JPS62173248A

JPS62173248A - 透明導電材料

Info

Publication number: JPS62173248A
Application number: JP61014705A
Authority: JP
Inventors: 光男森; 増沢　時彦; 武居　正俊; 幸男小林
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1986-01-28
Filing date: 1986-01-28
Publication date: 1987-07-30

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、合成樹脂を基材としながらも透明導電膜と基
材との密着性に優れた透明導電材料に関する。

〔従来の技術〕

透明性を有する導電材料は、液晶ディスプレイ、エレク
トロルミネッセンス発光体などの電極、透明面発熱体、
タッチパネルスイッチ、静電遮蔽材料１．ｉｉＦ　、、
ｌｉ防１Ｆ材料などの広い用途に用いられている。

従来、知られている透明導電材料は、ガラスを基材とす
るものが主体であり、最近になってポリエステルやポリ
イミド等の＃熱性高分子フィルムからなる基材に金、パ
ラジウム、アルミニウム等の金属薄■りや酸化インジウ
ム−酸化スズ等の半導体ンル膜を被膜したものが提案さ
れている。

〔発明が解決しようとしている問題点〕ガラスをノ。（
材とした導電材料は、優れた透明性と導′准性を有する
ものの、可撓性、１耐衝撃性、加工性等に劣り、さらに
軽量化という面でも商品化に対する妨げとなっていた。

一方、プラスチックを基材とする透明導電材料は、加工
性、耐衝撃性に優れ、軽量化にも寄与するものの、透明
導電膜と合成樹脂基材との密着性に劣るという欠点があ
った。この密着性を改善するために、特開昭５５−３ｆ
ｉ２８０号、特開昭５［（−１０４５０号等において種
々の方法が提案されている。しかしながらこれらの方法
はいずれも基材の表面に塗膜処理を施さなければならず
、その製造工程を煩雑にするという問題点があった。

本発明者らは、これらの欠点を解決するために鋭意検討
を行なった結果、基材として特定の特性を有する透明樹
脂を使用すれば、何らの前処理を必要とせずに密着性に
優れた透明導電性材料が得られることを見い出し、本発
明を完成するに至った。

〔問題を解決するための手段〕

すなわち、本発明は下式（１）を満たす透明合成樹脂の
基材上に透明導電膜を形成してなる透明導電性材料であ
る。

Ｆ×ＨＶ　　≧０．４　　・・・・・・・・・・・・・
・・　（１）（式中、Ｆは塩基性染料が該透明合成樹脂
表面の単位面積当りに反応または付着しうるモル数（ル
ｍｏｌ　／ｃｔｎ２）を表わし、ＨＶはＪＩＳ　Ｚ　−
２２４４に準拠した方法で測定したビッカース硬度を表
わす。）〔発明を実施するための好適な態様〕本発明にいう塩基性染料が該透明合成樹脂表面の単位面
積当りに反応または付着しうるモル数（Ｗ田Ｏ１／Ｃｌ
１１２）Ｆとは、下記の測定法により求められる値をい
う。

（＋）　　０．１規定の酢酸ナトリウム緩衝液（ＰＨ４
，５）を作成する。

（２）メチルバイオレットスペシャルの濃度が１．０ｇ
／Ｉの溶液を（１）の緩衝液を用いて調整する。

（３）この溶液中に５０×５０１１１ｍの合成樹脂基材
を４８〜７２時間浸漬する。

（４）基材を水洗する。

（５）　９９％エタノール中で約３０秒洗浄する。

（８）再度、基材を水洗する。

（７）水分を拭き去る。

（８）　　５ＢＯｒ＋ｍの光を用いて基材の吸光度を測
定する。

（９）別途、染料溶液より染料濃度の検量線を求め、基
材の片面単位面接当りの塩基性染料濃度を算出する。

透明合成樹脂基材として、Ｆ×ＨＶの値が０．４以上の
ものを用いると透明導電膜と基材の密着性の優れた透明
導電材料が得られるが、Ｆ×ＨＶの値が０．４未満のも
のを用いた場合には実用上充分な密着性を有するものが
得られない。

Ｆ×ＨＶの値が０．４以上になると透明導電膜と基材と
の間に優れた密着性が発現する理由は定かではないが、
基材が充分な硬度をもっと透明導電膜と基材との間にア
ンカー効果が生じることと、合成樹脂基材の表面に塩基
性染料が反応または付若しうる官能基や配位座位がある
程度以上存在すると、透明導電膜を形成する原子または
原子団等がそこに配位して配位効果による密着力を生じ
るためであると推定される。

本発明の透明導電材料は、光がある程度以上透過するも
のであればその光線透過率は特に限定されるものではな
いが、全光線透過率が４０％以上のもの、より好ましく
は７５％以上のもの、特に８５％以上のものが好ましい
。全光線透過率が４０％未満のものではあまり透明性が
感じられず、７５％以上とすることにより充分な透明性
が感じられるようになり、８５％以上で極めて優れた透
明性を感するようになる。

本発明に用いられる透明合成樹脂基材は、上記（＋）式
を満足するものであれば特に限定されるものではないが
、透明合成樹脂のガラス転移点以下における光りｉ性定
数の絶対値が１５ブルースター以下であることが好まし
い。ここでいう光弾性定数とは、主応力差による応力複
屈折の生じ易さの尺度であり、１ブルースター＝　１Ｏ
−１３ｄｙｎ／　ｃｍ２で表示するものである。この光
弾性定数の絶対値が１５ブルースター以下が好ましい理
由は、複屈折が大きくなると透過光として縦方向と横方
向のズレが発生し、像を見る場合ゆらぎとなって見えて
しまうためである。このゆらぎは液晶ディスプレイ用１
１里極として使用した場合には、液晶ディスプレイに用
いる偏光板により更に強調され濃淡班はもちろんのこと
、複屈折が負の値となるか正の値となるかによって着色
が減色側もしくは加色側に移行するために色素斑を生ず
ることとなる。また、これらの応力複屈折は温度によっ
ても大きく変化すが、実用上、ガラス転移温度以下にお
いて上記の値を満たせばよい。

前記（１）式の規定を満たし、かつガラス転移温度以下
における光学弾性率の絶対値が１５ブルースター以下の
透明合成樹脂としては、具体的にはメチルメタクリレー
トを主成分とし、エチレングリコール、１．３−プロパ
ンジオール等のジオール類、トリメチロールエタン、ト
リメチロールプロパン等のトリオール類やその他のポリ
オール類と、アクリル酸またはメタクリル酸とのエステ
ル等を共重合させて得られるアクリル系樹脂が例示され
る。このアクリル系樹脂には、プロパツール、ブタ／−
ル等のモノアルコールとアクリル酸またはメタクリル酸
とのエステル等を第三成分として共重合させてもよい。

メチルメタグリレートのホモポリマーは前記（１）式の
規定を満たさないので好ましくない。

本発明の透明導電性材料を構成する透明導電層としては
、金属薄膜、金属酸化物薄膜等が適用できるが、金属薄
膜は光の反射吸収が大きく、実質的な透明性に劣るため
、金属酸化物薄膜がより好ましい。金属酸化物薄膜とし
ては、例えば酸化インジウム−酸化スズ系、酸化スズ−
酸化アンチモン系、酸化カドミウム−酸化スズ系、酸化
亜鉛等があげられる。また、金属薄膜としては、例えば
金、パラジウム、クロム合金、アルミニウム等があげら
れる。また、これらの金属酸化物薄膜および／または金
属薄膜の多層膜であってもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、透明樹脂基材に何らの前処理を施すこ
となく、加工性、耐衝撃性に優れ、軽量で、かつ密着性
にも優れた透明導電性材料の製造が可能となった。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例にしたがいより詳細に説明する。

実施例における各種物性の評価は、以下の方法により測
定した。

（１）塩基性染料が透明合成樹脂表面の単位面積当りに
反応または付着しうるモル数Ｆ＝前述した方法により測
定。

（２）ビッカース硬度：　ＪＩＳ　Ｚ　−２２４４に準
拠、（３）光弾性定数：光弾性定数は基材の厚さによっ
て変化しないので、測定試料には２ｍｍ厚、５０ｍｍφ
の円板を用いた。直径方向に５Ｋｇの荷重を加え１円板
面の法線方向より５４６１への単色平行光線を照射した
。この際、試料を光源、偏光子、試料、検光子、カメラ
の順にセントし、複屈折によって生しる等色線明暗縞を
写真撮影し、以下の式により算出した。

８ＰＸ０．８８０　Ｘｌ０４Ｃ：光学弾性定数（ｄｙｎ　７ｃｍ２）Ｄ＝サンプル円
板の直径（ｍｍ）ｎ−等色線明暗縞の本数（木）入；測定光波長（Ａ）Ｐ：荷重（Ｋｇ）なお、０．９８０　ＸＩＯ”は単位を考慮した係数であ
る。

（４）密着性：クロスカットセロハンテープ剥離テスト
、すなわち透明導電層に基材に達するまでの切断線を縦
、横それぞれ１ｍｍ間隔で１１本人れて　１）２のまず
目を１００個作り、その上に市販のセロハンテープを圧
密前させ上方に急激に剥した。

５級：２１１Ｍなし４級：１〜２４個剥離３級：２５〜４９個２１１！２級：５０〜７４個剥離１級ニア５個以上剥離（５）表面抵抗値二通常の四探針測定法により測定した
。

（６）全光線透過率：　ＡＳＴＭ　Ｄ　１００３に準じ
て測定した（可視光域）。

（７）光学歪：偏光板２枚をクロスニコル上に配置し、
その間に試料を導入する。太陽光（白色光）を用い最も
明視野となる部分において、加色、減色によって生じた
色差を観察した。

明らかに色差を生じているもの・・・・・・×若干差が
認められるもの・・・・・・・・・・・・・・・△はと
んど色差が認められないもの・・・Ｏ実施例１エチレングリコールジアクリレート２０重量部とメチル
メタクリレート８０重量部の混合物に重合開始剤として
過酸化ベンゾイル０．０５重量部を加え、８０°Ｃにて
重合させ、厚さ３ｍｍの透明板を作製した。この透明板
上に酸化インジウム／酸化スズ（９５１５）をターゲッ
トとし、酸素３％を含んだアルゴン雰囲気（３ｍｔｏｒ
ｒ）中、６０℃で高周波マグネトロンスパッタリングを
行ない、　３００人の酸化インジウム−酸化スズ膜を形
成し、透明導電材料を作製した。その評価結果を表１に
示した。

実施例２エチレングリコールジアクリレート３３重量部とメチル
メタクリレート８７重量部の混合物に重合開始剤として
過酸化ベンゾイル０．０５重量部を加えて透明板を作製
した以外は、実施例１と同様にして透明導電材料を作製
した。評価結果を表１に示した。

実施例３１、６−ヘキサンジオールジアクリレート２０重量部と
メチルメタクリレート８０重量部の混合物に重合開始剤
として過酸化ベンゾイルを０．０５重量部加えて透明板
を作製した以外は、実施例１と同様にして透明導電材料
を作製した°。評価結果を表１に示した。

比較例１市販のポリメチルメタクリレート樹脂板（アクリライト
−Ｌ、三菱レイヨン■製、厚さ２＋＋＋ｍ）上に、酸化
インジウム−酸化スズ膜を実施例１と同様にして形成し
、透明導電材料を作製した。評価結果を表１に示した。

比較例２塩化ビニルフィルム（厚さ０．２ｍｍ　）上に酸化イン
ジウム−酸化スズ膜を実施例１と同様に形成し、透明導
電材料を作製した。評価結果を表１に示した。

Claims

【特許請求の範囲】１）下式（１）を満たす透明合成樹脂の基材上に透明導
電膜を形成してなる透明導電材料。Ｆ×ＨＶ≧０．４………（１）（式中、Ｆは塩基性染料が該透明合成樹脂表面の単位面
積当りに反応または付着しうるモル数（μＪｍｏｌ／ｃ
ｍ＾２）を表わし、ＨＶはＪＩＳ　Ｚ−２２４４に準拠
した方法で測定したビッカース硬度を表わす。）２）前記透明合成樹脂のガラス転移温度以下における光
弾性定数の絶対値が１５ブルースター以下である特許請
求の範囲第１項記載の透明導電材料。３）前記透明導電膜が金属酸化物である特許請求の範囲
第１項記載の透明導電材料。４）前記透明合成樹脂がアクリル系樹脂である特許請求
の範囲第２項記載の透明導電材料。