JP2013211135A - 透明導電性積層体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明高分子基材上に、ハードコート層3、色差調整層5および透明導電層7が順次積層された透明導電性積層体1であり、(1)ハードコート層が、(A)2またはそれ以上のアクリレート基を有する、フェノールノボラック型アクリレート、(B)炭素数2または3のアルキレンオキシド構造を分子中に1〜2mol有する、芳香族基含有モノまたはポリ(メタ)アクリレート化合物、および(C)2またはそれ以上の(メタ)アクリレート基を有する、フルオレン骨格含有(メタ)アクリレートを含むハードコーティング組成物からなるハードコート層であって、(2)色差調整層は、硬化樹脂成分(i)、そして平均一次粒子径100nm以下である金属酸化物粒子(ii)および/または平均一次粒子径100nm以下である金属フッ化物粒子(iii)を含む、透明導電性積層体。
【選択図】図1
Description
透明高分子基材の少なくとも一方の面上に、ハードコート層、色差調整層および透明導電層が順次積層された透明導電性積層体であり、
(1)ハードコート層が、
(A)2またはそれ以上のアクリレート基を有する、フェノールノボラック型アクリレート、
(B)炭素数2または3のアルキレンオキシド構造を分子中に1〜2mol有する、芳香族基含有モノまたはポリ(メタ)アクリレート化合物、および
(C)2またはそれ以上の(メタ)アクリレート基を有する、フルオレン骨格含有(メタ)アクリレート、
を含むハードコーティング組成物を塗装して硬化させることによって得られたハードコート層であって、
ハードコーティング組成物中に含まれる樹脂成分100質量部に対して、フェノールノボラック型アクリレート(A)は40〜70質量部、(メタ)アクリレート(B)は10〜30質量部およびフルオレン骨格含有(メタ)アクリレート(C)は15〜40質量部含まれ、
(2)色差調整層は、
硬化樹脂成分(i)、そして
平均一次粒子径100nm以下である金属酸化物粒子(ii)および/または平均一次粒子径100nm以下である金属フッ化物粒子(iii)を含み、および、
色差調整層中における粒子(ii)および(iii)の総質量は、硬化樹脂成分(i)100質量部に対して0〜200質量部であり、
(3)透明導電性積層体に対して波長500〜750nmの範囲の光源を照射した場合における反射率(R1)、および、透明導電性積層体を、12N塩酸、16N硝酸および水を12N塩酸:16N硝酸:水=3.3:1.0:7.6の質量比で混合して得られた強酸水溶液中に40℃で3分間浸漬した後、乾燥させた後の透明導電性積層体に対して、波長500〜750nmの範囲の光源を照射した場合における反射率(R2)において、R1およびR2の差△Rが1以下である、
透明導電性積層体、を提供するものであり、これにより上記課題が解決される。
透明導電性積層体のヘイズ値(H1)および、透明導電性積層体を、12N塩酸、16N硝酸および水を12N塩酸:16N硝酸:水=3.3:1.0:7.6の質量比で混合して得られた強酸水溶液中に40℃で3分間浸漬した後、乾燥させた後の透明導電性積層体のヘイズ値(H2)の差△Hが、0.3%以下であるのが好ましい。
で示される化合物であるのがより好ましい。
R4は、−A−OC(O)CR=CH2であって、Aはそれぞれ独立して、−OCH2CH2−、−OCH2CH2CH2−、−OCH(CH3)CH2−または−OCH2CH(CH3)−であり、Rはそれぞれ独立してHもしくはCH3である。]
で示される化合物であるのがより好ましい。
透明高分子基材の他の一方の面上に、アンチブロッキング層が形成されているのがより好ましい。
第1成分は不飽和二重結合含有アクリル共重合体を含み、第2成分は多官能アクリレートを含み、
第1成分のSP値(SP1)および第2成分のSP値(SP2)の差△SPが1〜2の範囲内であり、
アンチブロッキング層形成組成物を塗装した後に、第1成分と第2成分が相分離を生じ、表面に微細な凹凸を有するアンチブロッキング層が形成される態様が好ましい。
本発明の透明導電性積層体に用いる透明高分子基材としては、例えばポリカーボネート系フィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系フィルム;ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系フィルム;ポリメチルメタクリレート等のアクリル系フィルムのような、透明ポリマーからなる基板があげられる。また、本発明の透明導電性積層体に用いる透明高分子基材としては、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系フィルム;ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系フィルム;ナイロン、芳香族ポリアミド等のアミド系フィルムのような、透明ポリマーからなる基板もあげられる。
またさらに、本発明の透明導電性積層体に用いる透明高分子基材としては、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリオキシメチレン、エポキシ樹脂、および上記ポリマーのブレンド物のような、透明ポリマーからなる基板なども挙げられる。これらの透明ポリマーの中でも、透明性や耐熱性、汎用性などの観点からポリカーボネートやポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
本発明の透明導電性積層体が有するハードコート層は、
(A)2またはそれ以上のアクリレート基を有する、フェノールノボラック型アクリレート、
(B)炭素数2または3のアルキレンオキシド構造を分子中に1〜2mol有する、モノまたはポリ(メタ)アクリレート化合物、および
(C)2またはそれ以上の(メタ)アクリレート基を有する、フルオレン骨格含有(メタ)アクリレート、
を含むハードコーティング組成物を塗装して硬化させることによって得られたハードコート層である。ここで、上記ハードコーティング組成物中に含まれる樹脂成分100質量部に対して、フェノールノボラック型アクリレート(A)は40〜70質量部、(メタ)アクリレート(B)は10〜30質量部およびフルオレン骨格含有(メタ)アクリレート(C)は15〜40質量部含まれることを条件とする。
上記ハードコーティング組成物は、(A)2またはそれ以上のアクリレート基を有する、フェノールノボラック型アクリレートを含む。ハードコーティング組成物がフェノールノボラック型アクリレート(A)を含むことによって、得られるハードコート層が、透明であり、かつ、高い硬度を有する高屈折率層となる。これにより、干渉縞の発生を効果的に防ぐことができる。
で示される、フェノールノボラック型アクリレートであるのが好ましい。上記式(I)中、nは2〜4でありmは0〜3であるであるのがより好ましく、nは2〜4でありmは0〜1であるのがさらに好ましい。
上記ハードコーティング組成物は、(B)炭素数2または3のアルキレンオキシド構造を分子中に1〜2mol有する、芳香族基含有モノまたはポリ(メタ)アクリレートを含む。この(メタ)アクリレート(B)は、粘度300mPa・s未満であり、かつ屈折率が1.56〜1.64の範囲内であるのが好ましい。
上記ハードコーティング組成物は、さらにフルオレン骨格含有(メタ)アクリレート(C)を含む。フルオレン骨格含有(メタ)アクリレート(C)は高屈折率を有するため、得られるハードコート層の屈折率を高く設定することができるという利点がある。
R4は、−A−OC(O)CR=CH2であって、Aはそれぞれ独立して、−OCH2CH2−、−OCH2CH2CH2−、−OCH(CH3)CH2−または−OCH2CH(CH3)−であり、Rはそれぞれ独立してHもしくはCH3である。]
で示される、アクリレートモノマーが挙げられる。
[上記式(II)−1中、各Rは水素原子またはメチル基を示し、mおよびnは、それぞれ独立して、1〜5の整数を示す。]
上記ハードコーティング組成物は、上記成分(A)、(B)および(C)に加えて、他の(メタ)アクリレート類を含んでもよい。このような(メタ)アクリレート類として、例えば、多官能(メタ)アクリレートモノマーおよび/またはオリゴマー化合物が挙げられる。これらの多官能(メタ)アクリレートモノマーおよび/またはオリゴマー化合物は、ハードコーティング組成物を塗装した後の活性エネルギー線の照射により、(メタ)アクリロイル基の反応に基づく硬化反応が生じ、高硬度を有するハードコート層が得られるという利点がある。
上記ハードコーティング組成物は光重合開始剤を含むのが好ましい。光重合開始剤が存在することによって、紫外線などの活性エネルギー線照射により樹脂成分が良好に重合することとなる。光重合開始剤の例として、例えば、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤、オキシムエステル系重合開始剤などが挙げられる。アルキルフェノン系光重合開始剤として、例えば2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノンなどが挙げられる。アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤として、例えば2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイドなどが挙げられる。チタノセン系光重合開始剤として、例えば、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウムなどが挙げられる。オキシムエステル系重合開始剤として、例えば、1.2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(0−アセチルオキシム)、オキシフェニル酢酸、2−[2−オキソ−2−フェニルアセトキシエトキシ]エチルエステル、2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチルエステルなどが挙げられる。これらの光重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、また2種以上を併用してもよい。
本発明の透明導電性積層体は、ハードコート層の上に色差調整層が存在する。つまり、色差調整層は、ハードコート層と透明導電層の間に存在する層である。この色差調整層は、1層であってもよく、2層またはそれ以上からなる層であってもよい。色差調整層は、層間の密着性および透明導電性積層体の光学特性(透過率および色調など)を改良する層である。
本発明において、この色差調整層は、
硬化樹脂成分(i)、そして
平均一次粒子径100nm以下である金属酸化物粒子(ii)および/または平均一次粒子径100nm以下である金属フッ化物粒子(iii)
を含む層である。ここで、色差調整層中における粒子(ii)および(iii)の総質量は、硬化樹脂成分(i)100質量部に対して0〜200質量部の範囲内であることを条件とする。
紫外線硬化型樹脂は、紫外線硬化性能を有するモノマーを含む組成物によって得ることができる。紫外線硬化性能を有するモノマーとしては、例えば、ポリオールアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、変性スチレンアクリレート、メラミンアクリレート、シリコン含有アクリレートなどの単官能および多官能アクリレートが挙げられる。
具体的なモノマーとしては、例えばトリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性アクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサイド変性アクリレート、イソシアヌール酸アルキレンオキサイド変性アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、トリプロピレングリコールトリアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エポキシ変性アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートなどのウレタン変性アクリレート、エポキシ変性アクリレートなどの多官能モノマーが挙げられる。これらのモノマーは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの紫外線硬化性能を有するモノマーの中でも、ウレタン変性アクリレートが好ましい。ウレタン変性アクリレートは市販品を使用することができ、例えば、日本合成化学工業(株)製の紫光シリーズ、例えば、UV1700B、UV6300B、UV765B、UV7640B、UV7600Bなど;根上工業(株)製のアートレジンシリーズ、例えば、アートレジンHDP、アートレジンUN9000H、アートレジンUN3320HA、アートレジンUN3320HB、アートレジンUN3320HC、アートレジンUN3320HS、アートレジンUN901M、アートレジンUN902MS、アートレジンUN903など;新中村化学工業(株)製のUA100H、U4H、U6H、U15HA、UA32P、U6LPA、U324A、U9HAMIなど;ダイセル・ユーシービー(株)製のEbecrylシリーズ、例えば、1290、5129、254、264、265、1259、1264、 4866、9260、8210、204、205、6602、220、4450など;荒川化学工業(株)製のビームセットシリーズ、例えば、371、371MLV、371S、577、577BV、577AKなど;三菱レイヨン(株)製のRQシリーズなど;DIC(株)製のユニディックシリーズなど;DPHA40H(日本化薬(株)製)、CN9006、CN968(SARTOMER社製)などを用いることができる。
色差調整層を形成する組成物はさらに、光増感剤を含んでもよい。光増感剤として、例えば、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィンなどの一般的に用いられる光増感剤を用いることができる。
色差調整層を形成する組成物はさらに、各種アルコキシシランの加水分解物を含んでもよい。
色差調整層中における粒子(ii)および(iii)の総質量が200質量部を超える場合は、層間密着性が劣る不具合がある。
色差調整層が2層である場合の一例として、まず、金属酸化物粒子(ii)を含む組成物をハードコート層上に塗装して硬化させた後、金属フッ化物粒子(iii)を含む組成物を塗装して硬化させることによって、2層からなる色差調整層を形成することができる。
色差調整層が2層である場合の他の一例として、まず、金属フッ化物粒子(iii)を含む組成物を塗装して硬化させた後、金属酸化物粒子(ii)を含む組成物をハードコート層上に塗装して硬化させることによって、2層からなる色差調整層を形成することができる。
本発明の透明導電性積層体は、必要に応じて、色差調整層および透明導電層の間に、金属酸化物層が形成されていてもよい。金属酸化物層を構成する成分としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫などの金属酸化物が挙げられる。この金属酸化物層として、例えば、厚さ0.5〜5.0nmである層が挙げられる。
本発明の透明導電性積層体は、色差調整層または金属酸化物層の上に、透明導電層が形成されている。透明導電層の構成材料としては、特に制限は無いが、例えば、金属層、または金属化合物層を挙げることができる。透明導電層を構成する成分としては、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫等の金属酸化物の層が挙げられる。これらのうち酸化インジウムを主成分とした結晶質の層であることが好ましく、特に結晶質のITO(Indium Tin Oxide)からなる層が好ましく用いられる。
また、透明導電層が結晶質ITOの場合、結晶粒径は、特に上限を設ける必要はないが500nm以下であることが好ましい。結晶粒径が500nmを超えると屈曲耐久性が悪くなるため好ましくない。ここで結晶粒径とは、透過型電子顕微鏡(TEM)下で観察される多角形状または長円状の各領域における対角線または直径の中で最大のものと定義される。透明導電層が非晶質ITOの場合には、環境信頼性が低下することがある。
上記強酸水溶液は、エッチング処理において一般的に用いられる、いわゆる王水と言われる強酸水溶液である。上記強酸水溶液を用いてエッチング処理を行うことによって、透明導電層はエッチングされることとなる。図1は、エッチング処理された透明導電性積層体を示す概略説明図である。透明導電性積層体(10)は、透明高分子基材(1)の一方の面上に、ハードコート層(3)、色差調整層(5)および透明導電層(7)が順次積層された構造を有する。ここで、(11)で示される部分が、エッチング処理によるパターニングによって、透明導電層(7)が取り除かれた部分であり、そして(13)で示される部分が、エッチング処理においてマスクされていた部分であり、透明導電層がそのまま残された部分である。ここで、上記反射率R1は、図1中の(13)の部分における反射率を意味し、そして上記反射率R2は、図1中の(11)の部分における反射率を意味する。そして本発明の透明導電性積層体においては、波長500〜750nmの範囲の光源を照射した場合における反射率において、R1およびR2の差△Rが1以下であることを特徴とする。つまり、本発明の透明導電性積層体においては、透明導電層(7)が存在する部分および存在しない部分において、反射率の差がほとんど生じていない。これにより、極めて高い視認性が達成されることとなった。
本発明の透明導電性積層体は、透明高分子基材の一方の面上に、ハードコート層、色差調整層および透明導電層が順に積層された構造を有する。この透明導電性積層体は、必要に応じて、透明高分子基材の他の一方の面上に、アンチブロッキング層が形成されていてもよい。他の一方の面上にアンチブロッキング層を形成することによって、透明導電性積層体の製造工程におけるブロッキング現象の発生を抑えることができ、製造時における保存安定性が向上するという利点がある。
サンプル:樹脂0.5gを100mlビーカーに秤量し、良溶媒10mlをホールピペットを用いて加え、マグネティックスターラーにより溶解する。
溶媒:
良溶媒…ジオキサン、アセトンなど
貧溶媒…n−ヘキサン、イオン交換水など
濁点測定:50mlビュレットを用いて貧溶媒を滴下し、濁りが生じた点を滴下量とする。
φi:濁点における各溶媒の体積分率
δi:溶媒のSP値
ml:低SP貧溶媒混合系
mh:高SP貧溶媒混合系
本発明のタッチパネルは、上記透明導電性積層体を有する。本発明のタッチパネルとして、例えば、静電容量方式のタッチパネルが挙げられる。また、本発明の透明導電性積層体を、抵抗膜方式のタッチパネルに用いてもよい。
透明導電層/色差調整層/ハードコート層/透明高分子基材、
透明導電層/金属酸化物層/色差調整層/ハードコート層/透明高分子基材、
透明導電層/色差調整層/ハードコート層/透明高分子基材/アンチブロッキング層、
透明導電層/金属酸化物層/色差調整層/ハードコート層/透明高分子基材/アンチブロッキング層、
透明導電層/色差調整層/ハードコート層/透明高分子基材/ハードコート層/色差調整層/透明導電層、
透明導電層/金属酸化物層/色差調整層/ハードコート層/透明高分子基材/ハードコート層/色差調整層/金属酸化物層/透明導電層、
補助電極層/透明導電層/色差調整層/ハードコート層/透明高分子基材、
補助電極層/透明導電層/金属酸化物層/色差調整層/ハードコート層/透明高分子基材、
補助電極層/透明導電層/色差調整層/ハードコート層/透明高分子基材/アンチブロッキング層、補助電極層/透明導電層/金属酸化物層/色差調整層/ハードコート層/透明高分子基材/アンチブロッキング層、
補助電極層/透明導電層/色差調整層/ハードコート層/透明高分子基材/ハードコート層/色差調整層/透明導電層/補助電極層、
補助電極層/透明導電層/金属酸化物層/色差調整層/ハードコート層/透明高分子基材/ハードコート層/色差調整層/金属酸化物層/透明導電層/補助電極層。
攪拌装置、温度計、滴下漏斗および還流装置のついた反応装置に、フェノールノボラック樹脂(重量平均分子量700〜900、エポキシ当量150〜200)150gおよびエピクロルヒドリン550gを混合し、100℃、100〜200mgの減圧条件下にて48.5%の水酸化ナトリウム水溶液110gを2時間かけて滴下した。反応終了後、温度を室温まで冷却し過剰の水酸化ナトリウム水溶液を酸で中和、減圧下にて加熱し過剰のエピクロルヒドリンを除去した後、生成物をメチルイソブチルケトンに溶解させ、水洗濾別により副生成塩を除去してフェノールノボラック型のエポキシ樹脂溶液を得た。
得られたフェノールノボラック型のエポキシ樹脂の固形分100質量部に対し、メトキノン1000ppm、トリフェニルホスフィン2000ppmを加え、100℃にてアクリル酸を滴下し、酸価が1mgKOH/g以下になるまで反応させフェノールノボラック型エポキシアクリレート(1)を得た。
得られたフェノールノボラック型エポキシアクリレート(1)は、重量平均分子量が950であり、水酸基価は140mgKOH/g、屈折率は1.572であった。
攪拌装置、温度計、滴下漏斗および還流装置のついた反応装置に、フェノールノボラック樹脂(重量平均分子量900〜1100、エポキシ当量150〜200)150gおよびエピクロルヒドリン550gを混合し、100℃、100〜200mgの減圧条件下にて48.5%の水酸化ナトリウム水溶液110gを2時間かけて滴下した。反応終了後、温度を室温まで冷却し過剰の水酸化ナトリウム水溶液を酸で中和、減圧下にて加熱し過剰のエピクロルヒドリンを除去した後、生成物をメチルイソブチルケトンに溶解させ、水洗濾別により副生成塩を除去してフェノールノボラック型のエポキシ樹脂溶液を得た。
得られたフェノールノボラック型のエポキシ樹脂の固形分100質量部に対し、メトキノン1000ppm、トリフェニルホスフィン2000ppmを加え、100℃にてアクリル酸を滴下し、酸価が1mgKOH/g以下になるまで反応させフェノールノボラック型エポキシアクリレート(2)を得た。
得られたフェノールノボラック型エポキシアクリレート(2)は、重量平均分子量が1200であり、水酸基価は137mgKOH/g、屈折率は1.571であった。
ハードコート層の形成
成分(A)として、製造例1で得られたフェノールノボラック型エポキシアクリレート(1)を、成分(B)として、エトキシ化オルトフェニルフェノールアクリレート(エトキシ構造を分子中に1mol有するアクリレート、25℃における粘度130mPa・s、屈折率1.577)を、成分(C)として、オグソールEA−0200(下記式(II)−1において、各Rが水素原子であり、m+n=2である、フルオレン骨格含有アクリレート、大阪ガスケミカル社製)
なお、成分(B)のエトキシ化オルトフェニルフェノールアクリレートの粘度測定は、B型粘度計(TVB−22L 東機産業株式会社製)を用いて測定した。試験サンプル100mlをガラス容器に採取し、20℃に温度調整した後、M1Rotorを用い60rpmの回転速度にて測定した。
また、成分(B)の屈折率は、JIS K0062に従って測定した。
塗工後、70℃にて1分間乾燥させ、紫外線照射機(Fusion製)にて350mJの紫外線を照射し、ポリカーボネートフィルムの上に、膜厚3.0μmのハードコート層を形成した。
平均粒径40nmの15%酸化チタン分散液をイソブチルアルコールで5%に希釈し、紫外線硬化性能を有するモノマーであるウレタンアクリレート(根上工業社製、UN−3320HS)をMIBK(メチルイソブチルケトン)で5%に希釈したものを調整した。ウレタンアクリレート希釈液100質量部に対し、酸化チタン分散液の希釈液を40質量部、また光重合開始剤を0.25質量部(BASF社製 イルガキュア184)の比で混合し、更にIBA(イソブチルアルコール)で2.5質量%に希釈したものをバーコーター#3を用いて塗工した。
塗工後、70℃にて1分間乾燥させ、窒素雰囲気下、紫外線照射機(Fusion製)にて350mJの紫外線を照射し、ハードコート層の上に、色差調整層を形成した。
得られた色差調整層上に、酸化インジウムと酸化錫が質量比95:5の組成で充填密度98%の酸化インジウム−酸化錫ターゲットを用いるスパッタリング法によって、非晶質のITO層を形成した。形成されたITO層の膜厚は約20nm、製膜後の表面抵抗値は約210Ω/□であった。引き続いて130℃90分の熱処理を行い、透明導電層(ITO層)を結晶化させることにより透明導電性積層体を作製した。ITO層が結晶化した後の透明導電層の表面抵抗値は約150Ω/□であった。作製した透明導電性積層体の特性を表1に示す。
ハードコート層の形成において、ハードコーティング組成物の組成を表1に記載されたものに変更した。その後、色差調整層の形成において、色差調整層の形成において、酸化チタン分散液の希釈液充填量を表1記載の量に変更することを除き、実施例1と同様の手順にて、ハードコーティング層の上に色差調整層を形成した。更に、実施例1と同様の手順にて、色差調整層上に透明導電層を作製した。
なお、実施例2においては、帝人デュポン製188μm光学用PETフィルム(帝人テトロンKEFW)を用いて、透明導電性積層体を作製した。
実施例3、7においては帝人デュポン製125μm光学用PETフィルム(帝人テトロンKEFW)を用いて、透明導電性積層体を作製した。
実施例4、5においては帝人デュポン製50μm光学用PETフィルム(帝人テトロンKEL86W)を用いて、透明導電性積層体を作製した。
実施例8においては帝人化成製75μm光学用変性PCフィルム(ピュアエースWR W−142)を用いて、透明導電性積層体を作製した。
実施例9においては帝人化成製50μm光学用変性PCフィルム(ピュアエースWR S−148)を用いて、透明導電性積層体を作製した。
また、実施例4では、成分(C)として、オグソールEA−F5503(大阪ガスケミカル社製)を用いた。
ハードコート層の形成において、実施例3と同様の手順にてハードコーティング層を形成した。その後、色差調整層の形成において、平均粒径40nmの15%酸化チタン分散液をイソブチルアルコールで5%に希釈し、紫外線硬化性能を有するモノマーであるウレタンアクリレート(根上工業社製、UN−3320HS)をMIBKで5%に希釈したものを調整した。ウレタンアクリレート希釈液100質量部に対し、酸化チタン分散液の希釈液を40質量部、また光重合開始剤を0.25質量部(BASF社製 イルガキュア184)の比で混合し、更にIBAで2.5%に希釈したものをバーコーター#3を用いて塗工した。
塗工後、70℃にて1分間乾燥させ、窒素雰囲気下、紫外線照射機(Fusion製)にて350mJの紫外線を照射し、ハードコート層の上に、色差調整層1を形成した。
次いで、同ウレタンアクリレート希釈液100質量部に対し、5%フッ化マグネシウム分散液を40質量部、また光重合開始剤を0.25質量部(BASF社製 イルガキュア184)の比で混合し、更にイソブチルアルコールで2.5%に希釈したものをバーコーター#3を用いて塗工した。
塗工後、70℃にて1分間乾燥させ、窒素雰囲気下、紫外線照射機(Fusion製)にて350mJの紫外線を照射し、色差調整層1の上に、色差調整層2を形成した。更に、実施例1と同様の手順にて、色差調整層2上に透明導電層を形成し、透明導電性積層体を作製した。
表2に示された配合により得られたハードコーティング組成物を用いてハードコート層を作成したこと以外は、実施例1と同様にして、透明導電性積層体を作製した。
なお比較例1、2においては帝人デュポン製125μm光学用PETフィルム(帝人テトロンKEFW)を用いて、透明導電性積層体を作製した。
表2に示された配合により得られたハードコーティング組成物を用いてハードコート層を作成したこと以外は、実施例2と同様にして、透明導電性積層体を作製した。
なお比較例3〜9においては帝人デュポン製125μm光学用PETフィルム(帝人テトロンKEFW)を用いて、透明導電性積層体を作製した。
表2に示された配合により得られたハードコーティング組成物を用いてハードコート層を作成し、そして色差調整層の形成において、酸化チタン分散液の希釈液充填量を表2記載の量に変更したこと以外は、実施例3と同様にして、透明導電性積層体を作製した。
実施例および比較例で得られた透明導電性積層体の反射率を、分光光度計(日立製作所U−3000)を用いて、入射角10度でJIS K5600−4−5に準拠して、反射率R1を測定した。反射率の測定において用いた光源の波長は500〜750nmであった。
次いで、得られた透明導電性積層体を、12N塩酸、16N硝酸および水を12N塩酸:16N硝酸:水=3.3:1.0:7.6の質量比で混合して得られた強酸水溶液中に40℃で3分間浸漬し、乾燥させた。この透明導電性積層体に対して、波長500〜750nmの光を照射し、反射率R2を測定した。なお、反射率R1は、図1中の(13)の部分に示されるような、透明導電層が存在する部分の反射率を意味し、反射率R2は、図1中の(11)の部分に示されるような、透明導電層が存在しない部分の反射率を意味する。
こうして得られたR1およびR2の差を△Rとした。波長500〜750nmの間で△Rが最大値となった△Rの値を表1、2に示した。
実施例および比較例で得られた透明導電性積層体のヘイズ値を、ヘイズメーター(スガ試験機社製)を用いて、JIS K7105に準拠して測定し、ヘイズ値H1を得た。
次いで、得られた透明導電性積層体を、12N塩酸、16N硝酸および水を12N塩酸:16N硝酸:水=3.3:1.0:7.6の質量比で混合して得られた強酸水溶液中に40℃で3分間浸漬し、乾燥させた。この透明導電性積層体のヘイズ値を上記と同様に測定し、ヘイズ値H2を得た。ヘイズ値H1は、図1中の(13)の部分に示されるような、透明導電層が存在する部分のヘイズ値を意味し、ヘイズ値H2は、図1中の(11)の部分に示されるような、透明導電層が存在しない部分のヘイズ値を意味する。こうして得られたH1およびH2の差を△Hとした。
試験片を100×100mmの黒色アクリル板に光学フィルム用粘着剤を用い塗工面が表面にくるように貼り合せた。スタンド式3波長蛍光灯(TWINBARD製 SLH−399型)の蛍光管から垂直下10cmの距離にサンプルを設置して目視観察をし、評価結果が○以上のサンプルについては、更に太陽光下での目視観察を実施し、下記の評価基準に基づき、判定した。
◎ : 干渉縞(干渉模様)が3波長蛍光灯下でも太陽光下でも視認されない
○ : 3波長蛍光灯下で干渉縞(干渉模様)が視認されないが太陽光下では僅かに視認される
△ : 干渉縞(干渉模様)が僅かに視認される
× : 干渉縞(干渉模様)がはっきりと視認される
塩酸(12規定):硝酸(16規定):純水を質量比で3.3:1.0:7.6の割合で混合した強酸中に40℃で3分間浸漬し、エッチング処理して、パターニングを施したサンプルを用いて、スタンド式3波長蛍光灯(TWINBARD製 SLH−399型)の蛍光管から垂直下10cmの距離にサンプルを設置して目視観察をし、評価結果が○以上のサンプルは更に、太陽光の下で目視観察をし、下記基準で見た目の評価を行った。
◎:太陽光下および3波長蛍光灯下でパターン部と非パターン部の判別が困難
○:太陽光下ではパターン部と非パターン部の判別がわずかに可能だが、3波長蛍光灯下ではパターン部と非パターン部の判別が困難
△:3波長蛍光灯下でパターン部と非パターン部の判別がわずかに可能
×:3波長蛍光灯下でパターン部と非パターン部の判別が容易に可能
JIS K5400に準拠して密着性試験を実施した。実施例および比較例で得られた透明導電性積層体に、カッターナイフを用いて、1mm2のカット(碁盤目)が100個できるようにクロスカットを施した。次いで、作成した碁盤目の上にセロハン粘着テープを完全に付着させ、テープの一方の端を持ち上げて上方に剥がした。この剥離動作を同一箇所で3回実施した。その後、剥がれた碁盤目の数を、以下に記載の基準に沿って判定した。
10:剥がれなし
8:剥がれが5目以内である
6:剥がれが5目を超えて15目以内である
4:剥がれが15目を超えて35目以内である
2:剥がれが35目を超えて65目以内である
0:剥がれが65目を超えて100目以内である
I−184:1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、光重合開始剤
ビスフェノールA EO変性ジアクリレート:東亜合成株式会社製、アロニックスM−211B、ビスフェノールA EO(2mol)変性ジアクリレート
高屈折率フィラー1:ジルコニア ZRMIBK30WT%(酸化ジルコニウム、CIKナノテック社製)
高屈折率フィラー2:チタニア TiMIBK15WT%(酸化チタン、(CIKナノテック社製)
2官能ウレタンアクリレート:NV100:CN−9893(サートマー社製)
を示す。
比較例2は、成分(A)の量が本発明の範囲より少なく、成分(C)の量が本発明の範囲より多い例である。この場合は、△Hが0.3%を超えており、視認性が低下した。
比較例3は、成分(A)の代わりに、ビスフェノールA骨格を有するジアクリレートを用いた例である。この比較例3では、△Rが1を超えており、視認性が低下した。また干渉縞の発生が確認された。
比較例4は、成分(B)の代わりに、アクリロイルモルフォリンを用いた例である。この比較例4では、△Rが1を超えており、視認性が低下した。また干渉縞の発生が確認された。
比較例5、6は、成分(A)および(B)を用いる代わりに、高屈折率剤である酸化ジルコニアまたは酸化チタンを用いた例である。これらの比較例では、△Rが1を大幅に超えており、視認性が大きく低下した。また干渉縞の発生が確認された。
比較例7〜9は、ハードコート層に伸長性を付与することを目的として、2官能ウレタンアクリレートを用いた例である。これらの比較例においては、ハードコート層の形成において2官能ウレタンアクリレートを用いて伸長性を向上させても、△Rは1を超えており、良好な視認性を得ることができなかった。
比較例10は、色差調整層に含まれる粒子の総量が、硬化樹脂成分100質量部に対して200質量部を超える例である。この場合は、密着性が低下することとなった。
3:ハードコート層、
5:色差調整層、
7:透明導電層、
10:透明導電性積層体、
11:エッチング処理によるパターニングによって、透明導電層(7)が取り除かれた部分、
13:エッチング処理においてマスクされていた部分。
Claims (12)
- 透明高分子基材の少なくとも一方の面上に、ハードコート層、色差調整層および透明導電層が順次積層された透明導電性積層体であり、
(1)ハードコート層が、
(A)2またはそれ以上のアクリレート基を有する、フェノールノボラック型アクリレート、
(B)炭素数2または3のアルキレンオキシド構造を分子中に1〜2mol有する、芳香族基含有モノまたはポリ(メタ)アクリレート化合物、および
(C)2またはそれ以上の(メタ)アクリレート基を有する、フルオレン骨格含有(メタ)アクリレートを含むハードコーティング組成物を塗装して硬化させることによって得られたハードコート層であって、
ハードコーティング組成物中に含まれる樹脂成分100質量部に対して、フェノールノボラック型アクリレート(A)は40〜70質量部、(メタ)アクリレート(B)は10〜30質量部およびフルオレン骨格含有(メタ)アクリレート(C)は15〜40質量部含まれ、
(2)色差調整層は、
硬化樹脂成分(i)、そして
平均一次粒子径100nm以下である金属酸化物粒子(ii)および/または平均一次粒子径100nm以下である金属フッ化物粒子(iii)を含み、および、
色差調整層中における粒子(ii)および(iii)の総質量は、硬化樹脂成分(i)100質量部に対して0〜200質量部であり、
(3)透明導電性積層体に対して波長500〜750nmの範囲の光源を照射した場合における反射率(R1)、および、透明導電性積層体を、12N塩酸、16N硝酸および水を12N塩酸:16N硝酸:水=3.3:1.0:7.6の質量比で混合して得られた強酸水溶液中に40℃で3分間浸漬した後、乾燥させた後の透明導電性積層体に対して、波長500〜750nmの範囲の光源を照射した場合における反射率(R2)において、R1およびR2の差△Rが1以下である、
透明導電性積層体。 - 前記色差調整層の硬化樹脂成分(i)が紫外線硬化型樹脂であり、および
透明導電性積層体のヘイズ値(H1)および、透明導電性積層体を、12N塩酸、16N硝酸および水を12N塩酸:16N硝酸:水=3.3:1.0:7.6の質量比で混合して得られた強酸水溶液中に40℃で3分間浸漬した後、乾燥させた後の透明導電性積層体のヘイズ値(H2)の差△Hが、0.3%以下である、
請求項1記載の透明導電性積層体。 - 前記(メタ)アクリレート(B)は、屈折率が1.56〜1.64の範囲内である、芳香族基含有(メタ)アクリレートである、請求項1〜3いずれかに記載の透明導電性積層体。
- 前記ハードコート層中に含まれる、ZnO、TiO2、CeO2、SnO2、ZrO2およびインジウム−スズ酸化物の総含有量がハードコート層中の0.0001質量%以下である、請求項1〜5いずれかに記載の透明導電性積層体。
- 前記ハードコート層の屈折率が1.565〜1.620である、請求項1〜6いずれかに記載の透明導電性積層体。
- 前記透明導電層が、酸化インジウムを含む結晶質層であり、かつ、透明導電層の厚さが5〜50nmである、請求項1〜7いずれかに記載の透明導電性積層体。
- 前記色差調整層および透明導電層の間に金属酸化物層が存在し、金属酸化物層の厚さが0.5〜5.0nmである、請求項1〜8いずれかに記載の透明導電性積層体。
- 透明高分子基材の一方の面上に、ハードコート層、色差調整層および透明導電層が順に積層されており、かつ、
透明高分子基材の他の一方の面上に、アンチブロッキング層が形成された、請求項1〜9いずれかに記載の透明導電性積層体。 - 前記アンチブロッキング層は、第1成分および第2成分を含むアンチブロッキング層形成組成物によって形成された層であり、
第1成分は不飽和二重結合含有アクリル共重合体を含み、第2成分は多官能アクリレートを含み、
第1成分のSP値(SP1)および第2成分のSP値(SP2)の差△SPが1〜2の範囲内であり、
アンチブロッキング層形成組成物を塗装した後に、第1成分と第2成分が相分離を生じ、表面に微細な凹凸を有するアンチブロッキング層が形成される、
請求項10記載の透明導電性積層体。 - 請求項1〜11いずれかに記載の透明導電性積層体を有するタッチパネル。
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