JP5173138B2 - メンブレンスイッチ用基材フィルム - Google Patents
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Description
<芳香族ポリエステル>
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは主成分として芳香族ポリエステルを含む。ここで本発明における「主成分」とは、二軸配向ポリエステルフィルムの重量を基準として90重量%以上、好ましくは95重量%以上、さらに好ましくは99重量%以上を占める成分を主成分という。
本発明のメンブレンスイッチ用基材フィルムは、芳香族ポリエステルを主成分とする二軸配向ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、非架橋型ウレタン樹脂を含む塗布層が設けられる層構成からなる。かかる非架橋型ウレタン樹脂は、ジイソシアネートとヒドロキシル基含有飽和化合物とを反応させて得られる。ここで非架橋型ウレタン樹脂とは、熱可塑性ウレタン樹脂も含め、ウレタン樹脂内に架橋点を有さないウレタン樹脂を指す。
本発明のメンブレンスイッチ用基材フィルムは、芳香族ポリエステルを主成分とする二軸配向ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、非架橋型ウレタン樹脂を含む塗布層が設けられる層構成からなる。本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの厚みは12〜350μmの範囲であることが好ましく、フィルムの強度および可撓性の点からさらに好ましくは25〜250μm、特に好ましくは50〜200μmである。
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、直交する2方向、例えば長手方向(以下、連続製膜方向、縦方向、MD方向と称することがある)と幅方向(以下、横方向、TD方向と称することがある)のヤング率がそれぞれ5000MPa以上7000MPa以下であることが好ましい。ヤング率が下限未満であるとフィルムの剛性が不足し、メンブレンスイッチとしたときに繰り返し押下することによりフィルムが変形した後の回復が小さくなり、作動不良が発生することがある。また、ヤング率が上限を超えるとフィルムの裁断時にデラミが発生したり切粉が多く発生し易くなる。両方向のヤング率の差は特に限定されないが、1500MPa以下であることが好ましい。
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、150℃の温度で30分間加熱処理したときの熱収縮率がMD方向、TD方向それぞれ0%以上1.2%以下であることが好ましく、より好ましくはMD方向、TD方向それぞれ0.01%以上1.0%以下である。150℃の温度で30分間加熱処理したときの熱収縮率が上限を超えると寸法変化が大きくなり、メンブレンスイッチとした時にスイッチ作動の精度が悪くなる他、フィルムの平面性が悪くなることがある。一方熱収縮率が下限に満たない場合、フィルムが膨張して同様にスイッチ作動の精度が悪くなる他、フィルムの平面性が悪くなることがある。また、MD方向とTD方向の熱収縮率の差は、平面性の悪化を防止するため絶対値で0.6%以下であることが好ましい。
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、密度が1.345g/cm3以上1.370g/cm3以下であることが好ましく、さらに好ましくは1.350g/cm3以上1.365g/cm3以下である。フィルム密度が下限に満たない場合、メンブレンスイッチとしたときに繰り返し押下することによりフィルムが変形した後の回復が小さくなり、作動不良が発生することがある。またフィルム密度が上限を超える場合、結晶性が高くなりすぎてフィルムの靭性が失われるなどメンブレンスイッチ用としては好ましくないフィルムとなることがある。
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、フィルム厚み方向の屈折率が1.490以上1.530以下であることが好ましく、さらに好ましくは1.495以上1.520以下である。フィルム厚み方向の屈折率が下限に満たない場合、フィルムがデラミネーションを起こし易く、引っ掻きによる傷が凹凸(ギザギザ)を有する傷となるため、白く目立つようになることがある。また、フィルム厚み方向の屈折率が上限を超えるとフィルムの厚み斑が大きくなり、フィルム表面にシワ(フルート)が発生し易くなることがある。
本発明の基材フィルムは、少なくとも片面のフィルム表面粗さ(Ra)が5nm以上であることが好ましく、より好ましくは7nm以上である。フィルム表面粗さ(Ra)が下限に満たない場合、フィルムの滑り性が悪く、フィルムをロールに巻き取る際、フィルム同士のブロッキングの発生、フィルム走行時の搬送ロール等でのスクラッチの発生等により、フィルム欠点が多発することがある。また、表面粗さの上限はフィルムの設計上1000nm以下であることが好ましい。かかる表面粗さは二軸配向ポリエステルフィルム自体の表面粗さ、塗布層面の表面粗さのいずれであってもよい。
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、通常の溶融押出法により得た未延伸フィルムを二軸延伸し熱固定することで製造することができる。
このようにして得られた、芳香族ポリエステルを主成分とする二軸配向ポリエステルフィルムの少なくとも片面に非架橋型ウレタン樹脂を含む塗布層が設けられたフィルムは、メンブレンスイッチの電極を形成する銀ペースト及びメンブレンスイッチの基材フィルム上にコネクタをモールドする際のモールド樹脂との接着性に優れることから、メンブレンスイッチ用基材フィルムとして好適に用いられる。
オリエンテック社製テンシロンUCT−100型を用いて、温度20℃、湿度50%に調節された室内において、フィルムを試料幅10mm、長さ15cmに切り、長さ方向を測定方向として、チャック間100mm、引張速度10mm/分、チャート速度500mm/分で引張り、得られる荷重―伸び曲線の立ち上り部の接線よりヤング率を計算する。なお、MD方向のヤング率とはフィルムの縦方向を測定方向としたものであり、MD方向のヤング率とはフィルムの横方向を測定方向としたものである。各ヤング率は10回測定し、その平均値を用いた。
温度150℃に設定されたオーブン中に、フィルムのMD方向およびTD方向がマーキングされ、あらかじめ正確な長さを測定した長さ30cm四方のフィルムを無荷重で入れ、30分間保持処理した後取り出し、室温に戻してからその寸法の変化を読み取る。熱処理前の長さ(L0 )と熱処理による寸法変化量(ΔL)より、次式(1)からMD方向、TD向の熱収縮率をそれぞれ求めた。
熱収縮率(%)=ΔL/L0×100 ・・・(1)
硝酸カルシウム水溶液を溶媒として用いた密度勾配間中、25℃で浮沈法により測定した値である。
アッベの屈折率計((株)アタゴ製)を使用して、25℃にてNa−D線を用いてフィルム厚み方向の屈折率を求めた。フィルムサンプルは表面、裏面の両面について測定し、その平均値をフィルム厚み方向の屈折率(nz)とする。
o−クロロフェノールを溶媒として用い、25℃で測定した値(単位:dl/g)である。
二軸配向ポリエステルフィルムの塗布層面に、銀ペースト(商品名:EN4277,日立化成工業(株)製)(厚み10μm)を印刷し、150℃、30分にて加熱固化させた。その後、碁盤目のクロスカット(1mm2のマス目を100個)を施し、その上に24mm幅のセロハンテープ(ニチバン社製)を貼り付け、180°の剥離角度で剥がした。剥離面の観察結果より、下記基準にて評価を行った。
剥離面積が15%未満 ……○
剥離面積が15%以上30%未満 ……△
剥離面積が30%を超えるもの ……×
二軸配向ポリエステルフィルムの塗布層面に、モールド樹脂(主成分はナフタレンノボラック型エポキシ樹脂で、無機充填材として球状シリカフィラーを84重量%添加したもの)を塗布した。その後、碁盤目のクロスカット(1mm2のマス目を100個)を施し、その上に24mm幅のセロハンテープ(ニチバン社製)を貼り付け、180°の剥離角度で剥がした。剥離面の観察結果より、下記基準にて評価を行った。
剥離面積が15%未満 ……◎
剥離面積が15%以上30%未満 ……○
剥離面積が30%以上40%未満 ……△
剥離面積が40%を超えるもの ……×
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル100重量部、エチレングリコール60重量部、エステル交換触媒として酢酸マンガン四水塩0.03重量部、滑剤として平均粒径0.5μmの炭酸カルシウム粒子をポリエステル組成物の重量を基準として0.25重量%、平均粒径0.2μmの球状シリカ粒子を0.06重量%および平均粒径0.1μmの球状シリカ粒子を0.1重量%含有するように添加して、常法に従ってエステル交換反応をさせた。ついで、三酸化アンチモン0.024重量部を添加し、引き続き高温、高真空下で常法にて重合反応を行い、固有粘度0.60dl/gのポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート(PEN Tg=121℃)を得た。このPENポリマーを175℃で5時間乾燥させた後、押出機に供給し、溶融温度300℃で溶融し、ダイスリットより押出した後、表面温度55℃に設定したキャスティングドラム上で冷却固化させて未延伸フィルムを作成した。
未延伸フィルムを140℃にて縦方向(長手方向)に4.8倍延伸した後、135℃で横方向(幅方向)に4.6倍に逐次二軸延伸した以外は実施例1と同様にして125μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。
塗布層を形成する水性塗布液として、塗布液Aに代えてイソシアネート成分が芳香族ジイソシアネートであるウレタン樹脂(三洋化成工業株式会社製「ユープレンUXA−3005」)を含有する水性塗布液B(固形分濃度2%)を用いた以外は実施例1と同様にして125μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。
一軸延伸フィルムへの水性塗布液Aの塗布工程を除いた以外は実施例1と同様にして125μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表1に示す。
得られた一軸延伸フィルム両面に、キスコート法にて水性塗布液D(固形分濃度3%)を塗布した以外は実施例1と同様にして125μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。塗布液Dは、メチルメタクリレート60モル%/ブチルアクリレート40モル%で構成されているアクリル共重合体90重量部に、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(n=7)10重量部を混合したものである。得られたフィルムの特性を表1に示す。
Claims (9)
- 芳香族ポリエステルを主成分とする二軸配向ポリエステルフィルムの少なくとも片面に非架橋型ウレタン樹脂を含む塗布層が設けられ、該非架橋型ウレタン樹脂を構成するポリイソシアネート成分が、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネートであるメンブレンスイッチ用基材フィルム。
- 塗布層が、結晶配向が完了する前のポリエステルフィルムの少なくとも片面に非架橋型ウレタン樹脂を含む水分散性または水性塗布液を塗布し、次いで乾燥、延伸、熱処理させて設けられたものである請求項1に記載のメンブレンスイッチ用基材フィルム。
- 芳香族ポリエステルがポリエチレンナフタレンジカルボキシレートである請求項1または2に記載のメンブレンスイッチ用基材フィルム。
- 二軸配向ポリエステルフィルムのヤング率がMD方向、TD方向それぞれ5000MPa以上7000MPa以下である請求項1〜3のいずれかに記載のメンブレンスイッチ用基材フィルム。
- 150℃×30分における二軸配向ポリエステルフィルムの熱収縮率がMD方向、TD方向それぞれ0%以上1.2%以下である請求項1〜4のいずれかに記載のメンブレンスイッチ用基材フィルム。
- 二軸配向ポリエステルフィルムの密度が1.345g/cm3以上1.370g/cm3以下であり、二軸配向ポリエステルフィルム厚み方向の屈折率が1.490以上1.530以下である請求項1〜5のいずれかに記載のメンブレンスイッチ用基材フィルム。
- 二軸配向ポリエステルフィルムの固有粘度が0.47dl/g以上0.90dl/g以下である請求項1〜6のいずれかに記載のメンブレンスイッチ用基材フィルム。
- 自動車の車内で用いられる請求項1〜7のいずれかに記載のメンブレンスイッチ用基材フィルム。
- メンブレンスイッチが、自動車内の各座席の座面内部に複数個埋め込まれた状態で、座席の上に乗員が着座したことを検知するセンサーとして用いられる請求項8に記載のメンブレンスイッチ用基材フィルム。
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