JP5569163B2 - 透明導電性ポリエステルフィルム - Google Patents

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Description

本発明は、透明導電性ポリエステルフィルムに関する。詳しくは、後加工での加熱白化抑制に優れた透明導電性ポリエステルフィルムに関する。
ポリエステルフィルムに、透明でかつ電気抵抗が小さな薄膜を積層した透明導電性ポリエステルフィルムは、その透明性と導電性を利用した用途、例えば、液晶ディスプレイやエレクトロルミネッセンスディスプレイなどのようなフラットパネルディスプレイや、タッチパネルの透明電極など、電気・電子分野の用途に広く使用されている。
近年、携帯情報端末やタッチパネル付きノートパソコンの普及により、従来以上に信頼性の優れたタッチパネルが要求されるようになってきた。
透明導電性ポリエステルフィルムをタッチパネルに加工する際には、銀ペーストなどを印刷するため、150℃〜180℃程度の加熱が必要である。しかし、基材フィルムとしてポリエステルフィルムを用いた場合、高温処理により基材フィルム表面に環状オリゴマーが析出し、白化が生じるという問題があった。
そこでポリエステルフィルム中オリゴマーを低減させるため、固相重合法によりポリエステル原料の環状オリゴマー量を低減することが提案されている(特許文献1〜4)。
特開平9−99530号公報 特開2000−141570号公報 特開2003−191413号公報 特開2003−301057号公報
しかしながら、特許文献1〜4に提案の方法では、固相重合によりポリエステル中の環状オリゴマー量の低減は図れるものの、同時にポリエステルの重縮合反応も進行し、得られたポリエステルの重合度が高くなる。さらに、フィルム原料中の環状オリゴマー量の低減を行なっても、フィルム溶融製膜での熱履歴により副生成物として環状オリゴマーが生成することは避けられなかった。そのため、フィルム原料の環状オリゴマー量をできるだけ低減する努力がなされていたが、生産性の点から係る対応にも限界があった。よって、フィルム製膜時の溶融押出し工程での環状オリゴマーの再生成により、十分な低オリゴマーフィルムを実現するには至っていなかった。
本発明は、上記従来の方法の有する問題点を解決し、加熱加工後の透明性に優れ、環状オリゴマーの析出が少ないフィルム、および低オリゴマー性に優れた透明導電性ポリエステルフィルムを提供することを目的とする。
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ポリエステルの溶融時に再生される環状オリゴマーは、分子鎖のヒドロキシル(OH)末端の量に依存することを見出した。その理由に付いて次のように考えている。環状オリゴマーの主成分たる環状三量体は、ポリエステル分子鎖末端からの分解反応により生じるが、ヒドロキシル(OH)末端においてはヒドロキシル(OH)基による求核反応により環状三量体が生成しやすい。そこで、本発明では、ポリエステル樹脂のヒドロキシル(OH)末端量を所定量以下にすることにより、溶融時の環状オリゴマー量の再生を抑制し、好適に加熱白化を抑制するに至ったのである。これにより、後加工での高温での加熱処理においても加熱白化することなく、透明性の高い透明導電性ポリエステルフィルムを得ることができるようになった。
すなわち、前記課題を解決することができる、本発明における第1の発明は、二軸延伸ポリエステルフィルムを基材フィルムとし、該基材フィルムの片面に透明導電性薄膜が積層された透明導電性ポリエステルフィルムであって、該基材フィルムが下記構成要件(1)、(2)を満たす透明導電性ポリエステルフィルムである。
(1)ヒドロキシル(OH)末端量が70eq/ton以下
(2)環状三量体含有量が0.45質量%以下
本発明における第2の発明は、上記透明導電性薄膜が、インジウム−スズ複合酸化物から形成されたものである前記記載の透明導電性ポリエステルフィルムである。
なお、本発明の透明導電性ポリエステルフィルムにおける「透明」とは、無色透明、有色透明を問わず、JIS K 7105に準じて測定される光線透過率が80%以上の場合を意味する。また、「導電性」は、その用途に適した導電性を有していればよいが、例えば、10kΩ/□以下であれば良好である。
本発明の透明導電性ポリエステルフィルムは、加熱加工後の透明性に優れ、オリゴマーの析出が少ない。そのため、高温での後加工処理が可能で、高い視認性が求められるタッチパネル部材として好適である。
(基材フィルム)
本発明の基材フィルムは、機械的強度、耐薬品性、耐熱性などの点から、二軸延伸ポリエステルフィルムが望ましい。
ポリエステルフィルムの延伸方法は特に限定されず、逐次二軸延伸方法、または同時二軸延伸方法が適宜使用される。
基材フィルムは単層であっても、それぞれ同種あるいは異種のポリエステル樹脂からなる2層以上の複層構成であってもよい。
本発明のフィルムを170℃、20分間加熱したときのフィルムヘイズ変化量△Hz(△Hz=加熱後ヘイズ−加熱前ヘイズ)は0.5未満であることが望ましい。△Hzが0.5以上である場合には、フィルムの後加工工程において環状オリゴマーが析出し、加熱白化による視認性低下が生じる場合がある。発明における好ましい△Hzの上限は0.3であり、より好ましくは0.1である。△Hzは小さいことが好ましいく、△Hzの下限は0である。
本発明のフィルムのヒドロキシル(OH)末端量は70eq/ton以下であることが重要である。本発明のフィルムはヒドロキシル(OH)末端量が上記範囲に低減されることから、環状三量体の生成を好適に低減することができる。そのため、フィルム製膜時の溶融工程における環状三量体の再生を抑制することができ、フィルム原料の低オリゴマー量を好適に保持しやすい。上記ヒドロキシル(OH)末端量は68eq/ton以下がより好ましく、65eq/ton以下がよりさらに好ましい。上記ヒドロキシル(OH)末端量は少ないことが好ましいが、少なすぎる場合はポリエステル樹脂の加水分解が生じやすくなる。よって、フィルムの耐久性の点からは、上記ヒドロキシル(OH)末端量の下限は40eq/ton以上が好ましく、50eq/ton以上がより好ましい。本発明はポリエステル樹脂中のヒドロキシル(OH)末端の環状オリゴマー再生に及ぼす影響を見出したことが重要であり、ポリエステルフィルムのヒドキシル(OH)末端量を制御する方法は特に問わないが、フィルム原料を水雰囲気下で熱処理を施すことにより好適にヒドキシル(OH)末端量を制御することができる。
本発明の基材フィルムの環状三量体含有量は0.45質量%以下であることが望ましい。環状三量体含有量が0.45質量%以上である場合には、フィルム製膜工程においてオリゴマーが析出し、加熱白化が生じやすくなったり、フィルム製膜工程や後工程を汚染する場合がある。ポリエステルフィルムの環状三量体量を上記範囲にするためには、ポリエステル原料に熱処理などを施すことが好ましいが、本発明ではヒドロキシル(OH)末端量を低減させることにより、フィルム中の環状三量体量を上記範囲に好適に低減することができる。本発明における好ましい環状三量体含有量の上限は0.40質量%である。環状三量体量は少ないことが好ましいが、生産性の点を考えると、上記環状三量体量の下限は0.05質量%が好ましく、0.10質量%がより好ましく、0.20質量%よりさらに好ましい。
本発明のポリエステルフィルムの固有粘度は、0.40dl/gから0.68dl/gの範囲が好ましい。固有粘度が0.40dl/gよりも低いと、フィルムが裂けやすくなり、0.70dl/gより大きいと濾圧上昇が大きくなって高精度濾過が困難となる。PETの固有粘度の上限は0.65dl/gが好ましく、0.63dl/gがより好ましい。さらに、上記下限は0.50dl/gが好ましく、0.55dl/gがより好ましい。
(ポリエステル樹脂)
本発明のフィルムは、ジカルボン酸成分とグリコール成分との重縮合反応により得られるポリエステル樹脂からなる。ジカルボン酸成分としてはテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、グリコール成分としてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、1、4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコールなどが挙げられる。本発明では強度や透明性などの点からポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートが好適であり、中でもポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
ポリエチレンテレフタレート(以下、単にPETという)の重合法としては、テレフタル酸とエチレングリコール、および必要に応じて他のジカルボン酸成分およびジオール成分を直接反応させる直接重合法、およびテレフタル酸のジメチルエステル(必要に応じて他のジカルボン酸のメチルエステルを含む)とエチレングリコール(必要に応じて他のジオール成分を含む)とをエステル交換反応させるエステル交換法等の任意の製造方法が利用され得る。
また、前記ポリエステルの固有粘度は、0.45dl/gから0.70dl/gの範囲が好ましい。固有粘度が0.45dl/gよりも低いと、フィルムが裂けやすくなり、0.70dl/gより大きいと濾圧上昇が大きくなって高精度濾過が困難となる。PETの固有粘度の上限は0.68dl/gが好ましく、0.65dl/gがより好ましい。さらに、上記下限は0.48dl/gが好ましく、0.50dl/gがより好ましい。
粗製ポリエステル調製時の触媒として、従来公知のMn、Mg、Ca、Ti、Ge、Al、Sb、Co化合物、リン化合物、アンチモン化合物などが使用される。ポリエステル溶融時に環状オリゴマーの再生を抑制する方法として触媒を失活させる方法が提案されているが、本発明では係る工程を経ることなく好適に環状オリゴマーの再生を抑制することができる。なお、ここで「粗製ポリエステル」とは後述の熱処理前のポリエステルを区分して表現するものである。
上記ジカルボン酸成分とグリコール成分とを含む組成物には、ポリエステルの最終用途に応じて、安定剤、顔料、染料、核剤、充填剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、抗菌剤、帯電防止剤、滑剤、離型剤などの添加剤が含有され得る。
次に、得られた粗製ポリエステルをシートカット法、ストランドカット法などにより、適宜、チップ状(例えば、円柱状)、粒子状などに成形する。例えば、チップの成形は、粗製ポリエステルの溶融体をギヤーポンプでダイスから押出しストランドを形成し、このストランドをカッターで切断して、長軸×短軸×長さが約2.2×3.1×3.4mmの楕円柱状のチップを成形する。係るチップ形状に成型することにより、後述の熱処理により好適にフィルム原料のオリゴマー量の低減を図りつつ、チップ内部まで調湿効果を好適に及ぼすことができる。
ポリエステルのヒドロキシル(OH)末端量を低減させる方法としては、ポリエステルの分子量を大きくして単位当たりの末端量を低減させる方法や、原料チップを水飽和させる方法などが挙げられる。なかでも、本発明ではフィルム原料となる粗製ポリエステルを水雰囲気下で熱処理を施すことにより、環状オリゴマー含有量を好適に低減させるとともに、ヒドロキシル(OH)末端量を好適に低減させることができるので好ましい。係る熱処理は、水含有の調湿不活性ガスの流量下で190〜260℃での高温の熱処理を施すことを特徴とする。熱処理を不活性ガスの流量下で行うことにより、PET固有粘度を必要以上に上昇させることなく、好適に環状オリゴマーの低減を図ることができる。この点が従来の固相重合と相違する点である。また、従来、バッチ法で行なわれる固相重合法と異なり、流量下で連続的に処理ができる点で生産性にも優れる。
さらに、係る熱処理を所定の水雰囲気下で行うことにより、ポリエステル樹脂中のヒドロキシル(OH)末端量を好適に低減させることができる。水雰囲気下でヒドロキシル(OH)末端量が低減する理由については、以下のように考えている。すなわち、加熱処理によりヒドロキシル(OH)末端同士が脱エチレングリコール反応により結合し、ヒドロキシル(OH)末端が消費される。一方、水雰囲気下によりエステル反応の逆反応が生じ、ポリエステル分子量が低減し、新たな分子鎖末端が生じる。これらの反応が混合して生じるため、結果としてヒドロキシル(OH)末端が低減することになると考えられる。
以下に、本発明における粗製ポリエステルの熱処理条件について詳細に述べる。
熱処理においては不活性ガス中の含水量は好ましくは3.5〜30.0g/Nmであり、より好ましくは4.0〜20.0g/Nmである。調湿不活性ガス中の含水量が3.5g/Nm未満の場合には、得られるポリエステルの固有粘度の上昇が著しい。調湿不活性ガス中の含水量が過剰である場合には、加水分解反応が起こり、得られるポリエステルの固有粘度が低下するおそれがある。
不活性ガスとしては、ポリエステルに対して不活性なガスが用いられ、例えば、窒素ガス、炭酸ガス、ヘリウムガスなどが挙げられる。特に、窒素ガスが安価であるため好ましい。
加熱処理装置としては、上記粗製ポリエステルと不活性ガスとを均一に接触し得る装置が望ましい。このような加熱処理装置としては、例えば、静置型乾燥機、回転型乾燥機、流動床型乾燥機、攪拌翼を有する乾燥機などが挙げられる。
また、熱処理を実施する前にポリエステルの水分は適度に除去しておくことと、熱処理時におけるポリマー同士の融着を防止するためにもポリマーを一部結晶化させておくのがより好ましい。
熱処理において、加熱処理温度は好ましくは190℃〜260℃であり、より好ましくは200℃〜250℃である。加熱処理温度が190℃未満の場合には、粗製ポリエステル中の環状オリゴマーの減少速度が小さくなる場合がある。加熱処理温度がポリエステルの融点を越える温度の場合には、ポリエステルが融解してしまい、接着が起こりやすい。そのため、得られるポリエステルを加熱処理装置から取り出すことが困難となり、また、成形操作も困難となる場合がある。
加熱処理時間は、通常、1〜70時間が好ましく、さらに好ましくは2〜60時間、さらに好ましくは、4〜50時間である。1時間未満の場合には、粗製ポリエステル中の環状オリゴマーが充分に減少せず、70時間を越える場合には、粗製ポリエステル中の環状オリゴマーの減少速度が小さく、逆に熱劣化などの問題が生じるおそれがあり、色調が損なわれる。
不活性気体の流量は、ポリエステルの固有粘度と密接な関係がある。また、調湿不活性気体中に含まれる含水量もポリエステルの固有粘度の変化に影響する。そのため、不活性気体の流量は、含水量および所望のポリエステルの固有粘度、加熱処理温度などに応じて適宜選択されるべきである。
例えば、調湿不活性気体の含水量が高い場合、水による加水分解などの悪影響を回避するために、流量は多くすることが好ましい。また、加熱処理温度を高温とする場合、ポリエステルの固有粘度の上昇を抑制するために、不活性気体の流量は少なくすることが好ましい。
不活性気体の流量は、好ましくはポリエステル1kg当たり毎時1リットル以上、より好ましくは5リットル以上である。不活性気体の流量がポリエステル1kg当たり毎時1リットルより少ない場合には、酸素の混入などにより、得られる樹脂が黄色味を帯びるなどの悪影響が生じるおそれがある。不活性気体の流量の上限は、不活性気体中に含まれる含水量および加熱処理温度によって決定されるが、ポリエステル1kg当たり毎時10,000リットル以下、好ましくは5,000リットル以下、さらに好ましくは2,000リットル以下である。不活性気体の流量を、10,000リットル以上としても、本発明の目的から逸脱するようなことはないが、経済的な面を考慮すれば、むやみに流量を多くする必要はない。
本発明の熱処理は、常圧から微加圧状態下で不活性ガスを流通させながら、加熱処理することにより実施される。
この場合、加圧は、加熱処理中に大気中の水分や酸素が反応機に混入するのを抑制することが目的であるから、加圧条件は5.0kg/cm以下で充分である。加圧条件が5.0kg/cmを越える場合でも、本発明の目的を逸脱することはないが、設備にコストがかかるため、必要以上に圧力を高くすることは意味がない。
さらに、色調の面から流通させる不活性ガス中の酸素濃度は、50ppm以下、好ましくは25ppm以下が必要である。酸素濃度が50ppm以上では、本発明のポリエステルの劣化による色調悪化、具体的には黄変が激しく製品品質上問題となる。
このようにして得られたポリエステルは、好適には次式を満たす。
−0.05dl/g≦加熱処理前の極限粘度−加熱処理後の極限粘度≦0.05dl/g
これらの処理によって、加熱処理後のポリエステル組成物の固有粘度(B)は0.50dl/g以上、0.70dl/g以下が好ましく、さらに加熱処理前のポリエステル組成物(粗製ポリエステル)の固有粘度(A)との間に、−0.05dl/g≦{(A)−(B)}≦0.05dl/gを満足することが好ましく、さらに、−0.02dl/g≦{(A)−(B)}≦0.02dl/gを満足することが好ましい。加熱処理後の固有粘度(B)を0.50dl/g以上とすることで製膜時の膜破れなどの発生が軽減され有利である。また、0.70dl/g以下とすることで、溶融成形時の剪断発熱で温度が上昇するのを軽減でき、製品中の環状オリゴマー量を抑えるのに有利である。
また、−0.05dl/g≦{(A)−(B)}≦0.05dl/gを満足することで、フィルム成形時の不必要な温度上昇が無く、ポリエステルの環状オリゴマー量が少なく色調の良好なフィルムが得られる他、加熱処理前のポリエステル組成物(粗製ポリエステル)に関して、特別に低粘度又は高粘度の銘柄を新たに設ける必要が無く、他の製品として利用可能な既存のポリマーを用いて環状オリゴマー量を低くすることが可能となり、経済的に有利である。
また、加熱処理後のポリエステル組成物の環状三量体の含有量は0.4質量%以下とする必要がある。さらに好ましくは0.35質量%である。0.4質量%を超える場合は、フィルム成形時に環状オリゴマーが再生し、フィルム製造時やフィルム加工工程で環状オリゴマーがフィルム表面に析出して工程を汚しフィルム製品欠点となるなどの問題を生じる場合がある。
さらに、加熱処理後のポリエステル組成物のヒドロキシル(OH)末端量は65eq/ton以下である必要がある。ヒドロキシル(OH)末端量が低いほど、ポリエステル原料のフィルム化工程における溶融押出し時のオリゴマー再生成を抑制できる。60eq/ton以下がさらに好ましい。
(透明導電性薄膜)
本発明のフィルムで用い得る透明導電性薄膜としては、本発明のフィルムで要求される透明性と導電性が確保可能なものであれば特に限定されない。例えば、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、インジウム−スズ複合酸化物、スズ−アンチモン複合酸化物、亜鉛−アルミニウム複合酸化物、インジウム−亜鉛複合酸化物、銀および銀合金、銅および銅合金、金などの単層構造もしくは2層以上の積層構造のものが挙げられる。これらのうち、環境安定性や回路加工性の観点から、インジウム−スズ複合酸化物またはスズ−アンチモン複合酸化物が好適である。
透明導電性薄膜の膜厚は4〜800nmであることが好ましく、特に好ましくは5〜500nmである。透明導電性薄膜の膜厚が4nmよりも薄い場合、連続した薄膜になり難く、良好な導電性を示し難い傾向がある。他方、800nmよりも厚い場合には、透明性が低下し易くなる。
上記透明導電性薄膜を形成するに当たっては、上記例示の金属酸化物や金属を用い、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、イオンプレーティング法、スプレー法などの公知の成膜方法から、必要とする膜厚に応じた好適な方法を、適宜選択することができる。
例えば、スパッタリング法の場合、金属酸化物ターゲットを用いた通常のスパッタリング法、あるいは、金属ターゲットを用いた反応性スパッタリング法などが用いられる。この時、反応性ガスとして、酸素、窒素などを導入したり、オゾン添加、プラズマ照射、イオンアシストなどの手段を併用してもよい。また、本発明の目的を損なわない範囲で、基板に直流、交流、高周波などのバイアスを印加してもよい。
例えば、透明導電性薄膜をスパッタリング法で形成する場合には、スパッタリングを行う前に真空チェンバー内の圧力を0.001Pa以下の真空度まで排気した後に、Arなどの不活性ガスと酸素などの反応性ガスを真空チェンバーに導入し、0.01〜10Paの圧力範囲において放電を発生させ、スパッタリングを行うことが好ましい。また、真空蒸着法、CVD法などの他の方法においても同様である。
また、ペン入力時の耐擦傷性向上のために、透明導電性薄膜の反対面にハードコート層を設けてもよい。ハードコート層の厚みは0.5〜10μmであることが好ましい。厚みが0.5μm未満では、耐擦傷性が不十分となり易く、10μmを超える場合は生産性の観点から好ましくない。
ハードコート層の素材としては、公知の硬化型樹脂が用いられる。好ましくは、アクリレート系の官能基を有する樹脂である。このような硬化型樹脂の具体例としては、例えば、比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコールなどの多官能化合物と(メタ)アクリレートなどとのオリゴマーまたはプレポリマーが挙げられる。ハードコート層を積層する場合は、基材フィルム表面をコロナ処理を施したり、易接着層をもうけるなどの易接着性処理を行うことは、接着性向上の観点から望ましい態様である。
次に、本発明の効果を実施例および比較例を用いて説明する。まず、本発明で使用した特性値の評価方法を下記に示す。
[評価方法]
(1)ヘイズ
JIS K 7105「プラスチックの光学的特性試験方法」ヘーズ(曇価)に準拠して測定した。測定器には、日本電色工業社製NDH−300A型濁度計を用いた。
(2)ヘイズ変化量(△Hz)評価
フィルムを50mm四方に切り出し、JIS K 7105「プラスチックの光学的特性試験方法」ヘーズ(曇価)に準拠して加熱前ヘイズを測定した。測定器には、日本電色工業社製NDH−300A型濁度計を用いた。測定後、フィルムを170℃に加熱したオーブン内にセットし、20分間経過後フィルムを取り出す。その加熱後フィルムを上記と同様の方法でヘイズを測定し、加熱後ヘイズを得る。この加熱前後ヘイズ差を△Hzとする。
△Hz=(加熱後ヘイズ)−(加熱前ヘイズ)
(3)ポリエステルフィルム、ポリエステル樹脂のヒドロキシル(OH)末端量
ポリエステルフィルム、または樹脂を細かく粉砕し、15mgを秤量した。0.1mlのヘキサフルオロイソプロパノールール(HFIP)−d2に完全に溶解させた後、重クロロホルム0.6mlで希釈した。さらに、HFIPのOH基ピークをシフトさせるために、ピリジン−d5を30μl添加し、H−NMR(BBO−5mmプローブ)で測定した。
(4)環状三量体量
ポリエステルフィルム、またはポリエステル樹脂を細かく粉砕し、0.1gをヘキサフルオロイソプロパノールール(HFIP)/クロロホルム(2/3(容量比))の混合溶媒3mlに溶解した。得られた溶液にクロロホルム20mlを加えて均一に混合した。得られた混合液にメタノール10mlを加え、線状ポリエステルを再沈殿させた。次いで、この混合液を濾過し、沈殿物をクロロホルム/メタノール(2/1(容量比))の混合溶媒30mlで洗浄し、さらに濾過した。得られた濾液をロータリーエバポレーターで濃縮乾固した。濃縮乾固物にジメチルホルムアミド10mlを加え、環状三量体測定溶液とした。この測定溶液を横河電機(株)社製LC100型の高速液体クロマトグラフィーを使用して定量した。
(5)固有粘度
ポリエステル0.2gをフェノール/1,1,2,2−テトラクロルエタン(60/40(重量比))の混合溶媒50ml中に溶解し、30℃でオストワルド粘度計を用いて測定した。単位はdl/g。
(6)融点測定
セイコ−電子工業株式会社製の示差熱分析計(DSC)、RDC−220で測定した。試料10mgを使用し、昇温速度20℃/分で昇温し、290℃で3分間保持した。昇温時に観察される融解ピ−クの頂点温度を融点(Tm)とした。
(7)表面抵抗
測定装置に、三菱油化株式会社製「Lotest AMCP−T400」を用い、JIS K 7194に準じて4端子法により測定した。
(実施例1)
ジメチルテレフタレート1,000部、エチレングリコール700部、および酢酸亜鉛・2水塩0.3部をエステル交換反応缶に仕込み、120〜210℃でエステル交換反応を行い、生成するメタノールを留去した。エステル交換反応が終了した時点で、リン酸0.13および三酸化アンチモン0.3部を加え、系内を徐々に減圧にし、75分間で1mmHg以下とした。同時に徐々に昇温し、280℃とした。同条件で70分間重縮合反応を実施し、溶融ポリマーを吐出ノズルより水中に押し出し、カッターによって、直径約3mm、長さ約5mmの円柱状チップとした。得られた粗製ポリエステルの固有粘度は0.610dl/gであり、ヒドロキシル(OH)末端量は70eq/tonであり、環状三量体の含有量は1.05質量%、融点は252℃であった。なお、実施例中にある「部」とは全て重量部を表す。得られた粗製ポリエステルをポリエステル樹脂(A)とする。
PET樹脂(A)を減圧下160℃にて乾燥し、次いで、含水量が6.4g/Nmに調湿された窒素ガスを粗製ポリエステル1kg当たり、毎時70リットルの割合で流通し、207℃で48時間加熱処理を行った。得られたポリエステルの固有粘度は0.631dl/gであり、ヒドロキシル(OH)末端量は59eq/tonであり、環状三量体の含有量は0.27質量%であった。
得られたポリエステル樹脂を、135℃で6時間減圧乾燥(1Torr)した後、押出機に供給した。押出機に供給された原料を、押出機の溶融部、混練り部、ポリマー管、ギアポンプ、フィルターまでの樹脂温度は280℃、その後のポリマー管では275℃とし、口金よりシート状に溶融押し出した。また、前記のフィルターには、いずれもステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度:10μm粒子を95%カット)を用いた。また、口金の温度は、押出された樹脂温度が275℃になるように制御した。
押し出した樹脂を、表面温度30℃の冷却ドラム上にキャスティングして静電印加法を用いて冷却ドラム表面に密着させて冷却固化し、厚さ1360μmの未延伸フィルムを作成した。
得られた未延伸シートを、78℃に加熱されたロール群でフィルム温度を75℃に昇温した後、赤外線ヒータで105℃に加熱し、周速差のあるロール群で、長手方向に3.4倍に延伸した。
次いで、得られた一軸延伸フィルムをクリップで把持し、横延伸を行った。横延伸温度は120℃、横延伸倍率は4.0倍とした。次いで、240℃で15秒間の熱処理を行い、210℃で3%の弛緩処理を行い、100μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。
次に、得られた二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、インジウム−スズ複合酸化物からなる透明導電性薄膜を形成した。この際、スパッタリング前の圧力を0.0007Paとし、ターゲットとして酸化スズを5%含有した酸化インジウム(三井金属鉱業社製、密度7.1g/cm)に用いて、2W/cmのDC電力を印加した。また、Arガスを130sccm、酸素ガスを10sccmの流速で流し、圧力:0.4Paとして、DCマグネトロンスパッタリング法で透明導電性薄膜形成を行った。ただし、通常のDCではなく、アーク放電を防止するために、日本イーエヌアイ製「RPG−100」を用いて5μs幅のパルスを50kHz周期で印加した。また、センターロール温度は50℃とした。なお、雰囲気中の酸素分圧をスパッタプロセスモニター(伯東社製「SPM200」)を用いて常時観測しながら、インジウム−スズ複合酸化物薄膜中の酸化度が一定になるように酸素ガスの流量計およびDC電源にフィートバックした。以上の操作・条件により、厚み:22nmのインジウム−スズ複合酸化物からなる透明導電性薄膜を形成して、透明導電性ポリエステルフィルムを得た。
透明導電性フィルムNo.1を一方のパネル板として用い、他方のパネル板として、ガラス基板上にプラズマCVD法で厚みが20nmのインジウム−スズ複合酸化物(酸化スズ含有量:10%)からなる透明導電性薄膜(日本曹達社製「S500」)を用いた。この2枚のパネル板を透明導電性薄膜が対向するように、直径:30μmのエポキシビーズを介して配置し、タッチパネルを作製した。得られたタッチパネルは視認性、導電性とも良好であった。
(実施例2)
ポリエステル樹脂(A)を減圧下160℃にて乾燥し、次いで、含水量が15.3g/Nmに調湿された窒素ガスを粗製ポリエステル1kg当たり、毎時300リットルで流通し、230℃で12時間加熱処理を行った。得られたポリエステルの固有粘度は0.617dl/gであり、ヒドロキシル(OH)末端量は71eq/tonであり、環状三量体の含有量は0.28質量%であった。新たに得られたポリエステル樹脂を用いること以外は実施例1と同様にして透明導電性ポリエステルフィルムを得た。
(実施例3)
実施例1と同様にして、固有粘度が0.648dl/gであり、ヒドロキシル(OH)末端量は64eq/tonであり、環状三量体の含有量が1.2質量%、融点が245℃である粗製ポリエステルを得た。得られた粗製ポリエステルを、減圧下160℃にて乾燥し、次いで、含水量が15.3g/Nmに調湿された窒素ガスを粗製ポリエステル1kg当たり、毎時300リットルで流通し、220℃で24時間加熱処理を行った。得られたポリエステルの固有粘度は0.623dl/gであり、ヒドロキシル(OH)末端量は57eq/tonであり、環状三量体の含有量は0.27質量%であった。新たに得られたポリエステル樹脂を用いること以外は実施例1と同様にして透明導電性ポリエステルフィルムを得た。
(実施例4)
実施例1と同様にして、固有粘度が0.613dl/gであり、ヒドロキシル(OH)末端量は70eq/tonであり、環状三量体の含有量が1.03質量%、融点が255℃である粗製ポリエステルを得た。該ポリエステルを、減圧下160℃にて乾燥し、次いで、含水量が6.4g/Nmに調湿された窒素ガスを粗製ポリエステル1kg当たり、毎時70リットルで流通し、この反応系を1.2kg/cmの微加圧に調整し、207℃で48時間加熱処理を行った。得られたポリエステルの固有粘度は0.629dl/gであり、ヒドロキシル(OH)末端量は60eq/tonであり、環状三量体の含有量は0.28重量であった。新たに得られたポリエステル樹脂を用いること以外は実施例1と同様にして透明導電性ポリエステルフィルムを得た。
(比較例1)
実施例1と同様にして得られた粗製ポリエステルを減圧下160℃にて乾燥し、窒素雰囲気下0.1kg/cmの微加圧に調整し、215℃で24時間加熱処理を行った。得られたポリエステルの固有粘度は0.622dl/gであり、ヒドロキシル(OH)末端量は73eq/tonであり、環状三量体の含有量は0.30質量%であった。
加熱処理後のポリエステルを実施例1と同様にして透明導電性ポリエステルフィルムを得た。
(比較例2)
実施例1と同様にして、固有粘度が0.592dl/gであり、ヒドロキシル(OH)末端量は83eq/tonであり、環状三量体の含有量が1.2質量%、融点が250℃である粗製ポリエステルを得た。得られた粗製ポリエステルを、減圧下160℃にて乾燥し、次いで、含水量が35.0g/Nmに調湿された窒素ガスを粗製ポリエステル1kg当たり、毎時180リットルで流通し、220℃で24時間加熱処理を行った。得られたポリエステル中の固有粘度は0.482dl/gであった。
加熱処理後のポリエステルを実施例1と同様にして未延伸フィルムを得たが、延伸工程で破断が起き、フィルムを得ることができなかった。
(比較例3)
実施例1と同様にして得られた粗製ポリエステルを、減圧下160℃にて乾燥し、次いで、含水量が18.1g/Nmに調湿された窒素ガスを粗製ポリエステル1kg当たり、毎時40リットルで流通し、170℃で24時間加熱処理を行った。得られたポリエステル中の環状三量体の含有量は1.00質量%と全く減少しなかった。
加熱処理後のポリエステルを実施例1と同様にして透明導電性ポリエステルフィルムを得たが、得られたフィルムを加熱するとオリゴマーが析出し、所定の機能を得ることができなかった。
(比較例4)
実施例1と同様にして得られた粗製ポリエステルを、減圧下160℃にて乾燥し、次いで、含水量が18.1g/Nmに調湿された窒素ガスを粗製ポリエステル1kg当たり、毎時40リットルで流通し、263℃で12時間加熱処理を行った。得られたポリエステルは、缶内で融着を起こしており、得ることができなかった。
本発明の透明導電性ポリエステルフィルムは以上のように構成されており、タッチパネル作製工程での加熱による透明性の低下が抑制されている。よって、本発明の透明導電性ポリエステルフィルムを用いたタッチパネルは、製造工程で発生する外観不良が少なく好適である。

Claims (2)

  1. 二軸延伸ポリエステルフィルムを基材フィルムとし、該基材フィルムの片面に透明導電性薄膜が積層された透明導電性ポリエステルフィルムであって、
    該基材フィルムが下記構成要件(1)、(2)を満たす透明導電性ポリエステルフィルム。
    (1)ヒドロキシル(OH)末端量が70eq/ton以下
    (2)環状三量体含有量が0.45質量%以下
  2. 上記透明導電性薄膜が、インジウム−スズ複合酸化物から形成されたものである請求項1に記載の透明導電性ポリエステルフィルム。
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