JP2001079980A - 表面硬質透明シートとその製造方法 - Google Patents
表面硬質透明シートとその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高硬度、高い透明度、表面強靱で耐屈曲性（亀
裂と剥離現象）に優れる表面硬質透明シート及びその製
造方法を提供する 【解決手段】透明な基体にポリエチレングリコールを含
有する二酸化珪素薄膜を被覆してなる表面硬質透明シー
ト；テトラアルコキシシラン及びトリアルコキシシラン
からなる群から選ばれる少なくとも１種の多官能アルコ
キシシランにポリエチレングリコールを添加してなるヒ
ドロゾル液を透明な基体に塗布し、加熱することを特徴
とする表面硬質透明シートの製造方法。
裂と剥離現象）に優れる表面硬質透明シート及びその製
造方法を提供する 【解決手段】透明な基体にポリエチレングリコールを含
有する二酸化珪素薄膜を被覆してなる表面硬質透明シー
ト；テトラアルコキシシラン及びトリアルコキシシラン
からなる群から選ばれる少なくとも１種の多官能アルコ
キシシランにポリエチレングリコールを添加してなるヒ
ドロゾル液を透明な基体に塗布し、加熱することを特徴
とする表面硬質透明シートの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面硬質透明シー
トとその製造方法に関する。
トとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】透明樹脂フィルムの表面を硬質化した、
表面硬質透明フイルム（通称ハードコートフイルムと言
い、以下「ＨＣフイルム」と呼ぶ）は、種々の用途に使
われている。要求される硬質特性は用途に応じて変わ
り、硬度の向上は勿論であるが、その他に透明性、耐久
性（耐摩耗性、耐クラック性、フイルム基板との密着性
等）においてより厳しい要求がよせられている。これま
でに硬質化の手段としては、一般に熱硬化又は紫外線硬
化性のアクリル系、エポキシ系、ウレタン系又はシリコ
ーン系の樹脂がコーティングされている。これらの樹脂
による硬化フイルムは例えば、パソコン等の入力機器で
あるタッチパネル用フィルム基板として使用されている
が、しかしより高い透明性を求められると、自ずから限
界があるのでそれに答えられなくなってきていること
と、特に携帯型の情報端末機器のタッチパネルでは、ペ
ン入力の方式のタッチパネルが多くなっており、該基板
フィルムにより強い印圧が加わるために、これら樹脂に
よるＨＣフイルムでは満足されなくなってきている。
表面硬質透明フイルム（通称ハードコートフイルムと言
い、以下「ＨＣフイルム」と呼ぶ）は、種々の用途に使
われている。要求される硬質特性は用途に応じて変わ
り、硬度の向上は勿論であるが、その他に透明性、耐久
性（耐摩耗性、耐クラック性、フイルム基板との密着性
等）においてより厳しい要求がよせられている。これま
でに硬質化の手段としては、一般に熱硬化又は紫外線硬
化性のアクリル系、エポキシ系、ウレタン系又はシリコ
ーン系の樹脂がコーティングされている。これらの樹脂
による硬化フイルムは例えば、パソコン等の入力機器で
あるタッチパネル用フィルム基板として使用されている
が、しかしより高い透明性を求められると、自ずから限
界があるのでそれに答えられなくなってきていること
と、特に携帯型の情報端末機器のタッチパネルでは、ペ
ン入力の方式のタッチパネルが多くなっており、該基板
フィルムにより強い印圧が加わるために、これら樹脂に
よるＨＣフイルムでは満足されなくなってきている。
【０００３】より高い透明性とより高い硬度を目的にし
た手段としたものに二酸化ケイ素の薄膜を設ける方法が
ある。この具体的方法は二酸化ケイ素を蒸着する方法、
二酸化ケイ素を前記樹脂に分散させる方法、ポリシラザ
ンを化学的に分解して二酸化ケイ素膜を形成する方法、
トリ又はテトラアルコキシシランを使ってゾル−ゲル法
によって二酸化ケイ素に変えて膜を形成する方法、更に
これにコロイダルシリカを添加して同様にゾル−ゲル法
によってシリカ粉体を含有する二酸化ケイ素膜を形成す
る方法がある。
た手段としたものに二酸化ケイ素の薄膜を設ける方法が
ある。この具体的方法は二酸化ケイ素を蒸着する方法、
二酸化ケイ素を前記樹脂に分散させる方法、ポリシラザ
ンを化学的に分解して二酸化ケイ素膜を形成する方法、
トリ又はテトラアルコキシシランを使ってゾル−ゲル法
によって二酸化ケイ素に変えて膜を形成する方法、更に
これにコロイダルシリカを添加して同様にゾル−ゲル法
によってシリカ粉体を含有する二酸化ケイ素膜を形成す
る方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
は、別の問題が発生している。基体が樹脂フイルムであ
る場合に、密着力が十分でないこと、あまりにも硬度が
高くなるために、屈曲して使用するような場合に亀裂が
入り易いこと。更に温度変化によって該フイルム自体が
伸縮して、その結果亀裂とか剥離といった現象が発生し
易いこと等である。亀裂については、極めて微細でも、
一挙に透明性の低下に繋がる。
は、別の問題が発生している。基体が樹脂フイルムであ
る場合に、密着力が十分でないこと、あまりにも硬度が
高くなるために、屈曲して使用するような場合に亀裂が
入り易いこと。更に温度変化によって該フイルム自体が
伸縮して、その結果亀裂とか剥離といった現象が発生し
易いこと等である。亀裂については、極めて微細でも、
一挙に透明性の低下に繋がる。
【０００５】本発明は、高硬度、高い透明度、耐屈曲性
（亀裂と剥離現象）、より表面強靱であるシート及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
（亀裂と剥離現象）、より表面強靱であるシート及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の１．〜
４．に関する。 １． 透明な基体にポリエチレングリコールを含有する
二酸化珪素薄膜を被覆してなる表面硬質透明シート。 ２． テトラアルコキシシラン及びトリアルコキシシラ
ンからなる群から選ばれる少なくとも１種の多官能アル
コキシシランにポリエチレングリコールを添加してなる
ヒドロゾル液を透明な基体に塗布し、加熱することを特
徴とする表面硬質透明シートの製造方法。 ３． 多官能アルコキシシランがテトラアルコキシシラ
ン及びトリアルコキシシランを含有することを特徴とす
る請求項２に記載の表面硬質透明シートの製造方法。 ４． 前記ポリエチレングリコールが分子量３００〜１
００００である請求項２又は３に記載の表面硬質透明シ
ートの製造方法。
４．に関する。 １． 透明な基体にポリエチレングリコールを含有する
二酸化珪素薄膜を被覆してなる表面硬質透明シート。 ２． テトラアルコキシシラン及びトリアルコキシシラ
ンからなる群から選ばれる少なくとも１種の多官能アル
コキシシランにポリエチレングリコールを添加してなる
ヒドロゾル液を透明な基体に塗布し、加熱することを特
徴とする表面硬質透明シートの製造方法。 ３． 多官能アルコキシシランがテトラアルコキシシラ
ン及びトリアルコキシシランを含有することを特徴とす
る請求項２に記載の表面硬質透明シートの製造方法。 ４． 前記ポリエチレングリコールが分子量３００〜１
００００である請求項２又は３に記載の表面硬質透明シ
ートの製造方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明において、二酸化ケイ素薄
膜が適用される基体の材質としては、ポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポ
リカーボネート、ポリエーテルスルホン、非晶性環状ポ
リオレフィン、ポリメチルメタアクリレート、ポリアリ
レート、ポリフェニレンスルフィド、脂肪族ポリアミ
ド、ポリビニルアルコール等の熱可塑性樹脂、エポキシ
系、アクリル系、シリコーン系などの熱硬化性樹脂、ガ
ラス板などが挙げられる。
膜が適用される基体の材質としては、ポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポ
リカーボネート、ポリエーテルスルホン、非晶性環状ポ
リオレフィン、ポリメチルメタアクリレート、ポリアリ
レート、ポリフェニレンスルフィド、脂肪族ポリアミ
ド、ポリビニルアルコール等の熱可塑性樹脂、エポキシ
系、アクリル系、シリコーン系などの熱硬化性樹脂、ガ
ラス板などが挙げられる。
【０００８】好ましい基体の厚みは、０．０５〜１ｍｍ
程度である。基体は透明であるのが好ましく、その全光
線透過率は８０％以上である。
程度である。基体は透明であるのが好ましく、その全光
線透過率は８０％以上である。
【０００９】本発明の表面硬質透明シートは、柔軟な薄
いフィルム状から、さらには硬質の厚い板状を含む上位
概念として定義される。
いフィルム状から、さらには硬質の厚い板状を含む上位
概念として定義される。
【００１０】本発明は、二酸化ケイ素薄膜に特にポリエ
チレングリコール（以下ＰＥＧと略す）が分散している
ことに特徴があるが、これにより基体が樹脂シートでも
前記の問題は解決することになる。特にＰＥＧが選択さ
れる理由は次の通りである。
チレングリコール（以下ＰＥＧと略す）が分散している
ことに特徴があるが、これにより基体が樹脂シートでも
前記の問題は解決することになる。特にＰＥＧが選択さ
れる理由は次の通りである。
【００１１】ＰＥＧは水溶性であることで極めて良好な
親和性をもって分子的レベルで分散した二酸化ケイ素膜
になる。この分子的分散状態になることで、より少量の
ＰＥＧの混合量で大きな効果を発現することにもなる。
また、ＰＥＧ自身も極めて透明性の高いものであること
で、本来極めて高い透明性にある二酸化ケイ素膜の透明
性を損なうこともなくそのまま維持できること、更にＰ
ＥＧが存在することで該樹脂シートなどの基体との密着
もよくなる利点がある。
親和性をもって分子的レベルで分散した二酸化ケイ素膜
になる。この分子的分散状態になることで、より少量の
ＰＥＧの混合量で大きな効果を発現することにもなる。
また、ＰＥＧ自身も極めて透明性の高いものであること
で、本来極めて高い透明性にある二酸化ケイ素膜の透明
性を損なうこともなくそのまま維持できること、更にＰ
ＥＧが存在することで該樹脂シートなどの基体との密着
もよくなる利点がある。
【００１２】尚、水溶性と言う点では、例えばＰＶＡ、
水溶性のナイロンとかポリウレタン、ポリアクリルアミ
ド、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸のナトリウ
ム塩等多数あるが、いずれもこれらの分散する二酸化ケ
イ素薄膜では、前記のすべての問題がバランス良く解決
できない。ＰＥＧは二酸化ケイ素との間で特異的作用効
果をもたらすと言える。
水溶性のナイロンとかポリウレタン、ポリアクリルアミ
ド、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸のナトリウ
ム塩等多数あるが、いずれもこれらの分散する二酸化ケ
イ素薄膜では、前記のすべての問題がバランス良く解決
できない。ＰＥＧは二酸化ケイ素との間で特異的作用効
果をもたらすと言える。
【００１３】ＰＥＧは、分子量の増大とともに水溶性は
低下するので好ましい上限がある。この上限はせいぜい
４０℃程度以下の温度で溶解する分子量を有するＰＥＧ
で、これは１５０００、好ましくは１００００である。
一方、分子量の下限は、分子量が小さくなると水溶性は
より一層高くなるが、あまりにも小さいと二酸化ケイ素
薄膜面からブリードアウトしてくる傾向が見られる。こ
の傾向を効果的に防止するためには３００、好ましくは
４００とするのがよい。
低下するので好ましい上限がある。この上限はせいぜい
４０℃程度以下の温度で溶解する分子量を有するＰＥＧ
で、これは１５０００、好ましくは１００００である。
一方、分子量の下限は、分子量が小さくなると水溶性は
より一層高くなるが、あまりにも小さいと二酸化ケイ素
薄膜面からブリードアウトしてくる傾向が見られる。こ
の傾向を効果的に防止するためには３００、好ましくは
４００とするのがよい。
【００１４】本発明によるポリエチレングリコールを含
む二酸化ケイ素膜自身の透明性は、ガラス板のそれ（全
光線透過率９５〜９７％程度）よりも１〜３％程度は低
いが、前記樹脂基体よりもはるかに高い。従って、これ
が被覆されたシートは、該基体自身の透明性よりも悪く
なることはなく、より高い透明性を得ることができる。
む二酸化ケイ素膜自身の透明性は、ガラス板のそれ（全
光線透過率９５〜９７％程度）よりも１〜３％程度は低
いが、前記樹脂基体よりもはるかに高い。従って、これ
が被覆されたシートは、該基体自身の透明性よりも悪く
なることはなく、より高い透明性を得ることができる。
【００１５】また、表面硬度は、ガラス板（一般に９Ｈ
前後）に比較して低いが、該樹脂基体よりもはるかに高
く、従ってこれが被覆されたシートは該基体よりも１〜
３Ｈは高くなる。
前後）に比較して低いが、該樹脂基体よりもはるかに高
く、従ってこれが被覆されたシートは該基体よりも１〜
３Ｈは高くなる。
【００１６】尚、ガラス板に例えば後述する実施例１又
は２のヒドロゾル（ＨＣ−１，−２）をコーティング
し、加熱して被覆したシートの表面硬度は６〜７Ｈであ
る。
は２のヒドロゾル（ＨＣ−１，−２）をコーティング
し、加熱して被覆したシートの表面硬度は６〜７Ｈであ
る。
【００１７】次に製造手段について説明する。
【００１８】該手段には、例えばシリカゾルに所定量の
ＰＥＧを添加し分散させこれを基体にコーティングし、
熱乾燥する方法とか、所定量のＰＥＧを含む多官能アル
コキシシランゾルを基体にコーティングし、熱乾燥する
方法等本発明の課題を効率的に達成する方法であればい
かような方法でもよい。しかしその方法の中でも、特に
前記所定量のＰＥＧを含む多官能アルコキシシランヒド
ロゾルを基体にコーティングし、熱乾燥する方法がより
効果的な方法である。以下該方法について説明する。
ＰＥＧを添加し分散させこれを基体にコーティングし、
熱乾燥する方法とか、所定量のＰＥＧを含む多官能アル
コキシシランゾルを基体にコーティングし、熱乾燥する
方法等本発明の課題を効率的に達成する方法であればい
かような方法でもよい。しかしその方法の中でも、特に
前記所定量のＰＥＧを含む多官能アルコキシシランヒド
ロゾルを基体にコーティングし、熱乾燥する方法がより
効果的な方法である。以下該方法について説明する。
【００１９】まず多官能アルコキシシランはアルコキシ
基が３〜４個ケイ素に結合した化合物で、加水分解し、
重合して−ＯＳｉＯ−で繋がれた高分子量（網状）Ｓｉ
Ｏ2体になるものである。
基が３〜４個ケイ素に結合した化合物で、加水分解し、
重合して−ＯＳｉＯ−で繋がれた高分子量（網状）Ｓｉ
Ｏ2体になるものである。
【００２０】具体的にはまずトリアルコキシシランで
は、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリプ
ロポキシシラン、トリブトキシシラン、トリｉｓｏ−プ
ロポキシシラン、トリｔ−ブトキシシシラン等の炭素数
１〜４のアルコキシ基でトリ置換されたシランが挙げら
れる。ここで残る１つの置換基は、水素、メチル、エチ
ルなどの炭素数１〜４の低級アルキル基、フェニル基な
どの芳香族基が挙げられるが、メチル、エチル、フェニ
ル等の有機基が好ましい。これは樹脂シートとの親和性
がよくなりコーティングし易くなる傾向があるからであ
る。
は、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリプ
ロポキシシラン、トリブトキシシラン、トリｉｓｏ−プ
ロポキシシラン、トリｔ−ブトキシシシラン等の炭素数
１〜４のアルコキシ基でトリ置換されたシランが挙げら
れる。ここで残る１つの置換基は、水素、メチル、エチ
ルなどの炭素数１〜４の低級アルキル基、フェニル基な
どの芳香族基が挙げられるが、メチル、エチル、フェニ
ル等の有機基が好ましい。これは樹脂シートとの親和性
がよくなりコーティングし易くなる傾向があるからであ
る。
【００２１】テトラアルコキシシランとしては、テトラ
メトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポ
キシシラン、テトラブトキシシラン、テトラｉｓｏ−プ
ロポキシシラン、テトラｔ−ブトキシシラン等の炭素数
１〜４のアルコキシ基でテトラ置換されたシランが挙げ
られる。
メトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポ
キシシラン、テトラブトキシシラン、テトラｉｓｏ−プ
ロポキシシラン、テトラｔ−ブトキシシラン等の炭素数
１〜４のアルコキシ基でテトラ置換されたシランが挙げ
られる。
【００２２】これらトリないしテトラアルコキシランに
よる、より高い硬度の二酸化ケイ素膜の形成は、テトラ
アルコキシランが好ましいが、より安定した状態で再現
性良く、良質の該膜を形成できるのは、テトラアルコキ
シランとトリアルコキシランが併用された場合である。
よる、より高い硬度の二酸化ケイ素膜の形成は、テトラ
アルコキシランが好ましいが、より安定した状態で再現
性良く、良質の該膜を形成できるのは、テトラアルコキ
シランとトリアルコキシランが併用された場合である。
【００２３】被覆する基体は、主として透明性の高い熱
可塑又は熱硬化の樹脂によるフイルム、又は板状物のシ
ート状物でありその種類は問わず一般に知られているも
のである。勿論ガラス板でもよいが、本発明は樹脂シー
トを使うのが好ましい。
可塑又は熱硬化の樹脂によるフイルム、又は板状物のシ
ート状物でありその種類は問わず一般に知られているも
のである。勿論ガラス板でもよいが、本発明は樹脂シー
トを使うのが好ましい。
【００２４】コーティングは次のように行う。
【００２５】まず前記テトラアルコキシシラン及び／又
はトリアルコキシシランにアルコール（エタノール、メ
タノール、イソプロピルアルコール等）と水の混合溶媒
を添加する。この時ＰＥＧも添加するが同時に添加して
も良く、或いは予め水及び／又はアルコールに溶解して
おいてもよい。
はトリアルコキシシランにアルコール（エタノール、メ
タノール、イソプロピルアルコール等）と水の混合溶媒
を添加する。この時ＰＥＧも添加するが同時に添加して
も良く、或いは予め水及び／又はアルコールに溶解して
おいてもよい。
【００２６】ＰＥＧの添加量は、該多官能アルコキシシ
ランの全量に対して、５〜３０重量％、好ましくは１０
〜２０重量％の範囲である。これはこの添加量が少な過
ぎると、たとえ前記分子量範囲にあっても、樹脂シート
との密着が低下し、また時間の経過につれて二酸化ケイ
素膜に亀裂が発生しやすい傾向になる。逆に添加量が多
過ぎると二酸化ケイ素膜の硬度が低下傾向になるからで
ある。
ランの全量に対して、５〜３０重量％、好ましくは１０
〜２０重量％の範囲である。これはこの添加量が少な過
ぎると、たとえ前記分子量範囲にあっても、樹脂シート
との密着が低下し、また時間の経過につれて二酸化ケイ
素膜に亀裂が発生しやすい傾向になる。逆に添加量が多
過ぎると二酸化ケイ素膜の硬度が低下傾向になるからで
ある。
【００２７】該アルコールと水の添加により該シラン
は、若干加水分解もするが実質的にはゲルまで進行せず
に、ヒドロゾルを形成する。効率的にゾルから二酸化ケ
イ素膜に変えるためには、水の量は該シラン１モルに対
して１〜４．５モル程度、好ましくは２〜４モル、アル
コールは５〜４０モル程度、好ましくは１０〜３０モル
にするのがよい。ここで水の量が２〜４モルが好ましい
のは、次のような理由による。水は加水分解反応を左右
し、これによる該膜の品質に影響を及ぼし易い。つまり
モル量があまりに多いと膜が多孔質化して緻密性が失わ
れ、逆にモル量があまりに少ないと、反応速度が遅くな
ったり、未反応物が残りやすくなり、硬度の点でよくな
い結果になると言うことからである。アルコールのモル
量は直接該反応に係わるものでないので厳しくはない
が、多すぎると反応速度が遅くなったり、コーティング
厚みが薄くなるといったことである。
は、若干加水分解もするが実質的にはゲルまで進行せず
に、ヒドロゾルを形成する。効率的にゾルから二酸化ケ
イ素膜に変えるためには、水の量は該シラン１モルに対
して１〜４．５モル程度、好ましくは２〜４モル、アル
コールは５〜４０モル程度、好ましくは１０〜３０モル
にするのがよい。ここで水の量が２〜４モルが好ましい
のは、次のような理由による。水は加水分解反応を左右
し、これによる該膜の品質に影響を及ぼし易い。つまり
モル量があまりに多いと膜が多孔質化して緻密性が失わ
れ、逆にモル量があまりに少ないと、反応速度が遅くな
ったり、未反応物が残りやすくなり、硬度の点でよくな
い結果になると言うことからである。アルコールのモル
量は直接該反応に係わるものでないので厳しくはない
が、多すぎると反応速度が遅くなったり、コーティング
厚みが薄くなるといったことである。
【００２８】テトラアルコキシシランとトリアルコキシ
シランとの混合シランを使う場合は、モル比で９：１〜
５：５、好ましくは８：２〜６：４。このモル比関係
は、二酸化ケイ素膜の膜硬度の低下は防止しつつ、経時
による亀裂の発生の危険性をより一層なくし、且つ樹脂
シートとの密着性をより高めようとすることからであ
る。つまりテトラアルコキシシランは高い膜硬度の発現
に作用し、トリアルコキシシランは、膜に亀裂の発生防
止と密着性とに作用することをＰＥＧの存在下で相乗的
に発現するために好ましく設定されたモル比である。
シランとの混合シランを使う場合は、モル比で９：１〜
５：５、好ましくは８：２〜６：４。このモル比関係
は、二酸化ケイ素膜の膜硬度の低下は防止しつつ、経時
による亀裂の発生の危険性をより一層なくし、且つ樹脂
シートとの密着性をより高めようとすることからであ
る。つまりテトラアルコキシシランは高い膜硬度の発現
に作用し、トリアルコキシシランは、膜に亀裂の発生防
止と密着性とに作用することをＰＥＧの存在下で相乗的
に発現するために好ましく設定されたモル比である。
【００２９】前記所定の成分と量とが混合されるとヒド
ロゾル液となり、これを樹脂シートにまず常温でコーテ
ィング（一般に知られるコーティング手段でよい）す
る。常温に所定時間放置することで強靱な二酸化ケイ素
膜に変化し密着されるが、この変化を加速し、より強固
な膜にする為に加熱（例えば５０〜１５０℃前後）する
ことが好ましい。
ロゾル液となり、これを樹脂シートにまず常温でコーテ
ィング（一般に知られるコーティング手段でよい）す
る。常温に所定時間放置することで強靱な二酸化ケイ素
膜に変化し密着されるが、この変化を加速し、より強固
な膜にする為に加熱（例えば５０〜１５０℃前後）する
ことが好ましい。
【００３０】尚、前記ヒドロゾル液中に前記加水分解反
応を促進するために、一般に使用される酸触媒（塩酸、
硫酸、酢酸等）はあえて添加しなくても良いが、より安
定した性能、品質の二酸化ケイ素膜を再現性良く形成す
るためには添加した方が良い。添加する場合には、その
量は該シラン１モルに対して、０．０１モル程度であ
る。
応を促進するために、一般に使用される酸触媒（塩酸、
硫酸、酢酸等）はあえて添加しなくても良いが、より安
定した性能、品質の二酸化ケイ素膜を再現性良く形成す
るためには添加した方が良い。添加する場合には、その
量は該シラン１モルに対して、０．０１モル程度であ
る。
【００３１】二酸化ケイ素膜の厚さは、あまりに薄いと
必要な表面硬度が得難く、逆にあまりに厚いと特に大き
な屈曲で、多数回の反復で亀裂がでやすくなる。このこ
とから０．２〜１μｍ程度、好ましくは０．３〜０．６
μｍにするのがよい。
必要な表面硬度が得難く、逆にあまりに厚いと特に大き
な屈曲で、多数回の反復で亀裂がでやすくなる。このこ
とから０．２〜１μｍ程度、好ましくは０．３〜０．６
μｍにするのがよい。
【００３２】尚、ＰＥＧによる作用効果は前記の通りで
あるが、実際の添加に際してはこれら作用効果に対し
て、ＰＥＧの分子量とそれに対する添加量とのバランス
によっても効果上に若干の差が発生するのでこの点も含
めて、入念に事前検討し最適条件を設定することが好ま
しい。
あるが、実際の添加に際してはこれら作用効果に対し
て、ＰＥＧの分子量とそれに対する添加量とのバランス
によっても効果上に若干の差が発生するのでこの点も含
めて、入念に事前検討し最適条件を設定することが好ま
しい。
【００３３】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例を用いてよ
り詳細に説明する。 ＜実施例１＞テトラエトキシシラン１モルに対して、蒸
留水４モル及びエタノール１０モルとを混合し溶解して
ヒドロゾル液を調製した。
り詳細に説明する。 ＜実施例１＞テトラエトキシシラン１モルに対して、蒸
留水４モル及びエタノール１０モルとを混合し溶解して
ヒドロゾル液を調製した。
【００３４】一方、分子量６７０のＰＥＧを該シランに
対して１０重量％になるように採取し、これに該エタノ
ールの同量（１０モル）を混合して溶解し、ＰＥＧアル
コール溶液の全部を先のヒドロゾル溶液に加えて十分攪
拌しつつ溶解してコーティング用ヒドロゾル液（ＨＣ−
１液）を調製した。
対して１０重量％になるように採取し、これに該エタノ
ールの同量（１０モル）を混合して溶解し、ＰＥＧアル
コール溶液の全部を先のヒドロゾル溶液に加えて十分攪
拌しつつ溶解してコーティング用ヒドロゾル液（ＨＣ−
１液）を調製した。
【００３５】次に膜厚１２５μｍの透明ＰＥＴフイルム
（ポリエチレンテレフタレート）（全光線透過率８７
％）（表面硬度２Ｈ）を樹脂シートとして前記ＨＣ−１
液をスピンコーティング法により１０００ｒｐｍ、２０
秒間塗布した。塗布後１時間常温に放置した後、１００
℃で１０時間加熱した。形成された膜面は、ガラス面と
変わらず滑り易く平滑であった。その膜厚は０．４μ
ｍ、表面硬度は３〜４Ｈ、全光線透過率８９．１％であ
った。
（ポリエチレンテレフタレート）（全光線透過率８７
％）（表面硬度２Ｈ）を樹脂シートとして前記ＨＣ−１
液をスピンコーティング法により１０００ｒｐｍ、２０
秒間塗布した。塗布後１時間常温に放置した後、１００
℃で１０時間加熱した。形成された膜面は、ガラス面と
変わらず滑り易く平滑であった。その膜厚は０．４μ
ｍ、表面硬度は３〜４Ｈ、全光線透過率８９．１％であ
った。
【００３６】又拡大顕微鏡で５００倍率で観測したが亀
裂は一切観察されなかった。そして１２０°に折曲げる
ことを繰り返し行い亀裂、剥離をテストした。その結果
７回目で微少な亀裂が散見されたが、しかし剥離するこ
とはなかった。 ＜実施例２＞テトラエトキシシラン、フェニルトリエト
キシシラン、エタノール、蒸留水、塩酸（酸触媒）をモ
ル比で各々０．８：０．２：１０：４：０．０１の割合
で混合し、１時間撹拌して、ヒドロゾル液を得た。これ
とは別に、テトラエトキシシランとフェニルトリエトキ
シシランの合計重量に対して、分子量１０００のＰＥＧ
５重量％を、先のエタノールと同量のエタノール（１０
モル）に添加し撹拌して溶解し、これを先のヒドロゾル
液と合わせて撹拌混合して、コーティング用ヒドロゾル
液（ＨＣ−２）を得た。
裂は一切観察されなかった。そして１２０°に折曲げる
ことを繰り返し行い亀裂、剥離をテストした。その結果
７回目で微少な亀裂が散見されたが、しかし剥離するこ
とはなかった。 ＜実施例２＞テトラエトキシシラン、フェニルトリエト
キシシラン、エタノール、蒸留水、塩酸（酸触媒）をモ
ル比で各々０．８：０．２：１０：４：０．０１の割合
で混合し、１時間撹拌して、ヒドロゾル液を得た。これ
とは別に、テトラエトキシシランとフェニルトリエトキ
シシランの合計重量に対して、分子量１０００のＰＥＧ
５重量％を、先のエタノールと同量のエタノール（１０
モル）に添加し撹拌して溶解し、これを先のヒドロゾル
液と合わせて撹拌混合して、コーティング用ヒドロゾル
液（ＨＣ−２）を得た。
【００３７】そしてこのＨＣ−２を用いて実施例１同様
に、ＰＥＴフィルムにスピンコーティングし、常温乾
燥、加熱乾燥した。形成された膜面は、ガラス面と変わ
らず滑り易く平滑であった。その膜厚は０．５μｍ、表
面硬度は３Ｈ、全光線透過率８８．５％であった。
に、ＰＥＴフィルムにスピンコーティングし、常温乾
燥、加熱乾燥した。形成された膜面は、ガラス面と変わ
らず滑り易く平滑であった。その膜厚は０．５μｍ、表
面硬度は３Ｈ、全光線透過率８８．５％であった。
【００３８】更に拡大顕微鏡で５００倍率で観測したが
亀裂らしきものは一切観察されなかった。そして更に実
施例１と同様条件で折曲げと剥離をテストした。その結
果１３回目で微少な亀裂が散見され始めたが、しかし剥
離することはその亀裂の部分でもなかった。 ＜比較例１＞実施例２において、ＰＥＧを添加しない以
外は同一条件にてＰＥＴフイルムにコーティングし二酸
化ケイ素膜を被覆した。一見表面状態は全く差は見られ
なかったが、拡大顕微鏡で観察すると、極めて微細な亀
裂であるが散見された。又実施例１と同様に折曲げと剥
離のテストを行った。その結果初回から亀裂が広がり、
３回目ではその亀裂の部分が剥れ出した。 ＜比較例２＞実施例１において、ＰＥＧに替えてケン化
度８５のＰＶＡ（ポリビニルアルコール）を用いて、ま
ずこれを予め調製しておいた４モルの蒸留水と２０モル
のエタノールとの混合液に、１０重量％になるように添
加し３０°Cで攪拌しつつ溶解した。そしてこのＰＶＡ
溶液に１モルのテトラエトキシシランを添加し十分攪拌
混合して溶液として得た。これをコーティング用ヒドロ
ゾル液として、実施例１と同様にＰＥＴフイルムにコー
ティングし、熱乾燥して二酸化ケイ素膜を被覆した。形
成された膜面の平滑さは、実施例１よりも若干粗面を呈
していた。そして膜厚は０．５μｍ、表面硬度は３Ｈ、
全光線透過率８０．５％であった。
亀裂らしきものは一切観察されなかった。そして更に実
施例１と同様条件で折曲げと剥離をテストした。その結
果１３回目で微少な亀裂が散見され始めたが、しかし剥
離することはその亀裂の部分でもなかった。 ＜比較例１＞実施例２において、ＰＥＧを添加しない以
外は同一条件にてＰＥＴフイルムにコーティングし二酸
化ケイ素膜を被覆した。一見表面状態は全く差は見られ
なかったが、拡大顕微鏡で観察すると、極めて微細な亀
裂であるが散見された。又実施例１と同様に折曲げと剥
離のテストを行った。その結果初回から亀裂が広がり、
３回目ではその亀裂の部分が剥れ出した。 ＜比較例２＞実施例１において、ＰＥＧに替えてケン化
度８５のＰＶＡ（ポリビニルアルコール）を用いて、ま
ずこれを予め調製しておいた４モルの蒸留水と２０モル
のエタノールとの混合液に、１０重量％になるように添
加し３０°Cで攪拌しつつ溶解した。そしてこのＰＶＡ
溶液に１モルのテトラエトキシシランを添加し十分攪拌
混合して溶液として得た。これをコーティング用ヒドロ
ゾル液として、実施例１と同様にＰＥＴフイルムにコー
ティングし、熱乾燥して二酸化ケイ素膜を被覆した。形
成された膜面の平滑さは、実施例１よりも若干粗面を呈
していた。そして膜厚は０．５μｍ、表面硬度は３Ｈ、
全光線透過率８０．５％であった。
【００３９】更に拡大顕微鏡で５００倍率で観測したが
亀裂らしきものは観察されなかったが，実施例１と同様
条件での折曲げと剥離とのテストでは、２回目で微少な
亀裂が散見され始め、５回ではその亀裂が更に大きくな
りそこの部分で剥離が始まった。
亀裂らしきものは観察されなかったが，実施例１と同様
条件での折曲げと剥離とのテストでは、２回目で微少な
亀裂が散見され始め、５回ではその亀裂が更に大きくな
りそこの部分で剥離が始まった。
【００４０】尚、各例で言う表面硬度はＪＩＳ―Ｋ５４
００の方法で測定した鉛筆硬度である。
００の方法で測定した鉛筆硬度である。
【００４１】
【発明の効果】基本の樹脂シートよりも高い表面硬度と
透明性、更には耐屈曲性（亀裂と剥離現象）にも優れた
表面硬質透明シートが得られるようになったことで、よ
り多くの用途に利用が可能になった。とりわけペン入力
式タッチパネル基板に有効である。
透明性、更には耐屈曲性（亀裂と剥離現象）にも優れた
表面硬質透明シートが得られるようになったことで、よ
り多くの用途に利用が可能になった。とりわけペン入力
式タッチパネル基板に有効である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｊ 7/04 Ｃ０８Ｊ 7/04 Ｍ // Ｃ０８Ｌ 101:00 (71)出願人 599132133 矢澤 哲夫 大阪府豊能郡豊能町新光風台４丁目１番３ 号 (71)出願人 599132144 蔵岡 孝治 大阪府池田市五月丘２丁目７−12−503 (74)上記２名の代理人 100065215 弁理士 三枝 英二 (72)発明者 岡本 俊紀 滋賀県守山市森川原町163番地 グンゼ株 式会社研究開発部内 (72)発明者 矢澤 哲夫 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 工業技 術院大阪工業技術研究所内 (72)発明者 蔵岡 孝治 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 工業技 術院大阪工業技術研究所内 Ｆターム(参考） 4D075 BB21Z DA04 EA06 EA12 EA43 EB02 4F006 AA12 AA19 AA22 AA34 AA35 AA36 AA38 AA40 AA42 AB32 AB39 BA02 CA05 4F071 AA01 AA14 AA29 AA31 AA33 AA42 AA43 AA48 AA50 AA51A AA54 AA62 AA64 AA67 AC16A AF22 AF30 AH19 BA02 BB02 BC01 BC02 4F100 AA20B AH02B AK42 AT00A BA02 EH46 EJ42 GB41 JK12 JK12B JM02B JN01 JN01A
Claims (4)
- 【請求項１】透明な基体にポリエチレングリコールを含
有する二酸化珪素薄膜を被覆してなる表面硬質透明シー
ト。 - 【請求項２】テトラアルコキシシラン及びトリアルコキ
シシランからなる群から選ばれる少なくとも１種の多官
能アルコキシシランにポリエチレングリコールを添加し
てなるヒドロゾル液を透明な基体に塗布し、加熱するこ
とを特徴とする表面硬質透明シートの製造方法。 - 【請求項３】多官能アルコキシシランがテトラアルコキ
シシラン及びトリアルコキシシランを含有することを特
徴とする請求項２に記載の表面硬質透明シートの製造方
法。 - 【請求項４】前記ポリエチレングリコールが分子量３０
０〜１００００である請求項２又は３に記載の表面硬質
透明シートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26423499A JP3723891B2 (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 表面硬質透明シートとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26423499A JP3723891B2 (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 表面硬質透明シートとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001079980A true JP2001079980A (ja) | 2001-03-27 |
| JP3723891B2 JP3723891B2 (ja) | 2005-12-07 |
Family
ID=17400363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26423499A Expired - Lifetime JP3723891B2 (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 表面硬質透明シートとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3723891B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6696515B2 (en) | 2002-01-15 | 2004-02-24 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Hard protective coat-forming coating compositions and optical articles |
| WO2005095101A1 (ja) | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | 有機無機複合膜が形成された物品およびその製造方法 |
| WO2007040258A1 (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-12 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | 有機無機複合膜形成物品 |
| WO2007040257A1 (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-12 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | 有機無機複合膜が形成された物品およびその製造方法 |
| WO2007040256A1 (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-12 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | 樹脂物品およびその製造方法 |
| JPWO2005095298A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2008-02-21 | 日本板硝子株式会社 | 赤外線カットガラス |
| JP2009114100A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Osaka Prefecture | 微粒子シリカ被覆板状粉体およびそれを含有する化粧料 |
| JP2011001332A (ja) * | 2009-06-22 | 2011-01-06 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 複合粒子及びその製造方法、ならびに化粧料 |
| US9205031B2 (en) | 2009-06-24 | 2015-12-08 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Composite particles, method for preparing the same and cosmetic composition |
| CN109823001A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-05-31 | 台玻安徽玻璃有限公司 | 一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃及其制备方法 |
-
1999
- 1999-09-17 JP JP26423499A patent/JP3723891B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6696515B2 (en) | 2002-01-15 | 2004-02-24 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Hard protective coat-forming coating compositions and optical articles |
| US7749606B2 (en) | 2004-03-31 | 2010-07-06 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Article with organic-inorganic composite film and process for producing the same |
| EP1731300A4 (en) * | 2004-03-31 | 2008-09-03 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | ARTICLES WITH ORGANIC / INORGANIC COMPOSITE COATING AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF |
| JP4989219B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2012-08-01 | 日本板硝子株式会社 | 赤外線カットガラス及びその製造方法 |
| EP1731300A1 (en) * | 2004-03-31 | 2006-12-13 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Article with organic/inorganic composite coating formed and process for producing the same |
| WO2005095101A1 (ja) | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | 有機無機複合膜が形成された物品およびその製造方法 |
| JPWO2005095298A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2008-02-21 | 日本板硝子株式会社 | 赤外線カットガラス |
| US8039111B2 (en) | 2005-10-05 | 2011-10-18 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Article with organic-inorganic composite film |
| WO2007040256A1 (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-12 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | 樹脂物品およびその製造方法 |
| WO2007040257A1 (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-12 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | 有機無機複合膜が形成された物品およびその製造方法 |
| WO2007040258A1 (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-12 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | 有機無機複合膜形成物品 |
| JP2009114100A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Osaka Prefecture | 微粒子シリカ被覆板状粉体およびそれを含有する化粧料 |
| JP2011001332A (ja) * | 2009-06-22 | 2011-01-06 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 複合粒子及びその製造方法、ならびに化粧料 |
| US9205031B2 (en) | 2009-06-24 | 2015-12-08 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Composite particles, method for preparing the same and cosmetic composition |
| CN109823001A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-05-31 | 台玻安徽玻璃有限公司 | 一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃及其制备方法 |
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| JP3723891B2 (ja) | 2005-12-07 |
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