JP2008258012A - 透明導電性フィルム及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明な基材フィルムの少なくとも一方の面に、ポリアニオンとπ共役高分子を含有する透明導電性塗膜が設けられた透明導電性フィルムであって、前記透明導電性塗膜の上層における前記ポリアニオンに対する前記π共役高分子の割合が、透明導電性塗膜全体の平均値より高いことを特徴とする透明導電性フィルム。
【選択図】なし
Description
本発明に用いられるπ共役高分子としては、主鎖がπ共役系で構成されている有機高分子であればよく、例えばポリピロール類、ポリチオフェン類、ポリアセチレン類、ポリフェニレン類、ポリフェニレンビニレン類、ポリアニリン類、ポリアセン類、ポリチオフェンビニレン類、及びこれらの共重合体等が挙げられる。これらの中でも、ポリピロール類、ポリチオフェン類及びポリアニリン類が好ましい。
(ポリアニオン)
本発明に用いられるポリアニオンとしては、高分子状カルボン酸塩、高分子状スルホン酸が挙げられる。
本発明の透明導電性フィルムは、フィルム基材にポリアニオン溶液を塗布し、次いでπ共役高分子溶液を塗布積層して透明導電性塗膜を形成することで得られる。ポリアニオン溶液とπ共役高分子溶液の塗布は交互に繰り返して塗布しても構わない。ただし、その場合には、π共役高分子溶液の塗布が最上層(最後の塗布)になることが重要である。
本発明に用いられる基材フィルムとしては、用途に応じて任意のものを用いることができ、例えばポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、並びにこれらの混合物及び共重合体、さらにはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ABS樹脂等からなるフィルムを挙げることができる。これらの中でも、二軸配向したポリエステルフィルムが、寸法安定性、機械的性質、耐熱性、電気的性質等に優れた性質を有することから好ましく、特にポリエチレンテレフタレートフィルムまたはポリエチレン−2,6−ナフタレートフィルムが、高ヤング率等の機械的特性に優れ、耐熱寸法安定性にも優れているため好ましい。なお、ポリエステルフィルムの厚みは500μm以下が好ましく、これを超える場合には剛性が強くなりすぎ、取扱い性が低下しやすい。
〔透明導電性フィルムの作製〕
(試料101の作製)
100μmのPETフィルムの片面にコロナ放電処理を施した後、コロナ放電処理した面側にワイヤーバーを用いてポリスチレンスルホン酸(分子量4000)10%水溶液を乾燥後の膜厚が107nmになるように塗布し、120℃で乾燥した。さらにこの上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を1%分散した水溶液にジメチルスルホオキシドを5%添加した塗布液を、乾燥後の膜厚が150nmになるように塗布し、150℃で乾燥させ、試料101(透明導電性フィルム)を作製した。
試料101の作製において、乾燥膜厚が150nmになるように、ポリスチレンスルホン酸とポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)の乾燥後の含有比率を表1のように変更した以外は同様にして、試料102〜107を作製した。
試料101の作製において、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を1%分散した水溶液に添加するジメチルスルホオキシドの添加量を9%と未添加に変更した以外は同様にして、それぞれ試料108、109を作製した。また、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を1%分散させた水溶液に添加するジメチルスルホオキシドをジエチレングリコール5%に変更した以外は同様にして、試料110を作製した。
試料101の作製において、ポリスチレンスルホン酸10%水溶液を塗布、乾燥後の膜厚を50nm、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を1%分散した水溶液にジメチルスルホオキシドを5%添加した塗布液の塗布後の全膜厚を70nmにしたものを試料111、ポリスチレンスルホン酸10%水溶液を塗布、乾燥後の膜厚を200nm、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を1%分散した水溶液にジメチルスルホオキシドを5%添加した塗布液の塗布後の全膜厚を280nmにしたものを試料112とした。
試料101の作製と同様のコロナ放電処理を施したPETフィルムに、ワイヤーバーを用いてポリスチレンスルホン酸(分子量4000)10%水溶液を乾燥後の膜厚が72nmになるように塗布し、120℃で乾燥した。さらにこの上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を1%分散させた水溶液にジメチルスルホオキシドを5%添加した塗布液を乾燥後の膜厚が85nmになるように塗布し、120℃で乾燥した。さらに、この塗膜の上にもう一度同じポリスチレンスルホン酸水溶液を乾燥後の膜厚が120nm、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を1%分散させた水溶液にジメチルスルホオキシドを5%添加した塗布液を乾燥後の膜厚が150nmになるようにこの順で塗布し、試料113を作製した。
試料101の作製において、PETフィルム上に予めポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドを塗布した以外は同様にして、試料114を作製した。
あらかじめポリスチレンスルホン酸の存在下で重合したポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(BaytronP、固形分濃度約1.3%:H.C.Starck製)を用いて、試料101と同じPETフィルム上に乾燥後の膜厚が150nmになるように塗布した後、120℃で乾燥し、試料115を作製した。
以上のようにして得られた透明導電性フィルム試料101〜116について、以下の方法で、透明導電性塗膜の上層のポリスチレンスルホン酸に対するポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)の割合を測定し、全光線透過率、表面抵抗率、塗膜強度及び高湿度保存後表面抵抗率の評価を行った。
透明導電性フィルムをミクロトームで表面に垂直方向に切り出し、VGサイエンティフィックス社製のESCALAB−200Rを用いて、チオフェン起因のピーク強度より算出した。
JIS K7150に従い、スガ試験機(株)製のヘイズメーターHCM−2Bにて全光線透過率を測定した。
JIS K7194に準拠して、三菱化学社製ロレスターGP(MCP−T610型)を用いて、表面抵抗率を測定した。測定は対角35.56cm(14インチ)の長方形(17.43cm×30.99cm)サイズの中で任意の50点をサンプリングして行い、その平均値を表面抵抗値として求めた。
透明導電性フィルムの最上層の透明導電性膜を親指にて同一場所を3回こすり、塗膜の状態を目視で観察し、下記基準で評価した。
○:塗膜上にこすり剥がれた跡がわずかに見られるが、性能上問題ない
△:塗膜上にこすり剥がれた跡が少し見られる
×:塗膜上にこすり剥がれた跡がはっきり見られる
(高湿度保存後表面抵抗率)
透明導電性フィルムを60℃、90%RH環境下に30日間放置した後、室温条件で上記表面抵抗率の測定と同様にして表面抵抗率を測定した。
Claims (4)
- 透明な基材フィルムの少なくとも一方の面に、ポリアニオンとπ共役高分子を含有する透明導電性塗膜が設けられた透明導電性フィルムであって、前記透明導電性塗膜の上層における前記ポリアニオンに対する前記π共役高分子の割合が、透明導電性塗膜全体の平均値より高いことを特徴とする透明導電性フィルム。
- 透明な基材フィルムの少なくとも一方の面に、ポリアニオン溶液を塗布し、その後、π共役高分子溶液を塗布することを特徴とする透明導電性フィルムの製造方法。
- 前記π共役高分子溶液が極性有機溶媒を含有することを特徴とする請求項2に記載の透明導電性フィルムの製造方法。
- 前記ポリアニオン溶液中のポリアニオンと前記π共役高分子溶液中のπ共役高分の質量比が0.5:1から10:1になるように塗布することを特徴とする請求項2または3に記載の透明導電性フィルムの製造方法。
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JP2005529474A (ja) * | 2002-06-14 | 2005-09-29 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 導電性有機機能層を製造するための材料および該材料の使用 |
JP2006291032A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Teijin Dupont Films Japan Ltd | 導電性フィルム |
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