Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 14
Eine Folie wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 7 ausgebildet, außer, dass eine 4 % Entspannungsbehandlung nur in Querrichtung bei einer Temperatur von 15°C unter der Heiztemperatur durchgeführt wurde, nachdem die gebildete Folie unter Wärme gesetzt wurde. Folienbildungszustände und Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 15
Eine Folie wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 7 ausgebildet, außer, dass Polyethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat (PEN Tg = 120°C), das Silicapartikel enthält und eine intrinsische Viskosität von 0,54 dl/g hat, schmelzextrudiert wurde aus einer Schlitzdüse. Folienbildungszustände und Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 16
Eine Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 7 gebildet, außer, dass die Hitzebehandlungstemperatur oder zur Folienbildung wie in Tabelle 2 gezeigt geändert wurde. Folienbildungszustände und Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 17
Eine Folie wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 7 ausgebildet, außer, dass Polyethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat (PEN Tg = 122°C), das 0,3 Gew.-% sphärischer Silicapartikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 1,5 μm als Gleitmittel enthält und mit einer intrinsischen Viskosität von 0,62 dl/g verwendet wurde. Folienbildungszustände und Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 18
Nachdem eine Esteraustauschreaktion durchgeführt wurde zwischen 89 Teilen Dimethyl-2,6-Naphthalindicarboxylat und 11 Teilen Dimethylterephtalat (was hiernach als TA abgekürzt werden kann) und 60 Teilen Ethylenglykol in Anwesenheit von 0,03 Teilen Manganacetattetrahydrat als Esteraustauschkatalysator in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durch Zugabe von 0,2 Gew.-% sphärischen Silicapartikeln mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 0,3 μm als Gleitmittel, wurden 0,023 Teile Trimethylphosphat zugegeben, um die Esteraustauschreaktion im Wesentlichen zu beenden.
Danach wurden 0,024 Teile Antimontrioxid zugegeben und eine Polymerisationsreaktion wurde bei einer hohen Temperatur und einem hohen Vakuumgrad in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durchgeführt, um Co-Polyethylen-2,6-Naphthalat (TA-copolymerisiertes PEN Tg = 113°C) mit einer intrinsischen Viskosität von 0,60 dl/g zu erzeugen.
Der Co-Polyester wurde schmelzextrudiert aus einer Schlitzdüse und verfestigt durch Kühlen auf einer Gießtrommel, um eine unausgestreckte Folie zu erzeugen. Diese unausgestreckte Folie wurde sequenziell biaxial in der selben Weise wie in Beispiel 7 unter Folienbildungsbedingungen ausgerichtet, die in Tabelle 2 gezeigt sind, um eine biaxial ausgerichtete Folie zu erzeugen. Ein Membranschalter wurde hergestellt unter Verwendung der erhaltenen biaxial ausgerichteten Folie in derselben Weise wie in Beispiel 7 und bei 105°C für 24 Stunden erhitzt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 19
Nachdem eine Esteraustauschreaktion durchgeführt wurde zwischen 100 Teilen Dimethyl-2,6-Naphthalindicarboxylat und 60 Teilen Ethylenglykol in Anwesenheit von 0,03 Teilen Manganacetattetrahydrat als Esteraustauschkatalysator in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durch Zugabe von 0,25 Gew.-% sphärischen Silicapartikeln mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 0,3 μm als Gleitmittel, wurden 0,023 Teile Trimethylphosphat zugegeben, um die Esteraustauschreaktion im Wesentlichen zu beenden.
Danach wurden 0,024 Teile Antimontrioxid zugegeben und eine Polymerisationsreaktion wurde bei einer hohen Temperatur und einem hohen Vakuumgrad in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durchgeführt, um Polyethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat (PEN Tg = 121 °C) mit einer intrinsischen Viskosität von 0,62 dl/g zu erzeugen. Dieses Silicapartikel-haltige PEN wurde schmelzextrudiert aus einer Schlitzdüse und verfestigt durch Kühlen auf einer Gießtrommel, um eine unausgestreckte Folie zu erzeugen.
Diese unausgestreckte Folie wurde 3,5-fach in einer Längsrichtung (mechanische Achsenrichtung) und auf 3,6-fach in einer Querrichtung (Breitseitenrichtung) nacheinander gestreckt und unter Hitze gesetzt, um eine 75 μm dicke biaxial ausgerichtete Folie zu bilden, welche dann auf eine Rolle gewunden wurde. Danach wurde die aufgerollte Folie einer Entspannungsbehandlung durch Herabsetzen der Rollgeschwindigkeit nach der Heizzone 0,3 % niedriger als die Rollgeschwindigkeit vor der Heizzone unterzogen, während sie durch die Heizzone (185°C) mit einer IR-Heizung zum Zwecke der Erhöhung der dimensionalen Stabilität der Folie befördert wurde und zum Erleichtern des Zeigens von einer Wirkung durch die Hitzebehandlung bei einer Temperatur niedriger als Tg. Die Folienprobe von 1,000 mm Breite und 2,000 mm Länge wurde aus der erhaltenen biaxial ausgerichteten Folie ausgeschnitten und auf eine 165 mm Durchmesserrolle gewunden, um eine Proberolle herzustellen. Die Proberolle wurde in einem Ofen geheizt, der auf 115°C für 24 Stunden gehalten wurde, um eine Folie für einen Membranschalter zu bilden.
Eine Silberpaste und eine Kohlenstoffpaste wurden siebgedruckt auf diese PEN-Grundfolie, um Leiterschaltkreis und gedruckte Kontaktpunkte (Elektroden), jeweils, auszubilden und getrocknet bei 110°C für 20 Minuten um ein Blatt für den Schalter zu erzeugen. Ein folienartiges Styrol-Butadien-Harz wurde als Klebstoff verwendet, um zwei der Blätter aneinander zu laminieren als ein Beabstandungsmittel für einen Membranschalter.
Bewertungsergebnisse auf die physikalischen Eigenschaften der biaxial ausgerichteten Folie und die Funktionalität des Membranschalters sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiele 20 bis 23
Folien wurden ausgebildet und eine Wärmebehandlung wurde auf diese Weise wie in Beispiel 19 ausgeführt, außer, dass die Folienbildungsbedingungen wie in Tabelle 3 gezeigt verändert wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiele 24 und 25
Folien wurden ausgebildet und eine Wärmebehandlung wurde auf diese Weise wie in Beispiel 19 durchgeführt, außer, dass die Mengen von Gleitmitteln, die zugegeben wurden, verändert wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 26
Eine Folie wurde ausgebildet und eine Wärmebehandlung wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 19 ausgeführt, außer, dass die Folienbildungsbedingungen wie in Tabelle 3 gezeigt verändert wurden und dass 4 % Entspannungsbehandlung nur in Querrichtung bei einer Temperatur 10°C niedriger als die Heiztemperatur nach dem Aufheizen. Die Folienbildungseigenschaften und Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 27
Eine Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 19 ausgebildet, außer, dass die Hitzebehandlungszeit bei 115°C auf 7 Stunden verändert wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 28
Nachdem eine Esteraustauschreaktion ausgeführt wurde unter 89 Teilen Dimethyl-2,6-Naphthalindicarboxylat, 11 Teilen Dimethylisophthalat (kann als IA hiernach abgekürzt werden) und 60 Teilen Ethylenglykol in Gegenwart von 0,03 Teilen Manganacetattetrahydrat als Esteraustauschkatalysator in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durch Zugabe von 0,25 Gew.-% Siliciapartikeln mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 0,3 μm als Gleitmittel, wurden 0,023 Teile Trimethylphosphat zugegeben, um die Esteraustauschreaktion im Wesentlichen zu beenden.
Danach wurden 0,024 Teile Antimontrioxid zugegeben und eine Polymerisationsreaktion wurde bei einer hohen Temperatur und einem hohen Vakuumgrad in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durchgeführt, um CoPolyethylen-2,6-Naphthalat (IA-copolymerisiertes PEN Tg = 115°C) mit einer intrinsischen Viskosität von 0,61 dl/g zu erzeugen.
Dieses Co-PET wurde schmelzextrudiert aus einer Schlitzdüse und verfestigt durch Kühlen auf einer Gießtrommel, um eine unausgestreckte Folie zu erzeugen. Die unausgestreckte Folie wurde sequenziell auf die gleiche Weise wie in Beispiel 19 unter Folienbildungsbedingungen ausgerichtet, die in Tabelle 3 gezeigt sind, um eine biaxial ausgerichtete Folie zu erzeugen. Die biaxial ausgerichtete Folie wurde dann einer Entspannungsbehandlung unterzogen und einer Wärmebehandlung bei 115°C in derselben Weise wie in Beispiel 19. Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 29
Nachdem eine Esteraustauschreaktion durchgeführt wurde zwischen 100 Teilen Dimethyl-2,6-Naphthalindicarboxylat und 60 Teilen Ethylenglykol in Anwesenheit von 0,03 Teilen Manganacetattetrahydrat als Esteraustauschkatalysator in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durch Zugabe von 0,25 Gew.-% sphärischen Silicapartikeln mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 0,3 μm als Gleitmittel, wurden 0,023 Teile Trimethylphosphat zugegeben, um die Esteraustauschreaktion im Wesentlichen zu beenden.
Danach wurden 0,024 Teile Antimontrioxid zugegeben und eine Polymerisationsreaktion wurde bei einer hohen Temperatur und einem hohen Vakuumgrad in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durchgeführt, um Polyethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat (PEN Tg = 121 °C) mit einer intrinsischen Viskosität von 0,62 dl/g zu erzeugen. Dieses Silicapartikel-haltige PEN wurde schmelzextrudiert aus einer Schlitzdüse und verfestigt durch Kühlen auf einer Gießtrommel, um eine unausgestreckte Folie zu erzeugen.
Diese unausgestreckte Folie wurde auf 3,4-fach in einer Längsrichtung (mechanische Achsenrichtung) und auf 3,5-fach in einer Querrichtung (Breitseitenrichtung) nacheinander gestreckt und unter Hitze gesetzt, um eine 75 μm dicke biaxial ausgerichtete Folie zu bilden, welche dann auf eine Rolle gewunden wurde. Danach wurde die aufgerollte Folie einer Entspannungsbehandlung durch Herabsetzen der Rollgeschwindigkeit nach der Heizzone 0,2 % niedriger als die Rollgeschwindigkeit vor der Heizzone unterzogen, während sie durch die Heizzone (185°C) mit einer IR-Heizung zum Zwecke der Erhöhung der dimensionalen Stabilität der Folie befördert wurde und zum Erleichtern des Zeigens von einer Wirkung durch die Hitzebehandlung bei einer Temperatur niedriger als Tg. Die Folienprobe von 1,000 mm Breite und 2,000 mm Länge wurde aus der erhaltenen biaxial ausgerichteten Folie ausgeschnitten und auf eine 165 mm Durchmesserrolle gewunden, um eine Proberolle herzustellen. Die Proberolle wurde in einem Ofen geheizt, der auf 110°C für 24 Stunden gehalten wurde, um eine Folie für einen Membranschalter zu bilden.
Eine Silberpaste und eine Kohlenstoffpaste wurden siebgedruckt auf diese PEN-Grundfolie, um Leiterschaltkreis und gedruckte Kontaktpunkte (Elektroden), jeweils, auszubilden und getrocknet bei 110°C für 20 Minuten um ein Blatt für den Schalter zu erzeugen. Ein folienartiges Styrol-Butadien-Harz wurde als Klebstoff verwendet, um zwei der Blätter aneinander zu laminieren als ein Beabstandungsmittel für einen Membranschalter.
Bewertungsergebnisse auf die physikalischen Eigenschaften der biaxial ausgerichteten Folie und die Funktionalität des Membranschalters sind in Tabelle 4 gezeigt.
Beispiele 30 bis 33
Folien wurden ausgebildet und eine Wärmebehandlung wurde auf diese Weise wie in Beispiel 29 ausgeführt, außer, dass die Folienbildungsbedingungen wie in Tabelle 4 gezeigt verändert wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Beispiel 34
Nachdem eine Esteraustauschreaktion ausgeführt wurde unter 89 Teilen Dimethyl-2,6-Naphthalindicarboxylat, 11 Teilen Dimethylterephtalat (kann als TA hiernach abgekürzt werden) und 60 Teilen Ethylenglykol in Gegenwart von 0,03 Teilen Manganacetattetrahydrat als Esteraustauschkatalysator in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durch Zugabe von 0,25 Gew.-% Siliciapartikeln mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 0,3 μm als Gleitmittel, wurden 0,023 Teile Trimethylphosphat zugegeben, um die Esteraustauschreaktion im Wesentlichen zu beenden.
Danach wurden 0,024 Teile Antimontrioxid zugegeben und eine Polymerisationsreaktion wurde bei einer hohen Temperatur und einem hohen Vakuumgrad in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durchgeführt, um CoPolyethylen-2,6-Naphthalat (TA-copolymerisiertes PEN Tg = 115°C) mit einer intrinsischen Viskosität von 0,61 dl/g zu erzeugen.
Dieser Copolyester wurde schmelzextrudiert aus einer Schlitzdüse und verfestigt durch Kühlen auf einer Gießtrommel, um eine unausgestreckte Folie zu erzeugen. Die unausgestreckte Folie wurde sequenziell auf die gleiche Weise wie in Beispiel 19 unter Folienbildungsbedingungen ausgerichtet, die in Tabelle 4 gezeigt sind, um eine biaxial ausgerichtete Folie zu erzeugen. Die biaxial ausgerichtete Folie wurde dann einer Entspannungsbehandlung unterzogen und einer Wärmebehandlung mit IR-Heizung bei 110°C in derselben Weise wie in Beispiel 29. Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Beispiel 35
Nachdem eine Esteraustauschreaktion durchgeführt wurde zwischen 100 Teilen Dimethyl-2,6-Naphthalindicarboxylat und 60 Teilen Ethylenglykol in Anwesenheit von 0,03 Teilen Manganacetattetrahydrat als Esteraustauschkatalysator in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durch Zugabe von 0,2 Gew.-% sphärischen Silicapartikeln mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 0,3 μm als Gleitmittel, wurden 0,023 Teile Trimethylphosphat zugegeben, um die Esteraustauschreaktion im Wesentlichen zu beenden.
Danach wurden 0,024 Teile Antimontrioxid zugegeben und eine Polymerisationsreaktion wurde bei einer hohen Temperatur und einem hohen Vakuumgrad in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durchgeführt, um Polyethylennaphthalin-2,6-Dicarboxylat (PEN Tg = 121 °C) mit einer intrinsischen Viskosität von 0,62 dl/g zu erzeugen. Dieses Silicapartikel-haltige PEN wurde schmelzextrudiert aus einer Schlitzdüse und verfestigt durch Kühlen auf einer Gießtrommel, um eine unausgestreckte Folie zu erzeugen.
Diese unausgestreckte Folie wurde auf 3,3-fach in einer Längsrichtung (mechanische Achsenrichtung) und auf 3,4-fach in einer Querrichtung (Breitseitenrichtung) nacheinander gestreckt, während dieselbe Wärmemenge an Vorder- und Hinterseiten der Folie angewandt wurde, die gestreckte Folie wurde unter Hitze gesetzt um eine 75 μm dicke biaxial ausgerichtete Folie zu bilden, welche dann auf eine Rolle gewunden wurde. Danach wurde die aufgerollte Folie einer Entspannungsbehandlung durch Herabsetzen der Rollgeschwindigkeit nach der Heizzone 0,2 % niedriger als die Rollgeschwindigkeit vor der Heizzone unterzogen, während sie durch die Heizzone mit einer IR-Heizung befördert wurde. Die erhaltene biaxial ausgerichtete Folie wurde in einem unausgerollten Zustand bei 170°C für 2 Stunden und dann bei 105°C für 16 Stunden geheizt.
Eine Silberpaste und eine Kohlenstoffpaste wurden siebgedruckt auf diese PEN-Grundfolie, um Leiterschaltkreis und gedruckte Kontaktpunkte (Elektroden), jeweils, auszubilden und getrocknet bei 100°C für 20 Minuten um ein Blatt für den Schalter zu erzeugen. Ein folienartiges Styrol-Butadien-Harz wurde als Klebstoff verwendet, um zwei der Blätter aneinander zu laminieren als ein Beabstandungsmittel für einen Membranschalter.
Bewertungsergebnisse auf die physikalischen Eigenschaften der biaxial ausgerichteten Folie und die Funktionalität des Membranschalters sind in Tabelle 5 gezeigt.
Beispiel 36
Eine Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 35 ausgebildet, außer, dass die Wärmebehandlungszeit bei 105°C auf 8 Stunden verändert wurde und die gebildete Folie einer Entspannungsbehandlung und einer Wärmebehandlung bei 170°C unterzogen wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Beispiel 37
Eine Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 35 ausgebildet, außer, dass die Folienbildungsbedingungen wie in Tabelle 5 gezeigt verändert wurden und die gebildete Folie einer Entspannungsbehandlung, einer Wärmebehandlung bei 170°C und einer Wärmebehandlung bei 105°C unterzogen wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Beispiel 38
Eine Folie wurde in derselben Weise wie in Beispiel 35 ausgebildet, außer, dass die Folie in Längsrichtung mit einer 1,6-mal größeren Wärmemenge gestreckt wird, als jener, die an ihrem hinteren Ende angewandt wurde, angewandt an ihrem Vorderende, und, dass die anderen Folienbildungsbedingungen wie in Tabelle 5 gezeigt verändert wurden und die gebildete Folie einer Entspannungsbehandlung, einer Wärmebehandlung bei 170°C und einer Wärmebehandlung bei 105°C unterzogen wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Beispiel 39
Nachdem eine Esteraustauschreaktion durchgeführt wurde zwischen 89 Teilen Dimethyl-2,6-Naphthalindicarboxylat, 11 Teilen Dimethylterephtalat (was hiernach als TA abgekürzt werden kann) und 60 Teilen Ethylenglykol in Anwesenheit von 0,03 Teilen Manganacetattetrahydrat als Esteraustauschkatalysator in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durch Zugabe von 0,2 Gew.-% sphärischen Silicapartikeln mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 0,3 μm als Gleitmittel, wurden 0,023 Teile Trimethylphosphat zugegeben, um die Esteraustauschreaktion im Wesentlichen zu beenden.
Danach wurden 0,024 Teile Antimontrioxid zugegeben und eine Polymerisationsreaktion wurde bei einer hohen Temperatur und einem hohen Vakuumgrad in Übereinstimmung mit einem gewöhnlich verwendeten Verfahren durchgeführt, um Co-Polyethylen-2,6-Naphtalat (PEN Tg = 113°C) mit einer intrinsischen Viskosität von 0,61 dl/g zu erzeugen.
Dieser Copolyester wurde als Rohmaterial schmelzextrudiert aus einer Schlitzdüse und verfestigt durch Kühlen auf einer Gießtrommel, um eine unausgestreckte Folie zu erzeugen. Die unausgestreckte Folie wurde sequenziell auf die gleiche Weise wie in Beispiel 37 unter Folienbildungsbedingungen ausgerichtet, die in Tabelle 5 gezeigt sind, um eine biaxial ausgerichtete Folie zu erzeugen. Die biaxial ausgerichtete Folie wurde dann einer Entspannungsbehandlung unterzogen, während sie durch eine Heizzone mit IR-Heizung in derselben Weise wie in Beispiel 37 befördert wurde. Die erhaltene Folie wurde in einem unausgerollten Zustand bei 170°C für 2 Stunden geheizt und and bei 105°C für 16 Stunden. Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.

Claims

Biaxial orientierte Polyesterfolie für einen Membranschalter (A), welche einen Polyester umfasst, der wenigstens 80 Mol.-% Ethylen-2,6-Naphthalendicarboxylat-wiederholende Einheiten enthält, und (B) welche eine endotherme Spitze (Peak) mit einer endothermen Energie von wenigstens 0,4 mJ/mg bei einer Temperatur von 110 bis 160°C hat, worin die biaxial orientierte Polyesterfolie eine durchschnittliche Mittellinienoberflächenrauheit von 5 bis 200 nm hat und worin zwei bei rechten Winkeln überkreuzende Richtungen, in welchen der Wärmeschrumpffaktor nach 30 Minuten Hitzebehandlung bei 150°C 0,20% oder weniger ist, in der Ebene des Films vorliegen, erhältlich durch ein Verfahren, welches es umfasst, eine biaxial orientierte Folie, die den Polyester umfasst, den folgenden Schritte in der genannten Reihenfolge zu unterziehen: (1) Schritt des Erhitzens der Folie ohne Anspannung bei einer Temperatur von 150 bis 180°C für 1 bis 5 Stunden; und (2) Schritt des Erhitzens der Folie in einem unaufgerollten oder aufgerollten Zustand bei einer Temperatur von 80 bis 122°C für 5 bis 200 Stunden.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, worin der Polyester (A) wenigstens 85 Mol.-% wiederholende Ethylen-2,6-Naphthalendicarboxylat Einheiten enthält.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, worin der Polyester (A) eine intrinsische Viskosität von 0,40 bis 0,90 dl/g hat.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, worin die endotherme Spitze (B) eine endotherme Energie von wenigstens 0,5 mJ/mg hat.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, welche eine Dichte von 1,345 bis 1,370 g/cm³ hat.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, in welcher zwei bei rechten Winkeln überkreuzende Richtungen in der Ebene der Folie vorliegen, wobei das Ausmaß der Zunahme in der Deformation, nachdem der Film unter einer Last von 0,75 kg/mm² angeordnet ist, bei 80°C für 30 Stunden 0,070% oder weniger in eine der beiden Richtungen ist, und/oder worin der Betrag an restlicher Deformation nachdem die Last entfernt wurde, 0,090% oder weniger in einer oder beiden der Richtungen ist.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 6, wobei das Ausmaß des Deformationszuwachses 0,065% oder weniger ist.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 6, worin der Betrag einer Restdeformation 0,085% oder weniger ist.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, worin zwei bei rechten Winkeln überkreuzende Richtungen in der Ebene des Films vorliegen, in welchen die 1%-Auslenkungsbelastung 4,5 bis 7,0 kg/mm² ist.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 9, welche eine 1%-Auslenkungsbelastung von 4,7 bis 6,8 kg/mm² hat.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, worin zwei bei rechten Winkeln überkreuzende Richtungen in der Ebene der Folie vorliegen, in welchen das Young's Modul 400 bis 700 kg/mm² ist.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, welche einen Brechungsindex in Dickerichtung von 1,490 bis 1,530 hat.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 12, welche einen Brechungsindex in Dickerichtung von 1,495 bis 1,520 hat.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, welche eine Feuchtigkeits-Dampf-Übertragung von 0,03 bis 0,35 g/m²·mm·24h oder weniger hat.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, welche einen ebenen Orientierungskoeffizient von 0,242 bis 0,270 hat.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, welche eine Dicke von 12 bis 250 μm hat.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1, welche eine Dickeungleichmäßigkeit von 10% oder weniger hat.
Membranschalter, der die biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1 umfasst.
Verwendung des Membranschalters nach Anspruch 18 zum Einbetten in den Sitz eines Autos, um zwischen einem Erwachsenen und einem Kind durch Detektieren des Gewichts einer sitzenden Person zu unterscheiden um die Aufblasgeschwindigkeit eines Airbags einzustellen, welcher zum Zeitpunkt eines Autozusammenstoßes arbeitet.
Biaxial orientierte Polyesterfolie nach Anspruch 1 in einem Membranschalter.