【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
産業上の利用分野
本発明は成形性にすぐれたメンブレンスイツチ
用ポリエステルフイルムに関し、更に詳しくはフ
イルムの厚み方向の屈折率及びフイルムの平均屈
折率が特定の範囲にあるメンブレンスイツチの表
層シート用ポリエステルフイルムに関するもので
ある。
従来の技術と解決すべき問題点
メンブレンスイツチの表層シートには、現在ポ
リカーボネートとポリエチレンテレフタレートの
二軸延伸フイルムが使われている。メンブレンス
イツチは指で押してスイツチングするためスイツ
チの部分が凸状に成形されることが望まれてい
る。
ところで、ポリエチレンテレフタレートの二軸
延伸フイルムはポリカーボネートに比べると成形
性の点で劣るため、メンブレンスイツチ用フイル
ムとしてはどちらかと言えばポリカーボネート主
体に使用されれているのが現状である。しかるに
耐薬品性、機械的性質、耐熱性に優れていること
からポリエチレンテレフタレートの二軸延伸フイ
ルムを使用することが望まれており、その為に該
フイルムの成形性の改良が要望されていた。
問題点の解決手段
本発明者らは耐熱性、機械的性質、耐薬品性を
維持してフイルムの成形性を向上させるべく鋭意
検討の結果、ポリエステルフイルムの物性をある
特定の範囲にすることにより解決できることを見
出し本発明に到達したものである。
すなわち本発明はフイルムの厚み方向の屈折率
nα及びフイルムの平均屈折率とが及び式
を満たす事を特徴とする成形性に優れたメンブレ
ンスイツチ用ポリエステルフイルム、
1.492≦nα ……
１，600≦≦１，605 ……
に関するものである。
本発明にいうポリエステルとは、テレフタル
酸、イソフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカル
ボン酸のごとき芳香族ジカルボン酸、又はそのエ
ステルと、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、テトラメチレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール等のジオールとを重縮合させて得る
ことのできる結晶性芳香族ポリエステルである。
該ポリエステルは芳香族ジカルボン酸とグリコ
ールの直接重縮合させて得られる他、芳香族ジカ
ルボン酸ジアルキルエステルとグリコールとをエ
ステル交換反応させた後重縮合せしめる、あるい
は芳香族ジカルボン酸のジグリコールエステルを
重縮合せしめる等の方法によつても得られる。
かかるポリマーの代表的なものとして、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６ナ
フタレンジカルボキシレート、ポリテトラメチレ
ンテレフタレート、ポリテトラメチレン−２，６
−ナフタレート等がある。
このポリマーは共重合されないホモポリマーで
あつてもよいが、その特性を低下させない限りに
おいて、繰り返し単位の80モル％以上がエチレン
テレフタレート或いはエチレン−２，６−ナフタ
レート単位よりなり、繰り返し単位の20モル％以
下が他の成分である共重合ポリエステル、又はこ
れらのポリエステルに他のポリマーを添加、混合
した混合ポリエステルであつても良い。ポリエス
テルに他のポリマーを添加、混合する場合はポリ
エステルの性質を本質的に変化させない範囲内で
添加、混合する必要があり、ポリオレフイン、ポ
リアミド、ポリカーボネート、その他のポリエス
テル等を15重量％未満の割合で添加することが出
来る。
また前記ポリエステルには、必要に応じて滑剤
等として作用する不活性微粒子を含有せしめても
よい。該不活性微粒子は重合中析出させる内部粒
子であつてもよく、又外部から添加する無機又は
有機不活性微粒子であつてもよい。該外部粒子の
添加はポリエステル重合前でもよく、重合反応中
でもよく、又重合終了後ペレタイズする時に押出
機中で混練させてもよいし、更にシート状に溶融
押出する際に添加し、押出機中で分散させて押出
してもよい。
フイルムをマツト調にするために、ポリカーボ
ネートを発泡させたりTiO2等の粒子を含有せし
める事も好適である。
本発明においてフイルムの厚み方向の屈折率n〓
とフイルムの平均屈折率とを上記特定の範囲に
限定するとフイルムの成形性が向上するのであ
る。
平均屈折率は厚み方向の屈折率n〓、主配向方
向の屈折率n〓、主配向と直角な方向の屈折率n〓と
すると、
＝1/3（n〓＋n〓＋n〓）
で与えられる。
平均屈折率は1.600以上で、１，605以下であ
ることが好ましい。が1.600より低い場合、フ
イルムの使用中収縮による寸法変化が起こり好ま
しくない。一方、が１，605を超えるとフイル
ムの成形性が悪くなるので好ましくない。
フイルムの厚み方向の屈折率n〓は1.492以上で
ある事が必要である。該n〓が1.492未満であると
フイルムの面配向が高くなりすぎ成形性が悪化す
るので好ましくない。
逆に言えばn〓が1.492以上のフイルムにおいて
格段に成形性が向上することが判明した。
該フイルムは指でたたかれる等、傷が入り易
い。それ故公知の手段でそれらを防止するために
コロイダルシリカとシリコンの混合物等を塗布し
表面効果処理を行なう事も好適である。
又、本発明のフイルムは通常フイルム中に含有
する安定剤、着色剤等の添加剤を含有することが
できる。
次に本発明のポリエステルフイルムの製膜方法
を具体的に説明する。
重合体中にマツト化剤、滑り剤を必要量含有せ
しめたポリマーレジンを常法の手段で乾燥し、押
出機を通して押出しをし、回転冷却体ドラム上で
冷却固化し未延伸ポリエステルシートを形成す
る。この際、静電印加冷却法等、公知の冷却手段
を採用することも好ましい。
このようにして得た未延伸フイルムは、まず第
一軸方向、通常は縦方向にその複屈折率△ｎが
0.080以下となるよう延伸し、次に該一軸方向と
直角方向に90℃〜150℃の温度で2.5〜4.5倍延伸
し、200℃〜250℃で１秒から10分間熱固定する。
本発明においては第一軸延伸方向、通常は縦延
伸後、△ｎを0.080以下とすることが必要である。
△ｎが0.080を超えるとn〓を1.492以上とする事が
困難となり好ましくない。
第一軸延伸を多段延伸としたり、スーパードロ
ー又はスーパードロー近傍の延伸を適用すること
も好ましい。
フイルムの厚みは特に限定するものではない
が、該用途としては20μ〜300μが好ましい。
実施例
以下に本発明を実施例で更に詳しく説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
ないことは言うまでもない。
フイルムの各物性値の評価法は以下の通りであ
る。
(1) 複屈折率
カールツアイス社製偏光顕微鏡により、リタ
ーデーシヨンを測定し、次式により複屈折率
（△ｎ）を求めた。
△ｎ＝Ｒ／ｄ
但し
Ｒ：リターデーシヨン
ｄ：フイルム厚さ
(2) 屈折率
アツベの屈折計（株式会社アタゴ製）を用い
て25℃で測定されるNa−Ｄ線に対する値を求
めた。
(3) F5−値
1/2インチ幅、チヤツク間50mm長の試料フイ
ルムを東洋ボールドウイン社製テンシロン
（UTN−）により、20℃、65％RHにて50
mm／minで引張り、５％伸張時の荷重を初期の
断面積で割り、Kg／mm2単位で表わした。
(4) 成形性の評価
縦横１cm深さ0.5mmの穴をもつ鉄製の平板と、
この穴にはまるもう一枚の平板を準備し、この
間に評価すべきフイルムをはさんだ後200℃に
加熱したプレスで50Kg／cm2Ｇで押し付け、フイ
ルムの形状を観察した。Ａは盛りあがり部の端
部が直角となつているもの、Ｃは丸味をおびて
いるもの、Ｂはその中間である。
実施例 １、２
（ホリエステルチツプの製造法）
ジメチルテレフタレート100部、エチレングリ
コール70部及び酢酸カルシウム一水塩0.07部を反
応器にとり加熱昇温すると共にメタノールを留去
させエステル交換反応を行ない、反応開始後約４
時間半を要して230℃に達せしめ、実質的にエス
テル交換反応を終了した。
次にリン酸0.04部及び三酸化アンチモン0.035
部を添加し、常法に従つて重合した。即ち反応温
度は徐々に昇温し最終的に280℃とし、一方、圧
力は徐々に減じ最終的に0.5mmHgとした。４時間
後反応を終了し、常法に従いチツプ化してポリエ
ステル(A)を得た。
一方ポリエステル(A)の製造においてエステル交
換終了後、平均粒径1.2μの無定形シリカ0.10部を
添加する他は、ポリエステル(A)の製造と同様にし
て無定形シリカ含有ポリエステル(B)を得た。
又、一方ポリエステル(B)において無定形シリカ
の粒径を30ｍμ、添加量を0.05部として無定形シ
リカ含有ポリエステル(C)を得た。
これらＡ、Ｂ、Ｃ共に〔η〕は0.63であつた。
（製膜法）
上記のポリエステル(A)とポリエステル(B)とポリ
エステル(C)を55：５：40にブレンドした後、常法
により乾燥し、285℃で溶融押出し冷却固化し無
定形シートを得た。
該無定形シートをまずIRヒーターを複数個使
用して105℃で3.4倍延伸し△ｎを0.040としたの
ち、更に105℃で1.15倍及び1.30倍延伸してそれ
ぞれ△ｎ＝0.059、0.75とした。かくして得られ
た縦延伸フイルムをテンターで145℃で3.7倍に横
方向に延伸し、230℃で熱固定して厚さ100μの二
軸延伸フイルムを得た。
比較例 １
実施例１と同様の無定形シートを用い縦延伸温
度85℃、3.6倍縦延伸し、次いで120℃で横方向に
3.9倍延伸後、230℃で熱固定を行なつて厚さ100μ
の二軸延伸フイルムを得た。
実施例 ３
熱固定温度を230℃から240℃に変更した以外に
は、実施例１と同様にして100μのフイルムを得
た。
比較例 ２
熱固定温度を230℃から250℃に変更した以外に
は、実施例１と同様に重合、製膜して100μのフ
イルムを得た。
これらフイルムの評価を第１表に示す。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a polyester film for membrane switches with excellent moldability, and more specifically to a polyester film for surface sheets of membrane switches in which the refractive index in the thickness direction of the film and the average refractive index of the film are within a specific range. It is related to. Conventional technology and problems to be solved Biaxially stretched films of polycarbonate and polyethylene terephthalate are currently used for the surface sheet of membrane switches. Since a membrane switch is switched by pressing with a finger, it is desired that the switch part be formed into a convex shape. By the way, since biaxially stretched polyethylene terephthalate films are inferior to polycarbonate in terms of moldability, polycarbonate is currently mainly used as films for membrane switches. However, it has been desired to use a biaxially stretched film of polyethylene terephthalate because of its excellent chemical resistance, mechanical properties, and heat resistance, and therefore there has been a demand for improvement in the formability of the film. Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to improve the formability of the film while maintaining heat resistance, mechanical properties, and chemical resistance. We have discovered that this problem can be solved and have arrived at the present invention. In other words, the present invention focuses on the refractive index in the thickness direction of the film.
The present invention relates to a polyester film for membrane switches with excellent formability, characterized in that nα and the average refractive index of the film satisfy the following formula: 1.492≦nα ... 1,600≦≦1,605 .... The polyester referred to in the present invention refers to aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, and naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, or esters thereof, and diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, tetramethylene glycol, and neopentyl glycol. It is a crystalline aromatic polyester that can be obtained by polycondensation of The polyester can be obtained by direct polycondensation of aromatic dicarboxylic acid and glycol, or by polycondensation after transesterification of aromatic dicarboxylic acid dialkyl ester and glycol, or by polycondensation of aromatic dicarboxylic acid dialkyl ester and glycol. It can also be obtained by methods such as condensation. Representative examples of such polymers include polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6 naphthalene dicarboxylate, polytetramethylene terephthalate, polytetramethylene-2,6
- Naphthalates, etc. This polymer may be a homopolymer that is not copolymerized, but as long as its properties are not deteriorated, 80 mol% or more of the repeating units are ethylene terephthalate or ethylene-2,6-naphthalate units, and 20 mol% of the repeating units are % or less of other components, or a mixed polyester obtained by adding and mixing other polymers to these polyesters. When adding or mixing other polymers to polyester, it is necessary to add or mix within a range that does not essentially change the properties of the polyester, and polyolefins, polyamides, polycarbonates, other polyesters, etc. must be added in a proportion of less than 15% by weight. Can be added. Further, the polyester may contain inert fine particles that act as a lubricant or the like, if necessary. The inert fine particles may be internal particles precipitated during polymerization, or may be inorganic or organic inert particles added from the outside. The external particles may be added before polyester polymerization or during the polymerization reaction, or they may be kneaded in an extruder when pelletizing after the completion of polymerization, or they may be added during melt extrusion into a sheet and kneaded in an extruder. It may be dispersed and extruded. In order to make the film matte, it is also suitable to foam the polycarbonate or to contain particles such as TiO 2 . In the present invention, the refractive index n〓 in the thickness direction of the film
When the average refractive index of the film and the average refractive index of the film are limited to the above-mentioned specific ranges, the formability of the film is improved. The average refractive index is given by = 1/3 (n〓+n〓+n〓) where the refractive index in the thickness direction is n〓, the refractive index in the main orientation direction is n〓, and the refractive index in the direction perpendicular to the main orientation is n〓. . The average refractive index is preferably 1.600 or more and 1,605 or less. If it is lower than 1.600, the film may undergo dimensional changes due to shrinkage during use, which is undesirable. On the other hand, if it exceeds 1,605, the moldability of the film deteriorates, which is not preferable. The refractive index n〓 in the thickness direction of the film must be 1.492 or more. If n〓 is less than 1.492, the plane orientation of the film becomes too high and the moldability deteriorates, which is not preferable. Conversely, it was found that the formability of films with n〓 of 1.492 or more was significantly improved. The film is easily scratched by being hit with a finger or the like. Therefore, it is also suitable to apply a mixture of colloidal silica and silicon or the like to perform a surface effect treatment in order to prevent these problems using known means. Further, the film of the present invention may contain additives such as stabilizers and colorants that are normally contained in films. Next, the method for forming a polyester film of the present invention will be specifically explained. A polymer resin containing the required amount of matting agent and slipping agent is dried by a conventional method, extruded through an extruder, and cooled and solidified on a rotating cooling drum to form an unstretched polyester sheet. . At this time, it is also preferable to employ a known cooling means such as an electrostatic application cooling method. The unstretched film obtained in this way first has a birefringence △n in the first axis direction, usually in the longitudinal direction.
0.080 or less, then stretched 2.5 to 4.5 times in a direction perpendicular to the uniaxial direction at a temperature of 90°C to 150°C, and heat set at 200°C to 250°C for 1 second to 10 minutes. In the present invention, it is necessary to set Δn to 0.080 or less in the first axial stretching direction, usually after longitudinal stretching.
If △n exceeds 0.080, it will be difficult to make n〓 1.492 or more, which is not preferable. It is also preferable to perform the first axial stretching in multiple stages, or to apply super draw or near super draw stretching. Although the thickness of the film is not particularly limited, it is preferably 20μ to 300μ for this purpose. EXAMPLES The present invention will be explained in more detail below with reference to Examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to these Examples. The evaluation method for each physical property value of the film is as follows. (1) Birefringence Retardation was measured using a polarizing microscope manufactured by Carl Zeiss, and birefringence (△n) was determined using the following formula. △n=R/d where R: Retardation d: Film thickness (2) Refractive index The value for the Na-D line measured at 25°C using an Atsube refractometer (manufactured by Atago Co., Ltd.) was determined. . (3) F 5 − value A sample film with a width of 1/2 inch and a length of 50 mm between chucks was heated at 20℃ and 65%RH using a Tensilon (UTN−) manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd.
The load at 5% elongation was divided by the initial cross-sectional area and expressed in kg/ mm2 . (4) Evaluation of formability A flat iron plate with holes of 1 cm in length and width and 0.5 mm in depth,
Another flat plate was prepared to fit into this hole, and after sandwiching the film to be evaluated between these plates, the plate was pressed at 50 kg/cm 2 G with a press heated to 200° C., and the shape of the film was observed. A is where the end of the raised part is at a right angle, C is where it is rounded, and B is somewhere in between. Examples 1 and 2 (Method for producing polyester chips) 100 parts of dimethyl terephthalate, 70 parts of ethylene glycol, and 0.07 parts of calcium acetate monohydrate were placed in a reactor, heated to raise the temperature, and methanol was distilled off to perform a transesterification reaction. Approximately 4 after the start of the reaction
It took an hour and a half to reach 230°C, and the transesterification reaction was substantially completed. Then 0.04 part of phosphoric acid and 0.035 part of antimony trioxide
part was added, and polymerization was carried out according to a conventional method. That is, the reaction temperature was gradually increased to a final value of 280°C, while the pressure was gradually decreased to a final value of 0.5 mmHg. After 4 hours, the reaction was completed and the mixture was made into chips according to a conventional method to obtain polyester (A). On the other hand, in the production of polyester (A), amorphous silica-containing polyester (B) was obtained in the same manner as in the production of polyester (A), except that 0.10 parts of amorphous silica with an average particle size of 1.2μ was added after the transesterification. Ta. On the other hand, polyester (C) containing amorphous silica was obtained by changing the particle size of amorphous silica to 30 mμ and the amount added to 0.05 part in polyester (B). [η] of these A, B, and C was 0.63. (Film forming method) After blending the above polyester (A), polyester (B), and polyester (C) in a ratio of 55:5:40, drying by a conventional method, melt-extruding at 285°C, cooling and solidifying to form an amorphous sheet. Obtained. The amorphous sheet was first stretched 3.4 times at 105°C using multiple IR heaters to give Δn 0.040, and then further stretched 1.15 times and 1.30 times at 105°C to give Δn = 0.059 and 0.75, respectively. . The thus obtained longitudinally stretched film was stretched in the transverse direction by a factor of 3.7 at 145°C using a tenter, and heat-set at 230°C to obtain a biaxially stretched film with a thickness of 100μ. Comparative Example 1 The same amorphous sheet as in Example 1 was longitudinally stretched 3.6 times at a longitudinal stretching temperature of 85°C, and then transversely stretched at 120°C.
After stretching 3.9 times, heat set at 230℃ to a thickness of 100μ.
A biaxially stretched film was obtained. Example 3 A 100μ film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the heat setting temperature was changed from 230°C to 240°C. Comparative Example 2 A 100μ film was obtained by polymerization and film formation in the same manner as in Example 1, except that the heat setting temperature was changed from 230°C to 250°C. Evaluations of these films are shown in Table 1.
【表】
第１表から分るように、n〓及びの値がいずれ
か一方でも前記本発明の範囲外となると、成形性
の優れたフイルムが得られないことが分る。
発明の効果
以上記載とおり、本発明にあつては前記特許請
求の範囲に記載のとおりのポリエステルフイルム
の厚み方向の屈折率n〓及び平均屈折率とが特定
の範囲の値を満たすことにより、成形性のすぐれ
たポリエステルフイルムが得られ、その耐薬品
性、機械的性質のすぐれたことと相い俟つて、メ
ンブレンスイツチ用ポリエステルフイルムとして
すぐれたものである。[Table] As can be seen from Table 1, if either of the values of n and is out of the range of the present invention, a film with excellent moldability cannot be obtained. Effects of the Invention As described above, in the present invention, the refractive index n〓 in the thickness direction and the average refractive index of the polyester film as described in the claims above satisfy a specific range of values, so that molding is possible. A polyester film with excellent properties can be obtained, and together with its excellent chemical resistance and mechanical properties, it is excellent as a polyester film for membrane switches.