(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステルフィルムの一方の面上には、プライマー層とハードコート層とをこの順に設け、かつポリエステルフィルムの他方の面上には透明導電膜を設けた構成よりなる透明導電性積層体であって、プライマー層は共重合ポリエステルとアクリル系樹脂と滑剤としての微粒子とエチレンオキサイド・プロピレンオキサイド共重合体とを主成分としており、共重合ポリエステルはガラス転移点が４０〜８０℃であり、かつ共重合ポリエステルは全ジカルボン酸成分の８〜２０モル％を基−ＳＯ３Ｍ（ここで、Ｍは−ＳＯ３と同当量の金属原子、アンモニウム基、第４級アミンまたは第４級ホスホニウム基を示す）を有するジカルボン酸成分が占め、アクリル系樹脂はガラス転移点が２５〜７０℃であり、さらにハードコート層は紫外線硬化型樹脂よりなるものであることを特徴とする透明導電性積層体。
【請求項２】
ポリエステルフィルムの両側の面上に、プライマー層とハードコート層とをこの順に設け、かつ少なくとも一方のハードコート層上には透明導電膜を設けた構成よりなる透明導電性積層体であって、プライマー層は共重合ポリエステルとアクリル系樹脂と滑剤としての微粒子とエチレンオキサイド・プロピレンオキサイド共重合体とを主成分としており、共重合ポリエステルはガラス転移点が４０〜８０℃であり、かつ共重合ポリエステルは全ジカルボン酸成分の８〜２０モル％を基−ＳＯ３Ｍ（ここで、Ｍは−ＳＯ３と同当量の金属原子、アンモニウム基、第４級アミンまたは第４級ホスホニウム基を示す）を有するジカルボン酸成分が占め、アクリル系樹脂はガラス転移点が２５〜７０℃であり、さらにハードコート層は紫外線硬化型樹脂よりなるものであることを特徴とする透明導電性積層体。
【請求項３】
ハードコート層がシリカ微粒子を含むことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の透明導電性積層体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、透明タブレットをはじめとする透明導電性積層体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透明導電性積層体の主要利用分野として透明タブレットがある。最近種々の機器にマイクロコンピューターが利用される様になり、同機器には情報の入力部であるタブレット（タッチスイッチ、タッチパネル、フラットスイッチとも称される）と出力部であるディスプレーが搭載されている。タブレットとしては、従来の机上におくタイプの他に、ディスプレー上に取り付けられる透明タブレットがある。透明タブレットは、ディスプレーの画面を見ながらタブレット表面を指またはペン等で押すことにより入力できるため、入力操作が簡単であり、またディスプレーとタブレットを一体型にできるため省スペースにもなり、利用が増えつつある。
【０００３】
透明タブレットは、少なくとも片面に透明導電膜が設けられた２枚の透明電極基板が互いの透明導電膜同士が向かい合う様に配置されてなり、透明電極基板に外力を加えた部分でのみ透明導電膜同士が接触してスイッチとして動作するものであり、例えばディスプレー画面上のメニューの選択あるいは図形、手書き文字の入力等を行なうことができる。
【０００４】
従来の透明タブレットの構成例を図３に示す。透明タブレットは、ガラス基板１の上面に透明導電膜２、ドットスペーサ３を設けてなる下部電極基板、およびポリエステルフィルム４の上面にハードコート層５、下面に透明導電膜６を設けてなる上部電極基板を、互いの透明導電膜同士が向かい合う様に配置し、周囲で２枚の電極基板が貼り合わされて構成される。なお、本図は構成の一部であり、周囲の絶縁層、粘着層、外部への引き出し回路は省略してある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
透明タブレットの主要な利用分野には携帯情報端末があり、携帯情報端末には通常ペン入力方式のアナログ型透明タブレットが搭載される。従来のアナログ型透明タブレットでは筆記耐久性が劣り、ペン入力を繰り返すと上部電極表面に傷が入り、視認性が悪くなる課題があった。
【０００６】
本発明はかかる課題を解決して、筆記耐久性に優れた透明導電性積層体を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の透明導電性積層体は、ポリエステルフィルムの一方の面上には、プライマー層とハードコート層とをこの順に設け、かつポリエステルフィルムの他方の面上には透明導電膜を設けた構成よりなる透明導電性積層体であって、プライマー層は共重合ポリエステルとアクリル系樹脂と滑剤としての微粒子とエチレンオキサイド・プロピレンオキサイド共重合体とを主成分としており、共重合ポリエステルはガラス転移点が４０〜８０℃であり、かつ共重合ポリエステルは全ジカルボン酸成分の８〜２０モル％を基−ＳＯ３Ｍ（ここで、Ｍは−ＳＯ３と同当量の金属原子、アンモニウム基、第４級アミンまたは第４級ホスホニウム基を示す）を有するジカルボン酸成分が占め、アクリル系樹脂はガラス転移点が２５〜７０℃であり、さらにハードコート層は紫外線硬化型樹脂よりなるものであることを特徴としている。
【０００８】
あるいは本発明の透明導電性積層体は、ポリエステルフィルムの両側の面上に、プライマー層とハードコート層とをこの順に設け、かつ少なくとも一方のハードコート層上には透明導電膜を設けた構成よりなる透明導電性積層体であって、プライマー層は共重合ポリエステルとアクリル系樹脂と滑剤としての微粒子とエチレンオキサイド・プロピレンオキサイド共重合体とを主成分としており、共重合ポリエステルはガラス転移点が４０〜８０℃であり、かつ共重合ポリエステルは全ジカルボン酸成分の８〜２０モル％を基−ＳＯ３Ｍ（ここで、Ｍは−ＳＯ３と同当量の金属原子、アンモニウム基、第４級アミンまたは第４級ホスホニウム基を示す）を有するジカルボン酸成分が占め、アクリル系樹脂はガラス転移点が２５〜７０℃であり、さらにハードコート層は紫外線硬化型樹脂よりなるものであることを特徴としている。
【０００９】
またあるいは本発明の透明導電性積層体用フィルムは、ポリエステルフィルムの少なくとも片面にプライマー層が形成されたものであって、プライマー層は共重合ポリエステルとアクリル系樹脂と滑剤としての微粒子とエチレンオキサイド・プロピレンオキサイド共重合体とを主成分としており、共重合ポリエステルはガラス転移点が４０〜８０℃であり、かつ共重合ポリエステルは全ジカルボン酸成分の８〜２０モル％を基−ＳＯ３Ｍ（ここで、Ｍは−ＳＯ３と同当量の金属原子、アンモニウム基、第４級アミンまたは第４級ホスホニウム基を示す）を有するジカルボン酸成分が占め、アクリル系樹脂はガラス転移点が２５〜７０℃であることを特徴としている。
【００１０】
ここで本発明に用いられるポリエステルフィルムとして、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート、ポリブチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート、テレフタル酸−２，６−ナフタレンジカルボン酸−エチレングリコール共重合ポリエステル、テレフタル酸−２，６−ナフタレンジカルボン酸−１，４−ブタンジオール−エチレングリコール共重合ポリエステル等のポリエステルのフィルムを挙げることができる。
【００１１】
上記ポリエステルの固有粘度（オルソクロロフェノール溶媒中、３５℃で測定）は０．４〜０．９ｄｌ／ｇであることが好ましい。またこうしたポリエステルフィルムの厚みは、５０〜４００μｍ特に７５〜２００μｍが好ましい。
【００１２】
本発明においては、上記ポリエステルフィルムの片面あるいは両面に先ずプライマー層を設ける。このプライマー層は、共重合ポリエステル、アクリル系樹脂、滑剤としての微粒子およびエチレンオキサイド・プロピレンオキサイド共重合体を主成分とする。
【００１３】
共重合ポリエステルは基−ＳＯ３  Ｍ（ここで、Ｍは−ＳＯ３  と同当量の金属原子、アンモニウム基、第４級アミンまたは第４級ホスホニウム基を示す）を有するジカルボン酸成分が全ジカルボン酸成分の８〜２０モル％、好ましくは９〜１６モル％を占める。基−ＳＯ３  Ｍの含有量が上記範囲にあることにより、ハードコート層との密着性が優れる。
【００１４】
上記の基−ＳＯ３  Ｍにおいて、Ｍはリチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属原子、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属原子が好ましく、特にナトリウムおよびカリウムが好ましい。また、Ｍとしてアンモニウム基、テトラエチルアンモニウム基、テトラブチルホスホニウム基も好ましい。
【００１５】
基−ＳＯ３  Ｍを含むジカルボン酸成分として下記一般式（１）〜（５）で表される化合物を挙げることができる。これらは単独で、あるいは２種以上が併用されて共重合ポリエステル中に含まれ得る。
【００１６】
【化１】
0003566379.tif 000002
【００１７】
【化２】
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【００１８】
【化３】
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【００１９】
【化４】
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【００２０】
【化５】
0003566379.tif 000006
【００２１】
共重合ポリエステルを構成する他のジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、アンスラセンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、その他ダイマー酸等を挙げることができる。これらは２種以上、共重合ポリエステル中に含まれ得る。共重合ポリエステルは、酸成分として更に上記のジカルボン酸と共にマレイン酸、フマール酸、イタコン酸等をも含むことができる。
【００２２】
また共重合ポリエステルを構成するグリコール成分として、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール（１，４−ブタンジオール）、ペンタメチレングリコール、ネオペンチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール等の炭素数２〜１０のアルキレングリコール、シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のジアルキレングリコール、ハイドロキノン、レゾルシン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，４−ジヒドロキシジメチルベンゼンの如き芳香環を有するジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の如きポリアルキレングリコール（ポリオキシアルキレングリコール）、その他ビスフェノールＡ／アルキレンオキサイド付加物、ハイドロキノン／アルキレンオキサイド付加物等を挙げることができる。
【００２３】
共重合ポリエステルは前述のジカルボン酸成分およびグリコール成分以外にｐ−ヒドロキシ安息香酸、ｐ−（β−ヒドロキシエトキシ）安息香酸等のヒドロキシカルボン酸成分を少量含むことができる。
【００２４】
更に共重合ポリエステルは、前述のジカルボン酸成分、グリコール成分およびヒドロキシカルボン酸成分以外に、架橋が実質的に生起しない範囲の少量の割合で、多官能性成分を含むことができる。多官能性成分としてはトリメリット酸、ジメチロールプロピオン酸、グリセリン、トリメチロールプロパン等を挙げることができる。
【００２５】
共重合ポリエステルの数平均分子量は４０００〜２７０００であることが好ましい。また共重合ポリエステルのガラス転位点は４０〜８０℃であり、好ましくは４５〜７５℃である。共重合ポリエステルのガラス転位点が上記範囲にあることにより、プライマー層形成時にブロッキングがなく、かつ透明性が維持される。
【００２６】
この様な共重合ポリエステルはそれ自体公知の方法で製造することができる。例えば、前記の基−ＳＯ３  Ｍを含むジカルボン酸、その他のジカルボン酸およびグリコールを出発原料としてエステル化反応、あるいはエステル交換反応を行い、引き続き重縮合反応を行うことにより容易に得ることができる。所望のガラス転位点を有する共重合ポリエステルは、あらかじめ予備実験により酸成分組成およびグリコール成分組成とガラス転位点との関係を知ることができるので、その知見に基づいて容易に製造することができる。
【００２７】
プライマー層を構成するアクリル系樹脂として、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、アクリロニトリル、β−ヒドロキシエチルアクリレート、アクリル酸アンモニウム等のアクリル系モノマーの重合体あるいは共重合体、更には、上記のモノマーとスチレンで例示される少量割合のビニル系モノマーとの共重合体を挙げることができる。なお、アクリル系樹脂は非架橋である。
【００２８】
アクリル系樹脂のガラス転移点は、２５〜７０℃、好ましくは４０〜６６℃である。ガラス転移点が上記範囲にあることにより、ハードコート層との密着性に優れ、またプライマー層形成時にブロッキングが無く、かつ透明性が維持される。上記アクリル系樹脂は、プライマー塗工液を水性塗工液として調整することの容易さから、水溶性のものであることが好ましい。
【００２９】
本発明の滑剤としての微粒子は、平均粒径０．０１〜１μｍのものが好ましい。本発明の該微粒子として、架橋アクリル系樹脂、架橋ポリスチレン系樹脂、メラミン樹脂等で例示される有機系微粒子；酸化ケイ素、酸化チタン、タルク、カオリン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭酸カルシウム等で例示される無機系微粒子を用いることができる。
【００３０】
共重合ポリエステル、アクリル系樹脂、微粒子の割合は、これらの合計量を基準として、共重合ポリエステルが２０〜８０重量％、アクリル系樹脂が１０〜５０重量％、微粒子が５〜２５重量％であることが好ましい。３成分の割合が上記範囲にあることによりハードコート層との密着性に優れ、かつ滑り性、透明性が維持される。
【００３１】
本発明のプライマー層は、上記成分の他に本発明の効果を妨げない範囲で、他の樹脂、界面活性剤、帯電防止剤、滑り性付与剤および紫外線吸収剤を含むことができる。本発明のプライマー層の厚みは、０．０１〜０．３μｍであることが好ましい。
【００３２】
ポリエステルフィルム上にプライマー層を設けるには、通常共重合ポリエステルおよびアクリル系樹脂が溶解あるいは分散し、かつ微粒子が分散した水性塗工液をポリエステルフィルムの片面または両面に塗工した後乾燥することにより行なうことができる。かかる方法で形成されたプライマー層は均一な表面を有し、斑がない。しかもハードコート層との密着性に優れている。
【００３３】
プライマー層塗工前のポリエステルフィルムは未配向フィルム、一軸配向フィルム、二軸配向フィルムいずれでも良いが、一軸配向フィルムに塗工し、乾燥後あるいは乾燥しつつ更に延伸、熱処理して二軸配向フィルムとする方法が好ましい。塗工法にはロールコーティングなどそれ自体公知の任意の方法を用いることができる。
【００３４】
次にプライマー層上に紫外線硬化型樹脂よりなるハードコート層を設ける。本発明に用いられる紫外線硬化型樹脂として、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（ヘキサ）アクリレート等のポリオールアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、グリセリントリグリシジルエーテルトリアクリレート、トリス（グリシジルエーテルエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテルテトラアクリレート、フェノールノボラックポリグリシジルエーテルポリアクリレート等のエポキシアクリレート等の多官能アクリレート系樹脂を挙げることができる。これに必須成分としての光重合開始剤、およびその他必要に応じて重合禁止剤、レベリング剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤、熱可塑性樹脂、可塑剤等の改質剤、染料、顔料、溶剤等を添加したものを用いる。
【００３５】
本発明のハードコート層の厚みは、１〜５μｍが好ましい。本発明のプライマー層およびハードコート層はポリエステルフィルムの両面に設けることができる。かかる構成により、加工時の耐擦傷性が向上する。本発明のハードコート層はシリカ等の微粒子を含むことができる。ハードコート層中に微粒子を含むことによりハードコート面が適度に粗面化される。該ハードコート面が透明タブレットの外側になる様な構成の場合には、防眩性が付与される。また、透明導電膜の下面に来る様な構成の場合には透明導電膜面が粗面化されるため、透明導電膜面の反射光が散乱され、透明タブレットの上下電極基板間で発生する干渉縞を解消することができる。
【００３６】
本発明の透明導電膜としては、酸化錫を２〜２０重量％含むＩＴＯ膜やアンチモンやフッ素をドープした酸化錫膜がある。透明導電膜の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法、あるいは塗工法、印刷法、ＣＶＤ法があるが、ＰＶＤ法またはＣＶＤ法が好ましい。ＰＶＤ法またはＣＶＤ法の場合透明導電膜の厚さは、５〜５０ｎｍが好ましい。
【００３７】
【実施例１】
図１は本発明の一実施例を示す透明タブレットである。図中の１はガラス基板、２と６は透明導電膜、３はドットスペーサ、４はポリエステルフィルム、５はハードコート層、７はプライマー層を示す。そしてガラス基板１と透明導電膜２とドットスペーサ３とによって下部電極基板が構成され、透明導電膜６とポリエステルフィルム４とプライマー層７とハードコート層５とによって上部電極基板が構成されている。
【００３８】
こうした透明タブレットを作製するために、まずは固有粘度が０．６２ｄｌ／ｇ（オルソクロロフェノール溶媒中、３５℃で測定）のポリエチレンテレフタレートの未延伸フィルムを縦方向に３．５倍延伸した後、テレフタル酸−イソフタル酸−５−Ｎａスルホイソフタル酸［前記一般式（１）の化合物、全ジカルボン酸成分の１３モル％を占める］−エチレングリコール−ネオペンチレングリコール共重合体からなる共重合ポリエステルＰ（Ｔｇ＝４９℃）を５６重量部、メタクリル酸メチル−アクリル酸エチル−アクリル酸−メタクリルアミド−Ｎ−メチロールアクリルアミド共重合体からなるアクリル樹脂Ｒ（Ｔｇ＝４２℃）を２５重量部、架橋アクリル樹脂フィラー（直径４０ｎｍ）を１０重量部およびエチレンオキサイド・プロピレンオキサイド共重合体を９重量部の割合で含む４％濃度水溶液（塗工液）を、上記フィルム４の片面にプライマー層７としてロールコーターで塗工した。乾燥しつつ横方向に４倍延伸し、２２０℃で熱固定して１７５μｍのフィルムを得た。
【００３９】
次に該プライマー層７上に、シリカ微粒子を混合した紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂塗料を用いて、厚さ３μｍのハードコート層５を形成した。一方、上記ポリエステルフィルム４のプライマー層７を形成した面と反対側に、スパッタリング法により、先ずインジウム錫低級酸化物膜を形成後、１５０℃で１５時間熱処理し、厚さ１８ｎｍの結晶質のＩＴＯ膜（ＳｎＯ２  濃度５重量％）を透明導電膜６として形成することにより透明導電性積層体を作製した。
【００４０】
これとは別に、厚さ１．１ｍｍのガラス板１の両面にＳｉＯ２  ディップコートを行なった後、スパッタリング法により、厚さ１８ｎｍのＩＴＯ膜を透明導電膜２として形成した。次に、ＩＴＯ膜上に高さ７μｍ、直径７０μｍ、ピッチ１．５ｍｍのドットスペーサ３を形成し、透明導電性ガラスを得た。
【００４１】
これらの透明導電性積層体と上記透明導電性ガラスを、それぞれ上部電極基板と下部電極基板として用い、図１に示した透明タブレットを作製した。なお、本図は構成の一部であり、周囲の絶縁層、粘着層、外部への引き出し回路は省略してある。
【００４２】
そして次の方法で、透明タブレットの筆記耐久性試験を行った。まず先端が０．８Ｒのポリアセタール製のペンを用いて、透明タブレット上部電極のハードコート面の中央２０ｍｍ角の範囲に、カタカナ文字を５０音順に筆記する。荷重は、２５０ｇ。３万文字毎にペン交換とハードコート面の状態を観察する。ハードコート面に傷、剥離が発生するまでの筆記回数を筆記耐久性とする。その結果を表１に示す。
【００４３】
【実施例２〜４】
実施例１とはプライマー層を構成する共重合ポリエステルとアクリル樹脂との組み合わせを変えた。かつプライマー層はフィルムの両面に形成した。すなわち共重合ポリエステルＰとアクリル樹脂Ｒとの組み合わせの代わりに、下記の共重合ポリエステルＱとアクリル樹脂Ｓとを加えた組み合わせのものを用いた。そしてポリエチレンテレフタレートフィルム４の両面に、プライマー層７と８を形成した。ただし製造条件は実施例１にそろえた。
【００４４】
［共重合ポリエステルＱ］  ２，６−ナフタレンジカルボン酸−イソフタル酸−５−カリウムスルホイソフタル酸［前記一般式（２）の化合物、全ジカルボン酸の１１モル％を占める］−エチレングリコール−ビスフェノールＡ・エチレンオキサイド付加物共重合体（Ｔｇ＝５５℃）。
【００４５】
［アクリル樹脂Ｓ］  メタクリル酸メチル−グリシジルメタクリレート−アクリル酸ブチル−Ｎ−メトキシメチルアクリルアミド−β−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体（Ｔｇ＝４８℃）。
【００４６】
その上で両面に形成されたプライマー層７と８上に、シリカ微粒子を含む紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂塗料を用いてハードコート層５と９を形成した。なおハードコート層９の厚さは１μｍ、ハードコート層５の厚さは３μｍとした。引き続いて、ハードコート層９上に実施例１と同様な方法でＩＴＯ膜からなる透明導電膜６を形成し、透明導電性積層体を得た。
【００４７】
上記透明導電性積層体および実施例１と同じ条件で作製した透明導電性ガラスを用いて、図２に示した透明タブレットを作製した。なお、本図は構成の一部であり、周囲の絶縁層、粘着層、外部への引き出し回路は省略してある。そして実施例１と同様な方法で筆記耐久性試験を行なった。結果を表１に示す。
【００４８】
【比較例１】
表面にプライマー層がないポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた以外は、実施例１と同様な方法で透明導電性積層体を作製した。上記透明導電性積層体および実施例１の透明導電性ガラスを用いて、図３に示した透明タブレットを作製した。なお、本図は構成の一部であり、周囲の絶縁層、粘着層、外部への引き出し回路は省略してある。そして実施例１と同様な方法で筆記耐久性試験を行なった。結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
0003566379.tif 000007
【００５０】
【発明の効果】
本発明の透明導電性積層体は、ハードコート層とポリエステルフィルムとの密着性に優れ、透明タブレットの上部電極基板として用いたとき、筆記耐久性が極めて良好な透明タブレットが得られ、実用上の意義は大きい。なお、本発明の透明導電性積層体は、透明タブレット用の他に、電磁シールド、帯電防止、各種ディスプレーの保護フィルム、エレクトロルミネッセンスパネル、太陽電池等の透明電極基板として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の透明タブレット
【図２】実施例２〜４の透明タブレット
【図３】従来および比較例の透明タブレット
【符号の説明】
１      ガラス基板
２、６  透明導電膜
３      ドットスペーサ
４      ポリエステル
５、９  ハードコート層
７、８  プライマー層
【図１】
0003566379.tif 000008
【図２】
0003566379.tif 000009
【図３】
0003566379.tif 000010