JPH11291383A - 透明導電性フイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面硬度に優れ耐久性のある、ニュートン
リング発生防止効果をも有する透明導電性フイルムを提
供する。 【解決手段】透明基材フィルム上に、少なくとも２層以
上のハードコート層を積層・形成し、該ハードコート層
のうち、基材フィルムから見て最外層のハードコート層
が、粒子を含有しかつ含有する粒子の平均粒径よりも小
さい値の厚さであるハードコート層であり、該ハードコ
ート層上に透明導電性層を設けた透明導電性フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透明導電性フィルムに
関して、特にタッチパネル等に適用される、耐久性、視
認性に優れ、特にステイッキングやニュートンリングの
発生抑止などに効果のある透明導電性フィルムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、透明導電性フイルムを使用した透
明タッチパネルが多用されている。透明タッチパネル
は、指やペンによって所定位置を押圧することで、コン
ピューターなどに所定の情報等を入力するものである。
指やペンによって所定位置を押圧する際、外光の映り込
みや、空気層との界面で生じる反射光が非常に問題とな
り画面を見難いものにしていた。また、透明導電性フイ
ルムの押圧等による歪み等により所謂ニュートンリング
が発生したり、透明導電性フイルムの透明導電性層同志
の接触・非接触が繰り返し行われそのこと等により透明
導電性層同志の所謂ステイッキングが発生し問題があっ
た。このため基材表面に、外光の反射防止のために、無
機蒸着層を形成し反射防止をする方法や、シリカ等の微
粒子を含有したハードコート層を設けマットコーティン
グを施す方法等も提案されている。さらには粗面化した
フイルム上に透明導電性層を設けることも提案されてい
る。

【０００３】前者の方法については反射率を低下させる
ことはできるが、可視光の全領域で反射率を０にするの
は困難であり、したがって現実的には反射像の一部が残
る欠点がある。また製造工程が複雑で、コストも非常に
高い。後者の方法についてバインダーとしてハードコー
ト樹脂を使用すれば耐スクラッチ性のある膜を形成する
ことが出来るが、特にハードコート樹脂層が電離放射線
硬化樹脂の場合、酸素による硬化阻害などの影響で充分
な硬度を得るためにはハードコート層の膜厚が少なくと
も３μｍ以上である必要があり、微粒子の粒径はハード
コート層の厚みより大きくしなければ防眩性が得られ
ず、その大きな微粒子のため画質劣化を伴うという問題
点があり、膜厚がある程度以下になったときはその硬化
が困難となる等の問題点があった。さらには粗面化した
フイルム上に透明導電性層を設ける方法においては、十
分な耐久性、視認性に優れ、ステイッキングやニュート
ンリングの発生抑止が得られず、実用上問題が多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、特定
のハードコート層を基材フイルムの少なくとも一面に形
成し、その特定のハードコート層上に透明導電性膜を形
成することにより、耐久性、視認性に優れ、ステイッキ
ングやニュートンリングの発生抑止などにも効果のある
透明導電性フィルムを提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、透明
基材フィルムの少なくとも一面に、少なくとも２層以上
のハードコート層を積層・形成し、該ハードコート層の
うち、基材フィルムから見て最外層のハードコート層
（ＯＬ）が、粒子を含有しかつ含有する粒子の平均粒径
よりも小さい値の厚さであるハードコート層であり、該
ハードコート層（ＯＬ）の一層上に透明導電性層を設け
たことを特徴とする透明導電性フィルムであり、含有す
る粒子の平均粒径が０．０５μｍ以上５．０μｍ以下で
ある前記の透明導電性フィルムであり、透明基材フィル
ムの一面に積層・形成された全ハードコート層の膜厚の
合計が３μｍ以上である前記の透明導電性フィルムであ
り、さらにハードコート層が、電離放射線硬化型樹脂か
ら形成されることを特徴とする前記の透明導電性フィル
ムである。

【０００６】

【発明の実施態様】本発明に用いる透明基材フィルムと
しては、特には制限はないが、加工適性や用途的に考え
れば、高い透明性を有するフィルムを使用することが好
ましく、例えば三酢酸セルロース、アセテート等のセル
ロース系樹脂や、ポリエチレンテレフタレート、ポリエ
チレンナフタレート等のポリエステル系樹脂や、ポリメ
チルメタクレート等のアクリル系樹脂や、ポリカーボネ
ート樹脂類等の、フィルムを使用することが好ましい。
また、該基材上に、基材とハードコート層の密着力を向
上させる樹脂層などが形成されてあってもよく、コロナ
放電処理、プラズマ処理等の処理がなされていてもよ
い。これらのフイルムの厚さは、特に限定されないが取
り扱いや、機械的強度等の観点から２５μｍから２５０
μｍのものが好ましく適用される。

【０００７】本発明で用いる粒子としては、特に制限は
ないがシリカや、シリコーン樹脂粒子、アクリル樹脂粒
子、スチレン樹脂粒子、ナイロン樹脂粒子等が挙げられ
る。なかでも粒子の屈折率が低く、ハードコート樹脂と
の屈折率の差を調節するのに適当である球状シリコーン
樹脂粒子もしくは球状シリカが好ましく、分級されたも
のが更に好ましい。粒子の粒径は画質劣化を抑えるた
め、小さい程良いが、表面の凹凸により充分な本発明の
効果を得るためには平均粒径０．０５μｍ以上であるこ
とが好ましく、また５．０μｍ以下であることが好まし
く、０．０５μｍ以下では粒子添加の効果が極めて少な
く、５．０μｍ以上になると透視される画像がにじむ等
の問題を有する。より好ましくは０．１μｍから３μｍ
である。

【０００８】本発明において粒子を含有するハードコー
ト層（ＯＬ）の厚みとしては、その粒子の平均粒径以下
で、望ましくは平均粒径の８０％以下である。平均粒径
の８０％よりハードコート層が厚いと、大部分の粒子が
ハードコート層に埋まってしまい十分な効果が得られな
い。さらに粒子の欠落を防止するため、粒子の平均粒径
の５０％以上であることが望ましい。本発明において
は、前記の粒子を含有するハードコート層（ＯＬ）にお
いて、ハードコート層の厚さは粒子が突出していない部
分の平坦部の厚さを指すものである。

【０００９】本発明の粒子を含有するハードコート層
（ＯＬ）は、ＪＩＳ−Ｂ０６０１におけるＲａが０．０
１〜３．０μｍであることが好ましく、さらに好ましく
は０．０５〜２．０μｍの範囲にあるものである。粒子
の添加量は、使用する粒子の比重により影響をうける
が、通常、樹脂固形分の０．１〜１０重量％好ましくは
０．２〜５重量％の範囲である。粒子を含有するハード
コート層（ＯＬ）以外の、ハードコート層（Ｌ１，Ｌ２
…）は上記した様に粒子を含有するハードコート層（Ｏ
Ｌ）と同じ様に粒子を含有せしめてもよいが勿論含有せ
しめなくともよいものである。この粒子を含有するハー
ドコート層（ＯＬ）と他のハードコート層（Ｌ１，Ｌ２
…）との膜厚の合計が３μｍ以上である必要がある。本
発明は、充分な硬度を上層の透明導電性層に付与するた
めには３μｍ以上の厚さのハードコート層が必要であ
り、かつ一層で３μｍ以下の場合は硬化が困難となる矛
盾を解決したものである。

【００１０】本発明に用いるハードコート層（ＯＬ，Ｌ
１，Ｌ２…共に）を形成するハードコート樹脂として
は、主として熱硬化型樹脂、若しくは電離放射線硬化型
樹脂が考えられるが、 中でも作業環境性、生産性の点
で電離放射線硬化型樹脂を使用することが好ましい。電
離放射線硬化型樹脂は、少なくとも電子線あるいは紫外
線照射により硬化される樹脂を含有する塗料から形成さ
れる。具体的には、光重合性プレポリマー、光重合性モ
ノマー、光重合開始剤を含有し、さらに必要に応じて増
感剤、非反応性樹脂、レベリング剤等の添加剤、溶剤を
含有するものである。光重合性プレポリマーは、その構
造、分子量が、電離放射線型硬化型塗料の硬化に関係
し、硬度、耐クラック性等の特性を定めるものである。
光重合性ポリマーは骨格中に導入されたアクリロイル基
が電離放射線照射されることにより、ラジカル重合する
タイプが一般的である。ラジカル重合により硬化するも
のは硬化速度が速く、樹脂設計の自由度も大きいため、
特に好ましい。

【００１１】光重合性プレポリマーとしては、アクリロ
イル基を有するアクリル系プレポリマーが、特に好まし
く、１分子中に２個以上のアクリロイル基を有し、３次
元網目構造となるものである。アクリル系プレポリマー
としては、ウレタンアクリレート、メラミンアクリレー
ト、ポリエステルアクリレート等が使用できる。光重合
性モノマーは、高粘度の光重合性プレポリマーを希釈
し、粘度を低下させ、作業性を向上させるため、また、
架橋剤として塗膜強度を付与するために使用される。ま
た、光重合性モノマーの混合量が多くなると塗膜は必要
以上に硬くなるため、所望の硬度、あるいは所望の可と
う性が得られるよう、混合割合は選択するとよい。例え
ば、本発明の透明導電性フィルムを曲げる用途に使用す
る場合は、可とう性に優れた、熱硬化性、熱可塑性アク
リル樹脂、エポキシ樹脂等の非反応性樹脂を混合するこ
とにより、硬度を調節してもよい。

【００１２】本発明は、透明基材フィルムの少なくとも
一面に、少なくとも２層以上のハードコート層を積層・
形成し、該ハードコート層のうち、基材フィルムから見
て最外層のハードコート層（ＯＬ）が、粒子を含有しか
つ含有する粒子の平均粒径よりも小さい値の厚さである
ハードコート層であり、該ハードコート層（ＯＬ）の一
層上に透明導電性層を設けたことを特徴とする透明導電
性フィルムであるが、好ましい実施態様例として、該透
明導電性層を設ける側の透明基材フィルムの反対側に同
じハードコート層を設ける例が挙げられ、この反対側に
ハードコート層を設けることで、防眩性、視認性に優れ
かつ、ステイッキングやニュートンリングの発生抑止な
どに効果のある透明導電性フィルムが得られる。またこ
の反対側にハードコート層を設けた例の場合に、さらに
この反対側のハードコート層の最外層ハードコート層
（ＯＬ₂）上にフッ素含有重合体、フッ素珪素含有重合
体等の防汚コートを設けてもよい。反射光の干渉を考慮
して、好ましくは積層されるハードコート層の最外層
（ＯＬ₂）は、その下に来るハードコート層より屈折率
が高いことが望ましい。

【００１３】本発明における多層に電離放射線硬化樹脂
層を積層する時には、各層間の密着がポイントとなり、
この密着が硬度にも影響する。そこで、本発明では、ハ
ードコート層を２層とする場合、電離放射線樹脂をメイ
ヤーバーで塗布し、電離放射線照射による硬化を半硬化
の状態で止め、次の層を塗布し、最終的に電離放射線照
射により完全に硬化させる方法をとった。

【００１４】この方法で硬化させると、例えば２層構成
のハードコート層の場合、１層目の未反応のアクリロイ
ル基が、２層目のアクリロイル基と反応、結合し、ハー
ドコート樹脂を各層間で強力に密着させることができ、
例えば１層目のハードコート層（Ｌ１）と２層目のハー
ドコート層（ＯＬ）の膜厚が共に３μｍ以下でも両層の
厚さ合計が３μｍ以上で、十分な硬度が得られる。１層
目のハードコート樹脂を完全に硬化させた後に２層目の
ハードコート層（ＯＬ）を塗工し完全に硬化させると、
ハードコート層間の密着不良や、粒子の脱落等の問題が
生じる。１層目のハードコート層（Ｌ１）と２層目のハ
ードコート層（ＯＬ）との間にこれらの密着性を上げる
ために、例えばポリエステルポリオール系ウレタン樹脂
等の密着向上層を設けてもよい。

【００１５】電離放射線塗料を用いた、ハードコート層
の形成方法としては、通常の塗工方法、例えば、バー、
ブレード、スピン、グラビア、スプレー等のコーティン
グで行うことができる。

【００１６】本発明における透明導電性層としては、具
体的にはＣＶＤ，ＥＢ蒸着、イオンプレーテイング、ス
パッタリング、等によって形成される屈折率（ｎＣ）が
１．８以上で２．４以下であり、その光学膜厚（ｎｄ
Ｃ）が１０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎ
ｍ以上２００ｎｍ以下である層であり、ＩＴＯ，ＺｎＯ
₂系，ＣｄＯ系，ＳｎＯ₂系等からのこれらの層が挙げら
れるが、中でも、インジウム・錫・酸化物を主成分とす
るＩＴＯが好ましい。。

【００１６】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳しく説明
する各例で得られた透明導電性フイルムの評価は下記す
る様にして行った。各例で得られた透明導電性フイルム
を上部電極に加工し、下部電極として硝子基板に透明導
電性層としてＩＴＯ膜を形成したものを使用し、この下
部電極の透明導電性層にスぺーサーを介して、上部電極
の透明導電性層を対向させ、タッチパネルのモデルを構
成し、指による入力を繰り返し実行して、視認性、ニュ
ートンリングの発生度、等を測定評価した。

【００１７】＊＊実施例１ 厚さ１８８μｍのポリエステルフィルムの一面上に、ウ
レタンアクリレート２０部(重量部、以下同)、６官能ア
クリルモノマー３０部、光開始剤３部、トルエン５０部
からなり硬化後の屈折率が１．４８となる電離放射線硬
化樹脂塗料（Ａ）を硬化後の厚みが１．５μｍになる様
にメイヤーバーにて塗布し、高圧水銀灯により紫外線を
０．５秒照射し、セミキュア状態のハードコート層（Ｌ
１）を形成する。その後、電離放射線硬化樹脂塗料
（Ａ）１００部にビスフェノールＡ型エポキシアクリレ
ート２０部、光開始剤０．３部を添加した硬化後の屈折
率が１．５２となる電離放射線硬化樹脂塗料（Ｂ）に平
均粒径３μｍ、屈折率１．４２の球状シリコーン樹脂粒
子０．３部を添加した塗料（Ｃ）を硬化後のハードコー
ト層が２μｍとなる様にメイヤーバーにて塗布し、高圧
水銀灯により紫外線を２〜３秒照射しフルキュアさせ、
Ｒａが０．４２のハードコート層（ＯＬ）を形成した。
該ハードコート層（ＯＬ）の上に、透明導電性層として
のＩＴＯ膜を、インジウム：錫＝９０：１０のターゲッ
トを用い、真空室内を１０^-3Ｐａとし、ＡｒとＯ₂の混
合ガスを導入しながら５×１０^-1ＰａとしてＤＣスパッ
タリングで形成した、このＩＴＯ膜の屈折率は２．０５
であり光学膜厚ｎｄは６０ｎｍであった。 評価：タッチパネルモデルの下部画像が明確に視認で
き、ステイッキングの発生が見られず、ニュートンリン
グの発生はなかった。

【００１８】＊＊実施例２ 厚さ１８８μｍのポリエステルフィルムの両面上に、各
々、電離放射線硬化樹脂塗料（Ａ）を硬化後の厚みが４
μｍになる様にメイヤーバーにて塗布し、高圧水銀灯に
より紫外線を０．５秒照射し、セミキュア状態のハード
コート層（Ｌ１）を形成する。その後、両（Ｌ１）上に
各々、電離放射線硬化樹脂塗料（Ｂ）１００部に平均粒
径２μｍ、屈折率１．４２の球状シリコーン樹脂粒子
０．３部を添加した塗料（Ｃ）を硬化後のハードコート
層の厚さが１．２μｍになる様にメイヤーバーにて塗布
し、高圧水銀灯により紫外線を２〜３秒照射しフルキュ
アさせ、共にＲａが０．４２のハードコート層（ＯＬ）
を形成した。このハードコート層（ＯＬ）の一面上に透
明導電性層としてのＩＴＯ膜を、インジウム：錫＝９
０：１０のターゲットを用い、真空室内を１０^-3Ｐａと
し、ＡｒとＯ₂の混合ガスを導入しながら５×１０^-1Ｐ
ａとしてＤＣスパッタリングで形成した、このＩＴＯ膜
の屈折率は２．０５であり光学膜厚ｎｄは６０ｎｍであ
った。 評価：タッチパネルモデルの下部画像が明確に視認で
き、画面の反射が少なく極めて入力時の画面が見やす
く、ステイッキングの発生が見られず、ニュートンリン
グの発生はなかった。

【００１９】＊＊比較例１ 厚さ１８８μｍのポリエステルフィルム上に、電離放射
線硬化樹脂塗料（Ｂ）１００部を硬化後のハードコート
層が２μｍになる様にメイヤーバーにて塗布し、高圧水
銀灯により紫外線を２〜３秒照射しフルキュアさせハー
ドコート層を形成する。該ハードコート層上に、透明導
電性層としてのＩＴＯ膜を、インジウム：錫＝９０：１
０のターゲットを用い、真空室内を１０^-3Ｐａとし、Ａ
ｒとＯ₂の混合ガスを導入しながら５×１０^-1Ｐａとし
てＤＣスパッタリングで形成した、このＩＴＯ膜の屈折
率は２．０５であり光学膜厚ｎｄは６０ｎｍであった。 評価：タッチパネルモデルの下部画像が視認できるが、
ステイッキングの発生が見られ、ニュートンリングの発
生があった。

【００２０】

【発明の効果】本発明の透明導電性フイルムは、タッチ
パネルに使用した場合に、ステイッキングの発生が見ら
れず、ニュートンリングの発生のない、しかも耐久性に
優れ、視認性にも優れたものであった。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基材フィルムの少なくとも一面に、
   少なくとも２層以上のハードコート層を積層・形成し、
   該ハードコート層のうち、基材フィルムから見て最外層
   のハードコート層（ＯＬ）が、粒子を含有しかつ含有す
   る粒子の平均粒径よりも小さい値の厚さであるハードコ
   ート層であり、該ハードコート層（ＯＬ）の一層上に透
   明導電性層を設けたことを特徴とする透明導電性フィル
   ム。
2. 【請求項２】含有する粒子の平均粒径が０．０５μｍ以
   上５．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載
   の透明導電性フィルム。
3. 【請求項３】透明基材フィルムの一面に積層・形成され
   た全ハードコート層の膜厚の合計が３μｍ以上である請
   求項１記載の透明導電性フィルム。
4. 【請求項４】ハードコート層が、電離放射線硬化型樹脂
   から形成されることを特徴とする請求項１記載の透明導
   電性フィルム。