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高機能フィルムの開発と応用

Development & Applications of Functional Films

★プラスチック全体の1/3を占めるプラスチックフィルム!
★ディスプレイ、タッチパネル、基板、LIB、振動発電、センサ、遮熱断熱、塗装レス加飾、ハイバリアなど多岐に亘る高機能フィルムを網羅!

商品概要

略称
高機能フィルム
商品 No.
bk7569
発刊日
2016年03月17日(木)
ISBN
978-4-7813-1146-3
体裁
B5判、303頁
価格
75,600円(税込)
発行
(株)シーエムシー出版
問い合わせ
bk7569
監修
金井俊孝 KT Polymer
著者
金井俊孝 KT Polymer
佐藤隆 日本ゼオン(株)
東條光峰 帝人デュポンフィルム(株)
鈴木利武 東洋紡(株)
佐々木靖 東洋紡(株)
黒岩晴信 東洋紡(株)
西睦夫 東洋紡(株)
馬場俊一郎 東洋紡(株)
小林正典 東洋紡(株)
荒川公平 ゼオンナノテクノロジー(株)
新宮公 新宮環境コンサルティング
多加谷明広 慶應義塾大学
黒瀬圭史 凸版印刷(株)
蛯名武雄 産業技術総合研究所
盤指豪 王子ホールディングス(株)
古賀大尚 大阪大学 
能木雅也 大阪大学 
板倉義雄 (株)タッチパネル研究所
魚津吉弘 三菱レイヨン(株)
藤掛英夫 東北大学
岡本敏 住友化学(株)
渡邊修 東レ(株)
石川真章 住友大阪セメント(株)
山本哲也 高知工科大学
永元公市 リンテック(株)
宋華平 日本大学
牧野久雄 高知工科大学
野本淳一 高知工科大学
大橋健寛 リンテック(株)
永縄智史 リンテック(株)
三浦高行 布施真空(株)
藤井憲太郎 ナイテック工業(株)
名木義幸 大日本印刷(株)
幾原志郎 (株)麗光
奥山哲雄 東洋紡(株)
長澤敦 (株)クラレ
石丸園子 東洋紡(株) 
中嶋宇史 東京理科大学
橋爪洋一郎 東京理科大学 
岡村総一郎 東京理科大学 
田村聡 (株)プライムポリマー
発刊にあたって
液晶ディスプレイはTVに本格的に使用され始めた2000年以降、大量生産と共に価格も安くなり、TV、PC、ナビ、スマホ等々、家電やIT関係機器に欠かせない存在になっている。現在も高精細化、コストダウン化など、多くの研究開発が行われている。

また、LEDはディスプレイのバックライトや照明だけでなく、LEDを使用したイルミネーションが世界各地で、夜の風景を一変させている。最近訪れたハウステンボスでは光きらめく夜の街を演出し、一方で樹脂基板フレキシブル有機EL照明パネルが“光るチューリップ”に変身し、約5,000個の有機EL照明パネルのチューリップの花弁が夜を彩っていた。

スマホの市場に大きな影響力を持つのが、Apple社のiPhoneだが、2018年に販売される予定のiPhone8の機種に有機ELが初めて搭載されることが報じられ、ディスプレイが液晶だけでなく、有機ELが今後本格的に使用されていく可能性が高くなった。寿命はLCDよりも短いが、高精細、バックライト不要、薄肉化が可能で、軽量化が期待できる。また、65インチの大型TVでも、LGより販売が開始された。今後の有機ELディスプレイの薄膜の特徴を生かした曲面形状やフレキシブルディスプレイ、さらに、面照明としてデザイン性を生かした用途に展開される可能性が考えられる。ディスプレイは多くの機能性フィルムが使用されているので、今後のディスプレイがどのようになっていくか、注目に値するところである。

2015年3月に機能性包装フィルム・容器の開発と応用の本を出版してから約1年が過ぎた。包装フィルムではバリア性を高め、さらなる賞味期限の延長は食品を無駄にしないための今後の重要な検討項目である。IT関連の機能性フィルムは、バリア性を包装用フィルム以上に高める必要のある用途が多く存在する。IT機器の高機能化、高性能化が進むにつれて、高放熱材料も重要性が増してきている。また、インジウムの枯渇や高騰化に伴い透明電極として使用されているITO代替の高透明導電材の技術開発が活発に行われている。また、加飾フィルムの開発が進むにつれて、自動車、家電製品、建材など様々な用途で成形品表面への機能付与が多様化し、近い将来自動車の塗装レス化も実現化しそうだ。

そこで、今回はIT、ディスプレイ、エレクトロニクス、加飾分野を中心にした機能性フィルムやその新規素材について、各分野でご活躍の専門家の方々に執筆をお願いした。本書と既刊の機能性包装フィルム・容器の2冊で機能性フィルム全体の技術動向を把握できるものと期待している。

2016年3月
監修 金井俊孝

(本書「はじめに」より)
書籍・DVDの内容
【総論編】
第1章 高機能性フィルムの最近の開発動向   (金井俊孝)
1 はじめに
2 最近のフィルム開発動向
3 機能性フィルム用途
3.1 自動車・モバイル用フィルム
3.1.1 セパレーター
3.1.2 ソフトパッケージ
3.1.3 コンデンサー用極薄フィルム
3.2 太陽電池用フィルム・シート
3.2.1 封止材
3.2.2 太陽電池用バックシート
3.3 包装用、医療用、加飾フィルム・シート
3.3.1 PE、PPの包装用延伸フィルム
3.3.2 バリアフィルム
3.3.3 高透明PPシート
3.3.4 加飾フィルム―自動車、家電、IT・スマホ、住設
3.3.5 易裂性ナイロンフィルム
3.3.6 医療用フィルム
3.3.7 コート、蒸着―PVDCコート(K-コート)、PVAコート、防曇性(冷凍食品)
3.3.8 チャック袋―易開封性、再利用
3.4 環境対応フィルム
3.4.1 PLAフィルム・シート
3.4.2 遮熱フィルム
3.5 IT・ディスプレイ用フィルム
3.5.1 位相差フィルム:斜め延伸フィルム
3.5.2 WVフィルム
3.5.3 タッチパネル用部材
3.5.4 有機無機ハイブリッド超バリアフィルム
3.5.5 有機ELディスプレイ
3.6 ウェアラブルデバイス用フィルム
4 高機能化技術(光学設計、表面制御)
4.1 光学評価・設計
4.2 微細表面凹凸制御
4.2.1 モスアイ構造
4.2.2 高精細表面技術および多層光学フィルム
4.2.3 クレーター構造
4.3 機能性材料
4.3.1 透明高分子材料
4.3.2 メタロセン触媒を使用した材料
4.3.3 ナノアロイ材料
5 おわりに

【第1編 高機能フィルムの開発戦略】
第2章 高機能フィルムの現状と将来展望   (佐藤隆)
1 はじめに
2 位相差フィルムの概要
2.1 液晶ディスプレイ
2.2 有機ELディスプレイ
2.3 タッチパネル
3 位相差フィルムの特性と機能
4 最近の話題と将来展望
4.1 新規延伸技術
4.2 サングラスリーダブル機能
5 おわりに

第3章 高機能ポリエステルフィルムの研究開発   (東條光峰)
1 はじめに
2 フレキシブルデバイス基板用PENフィルムの開発
2.1 PENフィルムの概要
2.2 光学特性
2.3 熱寸法安定性
2.4 表面改質技術
2.5 まとめ
3 難燃PET/PENフィルムの開発
3.1 新規難燃PETフィルム テイジンテトロンUFの開発
3.2 難燃化技術のPENフィルムへの応用:テオネックスQFの開発
3.3 まとめ

第4章 工業用機能性フィルムの事業戦略
(鈴木利武 / 佐々木靖 / 黒岩晴信 / 西睦夫 / 馬場俊一郎 / 小林正典)
1 はじめに  (鈴木利武)
2 超複屈折ポリエステルフィルム(SRF®)の開発  (佐々木靖)
2.1 概要
2.2 虹ムラ解消の原理
2.3 偏光板基材への応用
2.4 偏光解消フィルムとしての活用
2.5 2節のまとめ
3 工業用メカニカルリサイクルフィルム 「リシャイン®」の開発  (黒岩晴信)
3.1 概要
3.2 工業用メカニカルリサイクルフィルムとは
3.3 リシャイン®の用途
4 日用品外装ラベル用のポリエステル合成紙「カミシャイン®」の開発  (西睦夫)
4.1 概要
4.1.1 東洋紡のポリエステル合成紙
4.1.2 粘着ラベルの種類と必要特性
4.2 カミシャイン®の特長
4.3 4節のまとめ
5 太陽電池部材用PETフィルム「シャインビーム®」の開発   (馬場俊一郎)
5.1 概要
5.2 太陽電池部材用PETフィルム
5.2.1 耐加水分解PETフィルム
5.2.2 封止材(EVA)易接着フィルム
5.3 太陽電池部材用PETフィルムの特長
5.3.1 耐加水分解性
5.3.2 耐光性
5.4 5節のまとめ
6 二元蒸着ガスバリアフィルム「エコシアール®」   (小林正典)
6.1 ガスバリアフィルム
6.2 透明蒸着フィルム
6.3 二元蒸着「エコシアール®」
6.4 有機―無機複合化による機能性向上
6.5 6節のまとめ

【第2編 先端材料・先端技術・開発戦略】
第5章 単層カーボンナノチューブの高機能フイルムへの応用  (荒川公平)
1 はじめに
2 カーボンナノチューブキャパシタ開発プロジェクト(NEDOプロジェクト)成果
3 単層CNT融合新材料研究開発機構(TASC)の設立
3.1 SGCNTとゴムの複合材料
3.2 SGCNTと金属の複合材料
4 高機能フイルムへの展開の可能性
4.1 透明導電膜への応用
4.2 熱電変換素子の可能性
5 SGCNTの今後の展開

第6章 遮熱・断熱フィルム   (新宮公)
1 はじめに
2 遮熱方法と性能
2.1 窓フィルム・塗料の開発
2.2 可視光線透過率と光選択性
2.3 遮蔽係数とTvis
3 遮熱効果と断熱性
3.1 U値からの遮蔽性・断熱性の分類
3.2 遮熱と断熱の効果
4 遮熱/断熱フィルムにおける省エネ効果
4.1 省エネルギー効果
4.1.1 東京と大阪の効果比較
4.1.2 U値からの省エネ効果
4.1.3 東京と大阪の気候差
4.2 MRT
4.3 ガラスの違い
5 窓フィルムと遮蔽材料の比較
6 効果の実測(方法と実測値)
7 窓フィルムの注意点
7.1 熱割れ現象
7.2 長波長熱の増大(ほてり感の増加)
7.3 結露
8 まとめ

第7章 液晶ディスプレイのための光学ポリマーフィルムの複屈折制御・光拡散制御   (多加谷明広)
1 はじめに
2 光学ポリマーの複屈折
2.1 配向複屈折
2.2 光弾性複屈折
3 ゼロ・ゼロ複屈折ポリマーの設計・合成
3.1 ランダム共重合法
3.2 ゼロ・ゼロ複屈折ポリマーの設計
4 超複屈折フィルム
5 新規液晶ディスプレイ
6 おわりに

第8章 透明バリアフィルムの技術動向と今後の展開   (黒瀬圭史)
1 はじめに
2 バリアフィルムの材質
3 透明蒸着フィルムの製造法
3.1 基材
3.2 蒸着膜
3.3 蒸着方式
4 バリアフィルムの開発動向
4.1 高性能化―超ハイバリアフィルムと機能性バリアフィルムの開発動向について―
4.2 環境負荷低減の観点からの開発動向
5 おわりに

第9章 粘土膜のハイバリアフィルムへの応用と開発動向   (蛯名武雄)
1 粘土を主成分とする耐熱透明フィルム
2 透明耐熱ガスバリアフィルムの設計指針―ナノコンポジット化と多積層化
3 粘土を主成分とする耐熱透明フィルムへの柔軟性付与・透明性向上・ガスバリア性付与
4 粘土を主成分とする透明フィルムの開発事例
4.1 粘土を主成分とするフィルム
4.2 水熱処理による粘土のアスペクト比の増大とガスバリア性の向上
4.3 耐熱性高分子をバインダーとした粘土フィルム
4.4 耐熱有機カチオン粘土フィルム
4.5 粘土フィルムのその他の特性
5 耐熱性とガスバリア性の両立に向けて

第10章 セルロースナノファイバーフィルムの物性評価   (盤指豪)
1 はじめに
2 CNFの製造技術(リン酸化前処理)
3 CNFフィルムの物性評価
3.1 透明性および機械物性
3.2 熱物性
4 おわりに

第11章 ナノセルロースを用いた透明導電紙の開発   (古賀大尚 / 能木雅也)
1 はじめに
2 透明導電フィルムの研究開発動向
3 抄紙プロセスの応用による透明導電紙の開発
4 おわりに

【第3編 ディスプレイ】
第12章 静電容量式タッチパネル用光学フィルムの動向   (板倉義雄)
1 はじめに
2 導電フィルム
3 光学フィルム(1)
4 光学フィルム(2)
5 今後の技術動向&まとめ

第13章 光学用モスアイ型無反射フィルム  (魚津吉弘)
1 緒言
2 モスアイ型反射防止構造とその作製方法
3 アルミニウムの陽極酸化を利用したモスアイ金型の作製
4 光ナノインプリントによるモスアイ型反射防止フィルムの作製
5 モスアイ型反射防止フィルムの光学性能
6 おわりに

第14章 フレキシブルディスプレイ  (藤掛英夫)
1 情報化社会とディスプレイ
2 フレキシブルディスプレイの役割
3 デバイスの分類と動作原理
4 プラスチックフィルム基板
5 画素構造の作製技術
6 今後の展開

第15章 ガラス代替透明樹脂シート・フィルム  (岡本敏)
1 はじめに
2 カバーレンズの市場と樹脂比率
3 カバーレンズの樹脂化の課題と開発動向
3.1 カバーレンズに用いる場合の樹脂とガラスの比較
3.2 樹脂シートの高感度化(高誘電率化)
4 フレキシブルデバイスにおけるガラス代替の取り組み
4.1 ガラス代替ハイバリアフィルム
4.2 カバーガラス代替フィルム

第16章 2層カーボンナノチューブの透明導電フィルムへの応用展開について  (渡邊修)
1 はじめに
2 2層CNT
2.1 2層CNTの特徴
2.2 2層CNTの製造
2.3 2層CNTの分散
3 2層CNTの透明導電フィルムへの応用展開
3.1 2層CNT透明導電フィルムの製造技術
3.2 2層CNT透明導電フィルム
4 2層CNT透明導電フィルムの用途展開
4.1 各種デバイスの要求特性
4.2 電子ペーパー用途への展開
4.3 フレキシブルタッチパネル用途への展開
4.4 3D形状タッチスイッチ用途への展開
5 おわりに

第17章 高透明導電性金属メッシュフィルム  (石川真章)
1 はじめに
2 印刷法とメッキ法による金属メッシュフィルムの製造方法について
2.1 触媒含有インクについて
2.2 下地層について
2.3 印刷方法
2.4 メッキ方法
3 印刷法とメッキ法による金属メッシュフィルムの特性
4 電磁波シールドフィルムの設計
5 最後に

第18章 ポリマー基板上酸化亜鉛透明導電膜:多層成膜技術と薄膜物性の特長
(山本哲也 / 永元公市 / 宋華平 / 牧野久雄 / 野本淳一)
1 はじめに
2 成膜法
2.1 反応性プラズマ蒸着法とガラス基板(基板温度200℃)上GZO 薄膜の特長
2.2 低温成膜設計
3 電気特性
4 光学特性
5 曲げ特性
6 おわりに

第19章 フレキシブル有機LED用ハイガスバリアフィルム  (大橋健寛 / 永縄智史)
1 はじめに
2 ガスバリアフィルムの一般要求性能
2.1 ガスバリア性能
2.2 ハイガスバリアフィルム
2.3 光学特性
2.4 耐久性
2.5 屈曲性
3 ガスバリアフィルムの欠陥管理方法
4 おわりに

【第4編 加飾フィルム(塗装レス)】
第20章 自動車車体の塗装ラインにおけるWet工法からDry工法への開発  (三浦高行)
1 はじめに
2 TOM工法(Three dimension Overlay Method)
2.1 基本構造
2.2 プロセス
2.3 TOM工法の特徴
2.4 実用化例(自動車内・外装品)
3 使用される表皮材(フィルム)
3.1 構成
3.2 形体
3.2.1 貼合方式
3.2.2 転写方式
3.2.3 昇華方式
4 位置付
5 Neo-TOM工法
5.1 装置
5.2 プロセスⅠ ― 車体ルーフ
5.3 プロセスⅡ― ドアー・ボンネット等
5.4 イメージ写真
5.5 Neo-TOM工法の特徴
6 おわりに

第21章 機能 (加飾)フィルムによる成形品への機能(加飾)付与  (藤井憲太郎)
1 はじめに
2 機能性フィルム
2.1 機能性フィルム
2.1.1 素材自体が機能性を有するフィルム
2.1.2 特殊な製法により機能性を有するフィルム
2.1.3 フィルム表面を後加工で機能性を持たせたもの
2.1.4 積層することで機能性を有するフィルム
2.1.5 機能性フィルムとしての転写フィルム・IMLフィルム
2.2 転写フィルムの基本構成
2.2.1 基体シート
2.2.2 機能層1
2.2.3 機能層2
2.2.4 加飾層
2.2.5 接着層
2.3 機能フィルムに組み込める機能性(成形品への機能性付与)
2.3.1 ハードコート性
2.3.2 スクラッチリペア性
2.3.3 耐指紋性
2.3.4 ハーフミラー性
2.3.5 抗菌性・抗ウィルス性
2.3.6 帯電防止性
3 加工方法
3.1 機能性(加飾)フィルムを3次曲面をもった成形品に貼り合わせる方法
3.2 真空成形の応用
3.3 圧空成形の応用
3.4 真空(エアロ)プレス転写機
3.5 真空圧空成形の応用および成形機の改良
3.6 パッド転写(アップダウン転写)
3.7 成形同時法(Nissha-IMD・IML)
3.7.1 成形同時転写法のプロセス
3.7.2 箔送り、位置決め
3.7.3 箔クランプ
3.7.4 加熱・キャビティ減圧(真空成形)
3.7.5 インジェクション
3.7.6 型開・取り出し
3.8 IMLのプロセス

第22章 プラスチック加飾フィルムの開発  (名木義幸)
1 はじめに
2 グラビア印刷
3 プラスチック加飾工法
3.1 水圧転写工法
3.2 インモールド転写工法
3.3 サーモジェクト工法
3.4 インサート工法
4 フィルム工法で表現される意匠
4.1 金属調表現
4.1.1 グラビア印刷による金属調意匠表現
4.1.2 フィルム蒸着による金属調意匠表現
4.1.3 凹凸賦型金属意匠
4.2 木目調意匠
4.2.1 天然木照りの表現
4.2.2 天然木導管の表現
4.3 幾何学、カーボン調意匠
5 機能の付与
6 おわりに

【第5編 エレクトロニクス】
第23章 エレクトロニクス用フィルム基材の表面加工  (幾原志郎)
1 はじめに
2 タッチパネル向け裏面ハードコート
2.1 摩擦係数
2.2 ハードコートからのガスの発生
3 ITO フィルム用光学薄膜
3.1 光学薄膜層の表面粗さ
4 ハイバリアフィルム用アンカーコート
5 エレクトロニクス用フィルム基材の表面加工の応用
6 おわりに

第24章 低線膨張ポリイミドを用いたエレクトロニクス用フィルムの開発  (奥山哲雄)
1 はじめに
2 フレキシブル基板としてのXENOMAX®
3 フレキシブルデバイス作製の方法概観
4 PITAT の紹介
5 センサー作製例にみるフレキシブル基板の利用
6 おわりに

第25章 LED 照明向け賦形フィルム レジェンダ®   (長澤敦)
1 はじめに
2 スタンパ
3 賦形フィルム「レジェンダ」
3.1 高速成形
3.2 賦形率
4 「レジェンダ」のLED 照明への展開
5 「レジェンダ」の3 次元フォーミング
6 おわりに

第26章 着るセンサー  (石丸園子)
1 はじめに
2 導電性銀ペースト
3 フィルム状機能素材“COCOMI(心美)TM”
4 心電図計測
5 「心理・生理計測技術」を活用した応用
6 おわりに

第27章 圧電性高分子材料を用いた振動発電エナジーハーベスト (中嶋宇史 / 橋爪洋一郎 / 岡村総一郎)
1 はじめに
2 圧電性高分子
2.1 圧電性とは
2.2 発電可能な高分子材料
2.3 ポリフッ化ビニリデン
3 振動発電特性
3.1 発電量の見積もり
3.2 床発電システム
3.3 引張発電
4 おわりに

第28章 二軸延伸PPフィルムの微細表面凹凸制御  (田村聡)
1 はじめに
2 表面凹凸形成機構の解析
3 製膜条件による凹凸構造制御
4 樹脂性状による表面凹凸構造の制御
5 おわりに

 
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