(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に導電性微粒子の圧縮層を有する導電性フィルムであって、  前記支持体と前記導電性微粒子の圧縮層との間に、塗布により設けられた樹脂を主成分とするアンカーコート層を有し、
前記導電性微粒子の圧縮層は、導電性微粒子が分散され且つ樹脂を含まない分散液を前記アンカーコート層上に、塗布、乾燥して形成された導電性微粒子含有層を圧縮することにより得られたものである、導電性フィルム。
【請求項２】
前記導電性微粒子の圧縮層は、４４Ｎ／ｍｍ2 以上の圧縮力で圧縮することにより得られたものである、請求項１に記載の導電性フィルム。
【請求項３】
前記導電性微粒子の圧縮層は、ロールプレス機を用いて圧縮することにより得られたものである、請求項１又は２に記載の導電性フィルム。
【請求項４】
前記導電性微粒子の圧縮層は透明導電層である、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の導電性フィルム。
【請求項５】
支持体上に樹脂を主成分とするアンカーコート層を塗布により形成し、前記アンカーコート層上に、導電性微粒子が分散され且つ樹脂を含まない分散液を塗布、乾燥し、導電性微粒子含有層を形成し、その後、前記導電性微粒子含有層を圧縮し、導電性微粒子の圧縮層を形成することを含む、導電性フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記導電性微粒子含有層の圧縮を、４４Ｎ／ｍｍ2 以上の圧縮力で行う、請求項５に記載の導電性フィルムの製造方法。
【請求項７】
前記導電性微粒子含有層の圧縮を、ロールプレス機を用いて行う、請求項５又は６に記載の導電性フィルムの製造方法。
【請求項８】
前記導電性微粒子含有層の圧縮を、常温（１５〜４０℃）で行う、請求項５〜７のうちのいずれか１項に記載の導電性フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、支持体上に機能性微粒子の圧縮層からなる機能性層を有する機能性フィルム及びその製造方法に関する。本発明において、機能性フィルムには機能性フィルム、機能性シートの双方が含まれる。また、支持体が金属であるものも、本発明の機能性フィルムに含まれる。
【０００２】
機能性層とは機能を有する層であり、機能とは物理的及び／又は化学的現象を通じて果たす働きのことを意味する。機能性層には、導電層、磁性層、強磁性層、誘電体層、強誘電体層、エレクトロクロミック層、エレクトロルミネッセンス層、絶縁層、光吸収層、光選択吸収層、反射層、反射防止層、触媒層、光触媒層等の各種の機能を有する層が含まれる。
【０００３】
とりわけ本発明は、透明導電層を有する透明導電フィルム及びその製造方法に関する。透明導電フィルムは、エレクトロルミネッセンスパネル電極、エレクトロクロミック素子電極、液晶電極、透明面発熱体、タッチパネルのような透明電極として用いることができるほか、透明な電磁波遮蔽膜として用いることができる。
【０００４】
【従来の技術】
従来より、各種の機能性材料からなる機能性膜は、真空蒸着、レーザアブレーション、スパッタリング、イオンプレーティング等の物理的気相成長法（ＰＶＤ）や、熱ＣＶＤ、光ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ等の化学的気相成長法（ＣＶＤ）によって製造されている。これらは、一般に大掛かりな装置が必要であり、中には大面積の膜の形成には不向きなものもある。
【０００５】
また、ゾル−ゲル法を用いた塗布による膜の形成も知られている。ゾル−ゲル法では、大面積の膜の形成にも適するが、多くの場合、塗布後に高温で無機材料を焼結させる必要がある。
【０００６】
例えば、透明導電膜について見れば以下の通りである。現在、透明導電膜は主にスパッタリング法によって製造されている。スパタッリング法は種々の方式があるが、例えば、真空中で直流または高周波放電で発生した不活性ガスイオンをターゲット表面に加速衝突させ、ターゲットを構成する原子を表面から叩き出し、基板表面に沈着させ膜を形成する方法である。
スパッタリング法は、ある程度大きな面積のものでも、表面電気抵抗の低い導電膜を形成できる点で優れている。しかし、装置が大掛かりで成膜速度が遅いという欠点がある。今後さらに導電膜の大面積化が進められると、さらに装置が大きくなる。このことは、技術的には制御の精度を高めなくてはならないなどの問題が発生し、別の観点では製造コストが大きくなるという問題が発生する。また、成膜速度の遅さを補うためにターゲット数を増やして速度を上げているが、これも装置を大きくする要因となっており問題である。
【０００７】
塗布法による透明導電膜の製造も試みられている。従来の塗布法では、導電性微粒子がバインダー溶液中に分散された導電性塗料を基板上に塗布して、乾燥し、硬化させ、導電膜を形成する。塗布法では、大面積の導電膜を容易に形成しやすく、装置が簡便で生産性が高く、スパッタリング法よりも低コストで導電膜を製造できるという長所がある。塗布法では、導電性微粒子同士が接触することにより電気経路を形成し導電性が発現される。しかしながら、従来の塗布法で作製された導電膜は接触が不十分で、得られる導電膜の電気抵抗値が高い（導電性に劣る）という欠点があり、その用途が限られてしまう。
【０００８】
従来の塗布法による透明導電膜の製造として、例えば、特開平９−１０９２５９号公報には、導電性粉末とバインダー樹脂とからなる塗料を転写用プラスチックフィルム上に塗布、乾燥し、導電層を形成する第１工程、導電層表面を平滑面に加圧（５〜１００ｋｇ／ｃｍ2 ）、加熱（７０〜１８０℃）処理する第２工程、この導電層をプラスチックフィルムもしくはシート上に積層し、熱圧着させる第３工程からなる製造方法が開示されている。
この方法では、バインダー樹脂を大量に用いている（無機質導電性粉末の場合には、バインダー１００重量部に対して、導電性粉末１００〜５００重量部、有機質導電性粉末の場合には、バインダー１００重量部に対して、導電性粉末０．１〜３０重量部）ため、電気抵抗値の低い透明導電膜は得られない。
【０００９】
例えば、特開平８−１９９０９６号公報には、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）粉末、溶媒、カップリング剤、金属の有機酸塩もしくは無機酸塩からなる、バインダーを含まない導電膜形成用塗料をガラス板に塗布し、３００℃以上の温度で焼成する方法が開示されている。この方法では、バインダーを用いていないので、導電膜の電気抵抗値は低くなる。しかし、３００℃以上の温度での焼成工程を行う必要があるため、樹脂フィルムのような支持体上に導電膜を形成することは困難である。すなわち、樹脂フィルムは高温によって、溶融したり、炭化したり、燃焼してしまう。樹脂フィルムの種類によるが、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムでは１３０℃の温度が限界であろう。
【００１０】
塗布法以外のものとしては、特開平６−１３７８５号公報に、導電性物質（金属又は合金）粉体より構成された骨格構造の空隙の少なくとも一部、好ましくは空隙の全部に樹脂が充填された粉体圧縮層と、その下側の樹脂層とからなる導電性皮膜が開示されている。その製法について、板材に皮膜を形成する場合を例にとり説明する。同号公報によれば、まず、樹脂、粉体物質（金属又は合金）及び被処理部材である板材を皮膜形成媒体（直径数ｍｍのスチールボール）とともに容器内で振動又は攪拌すると、被処理部材表面に樹脂層が形成される。続いて、粉体物質がこの樹脂層の粘着力により樹脂層に捕捉・固定される。更に振動又は攪拌を受けている皮膜形成媒体が、振動又は攪拌を受けている粉体物質に打撃力を与え、粉体圧縮層が作られる。粉体圧縮層の固定効果を得るために、かなりの量の樹脂が必要とされる。また、製法は塗布法に比べ、煩雑である。
【００１１】
塗布法以外のものとしては、特開平９−１０７１９５号公報に、導電性短繊維をＰＶＣなどのフィルム上にふりかけて堆積させ、これを加圧処理して、導電性繊維−樹脂一体化層を形成する方法が開示されている。導電性短繊維とは、ポリエチレンテレフタレートなどの短繊維にニッケルメッキなどを被着処理したものである。加圧操作は、樹脂マトリックス層が熱可塑性を示す温度条件下で行うことが好ましく、１７５℃、２０ｋｇ／ｃｍ2 という高温・低圧条件が開示されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このような背景から、支持体上に大面積の機能性膜を容易に形成しやすく、装置が簡便で生産性が高く、低コストで機能性膜を製造できるという塗布法の利点を生かしつつ、各種機能を発現し得る機能性膜、例えば電気抵抗値の低い透明導電膜が得られる方法の開発が望まれる。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、塗布法による各種機能を発現し得る機能性層、例えば電気抵抗値の低い透明導電層を有する機能性フィルムを提供すること、及び塗布法による前記機能性フィルムの製造方法を提供することにある。
【００１４】
とりわけ本発明の目的は、機能性層を形成すべき支持体面が比較的硬い場合であっても、機能性層が良好に形成された機能性フィルム、及び前記機能性フィルムの製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
従来、塗布法において、バインダー樹脂を大量に用いなければ機能性層を成膜できず、あるいは、バインダー樹脂を用いない場合には、機能性物質を高温で焼結させなければ機能性層が得られないと考えられていた。
導電膜について見れば、バインダー樹脂を大量に用いなければ導電層を成膜できず、あるいは、バインダー樹脂を用いない場合には、導電性物質を高温で焼結させなければ導電層が得られないと考えられていた。
【００１６】
ところが、本発明者は鋭意検討した結果、驚くべきことに、大量のバインダー樹脂を用いることなく、かつ高温で焼成することもなく、圧縮によって機械的強度を有し且つ各種の機能を発現し得る機能性層が得られることを見いだした。本発明者は、導電性物質を用いると、抵抗値の低い透明導電層が得られることを見いだした。さらに、本発明者は、前記機能性層を形成すべき支持体面が比較的硬い場合であっても、前記支持体上にアンカーコート層を設けることによって前記機能性層が良好に形成された機能性フィルムが得られることを見出し、本発明に到達した。
【００１７】
本発明は、支持体上に導電性微粒子の圧縮層を有する導電性フィルムであって、前記支持体と前記導電性微粒子の圧縮層との間に、塗布により設けられた樹脂を主成分とするアンカーコート層を有し、
前記導電性微粒子の圧縮層は、導電性微粒子が分散され且つ樹脂を含まない分散液を前記アンカーコート層上に、塗布、乾燥して形成された導電性微粒子含有層を圧縮することにより得られたものである、導電性フィルムである。
前記導電性フィルムにおいて、前記アンカーコート層は柔らかいことが好ましく、例えば鉛筆硬度４Ｈ未満であることが好ましい。
【００１８】
前記導電性フィルムにおいて、前記導電性微粒子の圧縮層は、４４Ｎ／ｍｍ2 以上の圧縮力で圧縮することにより得られたものであることが好ましい。前記導電性微粒子の圧縮層は、ロールプレス機を用いて圧縮することにより得られたものであることが好ましい。
【００１９】
前記導電性フィルムにおいて、前記導電性微粒子の圧縮層が透明導電層であることも好ましい。
【００２０】
前記導電性層を形成すべき支持体面が比較的硬い、例えば鉛筆硬度４Ｈ以上に硬い場合に本発明は特に有効であり、このような場合であっても、前記導電性層が支持体上に形成される。
【００２１】
本発明は、前記導電性フィルムの製造方法にも関する。本発明は、支持体上に樹脂を主成分とするアンカーコート層を塗布により形成し、前記アンカーコート層上に、導電性微粒子が分散され且つ樹脂を含まない分散液を塗布、乾燥し、導電性微粒子含有層を形成し、その後、前記導電性微粒子含有層を圧縮し、導電性微粒子の圧縮層を形成することを含む、導電性フィルムの製造方法である。
【００２２】
前記方法において、圧縮を４４Ｎ／ｍｍ2 以上の圧縮力で行うことが好ましい。前記方法において、圧縮を常温で行うことが好ましい。前記方法において、圧縮をロールプレス機を用いて行うことが好ましい。
【００２３】
本発明において、前記導電性微粒子の分散液は、樹脂を含まない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明において、機能性層には、特に限定されることなく、導電層、磁性層、強磁性層、誘電体層、強誘電体層、エレクトロクロミック層、エレクトロルミネッセンス層、絶縁層、光吸収層、光選択吸収層、反射層、反射防止層、触媒層、光触媒層等の各種の機能を有する層が含まれる。従って、本発明において、前記目的とする層を構成すべき機能性微粒子が用いられる。機能性微粒子は、特に限定されることなく、凝集力を有する主として無機の微粒子が用いられる。いずれの機能性フィルムの製造においても、本発明の方法を適用することにより、十分な機械的強度を有する機能性塗膜が得られると共に、バインダー樹脂を大量に用いていた従来の塗布法におけるバインダー樹脂による弊害を解消することができる。その結果、目的とする機能がより向上する。
【００２５】
例えば、透明導電層の製造においては、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化カドミウム、アンチモンドープ酸化錫（ＡＴＯ）、フッ素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）等の導電性無機微粒子が用いられる。ＩＴＯがより優れた導電性が得られる点で好ましい。あるいは、ＡＴＯ、ＩＴＯ等の無機材料を硫酸バリウム等の透明性を有する微粒子の表面にコーティングしたものを用いることもできる。これら微粒子の粒子径は、導電フィルムの用途に応じて必要とされる散乱の度合いにより異なり、また、粒子の形状により一概には言えないが、一般に１０μｍ以下であり、１．０μｍ以下が好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましい。
【００２６】
あるいは、有機質の導電性微粒子が用いられてもよい。有機質の導電性微粒子としては、例えば、金属材料を樹脂微粒子表面にコーティングしたもの等が挙げられる。
【００２７】
本製造方法の適用によって、優れた導電性が得られる。本発明において、透明とは可視光を透過することを意味する。光の散乱度合いについては、導電層の用途により要求されるレベルが異なる。本発明では、一般に半透明といわれるような散乱のあるものも含まれる。
【００２８】
強磁性層の製造においては、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 、Ｃｏ−ＦｅＯｘ、Ｂａフェライト等の酸化鉄系磁性粉末や、α−Ｆｅ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎｉ等の強磁性金属元素を主成分とする強磁性合金粉末等が用いられる。本製造方法の適用によって、磁性塗膜の飽和磁束密度が向上する。
【００２９】
誘電体層や強誘電体層の製造においては、チタン酸マグネシウム系、チタン酸バリウム系、チタン酸ストロンチウム系、チタン酸鉛系、チタン酸ジルコン酸鉛系（ＰＺＴ）、ジルコン酸鉛系、ランタン添加チタン酸ジルコン酸鉛系（ＰＬＺＴ）、ケイ酸マグネシウム系、鉛含有ペロブスカイト化合物等の誘電体ないしは強誘電体の微粒子が用いられる。本製造方法の適用によって、誘電体特性ないしは強誘電体特性の向上が得られる。
【００３０】
各種機能を発現する金属酸化物層の製造においては、酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、酸化チタン（ＴｉＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）、酸化タングステン（ＷＯ3 ）等の金属酸化物の微粒子が用いられる。本製造方法の適用によって、膜における金属酸化物の充填度が上がるため、各機能が向上する。例えば、触媒を担持させたＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 を用いた場合には、実用強度を有する多孔質触媒層が得られる。ＴｉＯ2 を用いた場合には、光触媒機能の向上が得られる。また、ＷＯ3 を用いた場合には、エレクトロクロミック表示素子での発色作用の向上が得られる。
【００３１】
また、エレクトロルミネッセンス層の製造においては、硫化亜鉛（ＺｎＳ）微粒子が用いられる。本製造方法の適用によって、塗布法による安価なエレクトロルミネッセンス層の製造を行うことができる。
【００３２】
本発明において、目的に応じて、上記各種の機能性微粒子から選ばれる機能性微粒子を分散した液を機能性塗料として用いる。この機能性塗料を支持体上に設けられた好ましくは樹脂を主成分とするアンカーコート層上に、塗布、乾燥し、機能性微粒子含有層を形成する。その後、前記機能性微粒子含有層を圧縮し、機能性微粒子の圧縮層を形成して、機能性層を得る。
【００３３】
導電性微粒子などの機能性微粒子を分散する液体としては、特に限定されることなく、既知の各種液体を使用することができる。例えば、液体として、ヘキサン等の飽和炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、エチレンクロライド、クロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素等を挙げることができる。これらのなかでも、極性を有する液体が好ましく、特にメタノール、エタノール等のアルコール類、ＮＭＰ等のアミド類のような水と親和性のあるものは、分散剤を使用しなくても分散性が良好であり好適である。これら液体は、単独でも２種以上の混合したものでも使用することができる。また、液体の種類により、分散剤を使用することもできる。
【００３４】
また、液体として、水も使用可能である。水を用いる場合には、アンカーコート層表面が親水性のものである必要がある。樹脂を主成分とするアンカーコート層は通常疎水性であるため水をはじきやすく、均一な膜が得られにくい。アンカーコート層が樹脂を主成分とする場合には、水にアルコールを混合するとか、あるいはアンカーコート層の表面を親水性にする必要がある。
【００３５】
用いる液体の量は、特に制限されず、前記微粒子の分散液が塗布に適した粘度を有するようにすればよい。例えば、前記微粒子１００重量部に対して、液体１００〜100,000 重量部程度である。前記微粒子と液体の種類に応じて適宜選択するとよい。
【００３６】
前記微粒子の液体中への分散は、公知の分散手法により行うとよい。例えば、サンドグラインダーミル法により分散する。分散に際しては、微粒子の凝集をほぐすために、ジルコニアビーズ等のメディアを用いることも好ましい。また、分散の際に、ゴミ等の不純物の混入が起こらないように注意する。
【００３７】
前記微粒子の分散液は、樹脂を含まないことが好ましい。すなわち、樹脂量＝０であることが好ましい。導電膜においては、樹脂を用いなければ、樹脂によって導電性微粒子同士の接触が阻害されることがない。従って、導電性微粒子相互間の導電性が確保され、得られる導電膜の電気抵抗値が低い。導電性を損なわない程度の量であれば、樹脂を含むことも可能であるが、その量は、従来技術におけるバインダー樹脂としての使用量に比べると少ない。例えば、分散液中における樹脂の含有量の上限は、分散前の体積で表して、前記導電性微粒子の体積を１００としたとき、２５未満の体積である。従来技術においては、強い圧縮を行わないので、塗膜の機械的強度を得るためにバインダーを多く用いなければならなかった。バインダーとしての役割を果たす程度の量の樹脂を用いると、導電性微粒子同士の接触がバインダーにより阻害され、微粒子間の電子移動が阻害され導電性が低下する。
【００３８】
一方、樹脂には導電膜のヘイズを向上させる効果がある。しかしながら、導電性の点からすると、樹脂は、分散前の体積で表して、前記導電性微粒子の体積を１００としたとき、２５未満の体積の範囲内で用いられることが好ましく、２０未満の体積の範囲内で用いられることがより好ましい。また、ヘイズの向上効果は少なくなるが、導電性の点からすれば、樹脂を用いないことが最も好ましい。
【００３９】
ＷＯ3 微粒子やＴｉＯ2 微粒子などを用いた機能性層においても、樹脂を用いなければ、樹脂によって各微粒子同士の接触が阻害されることがないため、各機能の向上が図られる。微粒子間の接触が阻害されず各機能を損なわない程度の量であれば、樹脂を含むことも可能であるが、その量は、前記各微粒子の体積を１００としたとき、例えば約８０以下の体積である。
【００４０】
Ａｌ2 Ｏ3 微粒子などを用いた触媒層においては、樹脂を用いなければ、樹脂によって触媒機能を有する微粒子の表面が覆われることがない。このため、触媒としての機能の向上が図られる。触媒層においては、膜の内部に空隙が多い方が、触媒としての活性点が多くなるので、この観点からもなるべく樹脂を用いないことが好ましい。
【００４１】
このように機能性層には圧縮時において（すなわち、前記微粒子の分散液中において）樹脂を用いないことが好ましく、用いるとしても少量が好ましい。用いる場合の樹脂量は、機能性層の目的に応じて、ある程度変化し得るので、適宜決定するとよい。
【００４２】
前記微粒子の分散液には、導電性や触媒作用などの各機能に要求される性能を満たす範囲内で、各種の添加剤を配合してもよい。例えば、紫外線吸収剤、界面活性剤、分散剤等の添加剤である。
【００４３】
支持体としては、特に限定されることなく、樹脂フィルム、ガラス、セラミックス、金属、布、紙等の各種のものを用いることができる。しかしながら、ガラス、セラミックス等では、後工程の圧縮の際に割れる可能性が高いので、その点を考慮する必要がある。また、支持体の形状は、フィルム状の他、箔状、メッシュ状、織物等が使用可能である。
【００４４】
支持体として、圧縮工程の圧縮力を大きくしても割れることがない樹脂フィルムが好適である。樹脂フィルムは、軽量化を求められている用途にも好適である。本発明では、高温での加圧工程や、焼成工程がないので、樹脂フィルムを支持体として用いることができる。
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリルフィルム、ノルボルネンフィルム（ＪＳＲ（株）製、アートンなど）等が挙げられる。
【００４５】
ＰＥＴフィルムのような樹脂フィルムでは、乾燥後の圧縮工程の際に、ＰＥＴフィルムに接している導電性微粒子などの機能性微粒子の一部分がＰＥＴフィルムに埋め込まれるような感じとなり、この微粒子層がＰＥＴフィルムに良く密着される。
【００４６】
しかしながら、支持体がガラス、金属などの硬いものや、樹脂フィルムであってもその表面にハードコート層が形成されていて表面が硬い（例えば鉛筆硬度４Ｈ以上に硬い）ものでは、微粒子が支持体に埋め込まれないため微粒子層と支持体の密着性がとれない。
【００４７】
そこで、本発明では、ガラス面、金属面や、硬いフィルム表面上に柔らかい樹脂を主成分とするアンカーコート層を予め形成しておき、前記アンカーコート層上に、機能性微粒子を分散した液を塗布、乾燥し、圧縮する。アンカーコート層には、機能性微粒子の圧縮層が密着性良く形成される程度の柔らかさが求められる。従って、アンカーコート層は、例えば鉛筆硬度４Ｈよりも柔らかいことが好ましく、２Ｈよりも柔らかいことがより好ましい。アンカーコート層に要求される柔らかさの程度は、用いる支持体表面の硬さ、機能性微粒子の種類や粒径、圧縮圧力等によっても変化する。
【００４８】
アンカーコート層には柔らかい樹脂を用いることができ、このような樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。アンカーコート層には、密着性に悪影響を与えない範囲で、アンカーコート層の硬さを調整するためのシリカなどの微粒子や、着色、紫外線吸収のためのフィラーを含ませることも可能である。
また、アンカーコート層を形成する前に、支持体にコロナ処理等の表面処理を施してもよい。圧縮後に、前記柔らかい樹脂層を熱や紫外線などで硬化させてもよい。
【００４９】
アンカーコート層の樹脂は、機能性微粒子を分散した液に溶解しないものの方がよい。導電層においては、前記樹脂層が溶解すると毛管現象で、前記樹脂を含む溶液が導電性微粒子の周りにきてしまい、結果として、得られる導電層の電気抵抗値が上昇する。触媒層においても、毛管現象で、前記樹脂を含む溶液が触媒機能を有する微粒子の周りにきてしまい、触媒機能が低下する。
【００５０】
支持体として硬い金属を用いた場合には、アンカーコート層として柔らかい金属（合金でもよい）を用いることも可能である。アンカーコート層の形成は、常法により行うことができる。
【００５１】
前記微粒子の分散液を前記アンカーコート層上に塗布、乾燥し、導電性微粒子含有層などの機能性微粒子含有層を形成する。
前記微粒子分散液の塗布は、特に限定されることなく、公知の方法により行うことができる。例えば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ブレード法、ナイフ法、エクストルージョンノズル法、カーテン法、グラビアロール法、バーコート法、ディップ法、キスコート法、スクイズ法などの塗布法によって行うことができる。また、噴霧、吹き付けなどにより、支持体上へ分散液を付着させることも可能である。
【００５２】
乾燥温度は分散に用いた液体の種類によるが、１０〜１５０℃程度が好ましい。１０℃未満では空気中の水分の結露が起こりやすく、１５０℃を越えると樹脂フィルム支持体が変形する。また、乾燥の際に、不純物が前記微粒子の表面に付着しないように注意する。
【００５３】
塗布、乾燥後の導電性微粒子含有層などの機能性微粒子含有層の厚みは、次工程の圧縮条件や最終導電フィルムなどの各機能性フィルムの用途にもよるが、０．１〜１０μｍ程度とすればよい。
【００５４】
このように、導電性微粒子などの機能性微粒子を液に分散させて塗布し、乾燥すると、均一な膜を作成しやすい。前記微粒子の分散液を塗布して乾燥させると、分散液中にバインダーが存在しなくても微粒子は膜を形成する。バインダーが存在しなくても膜となる理由は必ずしも明確ではないが、乾燥させて液が少なくなってくると毛管力のため、微粒子が互いに集まってくる。さらに微粒子であるということは比表面積が大きく凝集力も強いので、膜となるのではないかと考えている。しかし、この段階での膜の強度は弱い。また、導電層においては抵抗値が高く、抵抗値のばらつきも大きい。
【００５５】
次に、形成された導電性微粒子含有層などの機能性微粒子含有層を圧縮し、導電性微粒子などの機能性微粒子の圧縮層を得る。圧縮することにより、膜の強度を向上させる。すなわち、圧縮することで導電性微粒子などの機能性微粒子相互間の接触点が増え接触面が増加する。このため、塗膜強度が上がる。微粒子は元々凝集しやすい性質があるので圧縮することで強固な膜となる。
【００５６】
導電層においては、塗膜強度が上がると共に、電気抵抗が低下する。触媒層においては、塗膜強度が上がると共に、樹脂を用いないか又は樹脂量が少ないので多孔質層となる。そのため、より高い触媒機能が得られる。他の機能性層においても、微粒子同士がつながった高い強度の膜とすることができると共に、樹脂を用いないか又は樹脂量が少ないので、単位体積における微粒子の充填量が多くなる。そのため、より高いそれぞれの機能が得られる。
【００５７】
圧縮は４４Ｎ／ｍｍ2 以上の圧縮力で行うことが好ましい。４４Ｎ／ｍｍ2 未満の低圧であれば、導電性微粒子含有層などの機能性微粒子含有層を十分に圧縮することができず、例えば導電性に優れた導電層が得られにくい。１３５Ｎ／ｍｍ2 以上の圧縮力がより好ましく、１８０Ｎ／ｍｍ2 の圧縮力が更に好ましい。圧縮力が高いほど、塗膜強度が向上し、支持体との密着性が向上する。導電層においては、より導電性に優れた層が得られ、また、導電層の強度が向上し、導電層とアンカーコート層との密着性も強固となる。圧縮力を高くするほど装置の耐圧を上げなくてはならないので、一般には１０００Ｎ／ｍｍ2 までの圧縮力が適当である。また、圧縮を常温（１５〜４０℃）付近の温度で行うことが好ましい。常温付近の温度における圧縮操作は、本発明の利点の一つである。
【００５８】
圧縮は、特に限定されることなく、シートプレス、ロールプレス等により行うことができるが、ロールプレス機を用いて行うことが好ましい。ロールプレスは、ロールとロールの間に圧縮すべきフィルムを挟んで圧縮し、ロールを回転させる方法である。ロールプレスは均一に高圧がかけられ、また、ロールトゥーロールで生産できることから生産性が上がり好適である。
【００５９】
ロールプレス機のロール温度は常温が好ましい。加温した雰囲気やロールを加温した圧縮（ホットプレス）では、圧縮圧力を強くすると樹脂フィルムが伸びてしまうなどの不具合が生じる。加温下で支持体の樹脂フィルムが伸びないようにするため、圧縮圧力を弱くすると、塗膜の機械的強度が低下する。導電膜においては、塗膜の機械的強度が低下し、電気抵抗が上昇する。微粒子表面の水分の付着をできるだけ少なくしたいというような理由がある場合に、雰囲気の相対湿度を下げるために、加温した雰囲気としてもよいが、温度範囲はフィルムが容易に伸びてしまわない範囲内である。一般にはガラス転移温度（二次転移温度）以下の温度範囲となる。湿度の変動を考慮して、要求される湿度になる温度より少し高めの温度にすればよい。ロールプレス機で連続圧縮した場合に、発熱によりロール温度が上昇しないように温度調節することも好ましい。
支持体が金属製であれば、この金属が溶融しない温度範囲まで、加温した雰囲気にすることも可能である。
【００６０】
なお、樹脂フィルムのガラス転移温度は、動的粘弾性を測定して求められ、主分散の力学的損失がピークとなる温度を指す。例えば、ＰＥＴフィルムについて見ると、そのガラス転移温度はおよそ１１０℃前後である。
【００６１】
ロールプレス機のロールは、強い圧力がかけられることから金属ロールが好適である。また、ロール表面が柔らいと、圧縮時に微粒子がロールに転写することがあるので、ロール表面を硬質膜で処理することが好ましい。
【００６２】
このようにして、導電性微粒子などの機能性微粒子の圧縮層が形成される。導電性微粒子などの機能性微粒子圧縮層の厚みは、用途にもよるが、０．１〜１０μｍ程度とすればよい。また、１０μｍ程度の厚い圧縮層を得るために、微粒子の分散液の塗布、乾燥、圧縮の一連の操作を繰り返し行っても良い。さらに、本発明において、支持体の両面に導電層などの各機能性層を形成することも勿論可能である。このようにして得られる透明導電層などの各機能性層は、優れた導電性や触媒作用などの各機能性を示し、バインダー樹脂を用いないか又はバインダーとしては機能しない程の少量の樹脂を用いて作成したにもかかわらず、実用上十分な膜強度を有し、アンカーコート層との密着性にも優れる。
【００６３】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。実施例１〜４は、導電膜用途として、ＩＴＯ微粒子を用いた例である。
【００６４】
［実施例１］
図１に示すように、支持体上(1b)にアンカーコート層(1c)を有し、アンカーコート層(1c)上に機能性層(1a)を有する機能性フィルム(1) を作成した。
【００６５】
（支持体の形成）
５０μｍ厚のＰＥＴフィルム上に、シリコーンハードコート液ＫＰ−８５４（信越化学工業（株）製）を塗布、乾燥し、９０℃、２時間で硬化させ、２μｍ厚のシリコーンハードコート層を形成した。
【００６６】
（アンカーコート層の形成）
シリコーンワニスＴＳＲ−１４５（ＧＥ東芝シリコーン製、鉛筆硬度ＨＢ）１００重量部にシラン系硬化剤ＣＲ−１５（ＧＥ東芝シリコーン製）１．５重量部を加え、さらにエタノール１２０重量部とトルエン８０重量部を加え、アンカーコート層塗布液とした。この塗布液を、前記ＰＥＴフィルムのハードコート面に塗布、乾燥し、９０℃、２時間で硬化させ、１．５μｍ厚のアンカーコート層を形成した。
【００６７】
（機能性層の形成）
一次粒径が５〜３０ｎｍのＩＴＯ微粒子ＳＵＦＰ−ＨＸ（住友金属鉱山（株）製）１００重量部にエタノール３００重量部を加え、メディアをジルコニアビーズとして分散機にて分散した。得られた塗液を前記アンカーコート層上に、バーコーターを用いて塗布し、５０℃の温風を送って乾燥した。得られたフィルムを、以降において、圧縮前ＩＴＯフィルムと称する。ＩＴＯ含有塗膜の厚みは１．７μｍであった。
【００６８】
まず、圧縮圧力の確認のための予備実験を行った。
一対の直径１４０ｍｍの金属ロール（ロール表面にハードクロムめっき処理が施されたもの）を備えるロールプレス機を用いて、ロールを回転させず且つ前記ロールの加熱を行わないで、室温（２３℃）にて前記圧縮前ＩＴＯフィルムを挟み圧縮した。この時、フィルム幅方向の単位長さ当たりの圧力は６６０Ｎ／ｍｍであった。次に、圧力を解放し、圧縮された部分のフィルム長手方向の長さを調べたら１．９ｍｍであった。この結果から、単位面積当たりに３４７Ｎ／ｍｍ2 の圧力で圧縮したことになる。
【００６９】
次に、予備実験に使用したものと同様の前記圧縮前ＩＴＯフィルムを金属ロール間に挟み前記条件で圧縮し、ロールを回転させ５ｍ／分の送り速度で圧縮した。このようにして、圧縮されたＩＴＯフィルムを得た。ＩＴＯ圧縮層の厚みは１．０μｍであった。
【００７０】
（電気抵抗）
導電膜が形成されたフィルムを５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさに切断した。対角の位置にある角の２点にテスターをあてて電気抵抗を測定したところ、１ｋΩであった。
【００７１】
［実施例２］
（支持体の形成）
５０μｍ厚のＰＥＴフィルム上に、アクリルハードコート液（日本化薬製）を塗布、乾燥し、紫外線を照射して硬化させ、２．５μｍ厚のアクリルハードコート層を形成した。
【００７２】
（アンカーコート層の形成）
アクリル樹脂溶液１０３Ｂ（大成化工製、鉛筆硬度Ｈ）１００重量部にトルエン１００重量部を加え、アンカーコート層塗布液とした。この塗布液を、前記ＰＥＴフィルムのハードコート面に塗布、９０℃で乾燥して、４．５μｍ厚のアンカーコート層を形成した。
【００７３】
（機能性層の形成）
前記アンカーコート層上に、実施例１と同様にしてＩＴＯ微粒子の分散液を塗布し、乾燥し、圧縮した。ＩＴＯ圧縮層の厚み１．０μｍの導電性フィルムを得た。電気抵抗を測定したところ、１ｋΩであった。
【００７４】
［実施例３］
支持体として、実施例２と同じ２．５μｍ厚のアクリルハードコート層が形成されたＰＥＴフィルムを用いた。
【００７５】
（アンカーコート層の形成）
実施例２で使用したアクリル樹脂溶液１０３Ｂの代わりに、アクリル樹脂溶液１ＢＲ−３０５（大成化工（株）製、鉛筆硬度２Ｈ）１００重量部を用いた以外は、実施例２と同様にして、４．５μｍ厚のアンカーコート層を形成した。
【００７６】
（機能性層の形成）
前記アンカーコート層上に、実施例１と同様にしてＩＴＯ微粒子の分散液を塗布し、乾燥し、圧縮した。ＩＴＯ圧縮層の厚み１．０μｍの導電性フィルムを得た。電気抵抗を測定したところ、１ｋΩであった。
【００７７】
［実施例４］
アンカーコート層に紫外線吸収剤を含有させた例である。
支持体として、実施例１と同じ２μｍ厚のシリコーンハードコート層が形成されたＰＥＴフィルムを用いた。
【００７８】
（アンカーコート層の形成）
紫外線吸収剤が含まれたシリコーンであるフレッセラＮＡ（松下電工（株）製）を用いた。
フレッセラＮＡのＡ液１００重量部にＢ液６００重量部を加え、アンカーコート層塗布液とした。この塗布液を、前記ＰＥＴフィルムのハードコート面に塗布、乾燥し、９０℃、２時間で硬化させ、４μｍ厚のアンカーコート層を形成した。
【００７９】
（機能性層の形成）
前記アンカーコート層上に、実施例１と同様にしてＩＴＯ微粒子の分散液を塗布し、乾燥し、圧縮した。ＩＴＯ圧縮層の厚み１．０μｍの導電性フィルムを得た。電気抵抗を測定したところ、１ｋΩであった。
【００８０】
［参考例１］
支持体として、ハードコートが形成されていない５０μｍ厚のＰＥＴフィルムを用いた。前記ＰＥＴフィルム上にアンカーコート層を形成しなかった。
【００８１】
（機能性層の形成）
前記ＰＥＴフィルム上に直接、実施例１と同様にしてＩＴＯ微粒子の分散液を塗布し、乾燥し、圧縮した。ＩＴＯ圧縮層の厚み１．０μｍの導電性フィルムを得た。電気抵抗を測定したところ、１ｋΩであった。
【００８２】
［比較例１］
支持体として、実施例１と同じ２μｍ厚のシリコーンハードコート層が形成されたＰＥＴフィルムを用いた。前記ＰＥＴフィルムのハードコート面にアンカーコート層を形成しなかった。
（機能性層の形成）
前記ＰＥＴフィルムのハードコート面に直接、実施例１と同様にしてＩＴＯ微粒子の分散液を塗布し、乾燥し、圧縮した。ＩＴＯ微粒子の一部がロールに付着して、均一な層は得られなかった。
【００８３】
［比較例２］
支持体として、実施例２と同じ２．５μｍ厚のアクリルハードコート層が形成されたＰＥＴフィルムを用いた。前記ＰＥＴフィルムのハードコート面にアンカーコート層を形成しなかった。
（機能性層の形成）
前記ＰＥＴフィルムのハードコート面に直接、実施例１と同様にしてＩＴＯ微粒子の分散液を塗布し、乾燥し、圧縮した。ＩＴＯ微粒子の一部がロールに付着して、均一な層は得られなかった。
【００８４】
［実施例５］−参考例
実施例５は、光触媒フィルム用途として、ＴｉＯ2 微粒子を用いた例である。
支持体として、２３μｍ厚のアルミニウム箔（１０８０Ｈ１８）を用いた。
（アンカーコート層の形成）
実施例１と同じアンカーコート層塗布液を用いた。この塗布液を、前記アルミニウム箔上に塗布、乾燥し、９０℃、２時間で硬化させ、１．５μｍ厚のアンカーコート層を形成した。
【００８５】
（機能性層の形成）
一次粒径が３０〜７０ｎｍのＴｉＯ2 微粒子１００重量部にエタノール９００重量部を加え、メディアをジルコニアビーズとして分散機にて分散した。得られた塗液を前記支持体のアンカーコート面に、バーコーターを用いて塗布し、５０℃の温風を送って乾燥した。得られたフィルムを、以降において、圧縮前ＴｉＯ2 フィルムと称する。ＴｉＯ2 含有塗膜の厚みは０．７μｍであった。
【００８６】
実施例１と同様にして、まず、圧縮圧力の確認のための予備実験を行った。実施例１と同じロールプレス機を用いて、ロールを回転させず且つ前記ロールの加熱を行わないで、室温（２３℃）にて前記圧縮前ＴｉＯ2 フィルムを挟み圧縮した。この時、フィルム幅方向の単位長さ当たりの圧力は２２０Ｎ／ｍｍであった。次に、圧力を解放し、圧縮された部分のフィルム長手方向の長さを調べたら０．８ｍｍであった。この結果から、単位面積当たりに２７５Ｎ／ｍｍ2 の圧力で圧縮したことになる。
【００８７】
次に、予備実験に使用したものと同様の前記圧縮前ＴｉＯ2 フィルムを金属ロール間に挟み前記条件で圧縮し、ロールを回転させ５ｍ／分の送り速度で圧縮した。このようにして、圧縮されたＴｉＯ2 フィルムを得た。ＴｉＯ2 圧縮層の厚みは０．５μｍであった。
【００８８】
【表１】
0004491911.tif 000002
【００８９】
実施例１〜４の導電性フィルムはいずれも、電気抵抗値が低く、圧縮層の強度も強く、導電層とアンカコート層との密着性にも優れていた。実施例１〜４の導電性フィルムはいずれも、可視光透過率の点においても透明性にも優れていた。
参考例１では、アンカーコート層を形成していないが、支持体としてハードコートの形成されていない柔らかいＰＥＴフィルムを用いたので、導電層と支持体との密着性に優れていた。
実施例５では、支持体としてアルミニウム箔を用いたが、ＴｉＯ2 層とアンカコート層との密着性に優れていた。
【００９０】
上記実施例では、無機微粒子として、ＩＴＯ微粒子、ＴｉＯ2 微粒子をそれぞれ用いて、無機機能性フィルムを作製した例を示した。上記実施例と同様にして、種々の性質を有する無機微粒子を用いて、種々の無機機能性フィルムを作製することができる。そのため、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変更は、すべて本発明の範囲内のものである。
【００９１】
【発明の効果】
本発明によれば、支持体上にアンカーコート層を形成し、前記アンカーコート層上に、機能性微粒子を含む塗料を塗布後、圧縮するという簡便な操作で機能性フィルムが得られる。本発明による機能性フィルムは、前記支持体面が比較的硬い場合であっても、機能性層が良好に形成されたものである。本発明によって、従来の塗布法におけるバインダー樹脂による弊害が解消され、その結果、目的とする機能がより向上した機能性フィルムが得られる。
【００９２】
本発明によれば、機能性フィルムの大面積化にも対応でき、装置が簡便で生産性が高く、低コストで導電性フィルム膜を始め各種の機能性フィルムを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の機能性フィルムの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
(1) ：機能性フィルム
(1b)：支持体フィルム
(1a)：機能性層
(1c)：アンカーコート層
【図１】
0004491911.tif 000003