JP7739830B2 - 樹脂フィルム、積層体、積層体の製造方法、電気回路体、ヘルスケアセンサー、ウエアラブルセンサー、および樹脂フィルム加工品の製造方法 - Google Patents
樹脂フィルム、積層体、積層体の製造方法、電気回路体、ヘルスケアセンサー、ウエアラブルセンサー、および樹脂フィルム加工品の製造方法Info
- Publication number
- JP7739830B2 JP7739830B2 JP2021129705A JP2021129705A JP7739830B2 JP 7739830 B2 JP7739830 B2 JP 7739830B2 JP 2021129705 A JP2021129705 A JP 2021129705A JP 2021129705 A JP2021129705 A JP 2021129705A JP 7739830 B2 JP7739830 B2 JP 7739830B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin film
- condition
- substrate
- contact angle
- chemical formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Description
(1)以下の条件1から3のすべてを満たす、樹脂フィルム。
(2)以下の条件4を満たす、(1)に記載の樹脂フィルム。
(3)以下の条件5を満たす、(1)または(2)に記載の樹脂フィルム。
(4)以下の条件6を満たす、(1)から(3)のいずれかに記載の樹脂フィルム。
(5)以下の条件7を満たす、(1)から(4)のいずれかに記載の樹脂フィルム。
(6)以下の条件8を満たす、(1)から(5)のいずれかに記載の樹脂フィルム。
(7)以下の条件9を満たす、(1)から(6)のいずれかに記載の樹脂フィルム。
(8)以下の条件10を満たす、(1)から(7)のいずれかに記載の樹脂フィルム。
(9)以下の条件11を満たす、(1)から(8)のいずれかに記載の樹脂フィルム。
(10)化学式1の構造およびウレタン結合を含む、(1)から(9)のいずれかに記載の樹脂フィルム。
(11)化学式2のセグメントを含み、さらに化学式3のセグメントまたは化学式4のセグメントのいずれかを含む、(1)から(10)のいずれかに記載の樹脂フィルム。
(12)化学式5のセグメント、化学式6のセグメント、化学式7のセグメント、化学式8のセグメント、およびそれらの水添体のセグメントからなる群より選ばれる少なくとも1つのセグメントを含む、(1)から(11)のいずれかに記載の樹脂フィルム。
(14)(1)から(13)のいずれかに記載の樹脂フィルムの少なくとも一方に、基材を含む積層体。
(15)工程1、2、3、および4をこの順に行う、(14)に記載の積層体の製造方法。
工程1:条件12を満たす基材Aの上に、化学式9のセグメントを含む樹脂前駆体と溶媒を含む塗料組成物を塗布し、塗布層を形成する工程。
条件12:レーザー顕微鏡による、基材A表面の少なくとも一方の表面における平坦部比率が50%以下。
工程3:活性エネルギー線を照射して、前記樹脂前駆体を架橋させる工程。
工程4:前記塗布層の基材A反対面に基材Bを貼り付けた後に、基材Aを剥離する工程。
(16)(1)から(13)のいずれかに記載の樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成された導体回路を含む、電気回路体。
(17)(1)から(13)のいずれかに記載の樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成された導体回路を含む、ヘルスケアセンサー。
(18)(1)から(13)のいずれかに記載の樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成された導体回路を含む、ウエアラブルセンサー。
(19)(1)から(13)のいずれかに記載の樹脂フィルムをスクリーン印刷で加工する工程を備える、樹脂フィルム加工品の製造方法。
本発明の樹脂フィルムは、温度25℃周波数1Hz条件における貯蔵弾性率が0.5MPa以上50MPa以下であることが好ましい。貯蔵弾性率が0.5MPa以上であることにより、タック性が強すぎて取り扱いが困難となることを抑制でき、50MPa以下であることにより、樹脂フィルムを容易に変形可能なものとすることができる。同様の観点から、1.0MPa以上、25MPa以下であることがより好ましく、3.0MPa以上、10MPa以下であることがさらに好ましい。
本発明の樹脂フィルムは、条件3を満たすことが好ましい。
さらに、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、印刷版離れ性と印刷層密着性は、伸縮時における印刷層の抵抗値変化に影響を与えていることがわかった。印刷版離れ性が高いことで、印刷層の配線のかすれや厚みムラが生じにくく、樹脂フィルムを伸縮させた際に配線が一様に伸縮でき、配線の断線を抑制できると考えている。また、印刷層密着性が高いことで、樹脂フィルムを伸縮させた際に、樹脂フィルムと印刷層が剥離せずに一様に伸縮することができ、配線の断線を抑制できると考えている。したがって、本発明のような表面の平坦部比率を70%以下とすることにより、柔軟性、復元性、印刷版離れ性、印刷層密着性を全て有することが可能となり、さらには、伸縮時における印刷層の抵抗値変化を抑制できることがわかった。
(条件4)
本発明の樹脂フィルムは、条件4を満たすことが好ましい。
本発明の樹脂フィルムは、条件5を満たすことが好ましい。
動的接触角の測定は、試料を事前に25℃の環境下で、12時間放置後に実施する。協和界面科学株式会社製のDrop Master DM-501を使用し、液滴の作成は、ニードルを這い上がらない範囲で、できるだけ小さい液滴を作成できる条件を選択する。動的接触角は樹脂フィルム表面に着滴してから、シリンジ針先端を指したままの状態で液吐出速度8.5μL/sで連続的に注入と吸引を繰り返し、同液滴の縮小過程の形状を100ミリ秒毎に連続的に撮影しその過程のそれぞれの接触角を求める。液滴の拡張・収縮過程の接触角は最初、拡張・収縮につれて変化し、次いで一定になる挙動を示す。拡張時の接触角を前進接触角、収縮時の接触角を後退接触角とする。ここで、接触角が一定になったとは、液滴が拡張・収縮していく方向に接触角を並べ、その順に連続した5点を選択したとき、連続した5点の標準偏差が最初に1°以下になった場合とする。
本発明の樹脂フィルムは、条件6を満たすことが好ましい。
本発明の樹脂フィルムは、条件7を満たすことが好ましい。
本発明の樹脂フィルムは、条件8を満たすことが好ましい。
非特許文献1:J.Panzer :J.Colloid Interface Sci.,44,142 (1973).。
非特許文献2:北崎寧昭、畑 敏雄:日本接着協会紙,8,(3) 131(1972).。
静的接触角の測定は、試料を事前に25℃の環境下で、12時間放置後に実施する。協和界面科学株式会社製のDrop Master DM-501を使用し、液滴の作成は、ニードルを這い上がらない範囲で、できるだけ小さい液滴を作成できる条件を選択する。静的接触角は樹脂フィルム表面に着滴してから5秒後に撮影した画像を使用し、θ/2法を用いて、静的接触角を算出する。
本発明の樹脂フィルムは、条件9を満たすことが好ましい。
本発明の樹脂フィルムは、条件10を満たすことが好ましい。
本発明の樹脂フィルムは、条件11を満たすことが好ましい。
本発明の樹脂フィルムは、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、スチレン系樹脂、より選ばれる1種以上を含むことが、適度な伸縮性を得られる観点で好ましい。
・置換または無置換のアルキレン基、
・置換または無置換のアリーレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアルキレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアリーレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアルキレン基、
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアリーレン基。
・置換または無置換のアルキレン基、
・置換または無置換のアリーレン基。
本発明の樹脂フィルムは、単層から構成されることが好ましい。ここで、単層から構成される、とは、走査型電子顕微鏡(SEM)法で断面観察した際に不連続な境界面が観測されないものをいう。具体的な観察方法は、UV硬化性樹脂で包埋した樹脂フィルムを、厚み方向に対する断面が得られるよう、ミクロトームを用いて、包埋した樹脂ごと樹脂フィルムを切削して得た断面に対して、オートファインコータを用いて30mA×20秒×2回の条件で白金を蒸着して得た試験片を、走査電子顕微鏡(SEM)を用い、倍率5000倍、加速電圧3kVの条件において観察する方法である。さらに詳細な観察方法は、実施例の測定方法にて詳述するものである。
本発明の積層体は、樹脂フィルムの少なくとも一方に、基材を含む積層体であることが好ましい。その一例を図1に示す。ここで、基材とは、樹脂フィルム形成用塗料組成物をその表面に展開することが可能な物品である。本発明の積層体において基材を設けるとよい理由は、樹脂フィルムの製造時や加工時において、搬送性や加工性を確保するためである。
工程1:条件12を満たす基材Aの上に、化学式9のセグメントを含む樹脂前駆体と溶媒を含む塗料組成物を塗布し、塗布層を形成する工程。
条件12:レーザー顕微鏡による、基材A表面の少なくとも一方の表面における平坦部比率が70%以下。
R5は、以下のいずれかであることが好ましい。
・置換または無置換のアルキレン基。
・置換または無置換のアリーレン基。
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアルキレン基。
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアリーレン基。
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアルキレン基。
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアリーレン基。
R6は、以下のいずれかであることが好ましい。
・置換または無置換のアルキレン基。
・置換または無置換のアリーレン基。
工程2:前記塗布層から溶媒を除去する工程。
工程3:活性エネルギー線を照射して、前記樹脂前駆体を架橋させる工程。
工程4:前記塗布層の基材A反対面に基材Bを貼付けた後に、基材Aを剥離する工程。
以下、本発明の実施の形態について具体的に述べる。
本発明の樹脂フィルムは、その課題である、柔軟性、復元性、印刷版離れ性、印刷層密着性の他に、隠蔽性、光沢性、耐指紋性、成型性、意匠性、耐傷性、防汚性、耐溶剤性、反射防止、帯電防止、導電性、熱線反射、近赤外線吸収、電磁波遮蔽、投錨性、易接着性等の他の機能を有してもよく、さらに1つ以上の層を形成して積層体としてもよい。例えば粘着層、電子回路層、印刷層、光学調整層等や他の機能層を設けてもよい。
本発明の積層体の好ましい態様は上述のとおりだが、前述の物性を示す樹脂フィルムの少なくとも一方の面に、基材を有する積層体であることが好ましく、積層体が平面状態であっても、または成形された後の3次元形状のいずれであってもよい。
本発明の積層体に用いられる基材は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれを用いてもよく、ホモ樹脂であってもよく、共重合または2種類以上のブレンドであってもよい。基材を構成する樹脂は、成形性が良好であれば好ましく、その点から熱可塑性樹脂がより好ましい。
本発明の積層体において、樹脂フィルム単体で後加工する場合は、前述のように基材に離型層を有することが好ましい。離型層を有する基材は、離型フィルムとも呼ばれる。離型層は、密着性や帯電防止性、耐溶剤性等を付与する観点から複数の層から構成されていてもよく、基材の両面にあってもよい。
本発明の樹脂フィルムの製造方法は、基材A上に、化学式2のセグメントを含む樹脂前駆体を含む塗料組成物を塗布して、塗布層を形成し(工程1)、次いで塗布層から溶媒を除去して乾燥し(工程2)、活性エネルギー線を照射して、樹脂前駆体を架橋させ(工程3)、最後に基材A反対面に基材Bを貼付けた後に、基材Aを剥離する(工程4)ことが好ましい。
樹脂前駆体は、架橋させることができる部位を有する化合物であれば、特に限定されないが、
化学式9の構造を含む樹脂前駆体が好ましく、化学式12の構造を含む樹脂前駆体がより好ましい。
R5、R8、およびR10は、以下のいずれかであることが好ましく、nは3以上の整数であることが好ましい。
・置換または無置換のアルキレン基。
・置換または無置換のアリーレン基。
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアルキレン基。
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有するアリーレン基。
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアルキレン基。
・内部にエーテル基、エステル基、またはアミド基を有する無置換のアリーレン基。
R6、R9は、以下のいずれかであることが好ましい。
・置換または無置換のアルキレン基。
・置換または無置換のアリーレン基。
本発明の積層体の製造方法にて用いられる「塗料組成物」は、基材上に面内均一に塗布でき、本発明の特性を示す樹脂フィルムを形成することができれば特に限定されないが、前述の積層体の製造方法に適した塗料組成物であることが好ましい。具体的には、前述の樹脂前駆体と、後述する溶媒、その他の成分を加えて、塗料組成物とすることが好ましい。
本発明の積層体の製造方法に用いられる塗料組成物は溶媒を含んでもよく、塗布層を面内に均一に形成するためには、溶媒を含む方が好ましい。溶媒の種類数としては1種類以上20種類以下が好ましく、より好ましくは1種類以上10種類以下、さらに好ましくは1種類以上6種類以下、特に好ましくは1種類以上4種類以下である。ここで「溶媒」とは、前述の乾燥工程にてほぼ全量を蒸発させることが可能な、常温、常圧で液体である物質を指す。
本発明の積層体の製造方法に用いられる塗料組成物は,酸化防止剤、重合開始剤、硬化剤や触媒を含むことが好ましい。重合開始剤および触媒は、樹脂フィルムの架橋を促進するために用いられる。重合開始剤としては、塗料組成物に含まれる成分をアニオン、カチオン、ラジカル重合反応等による重合、縮合または架橋反応を開始あるいは促進できるものが好ましい。
本発明の樹脂フィルムは、光学特性、柔軟性、伸縮性、搬送性、外観品位に優れるといった利点を活かし、特に高い柔軟性や伸縮性が求められる用途に好適に用いることができる。
樹脂前駆体の合成において、使用する原材料は以下の通りである。
・IPDI:イソホロンジイソシアネート
・HMDI:ヘキサメチレンジイソシアネート
・MDI:4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート
「ポリオール」
・PBAA: ポリブチレンアジペート 東ソー株式会社製 “ニッポラン”(登録商標)3027(重量平均分子量2500)
・PTMG:ポリテトラメチレングリコール 三菱ケミカル株式会社製 PTMG2000(重量平均分子量2000)
・PEAA:ポリエチレングリコールアジペート 東ソー株式会社製 “ニッポラン”(登録商標)4040(重量平均分子量2000)
・MPDAA:ポリ(3-メチルペンタンジオールアジペート) クラレ株式会社製 “クラレポリオール”(登録商標)P-2010(重量平均分子量 2000)
・PB:両末端水酸基導入ポリブタジエン 日本曹達株式会社製 G-3000(重量平均分子量 3000)
・HPB:両末端水酸基導入水添ポリブタジエン 日本曹達株式会社製 GI-3000(重量平均分子量 3100)
「ヒドロキシアクリレート」
・HEA:ヒドロキシエチルアクリレート
[樹脂前駆体1]
温度計、撹拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹き込み口を備えた4つ口フラスコに、ジイソシアネートとしてIPDI、ポリオールとしてPBAA、およびトルエンを入れた。このとき、ジイソシアネートとポリオールのモル比が0.43:0.29となるようにし、固形分濃度が60質量%になるようにした。90℃で反応させ、未反応時における残存イソシアネート基を100質量%としたとき、反応により残存イソシアネート基が1.4質量%となった時点で温度を70℃に下げ、ヒドロキシアクリレートとしてHEAを加えた。このとき、未反応時におけるジイソシアネートとポリオールとヒドロキシアクリレートのモル比が0.43:0.29:0.29となるようにした。未反応時における残存イソシアネート基を100質量%としたとき、反応により残存イソシアネート基が0.3質量%となった時点で加熱を止めて反応を終了し、トルエンを追加して固形分濃度を60質量%に調整して、樹脂前駆体1のトルエン溶液を得た。
ジイソシアネート、ポリオールの組み合わせとモル比を表1に記載の組み合わせに変えた以外は前記樹脂前駆体1と同様にして、樹脂前駆体2~12のトルエン溶液を得た。
下記の材料を光重合開始剤として使用した。
光重合開始剤1 “IRGACURE”(登録商標)184(BASFジャパン株式会社製)
[レベリング剤]
下記の材料をレベリング剤1~3として使用した。
レベリング剤1 FT-650AC(株式会社ネオス製):フッ素系
レベリング剤2 “BYK”(登録商標)-394(ビックケミージャパン株式会社製):アクリル系
レベリング剤3 “BYK”(登録商標)-UV-3500(ビックケミージャパン株式会社製):シリコーン系
[塗料組成物1~13の調合]
樹脂前駆体、光重合開始剤、レベリング剤の各固形分が表2に記載の比率となるよう混合し、メチルエチルケトンを用いて希釈し、固形分濃度40質量%の樹脂フィルム形成用塗料組成物1~13を得た。
側鎖にメタクリル基がついた、2官能メタクリル変性ポリイソプレン(株式会社クラレ社製“クラプレン”(登録商標)UC-102AM、重量平均分子量17,000)をトルエンで希釈し、固形分濃度60質量%の樹脂前駆体14のトルエン溶液を得た。
アルゴンガス置換した、冷却管および攪拌翼を有する300mLセパラブルフラスコに、オクタメチルシクロテトラシロキサン74.7g(252mmol)、カリウムシリコネート0.1gを入れ、昇温し、120℃で30分間攪拌した。その後、155℃まで昇温し、3時間攪拌を続けた。そして、3時間後、1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン0.1g(0.6mmol)を添加し、さらに、155℃で4時間攪拌した。
・ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサンA1 : 72質量部。
・ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサンA2 : 18質量部。
・ヘキサメチルジシラザン SIH6110.1 (Gelest社製) : 10質量部。
・ジビニルテトラメチルジシラザンSID4612.0 (Gelest社製) : 0.5質量部。
・脱イオン水 : 5.25質量部。
・シリコーンゴムコンパウンド2 : 100質量部。
・オルガノハイドロジェンポリシロキサン 88466 (モメンティブ社製) : 0.35質量部。
・白金触媒SIP6831.2 (Gelest社製) : 0.05質量部。
・反応阻害剤(1-エチニル-1-シクロヘキサノール) : 0.1質量部。
アクリルバインダー(DIC(株)製の「“アクリディック”(登録商標)A-187」)を固形分換算で47質量部、イソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン工業(株)の「“コロネート”(登録商標)HL」)を固形分換算で23質量部、ビーズ(富士シリシア化学(株)のシリカ粒子「“サイリシア”(登録商標)740」平均粒子径5μm)を固形分換算で30質量部、酢酸エチルに溶解または分散して調製した。
下記の材料を原反フィルム1~8として使用した。
原反フィルム1 二軸延伸PETフィルム 厚み50μm Ra80nm。
原反フィルム2 二軸延伸PETフィルム 厚み50μm Ra220nm。
原反フィルム3 二軸延伸PETフィルム 厚み50μm Ra420nm。
原反フィルム4 “ルミラー”(登録商標) T60 50μm(東レ株式会社製)に対し、Raが410nmとなるように、サンドブラスト処理を実施したもの。
原反フィルム5 “ルミラー”(登録商標) T60 50μm(東レ株式会社製)に対し、Raが550nmとなるように、サンドブラスト処理を実施したもの。
原反フィルム6 “ルミラー”(登録商標) T60 50μm(東レ株式会社製)に対し、Raが750nmとなるように、サンドブラスト処理を実施したもの。
原反フィルム7 “ルミラー”(登録商標) T60 50μm(東レ株式会社製)に対し、以下記載する塗料1を乾燥後厚みが5μmとなるよう塗布した後に、100℃で30秒乾燥させたもの。
原反フィルム8 “ルミラー”(登録商標) T60 50μm(東レ株式会社製)に対し、以下記載する塗料2を乾燥後厚みが5μmとなるよう塗布した後に、100℃で30秒乾燥させたもの。
アクリルバインダー(DIC(株)製の「“アクリディック”(登録商標)A-187」)を固形分換算で53質量部、イソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン工業(株)の「“コロネート”(登録商標)HL」)を固形分換算で27質量部、ビーズ(富士シリシア化学(株)のシリカ粒子「“サイリシア”(登録商標)740」平均粒子径5μm)を固形分換算で20質量部、酢酸エチルに溶解または分散して調製したもの。
アクリルバインダー(DIC(株)製の「“アクリディック”(登録商標)A-187」)を固形分換算で40質量部、イソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン工業(株)の「“コロネート”(登録商標)HL」)を固形分換算で20質量部、ビーズ(富士シリシア化学(株)のシリカ粒子「“サイリシア”(登録商標)740」平均粒子径5μm)を固形分換算で40質量部、酢酸エチルに溶解または分散して調製したもの。
下記材料を混合し、メチルエチルケトン/イソプロピルアルコール混合溶媒(質量混合比50/50)を用いて希釈し、固形分濃度5質量%の離型層用塗料組成物を得た。
・側鎖型カルビノール変性反応型シリコーンオイル
(X-22-4015信越化学工業(株) 固形分濃度:100質量%):5質量部
・両末端型ポリエーテル変性反応型シリコーンオイル
(X-22-4952信越化学工業(株) 固形分濃度:100質量%):5質量部
・アクリル変性アルキド樹脂溶液
(ハリフタール KV-905 ハリマ化成株式会社 固形分濃度 53質量%):100質量部
・イソブチルアルコール変性メラミン樹脂溶液
(“メラン”(登録商標)2650L 日立化成株式会社 固形分濃度 60質量%):20質量部
・パラトルエンスルホン酸:5質量部。
[積層体、樹脂フィルムの製造方法]
[離型層付き基材の形成]
小径グラビアコーターを有する塗布装置を用い、原反フィルムに、離型層用塗料組成物を乾燥後の離型層厚みが、約200nmになるように、グラビアロールの線数、グラビアロールの周速、離型層用塗料組成物固形分濃度を調整して塗布し、次いで熱風温度140℃にて30秒保持することで、乾燥と架橋を行い、離型層付き基材1~8を得た。なお、使用した原反フィルム種は、表3の通りである。
<実施例1~9、11~32、比較例1~8>
以下の方法により積層体および樹脂フィルムを作成した。
基材Aとして、前述の離型層付き基材を使用し、スロットダイコーターによる連続塗布装置を用い、前述の樹脂フィルム形成用塗料組成物を、離型層付き基材の離型層上に、架橋後の樹脂フィルムの厚みが50μmになるように、吐出流量を調整して塗布し、塗布層を形成した。
工程1にて形成した塗布層を、下記の条件で乾燥させて、溶媒を除去した。
風速;塗布面側:5m/秒、反塗布面側:5m/秒
風向:;塗布面側:基材の面に対して平行、反塗布面側:基材の面に対して垂直
滞留時間:2分間。
工程2にて、溶媒を除去して得られた塗布層(未架橋の樹脂フィルム)に、下記の条件で活性エネルギー線を照射して架橋させ、基材A、離型層および樹脂フィルムからなる積層体を得た。
照射出力:400W/cm2
積算光量:120mJ/cm2
酸素濃度:0.1体積%。
工程3にて得られた塗布層の基材A反対面に、基材Bとして原反フィルム1をロールtoロールで貼合させた。次いで、基材Aを剥離させて、基材B、樹脂フィルムからなる積層体を得た。
以下の方法により積層体および樹脂フィルムを作成した。
基材Aとして、前述の離型層付き基材1を使用し、スロットダイコーターによる連続塗布装置を用い、塗料組成物2を、離型層付き基材の離型層上に、架橋後の樹脂フィルムの厚みが50μmになるように、吐出流量を調整して塗布し、塗布層を形成した。
工程1にて形成した塗布層を、下記の条件で乾燥させて、溶媒を除去した。
風速;塗布面側:5m/秒、反塗布面側:5m/秒
風向;塗布面側:基材の面に対して平行、反塗布面側:基材の面に対して垂直
滞留時間:2分間。
工程2にて、溶媒を除去して得られた塗布層(未架橋の樹脂フィルム)に、下記の条件で活性エネルギー線を照射して架橋させ、基材A、離型層および樹脂フィルムからなる積層体を得た。
照射出力:400W/cm2
積算光量:120mJ/cm2
酸素濃度:0.1体積%。
積層体の樹脂層側の面に、スロットダイコーターによる連続塗布装置を用い、前述の粒子層用塗料組成物を、乾燥後の膜厚が2μmとなるように、吐出流量を調整して塗布し、粒子層を形成した。
工程1にて形成した塗布層を、下記の条件で乾燥させて、溶媒を除去し、基材A、樹脂フィルム、粒子層からなる積層体を得た。
風速;塗布面側:5m/秒、反塗布面側:5m/秒
風向;塗布面側:基材の面に対して平行、反塗布面側:基材の面に対して垂直
滞留時間:30秒間。
樹脂フィルムについて、次に示す性能評価を実施し、得られた結果を表に示す。
測定サンプルを10mm幅の矩形に切り出し試験片とした。
測定モード:引張
チャック間距離:20mm
試験片の幅:10mm
周波数:1Hz
歪振幅:10μm
最小張力:20mN
力振幅初期値:40mN
測定温度:-100℃から200℃まで
昇温速度:5℃/分。
静的接触角の測定は、試料を事前に25℃の環境下で、12時間放置後に実施した。協和界面科学株式会社製のDrop Master DM-501を使用し、液滴の作成は、ニードルを這い上がらない範囲で、できるだけ小さい液滴を作成できる条件を選択した。静的接触角は樹脂フィルム表面に着滴してから5秒後に撮影した画像を使用し、θ/2法を用いて、静的接触角を算出した。
樹脂フィルム表面および基材の平坦部比率は、レーザー顕微鏡(キーエンス製VK9700)を用い、50倍の対物レンズ、光量100%、Z測定ピッチ0.02μmで観察を行い、解析ソフト(VK viewer)上で観察表面の任意の箇所で100μm分の線粗さデータを取得した。得られた線粗さデータのXYキャリブレーション値(1ピクセル毎のXY方向の距離)から、1μm当たりのピクセル数を計算した。実断面プロファイル(1ピクセル毎のZ方向の高さ)において、1μm当たりのZ方向の高低差(a)となるように、実断面プロファイルの差分を取得した。これらの操作を3回行い、得られたデータ3回分からヒストグラムを取り、100nm以下の頻度を算出した。
樹脂フィルムの1mm角あたりの表面積は、具体的には上述の表面の平坦部比率と同様に、レーザー顕微鏡(キーエンス製VK9700)を用い、50倍の対物レンズ、光量100%、Z測定ピッチ0.02μmで観察を行い、解析ソフト(VK viewer)上で観察表面の任意の箇所で100μm分の線粗さデータを取得した。得られた線粗さデータのXYキャリブレーション値(1ピクセル毎のXY方向の距離)から、1μm当たりのピクセル数を計算した。実断面プロファイル(1ピクセル毎のZ方向の高さ)において、1μm当たりのZ方向の高低差(a)となるように、実断面プロファイルの差分を取得した。続いて、1μm毎の表面長さ(L1=(1+a)1/2)を算出し、実断面プロファイルデータで総和を取った上で、1mm毎の表面長さ(L2)となるように規格化した。この値を2乗することで、1mm角あたりの表面積(S=(L2)2)とした。
樹脂フィルムのRa、Rq、およびRzは、具体的にはレーザー顕微鏡(キーエンス製VK9700)を用い、50倍の対物レンズ、光量100%、Z測定ピッチ0.02μmで観察を行い、解析ソフト(VK viewer)上で観察表面の任意の箇所で100μm×100μmぶんの面粗さデータを取得した。これらの操作を3回行い、各データのRa、Rq、Rzの値を平均したものを樹脂フィルムのRa、Rq、Rzとした。
動的接触角の測定は、試料を事前に25℃の環境下で、12時間放置後に実施した。測定溶剤として富士フイルム和光純薬株式会社製蒸留水、および富士フイルム和光純薬株式会社製和光一級グレードのPGMEAを用い、それぞれの測定溶剤について、協和界面科学株式会社製のDrop Master DM-501を使用し、液滴の作成は、ニードルを這い上がらない範囲で、できるだけ小さい液滴を作成できる条件を選択した。動的接触角は樹脂フィルム表面に着滴してから、シリンジ針先端を指したままの状態で液吐出速度8.5μL/sで連続的に注入と吸引を繰り返し、同液滴の縮小過程の形状を100ミリ秒毎に連続的に撮影しその過程のそれぞれの接触角を求めた。液滴の拡張・収縮過程の接触角は最初、拡張・収縮につれて変化し、次いで一定になる挙動を示す。拡張時の接触角を前進接触角、収縮時の接触角を後退接触角とした。ここで、接触角が一定になったとは、液滴が拡張・収縮していく方向に接触角を並べ、その順に連続した5点を選択したとき、連続した5点の標準偏差が最初に1°以下になった場合とした。前進接触角と後退接触角の差の絶対値を接触角ヒステリシスとした。
樹脂フィルムの厚みと層数の観察は、日本電子株式会社製のSEM JSM-6700Fを用いたフィルムの断面SEM観察により行った。断面SEM観察用の試験片の作製手順は下記の通りで行った。
1.樹脂フィルムをUV硬化性樹脂で包埋した。
2.樹脂フィルムの厚み方向に対する断面が得られるよう日本ミクロトーム株式会社製のロータリーミクロトームRMSを用いて、包埋した樹脂ごと樹脂フィルムを切削した。
3.日本電子株式会社製のオートファインコータJFC-1600を用いて、切削したサンプルの断面に対して、白金を約10μm蒸着(条件:30mA×20秒×2回)し、試験片とした。
・測定モード:LEIモード
・倍率:5000倍
・加速電圧:3kV
・WD(試料距離):8.0mm。
樹脂フィルムのヘイズは、NDH-5000(Nippon Denshoku社)に樹脂フィルムの表面粗さが粗い面を上向きにして測定を3回行い、その平均値をヘイズとした。
樹脂フィルムを10mm幅×150mm長の矩形に切り出し試験片とした。なお、それぞれ150mm長の方向を樹脂フィルムの長手方向に合わせた。引張試験機(オリエンテック製“テンシロン”(登録商標)UCT-100)を用いて、初期引張チャック間距離50mmとし、引張速度300mm/minに設定し、測定温度23℃で引張試験を行った。
ひずみ量:x=((a-50)/50)×100
応力:y=b/(k×10)。
樹脂フィルムを10mm幅×150mm長の矩形に切り出し試験片とした。なお、それぞれ150mm長の方向を樹脂フィルムの長手方向に合わせた。引張試験機(オリエンテック製“テンシロン”(登録商標)UCT-100)を用いて、測定温度23℃において、復元性の優劣を見るため、変形速度の異なる2条件で評価を行った。
小型スクリーン印刷機(LS-150ニューロング精密工業株式会社製)に図5、または、図6に示すパターンを有するスクリーン版(100×100 SUS325-28-C NU-55 乳剤厚5μm 中沼アートスクリーン株式会社製)を装着し、スクリーン版上に印刷ペースト(LS-453-6Bアサヒ化学研究所株式会社製)を乗せた。次いで、印刷機ステージ上に樹脂フィルムを固定し、印刷運転を開始した。その後に、80℃で30分間乾燥させて、樹脂フィルム上に図7、または、図8に示すパターンの印刷層を形成させた。
図5に示すスクリーン版で印刷した際のスクリーン版との貼り付きの有無を目視で確認し、以下の3段階で評価した。
○:印刷版/樹脂フィルム間で貼りつかず、印刷後に樹脂フィルムが印刷機ステージ上に乗っている。
△:印刷版/樹脂フィルム間で弱く貼りつくが、印刷運転中に印刷版/樹脂フィルム間で剥がれ、印刷後に樹脂フィルムが印刷機ステージ上に乗っている。
×:印刷版/樹脂フィルム間で強く貼りつき、印刷後に樹脂フィルムが印刷機ステージ上に乗っていない。
スクリーン印刷により、樹脂フィルム上に図7に示すようなベタパターンの印刷層を形成させた。JIS K5600-5-6(1999)に記載の付着性(クロスカット法)に従い、印刷層と樹脂フィルムとの付着性評価を行った。
[抵抗値変化率の測定]
抵抗値変化率の測定は、配線パターンの印刷層を形成させた樹脂フィルムを引張試験機で伸張させながら、デジタルマルチメーターで抵抗値を計測する方法で行った。
スクリーン印刷により、樹脂フィルム上に図8に示すような電極部間に幅1mm、長さ50mmの直線部を有した配線パターンの印刷層を形成させた。この配線パターンを中心として、20mm幅×150mm長に切り出し試験片とした。なお、それぞれ150mm長の方向を樹脂フィルムの長手方向に合わせた。この試験片の電極部に30mm角の銅板を接触させ、テープで固定した。この試験片+銅板を、引張試験機(オリエンテック製“テンシロン”(登録商標)UCT-100)に接続した。チャック間距離は50mmとして、チャック間と直線部が一致するように調整した。銅板にクリップを介してデジタルマルチメーター(キーサイト・テクノロジー製“デジタルマルチメーター”34465A)に接続した。デジタルマルチメーターで抵抗値を記録しながら、引張速度100mm/minで、歪み量20%までサンプルを伸長、10秒保持、0%まで復元、10秒保持のサイクルを20回繰り返した。この時の1回目のサイクルにおける抵抗値の最大値P(Ω)および20回目のサイクルにおける抵抗値の最大値Q(Ω)から、抵抗値変化率Q/Pを求めた。
2、5、8、12、22、25:樹脂フィルム
6、9:基材A
3、10、13:基材B
14、17:スクリーン版
15、18:乳剤
16:メッシュ(ベタパターン)
19:メッシュ(配線パターン電極部)
20:メッシュ(配線パターン直線部)
23:印刷層(ベタパターン)
26:印刷層(配線パターン電極部)
27:印刷層(配線パターン直線部)
Claims (19)
- 以下の条件1から3のすべてを満たす、樹脂フィルム。
条件1:樹脂フィルムの温度25℃周波数1Hz条件における貯蔵弾性率が0.5MP
a以上50MPa以下。
条件2:樹脂フィルムの25℃における損失正接が0.5以下。
条件3:レーザー顕微鏡による、樹脂フィルムの少なくとも一方の表面における平坦部
比率が50%以下。 - 以下の条件4を満たす、請求項1に記載の樹脂フィルム。
条件4:樹脂フィルムの少なくとも一方の表面における二乗平均平方根粗さRqが40
0nm以上。 - 以下の条件5を満たす、請求項1または2に記載の樹脂フィルム。
条件5:樹脂フィルムの少なくとも一方の表面において、動的接触角拡張収縮法で得ら
れる、樹脂フィルムの水に対する接触角ヒステリシスが5°以上。
ここで、接触角ヒステリシスとは、前進接触角と、後退接触角の差の絶対値を指す。 - 以下の条件6を満たす、請求項1から3のいずれかに記載の樹脂フィルム。
条件6:樹脂フィルムの少なくとも一方の表面における算術平均粗さRaが430nm
以上。 - 以下の条件7を満たす、請求項1から4のいずれかに記載の樹脂フィルム。
条件7:樹脂フィルムの少なくとも一方の表面における最大高さRzが8μm以上。 - 以下の条件8を満たす、請求項1から5のいずれかに記載の樹脂フィルム。
条件8:樹脂フィルムの少なくとも一方の表面において、表面自由エネルギーが30m
N/m以上。 - 以下の条件9を満たす、請求項1から6のいずれかに記載の樹脂フィルム。
条件9:樹脂フィルムの少なくとも一方の表面において、樹脂フィルム1mm角あたり
の表面積が1.3mm2以上。 - 以下の条件10を満たす、請求項1から7のいずれかに記載の樹脂フィルム。
条件10:樹脂フィルムの少なくとも一方の表面において、動的接触角拡張収縮法で得
られる、樹脂フィルムのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGME
A)に対する接触角ヒステリシスが5°以上。
ここで、接触角ヒステリシスとは、前進接触角と、後退接触角の差の絶対値を指す。 - 以下の条件11を満たす、請求項1から8のいずれかに記載の樹脂フィルム。
条件11:樹脂フィルムのヘイズが30%以上70%以下 - 化学式1の構造およびウレタン結合を含む、請求項1から9のいずれかに記載の樹脂フ
ィルム。
なお、化学式1のR1は、水素またはメチル基を指す。 - 化学式2のセグメントを含み、さらに化学式3のセグメントまたは化学式4のセグメン
トのいずれかを含む、請求項1から10のいずれかに記載の樹脂フィルム。
pは1以上の整数である。
rは1以上の整数である。
sは1以上の整数である。 - 化学式5のセグメント、化学式6のセグメント、化学式7のセグメント、化学式8のセ
グメント、およびそれらの水添体のセグメントからなる群より選ばれる少なくとも1つの
セグメントを含む、請求項1から11のいずれかに記載の樹脂フィルム。
- 単層である、請求項1から12のいずれかに記載の樹脂フィルム。
- 請求項1~13のいずれかに記載の樹脂フィルムの少なくとも一方に、基材を含む積層
体。 - 工程1、2、3、および4をこの順に行う、請求項14に記載の積層体の製造方法。
工程1:条件12を満たす基材Aの上に、化学式9のセグメントを含む樹脂前駆体と溶媒
を含む塗料組成物を塗布し、塗布層を形成する工程。
条件12:レーザー顕微鏡による、基材A表面の少なくとも一方の表面における平坦部比
率が50%以下。
工程2:前記塗布層から溶媒を除去する工程。
工程3:活性エネルギー線を照射して、前記樹脂前駆体を架橋させる工程。
工程4:前記塗布層の基材A反対面に基材Bを貼り付けた後に、基材Aを剥離する工程。 - 請求項1から13のいずれかに記載の樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成され
た導体回路を含む、電気回路体。 - 請求項1から13のいずれかに記載の樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成され
た導体回路を含む、ヘルスケアセンサー。 - 請求項1から13のいずれかに記載の樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成され
た導体回路を含む、ウエアラブルセンサー。 - 請求項1から13のいずれかに記載の樹脂フィルムをスクリーン印刷で加工する工程を
備える、樹脂フィルム加工品の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021052865 | 2021-03-26 | ||
| JP2021052865 | 2021-03-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022151490A JP2022151490A (ja) | 2022-10-07 |
| JP7739830B2 true JP7739830B2 (ja) | 2025-09-17 |
Family
ID=83464255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021129705A Active JP7739830B2 (ja) | 2021-03-26 | 2021-08-06 | 樹脂フィルム、積層体、積層体の製造方法、電気回路体、ヘルスケアセンサー、ウエアラブルセンサー、および樹脂フィルム加工品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7739830B2 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014109178A1 (ja) | 2013-01-09 | 2014-07-17 | 東レ株式会社 | 成型材料 |
| JP2019171838A (ja) | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 東レ株式会社 | 積層体 |
| WO2020039892A1 (ja) | 2018-08-23 | 2020-02-27 | 東レ株式会社 | 樹脂フィルム、積層体及び積層体の製造方法 |
| JP2020116951A (ja) | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 東レ株式会社 | 樹脂フィルム、及び積層体 |
| JP2020204008A (ja) | 2019-06-13 | 2020-12-24 | 東レ株式会社 | 樹脂フィルム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0757805A (ja) * | 1993-08-10 | 1995-03-03 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 熱圧着性接続部材 |
-
2021
- 2021-08-06 JP JP2021129705A patent/JP7739830B2/ja active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014109178A1 (ja) | 2013-01-09 | 2014-07-17 | 東レ株式会社 | 成型材料 |
| JP2019171838A (ja) | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 東レ株式会社 | 積層体 |
| WO2020039892A1 (ja) | 2018-08-23 | 2020-02-27 | 東レ株式会社 | 樹脂フィルム、積層体及び積層体の製造方法 |
| JP2020116951A (ja) | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 東レ株式会社 | 樹脂フィルム、及び積層体 |
| JP2020204008A (ja) | 2019-06-13 | 2020-12-24 | 東レ株式会社 | 樹脂フィルム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022151490A (ja) | 2022-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI609784B (zh) | 積層薄膜 | |
| JP5928334B2 (ja) | 積層フィルムおよび成型体 | |
| TWI623423B (zh) | 積層薄膜 | |
| JP7468573B2 (ja) | 積層体 | |
| JP7226324B2 (ja) | 樹脂フィルム、積層体及び積層体の製造方法 | |
| JP7552116B2 (ja) | 樹脂フィルム、樹脂フィルムの製造方法、樹脂フィルム・粘着層積層体、樹脂フィルム・粘着層積層体の製造方法、電気回路体、ヘルスケアセンサー、ウエアラブルセンサー、樹脂フィルム加工品の製造方法 | |
| JP7739830B2 (ja) | 樹脂フィルム、積層体、積層体の製造方法、電気回路体、ヘルスケアセンサー、ウエアラブルセンサー、および樹脂フィルム加工品の製造方法 | |
| KR20110082352A (ko) | 하드코팅 조성물, 이를 이용한 하드코팅 필름, 편광판 및 표시장치 | |
| JP7419761B2 (ja) | 積層体、樹脂フィルム | |
| JP7310480B2 (ja) | 樹脂フィルム | |
| TWI628075B (zh) | 積層薄膜 | |
| JP7753716B2 (ja) | エラストマーフィルム、エラストマーフィルムの製造方法、電気回路体、ヘルスケアセンサー、ウエアラブルセンサー、およびエラストマーフィルム加工品の製造方法 | |
| JP7567188B2 (ja) | 樹脂フィルム、積層体、ディスプレイ部材、およびヘルスケアセンサー | |
| JP7807164B2 (ja) | 樹脂フィルム、及び積層体 | |
| JP2019151815A (ja) | 積層体および樹脂フィルム | |
| JP2023023823A (ja) | 積層体 | |
| JP7589479B2 (ja) | 樹脂フィルム、積層体、積層体の製造方法 | |
| JP7600596B2 (ja) | 積層体 | |
| JP2024097403A (ja) | 積層体、ヘルスケアセンサー、ウエアラブルセンサー | |
| JP2025036337A (ja) | 回路用フィルム、電気回路体、ヘルスケアセンサー、およびウェアラブルセンサー | |
| JP7625909B2 (ja) | 離型フィルムおよびフィルム積層体 | |
| TWI806505B (zh) | 積層膜及其用途 | |
| JP2025144723A (ja) | 樹脂フィルム、電気回路体、ヘルスケアセンサー、およびウェアラブルセンサー、およびディスプレイ | |
| JP2026008863A (ja) | 積層体 | |
| JP2023079165A (ja) | 樹脂フィルム、樹脂フィルムの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240805 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250319 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250415 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250612 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250805 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250818 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7739830 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |