JPH10206905A - 紫外線吸収透明導電基板 - Google Patents

紫外線吸収透明導電基板

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JPH10206905A
JPH10206905A JP9024335A JP2433597A JPH10206905A JP H10206905 A JPH10206905 A JP H10206905A JP 9024335 A JP9024335 A JP 9024335A JP 2433597 A JP2433597 A JP 2433597A JP H10206905 A JPH10206905 A JP H10206905A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 紫外線遮断能に優れ、構造が簡単な透明導電
基板の提供。 【解決手段】 透明導電基板を構成する透明基板と透明
導電膜との間に、紫外線吸収層を介在させ、アミノシラ
ン化合物とカルボキシル基含有紫外線吸収剤とを反応さ
せて得られるアミド結合含有反応混合物にて、前記の紫
外線吸収層を形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種エレクトリッ
クデバイスとして有用な紫外線遮断能を付与された透明
導電基板に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】液晶
やエレクトロクロミック材料を用いたエレクトリックデ
バイスは、紫外線の照射によって劣化してしまう。これ
を防ぐためには紫外線遮断層を透明導電膜の下に設ける
と、デバイスを構成するガラスの耐擦過性などに影響し
ない。しかし、ITOなどの透明導電膜の作製には、高
真空度と高温が必要となり、有機紫外線吸収剤を含む紫
外線吸収層だけではこの条件に耐えられず、紫外線吸収
剤が揮発してしまい、充分な性能を出すことができなか
った。従って、例えば、特開平1−276120に見ら
れるように、デバイスの外側に紫外線吸収層を設け、そ
の上をさらにもう一枚のガラスで覆うなどの試みがなさ
れてきた。しかし、構造が複雑である上に、工程が多く
なってしまう。また、特開昭63−236016にみら
れるようなダイクロイック層を設けたものでは、コスト
が高くついてしまうなどの課題があった。そして、特開
昭62−148339に見られるような、金属酸化物か
らなる紫外線吸収層を用いた場合には、近紫外域を充分
にカットすることが難しいなどの問題点があった。本発
明の目的は、優れた紫外線遮断能を有する比較的単純な
構造の透明導電基板を安価に提供するものである。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、本目的に
鑑み鋭意検討した結果、特定の紫外線吸収層を有する新
規な透明導電基板を見出した。すなわち、本発明によれ
ば、少なくとも、透明基板と透明導電膜とから構成され
る透明導電基板であり、透明基板と透明導電膜の間に有
機紫外線吸収剤を含有する紫外線吸収層を有し、該紫外
線吸収層が、少なくとも、(a)下記一般式(1)に示
されるアミノシラン化合物またはその誘導体(以下、
「成分A」と称す)と、(b)分子内にカルボキシル基
を有する紫外線吸収剤(以下「成分B」と称す)とを反
応させて生成されるアミド結合を生成せしめた成分を、
透明基板の上に塗布、硬化することによって作製される
ことを特徴とする紫外線吸収透明導電基板が提供され
る。また、本発明によれば、前記紫外線吸収層と透明導
電膜の間にオーバーコート層を有することを特徴とする
紫外線吸収透明導電基板が提供される。
【化2】 尚、一般式(1)の各置換基に関しては後述する。
【0004】
【発明の実施の形態】本発明の紫外線吸収透明導電基板
は、少なくとも、透明基板と透明導電膜の間に紫外線吸
収層を有する。また好適な態様として前記紫外線吸収層
と透明導電膜の間にオーバーコート層を有する。本発明
で使用する透明基板は特に限定されないが、例えば、無
色あるいは有色ガラス、強化ガラス等が用いられる他、
無色あるいは有色の透明性を有する樹脂が使用できる。
具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミ
ド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルホン、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リカーボネート、ポリイミド、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリスチレン、などが挙げられる。本発明で言う透
明とは、通常3%以上、好ましくは10〜100%の可
視光透過率を有することを意味する。また、本発明にお
ける基板は常温において平滑な面を有するものであり、
その面は平面あるいは曲面であってもよく、また応力に
よって変形するものであってもよい。本発明において用
られる透明導電膜は、透明性を満たすものであれば特に
限定されないが、例えば、金、銀などの金属薄膜、金属
酸化物からなる導電膜などが挙げられる。金属酸化物と
しては、例えばITO(In2 3 - SnO2 )、酸化
錫、酸化亜鉛、酸化バナジウムなどが用いられる。膜厚
は通常、100〜5000オングストローム、好ましく
は500〜3000オングストロームである。また、表
面抵抗(抵抗率)は、本発明の基板の用途により適宜選
択されるところであるが、通常、0. 5〜500Ω/cm
2 、好ましくは2〜50Ω/cm2 である。前記透明導電
膜の形成法は、特に限定されなく、導電層として用いる
前述の金属や金属酸化物の種類により適宜公知の方法が
選択使用されるところであるが、通常、真空蒸着法、イ
オンプレーティング法、スパッタリング法あるいはゾル
ゲル法などが用いられる。いずれの場合も基板温度10
0〜350℃の範囲内で形成されるのが望ましい。
【0005】本発明において成分Aとして用いるアミノ
シラン化合物は、下記の一般式(1)で示される。
【化3】 一般式(1)において、R1 は炭素数1〜10、好まし
くは1〜5のアルキレン基、または一般式−(CH2
m −NH−[mは1≦m≦4の整数]で表される2価の
基を示す。該アルキレン基としては具体的にはメチレン
基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基等が例
示される。各々のR2 は同一若しくは異なる基であっ
て、水素原子、水酸基、塩素、臭素等のハロゲン原子、
炭素数1〜10、好ましくは1〜5のアルキル基若しく
はアルコキシ基、または炭素数6〜10、好ましくは6
〜8のアリール基を示す。但し、全てのR2 のうち少な
くとも一つはアルコキシ基若しくは水酸基である。前記
2 のアルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピ
ル基、i-プロピル基等が例示でき、アリール基としては
フェニル基、トリル基などが例示できる。アルコキシ基
としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、i-プ
ロポキシ基等が例示できる。nはn≧0、好ましくは0
≦n≦3の整数を示す。一般式(1)で示されるアミノ
シラン化合物の好適な例としては、3- アミノプロピル
トリエトキシシラン、3- アミノプロピルジイソプロピ
ルエトキシシラン、3- アミノプロピルメチルジエトキ
シシラン、3- アミノプロピルトリクロロシラン、3-
アミノプロピルポリジメチルシロキサン、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ス(メトキシエトキシエト
キシ)シラン等が挙げられる。本発明では成分Aとして
前記アミノシラン化合物の誘導体が使用可能であるが、
その誘導体としては前記好適なアミノシラン化合物の加
水分解物等が好ましく挙げられる。これらのアミノシラ
ン化合物又はその誘導体は公知の方法により製造でき
る。成分Bとして用いる分子内にカルボキシル基を有す
る紫外線吸収剤は、分子の側鎖にカルボキシル基を1個
または2個以上有する化合物であって、例えば、ベンゾ
トリアゾール骨格またはベンゾフェノン骨格を有する化
合物等が挙げられる。ベンゾトリアゾール骨格を有する
化合物としては、下記一般式(2)により表される化合
物が好適に挙げられる。
【化4】 一般式(2)に於いて、R3 は水素原子、ハロゲン原子
又は炭素数1〜10、好ましくは1〜6のアルキル基を
示す。ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素、ヨウ
素等が、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、i-プロピル基、ブチル基、t-ブチル基、シク
ロヘキシル基等が例示できる。R3 の置換位置は、ベン
ゾトリアゾール骨格の4位または5位であるが、ハロゲ
ン原子及びアルキル基は通常4位に位置する。式中のR
4 は、水素原子または炭素数1〜10、好ましくは1〜
6のアルキル基を示す。アルキル基としては、メチル
基、エチル基、プロピル基、i-プロピル基、ブチル基、
t-ブチル基、シクロヘキシル基等が例示できる。式中の
5 は、炭素数1〜10、好ましくは1〜3のアルキレ
ン基または、アルキリデン基を示す。アルキレン基とし
ては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロ
ピレン基等が、アルキリデン基としては、エチリデン、
プロピリデン基等が挙げられる。一般式(2)で示され
る化合物としては、3−(5−クロロ−2H−ベンゾト
リアゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチ
ル)−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパン酸、3−(2
H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシ
ベンゼンエタン酸、3−(5−メチル−2H−ベンゾト
リアゾール−2−イル)−5−(1−メチルエチル)−
4−ヒドロキシベンゼンプロパン酸等が例示できる。前
記ベンゾフェノン骨格を有する化合物としては、下記の
一般式(3)〜(6)にて示されるベンゾフェノン系化
合物等が好適に挙げられる。
【化5】
【化6】
【化7】
【化8】 一般式(3)〜(6)に於いて、R7 及びR8 は、同一
若しくは異なる基であって、水素原子、水酸基、炭素数
1〜10、好ましくは1〜6のアルキル基又はアルコキ
シ基を示す。n、mは、0≦m≦3、0≦n≦3の範囲
の整数を示す。アルキル基としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、i-プロピル基、ブチル基、t-ブチル
基、シクロヘキシル基等が、アルコキシ基としては、メ
トキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、i-プロポキシ
基、ブトキシ基等が具体的に例示される。式中R6 は、
炭素数1〜10、好ましくは1〜3のアルキレン基又
は、アルキリデン基を示す。アルキレン基としては、メ
チレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基
等が、アルキリデン基としてはエチリデン基、プロピリ
デン基等が挙げられる。このようなベンゾフェノン骨格
を有する化合物の具体例としては、2−ヒドロキシ−4
−メトキシベンゾフェノン−5−カルボン酸、2,2’
−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−カ
ルボン酸、4−(2−ヒドロキシベンゾイル)−3−ヒ
ドロキシベンゼンプロパン酸等が好適に挙げられる。前
記ベンゾトリアゾール骨格又はベンゾフェノン骨格を有
する紫外線吸収剤は公知の方法により製造できる。上記
した成分Aと成分Bとを反応させることによって得られ
る反応混合物には、成分Aに由来するアミド結合が生成
されるが、この反応は通常脱水反応が主である。反応に
より生成するアミド結合の量は、特に限定されないが、
通常、成分Aの全アミノシランの10モル%以上、好ま
しくは、50モル%以上にアミド結合が生成することが
好ましく、上限は通常100モル%であるが、上限が1
00モル%未満でも差し支えない。
【0006】成分Aと成分Bを反応させる際又は両成分
の反応後に、本発明の目的を損なわない範囲で任意成分
をさらに共存・添加することができる。そうした任意成
分の一例はシリコーン樹脂(以下、「成分C」と称す)
であって、成分Cとしては反応性シリコーン樹脂、即
ち、成分Aのアルコキシシリル基部分と反応(通常脱水
反応および/または脱アルコール反応等)し得る官能基
を有するシリコーン樹脂が好ましい。官能基としてはア
ルコキシシリル基やシラノール基等が好ましい。このよ
うな反応性シリコーン樹脂は、一般的にアルコキシシラ
ンやクロロシラン類の部分加水分解反応とそれに続く縮
合反応によって容易に合成することができる。市販品で
は、純シリコーンワニス(例えば、商品名「XO793
1−クリヤー」:オキツモ(株)製)、シリコーンレジ
ン(例えば、商品名「SR2410」:東レ・ダウコー
ニングシリコーン(株)製)、アクリル変性シリコーン
樹脂(例えば、商品名「サイラコート1000」:チッ
ソ(株)製)等が好適に挙げられる。また、シリコーン
樹脂を本発明の目的を損なわない範囲で各種溶剤を用い
た溶液の形で用いることができる。溶剤は特に限定され
ないが、通常は各種炭化水素系溶剤、ケトン類、エーテ
ル類、エステル類、エーテル・エステル類などが使用さ
れる。また、シリコーン樹脂を変性したものを用いても
良い。成分Cは、成分Aおよび成分Bの反応の際、また
は反応後のいずれにおいても共存させられるが、成分A
および成分Bの反応の際に共存させることが特に好まし
い。前記任意成分の他の例は、各種のエポキシシラン類
(以下「成分D」と称す)であって、好ましくは下記一
般式(7)〜(8)に示すようなエポキシシラン類が使
用される。
【化9】
【化10】 一般式(7)〜(8)に於いて、R9 およびR11は個別
に炭素数1〜10、好ましくは1〜5のアルキレン基又
は、式−R−O−R' −(但し、R及びR' は各々炭素
数1〜10、好ましくは1〜5のアルキレン基を示す)
により示される2価の基を示し、各々のR10は個別に水
素原子、水酸基、ハロゲン原子、炭素数1〜10、好ま
しくは1〜5のアルキル基若しくはアルコキシ基、また
は炭素数6〜10好ましくは6〜8のアリール基を示
す。但し、全ての、R10のうち少なくとも1つはアルコ
キシ基若しくは水酸基である。nはn≧0、好ましくは
0≦n≦3の整数を示す。前記アルキレン基としては、
メチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基等が好
適に例示できる。前記アルキル基としては、メチル基、
エチル基、プロピル基、i-プロピル基、ブチル基、t-ブ
チル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチ
ル基等が好適に挙げられ、前記アルコキシ基としては、
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、
t-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等
が挙げられ、前記アリール基としては、フェニル基、ト
リル基等が挙げられる。成分Dの具体例としては、3-
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ジメトキシ
- 3- グリシドキシプロピルメチルシラン、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、ジメチルエトキシ- 3- グリシドキシプロピルシラ
ン、1,3−ビス(3−グリシドキシプロピル)−1,
3−ジメチル−1,3−ジメトキシジシロキサン又はこ
れらの混合物等が好適に挙げられる。成分Dは予め加水
分解して用いても良い。また予め適当な重合触媒でエポ
キシ基を開環重合させて用いることもできる。重合触媒
としては、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体、塩化
アルミニウム、ジエチル亜鉛等のルイス酸触媒が好適で
ある。また、エポキシ基を開環重合させる際の重合条件
は特に限定されないが、通常、−80℃〜130℃、好
ましくは−20℃〜80℃程度が望ましく、反応時間は
反応条件、反応様式等により適宜選択でき、通常10分
〜10時間、好ましくは1時間〜6時間程度が望まし
い。この際用いる溶媒は特に限定されないが、例えば、
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒、各種のケ
トン類やエステル類等が挙げられる。成分Dは成分Aお
よび成分Bの反応の際、または反応後のいずれにおいて
も共存させられるが、成分Aおよび成分Bの反応の後に
加えることが好ましい。但し、前記予め成分Dのエポキ
シ基を開環重合させたものを用いる場合には、成分A及
び成分Bの反応の際に加えるのが好ましい。他の任意成
分は、ポリエーテル変性ポリシロキサン類(以下「成分
E」と称す)であって、この成分としては好ましくは下
記一般式(9)で示されるポリエーテル変性ポリシロキ
サン類が例示できる。
【化11】 一般式(9)に於いて、R12、R13およびR14は個別に
炭素数1〜10、好ましくは1〜5のアルキレン基を示
し、各々のR15は個別に水素原子、水酸基、ハロゲン原
子、炭素数1〜10、好ましくは1〜5のアルキル基若
しくはアルコキシ基、または炭素数6〜10好ましくは
6〜8のアリール基を示す。またR15のうち少なくとも
一つはアルコキシ基若しくは水酸基である。m、n、p
は、各々m≧0、好ましくは0≦m≦100、n≧0、
好ましくは0≦n≦10、p≧0、好ましくは0≦p≦
10の整数を示す。前記アルキレン基としては、メチレ
ン基、トリメチレン基、テトラメチレン基などが好適に
挙げられる。前記アルキル基としては、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、i-プロピル基、ブチル基、t-ブチル
基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、、オクチル
基等が好適に挙げられる。前記アルコキシ基としては、
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、
t-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等
が挙げられる。前記アリール基としては、フェニル基、
トリル基等が挙げられる。成分Eの具体例には、テトラ
エチレングリコール- ビス(トリエトキシシリルエチ
ル)エーテル、ポリエチレングリコール- ビス(トリエ
トキシシリルエチル)エーテル、ポリプロピレングリコ
ール- ビス(トリエトキシシリルエチル)エーテル又は
これらの混合物が包含される。成分Eは予め加水分解し
て使用しても差し支えない。成分Eは、成分Aおよび成
分Bの反応の際、または反応後のいずれにおいても共存
させられるが、成分Aおよび成分Bの反応の際に加える
のが好ましい。任意成分として、成分Dのエポキシシラ
ン類や成分Eのポリエーテル変性ポリシロキサン類を用
いた場合、基板上に形成される紫外線吸収性被膜は、耐
熱性を損なうことなく基板への密着性が改善され、厚膜
にしても割れにくくなる等の効果を奏する。
【0007】上記以外の任意成分としては、無機微粒子
分散液(以下、「成分F」と称す)が挙げられる。成分
Fは特に限定されないが、一般的にはシリカ、アルミ
ナ、酸化チタン、酸化アンチモン等の微粒子の分散液等
が使用される。微粒子の粒子径は1〜100nm程度であ
り、分散媒としては水、メタノール、キシレン、メチル
エチルケトン等が普通である。市販品ではLUDOX
L S(デュポン社製)や、XBA−ST(日産化学社
製)などが好適に挙げられる。成分Fは、成分Aおよび
成分Bの反応の際、または反応後のいずれにおいても共
存させられるが、成分Aおよび成分Bの反応の後に加え
ることが好ましい。成分Fを加えることで、被膜の表面
硬度が改善され、耐摩耗性,耐薬品性などを向上させる
ことができる。なお、上記した各任意成分は公知の方法
により製造できる。
【0008】任意成分が共存しているか否かにかかわら
ず、成分Aと成分Bとを反応させることによって、所望
量のアミド結合を含有する反応混合物を得ることができ
る。この反応の反応条件は、成分Aに由来するアミド結
合が生成する条件であれば適宜選択することができる
が、通常は成分Aと成分Bを、さらに所望により任意成
分を溶媒中にて混合したのち、溶媒の存在下において、
室温〜350℃、好ましくは60〜250℃において、
通常5分〜50時間、好ましくは10分〜15時間反応
させるのが一般的である。この反応操作は繰り返し行う
ことができる。反応に用いる溶媒は、本発明の目的を損
なわない限り特に限定されず、例えば、トルエン、キシ
レン等の芳香族系溶剤やシクロヘキサノン等のケトン系
溶剤、またはこれらの混合物が使用可能である。溶媒は
反応後除去してもよく、除去しなくても良い。前記反応
において、成分Aと成分Bとの使用割合は、特に限定さ
れないが、成分Bの使用量が、成分Aと成分Bとの総量
に対し、通常5〜90質量%、好ましくは10〜80質
量%の範囲で任意に選択することができる。こうして得
られる反応混合物は、必要に応じて上記した任意成分を
これに添加して、透明基板上に塗布することができる。
この塗布液には、本発明の目的を損なわない限り、任意
の添加剤を配合することができる。そうした添加剤とし
ては、例えば、酸化防止剤、クエンチャーもしくはラジ
カル捕捉剤、または塩酸、硫酸、酢酸などの無機酸や有
機酸、3フッ化ホウ素・ジエチルエーテル錯体、6フッ
化アンチモン酸ナトリウム等のルイス酸、水酸化カリウ
ム、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン、アニリンな
どの塩基、ジブチルスズジラウレート、チタンテトライ
ソプロポキサイドなどの有機金属に例示されるような、
硬化促進作用を有するする触媒(紫外線吸収材料に対し
て、通常0.1〜5.0質量%であることが好まし
い)、トルエン、キシレン、エタノール、イソプロパノ
ール、ジメチルホルムアミド、シクロヘキサノン、1−
メトキシ−2−アセトキシプロパン等、各種シンナー等
の溶剤等が例示できる。任意成分であるシリコーン樹脂
の使用量は特に限定されないが、成分Aと成分Bの総量
100質量部に対して、5〜300質量部、好ましくは
20〜150質量部が望ましい。また、エポキシシラン
類の使用量も特に限定されないが、成分Aと成分Bの総
量100質量部に対して、10〜500質量部、好まし
くは100〜400質量部が望ましい。また、ポリエー
テル変性ポリシロキサン類の使用量も特に限定されない
が、成分Aと成分Bの総量100質量部に対して、10
〜500質量部、好ましくは100〜400質量部が望
ましい。また、コロイダルシリカの使用量も特に限定さ
れないが、成分Aと成分Bの総量100質量部に対し
て、5〜400質量部、好ましくは10〜200質量部
が望ましい。
【0009】本発明に係る紫外線吸収層は、上記反応混
合物を含有する塗布液を基板の上に塗布して硬化させる
ことによって得ることができる。塗布方法に特別な限定
はなく、適宜公知の方法が採用できる。例えば、スピン
コート、スプレーコート、ディップコート、キャストコ
ート、ブレードコート、フローコートなどが、目的に応
じて適宜採用可能である。塗布膜は、前記硬化促進作用
を有する触媒を用いた場合は、通常室温から250℃、
好ましくは40℃〜200℃程度で硬化させることがで
きる。また該触媒を用いなくても通常室温〜350℃、
好ましくは60℃〜250℃で加熱することによって硬
化させることができる。硬化に要する時間は、硬化温度
にもよるが、通常10分〜5時間程度である。透明基板
上に形成される紫外線吸収層の膜厚は、特に限定されな
く適宜選択されるところであるが、通常0. 5〜50μ
m程度の範囲内で用いられる。0. 5μm以下では充分
な紫外線遮断能力を出すことが難しい場合があり、50
μm以上では亀裂を生じさせずに塗布するのが難しい場
合がある。
【0010】本発明に係る紫外線吸収透明導電基板に
は、その紫外線吸収層と透明導電膜とに隣接してオーバ
ーコート層を設けることができる。このオーバーコート
層形成用材料には特別な限定はないが、通常は耐熱性に
優れた樹脂で形成され、具体的には、ポリイミド、ポリ
アミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエー
テルサルフォン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポ
キシ樹脂、シリコーンワニスなどのシリコーン樹脂、尿
素樹脂などが使用される。これらの中でもシリコーン樹
脂のオーバーコート剤が最適である。またこれらを組み
合わせて用いても良い。ガラスフィラーや無機粉体を併
用することも行われる。無機粉体としては、通常Zn
O、TiO2 、CeO2 、シリカなどの微粒子が用いら
れる。シリコーン樹脂オーバーコート剤としては、コロ
イダルシリカなどの無機微粒子を分散させたシリコーン
レジン系やアルコキシシラン、クロロシランなどのシラ
ン類の部分加水分解生成物及び部分重縮合生成物などが
挙げられる。具体的には、市販品ではトスガード510
(東芝シリコーン製)やAPZ7703 、APZ7705 (日本ユニ
カー製)、N- L110,N- L710等のポリシラザ
ン(東燃製)が挙げられる。またエポキシシランの部分
加水分解生成物もオーバーコート剤として耐摩耗性など
が優れていることが知られている。オーバーコート層の
形成法としては、特に限定されなく適宜公知の方法が選
択されるところであるが、通常、オーバーコート層を構
成する樹脂の溶液、あるいは前駆体からなる溶液を塗布
することによって得られる。塗布後はそれぞれの樹脂の
性質によって必要な処理がなされ、オーバーコート層が
得られる。また上記樹脂からなるフィルムを貼る方法で
オーバーコート層を設けることもできる。ちなみに、シ
リコーンワニスを用いた場合、ジブチルスズジラウリレ
ートなどの触媒をこれに加え、塗布した後100〜20
0℃程度で5分〜2時間程度加熱硬化することで、1〜
20μmのオーバーコート層を得ることができる。ま
た、アクリル−メラミン樹脂前駆体を用いた場合には、
塗布した後130〜190℃で5分〜2時間程度加熱硬
化することで、10〜100μmのオーバーコート層を
得ることができる。また光硬化型のアクリル系樹脂前駆
体などを用いた場合には、塗布した後、高圧水銀灯照射
下に置くことによって通常5分以内に1〜10μmのオ
ーバーコート層を得ることができる。塗布方法には既知
の方法が用いられる。例えば、スピンコート、スプレー
コート、キャストコート、ブレードコート、ディップコ
ートなどが使用できる。 また、オーバーコート層形成
前に紫外線吸収層に光表面改質やプライマー処理を施す
ことで、オーバーコート材の塗れ性改善やオーバーコー
ト層の紫外線吸収層への密着性を改善することができ
る。
【0011】本発明の透明導電基板の好ましい構成は、
透明基板と透明導電膜の間に特定の紫外線吸収層を有
し、かつ該紫外線吸収層と透明導電膜の間にオーバーコ
ート層を有するものであるが、その最も単純な例は図1
に示されように、透明基板1、紫外線吸収層2、オーバ
ーコート層3および透明導電膜4を順次設けたものであ
る。また、図2に示すように、透明基板1と紫外線吸収
層2との間に、1層以上の中間層5を設けることもでき
る。中間層5の機能は特に限定されないが、例えば遠紫
外による有機紫外線吸収剤の劣化を抑制する目的で、Z
nO、CeO2 、TiO2 などの無機酸化物を含む紫外
線吸収層を設けたり、あるいは、透明基板1と紫外線吸
収層2との密着性を向上させる目的で、シランカップリ
ング剤や界面活性剤などを含む中間層とすることができ
る。さらに、図3に示すように、紫外線吸収層2とオー
バーコート層3との間に、1層以上の中間層6を設ける
こともできる。中間層6の機能は特に限定されないが、
例えば紫外線吸収層2とオーバーコート層3との密着性
を向上させる目的で、シランカップリング剤や界面活性
剤などを含む中間層とすることができる。さらにまた、
図4に示すように、透明基板1と紫外線吸収層2との間
及び紫外線吸収層2とオーバーコート層3との間にそれ
ぞれ1層以上の中間層5,6を設けることもできる。中
間層5,6の機能は特に限定されないが、前記図2及び
図3において述べたものと同様の機能を付与させること
ができる。本発明の透明導電基板において、前記積層構
造は基板の片面のみではなく、基板の両面に同様に備え
ることもできる。
【0012】
【発明の効果】本発明の透明導電基板は、高い導電性と
優れた紫外線遮断効果を両方具備するものである。特に
紫外線吸収層を適宜選択することにより400nm以下
の波長を極めてクリアに遮断することができる。また、
透明導電膜と紫外線吸収層との間に設けられたオーバー
コート層の効果により、透明導電膜を容易に形成するこ
とが可能となり、且つこれを用いて作製したエレクトリ
ックデバイスを紫外線から保護することが可能である。
さらに、紫外線吸収剤をポリマーと化学的に結合させる
ことによって、透明導電膜形成時に安定な紫外線吸収層
を得ることができ、容易に紫外線吸収層を持つ透明導電
基板を得ることができる。さらに、本発明の透明導電性
基板はこのような特長を具備することから、各種用途に
使用でき、例えば、調光や表示等を目的としたエレクト
ロクロミック素子や表示用等の液晶素子などに使用で
き、優れた効果を発揮することができる。以上、本発明
について詳細に説明してきたが、本発明の紫外線吸収透
明導電基板にに関して好適な実施態様としては以下の態
様が挙げられる。 1.紫外線吸収層形成性塗布成分が、前記シリコーン樹
脂の存在下に、(a)前記一般式(1)に示されるアミ
ノシラン化合物またはその誘導体と、(b)前記分子内
にカルボン酸残基を有する紫外線吸収剤を反応させて得
られる反応混合物を含有することを特徴とする本願発明
の紫外線吸収透明導電基板。 2.紫外線吸収層形成性塗布成分が、(a)前記一般式
(1)に示されるアミノシラン化合物またはその誘導体
と、(b)前記分子内にカルボン酸残基を有する紫外線
吸収剤とを反応させて得られるアミド結合含有反応混合
物に、前記エポキシシラン類をさらに加えることにより
得られるものであることを特徴とする本願発明の紫外線
吸収透明導電基板。 3.紫外線吸収層形成性塗布成分が、(a)前記一般式
(1)に示されるアミノシラン化合物またはその誘導体
と、(b)前記分子内にカルボン酸残基を有する紫外線
吸収剤とを反応させて得られるアミド結合含有反応混合
物に、コロイダルシリカをさらに加えることにより得ら
れるものであることを特徴とする本願発明の紫外線吸収
透明導電基板。
【0013】
【実施例】以下に本発明の実施例を挙げ説明するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。
【0014】実施例1カルボン酸残基含有紫外線吸収剤の合成 225g(0. 46モル)の3- (5- クロロ- 2H-
ベンゾトリアゾール-2- イル)- 5- (1, 1- ジメ
チルエチル)- 4- ヒドロキシ- ベンゼンプロパン酸オ
クチルエステル(TINUVIN 109、商標名、C
iba−Geigy社製)を700mlのアセトンに溶
解し、2N水酸化ナトリウム水溶液600mlを加えて
室温で24時間攪拌した。2N塩酸650mlを加えて
酸性にした後、不溶化した生成物を濾別し、蒸留水で濾
液が中性になるまで洗浄した。この生成物を真空乾燥し
た後、トルエンからの再結晶を行うことで3- (5- ク
ロロ- 2H- ベンゾトリアゾール- 2- イル)- 5-
(1, 1- ジメチルエチル)- 4- ヒドロキシ- ベンゼ
ンプロパン酸[化合物I]を得た。紫外線吸収性塗布液の製造 3−アミノプロピルトリエトキシシラン3gをキシレン
35gに溶解し、80℃に加熱しながら、前記化合物I
を5g徐々に添加した。添加終了後、130℃まで昇温
し、3時間還流した。放冷後、3−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシランを16g添加し、これを紫外線吸
収性塗布液とした。得られた塗布液を13C−NMRによ
り分析したところ、アミド結合に由来するカルボニルの
ピーク(約173ppm)が観測され、原料のアミノシ
ラン類に由来するアミド結合が存在していることを確認
した。紫外線吸収透明板の製造 前記紫外線吸収性塗布液をガラス基板上にスプレー塗布
し、室温で20分放置後200℃で20分加熱し、厚さ
約17μmの紫外線吸収被膜を有する紫外線吸収ガラス
を作製した。さらに、この紫外線吸収層の上に、シリコ
ーンレジン(APZ−7705、日本ユニカー製、)を
スプレー塗布し、100℃で20分乾燥して、厚さ約2
μmの保護膜を設けた。紫外線吸収透明導電基板の製造 上記紫外線吸収ガラス上に基板温度250℃でITOの
スパッタリングを行い、膜厚約3300オングストロー
ム、抵抗7. 5Ω/cm2 の透明導電膜を形成し、紫外
線遮断能を有する透明導電基板を得た。この透明導電基
板の分光透過率を図5に示した。
【0015】実施例2紫外線吸収性塗布液の製造 3gの3- アミノプロピルトリエトキシシランをキシレ
ン40gに溶解し60℃に加熱しつつ、5gの実施例1
における化合物Iを徐々に加えた。添加終了後、130
℃まで昇温し、3時間還流し、溶液状の紫外線吸収性塗
布液を得た。得られた溶液を13C−NMRにより分析し
たところ、アミド結合に由来するカルボニルのピーク
(約173ppm)が観測され、原料のアミノシラン類
に由来するアミド結合が存在していることを確認した。紫外線吸収透明板の製造 前記塗布液をガラス基板上にスプレー塗布し、室温で2
0分放置後130℃で30分加熱し、厚さ約10μmの
紫外線吸収被膜を有する紫外線吸収ガラスを作製した。
さらに、この紫外線吸収層の上に、シリコーンレジン
(APZ−7705、日本ユニカー製、)をスプレー塗
布し、100℃で20分乾燥して、厚さ約2μmの保護
膜を設けた。この紫外線吸収ガラスの紫外可視吸収スペ
クトルを測定したところ、実施例1と同様に紫外線を完
全に遮断するガラス基板が得られた。紫外線吸収透明導電基板の製造 上記紫外線吸収ガラス上に基板温度250℃でITOの
スパッタリングを行い、膜厚約3300オングストロー
ム、抵抗7. 5Ω/cm2 の透明導電膜を形成し、紫外
線遮断能を有する透明導電基板を得た。この場合も実施
例1と同様にスパッタリング前のスペクトルと比較して
ほとんど変化が見られなかった。
【0016】実施例3紫外線吸収性塗布液の製造 シリコーンワニス(XO−7931−クリヤー、オキツ
モ製)17.7gと3- アミノプロピルトリエトキシシ
ラン3gをキシレン35gに溶解し、80℃に加熱しな
がら5gの化合物Iを徐々に添加した。添加終了後、1
30℃まで昇温し3時間還流し、溶液状の紫外線吸収性
塗布液を得た。紫外線吸収透明板の製造 前記紫外線吸収性塗布液をガラス基板上にスプレー塗布
し、室温で20分放置後、200℃で20分加熱し、厚
さ約17μmの紫外線吸収被膜を有する紫外線吸収ガラ
スを作製した。この紫外線吸収ガラスに対して碁盤目試
験を行ったところ、50%剥離が見られた。鉛筆硬度は
2Hだった。さらに、この紫外線吸収層の上に、シリコ
ーンレジン(APZ−7705、日本ユニカー製、)を
スプレー塗布し、100℃で20分乾燥して、厚さ約2
μmの保護膜を設けた。紫外線吸収透明導電基板の製造 上記紫外線吸収ガラス上に基板温度250℃でITOの
スパッタリングを行い、膜厚約3300オングストロー
ム、抵抗7. 5Ω/cm2 の透明導電膜を形成し、紫外
線遮断能を有する透明導電基板を得た。この透明導電基
板の分光透過率を図6に示した。
【0017】実施例4紫外線吸収性塗布液の製造 シリコーンワニス(XO−7931−クリヤー、オキツ
モ製)17.7gと3- アミノプロピルトリエトキシシ
ラン3gをキシレン35gに溶解し、80℃に加熱しな
がら5gの化合物Iを徐々に添加した。添加終了後、1
30℃まで昇温し3時間還流した。放冷後、3- グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシランを16g添加し、紫
外線吸収性塗布液を得た。紫外線吸収透明板の製造 前記紫外線吸収性塗布液をガラス基板上にスプレー塗布
し、室温で20分放置後、200℃で20分加熱し、厚
さ約17μmの紫外線吸収被膜を有する紫外線吸収ガラ
スを作製した。実施例3のように碁盤目試験での剥離は
認められなかった。さらに、この紫外線吸収層の上に、
シリコーンレジン(APZ−7705、日本ユニカー
製、)をスプレー塗布し、100℃で20分乾燥して、
厚さ約2μmの保護膜を設けた。紫外線吸収透明導電基板の製造 上記紫外線吸収ガラス上に基板温度250℃でITOの
スパッタリングを行い、膜厚約3300オングストロー
ム、抵抗7. 5Ω/cm2 の透明導電膜を形成し、紫外
線遮断能を有する透明導電基板を得た。この透明導電基
板の分光透過率を図7に示した。
【0018】実施例5紫外線吸収性塗布液の製造 シリコーンワニス(XO−7931−クリヤー、オキツ
モ製)17.7gと3- アミノプロピルトリエトキシシ
ラン3gをキシレン35gに溶解し、80℃に加熱しな
がら5gの化合物Iを徐々に添加した。添加終了後、1
30℃まで昇温し3時間還流した。放冷後、3- グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシランを16g、コロイダ
ルシリカ分散液(日産化学製、MIBK-ST )を8g添加し
紫外線吸収性塗布液を得た。紫外線吸収透明板の製造 前記紫外線吸収性塗布液をガラス基板上にスプレー塗布
し、室温で20分放置後、200℃で20分加熱し、厚
さ約17μmの紫外線吸収被膜を有する紫外線吸収ガラ
スを作製した。鉛筆硬度は4Hであった。紫外線吸収透明導電基板の製造 上記紫外線吸収ガラス上に基板温度250℃でITOの
スパッタリングを行い、膜厚約3300オングストロー
ム、抵抗7. 5Ω/cm2 の透明導電膜を形成し、紫外
線遮断能を有する透明導電基板を得た。この透明導電基
板の分光透過率を図8に示した。
【0019】実施例6エポキシシランの重合 3- グリシドキシプロピルトリメトキシシラン200g
をキシレン75gに溶解させ、3フッ化ホウ素・ジエチ
ルエーテル錯体4mlを室温で徐々に加えた後、4時間
撹拌しエポキシ基の開環重合を行った。得られたポリマ
ーの分子量はMw=3300(ポリスチレン換算)であ
った。紫外線吸収性塗布液の製造 シリコーンワニス(XO−7931−クリヤー、オキツ
モ製)17.7gと3- アミノプロピルトリエトキシシ
ラン3gをキシレン29gに溶解し、80℃に加熱しな
がら5gの化合物Iを徐々に添加した。添加終了後、1
30℃まで昇温し3時間還流した。放冷後、上記エポキ
シシラン重合体溶液を22gを加え紫外線吸収材料を得
た。紫外線吸収透明板の製造 前記溶液状の紫外線吸収材料をコーテング液として、こ
れをガラス基板上にスプレー塗布し、室温で20分放置
後、150℃で30分加熱し、厚さ約15μmの紫外線
吸収層のついたガラス基板を作製した。鉛筆硬度は6H
であった。さらに、この紫外線吸収層の上に、シリコー
ンレジン(APZ−7705、日本ユニカー製、)をス
プレー塗布し、100℃で20分乾燥して、厚さ約2μ
mの保護膜を設けた。紫外線吸収透明導電基板の製造 上記紫外線吸収ガラス上に基板温度250℃でITOの
スパッタリングを行い、膜厚約3300オングストロー
ム、抵抗7. 5Ω/cm2 の透明導電膜を形成し、紫外
線遮断能を有する透明導電基板を得た。この透明導電基
板の分光透過率を図9に示した。
【0020】実施例7紫外線吸収塗布液の製造 3- アミノプロピルトリエトキシシラン3gと実施例6
のエポキシシラン重合体溶液11gをキシレン32gに
溶解し、80℃に加熱しながら5gの化合物Iを徐々に
添加した。添加終了後、130℃まで昇温し3時間還流
し、紫外線吸収材料を得た。紫外線吸収透明板の製造 前記溶液状の紫外線吸収材料をコーテング液として、こ
れをガラス基板上にスプレー塗布し、室温で20分放置
後、150℃で30分加熱し、厚さ約15μmの紫外線
吸収層のついたガラス基板を作製した。鉛筆硬度は5H
であった。さらに、この紫外線吸収層の上に、シリコー
ンレジン(APZ−7705、日本ユニカー製、)をス
プレー塗布し、100℃で20分乾燥して、厚さ約2μ
mの保護膜を設けた。紫外線吸収透明導電基板の製造 上記紫外線吸収ガラス上に基板温度250℃でITOの
スパッタリングを行い、膜厚約3300オングストロー
ム、抵抗7. 5Ω/cm2 の透明導電膜を形成し、紫外
線遮断能を有する透明導電基板を得た。この透明導電基
板の分光透過率を図10に示した。
【0021】比較例1 ガラス基板上にZnO超微粒子分散塗料(レジノカラー
工業社製、UV−S−400)をディップコートにより
塗布し、200℃で20分加熱硬化させることによっ
て、厚さ約2μmの紫外線吸収層を作製した。この上に
ポリエーテルサルフォン(ICI社製、`VICTRE
X´PES 4100P)の塩化メチレン溶液をスピン
コートすることにより、厚さ約2μmのポリマー層を作
製した。さらに、実施例2のシリコーンワニスを用い
て、厚さ約15μmの紫外線吸収層を作製した。こうし
て得られた紫外線吸収層の上に、ポリイミドワニス(日
産化学工業社製、RN−812)をスピンコートした。
ホットプレート上60℃で溶媒が乾燥させた後、オーブ
ン中200℃で30分加熱硬化させることによって、厚
さ約2μmの保護層を得た。さらにこの上に、基板温度
250℃以下でITOのスパッタリングを行い、膜厚2
050オングストローム、表面抵抗9. 5Ω/cm2
透明導電膜紫外線遮断能を有する透明導電基板を得た。
この透明導電基板の分光透過率を図11に示した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の透明導電基板の構造説明図である。
【図2】本発明の他の透明導電基板の構造説明図であ
る。
【図3】本発明の他の透明導電基板の構造説明図であ
る。
【図4】本発明の他の透明導電基板の構造説明図であ
る。
【図5】実施例1の分光透過率を表すグラフである。
【図6】実施例3の分光透過率を表すグラフである。
【図7】実施例4の分光透過率を表すグラフである。
【図8】実施例5の分光透過率を表すグラフである。
【図9】実施例6の分光透過率を表すグラフである。
【図10】実施例7の分光透過率を表すグラフである。
【図11】比較例2の分光透過率を表すグラフである。
【符号の説明】
1:透明基板 2:紫外線吸収層 3:保護層 4:透明導電膜 5:中間層 6:中間層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 錦谷 禎範 横浜市中区千鳥町8番地 日本石油株式会 社中央技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも透明基板と透明導電膜とから
    構成される透明導電基板であり、透明基板と透明導電膜
    の間に紫外線吸収層を有し、該紫外線吸収層が、少なく
    とも、 (a)一般式(1)に示されるアミノシラン化合物また
    はその誘導体と、 【化1】 (式中、R1 は炭素数1〜10のアルキレン基、または
    一般式−(CH2 m −NH−[mは1≦m≦4の整
    数]で表される2価の基を示し、各々のR2 は同一若し
    くは異なる基であって、水素原子、水酸基、ハロゲン原
    子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数1〜10の
    アルコキシ基を示す。但し全てのR2 のうち少なくとも
    一つはアルコキシ基若しくは水酸基を示す。nはn≧0
    の整数を示す。) (b)分子内にカルボキシル基を有する紫外線吸収剤と
    を反応させて前記アミノシラン化合物又はその誘導体に
    由来するアミド結合が生成した成分を、透明基板の上に
    塗布、硬化することによって作製されたことを特徴とす
    る紫外線吸収透明導電透明基板。
  2. 【請求項2】 上記紫外線吸収層と透明導電膜の間にオ
    ーバーコート層を有する請求項1に記載の紫外線吸収透
    明導電基板。
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