JP5437646B2 - タッチパネル用フィルムおよびそのロール - Google Patents
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Description
本発明における二軸延伸フィルムは、ポリエチレンテレフタレートからなる二軸延伸フィルムである。
本発明におけるポリエチレンテレフタレートは、エチレンテレフタレート単位を、全繰返し単位を基準に95モル%以上、好ましくは98モル%以上の繰り返し単位としてなるポリエステルである。これは、ホモポリマーであってもよく、共重合ポリマーであってもよい。共重合ポリマーである場合、共重合成分として、例えば、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジエチレングリコールを用いることができる。ポリエチレンテレフタレートとして最も好ましいものは、ポリエチレンテレフタレートホモポリマーである。
タッチパネル用フィルムとしての機械的特性を得るために二軸延伸フィルムの厚みは、30〜250μm、好ましくは70〜225μmである。
本発明のタッチパネル用フィルムは、ポリエチレンテレフタレートの二軸延伸フィルムの両面に塗布層を備える。この塗布層の厚みは50〜100nmである。塗布層の厚みがこの範囲にないとフィルム上にハードコート層を設けたときに干渉縞が生じてしまいタッチパネルの用途に適さない。
塗布層は、加工時の剥離帯電による異物の付着を防止するために、帯電防止剤を含有している方が好ましい。耐電防止剤を含有する場合、塗布層の重量を基準として、好ましくは2〜5重量%である。この範囲で含有することにより、接着性および密着性を損なうことなく、異物の付着を防止する帯電防止性を付与することができる。
本発明のタッチパネル用フィルムはフィルムの配向角の最大値が30〜50°である。この範囲の配向角であることで、タッチパネルとして適した、目視で確認できる傷の少ないフィルムであることができる。この配向角は、製膜されたフィルムをロール状に巻き取ったフィルムロールにおいて、フィルムの巾方向を基準線0°としたときに、フィルムの配向が基準線となす角である。すなわち、本発明のタッチパネル用フィルムの巾方向における配向角の最大値は30〜50°である。本発明のタッチパネル用フィルムを製造するためには、タッチパネルの用途に適するように、目視で確認できる傷をつけることなく製造することが必要であり、このためには同時二軸延伸法で延伸する必要がある。同時二軸延伸法で得られる二軸延伸フィルムは、逐次二軸延伸法で得られる二軸延伸フィルムに比べて配向角が高く、フィルムの巾方向における配向角の最大値が30°以上となる。配向角の最大値は高々50°である。
本発明のタッチパネル用フィルムは、150℃で30分間放置したときの該フィルムの熱収縮率のフィルム面内の最小値が0.5%以上かつ最大値が0.8%以下であり、好ましくは熱収縮率のフィルム面内の最小値が0.5%以上かつ最大値が0.7%以下である。最小値が0.5%未満であるとオフアニールした後、ハードコート層を設けた面を内側にしてフィルムが湾曲してしまう。他方、0.8%を超えるとオフアニールした後、透明導電層を設けた面を内側にしてフィルムが湾曲してしまう。本発明での熱収縮率のフィルム面内の最小値および最大値は、TD方向を基準に45°刻みで測定した熱収縮率の最小値および最大値であり、具体的には、TD方向、TDと45°の方向、TDと90°の方向、TDと135°の方向について熱収縮率を測定し、この測定での最小値をフィルム面上での熱収縮率の最小値とし、最大値をフィルム面上での熱収縮率の最大値とした。
本発明においては、150℃で60分間常圧で放置する前後でのヘーズ変化ΔHzが、好ましくは5%以下である。この範囲のヘーズ変化ΔHであることで、タッチパネルと表示体を組み合わせたときに表示を明瞭に見ることができる。
本発明のタッチパネル用フィルムを製造するためには、縦延伸倍率と横延伸倍率の差を低くして、同時二軸延伸法にて延伸することが肝要である。以下、ポリエステルの融点をTm、ガラス転移温度をTgと略記する。本発明のタッチパネル用フィルムは、まず、ポリエステルを溶融し、シート状に押出し、冷却ドラムで冷却して未延伸フィルムとし、該未延伸フィルムを二軸方向に同時に延伸し、熱固定し、熱弛緩処理することによって得ることができる。具体的には、ポリエステルを、(Tm+10℃)〜(Tm+30℃)の温度で溶融し、押出して未延伸フィルムとし、該未延伸フィルムを同時に二軸方向に、Tg〜(Tg+10℃)の温度で縦方向に3.3〜3.4倍、横方向に3.4〜3.5倍の倍率で延伸する。得られた延伸フィルムを、(Tg+60)〜Tmの温度で熱固定する。例えばポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートホモポリマーである場合、230〜240℃の温度で、1〜60秒の時間熱固定処理するのが好ましい。
(1)定義
・製品位置
実施例において、「製品位置」とはミルロールのフィルム面上のTD方向での位置であり、「製品中央部」とはTD方向での中央部であり、「製品端部」とはTD方向での端部から30cm内側(中央部に近い方)の位置である。
・ミルロール
「ミルロール」は、製膜直後に二軸延伸フィルムをロール状に巻いたフィルムロールである。これは、製品サイズにスリットするスリット工程を経る前のロールである。
・延伸倍率
縦延伸倍率は、テンター内縦延伸ゾーン入口でのクリップ速度と出口でのクリップ速度との比(出口での速度/入口での速度)であり、横延伸倍率は、テンター内の横延伸ゾーンの入口での幅と出口での幅との比(出口幅/入口幅)である。
・MD方向、TD方向
MD方向はフィルムの延伸方向であり、TD方向はMD方向と直交する方向、すなわちフィルムの巾方向である。
ミルロールの全巾(TD方向)を10cmごとに、一辺がTD方向、もう一辺がMD方向となるように、一辺が10cmの正方形に切り出し、配向角測定用のサンプルフィルムとした。サンプルフィルムのTD方向を0°として、神崎製紙(株)製MOA−2001Aのマイクロ波分子配向計を用いて、透過マイクロ波強度のパターンからフィルムの配向角を求めた。
測定対象の「製品位置」から、長さ40cm巾5cmの長方形のサンプルを切り出した。このときサンプルの中心と製品位置が一致するようにし、TD方向、TD方向、TDと45°の方向、TDと90°の方向、TDと135°の方向が長辺になるように4種類のサンプルを切り出した。これらのサンプルについて、各サンプルを50℃で30分間放置したときの熱収縮率を標点間距離30cmで測定した。標点は2つの標点の中心がサンプルの中心になるように付与した。熱収縮率の測定は、TD方向を基準に45°刻みで行い、TD方向、TDと45°の方向、TDと90°の方向、TDと135°の方向について行った。この測定での最小値をフィルム面上での熱収縮率の最小値とし、最大値をフィルム面上での熱収縮率の最大値とした。
フィルムのヘーズを測定しHz0(%)とした。フィルムを150℃で60分間常圧で放置した後のヘーズを測定してHz1(%)とした。ヘーズの変化ΔHz(%)を下記式で算出した。なお、ヘーズは、JIS K7136に準じ、日本電色工業社製のヘーズ測定器(NDH−2000)を使用して測定した。
ΔHz(%)=Hz1(%)−Hz0(%)
フィルムの片面にハードコート加工を施した積層体について測定し、下記基準で測定した。なお、ハードコート加工は、大日精化製ハードコート剤EXF−D3006(NS)を5700重量部、信越化学社製界面活性剤KP−361を1重量部、メチルエチルケトン(MEK)3800重量部からなる塗液をフィルムの一方の面に塗布、乾燥(70℃1分間)およびUV照射(300mJ/cm2)することにより形成することで行った。この積層体を、150℃で60分間、常圧で放置し、一辺がTD方向、もう一辺がMD方向となるように、一辺が10cmの正方形に切り出し、凸に湾曲している面を下に向けて基準平面上に静置し、正方向の四隅の基準平面からの高さを測定した。湾曲を下記の基準で評価した。
○:四隅の高さの最大値が3mm以下
△:四隅の高さの最大値が3mm以上5mm未満
×:四隅の高さの最大値が5mm以上
溶融ポリエチレンテレフタレート([η]=0.63dl/g、Tg=78℃)をダイより押出し、常法により冷却ドラムで冷却して未延伸フィルムとし、次いでその両面に表1に示す塗剤1組成からなる塗剤の濃度8%の水性塗液をロールコーターで均一に塗布して塗布フィルムを得た。塗布フィルムを、引き続いて95℃で乾燥し、120℃で縦方向に3.3倍、横方向に3.5倍の延伸倍率で、縦横方向を同時に延伸し、240℃で熱固定し、厚さ125μm、巾3.5m、長さ2000mのタッチパネル用フィルムのミルロールを得た。評価結果を表2および表3に示す。
酸成分がテレフタル酸90モル%/イソフタル酸5モル%/5−ナトリウムスルホイソフタル酸5モル%、グリコール成分がエチレングリコール90モル%/ジエチレングリコール10モル%で構成されている(Tg=70℃、平均分子量15000)。ポリエステル樹脂1は、特開平06−116487号公報の実施例1に記載の方法に準じて下記の通り製造した。すなわち、テレフタル酸ジメチル53部、イソフタル酸ジメチル3部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル5部、エチレングリコール36部、ジエチレングリコール3部を反応器に仕込み、これにテトラブトキシチタン0.05部を添加して窒素雰囲気下で温度を230℃にコントロールして加熱し、生成するメタノールを留去させてエステル交換反応を行った。次いで反応系の温度を徐々に255℃まで上昇させ系内を1mmHgの減圧にして重縮合反応を行い、ポリエステル樹脂1を得た。
酸成分が2,6−ナフタレンジカルボン酸75モル%/イソフタル酸20モル%/5−ナトリウムスルホイソフタル酸5モル%、グリコール成分がエチレングリコール90モル%/ジエチレングリコール10モル%で構成されている(Tg=80℃、平均分子量15000)。ポリエステル樹脂2は、下記の通り製造した。すなわち、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル51部、イソフタル酸ジメチル11部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル4部、エチレングリコール31部、ジエチレングリコール2部を反応器に仕込み、これにテトラブトキシチタン0.05部を添加して窒素雰囲気下で温度を230℃にコントロールして加熱し、生成するメタノールを留去させてエステル交換反応を行った。次いで攪拌器のモータートルクの高い重合釜で反応系の温度を徐々に255℃まで上昇させ系内を1mmHgの減圧にして重縮合反応を行い、固有粘度が0.56のポリエステル樹脂2を得た。このポリエステル25部をテトラヒドロフラン75部に溶解させ、得られた溶液に10000回転/分の高速攪拌下で水75部を滴下して乳白色の分散体を得、次いでこの分散体を20mmHgの減圧下で蒸留し、テトラヒドロフランを留去して、ポリエステル樹脂2の水分散体を得た。
メチルメタクリレート10モル%/2−イソプロペニル−2−オキサゾリン70モル%/ポリエチレンオキシド(n=10)メタクリレート5モル%/アクリルアミド15モル%で構成されている(Tg=100℃)。なお、架橋剤は、特開昭63−37167号公報の製造例1〜3に記載の方法に準じて下記の通り製造した。すなわち、四つ口フラスコに、イオン交換水302部を仕込んで窒素気流中で60℃まで昇温させ、次いで重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.5部、亜硫酸水素ナトリウム0.2部を添加し、メタクリル酸メチル7.8部、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン52.8部、ポリエチレンオキシド(n=10)メタクリル酸20.4部、アクリルアミド6.6部の混合物を3時間にわたり、液温が60〜70℃になるよう調整しながら滴下した。滴下終了後も同温度範囲に2時間保持しつつ、撹拌下に反応を継続させ、次いで冷却して固形分が25%の架橋剤の水分散体を得た。
帯電防止剤(複合資材株式会社製 商品名エレカットL)
溶融ポリエチレンテレフタレート([η]=0.63dl/g、Tg=78℃)をダイより押出し、常法により冷却ドラムで冷却して未延伸フィルムとし、次いでその両面に表1に示す塗剤1組成からなる塗剤の濃度8%の水性塗液をロールコーターで均一に塗布して塗布フィルムを得た。塗布フィルムを、引き続いて95℃で乾燥し、120℃で縦方向に3.2倍、横方向に3.7倍の延伸倍率で、縦横方向を同時に延伸し、220℃で熱固定し、厚さ125μm、巾3.5m、長さ2000mのタッチパネル用フィルムのミルロールを得た。評価結果を表2に示す。
溶融ポリエチレンテレフタレート([η]=0.63dl/g、Tg=78℃)をダイより押出し、常法により冷却ドラムで冷却して未延伸フィルムとし、次いでその両面に表1に示す塗剤1組成からなる塗剤の濃度8%の水性塗液をロールコーターで均一に塗布して塗布フィルムを得た。塗布フィルムを、引き続いて95℃で乾燥し、120℃で縦方向に3.2倍、横方向に3.7倍の延伸倍率で、縦横方向を同時に延伸し、230℃で熱固定し、厚さ125μm、巾3.5m、長さ2000mのタッチパネル用フィルムのミルロールを得た。評価結果を表2に示す。
Claims (1)
- ポリエチレンテレフタレートからなる厚み35〜250μmの二軸延伸フィルムおよびその両面に設けられた厚み50〜100nmの塗布層からなるタッチパネル用フィルムであって、該タッチパネル用フィルムは、配向角の最大値が30〜50°であり、150℃で30分間放置したときの熱収縮率のフィルム面内の最小値が0.5%以上、最大値が0.8%以下であることを特徴とするタッチパネル用フィルムを製造するに際して、ポリエステルを溶融し、シート状に押出し、冷却ドラムで冷却して未延伸フィルムとし、該未延伸フィルムを縦方向に3.3〜3.4倍、横方向に3.4〜3.5倍の倍率で二軸方向に同時に延伸し、熱固定し、熱弛緩処理する、製造方法。
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