JP5693066B2 - 透明導電性フィルム、電子機器およびタッチパネル - Google Patents
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Description
(A)成分:アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する硬化型化合物
(B)成分:反応性フッ素化合物
(C)成分:反応性ケイ素化合物
(D)成分:無機酸化物粒子表面が重合性不飽和基を含む有機化合物で修飾され、かつ、重量平均粒径が200nm以下である粒子
(E)成分:下記一般式(8)で表されるグリコール系化合物
図4の断面図に、本発明のタッチパネルの構成の一例を示す。図4において、図1と同一部分には、同一符号を付している。図示のとおり、このタッチパネル40は、透明導電層を有する一対のパネル板41a、41bおよびスペーサ42を備える。一方のパネル板41aは、図1に示す本発明の透明導電性フィルム10である。他方のパネル板41bは、基体43上に透明導電性薄膜12が積層された構成である。前記一対のパネル板41a、41bは、それぞれの透明導電性薄膜同士が対向するように、前記スペーサ42を介して配置されている。前記基体43は、例えば、前述の透明なフィルム基材であってもよいし、タッチパネルに可撓性が要求されない場合は、例えば、厚み0.05〜10mm程度のガラス板やフィルム状もしくは板状のプラスチックであってもよい。前記プラスチックの材質は、前記透明なフィルム基材の形成材料と同様である。
(株)ミツトヨ製のマイクロゲージ式厚み計を用い、ハードコートフィルムの全体厚みを測定し、前記全体厚みから、透明なフィルム基材の厚みを差し引くことにより、ハードコート層の厚みを算出した。
ハードコート層の耐擦傷性は、以下の試験内容にて評価した。
(1)ハードコートフィルムの中心部から150mm×50mmのサンプルを切り出し、ハードコート層が形成されていない面を下にして、ガラス板に載せた。
(2)直径11mmの円柱の平滑な断面に、スチールウール#0000を均一に取り付け、荷重1.5kgにて前記サンプル表面を、毎秒約100mmの速度で10往復した後に、サンプル表面に入った傷の本数を目視により数え、以下の指標により判定した。
A:傷の本数が、10本以下
B:傷の本数が、11本以上29本以下
C:傷の本数が、30本以上
ハードコート層の耐擦傷性は、以下の試験内容のペン摺動性にて評価した。
透明導電性積層体で構成したパネル板側から、ポリアセタール製のペン(先端径0.8R)を用いて、荷重500g、速度5000mm/min、ストローク100mmでペン先を往復させ100万回の摺動を行い、ハードコート層表面の状態を観察した。
A:摺動部に傷が認められない
B:摺動の折り返し部分にのみ傷が確認できる
C:摺動部分の全体にわたって傷が確認できる
ハードコートフィルムの中心部から100mm×50mmのサンプルを切り出し、ハードコート層が形成されていない面を下にして、ガラス板上に載せた後、JIS K 5600−5−4記載の鉛筆硬度試験の規定に準じ、荷重500gでの鉛筆硬度を測定した。鉛筆は、三菱鉛筆(株)製「Uni」(鉛筆引かき値試験用 日塗検検査済)を用いた。
協和界面科学(株)製「全自動接触角計DM700」を用いて、水、ヘキサデカンの接触角を測定し、解析ソフトFAMASにて表面自由エネルギーを算出した。算出方法は、Kaelble Uy理論による2成分解析を用いた。
試料を5mm角程度に切断して得た試料片を、モリブデン(Mo)板上に配置し、Mo板ごと試料台に固定した。アルバック・ファイ(株)製「Quantum 2000」を用いて、原子強度の測定を行った。X線源はモノクロAlKα、X線出力は30W(15kV)、測定領域は200μmφ、光電子取り出し角は試料表面に対して45°とした。結合エネルギーの補正は、C1sスペクトルのC−C結合に起因するピークを285.0eVに補正することで行った。中和条件は、中和銃とArイオン銃(中和モード)を併用することで行った。
試料の任意の2点を0〜1100eVにてワイドスキャン測定を行い、定性分析を実施した。検出された元素に対して、ナロースキャンを行い、元素比率(atomic%)を算出した。Si2pスペクトルについては、2官能シリコン、ならびに、多官能シリコンおよびSiOxの各結合に帰属されるピークで波形解析を行い、反応性ケイ素化合物由来のケイ素原子強度を算出する。
前記条件によって、試料の最表面から深さ約5〜10nmまでの領域についての各原子強度比が測定できる。試料表面は、予め、汚染物を除去するために、試料表面を破壊しない程度に拭取りすることで洗浄を行った。さらにC60イオン銃によりエッチング除去することにより、汚染物の除去を行った。
(B)成分を含む樹脂原料を、メチルエチルケトン(MEK)で固形分濃度を10%まで希釈し、動的光散乱式粒径分布測定装置((株)堀場製作所製、「LB−500」)を用いて、粒度分布を測定した。得られた粒度分布から重量平均粒径を算出した。
重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ(GPC)法よりポリスチレンを標準試料として測定した。具体的には、下記の装置、器具および測定条件により測定した。
分析装置:東ソー(株)製、商品名「SC−8020」
カラム:昭和電工(株)製、商品名「Shodex」
カラムサイズ:20.0mmφ×500mm
カラム温度:室温
溶離液:クロロホルム
流量:3.5mL/分
入口圧:70kgf/cm2(6.9MPa)
(ハードコート層形成用組成物の調製)
粒子表面が重合性不飽和基を含む有機化合物で修飾されたナノシリカ粒子(前記(D)成分)を分散させた、前記(A)成分を含む樹脂原料(JSR(株)製、商品名「オプスターZ7540」、固形分:56重量%、溶媒:酢酸ブチル/メチルエチルケトン(MEK)=76/24(重量比))を準備した。
成分2:前記一般式(8)で表されるグリコール系化合物(3.15重量部)
溶媒:酢酸エチル(90重量部)
前記ハードコート層形成用組成物を、両表面に易接着層が設けられた、透明なフィルム基材(厚み125μmのPETフィルム)の一方の面に、バーコーターを用いて塗工し、塗膜を形成した。前記塗工後、60℃で1分間加熱することにより前記塗膜を乾燥させた。前記乾燥後の塗膜に、メタルハライドランプにて積算光量300mJ/cm2の紫外線を照射することで硬化処理を施し、厚み7μmのハードコート層を形成した。
前記PETフィルムのハードコート層を形成しなかった面に、アルゴンガス80%と酸素ガス20%とからなる4×103Torr(5.33×105Pa)の雰囲気中で、酸化インジウム90重量%−酸化スズ10重量%の焼結体を用いた反応性スパッタリング法により、厚さ25nmのITO膜(光の屈折率:2.00)からなる透明な導電性薄膜を形成した。このようにして、本実施例の透明導電性フィルムを作製した。
厚みが15μmとなるように前記ハードコート層を形成した以外は、実施例1と同様な方法にて、本実施例の透明導電性フィルムを得た。
前記反応性フッ素化合物を0.1重量部、前記反応性ケイ素化合物を0.5重量部とした以外は、実施例1と同様な方法にて、本実施例の透明導電性フィルムを得た。
前記反応性フッ素化合物を0.2重量部、前記反応性ケイ素化合物を0.2重量部とした以外は、実施例1と同様な方法にて、本実施例の透明導電性フィルムを得た。
前記反応性フッ素化合物を0.1重量部、前記反応性ケイ素化合物を1重量部とした以外は、実施例1と同様な方法にて、本実施例の透明導電性フィルムを得た。
前記反応性フッ素化合物を0.2重量部、前記反応性ケイ素化合物を1重量部とした以外は、実施例1と同様な方法にて、本実施例の透明導電性フィルムを得た。
前記反応性フッ素化合物を0.1重量部、前記反応性ケイ素化合物を0.2重量部とした以外は、実施例1と同様な方法にて、本実施例の透明導電性フィルムを得た。
前記反応性フッ素化合物を0.1重量部、前記反応性ケイ素化合物を0.1重量部とした以外は、実施例1と同様な方法にて、本実施例の透明導電性フィルムを得た。
前記反応性フッ素化合物を0.2重量部、前記反応性ケイ素化合物を0.1重量部とした以外は、実施例1と同様な方法にて、本実施例の透明導電性フィルムを得た。
実施例1と同様に、両表面に易接着層が設けられた、第一のPETフィルム(厚み125μm)の一方の面に、ハードコート層を形成した。第二のPETフィルム(厚み25μm)の一方の面に、アルゴンガス80%と酸素ガス20%とからなる4×103Torr(5.33×105Pa)の雰囲気中で、酸化インジウム90重量%−酸化スズ10重量%の焼結体を用いた反応性スパッタリング法により、厚さ25nmのITO膜(光の屈折率:2.00)からなる透明な導電性薄膜を形成した。前記第一のPETフィルムのハードコート層を形成しなかった面に、アクリル系の透明粘着層を約20μmの厚さに形成した。この粘着層面に、前記第二のPETフィルムの透明な導電性薄膜を設けていない側の面を貼り合わせて積層体を作製した。このようにして、本実施例の透明導電性フィルムを作製した。
前記反応性フッ素化合物および前記反応性ケイ素化合物を加えなかった以外は、実施例1と同様な方法にて、本比較例の透明導電性フィルムを得た。
前記反応性フッ素化合物は加えず、前記反応性ケイ素化合物を0.2重量部とした以外は、実施例1と同様な方法にて、本比較例の透明導電性フィルムを得た。
前記反応性フッ素化合物は加えず、前記反応性ケイ素化合物を1重量部とした以外は、実施例1と同様な方法にて、本比較例の透明導電性フィルムを得た。
前記反応性フッ素化合物を0.2重量部、前記反応性ケイ素化合物を加えなかった以外は、実施例1と同様な方法にて、本比較例の透明導電性フィルムを得た。
前記反応性フッ素化合物を1重量部、前記反応性ケイ素化合物を加えなかった以外は、実施例1と同様な方法にて、本比較例の透明導電性フィルムを得た。
11 透明なフィルム基材
12 透明導電性薄膜
13 ハードコート層
31a、31b、51a、51b、51c 透明フィルム
32、52a、52b 透明粘着剤層
40、60、70 タッチパネル
41a、41b、61a、71a パネル板
42 スペーサ
43 基体
Claims (23)
- 透明なフィルム基材、透明導電性薄膜およびハードコート層を含む透明導電性フィルムであって、
前記ハードコート層が、下記の(A)成分、(B)成分、(C)成分、および(D)成分を含むハードコート形成用組成物から形成されたものであり、
前記ハードコート形成用組成物において、前記(A)成分100重量部に対し、前記(D)成分が、100〜200重量部の範囲で配合されていることを特徴とする透明導電性フィルム。
(A)成分:アクリレート基およびメタクリレート基の少なくとも一方の基を有する硬化型化合物
(B)成分:反応性フッ素化合物
(C)成分:反応性ケイ素化合物
(D)成分:無機酸化物粒子表面が重合性不飽和基を含む有機化合物で修飾され、かつ、重量平均粒径が200nm以下である粒子 - 前記ハードコート形成用組成物が、前記(A)成分100重量部に対し、前記(B)成分が0.05〜0.4重量部の範囲で配合され、かつ、前記(C)成分が0.05〜1重量部の範囲で配合されている、請求項1から8のいずれか一項に記載の透明導電性フィルム。
- 前記(D)成分の重量平均粒径が、1〜100nmの範囲である、請求項1から9のいずれか一項に記載の透明導電性フィルム。
- 前記(D)成分が、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫および酸化ジルコニウムからなる群から選択される少なくとも1種の微粒子を含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の透明導電性フィルム。
- 前記ハードコート形成用組成物が、前記(A)成分100重量部に対し、前記(B)成分が0.05〜0.4重量部の範囲で配合され、かつ、前記(C)成分と前記(E)成分とが、合計で0.1〜1重量部の範囲で配合されている、請求項12記載の透明導電性フィルム。
- 前記ハードコート層の最表層が、ESCAによる分析での、反応性フッ素化合物由来のフッ素原子強度が5〜30%の範囲内であり、かつ、反応性ケイ素化合物由来のケイ素原子強度が0.2〜10%の範囲内である、請求項1から13のいずれか一項に記載の透明導電性フィルム。
- 前記ハードコート層の厚みが、3〜50μmの範囲である、請求項1から14のいずれか一項に記載の透明導電性フィルム。
- 前記ハードコート層表面のJIS K 5600−5−4の規定に準じた加重500gでの鉛筆硬度が、4H以上である、請求項1から15のいずれか一項に記載の透明導電性フィルム。
- 前記ハードコート層表面の表面自由エネルギーが、15〜25mJ/m 2 の範囲である、請求項1から16のいずれか一項に記載の透明導電性フィルム。
- 前記ハードコート層が、さらに微粒子を含有している、請求項1から17のいずれか一項に記載の透明導電性フィルム。
- 前記透明なフィルム基材の一方の面に前記ハードコート層を有し、他方の面に前記透明導電性薄膜を有している、請求項1から18のいずれか一項に記載の透明導電性フィルム。
- 前記透明なフィルム基材が、複数枚の透明フィルムを透明粘着剤層を介して貼り合わせた積層体である、請求項1から19のいずれか一項に記載の透明導電性フィルム。
- 前記透明フィルムの少なくとも1枚が装飾フィルムである、請求項20記載の透明導電性フィルム。
- 透明導電性フィルムを備える電子機器であって、前記透明導電性フィルムが、請求項1から21のいずれか一項に記載の透明導電性フィルムであることを特徴とする電子機器。
- 透明導電性フィルムを備えるタッチパネルであって、前記透明導電性フィルムが、請求項1から21のいずれか一項に記載の透明導電性フィルムであることを特徴とするタッチパネル。
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