CN116250375A - 导电性结构体、导电性结构体的制造方法、包含导电性结构体的物品以及包含导电性结构体的物品的制造方法 - Google Patents

导电性结构体、导电性结构体的制造方法、包含导电性结构体的物品以及包含导电性结构体的物品的制造方法 Download PDF

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CN116250375A CN202180066325.8A CN202180066325A CN116250375A CN 116250375 A CN116250375 A CN 116250375A CN 202180066325 A CN202180066325 A CN 202180066325A CN 116250375 A CN116250375 A CN 116250375A
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Abstract

导电性结构体及其制造方法、以及包含该导电性结构体的物品及其制造方法,所述导电性结构体具有由固化性组合物的固化物构成的固化物层、被所述固化物层固定的导电性线状体、和以与所述导电性线状体直接接触的方式设置的1对电极,接触电阻低,其中,所述固化性组合物含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂,所述固化物层固定所述电极。

Description

导电性结构体、导电性结构体的制造方法、包含导电性结构体 的物品以及包含导电性结构体的物品的制造方法
技术领域
本发明涉及导电性结构体、导电性结构体的制造方法、包含导电性结构体的物品以及包含导电性结构体的物品的制造方法。
背景技术
近年来,提出了将金属线等导电性构件固定于支撑体等而得到的导电结构体利用作发热装置的发热体等。
例如,在专利文献1中记载了具有拟片结构体的片材(以下,有时记载为“导电性片材”),所述拟片结构体是将在一个方向上延伸的多个导电性线状体隔开间隔地排列而成的。在专利文献1中也记载了通过使用焊料等将供电部(以下,有时记载为“电极”)接合到构成导电性片材的导电性线状体的两端部,可将导电性片材用作各种发热装置的发热体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/086395号(US2018/0326697A1)。
发明内容
发明所要解决的课题
如专利文献1所述,通过使用焊料等导电性接合构件将导电性线状体与电极可靠地接合,可得到接触电阻低的导电性结构体。
然而,从提高生产效率的观点出发,优选不使用焊料等导电性接合构件而以更简便的方法将导电性线状体与电极电连接。
本发明是鉴于上述实际情况而完成的,其目的在于提供具有导电性线状体和与该导电性线状体直接接触的1对电极、且接触电阻低的导电性结构体及其制造方法,以及包含该导电性结构体的物品及其制造方法。
在本发明中,“导电性线状体与电极直接接触”是指不经由焊料等导电性接合构件而将导电性线状体与电极电连接。
解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题,对具有导电性线状体和与该导电性线状体直接接触的1对电极的导电性结构体进行了深入研究。
结果发现,1)通过以与导电性线状体直接接触的方式设置电极,并在维持该状态的情况下分别将导电性线状体和电极可靠地固定,可不使用焊料等导电性接合构件而得到接触电阻低的导电性结构体;和2)含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的固化性组合物非常适合作为将导电性线状体与电极固定时的固定剂,从而完成了本发明。
这样,根据本发明,提供下述[1]~[10]的导电性结构体,[11]、[12]的导电性结构体的制造方法,[13]的物品,以及[14]的物品的制造方法。
[1]导电性结构体,所述导电性结构体具有由固化性组合物的固化物构成的固化物层、被所述固化物层固定的导电性线状体、和以与所述导电性线状体直接接触的方式设置的1对电极,其中,
所述固化性组合物含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂,
所述固化物层固定所述电极。
[2]根据[1]所述的导电性结构体,其中,所述阳离子聚合性化合物为具有环状醚基的化合物。
[3]根据[1]或[2]所述的导电性结构体,其中,所述导电性线状体为波状形状。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的导电性结构体,其中,所述导电性线状体包含金属线。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的导电性结构体,所述导电性结构体具有2根以上的所述导电性线状体,其中,通过隔开间隔地排列2根以上的导电性线状体,形成拟片结构体。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的导电性结构体,其中,所述电极为金属线或金属箔。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的导电性结构体,所述导电性结构体具有与所述固化物层的不具有所述电极的一侧邻接的第一支撑体,其中,所述第一支撑体在365nm波长下的光线透过率为50%以下。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的导电性结构体,所述导电性结构体具有与所述固化物层的具有所述电极的一侧邻接的第二支撑体,其中,所述第二支撑体在365nm波长下的光线透过率为50%以下。
[9]根据[7]或[8]所述的导电性结构体,其中,所述第一支撑体和/或所述第二支撑体为聚酰亚胺膜。
[10]根据[7]~[9]中任一项所述的导电性结构体,其中,所述第一支撑体和/或所述第二支撑体为无纺布或织造布。
[11]导电性结构体的制造方法,所述制造方法是根据上述[8]~[10]中任一项所述的导电性结构体的制造方法,其中,具有:
制造制造中间体的第一工序,所述制造中间体具有作为含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的固化性组合物的涂膜的固化性组合物层、被所述固化性组合物层临时固定的导电性线状体、和以与所述导电性线状体直接接触的方式设置的1对电极;
在所述第一工序之后,对所述制造中间体中的固化性组合物层照射光的第二工序;和
在所述第二工序之后,将照射过光的固化性组合物层粘贴在支撑体上的第三工序。
[12]导电性结构体的制造方法,所述制造方法是根据上述[8]~[10]中任一项所述的导电性结构体的制造方法,其中,具有:
制造制造中间体的第一工序,所述制造中间体具有作为含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的固化性组合物的涂膜的固化性组合物层、和被所述固化性组合物层临时固定的导电性线状体;
在所述第一工序之后,对所述制造中间体中的固化性组合物层照射光的第二工序;
在所述第二工序之后,在所述导电性线状体上,以与所述导电性线状体直接接触的方式设置1对电极的第三工序;和
在所述第三工序之后,将照射过光的固化性组合物层粘贴在支撑体上的第四工序。
[13]物品,其包含根据上述[1]~[10]中任一项所述的导电性结构体。
[14]物品的制造方法,所述制造方法是根据上述[13]所述的物品的制造方法,其中,具有:
制造制造中间体的第一工序,所述制造中间体具有作为含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的固化性组合物的涂膜的固化性组合物层、被所述固化性组合物层临时固定的导电性线状体、和以与所述导电性线状体直接接触的方式设置的1对电极;
在所述第一工序之后,对所述制造中间体中的固化性组合物层照射光的第二工序;和
在所述第二工序之后,将照射过光的所述固化性组合物层粘贴在被粘贴物品上的第三工序。
发明的效果
根据本发明,可提供具有导电性线状体和与该导电性线状体直接接触的1对电极、且接触电阻低的导电性结构体及其制造方法,以及包含该导电性结构体的物品及其制造方法。
附图说明
[图1]示出本发明的实施方式所涉及的导电性结构体的概略图。
[图2]示出图1的A-A截面的概略图。
[图3]示出图1的B-B截面的概略图。
[图4]示出本发明的实施方式所涉及的导电性结构体的概略图。
[图5]示出本发明的实施方式所涉及的导电性结构体的概略图。
[图6]示出本发明的实施方式所涉及的导电性结构体的概略图。
[图7]示出本发明的实施方式所涉及的导电性结构体的概略图。
[图8]示出图7的C-C截面的概略图。
[图9]示出图7的D-D截面的概略图。
[图10]示出图7的E-E截面的概略图。
[图11]示出本发明的实施方式所涉及的导电性结构体的概略图。
具体实施方式
以下,将本发明分为1)导电性结构体及其制造方法和2)包含导电性结构体的物品及其制造方法进行详细说明。
1)导电性结构体及其制造方法
本发明的导电性结构体是具有由固化性组合物的固化物构成的固化物层、被上述固化物层固定的导电性线状体、和以与上述导电性线状体直接接触的方式设置的1对电极的导电性结构体,上述固化性组合物含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂,上述固化物层固定上述电极。
基于附图说明本发明的导电性结构体的结构。需说明的是,在附图中,为了易于说明,有放大或缩小地表示或分别用直线、平面表示曲线、曲面的部分。
图1所示的导电性结构体100具有固化物层11、导电性线状体12和1对电极13。
图2是示出图1的A-A截面的概略图,图3是示出图1的B-B截面的概略图。
如图2、图3所示,导电性线状体12被固化物层11固定。电极13与导电性线状体12直接接触。由于固化物层11比电极12的直径薄,所以固化物层11的成分不会进入到电极13与导电性线状体12之间,不会妨碍它们的电连接。另一方面,由于电极13能够变形,所以电极13与固化物层11部分接触,被固化物层11直接固定。
在本发明的导电性结构体中,固化物层、导电性线状体和1对电极的位置关系不限于图1所示的关系。
例如,在图4所示的导电性结构体200中,固化物层21存在于导电性线状体22的具有1对电极23的一侧。
固化物层21与导电性线状体22和1对电极23接触,将它们固定。
另外,本发明的导电性结构体也可具有第二固化物层。
例如,图5所示的导电性结构体300中,在由第一固化物层31a、导电性线状体32和1对电极33构成的、具有与导电性结构体100相同的结构的导电性结构体的上表面部分具有第二固化物层31b。
第一固化物层31a、第二固化物层31b与导电性线状体32、1对电极33接触,将它们固定。
第一固化物层31a和第二固化物层31b可由相同的成分构成,也可由不同的成分构成。
需说明的是,在导电性结构体具有2个固化物层的情况下,将配置得使由导电性线状体构成的面比由1对电极构成的面更近的固化物层称为“第一固化物层”,将配置得使由导电性线状体构成的面比由1对电极构成的面更远的固化物层称为“第二固化物层”。
如后所述,本发明的导电性结构体可具有支撑体。
图6所示的导电性结构体400具有固化物层41、导电性线状体42和1对电极43,并且具有与固化物层41的不具有电极43的一侧邻接的支撑体44。
需说明的是,在导电性结构体具有2个支撑体的情况下,将配置得使由导电性线状体构成的面比由1对电极构成的面更近的支撑体称为“第一支撑体”,将配置得使由导电性线状体构成的面比由1对电极构成的面更远的支撑体称为“第二支撑体”。
图7所示的导电性结构体500具有固化物层51、导电性线状体52和1对电极53,并且具有第一支撑体54a和第二支撑体54b。
图8是示出图7的C-C截面的概略图,图9是示出图7的D-D截面的概略图,图10是示出图7的E-E截面的概略图。
如图7~10所示的实施方式那样,电极53可不与固化物层51接触。在这种情况下,电极53不被固化物层51直接固定。但是,在第一支撑体54a和第二支撑体54b都是不能从固化物层51上剥离的基材的情况下,固化物层51将第一支撑体54a和第二支撑体54b粘接,电极53受到来自上下的压力。这样,电极53被固化物层51间接固定。
从可靠地固定导电性线状体、电极,使导电性结构体的接触电阻降低的观点出发,即使在如导电性结构体500那样具有第一支撑体(基材)54a和第二支撑体(基材)54b的情况下,也优选电极53与固化物层51接触,固化物层51直接固定电极53。
图11所示的导电性结构体600具有第一固化物层61a、第二固化物层61b、导电性线状体62和1对电极63,并且具有第一支撑体64a和第二支撑体64b。
第一固化物层61a和第二固化物层61b可由相同的成分构成,也可由不同的成分构成。
另外,具有从导电性结构体600中除去第一固化物层61a而成的层叠结构的层叠体也是本发明的导电性结构体。在该导电性结构体中,通过第二固化物层61b,将导电性线状体62和电极63固定。
以下,对构成本发明的导电性结构体的各构件进行说明。
[固化物层]
本发明的导电性结构体的固化物层由含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的固化性组合物的固化物构成。
通过使用该固化性组合物形成固化物层,能够可靠地固定导电性线状体、电极,可使导电性结构体的接触电阻降低。
固化物层在23℃下的储能模量优选为0.5×107~1.0×1010Pa,更优选为0.8×107~8.0×109Pa,进一步优选为1.0×107~5.0×109Pa。
通过使固化物层在23℃下的储能模量在上述范围内,可在可靠地固定导电性线状体、电极的同时,抑制使具有挠性的导电性结构体变形时的故障的发生。
固化物层的厚度优选为5~75μm,更优选为8~60μm,进一步优选为12~40μm。
需说明的是,固化物层优选比导电性线状体的直径值薄。由于固化物层比导电性线状体的直径值薄,在如导电性结构体100那样将导电性线状体埋设在固化物层中的情况下,固化性组合物难以进入到电极与导电性线状体之间,抑制电极与导电性线状体的接触电阻的上升。
因此,固化物层的厚度优选为导电性线状体的直径的0.95倍以下,更优选为0.9倍以下。另外,固化物层的厚度优选为导电性线状体的直径的0.5倍以上,更优选为0.6倍以上。
用于形成固化物层的固化性组合物含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂。
固化性组合物所含有的阳离子聚合性化合物是通过阳离子聚合反应而高分子量化的化合物。
通过使含有阳离子聚合性化合物的固化性组合物固化,能够可靠地固定导电性线状体、电极。
作为阳离子聚合性化合物,优选在25℃下为液态的化合物。通过使用在25℃下为液态的阳离子聚合性化合物,容易得到粘合性更优异的固化性组合物。
“在25℃下为液态”是指在25℃下具有流动性。阳离子聚合性化合物使用E型粘度计,在25℃、1.0rpm下测定的粘度优选为2~10000mPa·s。
阳离子聚合性化合物的分子量通常为100~5,000,优选为200~4,000。
固化性组合物中的阳离子聚合性化合物的含量相对于固化性组合物中的除去溶剂以外的全部成分,优选为20~80质量%,更优选为25~70质量%,进一步优选为30~65质量%。
通过使阳离子聚合性化合物的含量在上述范围内,容易调整照射紫外线后的固化性组合物的粘合力。
作为阳离子聚合性化合物,可列举出具有环状醚基的化合物、具有乙烯基醚基的化合物等。其中,考虑到能够更可靠地固定导电性线状体、电极,阳离子聚合性化合物优选为具有环状醚基的化合物。
具有环状醚基的化合物是指分子内具有至少1个以上的环状醚基的化合物。
作为环状醚基,可列举出环氧乙烷基(环氧基)、氧杂环丁烷基(oxetanyl)、四氢呋喃基、四氢吡喃基等。
考虑到能够可靠地固定导电性线状体、电极,具有环状醚基的化合物优选为具有环氧乙烷基或氧杂环丁烷基的化合物,更优选为分子内具有2个以上的环氧乙烷基或氧杂环丁烷基的化合物。
作为分子内具有环氧乙烷基的化合物,可列举出脂族环氧化合物(除了脂环式环氧化合物以外)、芳族环氧化合物、脂环式环氧化合物等。
作为脂族环氧化合物,可列举出1,4-丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、甘油的三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷的三缩水甘油醚、山梨糖醇的四缩水甘油醚、二季戊四醇的六缩水甘油醚、聚乙二醇的二缩水甘油醚、聚丙二醇的二缩水甘油醚等。
作为芳族环氧化合物,可列举出双酚A、双酚F、或对它们进一步加成环氧烷而得到的化合物的缩水甘油醚化物或环氧酚醛树脂,间苯二酚或氢醌、儿茶酚等具有2个以上的酚羟基的芳族化合物的多缩水甘油醚化物,苯基二甲醇或苯基二乙醇、苯基二丁醇等具有2个以上的醇羟基的芳族化合物的缩水甘油醚化物,邻苯二甲酸、对苯二甲酸、苯偏三酸等具有2个以上的羧酸的多元酸芳族化合物的缩水甘油酯等。
作为脂环式环氧化合物,可列举出二环戊二烯二甲醇二缩水甘油醚、双酚A的氢化物等具有至少1个以上的脂环式结构的多元醇的多缩水甘油醚化物,或通过用氧化剂将含有环己烯或环戊烯环的化合物环氧化而得到的含有氧化环己烯或氧化环戊烯的化合物等氧化环烯烃化合物。
作为分子内具有氧杂环丁烷基的化合物,可列举出3,7-双(3-氧杂环丁烷基)-5-氧杂壬烷、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]苯、1,2-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]乙烷、1,3-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]丙烷、乙二醇双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、三甘醇双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、四甘醇双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、1,4-双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)丁烷、1,6-双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)己烷等二官能脂族氧杂环丁烷化合物,3-乙基-3-[(苯氧基)甲基]氧杂环丁烷、3-乙基-3-(己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(羟基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(氯甲基)氧杂环丁烷等单官能氧杂环丁烷化合物等。
具有环状醚基的化合物可单独使用1种,或组合使用2种以上。
具有环状醚基的化合物的环状醚当量优选为100g/eq以上且500g/eq以下,更优选为115g/eq以上且300g/eq以下。
通过使具有环状醚基的化合物的环状醚当量在上述范围内,容易得到固化性优异的固化性组合物。
本发明中的环状醚当量是指分子量除以环状醚基数而得到的值。
固化性组合物所含有的光阳离子聚合引发剂是通过照射紫外线而产生阳离子物类,从而引发阳离子聚合性化合物的固化反应的化合物。该光阳离子聚合引发剂由吸收紫外线的阳离子部和作为酸的产生源的阴离子部构成。
在本发明中,通过使含有光阳离子聚合引发剂的固化性组合物固化,能够更可靠地固定导电性线状体、电极。
即,由于含有光自由基聚合引发剂的固化性组合物有在短时间内结束固化反应的倾向,所以含有光自由基聚合引发剂的固化性组合物的使用方法通常限于在形成含有固化性组合物层的层叠体后,对该固化性组合物层照射光而使固化性组合物层固化的方法。
因此,若导电性结构体具有难以透光的支撑体,或构成导电性结构体的电极宽,则无法使光充分到达固化性组合物层,固化性组合物层的固化不充分,有无法可靠地固定导电性线状体、电极之虞。
另一方面,含有光阳离子聚合引发剂的固化性组合物由于在固化反应结束前需要一定程度的时间,所以可在引发固化反应后设置电极、支撑体。因此,可在设置电极、支撑体前对固化性组合物层的整个面照射光,可使固化性组合物层充分固化。
另外,由于本发明所使用的固化性组合物不是通过热引发聚合反应的组合物,所以可不施加过度的热负荷而制造导电性结构体。
作为光阳离子聚合引发剂,例如可列举出锍盐系化合物、碘鎓盐系化合物、鏻盐系化合物、铵盐系化合物、重氮鎓盐系化合物、硒鎓盐系化合物、氧鎓盐系化合物等。其中,考虑到与其它成分的相容性优异,优选为锍盐系化合物,更优选为具有芳族基的芳族锍盐系化合物。
作为锍盐系化合物,可列举出三苯基锍六氟磷酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、三苯基锍四(五氟苯基)硼酸盐、4,4’-双[二苯基锍基]二苯硫醚-双六氟磷酸盐、4,4’-双[二(β-羟基乙氧基)苯基锍基]二苯硫醚-双六氟锑酸盐、7-[二(对甲苯酰基)锍基]-2-异丙基噻吨酮六氟磷酸盐、7-[二(对甲苯酰基)锍基]-2-异丙基噻吨酮六氟锑酸盐、7-[二(对甲苯酰基)锍基]-2-异丙基四(五氟苯基)硼酸盐、苯基羰基-4’-二苯基锍基-二苯硫醚-六氟磷酸盐、苯基羰基-4’-二苯基锍基-二苯硫醚-六氟锑酸盐、4-叔丁基苯基羰基-4’-二苯基锍基-二苯硫醚-六氟磷酸盐、4-叔丁基苯基羰基-4’-二苯基锍基-二苯硫醚-六氟锑酸盐、4-叔丁基苯基羰基-4’-二苯基锍基-二苯硫醚-四(五氟苯基)硼酸盐、4-(苯硫基)苯基二苯基锍六氟锑酸盐、4-(苯硫基)苯基二苯基锍六氟磷酸盐、4-{4-(2-氯苯甲酰基)苯硫基}苯基双(4-氟苯基)锍六氟锑酸盐、硫代苯基二苯基锍六氟锑酸盐的卤化物、4,4’,4”-三(β-羟基乙氧基苯基)锍六氟锑酸盐、4,4’-双[二苯基锍基]二苯硫醚-双六氟锑酸盐、二苯基[4-(苯硫基)苯基]锍三氟三(五氟乙基)磷酸盐、三[4-(4-乙酰基苯基硫烷基)苯基]锍三[(三氟甲基)磺酰基]甲烷化物、阳离子部为4-(苯硫基)苯基二苯基锍且阴离子部为加成有氟和全氟烷基的磷系阴离子的盐等。
作为碘鎓盐系化合物,可列举出二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓六氟锑酸盐、二(4-壬基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、(三枯基)碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐等。
作为鏻盐系化合物,可列举出三正丁基(2,5-二羟基苯基)溴化鏻、十六烷基三丁基氯化鏻等。
作为铵盐系化合物,可列举出苄基三甲基氯化铵、苯基三丁基氯化铵、苄基三甲基溴化铵等。
这些光阳离子聚合引发剂可单独使用1种,或组合使用2种以上。
另外,作为光阳离子聚合引发剂,可使用市售品。作为市售品,可列举出CyracureUVI-6970、Cyracure UVI-6974、Cyracure UVI-6990、Cyracure UVI-950(以上为UnionCarbide Corporation制),Irgacure 250、Irgacure 261、Irgacure 264(以上为CibaSpecialty Chemicals Inc.制),SP-150、SP-151、SP-170、OPTOMER SP-171(以上为ADEKA公司制),CG-24-61(Ciba Specialty Chemicals Inc.制),DAICAT II(Daicel Corporation制),UVAC1590、UVAC1591(以上为DAICEL-CYTEC LTD.制),CI-2064、CI-2639、CI-2624、CI-2481、CI-2734、CI-2855、CI-2823、CI-2758、CIT-1682(以上为日本曹达公司制),PI-2074(Rhodia公司制),FFC509(3M公司制),BBI-102、BBI-101、BBI-103、MPI-103、TPS-103、MDS-103、DTS-103、NAT-103、NDS-103(以上为Midori Kagaku Co.,Ltd.制),CD-1010、CD-1011、CD-1012(Sartomer公司制),CPI-100P、CPI-101A、CPI-200K、CPI-310B(以上为San-AproLtd.制),SAN-AID SI-60、SAN-AID SI-80、SAN-AID SI-100、SAN-AID SI-110、SAN-AID SI-150(以上为三新化学工业公司制)等。
光阳离子聚合引发剂的含量相对于100质量份的阳离子聚合性化合物,通常为0.1~10质量份,优选为0.3~8质量份,更优选为0.5~6质量份。
固化性组合物可含有除阳离子聚合性化合物、光阳离子聚合引发剂以外的成分。作为除阳离子聚合性化合物、光阳离子聚合引发剂以外的成分,可列举出粘结剂树脂、增粘剂、硅烷偶联剂等。
通过使用含有粘结剂树脂的固化性组合物,可形成临时固定性更优异的固化性组合物层。
即,由于固化性组合物的流动性因加入粘结剂树脂而降低,所以使用该固化性组合物形成的固化性组合物层即使在固化前也容易保持一定的形状,在设置导电性线状体、电极时,可抑制它们的偏移。
在固化性组合物含有粘结剂树脂的情况下,其含量相对于固化性组合物中的除去溶剂以外的全部成分,优选为15~75质量%,更优选为25~70质量%,进一步优选为30~65质量%。
作为粘结剂树脂,可列举出苯氧基树脂或改性聚烯烃系树脂。
考虑到容易得到更合适的储能模量的固化物层,粘结剂树脂优选为苯氧基树脂。
苯氧基树脂是主链为芳族二醇与芳族二缩水甘油醚的加成聚合结构的高分子。
作为苯氧基树脂,根据主链骨架的种类,可列举出双酚A型苯氧基树脂、双酚F型苯氧基树脂、双酚A-双酚F型苯氧基树脂、双酚E型苯氧基树脂等。
苯氧基树脂可通过双酚或联苯二酚化合物与如表氯醇那样的表卤醇的反应、或双酚或联苯二酚化合物与液态环氧树脂的反应而得到。
苯氧基树脂可单独使用1种,或组合使用2种以上。
作为苯氧基树脂,可使用市售品。作为市售品,可列举出商品名:PKHC、PKHH,PKHJ(均为巴化学公司制),商品名:Epikote4250、Epikote 1255HX30、Epikote 5580BPX40(均为日本化药公司制),商品名:YP-50、YP50S、YP-55、YP-70(均为NIPPON STEEL Chemical&Material Co.,Ltd.制),商品名:JER 1256、4250、YX6954BH30、YX7200B35、YL7290BH30(均为Mitsubishi Chemical Corporation制)等。
苯氧基树脂的重均分子量(Mw)通常为10,000~200,000,优选为20,000~100,000,更优选为30,000~80,000。通过使苯氧基树脂的重均分子量在上述范围内,容易得到临时固定性优异的固化性组合物层。
需说明的是,在本说明书中,在苯氧基树脂具有环氧基的情况下,将重均分子量(Mw)为10,000以下的物质作为上述“具有环状醚基的化合物”,将重均分子量(Mw)超过10,000的物质作为苯氧基树脂。
苯氧基树脂的重均分子量(Mw)可使用四氢呋喃(THF)作为溶剂进行凝胶渗透色谱(GPC),作为标准聚苯乙烯换算值而求出。
通过在固化性组合物中加入增粘剂,在容易调整固化性组合物层的储能模量的同时,可使固化性组合物层的临时固定性提高。
作为增粘剂,例如可列举出:松香树脂、松香酯树脂、松香改性酚醛树脂等松香系树脂,将这些松香系树脂氢化而得到的氢化松香系树脂,
萜烯树脂、芳族改性萜烯树脂、萜烯酚醛系树脂等萜烯系树脂,将这些萜烯系树脂氢化而得到的氢化萜烯系树脂,
α-甲基苯乙烯均聚树脂、α-甲基苯乙烯/苯乙烯共聚树脂、苯乙烯系单体/脂族系单体共聚树脂、苯乙烯系单体/α-甲基苯乙烯/脂族系单体共聚树脂、苯乙烯系单体均聚树脂、苯乙烯系单体/芳族系单体共聚树脂等苯乙烯系树脂,将这些苯乙烯系树脂氢化而得到的氢化苯乙烯系树脂,
将通过石脑油的热解而生成的戊烯、异戊二烯、胡椒碱、1,3-戊二烯等C5馏分共聚而得到的C5系石油树脂以及该C5系石油树脂的氢化石油树脂,
将通过石脑油的热解而生成的茚、乙烯基甲苯等C9馏分共聚而得到的C9系石油树脂以及该C9系石油树脂的氢化石油树脂等。其中,优选为苯乙烯系树脂,更优选为苯乙烯系单体/脂族系单体共聚树脂。
增粘剂可单独使用1种,或组合使用2种以上。
增粘剂可使用市售品。作为市售品,可列举出:YS树脂P、A系列、Clearon(注册商标)P系列(YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制)、Piccolyte A、C系列(PINOVA公司制)等萜烯系树脂,
Quintone(注册商标)A、B、R、CX系列(ZEON CORPORATION制)等脂族系石油树脂,
FTR(注册商标)系列(三井化学公司制)等苯乙烯系树脂,
ARKON P、M系列(荒川化学公司制)、ESCOREZ(注册商标)系列(ExxonMobilChemical Company制)、EASTOTAC(注册商标)系列(Eastman Chemical Company制)、IMARV(注册商标)系列(出光兴产公司制)等脂环族系石油树脂,
Foral系列(PINOVA公司制)、PENSEL(注册商标)A系列、Ester Gum、SUPER ESTER、PINECRYSTAL(注册商标)(荒川化学工业公司制)等酯系树脂等。
从提供优异的粘合性的观点出发,增粘剂的重均分子量(Mw)优选为100~10,000,更优选为500~5,000。
从提供优异的粘合性的观点出发,增粘剂的软化点优选为50~160℃,更优选为60~140℃,进一步优选为70~130℃。
增粘剂的含量没有特别限定,可根据目的适当确定。
通过在固化性组合物中加入硅烷偶联剂,容易形成粘接强度更优异的固化物层。
作为硅烷偶联剂,可列举出:3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等具有(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂,
乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲氧基甲基乙烯基硅烷、二乙氧基甲基乙烯基硅烷、三氯乙烯基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷等具有乙烯基的硅烷偶联剂,
2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷等具有环氧基的硅烷偶联剂,
对苯乙烯基三甲氧基硅烷、对苯乙烯基三乙氧基硅烷等具有苯乙烯基的硅烷偶联剂,
N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基亚丁基)丙胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷的盐酸盐等具有氨基的硅烷偶联剂,
3-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷等具有脲基的硅烷偶联剂,
3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷等具有卤素原子的硅烷偶联剂,
3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等具有巯基的硅烷偶联剂,
双(三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物等具有硫醚基的硅烷偶联剂,
3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等具有异氰酸酯基的硅烷偶联剂,
烯丙基三氯硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷等具有烯丙基的硅烷偶联剂,
3-羟基丙基三甲氧基硅烷、3-羟基丙基三乙氧基硅烷等具有羟基的硅烷偶联剂等。
硅烷偶联剂可单独使用1种,或组合使用2种以上。
硅烷偶联剂的含量没有特别限定,可根据目的适当确定。
固化性组合物可在不妨碍本发明的效果的范围内含有抗静电剂、稳定剂、抗氧化剂、增塑剂、滑爽剂、着色颜料等添加剂。它们的含量只要根据目的适当确定即可。
[导电性线状体]
本发明的导电性结构体的导电性线状体是具有导电性的线状构件。在将本发明的导电性结构体用作发热装置的发热体的情况下,导电性线状体是发热的构件。
导电性线状体可以是直线形状,也可以是正弦波、矩形波、三角波、锯齿波等波状形状。
考虑到在弯曲或伸长导电性结构体时不易产生断线等不良情况,导电性线状体优选为波状形状。
导电性线状体的截面的形状没有特别限定。作为导电性线状体的截面的形状,可列举出圆形、椭圆形、扁平形、多边形等。
考虑到可被固化物层更稳定地固定,导电性线状体的截面的形状优选为圆形或椭圆形。
在导电性线状体的截面的形状为圆形的情况下,导电性线状体21的直径优选为5~75μm,更优选为8~60μm,进一步优选为12~40μm。
在导电性线状体的截面的形状为椭圆形的情况下,优选长径在与上述直径同样的范围内。
通过使导电性线状体具有上述的粗细,导电性线状体具有适度的电阻,发热效率提高。
导电性线状体的直径等可通过使用数字显微镜观察导电性线状体来求出。
导电性线状体的体积电阻率优选为1.0×10-9Ω·m~1.0×10-3Ω·m,更优选为1.0×10-8Ω·m~1.0×10-4Ω·m。
通过使导电性线状体的体积电阻率在上述范围内,容易得到适合作为发热体的导电性结构体。
导电性线状体的体积电阻率为25℃下的已知值,为化学便览(基础篇)修订4版(编者:日本化学会)中记载的值。该化学便览中未记载的合金的体积电阻率的值是合金的制造商公开的值。
作为导电性线状体,可列举出包含金属线的线状体、包含碳纳米管的线状体、对丝实施导电性包覆而成的线状体等。
包含金属线的线状体(以下,有时记载为“金属线线状体”)可以是由1根金属线构成的线状体,也可以是将多根金属线绞合而得到的线状体。另外,还可以是具有由第一金属构成的芯线和设置在该芯线的外侧的、由与第一金属不同的第二金属构成的金属皮膜的线状体。
作为构成金属线的金属,可列举出铜、铝、钨、铁、钼、镍、钛、银、金等金属,或含有2种以上金属的合金(例如不锈钢、碳钢等钢铁、黄铜、磷青铜、锆铜合金、铍铜、铁镍合金、镍铬合金、镍钛合金、坎塔尔合金(kanthal)、哈斯特洛伊合金(hastelloy)和铼钨合金等)。
另外,金属线的表面可被碳材料包覆。
作为包覆金属线的碳材料,可列举出无定形碳(例如碳黑、活性炭、硬碳、软碳、介孔碳和碳纤维等)、石墨、富勒烯、石墨烯和碳纳米管等。
包含碳纳米管的线状体(以下,有时记载为“碳纳米管线状体”)是含有碳纳米管作为导电性物质的线状体。
作为碳纳米管线状体,例如可列举出通过以下方法得到的物质:从碳纳米管森林(多个碳纳米管以沿垂直于基板的方向取向的方式在基板上生长而得到的生长体,有时也称为“阵列”)的端部,将碳纳米管拉出成片状,将拉出的碳纳米管片捆扎成束后,将碳纳米管束绞合。
根据该制造方法,可得到纯度高的碳纳米管线状体。
另外,在该制造方法中,在绞合时不施加扭转的情况下,可得到带状的碳纳米管线状体,在施加扭转的情况下,可得到丝状的线状体。带状的碳纳米管线状体是不具有碳纳米管经扭转的结构的线状体。
另外,通过从碳纳米管的分散液进行纺丝等,也可得到碳纳米管线状体。利用纺丝制造碳纳米管线状体例如可通过美国专利申请公开第2013/0251619号说明书(日本特开2012-126635号公报)所公开的方法进行。
碳纳米管线状体可以是将2根以上的碳纳米管线状体编织而成的。另外,碳纳米管线状体也可以是将碳纳米管和其它导电性材料复合而成的(以下,有时记载为“复合线状体”)。
作为复合线状体,例如可列举出:(1)在得到碳纳米管线状体的过程(具体而言,从碳纳米管森林的端部,将碳纳米管拉出成片状,将拉出的碳纳米管片捆扎成束后,将碳纳米管束绞合的工序)中,通过蒸镀、离子镀、溅射、湿式镀敷等以使金属单质或金属合金负载于碳纳米管森林、片或束、或绞合的线状体的表面而得到的复合线状体;(2)将碳纳米管束与金属单质的线状体或金属合金的线状体或复合线状体一起绞合而得到的复合线状体;(3)将金属单质的线状体或金属合金的线状体或复合线状体与碳纳米管线状体或复合线状体编织而得到的复合线状体等。
需说明的是,在(2)的复合线状体中,在绞合碳纳米管束时,也可与(1)的复合线状体同样地对碳纳米管负载金属。另外,(3)的复合线状体是编织2根线状体的情形的复合线状体,但只要包含至少1根金属单质的线状体或金属合金的线状体或复合线状体,则也可将碳纳米管线状体或金属单质的线状体或金属合金的线状体或复合线状体中的3根以上编织在一起。
作为复合线状体的金属,例如可列举出金、银、铜、铁、铝、镍、铬、锡、锌等金属单质,以及含有这些金属单质中的至少一种的合金(铜-镍-磷合金和铜-铁-磷-锌合金等)。
作为构成对丝实施导电性包覆而成的线状体的丝,可列举出由尼龙和聚酯等树脂进行纺丝而成的丝等。
作为导电性包覆,可列举出金属、导电性高分子和碳材料等的被膜等。导电性包覆可通过镀敷或蒸镀法等形成。对丝实施导电性包覆而成的线状体在维持丝的柔软性的同时,具有良好的导电性。
其中,导电性线状体优选为金属线线状体。
通过使用金属线线状体,容易得到更低电阻值的导电性结构体。另外,在将导电性结构体用作发热体的情况下,具有金属线线状体的导电性结构体有迅速发热的倾向而优选。
本发明的导电性结构体优选具有2根以上的导电性线状体。此外,本发明的导电性结构体中,更优选通过隔开间隔地排列2根以上的导电性线状体而形成拟片结构体。
在将导电性结构体用作发热体的情况下,通过形成拟片结构体,导电性结构体的发热量变得更大。
在形成拟片结构体的情况下,导电性线状体的间隔优选为0.1~100mm,更优选为1~80mm,进一步优选为2~50mm。
若导电性线状体的间隔在上述范围内,则导电性线状体在一定程度上密集,因此可将拟片结构体的电阻维持得较低。另外,在将导电性结构体用作发热体的情况下,容易得到温度更均匀地上升的导电性结构体。
导电性线状体的间隔可通过使用数字显微镜观察拟片结构体的导电性线状体来求出。
[电极]
本发明的导电性结构体的电极是用于对导电性线状体供给电流的构件。
电极以与导电性线状体直接接触的方式设置。在本发明的导电性结构体中,由于导电性线状体、电极分别以该状态被固化物层固定,所以将导电性线状体和电极电连接。
电极可以是金属线等线状体,也可以是金属箔等箔状物。
在电极为线状体的情况下,电极可以是直线形状,也可以是正弦波、矩形波、三角波、锯齿波等波状形状。
作为线状体的电极的截面的形状没有特别限定。作为电极的截面的形状,可列举出圆形、椭圆形、扁平形、多边形等,优选为圆形。
在电极的截面的形状为圆形的情况下,电极的直径优选为3000μm以下,更优选为5~2000μm,进一步优选为10~1500μm。
在电极为箔状物的情况下,电极的厚度优选为200μm以下,更优选为1~150μm,进一步优选为3~100μm。
作为箔状物的电极的宽度优选为100mm以下,更优选为0.01~50mm,进一步优选为0.01~30mm。
作为构成电极的导电性构件,可列举出铜、铝、钨、铁、钼、镍、钛、银、金等金属,或含有2种以上的金属的合金(例如不锈钢、碳钢等钢铁、黄铜、磷青铜、锆铜合金、铍铜、铁镍合金、镍铬合金、镍钛合金、坎塔尔合金、哈斯特洛伊合金和铼钨合金等)。
电极可由锡、锌、银、金、铂、镍、铬、镍铬合金或焊料等镀敷。
特别是考虑到可抑制电极与导电性线状体之间的接触电阻的上升,电极优选由选自金、铂、钯、银和铜的至少1种金属镀敷。
[支撑体]
本发明的导电性结构体可具有支撑体。
需说明的是,在本发明中,“支撑体”不仅包括在使用导电性结构体时也存在的支撑体[即,设置成不能从固化物层剥离的支撑体(所谓的基材)],还包括在导电性结构体的制造时和保管时存在并在使用前除去的支撑体(例如剥离片、保护片、过程片等)。
支撑体除了承担涉及保持导电性结构体的形状和提高耐冲击性的作用以外,还承担使导电性结构体的制造变得容易的作用。
例如,图6所示的导电性结构体400,通过在支撑体44上分别形成固化物层41、导电性线状体42、电极43,可高效地制造。另外,在第一支撑体44为剥离片等的情况下,导电性结构体400也可用作图1所示的导电性结构体100的制造中间体。
另外,在支撑体为高刚性的基材的情况下,电极有被固化物层更牢固地固定的倾向。在如图7、图11所示的导电性结构体、电极和固化物层被支撑体夹持的形态中,在将两面的支撑体设为高刚性的基材的情况下,这样的倾向更显著。
在支撑体为基材的情况下,作为支撑体(基材),可列举出树脂膜、纸、金属箔、玻璃膜、无纺布、织造布等。
其中,从容易得到适合用作发热体的导电性结构体以及易加工性等观点出发,基材优选为树脂膜或无纺布。从可靠地固定导电性线状体、电极,进一步提高使导电性结构体的接触电阻降低的效果的观点出发,基材优选使用树脂膜、纸、金属箔、玻璃膜等高刚性的材料。
作为树脂膜,例如可列举出聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜、聚氨酯膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物膜、离聚物树脂膜、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物膜、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚醚醚酮膜、聚苯硫醚膜、聚偏氟乙烯膜、聚四氟乙烯膜、硅酮膜和聚酰亚胺膜等。
关于无纺布,短纤维无纺布、长纤维无纺布均可用于本发明的导电性结构体。作为无纺布的制造方法,可列举出干式法、化学粘合法、热粘合法、针刺法、水刺法、纺粘法、熔喷法、热风法、绒粘法和缝编法等。
考虑到可有效利用本发明中使用的含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的固化性组合物的优点,第一支撑体、第二支撑体优选为365nm波长下的光线透过率为50%以下的支撑体。
即,如上所述,在使用含有光阳离子聚合引发剂的固化性组合物的情况下,可在设置电极、支撑体前对固化性组合物层的整个面照射光,可使固化性组合物层充分固化,因此即使支撑体难以透过光,也可牢固地固定导电性线状体、电极,可得到接触电阻低的导电性结构体。
作为365nm波长下的光线透过率为50%以下的支撑体,可列举出聚酰亚胺膜或无纺布、织造布。
特别是由于聚酰亚胺膜的耐热性优异,所以聚酰亚胺膜适合作为获得用作发热体的导电性结构体时的基材。
另外,无纺布、织造布适合作为获得具有拉伸性或伸缩性的导电性结构体时的基材。另外,通过使用无纺布、织造布作为基材的材料,容易提高导电性结构体的通气性。
在将无纺布、织造布用于第一支撑体或第二支撑体的情况下,与使用高刚性的材料的情况相比,有导电性结构体的接触电阻容易上升的倾向。在本发明中,由于不是通过非固化性的粘接剂,而是通过固化物层固定电极,所以即使在将无纺布、织造布用于支撑体的情况下,也容易维持低的接触电阻。
第一支撑体的厚度通常为10~500μm,优选为20~300μm。
第二支撑体的厚度通常为10~500μm,优选为20~300μm。
另外,在使用导电性结构体前除去第一支撑体、第二支撑体的情况下,作为第一支撑体、第二支撑体,优选使用在上述树脂膜上设置有剥离层的支撑体。
剥离层可使用公知的剥离剂形成。
剥离层的厚度没有特别限定,通常为0.01~2.0μm,优选为0.03~1.0μm。
[导电性结构体的用途]
本发明的导电性结构体适合用作发热体(片状加热器)。
作为发热体的用途,例如可列举出窗玻璃用的除雾器(defogger)和除霜器(defroster)等。近年来,在电动汽车的电池的温度控制中使用加热器,薄的加热器适合于层压型电池的个别温度控制。
另外,本发明的导电性结构体也可制成用于电信号布线的带状电缆或大面积的触摸面板而利用。
[导电性结构体的制造方法]
本发明的导电性结构体可通过利用含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的固化性组合物的特性而高效地制造。
作为本发明的导电性结构体的制造方法,例如可列举出以下的制造方法α或制造方法β。
制造方法α具有以下工序:
制造制造中间体的第一工序(工序α-1),所述制造中间体具有作为含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的固化性组合物的涂膜的固化性组合物层、被上述固化性组合物层临时固定的导电性线状体、和以与上述导电性线状体直接接触的方式设置的1对电极;
在上述第一工序之后对上述制造中间体中的固化性组合物层照射光的第二工序(工序α-2);
在上述第二工序之后将照射过光的固化性组合物层粘贴在支撑体上的第三工序(工序α-3)。
工序α-1例如可通过以下方法进行。
准备支撑体(最终成为第一支撑体的支撑体),在其上面涂布固化性组合物,将得到的涂膜干燥而形成固化性组合物层。
接着,在固化性组合物层上设置导电性线状体。此时,导电性线状体的至少上部露出,只要是可与电极接触的状态,则下部的大部分也可被埋没在固化性组合物层内。固化性组合物层是未固化的状态的层,但若不施加大的力,则通常保持一定的形状。因此,导电性线状体通过与固化性组合物层接触而被临时固定,得到制造中间体。
在以形成拟片结构体的方式设置导电性线状体的情况下,如实施例所示,通过使用滚筒卷绕导电性线状体,可高效地形成拟片结构体。
接着,将电极设置在导电性线状体的两端部。
需说明的是,在工序α-1中,也可先在固化性组合物层上设置电极,接着,在固化性组合物层上以跨越电极的方式设置导电性线状体,得到制造中间体。
工序α-2例如可通过以下方法进行。
对于在工序α-1中得到的制造中间体,照射紫外线来引发阳离子聚合性化合物的聚合反应。
作为紫外线源,例如可列举出超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、炭弧灯、黑光荧光灯、金属卤化物灯等光源。另外,作为照射的紫外线的波长,可使用190~380nm的波长区域。
紫外线的种类或照射量、照射时间等可根据照射的片状粘接剂的构成成分、各构成成分的含量等适当确定。
照射照度优选为20~1000mW/cm2,光量优选为50~3000mJ/cm2左右。
另外,照射时间通常为0.1~1000秒,优选为1~500秒左右。
在工序α-1中准备的支撑体是365nm波长下的光线透过率为50%以下的支撑体的情况下,通过从固化性组合物层的未设置支撑体的表面侧照射紫外线,可防止紫外线的照射被支撑体妨碍。
需说明的是,也可在照射紫外线前,将不吸收紫外线的材料的树脂膜重叠在固化性组合物层上,保护固化性组合物层。
工序α-3例如可通过以下方法进行。
紫外线照射后,固化性组合物层逐渐固化而变化为固化物层,因此在固化性组合物层的粘合性丧失前将固化性组合物层粘贴在支撑体(最终成为第二支撑体的支撑体)上。
从照射紫外线后到粘贴在支撑体上之前的时间没有特别限定,通常为1分钟~5小时,优选为5~60分钟。
此时,为了形成粘接性更优异的固化物层,也可实施层压处理。
作为层压处理的方法,可列举出使用辊式层压机或真空层压机的方法,作为层压处理的条件,例如可列举出温度20~120℃、压力0.2~5MPa,作为使用真空层压机时的处理时间,可列举出1~60分钟。
制造方法α在设置电极后照射紫外线。制造方法α是适合于制造电极为金属线等线状体的导电性结构体时的方法。
即,由于制造方法α的工序数少,所以可更高效地制造电极为金属线等线状体的导电性结构体。
制造方法β具有以下工序:
制造制造中间体的第一工序(工序β-1),所述制造中间体具有作为含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的固化性组合物的涂膜的固化性组合物层、和被上述固化性组合物层临时固定的导电性线状体;
在上述第一工序之后,对上述制造中间体中的固化性组合物层照射光的第二工序(工序β-2);
在上述第二工序之后,在上述导电性线状体上以与上述导电性线状体直接接触的方式设置1对电极的第三工序(工序β-3);
在上述第三工序之后,将照射过光的固化性组合物层粘贴在支撑体上的第四工序(工序β-4)。
工序β-1除了不设置电极以外,可通过与工序α-1同样的方法进行。
工序β-2除了使用未设置电极的制造中间体以外,可通过与工序α-2同样的方法进行。
在工序β-3中,将电极设置在导电性线状体的两端部。
工序β-4可通过与工序α-3同样的方法进行。
制造方法β中,在照射紫外线后设置电极。制造方法β是在制造电极为金属箔等箔状体的导电性结构体时适合的方法。
即,在电极为箔状体的情况下,若使用制造方法α制造导电性结构体,则紫外线被电极遮挡,有产生固化反应不充分的部位之虞。
另一方面,根据制造方法β,即使电极为箔状体,也可使固化性组合物层的整个面充分固化。
2)包含导电性结构体的物品及其制造方法
[包含导电性结构体的物品]
本发明的物品包含本发明的导电性结构体。
作为本发明的物品,可列举出能够将导电性结构体中的固化物层的形成材料即固化性组合物用作粘接剂的物品。
作为本发明的物品,可列举出带除雾功能的玻璃、带除霜功能的物品等。
[包含导电性结构体的物品的制造方法]
本发明的物品例如可通过具有以下工序的制造方法γ制造:
制造制造中间体的第一工序(工序γ-1),所述制造中间体具有作为含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的固化性组合物的涂膜的固化性组合物层、被上述固化性组合物层临时固定的导电性线状体、和以与上述导电性线状体直接接触的方式设置的1对电极;
在上述第一工序之后,对上述制造中间体中的固化性组合物层照射光的第二工序(工序γ-2);
在上述第二工序之后,将照射过光的上述固化性组合物层粘贴在被粘贴物品上的第三工序(工序γ-3)。
工序γ-1可通过与工序α-1同样的方法进行。
工序γ-2可通过与工序α-2同样的方法进行。
工序γ-3除了使用被粘贴物品代替支撑体以外,可通过与工序α-3同样的方法进行。
作为被粘贴物品,可列举出平面状、不规则曲面状、圆筒状、圆柱状、棱柱状等非片状的玻璃制品、树脂制品等。
实施例
以下,列举实施例来更详细地说明本发明。但是,本发明不受以下实施例的任何限定。
[实施例中使用的化合物]
·具有环状醚基的化合物(A-1):具有氧化烯基的环氧树脂[MitsubishiChemical Corporation制,商品名:YX7400,环状醚当量:440g/eq,(25℃下为液态)]
·具有环状醚基的化合物(A-2):氢化双酚A型环氧树脂[Mitsubishi ChemicalCorporation制,商品名:YX8000,环状醚当量:205g/eq,25℃下为液态]
·具有环状醚基的化合物(A-3):3,4-环氧环己基甲酸3’,4’-环氧环己基甲酯[Daicel Corporation制,商品名:Celloxide 2021P,环状醚当量:128~145g/eq,25℃下为液态]
·光阳离子聚合引发剂(B-1):4-(苯硫基)苯基二苯基锍六氟磷酸盐[San-AproLtd.制,商品名:CPI-100P]
·粘结剂树脂(C-1):苯氧基树脂[NIPPON STEEL Chemical&.Material Co.,Ltd.制,商品名:YP70EK50]
[制造例1]
将40质量份的具有环状醚基的化合物(A-1)、40质量份的具有环状醚基的化合物(A-2)、3质量份的光阳离子聚合引发剂(B-1)、100质量份的苯氧基树脂(C-1)溶解在甲乙酮中,制备固体成分浓度为47质量%的固化性组合物1。
[制造例2]
将80质量份的具有环状醚基的化合物(A-3)、3质量份的光阳离子聚合引发剂(B-1)、100质量份的苯氧基树脂(C-1)溶解在甲乙酮中,制备固体成分浓度为47质量%的固化性组合物2。
[制造例3]
在100质量份的丙烯酸系共聚物[使用丙烯酸正丁酯/丙烯酸=90.0/10.0(质量比)作为原料单体合成的丙烯酸系共聚物,重均分子量(Mw):41万]中加入异氰酸酯系交联剂作为交联剂,制备非固化性的粘合剂组合物。
[实施例1]
在厚度为50μm的聚酰亚胺膜(DU PONT-TORAY CO.,LTD.制,商品名:Kapton 200H,365nm的紫外线的透过率:6%)上,涂布在制造例1中得到的固化性组合物1,将得到的涂膜干燥,形成厚度为20μm的固化性组合物层。将该膜裁切成257mm×364mm的长方形,得到粘接片。
接着,以固化性组合物层的表面朝向外侧的方式将得到的粘接片卷绕在外周面为橡胶制的滚筒构件上后,用双面胶带固定粘接片的两端部。
使缠绕在线轴上的钨线(直径为25μm,TOKUSAI公司制,产品名:TGW-CS)附着于固定在滚筒构件上的粘接片的固化性组合物层的表面后,将钨线一边陆续放出一边用滚筒构件进行卷绕。此时,通过使滚筒构件与滚筒轴平行地移动,将钨线卷绕成螺旋状。在完成规定根数的卷绕后,沿着滚筒的轴向切断多余的钨线,得到导电性结构体的制造中间体1(线间隔:40mm,线根数:6根)。
沿与钨线的延伸方向正交的方向,将作为电极的镀金铜线(直径为150μm,TOKUSAI公司制,产品名:C1100-H AuP)载置在制造中间体1的钨线的两端部(镀金铜线间距离:150mm)。
在钨线和镀金铜线上,层压剥离膜(lintec Co.,Ltd.制,SP-PET381130)来保护固化性组合物层,得到制造中间体2。
接着,隔着剥离膜,在23℃、相对湿度为50%的环境下,以照度200mW/cm2、累积光量300mJ/cm2对制造中间体2照射波长为365nm的紫外线。
紫外线的照射使用EYE GRAPHICS Co.,Ltd.制高压汞灯来进行。另外,光量计使用EYE GRAPHICS Co.,Ltd.制“UVPF-A1”。
在剥离照射了紫外线的制造中间体2的剥离膜后,以覆盖固化反应进行中的固化性组合物层的方式,重叠厚度为50μm的聚酰亚胺膜(DU PONT-TORAY CO.,LTD.制,商品名:Kapton 200H,365nm的紫外线的透过率:6%),使用真空层压机(Nikko-Materials Co.,Ltd.制,产品名:V130),在100℃、0.5MPa、30分钟的条件下进行层压处理。将得到的层叠体以此状态静置24小时,得到导电性结构体。
需说明的是,聚酰亚胺膜的波长365nm的紫外线透过率使用紫外可见光透过率测定装置(岛津制作所公司制,UV-3600)测定。
[实施例2]
在实施例1的制造方法中,除了使用固化性组合物2代替固化性组合物1以外,与实施例1同样操作,得到导电性结构体。
[比较例1]
在实施例1的制造方法中,除了使用在制造例3中得到的粘合剂组合物代替固化性组合物1,以及不进行紫外线处理而利用辊式层压机进行层压处理来代替紫外线处理和加热层压处理以外,与实施例1同样操作,得到导电性结构体。
[片状导电器件的电阻值评价]
以含有1根的量的钨线的方式,将导电性结构体裁切成40mm宽,得到评价用试样。
使用直流电源对评价用试样施加3.0V的电压,由电流值求出电阻值。
将结果示出于表1中。
[表1]
表1
电阻值(Ω)
实施例1 21.4
实施例2 23.1
比较例1 27.6
实施例1和2使用含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的固化性组合物形成固化物层。而且,得到的导电性结构体是在两面具有紫外线透过率低的聚酰亚胺基材的导电性结构体,但在上表面没有聚酰亚胺基材的状态下对固化性组合物层照射紫外线来引发反应,接着,进行与聚酰亚胺基材的层压处理。
根据这样的方法,可使固化性组合物层充分固化。由于通过该方法形成的固化物层难以变形,所以可充分固定导电性线状体(钨线)和电极(镀金铜线)。其结果,在实施例1、2中得到的导电性结构体可保证导电性线状体与电极的电连接,电阻值低。
另一方面,在比较例1中,由于使用非固化性的粘合剂,所以无法充分固定导电性线状体(钨线)和电极(镀金铜线),得到的导电性结构体的电阻值高。
符号说明
100、200、300、400、500、600···导电性结构体,
11、21、41、51···固化物层,
31a、61a···第一固化物层,
31b、61b···第二固化物层,
12、22、32、42、52、62···导电性线状体,
13、23、33、43、53、63···电极,
44···支撑体,
54a、64a···第一支撑体,
54b、64b···第二支撑体。

Claims (14)

1.导电性结构体,所述导电性结构体具有:
由固化性组合物的固化物构成的固化物层、
被所述固化物层固定的导电性线状体、和
以与所述导电性线状体直接接触的方式设置的1对电极,
其中,所述固化性组合物含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂,
所述固化物层固定所述电极。
2.根据权利要求1所述的导电性结构体,其中,所述阳离子聚合性化合物为具有环状醚基的化合物。
3.根据权利要求1或2所述的导电性结构体,其中,所述导电性线状体为波状形状。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的导电性结构体,其中,所述导电性线状体包含金属线。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的导电性结构体,所述导电性结构体具有2根以上的所述导电性线状体,其中,
通过隔开间隔地排列2根以上的导电性线状体,形成拟片结构体。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的导电性结构体,其中,所述电极为金属线或金属箔。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的导电性结构体,所述导电性结构体具有与所述固化物层的不具有所述电极的一侧邻接的第一支撑体,其中,
所述第一支撑体在365nm波长下的光线透过率为50%以下。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的导电性结构体,所述导电性结构体具有与所述固化物层的具有所述电极的一侧邻接的第二支撑体,其中,
所述第二支撑体在365nm波长下的光线透过率为50%以下。
9.根据权利要求7或8所述的导电性结构体,其中,所述第一支撑体和/或所述第二支撑体为聚酰亚胺膜。
10.根据权利要求7~9中任一项所述的导电性结构体,其中,所述第一支撑体和/或所述第二支撑体为无纺布或织造布。
11.导电性结构体的制造方法,所述制造方法是根据权利要求8~10中任一项所述的导电性结构体的制造方法,其中,具有:
制造制造中间体的第一工序,所述制造中间体具有:
作为含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的固化性组合物的涂膜的固化性组合物层、
被所述固化性组合物层临时固定的导电性线状体、和
以与所述导电性线状体直接接触的方式设置的1对电极;
在所述第一工序之后,对所述制造中间体中的固化性组合物层照射光的第二工序;和
在所述第二工序之后,将照射过光的固化性组合物层粘贴在支撑体上的第三工序。
12.导电性结构体的制造方法,所述制造方法是根据权利要求8~10中任一项所述的导电性结构体的制造方法,其中,具有:
制造制造中间体的第一工序,所述制造中间体具有:
作为含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的固化性组合物的涂膜的固化性组合物层、和
被所述固化性组合物层临时固定的导电性线状体;
在所述第一工序之后,对所述制造中间体中的固化性组合物层照射光的第二工序;
在所述第二工序之后,在所述导电性线状体上,以与所述导电性线状体直接接触的方式设置1对电极的第三工序;和
在所述第三工序之后,将照射过光的固化性组合物层粘贴在支撑体上的第四工序。
13.物品,其包含根据权利要求1~10中任一项所述的导电性结构体。
14.物品的制造方法,所述制造方法是根据权利要求13所述的物品的制造方法,其中,具有:
制造制造中间体的第一工序,所述制造中间体具有:
作为含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的固化性组合物的涂膜的固化性组合物层、
被所述固化性组合物层临时固定的导电性线状体、和
以与所述导电性线状体直接接触的方式设置的1对电极;
在所述第一工序之后,对所述制造中间体中的固化性组合物层照射光的第二工序;和
在所述第二工序之后,将照射过光的所述固化性组合物层粘贴在被粘贴物品上的第三工序。
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