JPS60131238A

JPS60131238A - 透明導電フイルム

Info

Publication number: JPS60131238A
Application number: JP58240440A
Authority: JP
Inventors: 正幸小川; 高山　征次; 弘畠山
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1983-12-20
Filing date: 1983-12-20
Publication date: 1985-07-12
Also published as: JPH0449725B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は導電層の密着力が改良された透明導電フィルム
に関するものである。

従来、透明導電フィルムとしては、透明性の高分子フィ
ルムに金、白金、銀、パラジウム、アルミニウムなどの
金属薄膜あるいは酸化インジウム。

酸化スズ、酸化カドミウム、沃化銅々どの半導体薄膜を
形成したものが知られ、これらはディスプレイ用透明電
極、透明発熱体、静電シールド透明窓、光導電体や螢光
体などの半導体材料と接触して使用する透明電極、光選
択透過フィルムなどに使用されている。

しかし、かかる従来の透明導電フィルムには。

基材である高分子フィルムと金属薄膜や半導体薄膜から
なる透明導電膜との密着力が十分でないため、透明電極
を葬る種々の加工工程で透明導電フィルムしたり、欠落
する欠点があった。また９シート状キニボードとして指
圧により屈曲を反復しそ使用する場合、特に透明導電膜
が剥離するため耐久性に乏しい欠点があシ、このような
用途への利用の道は阻害されていた。

かかを欠点番解決する方法として、金属薄膜あるいは金
属酸化物薄膜と高分子フィルムとの間に硬−な有機物質
層による処理層、たとえばメラミン樹脂、多官能メタア
クリレート樹脂、また無機物層による処理、たとえば、
けい素樹脂層：”ｓｉｏ。

膚が提案きれている。しかし、かかる構成は耐摩耗性は
改善されるが１社分子フィルム、金属薄膜ｉるａは金属
酸死物との接着力が著しく損われるという固点を有し、
嚢用性が劣っていた。

采発明の口重は、上記欠点を解消せしめ、基材である高
分子フィルムと透明導電性薄膜の密着性が著しく優れ、
したがって加工工程での剥離や欠落、使用時の耐久性を
著しく改良した透明導電フ　−イルムを提供せんとする
ものである。

本発明は、上記目的を達成するため次の構成。

すなわち、高分子フィルム層（Ａ）と、主としてポリウ
レタン系化合物からなる層（Ｂ）と、金または銀を５０
％以上含む金属化合物、インジウム・スズ酸化物のうち
少なくとも一種からなる透明導電層（Ｃ）とを具備し、
かつ（Ａ　）／（Ｂ　）／（Ｃ）の配列に積層されてな
る透明導電フィルムを特徴とするものである。

本発明における高分子フィルム層（Ａ）とは。

周知の熱可塑性樹脂からなり９機械的強度９寸°法安定
性が優れ、透明性の高い高分子フィルムが好ましく、延
伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムが最適で
あるが、他にポリカーボネート。

ポリプロピレンなどからなるフィルムも適当である。

次に主としてポリウレタン系化合物からなる層（Ｂ）と
は、ジイソシアネート類とポリオール類（末端−０Ｈ基
をもつポリエステルまたはポリエーテル）とを反応させ
てつくられるもので、ウレタン結合−ＮＨＣＯＯ−が主
体となり、この他ユリア結合−ＮａｃｃｉＮｕ＋−，ビ
ューレット結合ＬＮＨｃｏＮｃｏＮＨ＋、アロファネー
ト結合−０ＣＯＮＣＯＮＨ−などから々す、ウレタン結
合の割合が５０重量係以上が好ましく、ジインシアネー
トモノマとポリエステルポリオール、ポリエーテルポリ
オールなどのポリオールとを反応させたもの、ポリエス
テルポリオールとポリイソシアネートプレポリマの二成
分を硬化反応させたものなどのポリウレタン化合物を主
体とするもの、厚い上、硬化して形成した皮膜は粘着性
がなく、かつ柔軟性があるので後加工がしやすく屈曲を
反復しても容易に剥離、亀裂などを生じない。またイン
ジウム・スズ酸化物や金糸や銀糸薄膜との接着性も優れ
ている。

次に金または銀を５０係以上含む金属化合物。

インジウム・スズ酸化物の少なくとも一種からなる透明
導電層（Ｃ）は、透明導電性薄膜であることが要件であ
シ、厚さ１０〜１．００　Ｄ　Ａの薄膜が好適である。

インジウム・スズ酸化物の組成は酸化インジウム（工ｎ
、Ｏ，）が８５〜９５重量係、酸化スズ（ＳｎＯ，）１
５〜５重量係が好ましい。または銀を５０９１！以上含
む金属化合物は金、銀の単体でもよいが、透明性、耐蝕
性の点から金銀合金がよく、金の含有量６０〜７０％が
最も好ましい。

上記以外の導電性薄膜は同一の導電性を付与するために
は透明性が低いため、パラジウム、ニッケル、クローム
、アルミニウムなどの金属薄膜は好ましくない。

本発明の透明導電フィルムの層構成は、高分子フィルム
層（Ａ）、ポリウレタン系化合物層（Ｂ）。

金または銀を５０％以上を含む金属化合物、インジウム
・スズ酸化物の少なくとも一種からなる透明導電層（Ｃ
）が（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）　の順に積層されているこ
とが必要で、この順序を変えたものは本発明の目的を達
成することができず好ましくない。

次に本発明の複合フィルムの製造方法について説明する
。

まず高分子フィルム層（Ａ）はポリエチレンテレフタレ
ート、ポリカーボネート、ポリプロピレン樹脂などを公
知の方法で加熱溶融してシート状に成形した後必要に応
じて延伸加工を施すことによシ製造することができる。

本発明の目的を達成するために透明性の高い高分子フィ
ルムを製造するためには溶融成形時の冷却温度を低く保
つこと。

表面の平滑性を良くするために異物の混入を防止するこ
とが必要である。

次にポリウレタン系化合物層（Ｂ）は高分子フィルム層
（Ａ）の上にポリウレタン系化合物層（Ｂ）を形成する
ため、下記の塗料をコーティングしたのち加熱硬化させ
ることによシ製造する。塗料の一成分は、ポリエステル
ポリオール、ポリエーテルポリウレタンポリオール、ポ
リエステルポリウレタンポリオールなどのＯＨ基を有す
るポリオールであり、他の成分は、ジイソシアネートモ
ノマ。

リポ糺インシアネートモノマ、ポリイソシアネートプレポ
リマなどである。溶剤として酢酸エチル。

トルエンなどを使い固形分約１〜５０係に希釈したもの
を主成分とする。コーティングはグラビアロールコータ
、リバースロールコータナトヲ用イることによって行な
う。コーテイング後の溶剤の乾燥と硬化反応はキユアリ
ング用オーブンで１００℃以上で行なう。

次に金または銀を５０ｆ）以上含む金属化合物。

インジウム・スズ酸化物の少なくとも一種からなる透明
導電層（Ｃ）はポリウレタシ系化合物層（Ｂ）の上にイ
ンジウム・スズ酸化物または金糸または銀糸を真空蒸着
などの方法で薄膜形成する。インジウム・スズ酸化物は
、Ｉｎ、Ｏ，／　ＳｎＯ，混合物またはト°−ピング焼
成したものを用い電子ビーム蒸着、スパッタリングなど
の方法で付着させる。付着膜厚は表面電気抵抗値５に９
７口以下とするためには少なくとも３０Ａ以上、好まし
くは５０〜３００　′Ａｋ上記方法によって付着せしめ
る。

金または銀を５０％以上含む金属化合物についても同様
の方法で５０〜６００Ａ付着せしめる。金は高価な物質
であるのでその透明導電性を著しく阻害しない範囲で他
の金属を混ぜることができる。

また銀は耐蝕性が悪いのでその耐蝕性を改良するために
他の金属を混ぜることができる。金または銀を５０％以
上含む金属化合物、インジウム・スズ酸化物のうちの一
種を有する層を積層するなどの方法をとることもできる
。

本発明は上記のごとき積層された透明導電フィルムであ
ることを特徴とするものであるが、この透明導電フィル
ムに耐スクラッチ性を有する層（Ｄ）を（Ａ）／（Ｅｌ
　）／（Ｃ）／（Ｄ　）または（Ｄ）／（”）、）／　
（Ｂ）／（Ｃ）または（Ｄ　）／（Ａ　）／（Ｂ　）／
（Ｃ）／（Ｄ）のような構成で積層することによシ、耐
スクラッチ性（耐傷性）が優れた透明導電フィルムとす
ることができる。

耐スクラッチ性を向上させた透明導電フィルムの製造方
法としては９周知の方法としてシラノール化合物を主成
分とした塗料をコーティングした後、縮合反応させるこ
とによって製造することができる。例えば特公昭５３−
４９９１５に記載されているケイ素化合物などがある。

本発明の特性値は次の測定法によるものである。

（１）　可視光線透過率ヘイズメーター（日本精密光学製５ＥＰ−Ｈ−８）を使
用し、Ｇフィルタによシ透過中心波長λｗ５５［］ｎｍ
にて完全拡散処理を行なった積分球で可視光線透過率を
測定した。

（２）　表面電気抵抗値ゴム硬度約６０のゴムシート上に、６５−幅にカットし
たサンプルをのせ、’２ｍｍ厚みのパラジウム板２枚を
間隔３５ｍｍにセットした測定用電極をそのサンプルと
直交する位置に置き、荷重５００ｇをかけて、その電極
間の抵抗値をデジタルテスター（岩崎通信機製ＶＯＡＣ
７０７）を使用し抵抗値を直読した。

（３）　導電層の密着性サンプル表面ｆ　１　ｍｍ角クりスカット後、セロハン
粘着テープ（１セロテープ”ニチバン■製Ｉ工５−ｚ１
５２２規格品）で１８０′方向の剥離テストを行ない。

５級：剥離しない、４級：２５俤剥離。

３級：５０％剥離、２級＝７５係剥離、１級：全面剥離
９等級利殖を行なった。

（４）打点寿命試験法４０Ｘ４０ｍｍにカットしたサンプル２枚の処理面外周
を銀ペーストで補強し測定用リード線を接続し、厚み１
００μの軟質塩ビフィルム４０ｘ４０＝の中央部２０　
ｘ　２０ｍｍを打抜き加工したスペーサーを介してサン
プル処理面を対向させ貼り合せテストピースを作製し、
アクリル板の上に置き電圧５ｖを印加した状態で先端２
Ｒの鉄ロッドをテストピース上２ｍｍの位置よシ荷重２
００ｇで繰り返し速度１４０′回／分にて自然落下させ
、七の時の抵抗＝印加電圧ラー流を測定し、初期値の１
０倍になつ庭時の繰り返し回数を打点寿命とした。

本発明のｉ明導電う′イルムの用途は、ディスプレ４用
透明電極、透明発熱体、静電シールド透明窓、光導電体
や螢光体などの半導体材料と接触して使用する透明電極
、光選択透過フィルム、透明シート状キーボードなどが
あげられるが、特に好ましいのは、指圧などで反復屈曲
使用する透明シート状キーボードである。

本発明は上述したように、高分子フィルム（Ａ）。

主としてポリウレタン系化合物からなる層ＣＢ）。

金または銀を５０％以上含む金属化合物、インジウム・
スズ酸化物の少なくとも一種からなる透明導電層（Ｃ）
とからなる透明導電フィルムとしたので、高分子フィル
ム（Ａ）に金または銀を５０係以上含む金属化合物、イ
ンジウム・スズ酸化物の少なくとも一種からなる透明導
電層（Ｃ）が主としてポリウレタン系化合物からなる層
（Ｂ）を介して強固に密着しているので９次のごとき優
れた効果を得ることができたものである。

すなわち。

（１１透明電極を作る種々の加工工程で透明導電膜が剥
離したシ、欠落する欠点が皆無となる。

（２）　透明シート状キーボードとして指圧により反復
屈曲して使用しても透明導電膜が剥離したシ欠落する欠
点が皆無となる。

次に、実施例に基づいて本発明の実施態様を説明する。

実施例に軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルム（厚
さ０．１　ｍｍ　、可視光線透過率８７係）に。

マレイン酸ペンタエリスリトールの反応で得られるポリ
エステルポリオールとトリレンジイソシアネートとの重
合体を主成分とするポリウレタン系塗料（溶剤酢酸エチ
ル、固形分１係）を１０　ｇ　７ｍ”グラビアロールコ
ータでコーティングしたのち。

１４０℃で５分間乾燥、硬化し、ポリウレタン膜厚約０
．１μを形成した。得られたポリウレタン膜上にＩｎ、
０．　／　Ｓｎ０．　＝　９０　／　１０　の組成のイ
ンジウム・スズ酸化物をスパッタリング法によシ付着さ
せた。スパッタリングは真空度１０　Ｔｏｒｒ　にてア
ルゴンガス導入のもとに行なった。付着膜厚は１００Ａ
であった〇このようにして得た透明導電フィルムは可視光線透過率
８６％９表面電気抵抗値１にΩ／口を示した。上記の透
明導電フィルムを用いて、硫化亜鉛／シアノエチル化セ
ルローズを主成分とするエレクトロルミネセンス用螢光
層を塗布したところ螢光層と透明導電層が一体となった
層とフィルムとの密着性は５級を示し、打ち抜きなどの
後加工を施しても螢光層と透明導電層が一体となった層
の剥離、欠落は認められず、良好なエレクトロルミネセ
ンス表示板を得ることができた。

一方、ポリウレタン系化合物層を含まない透明導電膜を
上記同様のエレクトロルミネセンス用螢光層を塗布した
ところ、密着性は６級であり、打ち抜きなどの後加工で
螢光層と透明導電層が一体となった層の欠落が認められ
た。

実施例２二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートライ１ルム
（厚さ０．１５画、可視光線透過率８６係）に、実施例
１で使用したのと同じポリウレタン系塗料（溶剤酢酸エ
チル、固形分１．．５％）を５’Ｏｇ／Ｔｎ＊グラビア
ロールコータでコーティングしたのち、１５０°０で５
分間乾燥、硬化し、ポリウレタン膜厚約０．８μを形成
した。

得られたポリウレタン膜上に実施例１と同様にしてＩｎ
、０．　／　ＳｎＯ，＝　９５／　５の組成のインジウ
ム・スズ酸化物薄膜（膜厚２００Ａ）を形成した。

このようにして得た透明導電フィルムは可視光線透過率
８４％９表面電気抵抗値５００Ω／口を示した。上記の
透明導電フィルムを用いてシート状キーボード用の回路
をケミカルエツチング法によシ作製した。

すなわち１日経エレクトロニクス１９８１年６月８日号
、１２２〜１３７頁に記載されているように短冊形をし
た透明電極を対置して縦横に組み合せたスイッチマ）　
ＩＪソックス作製した。詳細は上述文献の通シである。

かくして作製したシート状キーボードの耐久性を打点寿
命試験法によシ評価した結果、１００万回の繰シ返し試
験後も透明導電膜の剥離、欠落は見られなかった。

比較のために、ポリウレタン系化合物層を介しないもの
、およびポリウレタン系化合物層の代シに他の化合物層
を用いたものを同様のシート状キ−ボードに加工し打点
寿命試験した結果、下記のようにいずれも５５００（：
１回以下の繰り返し試験で透明導電膜の剥離および欠落
がみられた。

実施例６実施例１においてインジウム・スズ酸化物の代シに金を
用いて付着膜厚１００大の薄膜を形成した透明導電フィ
ルム（可視光線透過率７４％９表面電気抵抗値６０Ω／
口）を用いて実施例１と同様の方法でエレクトロルミネ
センス用螢光層を塗布したところ、螢光層と透明導電層
が一体となった層とフィルムとの密着性は５級を示し、
良好なエレクトロルミネセンス表示板を得ることができ
たＯ上記から明らかなように本発明は高分子フィルム（Ａ）
と透明導電層（Ｃ）との密着性がポリウレタン系化合物
層（Ｂ）を介することにより優れていることがわかる。

特許出願人　東し株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

高分子フィルム層（Ａ）と、主としてポリウレタン系化
合物からなる層（Ｅｌ）と、金または銀を５０％以上含
む金属化合物、インジウム・スズ酸化物の少なくとも一
種からなる透明導電層（Ｃ）とを具備し、かつ（Ａ）／
（Ｂ）／’（Ｃ）　の配列で積層されて々る透明導電フ
ィルム。