JP2024040688A - 導電性フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】所定の熱衝撃試験を経てその後導電性フィルムがさらに冷却されることによる亀裂の発生を抑制可能な導電性フィルムを提供する。【解決手段】導電性フィルムは、導電性フィルム本体と、金属層とを備える。導電性フィルム本体は、樹脂と導電材料とを含む。金属層は、導電性フィルム本体に積層されている。ＴＭＡ（Thermomechanical Analyzer）を用いた試験において、導電性フィルムを２０℃から８０℃まで加熱し、その後、導電性フィルムを８０℃から２０℃まで冷却した場合に、導電性フィルムのＭＤ（Machine Direction）における寸法の変化率が－０．１０％以上である。上記試験において、導電性フィルムを引っ張る荷重が０．００３５Ｎであり、加熱時の温度変化の速度が５．０℃／分であり、冷却時の温度変化の速度が－５．０℃／分である。【選択図】図２
Description
本発明は、導電性フィルムに関する。
特開２０２０－９７１４２号公報（特許文献１）は、導電性フィルムを開示する。この導電性フィルムは、樹脂フィルムと、樹脂フィルム上に積層された金属層とを備えている。
樹脂を含む層と金属層とを含む導電性フィルムに関して、所定の熱衝撃試験が行なわれる場合を考える。例えば、導電性フィルムを２０℃から８０℃まで加熱し、その後、導電性フィルムを８０℃から２０℃まで冷却する所定の熱衝撃試験を経た場合に、導電性フィルムは収縮する。導電性フィルムがさらに冷却され（例えば、－２０℃まで冷却され）、金属層に固定された樹脂を含む層がさらに収縮することによって、樹脂を含む層において亀裂が生じる場合がある。上記特許文献１においては、このような問題の解決手段が開示されていない。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、所定の熱衝撃試験を経てその後導電性フィルムがさらに冷却されることによる亀裂の発生を抑制可能な導電性フィルムを提供することである。
本発明に従う導電性フィルムは、導電性フィルム本体と、金属層とを備える。導電性フィルム本体は、樹脂と導電材料とを含む。金属層は、導電性フィルム本体に積層されている。ＴＭＡ（Thermomechanical Analyzer）を用いた試験において、導電性フィルムを２０℃から８０℃まで加熱し、その後、導電性フィルムを８０℃から２０℃まで冷却した場合に、導電性フィルムのＭＤ（Machine Direction）における寸法の変化率が－０．１０％以上である。上記試験において、導電性フィルムを引っ張る荷重が０．００３５Ｎであり、加熱時の温度変化の速度が５．０℃／分であり、冷却時の温度変化の速度が－５．０℃／分である。
この導電性フィルムにおいては、ＴＭＡを用いた試験において、導電性フィルムを２０℃から８０℃まで加熱し、その後、導電性フィルムを８０℃から２０℃まで冷却した場合に、ＭＤにおける寸法の変化率が－０．１０％以上である。すなわち、この導電性フィルムにおいては、所定の熱衝撃試験を経た場合の収縮率が比較的小さい。したがって、この導電性フィルムによれば、所定の熱衝撃試験を経た場合の収縮率が比較的小さいため、所定の熱衝撃試験を経てその後導電性フィルムがさらに冷却されたとしても亀裂の発生を抑制することができる。
上記導電性フィルムにおいて、導電性フィルム本体における残留応力の緩和温度が８０℃よりも高くてもよい。
この導電性フィルムにおいては、導電性フィルム本体における残留応力の緩和温度が８０℃よりも高いため、導電性フィルムを２０℃から８０℃まで加熱し、その後、導電性フィルムを８０℃から２０℃まで冷却する所定の熱衝撃試験を経ても、導電性フィルム本体において大きい収縮が生じない。したがって、この導電性フィルムによれば、所定の熱衝撃試験を経た場合の収縮率が比較的小さいため、所定の熱衝撃試験を経てその後導電性フィルムがさらに冷却されたとしても亀裂の発生を抑制することができる。
また、上記導電性フィルムにおいて、導電性フィルム本体は、第１導電性フィラーを含む第１導電性樹脂層と、第２導電性フィラーを含む第２導電性樹脂層とを備え、第１導電性フィラーは、導電性カーボンであり、第２導電性フィラーは、白金、金、銀、銅、ＳＵＳ（Stainless Used Steel）、ニッケル及びチタンが含まれる群から選択される少なくとも１種類の金属を含んでいてもよい。
また、上記導電性フィルムにおいて、ＭＤにおける破断強度とＴＤ（Traverse Direction）における破断強度との積が７１０以上であってもよい。
この導電性フィルムによれば、ＭＤにおける破断強度とＴＤにおける破断強度との積が比較的大きいため、所定の熱衝撃試験を経てその後導電性フィルムがさらに冷却されたとしても亀裂の発生を抑制することができる。
本発明によれば、所定の熱衝撃試験を経てその後導電性フィルムがさらに冷却されることによる亀裂の発生を抑制可能な導電性フィルムを提供することができる。
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施の形態」とも称する。）について、図面を用いて詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、各図面は、理解の容易のために、適宜対象を省略又は誇張して模式的に描かれている。
［１．導電性フィルムの構成］
図１は、本実施の形態に従う導電性フィルム１０の断面を示す図である。導電性フィルム１０は、例えば、複写機やプリンタ等の帯電フィルムや除電フィルム、その他電気・電子機器や部品用の各種機能性フィルムとして用いられる。図１に示されるように、導電性フィルム１０は、導電性フィルム本体１５と、金属被膜層３００とを含んでいる。導電性フィルム本体１５は、第１導電性樹脂層１００と、第２導電性樹脂層２００とを含んでいる。第１導電性樹脂層１００の厚みＴ１は、例えば、第２導電性樹脂層２００の厚みＴ２の０．５倍以上、５倍以下である。以下、各層について説明する。
図１は、本実施の形態に従う導電性フィルム１０の断面を示す図である。導電性フィルム１０は、例えば、複写機やプリンタ等の帯電フィルムや除電フィルム、その他電気・電子機器や部品用の各種機能性フィルムとして用いられる。図１に示されるように、導電性フィルム１０は、導電性フィルム本体１５と、金属被膜層３００とを含んでいる。導電性フィルム本体１５は、第１導電性樹脂層１００と、第２導電性樹脂層２００とを含んでいる。第１導電性樹脂層１００の厚みＴ１は、例えば、第２導電性樹脂層２００の厚みＴ２の０．５倍以上、５倍以下である。以下、各層について説明する。
＜１－１．第１導電性樹脂層＞
第１導電性樹脂層１００は、ポリオレフィンと、導電性フィラーとを含んでいる。すなわち、第１導電性樹脂層１００は、ポリオレフィンと導電性フィラーとを混合することによって形成されている。
第１導電性樹脂層１００は、ポリオレフィンと、導電性フィラーとを含んでいる。すなわち、第１導電性樹脂層１００は、ポリオレフィンと導電性フィラーとを混合することによって形成されている。
ポリオレフィンとしては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリエチレン（ＰＥ）が挙げられる。また、炭素数４～３０のα－オレフィン（１－ブテン、イソブテン、１－ヘキセン、１－デセン又は１－ドデセン等）を必須構成単量体とする重合体等がポリオレフィンとして用いられてもよい。これらのポリオレフィンは、１種単独であってもよいし、２種以上の混合物であってもよい。
ポリオレフィンの中でも、防湿特性及び機械的強度の観点で、ポリプロピレンが好ましい。ポリプロピレンとしては、例えば、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、長鎖分岐構造を有するポリプロピレン及び酸変性ポリプロピレンが挙げられる。
第１導電性樹脂層１００に含まれる導電性フィラーとしては、導電性カーボンが挙げられる。導電性カーボンとしては、例えば、黒鉛（グラファイト）、カーボンブラック（アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等）、カーボンナノチューブ及びこれらの混合物が挙げられる。導電性カーボンの中では、カーボンブラックが好ましく、アセチレンブラック、ファーネスブラック、又は、それらの混合物がより好ましい。
＜１－２．第２導電性樹脂層＞
第２導電性樹脂層２００は、第１導電性樹脂層１００上に形成されており、第１面側層２１０と、第２面側層２２０とを含んでいる。なお、第１面２４０は、第１導電性樹脂層１００の第２導電性樹脂層２００と反対側の面である。第２面２３０は、第２導電性樹脂層２００の第１導電性樹脂層１００と反対側の面である。
第２導電性樹脂層２００は、第１導電性樹脂層１００上に形成されており、第１面側層２１０と、第２面側層２２０とを含んでいる。なお、第１面２４０は、第１導電性樹脂層１００の第２導電性樹脂層２００と反対側の面である。第２面２３０は、第２導電性樹脂層２００の第１導電性樹脂層１００と反対側の面である。
第１面側層２１０及び第２面側層２２０の各々は、ポリオレフィンと、導電性フィラーとを含んでいる。すなわち、第１面側層２１０及び第２面側層２２０の各々は、ポリオレフィンと導電性フィラーとを混合することによって形成されている。ポリオレフィンとしては、例えば、第１導電性樹脂層１００の説明において例示したものを用いることができる。
第２導電性樹脂層２００に含まれる導電性フィラーとしては、白金、金、銀、銅、ニッケル、チタン及びこれらの混合物が挙げられる。すなわち、第２導電性樹脂層２００に含まれる導電性フィラーは、白金、金、銀、銅、ニッケル及びチタンが含まれる群から選択される少なくとも１種類の金属元素を含む。なお、これらの中では、ニッケル粒子が導電性フィラーとしてより好ましい。例えば、第２導電性樹脂層２００においては、導電性フィラーが、第１面側層２１０よりも第２面側層２２０の方に多く含まれている。
＜１－３．金属被膜層＞
金属被膜層３００は、第２導電性樹脂層２００の第２面２３０上に形成されている。金属被膜層３００は、例えば、ニッケル、銅、銀及びアルミニウムの少なくともいずれかによって構成されてもよい。また、金属被膜層３００は、それらの酸化物又は合金によって構成されてもよい。金属被膜層３００は、例えば、蒸着法、スパッタリング法、メッキ法又はコーティング法等の公知の技術によって形成される。金属被膜層３００の厚さは、特に限定されないが、１０～１００ｎｍであることが好ましい。
金属被膜層３００は、第２導電性樹脂層２００の第２面２３０上に形成されている。金属被膜層３００は、例えば、ニッケル、銅、銀及びアルミニウムの少なくともいずれかによって構成されてもよい。また、金属被膜層３００は、それらの酸化物又は合金によって構成されてもよい。金属被膜層３００は、例えば、蒸着法、スパッタリング法、メッキ法又はコーティング法等の公知の技術によって形成される。金属被膜層３００の厚さは、特に限定されないが、１０～１００ｎｍであることが好ましい。
［２．各種パラメータ］
＜２－１．熱衝撃試験を経た寸法変化＞
導電性フィルム１０は、所定の熱衝撃試験を経ることによるＭＤ（Machine Direction）における寸法の変化率が「－（マイナス）０．１０％」以上という特性を有している。所定の熱衝撃試験は、ＴＭＡ（Thermomechanical Analyzer）を用いた試験である。この試験においては、導電性フィルム１０が２０℃から８０℃まで加熱され、その後、導電性フィルム１０が８０℃から２０℃まで冷却される。導電性フィルム１０は、この加熱及び冷却を経た後におけるＭＤの寸法変化率が－０．１０％以上という特性を有している。
＜２－１．熱衝撃試験を経た寸法変化＞
導電性フィルム１０は、所定の熱衝撃試験を経ることによるＭＤ（Machine Direction）における寸法の変化率が「－（マイナス）０．１０％」以上という特性を有している。所定の熱衝撃試験は、ＴＭＡ（Thermomechanical Analyzer）を用いた試験である。この試験においては、導電性フィルム１０が２０℃から８０℃まで加熱され、その後、導電性フィルム１０が８０℃から２０℃まで冷却される。導電性フィルム１０は、この加熱及び冷却を経た後におけるＭＤの寸法変化率が－０．１０％以上という特性を有している。
図２は、所定の熱衝撃試験を経ることによる寸法変化のイメージを説明するための図である。図２を参照して、横軸は温度を示し、縦軸はＭＤにおける寸法の変化率を示す。上述のように、導電性フィルム１０は、２０℃から８０℃まで加熱される。加熱されることによって導電性フィルム１０の寸法は徐々に大きくなる。その後、導電性フィルム１０は、８０℃から２０℃まで冷却される。冷却されることによって導電性フィルム１０の寸法は徐々に小さくなる。この例においては、加熱及び冷却を経て、導電性フィルム１０のＭＤにおける寸法は加熱前よりも小さくなっている。この寸法変化率が－０．１０％以上であるという特性を導電性フィルム１０は有している。
このように、導電性フィルム１０においては、所定の熱衝撃試験を経た場合の収縮率が比較的小さい。したがって、導電性フィルム１０によれば、所定の熱衝撃試験を経た場合の収縮率が比較的小さいため、所定の熱衝撃試験を経た後に導電性フィルム１０がさらに冷却されたとしても（例えば、－２０℃まで冷却されたとしても）亀裂の発生を抑制することができる。
＜２－２．残留応力の緩和温度＞
導電性フィルム１０は、導電性フィルム本体１５における残留応力の緩和温度が８０℃よりも高いという特性を有している。詳細については後述するが、導電性フィルム本体１５の製造工程においては、温度が比較的高い状態で溶融材料が固まり始める工夫が施されている。温度が比較的高い状態で溶融材料が固まり始めることによって、導電性フィルム本体１５における残留応力の緩和温度が高くなる。
導電性フィルム１０は、導電性フィルム本体１５における残留応力の緩和温度が８０℃よりも高いという特性を有している。詳細については後述するが、導電性フィルム本体１５の製造工程においては、温度が比較的高い状態で溶融材料が固まり始める工夫が施されている。温度が比較的高い状態で溶融材料が固まり始めることによって、導電性フィルム本体１５における残留応力の緩和温度が高くなる。
導電性フィルム本体１５においては、残留応力の緩和温度が８０℃よりも高いため、導電性フィルム１０を２０℃から８０℃まで加熱し、その後、導電性フィルム１０を８０℃から２０℃まで冷却する所定の熱衝撃試験を経ても、導電性フィルム本体１５において大きい収縮が生じない。したがって、導電性フィルム１０によれば、所定の熱衝撃試験を経た場合の収縮率が比較的小さいため、所定の熱衝撃試験を経た後に導電性フィルム１０がさらに冷却されたとしても亀裂の発生を抑制することができる。
＜２－３．破断強度及び破断伸度＞
導電性フィルム１０は、ＭＤにおける破断強度とＴＤにおける破断強度との積（破断強度積）が７１０以上という特性を有している。また、導電性フィルム１０は、ＭＤにおける破断伸度とＴＤにおける破断伸度との積（破断伸度積）が７以上という特性を有している。
導電性フィルム１０は、ＭＤにおける破断強度とＴＤにおける破断強度との積（破断強度積）が７１０以上という特性を有している。また、導電性フィルム１０は、ＭＤにおける破断伸度とＴＤにおける破断伸度との積（破断伸度積）が７以上という特性を有している。
［３．導電性フィルムの製造方法］
図３は、製造装置４０の構成を模式的に示す図である。製造装置４０によって、導電性フィルム本体１５が製造される。図３に示されるように、製造装置４０は、Ｔダイ４００と、キャストロール４１０，４２０と、巻取りロール４３０とを含んでいる。
図３は、製造装置４０の構成を模式的に示す図である。製造装置４０によって、導電性フィルム本体１５が製造される。図３に示されるように、製造装置４０は、Ｔダイ４００と、キャストロール４１０，４２０と、巻取りロール４３０とを含んでいる。
Ｔダイ４００は、Ｔダイ本体４０１と、原料投入部４４０，４５０，４６０とを含んでいる。原料投入部４４０には、第２面側層２２０を形成するための原料が投入される。原料投入部４４０には、例えば、ポリプロピレンとニッケルとが投入される。原料投入部４５０には、第１面側層２１０を形成するための原料が投入される。原料投入部４５０には、例えば、ポリプロピレンとニッケルとが投入される。原料投入部４５０に投入される原料におけるニッケルの重量パーセント濃度は、原料投入部４４０投入される原料におけるニッケルの重量パーセント濃度よりも低い。原料投入部４６０には、第１導電性樹脂層１００を形成するための原料が投入される。原料投入部４６０には、例えば、ポリプロピレンとカーボンブラックとが投入される。
Ｔダイ本体４０１は、原料投入部４４０，４５０，４６０を介して投入された原料を共押出しすることによって、各原料投入部に投入された原料の溶融物同士を融着させて１枚の一体化したフィルム（溶融材料）とするように構成されている。キャストロール４１０，４２０は、押し出された溶融材料を冷却するとともに、下流へ送るように構成されている。巻取りロール４３０は、キャストロール４１０，４２０によって冷却された溶融材料を所定速度で引いて巻き取るように構成されている。製造装置４０における製造工程を経て導電性フィルム本体１５の巻取体が製造される。製造装置４０で製造された導電性フィルム本体１５に蒸着法、スパッタリング法、メッキ法又はコーティング法等の公知の技術により金属被膜層３００を形成することによって、導電性フィルム１０が製造される。
製造装置４０において、例えば、キャストロール４１０の温度は、４０℃以上、１２０℃以下、好ましくは８０℃以上、１２０℃以下である。また、キャストロール４２０の温度は、８０℃以上、１２０℃以下、好ましくは９０℃以上、１２０℃以下である。
製造装置４０においては、キャストロール４２０の温度がある程度高い。その結果、製造装置４０によれば、Ｔダイ４００から吐出された溶融材料が比較的温度が高い段階で固まり始めるため、残留応力の緩和温度が比較的高い導電性フィルム本体１５を製造することができる。例えば、製造装置４０によって製造される導電性フィルム本体１５の残留応力の緩和温度は８０℃よりも高い。
製造装置４０によって製造された導電性フィルム本体１５においては、残留応力の緩和温度が８０℃よりも高いため、上述の所定の熱衝撃試験を経ても、導電性フィルム本体１５において大きい収縮が生じない。したがって、導電性フィルム１０によれば、所定の熱衝撃試験を経た場合の収縮率が比較的小さいため、所定の熱衝撃試験を経て導電性フィルム１０がさらに冷却されたとしても（例えば、－２０℃まで冷却されたとしても）亀裂の発生を抑制することができる。
［４．特徴］
以上のように、本実施の形態に従う導電性フィルム１０においては、ＴＭＡを用いた試験において、導電性フィルム１０を２０℃から８０℃まで加熱し、その後、導電性フィルム１０を８０℃から２０℃まで冷却した場合に、ＭＤにおける寸法の変化率が－０．１０％以上である。すなわち、導電性フィルム１０においては、所定の熱衝撃試験を経た場合の収縮率が比較的小さい。したがって、導電性フィルム１０によれば、所定の熱衝撃試験を経た場合の収縮率が比較的小さいため、所定の熱衝撃試験を経てその後導電性フィルム１０がさらに冷却されたとしても亀裂の発生を抑制することができる。
以上のように、本実施の形態に従う導電性フィルム１０においては、ＴＭＡを用いた試験において、導電性フィルム１０を２０℃から８０℃まで加熱し、その後、導電性フィルム１０を８０℃から２０℃まで冷却した場合に、ＭＤにおける寸法の変化率が－０．１０％以上である。すなわち、導電性フィルム１０においては、所定の熱衝撃試験を経た場合の収縮率が比較的小さい。したがって、導電性フィルム１０によれば、所定の熱衝撃試験を経た場合の収縮率が比較的小さいため、所定の熱衝撃試験を経てその後導電性フィルム１０がさらに冷却されたとしても亀裂の発生を抑制することができる。
［５．他の実施の形態］
上記実施の形態の思想は、以上で説明された実施の形態に限定されない。以下、上記実施の形態の思想を適用できる他の実施の形態の一例について説明する。
上記実施の形態の思想は、以上で説明された実施の形態に限定されない。以下、上記実施の形態の思想を適用できる他の実施の形態の一例について説明する。
＜５－１＞
上記実施の形態に従う導電性フィルム１０において、第１導電性樹脂層１００に含まれる導電性フィラーは、白金、金、銀、銅、ニッケル及びチタンが含まれる群から選択される少なくとも１種類の金属元素をさらに含んでいてもよい。
上記実施の形態に従う導電性フィルム１０において、第１導電性樹脂層１００に含まれる導電性フィラーは、白金、金、銀、銅、ニッケル及びチタンが含まれる群から選択される少なくとも１種類の金属元素をさらに含んでいてもよい。
＜５－２＞
上記実施の形態に従う導電性フィルム１０は、多層構成のフィルムであった。しかしながら、導電性フィルム１０は、必ずしも多層構成である必要はなく、単層構成であってもよい。単層構成の導電性フィルムは、例えば、ポリオレフィンと、導電性フィラーとを含んでいてもよい。ポリオレフィンとしては、例えば、第１導電性樹脂層１００の説明において例示したものが用いられてもよい。導電性フィラーとしては、白金、金、銀、銅、ニッケル及びチタンが含まれる群から選択される少なくとも１種類の金属元素が含まれていてもよい。
上記実施の形態に従う導電性フィルム１０は、多層構成のフィルムであった。しかしながら、導電性フィルム１０は、必ずしも多層構成である必要はなく、単層構成であってもよい。単層構成の導電性フィルムは、例えば、ポリオレフィンと、導電性フィラーとを含んでいてもよい。ポリオレフィンとしては、例えば、第１導電性樹脂層１００の説明において例示したものが用いられてもよい。導電性フィラーとしては、白金、金、銀、銅、ニッケル及びチタンが含まれる群から選択される少なくとも１種類の金属元素が含まれていてもよい。
＜５－３＞
上記実施の形態に従う導電性フィルム１０において、導電性フィルム本体１５は、第１導電性樹脂層１００と第２導電性樹脂層２００とを含んでいた。しかしながら、導電性フィルム本体１５は、必ずしも第１導電性樹脂層１００及び第２導電性樹脂層２００の両方を含んでいなくてもよい。導電性フィルム本体１５は、例えば、第２導電性樹脂層２００を含む一方、第１導電性樹脂層１００を含まなくてもよい。
上記実施の形態に従う導電性フィルム１０において、導電性フィルム本体１５は、第１導電性樹脂層１００と第２導電性樹脂層２００とを含んでいた。しかしながら、導電性フィルム本体１５は、必ずしも第１導電性樹脂層１００及び第２導電性樹脂層２００の両方を含んでいなくてもよい。導電性フィルム本体１５は、例えば、第２導電性樹脂層２００を含む一方、第１導電性樹脂層１００を含まなくてもよい。
以上、本発明の実施の形態について例示的に説明した。すなわち、例示的な説明のために、詳細な説明及び添付の図面が開示された。よって、詳細な説明及び添付の図面に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須でない構成要素が含まれることがある。したがって、それらの必須でない構成要素が詳細な説明及び添付の図面に記載されているからといって、それらの必須でない構成要素が必須であると直ちに認定されるべきではない。
また、上記実施の形態は、あらゆる点において本発明の例示にすぎない。上記実施の形態は、本発明の範囲内において、種々の改良や変更が可能である。すなわち、本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じて具体的構成を適宜採用することができる。
以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
［１．実施例］
図３に示される製造装置４０を用いて実施例１，２の各導電性フィルムを製造した。具体的には、共押出しによって導電性フィルム本体を製造し、導電性フィルム本体に銅を蒸着することによって実施例１，２の各導電性フィルムを製造した。実施例１，２の各導電性フィルムにおいては、ポリプロピレン及びニッケルによって第２導電性樹脂層２００が形成され、ポリプロピレン及びカーボンブラックによって第１導電性樹脂層１００が形成された。
図３に示される製造装置４０を用いて実施例１，２の各導電性フィルムを製造した。具体的には、共押出しによって導電性フィルム本体を製造し、導電性フィルム本体に銅を蒸着することによって実施例１，２の各導電性フィルムを製造した。実施例１，２の各導電性フィルムにおいては、ポリプロピレン及びニッケルによって第２導電性樹脂層２００が形成され、ポリプロピレン及びカーボンブラックによって第１導電性樹脂層１００が形成された。
実施例１，２の各導電性フィルムにおいて、第１導電性樹脂層１００及び第２導電性樹脂層２００の厚みの合計は５０μｍであった。第１導電性樹脂層１００の厚みと第２導電性樹脂層２００の厚みとの比は３：１であった。
実施例１，２の各導電性フィルムにおいて、第２導電性樹脂層２００のうち第２面側層２２０におけるニッケルの重量パーセント濃度は７５ｗｔ％であり、第２導電性樹脂層２００のうち第１面側層２１０におけるニッケルの重量パーセント濃度は７０ｗｔ％であった。第１導電性樹脂層１００におけるカーボンブラックの重量パーセント濃度は３０ｗｔ％であった。
実施例１の導電性フィルムの製造過程において、キャストロール４１０の温度は９０℃であり、キャストロール４２０の温度は１００℃であった。実施例２の導電性フィルムの製造過程において、キャストロール４１０の温度は１１０℃であり、キャストロール４２０の温度は７０℃であった。
単層フィルムの製造装置を用いて実施例３の導電性フィルムを製造した。この製造装置は、図３に示される製造装置４０においてＴダイ４００が別のＴダイに取り替えられたものであった。このＴダイは、単層の溶融材料を吐出するように構成されていた。
ポリプロピレン及びニッケルを加熱溶融し押出成形を行なうことによって導電性フィルム本体を製造し、導電性フィルム本体に銅を蒸着することによって実施例３の導電性フィルムを製造した。実施例３の導電性フィルムにおけるニッケルの重量パーセント濃度は、５０ｗｔ％であった。実施例３の導電性フィルムの厚みは、５０μｍであった。実施例３の導電性フィルムの製造過程において、キャストロール４１０の温度は１００℃であり、キャストロール４２０の温度は９０℃であった。
［２．比較例］
図３に示される製造装置４０を用いて比較例の導電性フィルムを製造した。具体的には、共押出しによって導電性フィルム本体を製造し、導電性フィルム本体に銅を蒸着することによって比較例の導電性フィルムを製造した。比較例の導電性フィルムにおいては、ポリプロピレン及びニッケルによって第２導電性樹脂層２００が形成され、ポリプロピレン及びカーボンブラックによって第１導電性樹脂層１００が形成された。
図３に示される製造装置４０を用いて比較例の導電性フィルムを製造した。具体的には、共押出しによって導電性フィルム本体を製造し、導電性フィルム本体に銅を蒸着することによって比較例の導電性フィルムを製造した。比較例の導電性フィルムにおいては、ポリプロピレン及びニッケルによって第２導電性樹脂層２００が形成され、ポリプロピレン及びカーボンブラックによって第１導電性樹脂層１００が形成された。
第１導電性樹脂層１００及び第２導電性樹脂層２００の厚みの合計は５０μｍであった。第１導電性樹脂層１００の厚みと第２導電性樹脂層２００の厚みとの比は３：１であった。
比較例の導電性フィルムにおいて、第２導電性樹脂層２００のうち第２面側層２２０におけるニッケルの重量パーセント濃度は７５ｗｔ％であり、第２導電性樹脂層２００のうち第１面側層２１０におけるニッケルの重量パーセント濃度は７０ｗｔ％であった。第１導電性樹脂層１００におけるカーボンブラックの重量パーセント濃度は３０ｗｔ％であった。
比較例の導電性フィルムの製造過程において、キャストロール４１０の温度は９０℃であり、キャストロール４２０の温度は７０℃であった。
［３．各種試験及び測定］
＜３－１．熱衝撃試験を通じた寸法変化率の測定＞
ＴＡインスツルメンツ・ジャパン社製のＴＭＡ Ｑ４００を用いて各導電性フィルムのＭＤにおける寸法変化率を測定した。各導電性フィルムのサンプルサイズに関しては、幅が４．９ｍｍであり、チャック間距離が１６ｍｍであった。この試験においては、各導電性フィルムの温度が、２０℃から８０℃まで加熱され、その後、８０℃から２０℃まで冷却された。なお、各温度でホールドはされなかった。この試験においては、導電性フィルムを引っ張る荷重が０．００３５Ｎであり、加熱時の温度変化の速度が５．０℃／分であり、冷却時の温度変化の速度が－５．０℃／分であった。
＜３－１．熱衝撃試験を通じた寸法変化率の測定＞
ＴＡインスツルメンツ・ジャパン社製のＴＭＡ Ｑ４００を用いて各導電性フィルムのＭＤにおける寸法変化率を測定した。各導電性フィルムのサンプルサイズに関しては、幅が４．９ｍｍであり、チャック間距離が１６ｍｍであった。この試験においては、各導電性フィルムの温度が、２０℃から８０℃まで加熱され、その後、８０℃から２０℃まで冷却された。なお、各温度でホールドはされなかった。この試験においては、導電性フィルムを引っ張る荷重が０．００３５Ｎであり、加熱時の温度変化の速度が５．０℃／分であり、冷却時の温度変化の速度が－５．０℃／分であった。
＜３－２．残留応力緩和温度の測定＞
ＴＡインスツルメンツ・ジャパン社製のＴＭＡ Ｑ４００を用いて各導電性フィルムの残留応力緩和温度を測定した。各導電性フィルムのサンプルサイズに関しては、幅が４．９ｍｍであり、チャック間距離が１６ｍｍであった。この試験においては、導電性フィルムの温度が２０℃から１３０℃まで上げられ、この等速昇温過程において、導電性フィルムの熱膨張が熱収縮に転じた温度が残留応力緩和温度とされた。この試験においては、導電性フィルムを引っ張る荷重が０．００３５Ｎであり、加熱時の温度変化の速度が１０℃／分であった。
ＴＡインスツルメンツ・ジャパン社製のＴＭＡ Ｑ４００を用いて各導電性フィルムの残留応力緩和温度を測定した。各導電性フィルムのサンプルサイズに関しては、幅が４．９ｍｍであり、チャック間距離が１６ｍｍであった。この試験においては、導電性フィルムの温度が２０℃から１３０℃まで上げられ、この等速昇温過程において、導電性フィルムの熱膨張が熱収縮に転じた温度が残留応力緩和温度とされた。この試験においては、導電性フィルムを引っ張る荷重が０．００３５Ｎであり、加熱時の温度変化の速度が１０℃／分であった。
＜３－３．破断強度の測定＞
ＭＤ及びＴＤの各々における引張破断強度の測定は、ＪＩＳ－Ｋ－６７３２に準拠した方法によって行なわれた。引張破断強度（ＭＰａ）の測定に用いられるサンプルのサイズは、幅が１０ｍｍであり、長さが１１０ｍｍ以上（試料における標線の長さは４０ｍｍ±０－２）であった。サンプルの厚みは長さ方向において等間隔離れた５点で測定され、測定された５点の厚みに基づいて平均厚みが算出された。具体的な測定は、オートグラフ（島津精密万能試験機 オートグラフ ＡＧ－Ｘ ５００Ｎ）を用いて行なわれた。その際の引張スピードは２００ｍｍ／分、チャートスピードは２００ｍｍ／分、つかみ間隔は４０ｍｍであった。サンプルの破断時の強度が引張破断強度とされた。
ＭＤ及びＴＤの各々における引張破断強度の測定は、ＪＩＳ－Ｋ－６７３２に準拠した方法によって行なわれた。引張破断強度（ＭＰａ）の測定に用いられるサンプルのサイズは、幅が１０ｍｍであり、長さが１１０ｍｍ以上（試料における標線の長さは４０ｍｍ±０－２）であった。サンプルの厚みは長さ方向において等間隔離れた５点で測定され、測定された５点の厚みに基づいて平均厚みが算出された。具体的な測定は、オートグラフ（島津精密万能試験機 オートグラフ ＡＧ－Ｘ ５００Ｎ）を用いて行なわれた。その際の引張スピードは２００ｍｍ／分、チャートスピードは２００ｍｍ／分、つかみ間隔は４０ｍｍであった。サンプルの破断時の強度が引張破断強度とされた。
＜３－４．破断伸度の測定＞
ＭＤ及びＴＤの各々における引張破断伸度の測定は、ＪＩＳ－Ｋ－６７３２に準拠した方法によって行なわれた。引張破断伸度（％）の測定に用いられるサンプルのサイズは、幅が１０ｍｍであり、長さが１１０ｍｍ以上（試料における標線の長さは４０ｍｍ±０－２）であった。サンプルの厚みは長さ方向において等間隔離れた５点で測定され、測定された５点の厚みに基づいて平均厚みが算出された。具体的な測定は、オートグラフ（島津精密万能試験機 オートグラフ ＡＧ－Ｘ ５００Ｎ）を用いて行なわれた。その際の引張スピードは２００ｍｍ／分、チャートスピードは２００ｍｍ／分、つかみ間隔は４０ｍｍであった。サンプルの破断時の伸度が引張破断伸度とされた。
＜３－５．割れ試験＞
導電性フィルムを３００×３００ｍｍに切り出し、切り出されたサンプルの４辺を固定した。４辺が固定されたサンプルをＥＳＰＥＣ株式会社製の恒温恒湿器（ＬＨＵ－１１３）に入れ、恒温恒湿器内の温度を２０℃から８０℃まで加熱し、その後、高温恒湿器内の温度を８０℃から－２０℃まで冷却した。なお、温度変化の速度は、５．０℃／分であった。これを経たサンプルにおける割れを観察した。
ＭＤ及びＴＤの各々における引張破断伸度の測定は、ＪＩＳ－Ｋ－６７３２に準拠した方法によって行なわれた。引張破断伸度（％）の測定に用いられるサンプルのサイズは、幅が１０ｍｍであり、長さが１１０ｍｍ以上（試料における標線の長さは４０ｍｍ±０－２）であった。サンプルの厚みは長さ方向において等間隔離れた５点で測定され、測定された５点の厚みに基づいて平均厚みが算出された。具体的な測定は、オートグラフ（島津精密万能試験機 オートグラフ ＡＧ－Ｘ ５００Ｎ）を用いて行なわれた。その際の引張スピードは２００ｍｍ／分、チャートスピードは２００ｍｍ／分、つかみ間隔は４０ｍｍであった。サンプルの破断時の伸度が引張破断伸度とされた。
＜３－５．割れ試験＞
導電性フィルムを３００×３００ｍｍに切り出し、切り出されたサンプルの４辺を固定した。４辺が固定されたサンプルをＥＳＰＥＣ株式会社製の恒温恒湿器（ＬＨＵ－１１３）に入れ、恒温恒湿器内の温度を２０℃から８０℃まで加熱し、その後、高温恒湿器内の温度を８０℃から－２０℃まで冷却した。なお、温度変化の速度は、５．０℃／分であった。これを経たサンプルにおける割れを観察した。
［４．試験及び測定結果］
試験及び測定結果は以下の表１に示す通りである。
試験及び測定結果は以下の表１に示す通りである。
なお、ＭＤ及びＴＤの各々の破断強度をＭＰａ単位の値として測定し、ＭＤにおける破断強度の数値とＴＤにおける破断強度の数値との積を破断強度積とした。また、ＭＤ及びＴＤの各々の破断伸度を％値として測定し、ＭＤにおける破断伸度の数値とＴＤにおける破断伸度の数値との積を破断伸度積とした。なお、破断強度積及び破断伸度積の各々は、単位なしの指標値とした。また、実施例１の残留応力緩和温度は９６℃であり、実施例２の残留応力緩和温度は８３℃であり、実施例３の残留応力緩和温度は８６℃であった。比較例の残留応力緩和温度は６５℃であった。表１に示されるように、実施例１－３の各々においては割れが生じず、比較例においては割れが生じた。
１０ 導電性フィルム、１５ 導電性フィルム本体、４０ 製造装置、１００ 第１導電性樹脂層、２００ 第２導電性樹脂層、２１０ 第１面側層、２２０ 第２面側層、２３０ 第２面、２４０ 第１面、３００ 金属被膜層、４００ Ｔダイ、４０１ Ｔダイ本体、４１０，４２０ キャストロール、４３０ 巻取りロール、４４０，４５０，４６０ 原料投入部。
Claims (3)
- 導電性フィルムであって、
樹脂と導電材料とを含む導電性フィルム本体と、
前記導電性フィルム本体に積層された金属層とを備え、
ＴＭＡ（Thermomechanical Analyzer）を用いた試験において、前記導電性フィルムを２０℃から８０℃まで加熱し、その後、前記導電性フィルムを８０℃から２０℃まで冷却した場合に、前記導電性フィルムのＭＤ（Machine Direction）における寸法の変化率が－０．１０％以上であり、
前記試験においては、前記導電性フィルムを引っ張る荷重が０．００３５Ｎであり、加熱時の温度変化の速度が５．０℃／分であり、冷却時の温度変化の速度が－５．０℃／分である、導電性フィルム。 - 前記導電性フィルム本体における残留応力の緩和温度が８０℃よりも高い、請求項１に記載の導電性フィルム。
- ＭＤにおける破断強度とＴＤ（Traverse Direction）における破断強度との積が７１０以上である、請求項１又は請求項２に記載の導電性フィルム。
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