CN101683022A - 导电性基板、等离子显示器用电磁波屏蔽基板以及导电性基板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供叠层了金属层的基板,是由在基板(2)的至少一面上以无规网状叠层的金属微粒层(3)、在金属微粒层(3)的网眼开口部分与金属微粒层(3)相接那样地叠层的树脂层(4)和在该金属微粒层(3)上与树脂层(4)相接那样地叠层的电镀金属层(5)构成的,且形成树脂层(4)的树脂是具有阴离子型离子性基团的树脂。本发明提供可以在大面积内均匀获得高水平的透明性、导电性,不易发生莫尔条纹现象,并且电磁波屏蔽性、各层的粘结性优异的导电性基板和等离子显示器用电磁波屏蔽基板。
Description
技术领域
本发明涉及可以在大面积内均匀获得透明性和导电性、且不易发生莫尔条纹现象的导电性基板及其制造方法。此外,本发明涉及等离子显示器用电磁波屏蔽基板。
背景技术
导电性基板可以作为电路材料用于各种机器中。此外,还可以用于电磁波屏蔽基板、太阳电池用途。电磁波屏蔽基板可用于抑制由家电用品、移动电话、个人电脑、电视等电子机器所发射出的各种各样的电磁波。特别是在显著发展的数码家电中,与阴极射线管、液晶等其它显示面板相比,由等离子显示面板放射出更强的电磁波。对于等离子显示面板,因为在比较近的距离、且根据情况长时间地观察图像,所以需要抑制电磁波的电磁波屏蔽基板,因此人们进行了积极研究。
在将电磁波屏蔽基板用于这种等离子显示面板用途时,为了在显示器整面上获得良好且均匀的可视性,需要遍布显示器整面并具有高且均匀的透明性的电磁波屏蔽基板。另一方面,为了屏蔽显示器所放射出的电磁波的效果不产生缺陷,需要遍布显示器整面并具有高且均匀的导电性的电磁波屏蔽基板。
作为这种电磁波屏蔽基板,目前是使用在塑料膜上叠层铜箔,然后使用光刻或蚀刻的方法,以格子状叠层铜箔而得的基板。该制法是在整面上叠层铜箔,然后通过蚀刻除去开口部分的铜箔的方法,从节省资源的观点考虑是浪费较多的方法,导致成本提高。此外,由于该基板的格子状铜箔层具有规则的结构,因此存在发生莫尔条纹现象的这样的问题。
所谓莫尔条纹现象,是“点或线在几何学上规则分布的层叠加时所产生的条纹状的斑纹”,就等离子显示面板而言,是在屏幕上产生条纹状的花纹。这是因为,在设置在显示器前面的电磁波屏蔽基板上设置了规则图案的情况下,由于与显示器背板上隔开RGB各色像素的规则格子状的隔壁等相互作用,而发生莫尔条纹现象。
作为用于防止该莫尔条纹现象的方法,有人提出了使用具有无规部分的图案(专利文献1、2、3、4)。
在专利文献1所记载的技术中,通过具有无规部分的网眼结构抑制了莫尔条纹现象产生。但是,该技术是将尺寸不同但形状相同的开口部分组合起来进行无规化的方法,倾向于在大开口集中的部分透明性高、但导电性低,在小开口集中的部分导电性高、但透明性低,而且在大面积上的透明性和导电性的均匀性不够高。此外,因为使用在整面上叠层铜箔、然后通过蚀刻形成网眼结构的方法,所以从节省资源的观点考虑是浪费较多的方法。
在专利文献2所记载的技术中,使用可通过涂布而自发地形成不规则网眼的溶液来形成无规的金属微粒层网眼。然而,即使使用专利文献2所记载的技术,也难以在大面积内均匀获得高水平的透明性和导电性。
专利文献3所记载的技术,是使用喷射器喷雾等,在基板上形成钯等的微细网眼结构,然后通过无电解电镀来叠层金属层的技术。该网眼结构不易表现规则性,可能能够降低莫尔条纹现象。然而,由于没有进行提高基板与微细网眼结构、金属层的粘结性的处理,因而在为了后加工等而进行基板处理时,各层可能容易地被削掉、剥离。
专利文献4所记载的技术,是在无规金属微粒层的上层,存在被覆金属微粒层的二氧化硅质层的构成。通过该二氧化硅质层,可以解决金属微粒层被剥离、削掉的问题。然而,由于金属微粒层的厚度薄、金属微粒层被二氧化硅质层被覆,导致表面比电阻高至102~103Ω/□,无法满足作为等离子显示面板用的电磁波屏蔽膜所要求的导电性。因此,认为在作为等离子显示面板使用时,表现不出充分的电磁波屏蔽功能。
专利文献1:特开平2001-343520号公报(第1页,权利要求等)
专利文献2:特开平2006-127929号公报(第1页,权利要求等)
专利文献3:特开平10-340629号公报(第1页,权利要求等)
专利文献4:特开平10-182191号公报(第1页,权利要求等)
发明内容
发明要解决的课题
本发明目的是消除上述缺点,提供透明性和导电性在大面积内均匀化、而且不易发生莫尔条纹现象的导电性基板、等离子显示器用电磁波屏蔽基板以及导电性基板的制造方法,这是现有技术难以解决的。
用于解决课题的方法
本申请第1发明的导电性基板,具有在基板的至少一面上以无规网状叠层的金属微粒层、在该金属微粒层的网眼开口部分与金属微粒层相接那样地叠层的树脂层和在该金属微粒层上与树脂层相接那样地叠层的电镀金属层,且形成该树脂层的树脂是具有阴离子型离子性基团的树脂。
此外,本发明的导电性基板的制造方法包括下述工序:在基板上以无规网状叠层金属微粒层的工序;接着在金属微粒层的网眼开口部叠层具有阴离子型离子性基团的树脂层,使其与金属微粒层相接的工序;接下来在金属微粒层上叠层电镀金属层,使其与树脂层相接的工序。
此外,本申请第2发明的导电性基板,是在基板上以网状叠层了金属微粒层的导电性基板,其特征在于,对网状的各开口部求出紧密度(compactness),所述紧密度是用计算下述式(1)、并将小数点后第2位四舍五入而得的值定义的,
(开口部的周长)2/(4×π×(开口部的面积)) (1)
在以开口部个数最大的紧密度作为个数最大紧密度时,具有所述个数最大紧密度的开口部个数(N)、紧密度比所述个数最大紧密度小0.1的开口部个数(N-0.1)与紧密度比所述个数最大紧密度大0.1的开口部个数(N+0.1)之和(N+N-0.1+N+0.1),是开口部总个数的38~90%。
此外,本发明的导电性基板的制造方法,是在基板的至少一面上叠层含有聚酯树脂和交联剂的中间层,接着在对基板叠层了所述中间层的一侧以网状叠层金属微粒层。
发明效果
根据本申请第1发明的导电性基板,通过对在基板上以无规网状叠层了金属微粒层的导电性基板,在该金属微粒层的网眼开口部分叠层树脂层,使其与金属微粒层相接,可以用简单的制造方法得到在叠层了电镀金属层的导电性基板中,不发生莫尔条纹现象、透明、而且电磁波屏蔽性和各层的粘结性优异的导电性基板。
此外,根据本申请第2发明的导电性基板的其它方式,通过对在基板上以网状叠层了金属微粒层的导电性基板,将网眼的无规性控制在适当范围内,可以得到透明性和导电性在大面积内均匀化、而且不易发生莫尔条纹现象的导电性基板和等离子显示器用电磁波屏蔽基板。
附图说明
图1是本发明导电性基板的剖面概念图的一例。
图2是无规网状结构的金属微粒层的一例。
图3是无规网状结构的金属微粒层的一例。
附图标号说明
1.导电性基板
2.基板
3.金属微粒层
4.树脂层
5.电镀金属层
6.金属微粒层的网眼开口部
具体实施方式
在本申请第1发明中,在基板上以网状叠层了金属微粒层的网眼开口部分的基板上,叠层了具有阴离子型离子性基团的树脂层。该树脂层叠层成金属微粒层实质上露出的状态。此外,在金属微粒层上叠层了电镀金属层。通过在金属微粒层上叠层电镀金属层,使基板的导电性进一步提高,电磁波屏蔽性变得良好。
这里,所谓金属微粒层实质上露出的状态,是指能够在该金属微粒层上叠层电镀金属层的状态。即,即使树脂层薄薄地覆盖金属微粒层的一部分或全部,只要是能够在金属微粒层上叠层电镀金属层的状态,就定义为实质上露出的状态。例如,在通过电解电镀法叠层电镀金属层时,只要金属微粒层中通电、能够在金属微粒层上进行电解电镀,就可以说是金属微粒层实质上露出的状态。
此外,电镀金属层是与树脂层相接那样地叠层的。图1显示本方式的导电性基板的剖面概念图的一例,但本发明不限于该图的方式。作为电镀金属层是与树脂层相接那样地叠层的,如图1所示,是指电镀金属层5仅叠层在金属微粒层3上,几乎未叠层在网眼开口部分,但与叠层在开口部分的树脂层4相接的状态。即,树脂层4与基板2、金属微粒层3和电镀金属层5相接。另外,基板和树脂层不必直接相接,在基板上设置底涂层等的情况下,树脂层与该底涂层相接即可。
此外,通过使电镀金属层尽可能不叠层在金属微粒层的网眼开口部分,而是仅叠层在金属微粒层上,从而可以在不降低基板的透明性的条件下提高导电性。
根据本方式的叠层结构,可以用简单的制造方法得到具有以下特征的透明导电性基板。首先,由于网眼是无规形状的,因而可以得到无莫尔条纹的导电性基板。其次,由于叠层了电镀金属层,因而可以得到具有充分的导电性和电磁波屏蔽性的导电性基板。此外,通过形成具有阴离子型离子性基团的树脂层与基板、金属微粒层和电镀金属层接触的结构,可以得到各层的粘结性优异的导电性基板。
为了实现如上所述的叠层结构,按照以下顺序叠层各层。首先,在基板上叠层金属微粒层。接着,在金属微粒层的网眼开口部叠层树脂层,使其与金属微粒层相接。这时,为了在后续过程中将电镀金属层叠层在金属微粒层上,要将树脂层叠层成金属微粒层实质上露出的状态。接着,在金属微粒层上叠层电镀金属层,使其与树脂层相接。在金属微粒层上叠层电镀金属层时,由于电镀金属层在金属微粒层上不仅在厚度方向生长,在横向也扩大生长,因而也与树脂层接触。
在各层为如上所述的叠层构成的情况下,树脂层发挥连接包括基板的各层的作用,并实现各层的优异粘结力。树脂层是由具有阴离子型离子性基团的树脂形成的。从与电镀金属层的粘结性的观点考虑,由于以下理由,树脂层由具有阴离子型离子性基团的树脂形成是重要的。
金属微粒层的最外侧表面非常脆,即使在金属微粒层上叠层电镀金属层,电镀金属层也会与脆的金属微粒层的最外侧表面一起剥离。发明者们进行了积极研究,结果发现,当形成本发明的叠层构成,并使用具有阴离子型离子性基团的树脂作为形成树脂层的树脂时,可以解决电镀金属层剥离的问题。其机理尚不明确,但推测如下。
即,推测在使用具有阴离子型离子性基团的树脂作为树脂层时,通过离子性相互作用,使电镀金属层与树脂层的界面的粘结力提高,于是这2层之间的粘结力提高。进而推测,树脂层与基材和金属微粒层均接触,从而发挥实现与这些所有层的优异粘结力的连接作用。
在形成了树脂层部分进入金属微粒层的粒子之间的结构的情况下,可以进一步提高粘结力,因此优选。为了形成这种结构,优选在基板上以无规网状叠层金属微粒层,然后在其上涂布树脂溶液,再进行干燥的方法。如果在叠层金属微粒层之后涂布树脂溶液,则液体的树脂溶液进入金属微粒层的粒子之间的间隙中。然后进行干燥,则树脂容易以部分进入金属微粒层的粒子之间的状态而凝固。形成树脂层部分进入金属微粒层的粒子之间的结构则表现优异粘结性的原因,推测是由于采取树脂在金属微粒层中锚定这样的结构。
在通过涂布而设置树脂层时,通过调整涂布溶液中包括树脂的固体成分的浓度和涂布厚度,可以制成树脂层叠层在金属微粒层的开口部、且金属微粒层实质上露出的状态。
形成树脂层的树脂只要是具有阴离子型离子性基团的树脂即可,可以是热塑性树脂和热固性树脂的任一种,也可以是有机系树脂和无机系树脂中的任一种。作为具有阴离子型离子性基团的树脂,还可以组合使用2种以上树脂。此外,树脂层可以2层以上叠层而成。为了提高导电性基板的透明性,树脂层优选是透明的。
作为阴离子型离子性基团,可列举例如,羧酸、磺酸、磷酸、硅酸、硫酸酯、磷酸酯等以及它们的金属盐或有机盐等。作为形成金属盐的反荷离子,可列举Li、Na、Mg、Al、Zn、Cu、Ni、Fe、Cr等的金属离子。作为形成有机盐的离子,可列举有机铵离子等。
作为含有阴离子型离子性基团的树脂,不特别限制,可列举分子内具有阴离子型离子性基团的聚合物、侧链具有阴离子型离子性基团的聚合物等。作为其例子,可列举聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯基磷酸等聚阴离子,其它具有阴离子型离子性基团的丙烯酸系树脂、明胶、聚酯等。除此之外,作为例子,还可列举含有羧酸、磺酸或它们的碱金属盐、碱土类金属盐、铵盐等的化合物共聚而得的聚酯、丙烯酸改性聚酯、聚氨酯等。
其中,优选含有磺酸对苯二甲酸、5-磺酸间苯二甲酸、4-磺酸间苯二甲酸、4-磺酸萘-2,7-二甲酸、磺酸对苯二甲醇、2-磺酸-1,4-二(羟基乙氧基)苯等磺酸或它们的碱金属盐、碱土类金属盐或铵盐的化合物,与聚酯、丙烯酸改性聚酯或聚氨酯共聚而得的物质。
作为形成树脂层的树脂,可以单独使用具有阴离子型离子性基团的树脂,也可以与其它树脂并用,在具有阴离子型离子性基团的树脂的比例为整个树脂层的30重量%以上的情况下,与电镀金属层的粘结良好,因此优选。更优选为50重量%以上,进而优选为70重量%以上。
树脂层中还可以含有各种添加剂,例如,分散剂、表面活性剂、保护树脂、抗氧化剂、热稳定剂、耐气候稳定剂、紫外线吸收剂、颜料、染料、有机或无机微粒、填充剂、抗静电剂等。
形成树脂层的树脂优选为水性树脂。其理由如下。关于在本发明中,优选通过在形成金属微粒层之后涂布树脂溶液、并进行干燥的方法来叠层树脂,上文已经叙述。另一方面,在该方法中,树脂层容易覆盖在金属微粒层上,难以使金属微粒层实质上露出。因此,如果选择水性树脂作为形成树脂层的树脂,并将树脂的水溶液涂布在金属微粒层上,则由于水的高表面张力,树脂的水溶液容易从金属微粒层上排开,从而使树脂层不易被覆金属微粒层。这时,如果形成金属微粒层的金属微粒分散在难溶于水的有机溶剂中,则金属微粒层与水更不易亲和,水性树脂的水溶液容易从金属微粒层上排开,因此优选。
这里,作为难溶于水的有机溶剂的一例,可列举苯、甲苯、二甲苯、乙苯、三甲苯、甲基环己烷、甲基环戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷等烃类;氯仿、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、三氯乙烯、1,1,2-三氯乙烷、二氯甲烷、硝基甲烷、二溴甲烷等卤素系溶剂类;甲基正丁基酮、乙基正丁基酮、二异丁酮、二异丙酮、环戊酮、环己酮、甲基异丁基酮等酮类;乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯等酯类;异丙醚、乙基正丁醚、正丁醚、乙二醇二正丁醚等醚类;正己醇、正辛醇等醇类。
在本申请第2发明中,在基板上以网状叠层了金属微粒层的导电性基板中,对网状的各开口部,求出下述(1)所定义的紧密度,当以开口部个数最大的紧密度作为个数最大紧密度时,具有所述个数最大紧密度的开口部个数(N)、紧密度比所述个数最大紧密度小0.1的开口部个数(N-0.1)与紧密度比所述个数最大紧密度大0.1的开口部个数(N+0.1)之和(N+N-0.1+N+0.1),为开口部总个数的38~90%是重要的。
紧密度:计算下述式(1),并将小数点后第2位四舍五入而得的值
(开口部的周长)2/(4×π×(开口部的面积)) (1)
这里,所谓紧密度是用上述式(1)计算的,是形状的简单程度的指标。当形状为圆形时,紧密度为1,是最小值。
在N+N-0.1+N+0.1小于开口部个数的38%的情况下,网状的无规性高而不易发生莫尔条纹现象,但开口部形状的种类变得过多,产生了在大面积内的导电性和透明性的均匀性受损的问题。
在N+N-0.1+N+0.1大于开口部个数的90%的情况下,网状的无规性受损,产生了容易发生莫尔条纹现象这样的问题。
因此,N+N-0.1+N+0.1为开口部总个数的38%~90%是重要的。N+N-0.1+N+0.1优选为开口部总个数的40%~85%,更优选为45%~80%。
个数为最大的紧密度(个数最大紧密度)优选为1.1~1.7。更优选个数最大紧密度为1.2~1.4,特别优选个数最大紧密度为1.3。这是因为,如果个数最大紧密度为该范围,则容易得到不发生莫尔条纹现象,并具有高水平的导电性、透明性,而且这些性能的面内均匀性良好的导电性基板。
这里,在具有2个以上个数为最多的紧密度值的情况下,将具有N+N-0.1+N+0.1为最大的个数N的紧密度,定义为个数最大紧密度。此外,在个数为最多的紧密度值为2个以上、且具有2个以上有相同N+N-0.1+N+0.1值的个数N情况下,将接近1.3的紧密度定义为个数最大紧密度。
对在基板上叠层金属微粒层的方法不特别限制,优选通过在基板上涂布金属微粒层形成用溶液,从而利用微粒部分集中而形成网眼线的现象、即所谓自组织现象,来形成微粒的网眼的方法。
对在基板上叠层金属微粒层的方法不特别限制,只要在基板的至少一面上形成金属微粒层连接成无规网状的结构即可。这里,所谓无规网状结构,是指在扫描电子显微镜的观察图像中,网状结构作为其形状中的空隙部分的形状、大小不均匀的状态而被观察到的结构。无规网状结构的一例示于图2、图3,但不限于此。
作为在基板上叠层金属微粒层的方法,例如有:(i)将金属微粒的溶液印刷成网状的方法;(ii)在将金属微粒叠层在基板整面上之后,进行物理切削、化学蚀刻处理,使金属微粒层成为网状的方法;(iii)通过对基板进行挖、切、模具挤出,预先在基板的至少一面上制成网状的沟,再在其中填充金属微粒的溶液的方法等。但是,由于在印刷中线宽变粗,因而有时透明性下降。此外,在蚀刻和形成沟的方法中,由于容易得到直线状的线,因而无规性差,有时强烈地出现莫尔条纹。
作为在基板上叠层金属微粒层的方法,优选通过在基板上涂布金属微粒层形成用溶液,从而利用微粒部分集中而形成网眼线这样的现象、即所谓自组织现象来形成微粒的网眼的方法。如果使用这种方法,则网眼容易变得无规,且线宽容易变细。此外,通过后述的用有机溶剂进行处理的工序、接下来用酸进行处理的工序,容易形成具有良好导电性的网眼结构。即,因为容易得到完全满足良好的透明性和导电性两者的基板,所以优选使用“自组织溶液”的方法。
这里所谓“自组织溶液”,是如果在基板上涂布该溶液并放置,则自然地在基板上形成网状结构的溶液。在使用自组织溶液形成网状结构时,例如,可以使用以金属微粒和分散剂等有机成分所形成的粒子为主成分的溶液(金属胶体溶液)。作为金属胶体溶液的溶剂,可以使用水或各种有机溶剂。作为这种溶液,例如可以使用Cima NanoTech社制CE103-7。
在使用自组织溶液,在基板上以网状叠层金属微粒层时,在开始涂布自组织溶液到自组织溶液形成网状期间,优选控制成满足基板上的湿度为1~85%RH这样的特定条件的气氛。所述基板上的湿度优选为10~70%RH,更优选为20~60%RH,特别优选为30~50%RH。
通过使基板上的湿度为上述范围,在将金属微粒层以网状叠层在基板上时,容易将N+N-0.1+N+0.1控制为开口部总个数的38~90%,并且容易将个数最大紧密度控制为1.1~1.7。
此外,如果基板上的湿度小于1%,则总透光率降低,叠层了网状金属微粒的基板的透明性下降。此外,如果基板上的湿度大于85%RH,则连接成网状的结构解离,因此网的导电性下降。
所述基板上的湿度的测定,是使用湿度计如下那样测定的。即,在基板上叠层网状金属微粒层的制造工序中,使用湿度计,测定距离基板的涂布金属微粒溶液的面中心1cm的上方的湿度。
在开始向基板涂布自组织溶液到自组织溶液形成网状期间,优选控制成满足基板上的温度为15~100℃的条件。所述基板上的温度优选为15~50℃,更优选为20~40℃,特别优选为20~30℃。
通过使基板上的温度为上述范围,在将金属微粒层以网状叠层在基板上时,容易将N+N-0.1+N+0.1控制为开口部总个数的38~90%,并且容易将个数最大紧密度控制为1.1~1.7。
此外,如果基板上的温度小于15℃或大于100℃,则叠层了网状金属微粒的基板的透明性下降、导电性降低。
所述基板上的温度的测定,是在基板上叠层网状金属微粒层的制造工序中,使用温度计,测定距离基板的涂布金属微粒溶液的面的中心1cm的上方的温度。
优选所述金属微粒的数均粒径为0.001~0.3μm,最大粒径小于1.0μm。在使用含有这种金属微粒的自组织溶液时,容易控制金属微粒层的无规性。因此,由于容易得到具有优异透明性和导电性的导电性基板,因而优选。金属微粒的数均粒径优选为0.001~0.2μm,更优选为0.002~0.15μm。
对金属微粒的粒径分布不特别限制,但粒径越均匀、粒径分布越小,则越容易控制金属微粒层的无规性,因此优选。
作为金属微粒所用的金属,不特别限制,可列举铂、金、银、铜、镍、钯、铑、钌、铋、钴、铁、铝、锌、锡等。金属微粒可以使用1种,也可以2种以上组合使用。
在本发明的导电性基板中,金属微粒层不间断地连续连接是重要的。这是因为,在金属微粒层连续连接的情况下,只要从金属微粒层上的某一点进行导通,就可以在金属微粒层整个面上流通电流,从而表现出良好的导电性。
叠层了金属微粒层的基板的表面比电阻优选为40Ω/□以下。通过使表面比电阻为40Ω/□以下,可以形成具有高电磁波屏蔽性的导电性基板,因此优选。表面比电阻更优选为30Ω/□以下,进而优选为10Ω/□以下。对于表面比电阻的测定,例如,可以将测定样品在常态(23℃,相对湿度为65%)下放置24小时,然后在该气氛下,依据JIS-K-7194的形式,使用口レスタ一EP(三菱化学株式会社制,型号:MCP-T360)进行测定。表面比电阻为40Ω/□以下的情况,从容易进行后述的电解电镀的观点考虑也是优选的。另外,表面比电阻越低越好,但通过现有技术使用金属微粒层在技术上难以使其小于0.001Ω/□,因此下限为0.001Ω/□左右。
本发明的导电性基板的总透光率优选为50%以上,更优选为65%以上,特别优选为75%以上。如果总透光率小于50%,则导电性基板的透明性低,因此不优选。另外,总透光率越高越好,但在基板上设置金属微粒层时,通过现有技术中难以使其为95%以上,因此认为上限为95%左右。
在本发明的金属微粒层中,除了金属微粒以外,还可以含有其它各种添加剂,例如,分散剂、表面活性剂、保护树脂、抗氧化剂、热稳定剂、耐气候稳定剂、紫外线吸收剂、颜料、染料、有机或无机粒子、填充剂、抗静电剂等。但是,优选金属微粒的含量为金属微粒层的所有成分中的50重量%以上。这是因为,如果金属微粒层中金属微粒的含量为50重量%以上,则金属微粒层的表面比电阻容易变小。
对构成电镀金属层的金属不特别限制,可以使用Cu、Ni、Cr、Zn、Au、Ag、Al、Sn、Pt、Pd、Co、Fe、In等。可以使用它们中的1种,也可以组合使用2种以上金属。其中,从导电性、电解电镀性等观点考虑,优选使用Cu。
由于本发明的金属微粒层具有导电性,因而可以使用电解电镀来叠层电镀金属层。通过用电绝缘性材料形成金属微粒层的网眼的开口部分,并使用电解电镀来叠层电镀金属层,可以仅在金属微粒层上叠层电镀金属层,因此优选。如上所述,叠层了金属微粒层的基板的表面比电阻优选为40Ω/□以下。更优选为30Ω/□以下,进而优选为10Ω/□以下。如果表面比电阻大于40Ω/□,则在进行电解电镀时,由电阻所产生的负荷变大,故而必须施加高电压进行通电,因此不优选。
在本发明中,还可以在金属微粒层上进行电解电镀之前,使用热处理、光处理、通电处理等用于提高金属微粒导电性的公知方法,来进行提高金属微粒层的导电性、减小表面比电阻的处理。特别优选通过用酸处理金属微粒的方法来减小表面比电阻。由于用酸进行处理的方法可以在温和的处理条件下提高金属微粒的导电性,因而即使在使用热塑性树脂等耐热性、耐光性差的材料作为基板的情况下也适合采用。此外,由于该方法不需要复杂的装置、工序,因此从生产性观点考虑也是优选的。
作为本发明中的酸,不特别限制,可以从各种有机酸和无机酸中选择。作为有机酸,可列举乙酸、草酸、丙酸、乳酸、苯磺酸等。作为无机酸,可列举盐酸、硫酸、硝酸、磷酸等。这些酸可以是强酸,也可以是弱酸。优选为选自乙酸、盐酸、硫酸和它们的水溶液的酸,更优选为选自盐酸、硫酸和它们的水溶液的酸。
用酸处理金属微粒层的工序,只要是在叠层电镀金属层之前即可,可以在任意工序之间进行。例如,既可以在基板上以网状叠层金属微粒层,然后用酸进行处理,也可以在基板上整个面叠层金属微粒,然后用酸进行处理,然后通过蚀刻等使金属微粒层变成网状。其中,如果在以网状形成金属微粒层并形成树脂层之后、叠层电镀金属层的工序之前用酸进行处理,则提高导电性的效果优异且在生产性方面效率良好,因此优选。在从用酸处理金属微粒层开始到叠层电镀金属层期间加入了其它工序、例如叠层树脂层的工序等的情况下,有时用酸处理金属微粒层来提高导电性的效果降低。因此,优选尽可能地在就要叠层电镀金属层之前用酸处理金属微粒层。在用酸进行处理之前、之后,可以对基板进行干燥、热处理、紫外线照射处理等。
酸处理时间为数分钟以下就足够了。即使进一步延长处理时间,也有时提高导电性的效果不变好、提高导电性的效果变差。酸处理时间优选为15秒~60分钟,更优选为15秒~30分钟,进而优选为15秒~2分钟,特别优选为15秒~1分钟。
酸处理温度为常温就足够了。如果在高温下进行处理,则产生酸的蒸气而导致周围的金属装置劣化,在使用热塑性树脂膜作为基材的情况下,有时基材白化、透明性受损。优选的处理温度为40℃以下,更优选为30℃以下,进而优选为25℃以下。处理温度的下限优选为5℃以上,更优选为10℃以上。
对用酸进行处理的方法不特别限制,例如,可以使用将叠层了金属微粒层的基板浸渍在酸、酸溶液中的方法,在金属微粒层上涂布酸、酸溶液的方法,使酸、酸溶液的蒸气接触金属微粒层的方法。其中,将叠层了金属微粒层的基板浸渍在酸溶液中的方法,在金属微粒层上涂布酸、酸溶液的方法等使基板与酸性液体直接接触的方法,提高导电性的效果优异,因此优选。即,作为酸处理条件,优选在40℃以下的温度下,将叠层了金属微粒层的基板浸渍在酸溶液中,或者在金属微粒层上涂布酸、酸溶液。
在使用酸溶液时,酸的浓度优选为10mol/L以下,更优选为5mol/L以下,进而优选为1mol/L以下。如果酸溶液的浓度高,则有时操作性降低、生产性恶化。此外,在使用热塑性树脂膜作为基材的情况下,有时基材白化、透明性受损。此外,酸浓度过低也会造成酸处理的效果低,因此酸浓度优选为0.05mol/L以上,更优选为0.1mol/L以上。
另外,由数均粒径为0.2μm以下那样的金属微粒所形成的金属微粒层,即使用低浓度的酸,也能充分表现出酸处理的效果,因此特别优选金属微粒的数均粒径为0.2μm以下。
此外,如果在用酸处理金属微粒层之前,用有机溶剂进行处理,则容易获得更优异的导电性,因此优选。作为用有机溶剂处理金属微粒层的阶段,既可以在基板上以网状叠层金属微粒层,然后用有机溶剂进行处理,也可以在基板整个面上叠层金属微粒,然后用有机溶剂进行处理,然后通过蚀刻等使金属微粒层变成网状。其中,在基板上以网状叠层金属微粒层之后、叠层树脂层之前用有机溶剂进行处理的方法,提高导电性的效果优异、在生产性方面效率良好,因此优选使用。在叠层树脂层之后用有机溶剂处理金属微粒层的情况下,有时树脂层被有机溶剂溶解。可以在用有机溶剂进行处理之前、之后,对叠层了金属微粒层的基板进行干燥、热处理、紫外线照射处理等。
有机溶剂的处理温度为常温就足够了。如果在高温下进行处理,则在使用热塑性树脂膜作为基材的情况下,有时基材白化、透明性受损。优选的处理温度为40℃以下,更优选为30℃以下,进而优选为25℃以下。处理温度的下限优选为5℃以上,更优选为10℃以上。
对用有机溶剂进行处理的方法不特别限制,例如,可以使用将叠层了金属微粒层的基板浸渍在有机溶剂的溶液中的方法、在金属微粒层上涂布有机溶剂的方法、使有机溶剂的蒸气接触金属微粒层的方法。其中,将叠层了金属微粒层的基板浸渍在有机溶剂中的方法、在金属微粒层上涂布有机溶剂的方法提高导电性的效果优异,因此优选。
如果列举有机溶剂的例子,则可以使用甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、1,3-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇等醇类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、环戊酮等酮类,乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类,己烷、庚烷、癸烷、环己烷等烷烃类,N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜等偶极非质子溶剂,甲苯、二甲苯、苯胺、乙二醇丁醚、乙二醇、乙醚、乙二醇甲醚、氯仿等,以及它们的混合溶剂。其中,如果含有酮类、酯类或甲苯,则提高导电性的效果优异,因此优选。特别优选为酮类。
有机溶剂可以用水稀释后使用。有机溶剂与水的混合比优选重量比为5/95以上,更优选为50/50以上,进而优选为70/30以上,最优选为100/0。
此外,在金属微粒层由贵金属微粒形成时,由于其可作为无电解电镀的催化剂发挥作用,因此还可以进行无电解电镀。作为贵金属的例子,可列举Au、Ag、Pt、Pd、Rh、Os、Ru、Ir等。
在进行无电解电镀时,如果在基板表面上存在作为无电解电镀催化剂那样的元素,则在金属微粒层的网眼开口部分也会叠层电镀金属层,基板的透明性降低,因此优选基板表面不存在作为无电解电镀催化剂那样的元素,例如Au、Ag、Pt、Pd等金属。
在无电解电镀中,为了加厚电镀金属层的厚度,必须延长电镀时间,这种情况下,有时由附着在开口部分的异物等形成电镀核,从而在开口部分上生成电镀金属层。因为在开口部分也生成电镀金属层时,基板的透明性下降,所以在希望加厚电镀金属层的厚度时,电解电镀比无电解电镀更优选。
电镀金属层的厚度优选为1.5μm以上。更优选为2μm以上,进而优选为3μm以上。对厚度的上限不特别限制,如果增加电镀金属层的厚度,则同时电镀金属层的线宽容易变宽,其结果是基板的透明性下降,因此优选为15μm以下。更优选为10μm以下。如果电镀金属层的厚度为1.5μm以上,则在将本发明的导电性基板用于电磁波屏蔽基板用途时,可以使低频区域的磁场屏蔽性优异,因此优选。
如果电镀金属层的厚度为1.5μm以上,则电镀金属层在横向的扩张也必然会变大。其结果是,在使用有规则性的图案时容易发生莫尔条纹现象,但因为在本发明中形成无规的层,所以即使增大电镀金属层的厚度也不会产生莫尔条纹。其结果是,可以使低频区域中的磁场屏蔽性和耐莫尔条纹性同时成立。
优选叠层了电镀金属层的导电性基板的至少一面的表面比电阻小于0.5Ω/□。更优选为0.2Ω/□以下,进而优选为0.1Ω/□以下,最优选为0.05Ω/□以下。如果表面比电阻为0.5Ω/□以上,则有时不能良好地表现出低频区域中的磁场屏蔽性。
为了使基板的表面比电阻为0.5Ω/□以下,不特别限制,但优选作为构成电镀金属层的金属,使用选自Cu、Ni、Cr、Zn、Au、Ag、Al、Sn、Pt、Pd、Co、Fe、In的金属,可以使用1种或2种以上组合使用。其中,优选使用Cu。通过使用上述金属,并使电镀金属层的厚度为1.5μm以上,可以理想地使表面比电阻为0.5Ω/□以下。
作为本发明中所用的基板,不特别限制,可以使用玻璃、树脂等各种基板。此外,还可以将2种以上玻璃、树脂等基板通过贴合等而组合使用。从透明性、柔软性、加工性等观点考虑,优选基板为热塑性树脂膜。
在热塑性树脂膜中,还可以以不使其特性恶化的程度添加各种添加剂,例如,抗氧化剂、热稳定剂、耐气候稳定剂、紫外线吸收剂、有机润滑剂、颜料、染料、有机或无机微粒、填充剂、抗静电剂、成核剂等。
对热塑性树脂膜的厚度不特别限制,可根据用途、种类不同适当选择,从机械强度、操作性等观点考虑,通常优选为10~500μm,更优选为38~250μm,最优选为75~150μm。此外,热塑性树脂膜可以是单层膜,也可以是共挤出得到的复合膜。还可以将膜用各种方法贴合起来使用。
本发明中所谓的热塑性树脂膜,是受热而熔融或软化的膜的总称,不特别限制,作为代表性的膜,可以使用聚酯膜,聚丙烯膜、聚乙烯膜等聚烯烃膜,聚乳酸膜、聚碳酸酯膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜、聚苯乙烯膜等丙烯酸系膜,尼龙等聚酰胺膜,聚氯乙烯膜、聚氨酯膜、氟系膜、聚苯硫醚膜等。这些膜可以是均聚物,也可以是共聚物。其中,从机械特性、尺寸稳定性、透明性等观点考虑,优选聚酯膜、聚丙烯膜、聚酰胺膜等。从机械强度、通用性等观点考虑,特别优选聚酯膜。
此外,如果使用聚酯膜作为基板,则在涂布如上所述的自组织溶液时,容易发生自组织现象而使得网眼的开口部形状产生适当的分布。因此,从容易将导电性基板的N+N-0.1+N+0.1控制为开口部总个数的38~90%、且容易将个数最大紧密度控制为1.1~1.7的观点考虑,优选将聚酯膜作为基板。在基板不是聚酯膜的情况下,难以将导电性基板的N+N-0.1+N+0.1控制为开口部总个数的38~90%,而且难以将个数最大紧密度控制为1.1~1.7。
在聚酯膜中,所谓聚酯是以酯键为主链主要键合链的高分子的总称,优选使用以选自对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸丙二醇酯、2,6-萘二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸丁二醇酯、2,6-萘二甲酸丙二醇酯、α,β-二(2-氯苯氧基)乙烷-4,4’-二甲酸乙二醇酯等中的至少一种构成成分为主要构成成分的聚酯。这些构成成分可以仅使用1种,也可以2种以上并用。其中,如果综合判断品质、经济性等,则特别优选使用以对苯二甲酸乙二醇酯为主要构成成分的聚酯,即聚对苯二甲酸乙二醇酯。此外,在基材受到热、收缩应力等作用的情况下,优选耐热性、刚性优异的聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯。在这些聚酯中,还可以共聚有部分、优选20摩尔%以下的其它的二羧酸成分、二醇成分。
上述聚酯的特性粘度(在25℃的邻氯苯酚中测定)优选为0.4~1.2dl/g,更优选为0.5~0.8dl/g的范围的聚酯对于实施本发明是理想的。
上述聚酯膜优选为双轴取向的膜。所谓双轴取向聚酯膜,一般是将未拉伸状态的聚酯片或膜在纵向和横向分别拉伸2.5~5倍左右,然后进行热处理,完成晶体取向而得的膜,是指在广角X射线衍射中显示双轴取向的图案的膜。
此外,在基板与金属微粒层之间叠层了含有聚酯树脂和交联剂的中间层的情况下,在涂布如上所述的自组织溶液时,容易发生自组织现象而使得网眼的开口部形状产生适当的分布,并容易将导电性基板的N+N-0.1+N+0.1控制为开口部总个数的38~90%,而且容易将个数最大紧密度控制为1.1~1.7,因此更优选。中间层只要至少设置在叠层金属微粒层的一侧即可,可以仅叠层在基板的一面上,也可以叠层在两面上。
在设置中间层、涂布自组织溶液时,表现出如上所述的效果的机理尚未明确,但推测如下:在涂布自组织溶液时,中间层的表面官能团、表面润湿张力等性质对自组织溶液产生了影响,从而容易发生自组织现象使得网眼的开口部形状产生适当的分布。
因此,在中间层与金属微粒层之间可以叠层其它层,但在该其它层的厚度过厚的情况下,在涂布自组织溶液时,容易发生自组织现象使得网眼的开口部形状产生适当的分布的效果变弱,因此不优选。在中间层与金属微粒层之间设有其它层时,该其它层的厚度优选为0.5μm以下,更优选为0.2μm以下,进而优选为0.1μm以下。此外,如果其它层是可溶于自组织溶液所含的溶剂中那样的层,则不易妨碍中间层的表面官能团、表面润湿张力等性质对自组织溶液产生的影响。
作为中间层与金属微粒层之间所设的其它层,可列举用于改善基板与金属微粒层之间的粘附性的底涂层、抗静电层、脱模层、亲水化处理层、疏水层等。
对于构成中间层的聚酯树脂和交联剂,相对于100重量份中间层的聚酯树脂,交联剂优选固体成分重量比为0.01重量份~50重量份,更优选为1~25重量份。如果中间层的聚酯树脂与交联剂的比率在上述范围内,则更容易得到将导电性基板的N+N-0.1+N+0.1控制为开口部总个数的38~90%、且将个数最大紧密度控制为1.1~1.7的网状。
另外,中间层中所含的聚酯树脂与交联剂的总计成分比率,优选相对于100重量%中间层的总成分为50重量%~100重量%,更优选为80重量%~100重量%,进而优选为90重量%~100重量%。
这里,所谓中间层中所用的聚酯树脂,是主链或侧链具有酯键的聚酯树脂。作为中间层中所用的聚酯树脂,优选为含有选自作为来自酸的成分对苯二甲酸、间苯二甲酸和癸二酸,作为二醇成分的乙二醇、二甘醇、1,4-丁二醇和新戊二醇的成分的共聚物等。
从中间层的强度、耐热性观点考虑,优选使用下述聚酯树脂,所述聚酯树脂中,来自芳香族二羧酸的成分优选占所有来自酸的成分中的30摩尔%以上、更优选占35摩尔%以上、特别优选占40摩尔%以上。
此外,构成中间层的聚酯树脂和交联剂优选制成水系溶液而作为涂液使用。如果制成水系溶液使用,则各成分容易混合,其结果是,容易将导电性基板的N+N-0.1+N+0.1控制为开口部总个数的38~90%、将个数最大紧密度控制为1.1~1.7。
这种情况下,为了容易进行聚酯树脂的水溶化或水分散化,优选作为聚酯树脂的酸成分,共聚有所有来自酸的成分中的0.5摩尔%~40摩尔的含磺酸基、3元以上的多元羧酸盐基的化合物。
作为含有磺酸盐基的化合物,可列举例如,磺酸对苯二甲酸、5-磺酸间苯二甲酸、4-磺酸间苯二甲酸等或它们的碱金属盐、碱土类金属盐、铵盐等。作为含有3元以上的多元羧酸盐基的化合物,可列举例如,偏苯三酸、偏苯三酸酐、苯均四酸、苯均四酸酐、4-甲基环己烯-1,2,3-三甲酸、苯均三酸等或它们的碱金属盐、碱土类金属盐、铵盐等。
中间层中所用的聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为5~55℃。在Tg小于5℃的情况下,在重叠具有中间层的基板时,有时基板彼此发生阻滞现象。在Tg超过55℃的情况下,有时聚酯树脂的稳定性、水分散性差。Tg优选为10~50℃,更优选为15~40℃。
此外,在本发明中,作为中间层中所用的聚酯树脂,可以使用改性聚酯共聚物,例如,用丙烯酸、聚氨酯、环氧化合物等改性的嵌段共聚物、接枝共聚物等。
本发明中所谓在中间层中使用的交联剂,是可以与聚酯树脂、中间层中使用的其它树脂进行交联反应的试剂。例如,可以使用蜜胺化合物、噁唑啉系交联剂、异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、羟甲基化或羟烷基化的脲系、丙烯酰胺系、聚酰胺系树脂、酰胺环氧化合物、各种硅烷偶联剂、各种钛酸酯系偶联剂等。特别是从与中间层中使用的聚酯树脂的相容性优异、容易得到控制了无规性的网状的观点考虑,优选蜜胺化合物或噁唑啉系交联剂。
作为蜜胺化合物,例如,可以使用蜜胺、蜜胺与甲醛缩合而得的羟甲基化蜜胺衍生物、低级醇与羟甲基化蜜胺反应而部分或完全醚化的化合物、或者它们的混合物等。此外,还可以使用单体、由二聚体以上的多聚体形成的缩合物或它们的混合物等的任一种。这里,作为醚化时所用的低级醇,可以使用甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇等。
此外,作为蜜胺化合物,优选使用具有亚氨基、羟甲基、甲氧基甲基、丁氧基甲基等官能团的蜜胺树脂。作为具有官能团的蜜胺树脂,优选使用亚氨基型甲基化蜜胺树脂、羟甲基型蜜胺树脂、羟甲基型甲基化蜜胺树脂、全烷基型甲基化蜜胺树脂等。其中,更优选为亚氨基型蜜胺树脂、羟甲基化蜜胺树脂。进而,为了促进蜜胺化合物热固化,可以使用例如对甲苯磺酸等酸性催化剂。
作为噁唑啉系交联剂,优选为由含有至少一种以上的含噁唑啉基的单体、且共聚至少一种其它单体而得的含噁唑啉基共聚物所形成的试剂。
这里,作为含噁唑啉基的单体,可以使用2-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-5-乙基-2-噁唑啉等,可以使用它们中的1种或2种以上的混合物。其中,2-异丙烯基-2-噁唑啉在工业上容易获得,因此优选。
作为噁唑啉系交联剂中所用的其它单体,例如,可以使用丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯等丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类;丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸等不饱和羧酸类;丙烯腈、甲基丙烯腈等不饱和腈类;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺等不饱和酰胺类;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯基酯类;甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚等乙烯基醚类;乙烯、丙烯等烯烃类;氯乙烯、1,1-二氯乙烯、氟乙烯等卤代-α,β-不饱和单体类;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等α,β-不饱和芳香族单体类等,可以使用它们中的1种或2种以上的混合物。
中间层的厚度优选为0.001~1μm。在中间层的厚度小于0.001μm的情况下,有时难以将导电性基板的N+N-0.1+N+0.1控制为开口部总个数的38~90%,并难以将个数最大紧密度控制为1.1~1.7。在中间层的厚度大于1μm的情况下,有时对基板的物性产生不良影响。中间层的厚度优选为0.05~0.6μm,更优选为0.08~0.4μm。
在聚酯膜上叠层中间层时,优选通过在晶体取向完成之前的聚酯膜的一面或两面上,涂布形成中间层的涂液,然后在至少一个方向上拉伸,并进行热处理,从而制造。其中,如果考虑到生产性,则特别优选使用在制膜工序中用涂布方法设置中间层的方法。
在晶体取向完成之前的聚酯膜上叠层中间层的情况下,聚酯膜与中间层的界面粘结力变强,在后加工时不易被剥离、切削,因此优选。
在基板和/或中间层的润湿张力为40mN/m以上的情况下,在涂布如上所述的自组织溶液时,容易发生自组织现象使得网眼的开口部形状产生适当的分布,容易将导电性基板的N+N-0.1+N+0.1控制为开口部总个数的38~90%,并容易将个数最大紧密度控制为1.1~1.7,因此优选。
此外在基板和/或中间层的润湿张力超过73mN/m的情况下,虽然网状的无规性变得过高,不易发生莫尔条纹现象,但有时大面积上的导电性和透明性的均匀性降低,因此润湿张力优选为73mN/m以下。
此外,还优选对润湿张力小于40mN/m的基板、中间层表面进行电晕放电处理,在氮气气氛下、二氧化碳气氛下的放电加工处理等,使润湿张力为40mN/m以上。
在本发明的导电性基板和等离子显示器用电磁波屏蔽基板上,除了基板、金属微粒层、金属层、中间层以外,还可以叠层各种层。例如,可以设置用于改善基板与金属微粒层之间的粘附性的底涂层,也可以在电镀金属层等金属层上设置保护层。此外,还可以在基板的一面或两面上设置粘合层、脱模层、保护层、增粘层、耐气候性层等。
此外,可以在金属微粒层、电镀金属层等金属层上进行防眩处理、设置防眩层。例如,可以通过金属氧化进行黑色化处理,进行铬合金、镍合金等的黑色电镀,涂布黑色或暗色系的油墨。
优选通过在电镀金属层上进行防眩处理或叠层防眩层,从而使叠层了网状的面在可见光区域的最大反射率为20%以下。如果赋予这样的防眩性,则例如在将其作为显示器用电磁波屏蔽基板设置在显示器的前面的情况下,可改善由于基板反射而难以看见图像、文字这样的问题,因此优选。如果可见光区域的最大反射率大于20%,则有时由于基板反射而难以看见图像、文字。可见光区域的最大反射率优选为15%以下,更优选为10%以下,进而优选为5%以下。
以下,通过举例更加具体地说明本发明的导电性基板的制造方法,但本发明不限于此。
将熔融挤出的结晶取向之前的聚酯膜在纵向拉伸2.5~5倍左右。并在单轴拉伸的膜上连续涂布形成中间层的溶液。将涂布了溶液的聚酯膜在通过阶梯式加热的区域的同时进行干燥,并在横向拉伸2.5~5倍左右。进而,将膜连续送入150~250℃的加热区域,完成晶体取向,从而制造叠层了中间层的双轴拉伸聚酯膜。
接着,在中间层上涂布分散了银微粒的自组织溶液,以网状叠层银微粒层。然后,连同膜一起放入丙酮,放置数秒~1分钟左右,由此用有机溶剂处理银微粒层。接着,干燥附着在膜上的有机溶剂,然后,连同膜一起放入0.1N盐酸,放置数秒~60分钟左右,由此用酸处理银微粒层。接着,取出膜,水洗,然后放入硫酸铜溶液中进行电解镀铜,从而在金属微粒层上叠层2μm的电解镀铜层。然后,进行水洗和干燥。
本发明的导电性基板,可以在大面积内均匀获得高水平的透明性、导电性,而且发生莫尔条纹现象,因而除了适合作为等离子显示面板、液晶电视等平板显示器中所用的电磁波屏蔽基板使用之外,还适合在电路材料用途、太阳电池用途等各种导电性基板用途中使用。
[特性的测定方法和效果的评价方法]
各实施例和比较例所制成的导电性基板的特性的测定方法和效果的评价方法如下。
(1)金属微粒的数均粒径
将分散了金属微粒的溶液涂布在铜网上,用透射型电子显微镜(H-7100FA型(株)日立制作所制造)以40000倍的倍率进行观察。测定100个金属微粒的粒径,数均粒径为该100个粒径的平均值,100个金属微粒中最大的粒径为最大粒径。
(2)紧密度
使用(株)キ一エンス制电子显微镜VHX-200,以200倍观察样品表面,并保存照片数据。接着,选择保存的照片数据显示在屏幕上,用装置内置的测量工具进行辉度提取,且进行二值化,使线部为黑,开口部为白。这时,辉度范围为195~255。接着,通过“小粒除去”处理,除去黑色部分(线部)中所存在的面积为400像素以下的白点(噪声),再通过“填补”处理,除去白色部分(开口部)中所存在的面积为400像素以下的黑点(噪声)。然后,通过“删除”处理,将被在屏幕的框所切割而未整体显示的开口部转换成黑色部分。接着,通过“汇总运算”处理,求出面积和周长,通过计算下述式(1),并将小数点后第2位四舍五入,从而求出屏幕上所存在的所有开口部的紧密度。
(开口部的周长)2/(4×π×(开口部的面积)) (1)
在本发明中,对于1个样品,对100个以上开口部求出紧密度,并求出N+N-0.1+N+0.1。
(3)表面比电阻
测定叠层电镀金属层之前和叠层电镀金属层之后基板的表面比电阻。将这些样品在常态(23℃,相对湿度为65%)下放置24小时,然后在该气氛下,基于JIS-K-7194-1994,使用ロレスタ一EP(三菱化学(株)制,型号:MCP-T360)进行测定。
其中,本申请所测定样品为1个,对于1个样品进行5点测定,该5点的平均值为表面比电阻。此外,在金属微粒层叠层在基板两面的情况下,分别求出一面的5点测定平均值和另一面的5点测定平均值,并求出每个面的表面比电阻。另外,本测定器的测定上限为1.999×106Ω/□,在样品的表面比电阻超过上限的情况下不能测定。表面比电阻为5Ω/□以下的样品导电性良好。
(4)表面比电阻的标准偏差
首先,制成面积为630cm2(等同于A4尺寸的面积)以上的样品,将该样品等分成25个区域,然后在各个区域内中心附近的1点,用与上述(3)表面比电阻相同的方法测定3次,求出其平均值。接着,使用在25个区域所求出的各个平均值计算标准偏差,作为表面比电阻的标准偏差。标准偏差小于1的样品导电性的面内均匀性良好,是合格的。
(5)总透光率
总透光率是在常态(23℃,相对湿度为65%)下,将样品放置2小时,然后使用スガ试验机(株)制全自动直读雾度计算机“HGM-2DP”测定的。3次测定的平均值为样品的总透光率。另外,在仅在基板的一面叠层了金属微粒层的情况下,设置样品使得光线从叠层了金属微粒层的面一侧入射。总透光率为50%以上的样品透明性良好。
(6)总透光率的标准偏差
首先,制作面积为630cm2(等同于A4尺寸的面积)以上的样品,将该样品等分成25个区域,然后在各个区域内中心附近的1点,用与上述(5)总透光率相同的方法测定总透光率3次,求出其平均值。接着,使用在25个区域所求出的各个平均值计算标准偏差,作为总透光率的标准偏差。标准偏差小于1的样品透明性的面内均匀性良好,是合格的。
(7)网状的观察
用电子显微镜(LEICA DMLMライカマイクロシステムズ(株)制造)以100倍的倍率观察导电性基板的表面,确认网状。
(8)叠层结构的观察
切割出导电性基板的剖面,用透射型电子显微镜(日立制作所(株)制H-7100FA)以10000倍的倍率观察其剖面,确认剖面结构。
(9)电镀金属层的厚度
切割出基板的剖面,用透射型电子显微镜(日立制作所(株)制H-7100FA)以10000倍的倍率观察其剖面。从观察的网眼剖面中选择1个剖面,将金属微粒层与电镀金属层合起来的厚度为最大的部分的厚度作为Tt、将金属微粒层的厚度为最大的部分的厚度作为Tm进行测定。并且,将(Tt-Tm)作为该剖面上的电镀金属层的厚度。在10个剖面中进行该测定,将10个平均值作为电镀金属层的厚度。另外,所谓该测定中的厚度,是以与基板垂直的方向为厚度方向,并将以基板为原点在厚度方向的距离定义为厚度。此外,在无规网眼层叠层在基板两面的情况下,分别求出一面的平均值和另一面的平均值,并求出每个面的厚度。
(10)叠层电镀金属层之前基板的粘结性
在叠层电镀金属层之前的阶段中金属微粒层容易剥离的情况下,网眼断裂,表面比电阻降低。因此,通过与(3)表面比电阻同样地测定以下处理前后的表面比电阻变化,来评价叠层电镀金属层之前的粘结性。
通过将棉签(ジョンソン·エンド·ジョンソン(株)制造,ジョンソン棉签)的棉部分以200g的负荷按压在基板上,使基板与棉签垂直,直接在一定负荷下来回摩擦10次(速度10cm/s),从而进行处理。如果上述处理之后的表面比电阻值为处理之前表面比电阻值的5倍以下,则判断为“A”,如果大于5倍,则判断为“B”,“A”为粘结性良好。
(11)叠层电镀金属层之后导电性基板的粘结性
将叠层了电镀金属层的基板切割成100mm×100mm。使用ニチバン(株)制透明胶带,将切割后的基板的4条边全部贴合在长400mm、宽300mm、厚5mm的玻璃板上的中央附近,使基板不翘起。接着,将上述透明胶带切成宽18mm、长250mm,并将透明胶带纵向的一端25mm贴合在进行了电镀加工的导电性基板上。用橡胶辊以20N的负荷将贴合的面来回按压3次,然后拿起透明胶带未贴合部分的端部,在基板的垂直方向上,在1秒以内一口气拉起,将透明胶带从基板上剥离。如上所述,观察剥离了透明胶带之后、粘贴过透明胶带的宽18mm、长25mm的部分。在镀铜层残存剥离透明胶带之前面积的70%以上的情况下,判断为“A”,在少于70%的情况下,判断为“B”,“A”为良好。
(12)耐莫尔条纹现象
样品的耐莫尔条纹现象是使用松下电器产业(株)制造的高清等离子显示器TH-42PX50作为等离子显示器确认的。在放映出图像的屏幕前,把持样品使屏幕与样品大概平行,在保持屏幕与样品面大概平行的状态的同时使样品旋转360°,目视观察在旋转中是否表现出莫尔条纹现象,从而进行评价。未观察到莫尔条纹的样品记为“A”,观察到莫尔条纹的样品记为“B”。另外,在仅在基板的一面叠层金属微粒层的情况下,把持样品使未叠层金属微粒层的面一侧与显示器屏幕对置。
(13)电磁波屏蔽性
将导电性基板切割成20cm×20cm,通过(社)关西电子工业振兴センタ一的KEC法,测定电磁波屏蔽性。测定是在0.1~1000MHz的频率范围进行的。对于电场屏蔽性,评价在300MHz下的电场屏蔽性,对于磁场屏蔽性,为了评价在低频区域的磁场屏蔽性而评价10MHz下的磁场屏蔽性。在KEC法的评价中,在300MHz下表现出40dB以上的电解屏蔽效果、并在10MHz下表现出5dB以上的磁场屏蔽效果的样品是合格的。另外,电解屏蔽性、磁场屏蔽性的测定都是对于1个样品进行3次测定,并求出其平均值。
(14)可见光区域的最大反射率
导电性基板的可见光区域的最大反射率是通过使用日立制作所(株)制U-3410型自动记录分光光度计,测定导电性基板的网眼层一侧而求出的。在可见光区域的380nm~780nm的范围进行测定,将该测定范围内最大的反射率作为可见光区域的最大反射率。对于1个样品进行3次测定,求出其平均值。另外,为了消除测定用试验片的背面反射,用黑色マジツクインキ(注册商标)将测定面的背面进行着色。此外,在两面叠层了网眼层的情况下也要对每个面进行测定,因此分别准备试验片,分别对每个面进行测定。
(15)表面的润湿张力测定
样品的表面润湿张力是将样品在常态(23℃,相对湿度为65%)下放置6小时,然后在该气氛下,以依据JIS-K-6768(1999)的形式测定的。
首先,将样品的测定面向上而放置在手动涂布机的基盘上,滴加数滴表面润湿张力试验用混合液,立刻牵拉能够以12μm的湿厚度进行涂布的绕线棒铺开液体。在亮处观察试验用混合液的液膜,根据2秒之后的液膜状态来判断表面润湿张力。如果液膜未产生破裂,保持涂布时的状态2秒以上,则判断为润湿。在润湿保持2秒以上的情况下,进一步使用表面润湿张力高的混合液进行同样的试验。另外相反,在不到2秒液膜就破裂的情况下,使用表面润湿张力低的混合液进行同样的试验。重复该操作,从能够将样品表面润湿2秒以上的混合液中,选择保持最大的表面润湿张力的混合液,将该表面润湿张力作为样品的表面润湿张力。根据该测定法测得的表面润湿张力的最大值为73mN/m。
(16)基板上的湿度
湿度是在基板上叠层金属微粒层的制造工序中,用CLIMOMASTER(MODEL 6531日本カノマックス(株)制造)对叠层基板的1cm上方进行测定而得的。湿度是在距离该基板的形成了金属微粒层的面的中心1cm的上方测定15秒以上、稳定时的值。
(17)基板上的温度
湿度是在基板上叠层金属微粒层的制造工序中,用CLIMOMASTER(MODEL 6531日本カノマックス(株)制造)对叠层基板的1cm上方进行测定而得的。温度是在距离该基板的形成了金属微粒层的面的中心1cm的上方测定30秒以上、稳定时的值。
实施例
接着,基于实施例说明本发明。
(形成金属微粒层的溶液1)
作为形成金属微粒层的溶液1,使用作为形成银微粒层的溶液的藤仓化成株式会社制XA-9053。银微粒的数均粒径为0.04μm,最大粒径为0.2μm。
(形成金属微粒层的溶液2)
作为形成金属微粒层的溶液2,使用由分散在甲苯中的银微粒制成的作为形成银微粒层的自组织溶液的Cima NanoTech社制CE103-7。银微粒的数均粒径为0.08μm,最大粒径为0.2μm。
(电解镀铜液1)
在7L的水中加入6L硫酸铜溶液SG(メルテックス(株)制)并搅拌。接着,添加97%硫酸(石津制药(株)制,硫酸97%试剂特级)2.1L,然后添加1N盐酸(ナカライテスク(株)制N/1-盐酸)28mL。进而,在该溶液中依次添加各100mL的作为硫酸铜电镀光泽剂的ロ一ル·アンド·ハ一ス电子材料(株)制カパ一グリ一ムCLX-A和CLX-C,最后加入水使整个溶液为20L。
(形成中间层的溶液1)
作为高固体分型氨基树脂的サイテック社制“サイメル(注册商标)”325(亚氨基型甲基化蜜胺)为蜜胺化合物1。使用异丙醇与水的混合溶剂(10/90(重量比))稀释作为交联剂的蜜胺化合物1,使固体成分浓度为3重量%。然后,将下述聚酯树脂溶液1、与上述用异丙醇与水的混合溶剂稀释的蜜胺化合物1混合,使固体成分重量比为聚酯树脂/蜜胺化合物=80/20,制成形成中间层的溶液1。
·聚酯树脂溶液1:由下述酸成分和二醇成分形成的聚酯树脂的水溶液(固体成分浓度为3重量%)
·酸成分
对苯二甲酸 88摩尔%
间苯二甲酸-5-磺酸钠 12摩尔%
·二醇成分
乙二醇 95摩尔%
二甘醇 5摩尔%
(形成中间层的溶液2)
使用异丙醇与水的混合溶剂(10/90(重量比))稀释作为交联剂的上述蜜胺化合物1,使固体成分浓度为3重量%。然后,将下述丙烯酸树脂乳液1、与上述用异丙醇与水的混合溶剂稀释的蜜胺化合物1混合,使固体成分重量比为丙烯酸树脂/蜜胺化合物=85/15,制成形成中间层的溶液2。
·丙烯酸树脂乳液1:由下述丙烯酸树脂形成的水性乳液(固体成分浓度为3重量%)
甲基丙烯酸甲酯 65摩尔%
丙烯酸丁酯 32摩尔%
丙烯酸 1摩尔%
N-羟甲基丙烯酰胺 2摩尔%
(形成树脂层的溶液1)
将具有阴离子型离子性基团的水性聚氨酯树脂分散液大日本インキ化学工业(株)制HYDRAN(注册商标)AP-201作为形成树脂层的溶液1。
(形成树脂层的溶液2)
将具有阴离子型离子性基团的水性聚氨酯树脂分散液三井武田ケミカル(株)制タケラック(注册商标)W-6010作为形成树脂层的溶液2。
(形成树脂层的溶液3)
将具有阴离子型离子性基团的水性聚氨酯树脂分散液三井武田ケミカル(株)制タケラック(注册商标)XW-75-X35作为形成树脂层的溶液3。
(形成树脂层的溶液4)
将下述由酸性成分和二醇成分形成的聚酯树脂的水溶液(固体成分浓度为15重量%)作为形成树脂层的溶液4。
·聚酯树脂
·酸成分
对苯二甲酸 88摩尔%
间苯二甲酸-5-磺酸钠 12摩尔%
·二醇成分
乙二醇 95摩尔%
二甘醇 5摩尔%
(形成树脂层的溶液5)
将聚苯乙烯的1,2,4-三甲苯溶液(固体成分浓度为3重量%)作为形成树脂层的溶液5。
(实施例1)
将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂颗粒充分真空干燥,然后供给挤出机,在285℃下熔融,由T型口模挤出成片状,再使用静电浇铸法卷绕在表面温度为25℃的镜面浇铸鼓上并冷却固化,得到未拉伸膜。将该未拉伸膜加热至90℃,在纵向拉伸3.3倍,制成单轴拉伸膜。
接着在膜的一面上涂布形成中间层的溶液1。接着,在将膜用夹子夹持的同时导入预热区域,在90℃下干燥之后,继续在105℃的加热区域中在横向拉伸3.5倍,进而,在220℃的加热区域进行热处理,完成晶体取向,得到叠层了中间层的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。该膜表面的润湿张力为46mN/m。
通过丝网印刷,在该双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的一面上,以图2所示的网状印刷形成金属微粒层的溶液1。接着,在150℃下干燥1分钟,得到以网状叠层了银微粒层的基板。网眼的线厚度为2μm,线宽为50μm。接着,作为丙酮处理,连同膜一起在25℃的丙酮(ナカライテスク(株)制造,特级)中浸渍30秒,取出膜,在25℃下干燥3分钟。接着,作为酸处理,连同膜一起在25℃的1N盐酸(ナカライテスク(株),N/1-盐酸)中浸渍1分钟,取出膜,进行水洗。然后,在150℃下干燥1分钟,得到导电性基板。表面比电阻为5Ω/□。中间层的厚度为0.09μm。
(实施例2)
准备通过与实施例1同样的方法制成的叠层了中间层的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。然后对该膜的叠层了中间层的面进行亲水化处理,使表面的润湿张力为73mN/m。在膜的亲水化处理层上涂布形成金属微粒层的溶液2。接着,在基板上的温度为25℃,湿度为55%RH的环境下经过10分钟,从而以网状叠层银微粒层,然后在150℃下处理2分钟。
接着,作为丙酮处理,连同膜一起在25℃的丙酮(ナカライテスク(株)制造,特级)中浸渍30秒,取出膜,在25℃下干燥3分钟。接着,作为酸处理,连同膜一起在25℃的1N(1mol/L)盐酸(ナカライテスク(株),N/1-盐酸)中浸渍1分钟,取出膜,进行水洗。然后,在150℃下干燥2分钟,得到导电性基板。表面比电阻为4Ω/□。
(实施例3~8)
通过与实施例2相同的方法,进一步制成6个不同的样品,作为实施例3~8。
(实施例9)
为了在实施例2所制成的样品(导电性基板)的银微粒层上叠层金属层,使用电解镀铜液1,使每100cm2膜流通0.3A的电流,进行14分钟的电解镀铜。然后取出膜,进行水洗,然后在120℃下干燥1分钟,得到叠层了电镀金属层的导电性基板。
该叠层了电镀金属层的导电性基板的表面比电阻为0.08Ω/□,表面比电阻的标准偏差为0.011,总透光率为74%,总透光率的标准偏差为0.85,是导电性和透明性优异、导电性和透明性的面内均匀性也优异的基板。此外,莫尔条纹现象评价的结果是不发生莫尔条纹现象。
(比较例1)
除了不涂布形成中间层的溶液1之外,通过与实施例1相同的方法,得到双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(得到没有中间层的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)。
使用干式叠层用双液型粘结剂(东洋モ一トン(株)制,主剂AD-76P1/固化剂CAT-10L),在双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上叠层厚度为12μm的铜箔(古河サ一キットフォイル(株)制)。
接着,在铜箔面上叠层光致抗蚀剂并曝光,然后以线宽为10μm、线间距为300μm的格子状将抗蚀剂进行显影。(残留10μm的线部、除去其它部分那样地进行抗蚀剂的显影。)
接着,通过喷淋法,用温度调整至35~40℃的氯化铁溶液蚀刻1.5分钟,除去未残留抗蚀剂的部分的铜箔,进行水洗、干燥。最后,除去铜箔上残留的光致抗蚀剂,得到叠层了铜箔的基板。
该样品N+N-0.1+N+0.1的值大于开口部总个数的90%,耐莫尔条纹现象评价的结果为产生莫尔条纹。
(比较例2)
除了使用形成中间层的溶液2之外,通过与实施例1相同的方法,制成具有中间层的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。该膜的表面润湿张力为37mN/m。接着,使用该膜与实施例2同样地制成叠层了银微粒层的基板。
该样品是N+N-0.1+N+0.1的值小于开口部总个数的38%,导电性、透明性差,表面比电阻和总透光率的标准偏差也大,透明性和导电性的面内均匀性也差的基板。
(比较例3)
在涂布了形成金属微粒层的溶液2之后,在基板上的温度为12℃,湿度为88%RH的环境下经过10分钟,从而以网状叠层银微粒层,除此之外,与实施例2同样地制成叠层了银微粒的导电性基板。
该样品是N+N-0.1+N+0.1的值小于开口部总个数的38%,导电性差,总透光率的标准偏差也大,透明性的面内均匀性也差的基板。
(比较例4)
作为双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,使用东丽(株)制ルミラ一(注册商标)T60为基板,且不叠层中间层,除此之外,与实施例2同样地制成叠层了银微粒层的导电性基板。
该样品是N+N-0.1+N+0.1的值小于开口部总个数的38%,透明性差,表面比电阻的标准偏差也大,导电性的面内均匀性也差的基板。
(实施例10)
通过丝网印刷,在该双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东丽(株)制ルミラ一(注册商标)U94)的一面上,以图2所示的无规网状印刷形成金属微粒层的溶液1。接着,在150℃下干燥1分钟,得到以无规网状叠层了银微粒层的基板。网眼的线厚度为2μm,线宽为35μm。
接着,作为丙酮处理,连同膜一起在25℃的丙酮(ナカライテスク(株)制造,特级)中浸渍30秒,取出膜,在25℃下干燥3分钟。
接着,用水将形成树脂层的溶液1稀释至固体成分浓度为3重量%,并将其涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的形成了金属微粒层的面上,使涂液厚度为7μm(以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基准的厚度)。接着,在150℃下干燥2分钟,形成树脂层。
接着,作为酸处理,连同膜一起在25℃的1N盐酸(ナカライテスク(株),N/1-盐酸)中浸渍1分钟,取出膜,进行水洗。然后,在150℃下干燥1分钟。在该阶段中,叠层电镀金属层之前的膜的表面比电阻为5Ω/□。
为了在该膜的银微粒层上叠层电镀金属层,使用电解镀铜液1,使每100cm2膜流通0.3A的电流,进行14分钟的电解镀铜。然后取出膜,进行水洗,然后在120℃下干燥1分钟,得到叠层了电镀金属层的导电性基板。
观察该叠层了电镀金属层的导电性基板的叠层结构,结果是在金属微粒层的开口部叠层了树脂层,并叠层了电镀金属层使其覆盖树脂层的一部分和金属微粒层。此外,树脂层与基板、金属微粒层和电镀金属层相接。
(实施例11)
在一面进行了亲水化处理的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东丽(株)制,ルミラ一(注册商标)U94)的亲水化处理层上涂布形成金属微粒层的溶液2。接着,在25℃下经过10分钟,以无规网状叠层银微粒层,然后,在150℃下干燥2分钟。
接着,作为丙酮处理,连同膜一起在25℃的丙酮(ナカライテスク(株)制造,特级)中浸渍30秒,取出膜,在25℃下干燥3分钟。
接着,用水将形成树脂层的溶液1稀释至固体成分浓度为3重量%,并将其涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的形成了金属微粒层的面上,使涂液厚度为7μm(以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基准的厚度)。接着,在150℃下干燥2分钟,形成树脂层。
接着,作为酸处理,连同膜一起在25℃的1N盐酸(ナカライテスク(株),N/1-盐酸)中浸渍1分钟,取出膜,进行水洗。然后,在150℃下干燥2分钟。在该阶段中,叠层电镀金属层之前的膜的表面比电阻为4Ω/□。
为了在该膜的银微粒层上叠层电镀金属层,使用电解镀铜液1,使每100cm2膜流通0.3A的电流,进行14分钟的电解镀铜。然后取出膜,进行水洗,然后在120℃下干燥1分钟,得到叠层了电镀金属层的导电性基板。
观察该叠层了电镀金属层的导电性基板的叠层结构,结果是在金属微粒层的开口部叠层了树脂层,并叠层了电镀金属层使其覆盖树脂层的一部分和金属微粒层。此外,树脂层与基板、金属微粒层和电镀金属层相接。
(实施例12)
除了用水将形成树脂层的溶液2稀释至固体成分浓度为3重量%,并将其作为形成树脂层的溶液使用之外,与实施例11同样地制成叠层了金属层的基板。
(实施例13)
除了用水将形成树脂层的溶液3稀释至固体成分浓度为3重量%,并将其作为形成树脂层的溶液使用视为,与实施例11同样地制成叠层了金属层的基板。
(实施例14)
除了用水将形成树脂层的溶液4稀释至固体成分浓度为3重量%,并将其作为形成树脂层的溶液使用之外,与实施例11同样地制成叠层了金属层的基板。
(实施例15)
除了电解镀铜时间为7分钟之外,与实施例11同样地制成叠层了金属层的基板。
(实施例16)
除了用水将形成树脂层的溶液1稀释至固体成分浓度为2重量%,并将其作为形成树脂层的溶液使用之外,与实施例11同样地制成叠层了金属层的基板。
(实施例17)
除了用水将形成树脂层的溶液1稀释至固体成分浓度为5重量%,并将其作为形成树脂层的溶液使用之外,与实施例11同样地制成叠层了金属层的基板。
(实施例18)
为了在实施例11所制成的基板(叠层了金属层的基板)上进一步对电镀金属层进行防眩处理,使用メルテックス(株)制エンプレ一ト电解镀镍液Z-80,使每100cm2膜流通0.1A的电流,在28℃下进行5分钟的电解黑化镀镍,从而叠层暗色的防眩层。
(比较例5)
除了使用形成树脂层的溶液5作为形成树脂层的溶液之外,与实施例2同样地制成样品。
在用酸处理本样品之后、叠层电镀金属层之前的膜表面比电阻为20Ω/□,大于实施例2。由于在由分散在难溶于水的有机溶剂中的金属微粒形成的金属微粒层上,涂布含有机溶剂的形成树脂层的溶液,因而可认为形成树脂层的溶液与金属微粒层上的排斥效果小,因此可认为树脂层几乎覆盖金属微粒层表面,酸处理难以奏效。
虽然可以在本样品上叠层电镀金属层,但评价叠层电镀金属层之后的粘结性的结果是,电镀金属层容易剥离。
(比较例6)
除了不叠层树脂层之外,与实施例11同样地制成样品。
(比较例7)
除了通过丝网印刷,以线厚度为2μm、线宽为50μm、间距为300μm的格子状印刷形成金属微粒层的溶液1之外,与实施例10同样地制成样品。该基板产生莫尔条纹。
(比较例8)
除了不叠层电镀金属层之外,与实施例11同样地制成样品。本样品导电性差、磁场屏蔽性不足。
(比较例9)
用水将形成树脂层的溶液1稀释至固体成分浓度为20重量%,并将其作为形成树脂层的溶液使用,进行涂布使涂液厚度为50μm(以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基准的厚度),除此之外,与实施例11同样地制成样品。在叠层树脂层时,树脂层被覆了金属微粒层,不能叠层电镀金属层。
实施例1~8、10~18、比较例1~8的特性评价结果示于表1~4。
[表2]
表面比电阻(Ω/□) | 表面比电阻的标准偏差(Ω/□) | 总透光率(%) | 总透光率的标准偏差(%) | 耐摩尔条纹现象 | |
实施例1 | 5 | 0.15 | 70 | 0.23 | A |
实施例2 | 4 | 0.67 | 79 | 0.19 | A |
实施例3 | 4 | 0.13 | 80 | 0.54 | A |
实施例4 | 4 | 0.14 | 80 | 0.80 | A |
实施例5 | 4 | 0.15 | 80 | 0.57 | A |
实施例6 | 4 | 0.25 | 79 | 0.35 | A |
实施例7 | 4 | 0.10 | 81 | 0.46 | A |
实施例8 | 4 | 0.15 | 79 | 0.45 | A |
比较例1 | 0.05 | 0.002 | 83 | 0.19 | B |
比较例2 | 11 | 1.81 | 49 | 1.04 | A |
比较例3 | 不能测定 | 不能测定 | 74 | 1.12 | A |
比较例4 | 7 | 2.38 | 43 | 0.70 | A |
工业可利用性
本发明涉及可以在大面积内均匀获得透明性、导电性,并且不易发生莫尔条纹现象的导电性基板、等离子显示器用电磁波屏蔽基板和它们的制造方法。此外,根据本发明的优选方式,还可以得到高水平的导电性、透明性。本发明的导电性基板除了适合作为等离子显示面板的电磁波屏蔽部件使用之外,由于具有优异的透明性和导电性,因而还适合用于各种电路基板、太阳电池用途。
Claims (20)
1、一种导电性基板,具有在基板的至少一面上以无规网状叠层的金属微粒层、在该金属微粒层的网眼开口部分与金属微粒层相接那样地叠层的树脂层和在该金属微粒层上与树脂层相接那样地叠层的电镀金属层,且形成该树脂层的树脂是具有阴离子型离子性基团的树脂。
2、如权利要求1所述的导电性基板,具有阴离子型离子性基团的树脂,是具有阴离子型离子性基团的聚酯和/或具有阴离子型离子性基团的聚氨酯。
3、一种导电性基板,是在基板上以网状叠层了金属微粒层的导电性基板,其特征在于,对网状的各开口部求出紧密度,所述紧密度是用计算下述式(1)、并将小数点后第2位四舍五入而得的值定义的,
(开口部的周长)2/(4×π×(开口部的面积)) (1)
在以开口部个数最大的紧密度作为个数最大紧密度时,具有所述个数最大紧密度的开口部个数(N)、紧密度比所述个数最大紧密度小0.1的开口部个数(N-0.1)与紧密度比所述个数最大紧密度大0.1的开口部个数(N+0.1)之和(N+N-0.1+N+0.1),是开口部总个数的38~90%。
4、如权利要求3所述的导电性基板,在金属微粒层上叠层了电镀金属层。
5、如权利要求1~4的任一项所述的导电性基板,在基板与所述金属微粒层之间,叠层了含有聚酯树脂和交联剂的中间层。
6、如权利要求5所述的导电性基板,基板和/或中间层的润湿张力为40mN/m以上。
7、如权利要求1~6的任一项所述的导电性基板,所述金属微粒层是通过将可使金属微粒自组织成网状的溶液涂布在基板上而叠层的层。
8、如权利要求3所述的导电性基板,所述个数最大紧密度在1.1~1.7的范围内。
9、如权利要求3所述的导电性基板,表面比电阻为40Ω/□以下。
10、如权利要求1~9的任一项所述的导电性基板,总透光率为50%以上。
11、如权利要求1所述的导电性基板,形成所述树脂层的树脂是水性树脂。
12、如权利要求1~11的任一项所述的导电性基板和导电性基板,形成所述金属微粒层的金属微粒分散在难溶于水的有机溶剂中。
13、如权利要求1或4所述的导电性基板,所述电镀金属层的厚度为1.5μm以上。
14、使用了权利要求1~13的任一项所述的基板的等离子显示器用电磁波屏蔽基板。
15、一种权利要求1~13的任一项所述的导电性基板的制造方法,在基板的至少一面上叠层含有聚酯树脂和交联剂的中间层,接着在对基板叠层了所述中间层的一侧以网状叠层金属微粒层。
16、如权利要求15所述的导电性基板的制造方法,在作为对基板叠层了所述中间层的一侧、且中间层表面的润湿张力为40mN/m以上的面上,叠层所述金属微粒层。
17、一种权利要求1或4所述的导电性基板的制造方法,包括下述工序:在基板上以无规网状叠层金属微粒层的工序;接着在金属微粒层的网眼开口部叠层具有阴离子型离子性基团的树脂层,使其与金属微粒层相接的工序;以及,接下来在金属微粒层上叠层电镀金属层,使其与树脂层相接的工序。
18、如权利要求15~17的任一项所述的导电性基板的制造方法,通过将可使金属微粒自组织成网状的溶液涂布在基板上,从而以网状叠层金属微粒层。
19、如权利要求15~18的任一项所述的导电性基板的制造方法,在以网状叠层所述金属微粒层之后,对所述金属微粒层进行酸处理。
20、如权利要求19所述的导电性基板的制造方法,在用有机溶剂处理所述金属微粒层之后,进行所述酸处理。
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