JP6236200B2 - 積層体および該積層体を用いた透明導電性フィルム - Google Patents
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Description
好ましい実施形態においては、上記積層体は、積層構成が、厚み方向の中心線に対して上下対称である。
好ましい実施形態においては、上記ハードコート層付樹脂フィルムの枚数が2枚である。
好ましい実施形態においては、複数のハードコート層付樹脂フィルムが、接着剤層または粘着剤層を介して、貼り合わされている。
好ましい実施形態においては、2枚のハードコート層付樹脂フィルムのそれぞれのベース層が、上記接着剤層または上記粘着剤層を介して貼り合わされている。
好ましい実施形態においては、2枚のハードコート層付樹脂フィルムのそれぞれのハードコート層が、上記接着剤層または上記粘着剤層を介して貼り合わされている。
好ましい実施形態においては、上記積層体は、2枚のハードコート層付樹脂フィルムを有し、一方のハードコート層付樹脂フィルムのベース層と、他方のハードコート層付樹脂フィルムのハードコート層とが、上記接着剤層または上記粘着剤層を介して貼り合わされている。
好ましい実施形態においては、上記積層体は、全光線透過率が、80%以上である。
好ましい実施形態においては、上記ベース層に含まれる熱可塑性樹脂が、(メタ)アクリル系樹脂である。
本発明の別の局面によれば、透明導電性フィルムが提供される。この透明導電性フィルムは、上記積層体と、該積層体上に形成された透明導電性層とを備える。
好ましい実施形態においては、上記透明導電性層が、金属ナノワイヤから構成される。
好ましい実施形態においては、上記透明導電性層が、金属メッシュから構成される。
好ましい実施形態においては、上記透明導電性層が、ポリチオフェン系ポリマーから構成される。
図1は、本発明の好ましい実施形態による積層体の概略断面図である。積層体100は、ハードコート層付樹脂フィルム10が複数枚(図示例では2枚)積層されて構成される。ハードコート層付樹脂フィルム10は、熱可塑性樹脂を含むベース層1と、ベース層1上に形成されたハードコート層2を含む。ハードコート層2は、硬化性樹脂を含む。好ましくは、2枚のハードコート層付樹脂フィルム10は、接着剤層20を介して貼り合わされる。図1に示す実施形態においては、2枚のハードコート層付樹脂フィルム10のそれぞれのベース層1が(すなわち、一方のハードコート層付樹脂フィルム10のベース層1と、他方のハードコート層付樹脂フィルム10のベース層1とが)、接着剤層20を介して、貼り合わされている。なお、接着剤層20に代えて粘着剤層を配置し、該粘着剤層を介して、2枚のハードコート層付樹脂フィルム10を貼り合わせてもよい。
ハードコート層付樹脂フィルムは、上記のとおり、ベース層とハードコート層とを備える。
上記ベース層の厚みは、好ましくは20μm〜200μmであり、より好ましくは30μm〜150μmである。
上記一般式(1)中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数が1〜20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数が1〜20の不飽和脂肪族炭化水素基、または炭素数が1〜20の芳香族炭化水素基である。上記アルキル基、不飽和脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基は、水酸基、カルボキシル基、エーテル基またはエステル基等の置換基を有していてもよい。
上記一般式(2)中、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子またはメチル基である。
上記一般式(3)中、R6およびR7は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数が1〜8の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基であり、好ましくは水素原子またはメチル基である。R8は、水素原子、炭素数が1〜18の直鎖アルキル基、炭素数が3〜12のシクロアルキル基または炭素数が6〜10のアリール基であり、好ましくは炭素数が1〜6の直鎖アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基またはフェニル基である。
上記一般式(4)中、R9〜R12は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数が1〜8の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基である。R13は炭素数が1〜18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数が3〜12のシクロアルキル基、または炭素数が6〜10のアリール基である。
上記一般式(5)中、R14およびR15は、それぞれ独立して、水素原子またはメチル基であり、R16は、水素原子、炭素数が1〜6の直鎖アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基またはフェニル基である。
上記一般式(6)中、R17およびR18は、それぞれ独立して、水素原子またはメチル基である。
本発明において、ハードコート層は、積層体に耐薬品性、耐擦傷性および表面平滑性を付与させる機能を有する他、積層体の高温高湿下での寸法安定性を向上させる機能を有する。寸法安定性に優れる積層体は、高温高湿下においても、上記ベース層の特性が劣化し難く、例えば、ベース層の位相差の増大が防止される。
K6240−01に準じて測定することができる。
上記接着剤層を構成する接着剤としては、任意の適切な接着剤が用いられ得る。具体的には、アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤、スチレン系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、フェノール系接着剤、エポキシ系接着剤等が挙げられる。接着剤として、紫外線硬化型の接着剤が好ましく用いられる。加熱を要せず硬化するので、ハードコート層付樹脂フィルムへの悪影響を抑制することができるからである。
上記粘着剤層を構成する接着剤としては、任意の適切な粘着剤が用いられ得る。具体的には、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、スチレン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤、フェノール系粘着剤、エポキシ系粘着剤等が挙げられる。
本発明によれば、上記積層体上に透明導電性層を形成して、透明導電性フィルムを提供することができる。本発明の積層体は寸法安定性に優れるので、該積層体を用いて得られた透明導電性フィルムは、透明導電性層の損傷(例えば、導電パターンの断線、抵抗値の増大)が防止され得る。
上記透明導電性層は、例えば、金属ナノワイヤ、金属メッシュまたは導電性ポリマーから構成される。
金属ナノワイヤとは、材質が金属であり、形状が針状または糸状であり、径がナノメートルサイズの導電性物質をいう。金属ナノワイヤは直線状であってもよく、曲線状であってもよい。金属ナノワイヤで構成された透明導電性層を用いれば、金属ナノワイヤが網の目状となることにより、少量の金属ナノワイヤであっても良好な電気伝導経路を形成することができ、電気抵抗の小さい透明導電性フィルムを得ることができる。さらに、金属ワイヤが網の目状となることにより、網の目の隙間に開口部を形成して、光透過率の高い透明導電性フィルムを得ることができる。
金属メッシュから構成される透明導電性層は、上記積層体上に、金属細線が格子状のパターンに形成されてなる。金属メッシュから構成される透明導電性層は、任意の適切な方法により形成させることができる。該透明導電性層は、例えば、銀塩を含む感光性組成物を上記積層体上に塗布し、その後、露光処理および現像処理を行い、金属細線を所定のパターンに形成することにより得ることができる。また、該透明導電性層は、金属微粒子を含むペーストを所定のパターンに印刷して得ることもできる。このような透明導電性層およびその形成方法の詳細は、例えば、特開2012−18634号公報に記載されており、その記載は本明細書に参考として援用される。また、金属メッシュから構成される透明導電性層およびその形成方法の別の例としては、特開2003−331654号公報に記載の透明導電性層およびその形成方法が挙げられる。
導電性ポリマーから構成される透明導電性層は、上記積層体上に、導電性ポリマーを含む導電性組成物を塗工することにより形成させることができる。
上記透明導電性フィルムは、必要に応じて、任意の適切なその他の層を備え得る。上記その他の層としては、例えば、帯電防止層、アンチグレア層、反射防止層、カラーフィルター層等が挙げられる。
上記透明導電性フィルムは、表示素子等の電子機器に用いられ得る。より具体的には、透明導電性フィルムは、例えば、タッチパネル等に用いられる電極;電子機器の誤作動の原因となる電磁波を遮断する電磁波シールド等として用いられ得る。
得られた積層体(100mm×100mm)を、120℃下に90分置き、該積層体の寸法変化率(面積収縮率)を、ミツトヨ社製の大型CNC画像測定機(商品名:QV ACCEL808)を用いて測定した。
(2)寸法安定性2
得られた積層体(100mm×100mm)を、85℃の温水に30分浸し、該積層体の寸法変化率(面積収縮率)を、ミツトヨ社製の大型CNC画像測定機(商品名:QV ACCEL808)を用いて測定した。
(3)全光線透過率
得られた積層体の全光線透過率を、村上色彩研究所製の商品名「HR−100」を用いて、室温にて測定した。繰り返し回数3回の平均値を、測定値とした。
(4)積層体のカール
上記(1)および(2)の評価をした後の積層体(100mm×100mm)を、水平な台の上に静置する。そして、試片の4隅の台からの浮き上がり高さ(mm)を測定する。このとき、試片の中央部が浮き上がっている場合には試片を反転させて測定し、測定値は負の値とする。4隅の測定値の平均値をカール値とし、カール値の絶対値が0〜10mmの場合を○、10〜30mmの場合を△、30mm以上あるいは筒状となり4隅の測定ができない場合を×とした。
(5)表面抵抗
得られた導電性フィルムの表面抵抗をナプソン社製の非接触抵抗測定器(商品名:EC−80)を用いて測定した。測定は23℃で行った。
(ベース層の作製)
特開2010−284840号公報の製造例1に記載のイミド化MS樹脂100重量部およびトリアジン系紫外線吸収剤(アデカ社製、商品名:T−712)0.62重量部を、2軸混練機にて220℃にて混合し、樹脂ペレットを作製した。得られた樹脂ペレットを、100.5kPa、100℃で12時間乾燥させ、単軸の押出機にてダイス温度270℃でTダイから押出してフィルム状に成形した(厚み160μm)。さらに当該フィルムを、その搬送方向に150℃の雰囲気下に延伸し(厚み80μm)、次いでフィルム搬送方向と直交する方向に150℃の雰囲気下に延伸して、厚み40μmのベース層((メタ)アクリル系樹脂フィルム)を得た。面内位相差Reは0.4nm、厚み方向位相差Rthは0.78nmであった。位相差値は、王子計測機器社製の商品名「KOBRA21−ADH」を用いて、波長590nm、23℃で測定した。
ペンタエリスリトール系アクリレートと水添キシレンジイソシアネートとから得られるウレタンアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、2−ヒドロキシエチル基および2、3−ジヒドロキシプロピル基を有する(メタ)アクリルポリマー、および光反応開始剤(チバ・ジャパン社製、商品名:イルガキュア184;BASF社製、商品名:ルシリンTPO)を含む紫外線硬化型樹脂(DIC社製、商品名:PC1070、固形分:66%、溶媒:酢酸エチル、酢酸ブチル)100部、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(大阪有機化学工業社製、商品名:ビスコート#300)15部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4−HBA)(大阪有機化学工業社製)15部、レベリング剤(DIC社製、商品名:GRANDIC PC−4100)5部、および光重合開始剤(チバ・ジャパン社製、商品名:イルガキュア907)3部を混合し、固形分濃度が50%となるように、メチルイソブチルケトンで希釈して、ハードコート層形成用組成物を調製した。なお、上記紫外線硬化型樹脂(PC1070)の組成は以下のとおりである。
ペンタエリスリトール系アクリレートと水添キシレンジイソシアネートとから得られるウレタンアクリレート 100部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 49部
ペンタエリスリトールテトラアクリレート 41部
ペンタエリスリトールトリアクリレート 24部、
2−ヒドロキシエチル基および2、3−ジヒドロキシプロピル基を有する(メタ)アクリルポリマー 58部
上記ベース層上に、上記ハードコート層形成用組成物を塗布して塗布層を形成し、当該塗布層を90℃で1分間加熱した。加熱後の塗布層に高圧水銀ランプにて積算光量300mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させて、ベース層(厚み:40μm)およびハードコート層(厚み:5μm)を有するハードコート層付樹脂フィルムを作製した。
製造例1で得られたハードコート層付樹脂フィルムを2枚準備した。該ハードコート層付樹脂フィルムのベース層同士を粘着剤を介して貼り合わせて積層体(ハードコート層/ベース層/粘着剤層(厚み:20μm)/ベース層/ハードコート層)を作製した。
粘着剤は、アクリル酸ブチルとアクリル酸と酢酸ビニルとの重量比が100:2:5のアクリル系共重合体100部に、イソシアネート系架橋剤を1部配合してなるものであり、弾性係数10N/cm2の透明な粘着剤を用いた。
得られた積層体を、上記(1)〜(4)の評価に供した。結果を表1に示す。
製造例1で得られたハードコート層付樹脂フィルムを2枚準備した。該ハードコート層付樹脂フィルムのハードコート層同士を実施例1と同様の粘着剤を介して貼り合わせて積層体(ベース層/ハードコート層/粘着剤層(厚み:20μm)/ハードコート層/ベース層)を作製した。
得られた積層体を、上記(1)〜(4)の評価に供した。結果を表1に示す。
製造例1で得られたハードコート層付樹脂フィルムを2枚準備した。一方のハードコート層付樹脂フィルムのベース層と他方のハードコート層付樹脂フィルムのハードコート層とを実施例1と同様の粘着剤を介して貼り合わせて積層体(ベース層/ハードコート層/粘着剤層(厚み:20μm)/ベース層/ハードコート層)を作製した。
得られた積層体を、上記(1)〜(4)の評価に供した。結果を表1に示す。
製造例1で作製したベース層を、実施例1と同様の粘着剤を介して貼り合わせて積層体(ベース層/粘着剤層(厚み:20μm)/ベース層)を作製した。
得られた積層体を、上記(1)〜(4)の評価に供した。結果を表1に示す。
製造例1で作製したハードコート層付樹脂フィルム(ベース層/ハードコート層)を上記(1)〜(4)の評価に供した。結果を表1に示す。
攪拌装置を備えた反応容器中、160℃下で、無水エチレングリコール5ml、PtCl2の無水エチレングリコール溶液(濃度:1.5×10−4mol/L)0.5mlを加えた。4分経過後、得られた溶液に、AgNO3の無水エチレングリコール溶液(濃度:0.12mol/l)2.5mlと、ポリビニルピロリドン(MW:5500)の無水エチレングリコール溶液(濃度:0.36mol/l)5mlとを同時に、6分かけて滴下して、銀ナノワイヤを生成した。この滴下は、160℃下で、AgNO3が完全に還元されるまで行った。次いで、上記のようにして得られた銀ナノワイヤを含む反応混合物に、該反応混合物の体積が5倍になるまでアセトンを加えた後、該反応混合物を遠心分離して(2000rpm、20分)、銀ナノワイヤを得た。
得られた銀ナノワイヤは、短径が30nm〜40nmであり、長径が30nm〜50nmであり、長さは20μm〜50μmであった。
純水中に、該銀ナノワイヤ(濃度:0.2重量%)、およびドデシル−ペンタエチレングリコール(濃度:0.1重量%)を分散させ、透明導電性層形成用組成物を調製した。
実施例1で作製した積層体上に、バーコーター(第一理科株式会社製 製品名「バーコーター No.10」)を用いて製造例2で調製した透明導電性層形成用組成物を塗布し、その後、送風乾燥機内において、120℃で2分間乾燥させて、積層体上に透明導電性層(厚み:0.1μm)が形成された透明導電性フィルムを得た。乾燥の際、顕著な熱収縮は生じなかった。また、得られた透明導電性フィルムの表面抵抗値は、43.7Ω/□であった。
透明導電性層形成用組成物として、PEDOT/PSS分散液(ヘレウス株式会社製、商品名「Clevios FE−T」;ポリエチレンジオキシチオフェンおよびポリスチレンスルホン酸から構成される導電性ポリマーの分散液)を用いたこと以外は実施例4と同様の方法で透明導電フィルムを作製した。乾燥の際、顕著な熱収縮は生じなかった。また、得られた透明導電性フィルムの表面抵抗値は、93.2Ω/□であった。
実施例1で作製した積層体上に、銀ペースト(トーヨーケム株式会社製、商品名「RA FS 039」)を用いてスクリーン印刷法にて金属メッシュを形成し(線幅:100μm)、120℃で10分間焼結した。乾燥の際、顕著な熱収縮は生じなかった。また、得られた透明導電性フィルムの表面抵抗値は、19.1Ω/□であった。
2 ハードコート層
10 ハードコート層付樹脂フィルム
20 接着剤層
Claims (15)
- 熱可塑性樹脂を含むベース層と、該ベース層上に形成された硬化性樹脂を含むハードコート層とを備えるハードコート層付樹脂フィルムが、複数枚積層されている、積層体であって、
該硬化性樹脂が、アクリル系樹脂であり、
該アクリル系樹脂が、水酸基を有する多官能モノマー由来の構成単位を有する、
積層体。 - 積層構成が、厚み方向の中心線に対して上下対称である、請求項1に記載の積層体。
- 前記ハードコート層付樹脂フィルムの枚数が2枚である、請求項1または2に記載の積層体。
- 複数のハードコート層付樹脂フィルムが、接着剤層または粘着剤層を介して、貼り合わされている、請求項1から3のいずれかに記載の積層体。
- 2枚のハードコート層付樹脂フィルムのそれぞれのベース層が、前記接着剤層または前記粘着剤層を介して貼り合わされている、請求項2から4のいずれかに記載の積層体。
- 2枚のハードコート層付樹脂フィルムのそれぞれのハードコート層が、前記接着剤層または前記粘着剤層を介して貼り合わされている、請求項2から4のいずれかに記載の積層体。
- 2枚のハードコート層付樹脂フィルムを有し、一方のハードコート層付樹脂フィルムのベース層と、他方のハードコート層付樹脂フィルムのハードコート層とが、前記接着剤層または前記粘着剤層を介して貼り合わされている、請求項1に記載の積層体。
- 全光線透過率が、80%以上である、請求項1から7のいずれかに記載の積層体。
- 前記ベース層に含まれる熱可塑性樹脂が、(メタ)アクリル系樹脂である、請求項1から8のいずれかに記載の積層体。
- 前記ベース層の厚み方向の位相差Rthの絶対値が、100nm以下である、請求項1から9のいずれかに記載の積層体。
- 前記ベース層の面内位相差Reが、10nm以下である、請求項1から10のいずれかに記載の積層体。
- 請求項1から11のいずれかに記載の積層体と、該積層体上に形成された透明導電性層とを備える、透明導電性フィルム。
- 前記透明導電性層が、金属ナノワイヤから構成される、請求項12に記載の透明導電性フィルム。
- 前記透明導電性層が、金属メッシュから構成される、請求項12に記載の透明導電性フィルム。
- 前記透明導電性層が、ポリチオフェン系ポリマーから構成される、請求項12に記載の透明導電性フィルム。
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