JP2019188747A - 保護フィルム付き導電性フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
樹脂フィルムと、
前記樹脂フィルムの一方の面側の最外層として配置された導電層と、
前記樹脂フィルムの他方の面側の最外層として配置された保護フィルムと
を備える保護フィルム付き導電性フィルムであって、
前記導電層の最表面の表面粗さRaが0.1nm以上10nm以下であり、
前記保護フィルムの最表面の表面粗さRaが100nm以上500nm以下である保護フィルム付き導電性フィルムに関する。
前記保護フィルムの厚みが5μm以上35μm以下であることが好ましい。
前記保護フィルムと前記隣接層との間の剥離力が0.01N/50mm以上1N/50mm以下であることが好ましい。
前記保護フィルム付き導電性フィルムの前記導電層側の最外層に配置された保護フィルムと
を備える両面保護フィルム付き導電性フィルムに関する。
図1は、本発明の一実施形態に係る保護フィルム付き導電性フィルムの模式的断面図である。図1に示す保護フィルム付き導電性フィルム100は、樹脂フィルム1と、樹脂フィルム1の一方の面側の最外層として配置された導電層2と、樹脂フィルム1の他方の面側の最外層として配置された保護フィルム3とを備える。
樹脂フィルム1としては、絶縁性を確保できるものであれば特に制限されず、各種のプラスチックフィルムが用いられる。樹脂フィルムの材料としては、ポリエチレンテレフタレート(PET),ポリブチレンテレフタレート(PBT),ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル系樹脂、ポリイミド(PI)等のポリイミド系樹脂、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性、耐久性、柔軟性、生産効率、コスト等の観点から、ポリエチレンテレフタレート(PET),ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル系樹脂、ポリイミド(PI)等のポリイミド系樹脂が好ましい。特に、コストパフォーマンスの観点から、ポリエチレンテレフタレート(PET)が好ましい。
樹脂フィルム1の一方の面側の最外層として配置された導電層2及び樹脂フィルム1と保護フィルム3との間に配置された導電層2aは、電磁波シールド効果やセンサ機能等を充分に得るため、電気抵抗率が100μΩcm以下であることが好ましい。導電層2、2aの構成材料としては、このような電気抵抗率を満足し導電性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、Cu,Al,Fe,Cr,Ti,Si,Nb,In,Zn,Sn,Au,Ag,Co,Cr,Ni,Pb,Pd,Pt,W,Zr,Ta,Hf、Mo,Mn,Mg,V等の金属が好適に用いられる。また、これらの金属の2種以上を含有するものや、これらの金属を主成分とする合金や酸化物等も用いることができる。透明性が求められる場合、インジウム−スズ複合酸化物(ITO)も好ましく用いられる。これらの導電性化合物の中でも、電磁波シールド特性やセンサ機能に寄与する導電率が高く、比較的低価格である観点から、Cu,Alを含むことが好ましい。特に、コストパフォーマンスと生産効率の観点から、Cuを含むことが好ましいが、Cu以外の元素が不純物程度含まれていても良い。これにより、電気抵抗率が充分に小さく導電率が高いため、電磁波シールド特性やセンサ機能を向上できる。
保護層は、例えば導電層2が大気中の酸素の影響を受けて自然に酸化することを防止するために、導電層2の最表面SC側に形成することができる(図示せず)。保護層は、導電層2の錆び防止効果を示すものである限り特に限定されないが、スパッタできる金属が好ましく、Ni,Cu,Ti,Si、Zn,Sn,Cr,Fe、インジウム、ガリウム、アンチモン、ジルコニウム、マグネシウム、アルミニウム、金、銀、パラジウム、タングステンからなる中から選ばれるいずれか1種類以上の金属又はこれらの酸化物が用いられる。Ni,Cu,Tiは,不動態層を形成するため腐食されにくく、Siは耐食性が向上するため腐食されにくく、Zn,Crは表面に緻密な酸化被膜を形成するため腐食されにくい金属であるため好ましい。
保護フィルム3の材質及び構造としては特に限定されるものではないが、ポリオレフィン系樹脂を含有する基材層と、熱可塑性エラストマーを含有する粘着層とを有することが望ましい。保護フィルム3は、粘着層が隣接層(樹脂フィルム1や下地層4a、導電層2a等)側と対向するように配置される。粘着層を形成する材料として、再剥離可能なアクリル系粘着剤等の公知の粘着剤も用いることができる。
本実施形態の導電性フィルムは、樹脂フィルム1と導電層2との間、及び樹脂フィルム1と導電層2aとの間に、それぞれ下地層4a、4bが設けられている。導電層2、2aの樹脂フィルム1への密着性や保護フィルム付き導電性フィルム100への強度付与、電気的特性の制御等、目的に応じた下地層を設けることで保護フィルム付き導電性フィルム100の高機能化を図ることができる。下地層4a、4bとしては特に限定されず、易接着層、ハードコート層(アンチブロッキング層等として機能するものを含む。)、誘電体層等が挙げられる。
易接着層は、接着性樹脂組成物の硬化膜である。易密着層は、導電層に対して良好な密着性を有する。
下地層として、ハードコート層を設けてもよい。さらに、導電層2aと保護フィルム3と間やロール状に巻き取った際の導電層2と保護フィルム3との間でのブロッキングを防止してロール・トゥ・ロール法による製造を可能にするために、ハードコート層に粒子を配合してもよい。
下地層として、1層以上の誘電体層を備えていてもよい。誘電体層は、無機物、有機物、あるいは無機物と有機物との混合物により形成される。誘電体層を形成する材料としては、NaF、Na3AlF6、LiF、MgF2、CaF2、SiO2、LaF3、CeF3、Al2O3、TiO2、Ta2O5、ZrO2、ZnO、ZnS、SiOx(xは1.5以上2未満)などの無機物や、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、シロキサン系ポリマーなどの有機物が挙げられる。特に、有機物として、メラミン樹脂とアルキド樹脂と有機シラン縮合物の混合物からなる熱硬化型樹脂を使用することが好ましい。誘電体層は、上記の材料を用いて、グラビアコート法やバーコート法などの塗工法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などにより形成できる。
保護フィルム付き導電性フィルムは、必要に応じて下地層を形成した樹脂フィルムの一方の面上に導電層を形成した後、ロール状に巻き取り、次いでロールからフィルムを繰り出しながら樹脂フィルムの他方の面上に保護フィルムを貼り合わせしていくロール・トゥ・ロール法で製造することができる。あるいは、導電層を形成するラインの下流にて保護フィルムを貼り合わせた後、ロール状に巻き取ってもよい。導電層を両面に形成する場合は、樹脂フィルムの一方の面上に導電層を形成した後、ロール状に巻き取り、その後フィルムを繰り出しながら形成した導電層上に保護フィルムを貼り合わせて、再度フィルム状に巻き取る。次いで、フィルムを繰り出しながら、保護フィルムを貼り合わせた面とは反対側の面に導電層を形成することで保護フィルム付き導電性フィルムを製造することができる。
導電層2、2aの表面抵抗値R1は、0.001Ω/□〜20Ω/□であることが好ましく、0.01Ω/□〜10Ω/□であることがより好ましく、0.1Ω/□〜5Ω/□であることが更に好ましい。これにより生産効率に優れた実用的な保護フィルム付き導電性フィルムを提供できる。
保護フィルム付き導電性フィルムは様々な用途に適用可能であり、例えば、電磁波シールドシートや面状センサ、表示ディスプレイ等に応用され得る。これらのデバイスの組み込み前に保護フィルムは剥離される。電磁波シールドシートは、保護フィルムを剥離した導電性フィルムを用いたものであり、タッチパネル等の形態で好適に使用することができる。前記電磁波シールドシートの厚みは、20μm〜300μmであることが好ましい。
上記保護フィルム付き導電性フィルムの保護フィルム配置側とは反対側にさらに別の保護フィルムを配置して両面保護フィルム付き導電性フィルムとすることもできる。さらに配置される保護フィルムとしては、上記保護フィルム付き導電性フィルムの保護フィルムと同じ又は異なる保護フィルムを用いることができる。両面保護フィルム付き導電性フィルムの製造方法は、保護フィルム付き導電性フィルムの巻回体からフィルムを繰り出しながら、導電層側の最外層として別の保護フィルムを貼り合わせ、最後に巻き取る手順を好適に採用することができる。
(導電層(図1中の導電層2a)の形成)
樹脂フィルムとして、厚み150μm、幅1100mmのアニールPETフィルム(東レフィルム加工社製、「150−TT00A」)を用い、その片面にスパッタ成膜を行ない、導電層を形成した。スパッタ条件としては以下のとおりであった。スパッタ装置内を3.0×10−3Torr以下(0.4Pa以下)の高真空にし、その状態で、長尺状樹脂フィルムを送り出しロールから巻き取りロールへ送りながら、スパッタ成膜を行った。Arガス100体積%からなる3.0×10−3Torrの雰囲気中で、Cuターゲット材料を用いて、焼結体DCマグネトロンスパッタ法により、導電層を150nmの厚みで片面にスパッタ成膜をした。成膜後のフィルムを巻取りロールに巻き取ることで、一方の面に導電層(図1中の導電層2aに相当)を形成した片面導電性フィルムの巻回体を作製した。
スパッタ成膜により形成した導電層上に保護フィルム(東レ社製、「MS05改良品3」(市販品の「MS05」の成膜温度及び張力の調整により表面粗さを調整したもの))を貼り合せた。貼り合わせ条件としては以下のとおりであった。作製した片面導電性フィルムを送りだしロールから巻取りロールへ送りながら、その間に、導電層面(スパッタ面)に保護フィルムを0.3MPaの圧力で貼り合せ、巻取りロールにフィルムを巻取りことで、片面導電性フィルムの導電面(スパッタ面)へ最外層としての保護フィルムを貼り合せた積層体の巻回体を作製した。
作製した片面導電性フィルムの巻回体の導電層2a配設面とは反対側に導電層2aと同条件で導電層2を150nmの厚みでスパッタ成膜することで、樹脂フィルムの両面に導電層が形成され、片面に保護フィルムが貼り合わされた片面保護フィルム付き両面導電性フィルムの巻回体を作製した。
片面保護フィルム付き両面導電性フィルムの巻回体を繰り出しながらMD方向に半裁(スリット)加工を行った。6インチ芯に250m×幅500mmのサイズに巻き取りを実施し、片面保護フィルム付き両面導電性フィルムの半栽巻回体(芯から最表面までの厚み(半径)62mm)を作製した。
保護フィルムとしてフタムラ社製、「FSA020M」を用いたこと以外は、実施例1と同様の製法にて片面保護フィルム付き両面導電性フィルムの半栽巻回体を作製した。
保護フィルムとしてトレデガー社製、「FF2830」を用いたこと以外は、実施例1と同様の製法にて片面保護フィルム付き両面導電性フィルムの半栽巻回体を作製した。
保護フィルムとして東レ社製、「MS05改良品1」(市販品の「MS05」の成膜温度及び張力の調整により表面粗さを調整したもの)を用いたこと以外は、実施例1と同様の製法にて片面保護フィルム付き両面導電性フィルムの半栽巻回体を作製した。
保護フィルムとして東レ社製、「MS05改良品2」(市販品の「MS05」の成膜温度及び張力の調整により表面粗さを調整したもの)を用いたこと以外は、実施例1と同様の製法にて片面保護フィルム付き両面導電性フィルムの半栽巻回体を作製した。
作製した保護フィルム付き導電性フィルムについて、以下の評価を行った。それぞれの結果を表1に示す。
導電層の厚みは、透過型電子顕微鏡(日立製作所製、「H−7650」)を用いて、保護フィルム付き導電性フィルムの断面を観察して測定した。
表面粗さRa及び十点平均粗さRzは市販の光学式表面性状測定機(キャノンマーケティングジャパン社製、「Zygo NewView7300」)を用いて、所定のモードで2.90μm×2.18μm四方の範囲の画像を取得し、取得した画像についてMetroProの解析ソフトウェア(Zygo corporation製)を用いてそれらの値を求めた。表面粗さRa(算術平均粗さRaともいう。)は、基準長さにおけるZ(x)の絶対値の平均を表したものである。十点平均粗さRz(Rzjis)は、粗さ曲線で最高の山頂から高い順に5番目までの山高さの平均と、最深の谷底から深い順に5番目までの谷深さの平均との和である。
図2に示すように、作製した半裁巻回体の端部に負荷をかけた際のズレを測定した。図2は、巻きズレの評価手順を模式的に示す保護フィルム付き導電性フィルムの巻回体の断面図である。半栽巻回体の軸から半径方向で60mm離れた位置に軸と平行な方向で10Nの荷重を負荷し、定常状態となった際の巻回体の端部の変位量を測定した。元の位置からの変位量が2mm以下の場合を巻きズレなしと評価し、変位量が2mmを超えた場合を巻きズレありと評価した。
作製した半栽の保護フィルム付き導電性フィルムを30分以上常温(25℃)で放置した後、サンプルを50mm×200mmのサイズにカットした。カットしたサンプルの保護フィルムとは反対面を両面テープを用いてSUS板(SUS430BA)に固定した。その環境下で万能引張試験機(NMBミネベア株式会社社製、「TCM−1kNB」)を用いて、剥離速度300mm/分、剥離角度180°の条件で保護フィルム付き導電性フィルムから保護フィルムを剥離し、このときの剥離力(N/50mm)を測定し密着力とした。
表1より、実施例の保護フィルム付き導電性フィルムでは、巻きズレが生じなかった。一方、比較例では巻きズレが生じていた。以上より、実施例の保護フィルム付き導電性フィルムでは、保護フィルムの表面粗さRaをエア抜けを生じさせることが可能な程度に適度に大きくし、導電層と保護フィルムとの接触面積を維持して摩擦係数を保ったことに起因すると推察される。
2、2a 導電層
3 保護フィルム
4a、4b 下地層
100 保護フィルム付き導電性フィルム
Claims (8)
- 樹脂フィルムと、
前記樹脂フィルムの一方の面側の最外層として配置された導電層と、
前記樹脂フィルムの他方の面側の最外層として配置された保護フィルムと
を備える保護フィルム付き導電性フィルムであって、
前記導電層の最表面の表面粗さRaが0.1nm以上10nm以下であり、
前記保護フィルムの最表面の表面粗さRaが100nm以上500nm以下である保護フィルム付き導電性フィルム。 - 前記保護フィルムの最表面の十点平均粗さRzが1500nm以上12000nm以下である請求項1に記載の保護フィルム付き導電性フィルム。
- 前記樹脂フィルムと前記保護フィルムとの間に配置された導電層をさらに備える請求項1又は2に記載の保護フィルム付き導電性フィルム。
- 前記保護フィルム付き導電性フィルムの厚みが50μm以上200μm以下であり、
前記保護フィルムの厚みが5μm以上35μm以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の保護フィルム付き導電性フィルム。 - 前記導電層がスパッタ膜である請求項1〜4のいずれか1項に記載の保護フィルム付き導電性フィルム。
- 前記保護フィルムの形成材料がポリオレフィン系樹脂である請求項1〜5のいずれか1項に記載の保護フィルム付き導電性フィルム。
- 前記保護フィルムの隣接層と接する側の面は粘着性を有し、
前記保護フィルムと前記隣接層との間の剥離力が0.01N/50mm以上1N/50mm以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の保護フィルム付き導電性フィルム。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の保護フィルム付き導電性フィルムと、
前記保護フィルム付き導電性フィルムの前記導電層側の最外層に配置された保護フィルムと
を備える両面保護フィルム付き導電性フィルム。
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