CN101299352A - 透明导电材料和透明导电体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种透明导电材料,其含有导电性颗粒、多官能性化合物、和在侧链具有酯基的有机化合物,酯基用-COOR(R表示碳原子数为2以上的取代或未取代的烷基)表示。本发明还涉及一种透明导电体。
Description
技术领域
本发明涉及透明导电材料和透明导电体。
背景技术
在LCD或PDP、有机EL、触摸板等中使用透明电极,作为这种透明电极,使用通过溅射或蒸镀等在基材上使ITO等导电体成膜而得到的电极。另外,在一部分透明导电体中,存在具有在树脂中分散ITO(铟锡氧化物)等导电性颗粒的结构的透明导电体。
这种在树脂中分散导电性颗粒的结构的透明导电体存在电阻值的经时劣化的问题,产生使触摸板等的动作不稳定的倾向。因此,为了改善电阻值的经时劣化的问题,提出了各种透明导电体(参照专利3072862号公报和特开2006-92869号公报)。
发明内容
然而,在触摸板等中使用的透明导电体,由于受到反复按压造成的冲击,作为膜特性要求高的耐久性。
本发明是考虑上述问题而提出的,其目的是提供能够提高透明导电体的耐久性的透明导电材料和透明导电体。
为了解决上述问题,本发明者们精心研究发现,在作为透明导电体的粘合剂树脂的侧链的酯基中,烷基的部分的长度对透明导电体的耐久性有影响,另外重复精心研究,结果发现,利用以下的发明可以解决上述问题,达到完成本发明。
即,本发明涉及一种透明导电材料,其含有导电性颗粒、多官能性化合物、和在侧链具有酯基的有机化合物,上述酯基用式:-COOR(上述式中,R表示碳原子数为2以上的取代或未取代的烷基)表示。
采用该透明导电材料,可以提高透明导电体的耐久性。如上所述,透明导电体的耐久性提高的机理现在还不清楚,但考虑是如下的原因。即,当透明导电材料如上所述含有在侧链具有酯基的有机化合物,该酯基具有长的烷基时,上述有机化合物的烷基彼此容易缠绕,并且烷基的分子量越大,有机化合物的玻璃化转变温度(Tg)越低,弯曲性增加,并且表面的润滑性提高。此外,当透明导电性材料含有多官能性化合物时,当上述有机化合物进入由多官能性化合物彼此的反应形成的高分子网络的间隙中时,长的烷基容易缠绕在高分子网络上。因此,本发明者们认为透明导电体的耐久性提高。
优选上述烷基为直链型烷基。当烷基为直链型烷基时,与烷基为支链型烷基的情况相比,相互的分子成为接近状态,成为在分子水平上空隙少的结构体。因此,在使用透明导电材料形成的透明导电体中,能够有效地阻止水分子的透过。因此,能够抑制由透明导电体的膨润造成的导电性颗粒彼此的背离,能够充分地抑制透明导电体的电阻值的经时劣化。
优选上述烷基为氟取代的烷基。在氟取代的烷基中,由于其表面能量低,作为极性分子的水分子难以吸着。因此,在使用透明导电材料形成的透明导电体中,与使用具有酯基的有机化合物,该酯基具有用氟原子以外的原子取代的烷基的情况相比,能够有效地阻止水分子的吸着。因此,能够抑制由透明导电体的膨润造成的导电性颗粒彼此的背离,能够充分地抑制透明导电体的电阻值的经时劣化。另外,由于氟原子的离子半径大,氟取代的烷基更容易成为直线状。因此,得到的透明导电体的表面容易光滑,摩擦小,所以具有富于润滑性、更加提高耐久性的优点。
优选上述有机化合物的重均分子量为10万以上。在这种情况下,与有机化合物的重均分子量小于10万的情况相比,有裂纹更难进入的优点。
另外,本发明涉及一种透明导电体,其含有导电性颗粒、交联体、和在侧链具有酯基的粘合剂树脂,上述酯基用式:-COOR(上述式中,R表示碳原子数为2以上的取代或未取代的烷基)表示。
采用这种透明导电体,能够提高耐久性。如上所述,透明导电体的耐久性提高的机理现在还不清楚,但是,当透明导电体如上所述含有在侧链具有酯基的粘合剂树脂,该酯基具有长的烷基时,上述粘合剂树脂的烷基彼此容易缠绕,并且烷基的分子量越大,玻璃化转变温度越低,弯曲性增加,同时,表面的润滑性提高,本发明者们认为透明导电体的耐久性提高。
优选上述烷基为直链型烷基。
在这种情况下,如上所述,当烷基为直链型烷基时,与烷基为支链型烷基的情况相比,能够充分地抑制透明导电体的电阻值的经时劣化。
优选上述烷基为氟取代的烷基。
在这种情况下,如上所述,能够充分地抑制透明导电体的电阻值的经时劣化。另外,有更加提高耐久性的优点。
附图说明
图1为表示本发明的透明导电体的第一实施方式的模式截面图。
图2为表示本发明的透明导电体的第二实施方式的模式截面图。
具体实施方式
以下,根据需要,参照附图,详细说明本发明的优选实施方式。另外,在图中,相同的要素用相同的符号表示,省略重复的说明。另外,图面的尺寸比率不限于图示的比率。
(透明导电体的第一实施方式)
首先,说明本发明的透明导电体的第一实施方式。
图1为表示本发明的透明导电体的第一实施方式的模式截面图。如图1所示,本实施方式的透明导电体10含有导电性颗粒11和粘合剂树脂12。
将导体性颗粒11填充在透明导电体10的内部,将导电性颗粒11固着在粘合剂树脂12中。
另外,导电性颗粒11彼此优选互相连接,并且一部分导电性颗粒11在透明导电体10的表面10a或10b上露出。因此,上述透明导电体10能够具有充分的导电性。
另一方面,粘合剂树脂12在侧链具有酯基,该酯基用式:-COOR(上述式中,R表示碳原子数为2以上的取代或未取代的烷基)表示。
另外,透明导电体10含有高分子交联体。在透明导电体10中,粘合剂树脂12本身也可以为高分子交联体,但除粘合剂树脂12可以另外含有高分子交联体。
采用透明导电体10,能够提高耐久性。
透明导电体10使用透明导电材料而形成。在此,对透明导电材料进一步详细说明。
(透明导电材料)
透明导电材料含有导电性颗粒11、在侧链具有酯基的有机化合物、和多官能性化合物,上述有机化合物的酯基用式:-COOR(上述式中,R表示碳原子数为2以上的取代或未取代的烷基)表示。这里,粘合剂树脂12可以由上述有机化合物构成。在这种情况下,粘合剂树脂12由非交联体构成,在透明导电体10中,除粘合剂树脂12另外具有交联体。另外,粘合剂树脂12可以为通过使上述有机化合物和多官能性化合物反应得到的交联体。在这种情况下,在透明导电体10中,粘合剂树脂12本身成为高分子交联体。
当使用上述透明导电材料时,能够提高透明导电体10的耐久性。其机理现在还不清楚,考虑是如下的原因。即,当透明导电材料如上所述含有在侧链具有酯基的有机化合物,该酯基具有长的烷基时,上述有机化合物的烷基彼此容易缠绕,烷基的分子量越大,玻璃化转变温度越低,弯曲性增加,并且表面的润滑性提高。此外,当透明导电性材料含有多官能性化合物时,上述有机化合物进入由多官能性化合物彼此的反应形成的高分子网络的间隙中时,长的烷基容易缠绕在高分子网络上。因此,本发明者们认为透明导电体10的耐久性提高。
(有机化合物)
上述有机化合物如果在侧链具有上述酯基,就没有特别的限制。作为这种有机化合物,例如可以使用环氧丙烯酸酯树脂、环氧树脂、丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸酯树脂等。
上述酯基中,用R表示的烷基如果为碳原子数2以上的烷基就可以,作为这种烷基,例示乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、戊量、己基、辛基、癸基、月桂基、十八烷基等。如果碳原子数为2以上,则能够提高透明导电体10的耐久性,但当考虑与溶解有机化合物的溶剂的相溶性时,通常碳原子数为20以下。
烷基既可以为直链型烷基,也可以为支链型烷基,但优选为直链型烷基。当烷基为直链型烷基时,与烷基为支链型烷基的情况相比,相互的分子成为接近状态,成为在分子水平上空隙少的结构体。因此,在透明导电体10中可以有效地阻止水分子的透过。因此,能够抑制透明导电体10的粘合剂树脂12的膨润引起的导电性颗粒11彼此的背离,能够充分地抑制透明导电体10的电阻值的经时劣化。
烷基既可以为未取代的烷基,也可以为取代的烷基。在烷基为取代的烷基的情况下,例示取代原子为氟原子。
在氟取代的烷基中,其表面能量低,氟取代的烷基作为全体,极性小。因此,作为极性分子的水分子难以吸着。因此,在透明导电体10中,与使用具有酯基的有机化合物、该酯基具有用氟原子以外的原子取代的烷基的情况相比,能够有效地阻止水分子的吸着。因此,能够抑制由透明导电体10的粘合剂树脂12的膨润引起的导电性颗粒11彼此的背离,能够充分地抑制透明导电体10的电阻值的经时劣化。另外,由于氟原子的离子半径大,氟取代的烷基更容易成为直线状。因此,得到的透明导电体10的表面容易光滑,摩擦小,因此富于润滑性,具有耐久性更加提高的优点。
在上述有机化合物为丙烯酸酯树脂或甲基丙烯酸酯树脂的情况下,有机化合物既可以为1种(甲基)丙烯酸酯单体的单独聚合体,也可以为多种(甲基)丙烯酸酯单体的共聚物。在这些中,从能够赋予必要的功能,并能够控制与粘合剂成分中其他成分或溶剂的相溶性这点来看,优选为多种(甲基)丙烯酸酯单体的共聚物。
在上述有机化合物为环氧树脂或环氧丙烯酸脂树脂的情况下,由于有机化合物和多官能性化合物能够形成交联体,因此能够更加提高耐久性。
优选上述有机化合物的重均分子量为10万以上。在这种情况下,与有机化合物的重均分子量小于10万的情况相比,具有在透明导电体10中裂纹更难进入的优点。
(多官能性化合物)
上述多官能性化合物为在分子内存在2个以上的反应性官能基的化合物,如果能够形成上述交联体,就没有特别的限制,可以与透明导电材料中的上述有机化合物进行化学结合,构成粘接剂树脂12,也可以不与有机化合物进行化学结合,只由多官能性化合物彼此反应。
作为这种多官能性化合物,例如可以举出乙氧基化甘油三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚氨酯改性丙烯酸酯、乙氧基化异氰酸三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、癸二醇二丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯等。这些多官能性化合物与上述有机化合物或其他多官能性化合物等引起聚合反应,另外通过多官能性化合物在分子中包含2个以上的官能基,由此能够可靠地进行交联反应,形成交联体。
通常,透明导电材料中的多官能性化合物的含有率为10~90质量%。当含有率在上述范围内时,与超出上述范围的情况相比,耐久性更加提高,同时,存在机械强度或尺寸精度更加提高的倾向。
另外,在有机化合物为丙烯酸酯树脂或甲基丙烯酸酯树脂的情况下,作为不与这些有机化合物化学结合的多官能性化合物,可以举出具有环氧基的化合物。在这种情况下,环氧基不与丙烯酸酯树脂或甲基丙酸酯树脂结合,而在环氧基彼此之间进行聚合,形成环氧树脂单独的交联体。在这种情况下,透明导电体10作为粘合剂树脂12,含有(甲基)丙烯酸酯树脂,作为交联体,含有环氧树脂单独的交联体。另外,在多官能性化合物具有乙烯基和环氧基的情况下,形成丙烯酸树脂和环氧树脂的共聚交联体。
(导电性颗粒)
通常,上述导电性颗粒11由透明导电性氧化物材料构成。透明导电性氧化物材料如果具有透明性和导电性,就没有特别的限制。作为这种透明导电性氧化物材料,可以举出氧化铟,或在氧化铟中搀杂选自锡、锌、碲、银、镓、锆、铪或镁中的至少1种以上的元素而得到的物质,氧化锡,或在氧化锡中搀杂选自锑、锌或氟中的至少1种以上的元素而得到的物质,氧化锌,或在氧化锌中搀杂选自铝、镓、铟、硼、氟或锰中的至少1种以上的元素而得到的物质等。作为导电性颗粒11,除了透明导电性氧化物材料以外,可以使用金属纳米颗粒、富勒(Fullerene)、碳纳米管等。
上述导电性颗粒11优选为具有耐水性的导电性颗粒。这里,所谓“具有耐水性的导电性颗粒”是指不会因水分产生电阻值增加等劣化的导电性颗粒。具体地讲,具有耐水性的导电性颗粒,因上述透明导电性氧化物材料而不同。即,在透明导电性氧化物材料为氧化铟或在氧化铟中搀杂选自锡、锌、碲、银、镓、锆、铪或镁中的至少1种以上的元素的铟复合氧化物的情况下,作为具有耐水性的导电性颗粒,可以举出包含1质量%的导电性颗粒的混合液的pH为3以上的物质,或者包含1质量%的导电性颗粒的混合液的pH小于3的、并且卤元素浓度为0.2质量%以下的物质。在为氧化锡或在氧化锡中搀杂选自锑、锌或氟中的至少1种以上的元素的锡复合氧化物的情况下,作为具有耐水性的导电性颗粒,可以举出包含1质量%的导电性颗粒的混合液的pH为1以上并且卤元素浓度为1.5质量%以下的物质。在为氧化锌或在氧化锌中搀杂选自铝、镓、铟、硼、氟和锰中的至少1种以上的元素的锌复合氧化物的情况下,作为具有耐水性的导电性颗粒,可以举出包含1质量%的导电性颗粒的混合液的pH为4~9的物质。另外,所谓“混合液”是指由水和导电性颗粒构成的物质。
当使用这种导电性颗粒11时,包含该具有耐水性的导电性颗粒11和粘合剂树脂12的透明导电体10,即使在高湿度环境下,也能够防止电阻值随时间变化。
包含1质量%的导电性颗粒的混合液的pH的调整例如可以利用水洗、中和、加热使杂质脱离等而进行,优选通过中和、特别是利用氨水的中和而进行。使用这种方法容易控制上述混合液的pH,同时,能够从导电性颗粒11中有选择地溶出氯,能够有效地降低导电粒颗粒11中的氯浓度。
导电性颗粒11的平均粒径优选为10nm~80nm。当平均粒径小于10nm时,与平均粒径10nm以上的情况相比,有透明导电体10的导电性不稳定的倾向。即,本实施方式的透明导电材料,由于在导电性颗粒11中产生的氧缺陷,发现导电性,但在导电性颗粒11的粒径小于10nm时,例如外部的氧浓度高时,氧缺陷减少,导电性会变动。另一方面,当平均粒径超过80nm时,与在可见光的波长区域中,平均粒径为80nm以下的情况相比,光散射大,在可见光的波长区域中,透明导电体10的透过率降低,有雾度值增加的倾向。
另外,上述导电性颗粒11的比表面积优选为10~50m2/g。当比表面积小于10m2/g时,有可见光的光散射大的倾向,当比表面积超过50m2/g时,有透明导电材料的稳定性降低的倾向。另外,这里所述的比表面积为利用比表面积测定装置(型式:NOVA2000,Quantachrome公司制造),在300℃下,真空干燥试料30分钟后测定的值。
构成透明导电体10的材料中的导电性颗粒11的含有率优选为10体积%~85体积%。当含有率小于10体积%时,有透明导电体10的电阻值升高的倾向,当含有率超过85体积%时,有透明导电体10的机械强度降低的倾向。
如以下这样,可以制造导电性颗粒11。这里,作为导电性颗粒11,以使用在氧化铟中搀杂锡而得到的物质(以下称为“ITO”)的情况为例子举出。
首先,通过使用碱、中和处理氯化铟和氯化锡,使之共沉淀(沉淀工序)。这时,利用倾析或离心分离法除去副产物盐。对得到的共沉淀物进行干燥,对得到的干燥体进行气氛烧制和粉碎处理。这样,制造导电性颗粒11。从氧缺陷控制的观点来看,优选上述烧制处理在氮气氛中或氦、氩、氙等稀有气体的气氛中进行。
(其他成分)
透明导电材料除了上述有机化合物、多官能性化合物和导电性颗粒11以外,优选含有由单官能性有机化合物构成的成分。在这种情况下,能够得到电阻变动更小的透明导电体10。这里,为了向粘合剂树脂12补充必要的功能,单官能性有机化合物中含有的官能基可以适当选择,在本发明中,目的是赋予耐湿性。作为这种官能基,以举出芳基或烷基等。官能基优选为这些中的甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、月桂基、十八烷基、二十二烷基、苯基、萘基。作为具体例子,通过添加苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯,能够使电阻变动更小。根据需要,透明导电材料还可以含有使多官能性化合物光聚合的光聚合引发剂等聚合引发剂。
接着,对透明导电体10的制造方法进行说明。
首先,使含有导电性颗粒11、上述有机化合物、多官能性化合物和聚合引发剂的透明导电材料分散在液体中,得到分散液。作为使透明导电材料分散的液体,可以举出已烷等饱和烃类,甲苯、二甲苯等芳香族烃,甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇类,丙酮、甲基乙基酮、异丁基甲基酮、二异丁基酮等酮类,醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯类,四氢呋喃、二噁烷、二乙基醚等醚类,N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类。
接着,在基板的一面上涂布上述分散液。在基板上涂布分散液的方法,没有特别的限制,可以使用众所周知的方法。例如,可以举出逆辊法、同向辊法、叶片法、刮刀法、挤压法、喷嘴法、幕帘法、凹印辊法、棒涂法、浸渍法、吻合式涂布法、旋转涂布法、压涂法、喷雾法。
在分散液中含有的聚合引发剂为热聚合引发剂的情况下,干燥后加热至热聚合引发剂的聚合开始温度以上,使之固化。这样,在基板的一面上形成透明导电体10。
在分散液中含有的聚合引发剂为光聚合引发剂的情况下,干燥后照射光,使之硬化。这样,在基板的一面上形成透明导电体10。
这样,多官能性化合物彼此、或者多官能性化合物和有机化合物形成交联体,得到含有导电性颗粒11、交联体和粘合剂树脂12的透明导电体10。这样得到的透明导电体10,可以适用于噪声对策部件、或发热体、EL用电极、背灯用电极、触摸板等。
(透明导电体的第二实施方式)
接着,说明本发明的透明导电体的第二实施方式。另外,与第一实施方式相同或同等的构成要素用相同的符号表示,省略重复的说明。
图2为表示本发明的透明导电体的第二实施方式的模式截面图。如图2所示,本实施方式的透明导电体20具有含有导电性颗粒11的透明导电层14、由粘合剂树脂12构成的粘合剂树脂层15和支承体13。在支承体13上依次层叠粘合剂树脂层15和透明导电层14。在上述透明导电层14上填充导电性颗粒11,并且在导电性颗粒11之间存在浸透过的粘合剂树脂12。粘合剂树脂12固着导电性颗粒11。
采用上述透明导电体20,能够提高耐久性。因此,通过对透明导电体20施加反复按压,透明导电层14受到反复冲击,即使这样也能够在长时间内充分地抑制裂纹等的发生。
如上述那样,透明导电体20的耐久性提高的机理现在还不清楚,考虑是如下的原因。即:当透明导电体20如上所述在透明导电层14中含有在侧链具有酯基的粘合剂树脂12,该酯基具有长的烷基时,上述粘合剂树脂12的烷基彼此容易缠绕,而且烷基的分子量越大,玻璃化转变温度越低,弯曲性增加,同时,表面的润滑性提高。此外,粘合剂树脂12的长的烷基容易缠绕在由交联体构成的高分子网络上。因此,本发明者们认为透明导电体20的耐久性提高。
支承体13如果用对后述的高能量线和可见光透明的材料构成,就没有特别的限制,可以为众所周知的透明膜。即,作为支承体13,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯膜、聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃膜、聚碳酸酯膜、丙烯酸膜、降冰片烯膜(JSR(株)制造,ARTON等)。除了树脂膜以外,作为支承体,也能够使用玻璃。
接着,说明透明导电体20的制造方法。即,首先,在图中没有示出的基板上载置导电性颗粒11。这时,优选在基板上预先设置用于将导电性颗粒固定在基板上的固定层。当预定设置固定层时,可以牢固地将导电性颗粒11固定在基板上。作为上述固定层例如适合使用聚氨酯等。
另外,为了在基板上固定导电性颗粒11,可以向基板侧压缩导电性颗粒11,形成压缩层。在这种情况下,不形成固定层,将导电性颗粒11粘接在基板上是有用的。这种压缩可以利用薄板压力机、辊压力机等进行。在这种情况下,优选预先在基板上设置固定层。在这种情况下,可以更牢固地固定导电性颗粒11。
作为上述基板,例如除玻璃外,可以使用聚酯、聚乙烯、聚丙烯等膜或各种塑料基板等。
接着,将从上述透明导电材料省去导电性颗粒11的材料(以下简单地称为“非导电材料”)涂布在压缩层的一面上。这时,成为非导电材料的一部分,即透明导电材料浸透在压缩层中。
另外,在非导电材料上设置支承体13。作为非导电材料,使用利用后述的高能量线能够固化的材料。
在图2中,通过将高能量线照射在非导电材料上,非导电材料成为粘合剂树脂12和交联体。这样,在导电性颗粒11间浸透固化得到的粘合剂树脂12和交联体固着导电性颗粒11,得到透明导电层14。另外,不在导电性颗粒11内浸透的材料原样固化,形成粘合剂树脂层15。这时,支承体13和粘合剂树脂层15粘接。
上述的高能量线例如可以为紫外线等的光,也可以为电子射线、γ射线、X射线等。
这样,通过照射高能量线,非导电材料固化,形成透明导电层14和粘合剂树脂层15。然后,通过剥离基板,得到图2所示的透明导电体20。
构成本实施方式的透明导电层14的材料中的导电性颗粒11的含有率优选为10体积%~70体积%。当配合量小于10体积%时,透明导电体20的电阻值有升高的倾向,当配合量超过70体积%时,有透明导电层14的机械强度降低的倾向。
以上,对本发明的优选实施方式进行了说明,但本发明并不是限于上述实施方式。
例如,根据需要,本发明的透明导电材料可以含有阻燃剂、紫外线吸收剂、着色剂、可塑剂等。
另外,本发明的透明导电材料还可以含有丙烯酸树脂等的粘度上升剂。在这种情况下,该透明导电材料可以起透明导电膏的作用。采用这种透明导电膏,即使在高湿度环境下,也能够充分地防止电阻值随时间变化。另外,由于透明导电膏具有一定粘性,当赋予基板时,可以均匀地赋予,即使为狭小部分或凹凸部,也能够容易赋予。这种透明导电膏可以通过在上述分散液中添加丙烯酸类树脂等的粘度上升剂、使之干燥而得到。
在上述透明导电体20的制造方法的说明中,作为透明导电材料,使用含有由高能量线能够固化的材料,但也可以使用含有由热能够固化的材料代替上述材料。
以下,利用实施例更具体地说明本发明,但本发明不限于这些实施例。
(导电性颗粒的制作)
调制并混合将19.9g氯化铟四水合物(关东化学公司制造)和2.6g氯化锡(关东化学公司制造)溶解在980g水中而得的水溶液、和用水10倍稀释氨水(关东化学公司制造),生成白色的沉淀物(共沉淀物)。
利用离心分离机对含有生成的沉淀物的液体进行固液分离,得到固态物。再将该固态物投入1000g水中,利用均化器分散,用离心分离机进行固液分离。在5次反复分散和固液分离后,干燥固态物,在氮气氛中,在600℃下加热1小时,得到一次粒径为20~30nm的ITO微粒(导电性颗粒)。由该ITO微粒和水,调制混合水。这时的混合水中含有的导电性颗粒的含有率为1质量%。另外,对该混合水,利用pH计测定pH,该混合水的pH为3.0,氯为检测界限以下。
(实施例1)
在如上所述得到的一次粒径为20~30nm的ITO微粒100质量份中加入300质量份的乙醇,用分散机分散。利用棒涂布法,将得到的涂液涂布在宽100mm、厚度50μm的PET膜上,送入50℃的热风,进行干燥。得到的膜的ITO涂膜的厚度为1.7μm。
接着,利用具有一对直径为140mm的金属辊(在辊表面上已实施硬铬电镀处理)的辊压力机。在膜宽度方向的每单位长度的压力为1000N/mm,辊旋转速度为5m/分钟,在这样的条件下,压缩上述ITO膜。压缩后的ITO涂膜的厚度为1.0μm。
将以上这样得到的压缩完的ITO膜固定在玻璃基板上。这时,在使PET膜向着玻璃基板侧的状态下,将ITO膜固定在玻璃基板上。然后,利用棒涂布法,将混合下述成分得到的粘合剂液涂布在该压缩完的ITO膜的ITO涂布面侧,在80℃的热风下,从该涂布体挥发MEK。
·聚甲基丙烯酸乙酯(重均分子量Mw=50万)40质量份
·乙氧基化甘油三丙烯酸酯20质量份
(多官能性化合物,新中村化学工业株式会社制造,商品名:A-GLY-20E)
·聚乙二醇二甲基丙烯酸酯 20质量份
(多官能性化合物,新中村化学工业株式会社制造,商品名:14G)
·三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 10质量份
(多官能性化合物,新中村化学工业株式会社制造,商品名:TMPT)
·聚氨酯改性丙烯酸酯 10质量份
(多官能性化合物,新中村化学工业株式会社制造,商品名:UA-512)
·光聚合引发剂 2质量份
(ラムバ一テイ公司制造,ESACURE ONE)
·甲基乙基酮 200质量份
(关东化学株式会社制造,MEK)
如上那样,挥发MEK后的粘合剂的膜厚为3.0μm。然后,将宽度100mm、厚度200μm的PET膜贴合在上述粘合剂涂布完的膜的粘合剂涂布面上,在大气下,从该贴合膜侧,将光照射在粘合剂上。最后,剥离由玻璃基板和PET膜构成的叠层体,得到透明导电体。这时,光源使用金属卤化物灯,使320nm~390nm波长域中的放射照度为3.0W/cm2,累计照射量为2.0J/cm2。
(实施例2)
除了将实施例1的聚甲基丙烯酸乙酯变更为聚甲基丙烯酸丁酯(重均分子量Mw=50万)以外,与实施例1同样,得到透明导电体。
(实施例3)
除了将实施例1的聚甲基丙烯酸乙酯变更为甲基丙烯乙酯-甲基丙烯酸月桂酯共聚物(重均分子量Mw=50万)以外,与实施例1同样,得到透明导电体。这时,甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸月桂酯的摩尔比为8∶2。
(实施例4)
除了将实施例1的聚甲基丙烯酸乙酯变更为甲基丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸十八酯共聚物(重均分子量Mw=50万)以外,与实施例1同样,得到透明导电体。这时,甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸十八酯的摩尔比为9∶1。
(实施例5)
除了将实施例1的聚甲基丙烯酸乙酯变更为甲基丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸五氟丙酯共聚物(重均分子量Mw=50万)以外,与实施例1同样,得到透明导电体。这时,甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸五氟丙酯的摩尔比为5∶5。
(实施例6)
除了将实施例1的聚甲基丙烯酸乙酯(重均分子量Mw=50万)变更为聚甲基丙烯酸乙酯(重均分子量Mw=230万)以外,与实施例1同样,得到透明导电体。
(实施例7)
除了将实施例1的聚甲基丙烯酸乙酯变更为甲基丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸月桂酯共聚物(重均分子量Mw=140万)以外,与实施例1同样,得到透明导电体。
这时,甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸月桂酯的摩尔比为9∶1。
(实施例8)
除了将实施例1的聚甲基丙烯酸乙酯变更为甲基丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸三氟甲酯共聚物(重均分子量Mw=160万)以外,与实施例1同样,得到透明导电体。
这时,甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸三氟甲酯的摩尔比为5∶5。
(实施例9)
除了将实施例1的聚甲基丙烯酸乙酯变更为甲基丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸十八酯共聚物(重均分子量Mw=212万)以外,与实施例1同样,得到透明导电体。
这时,甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸十八酯的摩尔比为9.5∶0.5。
(实施例10)
除了将实施例1的聚甲基丙烯酸乙酯变更为甲基丙烯酸乙酯-混合甲基丙烯酸酯(日本油脂制造,BLEMMER SLMA:用构成酯基的R部分的碳原子数为12~13的物质构成的混合体)共聚物(重均分子量Mw=140万)以外,与实施例1同样,得到透明导电体。
这时,甲基丙烯酸乙酯和混合甲基丙烯酸酯的摩尔比为8∶2。
(实施例11)
除了将实施例1的聚甲基丙烯酸乙酯变更为甲基丙烯酸乙酯-丙烯酸三氟甲酯共聚物(重均分子量Mw=226万)以外,与实施例1同样,得到透明导电体。
这时,甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸三氟甲酯的摩尔比为1∶1。
(实施例12)
除了将实施例1的聚甲基丙烯酸乙酯变更为甲基丙烯酸乙酯-丙烯酸三氟甲酯共聚物(重均分子量Mw=163万)以外,与实施例1同样,得到透明导电体。
这时,甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸三氟甲酯的摩尔比为3∶7。
(实施例13)
除了将实施例1的聚甲基丙烯酸乙酯变更为甲基丙烯酸乙酯-丙烯酸三氟甲酯共聚物(重均分子量Mw=172万)以外,与实施例1同样,得到透明导电体。
这时,甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸三氟甲酯的摩尔比为1∶9。
(实施例14)
除了将实施例1的聚甲基丙烯酸乙酯变更为聚甲基丙烯酸异丁酯(重均分子量Mw=50万)以外,与实施例1同样,得到透明导电体。
(比较例1)
除了将实施例1的聚甲基丙烯酸乙酯变更为聚甲基丙烯酸甲酯(重均分子量Mw=50万)以外,与实施例1同样,得到透明导电体。
(比较例2)
除了将实施例1的聚甲基丙烯酸乙酯变更为甲基丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸异冰片酯共聚物(重均分子量Mw=50万)以外,与实施例1同样,得到透明导电体。
这时,甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸异冰片酯的摩尔比为5∶5。
(透明导电体的耐湿评价)
对实施例1~14和比较例1~2中得到的透明导电体,按如下方式进行电阻的评价。即,将上述那样得到的透明导电体切取50mm见方,在透明导电层的预先决定的测定点,利用四端子四探针式表面电阻测定器(三菱化学公司制造MCP-T600)测定电阻值,将该测定值作为初期表面电阻值。然后,在60℃95%RH环境下,放置该透明导电体1000小时,取出其以后,在该透明导电膜降温至室温后,在上述测定点再次测定电阻值,将该电阻值作为负荷后表面电阻值。然后,根据下式:
表面电阻变化率(%)
=100×(负荷后表面电阻值一初期表面电阻值)/初期表面电阻值,计算表面电阻变化率。得到的结果表示在表1中。
(耐久性评价)
在实施例1~14和比较例1~2中得到的透明导电体的透明导电层的表面上贴合5mm×45mm、厚度为100μm的两面粘接带,以形成50mm×50mm的正方形的框。一边与被贴附的两面粘接带的框对准位置,一边将50mm×50mm的玻璃板贴合在两面粘接带上。由此,得到透明导电膜和玻璃板相对配置的试验用的触摸板。使在透明导电膜的中心附近,具有R=0.8的尖端部的聚缩醛制的笔与该触摸板接触。另外,在这种状态下,在25℃、50%RH的环境下,进行将200g的负荷重复10万次施加在聚缩醛制的笔上的打键负荷试验。试验后,从玻璃板剥离透明导电膜,与上述同样,测定透明导电层表面的电阻值。将得到的测定值作为负荷后电阻值。然后,计算试验后电阻值相对于初期电阻值的变化比例,以该比例作为表面电阻变化率。即,根据上述式计算表面电阻变化率。得到的结果表示在表1中。
表1
从表1可以看出,实施例1~14的透明导电体,与比较例1~2的透明导电体相比,耐久性好。特别是,从实施例2和实施例14的结果可以看出,当酯基的烷基为直链型烷基时,与烷基为支链型烷基的情况相比,因为更加提高电阻变化率,所以耐湿性也好。
从以上的结果可以确认,采用本发明的透明导电材料,可以提高耐久性。
如上所述,采用本发明,可以提供能够提高透明导电体的耐久性的透明导电材料和透明导电体。
Claims (7)
1.一种透明导电材料,其特征在于:
其含有导电性颗粒、多官能性化合物、和在侧链具有酯基的有机化合物,所述酯基用式:-COOR表示,所述式中,R表示碳原子数为2以上的取代或未取代的烷基。
2.如权利要求1所述的透明导电材料,其特征在于:
所述烷基为直链型烷基。
3.如权利要求1或2所述的透明导电材料,其特征在于:
所述烷基为氟取代的烷基。
4.如权利要求1~3中任一项所述的透明导电材料,其特征在于:
所述有机化合物的重均分子量为10万以上。
5.一种透明导电体,其特征在于:
其含有导电性颗粒、交联体、和在侧链具有酯基的粘合剂树脂,所述酯基用式:-COOR表示,所述式中,R表示碳原子数为2以上的取代或未取代的烷基。
6.如权利要求5所述的透明导电体,其特征在于:
所述烷基为直链型烷基。
7.如权利要求5或6所述的透明导电体,其特征在于:
所述烷基为氟取代的烷基。
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