(57)【要約】【課題】本発明は、熱処理を経た後においてもフィルムのヤング率の上昇が少ない、タッチパネル用ポリエステルフィルムを提供する。【解決手段】全繰り返し単位の９０モル％以上がエチレンテレフタレート単位からなるポリエステルのフィルムであって、フィルムの厚みが１００〜２５０μｍ、１５０℃２４時間の熱処理によるフィルムのヤング率変化が１５０ｍｇｆ／μｍ２以下、フィルムの面配向係数が０．０５〜０．１０であることを特徴とするタッチパネル用ポリエステルフィルム。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
全繰り返し単位の９０モル％以上がエチレンテレフタレート単位からなるポリエステルのフィルムであって、フィルムの厚みが１００〜２５０μｍ、１５０℃２４時間の熱処理によるフィルムのヤング率変化が１５０ｍｇｆ／μｍ２以下、フィルムの面配向係数が０．０５〜０．１０であることを特徴とするタッチパネル用ポリエステルフィルム。
【請求項２】
同時二軸延伸法で製造された、請求項１記載のタッチパネル用ポリエステルフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル用ポリエステルフィルムに関する。詳しくは、タッチパネルの基材として用いられる、タッチパネル用ポリエステルフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
入力デバイスとしてタッチパネルを用いた情報機器が広く普及している。タッチパネルには用途やサイズなどにより、いくつかの方式があるが、携帯電話やＰＤＡなど小型の情報機器には抵抗膜式が主に用いられている。これは、２枚の透明導電積層体間にスペーサーを介して微小なギャップを設け、タッチパネル上方からの押圧で上下の透明導電積層体が接触することにより位置検出を行う方式である。
【０００３】
基材の素材としては、ガラス基板やプラスチック基板が多用されてきた。近年、携帯電話などモバイル機器への普及により、可撓性や加工性に加えて、耐衝撃性に優れ且つ軽量であるなどの利点から、ポリエステルフィルム基材に透明導電膜を積層させるタイプタッチパネルが多くなってきている。
【０００４】
タッチパネルの用途が拡大するにつれて、従来では使用されなかった過酷な環境においても使用されるようになってきている。例えば車載用のカーナビゲーションシステムの表示パネルに使用するためには８０℃以上の高温下でも性能の劣化がないようにする必要がある。このため、使用環境による導電抵抗性能の劣化を防止するために、フィルム表面にインジウム−スズ−酸化物膜（ＩＴＯ膜）をスパッタ法で蒸着させた後、１５０℃で２４時間の熱処理を行いＩＴＯ膜を結晶化させ、膜物性を安定化させることが一般的に行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２８６０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この熱処理は、ＩＴＯ膜を結晶化するために必要であるが、この熱処理によって、タッチパネル用基材としてのフィルムの特性が低下する。特に、厚みが１００μｍを超えるフィルムでは、熱処理後のフィルムのヤング率が高くなりすぎ、フィルムの柔軟性が低下し、タッチ入力によるフィルムの撓みが小さくなり、その結果、タッチ入力のタッチ位置の検出精度が低下する。
本発明は、熱処理を経た後においてもフィルムのヤング率の上昇が少ない、タッチパネル用ポリエステルフィルムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、ＩＴＯ膜を結晶化させるために熱処理を行った後のフィルムのヤング率の上昇は、フィルムの面配向係数が高いほど大きくなり、面配向係数が低いほど小さくなること、フィルムの面配向係数を適切な範囲に制御することで、熱処理後による、フィルムのヤング率変化の変化の少ないタッチパネル用ポリエステルフィルムを得ることができることを見出した。
【０００８】
すなわち本発明は、全繰り返し単位の９０モル％以上がエチレンテレフタレート単位からなるポリエステルのフィルムであって、フィルムの厚みが１００〜２５０μｍ、１５０℃２４時間の熱処理によるフィルムのヤング率変化が１５０ｍｇｆ／μｍ２以下、フィルムの面配向係数が０．０５〜０．１０であることを特徴とするタッチパネル用ポリエステルフィルムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、熱処理を経た後においてもフィルムのヤング率の上昇が少ない、タッチパネル用ポリエステルフィルムを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
［ポリエステル］
本発明において、フィルムを構成するポリエステルは、芳香族二塩基酸またはそのエステル形成性誘導体とジオールまたはそのエステル形成性誘導体とから合成される線状飽和ポリエステルであり、全繰り返し単位の９０モル％以上がエチレンテレフタレート単位からなるポリエチレンテレフタレートである。
【００１１】
全酸成分または全ジオール成分に対して１０モル％以下の割合、好ましくは３モル％  以下の割合で、共重合成分を共重合させてもよい。この共重合成分として、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸といった芳香族ジカルボン酸を挙げることができる。
ポリエステルには、本発明の効果を阻害しない限り、添加剤を添加してもよく、例えば、帯電防止剤、ＵＶ吸収剤、酸化防止剤、安定剤を添加してもよい。
【００１２】
［フィルム厚み］
本発明のタッチパネル用ポリエステルフィルムの厚みは、１００〜２５０μｍ、好ましくは１２５〜２００μｍである。１００μｍ未満であるとタッチパネルとしたときの剛性が不足して使用感に劣り、２５０μｍを超えるとパネルの厚みが増大して装置のサイズ、重量が大きなものとなってしまうため好ましくない。
【００１３】
［ヤング率変化］
本発明のタッチパネル用ポリエステルフィルムは、１５０℃２４時間の熱処理によるヤング率変化が１５０ｍｇｆ／μｍ２以下である。本発明におけるヤング率は、ダイヤモンド正四角すい圧子を試料表面に押し込み、できたくぼみの大きさからビッカース硬度を評価する微小押し込み硬さ測定器を用い、試験加重１０００ｍｇで測定した値である。この圧子による押し込み法による評価では、実際にタッチパネルとして用いたときの変形を評価することができる。１５０℃２４時間の熱処理によるヤング率変化が１５０ｍｇｆ／μｍ２を超えると、フィルムのヤング率が高くなりすぎ、フィルムの柔軟性が低下し、タッチ入力によるフィルムの撓みが小さくなり、タッチ入力のタッチ位置の検出精度が低下する。ヤング率変化は少ないほど好ましく、ヤング率変化の下限は０ｍｇｆ／μｍ２である。
【００１４】
［面配向係数］
フィルムの面配向係数と、１５０℃２４時間の熱処理後のフィルムのヤング率変化とはほぼ比例関係にある。上記の熱処理によるヤング率の変化を抑制するためには、フィルムの面配向係数を０．０５〜０．１０とする必要があり、好ましくは０．０６〜０．０８とする。面配向係数は、フィルムの縦方向の屈折率と横方向の屈折率を平均したものと、フィルム厚み方向の屈折率との差で表される。  
【００１５】
面配向係数が０．１０を超えるとフィルムが熱処理によって堅くなり、タッチパネルとしたときのタッチ位置の検出精度が劣る。このため、タッチ位置の検出精度の高いフィルムを得る観点からはフィルムの面配向係数は低いほどよいが、面配向係数が０．０５未満であると、フィルムに求められる機械的強度が不足することになる。
【００１６】
熱処理によるフィルムのヤング率の上昇は、熱処理による構造変化も原因の一つであると考えられる。構造変化を抑制するためには、フィルムのポリエステルの固有粘度を高くすることが好ましい。固有粘度を高くするためには、フィルムの原料として重合度の高いポリエステルを使用するか、ポリエステルの溶融成型時の熱分解を極力小さくすればよいが、熱分解を抑制することには限界があるため、フィルムの原料ポリエステルとして重合度の高いポリエステルを用いることが重要である。
【００１７】
原料ポリエステルの固有粘度が高いほどフィルムのポリエステルの固有粘度を高くすることができる。しかし、固有粘度が高いと溶融粘度が高くなり設備の耐圧性が不足したり、得られるフィルムの均質性が低下する問題が生じやすい。これらの問題を防ぐためには、フィルムのポリエステルの固有粘度を０．６〜０．９とすることが好ましい。このためには、原料ポリエステルの固有粘度を０．６５〜１．０とすればよい。
【００１８】
［製造方法］
本発明におけるポリエステルは従来公知の方法で、例えばテレフタル酸とエチレングリコールとの反応で直接低重合度のポリエステルを得る方法や、テレフタル酸の低級アルキルエステルとエチレングリコールとを、従来公知のエステル交換反応触媒である、例えばナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、ストロンチウム、チタン、ジルコニウム、マンガン、コバルトを含む化合物の一種または二種以上を用いて反応させた後、重合反応触媒の存在下で重合反応を行う方法で得ることができる。重合反応触媒としては、三酸化アンチモン、五酸化アンチモンのようなアンチモン化合物、二酸化ゲルマニウムによって代表されるようなゲルマニウム化合物、テトラエチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラフェニルチタネートまたはこれらの部分加水分解物、蓚酸チタニルアンモニウム、蓚酸チタニルカリウム、チタントリスアセチルアセトネートのようなチタン化合物を用いることができる。
【００１９】
エステル交換反応を経由して重合を行う場合は、重合反応前にエステル交換反応触媒を失活させる目的でトリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリ−ｎ−ブチルホスフェート、正リン酸等のリン化合物が通常は添加される。エステル交換反応触媒の量を基準に、これらのリン化合物は、重量比で０．５〜１．５の範囲が好ましい。リン化合物の比率が０．５以下の場合は十分な触媒失活効果が得られず熱処理による加水分解が速くなるため好ましくない。逆に１．５を超える場合にも劣化速度が上昇する。
【００２０】
フィルムの原料ポリエステルの固有粘度を高くする方法としては、従来公知の方法を採用することができる。コストや生産性の高さから固相重合法を適用することが好ましい。固相重合法による固有粘度の調整は、固相重合の温度、反応時間、真空度などを適宜変更して行うこともできる。低い固有粘度のポリエステルに固相重合を施した高い固有粘度のポリエステルをブレンドする方法を採用してもよい。この方法を採用すると、固有粘度の微細な調整が可能となり、品質の制御がしやすくなるばかりでなく、生産性においても有利である。
【００２１】
フィルムの延伸方法には、キャスティングして得られた未延伸フィルムを、いったん縦方向に延伸した後、別工程で横延伸する、いわゆる逐次二軸延伸方式と、縦方向と横方向の延伸を同時に行う同時二軸延伸方式とがある。面配向係数を本発明の範囲にするためには、縦方向および横方向の延伸倍率をいずれも３．０〜４．５倍とし、同時二軸延伸方式で延伸することが好ましい。
【００２２】
驚くべきことに、フィルムの面配向係数が同じであっても、同時二軸延伸方式で得られたフィルムは、逐次二軸延伸方式で得られたフィルムよりも熱処理後のヤング率変化が少ない。このため、本発明のタッチパネル用ポリエステルフィルムは、同時二軸延伸法で延伸することが好ましい。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例における各物性値は以下の方法に従って測定した。「部」は「重量部」を意味する。
【００２４】
（１）ヤング率
縦５ｍｍ、横５ｍｍに切り出したサンプルフィルムについて、株式会社エリオニクス製  微小硬度計ＥＮＴ−１０００ａを用い、試験加重＝１０００ｍｇｆ、分割数＝１０００、ステップインターバル＝１０ｍｓｅｃの条件で１０回測定して、その平均値をヤング率とした。
【００２５】
（２）ヤング率変化ΔＥ
サンプルフィルムを１５０℃２４時間の熱処理した。熱処理前のヤング率Ｅ０および熱処理後のヤング率Ｅ１から下記式でヤング率変化ΔＥを算出した。
ΔＥ＝Ｅ１−Ｅ０
【００２６】
（３）屈折率
アッベ屈折率計（Ｄ線５８９ｎｍ）を用いて測定した。
【００２７】
（４）面配向係数
面配向係数ΔＰは、屈折率から下記式で算出した。
ΔＰ＝（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ  
【００２８】
［実施例１］
固有粘度が０．６５のポリエチレンテレフタレートのチップを、タンブルドライヤーを用いて、１００Ｐａ以下の高真空下、２２５℃の温度にて２．５時間固相重合を行った。固相重合後のチップの固有粘度は０．７５であった。
このチップを、エクストルーダーを用いて２９０℃の温度で溶融し、スリット状のダイを通してキャスティングドラム上に押し出して冷却した。得られた未延伸フィルムに滑り性を付与するために下記塗液を常法によりロールコーターで塗布し、クリップでフィルム両端を掴んでフィルムを１００℃で２分間予熱して、縦方向３．４倍、横方向３．６倍に縦方向および横方向に同時に延伸し、２３０℃で２分間熱固定して、二軸延伸フィルムを得た。延伸速度は１ｍ／１分とした。得られた二軸延伸フィルムを、１５０℃に加熱されたオーブン中で２４時間熱処理し、微小硬度計を用いて熱処理前後のヤング率を比較した。その結果を表１に示す。なお、塗膜の厚みは０．０４μｍであった。
【００２９】
＜塗液＞
共重合ポリエステル１が４０重量％、共重合ポリエステル２が４０重量％、微粒子が５重量％および界面活性剤が１５重量％の固形分成分を固形分濃度８重量％で含有する水性塗液。
【００３０】
共重合ポリエステル１：
酸成分がテレフタル酸５０モル％／２，６−ナフタレンジカルボン酸４９．９モル％／５−ナトリウムスルホイソフタル酸０．１モル％、グリコール成分がエチレングリコール９０モル％／ジエチレングリコール１０モル％で構成されている（Ｔｇ＝８０℃）。なお、ポリエステルは、特開平０６−１１６４８７号公報の実施例１に記載の方法に準じて下記の通り製造した。すなわち、テレフタル酸ジメチル３０部、イソフタル酸ジメチル２７部、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル５部、エチレングリコール３６部、ジエチレングリコール３部を反応器に仕込み、これにテトラブトキシチタン０．０５部を添加して窒素雰囲気下で温度を２３０℃にコントロールして加熱し、生成するメタノールを留去させてエステル交換反応を行った。次いで反応系の温度を徐々に２５５℃まで上昇させ系内を１ｍｍＨｇの減圧にして重縮合反応を行い、共重合ポリエステルを得た。
【００３１】
共重合ポリエステル２：
酸成分がテレフタル酸５０モル％／イソフタル酸４９．９モル％／５−ナトリウムスルホイソフタル酸０．１モル％、グリコール成分がエチレングリコール９０モル％／ジエチレングリコール１０モル％と変更する以外は共重合ポリエステル１の同様の製法にて共重合ポリエステルを得た（Ｔｇ＝４０℃）。
【００３２】
微粒子：
シリカ微粒子（平均粒径：８０ｎｍ）（日産化学日本触媒株式会社製  商品名スノーテックスＺＬ）。
【００３３】
界面活性剤：
ポリオキシエチレン（ｎ＝７）ラウリルエーテル（三洋化成株式会社製  商品名ナロアクティーＮ−７０）。
【００３４】
［実施例２］
延伸倍率を縦方向４．０倍、横方向４．２倍にした以外は実施例１と同様にして、二軸延伸フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルムの物性を表１に示す。
【００３５】
［実施例３］
延伸倍率を縦方向３．２倍、横方向３．４倍にした以外は実施例１と同様にして、二軸延伸フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルムの物性を表１に示す。
【００３６】
［比較例１］
延伸倍率を縦方向５．０倍、横方向５．２倍にした以外は実施例１と同様にして、二軸延伸フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルムの物性を表１に示す。
【００３７】
［比較例２］
実施例１と同様にして未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムを縦方向に３．４倍に延伸し、実施例１と同じ塗液を塗布し、さらに横方向に３．６倍に延伸して、２３０℃で２分間熱固定して、二軸延伸フィルムを得た。得られた二軸延伸フィルムの物性を表１に示す。
【００３８】
【表１】
2011011371.tif 000002
【００３９】
表中、延伸方法の「同時」は同時二軸延伸法を、「逐次」は逐次二軸延伸法を意味する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のタッチパネル用フィルムは、タッチパネルの基材として好適に利用することができる。