JP2012206502A - 透明導電性フィルムおよびタッチパネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の透明導電性フィルムは、透明高分子基板、および透明高分子基板の一方の主面側に透明導電層を有し、透明高分子基板と透明導電層との間または透明高分子基板の透明導電層形成面と反対側の主面の少なくともいずれか一方に、表面凹凸を有する硬化樹脂層が形成されている。硬化樹脂層の厚みは、1μm以上3μm以下であることが好ましい。また、硬化樹脂層は、物性の差に基づいて相分離する少なくとも2種の成分を含有する樹脂組成物、および樹脂組成物の固形分100重量部に対して0.01〜5重量部の微粒子を含有することが好ましい。微粒子の粒径は、硬化樹脂層の厚みの25〜80%であることが好ましい。
【選択図】図1
Description
透明高分子基板1としては、特に制限されないが、透明性を有する各種のプラスチックフィルムが用いられる。例えば、その材料として、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。これらの中で特に好ましいのは、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂である。
硬化樹脂層2、3は、少なくとも2種の成分を含有する樹脂組成物21、31および樹脂組成物中に分散された微粒子22、32を有する。少なくとも2種の成分を含有する樹脂組成物は相分離している。このような樹脂組成物としては、物性の差に基づいて相分離する樹脂組成物が好適に用いられる。前述の特許文献3、4等に記載されているように、物性の差に基づいて相分離する少なくとも2種の成分を含有するコーティング樹脂組成物を用いた硬化樹脂層によって、透明導電性フィルムの硬化樹脂層表面に凹凸を形成することが従来から知られていた。このような硬化樹脂層によれば、凹凸形成のために硬化樹脂層中に微粒子を添加する必要がないため、透明性に優れた透明導電性フィルムが得られる。しかしながら、相分離するコーティング樹脂組成物に基づく硬化樹脂層の厚みが3μm以下と小さい場合には、基板のカールが抑制される反面、硬化樹脂層表面の凹凸形成が十分ではなかったり、表面凹凸の形成にムラが発生するために、安定した耐ブロッキング性や易滑性が得られ難い。
本発明において、硬化樹脂層の形成に用いられる樹脂組成物としては、物性の差に基づいて相分離する少なくとも2種の成分を含有する組成物を好適に用いることができる。このような樹脂組成物としては、例えば国際公開WO2005/073763号パンフレットに記載のものが挙げられる。この樹脂組成物は、基板上に塗布されて硬化樹脂層を形成するときに、樹脂組成物中に含まれる第1成分と第2成分の物性の差に基づいて、両者が相分離することにより、表面にランダムな凹凸を有する樹脂層を形成し得るものである。この樹脂組成物に含有される具体的な第1及び第2成分としては、それぞれ独立に、モノマー、オリゴマー及びポリマーからなる群から選択することができる。
SP1<SP2、かつ
SP1とSPsolとの差が2以下;
を満たす関係にあるのがより好ましい。SP1とSPsolとの差が2以下であることによって、低ヘイズであり、かつ相分離による凹凸の形成性に優れた硬化樹脂層を調製することができることとなる。SP1とSPsolとの差は1以下、つまり0〜1の範囲内であるのがさらに好ましい。なお、SP1およびSPsolは、これらの差が2以下であればよく、SP1<SPsolであってもよく、SP1>SPsolであってもよい。
本発明において、硬化樹脂層に含有される微粒子としては、各種金属酸化物、ガラス、プラスチックなどの透明性を有するものを特に制限なく使用することができる。例えばシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化カルシウム等の無機系微粒子、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリウレタン、アクリル系樹脂、アクリル−スチレン共重合体、ベンゾグアナミン、メラミン、ポリカーボネート等の各種ポリマーからなる架橋又は未架橋の有機系微粒子やシリコーン系微粒子などがあげられる。前記微粒子は、1種または2種以上を適宜に選択して用いることができるが、有機系微粒子が好ましい。有機系微粒子としては、屈折率の観点から、アクリル系樹脂が好ましい。
硬化樹脂層を形成するのに用いられるコーティング組成物は、上記の樹脂組成物、微粒子、および溶媒を含む。また、コーティング組成物は、必要に応じて、種々の添加剤を添加することができる。このような添加剤として、帯電防止剤、可塑剤、界面活性剤、酸化防止剤、及び紫外線吸収剤などの常用の添加剤が挙げられる。
硬化樹脂層は、基材上に、上記のコーティング組成物を塗布することにより形成される。基材上へのコーティング組成物の塗布は、図1、2のような実施形態の場合には基材の片面のみに行い、図3のような実施形態の場合には基材の両面に行う。なお、コーティング組成物は、透明高分子基板1上に直接行ってもよく、透明高分子基板1上に形成されたアンダーコート層や誘電体層(不図示)等の上に行うこともできる。
透明導電層4の構成材料は特に限定されず、インジウム、スズ、亜鉛、ガリウム、アンチモン、チタン、珪素、ジルコニウム、マグネシウム、アルミニウム、金、銀、銅、パラジウム、タングステンからなる群より選択される少なくとも1種の金属の金属酸化物が好適に用いられる。当該金属酸化物には、必要に応じて、さらに上記群に示された金属原子を含んでいてもよい。例えば酸化スズを含有する酸化インジウム(ITO)、アンチモンを含有する酸化スズ(ATO)などが好ましく用いられる。
透明高分子基板1と透明導電層4との間、あるいは硬化樹脂層3と透明導電層4との間には、透明導電層の密着性や反射特性の制御等を目的として誘電体層(不図示)が設けられていてもよい。誘電体層は1層でもよく2層あるいはそれ以上設けてもよい。誘電体層は、無機物、有機物、あるいは無機物と有機物との混合物により形成される。誘電体層を形成する材料としては、例えば、無機物として、SiO2、MgF2、A12O3などが好ましく用いられる。また有機物としてはアクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、シロキサン系ポリマーなどの有機物が挙げられる。特に、有機物として、メラミン樹脂とアルキド樹脂と有機シラン縮合物の混合物からなる熱硬化型樹脂を使用することが好ましい。誘電体層は、上記の材料を用いて、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、塗工法などにより形成できる。
本発明の透明導電性フィルムは、長尺シートがロール状に巻回された透明導電性フィルム巻回体とすることができる。透明導電性フィルムの長尺シートの巻回体は、透明高分子基板として長尺シートのロール状巻回体を用い、前述の硬化樹脂層、透明導電層、および誘電体層等の付加的な層を、いずれもロール・トゥー・ロール法により形成することによって形成し得る。このような巻回体の形成にあたっては、透明導電性フィルムの表面に、弱粘着層を備える保護フィルム(セパレータ)を貼り合わせた上で、ロール状に巻回してもよいが、本発明の透明導電性フィルムは、滑り性や耐ブロッキング性が改善されているために、保護フィルムを用いずとも透明導電性フィルムの長尺シートの巻回体を形成し得る。すなわち、滑り性や耐ブロッキング性が改善されていることによって、ハンドリング時のフィルム表面へのキズの発生が抑止されるとともにフィルムの巻取性に優れるため、表面に保護フィルムを貼り合わせずとも、長尺シートをロール状に巻回した巻回体を得られ易い。このように、本発明の透明導電性フィルムは、保護フィルムを用いることなく長尺シートの巻回体を形成し得るために、その後のタッチパネルの形成等に用いる際の作業性に優れる。また、工程部材である保護フィルムを不要とすることによって、コスト削減や廃棄物低減にも寄与し得る。
(コーティング組成物の調製)
相分離によって表面凹凸を形成する樹脂組成物、光重合開始剤を含む樹脂成分を、メチルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトンの混合溶媒に固形分濃度60重量%で含有する樹脂溶液(日本ペイント社製 商品名「ルシフラール NAB−007」を準備した。
アクリル系微粒子(積水化成品工業社製 商品名「BMSA−18GN」(平均粒径0.8μm)を、メチルイソブチルケトン中に分散させ、この分散液を前記の樹脂溶液と混合して、樹脂成分100重量部に対してアクリル系微粒子0.1重量部を含有し、固形分濃度が40重量%であるコーティング組成物を調製した。
厚み50μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルムという)からなる透明高分子基板の一方の主面上に、前記のコーティング組成物を、バーコーターを用いて塗布し、60℃で1分間加熱することにより塗膜を乾燥させた。その後、高圧水銀ランプにて、積算光量300mJ/cm2の紫外線を照射することで、樹脂組成物を硬化処理して、厚み1.2μmの硬化樹脂層を形成した。なお、硬化樹脂層の厚みは、分光計測計(大塚電子製 商品名「MCPD2000」)を用いて、フィルムの幅方向に等間隔の5点について測定した厚みの平均値から求めた。
上記PETフィルムの硬化樹脂層が形成されていない側の面に、アルゴンガス80%と酸素ガス20%とからなる0.53Paの雰囲気中で、酸化インジウム90重量%−酸化スズ10重量%からなる焼結体を用いたスパッタリング法により、厚み25nmのITO膜を形成した。
このようにして得られた透明導電性フィルムは、図1に示す積層形態を有している。
実施例1において、硬化樹脂層の厚みを2.7μmへ変更したこと以外は実施例1と同様にして、図1に示す積層形態の透明導電性フィルムを形成した。
実施例1において、硬化樹脂層の厚みを1.1μmへ変更したこと以外は実施例1と同様にして、図1に示す積層形態の透明導電性フィルムを形成した。
実施例1のコーティング組成物の調製において、アクリル系微粒子(積水化成品工業社製 商品名「BMSA−18GN」(平均粒径0.8μm)の含有量を、樹脂成分100重量部に対してアクリル系微粒子が2.0重量部となるように調製した。それ以外は実施例1と同様にして、図1に示す積層形態の透明導電性フィルムを形成した。
実施例1のコーティング組成物の調製において、アクリル系微粒子(積水化成品工業社製 商品名「BMSA−18GN」(平均粒径0.8μm)の含有量を、樹脂成分100重量部に対してアクリル系微粒子が5.0重量部となるように調製した。それ以外は実施例1と同様にして、図1に示す積層形態の透明導電性フィルムを形成した。
実施例1のコーティング組成物の調製において、アクリル系微粒子として、積水化成品工業社製の商品名「BMSA−18GN」を用いる代わりに、綜研化学社製の商品名「MX−150(平均粒径1.5μm)を用い、樹脂成分100重量部に対してアクリル系微粒子が0.1重量部となるように調製した。このコーティング組成物を用いて、PETフィルム上に厚み2.7μmの硬化樹脂層を形成した。それ以外は実施例1と同様にして、図1に示す積層形態の透明導電性フィルムを形成した。
(コーティング組成物の調製)
相分離によって表面凹凸を形成する樹脂組成物、光重合開始剤を含む樹脂成分を、メチルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトンの混合溶媒に固形分濃度60重量%で含有する樹脂溶液(日本ペイント社製 商品名「ルシフラール NAB−007」を準備した。
アクリル系微粒子(積水化成品工業社製 商品名「BMSA−18GN」(平均粒径0.8μm)を、メチルイソブチルケトン中に分散させ、この分散液を前記の樹脂溶液と混合して、樹脂成分100重量部に対してアクリル系微粒子0.1重量部を含有し、固形分濃度が40重量%であるコーティング組成物を調製した。
厚み50μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルムという)からなる透明高分子基板の一方の主面上に、前記のコーティング組成物を、バーコーターを用いて塗布し、60℃で1分間加熱することにより塗膜を乾燥させた。その後、高圧水銀ランプにて、積算光量300mJ/cm2の紫外線を照射することで、樹脂組成物を硬化処理して、厚み1.2μmの硬化樹脂層を形成した。なお、硬化樹脂層の厚みは、分光計測計(大塚電子製 商品名「MCPD2000」)を用いて、フィルムの幅方向に等間隔の5点について測定した厚みの平均値から求めた。
上記で形成した硬化樹脂層上に、アルゴンガス80%と酸素ガス20%とからなる0.53Paの雰囲気中で、酸化インジウム90重量%−酸化スズ10重量%からなる焼結体を用いたスパッタリング法により、厚み25nmのITO膜を形成した。
このようにして得られた透明導電性フィルムは、図2に示す積層形態を有している。
実施例7において、硬化樹脂層の厚みを2.7μmへ変更したこと以外は実施例7と同様にして、図2に示す積層形態の透明導電性フィルムを形成した。
実施例7のコーティング組成物の調製において、アクリル系微粒子として、積水化成品工業社製の商品名「BMSA−18GN」を用いる代わりに、綜研化学社製の商品名「MX−150(平均粒径1.5μm)を用い、樹脂成分100重量部に対してアクリル系微粒子が0.1重量部となるように調製した。このコーティング組成物を用いて、PETフィルム上に厚み2.7μmの硬化樹脂層を形成した。それ以外は実施例7と同様にして、図2に示す積層形態の透明導電性フィルムを形成した。
実施例1のコーティング組成物の調製において、コーティング組成物中に微粒子を含有させなかったこと以外は実施例1と同様にして、図1に示す積層形態の透明導電性フィルムを形成した。
実施例1において、硬化樹脂層の厚みを3.5μmへ変更したこと以外は実施例1と同様にして、図1に示す積層形態の透明導電性フィルムを形成した。
実施例1において、硬化樹脂層の厚みを0.9μmへ変更したこと以外は実施例1と同様にして、図1に示す積層形態の透明導電性フィルムを形成した。
実施例1のコーティング組成物の調製において、アクリル系微粒子(積水化成品工業社製 商品名「BMSA−18GN」(平均粒径0.8μm)の含有量を、樹脂成分100重量部に対してアクリル系微粒子が10.0重量部となるように調製した。それ以外は実施例1と同様にして、図1に示す積層形態の透明導電性フィルムを形成した。
実施例1のコーティング組成物の調製において、アクリル系微粒子として、積水化成品工業社製の商品名「BMSA−18GN」を用いる代わりに、綜研化学社製の商品名「MX−150(平均粒径1.5μm)を用い、樹脂成分100重量部に対してアクリル系微粒子が5重量部となるように調製した。それ以外は実施例1と同様にして、図1に示す積層形態の透明導電性フィルムを形成した。
実施例1のコーティング組成物の調製において、アクリル系微粒子として、積水化成品工業社製の商品名「BMSA−18GN」を用いる代わりに、綜研化学社製の商品名「MX−150(平均粒径1.5μm)を用い、樹脂成分100重量部に対してアクリル系微粒子が0.1重量部となるように調製した。それ以外は実施例1と同様にして、図1に示す積層形態の透明導電性フィルムを形成した。
実施例および比較例で得られたそれぞれの透明導電性フィルムについて、下記の評価を行った。
JIS K7136(1981年)のヘイズ(濁度)に準じ、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所社製 型番「HR300」)を用いて測定した。
原子間力顕微鏡(AFM、Digital Instruments社製 商品名「Nanscope IV」)を用い、実施例1〜6及び比較例1〜6の透明導電性フィルムに関しては硬化樹脂層のPETフィルム側の面とは反対側の表面について、実施例7〜9の透明導電性フィルムに関しては透明導電層形成前の硬化樹脂層のPETフィルム側の面とは反対側の表面について、それぞれ測定した。
実施例1〜6及び比較例1〜6の透明導電性フィルムについては透明導電層のPETフィルム側の面とは反対側の表面に、実施例7〜9の透明導電性フィルムについてはPETフィルムの硬化樹脂層側の面とは反対側の表面にそれぞれ黒色のテープを貼り、暗室の蛍光灯下で透明導電性フィルムからの反射光を目視することで、スジの有無を判定した。スジの判定は、1つの検体につき2500mm2(50mm×50mm)の評価面積範囲でおこなった(検体数N=10)
実施例1〜6及び比較例1〜6の透明導電性フィルムについては硬化樹脂層形成面(露出面)に、実施例7〜9の透明導電性フィルムについては透明導電層形成面(露出面)に、溶液キャスト法により製膜された表面が平滑なポリカーボネートフィルム(カネカ社製 商品名「エルメックフィルム」)をそれぞれ接触させ、押しあてた際のブロッキング(フィルム同士の貼り付き)の有無を目視にて確認した(検体数N=10)。
2、3 硬化樹脂層
4 透明導電層
21、31 樹脂組成物
22、32 微粒子
101〜103 透明導電性フィルム
Claims (5)
- 透明高分子基板、および透明高分子基板の一方の主面側に透明導電層を有する透明導電性フィルムであって、
透明高分子基板と透明導電層との間または透明高分子基板の透明導電層形成面と反対側の主面の少なくともいずれか一方に、表面凹凸を有する硬化樹脂層が形成されており、
前記硬化樹脂層の厚みは、1μm以上3μm以下であり、
前記硬化樹脂層は、少なくとも2種の成分を含有する樹脂組成物、および樹脂組成物の固形分100重量部に対して0.01〜5重量部の微粒子を含有し、
前記樹脂組成物は相分離しており、
前記微粒子の平均粒径が、硬化樹脂層の厚みの25〜80%である、透明導電性フィルム。 - 前記微粒子の平均粒径が、250nm〜2400nmである、請求項1に記載の透明導電性フィルム。
- 前記硬化樹脂層の透明高分子基板側と反対側の表面の算術平均粗さが、5nm〜200nmである、請求項1または2に記載の透明導電性フィルム。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の透明導電性フィルムの長尺シートがロール状に巻回された、透明導電性フィルム巻回体。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の透明導電性フィルムを備えるタッチパネル。
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