JP6529754B2 - ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの製造方法 - Google Patents

ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの製造方法に関する。更に詳しくは、耐熱性と寸法安定性の改良されたポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの製造方法に関する。
近年、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、及びエレクトロルミネセンスディスプレイ等の画像表示装置上に設置され、表示を見ながら指やペン等でタッチすることにより入力を行うことのできるタッチパネルが普及している。画像表示装置(タッチパネル機能を有する画像表示装置及びタッチパネル機能を有しない画像表示装置を含む。)の回路を形成したり、各種素子を配置したりする基板には、耐熱性、寸法安定性、高透明性、高表面硬度、及び高剛性などの要求特性に合致することから、ガラスを基材とする物品が使用されている。
一方、ガラスには、耐衝撃性が低く割れ易い;加工性が低い;ハンドリングが難しい;比重が高く重い;及びディスプレイの曲面化やフレキシブル化の要求に応えることが難しい;などの問題がある。特にスマートフォンやタブレット端末などの携帯端末では、重いということは商品力を損ないかねない大きな問題である。
そこでディスプレイ面板の裏側にタッチ・センサが直接形成された2層構造のタッチパネル(所謂ワン・ガラス・ソリューション)が提案されている。しかし、携帯端末向けとしてはまだ重く、不十分である。また耐衝撃性、加工性、及びハンドリング性の問題は何ら解決されていない。更に曲面化やフレキシブル化の要求に応えるものではない。
またガラスに替わる材料として耐熱性と寸法安定性に優れた樹脂フィルムが多数提案されている(例えば、特許文献1〜3)。しかし、これらの表面硬度や剛性は不十分であり、所謂ワン・ガラス・ソリューションを代替するワン・プラスチック・ソリューションに適用することは想定されていない。
特開2014−168943号公報 特開2014−019108号公報 特開2008−265318号公報
本発明の課題は、耐熱性と寸法安定性の改良された、所謂ワン・ガラス・ソリューションを代替するワン・プラスチック・ソリューションとして好適に用いることのできるポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの製造方法を提供することにある。
本発明者は、鋭意研究した結果、特定の方法により、上記課題を達成できることを見出した。
すなわち、本発明は、ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの製造方法であって、
(1)ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂を用いてフィルムを製膜する工程;及び
(2)上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂のガラス転移温度よりも20℃低い温度以上、
かつ上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂のガラス転移温度よりも10℃高い温度以下において、
3分間以上アニールする工程;を含む方法である。
第2の発明は、上記工程(1)が、(A)押出機とTダイとを備える装置を用い、Tダイから、ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂の溶融フィルムを、連続的に押出す工程;及び(B)回転する又は循環する第一の鏡面体と、回転する又は循環する第二の鏡面体との間に、上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂の溶融フィルムを供給投入し、押圧する工程;を含む第1の発明に記載の方法である。
第3の発明は、上記工程(1)が、(A’)押出機とTダイとを備える共押出装置を用い、第一ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂層(α1);芳香族ポリカーボネート系樹脂層(β);第二ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂層(α2);が、この順に直接積層された透明多層フィルムの溶融フィルムを、Tダイから連続的に共押出する工程;及び(B’)回転する又は循環する第一の鏡面体と、回転する又は循環する第二の鏡面体との間に、上記透明多層フィルムの溶融フィルムを供給投入し、押圧する工程;を含む第1の発明に記載の方法である。
第4の発明は、(C)上記第一の鏡面体の表面温度が100〜200℃であり、(D)上記第二の鏡面体の表面温度が20〜200℃である第2の発明又は第3の発明に記載の方法である。
第5の発明は、第1〜4の発明の何れか1に記載の方法で得られたポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムである。
第6の発明は、第5の発明に記載のフィルムの、画像表示装置部材として使用である。
第7の発明は、第5の発明に記載のフィルムを含む画像表示装置部材である。
本発明の製造方法により得られるポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムは、耐熱性と寸法安定性が改良されている。そのため所謂ワン・ガラス・ソリューションを代替するワン・プラスチック・ソリューションとして好適に用いることができる。
本発明の製造方法は、ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの製造方法である。
上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂は、アクリル系樹脂の高透明性、高表面硬度、高剛性という特徴はそのままにポリイミド系樹脂の耐熱性や寸法安定性に優れるという特徴を導入し、淡黄色から赤褐色に着色するという欠点を改良した熱可塑性樹脂であり、例えば、特表2011−519999号公報に開示されている。なお本明細書において、ポリ(メタ)アクリルイミドとは、ポリアクリルイミド又はポリメタクリルイミドの意味である。
上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂としては、タッチパネルなどの画像表示装置に用いる目的から、高い透明性を有し、かつ着色のないものであること以外は制限されず、任意のポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂を用いることができる。
上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂の好ましいものとしては、黄色度指数(JIS K 7105:1981に従い、株式会社島津製作所の色度計「SolidSpec−3700(商品名)」を用いて測定。)が、3以下のものをあげることができる。黄色度指数は、より好ましくは2以下であり、更に好ましくは1以下である。また押出負荷や溶融フィルムの安定性の観点から、好ましいものとしてメルトマスフローレート(ISO1133に従い、260℃、98.07Nの条件で測定。)が0.1〜20g/10分のものをあげることができる。メルトマスフローレートは0.5〜10g/10分がより好ましい。更にポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂のガラス転移温度は、耐熱性の観点から、150℃以上のものが好ましい。より好ましくは170℃以上である。
また上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂には、本発明の目的に反しない限度において、所望により、ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂以外の熱可塑性樹脂;顔料、無機フィラー、有機フィラー、樹脂フィラー;滑剤、酸化防止剤、耐候性安定剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤、及び界面活性剤等の添加剤;などを更に含ませることができる。これらの任意成分の配合量は、通常、ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂を100質量部としたとき、0.01〜10質量部程度である。
上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂の市販例としては、エボニック社の「PLEXIMID TT70(商品名)」などをあげることができる。
上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムは、ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂の単層フィルムに限定されない。例えば、第一ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂層(α1);芳香族ポリカーボネート系樹脂層(β);第二ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂層(α2);が、この順に直接積層された透明多層フィルムのように、ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂と任意の他の樹脂との多層フィルムであってもよい。
ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂は耐熱性や表面硬度には優れているが、切削加工性が不十分になり易いのに対し、芳香族ポリカーボネート系樹脂は切削加工性には優れているが、耐熱性や表面硬度が不十分になり易い。そのため上記の層構成の透明多層フィルムを用いることにより、両者の弱点を補い合い、耐熱性、表面硬度、及び切削加工性の何れにも優れたフィルムを容易に得ることができるようになる。
上記α1層の層厚みは、特に制限されないが、本発明の製造方法により得られるフィルムの耐熱性や表面硬度の観点から、通常20μm以上、好ましくは40μm以上、より好ましくは60μm以上であってよい。
上記α2層の層厚みは、特に制限されないが、本発明の製造方法により得られるフィルムの耐カール性の観点から、上記α1層と同じ層厚みであることが好ましい。
なおここで「同じ層厚み」とは、物理化学的に厳密な意味で同じ層厚みと解釈されるべきではない。工業的に通常行われる工程・品質管理の振れ幅の範囲内において同じ層厚みと解釈されるべきである。工業的に通常行われる工程・品質管理の振れ幅の範囲内において同じ層厚みであれば、多層フィルムの耐カール性を良好に保つことができるからである。Tダイ共押出法による無延伸多層フィルムの場合には、通常−5〜+5μm程度の幅で工程・品質管理されるものであるから、層厚み65μmと同75μmとは同一と解釈されるべきである。
上記β層の層厚みは、特に制限されないが、本発明の製造方法により得られるフィルムの耐切削性の観点から、通常20μm以上、好ましくは80μm以上、より好ましくは120μm以上であってよい。
上記α1層及び上記α2層に用いるポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂については、上述した。
なお上記α1層に用いるポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂と、上記α2層に用いるポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂とは、異なる樹脂特性のもの、例えばメルトマスフローレートやガラス転移温度の異なるポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂を用いても良いが、本発明の製造方法により得られるフィルムの耐カール性の観点から、同じ樹脂特性のものを用いることが好ましい。例えば、同一グレードの同一ロットを用いるのは、好ましい実施態様の一つである。
上記β層に用いる芳香族ポリカーボネート系樹脂としては、例えば、ビスフェノールA、ジメチルビスフェノールA、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンなどの芳香族ジヒドロキシ化合物とホスゲンとの界面重合法によって得られる重合体;ビスフェノールA、ジメチルビスフェノールA、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンなどの芳香族ジヒドロキシ化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸ジエステルとのエステル交換反応により得られる重合体;などの芳香族ポリカーボネート系樹脂の1種又は2種以上の混合物を用いることができる。
上記芳香族ポリカーボネート系樹脂に含み得る好ましい任意成分としては、コアシェルゴムをあげることができる。芳香族ポリカーボネート系樹脂とコアシェルゴムとの合計を100質量部としたとき、コアシェルゴムを0〜30質量部(芳香族ポリカーボネート系樹脂100〜70質量部)、好ましくは0〜10質量部(芳香族ポリカーボネート系樹脂100〜90質量部)の量で用いることにより、耐切削加工性や耐衝撃性をより高めることができる。
上記コアシェルゴムとしては、例えば、メタクリル酸エステル・スチレン/ブタジエンゴムグラフト共重合体、アクリロニトリル・スチレン/ブタジエンゴムグラフト共重合体、アクリロニトリル・スチレン/エチレン・プロピレンゴムグラフト共重合体、アクリロニトリル・スチレン/アクリル酸エステルグラフト共重合体、メタクリル酸エステル/アクリル酸エステルゴムグラフト共重合体、メタクリル酸エステル・アクリロニトリル/アクリル酸エステルゴムグラフト共重合体などのコアシェルゴムをあげることができ、これらの1種又は2種以上の混合物を用いることができる。
また上記芳香族ポリカーボネート系樹脂には、本発明の目的に反しない限度において、所望により、芳香族ポリカーボネート系樹脂やコアシェルゴム以外の熱可塑性樹脂;顔料、無機フィラー、有機フィラー、樹脂フィラー;滑剤、酸化防止剤、耐候性安定剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤、及び界面活性剤等の添加剤;などを更に含ませることができる。これらの任意成分の配合量は、通常、芳香族ポリカーボネート系樹脂とコアシェルゴムとの合計を100質量部としたとき、0.01〜10質量部程度である。
本発明の製造方法は、(1)ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂を用いてフィルムを製膜する工程;を含む。
上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂のフィルムを得るための製膜方法は、特に制限されないが、好ましくは、例えば、(A)押出機とTダイとを備える装置を用い、Tダイから、ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂の溶融フィルムを、連続的に押出す工程;(B)回転する又は循環する第一の鏡面体と、回転する又は循環する第二の鏡面体との間に、上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂の溶融フィルムを供給投入し、押圧する工程;を含む方法をあげることができる。
同様に、上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムが上記透明多層フィルムである場合の製膜方法は、特に制限されないが、好ましくは、例えば、(A’)押出機とTダイとを備える共押出装置を用い、第一ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂層(α1);芳香族ポリカーボネート系樹脂層(β);第二ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂層(α2);が、この順に直接積層された透明多層フィルムの溶融フィルムを、Tダイから連続的に共押出する工程;(B’)回転する又は循環する第一の鏡面体と、回転する又は循環する第二の鏡面体との間に、上記透明多層フィルムの溶融フィルムを供給投入し、押圧する工程;を含む方法をあげることができる。
上記工程(A)又は上記工程(A’)で使用する上記Tダイとしては、任意のものを使用することができ、例えばマニホールドダイ、フィッシュテールダイ、及びコートハンガーダイなどをあげることができる。
上記共押出装置としては、任意のものを使用することができ、例えば、フィードブロック方式、マルチマニホールド方式、及びスタックプレート方式などの共押出装置をあげることができる。
上記工程(A)又は上記工程(A’)で使用する上記押出機としては、任意のものを使用することができ、例えば単軸押出機、同方向回転二軸押出機、及び異方向回転二軸押出機などをあげることができる。
またポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂や芳香族ポリカーボネート系樹脂の劣化を抑制するため、押出機内を窒素パージすることも好ましい方法の一つである。
更にポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂は吸湿性の高い樹脂であるため、製膜に供する前に、これを乾燥することが好ましい。また乾燥機で乾燥したポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂を、乾燥機から押出機に直接輸送し、投入することも好ましい方法の一つである。乾燥機の設定温度は、好ましくは100〜150℃である。また押出機の、通常はスクリュウ先端の計量ゾーンに、真空ベントを設けることも好ましい方法の一つである。
上記工程(A)又は上記工程(A’)で使用する上記Tダイの温度は、ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂の溶融フィルム又は上記透明多層フィルムの溶融フィルムを、連続的に押出又は共押出する工程を安定的に行うために、少なくとも260℃以上に設定することが好ましい。より好ましくは270℃以上である。またポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂や芳香族ポリカーボネート系樹脂の劣化を抑制するため、Tダイの温度は、350℃以下に設定することが好ましい。
またリップ開度(R)と得られるフィルムの厚み(T)との比(R/T)は、レタデーションが大きくならないようにする観点から、10以下が好ましく、5以下がより好ましい。また比(R/T)は、押出負荷が過大にならないようにする観点から、1以上が好ましく、1.5以上がより好ましい。
上記工程(B)又は上記工程(B’)で使用する上記第一の鏡面体としては、例えば、鏡面ロールや鏡面ベルトなどをあげることができる。上記第二の鏡面体としては、例えば、鏡面ロールや鏡面ベルトなどをあげることができる。
上記鏡面ロールは、その表面が鏡面加工されたロールであり、金属製、セラミック製、及びシリコンゴム製などがある。また鏡面ロールの表面については、腐食や傷付きからの保護を目的としてクロームメッキや鉄−リン合金メッキ、PVD法やCVD法による硬質カーボン処理などを施すことができる。
上記鏡面ベルトは、その表面が鏡面加工された、通常は金属製のシームレスのベルトであり、例えば、一対のベルトローラー相互間に掛け巡らされて、循環するようにされている。また鏡面ベルトの表面については、腐食や傷付きからの保護を目的としてクロームメッキや鉄−リン合金メッキ、PVD法やCVD法による硬質カーボン処理などを施すことができる。
上記鏡面加工は、限定されず、任意の方法で行うことができる。例えば、微細な砥粒を用いて研磨することにより、上記鏡面体の表面の算術平均粗さ(Ra)を好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下、十点平均粗さ(Rz)を好ましくは500nm以下、より好ましくは250nm以下にする方法をあげることができる。
理論に拘束される意図はないが、上記の製膜方法により、透明性、表面平滑性、及び外観に優れたポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルム又は透明多層フィルムが得られるのは、第一鏡面体と第二鏡面体とでポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルム又は透明多層フィルムの溶融フィルムが押圧されることにより、第一鏡面体及び第二鏡面体の高度に平滑な面状態がフィルムに転写され、ダイスジ等の不良箇所が修正されるためと考察できる。
上記面状態の転写が良好に行われるようにするため、第一鏡面体の表面温度は、100℃以上にすることが好ましい。より好ましくは120℃以上、更に好ましくは130℃以上である。一方、フィルムに第一鏡面体との剥離に伴う外観不良(剥離痕)の現れることを防止するため、第一鏡面体の表面温度は好ましくは200℃以下、より好ましくは160℃以下である。
上記面状態の転写が良好に行われるようにするため、第二鏡面体の表面温度は、20℃以上にすることが好ましい。より好ましくは60℃以上、更に好ましくは100℃以上である。一方、フィルムに第二鏡面体との剥離に伴う外観不良(剥離痕)の現れることを防止するため、第二鏡面体の表面温度は好ましくは200℃以下、より好ましくは160℃以下である。
なお第一鏡面体の表面温度を、第二鏡面体の表面温度よりも高くすることが好ましい。これはフィルムを第一鏡面体に抱かせて次の移送ロールへと送り出すためである。
本発明の製造方法は、上記工程(1)で得られたフィルムを次工程(2)でアニールする前に、上記工程(1)で得られたフィルムにコロナ放電処理やアンカーコート形成などの易接着処理を施したり、その上にハードコートを形成したりしてもよい。
本発明の製造方法は、(2)上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂のガラス転移温度(以下、「Tg」と略すことがある。)よりも20℃低い温度以上、かつTgよりも10℃高い温度以下において、3分間以上アニールする工程;を含む。
上記アニールの温度は、耐熱性と寸法安定性の改良効果の観点から、Tg−20℃以上、好ましくはTg−12℃以上、より好ましくはTg−8℃以上である。一方、工程(2)においてウェブハンドリング上の問題を起こさないようにする観点から、Tg+10℃以下、好ましくはTg+5℃以下である。
本明細書においてガラス転移温度は、JIS K7121−1987に従い、株式会社パーキンエルマージャパンのDiamond DSC型示差走査熱量計を使用し、250℃で3分間保持し、10℃/分で20℃まで冷却し、20℃で3分間保持し、10℃/分で250℃まで昇温するプログラムで測定される最後の昇温過程の曲線から算出した中間点ガラス転移温度である。
上記アニールの時間は、耐熱性と寸法安定性の改良効果の観点から、3分間以上、好ましくは5分間以上である。耐熱性と寸法安定性の改良効果の観点からは、アニール時間の上限は特にないが、生産効率の観点から、好ましくは30分間以下、より好ましく20分間以下、更に好ましくは10分間以下であってよい。
上記アニールの方法は、温度と時間以外は制限されず、任意の方法で行うことができる。上記アニールの方法としては、例えば、フィルムを、所定温度に設定した加熱炉の中を、入口から出口までパスするのに所定時間を要するように設定されたライン速度でパスさせる方法をあげることができる。
本発明の製造方法により得られるポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの厚みは、特に制限されず、所望により任意の厚みにすることができる。上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムをワン・プラスチック・ソリューションに適用する場合には、ディスプレイ面板として必要な剛性を保持する観点から、通常100μm以上、好ましくは200μm以上、より好ましくは300μm以上であってよい。また画像表示装置の薄型化の要求に応える観点から、通常1500μm以下、好ましくは1200μm以下、より好ましくは1000μm以下であってよい。上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムを通常の基板(ディスプレイ面板としての機能を有しない基板)として用いる場合には、取扱性の観点から、通常20μm以上、好ましくは50μm以上であってよい。また経済性の観点から、通常250μm以下、好ましくは150μm以下であってよい。
本発明の製造方法により得られるポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの全光線透過率(JIS K 7361−1:1997に従い、日本電色工業株式会社の濁度計「NDH2000(商品名)」を用いて測定。)は、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、更に好ましくは92%以上である。全光線透過率は高いほど好ましい。画像表示装置部材として好適に用いることができる。
本発明の製造方法により得られるポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムのヘーズ(JIS K 7136:2000に従い、日本電色工業株式会社の濁度計「NDH2000(商品名)」を用いて測定。)は、好ましくは3.0%以下、より好ましくは2.0%以下、更に好ましくは1.5%以下である。ヘーズは低いほど好ましい。画像表示装置部材として好適に用いることができる。
本発明の製造方法により得られるポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの黄色度指数(JIS K 7105:1981に従い、株式会社島津製作所の色度計「SolidSpec−3700(商品名)」を用いて測定。)は、好ましくは3以下、より好ましくは2以下、更に好ましくは1以下である。黄色度指数は低いほど好ましい。画像表示装置部材として好適に用いることができる。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
測定方法
(イ)全光線透過率:
JIS K 7361−1:1997に従い、日本電色工業株式会社の濁度計「NDH2000(商品名)」を用いて測定した。
(ロ)ヘーズ:
JIS K 7136:2000に従い、日本電色工業株式会社の濁度計「NDH2000(商品名)」を用いて測定した。
(ハ)黄色度指数;
JIS K 7105:1981に従い、株式会社島津製作所の色度計「SolidSpec−3700(商品名)」を用いて測定した。
(ニ)収縮開始温度(耐熱寸法安定性):
JIS K 7197:1991に従い測定した温度−試験片長さ曲線から、20℃〜原料樹脂のガラス転移温度の範囲の最も低い温度側において、試験片長さが増加(膨張)から減少(収縮)に転じる変曲点(試験片長さが極大となる温度)を収縮開始温度として算出した。測定には、セイコーインスツル株式会社の熱機械的分析装置(TMA)「EXSTAR6100(商品名)」を用いた。試験片は、縦20mm、横10mmの大きさで、フィルムのマシン方向(MD)が試験片の縦方向となるように採取した。試験片の状態調節は、温度23℃±2℃、相対湿度50±5%で24時間とし、フィルムの物性値としての寸法安定性を測定する目的から、測定最高温度における状態調節は行わなかった。チャック間距離は10mm、温度プログラムは、温度20℃で3分間保持した後、昇温速度5℃/分で温度300℃まで昇温するプログラムとした。
(ホ)導電性膜形成試験:
フィルムを、スパッタ装置に入れ、該スパッタ装置の真空度が5×10−6以下となるように減圧し、60℃で120分間、ハードコート積層体及びスパッタ装置内の水分やガス成分を除去した。続いてフィルムの透明導電性膜形成面(印刷面)に、直流マグネトロンスパッタリング法を用いて、インジウム−錫複合酸化物からなる透明導電性薄膜(厚み15nm)を形成した。ターゲットは酸化錫を10質量%含有した酸化インジウム、印加直流電力は1.0KW、センターロール温度は23℃、スパッタ中のアルゴンガス分圧は0.67Paとした。また酸素ガスを、表面抵抗率が最小になるように微量流したが、その分圧は7.5×10−3Paであった。スパッタ装置から透明導電膜を形成したフィルムを取出し、60分間のアニール処理を行った。その際に、アニール温度は、良好な外観が保持できる限度において、より低い表面抵抗率が得られるように最適化した。以下の基準で評価した。
A:表面抵抗率100Ω/sqの透明導電膜を形成することができた。
B:表面抵抗率120Ω/sqの透明導電膜を形成することはできたが、表面抵抗率100Ω/sqの透明導電膜を形成することはできなかった。
C:表面抵抗率140Ω/sqの透明導電膜を形成することはできたが、表面抵抗率120Ω/sqの透明導電膜を形成することはできなかった。
D:表面抵抗率150Ω/sqの透明導電膜を形成することはできたが、表面抵抗率140Ω/sqの透明導電膜を形成することはできなかった。
E:表面抵抗率150Ω/sqの透明導電膜を形成することもできなかった。
(へ)鉛筆硬度:
JIS K 5600−5−4に従い、750g荷重の条件で、三菱鉛筆株式会社の鉛筆「ユニ(商品名)」を用いて測定した。
使用した原材料
(α)ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂:
(α−1)エボニック社のポリ(メタ)アクリルイミド「PLEXIMID TT70(商品名)」。ガラス転移温度175.3℃。
(β)芳香族ポリカーボネート系樹脂:
(β−1)住化スタイロンポリカーボネート株式会社の芳香族ポリカーボネート「カリバー302−4(商品名)」。ガラス転移温度150.8℃。
実施例1
上記(α−1)を用い、50mm押出機(L/D=29、CR=1.86のWフライトスクリュウを装着)、ダイ幅680mmのTダイ、鏡面ロールと鏡面ベルトを備えた装置を使用し、押出機からTダイの温度設定C1/C2/C3/AD/D1〜D6=280/300/320/320/320〜320℃、Tダイのリップ開度0.5mm、スクリュウ回転数90rpm、鏡面ロール表面温度140℃、鏡面ベルト表面温度120℃、鏡面ベルトの押圧1.4MPa、引取速度5.6m/minの条件で、厚さ250μmのフィルムを製膜した。良好な表面外観のフィルムが得られた。上記で得たフィルムを、温度170℃に設定した加熱炉の中を、入口から出口までパスするのに5分間を要するように設定したライン速度でパスさせた。得られたフィルムについて上記試験(イ)〜(へ)を行った。結果を表1に示す。
実施例2〜12、比較例1〜3
製造条件を表1〜3の何れか1に示すように変更したこと以外は、全て実施例1と同様に行った。結果を表1〜3の何れか1に示す。
実施例13
引取速度を2.6m/min、Tダイのリップ開度1mmとし、フィルム厚みを500μmに変更したこと以外は、全て実施例1と同様に行った。結果を表2に示す。
実施例14
上記(α−1)を透明多層フィルムの溶融フィルムの両外層として、上記(β−1)を透明多層フィルムの溶融フィルムの中間層として、α1層;β層;α2層;が、この順に直接積層された透明多層フィルムの溶融フィルムを、2種3層マルチマニホールド方式の共押出Tダイから連続的に押出し、α1層が鏡面ロール側になるように、回転する鏡面ロールと、鏡面ロールの外周面に沿って循環する鏡面ベルトとの間に供給投入し、押圧して、全厚み250μm、α1層の層厚み80μm、β層の層厚み90μm、α2層の層厚み80μmの良好な表面外観の透明多層フィルムを得た。このときの設定条件は、製膜前の乾燥温度は、(α−1)が150℃、(β−1)が100℃;(α−1)を押出す押出機の設定温度はC1/C2/C3/C4/C5/AD=260/290〜290℃;(β−1)を押出す押出機の設定温度はC1/C2/C3/C4/C5/C6/AD=260/280/280/260〜260/270℃;何れの押出機も窒素パージを行い、真空ベントを使用;Tダイの設定温度300℃、リップ開度0.5mm;鏡面ロールの設定温度130℃;鏡面ベルトの設定温度120℃、押圧1.4MPa;引取速度6.5m/分である。上記で得たフィルムを、温度170℃に設定した加熱炉の中を、入口から出口までパスするのに5分間を要するように設定したライン速度でパスさせた。得られたフィルムについて、上記試験(イ)〜(へ)を行った。結果を表3に示す。
実施例15
リップ開度1mm、全厚み500μm、α1層の層厚み80μm、β層の層厚み340μm、α2層の層厚み80μmに変更し、引取速度を3.3m/分としたこと以外は、全て実施例14と同様に行った。結果を表3に示す。
比較例4
加熱炉の設定温度を120℃に変更したこと以外は、全て実施例14と同様に行った。結果を表3に示す。
本発明の製造法により、ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの耐熱性と寸法安定性が改良され、より高い性能の導電性膜を形成することができた。
実施例において使用した製膜装置を示す概念図である。
1:Tダイ
2:溶融フィルム
3:鏡面ロール
4:鏡面ベルト
5:一対のベルトローラー


Claims (6)

  1. ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの製造方法であって、
    (1)ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂を用いてフィルムを製膜する工程;及び
    (2)上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂のガラス転移温度よりも20℃低い温度以上、
    かつ上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂のガラス転移温度よりも10℃高い温度以下において、
    3分間以上アニールする工程;を含み、
    ここで上記工程(1)が、
    (A)押出機とTダイとを備える装置を用い、Tダイから、ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂の溶融フィルムを、連続的に押出す工程;
    (B)回転する又は循環する第一の鏡面体と、回転する又は循環する第二の鏡面体との間に、上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂の溶融フィルムを供給投入し、押圧する工程;及び、
    (E)フィルムを上記第一の鏡面体に抱かせて次の移送ロールへと送り出す工程;を含み、ここで
    (F)第一鏡面体の表面温度を、第二鏡面体の表面温度よりも高くすること;
    を特徴とする工程を含む、上記方法。
  2. ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの製造方法であって、
    (1)ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂を用いてフィルムを製膜する工程;及び
    (2)上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂のガラス転移温度よりも20℃低い温度以上、
    かつ上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂のガラス転移温度よりも10℃高い温度以下において、
    3分間以上アニールする工程;を含み、
    ここで上記工程(1)が、
    (A’)押出機とTダイとを備える共押出装置を用い、第一ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂層(α1);芳香族ポリカーボネート系樹脂層(β);第二ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂層(α2);が、この順に直接積層された透明多層フィルムの溶融フィルムを、Tダイから連続的に共押出する工程;
    (B’)回転する又は循環する第一の鏡面体と、回転する又は循環する第二の鏡面体との間に、上記透明多層フィルムの溶融フィルムを供給投入し、押圧する工程;及び、
    (E’)フィルムを上記第一の鏡面体に抱かせて次の移送ロールへと送り出す工程;を含み、ここで
    (F’)第一鏡面体の表面温度を、第二鏡面体の表面温度よりも高くすること;
    を特徴とする工程を含む、上記方法。
  3. ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの面の上に透明導電性膜が形成された導電性フィルムの製造方法であって、上記ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムを請求項1又は2に記載の方法で製造する工程を含む方法。
  4. 上記透明導電膜の表面抵抗率が120Ω/sq以下である請求項3に記載の方法。
  5. ポリ(メタ)アクリルイミド系樹脂フィルムの面の上に透明導電性膜が形成された導電性フィルムであって、上記透明導電膜の表面抵抗率が120Ω/sq以下である導電性フィルムを含む画像表示装置部材。
  6. 上記画像表示装置部材が、ディスプレイ面板の裏側にタッチ・センサが直接形成された2層構造のタッチパネルである、請求項5に記載の画像表示装置部材。
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