WO2022196348A1 - 透明導電性フィルム - Google Patents

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WO2022196348A1
WO2022196348A1 PCT/JP2022/008635 JP2022008635W WO2022196348A1 WO 2022196348 A1 WO2022196348 A1 WO 2022196348A1 JP 2022008635 W JP2022008635 W JP 2022008635W WO 2022196348 A1 WO2022196348 A1 WO 2022196348A1
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transparent conductive
conductive layer
film
conductive film
metal
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佑輔 茂手木
文彦 河野
純一 長瀬
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日東電工株式会社
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
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    • B32B7/023—Optical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports

Definitions

  • the present invention relates to transparent conductive films.
  • a transparent conductive film in which a metal oxide layer such as an indium-tin composite oxide layer (ITO layer) is formed on a resin film has been widely used as a transparent conductive film used for touch sensor electrodes and the like.
  • the transparent conductive film having the metal oxide layer formed thereon has a problem that it has insufficient flexibility and cracks are likely to occur due to physical stress such as bending.
  • a transparent conductive film As a transparent conductive film, a transparent conductive film having a conductive layer containing metal fibers made of silver, copper, or the like has been proposed. Such a transparent conductive film has an advantage of being excellent in flexibility. On the other hand, a conductive layer containing metal fibers has a low contact resistance, and a conductive film having the conductive layer has a problem that poor conductivity tends to occur during transportation, storage, and the like.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a transparent conductive film that has a conductive layer containing metal fibers and is less likely to cause poor conductivity due to contact. That's what it is.
  • the transparent conductive film of the present invention comprises a substrate and a transparent conductive layer disposed on at least one side of the substrate, the transparent conductive layer comprising a polymer matrix and metal fibers present in the polymer matrix. and the transparent conductive layer has an arithmetic mean surface roughness Ra of 1.5 ⁇ m or more.
  • the metal fibers are metal nanowires.
  • the metal nanowires are silver nanowires.
  • the transparent conductive film further comprises a metal layer.
  • the metal layer is composed of copper.
  • the transparent conductive layer has a thickness of 50 nm to 300 nm.
  • a transparent conductive film that has a conductive layer containing metal fibers and is less susceptible to poor conductivity due to contact.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a transparent conductive film according to one embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a transparent conductive film according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a transparent conductive film according to one embodiment of the present invention.
  • the transparent conductive film 100 includes a substrate 10 and a transparent conductive layer 20 disposed on at least one side (both sides in the illustrated example) of the substrate 10 .
  • Transparent conductive layer 20 includes a polymer matrix and metal fibers present in the polymer matrix.
  • the transparent conductive film may further include any other suitable layers.
  • at least one outermost layer of the transparent conductive film is a transparent conductive layer.
  • FIG. 2(a) and (b) are schematic cross-sectional views of a transparent conductive film according to another embodiment of the present invention.
  • the transparent conductive film 200 has the transparent conductive layer 20 arranged only on one side of the substrate 10 .
  • Transparent conductive film 300 further comprises metal layer 30 .
  • the transparent conductive film 300 has the transparent conductive layer 20, the substrate 10, and the metal layer 30 arranged in this order.
  • the arithmetic mean surface roughness Ra of the transparent conductive layer is 1.5 ⁇ m or more.
  • the arithmetic mean surface roughness Ra of the transparent conductive layer is 1.5 ⁇ m or more.
  • the transparent conductive film of the present invention is provided in the form of a roll, the bonding between the metal fibers is maintained and the desired conductivity is maintained. Moreover, even if the transparent conductive film is a single sheet, it is possible to prevent the metal fibers from coming off from each other due to contact, friction, or the like when the transparent conductive films are laminated. In addition, the transparent conductive film can exhibit excellent contact resistance not only for contact between transparent conductive films but also for contact with other articles.
  • the arithmetic mean surface roughness Ra of the transparent conductive layer is preferably 2.0 ⁇ m to 5.0 ⁇ m, more preferably 3.0 ⁇ m to 4.0 ⁇ m, still more preferably 3.0 ⁇ m to 3.5 ⁇ m. . With such a range, the above effect becomes remarkable. Arithmetic mean surface roughness Ra can be measured using an atomic force microscope.
  • the surface resistance value of the transparent conductive film of the present invention is preferably 0.01 ⁇ /square to 1000 ⁇ /square, more preferably 0.1 ⁇ /square to 500 ⁇ /square, and particularly preferably 0.1 ⁇ /square. ⁇ 300 ⁇ /square, most preferably 0.1 ⁇ /square to 100 ⁇ /square.
  • the transparent conductive film has a surface resistance value of 100 ⁇ / ⁇ or less.
  • the haze value of the transparent conductive film of the present invention is preferably 1% or less, more preferably 0.7% or less, and even more preferably 0.5% or less.
  • the haze value is preferably as small as possible, but its lower limit is, for example, 0.05%.
  • the total light transmittance of the transparent conductive film of the present invention is preferably 80% or higher, more preferably 85% or higher, and particularly preferably 90% or higher.
  • the thickness of the transparent conductive film of the present invention is preferably 10 ⁇ m to 500 ⁇ m, more preferably 15 ⁇ m to 300 ⁇ m, still more preferably 20 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the transparent conductive layer comprises metal fibers and a polymer matrix.
  • the thickness of the transparent conductive layer is preferably 50 nm to 300 nm, more preferably 80 nm to 200 nm. By setting the thickness of the transparent conductive layer to 50 nm or more, a transparent conductive layer having a small coefficient of dynamic friction can be formed.
  • the total light transmittance of the transparent conductive layer is preferably 85% or higher, more preferably 90% or higher, and still more preferably 95% or higher.
  • the coefficient of dynamic friction of the transparent conductive layer with respect to the transparent conductive layer is preferably 2.0 or less, more preferably 1.8 or less, still more preferably 1.5 or less, and still more preferably 1.2 or less. , particularly preferably 1.0 or less, and most preferably 0.8 or less. It is preferable that the coefficient of dynamic friction of the transparent conductive layer with respect to the transparent conductive layer is as small as possible, but the lower limit is, for example, 0.05. Within such a range, it is possible to obtain a transparent conductive film in which poor conductivity is unlikely to occur even when contact with the transparent conductive layer occurs.
  • the “dynamic friction coefficient of the transparent conductive layer with respect to the transparent conductive layer” means the dynamic friction coefficient between the transparent conductive layer of the transparent conductive film/the transparent conductive layer of the transparent conductive film and the transparent conductive layer of the same composition.
  • the coefficient of dynamic friction is measured according to JIS K7125:1999 with a measurement load of 100 g, a measurement speed of 1 mm/s, and a measurement distance of 30 mm.
  • the coefficient of dynamic friction when the transparent conductive layer and the surface opposite to the transparent conductive layer are brought into contact is preferably 2.0 or less, more preferably 1.8 or less. , more preferably 1.5 or less, more preferably 1.2 or less, particularly preferably 1.0 or less, and most preferably 0.8 or less.
  • the surface opposite to the transparent conductive layer means the outermost surface opposite to the surface of the transparent conductive layer to be measured with respect to the substrate.
  • the transparent conductive film has a configuration of transparent conductive layer A/substrate/transparent conductive layer A
  • "Dynamic friction coefficient” is the dynamic friction coefficient when the transparent conductive layers (transparent conductive layer A and transparent conductive layer A) are brought into contact with each other, and is synonymous with "dynamic friction coefficient of the transparent conductive layer with respect to the transparent conductive layer.”
  • the transparent conductive film has a transparent conductive layer/substrate configuration, the “dynamic friction coefficient when the transparent conductive layer and the surface opposite to the transparent conductive layer are brought into contact” It is a dynamic friction coefficient when the conductive layer and the base material are brought into contact with each other.
  • the transparent conductive film is laminated or the transparent conductive film is rolled. In this case, it is possible to remarkably prevent the occurrence of poor conduction.
  • the transparent conductive layer is patterned. Any appropriate patterning method may be employed depending on the form of the transparent conductive layer.
  • the shape of the pattern of the transparent conductive layer may be any appropriate shape depending on the application. For example, patterns described in JP-A-2011-511357, JP-A-2010-164938, JP-A-2008-310550, JP-A-2003-511799, and JP-A-2010-541109 can be mentioned.
  • the transparent conductive layer After the transparent conductive layer is formed on the substrate, it can be patterned using any appropriate method depending on the form of the transparent conductive layer.
  • Metal nanowires can be preferably used as the metal fibers.
  • the metal nanowire is a conductive material made of metal, needle-like or filamentous in shape, and having a diameter of nanometers.
  • the metal nanowires may be straight or curved.
  • a transparent conductive layer composed of metal nanowires is used, the metal nanowires form a network, and by joining them together, a good electrical conduction path can be formed, and a transparent conductive film with low electrical resistance can be obtained. be able to.
  • the ratio of the thickness d to the length L of the metal nanowires is preferably 10 to 100,000, more preferably 50 to 100,000, and particularly preferably 100 to 10,000.
  • the metal nanowires having a large aspect ratio are used in this manner, the metal nanowires can cross each other satisfactorily, and a small amount of metal nanowires can exhibit high conductivity. As a result, a transparent conductive film with high light transmittance can be obtained.
  • the “thickness of the metal nanowire” means the diameter when the cross section of the metal nanowire is circular, the minor axis when the metal nanowire is elliptical, and the polygonal In some cases it means the longest diagonal.
  • the thickness and length of metal nanowires can be confirmed with a scanning electron microscope or a transmission electron microscope.
  • the thickness of the metal nanowires is preferably less than 500 nm, more preferably less than 200 nm, particularly preferably 10 nm to 100 nm, and most preferably 10 nm to 60 nm. Within such a range, a transparent conductive layer with high light transmittance can be formed.
  • the length of the metal nanowires is preferably 1 ⁇ m to 1000 ⁇ m, more preferably 1 ⁇ m to 500 ⁇ m, and particularly preferably 1 ⁇ m to 100 ⁇ m. Within such a range, a transparent conductive film with high conductivity can be obtained.
  • metals constituting the metal nanowires can be used as the metal constituting the metal nanowires, as long as the metal has high conductivity.
  • metals forming the metal nanowires include silver, gold, copper, and nickel. Also, materials obtained by subjecting these metals to plating (for example, gold plating) may be used.
  • the metal nanowires are preferably composed of one or more metals selected from the group consisting of gold, platinum, silver and copper. In one embodiment, the metal nanowires are silver nanowires.
  • any appropriate method can be adopted as the method for producing the metal nanowires. Examples include a method of reducing silver nitrate in a solution, a method of applying voltage or current from the tip of a probe to the surface of a precursor, pulling out metal nanowires at the tip of the probe, and forming the metal nanowires continuously. .
  • silver nanowires can be synthesized by liquid phase reduction of a silver salt such as silver nitrate in the presence of a polyol such as ethylene glycol and polyvinylpyrrolidone. Uniformly sized silver nanowires are described, for example, in Xia, Y.; et al. , Chem. Mater. (2002), 14, 4736-4745, Xia, Y.; et al. , Nano letters (2003) 3(7), 955-960, mass production is possible.
  • the content of metal nanowires in the transparent conductive layer is preferably 80% by weight or less with respect to the total weight of the transparent conductive layer. Within such a range, a transparent conductive layer having a small coefficient of dynamic friction can be formed.
  • the content of the metal nanowires in the transparent conductive layer is more preferably 30 wt% to 75 wt%, more preferably 30 wt% to 65 wt%, still more preferably, relative to the total weight of the transparent conductive layer. is between 45% and 65% by weight. Within such a range, a transparent conductive film having excellent conductivity and light transmittance can be obtained.
  • any appropriate polymer can be used as the polymer that constitutes the polymer matrix.
  • the polymer include acrylic polymers; polyester polymers such as polyethylene terephthalate; aromatic polymers such as polystyrene, polyvinyltoluene, polyvinylxylene, polyimide, polyamide, and polyamideimide; polyurethane polymers; epoxy polymers; Polymer; acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS); cellulose; silicon-based polymer; polyvinyl chloride; Preferably, polyfunctional compounds such as pentaerythritol triacrylate (PETA), neopentyl glycol diacrylate (NPGDA), dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), dipentaerythritol pentaacrylate (DPPA), trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), etc.
  • a curable resin composed of acrylate preferably an ultraviolet curable resin
  • the density of the transparent conductive layer is preferably 1.3 g/cm 3 to 10.5 g/cm 3 , more preferably 1.5 g/cm 3 to 3.0 g/cm 3 . Within such a range, a transparent conductive film having excellent conductivity and light transmittance can be obtained.
  • the transparent conductive layer is formed by applying a conductive layer-forming composition containing metal fibers (for example, metal nanowires) to the substrate (or a laminate of the substrate and other layers), and then drying the coated layer.
  • the conductive layer-forming composition may contain a resin material that forms a polymer matrix.
  • a resin material that forms the polymer matrix is prepared separately from the conductive layer-forming composition, and after the conductive layer-forming composition is applied and dried, the resin material (polymer composition material, monomer composition) and then drying or curing the applied layer of the resin material to form a transparent conductive layer.
  • the composition for forming a conductive layer may contain metal fibers (for example, metal nanowires) as well as any appropriate solvent.
  • the conductive layer-forming composition may be prepared as a dispersion of metal fibers (eg, metal nanowires).
  • the solvent include water, alcohol solvents, ketone solvents, ether solvents, hydrocarbon solvents, aromatic solvents and the like. From the viewpoint of reducing environmental load, it is preferable to use water.
  • the conductive layer-forming composition may further contain any appropriate additive depending on the purpose. Examples of the additive include corrosion inhibitors that prevent corrosion of metal fibers (eg, metal nanowires), surfactants that prevent aggregation of metal fibers (eg, metal nanowires), and the like. The type, number and amount of additives used can be appropriately set according to the purpose.
  • the dispersion concentration of the metal fibers (eg, metal nanowires) in the conductive layer-forming composition is preferably 0.1% by weight to 1% by weight. Within such a range, a transparent conductive layer having excellent conductivity and light transmittance can be formed.
  • any appropriate method can be adopted as a method for applying the conductive layer-forming composition.
  • coating methods include spray coating, bar coating, roll coating, die coating, inkjet coating, screen coating, dip coating, letterpress printing, intaglio printing, and gravure printing.
  • Any appropriate drying method (for example, natural drying, air drying, heat drying) may be employed as a drying method for the coating layer.
  • the drying temperature is typically 50°C to 200°C, preferably 80°C to 150°C. Drying times are typically 1 to 10 minutes.
  • the polymer solution contains a polymer that constitutes the polymer matrix or a precursor of the polymer (a monomer that constitutes the polymer).
  • the polymer solution may contain a solvent.
  • the solvent contained in the polymer solution include alcohol-based solvents, ketone-based solvents, tetrahydrofuran, hydrocarbon-based solvents, aromatic solvents, and the like.
  • the solvent is volatile.
  • the boiling point of the solvent is preferably 200° C. or lower, more preferably 150° C. or lower, and still more preferably 100° C. or lower.
  • the substrate is typically composed of any suitable resin.
  • the resin constituting the substrate include cycloolefin-based resin, polyimide-based resin, polyvinylidene chloride-based resin, polyvinyl chloride-based resin, polyethylene terephthalate-based resin, polyethylene naphthalate-based resin, and the like. Cycloolefin resins are preferably used. A transparent conductive film having excellent flexibility can be obtained by using a substrate composed of a cycloolefin resin.
  • polynorbornene can be preferably used as the cycloolefin-based resin.
  • Polynorbornene refers to a (co)polymer obtained by using a norbornene-based monomer having a norbornene ring as part or all of the starting material (monomer).
  • Various products are commercially available as polynorbornene. Specific examples include the trade names “Zeonex” and “Zeonor” manufactured by Zeon Corporation, the trade name “Arton” manufactured by JSR Corporation, the trade name “Topas” manufactured by TICONA, and the trade name manufactured by Mitsui Chemicals. "APEL" may be mentioned.
  • the glass transition temperature of the resin constituting the base material is preferably 50°C to 200°C, more preferably 60°C to 180°C, and still more preferably 70°C to 160°C.
  • a substrate having a glass transition temperature within such a range can prevent deterioration during formation of a transparent conductive laminate.
  • the thickness of the base material is preferably 8 ⁇ m to 500 ⁇ m, more preferably 10 ⁇ m to 250 ⁇ m, even more preferably 10 ⁇ m to 150 ⁇ m, and particularly preferably 15 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the total light transmittance of the substrate is preferably 80% or higher, more preferably 85% or higher, and particularly preferably 90% or higher. Within such a range, a transparent conductive film suitable as a transparent conductive film provided in a touch panel or the like can be obtained.
  • the base material may further contain any suitable additive as necessary.
  • additives include plasticizers, heat stabilizers, light stabilizers, lubricants, antioxidants, UV absorbers, flame retardants, colorants, antistatic agents, compatibilizers, cross-linking agents, and thickeners. etc.
  • the type and amount of additive used can be appropriately set according to the purpose.
  • the base material may be any appropriate method is adopted for the surface treatment depending on the purpose. Examples include low-pressure plasma treatment, ultraviolet irradiation treatment, corona treatment, flame treatment, acid or alkali treatment.
  • the transparent substrate is surface-treated to make the transparent substrate surface hydrophilic.
  • the base material hydrophilic By making the base material hydrophilic, the workability is excellent when the composition for forming a transparent conductive layer prepared with an aqueous solvent is applied. Also, a transparent conductive film having excellent adhesion between the substrate and the transparent conductive layer can be obtained.
  • the metal layer is composed of any suitable metal. Preferably, it is composed of a conductive metal such as silver, gold, copper or nickel. In one embodiment, the metal layer is composed of copper.
  • the metal layer can be formed by any appropriate method.
  • the metal layer can be formed by a vapor deposition method, a sputtering method, a dry process (dry method) such as CVD, a wet process such as plating, or the like.
  • IPA isopropanol
  • DAA diacetone alcohol
  • a transparent conductive layer A was formed by irradiating ultraviolet light with an exposure amount of 450 mJ/cm 2 to obtain a transparent conductive film A consisting of a substrate/transparent conductive layer A.
  • the transparent conductive film A was subjected to the following evaluations.
  • the surface resistance value of the transparent conductive layer was measured with a non-contact surface resistance measuring instrument (manufactured by NAPSON, trade name "EC-80", sheet resistance measurement mode, room temperature: 26°C) for the above-mentioned sliding portion and other portions. was measured using The rate of increase in resistance value due to sliding was determined by the formula: (Surface resistance value of slidable portion/Surface resistance value of other than slidable portion). (4) Arithmetic mean roughness Ra of transparent conductive layer A Using a scanning probe microscope "Nanoscope IV" AFM tapping mode manufactured by Veeco Instruments, the arithmetic mean roughness Ra in a 5 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m region of the surface of the transparent conductive layer A was measured.
  • Example 1-1 A transparent conductive film A was obtained in the same manner as in Example 1.
  • (1a) Dynamic Friction Coefficient with respect to Copper Film on Transparent Conductive Layer A Separately, in the same manner as in Example 1, a transparent conductive film A was obtained. A copper film having a thickness of 100 nm was formed by sputtering on the transparent conductive layer A of the obtained transparent conductive film A to obtain a transparent conductive film with a copper film. Using this transparent conductive film with a copper film as a sample on the contact side, the transparent conductive layer A and the copper film on the transparent conductive layer A are slid in the same manner as in (1) above, and the dynamic friction coefficient is measured. did.
  • Example 1-2 A transparent conductive film A was obtained in the same manner as in Example 1. (1b) Coefficient of dynamic friction with respect to transparent conductive layer d
  • the silver nanowire ink obtained in Production Example 1 is applied on a base material (cycloolefin film) using a wire bar, and the specific resistance value after film formation is 50 ⁇ / ⁇ . and heated at 120° C. for 2 minutes to form a film.
  • a photocurable resin containing urethane acrylate as a main component is diluted with methyl isobutyl ketone to a solid content concentration of 1.5% to prepare a coating liquid a, and a spin coater is used to dry the silver nanowire ink coated surface.
  • Example 1-3 A transparent conductive film A was obtained in the same manner as in Example 1.
  • (1c) Dynamic Friction Coefficient for Cycloolefin Film A cycloolefin film (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name “ZF16”) was used as a sample on the contactor side, and the transparent conductive layer A and the cycloolefin film were treated in the same manner as in (1) above. and the dynamic friction coefficient was measured.
  • Example 1-4 A transparent conductive film A was obtained in the same manner as in Example 1.
  • (1d) Coefficient of dynamic friction against PET film A PET film (manufactured by KOLON industry, trade name “CE900”) is used as a sample on the contact side, and the transparent conductive layer A and the PET film are slid in the same manner as in (1) above. The dynamic friction coefficient was measured.
  • Example 1-5 A transparent conductive film A was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 2 A transparent conductive film B consisting of a substrate/transparent conductive layer B was obtained in the same manner as in Example 1, except that the dry film thickness of the coating solution a was 100 nm. Transparent conductive film B was subjected to the following evaluations.
  • the surface resistance value of the transparent conductive layer was measured with a non-contact surface resistance measuring instrument (manufactured by NAPSON, trade name "EC-80", sheet resistance measurement mode, room temperature: 26°C) for the above-mentioned sliding portion and other portions. was measured using The rate of increase in resistance value due to sliding was determined by the formula: (Surface resistance value of slidable portion/Surface resistance value of other than slidable portion). (4B) Arithmetic mean roughness Ra of transparent conductive layer B Arithmetic mean roughness Ra in a 5 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m region of the surface of the transparent conductive layer B was measured using a scanning probe microscope “Nanoscope IV” AFM tapping mode manufactured by Veeco Instruments.
  • Example 1 A silver nanowire layer was formed in the same manner as in Example 1. Furthermore, a silane coupling agent is added to a photocurable resin containing urethane acrylate as a main component, and a coating liquid c is prepared by diluting with methyl isobutyl ketone to a solid content concentration of 1.5%. It was applied using a spin coater so that the dry film thickness was 70 nm, heated at 80° C. for 1 minute, and then irradiated with ultraviolet rays with an integrated exposure amount of 450 mJ/cm 2 from a high-pressure mercury lamp to form a transparent conductive layer C. , a transparent conductive film C consisting of a base material/transparent conductive film C was obtained.
  • a transparent conductive film d comprising a substrate/transparent conductive layer d was obtained in the same manner as described in Reference Example 1-2.
  • (1g) Dynamic Friction Coefficient with respect to Transparent Conductive Layer d Using the transparent conductive layer d as the sample on the contact side, the transparent conductive layer d and the transparent conductive layer d are slid in the same manner as in (1) above, and the dynamic friction coefficient is was measured.
  • (2g) Static friction coefficient Using the transparent conductive layer d as the sample on the contact side, the transparent conductive layer d and the transparent conductive layer d are slid in the same manner as in (2) above, and the coefficient of friction at the start of sliding (static friction coefficient ) was measured.
  • Table 1 shows the evaluation results of the above Examples, Reference Examples, Comparative Examples, and Comparative Reference Examples.
  • the sample on the side of the contact in terms of the coefficient of dynamic friction and rate of increase in resistance value is described as "the layer brought into contact with the transparent conductive layer" in the table.
  • the present invention by specifying the arithmetic mean surface roughness Ra of the transparent conductive layer, it is possible to provide a transparent conductive layer that does not easily cause poor conductivity due to contact while having a conductive layer containing metal fibers.
  • a conductive film can be provided. As shown in Reference Examples, such a transparent conductive film suppresses an increase in resistance value even when it is brought into contact with and slid on various films.

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Abstract

金属繊維を含む導電層を備えながら、接触による導電性不良が生じがたい透明導電性フィルムを提供する。　本発明の透明導電性フィルムは、基材と、基材の少なくとも片側に配置された透明導電層とを備え、該透明導電層が、ポリマーマトリックスと、該ポリマーマトリックス中に存在する金属繊維とを含み、該透明導電層の算術平均表面粗さＲａが、１．５μｍ以上である。

Description

透明導電性フィルム
　本発明は、透明導電性フィルムに関する。
　従来、タッチセンサーの電極等に用いられる透明導電性フィルムとして、樹脂フィルム上にインジウム・スズ複合酸化物層（ＩＴＯ層）等の金属酸化物層が形成された透明導電性フィルムが多用されている。しかし、金属酸化物層が形成された透明導電性フィルムには、屈曲性が不十分であり、曲げ等の物理的な応力によってクラックが発生しやすいという問題がある。
　また、透明導電性フィルムとして、銀や銅などから構成される金属繊維を含む導電層を備える透明導電性フィルムが提案されている。このような透明導電性フィルムは屈曲性に優れるという利点がある。その一方で、金属繊維を含む導電層は、接触耐性が低く、当該導電層を備える導電性フィルムは、移送時、保管時等において、導電性不良の不具合がでやすいという問題がある。
特表２００９－５０５３５８号公報
　本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、金属繊維を含む導電層を備えながら、接触による導電性不良が生じがたい透明導電性フィルムを提供することにある。
　本発明の透明導電性フィルムは、基材と、基材の少なくとも片側に配置された透明導電層とを備え、該透明導電層が、ポリマーマトリックスと、該ポリマーマトリックス中に存在する金属繊維とを含み、該透明導電層の算術平均表面粗さＲａが、１．５μｍ以上である。
　１つの実施形態においては、上記金属繊維が、金属ナノワイヤである。
　１つの実施形態においては、上記金属ナノワイヤが、銀ナノワイヤである。
　１つの実施形態においては、上記透明導電性フィルムは、金属層をさらに備える。
　１つの実施形態においては、上記金属層が、銅から構成される。
　１つの実施形態においては、上記透明導電層の厚みが、５０ｎｍ～３００ｎｍである。
　本発明によれば、金属繊維を含む導電層を備えながら、接触による導電性不良が生じがたい透明導電性フィルムを提供することができる。
本発明の１つの実施形態による透明導電性フィルムの概略断面図である。 本発明の別の実施形態による透明導電性フィルムの概略断面図である。
Ａ．透明導電性フィルムの全体構成
　図１は、本発明の１つの実施形態による透明導電性フィルムの概略断面図である。透明導電性フィルム１００は、基材１０と、基材１０の少なくとも片側（図示例では両側）に配置された透明導電層２０とを備える。透明導電層２０は、ポリマーマトリックスと、ポリマーマトリックス中に存在する金属繊維とを含む。図示していないが、透明導電性フィルムは、任意の適切なその他の層をさらに含んでいてもよい。１つの実施形態においては、上記透明導電性フィルムは、少なくとも一方の最外層が、透明導電層となる。
　図２（ａ）および（ｂ）は、本発明の別の実施形態による透明導電性フィルムの概略断面図である。透明導電性フィルム２００は、基材１０の片側にのみ透明導電層２０が配置されている。透明導電性フィルム３００は、金属層３０をさらに備える。図２（ｂ）の例示では、透明導電性フィルム３００は、透明導電層２０と、基材１０と、金属層３０とがこの順に配置されている。
　本発明において、上記透明導電層の算術平均表面粗さＲａは、１．５μｍ以上である。透明導電層の算術平均表面粗さＲａを上記範囲とすることにより、このような範囲であれば、透明導電層への接触が生じた際にも、導電不良が生じがたい透明導電性フィルムを得ることができる。従来の透明導電性フィルムは、ロールの形態で提供される際、互いに接触することで表面に摩擦力がかかり、金属繊維を含む透明導電層を備える場合には、当該金属繊維同士の接合が外れて導電不良が生じやすい。一方、本願発明の透明導電性フィルムは、ロールの形態で提供された場合であっても、金属繊維同士の接合が維持され、所望の導電性が維持される。また、上記透明導電性フィルムが枚葉であっても、当該透明導電性フィルムを積層した際の接触、摩擦等による金属繊維同士の接合外れを防止することができる。また、上記透明導電性フィルムは、透明導電性フィルム同士の接触に限らず、その他の物品との接触に対しても優れた接触耐性を示し得る。上記透明導電層の算術平均表面粗さＲａは、好ましくは２．０μｍ～５．０μｍであり、より好ましくは３．０μｍ～４．０μｍであり、さらに好ましくは３．０μｍ～３．５μｍである。このような範囲であれば、上記効果は顕著となる。算術平均表面粗さＲａは、原子間力顕微鏡を用いて測定することができる。
　本発明の透明導電性フィルムの表面抵抗値は、好ましくは０．０１Ω／□～１０００Ω／□であり、より好ましくは０．１Ω／□～５００Ω／□であり、特に好ましくは０．１Ω／□～３００Ω／□であり、最も好ましくは０．１Ω／□～１００Ω／□である。１つの実施形態においては、透明導電性フィルムの表面抵抗値は、１００Ω／□以下である。
　本発明の透明導電性フィルムのヘイズ値は、好ましくは１％以下であり、より好ましくは０．７％以下であり、さらに好ましくは０．５％以下である。当該ヘイズ値は、小さいほど好ましいが、その下限値は例えば、０．０５％である。
　本発明の透明導電性フィルムの全光線透過率は、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは８５％以上であり、特に好ましくは９０％以上である。
　本発明の透明導電性フィルムの厚みは、好ましくは１０μｍ～５００μｍであり、より好ましくは１５μｍ～３００μｍであり、さらに好ましくは２０μｍ～２００μｍである。
Ｂ．透明導電層
　上記のとおり、透明導電層は、金属繊維とポリマーマトリックスとを含む。
　上記透明導電層の厚みは、好ましくは５０ｎｍ～３００ｎｍであり、より好ましくは８０ｎｍ～２００ｎｍである。透明導電層の厚みを５０ｎｍ以上とすることにより、動摩擦係数の小さい透明導電層を形成することができる。
　上記透明導電層の全光線透過率は、好ましくは８５％以上であり、より好ましくは９０％以上であり、さらに好ましくは９５％以上である。
　上記透明導電層の当該透明導電層に対する動摩擦係数は、好ましくは２．０以下であり、より好ましくは１．８以下であり、さらに好ましくは１．５以下であり、さらに好ましくは１．２以下であり、特に好ましくは１．０以下であり、最も好ましくは０．８以下である。透明導電層の当該透明導電層に対する動摩擦係数は小さいほど好ましいが、その下限値は、例えば、０．０５である。このような範囲であれば、透明導電層への接触が生じた際にも、導電不良が生じがたい透明導電性フィルムを得ることができる。「透明導電層の当該透明導電層に対する動摩擦係数」とは、透明導電性フィルムが備える透明導電層／透明導電性フィルムが備える透明導電層と同組成の透明導電層間における動摩擦係数を意味する。本明細書において、動摩擦係数は、ＪＩＳ　Ｋ７１２５：１９９９に準じて、測定荷重：１００ｇ、測定速度：１ｍｍ／ｓ、測定距離：３０ｍｍで測定される。
　１つの実施形態においては、透明導電層と当該透明導電層とは反対側の面とを接触させた際の動摩擦係数は、好ましくは２．０以下であり、より好ましくは１．８以下であり、さらに好ましくは１．５以下であり、さらに好ましくは１．２以下であり、特に好ましくは１．０以下であり、最も好ましくは０．８以下である。透明導電層と当該透明導電層とは反対側の面とを接触させた際の動摩擦係数は、小さいほど好ましいが、その下限値は、例えば、０．０５である。「当該透明導電層とは反対側の面」とは、基材を基準に、測定対象となる透明導電層の表面とは反対側の最外面を意味する。したがって、透明導電性フィルムが、透明導電層Ａ／基材／透明導電層Ａの構成である場合には、「透明導電層と当該透明導電層とは反対側の面とを接触させた際の動摩擦係数」は透明導電層同士（透明導電層Ａと透明導電層Ａ）を接触させた際の動摩擦係数であり、「透明導電層の当該透明導電層に対する動摩擦係数」と同義である。また、透明導電性フィルムが、透明導電層／基材の構成である場合には、「透明導電層と当該透明導電層とは反対側の面とを接触させた際の動摩擦係数」は、透明導電層と基材とを接触させた際の動摩擦係数である。透明導電層と当該透明導電層とは反対側の面とを接触させた際の動摩擦係数が、上記範囲であれば、透明導電性フィルムを積層した際、あるいは、透明導電性フィルムをロールの形態とした際において、導電不良の発生を顕著に防止することができる。
　１つの実施形態においては、上記透明導電層はパターン化されている。パターン化の方法としては、透明導電層の形態に応じて、任意の適切な方法が採用され得る。透明導電層のパターンの形状は、用途に応じて任意の適切な形状であり得る。例えば、特表２０１１－５１１３５７号公報、特開２０１０－１６４９３８号公報、特開２００８－３１０５５０号公報、特表２００３－５１１７９９号公報、特表２０１０－５４１１０９号公報に記載のパターンが挙げられる。透明導電層は基材上に形成された後、透明導電層の形態に応じて、任意の適切な方法を用いてパターン化することができる。
　上記金属繊維としては、金属ナノワイヤが好ましく用いられ得る。上記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層を用いれば、金属ナノワイヤが網の目状となり、それぞれ接合することにより、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。
　上記金属ナノワイヤの太さｄと長さＬとの比（アスペクト比：Ｌ／ｄ）は、好ましくは１０～１００，０００であり、より好ましくは５０～１００，０００であり、特に好ましくは１００～１０，０００である。このようにアスペクト比の大きい金属ナノワイヤを用いれば、金属ナノワイヤが良好に交差して、少量の金属ナノワイヤにより高い導電性を発現させることができる。その結果、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。なお、本明細書において、「金属ナノワイヤの太さ」とは、金属ナノワイヤの断面が円状である場合はその直径を意味し、楕円状である場合はその短径を意味し、多角形である場合は最も長い対角線を意味する。金属ナノワイヤの太さおよび長さは、走査型電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡によって確認することができる。
　上記金属ナノワイヤの太さは、好ましくは５００ｎｍ未満であり、より好ましくは２００ｎｍ未満であり、特に好ましくは１０ｎｍ～１００ｎｍであり、最も好ましくは１０ｎｍ～６０ｎｍである。このような範囲であれば、光透過率の高い透明導電層を形成することができる。
　上記金属ナノワイヤの長さは、好ましくは１μｍ～１０００μｍであり、より好ましくは１μｍ～５００μｍであり、特に好ましくは１μｍ～１００μｍである。このような範囲であれば、導電性の高い透明導電性フィルムを得ることができる。
　上記金属ナノワイヤを構成する金属としては、導電性の高い金属である限り、任意の適切な金属が用いられ得る。上記金属ナノワイヤを構成する金属としては、例えば、銀、金、銅、ニッケル等が挙げられる。また、これらの金属にメッキ処理（例えば、金メッキ処理）を行った材料を用いてもよい。金属ナノワイヤは、金、白金、銀および銅からなる群より選ばれた１種以上の金属により構成されることが好ましい。１つの実施形態においては、上記金属ナノワイヤは、銀ナノワイヤである。
　上記金属ナノワイヤの製造方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。例えば溶液中で硝酸銀を還元する方法、前駆体表面にプローブの先端部から印可電圧又は電流を作用させ、プローブ先端部で金属ナノワイヤを引き出し、該金属ナノワイヤを連続的に形成する方法等が挙げられる。溶液中で硝酸銀を還元する方法においては、エチレングリコール等のポリオール、およびポリビニルピロリドンの存在下で、硝酸銀等の銀塩の液相還元することにより、銀ナノワイヤが合成され得る。均一サイズの銀ナノワイヤは、例えば、Ｘｉａ，Ｙ．ｅｔａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．（２００２）、１４、４７３６－４７４５、Ｘｉａ，Ｙ．ｅｔａｌ．，Ｎａｎｏ　ｌｅｔｔｅｒｓ（２００３）３（７）、９５５－９６０に記載される方法に準じて、大量生産が可能である。
　上記透明導電層における金属ナノワイヤの含有割合は、透明導電層の全重量に対して、好ましくは８０重量％以下である。このような範囲であれば、動摩擦係数の小さい透明導電層を形成することができる。上記透明導電層における金属ナノワイヤの含有割合は、透明導電層の全重量に対して、より好ましくは３０重量％～７５重量％であり、より好ましくは３０重量％～６５重量％であり、さらに好ましくは４５重量％～６５重量％である。このような範囲であれば、導電性および光透過性に優れる透明導電性フィルムを得ることができる。
　上記ポリマーマトリックスを構成するポリマーとしては、任意の適切なポリマーが用いられ得る。該ポリマーとしては、例えば、アクリル系ポリマー；ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系ポリマー；ポリスチレン、ポリビニルトルエン、ポリビニルキシレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の芳香族系ポリマー；ポリウレタン系ポリマー；エポキシ系ポリマー；ポリオレフィン系ポリマー；アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＡＢＳ）；セルロース；シリコン系ポリマー；ポリ塩化ビニル；ポリアセテート；ポリノルボルネン；合成ゴム；フッ素系ポリマー等が挙げられる。好ましくは、ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）、ネオペンチルグリコールジアクリレート（ＮＰＧＤＡ）、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（ＤＰＰＡ）、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）等の多官能アクリレートから構成される硬化型樹脂（好ましくは紫外線硬化型樹脂）が用いられる。
　透明導電層の密度は、好ましくは１．３ｇ／ｃｍ３～１０．５ｇ／ｃｍ３であり、より好ましくは１．５ｇ／ｃｍ３～３．０ｇ／ｃｍ３である。このような範囲であれば、導電性および光透過性に優れる透明導電性フィルムを得ることができる。
　透明導電層は、基材（または、基材とその他の層との積層体）に、金属繊維（例えば、金属ナノワイヤ）を含む導電層形成用組成物を塗布し、その後、塗布層を乾燥させて、形成することができる。導電層形成用組成物には、ポリマーマトリックスを形成する樹脂材料が含まれていてもよい。あるいは、ポリマーマトリックスを形成する樹脂材料を導電層形成用組成物とは別に準備し、導電層形成用組成物を塗布し乾燥させた後、金属繊維から構成される層上に樹脂材料（ポリマー組成物、モノマー組成物）を塗布し、その後、樹脂材料の塗布層を乾燥または硬化させて、透明導電層を形成してもよい。
　上記導電層形成用組成物は、金属繊維（例えば、金属ナノワイヤ）の他、任意の適切な溶媒を含み得る。導電層形成用組成物は、金属繊維（例えば、金属ナノワイヤ）の分散液として準備され得る。上記溶媒としては、水、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、炭化水素系溶媒、芳香族系溶媒等が挙げられる。環境負荷低減の観点から、水を用いることが好ましい。上記導電層形成用組成物は、目的に応じて任意の適切な添加剤をさらに含有し得る。上記添加剤としては、例えば、金属繊維（例えば、金属ナノワイヤ）の腐食を防止する腐食防止材、金属繊維（例えば、金属ナノワイヤ）の凝集を防止する界面活性剤等が挙げられる。使用される添加剤の種類、数および量は、目的に応じて適切に設定され得る。
　上記導電層形成用組成物中の金属繊維（例えば、金属ナノワイヤ）の分散濃度は、好ましくは０．１重量％～１重量％である。このような範囲であれば、導電性および光透過性に優れる透明導電層を形成することができる。
　上記導電層形成用組成物の塗布方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。塗布方法としては、例えば、スプレーコート、バーコート、ロールコート、ダイコート、インクジェットコート、スクリーンコート、ディップコート、凸版印刷法、凹版印刷法、グラビア印刷法等が挙げられる。塗布層の乾燥方法としては、任意の適切な乾燥方法（例えば、自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥）が採用され得る。例えば、加熱乾燥の場合には、乾燥温度は代表的には５０℃～２００℃であり、好ましくは８０℃～１５０℃である。乾燥時間は代表的には１～１０分である。
　上記ポリマー溶液は、上記ポリマーマトリックスを構成するポリマー、または該ポリマーの前駆体（該ポリマーを構成するモノマー）を含む。
　上記ポリマー溶液は溶剤を含み得る。上記ポリマー溶液に含まれる溶剤としては、例えば、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、炭化水素系溶剤、または芳香族系溶剤等が挙げられる。好ましくは、該溶剤は、揮発性である。該溶剤の沸点は、好ましくは２００℃以下であり、より好ましくは１５０℃以下であり、さらに好ましくは１００℃以下である。
Ｃ．基材
　上記基材は、代表的には、任意の適切な樹脂から構成される。上記基材を構成する樹脂としては、例えば、シクロオレフィン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂等が挙げられる。好ましくは、シクロオレフィン系樹脂が用いられる。シクロオレフィン系樹脂から構成される基材を用いれば、屈曲性に優れる透明導電性フィルムを得ることができる。
　上記シクロオレフィン系樹脂として、例えば、ポリノルボルネンが好ましく用いられ得る。ポリノルボルネンとは、出発原料（モノマー）の一部または全部に、ノルボルネン環を有するノルボルネン系モノマーを用いて得られる（共）重合体をいう。上記ポリノルボルネンとしては、種々の製品が市販されている。具体例としては、日本ゼオン社製の商品名「ゼオネックス」、「ゼオノア」、ＪＳＲ社製の商品名「アートン（Ａｒｔｏｎ）」、ＴＩＣＯＮＡ社製の商品名「トーパス」、三井化学社製の商品名「ＡＰＥＬ」が挙げられる。
　上記基材を構成する樹脂のガラス転移温度は、好ましくは５０℃～２００℃であり、より好ましくは６０℃～１８０℃であり、さらに好ましくは７０℃～１６０℃である。このような範囲のガラス転移温度を有する基材であれば、透明導電積層体を形成する際の劣化が防止され得る。
　上記基材の厚みは、好ましくは８μｍ～５００μｍであり、より好ましくは１０μｍ～２５０μｍであり、さらに好ましくは１０μｍ～１５０μｍであり、特に好ましくは１５μｍ～１００μｍである。
　上記基材の全光線透過率は、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは８５％以上であり、特に好ましくは９０％以上である。このような範囲であれば、タッチパネル等に備えられる透明導電性フィルムとして好適な透明導電性フィルムを得ることができる。
　上記基材は、必要に応じて任意の適切な添加剤をさらに含み得る。添加剤の具体例としては、可塑剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤、帯電防止剤、相溶化剤、架橋剤、および増粘剤等が挙げられる。使用される添加剤の種類および量は、目的に応じて適宜設定され得る。
　必要に応じて、上記基材に対して各種表面処理を行ってもよい。表面処理は目的に応じて任意の適切な方法が採用される。例えば、低圧プラズマ処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、酸またはアルカリ処理が挙げられる。１つの実施形態においては、透明基材を表面処理して、透明基材表面を親水化させる。基材を親水化させれば、水系溶媒により調製された透明導電層形成用組成物を塗工する際の加工性が優れる。また、基材と透明導電層との密着性に優れる透明導電性フィルムを得ることができる。
Ｄ．金属層
　上記金属層は、任意の適切な金属から構成される。好ましくは、銀、金、銅、ニッケル等の導電性金属から構成される。１つの実施形態においては、上記金属層は、銅から構成される。
　上記金属層は、任意の適切な方法により形成することができる。上記金属層は、蒸着法やスパッタリング法、ＣＶＤなどのドライプロセス（乾式法）、めっきなどのウェットプロセス等により形成することができる。
　以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例になんら限定されるものではない。
［製造例１］
（金属ナノワイヤの製造）
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：５５０００）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分かけて滴下した。この滴下後、１６０℃に加熱して１時間以上かけて、ＡｇＮＯ３が完全に還元されるまで反応を行い、銀ナノワイヤを生成した。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。純水中に、該銀ナノワイヤ（濃度：０．２重量％）、およびペンタエチレングリコールドデシルエーテル（濃度：０．１重量％）を分散させ、銀ナノワイヤインクを調製した。
［実施例１］
　基材（シクロオレフィンフィルム）上に製造例１で得られた銀ナノワイヤインクを、ワイヤーバーを用いて、製膜後の比抵抗値が５０Ω／□となる様に塗布し、１２０℃で２分間加熱製膜した。
　さらにウレタンアクリレートを主成分とする光硬化性樹脂を、イソプロパノール（ＩＰＡ）とジアセトンアルコール（ＤＡＡ）の混合溶媒（混合比（重量基準）ＩＰＡ：ＤＡＡ＝８：２）で固形分濃度１．５％に希釈した塗工液ａを用意し、上記銀ナノワイヤインク塗布面にスピンコーターを用いて乾燥膜厚が７０ｎｍとなる様に塗布し、８０℃で１分間加熱した後、高圧水銀ランプで積算露光量４５０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、透明導電層Ａを形成し、基材／透明導電層Ａからなる透明導電性フィルムＡを得た。
　透明導電性フィルムＡを以下の評価に供した。
（１）透明導電層Ａに対する動摩擦係数
　協和界面化学社製の商品名「ＴＳｆ－５０３」を用い、ＪＩＳ　Ｋ７１２５：１９９９に準じて、接触子側のサンプル（透明導電層Ａ）サイズ：１ｃｍ□、測定荷重：１００ｇ、測定速度：１ｍｍ／ｓ、測定距離：３０ｍｍ、測定温度：２３℃の条件で、透明導電層Ａと透明導電層Ａとを摺動させて、動摩擦係数を測定した。
（２）静摩擦係数
　協和界面化学社製の商品名「ＴＳｆ－５０３」を用い、ＪＩＳ　Ｋ７１２５：１９９９に準じて、接触子側のサンプル（透明導電層Ａ）サイズ：１ｃｍ□、測定荷重：１００ｇ、測定速度：１ｍｍ／ｓ、測定距離：３０ｍｍ、測定温度：２３℃の条件で、透明導電層Ａと透明導電層Ａとを摺動させて、滑り出しの摩擦係数（静摩擦係数）を測定した。
（３）抵抗値上昇率
　荷重を３００ｇとしたこと以外は、上記動摩擦係数測定時の条件にて、透明導電層Ａ同士を３ｃｍの距離で１回摺動させた。
　上記被摺動箇所およびそれ以外の箇所について、透明導電層の表面抵抗値を、非接触表面抵抗測定器（ＮＡＰＳＯＮ社製、商品名「ＥＣ－８０」、シート抵抗測定モード、室温：２６℃）を用いて、測定した。
　摺動による抵抗値上昇率を、（被摺動箇所の表面抵抗値／被摺動部以外の表面抵抗値）の式により求めた。
（４）透明導電層Ａの算術平均粗さＲａ
　Ｖｅｅｃｏ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製　の走査型プローブ顕微鏡「ＮａｎｏｓｃｏｐｅＩＶ」ＡＦＭタッピングモードを用いて、透明導電層Ａの表面の５μｍ×５μｍの領域における算術平均粗さＲａを測定した。
［参考例１－１］
　実施例１と同様にして、透明導電性フィルムＡを得た。
（１ａ）透明導電層Ａ上の銅膜に対する動摩擦係数
　別途、実施例１と同様にして、透明導電性フィルムＡを得た。得られた透明導電性フィルムＡの透明導電層Ａ上に、厚みが１００ｎｍとなるようにして銅膜をスパッタ成膜して、銅膜付透明導電性フィルムを得た。接触子側のサンプルをこの銅膜付透明導電性フィルムとして、上記（１）と同様の方法により、透明導電層Ａと透明導電層Ａ上の銅膜とを摺動させて、動摩擦係数を測定した。
（２ａ）静摩擦係数
　別途、実施例１と同様にして、透明導電性フィルムＡを得た。得られた透明導電性フィルムＡの透明導電層Ａ上に、厚みが１００ｎｍとなるようにして銅膜をスパッタ成膜して、銅膜付透明導電性フィルムを得た。接触子側のサンプルをこの銅膜付透明導電性フィルムとして、上記（２）と同様の方法により、透明導電層Ａと透明導電層Ａ上の銅膜とを摺動させて、滑り出しの摩擦係数（静摩擦係数）を測定した。
（３ａ）抵抗値上昇率
　上記（３）と同様の方法により、透明導電層Ａと透明導電層Ａ上の銅膜とを摺動させて、摺動による抵抗値上昇率を測定した。
（４ａ）透明導電層Ａ上の銅膜の算術平均粗さＲａ
　上記（４）と同様の方法により、透明導電層Ａ上の銅膜の算術平均粗さＲａを測定した。
［参考例１－２］
　実施例１と同様にして、透明導電性フィルムＡを得た。
（１ｂ）透明導電層ｄに対する動摩擦係数
　基材（シクロオレフィンフィルム）上に製造例１で得られた銀ナノワイヤインクを、ワイヤーバーを用いて、製膜後の比抵抗値が５０Ω／□となる様に塗布し、１２０℃で２分間加熱製膜した。
　さらにウレタンアクリレートを主成分とする光硬化性樹脂を、メチルイソブチルケトンで固形分濃度１．５％に希釈した塗工液ａを用意し、上記銀ナノワイヤインク塗布面にスピンコーターを用いて乾燥膜厚が７０ｎｍとなる様に塗布し、８０℃で１分間加熱した後、高圧水銀ランプで積算露光量４５０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、透明導電層ｄを形成し、基材／透明導電層ｄからなる透明導電性フィルムｄを得た。
　接触子側のサンプルを透明導電性フィルムｄとして、上記（１）と同様の方法により、透明導電層Ａと透明導電層ｄとを摺動させて、動摩擦係数を測定した。
（２ｂ）静摩擦係数
　接触子側のサンプルを透明導電性フィルムｄとして、上記（２）と同様の方法により、透明導電層Ａと透明導電層ｄとを摺動させて、滑り出しの摩擦係数（静摩擦係数）を測定した。
（３ｂ）抵抗値上昇率
　上記（３）と同様の方法により、透明導電層Ａと透明導電層ｄとを摺動させて、摺動による抵抗値上昇率を測定した。
（４ｂ）透明導電層ｄの算術平均粗さＲａ
　上記（４）と同様の方法により、透明導電層ｄの算術平均粗さＲａを測定した。
［参考例１－３］
　実施例１と同様にして、透明導電性フィルムＡを得た。
（１ｃ）シクロオレフィンフィルムに対する動摩擦係数
　接触子側のサンプルをシクロオレフィンフィルム（日本ゼオン社製、商品名「ＺＦ１６」）として、上記（１）と同様の方法により、透明導電層Ａとシクロオレフィンフィルムとを摺動させて、動摩擦係数を測定した。
（２ｃ）静摩擦係数
　接触子側のサンプルをシクロオレフィンフィルム（日本ゼオン社製、商品名「ＺＦ１６」）として、上記（２）と同様の方法により、透明導電層Ａとシクロオレフィンフィルムとを摺動させて、滑り出しの摩擦係数（静摩擦係数）を測定した。
（３ｃ）抵抗値上昇率
　上記（３）と同様の方法により、透明導電層Ａと上記シクロオレフィンフィルムとを摺動させて、摺動による抵抗値上昇率を測定した。
（４ｃ）シクロオレフィンフィルムの算術平均粗さＲａ
　上記（４）と同様の方法により、上記シクロオレフィンフィルムの算術平均粗さＲａを測定した。
［参考例１－４］
　実施例１と同様にして、透明導電性フィルムＡを得た。
（１ｄ）ＰＥＴフィルムに対する動摩擦係数
　接触子側のサンプルをＰＥＴフィルム（ＫＯＬＯＮ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ製、商品名「ＣＥ９００」）として、上記（１）と同様の方法により、透明導電層ＡとＰＥＴフィルムとを摺動させて、動摩擦係数を測定した。
（２ｄ）静摩擦係数
　接触子側のサンプルをＰＥＴフィルム（ＫＯＬＯＮ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ製、商品名「ＣＥ９００」）として、上記（２）と同様の方法により、透明導電層ＡとＰＥＴフィルムとを摺動させて、滑り出しの摩擦係数（静摩擦係数）を測定した。
（３ｄ）抵抗値上昇率
　上記（３）と同様の方法により、透明導電層Ａと上記ＰＥＴフィルムとを摺動させて、摺動による抵抗値上昇率を測定した。
（４ｄ）ＰＥＴフィルムの算術平均粗さＲａ
　上記（４）と同様の方法により、上記ＰＥＴフィルムの算術平均粗さＲａを測定した。
［参考例１－５］
　実施例１と同様にして、透明導電性フィルムＡを得た。
（１ｅ）アクリルフィルムに対する動摩擦係数
　接触子側のサンプルをアクリルフィルム（東洋鋼鈑社製、商品名「ＨＸ－４０－ＵＦ」）として、上記（１）と同様の方法により、透明導電層Ａとアクリルフィルムとを摺動させて、動摩擦係数を測定した。
（２ｅ）静摩擦係数
　接触子側のサンプルをアクリルフィルム（東洋鋼鈑社製、商品名「ＨＸ－４０－ＵＦ」）として、上記（２）と同様の方法により、透明導電層Ａとアクリルフィルムとを摺動させて、滑り出しの摩擦係数（静摩擦係数）を測定した。
（３ｅ）抵抗値上昇率
　上記（３）と同様の方法により、透明導電層Ａと上記アクリルフィルムとを摺動させて、摺動による抵抗値上昇率を測定した。
（４ｅ）アクリルフィルムの算術平均粗さＲａ
　上記（４）と同様の方法により、上記アクリルフィルムの算術平均粗さＲａを測定した。
［実施例２］
　塗工液ａの乾燥膜厚を１００ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、基材／透明導電層Ｂからなる透明導電性フィルムＢを得た。
　透明導電性フィルムＢを以下の評価に供した。
（１Ｂ）透明導電層Ｂに対する動摩擦係数
　協和界面化学社製の商品名「ＴＳｆ－５０３」を用い、ＪＩＳ　Ｋ７１２５：１９９９に準じて、接触子側のサンプル（透明導電層Ｂ）サイズ：１ｃｍ□、測定荷重：１００ｇ、測定速度：１ｍｍ／ｓ、測定距離：３０ｍｍ、測定温度：２３℃の条件で、透明導電層Ｂと透明導電層Ｂとを摺動させて、動摩擦係数を測定した。
（２Ｂ）静摩擦係数
　協和界面化学社製の商品名「ＴＳｆ－５０３」を用い、ＪＩＳ　Ｋ７１２５：１９９９に準じて、接触子側のサンプル（透明導電層Ｂ）サイズ：１ｃｍ□、測定荷重：１００ｇ、測定速度：１ｍｍ／ｓ、測定距離：３０ｍｍ、測定温度：２３℃の条件で、透明導電層Ｂと透明導電層Ｂとを摺動させて、滑り出しの摩擦係数（静摩擦係数）を測定した。
（３Ｂ）抵抗値上昇率
　荷重を３００ｇとしたこと以外は、上記動摩擦係数測定時の条件にて、透明導電層Ｂ同士を３ｃｍの距離で１回摺動させた。
　上記被摺動箇所およびそれ以外の箇所について、透明導電層の表面抵抗値を、非接触表面抵抗測定器（ＮＡＰＳＯＮ社製、商品名「ＥＣ－８０」、シート抵抗測定モード、室温：２６℃）を用いて、測定した。
　摺動による抵抗値上昇率を、（被摺動箇所の表面抵抗値／被摺動部以外の表面抵抗値）の式により求めた。
（４Ｂ）透明導電層Ｂの算術平均粗さＲａ
　Ｖｅｅｃｏ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製　の走査型プローブ顕微鏡「ＮａｎｏｓｃｏｐｅＩＶ」ＡＦＭタッピングモードを用いて、透明導電層Ｂの表面の５μｍ×５μｍの領域における算術平均粗さＲａを測定した。
［比較例１］
　実施例１と同様に銀ナノワイヤ層を製膜した。さらにウレタンアクリレートを主成分とする光硬化性樹脂にシランカップリング剤を添加し、メチルイソブチルケトンで固形分濃度１．５％に希釈した塗工液ｃを用意し、上記銀ナノワイヤインク塗布面にスピンコーターを用いて乾燥膜厚が７０ｎｍとなる様に塗布し、８０℃で１分間加熱した後、高圧水銀ランプで積算露光量４５０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、透明導電層Ｃを形成し、基材／透明導電Ｃからなる透明導電性フィルムＣを得た。
（１ｆ）透明導電層Ｃに対する動摩擦係数
　接触子側のサンプルを透明導電層Ｃとして、上記（１）と同様の方法により、透明導電層Ｃと透明導電層Ｃとを摺動させて、動摩擦係数を測定した。
（２ｆ）静摩擦係数
　接触子側のサンプルを透明導電層Ｃとして、上記（２）と同様の方法により、透明導電層Ｃと透明導電層Ｃとを摺動させて、滑り出しの摩擦係数（静摩擦係数）を測定した。
（３ｆ）抵抗値上昇率
　上記（３）と同様の方法により、透明導電層Ｃと上記シクロオレフィンフィルムとを摺動させて、摺動による抵抗値上昇率を測定した。
（４ｆ）透明導電層Ｃの算術平均粗さＲａ
　上記（４）と同様の方法により、透明導電層Ｃの算術平均粗さＲａを測定した。
［比較例２］
　参考例１－２に記載の方法と同様の方法で、基材／透明導電層ｄからなる透明導電性フィルムｄを得た。
（１ｇ）透明導電層ｄに対する動摩擦係数
　接触子側のサンプルを透明導電層ｄとして、上記（１）と同様の方法により、透明導電層ｄと透明導電層ｄとを摺動させて、動摩擦係数を測定した。
（２ｇ）静摩擦係数
　接触子側のサンプルを透明導電層ｄとして、上記（2）と同様の方法により、透明導電層ｄと透明導電層ｄとを摺動させて、滑り出しの摩擦係数（静摩擦係数）を測定した。
（３ｇ）抵抗値上昇率
　上記（３）と同様の方法により、透明導電層ｄと上記シクロオレフィンフィルムとを摺動させて、摺動による抵抗値上昇率を測定した。
（４ｇ）透明導電層ｄの算術平均粗さＲａ
　上記（４）と同様の方法により、透明導電層ｄの算術平均粗さＲａを測定した。
［比較参考例２－１］
　比較例２と同様にして、透明導電性フィルムｄを得た。
（１ｈ）透明導電層ｄ上の銅膜に対する動摩擦係数
　別途、比較例２と同様にして、透明導電性フィルムｄを得た。得られた透明導電性フィルムｄの透明導電層ｄ上に、厚みが１００ｎｍとなるようにして銅膜をスパッタ成膜して、銅膜付透明導電性フィルムを得た。接触子側のサンプルをこの銅膜付透明導電性フィルムとして、上記（１）と同様の方法により、透明導電層ｄと透明導電層ｄ上の銅膜とを摺動させて、動摩擦係数を測定した。
（２ｈ）静摩擦係数
　接触子側のサンプルを上記銅膜付透明導電性フィルムとして、上記（２）と同様の方法により、透明導電層ｄと透明導電層ｄ上の銅膜とを摺動させて、滑り出しの摩擦係数（静摩擦係数）を測定した。
（３ｈ）抵抗値上昇率
　上記（３）と同様の方法により、透明導電層ｄと透明導電層ｄ上の銅膜とを摺動させて、摺動による抵抗値上昇率を測定した。
（４ｈ）透明導電層ｄ上の銅膜の算術平均粗さＲａ
　上記（４）と同様の方法により、透明導電層ｄ上の銅膜の算術平均粗さＲａを測定した。
　上記実施例、参考例、比較例、比較参考例における評価結果を表１に示す。なお、動摩擦係数、抵抗値上昇率における接触子側のサンプルを、表中、「透明導電層に接触させる層」と表記している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　表１から明らかなように、本発明によれば、透明導電層の算術平均表面粗さＲａを特定することにより、金属繊維を含む導電層を備えながら、接触による導電性不良が生じがたい透明導電性フィルムを提供することができる。このような透明導電性フィルムは、参考例に示すように、種々のフィルム等と接触し摺動された際にも、抵抗値の上昇が抑えられる。
　１０　　　　　　基材
　２０　　　　　　透明導電層
　３０　　　　　　金属層
　１００、２００、３００　　　　　透明導電性フィルム
　
　

Claims (6)

  1. 　基材と、該基材の少なくとも片側に配置された透明導電層とを備え、
    　該透明導電層が、ポリマーマトリックスと、該ポリマーマトリックス中に存在する金属繊維とを含み、
    　該透明導電層の算術平均表面粗さＲａが、１．５μｍ以上である、
    　透明導電性フィルム。
  2. 　前記金属繊維が、金属ナノワイヤである、請求項１に記載の透明導電性フィルム。
  3. 　前記金属ナノワイヤが、銀ナノワイヤである、請求項２に記載の透明導電性フィルム。
  4. 　金属層をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
  5. 　前記金属層が、銅から構成される、請求項４に記載の透明導電性フィルム。
  6. 　前記透明導電層の厚みが、５０ｎｍ～３００ｎｍである、請求項１から５のいずれかにに記載の透明導電性フィルム。
     
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