シート材料及び該シートを使用した製品
【課題】 透明な、軽量で薄く、且つ機械的強度にも優れた、加工し易いエレクトレット材料、より詳細にはタッチパネル部材を提供することを目的とした。
【解決手段】 透明或いは半透明なフィルム乃至シートを複数積層し、場合により層間に網を挿入して異相界面を形成させた後、直流高電圧を印加することにより透明で、軽量で薄く、且つ機械的強度にも優れた材料を得ることができた。
【解決手段】 透明或いは半透明なフィルム乃至シートを複数積層し、場合により層間に網を挿入して異相界面を形成させた後、直流高電圧を印加することにより透明で、軽量で薄く、且つ機械的強度にも優れた材料を得ることができた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明或いは半透明なフィルム乃至シート材料であり、且つ帯電処理を施した材料、特に圧電材料分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、画面を使った表示機器やサービス機器が広く利用されている。方式は各種存在するが、その１つにタッチパネルがある。画面上の表示を見ながら、その表面に手で触れて、操作することで目的に合わせたサービスが受けられる。
従来のタッチパネルはガラスを主材料とし、その保護用のプラスチック材料と一体化された形で利用されている。ガラスを主とするタッチパネルは、ガラスの破損を回避するための補強材としてプラスチック材料を必要とし、寸法が大きくなるに従い。強度を確保するためにガラス自体も厚くする必要があった。そのため大型の表示機器になるほど、厚みは増大し、重量も無視できなくなり、製品全体の構造にも制約を受けるという不都合さがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明では前記の問題点を考慮し、薄く、軽量で加工も容易なプラスチックフィルム或いはシート材料からなるタッチパネル用シート材料を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明では上記課題を解決するために、透明或いは半透明のフィルム乃至シートを複数積層し、場合により網を挿入することにより空気層を設け、シート材料中に異なる相からなる異相界面を形成させた。その結果、強制的な帯電処理後に、異相界面に沿って広い静電荷分布の形成を可能とし、圧電機能の向上が図れた。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、高分子材料からなる透明或いは半透明なフィルム乃至シートから選択した少なくとも２種類の異なるフィルム或いはシートを積層すること及び／或いは透明乃至半透明フィルム乃至シート間に網を挿入して薄い空気層を設けることにより、複数の異なる相からなる相界面を容易に形成できた。
この積層シートを強制的に帯電させることにより、界面に沿って電荷を分散して分布させることが可能となり、その結果、圧電機能は向上し、ガラスと比較し、著しく薄く、軽量なタッチパネル部材を得ることができた。このシート材料は極く薄いことから、一方ではより小型の製品への展開が可能となり、他方では軽量で強度が高いことからより大型製品への展開も容易となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
帯電フィルム乃至シートの主体となる透明或いは半透明なフィルム乃至シートは誘電体である合成高分子材料或いは天然高分子材料を押し出し成形、インフレーション成形、キャスティング成形等通常知られている方法で成形加工したものを使用できる。性能面を考慮すると、このとき帯電防止剤、導電性充填剤等は含まないことが好ましい。また一般に使用される酸化防止剤、安定剤、滑剤その他の添加剤は必要に応じ、通常の通りに添加し、使用できる。利用できる高分子材料は例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、環状オレフィンを含むコポリマー、ポリフッ化ビニリデン、ポリフロロエチレン及びその類似化合物、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアクリル酸エステル、ボリメタクリル酸エステル、ポリシロキサン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、酢酸セルロース等から選択できる。
この透明或いは半透明なフィルム乃至シートの層間に挿入する網はポリオレフィン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル等市販されている誘電体材料から選択できる。
網を構成するモノフィラメント或いはマルチフィラメントの径は両側に配置されるフィルム乃至シートの厚みより小さいことが好ましく、網の網目の大きさは２ｍｍ角〜１００ｍｍ角、好ましくは５ｍｍ角〜３０ｍｍ角である。
このように成形加工されたフィルム乃至シートは、回転シリンダーの上を連続的に移動させ、その間約１５〜３０ｍｍ離れた位置に設置した針状電極との間で３０ＫＶのＤＣ電圧を、通常は２〜５秒加え帯電させる。
帯電させたフィルム乃至シート材料表面には電極層として蒸着フィルム或いは電極フィルムを導電性接着剤で接着して形成させる。通常は更にその上に保護層として樹脂フィルムの層を設ける。
【実施例】
本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【０００７】
延伸ポリプロピレンのフィルム（厚み５０μｍ、光透過度９１％）及びポリエステルフィルム（厚み５０μｍ、光透過度９３％）を夫々交互に１０組重ね合わせ、厚みが約１０００μｍのシートに加工した。このシートを針状電極とシリンダー電極の間隙を２５ｍｍに設定し、この間隙を１５０ｍｍ／分の速度で通過させながら３０ＫＶのＤＣ電圧をチャージし、帯電フィルムを得た。得られた帯電フィルムは下方は十分大きな平板で、上方が径１０ｍｍφの電極間に挟み、円形接触面を形成させた。次いで、上部電極に１０Ｈｚの動的振動を上下方向に与えた。このときフィルムに加える応力は径１０ｍｍφ電極で約１０Ｋｐａである。このときのフィルム間の電圧変化を測定し、圧電歪定数を求めた。結果を第１表に示す。
【実施例２】
【０００８】
延伸ポリプロピレンのフィルム（厚み５０μｍ、光透過度９１％）を１０枚準備し、夫々のフィネム間にポリエチレンの網（厚み４０μｍ、網目の大きさ２０ｍｍ角）を挿入して厚みが約９００μｍのシートとした。このシートを針状電極とシリンダー電極の間隙を２５ｍｍに設定し、この間隙を１５０ｍｍ／分の速度で通過させながら３０ＫＶのＤＣ電圧をチャージし、帯電シートを得た。実施例１と同様な試験を行い、圧電歪定数を得た。結果を第１表に示す。
【比較例１】
【０００９】
実施例１において、ポリエステルの代わりに延伸ポリプロピレンを用いた以外は実施例１と同様な操作により帯電シートを得た。評価も施例１と同様に行った。結果を第１表に示す。
【実施例３】
【００１０】
延伸ポリプロピレンのフィルム（厚み５０μｍ、光透過度９１％）を５枚及びポリ塩化ビニルのフィルム（厚み４０μｍ、光透過度９４％）５枚を交互に積層し、且つそれらのフィルム間にポリエチレンの網（厚み４０μｍ、網目の大きさ２０ｍｍ角）を挿入して厚みが約１４００μｍのシートとした。このシートを実施例１と同様な操作により帯電シートとし、同様な試験を行った。結果を第１表に示す。
【実施例４】
【００１１】
延伸ポリプロピレンのフィルム（厚み５０μｍ、光透過度９１％）の片面上に液状の反応性シロキサンを約３０μｍの厚みになるよう塗布した。これを１０枚積層した状態で硬化させて積層シートを得た。シートの厚みは焼く８００μｍである。このシートを実施例１と同様の操作で帯電させ評価した。結果を第１表に示す。
【００１２】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】 本発明の積層シートの一実施例の概略説明図である。
【符号の説明】
【００１４】
Ａ、Ｂ 第１及び第２のフィルム乃至シート
Ｃ 網
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明或いは半透明なフィルム乃至シート材料であり、且つ帯電処理を施した材料、特に圧電材料分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、画面を使った表示機器やサービス機器が広く利用されている。方式は各種存在するが、その１つにタッチパネルがある。画面上の表示を見ながら、その表面に手で触れて、操作することで目的に合わせたサービスが受けられる。
従来のタッチパネルはガラスを主材料とし、その保護用のプラスチック材料と一体化された形で利用されている。ガラスを主とするタッチパネルは、ガラスの破損を回避するための補強材としてプラスチック材料を必要とし、寸法が大きくなるに従い。強度を確保するためにガラス自体も厚くする必要があった。そのため大型の表示機器になるほど、厚みは増大し、重量も無視できなくなり、製品全体の構造にも制約を受けるという不都合さがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明では前記の問題点を考慮し、薄く、軽量で加工も容易なプラスチックフィルム或いはシート材料からなるタッチパネル用シート材料を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明では上記課題を解決するために、透明或いは半透明のフィルム乃至シートを複数積層し、場合により網を挿入することにより空気層を設け、シート材料中に異なる相からなる異相界面を形成させた。その結果、強制的な帯電処理後に、異相界面に沿って広い静電荷分布の形成を可能とし、圧電機能の向上が図れた。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、高分子材料からなる透明或いは半透明なフィルム乃至シートから選択した少なくとも２種類の異なるフィルム或いはシートを積層すること及び／或いは透明乃至半透明フィルム乃至シート間に網を挿入して薄い空気層を設けることにより、複数の異なる相からなる相界面を容易に形成できた。
この積層シートを強制的に帯電させることにより、界面に沿って電荷を分散して分布させることが可能となり、その結果、圧電機能は向上し、ガラスと比較し、著しく薄く、軽量なタッチパネル部材を得ることができた。このシート材料は極く薄いことから、一方ではより小型の製品への展開が可能となり、他方では軽量で強度が高いことからより大型製品への展開も容易となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
帯電フィルム乃至シートの主体となる透明或いは半透明なフィルム乃至シートは誘電体である合成高分子材料或いは天然高分子材料を押し出し成形、インフレーション成形、キャスティング成形等通常知られている方法で成形加工したものを使用できる。性能面を考慮すると、このとき帯電防止剤、導電性充填剤等は含まないことが好ましい。また一般に使用される酸化防止剤、安定剤、滑剤その他の添加剤は必要に応じ、通常の通りに添加し、使用できる。利用できる高分子材料は例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、環状オレフィンを含むコポリマー、ポリフッ化ビニリデン、ポリフロロエチレン及びその類似化合物、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアクリル酸エステル、ボリメタクリル酸エステル、ポリシロキサン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、酢酸セルロース等から選択できる。
この透明或いは半透明なフィルム乃至シートの層間に挿入する網はポリオレフィン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル等市販されている誘電体材料から選択できる。
網を構成するモノフィラメント或いはマルチフィラメントの径は両側に配置されるフィルム乃至シートの厚みより小さいことが好ましく、網の網目の大きさは２ｍｍ角〜１００ｍｍ角、好ましくは５ｍｍ角〜３０ｍｍ角である。
このように成形加工されたフィルム乃至シートは、回転シリンダーの上を連続的に移動させ、その間約１５〜３０ｍｍ離れた位置に設置した針状電極との間で３０ＫＶのＤＣ電圧を、通常は２〜５秒加え帯電させる。
帯電させたフィルム乃至シート材料表面には電極層として蒸着フィルム或いは電極フィルムを導電性接着剤で接着して形成させる。通常は更にその上に保護層として樹脂フィルムの層を設ける。
【実施例】
本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【０００７】
延伸ポリプロピレンのフィルム（厚み５０μｍ、光透過度９１％）及びポリエステルフィルム（厚み５０μｍ、光透過度９３％）を夫々交互に１０組重ね合わせ、厚みが約１０００μｍのシートに加工した。このシートを針状電極とシリンダー電極の間隙を２５ｍｍに設定し、この間隙を１５０ｍｍ／分の速度で通過させながら３０ＫＶのＤＣ電圧をチャージし、帯電フィルムを得た。得られた帯電フィルムは下方は十分大きな平板で、上方が径１０ｍｍφの電極間に挟み、円形接触面を形成させた。次いで、上部電極に１０Ｈｚの動的振動を上下方向に与えた。このときフィルムに加える応力は径１０ｍｍφ電極で約１０Ｋｐａである。このときのフィルム間の電圧変化を測定し、圧電歪定数を求めた。結果を第１表に示す。
【実施例２】
【０００８】
延伸ポリプロピレンのフィルム（厚み５０μｍ、光透過度９１％）を１０枚準備し、夫々のフィネム間にポリエチレンの網（厚み４０μｍ、網目の大きさ２０ｍｍ角）を挿入して厚みが約９００μｍのシートとした。このシートを針状電極とシリンダー電極の間隙を２５ｍｍに設定し、この間隙を１５０ｍｍ／分の速度で通過させながら３０ＫＶのＤＣ電圧をチャージし、帯電シートを得た。実施例１と同様な試験を行い、圧電歪定数を得た。結果を第１表に示す。
【比較例１】
【０００９】
実施例１において、ポリエステルの代わりに延伸ポリプロピレンを用いた以外は実施例１と同様な操作により帯電シートを得た。評価も施例１と同様に行った。結果を第１表に示す。
【実施例３】
【００１０】
延伸ポリプロピレンのフィルム（厚み５０μｍ、光透過度９１％）を５枚及びポリ塩化ビニルのフィルム（厚み４０μｍ、光透過度９４％）５枚を交互に積層し、且つそれらのフィルム間にポリエチレンの網（厚み４０μｍ、網目の大きさ２０ｍｍ角）を挿入して厚みが約１４００μｍのシートとした。このシートを実施例１と同様な操作により帯電シートとし、同様な試験を行った。結果を第１表に示す。
【実施例４】
【００１１】
延伸ポリプロピレンのフィルム（厚み５０μｍ、光透過度９１％）の片面上に液状の反応性シロキサンを約３０μｍの厚みになるよう塗布した。これを１０枚積層した状態で硬化させて積層シートを得た。シートの厚みは焼く８００μｍである。このシートを実施例１と同様の操作で帯電させ評価した。結果を第１表に示す。
【００１２】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】 本発明の積層シートの一実施例の概略説明図である。
【符号の説明】
【００１４】
Ａ、Ｂ 第１及び第２のフィルム乃至シート
Ｃ 網
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成高分子材料及び／或いは天然高分子材料から選択される透明或いは半透明のフィルム乃至シートを複数枚積層し、厚み１００〜３０００μｍ、好ましくは２００〜１０００μｍの多層フィルム乃至シートとした後、強制的に帯電処理を施すことを特徴とする積層帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項２】
合成高分子材料及び／或いは天然高分子材料から選択される、少なくとも２種類の透明或いは半透明のフィルム乃至シートを複数枚、好ましくは交互に積層することを特徴とする第１項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項３】
積層される透明或いは半透明のフィルム乃至シートの少なくとも１組の層間にモノフィラメント或いはマルチフィラメントで構成される網が挿入されていることを特徴とする第１、２項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項４】
積層される透明或いは半透明のフィルム乃至シートの少なくとも１組の層間に微小粒子が挿入されていることを特徴とする第１〜３項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項５】
高分子材料がポリプロピレン、ポリエチレン、環状オレフィンコポリマー、ポリフッ化ビニリデン、ポリフロロエチレン及び類似化合物、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリシロキサン、酢酸セルロースの群から選ばれることを特徴とする第１〜４項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項６】
フィルム乃至シート間をアクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルの接着剤或いは粘着剤で接合することを特徴とする第１〜５項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項７】
フィルム乃至シート材料の片面或いは両面に電極層を設けたことを特徴とする第１〜５項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項８】
フィルム乃至シート材料が圧電センサーとして使用されることを特徴とする第１〜６項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項９】
フィルム乃至シート材料がタッチパネルの部材として使用されることを特徴とする第１〜７項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項１】
合成高分子材料及び／或いは天然高分子材料から選択される透明或いは半透明のフィルム乃至シートを複数枚積層し、厚み１００〜３０００μｍ、好ましくは２００〜１０００μｍの多層フィルム乃至シートとした後、強制的に帯電処理を施すことを特徴とする積層帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項２】
合成高分子材料及び／或いは天然高分子材料から選択される、少なくとも２種類の透明或いは半透明のフィルム乃至シートを複数枚、好ましくは交互に積層することを特徴とする第１項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項３】
積層される透明或いは半透明のフィルム乃至シートの少なくとも１組の層間にモノフィラメント或いはマルチフィラメントで構成される網が挿入されていることを特徴とする第１、２項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項４】
積層される透明或いは半透明のフィルム乃至シートの少なくとも１組の層間に微小粒子が挿入されていることを特徴とする第１〜３項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項５】
高分子材料がポリプロピレン、ポリエチレン、環状オレフィンコポリマー、ポリフッ化ビニリデン、ポリフロロエチレン及び類似化合物、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリシロキサン、酢酸セルロースの群から選ばれることを特徴とする第１〜４項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項６】
フィルム乃至シート間をアクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルの接着剤或いは粘着剤で接合することを特徴とする第１〜５項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項７】
フィルム乃至シート材料の片面或いは両面に電極層を設けたことを特徴とする第１〜５項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項８】
フィルム乃至シート材料が圧電センサーとして使用されることを特徴とする第１〜６項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【請求項９】
フィルム乃至シート材料がタッチパネルの部材として使用されることを特徴とする第１〜７項記載の帯電フィルム乃至シート材料。
【図１】
【公開番号】特開２００８−４４３３２（Ｐ２００８−４４３３２Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４６１０５（Ｐ２００６−２４６１０５）
【出願日】平成１８年８月１６日（２００６．８．１６）
【出願人】（５０２１３３０９９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１６日（２００６．８．１６）
【出願人】（５０２１３３０９９）
【Ｆターム（参考）】
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