JP2022080271A - フィルム、多層体、および、透明導電性フィルム - Google Patents

フィルム、多層体、および、透明導電性フィルム Download PDF

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Abstract

【課題】 熱賦形前後のレターデーションの変化率が小さく、耐屈曲性に優れ、透明性に優れたフィルム、多層体、および、透明導電性フィルムの提供。【解決手段】 式(1)で表される末端構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂を含むフィルムであって、芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が17,000~40,000であり、フィルムの厚みが20~150μmであり、フィルムの表面粗さRaが0.7μm未満である、フィルム。式(1)中、R1は、炭素数8~36のアルキル基、または、炭素数8~30のアルケニル基を表す。JPEG2022080271000009.jpg3798【選択図】 図1

Description

本発明は、フィルム、多層体、および、透明導電性フィルムに関する。
タッチパネルのフィルムセンサー、電子ペーパーや色素増感型太陽電池、タッチセンサー等には、透明導電性フィルムが用いられている。透明導電性フィルム10は、例えば、図1に示すように、電極層(透明導電膜)11と、基材12と、粘着層13と、保護フィルム14とから構成されるものが知られている。このような透明導電性フィルムの具体例としては、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。かかる透明導電性フィルムの基材や保護フィルムには、ポリカーボネート樹脂を主成分とするフィルムが用いられることがある。また、ポリカーボネート樹脂を主成分とするフィルムとしては、特許文献2および特許文献3に記載のものも検討されている。
特開2018-152187号公報 国際公開第2016/060100号 特開2019-002023号公報
ここで、ポリカーボネート樹脂を主成分とするフィルムを透明導電性フィルムに用いられる場合、その用途によっては、熱賦形前後のレターデーションの変化率が小さいこと、および、耐屈曲性が求められる場合がある。すなわち、フィルムが曲面ディスプレイ場合、熱賦形時のレターデーションの変化が大きいと虹ムラ(複屈折による着色)が発生してしまう。また、耐屈曲性が劣ると、曲面ディスプレイや折り畳みディスプレイなどに用いることが困難になる場合がある。また、ディスプレイである以上、当然に、透明なフィルムであることも求められる。このような性能は、ポリカーボネート樹脂を主成分とするフィルムを曲面ガラスの飛散防止フィルムなどに用いる場合にも求められる。
本発明は、かかる課題を解決することを目的とするものであって、熱賦形前後のレターデーションの変化率が小さく、耐屈曲性に優れ、透明性に優れたフィルム、ならびに、前記フィルムを含む多層体、および、透明導電性フィルムに関する。
上記課題のもと、発明者が検討を行った結果、所定の末端構造を有し、所定の分子量の芳香族ポリカーボネート樹脂を用い、かつ、フィルムの厚さと表面粗さを所定の範囲に調整することにより、上記課題を解決しうることを見出した。
具体的には、下記手段により、上記課題は解決された。
<1>式(1)で表される末端構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂を含むフィルムであって、前記芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が17,000~40,000であり、前記フィルムの厚みが20~150μmであり、前記フィルムの表面粗さRaが0.7μm未満である、フィルム。
Figure 2022080271000002

(式(1)中、Rは、炭素数8~36のアルキル基、または、炭素数8~30のアルケニル基を表す。Rは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、または、炭素数6~12のアリール基を表す。nは0~4の整数を表す。*は、他の部位との結合部位である。)
<2>前記フィルムのガラス転移温度が115~142℃である、<1>に記載のフィルム。
<3>前記芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が30,000~40,000である、<1>または<2>に記載のフィルム。
<4>前記芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が17,000以上30,000未満である、<1>または<2>に記載のフィルム。
<5>前記フィルムの表面粗さRaが0.1μm以下である、<1>~<4>のいずれか1つに記載のフィルム。
<6>前記フィルムのヘイズが10%以下である、<1>~<5>のいずれか1つに記載のフィルム。
<7>前記フィルムの波長543nmにおけるレターデーション(Re)が25nm以下である、<1>~<6>のいずれか1つに記載のフィルム。
<8>単層フィルムである、<1>~<7>のいずれか1つに記載のフィルム。
<9><1>~<8>のいずれか1つに記載のフィルムと、少なくとも1層の他の層とを有する、多層体。
<10>前記他の層が粘着層を含む、<9>に記載の多層体。
<11>保護層と、粘着層と、基材と、電極層とをこの順で有する、透明導電性フィルムであって、前記基材および保護層の少なくとも一方が、<1>~<8>のいずれか1つに記載のフィルムである、透明導電性フィルム。
本発明により、熱賦形前後のレターデーションの変化率が小さく、耐屈曲性に優れ、透明性に優れたフィルム、ならびに、前記フィルムを含む多層体、および、透明導電性フィルムを提供可能になった。
図1は、透明導電性フィルムの層構成を示す断面模式図の一例である。 実施例における熱賦形前後のレターデーション上昇率を測定するための金型を示す図である。 実施例における耐薬品性を測定するためのひずみのかけかたを示す図である。
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という)について詳細に説明する。なお、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は本実施形態のみに限定されない。
なお、本明細書において「~」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、各種物性値および特性値は、特に述べない限り、23℃におけるものとする。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さない基(原子団)と共に置換基を有する基(原子団)をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。本明細書では、置換および無置換を記していない表記は、無置換の方が好ましい。
本明細書における多層体は、フィルムまたはシートの形状をしているものを含む趣旨である。「フィルム」および「シート」とは、それぞれ、長さと幅に対して、厚さが薄く、概ね、平らな成形体をいう。また、本明細書における「フィルム」は、単層であっても多層であってもよい。
なお、本明細書における「質量部」とは成分の相対量を示し、「質量%」とは成分の絶対量を示す。
本実施形態のフィルムは、式(1)で表される末端構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂を含むフィルムであって、前記芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が17,000~40,000であり、前記フィルムの厚みが20~150μmであり、前記フィルムの表面粗さRaが0.7μm未満であることを特徴とする。
Figure 2022080271000003

(式(1)中、Rは、炭素数8~36のアルキル基、または、炭素数8~30のアルケニル基を表す。Rは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、または、炭素数6~12のアリール基を表す。nは0~4の整数を表す。*は、他の部位との結合部位である。)
上記構成とすることにより、熱賦形前後のレターデーションの変化率が小さく、耐屈曲性に優れ、透明性に優れたフィルムが得られる。さらに、耐薬品性に優れたフィルムが得られる。耐薬品性に優れると、粘着層やハードコート層などを塗工する際に、溶剤によるクラックの発生を効果的に抑制できる。
すなわち、芳香族ポリカーボネート樹脂の末端を式(1)で表される構造とすることによって、芳香族ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度を低くし、さらに、フィルムの厚みを薄くすることにより、フィルムの熱抵抗が小さくなり、フィルムが軟化した状態で賦形されるため、熱賦形時のレターデーション(Re)の上昇を抑制できたと推測される。熱賦形時のReの上昇が抑制されると、複屈折が小さくなり、ディスプレイの虹ムラ(複屈折による着色)を効果的に抑制できる。また、芳香族ポリカーボネート樹脂の分子量を所定の範囲とし、かつ、フィルムの厚みを薄くすることにより、折れ曲がりに強くすることが可能になり、耐屈曲性に優れたフィルムが得られたと推測される。さらに、芳香族ポリカーボネート樹脂を用い、かつ、フィルムの表面粗さを小さくすることにより、透明性に優れたフィルムが得られたと推測される。また、芳香族ポリカーボネート樹脂の分子量を所定の範囲とすることにより、耐薬品性に優れたフィルムが得られると推測される。
以下、本実施形態の詳細について説明する。
本実施形態のフィルムは、式(1)で表される末端構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂を含む。このような芳香族ポリカーボネート樹脂を用いることにより、芳香族ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度が低くなり、熱賦形時のレターデーション(Re)の上昇を抑制することができる。
Figure 2022080271000004

(式(1)中、Rは、炭素数8~36のアルキル基、または、炭素数8~30のアルケニル基を表す。Rは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、または、炭素数6~12のアリール基を表す。nは0~4の整数を表す。*は、他の部位との結合部位である。)
は、炭素数8~36のアルキル基、または、炭素数8~30のアルケニル基を表し、炭素数12以上のアルキル基またはアルケニル基であることが好ましく、炭素数14以上のアルキル基またはアルケニル基であることがより好ましい。また、Rは、炭素数22以下のアルキル基またはアルケニル基であることが好ましく、炭素数18以下のアルキル基またはアルケニル基であることがより好ましい。Rは、アルキル基であることが好ましい。アルキル基およびアルケニル基は、直鎖または分岐のアルキル基またはアルケニル基であることが好ましく、直鎖のアルキル基またはアルケニル基であることがより好ましい。
本実施形態では、Rは、特に、ヘキサデシル基であることが好ましい。
また、Rは、メタ位、パラ位、オルト位のいずれに位置していてもよいが、メタ位またはパラ位に位置していることが好ましく、パラ位に位置していることがより好ましい。
は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、または、炭素数6~12のアリール基を表し、フッ素原子、塩素原子、メチル基、エチル基、または、フェニル基であることが好ましく、フッ素原子、塩素原子またはメチル基であることがより好ましい。
nは0~4の整数を表し、0~2の整数であることが好ましく、0または1であることがより好ましく、0であることがさらに好ましい。
式(1)で表される末端構造は、パラヒドロキシ安息香酸ヘキサデシルエステル等の末端封止剤を用いることによって、ポリカーボネートに付加することができる。これらの詳細は、特開2019-002023号公報の段落0022~0030の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
本実施形態で用いる式(1)で表される末端構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂においては、式(1)で表される末端構造が1種であってもよいし、2種以上であってもよい。
本実施形態では、式(1)で表される末端構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂は、ビスフェノール型ポリカーボネート樹脂であることが好ましく、ビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂であることがより好ましい。
ビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂は、また、ビスフェノールAおよびその誘導体由来のカーボネート構成単位以外の他の構成単位を有していてもよい。このような他の構成単位を構成するジヒドロキシ化合物としては、例えば、特開2018-154819号公報の段落0014に記載の芳香族ジヒドロキシ化合物を挙げることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
本実施形態におけるビスフェノール型ポリカーボネート樹脂は、ビスフェノールAおよびその誘導体由来のカーボネート構成単位が、末端構造を除く全構成単位の90質量%以上を占めることが好ましく、95質量%以上を占めることがより好ましく、97質量%以上を占めることがさらに好ましい。
ビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、任意の方法を採用できる。その例を挙げると、界面重合法、溶融エステル交換法、ピリジン法、環状カーボネート化合物の開環重合法、プレポリマーの固相エステル交換法などを挙げることができる。
本実施形態で用いる芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は、17,000~40,000である。粘度平均分子量が17,000以上であることにより、折れ曲がりに強くすることが可能になり、耐屈曲性に優れたフィルムが得られる。また、粘度平均分子量が40,000以下であることにより、フィルムのガラス転移温度を効果的に低くできる傾向にあり、熱賦形時のReの上昇を効果的に抑制できる。
前記芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は、20,000以上であることが好ましく、22,000以上であることがより好ましく、24,000以上であることがさらに好ましく、さらには、30,000以上であってもよい。特に、30,000以上とすることにより、耐屈曲性がより向上する傾向にある。また、前記芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は、38,000以下であることが好ましく、さらには、35,000以下、特には30,000未満であってもよく、より特には28,000以下であってもよい。特に、粘度平均分子量を30,000未満、さらには28,000以下とすることにより、芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度が低くなり、フィルター透過性が向上する傾向にある。フィルター透過性が向上すると、フィルム中の異物を少なくすることができる。
尚、本実施形態のフィルムが、式(1)で表される末端構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂と、他の芳香族ポリカーボネート樹脂を含む場合、そのブレンド物であるポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が上記範囲を満たすことが好ましい。
本実施形態で用いる芳香族ポリカーボネート樹脂のQ値は、30×10-2cc/sec以下であることが好ましく、20×10-2cc/sec以下であることがより好ましく、10×10-2cc/sec以下であることがさらに好ましく、8×10-2cc/sec以下であることが一層好ましく、4.0×10-2cc/sec以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、フィルムの耐屈曲性および耐薬品性が向上する傾向にある。また、前記Q値の下限値は、0.1×10-2cc/sec以上であることが好ましく、0.5×10-2cc/sec以上であることがより好ましく、1.0×10-2cc/sec以上であることがさらに好ましく、3.0×10-2cc/sec以上であることが一層好ましく、5.0×10-2cc/sec以上であってもよい。前記下限値以上とすることにより、流動性が高くなり、フィルター透過性が向上する傾向にある。フィルター透過性が向上すると、フィルム中の異物を少なくすることができる。
尚、本実施形態のフィルムが、式(1)で表される末端構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂と、他の芳香族ポリカーボネート樹脂を含む場合、そのブレンド物であるポリカーボネート樹脂のQ値が上記範囲を満たすことが好ましい。
本実施形態で用いる式(1)で表される末端構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度は、145℃以下であることが好ましく、142℃以下であることがより好ましく、140℃以下であることがさらに好ましく、135℃以下であることが一層好ましく、132℃以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、熱賦形時のReの上昇をより効果的に抑制できる傾向にある。また、本実施形態で用いる式(1)で表される末端構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度は、115℃以上であることが好ましく、120℃以上であることがより好ましく、123℃以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、耐屈曲性がより向上する傾向にある。尚、本実施形態のフィルムが、式(1)で表される末端構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂と、他の芳香族ポリカーボネート樹脂を含む場合、そのブレンド物であるポリカーボネート樹脂のガラス転移温度が上記範囲を満たすことが好ましい。
本実施形態のフィルムにおける芳香族ポリカーボネート樹脂(好ましくは、式(1)で表される末端構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂)の割合は、フィルムの90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましく、97質量%以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、透明性により優れるフィルムが得られる。前記実施形態のフィルムにおける芳香族ポリカーボネート樹脂の割合の上限は100質量%であってもよい。
本実施形態のフィルムは、芳香族ポリカーボネート樹脂を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<他の成分>
本実施形態のフィルムは、式(1)で表される末端構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂に加え、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の成分を含んでいてもよい。具体的には、上記芳香族ポリカーボネート樹脂以外のポリカーボネート樹脂、ポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂、酸化防止剤、エステル交換防止剤、離型剤、熱安定剤、難燃剤、難燃助剤、紫外線吸収剤、着色剤、帯電防止剤、蛍光増白剤、防曇剤、流動性改良剤、可塑剤、分散剤、抗菌剤、アンチブロッキング剤、衝撃改良剤、摺動改良剤、色相改良剤、酸トラップ剤等を含んでいてもよい。これらの成分は、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの詳細は、特開2017-031313号公報、国際公開第2015/190162号、特開2019-002023号公報、特開2018-199745号公報の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
<フィルムの物性、特性>
本実施形態のフィルムの厚みは、20~150μmである。厚みを20μm以上とすることにより、フィルムの破断を抑制し、強度に優れたフィルムが得られる。また、厚みを150μm以下とすることにより、熱賦形時のReの上昇を抑制するとともに、耐屈曲性を向上させることができる。前記フィルムの厚みは、25μm以上であることが好ましく、以上であることがより好ましく、30μm以上であることがさらに好ましい。また、前記フィルムの厚みは、140μm以下であることが好ましく、100μm以下であることがより好ましく、70μm以下であることがさらに好ましく、60μm以下であることが一層好ましい。
本実施形態のフィルムは、表面粗さRaが0.7μm未満である。このような構成とすることにより、透明性に優れたフィルムが得られる。前記表面粗さは、0.5μm以下であることが好ましく、0.1μm以下であることがより好ましく、0.08μm以下であることがさらに好ましく、0.05μm以下であることが一層好ましく、0.02μm以下であることがより一層好ましい。前記フィルムの表面粗さRaの下限値は、0μmが理想であるが、0.0001μm以上が実際的であり、さらには0.001μm以上であっても十分に要求性能を満たすものである。
本実施形態のフィルムのガラス転移温度は、115~142℃であることが好ましい。前記下限値以上とすることにより、耐屈曲性がより向上する傾向にある。また、前記上限値以下とすることにより、熱賦形時のReの上昇をより効果的に抑制できる傾向にある。前記フィルムのガラス転移温度は、140℃以下であることが好ましく、135℃以下であることがさらに好ましく、132℃以下であることが一層好ましい。また、前記フィルムのガラス転移温度は、115℃以上であることが好ましく、120℃以上であることがより好ましく、123℃以上であることがさらに好ましい。
本実施形態のフィルムは、波長543nmにおけるレターデーション(Re)が25nm以下であることが好ましく、15nm以下であることがより好ましく、10nm以下であることがさらに好ましく、8nm以下であることが一層好ましく、5nm以下であることがより一層好ましく、3nm以下であることがさらに一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、虹ムラがより効果的に抑制される傾向にある。前記レターデーション(Re)の下限値は、0nmが理想であるが、0.01nm以上が実際的である。
本実施形態のフィルムは、ヘイズが10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、1%以下であることがさらに好ましく、0.5以下であることが一層好ましく、0.2%以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、フィルムの透明性がより向上する傾向にある。前記フィルムのヘイズの下限値は、0%が理想であるが、0.001%以上が実際的である。
上記Ra、ガラス転移温度、Reおよびヘイズは、後述する実施例の記載に従って測定される。
<フィルムの製造方法>
本実施形態のフィルムは、公知の方法によって製造することができ、例えば、押出成形、キャスト成形が好ましい。押出成形の例としては、芳香族ポリカーボネート樹脂、さらには、必要に応じて添加剤を加えた樹脂組成物のペレット、フレークあるいは粉末を押出機で溶融、混練後、Tダイ等から押出し、得られる半溶融状のシートをポリッシングロール等で挟圧しながら、冷却、固化して製品とする方法が挙げられる。押出機は1軸でも2軸でもよく、またベント付き、ノンベントのいずれも使用できる。
本実施形態のフィルムが多層体の場合も、公知の方法によって製造することができる。例えば、Tダイを用いた溶融押出時に、ダイ内部で積層しフィルム状に成形する、もしくはフィルム状に成形した後に積層することで多層フィルムを形成することができる。
<用途>
本実施形態のフィルムは、単層フィルムとして用いることができる。また、本実施形態のフィルムは、上述の通り、本実施形態のフィルムと、少なくとも1層の他の層とを有する、多層体として用いることもできる。前記他の層としては、公知の層を採用でき、粘着層やハードコート層が例示され、粘着層を含むことが好ましい。もちろん、粘着層とハードコート層の両方を有していてもよい。
粘着層としては、ポリオレフィン樹脂層が例示される。
ハードコート層としては、特開2013-020130号公報の段落0045~0055の記載、特開2018-103518号公報の段落0073~0076の記載、特開2017-213771号公報の段落0062~0082の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
本実施形態のフィルムは、透明導電性フィルムの保護フィルムや基材として好ましく用いられる。特に、保護層と、粘着層と、基材と、電極層とをこの順で有する、透明導電性フィルムであって、基材および保護層の少なくとも一方(好ましくは少なくとも保護層)が、本実施形態のフィルムである、透明導電性フィルムとして好ましく用いられる。
また、上記透明導電性フィルムは、タッチパネルのフィルムセンサー、電子ペーパーや色素増感型太陽電池、タッチセンサー等に用いる透明導電性フィルムとして好ましく用いられる。
さらに、本実施形態のフィルムは、上記以外でも、熱賦形前後のレターデーションの変化率が小さく、耐屈曲性に優れ、透明性が高いことが求められる用途のフィルムに好ましく用いられる。例えば、飛散防止フィルムとして用いられる。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
実施例で用いた測定機器等が廃番等により入手困難な場合、他の同等の性能を有する機器を用いて測定することができる。
1.原料
<PC-1の製造例>
有機化学ハンドブックP143~150の記載に基づき、東京化成工業(株)製4-ヒドロキシ安息香酸と東京化成工業(株)製1-ヘキサデカノールを用いて脱水反応によるエステル化を行い、パラヒドロキシ安息香酸ヘキサデシルエステル(CEPB)を得た。
9質量%の水酸化ナトリウム水溶液57.2kgに、新日鉄住金化学社製ビスフェノールA(BPA)7.1kg(31.14mol)とハイドロサルファイト30gを加えて溶解した。これにジクロロメタン40kgを加え、撹拌しながら、溶液温度を15~25℃の範囲に保ちつつ、ホスゲン4.33kgを30分かけて吹き込んだ。
ホスゲンの吹き込み終了後、9質量%の水酸化ナトリウム水溶液6kg、ジクロロメタン11kg、および、上記で得られたCEPB443g(1.22mol)をジクロロメタン10kgに溶解させた溶液を加え、激しく撹拌して乳化させた後、重合触媒として10mLのトリエチルアミンを加え約40分間重合させた。
重合液を水相と有機相に分離し、有機相をリン酸で中和し、洗液のpHが中性になるまで純水で水洗を繰り返した。この精製された芳香族ポリカーボネート樹脂溶液から有機溶媒を蒸発留去することにより芳香族ポリカーボネート樹脂粉末(PC-1)を得た。
得られた芳香族ポリカーボネート樹脂粉末100質量部に対し、酸化防止剤としてアデカスタブ2112(ADEKA社製、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト)を0.0075質量部および離型剤としてリケマールS-100A(理研ビタミン社製、グリセリンモノステアレート)0.0045質量部を加え、タンブラーにて15分間混合した後、スクリュー径32mmのベント付二軸押出機(日本製鋼所社製「TEX30α」)により、シリンダー温度280℃で溶融混練し、ストランドカットによりペレットを得た。得られた芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットの粘度平均分子量(Mv)およびガラス転移温度(Tg)を測定した。
<PC-2の製造例>
上記<PC-1の製造例>において、CEPBを348g(0.96mol)とし、他は同様に行った。
<PC-3の製造例>
上記<PC-1の製造例>において、CEPBを266g(0.73mol)とし、他は同様に行った。
<PC-4の製造例>
上記<PC-1の製造例>において、CEPBを940g(2.59mol)とし、他は同様に行った。
<PC-5の製造例>
上記<PC-1の製造例>において、ペレット作成時に使用する芳香族ポリカーボネート樹脂粉末を末端構造がp-t-ブチルフェニル基であるビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、E-2000F、粘度平均分子量:28,000、Tg:150℃)と末端構造がp-t-ブチルフェニル基であるビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、S-3000F、粘度平均分子量:21,000、Tg:146℃)を質量比率1対1の割合で混合したものとし、他は同様に行った。
<フィルターろ過性>
上記ペレットを製造する際に、ベント付二軸押出機に目開き20μmのポリマーフィルターを取り付け、押出時の圧力が上限を超えて押出できなかった場合はB、押出可能だった場合はAとした。
<粘度平均分子量(Mv)の測定>
芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は以下の方法で測定した。
溶媒としてメチレンクロライドを使用し、ウベローデ粘度計を用いて温度25℃での極限粘度[η](単位dL/g)を求め、Schnellの粘度式、すなわち、η=1.23×10-4Mv0.83から算出した。また、極限粘度[η]とは、各溶液濃度[C](g/dL)での比粘度[ηsp]を測定し、下記式により算出した値である。
Figure 2022080271000005
<Q値>
芳香族ポリカーボネート樹脂のQ値は高化式フローテスターを用い、得られたペレットを、110℃で5時間、熱風循環式乾燥機により乾燥した後、荷重:160kgf/cm、オリフィス:直径1mm×長さ10mm、280℃にて測定した。Q値の単位は0.01cc/secで示した。
高化式フローテスターは、島津製作所製、CFT-500Dを用いた。
<ガラス転移温度(Tg)の測定>
フィルムおよび芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットのガラス転移温度は以下の通り測定した。
フィルムまたは芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット約10mgを下記DSC(示差走査熱量計)の測定条件のとおりに、昇温および降温を2サイクル行い、2サイクル目の昇温時のガラス転移温度を測定した。低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、変曲点の接線の交点を開始ガラス転移温度とし、高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、変曲点の接線の交点を終了ガラス転移温度とし、開始ガラス転移温度と終了ガラス転移温度の中間地点を本発明におけるガラス転移温度(Tg、単位:℃)とした。
測定開始温度:30℃
昇温速度:10℃/分
到達温度:250℃
降温速度:20℃/分
測定装置は、示差走査熱量計(DSC、日立ハイテクサイエンス社製、「DSC7020」)を使用した。
2.実施例1~5、比較例1~4
<フィルムの製造>
上記で得られたペレットを用いて、以下の方法でフィルムを製造した。
上記で得られたペレットを、バレル直径32mm、スクリューのL/D=31.5のベント付き二軸押出機(日本製鋼所社製、「TEX30α」)からなるTダイ溶融押出機を用いて、吐出量10kg/h、スクリュー回転数150rpmの条件で、溶融状に押し出し、第一ロールと第二ロールで圧着した後、冷却固化し、フィルムを作製した。シリンダーおよびTダイ温度は280℃とした。
最終的に得られるフィルムの厚み(単位:μm)の調整は、表1または表2に記載の値となるように、第一ロールおよび第二ロールのロール速度を変更して行った。
用いた第一ロールおよび第二ロールの詳細は以下の通りである。
・第一ロール:持田商工社製、シリコーンゴムロール(IT68S-MCG)
寸法:外径260mm×幅600mm
ロール温度:50℃
・第二ロール:鏡面金属剛体ロール(表面:ハードクロム処理)
芯金寸法:外径250mm×幅600mm
ロール温度:120℃
得られたフィルムについて、以下の評価を行った。
ただし、比較例2は、フィルムの製造時に破断してしまったため、表2において、「-」と示した項目については評価していない。
<表面粗さ(Ra)>
上記で得られたフィルムについて、接触式表面粗さ計を用いて算術平均表面粗さRaを測定した。具体的には、JIS B0601:2001に準拠して、フィルムの第二ロールに接した面について、幅方向3点を測定し、その平均値を算出した。単位は、μmで示した。
測定装置は、ミツトヨ社製「サーフテストSJ-210」を用いた。
<レターデーション(Re)>
上記で得られたフィルムを50×150mmのサイズに切り出し、測定波長543nmでレターデーションを測定した。単位は、nmで示した。
レターデーションの測定は、フォトニックラティス社製WPA-100を用いて行った。
<熱賦形前後のレターデーション上昇率(ΔRe)>
上記で得られたフィルムを50×150mmのサイズに切り出し、測定波長543nmでレターデーションを測定した。測定結果についてフィルム短辺側端部から25mm、フィルム長辺側端部から25mmの位置から長手方向に100mmの長さについてライン解析し、その最大値を熱賦形前のレターデーションの最大値とした。油圧ジャッキ式プレス機に図2に示す上金型21と下金型22を取り付けた。金型を130℃に加熱し、レターデーション測定後のフィルムを金型の上に乗せ上下の金型間の隙間が1mmの状態で1分間保持し、圧力0.5MPa、加圧時間1分の条件で熱賦形した。フィルムを取り出して23℃まで放冷したのち、熱賦形前と同様にレターデーションを測定し熱賦形後のレターデーション最大値を求め、以下の式により熱賦形前後のレターデーション上昇率(単位:%)を算出した。
レターデーション上昇率=[(熱賦形後のレターデーション最大値-熱賦形前のレターデーション最大値)/熱賦形前のレターデーション最大値]×100
レターデーションの測定は、フォトニックラティス社製WPA-100を用いた。
算出したレターデーション上昇率を下記の基準で評価判定した。
A:50%以下
B:50%超120%以下
C:120%超
<耐薬品性>
得られたペレットを、110℃で5時間、熱風循環式乾燥機により乾燥した。その後、射出成形機により、シリンダー温度280℃、金型温度80℃、成形サイクル45秒の条件にて3mmISO多目的試験片(JIS-K7139 タイプA1の厚みを4mmから3mmに変更)を成形した。
射出成形機としては、Sodick社製「PE-100」(商品名)を用いた。得られた試験片をオーブンで110℃、2時間の条件でアニール処理した。アニール処理した試験片を図3に示すように0.45%のひずみをかけながら試験物質として2,2-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)プロパンを塗布し、オーブンで75℃、3時間保持したのち、23℃まで冷却した。図3において、31は試験片を、Lは支点間距離を示す。
ひずみ[ε](%)は試験片のたわみ[s](mm)、試験片厚さ[h](mm)、支点間距離[L](mm)を用いて、以下の式から算出した。
ε=600sh/L
試験片のたわみ[s](mm)は図3に示すI(mm)とI(mm)を用いて、以下の式から算出した。
s=I-I
試験サンプルを目視にて、下記の基準で評価判定した。評価は5人の専門家が行い多数決として判断した。
A:塗布面に薬傷が発生するが、試験片は破断しない。
B:試験片が破断した。
<耐屈曲性>
上記で得られたフィルムを75×25mmのサイズに切り出し、JIS C5016:1994に準拠して、FPC(フレキシブルプリント配線板)屈曲試験機を用いて、折曲げ面の曲率半径4.0mmにおける耐屈曲試験を行った。今回の耐屈曲試験では、2000回屈曲試験終了後の試験サンプルを目視にて、下記の基準で評価判定した。評価は5人の専門家が行い多数決とした。
FPC屈曲試験機としては、安田精機製作所社製「No.306FPC屈曲試験機」(商品名)を用いた。
S:フィルムの変形、クラックともに生じない。
A:フィルムがわずかに円弧状に変形するが、クラックが発生しない。
B:フィルムが円弧状に変形するが、クラックが発生しない。
C:上記AおよびB以外、例えば、フィルムが円弧状に変形し、クラックが発生したなど。
<ヘイズ>
上記で得られたフィルムについて、ヘイズメーターを用いて、D65光源10°視野の条件にて、ヘイズ(単位:%)を測定した。
ヘイズメーターは、村上色彩技術研究所社製「HM-150」を用いた。
比較例5
フィルムの製造において、以下の変更を行い、他は実施例1と同様に行った。
・第二ロール:算術平均粗さ2.4μmのエンボス加工ロール
芯金寸法:外径250mm×幅600mm
ロール温度:120℃
比較例5はエンボス加工ロールを使用したことにより、フィルムのヘイズが高く、光学フィルムとして使用できないため、レターデーション、熱賦形前後のレターデーション上昇率、耐薬品性、耐屈曲性の評価を実施しなかった。
Figure 2022080271000006
Figure 2022080271000007
10 透明導電性フィルム
11 電極層(透明導電膜)
12 基材
13 粘着層
14 保護フィルム
21 上金型
22 下金型
31 試験片

Claims (11)

  1. 式(1)で表される末端構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂を含むフィルムであって、
    前記芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が17,000~40,000であり、
    前記フィルムの厚みが20~150μmであり、
    前記フィルムの表面粗さRaが0.7μm未満である、フィルム。
    Figure 2022080271000008

    (式(1)中、Rは、炭素数8~36のアルキル基、または、炭素数8~30のアルケニル基を表す。Rは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、または、炭素数6~12のアリール基を表す。nは0~4の整数を表す。*は、他の部位との結合部位である。)
  2. 前記フィルムのガラス転移温度が115~142℃である、請求項1に記載のフィルム。
  3. 前記芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が30,000~40,000である、請求項1または2に記載のフィルム。
  4. 前記芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が17,000以上30,000未満である、請求項1または2に記載のフィルム。
  5. 前記フィルムの表面粗さRaが0.1μm以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載のフィルム。
  6. 前記フィルムのヘイズが10%以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載のフィルム。
  7. 前記フィルムの波長543nmにおけるレターデーション(Re)が25nm以下である、請求項1~6のいずれか1項に記載のフィルム。
  8. 単層フィルムである、請求項1~7のいずれか1項に記載のフィルム。
  9. 請求項1~8のいずれか1項に記載のフィルムと、少なくとも1層の他の層とを有する、多層体。
  10. 前記他の層が粘着層を含む、請求項9に記載の多層体。
  11. 保護層と、
    粘着層と、
    基材と、
    電極層とをこの順で有する、透明導電性フィルムであって、
    前記基材および保護層の少なくとも一方が、請求項1~8のいずれか1項に記載のフィルムである、透明導電性フィルム。
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