JPH01264124A - メンブレンスイッチ用フイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、可撓性を有するメンブレンスイッチ用フィル
ムに関し、更に詳しくは寸法安定性、加工後の平面性が
良好な生産性に優れたメンブレンスイッチ用フィルムに
関する。

（従来の技術） メンブレンスイッチとは、スペーサを介在した２つの基
体フィルムの対向する面にそれぞれ相対する接点（電極
）を配置してなるものであり、押下することにより、普
通、絶縁のスイッチ作用が容易にできるものであり、電
卓、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等のキ
ーボードスイッチとして、或いはテレビジョン、ＶＴＲ
・各種リモートコントロール、複写機、ファクシミリ等
のパネルスイッチとして、或いは音響機器、電気製品の
パネルスイッチどして広く用いられている。

また、その他通信機、計測機、制御機器等にもメンブレ
ンスイッチが広く用いられている。

・このメンブレンスイッチは、その構造上の特徴から薄
形化が可能であり、また接点部を密封し易いことから防
塵、防滴構造も可能であり、このメンブレンスイッチを
使用することによって商品のコンパクト化、信鯨性の向
上環が図られている。

このメンブレンスイッチは、押下げの繰り返しによりス
イッチ作用を行うものであるから、その基体フィルムに
は、可撓性が要求される。メンブレンスイッチの製造に
は、従来よりポリエチレンテレフタレートフィルムが多
（用いられ、そのフィルムの片面に導電性の塗料で回路
を印刷し、印刷面を向かい合わせスペーサとなる絶縁物
を介在させて貼り合わせる方法等が採用されている。ポ
リエチレンテレフタレートフィルムの表面に導電性の回
路を印刷するには、導電性の銀ペーストをまず印刷し、
乾燥固化させた後、印刷部を覆うように導電性カーボン
ペーストを印刷するという方法が一般に採られている。

（発明が解決しようとする課題） 上述した銀ペーストを用いた印刷後の乾燥固化は１５０
°Ｃ前後の高温で数分〜１時間程度熱処理す乏ことによ
って行われている。この場合に基体フィルムの熱収縮率
が大きいと加熱によりフィルムが収縮して寸法変化を起
こしたり部分的な収縮差により、平面性が損なわれるこ
とによって印刷パターンが変形し、乾燥固化後に印刷さ
れるカーボンペーストの印刷パターンとの間にずれが生
じるという問題がある。また、印刷面を向かい合わせて
貼り合わせる時にもずれが生じていた。

このような寸法変化を避けるために、銀ペースト印刷前
にあらかじめフィルムを高温熱処理する手段や、銀ペー
スト印刷後の乾燥固化を低温で長時間かけて行う手段が
とられているが、いずれも生産性が著しく低下するとい
う問題があり上記問題点の解決策とはなっていない。

また、銀ペースト印刷後の乾燥固化時にポリエチレンテ
レフタレートフィルム表面にオリゴマーが生じ、フィル
ムの透明性及び外観が低下し、銀ペーストの接着性も悪
くなるため、フィルム表面のオリゴマーを一枚一枚ふき
とる作業が必要となり生産性の面で問題があった。

本発明の目的はかかる従来のメンブレンスイッチ用フィ
ルムの問題点を解消し、可撓性、寸法安定性及び生産性
に優れたメンブレンスイッチ用フィルムを提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 本発明者は、寸法安定性、可撓性及び加工後の平面性に
優れたフィルムに関し鋭意検討した結果、二軸配向ポリ
エーテルケトン樹脂フィルムを用い、熱収縮率とヤング
率を調整することにより上記目的を達成できることを知
見し、本発明に到達したものである。

即ち、本発明は、縦方向及び横方向のＦ−５値が共に１
１　ｋｇ　／　ｍｍ　”以上であり、かつ、１２０℃で
の熱収縮率が１％以下である二軸配向ポリエーテルケト
ン樹脂フィルムを用いたことを特徴とするメンブレンス
イッチ用フィルムである。

本発明における熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂は、下
記の構成単位 （ここで、ｍは０または１である） を単独で、また該単位と他の構成単位からなるポリマー
である。

この他の構成単位としては、例えば 等が挙げられる。上記構成単位において、Ａは直接結合
、酸素、−ｓｏ、−，−ｃｏ−または二価の低級脂肪族
炭化水素基であり、ＱおよびＱ′は同一であっても相違
してもよく、−ＣＯ−または−ＳＯ□−であり、ｎは０
または１である。これらポリマーは、特公昭６０−３２
６４２号公報。

特公昭６１−１０４８６号公報、特開昭５７−１３７１
１６号公報等に記載されている。代表的なポリマーとし
ては、構成単位 からなるポリマー（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）
が挙げられる。

熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂には、流動性改良など
の目的でポリアリーレンポリエーテル、ポリスルホン、
ボリアリレートポリエステル、ポリカーボネート等の樹
脂をブレンドしても良（、また滑剤、安定剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤等の如き添加剤を含有させても良い。

熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂は、上述の通り、それ
自体公知であり、且つそれ自体公知の方法で製造するこ
とができる。

上記熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂は、見かけの溶融
粘度が温度３８０°Ｃ１見かけの剪断速度２００ｓｅｃ
　”の条件下で、５００ポイズ〜１００００ポイズ、更
には１０００ボイズ〜５ｏｏｏボイズの範囲にあるもの
が、制膜性、フィルム特性の点から好ましい。

本発明に用いられるポリエーテルケトン樹脂フィルムは
二軸配向されたものであり、縦方向および横方向のＦ−
５値が１１　ｋｇ　／　ｍｍ　”以上、好ましくは１２
ｋｇ／胴２以上、更に好ましくは１３ｋｇ／口２以上で
あることが必要である。１１ｋｇ／ｍｍ”未満では可撓
性が低くなり、繰り返し使用することにより形状変化を
おこし、押下していない時にも上部接点と下部接点が接
触してしまう。

更に、フィルムの１２０°Ｃで３０分間加熱したときの
熱収縮率は１％以下であることが必要である。

尚、好ましくは１５０°Ｃで３０分間加熱したときの熱
収縮率が１％以下、更に好ましくは、１８０°Ｃで３０
分間加熱したときの熱収縮率が１％以下である。

１２０°Ｃでの熱収縮率が１％を越えると銀ペーストを
印刷した後、乾燥固化させるとき基体フィルムの収縮が
大きすぎて、カーボンペーストの印刷とのずれが生じた
り、基体フィルムにしわが入ったりして平面性が極めて
悪（なる。高温での熱収縮率が小さい程、高温、短時間
で乾燥固化処理することができ、生産性も高まる。なお
、ポリエーテルケトン樹脂フィルムの場合、熱処理時の
オリゴマーの発生量は、ポリエチレンテレフタレートフ
ィルムに比べ、１／３〜１１５と極めて小さく、１８０
〜２００℃での乾燥固化後、基体フィルムの表面には実
用上問題となるオリゴマーの発生は認められない。

本発明のメンブレンスイッチ用フィルムを得るには、縦
方向の延伸倍率を２．５倍以上、横方向の延伸倍率を２
．５倍以上にして二軸延伸を行えばよい。二軸延伸する
方法としては、同時二輪延伸、逐次２軸延伸のいずれで
も良い。

例えば、融点（Ｔｍ　：　℃）　＋３０°ＣないしくＴ
ｍ＋９０）℃の温度で熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂
を溶融押出して未延伸フィルムを得、該未延伸フィルム
を一軸方向（縦方向又は横方向）に（Ｔｇ−１０）〜（
Ｔ　ｇ　＋４５）　℃の温度（但し、Ｔｇ：ポリエーテ
ルケトン樹脂のガラス転移温度）で１．５倍以上、特に
２．５倍以上で延伸し、次いで上記延伸方向と直角方向
（−段目延伸が縦方向の場合には、二段目延伸は横方向
となる）に（Ｔ　ｇ　＋１０）〜（Ｔ　ｇ　＋４０）　
”Ｃの温度で２．５〜５．０倍の倍率で延伸することで
製造できる。この場合、面積延伸倍率は４倍以上、更に
は６倍以上にするのが好ましい。

更に、二軸配向フィルムは（Ｔ　ｇ　＋７０）　’ｔ、
−Ｔｍ（°Ｃ）の温度で熱固定すればよい。例えばポリ
エーテルエーテルケトンフィルムについては２００〜３
５０°Ｃで熱固定することが好ましい。熱固定時間は例
えば１〜１２０秒である。

本発明に用いられるフィルムは、フィルム表面に多数の
微細な突起を有している。これらの突起は熱可塑性ポリ
エーテルケトン樹脂中に分散する不活性固体微粒子に由
来する。不活性固体微粒子は、外部添加微粒子でも内部
生成微粒子でもよくまた、例えば有機酸の金属塩、無機
物、特殊な樹脂などでもよい。好ましい不活性固体粒子
（Ａ）としては、■炭酸カルシウム、■二酸化ケイ素（
水和物、ケイ藻士、ケイ砂、石英等を含む）、アルミナ
、■Ｓｉｎ、分を３０重量％以上含有するケイ酸塩（例
えば非晶質或は結晶質の粘土鉱物、アルミノシリケート
化合物（焼成物や水和物を含む）、温石綿、シルコシ、
フライアッシュ等）、■Ｍｇ、Ｚｎ、Ｚｒ及びＴｉの酸
化物、■Ｃａ及びＢａの硫酸塩、■Ｌｉ、Ｎａ及びＣａ
のリン酸塩（１水素塩や２水素塩を含む）、■Ｌｉ、Ｎ
ａ及びＫの安臭香酸塩、■Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ及びＭｎの
テレフタル酸塩、＠＋Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ。

Ｃｄ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉのチタン
酸塩、■Ｂａ及びＰｂのクロム酸塩、■炭素（例えばカ
ーボンブラック、グラファイト等）、■ガラス（例えば
ガラス粉、ガラスピーズ等）、０Ｍ　ｇ　ＣＯ３、＠ホ
タル石、＠　Ｚ　ｎ　Ｓ及びＯシリコーン樹脂が例示さ
れる。

好ましいものとして、無水ケイ酸、含水ケイ酸。

酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム（焼成物。

水和物等を含む）、燐酸１リチウム、燐酸３リチウム、
燐酸ナトリウム、燐酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化
チタン、安息香酸リチウム、これらの化合物の複塩（水
和物を含む）、ガラス粉、粘土（カオリン、ベントナイ
ト、白土等を含む）。

タルク、ケイ藻土、シリコーン樹脂等が例示される。か
かる不活性微粒子の中でも特に外部添加粒子が、表面が
平坦で滑り性、取り扱い性の良いフィルムが得られる点
で好ましい。特に好ましいものとしては球状シリカ、球
状シリコーン樹脂粒子又はこれらの粒子と他の不活性粒
子との混合物を例示することができる。不活性固体粒子
の平均粒径は、通常、０．０１〜３μｍであり、好まし
くは０゜０５〜２μｍ１より好ましくは０．１〜１．５
μｍである。また、これらの不活性固体粒子の含有量は
表面粗さＲａが０．００５〜０．１　ｔｔ　ｍ、好まし
くは０．０１〜０．０５ｐｍ、さらに好ましくは０．０
０１〜０．０３μｍとなるように調整して添加すればよ
く、通常、熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂に対しｏ、
ｏｏｓ〜１重量％であるが、０．０１〜１重量％、更に
は０．０１〜０．５重量％、特に０．０５〜０．３重量
％が好ましい。

なお、゛上記の不活性固体粒子のうち、平均粒径が０．
０５〜４μｍ、粒径比（長径／短径）が１．０〜１．２
である球状シリカ微粒子を、含有量が０．０１〜３．０
重量％となるように、単独又は上記の他の不活性固体粒
子と混合して、熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂に分散
含有さ“せた場合、あるいは、平均粒径が０．０１〜４
　μｍ、　ｆ　＝Ｖ／Ｄ”　　（ココテ、■は粒子の平
均体積（μｍ”）、［）は粒子の平均最大粒径（μｍ）
を示す）で定義される体積形状係数＜ｒ＞が０．４〜π
／６であり、一般式Ｒｘ５ｉ０２−Ｘ、□　（ここで、
Ｒは炭素数１〜７の炭化水素基、Ｘは１〜１．２である
）で表わされるシリコーン樹脂微粒子を含有量が０．０
０５〜３．０重量％となるように単独又は上記の他の不
活性固体粒子と混合して、熱可塑性ポリエーテルケトン
樹脂に分散含有させた場合は、球状シリカ微粒子、シリ
コーン樹脂微粒子とポリエーテルケトン樹脂との親和性
が大きいため、二軸配向を行った際に粒子周辺にボイド
が発生する頻度が少なく、電気絶縁性の良好なフィルム
とすることができるので、特に好適である。この場合、
球状シリカ徽粒子については、下記式で表わされる相対
標準偏差が０．５以下であるものが好ましい。

相対標準偏差＝ シリコーン樹脂微粒子については、下記式で表わされる
粒度分布比（γ）が１〜１．４であることが望ましい。

γ＝　Ｄ　ｚｓ／　Ｄ〒。

ここで球状シリカ粒子は、実質的に球状であり、その粒
度分布がシャープなものであり、単分散に近いものであ
ることが好ましく、その製造方法、その他に何ら限定さ
れるものではない。例えば、球状シリカ粒子は、オルト
ケイ酸エチル（ＳｉＣＯＣ２Ｈ５）　４）の加水分解か
ら含水シリカ（Ｓ　ｉ　　（ＯＨ）　４　）単うｔ数球
をつくり、更にこの含水シリカ単分散法を脱水化処理し
てシリカ結合（＝Ｓ　ｉ　−０−３ｉ　＝）を三次元的
に成長させることで製造できる（日本化学会誌８１．ｍ
９．Ｐ。

１５０３）。

Ｓ　ｉ　　Ｃ０Ｃｚ　Ｈｓ　）　４　＋４Ｈｚ　Ｏ”Ｓ
　ｉ　　（ＯＨ）　４　＋　４０ｚ　Ｈ５０Ｈｉｓ　１
−ＯＨ＋ＨＯ−３ｉ　Ｅ →ミＳ　ｉ　−０−３ｉ　＝＋）ｌｘ　Ｏ一方、球状の
シリコン樹脂は、実質的に球状でありその粒度分布がシ
ャーニブなものであり、単分散に近いものであるこ・と
が好ましく、その製造、その他に何ら限定されるもので
はない。球状のシリコーン樹脂微粒子、は、下記式（Ａ
）ＲＸ　　Ｓ　ｉ　０２−ｘｙｚ　　　・・・−（Ａ）
上記式＜Ａ）におけるＲは炭素￥ｙ、１〜７の炭化水素
基であり、例えば炭素数１〜７のアルキル基。

フェニル基、あるいはトリル基が好ましい。炭素数１〜
７のアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であっても
よく、例えばメチル、エチル、　　ｎ　−プロピル、　
１ｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、　１ｓｏ−ブチル、　
ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル。

ｎ−ヘプチル等をあげることができる。

これらのうち、Ｒとしてはメチルおよびフェニルが好ま
しく、就中メチルが特に好ましい。

上記式（Ａ）におけるＸは１〜１．２の数である。

上記式（Ａ）においてＸが１であるとき、上記式（Ａ）
は、下記式（Ａ）−１ Ｒ３ｉ０１．ｓ・・・・・・（Ａ）−１〔ここで、Ｒの
定義は上記に同じである。　　　　］で表わすことがで
きる。

上記式（Ａ）−１の組成は、シリコン樹脂の三次元重合
体鎖構造における下記構造部分：−０−３ｉ−０− に由来するものである。

また、上記式（Ａ）においてＸが１．２であるとき、上
記式（Ａ）は下記式（Ａ）−２ Ｒ１，ｚ　Ｓ　ｊ　０１．４　　　・・・・・・（Ａ）
−２で表わされることができる。

上記式（Ａ）−２の組成は、上記（Ａ）−１の構造０．
８モルと下記式（Ａ）′ Ｒ２５ｉＯ・・・・・・（Ａ）′ で表わされる構造０．２モルとから成ると理解すること
、ができる。　　。

上記式（Ａ）′はシリコン樹脂の三次元重合体鎖におけ
る下記構造部分 −０−３ｉ−０− に由来する。

以上の説明から理解されるように、上記式（Ａ）の組成
は、例えば上記式（Ａ）−１構造のみから実質的になる
か、あるいは上記式（Ａ）−１の構造と上記式（Ａ）−
２の構造が適当な割合でランダムに結合した状態で共存
する構造から成ることがわかる。

球状のシリコン樹脂粒子は、好ましくは上記式（Ａ）に
おいて、Ｘが１〜１．１の間の値を有する。

このシリコン樹脂粒子は、例えば、下記式％式％） で表わされるトリアルコキシシランまたはこの部分加水
分解縮合物を、アンモニアあるいはメチルアミン、ジメ
チルアミン、エチレンジアミン等の如きアミンの存在下
、撹拌下に、加水分解および縮合せしめることによって
製造できる。上記出発原料を使用する上記方法によれば
、上記式（Ａ）−１で表わされる組成を持つシリコン樹
脂粒子を製造することができる。

Ｒ，Ｓｉ　　（ＯＲ’　）ｚ で表わされるジアルキコキシシランを上記トリアルコキ
シシランと一緒に併用し、上記方法に従えば、上記式（
Ａ）−２で表わされる組成を持つシリコン樹脂粒子を製
造することができる。

これらの不活性固体微粒子をポリエーテルケトン樹脂と
緊密に混合するには、これらの微粒子をポリエーテルケ
トン樹脂の重合前又は重合釜中で、重合終了後ペレタイ
ズするとき押出機中で、あるいはシート状に溶融押出し
する際押出機中で、該ポリエーテルケトン樹脂と十分に
混練すればよい。

なお、本発明における種々の物性値、及び特性は以下の
如くして測定されたものであり、かつ定義される。

（１）Ｆ−５値 フィルムを試料幅１０ｎ、長さ１５ｃｍに切出し、チャ
ック間１００龍にして、引張速度１００＋ｎ／分、チャ
ート速度１００ｍ／分の条件でインストロンタイプの万
能引張試験装置にて引張り、得られた荷重−伸び曲線か
ら５％引張時の応力より求める。

（２）熱収縮率 短面状フィルムの標点間を３０ｃｍとし、熱風循環型オ
ーブンに３０分間保持してから室温にもどし、この前後
の寸法変化により求める。

さらに、メンブレンスイッチに加工した後の特性評価は
下記の如〈実施した。

（３）可撓性 メンブレンスイッチとしてくり返し押下するテストを実
施していない時の絶縁抵抗が１００ＭΩ以下になる（即
ち、押下していない時にも上部接点と下部接点とが接触
しやすくなり、絶縁が悪くなる）時のくり返り押下回数
を求めた。

通常１００万回以上が良好と゛されている。

（４）加工後平面性 メンブレンスイッチ用フィルムの加工工程中には種々の
基体フィルムが加熱される工程も含まれており、使用す
る基体フィルムによっては加工工程で変形を起こし、平
面性も悪くなることもある。

下記の如くメンブレンスイッチとしての製品化後に、そ
の平面性を目印で評価した。

○・・・・・・平面性が良好。

Δ・・・・・・平面性はやや悪いが、美観を損ねるほど
ではなく製品化可能。

×・・・・・・平面性が悪く、美観を損ね、製品化でき
ない。

（実施例） 以下、実施例により本発明を更に詳述する。

実施例１ 熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂（ｌｃｔ社製；ポリエ
ーテルエーテルケトン３８０Ｇ）に平均粒径０．８μの
球状シリカ粒子を０．２５Ｗ　ｔ％添加し混合後押出機
により３８０℃で押出し、８０℃の温度に保持したキャ
スティングドラム上にキャストし、得られた未延伸フィ
ルムを縦方向に１６０℃で２．９倍に延伸し更にテンタ
ーに供給し横方向に１６０℃で延伸し、ひきつづき３２
５℃で熱固定し厚さ７５μｍの二軸配向フィルムを得た
。得られたフィルムの特性は第１表に示す通りであった
。

この二軸配向フィルムを、基体フィルムとしてその表面
に金属塩を含む導電性の市販接点用ベースｌ−Ｆ’ｒＵ
−４０（株式会社アサヒ化学研究所製）を塗布し１５０
℃で乾燥固化後、接点及び端子を形成した。更にスペー
サを介して、上記接点が相対するように基体フィルムを
接着剤にて積層し、メンブレンスイッチを得た。得られ
たメンブレンスイッチの可撓性、加工後平面性を第１表
に示す。

実施例２〜５　比較例１〜３ 二軸延伸の延伸倍率及び延伸後の熱固定温度を第１表に
示すように変更した以外は実施例１と同様に行った。フ
ィルムの特性及びメンブレンスイッチの可撓性、加工後
平面性を第１表に示す。

比較例４ ポリエチレンテレフタレートポリマーを２８０°Ｃで溶
融押出しを２０℃の温度に保持したキャスティングドラ
ム上にキャストし、得られた未延伸フィルムを９０℃で
縦方向に３．４倍に延伸し、更にテンターに供給し横方
向に３．６倍に延伸し、ひきつづき２００℃で熱固定し
、厚さ７５μｍの二軸配向フィルムをえた。メンブレン
スイッチは実施例１と同様の方法で作成した。その結果
を第１表に示した。

（本頁、以下余白） 以上の結果からも明らかなように、本発明のメンブレン
スイッチ用フィルムを用いた場合（実施例１〜５）には
、可撓性及び加工後平面性が良好であるが、本発明の範
囲外（比較例１〜４）では、可撓性が低いかまたは加工
後平面性が不良であり満足な結果が得られない。

（発明の効果） 本発明によれば、可撓性及び加工後平面性に優れたメン
ブレンスイッチ用フィルムを提供することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 縦方向及び横方向のＦ−５値が、共に１１ｋｇ／ｍｍ＾
   ２以上であり、かつ、１２０℃での熱収縮率が１％以下
   である二軸配向ポリエーテルケトン樹脂フィルムを用い
   たことを特徴とするメンブレンスイッチ用フィルム。