CN114868209A - 导电性薄膜及其卷绕体 - Google Patents
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Abstract
一种导电性薄膜,其具有基材、和形成于前述基材的第1面的至少含有细线图案的导电部,前述第1面的表面自由能SFE1比与前述第1面相反一侧的前述基材的第2面的表面自由能SFE2大。
Description
技术领域
本发明涉及导电性薄膜及其卷绕体。
背景技术
以往,电子纸、触摸面板、和平板显示器等电子设备利用使用了氧化铟锡(以下也称为“ITO”)的透明的导电性薄膜。今后,面向进一步的电子设备的高附加价值化,大面积化、响应性改善、柔性化是重要的。因此,对于用于此的导电性薄膜要求维持高的透过率的同时改善导电性和可挠性。
ITO由于材料固有的电导率低,为了表现出高的导电性而需要厚膜化,随之透过率降低。另外,因厚膜化,由于折弯、挠曲、弯曲等变形而容易产生裂纹,因此利用使用了ITO的导电性薄膜时,难以同时表现出高的透过率、导电性、可挠性。
因此,有力地进行替代ITO的导电性薄膜的研究开发,在透明基材上具有形成了图案的金属细线的导电性薄膜受到关注,进行了各种研究。
例如专利文献1中,为了金属细颗粒烧结膜与基材的密合性和导电性的改善,公开了规定金属细颗粒烧结膜的通过X射线衍射测定得到的微晶直径、和金属细颗粒烧结膜的截面的孔隙率。
另外,专利文献2中,为了抑制重叠时压力集中于功能性图案,公开了在支承体上的没有形成功能性图案的部分设置厚度调整用图案的方法。进而专利文献3中公开了将电子材料作为对象的反转胶版印刷装置。
另外,专利文献4中公开了导电层与硬涂层的密合性优异、导电性也优异的导电性薄膜,将防止薄膜卷取时的粘连作为目的,为了改善导电层与硬涂层的密合不良,规定形成导电层的硬涂层的表面自由能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-192841号公报
专利文献2:日本特开2016-51194号公报
专利文献3:日本特表2015-523244号公报
专利文献4:日本特开2017-019273号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,如上所述得到的导电性薄膜在制造后被卷取为卷绕体,进行保管、流通。另外,自卷绕体退卷后,也考虑到多张重叠来保管等各种各样的处理。但是可知,如卷绕体那样形成于导电性薄膜的表面的金属细线等导电部与其他构件、例如导电性薄膜的背面接触的情况下,形成于表面的导电部的一部分转移到背面,存在产生剥离等这种问题。
特别是如专利文献2那样,通过连续工艺制造导电性薄膜的情况下,这种问题变得显著,在导电性薄膜的卷绕体中,容易产生导电性图案转移到与导电性图案接触的薄膜的背面的粘脏(offset)的现象。
另外,在专利文献4中,为了防止薄膜卷取时的粘连,改善导电层与硬涂层的密合不良,但是专利文献4中的导电层指的是含有形成于硬涂层上的导电材料的层,为含有树脂粘结剂的透明导电层,为均匀的层。因此,不能对通过细线图案构成的导电层适用,存在形成于表面的细线图案的一部分转移到背面的问题。
本发明是鉴于上述问题而提出的,其目的在于,提供可以抑制粘脏的含有细线图案的导电性薄膜和该导电性薄膜的卷绕体。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述问题而深入研究。其结果发现,通过调整基材的两面的表面自由能,能够解决上述问题,从而完成了本发明。
即,本发明如以下所述。
[1]一种导电性薄膜,其具有基材、和形成于前述基材的第1面的至少含有细线图案的导电部,
前述第1面的表面自由能SFE1比与前述第1面相反一侧的前述基材的第2面的表面自由能SFE2大。
[2]根据[1]所述的导电性薄膜,其中,前述表面自由能SFE1与前述表面自由能SFE2之差(SFE1-SFE2)为1mJ/m2以上。
[3]根据[1]或[2]所述的导电性薄膜,其中,前述表面自由能SFE1为40~50mJ/m2。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的导电性薄膜,其中,前述基材具有含有硅化合物的层作为前述第1面侧的最外层。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的导电性薄膜,其中,前述表面自由能SFE2为11~42mJ/m2。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的导电性薄膜,其中,前述基材具有含有选自由三聚氰胺系化合物、醇酸系化合物、氟系化合物和硅氧烷系化合物组成的组中的至少一种的层作为前述第2面侧的最外层。
[7]一种卷绕体,其为[1]~[6]中任一项所述的导电性薄膜的卷绕体,所述卷绕体是以前述导电部与前述第2面接触的方式卷绕而成的。
[8]根据[7]所述的卷绕体,其中,前述导电性薄膜为具有10mm以上且2000mm以下的短边、和1.0m以上且2000m以下的长边的长条薄膜,
所述卷绕体是将前述导电性薄膜沿长度方向卷绕而成的。
发明的效果
根据本发明,可以提供可以抑制粘脏的含有细线图案的导电性薄膜和该导电性薄膜的卷绕体。
附图说明
图1为表示本实施方式的导电性薄膜的一方式的截面示意图。
图2为表示本实施方式的导电性薄膜的卷绕体的一方式的立体示意图。
图3为表示本实施方式的导电性薄膜的一方式的俯视图。
图4为图3的导电性薄膜的I-I’的部分截面图。
图5为表示导电性薄膜的开口率与间距的关系的部分俯视图。
图6为表示本实施方式的导电性薄膜的制造方法的示意图。
图7为表示实施例的导电性薄膜的粘脏结果的照片。
图8为表示比较例的导电性薄膜的粘脏结果的照片。
具体实施方式
以下对于本发明的实施方式(以下称为“本实施方式”)进行详细说明,但是本发明不限于此,在不会脱离其主旨的范围内能够进行各种变形。
[导电性薄膜]
本实施方式的导电性薄膜具有基材、和形成于基材的第1面的至少含有细线图案的导电部,第1面的表面自由能SFE1比与第1面相反一侧的基材的第2面的表面自由能SFE2大。
图1表示本实施方式的导电性薄膜的一方式的截面示意图。本实施方式的导电性薄膜100具有基材10和导电部20。基材10可以为单层薄膜或层叠薄膜。图1中示出基材10为层叠薄膜时的例子。图1所示的基材10具备芯层11、第1面10a侧的最外层12、和第2面10b侧的最外层13。
导电部20形成于第1面10a。如图1所示那样,导电部20至少含有由细线构成的图案、可以部分地含有均匀的金属层。
为了对于粘脏进行说明,图2示出导电性薄膜100的卷绕体200。需要说明的是,图2中,为了便于说明,示出产生粘脏的示意图,但是实际上对于本实施方式的卷绕体200而言,图2所示那样的粘脏得到抑制。
图2中示出以第1面10a朝着内侧、第2面10b朝着外侧的方式将导电性薄膜100卷绕而成的卷绕体200。这种卷绕体200根据需要有时为将甚至2000m的长度的导电性薄膜100卷绕而成的。因此,对于卷绕体200的导电性薄膜之间施加响应的载荷、导电部20与第2面10b密合。由于这种导电部20与第2面10b的密合而导电部20部分地附着于第2面10b称为粘脏。若产生这种粘脏则产生导电部的断路、由于导电性物质对不需要的面(第2面10b)的附着所导致的不良品产生等。
与此相对地,本实施方式的导电性薄膜100通过使基材的表面(第1面10a)的表面自由能SFE1大于背面(第2面10b)的表面自由能SFE2,确保导电部对于第1面10a的密合性的同时、确保导电部对于第2面10b的脱模性。由此,例如在导电性薄膜100的保管、流通过程、或使用过程中,即使导电性薄膜100彼此被重叠而导电部与第2面10b接触这种情况下,也可以抑制导电部附着于第2面10b(粘脏)。
特别是在本实施方式的导电性薄膜100中的导电部20包含细线图案。细线图案与均匀的膜的导电层相比,在导电性薄膜100彼此被重叠而导电部20与第2面10b接触的情况下,存在容易粘脏的倾向。这是由于,粘脏为导电部20的层由于对第2面10b附着而被破坏的现象,为了抑制这种现象,除了与第1面10a的密合力之外,也需要导电部层自身的强度。因此,导电层为均匀的全膜的情况下,通过膜整体的强度,粘脏得到抑制。另一方面,图1所示的金属细线图案的情况下,导电部20由于其细线的细度,上述的通过膜强度实现的粘脏抑制机理没有发挥作用。
由于上述理由,为了防止含有细线图案的导电性薄膜粘脏,不仅导电部20与第1面10a的密合力,还需要控制导电部20与第2面10b的密合力、确保脱模性。
从上述这种观点考虑,表面自由能SFE2的差(SFE1-SFE2)优选为1mJ/m2以上、更优选5mJ/m2以上、进一步优选10mJ/m2以上、特别优选16mJ/m2以上、最优选20mJ/m2以上。通过差(SFE1-SFE2)为1mJ/m2以上,粘脏得到进一步抑制,存在导电性薄膜的成品率进一步改善的倾向。另外,对于表面自由能SFE2的差(SFE1-SFE2)的上限没有特别限制,优选为100mJ/m2以下、更优选40mJ/m2以下。通过如此,第1面10a的粘接性过度升高,反而可以抑制灰尘等污染。
另外,从同样的观点考虑,表面自由能SFE1优选为20~100mJ/m2、更优选20~75mJ/m2、进一步优选20~50mJ/m2。通过表面自由能SFE1为40mJ/m2以上,存在导电部20对于第1面10a的密合性进一步改善的倾向。另外,通过表面自由能SFE1为100mJ/m2以下,存在灰尘等的污染得到进一步抑制的倾向。对于表面自由能SFE1,在基材10具有最外层12的情况下可以通过其材质调整,在基材10不具有最外层12的情况下可以通过芯层11的材质调整。另外,也可以通过第1面10a的表面粗糙度调整。
若第1面10a的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra1)为0.1nm以上且20nm以下则可以保持上述的表面自由能SFE1的范围,因此优选,若为0.2nm以上且10nm以下则可以抑制形成于第1面10a上的细线图案的缺损,因此优选,进一步优选为0.3nm以上且5nm以下。
进而,从同样的观点考虑,表面自由能SFE2优选为5~42mJ/m2、更优选11~42mJ/m2、进一步优选11~30mJ/m2、特别优选11~25mJ/m2。通过表面自由能SFE2为5mJ/m2以上,存在对于第2面10b进一步涂覆其他层、或者将第2面10b与其他构件的表面贴合等进行追加处理时的加工容易性改善的倾向。进而,表面自由能SFE2低的情况下,存在第2面10b的摩擦系数也降低的倾向。与此相对地,通过表面自由能SFE2为5mJ/m2以上,制造时利用辊等搬送设备搬送导电性薄膜100或基材10的情况下,可以抑制在搬送设备与第2面10b之间产生滑动,进而存在通过搬送设备而导电性薄膜100或基材10的张力控制也变得容易的倾向。特别是在搬送基材10的同时在其表面上使用油墨形成金属细线21的印刷法中,要求这种张力控制。另外,通过表面自由能SFE2为42mJ/m2以下,粘脏得到进一步抑制,存在导电性薄膜的成品率进一步改善的倾向。对于表面自由能SFE2,在基材10具有最外层13的情况下可以通过其材质调整、在基材10不具有最外层13的情况下可以通过芯层11的材质调整。另外,也可以通过第2面10b的表面粗糙度调整。
若第2面10b的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra2)为0.1nm以上且20nm以下则可以保持上述的表面自由能SFE2的范围,因此优选,若为0.2nm以上且10nm以下则卷绕导电性薄膜100时,可以抑制将形成于第1面10a上的细线图案与第2面10b重叠时的缺损,因此优选,进一步优选0.3nm以上且5nm以下。
前述第1面10a和前述第2面10b的表面粗糙度中,各自的算术平均粗糙度Ra1和Ra2优选满足下述式(5)。若满足式(5)则卷绕导电性薄膜100时,可以抑制将形成于第1面10a上的细线图案与第2面10b重叠时的缺损,因此优选。
Ra1≥Ra2 (5)
通过满足式(5),可以抑制卷绕时的缺损的详细机理不明确,但是如下那样推定。也就是说,卷绕导电性薄膜100时,产生因卷绕张力所造成的卷紧,所重叠的薄膜的第1面10a与第2面10b稍微偏移、摩擦。此时,由于第2面10b的凹凸而在形成于第1面10a上的细线图案产生缺损。
另外,优选前述第1面10a的表面粗糙度与第2面10b的表面粗糙度之差小,各自的算术平均粗糙度Ra之差的绝对值|Ra1-Ra2|优选为3nm以下,若为2nm以下则缺损抑制效果变得显著而优选、进一步优选1nm以下。
接着,对于通过本实施方式定义的表面自由能进行说明。通常存在于树脂内部的分子,以通过与周围的分子的相互作用而被稳定化的状态存在,但是存在于树脂表面的分子在表面形成,因此通过周围分子实现的稳定化作用小。因此,存在于表面的分子与存在于内部的分子相比具有大的自由能。该能量称为表面自由能。
若根据Kaelbel and Uy的理论式,则物质表面所具有的表面自由能γ基于色散分量(γd)和极性分量(γp)可以通过下述式(1)表示。另外,固体的表面自由能γSV和液体的表面自由能γLV可以通过下述式(2)及(3)表示。在此已知,若在作为固体的基材的表面上滴加某溶剂而得到的接触角设为θ则以下的式(4)的关系成立。
γ=γd+γp (1)
γSV=γSV d+γSV p (2)
γLV=γLV d+γLV p (3)
γL(1+cosθ)/2=(γSV d×γLV d)0.5+(γSV p×γLV p)0.5 (4)
为了求出固体的表面自由能中的未知的2成分,使用表面自由能已知的2种液体,测定溶剂与第1面10a或第2面10b的接触角θ。接着,将它们代入上述式(4)解答联立方程式,由此可以求出第1面10a或第2面10b的表面自由能的色散分量(γSV d)和极性分量(γSV p),通过式(2)可以求出固体的表面自由能γSV。
[基材]
作为本实施方式中使用的基材,没有特别限制,例如可以使用透明基材、不透明基材。在此,“透明”指的是可见光透过率优选为80%以上、更优选90%以上、进一步优选95%以上。在此,可见光透过率可以根据JIS K 7361-1:1997测定。另外,不透明基材指的是可见光透过率小于80%的基材,不透明基材也包含从完全不透过可见光的基材到可见光透过一部分的半透明基材。需要说明的是,其中,作为基材,优选为透明基材。
基材可以由1种材料形成、也可以为2种以上材料层叠而成。另外,基材为2种以上的材料层叠而成的层叠体的情况下,基材可以为有机基材或无机基材彼此层叠而成、或有机基材和无机基材层叠而成。
图1中例示出包含芯层11、构成第1面10a的最外层12、和构成第2面10b的最外层13的基材10,但是基材10的结构不限于此。作为基材10的方式,可列举出芯层11的单层薄膜、具有芯层11和最外层12的层叠薄膜、具有芯层11和最外层13的层叠薄膜、具有最外层12和最外层13的层叠薄膜、具有芯层11、最外层12和最外层13的层叠薄膜。另外,上述层叠薄膜中,在芯层11与最外层12之间、芯层11与最外层13之间、或最外层12与最外层13之间,可以还具有其他层。需要说明的是,在具有芯层11和最外层12的层叠薄膜中,芯层11的表面构成第1面10a,在具有芯层11和最外层13的层叠薄膜中,芯层11的表面构成第2面10b。以下对于各层的结构进行详细说明。
(芯层11)
对于构成芯层11的材料没有特别限制,优选为有助于基材的机械强度改善的材料。
作为这种芯层11的材料,没有特别限定,可列举出例如玻璃等透明无机基材;丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、芳香族聚酰胺、聚醚醚酮、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺等透明有机基材。其中,通过使用聚对苯二甲酸乙二醇酯,用于制造导电性薄膜的生产率(成本削减效果)更优异。另外,通过使用聚酰亚胺,导电性薄膜的耐热性更优异。进而,通过使用聚对苯二甲酸乙二醇酯和/或聚萘二甲酸乙二醇酯,透明基材与金属细线的密合性更优异。
芯层11可以由1种材料形成、也可以为2种以上的材料层叠而成。另外,芯层11为2种以上的材料层叠而成的层叠体的情况下,基材可以为有机基材或无机基材彼此层叠而成、也可以为有机基材和无机基材层叠而成。
芯层11的厚度优选为5μm以上且500μm以下、更优选10μm以上且100μm以下。
(最外层12)
基材10为层叠体的情况下,最外层12为构成第1面10a的层。对于构成第1面侧的最外层12的材料没有特别限制,优选为有助于芯层11与导电部20的密合性改善的材料。另外,基材10具有最外层12和最外层13、不具有芯层11的方式的情况下,最外层12优选为有助于最外层13与导电部20的密合性改善的材料。需要说明的是,基材10具有最外层12的情况下,表面自由能SFE1为最外层12的表面自由能。
作为这种最外层12中含有的成分,没有特别限定,可列举出例如硅化合物(例如(聚)硅烷类、(聚)硅胺烷类、(聚)硅硫烷类、(聚)硅氧烷类、硅、碳化硅、氧化硅、氮化硅、氯化硅、硅酸盐、沸石、硅化物等)、铝化合物(例如氧化铝等)、镁化合物(例如氟化镁)等。
它们之中,优选为硅化合物、更优选硅氧烷类。通过使用这种成分,第1面10a的表面自由能改善而上述密合性改善,除此之外还存在导电性薄膜的透明性和耐久性进一步改善的倾向。
作为硅化合物,没有特别限制,可列举出例如多官能性有机硅烷的缩合物、多官能性有机硅烷或其低聚物与聚乙酸乙烯酯水解反应而得到的缩聚物等。
作为多官能性有机硅烷,没有特别限制,可列举出例如二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷等2官能性有机硅烷;甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷等3官能性有机硅烷;四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等4官能性有机硅烷等。
最外层12可以通过将包含上述最外层12中含有的成分的组合物涂布于芯层11、并进行干燥的方法来成膜。另外,最外层12也可以通过PVD、CVD等气相成膜法制膜。用于形成最外层12的组合物根据需要可以含有分散剂、表面活性剂、粘结剂等。
最外层12的厚度优选为0.01μm以上且100μm以下、更优选0.01μm以上且10μm以下、进一步优选0.01μm以上且1μm以下。通过最外层12的厚度处于上述范围内,上述密合性进一步改善,除此之外还存在导电性薄膜的透明性和耐久性进一步改善的倾向。
通过将最外层12层叠于芯层11上,例如利用等离子体等烧成手段使油墨中的金属成分烧结而形成导电部20时,可以防止由于等离子体等而没有被导电部20覆盖的部位的芯层11的蚀刻。
进而,该最外层12为了防止由于静电所导致的金属细线图案(导电部20)的断路,而优选具有抗静电功能。为了最外层12具有抗静电功能,最外层12优选含有导电性无机氧化物和导电性有机化合物中的至少任意一种。
作为导电性有机化合物,可列举出例如导电性的有机硅烷化合物、脂肪族共轭系的聚乙炔、芳香族共轭系的聚(对亚苯基)、杂环式共轭系的聚吡咯等。它们之中,优选为导电性的有机硅烷化合物。
进而,为了抗静电功能,最外层12的体积电阻率优选为100Ωcm以上且100000Ωcm以下、更优选1000Ωcm以上且10000Ωcm以下、进一步更优选2000Ωcm以上且8000Ωcm以下。通过最外层12的体积电阻率为100000Ωcm以下,可以表现出抗静电功能。另外,通过最外层12的体积电阻率为100Ωcm以上,可以合适地用于金属细线图案之间的导电不优选的触摸面板等用途。体积电阻率可以通过最外层内的导电性无机氧化物、导电性有机化合物等发挥抗静电功能的成分的含量来调整。例如最外层12中含有等离子体耐性高的氧化硅(体积电阻率1014Ω·cm以上)和作为导电性有机化合物的有机硅烷化合物的情况下,通过增加导电性的有机硅烷化合物的含量,可以降低体积电阻率。另一方面,通过增加氧化硅的含量,体积电阻率增加,但是具有高的等离子体耐性,因此可以形成薄膜,不会损害光学特性。
上述的最外层12可以通过PVD、CVD等气相成膜法、涂布上述最外层12中含有的成分分散于分散介质而成的最外层形成组合物、并进行干燥的方法来成膜。最外层形成组合物根据需要可以含有分散剂、表面活性剂、粘结剂等。
(最外层13)
基材10为层叠体的情况下,最外层13为构成第2面10b的层。对于构成第2面侧的最外层13的材料没有特别限制,优选为有助于对于导电部20的密合性降低的材料。需要说明的是,基材10具有最外层13的情况下,表面自由能SFE2为最外层13的表面自由能。
作为这种最外层13中含有的成分,没有特别限定,可列举出例如三聚氰胺系化合物、醇酸系化合物、氟系化合物、硅氧烷系化合物、聚乙烯蜡、脂肪酸、脂肪酸酯。其中,优选为选自由三聚氰胺系化合物、醇酸系化合物、氟系化合物、硅氧烷系化合物组成的组中的至少一种,更优选三聚氰胺系化合物、醇酸系化合物。通过使用这种成分,第2面10b的表面自由能降低而对于导电部的脱模性改善,除此之外还存在导电性薄膜的透明性和耐久性进一步改善的倾向。
作为三聚氰胺系化合物,没有特别限制,可列举出例如三聚氰胺、三聚氰胺和甲醛缩合而得到的羟甲基化三聚氰胺衍生物、使羟甲基化三聚氰胺衍生物与低级醇反应而部分地或完全地醚化而成的化合物等。
作为羟甲基化三聚氰胺衍生物,没有特别限制,可列举出例如单羟甲基三聚氰胺、二羟甲基三聚氰胺、三羟甲基三聚氰胺、四羟甲基三聚氰胺、五羟甲基三聚氰胺、六羟甲基三聚氰胺、六甲氧基羟甲基三聚氰胺等。
作为构成三聚氰胺系化合物的低级醇,没有特别限制,可列举出例如甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇等。
作为醇酸系化合物,可列举出多元酸、脂肪酸、和多元醇的酯聚合物。
作为构成醇酸系化合物的多元酸,没有特别限制,可列举出例如邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、苯甲酸、松香、四氢邻苯二甲酸酐、马来酸酐、己二酸、琥珀酸等。
作为构成醇酸化合物的脂肪酸,没有特别限制,可列举出例如己酸、辛酸、十一烷酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、二十二烷酸、二十四烷酸、蜡酸、褐煤酸、蜂花酸等饱和脂肪酸、或者油酸、反油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、巴西烯酸(brassidic acid)、芥酸、蓖麻醇酸等不饱和脂肪酸;亚麻籽油、大豆油、蓖麻籽油等。
作为构成醇酸系化合物的多元醇,没有特别限制,可列举出例如甘油、季戊四醇、乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷等。
作为氟系化合物,没有特别限制,可列举出例如含有碳数3~40、特别是5~20的聚氟烷基、聚氟烷基醚基的化合物。
作为硅氧烷系化合物,没有特别限制,可列举出例如包含聚二甲基硅氧烷的硅油、聚二甲基硅氧烷的甲基的一部分被置换为苯基而成的苯基改性硅油、聚二甲基硅氧烷的甲基的一部分被置换为氢、碳数2以上的烷基而成的烷基改性硅油、聚二甲基硅氧烷的甲基的一部分被置换为卤化苯基而成的卤素改性硅油、聚二甲基硅氧烷的甲基的一部分被置换为氟酯基而成的氟改性硅油、具有环氧基的聚二甲基硅氧烷等环氧改性硅油、具有氨基的聚二甲基硅氧烷等氨基改性硅油、二甲基硅氧烷和苯基甲基硅氧烷等烷基芳烷基硅油、具有二甲基硅氧烷单元的甲基的一部分被置换为聚醚而成的结构的聚二甲基硅氧烷等聚醚改性硅油等。
作为脂肪酸,可列举出碳数12以上的饱和或不饱和脂肪酸。作为脂肪酸的例子,可列举出月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸、蜡酸、二十七烷酸、褐煤酸、蜂花酸、漆蜡酸、油酸、反油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、鲸蜡油酸、芥酸等。作为脂肪酸,优选为碳数12~22的饱和脂肪酸。
作为脂肪酸酯,没有特别限制,可列举出例如上述脂肪酸与碳数2~30的醇的脂肪酸酯。作为构成脂肪酸酯的醇,没有特别限制,可列举出例如丙醇、异丙醇、丁醇、辛醇(octyl alcohol)、辛醇(capryl alcohol)、月桂醇、肉豆蔻醇、硬脂醇、山萮醇等一元醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、甘油、季戊四醇、脱水山梨糖醇等多元醇。
作为聚乙烯蜡,没有特别限制,可列举出例如低分子量聚乙烯、低分子量聚乙烯共聚物、通过将它们进行氧化改性或酸改性而导入极性基团而成的改性聚乙烯蜡等。
最外层13的厚度优选为0.01μm以上且100μm以下、更优选0.01μm以上且10μm以下、进一步优选0.01μm以上且1μm以下。通过最外层13的厚度处于上述范围内,对于导电部20的脱模性改善,除此之外还存在导电性薄膜100的透明性和耐久性进一步改善的倾向。
(其他层)
作为配置于芯层11与最外层12之间、芯层11与最外层13之间、或最外层12与最外层13之间的其他层,没有特别限制,可列举出例如易粘接层。
易粘接层是为了改善芯层11与最外层12、芯层11与最外层13、或最外层12与最外层13的粘接性而使用的。另外,芯层11与最外层13之间使用的易粘接层可以为了改善最外层13的表面粗糙度而使用。即,可以通过升高成为基底的易粘接层的表面粗糙度来改善最外层13的表面粗糙度。由此,存在对于导电部20的脱模性进一步改善的倾向。
[导电部20]
导电部20配置于基材10的第1面10a上。图1中,导电部20作为由金属细线构成的金属细线图案示出,但是导电部20不限于此,至少含有细线图案、一部分可以为整面的金属图案。另外,金属细线图案可以为规则的图案或不规则的图案。
导电部20含有导电性成分。作为导电性成分,没有特别限制,可列举出例如导电性金属、导电性高分子等。另外,导电部20可以含有非导电性成分。作为导电性金属,没有特别限制,可列举出例如金、银、铜、和铝。其中,优选为银或铜、更优选比较廉价的铜。通过使用这种导电性金属,存在导电性薄膜的导电性进一步优异的倾向。另外,作为导电性高分子,可以使用公知的导电性高分子,可列举出聚乙炔、聚噻吩等。
另外,作为非导电性成分,没有特别限制,可列举出例如金属氧化物、金属化合物、和有机化合物。更具体而言,作为这些非导电性成分,可列举出作为源自后述的油墨中含有的成分的成分的、油墨中含有的成分中残留于经过烧成后的金属细线的金属氧化物、金属化合物、和有机化合物。
导电部20中的导电性成分的含有比率优选为50质量%以上、更优选60质量%以上、进一步优选70质量%以上。导电性成分的含有比率的上限没有特别限制,为100质量%。另外,非导电性成分的含有比率优选为50质量%以下、更优选40质量%以下、进一步优选30质量%以下。非导电性成分的含有比率的下限没有特别限制,为0质量%。
导电部20的金属细线图案可以根据目的的电子设备的用途设计,没有特别限定,可列举出例如多根金属细线以网眼状交叉而形成的网格图案(图3的(a)及(b))、多根大致平行的金属细线形成的线图案(图3的(c)及(d))。另外,金属细线图案可以为网格图案和线图案组合而成。网格图案的网眼可以为图3的(a)所示那样的正方形或长方形、或图3的(b)所示那样的菱形等多边形。另外,构成线图案的金属细线可以为图3的(c)所示那样的直线、或图3的(d)所示那样的曲线。进而,即使是对于构成网格图案的金属细线、也可以使金属细线形成曲线。
金属细线21的线宽W指的是从基材10的配置导电部20的面侧将金属细线21投影于基材10的表面上时的金属细线21的线宽W0。图4中示出图3的导电性薄膜的I-I’的部分截面图。若将图4作为例子则在具有梯形的截面的金属细线21中、与基材10接触的金属细线21的面的宽度为线宽W0。
金属细线21的线宽W0优选为0.1~30.0μm、更优选0.2~20.0μm、进一步优选0.3~10.0μm、特别优选1.0~5.0μm。通过金属细线21的线宽W0为0.1μm以上,存在导电部20的导电性进一步改善的倾向。另外,可以充分抑制由于金属细线21表面的氧化、腐蚀等所导致的导电性降低。进而,使开口率相同的情况下,金属细线21的线宽越细则越能够增加金属细线21的根数。由此,导电性薄膜100的电场分布变得更均匀、能够制作更高分辨率的电子设备。另外,即使在一部分的金属细线21产生断路、其他金属细线21也可以补充由于该断路所导致的影响。另一方面,通过金属细线21的线宽W0为30.0μm以下,金属细线21的可见性进一步降低,存在导电性薄膜100的透明性进一步改善的倾向。
金属细线21的厚度T优选为10~1000nm、更优选50~700nm、进一步优选75~500nm。通过金属细线21的厚度T为10nm以上,存在导电性进一步改善的倾向。另外,存在可以充分抑制由于金属细线21表面的氧化、腐蚀等所导致的导电性降低。另一方面,通过金属细线21的厚度T为1000nm以下,存在在宽的视场角表现出高的透明性的倾向。
另外,金属细线21的截面形状可以通过金属细线的线宽W和厚度T规定。将金属细线21的厚度T作为基准,将自基材10与金属细线21的界面的高度规定为0.50T及0.90T。另外,高度0.50T时的金属细线21的宽度设为W0.50、高度0.90T时的金属细线21的宽度设为W0.90。此时,W0.50/W0优选为0.70~0.99、更优选0.75~0.99以下、进一步优选0.80~0.95。另外,W0.90/W0.50优选为0.50~0.95、更优选0.55~0.90、进一步优选0.60~0.85。本实施方式的导电性薄膜中,优选W0.50/W0大于W0.90/W0.50。即,优选金属细线21的宽度从距离基材10侧的金属细线21的界面0.50T的厚度时的高度位置向着0.90T的厚度时的高度位置渐减。
如后文所述那样,本实施方式的导电性薄膜可以使用油墨利用印刷法形成,通过该方法形成的金属细线21具有上述那样特征的形状。作为其他的金属细线的形成方法,也考虑到使用纳米压印法、光刻法的方法、其他使用纳米引线的方法等,但是利用这些方法制作的金属细线、与利用印刷法形成的金属细线在上述形状方面不同。
(厚宽比)
以金属细线21的厚度T相对于金属细线21的线宽W0表示的厚宽比优选为0.05以上且1.00以下。厚宽比的下限更优选为0.08以上、进一步优选0.10以上。通过升高厚宽比、存在不降低透过率就可以进一步改善导电性的倾向。
(间距)
金属细线图案的间距P优选为0.2~1000μm、更优选10~750μm、进一步优选50~500μm。通过金属细线图案的间距P为0.2μm以上、可以得到良好的透过率。通过金属细线图案的间距P为1000μm以下,存在可以进一步改善导电性的倾向。需要说明的是,金属细线图案的形状为网格图案的情况下,通过线宽1μm的金属细线图案的间距设为200μm、可以形成开口率99%。需要说明的是,间距P为线宽W0和金属细线之间的距离之和。
金属细线图案的线宽、厚宽比、和间距可以通过利用电子显微镜等观察导电性薄膜截面来确认。另外,金属细线图案的线宽和间距也可以利用激光显微镜、光学显微镜观察。另外,由于间距和开口率具有后述的关系式,因此若一者已知则也可以算出另一者。另外,作为将金属细线图案的线宽、厚宽比、和间距调整到所希望范围的方法,可列举出调整后述的导电性薄膜的制造方法中使用的版的槽的方法、调整油墨中的金属颗粒的平均粒径的方法等。
(开口率)
金属细线图案的开口率优选为60%以上、更优选70%以上、进一步优选80%以上、特别优选90%以上。通过金属细线图案的开口率设为上述的特定值以上,存在导电性薄膜的透过率进一步改善的倾向。另外,金属细线图案的开口率优选小于100%、更优选95%以下、进一步优选90%以下、更进一步优选80%以下、进一步更优选70%以下、特别优选60%以下。通过金属细线图案的开口率设为上述的特定值以下,存在导电性薄膜的导电性进一步改善的倾向。金属细线图案的开口率也根据金属细线图案的形状而合适的值不同。另外,金属细线图案的开口率可以根据目的的电子设备的要求性能(透过率和片状电阻)将上述上限值和下限值适当组合。
需要说明的是,“金属细线图案的开口率”可以对于透明基材上的形成金属细线图案的区域通过以下的式子算出。透明基材上的形成金属细线图案的区域指的是图3的S所示的范围,除了没有形成金属细线图案的边缘部等之外。
金属细线图案的开口率=(1-金属细线图案所占的面积/透明基材的面积)×100
另外,开口率与间距的关系式根据金属细线图案的形状而不同,但是可以如以下那样算出。图5的(a)中示出具有图案单元23的网格图案(格子(grid)图案)的示意图。该网格图案的情况下,开口率与间距具有下述关系式。
开口率={开口部22的面积/图案单元23的面积}×100
={((间距P1-线宽W1)×(间距P2-线宽W2))/(间距P1×间距P2)}×100
另外,图5的(b)示出线图案的示意图。该线图案的情况下,开口率与间距具有下述关系式。
开口率={(间距P-线宽W)/间距P}×100
(片状电阻)
导电性薄膜100的片状电阻优选为0.1Ω/sq以上且1000Ω/sq以下、更优选0.1Ω/sq以上且500Ω/sq以下、进一步优选0.1Ω/sq以上且100Ω/sq以下、更进一步优选0.1Ω/sq以上且20Ω/sq以下、进一步更优选0.1Ω/sq以上且10Ω/sq以下。导电性薄膜的片状电阻可以通过以下方法测定。
首先,从导电性薄膜将整面配置金属细线图案的部分以矩形状切出,得到测定样品。在所得到的测定样品的两端部形成与金属细线图案电连接的片状电阻测定用的集电部,测定设置于两端部的集电部之间的电阻R(Ω)。使用上述的电阻R(Ω)、和测定样品的相当于集电部之间的距离的宽度方向的长度L(mm)、纵深方向的长度D(mm),通过下式可以算出片状电阻Rs(Ω/sq)。
Rs=R/L×D
存在片状电阻越低则电力损失越得到抑制的倾向。因此,能够得到消耗电力少的电子纸、触摸面板、和平板显示器。
导电性薄膜100的片状电阻存在通过升高金属细线的厚宽比(高度)而降低的倾向。另外,也能够通过构成金属细线的金属材料种类的选择来调整。
(可见光透过率)
导电性薄膜100的可见光透过率优选为80%以上且100%以下、更优选90%以上且100%以下。在此,可见光透过率可以通过根据JIS K 7361-1:1997的总透光率、算出该可见光(360~830nm)的范围的透过率来测定。
导电性薄膜100的可见光透过率存在可以通过减小金属细线图案的线宽或升高开口率来升高的倾向。
(雾度)
导电性薄膜100的雾度优选为0.01%以上且5.00%以下。雾度的上限更优选为3.00%以下、进一步优选1.00%以下。若雾度的上限为5.00%以下则可以充分降低导电性薄膜对于可见光的模糊。本说明书中的雾度可以根据JIS K7136:2000的雾度测定。
[卷绕体]
本实施方式的卷绕体200为上述导电性薄膜100的卷绕体,为以导电部20与第2面10b接触的方式卷绕而成的。图2中示出本实施方式的卷绕体200的一方式。
构成卷绕体200的导电性薄膜100优选为具有短边和长边的长条薄膜。此时,卷绕体200的宽度与导电性薄膜100的短边一致。对于这种长的导电性薄膜100的卷绕体200,导电部20与第2面10b接触的面积大、另外由于卷绕时的张力、导电性薄膜100的自重而容易将导电部20与第2面10b按压,因此存在容易产生粘脏的倾向。因此本发明特别有用。
导电性薄膜100的尺寸可以根据各种用途适当调整。作为一例,构成卷绕体200的导电性薄膜100的短边优选为10mm以上且2000mm以下、更优选50mm以上且1500mm以下、进一步优选100mm以上且1000mm以下。另外,构成卷绕体200的导电性薄膜100的长边优选为1.0m以上且2000m以下、更优选5.0m以上且1500m以下、进一步优选10m以上且1000m以下。
[导电性薄膜的制造方法]
作为导电性薄膜的制造方法,可列举出具有:制作基材10所具有的第1面10a的表面自由能SFE1大于与第1面10a相反一侧的基材10的第2面10b的表面自由能SFE2的基材10的基材制作工序、在基材10的第1面10a上使用含有金属成分的油墨形成图案的图案形成工序、和将油墨烧成而形成导电部20的烧成工序的方法。图6中示出本实施方式的导电性薄膜的制造方法的一例。
[基材制作工序]
基材制作工序中,制作表面自由能在表面(第1面10a)和背面(第2面10b)不同的基材10。更具体而言,可列举出在上述芯层11的一面或两面设置最外层12和/或最外层13的方法(图6的(a))、使基材10的表面背面中的表面粗糙度不同的方法。
作为形成最外层12的方法,没有特别限制,可列举出例如使用PVD、CVD等气相成膜法将构成最外层12的成分成膜于芯层11的第1面10a侧的方法。另外,作为其他方法,可列举出将含有形成最外层12的成分的组合物涂布于芯层11的第1面10a侧的表面、并进行干燥,由此形成最外层12的方法。
作为形成最外层13的方法,没有特别限制,可列举出例如将含有构成最外层13的成分的组合物涂布于芯层11的第2面10b侧的表面、并进行干燥,由此形成最外层13的方法。
需要说明的是,在芯层11与最外层12和/或最外层13之间设置其他层的情况下,只要形成其他层后形成最外层12和/或最外层13即可。
作为增加通常为平滑的基材10的表面粗糙度的方法,没有特别限制,可列举出例如在芯层11与最外层13之间设置表面粗糙度大的易粘接层、在该易粘接层上形成最外层13的方法。由此,最外层13反映易粘接层的表面粗糙度。
[图案形成工序]
图案形成工序为使用含有金属成分的油墨形成图案的工序。图案形成工序只要为使用具有所希望的金属细线图案的槽的版的有版印刷方法则没有特别限定,例如具有:在转印介质表面涂覆油墨的工序;使涂覆有油墨的转印介质表面与凸版的凸部表面对置,进行按压、接触,而使转印介质表面上的油墨转移到凸版的凸部表面的工序;和使残留有油墨24的转印介质30表面与基材10的第1面10a对置,进行按压、接触,而将残留于转印介质表面的油墨24转印到基材10的第1面10a的工序(图6的(b)~(c))。需要说明的是,在基材10形成最外层12的情况下,在最外层12表面转印油墨24。
(油墨)
上述图案形成工序中使用的油墨含有导电性成分和溶剂、根据需要可以含有表面活性剂、分散剂、还原剂等。导电性成分为金属成分的情况下,金属成分可以以金属颗粒形式含有于油墨、也可以以金属络合物形式含有于油墨。
金属颗粒的平均一次粒径优选为100nm以下、更优选50nm以下、进一步优选30nm以下。另外,对于金属颗粒的平均一次粒径的下限没有特别限制,可列举出1nm以上。通过金属颗粒的平均一次粒径为100nm以下、可以使所得到的金属细线的线宽W更细。需要说明的是,“平均一次粒径”指的是1个1个金属颗粒(所谓一次颗粒)的粒径,与作为多个金属颗粒集合而形成的聚集体(所谓二次颗粒)的粒径的平均二次粒径区别。
作为金属颗粒,没有特别限制,可列举出例如氧化铜等金属氧化物、金属化合物、芯部为铜并且壳部为氧化铜那样的芯/壳颗粒。金属颗粒的方式可以从分散性、烧结性的观点考虑适当确定。
作为表面活性剂,没有特别限制,可列举出例如氟系表面活性剂等。通过使用这种表面活性剂,油墨对转印介质(毡(blanket))的涂覆性、被涂覆的油墨的平滑性改善,存在得到更均匀的涂膜的倾向。需要说明的是,表面活性剂优选以能够分散金属成分、并且烧成时不易残留的方式构成。
另外,作为分散剂,没有特别限制,可列举出例如在金属成分表面实现非共价键合或相互作用的分散剂、在金属成分表面实现共价键合的分散剂。作为实现非共价键合或相互作用的官能团,可列举出具有磷酸基的分散剂。通过使用这种分散剂,存在金属成分的分散性进一步改善的倾向。
进而,作为溶剂,可列举出一元醇和多元醇等醇系溶剂;烷基醚系溶剂;烃系溶剂;酮系溶剂;酯系溶剂等。它们可以单独使用或以1种以上组合使用。可列举出例如碳数10以下的一元醇和碳数10以下的多元醇的组合使用等。通过使用这种溶剂,存在油墨对转印介质(毡)的涂覆性、油墨从转印介质向凸版的转印性、油墨从转印介质向透明基材的转印性、和金属成分的分散性进一步改善的倾向。需要说明的是,溶剂优选以能够分散金属成分、并且烧成时不易残留的方式构成。
[烧成工序]
烧成工序中,例如将被转印到基材10的第1面10a的油墨24中的金属成分烧结、形成导电部20(图6的(d))。烧成只要为金属成分熔接而可以形成金属成分烧结膜的方法则没有特别限制。烧成例如可以利用烧成炉进行,也可以使用等离子体、加热催化剂、紫外线、真空紫外线、电子束、红外线灯退火、闪光灯退火、激光等进行。所得到的烧结膜容易被氧化的情况下,优选在非氧化性气氛中进行烧成。另外,仅利用油墨中有可能含有的还原剂难以将金属氧化物等还原的情况下,优选在还原性气氛中进行烧成。
非氧化性气氛指的是不含有氧气等氧化性气体的气氛,存在非活性气氛和还原性气氛。非活性气氛指的是例如利用氩、氦、氖、氮气等非活性气体充满的气氛。另外,还原性气氛指的是存在氢气、一氧化碳等还原性气体的气氛。可以将这些气体填充到烧成炉中、作为密闭系统将油墨的涂布膜(分散体涂布膜)烧成。另外,也可以使烧成炉形成流通系统而流通这些气体的同时将分散体涂布膜烧成。将分散体涂布膜在非氧化性气氛中烧成的情况下,优选将烧成炉中暂且抽真空而将烧成炉中的氧气去除、利用非氧化性气体进行置换。另外,烧成可以在加压气氛中进行、也可以在减压气氛中进行。
对于烧成温度没有特别限制,优选为20℃以上且400℃以下、更优选50℃以上且300℃以下、进一步优选80℃以上且200℃以下。通过烧成温度为400℃以下,可以使用耐热性低的基板,因此优选。另外,通过烧成温度为20℃以上,烧结膜的形成充分进行,存在导电性变得良好的倾向,因此优选。需要说明的是,所得到的烧结膜含有源自金属成分的导电性成分,除此之外根据油墨中使用的成分、烧成温度,有可能含有非导电性成分。
如上述所述根据本发明,可以提供充分维持透明性的同时,导电性和可挠性这两者优异的导电性薄膜、导电性薄膜卷、电子纸、触摸面板和平板显示器。
实施例
以下对于本发明使用实施例和比较例进行更具体说明。本发明不被以下的实施例任何限定。
[实施例1]
使用单面形成有易粘接层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(东洋纺株式会社制、产品名COSMOSHINE A4100、薄膜厚50μm)作为芯层,在没有形成易粘接层的面(第1面10a)上涂布由氧化硅纳米颗粒2质量%、导电性的有机硅烷化合物1质量%、2-丙醇65质量%、1-丁醇25质量%、水7质量%构成的组合物,并进行干燥,形成含有氧化硅的厚度50nm、体积电阻率5000Ωcm的含氧化硅的膜,作为最外层12。另外,在芯层的形成有易粘接层的面(第2面10b)涂布含有醇酸系化合物(荒川化学株式会社制、产品名RL453)的组合物,并进行干燥,而形成厚度50nm的最外层13,得到基材A。
接着将粒径21nm的氧化亚铜纳米颗粒20质量份、分散剂(BYK Chemie公司制、产品名:Disperbyk-145)4质量份、表面活性剂(AGC SEIMI CHEMICAL CO.,LTD.制、产品名:S-611)1质量份、和乙醇75质量份混合/分散,制造氧化亚铜纳米颗粒的含有比率为20质量%的油墨。
接着,在转印介质表面涂布油墨,使涂布有油墨的转印介质表面与具有金属细线图案的槽的版对置,进行按压、接触,而将转印介质表面上的一部分的油墨转移到版的凸部表面。然后,使涂覆有残留的油墨的转印介质表面与基材A对置,进行按压、接触,在基材A之上转印所希望的金属细线图案状的油墨A1。接着,使用NovaCentrix公司制Pulseforge1300在室温环境下通过闪光灯退火将金属细线图案状的油墨(分散体涂布膜)烧成,得到含有线宽3μm、厚度500nm的网格图案的金属细线的导电性薄膜。需要说明的是,对于金属细线,W0.50/W0大于W0.90/W0.50。
[实施例2]
作为最外层13,替代醇酸系化合物(荒川化学株式会社制、产品名RL453),使用氨基甲酸酯系化合物(ナカイテクノ株式会社制、产品名P05),除此之外与实施例1同样地得到导电性薄膜。
[实施例3]
作为最外层13,替代醇酸系化合物(荒川化学株式会社制、产品名RL453),使用硅氧烷系化合物(Shin-Etsu Silicones公司制、产品名KS-847),除此之外与实施例1同样地得到导电性薄膜。
[实施例4]
作为最外层13,替代醇酸系化合物(荒川化学株式会社制、产品名RL453),使用氟系化合物(Harves公司制、产品名DH-120TH),除此之外与实施例1同样地得到导电性薄膜。
[实施例5]
网格图案的线宽设为1μm、厚度设为150nm,除此之外与实施例2同样地得到导电性薄膜。
[实施例6]
在脱模PET薄膜(HIGASHIYAMA FILM CO.,LTD.制、产品名HY-NS70)的脱模层面(第2面)的相反面,以形成第1面的方式涂布与实施例1相同的含有氧化硅纳米颗粒和导电性的有机硅烷化合物的组合物,并进行干燥,而形成含有氧化硅的厚度50nm、体积电阻率5000Ωcm的含氧化硅的膜。
通过上述操作得到以下结构的薄膜。
最外层12:含氧化硅的膜
芯层11:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)
最外层13:脱模层
接着与实施例1同样地在最外层12上(第1面10a)形成线宽3μm、厚度500nm的网格图案的金属细线,得到含有网格图案的导电性薄膜。
[实施例7]
作为脱模PET薄膜,使用脱模PET薄膜(HIGASHIYAMA FILM CO.,LTD.制、产品名HY-NS80),除此之外与实施例6同样地得到导电性薄膜。
[实施例8]
作为脱模PET薄膜,使用脱模PET薄膜(HIGASHIYAMA FILM CO.,LTD.制、产品名HY-NS85),除此之外与实施例6同样地得到导电性薄膜。
[比较例1]
不形成最外层13,除此之外与实施例1同样地得到导电性薄膜。
<表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)的测定>
对于各基材的表面粗糙度的测定方法进行说明。将实施例及比较例中制作的基材的第1面及第2面分别作为测定试样,测定算术平均粗糙度。测定使用KLA-TencorCorporation.制的表面粗糙度计“αSTEP IQ”。测定条件如以下所述。
step length:500μm
style Force:10.6mg
<透过率的测定>
根据JIS K 7361-1:1997的总透光率,算出具有360~830nm的波长的可见光的透过率,由此测定导电性薄膜的可见光透过率。
<表面自由能的色散项γSD、极性项γSP的测定>
对于表面自由能的色散项γSD、极性项γSP的测定方法进行说明。
实施例及比较例中制作的基材的第1面及第2面分别作为测定试样。在测定试样之上,作为表面张力γL、表面张力的色散项γLD、表面张力的极性项γLP已知的2种溶剂,分别滴加纯水和二碘甲烷2μL。
对于滴加到测定试样上的2种溶剂的液滴利用数字显微镜(KEYENCE制VHX-100)从正侧面进行观察/拍摄,利用数字显微镜附属的计测软件直接测定测定试样与液滴所形成的接触角,得到使用2种溶剂时的各接触角。
解答将所得到的接触角θ、水与二碘甲烷的表面张力γLV、表面张力的色散项γLV d、表面张力的极性项γLV p代入下述式(4)而得到的联立方程式,求出测定试样的表面自由能的色散项γSV d、γSV p。
γL(1+cosθ)/2=(γSV d×γLV d)0.5+(γSV p×γLV p)0.5 (4)
[粘脏评价]
将如上所述得到的导电性薄膜(短边230mm、长边150m)沿长度方向以施加张力10N的状态卷绕于直径φ75mm的轴的周围,得到长度150m卷绕体。接着常温保管24小时后,将卷绕体退卷,在距离与卷绕体的中心接触的薄膜起点短边端1m的位置,切出3个样品。样品在宽度方向从两端的长边侧和中心侧的位置切出,1个样品的尺寸设为10mm×10mm的尺寸。接着对于各样品的第2面利用光学显微镜在9点的视野确认,对于各视野,算出向第2面产生粘脏的导电部的面积,并求出平均值Ave。接着,在相同的视野面积(0.5mm×0.5mm)下,若为第1面则所形成的导电部的面积设为100%,算出对于此的平均值Ave的比率,作为粘脏率。
另外,对于上述得到的导电性薄膜,将利用闪光灯退火进行烧成前的卷绕体退卷,与上述同样地,从距离短边端1m的位置将1m部分利用浸渗有乙醇的BEMCOT M-3II(旭化成株式会社制)擦拭,肉眼确认是否在BEMCOT附着油墨,作为烧成前油墨附着性。判断指标如以下所述。
◎油墨完全不附着
〇可以稍微确认油墨附着
×发现油墨附着
[表1]
粘脏评价中,所切出的样品的照片如图7及8所示。图7为表示实施例1的第1面和第2面的照片,图8为表示比较例1的第1面和第2面的照片。
如表1所示那样,对于实施例1~7,第1面的表面自由能SFE1大于第2面的表面自由能SFE2、细线图案的粘脏评价良好。特别是对于SFE1与SFE2之差大的实施例2~7,烧成前的油墨附着性良好。另一方面,对于第1面的表面自由能SFE1小于第2面的表面自由能SFE2的比较例1,不能抑制细线图案的粘脏。
产业上的可利用性
本发明的导电性薄膜除了电子纸、触摸面板、和平板显示器等透明电极之外,还可以合适地用于薄型加热器等,具有产业上的可利用性。
附图标记说明
10…基材、10a…第1面、10b…第2面、11…芯层、12…最外层、13…最外层、20…导电部、21…金属细线、22…开口部、23…图案单元、24…油墨、100…导电性薄膜、200…卷绕体
Claims (8)
1.一种导电性薄膜,其具有基材、和形成于所述基材的第1面的至少含有细线图案的导电部,
所述第1面的表面自由能SFE1比与所述第1面相反一侧的所述基材的第2面的表面自由能SFE2大。
2.根据权利要求1所述的导电性薄膜,其中,所述表面自由能SFE1与所述表面自由能SFE2之差(SFE1-SFE2)为1mJ/m2以上。
3.根据权利要求1或2所述的导电性薄膜,其中,所述表面自由能SFE1为40~50mJ/m2。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的导电性薄膜,其中,所述基材具有含有硅化合物的层作为所述第1面侧的最外层。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的导电性薄膜,其中,所述表面自由能SFE2为11~42mJ/m2。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的导电性薄膜,其中,所述基材具有含有选自由三聚氰胺系化合物、醇酸系化合物、氟系化合物和硅氧烷系化合物组成的组中的至少一种的层作为所述第2面侧的最外层。
7.一种卷绕体,其为权利要求1~6中任一项所述的导电性薄膜的卷绕体,所述卷绕体是以所述导电部与所述第2面接触的方式卷绕而成的。
8.根据权利要求7所述的卷绕体,其中,所述导电性薄膜为具有10mm以上且2000mm以下的短边、和1.0m以上且2000m以下的长边的长条薄膜,
所述卷绕体是将所述导电性薄膜沿长度方向卷绕而成的。
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