KR20180120681A - 광투과형 도전 적층체, 그것을 사용한 광투과형 도전 성형체 - Google Patents

광투과형 도전 적층체, 그것을 사용한 광투과형 도전 성형체 Download PDF

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KR20180120681A
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Abstract

디자인성이 양호하고, 성형 가능한 광투과형 도전 적층체를 제공한다. 입력측으로부터 적어도 표피재와 투명 도전 기재가 순서대로 적층된 광투과형 도전 적층체이다.

Description

광투과형 도전 적층체, 그것을 사용한 광투과형 도전 성형체
본 발명은 광투과형 도전 적층체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 광을 투과하고, 우수한 도전 성능을 갖는 입체 성형 가능한 광투과형 도전 적층체, 그것을 사용한 광투과형 도전 성형체에 관한 것이다.
종래부터 자동차의 운전석 주위에 오디오나 히터 컨트롤 패널 등을 작동시키기 위해 메커니컬 스위치가 배치되어 있다. 메커니컬 스위치는 오동작이 적은 것이나 입력감이 있는 것이 장점이지만, 최근에 많은 기능의 채용에 수반하여 스위치수도 증가하지 않을 수 없고, 조작성 및 디자인성의 관점에서 스위치수의 간략화가 요구되고 있다.
그래서, 최근 카 내비게이션이나 인포메이션 디스플레이에 스위치의 통합화가 시작되고 있다. 이들 디바이스의 입력에는 저항막식 또는 정전 용량식 터치 센서가 사용되고 있으며, 액정 디스플레이에 다양한 정보를 표시할 수 있기 때문에, 스위치수의 간략화가 가능하게 되어 있다. 특허문헌 1에는 표시 영역을 변경함으로써 드라이버가 사용하고자 하는 기능과 표시 영역을 확장하고, 필요없는 콘텐츠는 최소의 기능과 표시 영역을 남김으로써 정보를 분별하기 쉽게 하는 것이 제안되어 있다.
또한, 자동차의 내장품에는, 상품을 차별화하거나 유저의 기호의 다양화에 대응하기 위해서, 보다 새로운 표면 장식의 기술이 요구되어 오고 있고, 특허문헌 2에는, 피혁조의 외관과 촉감을 구비함과 함께, 백라이팅을 행함으로써, 피혁조의 표면에 투과 의장이 부상하는 의장면을 구비한 합성 수지 성형품이 제안되어 있다(특허문헌 1, 2).
또한, 1 영역에 형성된 투과부로부터 발광 부재의 발광을 투과시키는 광투과성 피혁조 시트가 제안되어 있다. 본 기술은 접촉 스위치를 구비하는 것이 가능하고, 접촉 스위치 상에 배치된 피혁조 시트 너머로 가압함으로써, 광원이 발광하고, 투과부를 통과한 광이 피혁조 시트 위로 부상하는 것이다.
일본 특허 공개 제2015-214334호 공보 일본 특허 공개 제2014-173203호 공보 일본 특허 공개 제2016-81817호 공보
그러나, 현 상황의 액정 디스플레이는 평면이기 때문에, 입체 형상이 많이 채용되고 있는 차 내의 디자인성을 손상시키는 것, 또한 액정 디스플레이 상에 설치되어 있는 터치 센서도 평면이므로, 운전 중에 입력하고자 한 경우, 어디에 접촉하고 있는지 인식할 수 없는 것이 과제로 되어 있다.
또한, 특허문헌 2의 기술은, 표면이 수지 엘라스토머로 구성되어 있다. 표면의 외관이나 촉감의 관점으로부터 보면, 직포의 표면에 수지가 도포되어 표면이 은면조(銀面調)로 처리된 합성 피혁이나, 부직포에 고분자 탄성체가 함침되어 표면이 은면조 또는 스웨이드조로 처리된 인공 피혁은 고급감이 떨어진 것이었다.
또한, 특허문헌 3의 기술은, 고급감을 갖는 피혁조 시트를 표면에 배치한 것이지만, 스위치의 입력 조작이 압박에 의한 것이며, 압박 시에 피혁조 시트가 휘기 때문에, 반복의 조작에 의해 피혁조 시트가 늘어나서 외관이 악화되는 것이나, 강하게 누르는 것에 의한 마찰에 의해 외관의 악화를 초래하는 것이었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 상기 문제를 감안하여, 디자인성이 양호하면서, 반복의 입력 조작을 행해도 외관의 품위가 변화되지 않고, 또한 조작성이 우수한 형상으로 성형 가능한 광투과형 도전 적층체를 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하와 같다.
(1) 입력측으로부터 적어도 표피재와 투명 도전 기재가 순서대로 적층된, 광투과형 도전 적층체.
(2) 표피재가 직물, 편물, 부직포, 합성 피혁, 인공 피혁 중 어느 것인 광투과형 도전 적층체.
(3) 표피재가, 부직포로 구성되는 층을 포함하는 광투과형 도전 적층체.
(4) 표피재를 구성하는 적어도 하나의 섬유질이, 기모 가공된 것인 광투과형 도전 적층체.
(5) 표피재가, 단섬유 섬도 2dtex 이하의 합성 섬유 및 고분자 탄성체를 포함하는 광투과형 도전 적층체.
(6) 투명 도전 기재의 전체 광선 투과율이 50％ 이상인 광투과형 도전 적층체.
(7) 투명 도전 기재의 표면 저항값이 1 내지 1000Ω/□인 광투과형 도전 적층체.
(8) 투명 도전 기재의 재료가 나노카본, 인듐-주석 산화물, 은 또는 구리 메쉬, 금속 나노와이어, 도전성 고분자 중 어느 것을 포함하는 광투과형 도전 적층체.
(9) 광투과형 도전 적층체를 사용한 광투과형 도전 성형체.
(10) 투명 도전 기재의 재료가 나노카본, 도전성 고분자 중 어느 것을 포함하는 광투과형 도전 성형체.
(11) 광투과형 도전 적층체 및 상기 광투과형 도전 성형체를 사용한 정전 용량식 터치 센서.
(12) 광투과형 도전 적층체를 필름 인서트 성형, 진공 성형, 3차원 라미네이트 성형 및 열 프레스 성형으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나로 성형하는 광투과형 도전 성형체의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 예를 들어 차량 탑재용 터치 스위치에 사용하는 경우, 스위치를 사용하지 않을 때는, 표피재에 스위치가 숨겨져 있기 때문에 디자인성이 양호하고, 표피재 표면에 접촉하는 등의 동작에 의해 배면으로부터 광이 투영되면, 표시부가 부상하여 스위치로서 기능한다. 또한 본 발명의 광투과형 도전 성형체는 요철을 붙일 수 있으므로, 운전 중에 전방을 향한 상태에서도 스위치의 위치 등을 인식할 수 있기 때문에, 오동작시키지 않고 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 광투과형 도전 적층체의 단면 모식도이다.
도 2는, 본 발명의 광투과형 도전 적층체를 사용한 정전 용량식 터치 센서에 있어서, 통상 시의 입력측으로부터 본 모식도이다.
도 3은, 본 발명의 광투과형 도전 적층체를 사용한 정전 용량식 터치 센서에 있어서, 사용 시의 입력측으로부터 본 모식도이다.
도 4는 도 3의 A-A'의 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 광투과형 도전 성형체를 사용한 정전 용량식 터치 센서에 있어서, 사용 시의 입력측으로부터 본 모식도이다.
도 6은 도 5의 B-B'의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 광투과형 도전 성형체를 제작하는 진공 성형의 금형 모식도이다.
도 8은 도 7의 C-C'의 단면도이다.
[광투과형 도전 적층체]
본 발명의 광투과형 도전 적층체는, 적어도 입력측으로부터 표피재와 투명 도전 기재가 적층된 광투과형 도전 적층체이다. 본 발명의 광투과형 도전 적층체는 광투과성을 갖기 때문에, 예를 들어 LED 등의 광원을 투명 도전 기재측(배면)에 배치하고, 발광시킴으로써 표피재 표면에 도형이나 문자 등의 의장을 표시시키는 것이 가능하다. 또한, 표피재 표면을 손가락으로 접촉하거나 또는 표피재 표면 근방에 손을 접근시키면 광원이 점등되고, 스위치 기능으로서 동작하는 정전 용량식 터치 센서로서 사용할 수 있다. 터치 센서로서 사용할 수 있기 때문에, 누름식 스위치에 비해, 조작 시에 손으로 접촉하는 표피재에 대하여, 실사용에 있어서의 대미지가 적기 때문에, 품위의 악화 등이 일어나기 어렵다.
입력측이란, 터치 센서로서, 손 등으로 접촉, 조작을 행하는 면을 말한다.
예를 들어, 도 2 내지 4에 나타내는 정전 용량식 터치 센서에 있어서, LED(6)로부터 확산판(5)을 통해 3000cd/m2의 광을 광투과형 도전 적층체에 입사했을 때의 출사 휘도는 바람직하게는 50cd/m2 이상, 더욱 바람직하게는 100cd/m2 이상이다. 이 범위에 있음으로써, 표시부를 용이하게 인식할 수 있다.
[표피재]
본 발명에 있어서, 광투과형 도전 적층체에 사용되는 표피재는, 직물이나 편물 등의 직포, 부직포, 직포의 표면에 수지가 도포되어 표면이 은면조로 처리된 합성 피혁, 부직포에 고분자 탄성체가 함침되어 표면이 은면조 또는 스웨이드조로 처리된 인공 피혁 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도 광투과형 도전 적층체의 배면에 배치한 광원이 점등되었을 때에 스위치의 문자나 기호의 시인성을 위해 표피재가 부직포층 또는 기모층을 포함하고 있는 것이 바람직하다.
이들을 구성하는 직포나 부직포에는 면, 마, 모, 견 등의 천연 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 등의 폴리에스테르, 6-나일론, 66-나일론 등의 폴리아미드, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 각종 합성 섬유를 사용할 수 있다. 이들 섬유는 단독으로 또는 혼합하여 사용해도 된다. 표피재의 표면을 구성하는 섬유는, 강도, 치수 안정성, 내광성, 염색성의 관점에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 표피재에 직포 또는 합성 피혁을 사용하는 경우에는, 직물로서는, 예를 들어 평직, 능직 및 주자직 등을 사용할 수 있다. 편물로서는, 예를 들어 평편, 고무편 및 펄편 등의 위편, 싱글 트리코트편, 싱글 코드편 및 싱글 아틀라스편 등의 경편을 사용할 수 있다.
직물의 직밀도로서는, 경사 40 내지 300개/인치, 위사 40 내지 200개/인치가 바람직하다. 편물의 편밀도로서는, 40 내지 70코스, 30 내지 50웨일이 바람직하다. 직물의 밀도가 경사 40개/인치, 위사 40개/인치보다 적거나, 또는 편물의 밀도가 40코스, 30웨일보다 적으면, 밀도가 너무 낮기 때문에, 개구부가 존재함으로써 표피재의 방투성이 얻어지지 않거나, 광원이 점등되었을 때에 스위치의 문자나 기호의 시인성이 저하되어버리거나 하는 경향이 있고, 또한 직물의 밀도가 경사 300개/인치, 위사 200개/인치보다 많거나, 또는 편물의 밀도가 70코스, 50웨일보다 많으면, 밀도가 너무 높기 때문에, 표피재로서의 감촉이 손상되는 경향이 있다.
표피재에 부직포 또는 인공 피혁을 사용하는 경우에는, 부직포를 구성하는 극세 섬유의 평균 단섬유 섬도로서는, 시트의 유연성이나 스웨이드조 표면에 처리한 경우의 품위 관점에서 0.001dtex 이상 1.0dtex 이하인 것이 중요하다. 바람직하게는 0.5dtex 이하, 보다 바람직하게는 0.3dtex 이하이다. 한편, 염색 후의 발색성이나 견뢰도의 관점에서는, 0.01dtex 이상인 것이 바람직하다.
부직포를 사용하는 경우에는, 부직포의 내부에 강도를 향상시키는 등의 목적으로, 직물이나 편물을 삽입해도 된다. 또한, 직물이나 편물을 구성하는 섬유의 평균 단섬유 섬도는 특별히 한정은 없고, 0.001dtex 이상 2dtex 이하여도 된다.
또한, 이 표피재는, 고분자 탄성체가 함침되어 있어도 되고, 고분자 탄성체를 포함하는 표피층이 설치되어 있어도 된다. 고분자 탄성체의 구체예로서는, 예를 들어 폴리우레탄계 탄성체, 아크릴계 탄성체, 폴리아미드 엘라스토머 등의 폴리아미드계 탄성체, 폴리에스테르 엘라스토머 등의 폴리에스테르계 탄성체, 폴리스티렌계 탄성체, 폴리올레핀계 탄성체 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 폴리우레탄계 탄성체가 유연성과 충실감이 우수한 점에서 특히 바람직하다.
폴리우레탄의 제조 방법으로서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 종래부터 알려져 있는 방법, 즉, 폴리머 폴리올, 디이소시아네이트, 쇄신장제를 적절히 반응시켜 제조할 수 있다. 또한, 용제계여도 수분산계여도 된다.
폴리올로서는, 폴리카르보네이트계 디올, 폴리에스테르계 디올, 폴리에테르계 디올, 실리콘계 디올이나, 이들을 조합한 공중합체를 사용해도 된다. 그 중에서도 내가수 분해성의 관점에서, 폴리카르보네이트계 디올, 폴리에테르계 디올을 사용하는 것이 바람직하고, 또한 내광성, 내열성과 같은 관점에서, 폴리카르보네이트계 디올을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
표피재를 구성하는 직포 또는 부직포의 단위 면적당 중량은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 100 내지 1800g/m2, 나아가 200 내지 900g/m2인 것이 바람직하다. 또한, 직포 또는 부직포의 겉보기 밀도도 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0.20g/cm3 이상, 나아가 0.30 내지 0.70g/cm3인 것이 바람직하다. 겉보기 밀도가 너무 낮은 경우에는, 섬유의 밀집된 부분과 성긴 부분이 존재함으로써, 표피재의 방투성이 얻어지지 않거나, 광원이 점등되었을 때에 스위치의 문자나 기호의 윤곽이 희미해져버리거나 하는 경향이 있고, 너무 높은 경우에는, 유연한 감촉이 손상되고, 성형성이 저하되는 경향이 있다.
또한, 표피재를 구성하는 섬유질 기체가 직포인 경우에는, 표면 또는 이면, 또는 양면에 기모층을 갖고 있는 것이 바람직하다. 기모층을 갖지 않는 경우, 광원이 점등되었을 때에 직물이나 편물의 조직에 의한 간섭 모양이 생겨, 스위치의 문자나 기호가 희미해져버리거나, 휘도의 강약 변동이 발생해버리거나 하여, 시인성이 저하되는 경향이 있다. 직포에 고분자 탄성체를 포함하는 표피층을 형성한 합성 피혁으로 하는 경우도, 표피재를 구성하는 섬유질 기체에 기모층을 갖고 있는 것이 바람직하다.
표피재의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0.3 내지 3mm, 나아가 0.5 내지 2mm, 특히는 0.5 내지 1mm인 것이 바람직하다. 또한, 전체 광선 투과율을 향상시키기 위해서, 후술하는 방투성이나 물성에 문제인 범위에서 얇게 하는 것이 바람직하다.
또한, 표피재는, 방투성이 90％ 이상인 것이 바람직하다. 방투성이 90％ 이상임으로써, 광투과형 도전 적층체의 배면으로부터 광이 투영되지 않을 때에 광투과형 도전 적층체에 덮여 있는 성형체의 색이나 모양이 충분히 차폐되기 때문에, 디자인성을 손상시키는 일이 없다. 방투성은 95％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 97％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
표피재의 표면 저항값은 적층하는 투명 도전 기재의 표면 저항값에 의해 결정되지만, 차량 탑재용 정전 용량식 터치 스위치에 사용하는 경우, 투명 도전 기재의 표면 저항값을 100Ω/□로 하면, 표피재의 표면 저항값은 105Ω/□ 이상 1011Ω/□ 이하가 바람직하고, 106Ω/□ 이상 1011Ω/□ 이하가 더욱 바람직하고, 107Ω/□ 이상 1010Ω/□ 이하가 더욱 바람직하다. 이 범위에 있음으로써, 터치 센서로서의 동작을 방해하지 않으며, 또한 대전 방지로서의 기능도 갖기 때문에 바람직하다.
[표피재의 제법]
상기 표피재를 구성하는 섬유질 기체의 섬유는, 용융 방사법에 의해 직접 방사된 것이나, 방적사, 해도형 섬유로부터 바다 성분을 용해 또는 분해함으로써 제거하여 얻어지는 극세 섬유 등의 극세 섬유 발생형 섬유로부터 취출한 것을 사용할 수 있다.
상기 부직포는, 예를 들어 소위 스펀본드법을 사용하여, 해도형 복합 섬유를 용융 방사법을 사용하여 방사하고, 이것을 절단하지 않고 넷 상에 포집하여 장섬유의 웹을 형성하는 방법이나, 임의의 섬유 길이(예를 들어 18 내지 110mm)로 커트하여 스테이플화한 단섬유를 카드법 및 에어레이법 등의 건식법, 및 수 중에 각 섬유를 분산시킨 슬러리를 사용한 초조법 등에 의해 단섬유의 웹을 형성하는 방법 등을 들 수 있다.
얻어진 웹은 스판레이스법이라 불리는 수류 교락법, 니들 펀치법 등을 사용하여 교락시키는 것이, 표피재로서 사용하기 위한 강도를 얻기 위해 바람직하다.
얻어진 상기 부직포에는, 섬유의 치밀감 향상을 위해 온수나 스팀 처리에 의해 수축 처리를 실시해도 된다.
섬유질 기체 중의 해도형 복합 섬유의 극세화 처리의 방법으로서는, 바다 성분을 물이나 용제 등으로 팽윤, 추출 또는 분해 제거하는 화학적 방법에 의해 섬유 다발상의 극세 섬유로 변환시킨다. 예를 들어, 폴리스티렌을 바다 성분에 사용한 해도형 복합 섬유의 경우에 있어서는, 트리클로로에틸렌으로 처리함으로써, 또한 폴리비닐알코올계 수지 등의 수용성 수지나 알칼리 역분해성 수지를 바다 성분에 사용한 해도형 복합 섬유의 경우에 있어서는, 물, 알칼리성 수용액, 산성 수용액 등으로 열수 가열 처리함으로써 바다 성분이 제거된다.
또한, 극세화 처리의 방법으로서는, 이 외에도 기계적 방법이 사용되는 경우도 있다. 기계적 방법이란, 물리적인 자극을 부여함으로써 극세화하는 방법이며, 예를 들어 상기 니들 펀치법이나 워터 제트 펀치법 등의 충격을 부여하는 방법 외에도, 롤러간에서 가압하는 방법, 초음파 처리를 행하는 방법 등을 들 수 있다.
또한, 해도형 복합 섬유의 극세화 처리 시, 일시적인 보강재로서 폴리비닐알코올 등의 수용성 수지를 부여할 수 있다. 보강재는 일시적으로 시트 형상을 유지할 수 있는 것이며, 후속 공정에서 추출 제거할 수 있는 것이 바람직하다.
섬유질 기체가 부직포인 경우, 부직포의 형태 안정성을 높일 목적으로, 부직포의 극세 섬유화 처리를 행하기 전 또는 후에, 수축 처리된 부직포에 고분자 탄성체를 함침 부여하는 것이 바람직하다.
고분자 탄성체가 폴리우레탄인 경우, 그 함유 비율은 형성되는 부직포와의 합계량에 대하여 4 내지 40질량％, 나아가 8 내지 30질량％의 범위로 함유시키는 것이 바람직하다. 폴리우레탄계 탄성체의 함유 비율이 4질량％ 미만인 경우에는, 형상 안정성을 충분히 부여할 수 없고, 40질량％를 초과하는 경우에는, 유연한 감촉이 저하되고, 성형성이 손상되는 경향이 있다.
부직포에 폴리우레탄을 함침 부여하는 방법으로서는, 폴리우레탄의 용액 또는 수계 에멀션으로 채워진 욕 중에 웹 락합(絡合) 시트를 침지시킨 후, 프레스 롤 등으로 소정의 함침 상태가 되도록 짜는 처리를 1회 또는 복수회 행하는 딥닙법이 바람직하게 사용된다. 또한, 기타의 방법으로서, 바 코팅법, 나이프 코팅법, 롤 코팅법, 콤마 코팅법, 스프레이 코팅법 등을 사용해도 된다.
그리고, 폴리우레탄을 부직포에 함침시키고, 폴리우레탄은 감열 응고 또는 건조 응고시키는 건식법, 습열법, 액 내 응고시키는 습식법 등에 의해 응고시킴으로써, 폴리우레탄을 웹 락합 시트에 함침 부여시켜 고정시킬 수 있다. 그 중에서도, 폴리우레탄이 투명해지는 건식법에 의해 응고시키는 방법을 채용하는 것도 바람직하다. 건식법에 의해 부직포 내의 폴리우레탄을 투명하게 함으로써, 전체 광선 투과율이 향상되는 경향이 있어, 문자나 기호가 시인하기 쉬워진다. 또한, 응고시킨 폴리우레탄을 가교시키기 위해서, 응고 및 건조 후에 가열 처리하여 큐어 처리를 행하는 것도 바람직하다.
또한, 건조 온도나 큐어 온도는 너무 낮으면, 처리 시간이 장시간이 되고, 너무 높으면 폴리우레탄의 열 열화 원인이 될 가능성이 있는 점에서, 80℃ 이상 180℃ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 90℃ 이상 160℃ 이하이다.
폴리우레탄 수지는, 각종 첨가제, 예를 들어 카본 블랙 등의 안료, 인계, 할로겐계, 실리콘계 및 무기계 등의 난연제, 페놀계, 황계 및 인계 등의 산화 방지제, 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 살리실레이트계, 시아노아크릴레이트계 및 옥살릭애시드아닐리드계 등의 자외선 흡수제, 힌더드 아민계나 벤조에이트계 등의 광안정제, 폴리카르보디이미드 등의 내가수분해 안정제, 가소제, 대전 방지제, 계면 활성제, 유연제, 발수제, 응고 조정제, 염료, 방부제, 항균제, 탈취제, 셀룰로오스 입자 등의 충전제 및 실리카나 산화티타늄 등의 무기 입자 등을 함유할 수 있다. 또한, 전체 광선 투과율의 향상이 더 필요한 경우에는, 폴리우레탄은 무색인 것이 바람직하고, 폴리우레탄 수지에 카본 블랙 등의 안료나, 염료 등의 유색의 첨가제를 포함하지 않는 형태가 바람직하다.
이와 같이 하여 얻어진, 폴리우레탄이 부여된 부직포는, 이어서 부직포의 두께 방향에 대하여 수직으로 2장 이상으로 슬라이스하는 방법을 취할 수 있다. 여기에서 말하는 슬라이스 처리란, 일반적인 천연 피혁 처리 방법에 있어서의 분할 공정에 유사한 처리이며, 예를 들어 무로타 세이사쿠쇼(주)의 슬라이서 등에 의해 행하는 것이다. 슬라이스 처리나 후단의 버핑 처리, 이들의 조합에 의해, 부직포를 목적으로 하는 두께로 조절할 수 있다.
또한, 표피재를 구성하는 섬유질 기체의 표층을 샌드페이퍼 등을 사용하여 버핑 처리하여 기모 처리 또는 입모 처리함으로써, 스웨이드조나 누박조의 표피재가 얻어진다.
또한, 표피재를 구성하는 섬유질 기체의 표층에 고분자 탄성체를 포함하는 표피층을 설치한 경우, 은 부착조의 표피재가 얻어진다.
또한, 표피재는 필요에 따라서 염색된다. 염색은, 분산 염료, 반응 염료, 산성 염료, 금속 착염 염료, 황화 염료, 황화 건염 염료 등을 주체로 한 염료를 섬유의 종류에 따라서 적절히 선택하고, 패더, 지거, 서큘러, 윈스 등 섬유의 염색에 통상 사용되는 공지된 염색기를 사용하여 행해진다. 예를 들어, 극세 섬유가 폴리에스테르계 극세 섬유인 경우에는, 분산 염료를 사용하여 고온 고압 염색에 의해 염색하는 것이 바람직하다.
또한, 전체 광선 투과율을 향상시키기 위해서, 담색으로 염색하는 것도 바람직한 형태이다.
또한, 이 표피재는, 예를 들어 염료, 유연제, 감촉 조정제, 필링 방지제, 항균제, 탈취제, 발수제, 내광제, 내후제 등의 기능성 약제가 포함되어 있어도 된다.
[투명 도전 기재]
본 발명에서 사용되는 투명 도전 기재는 수지에 도전 재료를 혼합시켜 기재화한 것, 또는 투명 기재의 적어도 한쪽에 도전 재료를 적층함으로써 얻어지지만, 투명 도전성의 점에서 투명 기재의 적어도 한쪽에 도전 재료를 적층하는 것이 바람직하다.
상기 투명 기재로서는, 용도나 성형 방법에 의해 적절히 선택할 수 있지만, 광투과형 도전 적층체의 생산성 관점에서 열가소성 수지가 바람직하다. 구체적으로는 폴리에스테르 수지, 폴리카르보네이트 수지, 아크릴 수지 및 환상 올레핀 수지, 폴리아릴레이트 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합 합성 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 복수의 투명 기재를 조합하여 사용할 수도 있다. 예를 들어, 2종 이상의 수지를 적층한 투명 기재 등의 복합 기재여도 된다.
기재의 형상에 대해서는, 용도에 따라서 적절히 선택하면 된다. 예를 들어 본 발명에 사용하는 투명 도전 기재의 상부에 장식판 등을 사용하는 경우에는, 비용, 생산성, 취급성 등의 관점에서는 300㎛ 이하의 수지 필름이 바람직하고, 보다 바람직하게는 200㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 150㎛ 이하, 특히 바람직하게는 100㎛ 이하의 수지 필름을 사용하면 된다. 한편, 본 발명의 광투과형 도전 적층체만으로 사용하는 경우에는, 적층체의 강도를 부여하기 위해서 300㎛ 이상의 수지판을 사용할 수 있다.
상기 투명 기재 상에 도전 재료를 적층하기 쉽게 하기 위해 기재 표면에 코로나 처리나 플라스마 처리 등의 표면 처리나 언더코트층을 적층해도 된다.
상기 도전 재료는 사용 환경에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 광투과형 도전 적층체의 형상이 평면 또는 만곡 형상이면, 나노카본, 도전성 고분자, 인듐-주석 산화물, 은 또는 구리 메쉬, 금속 나노와이어를 적합하게 사용할 수 있다.
도전 재료의 적층 방법은 특별히 한정되지 않고, 기지의 습식 코팅 방법, 예를 들어 분사 도장, 침지 코팅, 스핀 코팅, 나이프 코팅, 키스 코팅, 그라비아 코팅, 슬롯 다이 코팅, 롤 코팅, 바 코팅, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 퍼트 인쇄, 다른 종류의 인쇄 방법 등을 이용할 수 있다. 또한, 건식 코팅 방법을 사용해도 된다. 건식 코팅 방법으로서는, 스퍼터링, 증착 등의 물리 기상 성장이나 화학 기상 성장 등을 이용할 수 있다. 또한 도포는 복수회로 나누어서 행해도 되고, 다른 2종류의 도포 방법을 조합해도 된다. 바람직한 도포 방법은 습식 코팅인 그라비아 코팅, 바 코팅, 다이 코팅이다. 상기 도전 재료를 적층하여, 도전층을 형성 후, 상기 도전층 상에 적층되는 재료와의 밀착성 향상이나 도전 재료의 신뢰성 향상을 위해 도전성을 손상시키지 않는 정도로 오버코트층을 형성할 수 있다.
[광투과형 도전 적층체]
표피재와 투명 도전 기재를 적층 상태로 설치하여 광투과형 도전 적층체를 얻는 방법으로서는, 접착제에 의해 접착시키는 방법이 바람직하게 사용된다. 특히 표피재의 이면에 열용융성 접착제를 도포한 후에, 필름과 라미네이트 가공에 의해 적층 일체화하는 방법이 적합하게 사용된다. 이 때, 열용융성 접착제는 필름에 사용되는 수지 재료보다도 융점이 낮은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 표피재의 이면에 열용융성 접착제를 도포하는 방법으로서는, 표피재의 이면 전체면에 코팅하는 방법 이외에도, 스폿 형상으로 도포하는 방법을 취할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 광투과형 도전 적층체는 전체 광선 투과율은 1％ 이상이 바람직하다. 바람직하게는 5％ 이상, 보다 바람직하게는 10％ 이상, 더욱 바람직하게는 20％ 이상이다. 이들 범위에 있음으로써, 광원으로부터의 광이 광투과형 도전 적층체를 투과하여, 문자나 기호를 시인할 수 있기 때문에 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 투명 도전 기재의 표면 저항값은 1Ω/□ 이상 1000Ω/□ 이하가 바람직하다. 또한, 사용하는 디바이스에 따라서 적절히 결정되지만, 예를 들어 정전 용량식 터치 센서의 경우, 바람직하게는 100 내지 2000Ω/□, 보다 바람직하게는 100 내지 1000Ω/□, 더욱 바람직하게는 100 내지 500Ω/□이다. 이들 범위에 있음으로써 IC 컨트롤러의 설계가 용이해지고, 양호한 작동성이 얻어지기 때문에 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 투명 도전 기재에는 표시 마크나 배선 등의 인쇄를 할 수 있다. 인쇄 방법은, 인쇄 잉크의 종류나 두께 등에 의해 적절히 사용하면 되지만, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 잉크젯법을 들 수 있다.
[성형 가공]
본 발명의 광투과형 도전 적층체는, 각종 성형 방법을 사용하여, 요철 등 원하는 형상을 갖는 광투과형 도전 성형체를 얻을 수 있다. 성형 가공에 의해, 요철을 만들 수 있어, 운전 중에 전방을 향한 상태에서도 스위치의 위치 등을 인식할 수 있기 때문에, 오동작시키지 않고 사용하는 것이 가능해진다.
진공 성형, 압공 성형, 진공 성형과 압공 성형을 조합한 압공 진공 성형, 프레스 성형, 플러그 성형, 라미네이트 성형, 인몰드 성형, 인서트 성형 등의 성형 방법으로 성형하는 것이 가능하다. 본 발명에 있어서, 광투과형 도전 적층체의 기재에 사용되는 수지의 성질이나, 기재 상에 적층되는 층에 사용되는 수지의 성질, 표피재의 성질, 나아가 각각의 두께, 성형시키는 형상에 따른 성형 방법을 선택할 수 있지만, 생산성의 관점에서 필름 인서트 성형, 진공 성형, 3차원 라미네이트 성형, 열 프레스 성형이 바람직하게 사용된다.
[광투과형 도전 성형체]
본 발명에서 말하는 광투과형 도전 성형체란 본 발명의 광투과형 도전 적층체를 예를 들어 상술한 [성형 가공]의 항에 기재한 방법으로 성형한 것을 말한다. 본 발명의 광투과형 도전 성형체에 사용하는 투명 도전 기재는 성형성의 면에서, 나노카본, 도전성 고분자를 적합하게 사용할 수 있지만, 성형 배율이나, 성형 시에 가해지는 열, 자외선이나 고온 고습에 의한 신뢰성의 면에서 나노카본이 가장 적합하다. 상기 나노카본은 카본 나노튜브(CNT라고 약칭하는 경우가 있음), 그래핀, 풀러렌 외에도, 직사각형상의 그래핀 리본이나 카본 나노튜브의 내부에 풀러렌을 배치한 피포드, 원추 형상의 나노혼 등을 말하지만, 도전성이나 생산성의 관점에서 카본 나노튜브가 바람직하게 사용된다. 또한, 본 발명의 성형체는 장식 필름이나 다른 수지 재료와 접합하여 사용할 수도 있다.
[용도]
본 발명의 광투과형 도전 적층체 및 광투과형 도전 성형체는 터치 센서, 광투과형 면상 발열체, 전자파 실드 등에 사용할 수 있다. 특히 정전 용량식 터치 센서에 적합하게 사용할 수 있고, 가전이나 차량 탑재, 건축재용에 있어서는 만곡이나 성형할 수 있는 것에 의한 디자인성이 향상되기 때문에 양호한 터치 센서로서 사용할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[평가 방법]
(1) 표면 저항값
투명 도전 기재의 도전 재료를 적층한 면에 4 탐침 프로브를 밀착시켜, 4 단자법에 의해 실온 하에서 도전층 표면에 있어서의 표면 저항값 R0을 측정하였다. 측정에 사용한 장치는 다이어 인스트루먼트(주)제의 저항률계 MCP-T360형, 사용한 프로브는 다이어 인스트루먼트(주)제의 4 탐침 프로브 MCP-TFP이다. 샘플의 폭이 작아서 4 단자법에 의해 측정이 곤란한 경우에는, 샘플의 양단부에 폭 5mm로 은 페이스트(타이요 잉크사제, 「ECM-100」)를 도포하여 90℃ 30분 건조시키고, 테스터로 단자간 저항값을 측정하여, 표면 저항값을 산출하는 것으로 한다.
(2) 광투과형 도전 적층체의 전체 광선 투과율
JIS-K7361(1997년)에 기초하여, 탁도계(닛본 덴쇼꾸 고교(주)제 「NDH4000」)를 사용하여 광투과형 도전 적층체에 대하여 투명 도전 기재면으로부터 입사하도록 측정하였다. 전체 광선 투과율이 1％ 이상인 소재를 광투과형 도전성 적층체로서 적합한 소재라고 판정하였다.
(3) 표피재의 방투성
일반 재단 법인 가켄 테스트 센터에서 실시하고 있는 방투성 시험으로 평가하였다. 백색과 흑색 각각의 타일 상에 광투과형 도전 적층체를 중첩시키고, 표피재 표면의 색을 색 측정기로 측정한다. 광투과형 도전 적층체 아래에 백색 타일이 있을 때, 흑색 타일이 있을 때의 각각의 명도를 측정하고, 이하의 식으로 방투성(％)을 산출하였다. 방투성이 90％ 이상인 소재를 광투과형 도전성 적층체로서 적합한 소재라고 판정하였다.
방투성(％)=(흑색 타일 사용 시의 명도)/(백색 타일 사용 시의 명도)×100
(4) 표피재의 투과 문자 시인성
백색 LED 30000cd/m2, 전체 광선 투과율 20％의 확산판을 사용하여 제작한 휘도 3000cd/m2의 백라이트 상에 검은 차광 필름으로부터 잘라낸 5mm×5mm 사이즈의 Arial 폰트의 알파벳 문자(B, E)를 두고, 그 위에 광투과형 도전 적층체를 씌워, 50cm 이격된 거리에서 눈으로 관찰하고, 이하의 기준으로 평가하였다.
평가자: 20대 여성 5명, 시력 1.0 이상(교정 포함함)
채점 방법: 평가자 5명이 하기 요령으로 채점하고, 합계가 11점 이상인 소재를 광투과형 도전성 적층체로서 적합한 소재라고 판정하였다.
3점: 알파벳의 B와 E를 식별할 수 있다.
2점: 알파벳의 B와 E를 식별할 수 없다.
1점: 문자를 확인할 수 없다.
이하, 실시예, 비교예에서 사용한 표피재에 대하여 나타낸다.
[표피재 1]
바다 성분으로서 폴리스티렌 20부, 섬 성분으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 80부를 포함하는 단섬유 섬도 3.8데시텍스, 16섬, 섬유 길이 51mm의 해도형 복합 단섬유를 사용하고, 카드, 크로스 래퍼를 통해 웹을 제작하였다. 이어서 1바브형의 니들 펀치로 3000개/cm2의 타입 밀도로 처리하고, 섬유 겉보기 밀도 0.23g/cm3의 복합 단섬유 부직포를 얻었다. 이어서, 고형분 농도 12질량％로 조정하고, 약 95℃에서 가온한 중합도 500, 비누화도 88％의 폴리비닐알코올의 수용액에 고형분 환산으로 부직포 중량에 대하여 25％의 부착량이 되도록 침적시키고, PVA의 함침과 동시에 2분간 수축 처리를 행하고, 100℃에서 건조시켜 수분을 제거하였다. 얻어진 시트를 약 30℃의 트리클렌으로 폴리스티렌을 완전히 제거할 때까지 처리하여, 단섬유 섬도 약 0.21데시텍스의 극세 섬유 시트를 얻었다.
이어서, 극세 섬유 시트에 고형분 농도 12질량％로 조정한 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 DMF(N,N-디메틸포름아미드) 용액을 함침하고, DMF 농도 30질량％의 수용액 내에서 폴리우레탄을 응고시켰다. 그 후, 폴리비닐알코올 및 DMF를 열수로 제거하고, 120℃의 온도에서 10분간 열풍 건조시킴으로써, 부직포의 폴리에스테르 성분 질량에 대한 폴리우레탄 수지의 질량이 30질량％가 되도록 폴리우레탄 수지를 부여한 시트상물을 얻었다.
상기 폴리우레탄 수지를 부여한 시트상물을 두께 방향으로 반재(半裁)하고, 반재면과 반대의 표면을 240메쉬의 엔드리스 샌드페이퍼를 사용한 연삭에 의해 기모 처리를 실시하였다. 그리고, 얻어진 스웨이드조의 기재를 베이지색의 분산 염료를 사용하여 130℃에서 1시간 액류 염색하고, 환원, 중화 처리를 행하였다.
이렇게 하여, 두께가 0.6mm, 겉보기 밀도가 0.47g/cm3이며, 부직포/폴리우레탄의 질량비는 80/20인 표피재 1을 얻었다.
[표피재 2]
직접 방사법에 의해 단섬유 섬도 0.21dtex의 극세 폴리에틸렌테레프탈레이트섬유를 제조하고, 길이 5mm로 절단하여 주체 단섬유로 하였다. 이 주체 단섬유를 수 중에 분산시켜 슬러리를 제작하였다. 이 슬러리로부터 초조법에 의해 단위 면적당 중량 100g/m2의 표면 섬유층용 초조 시트를 제작하였다. 이면 섬유층으로서 이 주체 단섬유를 수 중에 분산시켜 슬러리를 제작한 후, 초조법에 의해 단위 면적당 중량 50g/m2의 이면 섬유층용 초조 시트를 제작하였다.
표면 섬유층용 초조 시트와 이면 섬유용 초조 시트 사이에 166dtex/48f의 폴리에틸렌테레프탈레이트 실(絲)을 포함하는 단위 면적당 중량 100g/m2의 직물 스크림을 삽입하여, 3층 적층체를 제작하였다.
이 3층 적층체에 직진류 분사 노즐을 사용한 고속 수류를 분사하여 락합시켜 교락 일체화한 후에, 에어스루 방식의 핀 텐터 건조기를 사용하여 100℃에서 건조시켜 3층 구조의 인공 피혁용 원단을 얻었다.
이 원단에, 열가소성 수지로서 평균 입자 직경 1.0㎛, 융점 160℃의 폴리에틸렌 및 폴리부틸렌테레프탈레이트 공중합 수지를 사용한 에멀션(농도 10％)을 원단에 픽업 100％로 함침시키고, 핀 텐터 건조기를 사용하여 180℃에서 열처리함으로써 건조 및 열가소성 수지의 열 융착 처리를 행하였다.
이어서, 표면을 240메쉬의 엔드리스 샌드페이퍼를 사용한 연삭에 의해 기모 처리를 실시하였다. 그리고, 얻어진 스웨이드조의 기재를 베이지색의 분산 염료를 사용하여 130℃에서 1시간 액류 염색하고, 환원, 중화 처리를 행하였다.
이렇게 하여, 두께가 0.6mm, 겉보기 밀도가 0.43g/cm3이며, 부직포/폴리우레탄의 질량비는 90/10인 표피재 2를 얻었다.
[표피재 3]
바다 성분의 열가소성 수지로서 에틸렌 변성 폴리비닐알코올, 섬 성분의 열가소성 수지로서 Tg가 110℃인, 이소프탈산 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트(이소프탈산 단위의 함유량 6.0몰％)를 각각 개별로 용융시키고, 바다 성분 중에 균일한 단면적의 섬 성분이 10개 분포한 단면을 형성할 수 있는, 다수의 노즐 구멍이 병렬 형상으로 배치된 복수 방사용 구금에, 각각의 용융 수지를 공급하였다. 이 때, 바다 성분과 섬 성분의 질량비가 바다 성분/섬 성분=20/80으로 되도록 압력 조정하면서 공급하였다. 그리고, 구금 온도 260℃에서 설정된 노즐 구멍으로부터 용융 섬유를 토출시켰다.
그리고, 노즐 구멍으로부터 토출된 용융 섬유를 평균 방사 속도가 3400m/분이 되게 기류의 압력을 조절한 에어 제트ㆍ노즐형 흡인 장치로 흡인함으로써 연신시키고, 평균 섬도가 2.5dtex인 해도형 복합 장섬유를 방사하였다. 방사된 해도형 복합 장섬유는, 가동형 네트 상에, 네트의 이면으로부터 흡인하면서 연속적으로 퇴적시키고, 얻어진 해도형 복합 장섬유 웹을 네트로부터 박리하여, 표면 온도 75℃의 격자 무늬의 엠보싱 롤에 의해 가접착하고, 단위 면적당 중량 40g/m2의 장섬유 웹을 얻었다.
이어서, 얻어진 장섬유 웹을 크로스 래퍼 장치를 사용하여 단위 면적당 중량이 400g/m2인 중첩 웹을 제작하고, 또한 니들 펀치함으로써 삼차원 락합 처리하였다. 니들 펀치 후의 락합 웹의 단위 면적당 중량은 500g/m2이었다.
얻어진 락합 웹을 물로 습윤시킨 후, 온도 70℃, 상대 습도 95％의 분위기 중에서 3분간 장력이 걸리지 않은 상태에서 방치하여 열처리함으로써 습열 수축시키고, 또한 맹글 롤로 두께를 조절하여, 단위 면적당 중량 900g/m2, 겉보기 밀도는 0.60g/cm3로 조정하였다.
이어서, 치밀화된 락합 웹에 폴리카르보네이트/에테르계 폴리우레탄을 주체로 하는 수계 폴리우레탄 에멀션(고형분 농도 30％)을 함침시켰다. 그리고, 150℃의 건조로에서 수분을 건조시키고, 폴리우레탄을 가교시켰다. 이와 같이 하여, 폴리우레탄/락합 웹의 질량비가 18/82인 폴리우레탄 락합 웹 복합체를 형성하였다.
이어서, 폴리우레탄 락합 웹 복합체를 95℃의 열수 중에 20분간 침지시킴으로써 해도형 복합 장섬유에 포함되는 바다 성분을 추출 제거하고, 120℃의 건조로에서 건조시킴으로써, 두께 약 1.6mm의 기재의 중간체 시트가 얻어졌다. 중간체 시트에 포함되는 단섬유 섬도는 0.21dtex였다. 그리고 얻어진 시트를 두께 방향으로 2분할하고, 그리고 표면측을 240번째 샌드페이퍼로 기모 처리를 행하여 스웨이드조로 마무리하였다. 그리고, 얻어진 스웨이드조의 기재를 베이지색의 분산 염료를 사용하여 130℃에서 1시간 액류 염색하고, 환원, 중화 처리를 행하였다.
이렇게 하여, 두께가 0.6mm, 겉보기 밀도가 0.53g/cm3이며, 부직포/폴리우레탄의 질량비는 78/22인 표피재 3을 얻었다.
[표피재 4]
바다 성분으로서 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 주된 구성 성분으로서 이루어지고, 또한 전체 산 성분에 대하여, 8mol％의 5-술포이소프탈산나트륨을 함유하는 공중합 폴리에스테르 20부, 섬 성분으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 80부를 포함하는 단섬유 섬도 3.8데시텍스, 16섬, 섬유 길이 51mm의 해도형 복합 단섬유를 사용하여, 카드, 크로스 래퍼를 통해 웹을 제작하였다. 이어서 1바브형 니들 펀치로 3000개/cm2의 타입 밀도로 처리하여, 섬유 겉보기 밀도 0.26g/cm3의 복합 단섬유 부직포를 얻었다. 이어서, 고형분 농도 12질량％로 조정하고, 약 95℃로 가온한 중합도 1500, 비누화도 99.5％의 폴리비닐알코올의 수용액에 고형분 환산으로 부직포 중량에 대하여 25％의 부착량이 되도록 침적시키고, PVA의 함침과 동시에 2분간 수축 처리를 행하고, 100℃에서 건조시켜 수분을 제거한 후, 160℃에서 15분 가열하였다. 얻어진 시트를 약 60℃의 수산화나트륨 8％ 수용액으로 바다 성분의 공중합 폴리에스테르를 완전히 제거할 때까지 처리하여, 단섬유 섬도 약 0.21데시텍스의 극세 섬유 시트를 얻었다.
이어서, 극세 섬유 시트에 고형분 농도 20질량％로 조정한 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지의 수계 에멀전액을 함침시키고, 그리고 120℃의 건조로에서 수분을 건조시키고, 폴리우레탄을 가교시켰다. 그 후, 폴리비닐알코올을 열수로 제거하고, 150℃의 온도에서 20분간 열풍 건조시킴으로써, 부직포의 폴리에스테르 성분 질량에 대한 폴리우레탄 수지의 질량이 30질량％가 되도록 폴리우레탄 수지를 부여한 시트상물을 얻었다.
상기 폴리우레탄 수지를 부여한 시트상물을 두께 방향으로 반재하고, 반재면과 반대의 표면을 240메쉬의 엔드리스 샌드페이퍼를 사용한 연삭에 의해 기모 처리를 실시하였다.
그리고, 얻어진 스웨이드조의 기재를 베이지색의 분산 염료를 사용하여 130℃에서 1시간 액류 염색하고, 환원, 중화 처리를 행하였다.
이렇게 하여, 두께가 0.6mm, 겉보기 밀도가 0.49g/cm3이며, 부직포/폴리우레탄의 질량비는 80/20인 표피재 4를 얻었다.
[표피재 5]
표피재 1에, 폴리카르보네이트계 폴리우레탄의 DMF 용액을 용액 중량이 1000g/m2가 되도록 도포하고, 수 중에서 응고, 탈용매시키고, 탈수 후, 120℃의 열 하류에서 건조시켜 표면 평활성이 우수한 미다공성 조직을 포함하는 습식 마이크로 다공성층을 형성하였다.
한편, 교부(絞附) 이형지 상에 실리콘 변성 폴리카르보네이트계 폴리우레탄을 건조 두께가 30㎛가 되도록 나이프 코터로 도포하고, 100℃에서 2분간 열풍 건조시켜, 실리콘 변성 폴리우레탄 표피층을 형성하였다. 또한, 이 피막 위에 폴리카르보네이트계 폴리우레탄을 포함하는 우레탄계 2액 접착제를 건조 두께가 30㎛가 되도록 나이프 코터로 도포하고, 100℃에서 2분간 열풍 건조시켜 폴리우레탄 접착층을 형성하고, 이 상면에 전술한 표피재 1 상에 형성된 습식 마이크로 다공성층의 면을 마주보게 하여 100℃에서 열 압착시키고, 또한 40℃에서 48시간 숙성시켜 접착제를 반응 고화시킨 후, 이형지를 박리함으로써, 두께 0.7mm의 은 부착 인공 피혁(표피재 5)을 얻었다.
[표피재 6]
110데시텍스/288필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필라멘트사, 연수 1000T/m의 연사 사용의 평직물을 통상의 방법에 의해 정련, 염색(분산 염료로 베이지색으로 염색)하고, 170℃에서 30초간의 히트 세트를 행하여, 경사 밀도 114개/2.54cm, 위사 밀도 96개/2.54cm, 두께 0.40mm의 평직물로 하였다. 또한, 표면을 240메쉬의 엔드리스 샌드페이퍼를 사용하여 기모 처리를 실시하였다. 그 후, 표피재 5의 제법에 있어서의 표피재 1을 이 기모 평직물로 치환하고, 다음은 표피재 5의 제법과 동일한 제법으로, 두께 0.6mm의 은 부착 합성 피혁(표피재 6)을 얻었다.
[표피재 7]
표피재 6에서 사용한 평직물을 기모시키지 않고, 다음은 표피재 6의 제법과 동일한 제법으로, 두께 0.6mm의 은 부착 합성 피혁(표피재 7)을 얻었다.
[표피재 8]
56데시텍스/48필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필라멘트사, 연수 2000T/m의 강연사 사용의 평직물을 통상의 방법에 의해 정련, 염색(분산 염료로 베이지색으로 염색)하고, 170℃에서 30초간의 히트 세트를 행하여, 경사 밀도 93개/2.54cm, 위사 밀도 64개/2.54cm, 두께 0.40mm의 평직물로 하였다. 또한, 표면을 240메쉬의 엔드리스 샌드페이퍼를 사용하여 기모 처리를 실시하였다. 그 후, 표피재 5의 제법에 있어서의 표피재 1을 이 기모 평직물로 치환하고, 다음은 표피재 5의 제법과 동일한 제법으로, 두께 0.6mm의 은 부착 합성 피혁(표피재 8)을 얻었다.
[표피재 9]
부드러운 송아지의 유피인 폴트로나ㆍ프라우사제 레자(베이지)를 슬라이서에 의해 두께 조정을 행하여, 두께 0.6mm의 천연 피혁 시트(표피재 9)를 얻었다.
이하, 실시예, 비교예에서 사용한 투명 도전 기재를 제작하기 위한 재료에 대하여 나타낸다.
[언더코트 도액]
폴리우레탄 수지의 수분산체(다이이찌 고교 세야꾸 가부시키가이샤제 「수퍼플렉스 150」 고형분 농도: 30질량％)를 언더코트층용 수지로 하고, 실리카 입자의 수분산체(닛산 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제 「스노텍스 OUP」 고형분 농도: 15질량％)를 언더코트층에 포함되는 실리카 입자로 하였다. 상기 수퍼플렉스 150과 스노텍스 OUP와 순수를 5.25:4.5:5.25의 질량비로 혼합하여, 고형분 15질량％의 언더코트층 제작용 도포액으로 하였다.
[카본 나노튜브 분산액]
일본 특허 공개 제2015-115157호 공보의 실시예([0052] 내지 [0059])를 참조하여, 카본 나노튜브 분산액을 얻었다.
[오버코트 도액 1]
6관능 아크릴 모노머(교에이샤 가가꾸 가부시키가이샤제 「DPE-6A」)를 이소프로필알코올과 아세트산에틸을 7:3의 질량비로 혼합한 용매로 희석하여, 고형분 농도를 2.0 질량％로 하고, 광중합 개시제(BASF사제 「IRGACURE184」)를 수지 고형분에 대하여 5질량％ 첨가하여 오버코트 도액(4)으로 하였다.
[오버코트 도액 2]
우레탄아크릴레이트(교에이샤 가가꾸 가부시키가이샤제 「UF-8001G」)를 이소프로필알코올과 아세트산에틸을 7:3의 질량비로 혼합한 용매로 희석하여, 고형분 농도를 2.0 질량％로 하고, 광중합 개시제(BASF사제 「IRGACURE184」)를 수지 고형분에 대하여 5질량％ 첨가하여 오버코트 도액 1로 하였다.
이하, 실시예, 비교예에서 사용한 투명 도전 기재의 제작 방법에 대하여 설명한다.
[투명 도전 기재 1]
두께 100㎛의 폴리에스테르 필름("루미러"(등록 상표) U48 도레이사제)을 기재로서 사용하고, 기재의 표면에 언더코트 도액을 와이어 바를 사용하여 도포하고, 100℃에서 1분간 건조시켜 언더코트층을 형성하였다. 그 후, 카본 나노튜브 분산액을 와이어 바를 사용하여 언더코트층 상에 도포하고, 100℃에서 1분간 건조시켜 카본 나노튜브층을 형성하였다. 그 후, 오버코트 도액 1을 와이어 바를 사용하여 카본 나노튜브층 상에 도포하고, 80℃에서 1분간 건조시켰다. 또한, UV 조사 장치(아이 그래픽스 가부시키가이샤제 「ECS-301」)를 사용하여 질소 분위기 하에서 적산 광량 400mJ/cm2의 조사량으로 UV 조사하고, 투명 도전 기재 1을 얻었다.
[투명 도전 기재 2]
두께 200㎛의 폴리카르보네이트 필름("카르보글래스"(등록 상표) 아사히 글래스사제)을 기재로서 사용하고, 기재의 표면에 언더코트 도액을 와이어 바를 사용하여 도포하고, 100℃에서 1분간 건조시켜 언더코트층을 형성하였다. 그 후, 카본 나노튜브 분산액을 와이어 바를 사용하여 언더코트층 상에 도포하고, 100℃에서 1분간 건조시켜 카본 나노튜브층을 형성하였다. 그 후, 오버코트 도액 2를 와이어 바를 사용하여 카본 나노튜브층 상에 도포하고, 80℃에서 1분간 건조시켰다. 또한, UV 조사 장치(아이그래픽스 가부시키가이샤제 「ECS-301」)를 사용하여 질소 분위기 하에 적산 광량 400mJ/cm2의 조사량으로 UV 조사하고, 투명 도전 기재 2를 얻었다.
[투명 도전 기재 3]
도전성 고분자인 PEDOT/PSS 수분산체(헤레우스사제 「Clevios(등록 상표) PH500」)를 카본 나노튜브 분산체로서 사용한 것 이외에는 투명 도전 기재 2과 동일하게 하여 투명 도전 기재 3을 얻었다.
[투명 도전 기재 4]
두께 50㎛의 ITO 필름(닛토 덴코사제 "엘렉리스타"(등록 상표))을 투명 도전 기재 4로서 사용하였다.
(실시예 1)
표피재 1의 이면에 열가소성 폴리우레탄계 핫 멜트 접착제(연화점 100℃)를 용융 상태에서 도트 형상으로 배치하고, 접착제 도포층을 개재하여 투명 도전 기재 1을 적층하고, 표면 온도 130℃의 금속 롤과 백 롤 사이를 통과시킴으로써, 접합시켜 광투과형 도전 적층체 1을 얻었다.
(실시예 2)
표피재 2를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광투과형 도전 적층체 2를 얻었다.
(실시예 3)
표피재 3을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광투과형 도전 적층체 3을 얻었다.
(실시예 4)
표피재 4를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광투과형 도전 적층체 4를 얻었다.
(실시예 5)
표피재 5를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광투과형 도전 적층체 5를 얻었다.
(실시예 6)
표피재 6을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광투과형 도전 적층체 6을 얻었다.
(실시예 7)
투명 도전 기재 2를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광투과형 도전 적층체 7을 얻었다.
(실시예 8)
투명 도전 기재 3을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광투과형 도전 적층체 8을 얻었다.
(실시예 9)
투명 도전 기재 4를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광투과형 도전 적층체 9를 얻었다.
(실시예 10)
광투과형 도전 적층체 7을 진공 성형기(닛본 세이즈끼 고교 가부시키가이샤제 「Formech」)로 히터 설정 온도 400℃에서 20초간 가열 후, 도 7에 나타내는 금형을 사용하여 금형 온도 120℃에서 진공 성형을 행하여 광투과형 도전 성형체 1을 얻었다.
(실시예 11)
광투과형 도전 적층체 8을 사용한 것 이외에는, 실시예 7과 동일하게 하여 광투과형 도전 성형체 2를 얻었다.
(비교예 1)
표피재 7을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광투과형 도전 적층체 101을 얻었다. 표피재의 투과 문자 시인성 시험에 있어서, 광의 투과는 확인되기는 하지만, 휘도의 강약이 변동된 불연속인 점의 집합체처럼 보여, 문자의 형상을 판별하기 어려웠다.
(비교예 2)
표피재 8을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광투과형 도전 적층체 102를 얻었다. 표피재의 방투성이 낮고, 표피재의 투과 문자 시인성 시험에 있어서, 백라이트의 광을 점등시키지 않았을 때에 차광성 필름 시트의 흑색과 백라이트의 하우징의 라이트그레이색이 들여다 보여버렸다.
(비교예 3)
표피재 9를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광투과형 도전 적층체 103을 얻었다. 표피재의 투과 문자 시인성 시험에 있어서, 문자가 투과되지 않았다.
(비교예 4)
광투과형 도전 적층체 9를 사용한 것 이외에는, 실시예 10과 동일하게 하여 광투과형 도전 성형체 101을 얻었다. 성형 후의 표면 저항값을 측정한 바 절연되어 있으며, 측정값이 표시되지 않았다.
Figure pct00001
Figure pct00002
1: 광투과형 도전 적층체
2: 표피재
3: 접착층
4: 투명 도전 기재
5: 확산판
6: LED
7: 광투과형 도전 성형체

Claims (12)

  1. 입력측으로부터 적어도 표피재와 투명 도전 기재가 순서대로 적층된, 광투과형 도전 적층체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 표피재가 직물, 편물, 부직포, 합성 피혁, 인공 피혁으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나로 구성되는, 광투과형 도전 적층체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 표피재가 부직포로 구성되는 층을 포함하는, 광투과형 도전 적층체.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 표피재를 구성하는 적어도 하나의 섬유질이 기모 가공된 것인, 광투과형 도전 적층체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 표피재가, 단섬유 섬도 2dtex 이하의 합성 섬유 및 고분자 탄성체를 포함하는, 광투과형 도전 적층체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광투과형 도전 적층체의 전체 광선 투과율이 50％ 이상인, 광투과형 도전 적층체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광투과형 도전 적층체의 표면 저항값이 1 내지 1000Ω/□인, 광투과형 도전 적층체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 투명 도전 기재가 나노카본, 인듐-주석 산화물, 은, 구리, 금속 나노와이어, 도전성 고분자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는, 광투과형 도전 적층체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 광투과형 도전 적층체를 사용한, 광투과형 도전 성형체.
  10. 제9항에 있어서, 투명 도전 기재가 나노카본, 도전성 고분자 중 어느 것을 포함하는, 광투과형 도전 성형체.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 광투과형 도전 적층체를 사용한, 정전 용량식 터치 센서.
  12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 광투과형 도전 적층체의 제조 방법이며, 필름 인서트 성형, 진공 성형, 3차원 라미네이트 성형, 열 프레스 성형으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나로 성형하는, 광투과형 도전 성형체의 제조 방법.
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