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ポリメチルペンテン系積層フィルム
説明

ポリメチルペンテン系積層フィルム

【課題】
本発明は、汚染から保護すべき面を被覆することにより、その表面が平滑であっても汚れの付着を防止することで、保護対象物の汚染を防ぐことができるフィルムを提供することを目的とする。
さらには、いわゆるIT機器などの表示画面に利用されるタッチパネル表面に備えられ、高品質な視認性を落とすことなく、表面が平滑であっても防指紋効果を有する防指紋フィルムを提供することを目的とする。
【解決手段】
表層(i)、中間層(ii)及びプラスチック層(iii)を含み、表層の厚さが5〜100μm、中間層の厚さが10〜1000μmの範囲にあり、表層(i)がポリメチルペンテンでありかつ湿油性を有することを特徴とする積層フィルム。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、汚染から保護すべき面に貼ることにより汚染物の付着を防止する防汚フィルムに関する。さらにタッチパネル式表示面に貼ることにより、表示面の視認性を損なうことなく、操作時に表面への指紋の付着を防止できる防指紋性フィルムに関する。
【背景技術】
【0002】
建物の内外壁面、窓、家具などの調度品、あるいは家電製品や通信端末機器、光学機器などは人が触れることが多く指脂や汗などの人体からの汚れや外界の汚染物が付着することが多い。
さらに近年の技術革新で進歩が著しいタッチパネルは、表示画面をそのまま指などで触れることで操作ができるので、その簡便さからパソコン端末や携帯端末などでマンマシーンインターフェースとしての利用が増えている。しかし画面を直に触るために指脂による指紋の付着が問題になる。
それを回避する方法として表面のハードコート層を構成する高分子樹脂に2種類の微粒子を添加して表面にランダムな凹凸を形成することにより効果的に皮脂・油脂を除外したり、またはその存在を目立たなくする方法(特許文献1)や、成分間の相分離により生じるランダムな凹凸を有する防眩層を形成しかつ防指紋効果を有する技術(特許文献2)が開示されている。これらの技術はいずれも表面に凹凸を形成してこれを利用するものであり、表面の平滑性が損なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2010−044687
【特許文献2】特開2010−191370
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、汚染から保護すべき面を被覆することにより、その表面が平滑であっても汚れの付着を防止することで、保護対象物の汚染を防ぐことができるフィルムを提供することを目的とする。
さらには、いわゆるIT機器などの表示画面に利用されるタッチパネル表面に備えられ、高品質な視認性を落とすことなく、表面が平滑であっても防指紋効果を有する防汚フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは、油透過性の大きいポリメチルペンテンを外層としその内側に油性の溶液を保持する層を設けることによりフィルム表面となるポリメチルペンテンの外表面にごく微量の液体が存在し、フィルム表面を指で触れた場合でもフィルム表面への指表面の指脂などの汚れの移行を防ぐことができ、また水系の汚れをはじくことを見出した。
【0006】
これは推測として、次のように考えられる。すなわち指がフィルム表面に触れた時、指表面の汚れとフィルム表面の間には濡れによる液体が存在している。ここで汚れがフィルム表面に移行するには汚れの少なくとも一部が指表面から離脱して液体面に残る必要がある。しかし液体の方が汚れよりも分子量が小さく、粘性が小さく、運動性に富んでいるため、指が触れたときに液体の一部がフィルム表面から離脱して指表面に移行することで、指表面からの汚れの離脱を防ぐ機能があると推測する。
更に汚れが水性であり、親油性である液体と相溶性の乏しいものであれば液体への汚れの拡散も防ぐことができると考えられる。
【0007】
ここでフィルム表面にごく微量の液体を存在させる方法として、密度が小さく、その構造のため油性の液体を保持しやすいポリメチルペンテン(A)をフィルムの表層素材とし、それに中間層に液体成分(B)として沸点100℃以上のアルコール、ケトン、エーテル、パラフィンからなる群から選ばれる1種または2種以上を存在させることで表層(i)をなすポリメチルペンテン(A)の外表面に微小な濡れを生じさせることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
すなわち本発明は、次に示す表面層(i)、中間層(ii)及びプラスチック層(iii)からなり、表層の厚みが5〜100μm、中間層の厚が10〜1000μmであり、表層(i)が湿油性を有することを特徴とする防指紋用積層フィルムを提供する。
表層(i):ポリメチルペンテン(A)からなる。ポリメチルペンテンとして4−メチル−1−ペンテンの単独重合体、または4−メチル−1−ペンテンと、エチレンまたは4−メチル−1−ペンテン以外のα−オレフィンとの共重合体が挙げられる。中間層(ii):沸点100℃以上のアルコール、ケトン、エーテル、高級脂肪酸、パラフィンからなる群より選ばれる1種または2種以上の液体成分(B)を含むことが好ましい。さらに中間層は液体成分(B)を保持するためにエーテル系高分子化合物(C)を含んでもよい。このことから液体成分(B)は0.1〜100質量%、エーテル系高分子化合物(C)は99.9〜0質量%(液体成分とエーテル系高分子化合物の合計が100質量%とする。)の範囲を取り得る。プラスチック層(iii) プラスチック(D)からなるプラスチック層の厚みは特に限定されないが、タッチパネル用塗の場合は20〜100μmの範囲にあることが好ましい。そして本発明の積層フィルムは防汚フィルムまたは防指紋フィルムとして用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
ポリメチルペンテン(A)
本発明のポリメチルペンテン(A)とは、結晶性の4−メチル−1−ペンテンであり、4−メチル−1−ペンテンの単独重合体もしくは4−メチル−1−ペンテンと、エチレンまたは4−メチル−1−ペンテン以外のα―オレフィンとの結晶性共重合体である。
また本発明のポリメチルペンテンは、4−メチル−1−ペンテンを85〜100モル%、好ましくは90〜100モル%含む4−メチル−1−ペンテンを主体とした結晶性重合体であることが好ましい。4−メチル−1−ペンテンと共重合するエチレンまたは4−メチル−1−ペンテン以外のα−オレフィンとしては、例えばプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−テトラデセン、1−オクタデセンなどの炭素数3〜20のα−オレフィンであり、中でも4−メチル−1−ペンテンとの共重合性が良く、良好な靭性が得られることから、1−デセン、1−テトラデセンおよび1−オクタデセンが好ましい。
【0010】
本発明のポリメチルペンテンのメルトフローレート(MFR)はASTM D1238に準じ、温度260℃、荷重5.0kgの測定条件で、0.5〜200g/10分、好ましくは5〜100g/10分の範囲である。メルトフローレートが200g/10分以下であれば、溶融粘度が十分高く成形性に優れ、一方メルトフローレートが0.5g/10分以上であると十分な機械的強度が得られることから好ましい。また融点は220〜240℃、好ましくは225〜240℃の範囲にあるのが好ましい。
また、このようなポリメチルペンテンは、従来公知の方法で製造することができ、例えば特開昭59−206418号公報に記載されているように、触媒の存在下に4−メチル−1−ペンテンと上記のエチレンまたはα−オレフィンを重合することにより得ることができる。
本発明のポリメチルペンテン(A)には、必要に応じて耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、スリップ剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防曇剤、顔料、染料、無機または有機の充填剤等の通常熱可塑性樹脂に用いる各種添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で配合することも行われる。
【0011】
液体成分(B)
本発明で用いる液体成分(B)は、沸点が100℃以上で好ましくは300℃以下のアルコール、ケトン、エーテル、高級脂肪酸、パラフィンの中から選ばれる1種または複数の混合液であり、これらは親油性を有し、ポリメチルペンテンからなる表面層で浸透して表面にて極薄の濡れを生じる。表面層表面が液体(B)で濡れていることから指脂による指紋の汚れを防ぎ、また水系の汚れをはじく事ができる。
ここで液体成分(B)はエーテル系高分子化合物(C)に対して溶剤として機能するためにはアルコール、ケトン、エーテルの中から選択するのが好ましい。パラフィンに対しエーテル系高分子化合物は溶解度が小さいため、パラフィンを用いる場合は、中間層にエーテル系高分子化合物を含まなくてもよい。

【0012】
エーテル系高分子化合物(C)本発明に用いられるエーテル系高分子化合物(C)としては、ポリアルキレングリコールポリエチレングリコールがあり、ポリエチレンオキシド、若しくはそのカップリング重合体又はそれらの2種以上の混合物などが、安定した重合で得られるカップリング重合体が均質のフィルムが得られる等の観点から特に好ましい。ポリエチレングリコールはポリエチレンオキシド重合した構造をもつ高分子化合物の一つである。これらの分子量は特に限定されないが、ポリエチレンオキシドも基本的に同様の構造を有する化合物であるがポリエチレングリコールは分子量50,000g/mol以下のものであり、本発明に使用するエーテル系高分子化合物の平均分子量は10,000g/mol以上であることが、積層フィルムの機械的強度を確保し、また積層フィルムのしわやよれを防止する観点からら好ましい。
【0013】
プラスチック(D)
本発明に用いられるプラスチック(D)としては、液体成分(B)及びエーテル系高分子化合物(C)が漏れることない樹脂であればどのような樹脂でも良い。
例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン;ポリスチレン;ポリアミド;ポリカーボネート;ポリアクリロニトリルなどが挙げられる。
また使用目的によっては、表層と同じポリメチルペンテンであっても良い。
【0014】
本発明のプラスチック(D)には、必要に応じて耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、スリップ剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防曇剤、顔料、染料、無機または有機の充填剤等の通常熱可塑性樹脂に用いる各種添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で配合することも行われる。
これらのプラスチックフィルムは使用目的に応じて選択されるが、この中でも表面層であるポリメチルペンテン(A)との融着が可能であることからポリオレフィンが好ましい。
また、タッチパネルへの用塗であれば透明フィルムであることが好ましい。フィルムの好ましい透明度は、全可視光の光線透過率で80%以上であることが望ましい。
【0015】
積層フィルム
本発明の積層フィルムは表層(i)、プラスチック層(iii)をそれぞれ単体でフィルム成形し、後に一方または双方の表面に予め均一に溶解した液体成分(B)0.1〜100質量%及びエーテル系高分子化合物(C)99.9〜0質量%を塗り、塗布面を貼り合わせることで成形される。貼り合わせ方法としてホットラミネート、コールドラミネート、ドライラミネート法、ウエットラミネート法、エクストルージョンラミネート法、ホットメルトラミネート法等の種々の方法を取りうる。しかし液体成分を含んだままラミネートするのであれば、熱をかけないコールドラミネート法が好ましい。
また本発明の積層フィルムの別の成形方法として、表面層(i)としてポリメチルペンテン(A)、中間層(ii)としてエーテル系高分子化合物(C)、プラスチック層(iii)としてプラスチック(D)を共押出溶融押出成形法により得られる3層フィルムを液体成分(B)を入れた槽に通すことで3層内部に液体成分を浸漬し、中間層(ii)をなすエーテル系高分子化合物(C)に液体成分(B)を含浸させて成形させる方法もある。
【0016】
表層の厚みは液体成分(B)の漏れ防止のため5μm以上であるが、10μm以上が好ましい。また液体(B)が表層を浸透するためには100μm以下であるが、80μm以下が好ましい。
中間層(ii)の厚みは、液体(B)の保持量を確保し積層フィルムの十分な防汚効果を確保し、もしくは防汚効果を長期間維持するためには10μm以上である。積層フィルムの可撓性を持たせるためには中間層の厚みは1000μm以下が好ましい。
プラスチック層(iii)の厚みは特に限定されない。液体(B)の浸透を防ぐためには20以上が好ましく、積層フィルムの可撓性を持たせるためや用途により透明性を損なわないためには100μm以下が好ましい。
また本発明の積層フィルムの表層表面は基本的に平滑であっても防汚効果を有するが、防汚効果を損なわない限り反射防止性能等の必要に応じて表面に凹凸をつける等の加工を施してもよい。
【0017】
本発明の積層フィルムは防汚フィルムとして利用できる。汚染から保護すべき面を防汚フィルムから被覆するために、積層フィルムのプラスチック層側にさらに粘着機能あるいは接着機能を持たせることができる。例えばプラスチック層の外面に粘着層または接着層を形成すればよい。または接着性または粘着性を有するプラスチックをプラスチック層に用いてもよい。
本発明の積層フィルムは、家具、壁、窓などに貼ることにより汚染物の付着を防止し美観が保護される。
またATM自動預け払い機の画面、テレビ画面、その他IT機器の表示画面、窓等の人の触れる場所などに貼ることにより汚染を防止でき視認性を確保できる。
【0018】
防指紋フィルム
防指紋フィルムも前記防汚フィルムの一つである。防汚処置がなされてないタッチパネルなどに指で触れると、指の指脂などがパネル面に移行して指紋の跡がついたりして視認性が悪くなる。そこで防指紋フィルムとして、本発明の積層フィルムのプラスチック層の外面に粘着層または接着層を形成したものを、パソコンや携帯端末を含むIT端末などのタッチパネル式表示装置に貼って表示画面を指脂などの汚れから保護することができる。または接着性または粘着性を有するプラスチックをプラスチック層に用いてもよい。さらにはプラスチック層に導電機能を持たせてもよい。タッチパネルで用いる時に液体成分(B)が指圧を吸収せず操作性を低減させないためには、中間層の厚みは1000μm以下が好ましい。またタッチパネル用塗の場合、防指紋フィルムの平行光線透過率は80%以上が好ましい。
【実施例】
【0019】
(イ)ポリメチルペンテン(A)
ポリ4−メチル−1−ペンテン
三井化学(株)製 DX845
密度:0.833g/cm
MFR:26g/10分(ASTM D1238に準じ、荷重5.0kg、温度260℃)
融点:230℃

(ロ)液体成分(B)
(B−1): 2ブトキシエタノール
和光純薬工業(株)製 純度98.0%以上
沸点: 171−172℃
(B−2): ジブチルエーテル
和光純薬工業(株)製 純度98.0%以上
沸点:140−143℃
(B−3): 高級脂肪酸
日清食品(株)製 サラダ油1500g入り
リノール酸、オレイン酸、パルミチン酸、ステアリン酸の混合体
主成分であるリノール酸の沸点: 233℃
(ハ)エーテル系高分子化合物(D)ポリエチレングリコールカップリング重合体(E−1)第一工業製薬株式会社製:商品名パオゲンPP−15、溶融粘度:約200(Pa・s)(200℃)、約2000(Pa・s)(100℃)、融点(Tm):55℃、 ガラス転移温度(Tg):−36℃、密度:1.07g/cm
【0020】
評価方法1.透明性測定日本電色工業社製ヘイズメーター300Aを用いて、ヘイズ(HZ:%)、平行光線透過率(PT:%)及びグロス(%)を測定した。測定値は5回の平均値である。測定波長:550nm2.防指紋効果測定 積層フィルムに指紋をつけて防指紋効果を測定した。 テスト1 指紋(油):サラダ油にインク1%を入れて指につけた。その後、2度紙に指を押しつけて表面の過剰な汚れを取った後に積層フィルムに押し付けた。 テスト2 指紋(水) :墨汁を指につけた。その後、2度紙に指を押しつけて表面の過剰な汚れを取った後に積層フィルムに押し付けた。
テスト3 指紋(油菓子):市販のポテトチップを粉砕してプリンターカートリッジ用のトナーを入れて指につけた。その後、2度紙に指を押しつけて表面の過剰な汚れを取った後に積層フィルムに押し付けた。
【0021】
(実施例1)
(イ)ポリメチルペンテン(A)を280℃でキャスト成形し、40μm厚みのフィルムを得た。
また(B−1)2ブトキシアルコールにエーテル系高分子化合物(D)を添加したところ、液体成分に対して17%が溶解した。その溶液をポリメチルペンテンフィルムに挟み、4cm角でインパルスシーラーを用いてヒートシールし、溶液を内封した。得られた積層フィルムの厚みは約100μmであり、液体(B)とエーテル系高分子からなる中間層(ii)の厚みは約20μmであった。
【0022】
(実施例2) 実施例1の(B−1)2ブトキシアルコールを(B−2)ジブチルエーテルに変えて他は実施例1と同じにした。液体成分への溶解度は8%であった。
【0023】
(実施例3) 実施例1の(B−1)2ブトキシアルコールを(B−3)サラダ油に変えて他は実施例1と同じにした。液体成分への溶解度は0%であった。
【0024】
(比較例1)実施例1で得たポリメチルペンテン(A)単体のフィルムを用いた。(比較例2)25μm厚みの市販のPETフィルム表面に平均高低差0.5μm程度の凹凸処理を施した市販のフィルムを用いた。表1に各実施例、及び比較例の配合組成、層構成を示し、表2に上記各試験結果を示す。

【表1】


○:指紋の付着無し △:指紋の付着小程度 ×:指紋の付着中程度 ××:指紋の付着顕著

【0025】
表1から明らかなように、中間層に液体を保持した実施例1〜3のフィルムは液体層を含まない比較例1及び表面処理をしたPETフィルム(市販品)に比べて透明性が優れ、かつ指紋の付着が小さいことは明らかである。
これは実施例1〜3のフィルム表面にごく微量の溶液を存在することで指表面の指脂の移行を防ぐことができ、また水系の汚れをはじくからであると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【0026】
本発明の、中間層に液体を保持するフィルムを使用することで、タッチパネル式パソコン、携帯端末画面、家具、壁、ATM自動預け払い機の画面、テレビ画面、窓等の人の触れる場所の視認性を損なうことなく、操作時における指紋の付着を防止できる。従来の表面凹凸方式に比べて透明性が高いため、きわめて綿密な画像が供与される有機EL等、将来を予想展開される市場は大きく、工業的価値は極めて高い。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
表層(i)、中間層(ii)及びプラスチック層(iii)を含み、表層の厚さが5〜100μm、中間層の厚さが10〜1000μmの範囲にあり、表層(i)がポリメチルペンテンでありかつ湿油性を有することを特徴とする積層フィルム。
【請求項2】
前記中間層が沸点100℃以上のアルコール、ケトン、エーテル、高級脂肪酸、パラフィンからなる群から選ばれる1種以上の液体成分(B)を含むことを特徴とする請求項1に記載の積層フィルム。
【請求項3】
前記中間層がさらにエーテル系高分子化合物(C)を含むことを特徴とする請求項2に記載の積層フィルム。
【請求項4】
請求項1乃至3の積層フィルムを用いた防汚または防指紋フィルム。