JP4631221B2 - Method for producing functional film - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、支持体上に機能性微粒子の圧縮層からなる機能性層を少なくとも有する機能性フィルムの製造方法に関する。本発明において、機能性フィルムには機能性フィルム、機能性シートの双方が含まれる。また、支持体が金属であるものも、本発明の機能性フィルムに含まれる。
【0002】
機能性層とは機能を有する層であり、機能とは物理的及び/又は化学的現象を通じて果たす働きのことを意味する。機能性層には、導電層、紫外線遮蔽層、赤外線遮蔽層、磁性層、強磁性層、誘電体層、強誘電体層、エレクトロクロミック層、エレクトロルミネッセンス層、絶縁層、光吸収層、光選択吸収層、反射層、反射防止層、触媒層、光触媒層等の各種の機能を有する層が含まれる。
【0003】
とりわけ本発明は、透明導電層を有する透明導電性フィルムの製造方法に関する。透明導電層は、エレクトロルミネッセンスパネル電極、エレクトロクロミック素子電極、液晶電極、透明面発熱体、タッチパネルのような透明電極として用いることができるほか、透明な電磁波遮蔽層として用いることができる。
【0004】
【従来の技術】
従来より、各種の機能性材料からなる機能性層は、真空蒸着、レーザアブレーション、スパッタリング、イオンプレーティング等の物理的気相成長法(PVD)や、熱CVD、光CVD、プラズマCVD等の化学的気相成長法(CVD)によって製造されている。これらは、一般に大掛かりな装置が必要であり、中には大面積の膜の形成には不向きなものもある。
【0005】
また、ゾル−ゲル法を用いた塗布による膜の形成も知られている。ゾル−ゲル法では、大面積の膜の形成にも適するが、多くの場合、塗布後に高温で無機材料を焼結させる必要がある。
【0006】
例えば、透明導電層について見れば以下の通りである。現在、透明導電層は主にスパッタリング法によって製造されている。スパタッリング法は種々の方式があるが、例えば、真空中で直流または高周波放電で発生した不活性ガスイオンをターゲット表面に加速衝突させ、ターゲットを構成する原子を表面から叩き出し、基板表面に沈着させ膜を形成する方法である。
スパッタリング法は、ある程度大きな面積のものでも、表面電気抵抗の低い導電層を形成できる点で優れている。しかし、装置が大掛かりで成膜速度が遅いという欠点がある。今後さらに導電層の大面積化が進められると、さらに装置が大きくなる。このことは、技術的には制御の精度を高めなくてはならないなどの問題が発生し、別の観点では製造コストが大きくなるという問題が発生する。また、成膜速度の遅さを補うためにターゲット数を増やして速度を上げているが、これも装置を大きくする要因となっており問題である。
【0007】
塗布法による透明導電層の製造も試みられている。従来の塗布法では、導電性微粒子がバインダー溶液中に分散された導電性塗料を基板上に塗布して、乾燥し、硬化させ、導電層を形成する。塗布法では、大面積の導電層を容易に形成しやすく、装置が簡便で生産性が高く、スパッタリング法よりも低コストで導電層を製造できるという長所がある。塗布法では、導電性微粒子同士が接触することにより電気経路を形成し導電性が発現される。しかしながら、従来の塗布法で作製された導電層は接触が不十分で、得られる導電層の電気抵抗値が高い(導電性に劣る)という欠点があり、その用途が限られてしまう。
【0008】
従来の塗布法による透明導電層の製造として、例えば、特開平9−109259号公報には、導電性粉末とバインダー樹脂とからなる塗料を転写用プラスチックフィルム上に塗布、乾燥し、導電層を形成する第1工程、導電層表面を平滑面に加圧(5〜100kg/cm2 )、加熱(70〜180℃)処理する第2工程、この導電層をプラスチックフィルムもしくはシート上に積層し、熱圧着させる第3工程からなる製造方法が開示されている。
この方法では、バインダー樹脂を大量に用いている(無機質導電性粉末の場合には、バインダー100重量部に対して、導電性粉末100〜500重量部、有機質導電性粉末の場合には、バインダー100重量部に対して、導電性粉末0.1〜30重量部)ため、電気抵抗値の低い透明導電層は得られない。
【0009】
例えば、特開平8−199096号公報には、錫ドープ酸化インジウム(ITO)粉末、溶媒、カップリング剤、金属の有機酸塩もしくは無機酸塩からなる、バインダーを含まない導電層形成用塗料をガラス板に塗布し、300℃以上の温度で焼成する方法が開示されている。この方法では、バインダーを用いていないので、導電層の電気抵抗値は低くなる。しかし、300℃以上の温度での焼成工程を行う必要があるため、樹脂フィルムのような支持体上に導電層を形成することは困難である。すなわち、樹脂フィルムは高温によって、溶融したり、炭化したり、燃焼してしまう。樹脂フィルムの種類によるが、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムでは130℃の温度が限界であろう。
【0010】
特許2994764号公報には、ITOの超微粒子粉を樹脂と共に溶剤中に分散させて成るペーストを樹脂フィルム上に塗布し、乾燥し、その後、スチールロールによって圧延処理を施すことからなる透明導電膜の製造法が開示されている。
【0011】
特開平7−235220号公報には、ITO等の導電性微粒子を含み、バインダーを含まない分散液をガラス基板上に塗布し、ゆっくりと乾燥し、得られたITO膜上にシリカゾルからなるオーバーコート液を塗布し、次いで乾燥あるいは乾燥に続く焼成を行う方法が開示されている。同号公報によれば、シリカゾルからなるオーバーコート塗膜を乾燥させて硬化収縮させ、その際の硬化収縮応力によって、ITO膜中のITO微粒子同士を強固に接触させる。ITO微粒子同士の接触が不十分であれば、導電膜の電気抵抗は高い。大きな硬化収縮応力を得るため、オーバーコート塗膜を150〜180℃の高温で乾燥処理する必要がある。しかし、支持体が樹脂フィルムである場合には、このような高温により樹脂フィルムが変形してしまう。
また、同号公報によれば、シリカゾルからなるオーバーコートは、導電膜とガラス基板との結合にも寄与する。すなわち、シリカゾルからなるオーバーコートによって導電膜の強度が得られる。しかし、オーバーコート液の塗布、硬化収縮を行わなければ、導電膜の電気抵抗が高い上に、膜の強度も低い。さらに、導電膜の光学特性を向上させ、表面抵抗を小さくするため、導電性微粒子の分散液をガラス基板上に塗布した後の乾燥をゆっくりと行う必要がある。シリカゾルからなるオーバーコート膜は、その膜厚が厚いとクラックが入ってしまう欠点がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
このような背景から、大面積の機能性層を容易に形成しやすく、装置が簡便で生産性が高く、低コストで機能性層を製造できるという塗布法の利点を生かしつつ、各種機能を発現し得る機能性層が得られる方法の開発が望まれる。
【0013】
とりわけ導電層については、大面積の導電層を容易に形成しやすく、装置が簡便で生産性が高く、低コストで導電層を製造できるという塗布法の利点を生かしつつ、電気抵抗値の低い透明導電層が得られる方法の開発が望まれる。
【0014】
そこで、本発明の目的は、塗布法による各種機能を発現し得る機能性層を有する機能性フィルムの製造方法を提供することにある。
【0015】
とりわけ本発明の目的は、塗布法による電気抵抗値の低い透明導電層を有する透明導電性フィルムの製造方法を提供することにある。さらには、高温の加熱操作を必要とせず導電層を形成でき、均質で厚みむらのない導電層が得られる透明導電性フィルムの製造方法、導電層の大面積化にも対応できる透明導電性フィルムの製造方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
従来、塗布法において、バインダー樹脂を大量に用いなければ機能性層を成膜できず、あるいは、バインダー樹脂を用いない場合には、機能性物質を高温で焼結させなければ機能性層が得られないと考えられていた。
導電層について見れば、バインダー樹脂を大量に用いなければ導電層を成膜できず、あるいは、バインダー樹脂を用いない場合には、導電性物質を高温で焼結させなければ導電層が得られないと考えられていた。
【0017】
ところが、本発明者は鋭意検討した結果、驚くべきことに、大量のバインダー樹脂を用いることなく、かつ高温で焼成することもなく、圧縮によって機械的強度を有し且つ各種の機能を発現し得る機能性層が得られることを見いだした。本発明者は、導電性物質を用いると、電気抵抗値の低い透明導電層が得られることを見いだした。
【0018】
すなわち、本発明者は、機能性微粒子を分散した液を支持体上に塗布、乾燥し、機能性微粒子含有層を形成し、その後、前記機能性微粒子含有層を圧縮し、機能性微粒子の圧縮層を形成することを含む、支持体上に機能性微粒子の圧縮層からなる機能性層を有する機能性フィルムの製造方法に到達した。
【0019】
本発明者はさらに検討した結果、まず、機能性微粒子含有層を転写支持体上に形成し、次に、前記機能性微粒子含有層を圧縮する際に支持体上に転写することによって、支持体上に機能性微粒子の圧縮層からなる機能性層を有する機能性フィルムが得られることを見いだした。
【0020】
すなわち、本発明は、機能性微粒子を分散した液を転写支持体上に塗布、乾燥し、転写支持体上に機能性微粒子含有層が形成された転写前駆フィルムを作成し、
機能性層を形成すべき支持体と前記転写前駆フィルムとを、支持体と前記機能性微粒子含有層とが接するように重ね合わせ、前記機能性微粒子含有層を44N/mm 2 以上の圧縮力で圧縮し支持体上に機能性微粒子の圧縮層を形成し、次いで
転写支持体を前記機能性微粒子の圧縮層から剥離することを含む、支持体上に機能性微粒子の圧縮層からなる機能性層を少なくとも有する機能性フィルムの製造方法である。
【0021】
本発明は、支持体の機能性層が形成されるべき表面は、転写支持体の機能性微粒子含有層が形成されるべき表面よりも柔らかい、前記の機能性フィルムの製造方法である。
【0022】
発明は、前記機能性微粒子含有層を前記支持体及び前記転写支持体が変形しない温度で圧縮する、前記の機能性フィルムの製造方法である。
本発明は、前記機能性微粒子含有層をロールプレス機を用いて圧縮する、前記の機能性フィルムの製造方法である。
【0023】
本発明は、前記転写支持体は、機能性微粒子含有層が形成されるべき表面にハードコート層を有する、前記の機能性フィルムの製造方法である。
本発明は、前記支持体が樹脂製フィルムである、前記の機能性フィルムの製造方法である。
【0024】
本発明は、前記機能性微粒子が無機微粒子から選ばれる、前記の機能性フィルムの製造方法である。
本発明は、機能性層が、導電層、紫外線遮蔽層、赤外線遮蔽層、磁性層、強磁性層、誘電体層、強誘電体層、エレクトロクロミック層、エレクトロルミネッセンス層、絶縁層、光吸収層、光選択吸収層、反射層、反射防止層、触媒層及び光触媒層からなる群から選ばれる、前記の機能性フィルムの製造方法である。
【0025】
前記機能性層が導電層の場合には、前記機能性微粒子として導電性微粒子を用いる。本発明は、前記の機能性フィルムの製造方法において、前記機能性微粒子として導電性微粒子を用いて導電層を形成する、導電性フィルムの製造方法である。
【0026】
本発明は、前記導電性微粒子として、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化カドミウム、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、フッ素ドープ酸化錫(FTO)、錫ドープ酸化インジウム(ITO)及びアルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)からなる群から選ばれる導電性無機微粒子を用いる、前記の導電性フィルムの製造方法である。
【0027】
本発明において、前記機能性微粒子の分散液は、少量の樹脂を含んでも良いが、特に樹脂を含まないことが好ましい。前記機能性微粒子の分散液が樹脂を含む場合には、前記樹脂の含有量は、体積で表して、前記機能性微粒子の体積を100としたとき、25未満の体積であることが好ましい。特に導電性フィルムの製造においては、前記機能性微粒子の分散液が樹脂を含まないことが、電気抵抗値の低い導電層が得られる点で好ましい。
【0028】
【発明の実施の形態】
本発明において、機能性層には、特に限定されることなく、導電層、紫外線遮蔽層、赤外線遮蔽層、磁性層、強磁性層、誘電体層、強誘電体層、エレクトロクロミック層、エレクトロルミネッセンス層、絶縁層、光吸収層、光選択吸収層、反射層、反射防止層、触媒層、光触媒層等の各種の機能を有する層が含まれる。従って、本発明において、前記目的とする層を構成すべき機能性微粒子が用いられる。機能性微粒子は、特に限定されることなく、凝集力を有する主として無機の微粒子が用いられる。いずれの機能性フィルムの製造においても、本発明の方法を適用することにより、十分な機械的強度を有する機能性塗膜が得られると共に、バインダー樹脂を大量に用いていた従来の塗布法におけるバインダー樹脂による弊害を解消することができる。その結果、目的とする機能がより向上する。
【0029】
例えば、透明導電層の製造においては、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化カドミウム、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、フッ素ドープ酸化錫(FTO)、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)等の導電性無機微粒子が用いられる。ITOがより優れた導電性が得られる点で好ましい。あるいは、ATO、ITO等の無機材料を硫酸バリウム等の透明性を有する微粒子の表面にコーティングしたものを用いることもできる。これら微粒子の粒子径は、導電フィルムの用途に応じて必要とされる散乱の度合いにより異なり、また、粒子の形状により一概には言えないが、一般に10μm以下であり、1.0μm以下が好ましく、5nm〜100nmがより好ましい。
【0030】
あるいは、有機質の導電性微粒子が用いられてもよい。有機質の導電性微粒子としては、例えば、金属材料を樹脂微粒子表面にコーティングしたもの等が挙げられる。
【0031】
本製造方法の適用によって、優れた導電性が得られる。本発明において、透明とは可視光を透過することを意味する。光の散乱度合いについては、導電層の用途により要求されるレベルが異なる。本発明では、一般に半透明といわれるような散乱のあるものも含まれる。
【0032】
強磁性層の製造においては、γ−Fe2 3 、Fe3 4 、Co−FeOx、Baフェライト等の酸化鉄系磁性粉末や、α−Fe、Fe−Co、Fe−Ni、Fe−Co−Ni、Co、Co−Ni等の強磁性金属元素を主成分とする強磁性合金粉末等が用いられる。本製造方法の適用によって、磁性塗膜の飽和磁束密度が向上する。
【0033】
誘電体層や強誘電体層の製造においては、チタン酸マグネシウム系、チタン酸バリウム系、チタン酸ストロンチウム系、チタン酸鉛系、チタン酸ジルコン酸鉛系(PZT)、ジルコン酸鉛系、ランタン添加チタン酸ジルコン酸鉛系(PLZT)、ケイ酸マグネシウム系、鉛含有ペロブスカイト化合物等の誘電体ないしは強誘電体の微粒子が用いられる。本製造方法の適用によって、誘電体特性ないしは強誘電体特性の向上が得られる。
【0034】
各種機能を発現する金属酸化物層の製造においては、酸化鉄(Fe2 3 )、酸化ケイ素(SiO2 )、酸化アルミニウム(Al2 3 )、二酸化チタン(TiO2 )、酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ジルコニウム(ZrO2 )、酸化タングステン(WO3 )等の金属酸化物の微粒子が用いられる。本製造方法の適用によって、膜における金属酸化物の充填度が上がるため、各機能が向上する。例えば、触媒を担持させたSiO2 、Al2 3 を用いた場合には、実用強度を有する多孔質触媒層が得られる。TiO2 を用いた場合には、光触媒機能の向上が得られる。また、WO3 を用いた場合には、エレクトロクロミック表示素子での発色作用の向上が得られる。
【0035】
また、エレクトロルミネッセンス層の製造においては、硫化亜鉛(ZnS)微粒子が用いられる。本製造方法の適用によって、塗布法による安価なエレクトロルミネッセンス層の製造を行うことができる。
【0036】
本発明において、目的に応じて、上記各種の機能性微粒子から選ばれる機能性微粒子を分散した液を機能性塗料として用いる。
【0037】
導電性微粒子などの機能性微粒子を分散する液体としては、特に限定されることなく、既知の各種液体を使用することができる。例えば、液体として、ヘキサン等の飽和炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル類、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類、エチレンクロライド、クロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素等を挙げることができる。これらのなかでも、極性を有する液体が好ましく、特にメタノール、エタノール等のアルコール類、NMP等のアミド類のような水と親和性のあるものは、分散剤を使用しなくても分散性が良好であり好適である。これら液体は、単独でも2種以上の混合したものでも使用することができる。また、液体の種類により、分散剤を使用することもできる。
【0038】
また、液体として、水も使用可能である。水を用いる場合には、転写支持体が親水性のものである必要がある。樹脂フィルムは通常疎水性であるため水をはじきやすく、均一な膜が得られにくい。転写支持体が樹脂フィルムの場合には、水にアルコールを混合するとか、あるいは転写支持体の表面を親水性にする必要がある。
【0039】
用いる液体の量は、特に制限されず、前記微粒子の分散液が後述する塗布方法に適した粘度を有するようにすればよい。例えば、前記微粒子100重量部に対して、液体100〜100,000 重量部程度である。前記微粒子と液体の種類に応じて適宜選択するとよい。一般的には、前記微粒子の粒径が小さくなるほど比表面積が大きくなり、粘度が高くなりやすい。比表面積が大きい微粒子を用いる場合は、液体の量を多くして、固形分濃度を下げればよい。また、塗膜厚みが薄い場合も、液体の量を多くして、固形分濃度の低い塗布液を用いるとよい。
【0040】
前記微粒子の液体中への分散は、公知の分散手法により行うとよい。例えば、サンドグラインダーミル法により分散する。分散に際しては、微粒子の凝集をほぐすために、ジルコニアビーズ等のメディアを用いることも好ましい。また、分散の際に、ゴミ等の不純物の混入が起こらないように注意する。
【0041】
前記微粒子の分散液は、樹脂を含まないことが好ましい。すなわち、樹脂量=0であることが好ましい。前記微粒子の分散液が樹脂を含まなければ、転写支持体上に塗布により形成された(圧縮前の)機能性微粒子含有層も樹脂を含まない。
【0042】
導電層においては、樹脂を用いなければ、樹脂によって導電性微粒子同士の接触が阻害されることがない。従って、導電性微粒子相互間の導電性が確保され、得られる導電層の電気抵抗値が低い。導電性を損なわない程度の量であれば、樹脂を含むことも可能であるが、その量は、従来技術におけるバインダー樹脂としての使用量に比べると非常に少ない。例えば、分散液中における樹脂の含有量の上限は、分散前の体積で表して、前記導電性微粒子の体積を100としたとき、25未満の体積である。従来技術においては、強い圧縮を行わないので、塗膜の機械的強度を得るためにバインダーを多く用いなければならなかった。バインダーとしての役割を果たす程度の量の樹脂を用いると、導電性微粒子同士の接触がバインダーにより阻害され、微粒子間の電子移動が阻害され導電性が低下する。
【0043】
一方、樹脂には導電層のヘイズを向上させる効果がある。しかしながら、導電性の点からすると、樹脂は、分散前の体積で表して、前記導電性微粒子の体積を100としたとき、25未満の体積の範囲内で用いられることが好ましく、20未満の体積の範囲内で用いられることがより好ましい。また、ヘイズの向上効果は少なくなるが、導電性の点からすれば、樹脂を用いないことが最も好ましい。
【0044】
WO3 微粒子やTiO2 微粒子などを始めその他の機能性微粒子を用いた機能性層においても、樹脂を用いなければ、樹脂によって各微粒子同士の接触が阻害されることがないため、各機能の向上が図られる。微粒子間の接触が阻害されず各機能を損なわない程度の量であれば、樹脂を含むことも可能であるが、その量は、前記各微粒子の体積を100としたとき、例えば約80以下の体積である。
【0045】
Al2 3 微粒子などを用いた触媒層においては、樹脂を用いなければ、樹脂によって触媒機能を有する微粒子の表面が覆われることがない。このため、触媒としての機能の向上が図られる。触媒層においては、層の内部に空隙が多い方が、触媒としての活性点が多くなるので、この観点からもなるべく樹脂を用いないことが好ましい。
【0046】
このように機能性層には、圧縮時において(すなわち、前記機能性微粒子の分散液中において)樹脂を用いないことが好ましく、用いるとしても少量が好ましい。用いる場合の樹脂量は、機能性層の目的に応じて、ある程度変化し得るので、適宜決定するとよい。
【0047】
前記微粒子の分散液には、導電性や触媒作用などの各機能に要求される性能を満たす範囲内で、各種の添加剤を配合してもよい。例えば、紫外線吸収剤、界面活性剤、分散剤等の添加剤である。
【0048】
本発明において、導電性微粒子などの機能性微粒子の分散液を転写支持体上に、塗布、乾燥し、転写支持体上に導電性微粒子含有層などの機能性微粒子含有層を形成する。
【0049】
転写支持体としては、特に限定されることなく、樹脂フィルム、金属、布、紙等の各種のものを用いることができる。しかしながら、後工程の圧縮の際に割れることがなく、また圧縮後の剥離が容易な可撓性を有するものが好ましい。転写支持体の形状は、フィルム状の他、箔状、メッシュ状、織物等が使用可能である。
【0050】
転写支持体として、圧縮工程の圧縮力を大きくしても割れることがない可撓性樹脂フィルムが好適である。樹脂フィルムは軽量であり、取扱いも容易であり、さらに圧縮後の剥離も容易である。本発明では、高温での加圧工程や、焼成工程がないので、樹脂フィルムを転写支持体として用いることができる。
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリルフィルム、ノルボルネンフィルム(JSR(株)製、アートンなど)等が挙げられる。
【0051】
本発明において、転写支持体は、機能性微粒子含有層が形成されるべき表面にハードコート層を有していてもよい。転写支持体のハードコート層上に機能性微粒子含有層を形成すると、後の圧縮工程の際に、機能性微粒子がハードコート層に埋め込まれないため機能性微粒子の転写支持体との密着性が強くならず、機能性微粒子の支持体との密着性の方が強くなり、その結果、転写支持体から支持体へ機能性微粒子層の転写が容易となる。
【0052】
ハードコート層は、ハードコート剤を必要に応じて溶剤に溶解した液を、転写支持体ベース上に塗布、乾燥して、硬化させることにより形成することができる。
ハードコート剤としては、特に制限されることなく、公知の各種ハードコート剤を用いることができる。例えば、シリコーン系、アクリル系、メラミン系等の熱硬化型ハードコート剤を用いることができる。これらの中でも、シリコーン系ハードコート剤は、高い硬度が得られる点で優れている。
【0053】
また、不飽和ポリエステル樹脂系、アクリル系等のラジカル重合性ハードコート剤、エポキシ系、ビニルエーテル系等のカチオン重合性ハードコート剤等の紫外線硬化型ハードコート剤を用いてもよい。紫外線硬化型ハードコート剤は、硬化反応性等の製造性の点から好ましい。これらの中でも、硬化反応性、表面硬度を考慮すると、アクリル系のラジカル重合性ハードコート剤が望ましい。
【0054】
ハードコート剤の塗布は、グラビアシリンダー、リバース、メイヤーバー等のロールコーター、スリットダイコーター等公知の方法で行うとよい。
塗布後、適切な温度範囲で乾燥し、その後、硬化させる。熱硬化型ハードコート剤の場合には、適切な熱を与えて、例えばシリコーン系ハードコート剤の場合には60〜120℃程度に、1分間〜48時間加熱して硬化させる。紫外線硬化型ハードコート剤の場合には、紫外線照射を行い、硬化させる。紫外線照射は、キセノンランプ、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク灯、タングステンランプ等のランプを用いて、紫外線を200〜2000mJ/cm2 程度照射するとよい。ハードコート層の厚さは、例えば、0.5〜20μm程度であり、好ましくは2〜5μm程度である。
【0055】
転写支持体上への機能性微粒子分散液の塗布は、特に限定されることなく、公知の方法により行うことができる。例えば、1000cps以上の高粘度の分散液の塗布は、ブレード法、ナイフ法などの塗布法によって行うことができる。500cps未満の低粘度の分散液の塗布は、バーコート法、キスコート法、スクイズ法などの塗布法によって行うことができ、又は噴霧、吹き付けなどにより、支持体上へ分散液を付着させることも可能である。さらに、分散液の粘度によらず、リバースロール法、ダイレクトロール法、エクストルージョンノズル法、カーテン法、グラビアロール法、ディップ法などの塗布法を用いることも可能である。
【0056】
乾燥温度は分散に用いた液体の種類によるが、10〜150℃程度が好ましい。10℃未満では空気中の水分の結露が起こりやすく、150℃を越えると樹脂フィルム支持体が変形する。また、乾燥の際に、不純物が前記微粒子の表面に付着しないように注意する。
【0057】
塗布、乾燥後の機能性微粒子含有層の厚みは、次工程の圧縮条件や、圧縮及び支持体上に転写された後に最終的に得られる導電層などの各機能性層の用途にもよるが、0.1〜10μm程度とすればよい。
【0058】
このように、導電性微粒子などの機能性微粒子を液に分散させて塗布し、乾燥すると、均一な膜を作成しやすい。前記微粒子の分散液を塗布して乾燥させると、分散液中にバインダーが存在しなくても微粒子は膜を形成する。バインダーが存在しなくても膜となる理由は必ずしも明確ではないが、乾燥させて液が少なくなってくると毛管力のため、微粒子が互いに集まってくる。さらに微粒子であるということは比表面積が大きく凝集力も強いので、膜となるのではないかと考えている。しかし、この段階での膜の強度は弱い。また、導電層においては電気抵抗値が高く、電気抵抗値のばらつきも大きい。
【0059】
以上のようにして、転写支持体上に機能性微粒子含有層を形成し、転写前駆フィルムを得る。
【0060】
次に、転写前駆フィルムの機能性微粒子含有層を圧縮しながら、機能性層を形成すべき支持体上に転写する。
機能性層を形成すべき支持体としては、特に限定されることなく、樹脂フィルム、金属、布、紙等の各種のものを用いることができる。しかしながら、圧縮の際に割れることがないものが好ましい。支持体の形状は、フィルム状の他、箔状、メッシュ状、織物等が使用可能である。
【0061】
支持体の機能性層が形成されるべき表面は、転写支持体の機能性微粒子含有層が形成されるべき表面よりも柔らかいことが好ましい。圧縮工程の際に、機能性微粒子の転写支持体との密着性よりも、機能性微粒子の支持体との密着性の方が強くなり、その結果、転写支持体から支持体へ機能性微粒子層の転写が容易となる。
【0062】
支持体として、圧縮工程の圧縮力を大きくしても割れることがない可撓性樹脂フィルムが好適である。樹脂フィルムは軽量であり、取扱いも容易である。本発明では、高温での加圧工程や、焼成工程がないので、樹脂フィルムを支持体として用いることができる。樹脂フィルムとしては、転写支持体で挙げたものと同様のものが挙げられる。また、必要に応じて、支持体表面にコロナ放電処理や易接着処理がされていても良い。
【0063】
本発明において、支持体は、機能性層が形成されるべき表面に樹脂層を有していてもよい。樹脂層には、圧縮工程の際に、機能性微粒子の一部が該樹脂層に埋め込まれて、機能性微粒子の圧縮層が該樹脂層上に密着性良く形成される程度の柔らかさが求められる。従って、樹脂層は、例えば鉛筆硬度2Hよりも柔らかいことが好ましい。樹脂層に要求される柔らかさの程度は、転写支持体表面の硬さ(形成されている場合には、ハードコート層の硬さ)、機能性微粒子の種類や粒径、圧縮圧力等によっても変化する。
【0064】
支持体の樹脂層には柔らかい樹脂を用いることができ、このような樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂等の中から、比較的低い硬度が得られるものを用いる。樹脂層には、密着性に悪影響を与えない範囲で、樹脂層の硬さを調整するためのシリカなどの微粒子や、着色、紫外線吸収のためのフィラーを含ませることも可能である。圧縮後に、前記柔らかい樹脂層を熱や紫外線などで硬化させてもよい。例えば、前記ハードコート剤も硬化前であれば柔らかいので、この樹脂層に用いることができる。そして、圧縮後に硬化処理を施すことによりハードコート層とすることもできる。
【0065】
本発明では、機能性層が形成されるべき表面に直接、前記機能性微粒子の分散液を塗布しなくても良いので、例えば、樹脂層が前記分散液に可溶なものであっても、樹脂層が溶解されることなく、樹脂層上に圧縮層を形成できるという利点がある。
【0066】
機能性層を形成すべき支持体と転写前駆フィルムとを、支持体と転写前駆フィルムの機能性微粒子含有層とが接するように重ね合わせ、導電性微粒子含有層などの機能性微粒子含有層を圧縮し、支持体上に導電性微粒子などの機能性微粒子の圧縮層を形成する。
【0067】
圧縮することにより、膜の強度を向上させる。すなわち、圧縮することで導電性微粒子などの機能性微粒子相互間の接触点が増え接触面が増加する。このため、塗膜強度が上がる。微粒子は元々凝集しやすい性質があるので圧縮することで強固な膜となる。
【0068】
導電層においては、塗膜強度が上がると共に、電気抵抗が低下する。触媒層においては、塗膜強度が上がると共に、樹脂を用いないか又は樹脂量が少ないので多孔質膜となる。そのため、より高い触媒機能が得られる。他の機能性層においても、微粒子同士がつながった高い強度の膜とすることができると共に、樹脂を用いないか又は樹脂量が少ないので、単位体積における微粒子の充填量が多くなる。そのため、より高いそれぞれの機能が得られる。
【0069】
圧縮することにより、膜強度が向上されると共に、機能性微粒子含有層が転写支持体側から支持体側に転写される。
圧縮は44N/mm2 以上の圧縮力で行う。44N/mm2 未満の低圧であれば、導電性微粒子含有層などの機能性微粒子含有層を十分に圧縮することができず、導電性などの機能性に優れた導電層などの機能性層が得られにくい。138N/mm2 以上の圧縮力がより好ましく、183N/mm2 の圧縮力が更に好ましい。圧縮力が高いほど、塗膜強度が向上し、支持体との密着性が向上する。導電層においては、より導電性に優れた層が得られ、また、導電層の強度が向上し、導電層と支持体との密着性も強固となる。圧縮力を高くするほど装置の耐圧を上げなくてはならないので、一般には1000N/mm2 までの圧縮力が適当である。
【0070】
また、圧縮を前記支持体及び前記転写支持体が変形しない温度で行うことが好ましい。例えば、前記支持体及び/又は前記転写支持体が樹脂フィルムの場合、前記樹脂のガラス転移温度(二次転移温度)以下の温度範囲となる。前記支持体が金属製の場合、前記金属が溶融しない温度範囲となる。
【0071】
圧縮は、特に限定されることなく、シートプレス、ロールプレス等により行うことができるが、ロールプレス機を用いて行うことが好ましい。ロールプレスは、ロールとロールの間に圧縮すべきフィルムを挟んで圧縮し、ロールを回転させる方法である。ロールプレスは均一に高圧がかけられ、シートプレスよりも生産性が良く好適である。
【0072】
ロールプレス機のロール温度は生産性の点から常温(人間が作業しやすい環境)が好ましい。加温した雰囲気やロールを加温した圧縮(ホットプレス)では、圧縮圧力を強くすると樹脂フィルムが伸びてしまうなどの不具合が生じる。加温下で支持体の樹脂フィルムが伸びないようにするため、圧縮圧力を弱くすると、塗膜の機械的強度が低下する。導電層においては、塗膜の機械的強度が低下し、電気抵抗が上昇する。ロールプレス機で連続圧縮した場合に、発熱によりロール温度が上昇しないように温度調節することも好ましい。
【0073】
微粒子表面の水分の付着をできるだけ少なくしたいというような理由がある場合に、雰囲気の相対湿度を下げるために、加温した雰囲気としてもよいが、温度範囲はフィルムが容易に伸びてしまわない範囲内である。一般にはガラス転移温度(二次転移温度)以下の温度範囲となる。湿度の変動を考慮して、要求される湿度になる温度より少し高めの温度にすればよい。
支持体が金属製であれば、この金属が溶融しない温度範囲まで、加温した雰囲気にすることも可能である。
【0074】
なお、樹脂フィルムのガラス転移温度は、動的粘弾性を測定して求められ、主分散の力学的損失がピークとなる温度を指す。例えば、PETフィルムについて見ると、そのガラス転移温度はおよそ110℃前後である。
【0075】
ロールプレス機のロールは、強い圧力がかけられることから金属ロールが好適である。また、ロール表面をハードクロムやセラミック溶射膜、TiNなどのイオンプレーティングにより得た膜、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)等の硬質膜で処理しても良い。
【0076】
圧縮に続いて、転写支持体を機能性微粒子の圧縮層から剥離する。
このようにして、支持体上に、導電性微粒子などの機能性微粒子の圧縮層が形成される。導電性微粒子などの機能性微粒子圧縮層の厚みは、用途にもよるが、0.05〜10μm程度とすればよく、0.1〜5μmが好ましく、0.1〜3μmが更に好ましく、0.1〜2μmが最も好ましい。
【0077】
また、10μm程度の厚い圧縮層を得るために、転写前駆フィルムの作成の際に、微粒子の分散液の塗布、乾燥、圧縮の一連の操作を繰り返し行っても良い。
さらに、本発明において、支持体の両面に導電層などの各機能性層を形成することも勿論可能である。
【0078】
このようにして得られる透明導電層などの各機能性層は、優れた導電性や触媒作用などの各機能性を示し、バインダー樹脂を用いないか又はバインダーとしては機能しない程の少量の樹脂を用いて作成したにもかかわらず、実用上十分な膜強度を有し、支持体との密着性にも優れる。
【0079】
本発明の機能性フィルムの製造方法において、少なくとも2層の異なる機能性微粒子の圧縮層から構成された機能性微粒子圧縮層を得ることも可能である。
多層構造は、転写前駆フィルムの作成の際に、対応する機能性微粒子の分散液の塗布、乾燥の一連の操作を繰り返し、多層の機能性微粒子含有層を形成し、その後、圧縮を行うことによって得られる。
また、単層の機能性微粒子含有層を有する転写前駆フィルムを複数種作成し、順次、機能性微粒子含有層を圧縮し支持体上に転写させることも好ましい。
【0080】
多層機能性層の目的や用途に応じて、異なる機能を有する複数の機能性層を組み合わせて多層構造とするとよい。複数の機能性層の組み合わせによって、例えば、太陽電池用、エレクトロルミネッセンス素子用、エレクトロクロミック素子用等の多層機能性層が得られる。
【0081】
具体的には、太陽電池用としては、順に透明導電層、透明絶縁体層、I族 III族IV族からなるカルコパルライト構造半導体層、金属電極という多層構造が例示される。
分散型直流動作エレクトロルミネッセンス素子用としては、順に透明導電層、EL発光層、背面電極という多層構造が例示される。
透過型エレクトロクロミック素子用としては、順に透明導電層、第1発色層、誘電体層、第2発色層、透明導電層という多層構造が例示される。
これら以外にも、種々の用途に応じた種々の多層構造が考えられる。
【0082】
多層構造の場合、多層機能性層を構成する各層の全てが必ずしも圧縮層である必要はない。例えば、太陽電池用の場合に、透明導電層、透明絶縁体層、半導体層を圧縮により形成し、金属電極を蒸着により形成してもよい。
【0083】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0084】
図1は、本発明の製造方法における圧縮層の形成を説明するための図である。
図1において、ベースフィルム(2a)上にハードコート層(2b)が形成された転写支持体(2) 上に、機能性微粒子含有層(P4)が形成されて、転写前駆フィルム(5) とされている。ロールプレス機の上下一対のプレスロール(R1)(R2)の間に、支持体(1) と転写前駆フィルム(5) とを、支持体(1) の機能性層を形成すべき面とフィルム(5) の機能性微粒子含有層(P4)とが接するように重ね合わせて挟み圧縮する。機能性微粒子含有層(P4)は圧縮されて圧縮層(4) となる。その後、両者(1) (5) が適宜配置されるガイドローラ(G1)(G2)を通過したところで、転写支持体(2) と圧縮層(4) とを剥離すると、支持体(1) 上に圧縮層(4) が転写形成される。
【0085】
実施例1〜は、エレクトロルミネッセンスパネル電極用途の透明導電性フィルムを得るために、導電性微粒子としてITO微粒子を用いた例である。
【0086】
(転写前駆フィルムの作成)
一次粒径が10〜30nmのITO微粒子(同和鉱業(株)製)100重量部にエタノール300重量部を加え、メディアをジルコニアビーズとして分散機にて分散した。得られた塗液を転写支持体(2) のハードコート層(2b)上に、バーコーターを用いて塗布し、50℃の温風を送って乾燥し、ITO微粒子含有層(P4)を形成した。このようにして、転写前駆フィルム(5) を得た。ITO微粒子含有層(P4)の厚みは1.7μmであった。
【0087】
(支持体)
75μm厚のPETフィルムHSL(帝人デュポンフィルム製)を支持体(1) として用いた。
【0088】
(圧縮層の形成)
支持体(1) と転写前駆フィルム(5) とを、支持体(1) とITO微粒子含有層(P4)とが接するように重ね合わせ、ロールプレス機を用いて挟み圧縮した。
【0089】
圧縮に先立って、まず、圧縮圧力の確認のための予備実験を行った。
一対の直径140mmの金属ロール(ロール表面にハードクロムめっき処理が施されたもの)を備えるロールプレス機を用いて、ロールを回転させず且つ前記ロールの加熱を行わないで、室温(23℃)にて、支持体(1) と転写前駆フィルム(5) とを挟み圧縮した。この時、フィルム幅方向の単位長さ当たりの圧力は1000N/mmであった。次に、圧力を解放し、圧縮され支持体に転写された部分のフィルム長手方向の長さを調べたら2mmであった。この結果から、単位面積当たりに500N/mm2 の圧力で圧縮したことになる。
【0090】
次に、予備実験に使用したものと同様の支持体(1) と転写前駆フィルム(5) とを金属ロール間に挟み前記条件で圧縮し、ロールを回転させ5m/分の送り速度で圧縮した。圧縮後に、転写支持体(2) を支持体(1) 上のITO微粒子の圧縮層(4) から剥離した。このようにして、支持体(1) 上にITO微粒子の圧縮層(4) が形成されたITOフィルム(図3)を得た。ITO微粒子圧縮層(4) の厚みは1.0μmであった。剥離は容易に行われ、ITO微粒子圧縮層(4) 面が完全に露出していた。
【0091】
(電気抵抗)
ITO微粒子圧縮層(4) が形成されたフィルムを50mm×50mmの大きさに切り出した。対角の位置にある角の2点にテスターをあてて電気抵抗を測定したところ、3kΩであった。
【0092】
(90度ピール試験)
ITO微粒子圧縮層(4) の支持体フィルム(1) との密着性及び圧縮層(4) の強度を評価するため、90度ピール試験を行った。図2を参照して説明する。
圧縮層(4) が形成されたフィルムにおける支持体フィルム(1) の圧縮層(4) が形成された面とは反対側の面に両面テープ(12)を貼った。これを大きさ25mm×100mmに切り出した。この試験サンプルをステンレス板(13)に貼った。試験サンプルが剥がれないように、サンプルの両端部(25mm辺)にセロハン粘着テープ(幅12mm、日東電工製、No. 29)(14)を貼った。(図2(a))。
【0093】
試験サンプルの圧縮層(4) 面にセロハン粘着テープ(幅12mm、日東電工製、No. 29)(15)をサンプルの長辺と平行になるように貼った。セロハンテープ(15)とサンプルとの貼付の長さは50mmであった。セロハンテープ(15)の貼付されていない端を張力計(16)に取り付け、セロハンテープ(15)の貼付面と非貼付面(15a) との成す角が90度になるようにセットした。セロハンテープ(15)を、100mm/分の速度で引っ張って剥がした。このときテープ(15)を剥がす速度と試験サンプルを貼り付けたステンレス板(13)が同じ速度で移動するようし、セロハンテープ(15)の非貼付面(15a) と試験サンプル面とが常に90度となるようにした。張力計(16)にて剥がすときに要した力(F) を計測した。(図2(b))。
【0094】
試験後、剥がされた圧縮層(4) 表面とセロハンテープ表面を調べた。両方の表面に粘着剤がある場合は、圧縮層(4) が破壊されたのではなく、セロハンテープの粘着剤層が破壊されたこと、すなわち、粘着剤の強度が剥がすときに要した力(F) の値であったということになり、圧縮層(4) の強度はその値(F) 以上となる。
【0095】
本試験においては、粘着剤の強度上限が6N/12mmであるため、表1に6N/12mmと表示したものは、上記のように両方の表面に粘着剤がある場合であって、密着性と圧縮層(4) の強度が6N/12mm以上であることを表す。これより小さい値の場合は、圧縮層(4) 表面に粘着剤がなくセロハンテープ表面に圧縮層の一部が付着しており、その値において、圧縮層(4) 中で破壊が生じたことを表す。3N/12mm以上の値であれば、実用的レベルである。
【0096】
上記90度ピール試験の結果、実施例1では、セロハンテープを剥がすのに6N/12mmの力を要した。ピール試験後の圧縮層(4) 表面を調べたところ、セロハンテープの粘着剤が付着していた。剥がしたセロハンテープの粘着面を調べたところ、粘着性があった。従って、圧縮層(4) の強度は6N/12mm以上であった。
【0097】
[実施例2〜6]
実施例1において、圧縮圧力をそれぞれ表1に示す値に変更して圧縮した以外は実施例1と同様にして、圧縮されたITOフィルムを得た。電気抵抗を測定し、90度ピール試験を行った。
【0098】
[比較例1]
比較のため、実施例1のITO微粒子含有層(P4)が形成された転写前駆フィルム(5) につき、物性試験を行った。圧縮処理されていないITO微粒子含有層(P4)の電気抵抗は340kΩであった。
【0099】
[実施例7]
実施例2において、圧縮時の送り速度を2.5m/分に変更した以外は実施例2と同様にして、圧縮されたITOフィルムを得た。電気抵抗を測定し、90度ピール試験を行った。
【0100】
[比較例2]
NMP900重量部にPVDF100重量部を溶解して、樹脂溶液とした。一次粒径が10〜30nmのITO微粒子(同和鉱業(株)製)100重量部に、前記樹脂溶液1000重量部とNMP900重量部を加え、メディアをジルコニアビーズとして分散機にて分散した。
得られた塗液を50μm厚のPETフィルム上にバーコーターを用いて塗布し乾燥し(100℃、3分)、ITOフィルムを得た。ITO塗膜の厚みは1.0μmであった。電気抵抗を測定し、90度ピール試験を行った(ITO微粒子の体積を100としたときのPVDFの体積は383であった)。
90度ピール試験の結果は、3.4N/12mmであった。これは樹脂量が多いために塗膜表面にPVDFが滲み出て、塗膜表面に対するセロハンテープの密着性が低くなったためであり、塗膜は破壊されていなかった。従って、塗膜強度は3.4N/12mm以上であった。
【0101】
[実施例8]
(支持体)
50μm厚のPETフィルムHPE(帝人デュポンフィルム製)(1) の易接着面上に、シリコーンハードコート液KP−854(信越化学工業(株)製)を塗布、乾燥し、2μm厚の未硬化のシリコーンハードコート層(H) を形成した。
【0102】
(転写前駆フィルムの作成)
実施例1で用いたのと同じPETベースフィルム(2a)上にシリコーンハードコート層(2b)が形成された転写支持体(2) を用いた。実施例1と同様にして、この転写支持体(2) のハードコート層(2b)上に、ITO微粒子含有層(P4)を形成し、転写前駆フィルム(5) を得た。
【0103】
(圧縮層の形成)
シリコーンハードコート層(H) が形成された支持体(1) と、ITO微粒子含有層(P4)が形成された転写前駆フィルム(5) とを、シリコーンハードコート層(H) とITO微粒子含有層(P4)とが接するように重ね合わせ、ロールプレス機を用いて挟み圧縮した。圧縮圧力:347N/mm2 。圧縮後に、転写支持体(2) を支持体(1) 上のITO微粒子の圧縮層(4) から剥離した。このようにして、図6に示す層構成の支持体(1) 上にシリコーンハードコート層(H) 及びITO微粒子の圧縮層(4) が形成されたITOフィルムを得た。剥離は容易に行われ、ITO微粒子圧縮層(4) 面が完全に露出していた。
次に、ITOフィルムを、100℃の雰囲気下に1時間おいて、未硬化シリコーンハードコート層(H) を硬化させた。ITO微粒子圧縮層(4) の厚みは1.0μmであった。電気抵抗を測定し、90度ピール試験を行った。
【0104】
【表1】

Figure 0004631221
【0105】
実施例1〜8及び比較例1〜2の測定結果を表1に示す。実施例1〜8の導電性フィルムはいずれも、電気抵抗値が低く、圧縮層の強度も強く、圧縮層と支持体フィルムとの密着性にも優れていた。
実施例1〜6から、プレス圧が高いほど導電性がより良好となり、圧縮層強度が強く、圧縮層と支持体フィルムとの密着性も強固となリ、セロハンテープの粘着剤が導電面に残ってしまうほどであった。
樹脂を含む導電層よりも樹脂を含まない導電層の方が、より優れた導電性が得られた。また、実施例1〜8の導電性フィルムはいずれも、可視光透過率の点においても透明性にも優れていた。
【0106】
これに対して、比較例1のものは、圧縮工程を行っていないので、実施例1〜6のものに比べ、電気抵抗値が高い。
比較例2のものは、従来のように圧縮しなくても塗膜が形成できるようにバインダー樹脂を多量に用いた。バインダー樹脂を多量に用いたので塗膜の強度は十分であったが、電気抵抗値が高かった。
【0107】
[実施例9:ITO/TiO2 多層機能性層の形成]
この実施例は、まず、ITO圧縮層を支持体上に転写形成し、次に、ITO圧縮層上にTiO2 圧縮層を転写形成した例である。本発明の製造方法における多層圧縮層の形成を説明するための図4及び図5を参照して説明する。
【0108】
1.第1圧縮層の形成
実施例2と同様にして、支持体(1) 上に第1圧縮層としてITO微粒子圧縮層(4I)を形成した。圧縮圧力:347N/mm2
【0109】
2.第2圧縮層の形成
(転写支持体)
実施例1で用いたのと同じPETベースフィルム(2a)上にシリコーンハードコート層(2b)が形成された転写支持体(2) を用いた。
【0110】
(転写前駆フィルムの作成)
一次粒径が30〜70nmのTiO2 微粒子100重量部にエタノール900重量部を加え、メディアをジルコニアビーズとして分散機にて分散した。得られた塗液を転写支持体(2) のハードコート層(2b)上に、バーコーターを用いて塗布し、50℃の温風を送って乾燥し、TiO2 微粒子含有層(P4II)を形成した。このようにして、転写前駆フィルム(5) を得た。TiO2 微粒子含有層(P4II)の厚みは0.7μmであった。
【0111】
(第2層圧縮層の形成)
図4に示すように、ITO圧縮層(4I)が形成された支持体(1) と、TiO2 微粒子含有層(P4II)が形成された転写前駆フィルム(5) とを、ITO圧縮層(4I)とTiO2 微粒子含有層(P4II)とが接するように重ね合わせ、ロールプレス機を用いて挟み圧縮した。圧縮圧力:347N/mm2 。圧縮後に、転写支持体(2) を支持体(1) 上のTiO2 微粒子の圧縮層(4II) から剥離した。このようにして、図5に示す層構成の支持体(1) 上にITO微粒子の圧縮層(4I)及びTiO2 微粒子の圧縮層(4II) が形成されたITO/TiO2 フィルムを得た。ITO微粒子圧縮層(4I)の厚みは1.0μmであり、TiO2 微粒子圧縮層(4II) の厚みは0.5μmであった。剥離は容易に行われ、TiO2 微粒子圧縮層(4II) 面が完全に露出していた。
【0112】
(90度ピール試験)
上記90度ピール試験の結果、セロハンテープを剥がすのに6N/12mmの力を要した。ピール試験後の圧縮層(4II) 表面を調べたところ、セロハンテープの粘着剤が付着し、ITO圧縮層(4I)とTiO2 圧縮層(4II) との間の剥がれもなかった。剥がしたセロハンテープの粘着面を調べたところ、粘着性があった。
従って、圧縮層(4I)(4II) の強度は6N/12mm以上であった。
得られたITO/TiO2 多層機能性フィルムは、太陽電池として利用できる。
【0113】
[実施例10:転写用機能性フィルムの作成]
この実施例は、本発明の方法により得られた圧縮されたITOフィルムを用いて、転写用ITOフィルムを作成し、転写用ITOフィルムのITO圧縮層をポリカーボネート基板上に転写した例である。図6〜図8を参照して説明する。
【0114】
1.圧縮層の形成
(支持体)
75μm厚のPETフィルムHSL(帝人デュポンフィルム製)(1) 上に、シリコーンハードコート液KP−854(信越化学工業(株)製)を塗布、乾燥し、2μm厚の未硬化のシリコーンハードコート層(H) を形成した。
【0115】
(転写前駆フィルムの作成)
実施例1で用いたのと同じPETベースフィルム(2a)上にシリコーンハードコート層(2b)が形成された転写支持体(2) を用いた。実施例1と同様にして、この転写支持体(2) のハードコート層(2b)上に、ITO微粒子含有層(P4)を形成し、転写前駆フィルム(5) を得た。
【0116】
(圧縮層の形成)
シリコーンハードコート層(H) が形成された支持体(1) と、ITO微粒子含有層(P4)が形成された転写前駆フィルム(5) とを、シリコーンハードコート層(H) とITO微粒子含有層(P4)とが接するように重ね合わせ、ロールプレス機を用いて挟み圧縮した。圧縮圧力:347N/mm2 。圧縮後に、転写支持体(2) を支持体(1) 上のITO微粒子の圧縮層(4) から剥離した。このようにして、図6に示す層構成の支持体(1) 上にシリコーンハードコート層(H) 及びITO微粒子の圧縮層(4) が形成されたITOフィルムを得た。剥離は容易に行われ、ITO微粒子圧縮層(4) 面が完全に露出していた。
次に、ITOフィルムを、100℃の雰囲気下に1時間おいて、未硬化シリコーンハードコート層(H) を硬化させた。ITO微粒子圧縮層(4) の厚みは1.0μmであった。
【0117】
2.転写用機能性フィルムの作成
(接着剤層の形成)
アクリル樹脂1BR−305(固形分:39.5%、大成化工(株)製)100重量部に、紫外線硬化型樹脂SD−318(大日本インキ化学工業(株)製)92重量部、メチルエチルケトン137重量部を加えて、接着剤層用塗布液とした。前記塗布液を、シリコーン剥離PETフィルムS314(R) 上に塗布、乾燥して、10μm厚の接着剤層(7) を形成した。
【0118】
上記1で得られたITOフィルムのITO圧縮層(4) と、シリコーン剥離PETフィルムS314(R) の接着剤層(7) とが接するように、両フィルムをラミネートした。このようにして、図7に示す層構成の転写用ITOフィルムを作成した。
【0119】
3.ポリカーボネート板への機能性層の付与
得られた転写用ITOフィルムのシリコーン剥離PETフィルムS314(R) を剥がして、接着剤層(7) を露出させ、接着剤層(7) が2mm厚みのポリカーボネート板(6) に接するようにラミネーターにて貼り付けた。紫外線を照射して、接着剤層(7) を硬化させた。その後、支持体PETフィルム(1) を剥がした。ポリカーボネート板(6) 上にITO圧縮層(4) が形成され、ITO圧縮層(4) 上には硬化したシリコーンハードコート層(H) が存在した。このようにして、図8に示すように、ポリカーボネート板(6) 上に、接着剤層(7) を介して、ITO圧縮層(4) が付与された。
【0120】
実施例1〜では、無機微粒子としてITO微粒子をそれぞれ用いて、無機機能性フィルムを作製した例を示した。実施例では、無機微粒子としてITO微粒子及びTiO2 微粒子を用いて、ITO/TiO2 多層機能性フィルムを作製した例を示した。上記実施例と同様にして、WO3 微粒子、Al2 3 微粒子等の種々の性質を有する無機微粒子を用いて、種々の無機機能性層を作製することができる。
【0121】
実施例10に示したように、本発明の方法により得られた機能性フィルムを用いて、転写用機能性フィルムを作成し、転写用機能性フィルムの機能性微粒子圧縮層を種々の基板上に転写することができる。板材のように可撓性に乏しい物体に均一厚みの機能性層を付与する場合に利点がある。
【0122】
前述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変更は、すべて本発明の範囲内のものである。
【0123】
【発明の効果】
本発明によれば、機能性微粒子を含む塗料を転写支持体に塗布、乾燥して転写前駆フィルムを作成し、機能性層を形成すべき支持体と前記転写前駆フィルムとを重ね合わせて圧縮するという簡便な操作で機能性フィルムが得られる。本発明による機能性層は、十分な機械的強度を有すると共に、従来の塗布法におけるバインダー樹脂による弊害が解消され、その結果、目的とする機能がより向上する。
【0124】
本発明によれば、導電性塗料を転写支持体に塗布、乾燥して転写前駆フィルムを作成し、導電層を形成すべき支持体と前記転写前駆フィルムとを重ね合わせて圧縮するという簡便な操作で透明導電性フィルムが得られる。本発明による透明導電層は、導電性に優れ、透明性にも優れる。さらに、十分な機械的強度を有し、導電層と支持体との密着性も強固であり、長期間使用することが可能である。
【0125】
また、本発明の方法によれば、導電性フィルムの大面積化にも対応でき、装置が簡便で生産性が高く、低コストで透明導電膜を始め各種の機能性フィルムを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の製造方法における圧縮層の形成を説明するための図である。
【図2】 実施例における90度ピール試験を説明するための図である。
【図3】 本発明の製造方法で得られる機能性フィルムの一例を示す断面図である。
【図4】 本発明の製造方法における多層圧縮層の形成を説明するための図である。
【図5】 本発明の製造方法で得られる多層機能性層を有する機能性フィルムの一例を示す断面図である。
【図6】 本発明の製造方法で得られる機能性フィルムの一例を示す断面図である。
【図7】 本発明の製造方法で得られる機能性フィルムを用いて作成される転写用機能性フィルムの一例を示す断面図である。
【図8】 転写用機能性フィルムの機能性層が付与された物体の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
(R1)(R2):プレスロール
(G1)(G2):ガイドローラ
(1) :支持体
(2) :転写支持体
(2a):転写支持体ベース
(2b):ハードコート層
(P4):機能性微粒子含有層
(4) :機能性微粒子圧縮層
(5) :転写前駆フィルム
(6) :対象物体
(7) :接着剤層
(H) :ハードコート層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a functional film having at least a functional layer comprising a compressed layer of functional fine particles on a support. In the present invention, the functional film includes both a functional film and a functional sheet. Moreover, what a support body is a metal is also contained in the functional film of this invention.
[0002]
The functional layer is a layer having a function, and the function means a function performed through a physical and / or chemical phenomenon. Functional layers include conductive layer, ultraviolet shielding layer, infrared shielding layer, magnetic layer, ferromagnetic layer, dielectric layer, ferroelectric layer, electrochromic layer, electroluminescence layer, insulating layer, light absorption layer, light selection Layers having various functions such as an absorption layer, a reflection layer, an antireflection layer, a catalyst layer, and a photocatalyst layer are included.
[0003]
In particular, the present invention relates to a method for producing a transparent conductive film having a transparent conductive layer. The transparent conductive layer can be used as a transparent electrode such as an electroluminescence panel electrode, an electrochromic element electrode, a liquid crystal electrode, a transparent surface heating element, and a touch panel, and can also be used as a transparent electromagnetic wave shielding layer.
[0004]
[Prior art]
Conventionally, functional layers made of various functional materials have been used for physical vapor deposition (PVD) methods such as vacuum deposition, laser ablation, sputtering, ion plating, and chemicals such as thermal CVD, photo CVD, and plasma CVD. Manufactured by chemical vapor deposition (CVD). These generally require a large-scale apparatus, and some are not suitable for forming a large-area film.
[0005]
It is also known to form a film by coating using a sol-gel method. The sol-gel method is suitable for forming a film having a large area, but in many cases, it is necessary to sinter the inorganic material at a high temperature after coating.
[0006]
For example, the transparent conductive layer is as follows. Currently, the transparent conductive layer is mainly produced by a sputtering method. There are various types of sputtering methods. For example, an inert gas ion generated by direct current or high frequency discharge in vacuum is accelerated and collided with the target surface, and atoms constituting the target are knocked out from the surface and deposited on the substrate surface. This is a method of forming a film.
The sputtering method is excellent in that a conductive layer having a low surface electrical resistance can be formed even if the surface has a relatively large area. However, there is a drawback that the apparatus is large and the film forming speed is slow. If the area of the conductive layer is further increased in the future, the apparatus will further increase. This causes a problem that technically the control accuracy must be increased, and a problem that the manufacturing cost increases from another viewpoint. Further, in order to compensate for the slow deposition rate, the number of targets is increased to increase the speed, but this is also a factor that increases the size of the apparatus.
[0007]
Attempts have also been made to produce a transparent conductive layer by a coating method. In the conventional coating method, a conductive paint in which conductive fine particles are dispersed in a binder solution is applied on a substrate, dried and cured, and a conductive layer is formed. The coating method has an advantage that a conductive layer having a large area can be easily formed, the apparatus is simple, the productivity is high, and the conductive layer can be manufactured at a lower cost than the sputtering method. In the coating method, when conductive fine particles come into contact with each other, an electric path is formed and conductivity is expressed. However, the conductive layer produced by the conventional coating method has a drawback that contact is insufficient, and the resulting conductive layer has a high electric resistance value (inferior in conductivity), and its application is limited.
[0008]
As a method for producing a transparent conductive layer by a conventional coating method, for example, in JP-A-9-109259, a coating composed of conductive powder and a binder resin is applied on a transfer plastic film and dried to form a conductive layer. First step, pressurizing the surface of the conductive layer to a smooth surface (5 to 100 kg / cm2), A second process of heating (70 to 180 ° C.), and a third process of laminating this conductive layer on a plastic film or sheet and thermocompression bonding is disclosed.
In this method, a large amount of binder resin is used (in the case of inorganic conductive powder, 100 to 500 parts by weight of conductive powder with respect to 100 parts by weight of binder, and in the case of organic conductive powder, binder 100 is used. Therefore, a transparent conductive layer having a low electric resistance value cannot be obtained.
[0009]
For example, JP-A-8-199096 discloses a coating material for forming a conductive layer which is made of tin-doped indium oxide (ITO) powder, a solvent, a coupling agent, a metal organic acid salt or an inorganic acid salt and does not contain a binder. The method of apply | coating to a board and baking at the temperature of 300 degreeC or more is disclosed. In this method, since no binder is used, the electric resistance value of the conductive layer is lowered. However, since it is necessary to perform a baking process at a temperature of 300 ° C. or higher, it is difficult to form a conductive layer on a support such as a resin film. That is, the resin film melts, carbonizes, or burns at a high temperature. Depending on the type of resin film, for example, a polyethylene terephthalate (PET) film may have a limit of 130 ° C.
[0010]
Japanese Patent No. 2999464 discloses a transparent conductive film comprising a paste obtained by dispersing ultrafine powder of ITO in a solvent together with a resin on a resin film, drying, and then rolling with a steel roll. A manufacturing method is disclosed.
[0011]
In JP-A-7-235220, a dispersion containing conductive fine particles such as ITO and containing no binder is applied on a glass substrate and dried slowly, and an overcoat made of silica sol is formed on the obtained ITO film. A method of applying a liquid and then performing drying or baking following drying is disclosed. According to this publication, the overcoat coating film made of silica sol is dried and cured and contracted, and the ITO fine particles in the ITO film are firmly brought into contact with each other by the curing and shrinkage stress at that time. If the contact between the ITO fine particles is insufficient, the electrical resistance of the conductive film is high. In order to obtain a large curing shrinkage stress, it is necessary to dry the overcoat coating film at a high temperature of 150 to 180 ° C. However, when the support is a resin film, the resin film is deformed by such a high temperature.
According to the publication, the overcoat made of silica sol also contributes to the bonding between the conductive film and the glass substrate. That is, the strength of the conductive film can be obtained by the overcoat made of silica sol. However, unless the overcoat solution is applied and cured and contracted, the electric resistance of the conductive film is high and the strength of the film is low. Furthermore, in order to improve the optical characteristics of the conductive film and reduce the surface resistance, it is necessary to dry slowly after applying the dispersion liquid of the conductive fine particles on the glass substrate. An overcoat film made of silica sol has a drawback that cracks occur when the film thickness is large.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
Against such a background, various functions are manifested while taking advantage of the coating method that it is easy to form a functional layer with a large area, the equipment is simple, the productivity is high, and the functional layer can be produced at low cost. It is desired to develop a method for obtaining a functional layer that can be obtained.
[0013]
Especially for the conductive layer, it is easy to form a conductive layer with a large area, the device is simple, the productivity is high, and the transparency of the electrical resistance value is low while taking advantage of the coating method that the conductive layer can be manufactured at a low cost. Development of a method for obtaining a conductive layer is desired.
[0014]
Then, the objective of this invention is providing the manufacturing method of the functional film which has a functional layer which can express the various functions by the apply | coating method.
[0015]
In particular, an object of the present invention is to provide a method for producing a transparent conductive film having a transparent conductive layer having a low electrical resistance value by a coating method. Furthermore, a method for producing a transparent conductive film that can form a conductive layer without requiring a high-temperature heating operation, and that can provide a uniform and uniform conductive layer, and a transparent conductive film that can cope with an increase in the area of the conductive layer. It is in providing the manufacturing method of.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
Conventionally, in a coating method, a functional layer cannot be formed unless a large amount of binder resin is used, or if a binder resin is not used, a functional layer can be obtained unless the functional substance is sintered at a high temperature. It was considered impossible.
As for the conductive layer, the conductive layer cannot be formed unless a large amount of the binder resin is used, or if the binder resin is not used, the conductive layer cannot be obtained unless the conductive material is sintered at a high temperature. It was thought.
[0017]
However, as a result of intensive studies, the inventor has surprisingly been able to express various functions without compression using a large amount of binder resin and without firing at a high temperature and having mechanical strength by compression. We found that a functional layer was obtained. The present inventor has found that a transparent conductive layer having a low electrical resistance value can be obtained when a conductive material is used.
[0018]
That is, the present inventor applies a liquid in which functional fine particles are dispersed to a support and dries to form a functional fine particle-containing layer, and then compresses the functional fine particle-containing layer to compress the functional fine particles. It reached | attained the manufacturing method of the functional film which has a functional layer which consists of a compression layer of functional fine particles on a support body including forming a layer.
[0019]
As a result of further investigation, the present inventor first formed a functional fine particle-containing layer on a transfer support, and then transferred the functional fine particle-containing layer onto the support when the functional fine particle-containing layer was compressed. It has been found that a functional film having a functional layer composed of a compressed layer of functional fine particles can be obtained.
[0020]
  That is, the present invention applies a liquid in which functional fine particles are dispersed onto a transfer support and is dried to produce a transfer precursor film in which a functional fine particle-containing layer is formed on the transfer support.
  The support on which the functional layer is to be formed and the transfer precursor film are overlapped so that the support and the functional fine particle-containing layer are in contact with each other, and the functional fine particle-containing layer is formed.44 N / mm 2 With the above compression forceCompression to form a compressed layer of functional fine particles on the support,
  It is a method for producing a functional film having at least a functional layer comprising a compressed layer of functional fine particles on a support, comprising peeling the transfer support from the compressed layer of functional fine particles.
[0021]
The present invention is the above-described method for producing a functional film, wherein the surface on which the functional layer of the support is to be formed is softer than the surface on which the functional fine particle-containing layer of the transfer support is to be formed.
[0022]
BookThe invention is the method for producing a functional film, wherein the functional fine particle-containing layer is compressed at a temperature at which the support and the transfer support are not deformed.
  This invention is a manufacturing method of the said functional film which compresses the said functional fine particle content layer using a roll press machine.
[0023]
The present invention is the method for producing a functional film, wherein the transfer support has a hard coat layer on the surface on which the functional fine particle-containing layer is to be formed.
The present invention is the method for producing the functional film, wherein the support is a resin film.
[0024]
The present invention is the method for producing the functional film, wherein the functional fine particles are selected from inorganic fine particles.
In the present invention, the functional layer includes a conductive layer, an ultraviolet shielding layer, an infrared shielding layer, a magnetic layer, a ferromagnetic layer, a dielectric layer, a ferroelectric layer, an electrochromic layer, an electroluminescence layer, an insulating layer, and a light absorption layer. The method for producing a functional film, wherein the functional film is selected from the group consisting of a light selective absorption layer, a reflection layer, an antireflection layer, a catalyst layer, and a photocatalyst layer.
[0025]
When the functional layer is a conductive layer, conductive fine particles are used as the functional fine particles. The present invention is a method for producing a conductive film, wherein a conductive layer is formed using conductive fine particles as the functional fine particles in the method for producing a functional film.
[0026]
In the present invention, the conductive fine particles include tin oxide, indium oxide, zinc oxide, cadmium oxide, antimony-doped tin oxide (ATO), fluorine-doped tin oxide (FTO), tin-doped indium oxide (ITO), and aluminum-doped zinc oxide. The method for producing the conductive film described above, using conductive inorganic fine particles selected from the group consisting of (AZO).
[0027]
In the present invention, the dispersion of the functional fine particles may contain a small amount of resin, but particularly preferably does not contain a resin. When the dispersion of functional fine particles contains a resin, the content of the resin is preferably less than 25 when expressed in volume and the volume of the functional fine particles is 100. In particular, in the production of a conductive film, it is preferable that the functional fine particle dispersion does not contain a resin from the viewpoint of obtaining a conductive layer having a low electric resistance value.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the functional layer is not particularly limited, and is not limited to a conductive layer, an ultraviolet shielding layer, an infrared shielding layer, a magnetic layer, a ferromagnetic layer, a dielectric layer, a ferroelectric layer, an electrochromic layer, or electroluminescence. A layer having various functions such as a layer, an insulating layer, a light absorption layer, a light selective absorption layer, a reflection layer, an antireflection layer, a catalyst layer, and a photocatalyst layer is included. Therefore, in the present invention, functional fine particles that should constitute the target layer are used. The functional fine particles are not particularly limited, and mainly inorganic fine particles having a cohesive force are used. In any functional film production, a functional coating film having sufficient mechanical strength can be obtained by applying the method of the present invention, and a binder in a conventional coating method using a large amount of binder resin. The harmful effects caused by the resin can be eliminated. As a result, the intended function is further improved.
[0029]
For example, in the production of a transparent conductive layer, tin oxide, indium oxide, zinc oxide, cadmium oxide, antimony-doped tin oxide (ATO), fluorine-doped tin oxide (FTO), tin-doped indium oxide (ITO), aluminum-doped zinc oxide Conductive inorganic fine particles such as (AZO) are used. ITO is preferable in that it provides better conductivity. Or what coated inorganic material, such as ATO and ITO, on the surface of fine particles which have transparency, such as barium sulfate, can also be used. The particle diameter of these fine particles varies depending on the degree of scattering required depending on the application of the conductive film, and cannot be generally described depending on the shape of the particles, but is generally 10 μm or less, preferably 1.0 μm or less, 5 nm to 100 nm is more preferable.
[0030]
Alternatively, organic conductive fine particles may be used. Examples of the organic conductive fine particles include those in which a metal material is coated on the surface of resin fine particles.
[0031]
By applying this production method, excellent conductivity can be obtained. In the present invention, the transparent means that visible light is transmitted. Regarding the degree of light scattering, the required level varies depending on the use of the conductive layer. In the present invention, those having scattering, which is generally referred to as translucent, are also included.
[0032]
In the production of a ferromagnetic layer, γ-Fe2OThree, FeThreeOFourMainly composed of iron oxide magnetic powders such as Co-FeOx and Ba ferrite and ferromagnetic metal elements such as α-Fe, Fe-Co, Fe-Ni, Fe-Co-Ni, Co, and Co-Ni Ferromagnetic alloy powder or the like is used. By applying this production method, the saturation magnetic flux density of the magnetic coating film is improved.
[0033]
In the production of dielectric layers and ferroelectric layers, magnesium titanate, barium titanate, strontium titanate, lead titanate, lead zirconate titanate (PZT), lead zirconate, lanthanum added Dielectric or ferroelectric fine particles such as lead zirconate titanate (PLZT), magnesium silicate, and lead-containing perovskite compounds are used. Application of this manufacturing method can improve dielectric properties or ferroelectric properties.
[0034]
In the production of metal oxide layers that exhibit various functions, iron oxide (Fe2OThree), Silicon oxide (SiO2), Aluminum oxide (Al2OThree), Titanium dioxide (TiO2), Titanium oxide (TiO), zinc oxide (ZnO), zirconium oxide (ZrO)2), Tungsten oxide (WOThree) And other metal oxide fine particles are used. By applying this manufacturing method, the filling degree of the metal oxide in the film is increased, so that each function is improved. For example, SiO on which a catalyst is supported2, Al2OThreeWhen is used, a porous catalyst layer having practical strength can be obtained. TiO2When is used, the photocatalytic function can be improved. In addition, WOThreeWhen is used, an improvement in the coloring effect in the electrochromic display element can be obtained.
[0035]
In the production of the electroluminescence layer, zinc sulfide (ZnS) fine particles are used. By applying this production method, an inexpensive electroluminescence layer can be produced by a coating method.
[0036]
In the present invention, a liquid in which functional fine particles selected from the above-mentioned various functional fine particles are dispersed is used as a functional coating depending on the purpose.
[0037]
The liquid in which functional fine particles such as conductive fine particles are dispersed is not particularly limited, and various known liquids can be used. For example, as liquid, saturated hydrocarbons such as hexane, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, acetone, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, etc. Ketones, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, ethers such as tetrahydrofuran, dioxane and diethyl ether, amides such as N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone (NMP) and N, N-dimethylacetamide And halogenated hydrocarbons such as ethylene chloride and chlorobenzene. Among these, polar liquids are preferable, and those having an affinity for water, such as alcohols such as methanol and ethanol, and amides such as NMP, have good dispersibility without using a dispersant. It is preferable. These liquids can be used singly or as a mixture of two or more. Moreover, a dispersing agent can also be used according to the kind of liquid.
[0038]
Water can also be used as the liquid. When water is used, the transfer support needs to be hydrophilic. Since the resin film is usually hydrophobic, it easily repels water and it is difficult to obtain a uniform film. When the transfer support is a resin film, it is necessary to mix alcohol with water or to make the surface of the transfer support hydrophilic.
[0039]
The amount of the liquid to be used is not particularly limited, and the fine particle dispersion may have a viscosity suitable for a coating method described later. For example, the amount of the liquid is about 100 to 100,000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fine particles. It is preferable to select appropriately according to the kind of the fine particles and the liquid. In general, the smaller the particle size of the fine particles, the larger the specific surface area and the higher the viscosity. When using fine particles having a large specific surface area, the amount of liquid may be increased to lower the solid content concentration. Even when the coating film thickness is thin, it is preferable to use a coating solution having a low solid content by increasing the amount of the liquid.
[0040]
The dispersion of the fine particles in the liquid may be performed by a known dispersion method. For example, it is dispersed by a sand grinder mill method. In dispersing, it is also preferable to use media such as zirconia beads in order to loosen the aggregation of the fine particles. Also, care should be taken not to mix impurities such as dust during dispersion.
[0041]
The fine particle dispersion preferably contains no resin. That is, it is preferable that the resin amount = 0. If the dispersion of fine particles does not contain a resin, the functional fine particle-containing layer (before compression) formed by coating on the transfer support does not contain a resin.
[0042]
In the conductive layer, if no resin is used, the contact between the conductive fine particles is not hindered by the resin. Therefore, the conductivity between the conductive fine particles is ensured, and the electric resistance value of the obtained conductive layer is low. A resin can be included as long as it does not impair the conductivity, but the amount is very small compared to the amount used as a binder resin in the prior art. For example, the upper limit of the content of the resin in the dispersion is represented by the volume before dispersion, and the volume of the conductive fine particles is 100, and the volume is less than 25. In the prior art, since strong compression is not performed, a large amount of binder must be used to obtain the mechanical strength of the coating film. When an amount of resin that plays a role as a binder is used, contact between the conductive fine particles is inhibited by the binder, electron transfer between the fine particles is inhibited, and conductivity is lowered.
[0043]
On the other hand, the resin has an effect of improving the haze of the conductive layer. However, from the viewpoint of conductivity, the resin is preferably used in a volume range of less than 25 when the volume of the conductive fine particles is represented as 100 and expressed as a volume before dispersion, and a volume of less than 20 It is more preferable to use within the range. Moreover, although the effect of improving haze is reduced, it is most preferable not to use a resin from the viewpoint of conductivity.
[0044]
WOThreeFine particles and TiO2Even in a functional layer using fine particles and other functional fine particles, if the resin is not used, the contact between the fine particles is not hindered by the resin, so that each function can be improved. It is possible to include a resin as long as the contact between the fine particles is not hindered and does not impair each function, but the amount is, for example, about 80 or less when the volume of each fine particle is 100. Volume.
[0045]
Al2OThreeIn a catalyst layer using fine particles or the like, the surface of fine particles having a catalytic function is not covered by the resin unless a resin is used. For this reason, the function as a catalyst is improved. In the catalyst layer, the more voids inside the layer, the more active points as a catalyst. Therefore, it is preferable not to use a resin as much as possible from this viewpoint.
[0046]
Thus, it is preferable not to use a resin in the functional layer at the time of compression (that is, in the dispersion liquid of the functional fine particles), and even if used, a small amount is preferable. The amount of the resin to be used may be appropriately determined because it can be changed to some extent according to the purpose of the functional layer.
[0047]
Various additives may be blended in the fine particle dispersion within a range satisfying performance required for each function such as conductivity and catalytic action. For example, additives such as ultraviolet absorbers, surfactants, and dispersants.
[0048]
In the present invention, a dispersion of functional fine particles such as conductive fine particles is applied onto a transfer support and dried to form a functional fine particle-containing layer such as a conductive fine particle-containing layer on the transfer support.
[0049]
The transfer support is not particularly limited, and various materials such as a resin film, metal, cloth, and paper can be used. However, it is preferable to use a flexible material that does not crack during compression in the subsequent process and that can be easily peeled off after compression. The shape of the transfer support can be a film, foil, mesh, woven fabric, or the like.
[0050]
As the transfer support, a flexible resin film that does not break even when the compression force in the compression step is increased is suitable. The resin film is lightweight, easy to handle, and easy to peel after compression. In the present invention, a resin film can be used as a transfer support since there is no pressurization step at high temperature and no firing step.
Examples of the resin film include polyester films such as polyethylene terephthalate (PET), polyolefin films such as polyethylene and polypropylene, polycarbonate films, acrylic films, norbornene films (manufactured by JSR Corporation, Arton, etc.), and the like.
[0051]
In the present invention, the transfer support may have a hard coat layer on the surface on which the functional fine particle-containing layer is to be formed. When the functional fine particle-containing layer is formed on the hard coat layer of the transfer support, the functional fine particles are not embedded in the hard coat layer in the subsequent compression step, so that the adhesion of the functional fine particles to the transfer support is improved. It is not strong, and the adhesion of the functional fine particles to the support becomes stronger, and as a result, the transfer of the functional fine particle layer from the transfer support to the support becomes easy.
[0052]
The hard coat layer can be formed by applying a solution obtained by dissolving a hard coat agent in a solvent as necessary, applying the solution on the transfer support base, drying it, and curing it.
The hard coat agent is not particularly limited, and various known hard coat agents can be used. For example, silicone-based, acrylic-based, melamine-based thermosetting hard coat agents can be used. Among these, the silicone-based hard coat agent is excellent in that high hardness can be obtained.
[0053]
Further, an ultraviolet curable hard coat agent such as an unsaturated polyester resin-based or acrylic-based radical polymerizable hard coat agent or an epoxy-based or vinyl ether-based cationic polymerizable hard coat agent may be used. The ultraviolet curable hard coat agent is preferable from the viewpoint of productivity such as curing reactivity. Among these, in view of curing reactivity and surface hardness, an acrylic radical polymerizable hard coating agent is desirable.
[0054]
The hard coat agent may be applied by a known method such as a roll coater such as a gravure cylinder, reverse, or Mayer bar, or a slit die coater.
After application, it is dried in an appropriate temperature range and then cured. In the case of a thermosetting hard coat agent, appropriate heat is applied. For example, in the case of a silicone type hard coat agent, it is cured by heating to about 60 to 120 ° C. for 1 minute to 48 hours. In the case of an ultraviolet curable hard coat agent, it is cured by irradiating with ultraviolet rays. For ultraviolet irradiation, a xenon lamp, a low-pressure mercury lamp, a medium-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a carbon arc lamp, a tungsten lamp, etc.2It is good to irradiate to some extent. The thickness of the hard coat layer is, for example, about 0.5 to 20 μm, preferably about 2 to 5 μm.
[0055]
The application of the functional fine particle dispersion onto the transfer support is not particularly limited and can be performed by a known method. For example, a high-viscosity dispersion liquid of 1000 cps or more can be applied by a coating method such as a blade method or a knife method. The low viscosity dispersion of less than 500 cps can be applied by a coating method such as a bar coating method, a kiss coating method, or a squeeze method, or the dispersion can be attached to the support by spraying or spraying. It is. Furthermore, a coating method such as a reverse roll method, a direct roll method, an extrusion nozzle method, a curtain method, a gravure roll method, or a dip method can be used regardless of the viscosity of the dispersion.
[0056]
The drying temperature depends on the type of liquid used for dispersion, but is preferably about 10 to 150 ° C. If it is less than 10 ° C, condensation of moisture in the air tends to occur, and if it exceeds 150 ° C, the resin film support is deformed. Also, care should be taken so that impurities do not adhere to the surface of the fine particles during drying.
[0057]
The thickness of the functional fine particle-containing layer after coating and drying depends on the compression conditions in the next step and the use of each functional layer such as a conductive layer finally obtained after compression and transfer onto the support. The thickness may be about 0.1 to 10 μm.
[0058]
Thus, when functional fine particles such as conductive fine particles are dispersed in a liquid, applied, and dried, a uniform film can be easily formed. When the fine particle dispersion is applied and dried, the fine particles form a film even if no binder is present in the dispersion. The reason for forming a film without the presence of a binder is not necessarily clear, but when the liquid is reduced after drying, fine particles gather together due to capillary force. Furthermore, the fact that it is a fine particle has a large specific surface area and a strong cohesive force, so it is thought that it may become a film. However, the strength of the film at this stage is weak. Further, the conductive layer has a high electric resistance value, and the electric resistance value varies greatly.
[0059]
As described above, the functional fine particle-containing layer is formed on the transfer support to obtain a transfer precursor film.
[0060]
Next, while the functional fine particle-containing layer of the transfer precursor film is compressed, it is transferred onto the support on which the functional layer is to be formed.
The support on which the functional layer is to be formed is not particularly limited, and various types such as a resin film, metal, cloth, and paper can be used. However, those that do not crack during compression are preferred. The shape of the support can be a film, foil, mesh, woven fabric, or the like.
[0061]
The surface on which the functional layer of the support is to be formed is preferably softer than the surface on which the functional fine particle-containing layer of the transfer support is to be formed. During the compression step, the adhesion of the functional fine particles to the support is stronger than the adhesion of the functional fine particles to the transfer support, and as a result, the functional fine particle layer from the transfer support to the support. Is easy to transfer.
[0062]
As the support, a flexible resin film that does not break even when the compression force in the compression step is increased is suitable. The resin film is lightweight and easy to handle. In the present invention, a resin film can be used as a support since there is no pressurization step at high temperature and no firing step. Examples of the resin film are the same as those mentioned for the transfer support. Further, if necessary, the support surface may be subjected to corona discharge treatment or easy adhesion treatment.
[0063]
In the present invention, the support may have a resin layer on the surface on which the functional layer is to be formed. The resin layer is required to have such a softness that a part of the functional fine particles is embedded in the resin layer during the compression step so that the compressed layer of the functional fine particles is formed on the resin layer with good adhesion. It is done. Accordingly, the resin layer is preferably softer than, for example, pencil hardness 2H. The degree of softness required for the resin layer depends on the hardness of the transfer support surface (hardness of the hard coat layer, if formed), the type and particle size of functional fine particles, and the compression pressure. Change.
[0064]
A soft resin can be used for the resin layer of the support. Examples of such a resin include those that can obtain a relatively low hardness from acrylic resin, urethane resin, vinyl chloride resin, silicone resin, and the like. Use. The resin layer may contain fine particles such as silica for adjusting the hardness of the resin layer, and a filler for coloring and ultraviolet absorption, as long as the adhesion is not adversely affected. After compression, the soft resin layer may be cured with heat, ultraviolet light, or the like. For example, since the hard coat agent is also soft before curing, it can be used for this resin layer. And it can also be set as a hard-coat layer by giving a hardening process after compression.
[0065]
In the present invention, since it is not necessary to apply the dispersion liquid of the functional fine particles directly to the surface on which the functional layer is to be formed, for example, even if the resin layer is soluble in the dispersion liquid, There is an advantage that the compression layer can be formed on the resin layer without dissolving the resin layer.
[0066]
The support on which the functional layer is to be formed and the transfer precursor film are overlapped so that the support and the functional fine particle-containing layer of the transfer precursor film are in contact with each other, and the functional fine particle-containing layer such as the conductive fine particle-containing layer is compressed. Then, a compressed layer of functional fine particles such as conductive fine particles is formed on the support.
[0067]
By compressing, the strength of the film is improved. That is, by compressing, the contact points between functional fine particles such as conductive fine particles increase and the contact surface increases. For this reason, the coating film strength increases. Since the fine particles originally have a property of easily agglomerating, they become a strong film by being compressed.
[0068]
In the conductive layer, the coating strength increases and the electrical resistance decreases. In the catalyst layer, the strength of the coating film is increased and a porous film is formed because no resin is used or the amount of resin is small. Therefore, a higher catalytic function can be obtained. Also in other functional layers, it is possible to form a high-strength film in which fine particles are connected to each other, and since no resin is used or the amount of resin is small, the filling amount of fine particles in a unit volume increases. Therefore, higher functions can be obtained.
[0069]
  By compressing, the film strength is improved and the functional fine particle-containing layer is transferred from the transfer support side to the support side.
  Compression is 44 N / mm2With the above compression forceYeah.44 N / mm2If the pressure is less than 1, the functional fine particle-containing layer such as the conductive fine particle-containing layer cannot be sufficiently compressed, and it is difficult to obtain a functional layer such as a conductive layer having excellent functionality such as conductivity. 138 N / mm2The above compressive force is more preferable, 183 N / mm2The compression force of is more preferable. The higher the compression force, the better the coating strength and the better the adhesion with the support. In the conductive layer, a layer having higher conductivity is obtained, the strength of the conductive layer is improved, and the adhesion between the conductive layer and the support is strengthened. The higher the compression force, the higher the pressure resistance of the device, so generally 1000 N / mm2The compression force up to is appropriate.
[0070]
Further, it is preferable that the compression is performed at a temperature at which the support and the transfer support are not deformed. For example, when the support and / or the transfer support is a resin film, the temperature is equal to or lower than the glass transition temperature (secondary transition temperature) of the resin. When the support is made of metal, the temperature range is such that the metal does not melt.
[0071]
The compression is not particularly limited and can be performed by a sheet press, a roll press, or the like, but is preferably performed using a roll press machine. Roll press is a method in which a film to be compressed is sandwiched between rolls and compressed, and the roll is rotated. A roll press is uniformly high pressure, and is more suitable for productivity than a sheet press.
[0072]
The roll temperature of the roll press machine is preferably room temperature (an environment in which humans can easily work) from the viewpoint of productivity. In the compressed atmosphere (hot press) in which the heated atmosphere or the roll is heated, there is a problem that the resin film stretches when the compression pressure is increased. When the compression pressure is weakened so that the resin film of the support does not stretch under heating, the mechanical strength of the coating film decreases. In the conductive layer, the mechanical strength of the coating film decreases and the electrical resistance increases. It is also preferable to adjust the temperature so that the roll temperature does not rise due to heat generation when continuously compressed by a roll press.
[0073]
When there is a reason for wanting to minimize moisture adhesion on the surface of fine particles, a heated atmosphere may be used to reduce the relative humidity of the atmosphere, but the temperature range is within the range where the film does not easily stretch. It is. Generally, it is a temperature range below the glass transition temperature (secondary transition temperature). In consideration of fluctuations in humidity, the temperature may be a little higher than the required temperature.
If the support is made of metal, it is possible to create a heated atmosphere up to a temperature range in which the metal does not melt.
[0074]
The glass transition temperature of the resin film is obtained by measuring dynamic viscoelasticity, and indicates a temperature at which the dynamic loss of main dispersion reaches a peak. For example, when looking at a PET film, its glass transition temperature is around 110 ° C.
[0075]
The roll of the roll press machine is preferably a metal roll because a strong pressure is applied. Further, the roll surface may be treated with hard chrome, a ceramic sprayed film, a film obtained by ion plating such as TiN, or a hard film such as DLC (diamond-like carbon).
[0076]
Following compression, the transfer support is peeled from the compressed layer of functional particulates.
In this way, a compressed layer of functional fine particles such as conductive fine particles is formed on the support. The thickness of the functional fine particle compression layer such as conductive fine particles may be about 0.05 to 10 μm, preferably 0.1 to 5 μm, more preferably 0.1 to 3 μm, although it depends on the application. Most preferred is 1-2 μm.
[0077]
Further, in order to obtain a thick compressed layer of about 10 μm, a series of operations of applying a dispersion of fine particles, drying, and compressing may be repeated when the transfer precursor film is formed.
Furthermore, in the present invention, it is of course possible to form each functional layer such as a conductive layer on both sides of the support.
[0078]
Each functional layer such as a transparent conductive layer thus obtained exhibits excellent functionality such as conductivity and catalytic action, and does not use a binder resin or a small amount of resin that does not function as a binder. Despite the use of the film, it has a practically sufficient film strength and excellent adhesion to the support.
[0079]
In the method for producing a functional film of the present invention, it is also possible to obtain a functional fine particle compressed layer composed of at least two layers of different functional fine particle compressed layers.
The multilayer structure is formed by repeating a series of operations of applying and drying a dispersion of the corresponding functional fine particles when forming the transfer precursor film, forming a multilayer functional fine particle-containing layer, and then performing compression. can get.
It is also preferable to prepare a plurality of transfer precursor films having a single functional fine particle-containing layer, and sequentially compress the functional fine particle-containing layer and transfer it onto a support.
[0080]
Depending on the purpose and application of the multilayer functional layer, a multilayer structure may be formed by combining a plurality of functional layers having different functions. By combining a plurality of functional layers, for example, multilayer functional layers for solar cells, electroluminescent elements, electrochromic elements and the like can be obtained.
[0081]
Specifically, for solar cells, a multilayer structure including a transparent conductive layer, a transparent insulator layer, a chalcopallite structure semiconductor layer composed of Group I, Group III, and Group IV, and a metal electrode is sequentially exemplified.
For the distributed direct current operation electroluminescent element, a multilayer structure of a transparent conductive layer, an EL light emitting layer, and a back electrode is exemplified in order.
Examples of the transmissive electrochromic device include a multilayer structure of a transparent conductive layer, a first color developing layer, a dielectric layer, a second color developing layer, and a transparent conductive layer in this order.
In addition to these, various multilayer structures according to various applications are conceivable.
[0082]
In the case of a multilayer structure, not all of the layers constituting the multilayer functional layer need necessarily be compressed layers. For example, in the case of a solar cell, the transparent conductive layer, the transparent insulator layer, and the semiconductor layer may be formed by compression, and the metal electrode may be formed by vapor deposition.
[0083]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
[0084]
FIG. 1 is a diagram for explaining formation of a compressed layer in the production method of the present invention.
In FIG. 1, a functional fine particle-containing layer (P4) is formed on a transfer support (2) having a hard coat layer (2b) formed on a base film (2a), and a transfer precursor film (5) and Has been. Between the pair of upper and lower press rolls (R1) and (R2) of the roll press machine, the support (1) and the transfer precursor film (5) and the surface on which the functional layer of the support (1) is to be formed and the film The layers are compressed so as to overlap with the functional fine particle-containing layer (P4) of (5). The functional fine particle-containing layer (P4) is compressed into a compressed layer (4). After that, when both (1) and (5) pass through the guide rollers (G1) and (G2) where appropriate, the transfer support (2) and the compression layer (4) are peeled off, and the support (1) is removed. Thus, the compression layer (4) is transferred and formed.
[0085]
  Example 18These are examples in which ITO fine particles are used as conductive fine particles in order to obtain a transparent conductive film for use in an electroluminescence panel electrode.
[0086]
(Preparation of transfer precursor film)
300 parts by weight of ethanol was added to 100 parts by weight of ITO fine particles (manufactured by Dowa Mining Co., Ltd.) having a primary particle size of 10 to 30 nm, and the media was dispersed as zirconia beads with a disperser. The obtained coating solution is applied onto the hard coat layer (2b) of the transfer support (2) using a bar coater, dried by sending hot air of 50 ° C. to form an ITO fine particle-containing layer (P4). did. In this way, a transfer precursor film (5) was obtained. The thickness of the ITO fine particle-containing layer (P4) was 1.7 μm.
[0087]
(Support)
A 75 μm thick PET film HSL (manufactured by Teijin DuPont Films) was used as the support (1).
[0088]
(Formation of compressed layer)
The support (1) and the transfer precursor film (5) were overlapped so that the support (1) and the ITO fine particle-containing layer (P4) were in contact, and sandwiched and compressed using a roll press machine.
[0089]
Prior to compression, first, a preliminary experiment for confirming the compression pressure was performed.
Room temperature (23 ° C.) without rotating the roll and heating the roll using a roll press machine having a pair of metal rolls having a diameter of 140 mm (the roll surface is hard chrome plated) Then, the support (1) and the transfer precursor film (5) were sandwiched and compressed. At this time, the pressure per unit length in the film width direction was 1000 N / mm. Next, when the pressure was released and the length in the film longitudinal direction of the portion compressed and transferred to the support was examined, it was 2 mm. From this result, 500 N / mm per unit area2It will be compressed with the pressure of.
[0090]
Next, the same support (1) and transfer precursor film (5) as those used in the preliminary experiment were sandwiched between metal rolls and compressed under the above conditions, and the roll was rotated and compressed at a feed rate of 5 m / min. . After compression, the transfer support (2) was peeled from the ITO fine particle compression layer (4) on the support (1). Thus, an ITO film (FIG. 3) in which a compressed layer (4) of ITO fine particles was formed on the support (1) was obtained. The thickness of the ITO fine particle compressed layer (4) was 1.0 μm. Peeling was easily performed, and the surface of the ITO fine particle compressed layer (4) was completely exposed.
[0091]
(Electrical resistance)
The film on which the ITO fine particle compressed layer (4) was formed was cut into a size of 50 mm × 50 mm. When the electrical resistance was measured by applying a tester to two points at the diagonal corners, it was 3 kΩ.
[0092]
(90 degree peel test)
In order to evaluate the adhesion of the ITO fine particle compressed layer (4) to the support film (1) and the strength of the compressed layer (4), a 90 degree peel test was conducted. This will be described with reference to FIG.
A double-sided tape (12) was applied to the surface of the support film (1) opposite to the surface on which the compression layer (4) was formed in the film on which the compression layer (4) was formed. This was cut out to a size of 25 mm × 100 mm. This test sample was attached to a stainless steel plate (13). Cellophane adhesive tape (width 12 mm, manufactured by Nitto Denko, No. 29) (14) was applied to both ends (25 mm side) of the sample so that the test sample was not peeled off. (FIG. 2 (a)).
[0093]
A cellophane adhesive tape (width 12 mm, manufactured by Nitto Denko, No. 29) (15) was applied to the compressed layer (4) surface of the test sample so as to be parallel to the long side of the sample. The sticking length of the cellophane tape (15) and the sample was 50 mm. The end on which the cellophane tape (15) was not attached was attached to the tension meter (16), and the cellophane tape (15) was set so that the angle formed by the application surface of the cellophane tape (15) and the non-application surface (15a) was 90 degrees. The cellophane tape (15) was pulled off at a speed of 100 mm / min. At this time, the speed at which the tape (15) is peeled off and the stainless steel plate (13) to which the test sample is attached move at the same speed, and the non-sticking surface (15a) of the cellophane tape (15) and the test sample surface are always 90%. It was to be a degree. The force (F) required for peeling with a tensiometer (16) was measured. (FIG. 2 (b)).
[0094]
After the test, the surface of the peeled compressed layer (4) and the cellophane tape were examined. When there is an adhesive on both surfaces, the compressed layer (4) was not destroyed, but the adhesive layer of the cellophane tape was destroyed, that is, the force required to peel off the adhesive strength ( F) value, and the strength of the compressed layer (4) is more than the value (F).
[0095]
In this test, since the upper limit of the strength of the adhesive is 6N / 12mm, what is indicated as 6N / 12mm in Table 1 is the case where there is an adhesive on both surfaces as described above, It represents that the strength of the compressed layer (4) is 6 N / 12 mm or more. If the value is smaller than this, there is no adhesive on the surface of the compressed layer (4), and part of the compressed layer is adhered to the surface of the cellophane tape, and at that value, the compressed layer (4) is broken. Represents. A value of 3N / 12 mm or more is a practical level.
[0096]
As a result of the 90-degree peel test, in Example 1, a force of 6 N / 12 mm was required to peel off the cellophane tape. When the surface of the compressed layer (4) after the peel test was examined, the cellophane tape adhesive was adhered. When the adhesive surface of the peeled cellophane tape was examined, it was found to be sticky. Therefore, the strength of the compressed layer (4) was 6 N / 12 mm or more.
[0097]
[Examples 2 to 6]
In Example 1, a compressed ITO film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the compression pressure was changed to the values shown in Table 1 and compressed. The electrical resistance was measured and a 90 degree peel test was performed.
[0098]
[Comparative Example 1]
For comparison, a physical property test was performed on the transfer precursor film (5) on which the ITO fine particle-containing layer (P4) of Example 1 was formed. The electric resistance of the ITO fine particle-containing layer (P4) not subjected to compression treatment was 340 kΩ.
[0099]
[Example 7]
In Example 2, a compressed ITO film was obtained in the same manner as in Example 2 except that the feeding speed during compression was changed to 2.5 m / min. The electrical resistance was measured and a 90 degree peel test was performed.
[0100]
[Comparative Example 2]
100 parts by weight of PVDF was dissolved in 900 parts by weight of NMP to obtain a resin solution. 1000 parts by weight of the resin solution and 900 parts by weight of NMP were added to 100 parts by weight of ITO fine particles (manufactured by Dowa Mining Co., Ltd.) having a primary particle size of 10 to 30 nm, and the media was dispersed as zirconia beads with a disperser.
The obtained coating solution was applied onto a 50 μm thick PET film using a bar coater and dried (100 ° C., 3 minutes) to obtain an ITO film. The thickness of the ITO coating film was 1.0 μm. The electrical resistance was measured and a 90-degree peel test was performed (the volume of PVDF was 383 when the volume of ITO fine particles was 100).
The result of the 90 degree peel test was 3.4 N / 12 mm. This is because PVDF oozes out on the surface of the coating film due to the large amount of resin, and the adhesion of the cellophane tape to the coating film surface was low, and the coating film was not destroyed. Accordingly, the coating film strength was 3.4 N / 12 mm or more.
[0101]
[Example 8]
(Support)
A 50 μm-thick PET film HPE (manufactured by Teijin DuPont Films) (1) is coated with a silicone hard coat liquid KP-854 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), dried and uncured with a thickness of 2 μm. A silicone hard coat layer (H) was formed.
[0102]
(Preparation of transfer precursor film)
A transfer support (2) in which a silicone hard coat layer (2b) was formed on the same PET base film (2a) as used in Example 1 was used. In the same manner as in Example 1, an ITO fine particle-containing layer (P4) was formed on the hard coat layer (2b) of the transfer support (2) to obtain a transfer precursor film (5).
[0103]
(Formation of compressed layer)
The support (1) on which the silicone hard coat layer (H) is formed and the transfer precursor film (5) on which the ITO fine particle-containing layer (P4) is formed, the silicone hard coat layer (H) and the ITO fine particle-containing layer. (P4) was placed in contact with each other, and sandwiched and compressed using a roll press. Compression pressure: 347 N / mm2. After compression, the transfer support (2) was peeled from the ITO fine particle compression layer (4) on the support (1). Thus, an ITO film in which the silicone hard coat layer (H) and the compressed layer (4) of ITO fine particles were formed on the support (1) having the layer structure shown in FIG. 6 was obtained. Peeling was easily performed, and the surface of the ITO fine particle compressed layer (4) was completely exposed.
Next, the uncured silicone hard coat layer (H) was cured by placing the ITO film in an atmosphere at 100 ° C. for 1 hour. The thickness of the ITO fine particle compressed layer (4) was 1.0 μm. The electrical resistance was measured and a 90 degree peel test was performed.
[0104]
[Table 1]
Figure 0004631221
[0105]
Table 1 shows the measurement results of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2. Each of the conductive films of Examples 1 to 8 had a low electrical resistance value, a strong compression layer, and excellent adhesion between the compression layer and the support film.
From Examples 1 to 6, the higher the press pressure, the better the conductivity, the stronger the compression layer, the stronger the adhesion between the compression layer and the support film, and the adhesive of the cellophane tape on the conductive surface. It remained so much.
Better conductivity was obtained in the conductive layer containing no resin than in the conductive layer containing resin. Moreover, all of the conductive films of Examples 1 to 8 were excellent in transparency in terms of visible light transmittance.
[0106]
On the other hand, since the thing of the comparative example 1 has not performed the compression process, compared with the thing of Examples 1-6, an electrical resistance value is high.
In Comparative Example 2, a large amount of binder resin was used so that a coating film could be formed without compression as in the prior art. Since a large amount of binder resin was used, the strength of the coating film was sufficient, but the electrical resistance value was high.
[0107]
[Example 9: ITO / TiO2Formation of multilayer functional layer]
In this embodiment, an ITO compressed layer is first transferred and formed on a support, and then a TiO layer is formed on the ITO compressed layer.2This is an example in which a compression layer is transferred and formed. This will be described with reference to FIGS. 4 and 5 for explaining the formation of the multilayer compressed layer in the production method of the present invention.
[0108]
1. Formation of the first compression layer
In the same manner as in Example 2, an ITO fine particle compressed layer (4I) was formed as a first compressed layer on the support (1). Compression pressure: 347 N / mm2.
[0109]
2. Formation of the second compression layer
(Transfer support)
A transfer support (2) in which a silicone hard coat layer (2b) was formed on the same PET base film (2a) as used in Example 1 was used.
[0110]
(Preparation of transfer precursor film)
TiO with primary particle size of 30-70 nm2900 parts by weight of ethanol was added to 100 parts by weight of fine particles, and the media was dispersed as zirconia beads with a disperser. The obtained coating solution is applied onto the hard coat layer (2b) of the transfer support (2) using a bar coater, dried by sending hot air of 50 ° C., and TiO 2.2A fine particle-containing layer (P4II) was formed. In this way, a transfer precursor film (5) was obtained. TiO2The thickness of the fine particle-containing layer (P4II) was 0.7 μm.
[0111]
(Formation of second layer compression layer)
As shown in FIG. 4, the support (1) on which the ITO compression layer (4I) is formed, and TiO2The transfer precursor film (5) on which the fine particle-containing layer (P4II) is formed, and the ITO compressed layer (4I) and TiO2The layers were stacked so as to be in contact with the fine particle-containing layer (P4II), and sandwiched and compressed using a roll press. Compression pressure: 347 N / mm2. After compression, the transfer support (2) is replaced with TiO on the support (1).2Peeled from the compressed layer (4II) of fine particles. In this way, the ITO fine particle compression layer (4I) and TiO on the support (1) having the layer structure shown in FIG.2ITO / TiO with fine particle compression layer (4II)2A film was obtained. The thickness of the ITO fine particle compressed layer (4I) is 1.0 μm, and TiO2The thickness of the fine particle compressed layer (4II) was 0.5 μm. Peeling is easy and TiO2The surface of the fine particle compressed layer (4II) was completely exposed.
[0112]
(90 degree peel test)
As a result of the 90-degree peel test, a force of 6 N / 12 mm was required to peel off the cellophane tape. When the surface of the compressed layer (4II) after the peel test was examined, the adhesive of the cellophane tape adhered and the ITO compressed layer (4I) and TiO2There was no peeling between the compressed layer (4II). When the adhesive surface of the peeled cellophane tape was examined, it was found to be sticky.
Therefore, the strength of the compressed layers (4I) (4II) was 6 N / 12 mm or more.
Obtained ITO / TiO2The multilayer functional film can be used as a solar cell.
[0113]
[Example 10: Creation of functional film for transfer]
In this example, a transfer ITO film was prepared using the compressed ITO film obtained by the method of the present invention, and the ITO compression layer of the transfer ITO film was transferred onto a polycarbonate substrate. This will be described with reference to FIGS.
[0114]
1. Formation of compressed layer
(Support)
A 75 μm thick PET film HSL (manufactured by Teijin DuPont Films) (1) A silicone hard coat solution KP-854 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is applied and dried, and a 2 μm thick uncured silicone hard coat layer (H) was formed.
[0115]
(Preparation of transfer precursor film)
A transfer support (2) in which a silicone hard coat layer (2b) was formed on the same PET base film (2a) as used in Example 1 was used. In the same manner as in Example 1, an ITO fine particle-containing layer (P4) was formed on the hard coat layer (2b) of the transfer support (2) to obtain a transfer precursor film (5).
[0116]
(Formation of compressed layer)
The support (1) on which the silicone hard coat layer (H) is formed and the transfer precursor film (5) on which the ITO fine particle-containing layer (P4) is formed, the silicone hard coat layer (H) and the ITO fine particle-containing layer. (P4) was placed in contact with each other, and sandwiched and compressed using a roll press. Compression pressure: 347 N / mm2. After compression, the transfer support (2) was peeled from the ITO fine particle compression layer (4) on the support (1). Thus, an ITO film in which the silicone hard coat layer (H) and the compressed layer (4) of ITO fine particles were formed on the support (1) having the layer structure shown in FIG. 6 was obtained. Peeling was easily performed, and the surface of the ITO fine particle compressed layer (4) was completely exposed.
Next, the uncured silicone hard coat layer (H) was cured by placing the ITO film in an atmosphere of 100 ° C. for 1 hour. The thickness of the ITO fine particle compressed layer (4) was 1.0 μm.
[0117]
2. Creation of functional film for transfer
(Formation of adhesive layer)
100 parts by weight of acrylic resin 1BR-305 (solid content: 39.5%, manufactured by Taisei Kako Co., Ltd.), 92 parts by weight of UV curable resin SD-318 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), methyl ethyl ketone 137 Part by weight was added to obtain an adhesive layer coating solution. The coating solution was applied onto a silicone-exfoliated PET film S314 (R) and dried to form an adhesive layer (7) having a thickness of 10 μm.
[0118]
Both films were laminated so that the ITO compressed layer (4) of the ITO film obtained in 1 and the adhesive layer (7) of the silicone-exfoliated PET film S314 (R) were in contact with each other. In this way, a transfer ITO film having a layer structure shown in FIG. 7 was prepared.
[0119]
3. Addition of functional layer to polycarbonate plate
The resulting transfer ITO film is peeled off from the silicone release PET film S314 (R) to expose the adhesive layer (7), and the laminator so that the adhesive layer (7) is in contact with the 2 mm thick polycarbonate plate (6). Pasted with. The adhesive layer (7) was cured by irradiating with ultraviolet rays. Thereafter, the support PET film (1) was peeled off. An ITO compressed layer (4) was formed on the polycarbonate plate (6), and a cured silicone hard coat layer (H) was present on the ITO compressed layer (4). In this way, as shown in FIG. 8, the ITO compression layer (4) was applied on the polycarbonate plate (6) via the adhesive layer (7).
[0120]
  Example 18In the above, an example in which an inorganic functional film was produced using ITO fine particles as inorganic fine particles was shown. Example9Then, ITO fine particles and TiO as inorganic fine particles2Using fine particles, ITO / TiO2The example which produced the multilayer functional film was shown. In the same manner as in the above example, WOThreeFine particles, Al2OThreeVarious inorganic functional layers can be produced using inorganic fine particles having various properties such as fine particles.
[0121]
  Example10As shown in the above, a functional film for transfer is prepared using the functional film obtained by the method of the present invention, and the functional fine particle compressed layer of the functional film for transfer is transferred onto various substrates. Can do. This is advantageous when a functional layer having a uniform thickness is applied to an object having poor flexibility such as a plate material.
[0122]
The foregoing embodiments are merely illustrative in all respects and should not be construed as limiting. Furthermore, all modifications belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
[0123]
【The invention's effect】
According to the present invention, a coating containing functional fine particles is applied to a transfer support and dried to form a transfer precursor film, and the support on which the functional layer is to be formed and the transfer precursor film are overlaid and compressed. A functional film can be obtained by a simple operation. The functional layer according to the present invention has sufficient mechanical strength and eliminates the harmful effects caused by the binder resin in the conventional coating method. As a result, the intended function is further improved.
[0124]
According to the present invention, a conductive operation is applied to a transfer support and dried to form a transfer precursor film, and the support on which the conductive layer is to be formed and the transfer precursor film are overlaid and compressed. A transparent conductive film can be obtained. The transparent conductive layer according to the present invention is excellent in conductivity and excellent in transparency. Furthermore, it has sufficient mechanical strength, and the adhesiveness between the conductive layer and the support is strong, and can be used for a long time.
[0125]
Further, according to the method of the present invention, it is possible to cope with an increase in the area of the conductive film, the apparatus is simple, the productivity is high, and various functional films including a transparent conductive film can be produced at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view for explaining formation of a compressed layer in the production method of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining a 90-degree peel test in Examples.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a functional film obtained by the production method of the present invention.
FIG. 4 is a view for explaining the formation of a multilayer compressed layer in the production method of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a functional film having a multilayer functional layer obtained by the production method of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a functional film obtained by the production method of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a functional film for transfer produced using a functional film obtained by the production method of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of an object provided with a functional layer of a functional film for transfer.
[Explanation of symbols]
(R1) (R2): Press roll
(G1) (G2): Guide roller
(1): Support
(2): Transfer support
(2a): Transfer support base
(2b): Hard coat layer
(P4): Functional fine particle-containing layer
(4): Functional fine particle compression layer
(5): Transfer precursor film
(6): Target object
(7): Adhesive layer
(H): Hard coat layer

Claims (10)

機能性微粒子を分散した液を転写支持体上に塗布、乾燥し、転写支持体上に機能性微粒子含有層が形成された転写前駆フィルムを作成し、
機能性層を形成すべき支持体と前記転写前駆フィルムとを、支持体と前記機能性微粒子含有層とが接するように重ね合わせ、前記機能性微粒子含有層を44N/mm 2 以上の圧縮力で圧縮し支持体上に機能性微粒子の圧縮層を形成し、次いで
転写支持体を前記機能性微粒子の圧縮層から剥離することを含む、支持体上に機能性微粒子の圧縮層からなる機能性層を少なくとも有する機能性フィルムの製造方法。
The liquid in which the functional fine particles are dispersed is applied on the transfer support and dried to create a transfer precursor film in which the functional fine particle-containing layer is formed on the transfer support.
The support on which the functional layer is to be formed and the transfer precursor film are overlapped so that the support and the functional fine particle-containing layer are in contact with each other, and the functional fine particle-containing layer is compressed with a compressive force of 44 N / mm 2 or more. A functional layer comprising a compressed layer of functional fine particles on a support, comprising compression, forming a compressed layer of functional fine particles on the support, and then peeling the transfer support from the compressed layer of functional fine particles. A method for producing a functional film having at least
支持体の機能性層が形成されるべき表面は、転写支持体の機能性微粒子含有層が形成されるべき表面よりも柔らかい、請求項1に記載の機能性フィルムの製造方法。  The method for producing a functional film according to claim 1, wherein the surface of the support on which the functional layer is to be formed is softer than the surface on which the functional fine particle-containing layer of the transfer support is to be formed. 前記機能性微粒子含有層を前記支持体及び前記転写支持体が変形しない温度で圧縮する、請求項1又は2に記載の機能性フィルムの製造方法。Compressed at a temperature at which the functional fine particle-containing layer and the support and the transfer support is not deformed, method for producing a functional film according to claim 1 or 2. 前記機能性微粒子含有層をロールプレス機を用いて圧縮する、請求項1〜のうちのいずれか1項に記載の機能性フィルムの製造方法。The manufacturing method of the functional film of any one of Claims 1-3 which compresses the said functional fine particle content layer using a roll press machine. 前記転写支持体は、機能性微粒子含有層が形成されるべき表面にハードコート層を有する、請求項1〜のうちのいずれか1項に記載の機能性フィルムの製造方法。The said transfer support body is a manufacturing method of the functional film of any one of Claims 1-4 which has a hard-coat layer in the surface in which a functional fine particle content layer should be formed. 前記支持体が樹脂製フィルムである、請求項1〜のうちのいずれか1項に記載の機能性フィルムの製造方法。The method for producing a functional film according to any one of claims 1 to 5 , wherein the support is a resin film. 前記機能性微粒子が無機微粒子から選ばれる、請求項1〜のうちのいずれか1項に記載の機能性フィルムの製造方法。The method for producing a functional film according to any one of claims 1 to 6 , wherein the functional fine particles are selected from inorganic fine particles. 機能性層が、導電層、紫外線遮蔽層、赤外線遮蔽層、磁性層、強磁性層、誘電体層、強誘電体層、エレクトロクロミック層、エレクトロルミネッセンス層、絶縁層、光吸収層、光選択吸収層、反射層、反射防止層、触媒層及び光触媒層からなる群から選ばれる、請求項1〜のうちのいずれか1項に記載の機能性フィルムの製造方法。Functional layer is conductive layer, ultraviolet shielding layer, infrared shielding layer, magnetic layer, ferromagnetic layer, dielectric layer, ferroelectric layer, electrochromic layer, electroluminescence layer, insulating layer, light absorption layer, light selective absorption layer, the reflective layer, anti-reflection layer is selected from the group consisting of a catalyst layer and photocatalyst layer, method for producing a functional film according to any one of claims 1-7. 前記機能性微粒子として導電性微粒子を用いて、導電層を形成する、請求項1〜のうちのいずれか1項に記載の機能性フィルムの製造方法。Using conductive fine particles as the functional fine particles, to form a conductive layer, method for producing a functional film according to any one of claims 1-8. 前記導電性微粒子として、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化カドミウム、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、フッ素ドープ酸化錫(FTO)、錫ドープ酸化インジウム(ITO)及びアルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)からなる群から選ばれる導電性無機微粒子を用いる、請求項に記載の機能性フィルムの製造方法。Examples of the conductive fine particles include tin oxide, indium oxide, zinc oxide, cadmium oxide, antimony-doped tin oxide (ATO), fluorine-doped tin oxide (FTO), tin-doped indium oxide (ITO), and aluminum-doped zinc oxide (AZO). The method for producing a functional film according to claim 9 , wherein conductive inorganic fine particles selected from the group consisting of:
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