[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2019196003A - 透明積層体 - Google Patents

透明積層体 Download PDF

Info

Publication number
JP2019196003A
JP2019196003A JP2019083062A JP2019083062A JP2019196003A JP 2019196003 A JP2019196003 A JP 2019196003A JP 2019083062 A JP2019083062 A JP 2019083062A JP 2019083062 A JP2019083062 A JP 2019083062A JP 2019196003 A JP2019196003 A JP 2019196003A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating film
group
resin
substrate
transparent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019083062A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7391530B2 (ja
Inventor
義真 常田
Yoshimasa Tsuneda
義真 常田
隆裕 櫻井
Takahiro Sakurai
隆裕 櫻井
康功 久留島
Yasuko Kurushima
康功 久留島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nagase Chemtex Corp
Original Assignee
Nagase Chemtex Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nagase Chemtex Corp filed Critical Nagase Chemtex Corp
Publication of JP2019196003A publication Critical patent/JP2019196003A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7391530B2 publication Critical patent/JP7391530B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

【課題】均一なコーティング塗膜を有し、コーティング塗膜と基材との密着性が高い透明積層体を提供する。【解決手段】基材上に、(a)カーボンナノ材料、(b)バインダー樹脂、及び(c)レベリング剤を含むコーティング塗膜が直接形成された透明積層体であって、コーティング塗膜の表面の最大高低差はコーティング塗膜の膜厚の30%以下であり、JIS K5600−5−6に準拠するクロスカット試験によりコーティング塗膜の基材からの剥離が生じない、透明積層体。【選択図】なし

Description

本発明は、透明積層体に関する。詳しくは、均一なコーティング塗膜を有し、コーティング塗膜と基材との密着性が高い透明積層体に関する。
従来、導電性を有する積層体を得る方法として、基材となるフィルムに、導電材料を含むコーティング組成物を塗布する方法が用いられてきた。しかし、コーティング組成物と基材との親和性は必ずしも高くはなく、レベリング性、及び、コーティング塗膜と基材との密着性が十分ではなかった。レベリング性が不足するとコーティング塗膜を均一に塗布できず、密着性が不足すると、製膜してもすぐに剥がれ落ちてしまう傾向があった。
従来、レベリング性や密着性を確保するために、基材表面に、コロナ処理等の表面処理が行われている。しかし、例えば偏光板用の帯電防止保護フィルムを製造するために、コロナ処理を行った基材にコーティング組成物を塗布すると、コロナ処理によって生じた不純物が基材上に徐々に結晶化し、輝点としてディスプレイ上に現れ、透明性が損なわれることがあった。また、表面処理は生産効率を低下させることから、改善が求められていた。
一方、カーボンナノ材料は、導電性が高く、延伸加工性が高く、低着色であることから、導電性コーティング組成物への適用が期待されている。しかし、カーボンナノ材料はアスペクト比が大きく、配位不飽和な構造を有しているため、分子間相互作用が強く、凝集しやすい性質を持つ。カーボンナノ材料が凝集した状態では、本来の導電性や透明性等の特性を発揮できないため、カーボンナノ材料の分散性を高めることが求められている。
これまでに、カーボンナノ材料の分散性を高めるために、分散剤を配合することが知られている(特許文献1)。しかし、分散剤を配合しても、コーティング組成物を構成するためにバインダー樹脂を添加すると、凝集を防ぐことはできなかった。これは、バインダー樹脂が分散剤と相互作用した結果、分散剤がカーボンナノ材料の近傍に存在できなくなり、凝集したことが原因であると推測される。
特開2005−263608号公報
本発明は、均一なコーティング塗膜を有し、コーティング塗膜と基材との密着性が高い透明積層体を提供することを目的とする。
本発明者らは、カーボンナノ材料とレベリング剤を含むコーティング剤を使用すると、基材に表面処理を行わなくてもコーティング剤の基材への密着性が向上することを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、基材上に、(a)カーボンナノ材料、(b)バインダー樹脂、及び(c)レベリング剤を含むコーティング塗膜が直接形成された透明積層体であって、コーティング塗膜の表面の最大高低差はコーティング塗膜の膜厚の30%以下であり、JIS K5600−5−6に準拠するクロスカット試験によりコーティング塗膜の基材からの剥離が生じない、透明積層体に関する。
ヘイズ値が5%以下であり、全光線透過率が80%以上であることが好ましい。
(a)カーボンナノ材料がグラフェン、カーボンナノチューブ、及びフラーレンからなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。
(b)バインダー樹脂がアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン、及びシリケート樹脂からなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。
透明積層体は、コーティング塗膜が最表面に設けられ、基材のコーティング塗膜と対向する面とは反対側の面に、アクリルポリマー、ウレタンポリマー、及びシリコーンからなる群より選択される少なくとも1つの粘着剤を含む粘着層を有することが好ましい。
また、本発明は、前記透明積層体を含む、偏光板又は透明電極用の保護フィルムに関する。
透明積層体は、コーティング塗膜が最表面に設けられ、基材のコーティング塗膜と対向する面とは反対側の面に、アクリルモノマー、エポキシモノマー、及びオキセタンモノマーからなる群より選択される少なくとも1つの接着剤を重合させた接着層を有することが好ましい。
また、本発明は、前記透明積層体を含む、偏光子用の保護フィルムに関する。
本発明の透明積層体は、均一なコーティング塗膜を有し、コーティング塗膜と基材との密着性が高い。
<<透明積層体>>
本発明は、基材上に、(a)カーボンナノ材料、(b)バインダー樹脂、及び(c)レベリング剤を含むコーティング塗膜が直接形成された透明積層体であって、コーティング塗膜の表面の最大高低差はコーティング塗膜の膜厚の30%以下であり、JIS K5600−5−6に準拠するクロスカット試験によりコーティング塗膜の基材からの剥離が生じない、透明積層体に関する。本発明におけるコーティング塗膜は、(a)カーボンナノ材料、(b)バインダー樹脂、及び(c)レベリング剤を含むコーティング組成物を、基板上に塗布することにより形成される。
<カーボンナノ材料>
(a)カーボンナノ材料としては、例えば、カーボンナノチューブ、グラフェン、フラーレン等が挙げられる。これらのカーボンナノ材料は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。コーティング組成物におけるカーボンナノ材料の含有量は特に限定されないが、コーティング組成物の固形分全体に対して0.01〜90重量%が好ましく、0.1〜50重量%がより好ましく、0.2〜30重量%がさらに好ましい。また、後述の方法で基材上に塗布してコーティング塗膜を形成し、透明積層体を製造したときに、透明積層体上で0.01〜50.0mg/mとなる量が好ましく、0.1〜10.0mg/mとなる量がより好ましい。
カーボンナノチューブの種類は特に限定されず、アーク放電法、レーザ蒸発法、化学気相成長法(CVD法)等の各種公知技術により製造されたカーボンナノチューブを適宜選択して用いることができる。単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブおよびこれらを任意の割合で含む混合物のいずれも使用可能である。導電性に優れる点から、単層カーボンナノチューブであることが好ましい。
カーボンナノチューブの長さは、典型的には1〜2000μmであり、好ましくは5〜1000μmであり、より好ましくは5〜500μmである。2000μmを超えると、カーボンナノチューブの凝集、切断、破壊が生じやすいことから好ましくない。また、1μm未満であると、十分な導電経路が形成できないため好ましくない。
カーボンナノチューブの直径は、典型的には0.1〜50nmであり、好ましくは0.3〜20nmであり、さらに好ましくは、0.5〜10nmである。50nmを超えると、導電性が低下することがある。また、0.1nm未満のカーボンナノチューブは製造することが困難である。
<バインダー樹脂>
(b)バインダー樹脂としては、特に限定されないが、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン、及びシリケート樹脂からなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。その理由は、コーティング組成物中の他の成分との相溶性が高く、これらのバインダー樹脂を含有するコーティング塗膜は、基材に対する親和性や製膜性が良好であるためである。これらのバインダー樹脂は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
アクリル樹脂としては、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、ビニルエステル系樹脂等が挙げられる。これらのアクリル樹脂としては、例えば、カルボキシル基、酸無水物基、スルホン酸基、燐酸基などの酸基を有する重合性単量体を構成モノマーとして含む重合体であればよく、例えば、酸基を有する重合性単量体の単独又は共重合体、酸基を有する重合性単量体と共重合性単量体との共重合体等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(メタ)アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル系単量体を主たる構成モノマー(例えば、50モル%以上)として含んでいれば共重合性単量体と重合していてもよく、この場合、(メタ)アクリル系単量体及び共重合性単量体のうち、少なくとも一方が酸基を有していればよい。
(メタ)アクリル系樹脂としては、例えば、酸基を有する(メタ)アクリル系単量体[(メタ)アクリル酸、スルホアルキル(メタ)アクリレート、スルホン酸基含有(メタ)アクリルアミド等]又はその共重合体、酸基を有していてもよい(メタ)アクリル系単量体と、酸基を有する他の重合性単量体[他の重合性カルボン酸、重合性多価カルボン酸又は無水物、ビニル芳香族スルホン酸等]及び/又は共重合性単量体[例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、芳香族ビニル単量体等]との共重合体、酸基を有する他の重合体単量体と(メタ)アクリル系共重合性単量体[例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル等]との共重合体、ロジン変性ウレタンアクリレート、特殊変性アクリル樹脂、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートエマルジョン等が挙げられる。
これらの(メタ)アクリル系樹脂の中では、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル重合体(アクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体等)、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル−スチレン共重合体(アクリル酸−メタクリル酸メチル−スチレン共重合体等)等が好ましい。
ポリエステル樹脂としては、2つ以上のカルボキシル基を分子内に有する化合物と2つ以上のヒドロキシル基を有する化合物とを重縮合して得られた高分子化合物であれば特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
ウレタン樹脂としては、イソシアネート基を有する化合物とヒドロキシル基を有する化合物を共重合させて得られた高分子化合物であれば特に限定されず、例えば、エステル・エーテル系ポリウレタン、エーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、カーボネート系ポリウレタン、アクリル系ポリウレタン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
シリケート樹脂としては、例えば、下記式(I)により表されるアルコキシシランのモノマー同士が縮合したアルコキシシランであって、シロキサン結合(Si−O−Si)を1分子内に1個以上有するオリゴマー等が挙げられる。
SiR (I)
(式中、Rは、水素、水酸基、炭素数1〜4のアルコキシ基、置換基を有しても良いアルキル基、置換基を有しても良いフェニル基である。但し、4つのRのうち少なくとも1個は炭素数1〜4のアルコキシ基又は水酸基である)
シリケート樹脂は、式(I)により表されるアルコキシシランが2分子以上縮合したものであることが好ましい。
シリケート樹脂の構造は特に限定されず、直鎖状であっても良く、分岐状でも良い。また、シリケート樹脂は、式(I)により表される化合物を単独で用いても良いし、2種以上併用しても良い。
上記シリケート樹脂として、 シリコンアルコキシドアクリル系樹脂、シリコンアルコキシドエポキシ系樹脂、シリコンアルコキシドビニル系樹脂、シリコンアルコキシドメタクリル系樹脂、シリコンアルコキシドチオール系樹脂、シリコンアルコキシドアミノ系樹脂、シリコンアルコキシドイソシアネート系樹脂、シリコンアルコキシドアルキル系樹脂、及びシリコンアルコキシド基以外の官能基を有しないシリコンアルコキシド系樹脂などのシリコンアルコキシド系樹脂を挙げることができる。
上記シリケート樹脂の具体的な構成成分としては、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルフェノキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、n−デシルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシランなどのテトラアルコキシシラン又はテトラフェノキシシラン、メチルシリケートオリゴマー、エチルシリケートオリゴマーなどのアルコキシシリケートオリゴマー等を挙げることができる。これらの中でもテトラアルコキシシラン、テトラフェノキシシラン、アルコキシシリケートオリゴマーが好ましい。
シリケート樹脂の重量平均分子量は特に限定されないが、150より大きく4000以下であることが好ましく、240より大きく3000以下であることがより好ましく、330〜2500であることがさらに好ましい。
バインダー樹脂の含有量は、特に限定されないが、コーティング組成物の固形分全体に対して30〜98重量%が好ましく、40〜90重量%がより好ましく、50〜70重量%がさらに好ましい。バインダー樹脂の含有量が30重量%未満であると、積層体の強度が弱くなることがあり、一方、99重量%を超えると、積層体中のカーボンナノ材料の割合が相対的に少なくなり、積層体の導電性を十分に確保することができないことがある。
<レベリング剤>
(c)レベリング剤を配合することにより、コーティング組成物の製造時に、カーボンナノ材料の分散剤がバインダー樹脂と相互作用し、カーボンナノ材料近傍に分散剤が存在しなくなった場合でも、レベリング剤がカーボンナノ材料と相互作用して分散機能を補うことができる。レベリング剤としては、親水性が高い方が、水−有機溶剤中での分散力に優れることから好ましく、HLB値が9以上であることが好ましく、10以上であることがより好ましく、12以上であることがさらに好ましい。また、疎水性であるカーボンナノ材料に対して分散剤よりも高い親和性を有することが好ましく、そのためにHLB値が後述の分散剤より高いことが好ましい。なお、HLB値は、以下の計算方法により計算することができる。
グリフィン法:[(親水部分の分子量)÷(全体の分子量)]×20
レベリング剤としては、エステル系レベリング剤、ポリエーテル系レベリング剤、フッ素系レベリング剤、シリコーン系レベリング剤、アクリル系レベリング剤が挙げられる。これらの中でも、エステル結合を有するエステル系レベリング剤や、エーテル結合を有するポリエーテル系レベリング剤は、カーボンナノ材料と相互作用しやすく、水−アルコール中でナノカーボン材料を分散させる性能が高いために、好ましい。これらのレベリング剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
エステル系レベリング剤としては、ポリエステル変性アクリル基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエステルポリオール等が挙げられる。
ポリエーテル系レベリング剤としては、セルロースエーテル;プルラン;ポリエチレングリコール:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性シロキサン、ポリエーテルエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性アクリル基含有ポリジメチルシロキサン等のシリコーン変性ポリエーテル;ポリグリセリン;ポリエーテルポリオール、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ラウリルアルコールアルコキシレート等のアルキルエーテル誘導体、アルキルエーテル硫酸塩等が挙げられる。
フッ素系レベリング剤としては、パーフルオロポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、パーフルオロブタンスルホン酸、含フッ素基・親水性基・親油性基含有オリゴマー、パーフルオロアルキル基含有カルボン酸塩、パーフルオロアルキル基・リン酸基含有リン酸エステル等が挙げられる。
シリコーン系レベリング剤としては、ポリシロキサン等の他、アミノ基、エポキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等の反応性基を導入した反応性ポリシロキサンの他、アルキル基、エステル基、アラルキル基、フェニル基、ポリエーテル基等の非反応性を導入した非反応性ポリシロキサン等が挙げられる。
アクリル系レベリング剤としては、シリコーンとアクリルからなるアクリル系共重合物等が挙げられる。
レベリング剤としては、後述の分散剤と同じ物質を使用することもできるが、分散剤よりも低いHLB値を持つレベリング剤を使用することが好ましい。
レベリング剤の含有量は、コーティング組成物の固形分全体に対して0.01〜40重量部であることが好ましく、0.1〜20重量部であることがより好ましく、1〜10重量部であることがさらに好ましい。レベリング剤の含有量が0.01重量部未満であると、分散安定性と基材塗布性が不十分という傾向があり、一方、40重量部を超えると、膜強度が不十分となったり、ムラが生じるという傾向がある。
コーティング組成物は、分散性の点から、50重量%の2−プロパノール水溶液により重量比で50倍希釈し、3500rpm、23℃の条件下で5分間遠心分離処理に供した直後の上澄みの吸光度が、遠心分離処理前の吸光度50%以上であることが好ましく、55%以上がより好ましく、60%以上が更に好ましい。吸光度の測定波長は、カーボンナノ材料がカーボンナノチューブ、グラフェン、フラーレンに関わらず、648nmである。また、2−プロパノールの濃度は重量100分率である。
<有機溶剤>
コーティング組成物は、基材に対する親和性を高めるために有機溶剤を含んでいてもよい。有機溶剤としては、特に限定されず、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール等のアルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等のエチレングリコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル類;エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルアセテート類;プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等のプロピレングリコール類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル等のプロピレングリコールエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールエーテルアセテート類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;トルエン、キシレン(o−、m−、あるいはp−キシレン)、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素類:酢酸エチル、酢酸ブチル、アセト酢酸エチル、オルト酢酸メチル、オルトギ酸エチル等のエステル類:N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクトン、N−メチルピロリドン等のアミド化合物;トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、カテコール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、等のヒドロキシル基含有化合物;ジメチルスルホキシド等のスルホ基を有する化合物;ハロゲン類、イソホロン、プロピレンカーボネート、アセチルアセトン、アセトニトリル、水とこれらの有機溶剤との混合溶剤(含水有機溶剤)、2種以上の有機溶剤の混合溶剤等が挙げられる。カーボンナノ材料の分散安定性と、基材への塗布性の点からは、これらの中でも、水と有機溶剤との混合溶剤が好ましく、水とアルコール類との混合溶剤がより好ましく、水とメタノール、水とエタノール、水と2−プロパノールの組み合わせがさらに好ましい。また、塗布性向上のために、エチレングリコール類、プロピレングリコール類、アミド化合物等を添加することも有効である。
有機溶剤は、コーティング組成物を用いて形成する透明積層体中には残留しないことが好ましい。なお、本明細書においては、コーティング組成物の全ての成分を完全に溶解させるもの(即ち、「溶剤」)と、不溶成分を分散させるもの(即ち、「分散媒」)とを特に区別せずに、いずれも「溶剤」と記載する。
<その他の成分>
コーティング組成物は、さらに、導電性高分子、架橋剤、触媒、水溶性酸化防止剤、消泡剤、レオロジーコントロール剤、中和剤、増粘剤等を含有していてもよい。
導電性高分子としては、例えば、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフェニレンビニレン、ポリナフタレン、及びこれらの誘導体が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、2種以上を併用してもよい。中でも、チオフェン環を分子内に含むことで導電性が高い分子ができやすい点で、分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性高分子が好ましい。導電性高分子は、ポリ陰イオン等のドーパントと複合体を形成していてもよい。
分子内にチオフェン環を少なくとも1つ含む導電性高分子の中でも、導電性や化学的安定性に極めて優れている点で、ポリ(3,4−二置換チオフェン)がより好ましい。また、導電性高分子が、ポリ(3,4−二置換チオフェン)、又は、ポリ(3,4−二置換チオフェン)とポリ陰イオン(ドーパント)との複合体である場合、低温かつ短時間で粗面導電体を形成することができ、生産性にも優れることとなる。なお、ポリ陰イオンは導電性高分子のドーパントであり、その内容については後述する。
ポリ(3,4−二置換チオフェン)としては、ポリ(3,4−ジアルコキシチオフェン)又はポリ(3,4−アルキレンジオキシチオフェン)が特に好ましい。ポリ(3,4−ジアルコキシチオフェン)又はポリ(3,4−アルキレンジオキシチオフェン)としては、以下の式(I):
Figure 2019196003
で示される反復構造単位からなる陽イオン形態のポリチオフェンが好ましい。
ここで、R及びRは相互に独立して水素原子又はC1−4のアルキル基を表すか、又は、R及びRが結合している場合にはC1−4のアルキレン基を表す。C1−4のアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。また、R及びRが結合している場合、C1−4のアルキレン基としては、特に限定されないが、例えば、メチレン基、1,2−エチレン基、1,3−プロピレン基、1,4−ブチレン基、1−メチル−1,2−エチレン基、1−エチル−1,2−エチレン基、1−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,3−プロピレン基等が挙げられる。これらの中では、メチレン基、1,2−エチレン基、1,3−プロピレン基が好ましく、1,2−エチレン基がより好ましい。C1−4のアルキル基、及び、C1−4のアルキレン基は、その水素の一部が置換されていても良い。C1−4のアルキレン基を有するポリチオフェンとしては、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)が特に好ましい。
導電性高分子の重量平均分子量は、500〜100000であることが好ましく、1000〜50000であることがより好ましく、1500〜20000であることがさらに好ましい。
ドーパントは特に限定されないが、ポリ陰イオンが好ましい。ポリ陰イオンは、ポリチオフェン(誘導体)とイオン対をなすことにより複合体を形成し、ポリチオフェン(誘導体)を水中に安定に分散させることができる。ポリ陰イオンとしては、特に限定されないが、例えば、カルボン酸ポリマー類(例えば、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、ポリメタクリル酸等)、スルホン酸ポリマー類(例えば、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸等)等が挙げられる。これらのカルボン酸ポリマー類及びスルホン酸ポリマー類はまた、ビニルカルボン酸類及びビニルスルホン酸類と他の重合可能なモノマー類、例えば、アクリレート類、スチレン、ビニルナフタレン等の芳香族ビニル化合物との共重合体であっても良い。これらの中では、ポリスチレンスルホン酸が特に好ましい。
ポリスチレンスルホン酸は、重量平均分子量が20000〜500000であることが好ましく、40000〜200000であることがより好ましい。分子量がこの範囲外のポリスチレンスルホン酸を使用すると、ポリチオフェン系導電性高分子の水に対する分散安定性が低下する場合がある。なお、重量平均分子量はゲル透過クロマトグラフィー(GPC)にて測定した値である。
導電性高分子とポリ陰イオンとの複合体としては、導電性に特に優れることから、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸との複合体であることが好ましい。
導電性高分子の導電率は、0.01S/cm以上であることが好ましく、1S/cm以上であることがより好ましい。
コーティング組成物が導電性高分子を含む場合、導電性高分子の含有量は、カーボンナノ材料の固形分100重量部に対して5〜2000重量部が好ましく、10〜1000重量部がより好ましい。
架橋剤を配合することにより熱硬化性バインダー樹脂を架橋させることができ、帯電防止性能を向上できる。架橋剤としては、特に限定されないが、例えば、メラミン系、ポリカルボジイミド系、ポリオキサゾリン系、ポリエポキシ系、ポリイソシアネート系、ポリアクリレート系等の架橋剤が挙げられる。これらの架橋剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
コーティング組成物が架橋剤を含有する場合、その含有量は特に限定されないが、コーティング組成物の固形分全体に対して30重量%以下であることが好ましく、20重量%以下であることがより好ましい。
コーティング組成物が熱硬化性バインダー樹脂及び架橋剤を含有する場合、熱硬化性バインダー樹脂を架橋させるための触媒としては、特に限定されず、例えば、光重合開始剤や熱重合開始剤等が挙げられる。
<コーティング組成物の製造方法>
コーティング組成物は、以下の工程:分散剤の存在下、カーボンナノ材料を水中で分散処理することによりカーボンナノ材料の水分散体を得る工程(1);及び、工程(1)で得られたカーボンナノ材料の水分散体に、バインダー樹脂、レベリング剤、及び有機溶剤を添加することによりコーティング組成物を得る工程(2)を含む方法により製造できる。
工程(1)では、分散剤の存在下、カーボンナノ材料を水中で分散処理することにより、カーボンナノ材料と分散剤を相互作用させ、カーボンナノ材料の水分散体を得る。分散処理方法としては、振動ミル、遊星ミル、ボールミル、ビーズミル、サンドミル、ジェットミル、ロールミル、ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、超音波装置等を用いる方法が挙げられる。分散処理後も凝集体が残留する場合には、遠心分離処理を行い、沈殿する凝集体を除去してもよい。
分散剤は、カーボンナノ材料を水中で分散できれば特に限定されないが、分散安定性に優れるという理由から、HLB値が12以上が好ましく、14以上がより好ましい。
分散剤としては、陽イオン性分散剤、陰イオン性分散剤、両イオン性分散剤、非イオン性分散剤、高分子系分散剤が挙げられる。
陽イオン性分散剤としては、ステアリルアミンアセテート等の炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキルアミン塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム等の第4級アンモニウム塩が挙げられる。
陰イオン性分散剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム等の炭素数8〜18のアルキル基を有するアルキル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム等の炭素数8〜18のアルキル基を有するポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、デオキシコール酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の炭素数8〜18のアルキル基を有するアルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪酸塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩等のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物が挙げられる。
両イオン性分散剤としては、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキルベタイン、炭素数8〜18のアルキル基を有するアルキルアミンオキサイドが挙げられる。
非イオン性分散剤としては、炭素数1〜20のアルキル基を有するポリオキシエチレンアルキルエーテル、エチレンオキシドとプロピレンオキシドから構成されるブロック共重合体、炭素数1〜20のアルキル基を有するアルキルフェノールポリエチレングリコールエーテル、炭素数2〜4のアルキレン基を有する、ポリカルボキシレートエーテル等ポリオキシアルキレン誘導体、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステルが挙げられる。
高分子系分散剤としては、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ヒドロキシセルロース、炭素数1〜8のアルキル基を有するヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシプロピルセルロース等のセルロース誘導体、デンプン、ゼラチン、アクリル系コポリマー、ポリカルボン酸またはその誘導体、ポリスチレンスルホン酸またはその塩が挙げられる。
これらの中でも、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、ポリオキシアルキレン誘導体、ポリスチレンスルホン酸、セルロース誘導体、ポリカルボン酸、アクリル系コポリマー、アルキルベンゼンスルホン酸塩が好ましく、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、ポリオキシアルキレン誘導体、ポリカルボン酸、アクリル系コポリマーがより好ましい。これらの分散剤は、2以上の分散剤を組み合わせて用いても良い。また、1以上の分岐鎖を有し、分岐鎖の分子量が15以上である分散剤が、分子鎖が全方位に広がり分散性が高くなることから好ましい。
分散剤の含有量は、カーボンナノ材料の固形分100重量部に対して0.01〜10000重量部であることが好ましく、0.2〜50000重量部であることがより好ましく、0.5〜10000重量部であることがさらに好ましい。
工程(2)では、工程(1)で得られたカーボンナノ材料の水分散体に、バインダー樹脂、レベリング剤、及び有機溶剤を添加することによりコーティング組成物を得る。あらかじめ工程(1)でカーボンナノ材料の水分散体を得た後に、バインダー樹脂とともにレベリング剤を配合することにより、分散剤がバインダー樹脂と相互作用してカーボンナノ材料近傍から解離してしまった場合でも、レベリング剤がカーボンナノ材料と相互作用して分散機能を補うことができる。バインダー樹脂、レベリング剤、及び有機溶剤の添加方法は特に限定されず、工程(1)で得られたカーボンナノ材料の水分散体に三成分を同時に添加してもよく、別々に添加してもよい。別々に添加する場合、その添加順序は特に限定されない。
工程(1)で使用される分散剤100重量部に対して、工程(2)で使用されるレベリング剤の量は、0.05〜2400重量部であることが好ましく、0.5〜1200重量部であることがより好ましく、5〜600重量部であることがさらに好ましい。0.05重量部未満では分散安定性や基材塗布性が不十分となる傾向がある。2400重量部を超えると膜強度に悪影響を与える傾向がある。
<基材>
コーティング組成物を基材の少なくとも一つの面上に直接、塗布してコーティング塗膜を形成することにより、透明積層体を得ることができる。
基材の材質としては、例えば、ガラス、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、変性ポリエステル等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン(PE)樹脂、ポリプロピレン(PP)樹脂、ポリスチレン樹脂、環状オレフィン系樹脂等のポリオレフィン類樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリサルホン(PSF)樹脂、ポリエーテルサルホン(PES)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)樹脂等が挙げられる。これらの材質は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
基材の厚みは、特に限定されないが、10〜10000μmであることが好ましく、25〜5000μmであることがより好ましい。また、透明性の観点から、基材の全光線透過率は、60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、80%以上であることがさらに好ましい。
<コーティング塗膜>
コーティング塗膜は、コーティング組成物を基材の少なくとも一つの面上に塗布した後、加熱処理することにより得ることができる。コーティング組成物を基材の少なくとも1面に塗布する方法としては、特に限定されず公知の方法を用いることができ、例えば、ロールコート法、バーコート法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、キャスティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ドクターコート法、スリットコート法、凸版(活版)印刷法、孔版(スクリーン)印刷法、平版(オフセット)印刷法、凹版(グラビア)印刷法、スプレー印刷法、インクジェット印刷法、タンポ印刷法等を用いることができる。
コーティング組成物を基材の少なくとも一つの面上に塗布する前に、必要に応じて、あらかじめ基材の表面に表面処理を施してもよい。表面処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、イトロ処理、火炎処理等が挙げられる。
コーティング塗膜を形成する際の加熱処理は、特に限定されず公知の方法により行えば良く、例えば、送風オーブン、赤外線オーブン、真空オーブン等を用いて行えばよい。コーティング組成物が溶剤を含有する場合、溶剤は、加熱処理により除去される。
コーティング塗膜を形成する際の加熱処理の温度条件は、特に限定されないが、150℃以下であることが好ましく、50〜140℃であることがより好ましく、60〜130℃であることがさらに好ましい。加熱処理の温度が150℃を超えると、用いる基材の材質が限定され、例えば、PETフィルムポリカーボネートフィルム、アクリルフィルム等の一般に透明電極フィルムに用いられる基材を用いることが出来なくなる。加熱処理の処理時間は、特に限定されないが、0.1〜60分間であることが好ましく、0.5〜30分間であることがより好ましい。
コーティング塗膜の表面抵抗率は、特に限定されないが、10〜1010Ω/□であることが好ましく、10〜10Ω/□であることがより好ましい。
コーティング塗膜の屈折率は、特に限定されないが、1.4〜1.7であることが好ましく、1.5〜1.6であることがより好ましい。
本発明の透明積層体を得るために基材への表面処理は必要なく、表面処理に伴う輝点の発生がない。また、レベリング剤を含むことによりカーボンナノ材料の分散性が向上して凝集が生じにくく、コーティング塗膜の均一性も高い。したがって、本発明の透明積層体は高い透明度を有する。透明積層体のヘイズ(Haze)値は、5.0%以下であることが好ましく、3%以下であることがより好ましく、2.0%以下であることがさらに好ましい。ヘイズ値が5%を超えると、積層体の透明性が悪化する傾向がある。なお、ヘイズ値は小さければ小さいほど好ましいため、その下限は特に限定されないが、例えば0.01%である。本発明におけるヘイズ値はJIS K 7150に準拠して測定されるものをいう。
透明積層体の全光線透過率は、80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、87%以上であることがさらに好ましく、90%以上であることがさらにより好ましい。全光線透過率が80%未満であると、透明性が不十分(外観不良)となる傾向がある。なお、全光線透過率の上限は100%である。本発明における全光線透過率はJIS K 7150に準拠して測定されるものをいう。
コーティング塗膜の膜厚は、1〜1000nmであり、2〜500nmであることが好ましく、5〜400nmであることがより好ましい。1nm未満では、帯電防止性が不十分となる傾向がある。1000nmを超えると透明性が不十分となる傾向がある。
本発明の透明積層体は均一なコーティング塗膜を有する。コーティング塗膜の表面の最大高低差はコーティング塗膜の膜厚の30%以下であり、25%以下が好ましく、20%以下がより好ましく、15%以下がさらに好ましい。コーティング塗膜の表面の最大高低差がコーティング塗膜の膜厚の30%を超えると、密着性が不十分となる傾向がある。本発明におけるコーティング塗膜の表面の最大高低差は、JIS K5600に準拠して測定されるものをいう。本発明の透明積層体上の、コーティング塗膜の表面の最大高低差は、具体的には20nm以下が好ましく、17nm以下がより好ましく、15nm以下がさらに好ましい。
カーボンナノ材料は炭素同士の結合のみからなる巨大な分子である。カーボンナノ材料は炭素原子の配位数が3と、通常の配位数4よりも少なく不安定な状態にあることから、近傍に存在する分子に配位して安定化しやすい。したがって、カーボンナノ材料を基材上に分布させると、基材表面に存在する分子と強く相互作用するため、カーボンナノ材料を含むコーティング塗膜と基材が強く密着する。さらに、カーボンナノ材料が凝集してしまうと凝集物を輝点としてコーティング塗膜が剥離し、密着性が損なわれるが、本発明ではレベリング剤を添加することによりカーボンナノ材料の分散性が向上し凝集が抑制される。したがって、本発明の透明積層体においては、コーティング塗膜と基材が高い密着性を示す。本発明の透明積層体においては、JIS K5600−5−6に準拠するクロスカット試験によりコーティング塗膜の基材からの剥離が生じることがない。コーティング塗膜の基材からの剥離の有無は目視観察により判断し、JIS K5600の基板目剥離試験に従い、碁盤のマス目の剥離率が15%以下のものを剥離が生じていないと評価する。
<粘着層>
透明積層体はコーティング塗膜が最表面に設けられ、基材のコーティング塗膜と対向する面とは反対側の面に粘着層を有するものであってもよい。
粘着層は、粘着剤を含有する粘着剤組成物を用いて形成される。粘着剤としては、特に限定されず、従来公知のものを使用することでき、具体的には、例えば、各種の(メタ)アクリル酸エステルモノマーを単独重合又は共重合させて得られた(メタ)アクリル系樹脂等のアクリルポリマー、ジメチルシロキサン骨格を有するシリコーンゴムなどのシリコーン系樹脂等のシリコーン系粘着剤、ポリオールとポリイソシアネートを重付加して得られるポリウレタン系樹脂等のウレタンポリマー、エチレン/酢酸ビニル共重合系樹脂、天然ゴム、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SISブロック共重合体)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBSブロック共重合体)、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBSブロック共重合体)、スチレン−ブタジエンゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ブチルゴム、クロロプレンゴム等のゴム系樹脂等が挙げられる。アクリルポリマー、及びウレタンポリマーは、透明性に優れる点で好ましい。
粘着層の形成方法としては、従来公知の方法を使用することができ、例えば、粘着剤を含有する粘着剤組成物を基材に塗布し、架橋又は加熱乾燥する方法、架橋又は加熱乾燥させた粘着層を基材に転写する方法等が挙げられる。なお、粘着剤組成物は、粘着剤の他に、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤及びヒドラジド系架橋剤等の架橋剤を含有していても良い。粘着剤組成物を塗布する方法としては、従来公知の方法を使用することができ、具体的には、例えば、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアーナイフコート法等を用いることができる。
<接着層>
透明積層体はコーティング塗膜が最表面に設けられ、基材のコーティング塗膜と対向する面とは反対側の面に接着層を有するものであってもよい。
接着層は、接着剤を含有する接着剤組成物を重合させることにより形成される。接着剤としては、特に限定されず、従来公知のものを使用することでき、光照射によりラジカルを発生するラジカル開始剤により高分子量化または架橋反応を起こす、光ラジカル重合性化合物や、光照射により活性化したエネルギー線感応性カチオン重合開始剤により高分子化または、架橋反応を起こす、光カチオン重合性化合物を挙げることができる。光ラジカル重合性化合物としては、例えば、分子内にラジカル反応性の官能基であるアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する化合物等のアクリルモノマーが好ましい。光カチオン重合性化合物としては、エポキシモノマーやオキセタンモノマーが好ましい。該エポキシモノマーとしては、芳香族エポキシモノマー、脂環式エポキシモノマー、脂肪族エポキシモノマー、エポキシ基を有する重量平均分子量1000〜1000000の高分子量体が挙げられる。
接着層の形成方法としては、従来公知の方法を使用することができ、例えば、接着剤を含有する接着剤組成物を基材に塗布し、架橋又は加熱乾燥する方法、架橋又は加熱乾燥させた接着層を基材に転写する方法等が挙げられる。接着剤を塗布する方法としては、従来公知の方法を使用することができ、具体的には、例えば、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、浸漬等を用いることができる。接着剤組成物の重合方法としては、紫外線レーザ、水銀ランプ、キセノンレーザ、メタルハライドランプ、紫外線LED等の光源を使用した活性エネルギー線の照射が挙げられる。
<保護フィルム>
本発明の透明積層体は、透明度が高く低着色であることが求められる用途に、好適に使用できる。このような用途として、保護フィルムが挙げられる。
本発明の透明積層体を保護フィルムとして使用する場合、偏光板、透明電極、偏光子、導光板などを傷や汚れから保護するためのフィルムが挙げられる。例えば、液晶パネルの製造においては、偏光板、導光板などの光学部品(フィルム)は保護フィルムをつけた状態で積層、組み立てが行われ、検査も保護フィルムをつけた状態で行われる。その後、保護フィルムは最終的には剥がされて破棄される。
本発明の透明積層体を偏光板用又は透明電極用の保護フィルムに用いる場合には、透明積層体において、コーティング塗膜が最表面に設けられ、基材のコーティング塗膜と対向する面とは反対側の面に、アクリルポリマー、ウレタンポリマー、及びシリコーンからなる群より選択される粘着剤を含む粘着層を有することが好ましい。
本発明の透明積層体を偏光子用の保護フィルムに用いる場合には、透明積層体において、コーティング塗膜が最表面に設けられ、基材のコーティング塗膜と対向する面とは反対側の面に、アクリルモノマー、エポキシモノマー、及びオキセタンモノマーからなる群より選択される接着剤を重合させた接着層を有することが好ましい。
本発明の透明積層体は、保護フィルムの他にも、マスキングテープ、再剥離型ラベル、 半導体、電子部品などの包装材料、表面保護用フィルム、偏光板用途、電子写真記録材料、磁気記録材料や、透明タッチパネルやエレクトロルミネッセンスディスプレイ、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイに用いられる透明導電性フィルム、帯電防止フィルム等に使用できる。
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。以下、「%」は特記ない限り「重量%」を意味する。
(1)使用材料
(1−1)基材
・PETフィルム(東レ株式会社製、ルミラーT60)
(1−2)カーボンナノ材料
・カーボンナノチューブ1(製造例1にて作製、固形分率1.1%)
・カーボンナノチューブ2(製造例2にて作製、固形分率1.1%)
・カーボンナノチューブ3(製造例3にて作製、固形分率1.1%)
・カーボンナノチューブ4(製造例4にて作製、固形分率1.1%)
・グラフェン(製造例5にて作製、固形分率1.1%)
(1−3)レベリング剤
・ポリエーテル系レベリング剤(クラリアント社製、品名:Emulsogen LCN070、HLB:13)
・ポリエーテル系レベリング剤(三洋化成工業株式会社製、品名:エマルミン240、HLB:16)
・エステル系レベリング剤(三洋化成工業株式会社製、品名:イオネットMO−600、HLB:14)
・フッ素系レベリング剤(デュポン社製、Capstone FS−3100、HLB:9.8)
・シリコーン系レベリング剤(東レ・ダウコーニング社製、8029 Additive)
(1−4)バインダー樹脂
・メラミン(DIC株式会社製、ベッカミンM−3、固形分率77%)
・ポリウレタン(第一工業製薬株式会社製、スーパーフレックス830HS、固形分率35%、ガラス転移温度68℃)
・ポリエステル(東亞合成株式会社製、アロンメルトPES−2405A30、固形分率30%、ガラス転移温度40℃)
・アクリル樹脂(東亞合成株式会社製、ジュリマーFC−80、固形分率30%、ガラス転移温度50℃)
・シリケート樹脂(コルコート株式会社製、エチルシリケート40、固形分率40%)
(1−5)触媒
・クメンスルホン酸(テイカ社製、品名:テイカトックス500)
(1−6)有機溶剤
・エタノール(富士フイルム和光純薬社製)
・2−プロパノール(富士フイルム和光純薬社製)
(2)評価方法
(2−1)表面抵抗率
コーティング塗膜の製膜直後の表面抵抗率を、表面抵抗率と装置の測定可能レンジに応じて、下記の方法から選択し、評価した。
表面抵抗率が1.0E+06(Ω/□)〜1.0E+08(Ω/□)の場合:三菱化学株式会社製ハイレスタUP(MCP−HT450型)のUAプローブを用いて10Vの印加電圧にて測定した。
表面抵抗率が1.0E+08(Ω/□)以上の場合:三菱化学株式会社製ハイレスタUP(MCP−HT450型)のUAプローブを用いて250Vの印加電圧にて測定した。
(2−2)全光線透過率およびヘイズ
透明積層体の製造直後の全光線透過率およびヘイズを、JIS K7150に従い、ヘイズコンピュータ(スガ試験機社製、HGM−2B)を用いて測定した。
(2−3)コーティング塗膜表面の最大高低差
エスエスアイ・ナノテクノロジー社製原子間力顕微鏡装置Nanocuteを使用し、DFMモード、走査エリア100nmにて測定した。
(2−4)コーティング塗膜の密着性
コーティング塗膜の基材への密着性は、JIS K5600の基板目剥離試験に従い、5段階で評価した。
評価点数5:碁盤のマス目の剥離率0%
評価点数4:碁盤のマス目の剥離率0%超5%以下
評価点数3:碁盤のマス目の剥離率5%超15%以下
評価点数2:碁盤のマス目の剥離率15%超25%以下
評価点数1:碁盤のマス目の剥離率25%超
(製造例1)カーボンナノチューブ水分散体1の作製
平均長さ300μm、直径約4nmのカーボンナノチューブ(ゼオンナノテクノロジー株式会社製、品名:ZEONANO SG101)0.1重量部、分散剤として非イオン性分散剤(BASF社製、品名:Pluronic F108、HLB:24以上)を0.6重量部、エタノール30重量部、純水70重量部をガラスビーカーに入れ、超音波ホモジナイザー(hielscher社製、製品名「HP50H」)にて50W、周波数30kHzで30分間分散処理を行うことで、固形分率1.1%のカーボンナノチューブ分散体1を得た。
(製造例2)カーボンナノチューブ水分散体2の作製
平均長さ300μm、直径約4nmのカーボンナノチューブ(ゼオンナノテクノロジー株式会社製、品名:ZEONANO SG101)0.1重量部、分散剤として非イオン性分散剤(BASF社製、品名:Genapol PF 80、HLB:19)を0.6重量部、純水100重量部をガラスビーカーに入れ、超音波ホモジナイザー(hielscher社製、製品名「HP50H」)にて50W、周波数30kHzで30分間分散処理を行うことで、固形分率1.1%のカーボンナノチューブ分散体2を得た。
(製造例3)カーボンナノチューブ水分散体3の作製
平均長さ10μm、直径約4nmの二層カーボンナノチューブ(アルドリッチ株式会社製、製品番号:755168)1重量部、分散剤として陰イオン性分散剤(富士フイルム和光純薬工業株式会社製、品名:ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム)を10重量部、純水989重量部をガラスビーカーに入れ、超音波ホモジナイザー(hielscher社製、製品名「HP50H」)にて50W、周波数30kHzで30分間分散処理を行うことで、固形分率1.1%のカーボンナノチューブ分散体3を得た。
(製造例4)カーボンナノチューブ水分散体4の作製
平均長さ300μm、直径約4nmのカーボンナノチューブ(ゼオンナノテクノロジー株式会社製、品名:ZEONANO SG101)0.1重量部、分散剤として高分子系分散剤(日本触媒社製、品名:ポリビニルピロリドンK−30、HLB:15)を0.6重量部、純水100重量部をガラスビーカーに入れ、超音波ホモジナイザー(hielscher社製、製品名「HP50H」)にて50W、周波数30kHzで30分間分散処理を行うことで、固形分率1.1%のカーボンナノチューブ分散体4を得た。
(製造例5)グラフェン水分散体の作製
カーボンナノチューブに代えてグラフェン(アイテック社製、品番:iGRAFEN−αs、平均粒径10μm)を用いた他は、製造例1と同様の操作により、固形分率1.1%のグラフェン水分散体を得た。
(実施例1〜16、比較例1〜2)
製造例1〜4のカーボンナノチューブ水分散体1〜4または製造例5のグラフェン水分散体、レベリング剤、バインダー樹脂、および触媒を表1に記載した固形分重量比で混合し、固形分率が1%となるように50重量%のエタノール水溶液で希釈することにより、コーティング組成物を作製した。基材の片面にバーコート法にてコーティング組成物を塗布し、送風乾燥機を用いて120℃で2分間乾燥させることによりコーティング塗膜を形成し、透明積層体を得た。コーティング塗膜の膜厚は、コーティング組成物の固形分と、バーコータの番手を適宜選択することにより、表1記載の数値に調整した。
(参考例1)
基材に表面処理を行ってからコーティング組成物を塗布した以外は、実施例5と同様の操作を行った。表面処理は、コロナ処理法により、コロナ照射機(春日電機社製,CT‐0212)を用いて、前記基材の片面にコロナ放電処理を行った。コロナ放電処理は、電極間隔2mm、フィルム移動速度13m/分、出力強度0.9kWの条件で行った。
実施例1〜16、比較例1〜2、参考例1にて製造したコーティング組成物を50重量%の2−プロパノール水溶液にて50倍希釈後、希釈液の波長648nmにおける吸光度(A)を紫外可視分光光度計(日本分光株式会社製、型番V−670)にて測定した。その後、遠心分離機(久保田製作所社製、型番:KUBOTA−4000)にて3500rpm、23℃の条件下で5分間遠心分離処理を行い。遠心分離処理後の上澄み液の吸光度(B)を同様に測定した。遠心前後の吸光度変化率を、以下式により求めた。
遠心前後の吸光度変化率(%)=(B/A)×100
実施例1〜16、比較例1〜2、参考例1にて得られた積層体について、上述した方法により表面抵抗率、全光線透過率、ヘイズ、塗膜表面の最大高低差、密着性を測定した。結果を表1に示す。
Figure 2019196003
表1に示すように、実施例1〜16の透明積層体は均一なコーティング塗膜を有し、コーティング塗膜と基材との密着性が高かった。また、透明度及び導電性も高かった。
レベリング剤を含まない比較例1のコーティング組成物は、カーボンナノ材料の分散性が低く、バーコータでの塗布時、カーボンナノ材料が凝集した凝集物がバーコータの溝にかきとられ、十分な量のカーボンナノ材料がコーティング塗膜に残らず、その結果、得られた比較例1の積層体は、帯電防止性を示さなかった。カーボンナノ材料を含まないコーティング組成物が塗布された比較例2の積層体は、表面抵抗率が高く、導電性を有していなかった。参考例1の積層体は、基材に表面処理を行ってからコーティング塗膜を塗布したので、表面処理に由来する輝点が生じ、ヘイズが高かった。

Claims (8)

  1. 基材上に、(a)カーボンナノ材料、(b)バインダー樹脂、及び(c)レベリング剤を含むコーティング塗膜が直接形成された透明積層体であって、
    コーティング塗膜の表面の最大高低差はコーティング塗膜の膜厚の30%以下であり、
    JIS K5600−5−6に準拠するクロスカット試験によりコーティング塗膜の基材からの剥離が生じない、透明積層体。
  2. ヘイズ値が5%以下であり、全光線透過率が80%以上である、請求項1に記載の透明積層体。
  3. (a)カーボンナノ材料がグラフェン、カーボンナノチューブ、及びフラーレンからなる群より選択される少なくとも1つである、請求項1又は2に記載の透明積層体。
  4. (b)バインダー樹脂がアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン、及びシリケート樹脂からなる群より選択される少なくとも1つである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の透明積層体。
  5. コーティング塗膜が最表面に設けられ、
    基材のコーティング塗膜と対向する面とは反対側の面に、アクリルポリマー、ウレタンポリマー、及びシリコーンからなる群より選択される少なくとも1つの粘着剤を含む粘着層を有する、
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の透明積層体。
  6. 請求項5に記載の透明積層体を含む、偏光板又は透明電極用の保護フィルム。
  7. コーティング塗膜が最表面に設けられ、
    基材のコーティング塗膜と対向する面とは反対側の面に、アクリルモノマー、エポキシモノマー、及びオキセタンモノマーからなる群より選択される少なくとも1つの接着剤を重合させた接着層を有する、
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の透明積層体。
  8. 請求項7に記載の透明積層体を含む、偏光子用の保護フィルム。
JP2019083062A 2018-05-08 2019-04-24 透明積層体 Active JP7391530B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018090068 2018-05-08
JP2018090068 2018-05-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019196003A true JP2019196003A (ja) 2019-11-14
JP7391530B2 JP7391530B2 (ja) 2023-12-05

Family

ID=68537143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019083062A Active JP7391530B2 (ja) 2018-05-08 2019-04-24 透明積層体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7391530B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114958275A (zh) * 2022-06-28 2022-08-30 韦尔通(厦门)科技股份有限公司 一种织物贴合用pu胶粘剂及其制备方法
WO2022180889A1 (ja) * 2021-02-25 2022-09-01 ハドラスホールディングス株式会社 帯電防止被膜構造及び帯電防止用コーティング材
WO2022270008A1 (ja) * 2021-06-21 2022-12-29 日東電工株式会社 半導体素子加工用粘着シート
WO2024195473A1 (ja) * 2023-03-23 2024-09-26 ナガセケムテックス株式会社 導電性組成物

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007137052A (ja) * 2005-10-20 2007-06-07 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd 表面保護フィルム
JP2007237580A (ja) * 2006-03-09 2007-09-20 Mitsubishi Rayon Co Ltd 表面保護フィルム、その製造法およびそれを有する積層体
JP2008239698A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Lintec Corp 帯電防止性ハードコートフィルム及びその製造方法
JP2010072423A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Toray Ind Inc 偏光板保護用帯電防止フィルム
JP2012203093A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Toppan Printing Co Ltd 反射防止フィルム、およびそれを用いた偏光板と電子ディスプレイ
JP2017004012A (ja) * 2010-05-12 2017-01-05 大日本印刷株式会社 光学積層体、光学積層体の製造方法、偏光板及び画像表示装置
JP2018041079A (ja) * 2016-09-06 2018-03-15 住友化学株式会社 偏光板及びその製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007137052A (ja) * 2005-10-20 2007-06-07 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd 表面保護フィルム
JP2007237580A (ja) * 2006-03-09 2007-09-20 Mitsubishi Rayon Co Ltd 表面保護フィルム、その製造法およびそれを有する積層体
JP2008239698A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Lintec Corp 帯電防止性ハードコートフィルム及びその製造方法
JP2010072423A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Toray Ind Inc 偏光板保護用帯電防止フィルム
JP2017004012A (ja) * 2010-05-12 2017-01-05 大日本印刷株式会社 光学積層体、光学積層体の製造方法、偏光板及び画像表示装置
JP2012203093A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Toppan Printing Co Ltd 反射防止フィルム、およびそれを用いた偏光板と電子ディスプレイ
JP2018041079A (ja) * 2016-09-06 2018-03-15 住友化学株式会社 偏光板及びその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022180889A1 (ja) * 2021-02-25 2022-09-01 ハドラスホールディングス株式会社 帯電防止被膜構造及び帯電防止用コーティング材
WO2022270008A1 (ja) * 2021-06-21 2022-12-29 日東電工株式会社 半導体素子加工用粘着シート
CN114958275A (zh) * 2022-06-28 2022-08-30 韦尔通(厦门)科技股份有限公司 一种织物贴合用pu胶粘剂及其制备方法
CN114958275B (zh) * 2022-06-28 2023-08-04 韦尔通科技股份有限公司 一种织物贴合用pu胶粘剂及其制备方法
WO2024195473A1 (ja) * 2023-03-23 2024-09-26 ナガセケムテックス株式会社 導電性組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JP7391530B2 (ja) 2023-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7412087B2 (ja) コーティング組成物
JP7391530B2 (ja) 透明積層体
TWI394814B (zh) 黏著薄膜
JP7311298B2 (ja) 透明導電塗料
JP2005186584A (ja) ハードコートフィルム
JP2016039132A (ja) 透明導電体、液晶表示装置及び透明導電体の製造方法
JP5209227B2 (ja) 導電性フィルムのパターニング処理方法およびパターニングされた導電性フィルム
JP5906774B2 (ja) 積層体
TWI772392B (zh) 阻氣性薄膜及密封體
JP6626709B2 (ja) Ito導電膜及びこのito導電膜を形成するための塗料
JP6413289B2 (ja) 光学積層体及びその製造方法
JP6747545B1 (ja) 積層体
JP7237555B2 (ja) 積層体
JP7391529B2 (ja) 透明積層体
JP7378952B2 (ja) 透明導電膜を有する光学積層体、及びコーティング組成物
CN111830618A (zh) 层积体
JP6750180B1 (ja) 積層体
JP7282511B2 (ja) 積層体
JP2020024916A (ja) 透明導電積層体及び透明導電積層体の製造方法
TW202018737A (zh) 透明導電積層體及透明導電積層體之製造方法
JP2014141074A (ja) 光学積層体、その製造方法、並びにこれを用いた偏光板及び画像表示装置
JP2008229950A (ja) 導電性フィルム
JP2019104246A (ja) 積層体
JP2020021700A (ja) 透明導電積層体
JP2024136903A (ja) 導電性組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220415

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230214

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230704

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230901

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231025

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7391530

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150