JPH10168359A - 被膜形成性組成物およびそれを用いた透明積層体 - Google Patents

被膜形成性組成物およびそれを用いた透明積層体

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JPH10168359A
JPH10168359A JP8333924A JP33392496A JPH10168359A JP H10168359 A JPH10168359 A JP H10168359A JP 8333924 A JP8333924 A JP 8333924A JP 33392496 A JP33392496 A JP 33392496A JP H10168359 A JPH10168359 A JP H10168359A
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JP
Japan
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film
average particle
fine particles
particle diameter
forming composition
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JP8333924A
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Akitoshi Nakakimura
暁利 中木村
Tadayoshi Matsunaga
忠與 松永
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Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】導電性に優れた被膜を形成するための被膜形成
性組成物を提供することを目的とする。 【解決手段】(1) 無機微粒子と被膜形成成分とを含有す
る被膜形成性組成物において、無機微粒子は少なくとも
2種の平均粒子径R1、R2を有し、かつ、該無機微粒
子がドーピングされていることを特徴とする被膜形成性
組成物。 (2)上記(1) に記載の被膜形成性組成物を硬化してなる
被膜を有することを特徴とする透明積層体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は被膜形成性組成物
およびそれを用いて得られる、導電性に優れた透明積層
体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に画像表示用透明基材、たとえば、
TVブラウン管の表示部には静電気が帯電しやすく、こ
れによりほこりが表示面に付着するという問題点が知ら
れている。
【0003】従来はこの問題を解決するために、(1) プ
レート基体上に酸化インジウム等の透明導電性酸化物薄
膜をスパッタ法や蒸着法により形成したフェースプレー
トを表示面の前面に貼り付ける方法、(2)アンチモンに
よりドープされた酸化スズ微粒子とシリコンアルコキシ
ドの加水分解生成物との非水分散液からなる塗料を塗
布、乾燥して、導電膜を形成する方法(特開平7-26
8251号)、(3)酸化スズを主成分とする導電性微粒
子と、紫外線又は可視光線などで硬化する成分を含有し
た塗料(特開平7-179792号)等が開示されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら(1) 〜
(3)のいずれの方法を用いた場合であっても、その導電
性が不十分であり、さらに(1) の方法は工業的に安価と
はいえないという問題を有していた。
【0005】本発明は、上記欠点に鑑みてなされたもの
で、導電性に優れた被膜形成性組成物およびそれを用い
た透明積層体を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するため、以下の構成を有する。
【0007】「(1) 導電性無機微粒子と被膜形成成分と
を含有する被膜形成性組成物において、無機微粒子は少
なくとも2種の平均粒子径R1、R2を有することを特
徴とする被膜形成性組成物。
【0008】(2) 上記(1) に記載の被膜形成性組成物
を硬化してなる被膜を有することを特徴とする透明積層
体。」
【0009】
【発明の実施の形態】本願発明に係る硬化性組成物にお
いて用いられる導電性無機微粒子としては、特に限定さ
れるものではないが、導電性無機酸化物微粒子が好まし
く用いられ、例えば、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜
鉛、酸化インジウム、酸化アンチモン又は酸化セリウム
などが好ましく用いられる。特に高屈折率、高導電性を
有する点からドーピングされた酸化スズ、酸化インジウ
ム、酸化チタン、酸化亜鉛がよい。
【0010】本発明においては、硬化性組成物を硬化し
てなる被膜を設けることにより、透明積層体とすること
ができ、被膜の屈折率のより反射防止効果を発すること
も可能である。
【0011】本発明においては、無機微粒子は少なくと
も2種の平均粒子径(以下、R1、R2とする)を有す
るが、導電性の観点から、該無機微粒子としては、ドー
ピングされたものを用いることが好ましい。また、形成
される膜の透明性及び反射防止膜設計上の観点から、上
記R1は40nm〜120nm、さらには50〜90n
mであることが好ましく、R2は1〜30nm、さらに
は3〜20nmであることが好ましい。さらに、R1/
R2≧4の関係を満たすことが、充分な導電性を得る点
で好ましい。また、R1が上限120nmを越えると、
反射防止薄膜形成時の膜厚が不均一となる場合があり、
また、光が乱反射されてヘーズが高くなり、透明性とい
う点で不十分となる傾向がある。また、R2が1nm未
満では、導電性の向上が得られにくく、また粒子が凝集
しやすくなる傾向がある。本発明で用いられる無機微粒
子は、上記のような粒子径R1、R2を満足していれば
良いが、無機微粒子の素材としては、1種であっても、
2種以上の異なる素材の無機微粒子を含んでいても良
い。
【0012】本発明において、「少なくとも2種の平均
粒子径」とは、遠心沈降法(島津製作所製、CPー3)
により測定した場合に、粒子分布が2種以上であること
を意味する。
【0013】平均粒子径は、被膜断面の透過型電子顕微
鏡によっても測定することができ、本発明においては、
硬化性組成物を硬化してなる被膜において、少なくとも
20枚の被膜断面写真における粒子の直径を測定するこ
とにより、平均粒子径を求める。
【0014】本発明の硬化性組成物において、前記粒子
径の異なる無機酸化物微粒子を用いた場合、この組成物
を基材上に塗布した際、粒子径R1の粒子のすき間に粒
子径R2の粒子が入り込むため、膜内粒子の充填性が向
上し、最密充填に近い構造をとりうる。このため、粒子
間のすき間が減少し、高い粒子密度により導電性粒子の
接触面積拡大による高導電性化と高屈折率化が実現す
る。本発明においては該無機微粒子としてドーピングさ
れたものを用いた場合、粒子径R1の粒子のすき間に粒
子径R2の粒子が入り込むことによる導電性向上効果が
著しい。
【0015】上記2つの無機酸化物微粒子の混合比は粒
子径R1、R2によって異なるが、体積比でR1:R2
が、90:10〜50:50であることが好ましく、8
0:20〜60:40であることがより好ましい。すな
わち、90:10を越えると、粒子径R1の粒子のすき
間に入り込む粒子径R2の粒子が少なく緻密な膜となり
にくく、導電性の向上が不十分となり、また、逆に5
0:50よりも粒子径R1の粒子が少なくても導電性が
不十分となる傾向がある。
【0016】また、本発明で用いられる被膜形成成分と
しては、特に限定されるものではなく、例えば、アクリ
ル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂等の紫外線又は電子線硬
化樹脂等のポリマーまたはこれらポリマーを形成するよ
うなモノマーもしくはオリゴマー、あるいは、アルコキ
シシラン等の加水分解重縮合性化合物等が挙げられ、中
でも、硬化効率が良く、装置が安価な点等から、光重合
性官能基を有する化合物が好ましく用いられる。また被
膜の強度の点からは1分子中に2個以上の官能基を有す
ることが好ましい。重合開始剤としては特に限定される
ことなく用いられる。
【0017】本発明における無機微粒子と前記被膜形成
成分との配合比率は、特に限定されないが、透明性及び
導電性の観点から、微粒子の配合比率が50〜80重量
%であることが好ましい。50重量%未満では導電性が
不十分となり、80重量%を越えると被膜の均一性が低
下し、密着性が低下する傾向があるためである。
【0018】さらに、本発明で提供される硬化性組成物
には、均一な状態を保つため、あるいは塗布性能の向上
等を目的として、有機溶剤を添加することができる。有
機溶剤としては、アルコール類、ケトン類、エステル
類、芳香族類、エーテル類等が挙げられるが、沸点が高
くなると乾燥に時間がかかり、また溶剤が膜中に残るこ
とがあり、また沸点が低いと塗布中に蒸発する場合があ
るので、沸点が70〜170℃のものが好ましい。これ
らの溶剤は単独又は2種以上を混合して用いることもで
きる。
【0019】本発明の被膜形成性組成物を溶剤で分散さ
せて得られる塗料には、必要に応じて、レベリング剤、
界面活性剤、接着付与剤、分散安定剤等を加えても良
い。塗布手段としては、公知の方法、例えば、スピン
法、ディップ法等の湿式コーティング法などによって塗
布され、溶剤を乾燥させた後、膜形成成分の特質に応じ
て熱、紫外線又は電子線によって硬化させることによっ
て塗膜を得ることができる。
【0020】また、本発明の被膜形成性組成物を設ける
基材としては、特に限定されるものではないが透明な基
板が好ましい。例えば、ポリカーボネート、ポリスチレ
ン、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタ
レート、フィルム等の成型品、ガラス等が用いられる。
【0021】さらに、本発明においては、基材の表面上
に、本発明の被膜形成性組成物を硬化してなる被膜を設
け、更にその上に、かかる被膜よりも屈折率が0.1以
上低い被膜を設けることにより、反射防止性能に優れた
積層体を得ることができる。該屈折率の低い層において
は、本発明の被膜形成性組成物を硬化してなる被膜に用
いられたと同様の被膜形成成分が好適に用いられ、さら
に、チタン化合物、ジルコニア化合物、アルミナ化合
物、シリカ化合物などから選ばれた微粒子を少なくとも
一種含むことが好ましい。
【0022】以下、本発明の実施例を挙げるが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0023】
【実施例】
実施例1 平均粒子径80nmのリンドープ酸化スズ微粒子をベン
ジルアルコールに分散させたゾル(固形分濃度30%)
と、平均粒子径10nmのリンドープ酸化スズ微粒子を
ベンジルアルコールに分散させたゾル(固形分濃度30
%)とを体積比で70:30となるように撹拌混合し
た。
【0024】被膜形成成分として紫外線硬化樹脂ペンタ
エリスリトールトリアクリレートを前記微粒子ゾル中の
固形成分に対し3:7の重量比で混合し、さらに重合開
始剤2ーメチルー1ー[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフ
ォリノプロパノンを前記樹脂に対して5重量%加え、酢
酸ブチルで固形分濃度8.0重量%に希釈し、コーティ
ング液とした。
【0025】このコーティング液をハードコート処理済
ポリカーボネート基板上にコートし、乾燥後紫外線を照
射して硬化させて厚さ150nm(λ/4)の被膜を得
た。
【0026】得られた被膜の表面抵抗値を絶縁抵抗計
(アドバンテスト社製TR−8601)にて測定したと
ころ2×107であった。ヘイズ測定は直読ヘイズメー
ター(スガ試験器HGM−2DP)にて行った。鉛筆硬
度はJIS D−0202法で行い、最も硬い鉛筆硬さ
で表示した。結果は表1に示す。
【0027】実施例2 実施例1において、平均粒子径80nmのリンドープ酸
化スズ微粒子と、平均粒子径10nmのリンドープ酸化
スズ微粒子との体積比を50:50とし、ペンタエリス
リトールに変えて、ポリメチルメタクリレートを用いた
以外は、実施例1と同様にして、被膜を形成した。実施
例1と同様にして評価した結果を表1に示した。
【0028】実施例3 実施例1において平均粒子径80nmのリンドープ酸化
スズ微粒子の平均粒子径を50nmとし、平均粒子径5
0nmの微粒子:平均粒子径10nmの微粒子の混合体
積比を90:10にした以外は実施例1と同様にして被
膜を形成し、評価した結果を表1に示した。
【0029】実施例4 実施例1において、平均粒子径を117nmとした微粒
子と、平均粒子径を10nmとした微粒子とを用い、そ
の混合比を80:20にした以外は同様にして被膜を形
成し、評価した結果を表1に示した。
【0030】実施例5 実施例1において、平均粒子径を117nmとした微粒
子と、平均粒子径を25nmとした微粒子とを用い、そ
の混合比を80:20にし、更に、ペンタエリスリトー
ルに変えて、ポリメチルメタクリレートを用いた以外
は、実施例1と同様にして被膜を形成し、評価した結果
を表1に示した。
【0031】実施例6 実施例1において、平均粒子径を130nmとした微粒
子と、平均粒子径を10nmとした微粒子とを用い、そ
の混合比を50:50にした以外は、実施例1と同様に
して被膜を形成し、評価した結果を表1に示した。
【0032】比較例1 実施例1中のゾルを平均粒子径80nmのリンドープ酸
化スズ微粒子をベンジルアルコールに分散させたゾルの
みに変更して被膜を形成し、評価した結果を表1に示し
た。
【0033】比較例2 実施例1中のゾルを平均粒子径10nmのリンドープ酸
化スズ微粒子をベンジルアルコールに分散させたゾルの
みに変更して被膜を形成し、評価した結果を表1に示し
た。
【0034】比較例3 実施例1においてR1が100nm、R2が20nmの
非導電性粒子である酸化ケイ素粒子を用い粒子を用い、
その混合比を80:20にした以外は、実施例1と同様
にして被膜を形成し、評価した結果を表1に示した。
【0035】実施例7 実施例1で得られた膜上に旭硝子(株)製フッ素ポリマ
ー”サイトップ”をコートしたところ、450〜700
nmの広い範囲にわたって反射率1%以下を示す低反射
の光学物品を得ることができた。
【0036】
【表1】
【0037】
【発明の効果】本発明にかかる被膜形成性組成物は、導
電性に優れた被膜を形成することが可能となる。さら
に、低屈折率膜とを組み合わせることによって、優れた
帯電防止性能及び反射防止性能を有する透明積層体を得
ることができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 5/65 H04N 5/65

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性無機微粒子と被膜形成成分とを含有
    する被膜形成性組成物において、無機微粒子は少なくと
    も2種の平均粒子径R1、R2を有することを特徴とす
    る被膜形成性組成物。
  2. 【請求項2】該平均粒子径R1、R2が、R1/R2≧
    4の関係を満たすことを特徴とする請求項1記載の被膜
    形成性組成物。
  3. 【請求項3】該無機酸化物微粒子が酸化チタン、酸化ス
    ズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アンチモンおよび
    酸化セリウムから選ばれることを特徴とする請求項1記
    載の被膜形成性組成物。
  4. 【請求項4】該無機酸化物微粒子の平均粒子径R1が4
    0nm以上、120nm以下であり、平均粒子径R2が
    1nm以上、30nm以下であることを特徴とする請求
    項1〜3のいずれかに記載の被膜被膜形成性組成物。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載の被膜形成
    性組成物を硬化してなる被膜を有することを特徴とする
    透明積層体。
  6. 【請求項6】該被膜上に、該被膜の屈折率よりも0.1
    以上低い屈折率を有する被膜を有することを特徴とする
    請求項5記載の透明積層体。
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