JP2022149437A - Manufacturing method of conductive structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電性構造体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an electrically conductive structure.
複数の導電性線状体が間隔をもって配列された導電性構造体は、発熱装置の発熱体、発熱するテキスタイルの材料、ディスプレイ用保護フィルム(粉砕防止フィルム)等、種々の物品に利用できる可能性がある。このような導電性構造体は、例えば、基材及び粘着層から構成される積層体の上に導電性線状体を配置した導電性シートやシート状導電部材等として使用される。あるいは、導電性線状体を発熱体として用いるシート状ヒーター等としても使用される。 A conductive structure in which a plurality of conductive linear bodies are arranged at intervals can be used for various products such as heating elements for heating devices, materials for textiles that generate heat, and protective films for displays (anti-pulverization films). There is Such a conductive structure is used, for example, as a conductive sheet or a sheet-like conductive member in which a conductive linear body is arranged on a laminate composed of a substrate and an adhesive layer. Alternatively, it can also be used as a sheet heater or the like using a conductive linear body as a heating element.
このような導電性構造体に関するものとして、例えば、特許文献1には、一方向に延びた複数の導電性線状体が間隔をもって配列された疑似シート構造体であって、導電性線状体が、波長λ1及び振幅A1を有する波形状の第一部位と、第一部位の波長λ1及び振幅A1の少なくとも一方と異なる波長λ2及び振幅A2を有する波形状の第二部位と、を持つ線状体である疑似シート構造体と、疑似シート構造体の一方の表面上に設けられた樹脂保護層と、を有する三次元成形用導電性シートが開示されている。 Regarding such a conductive structure, for example, Patent Document 1 discloses a pseudo-sheet structure in which a plurality of conductive linear bodies extending in one direction are arranged at intervals, wherein the conductive linear bodies is a wavy first portion having a wavelength λ1 and an amplitude A1, and a wavy second portion having a wavelength λ2 and an amplitude A2 different from at least one of the wavelength λ1 and the amplitude A1 of the first portion. A conductive sheet for three-dimensional molding is disclosed that has a pseudo-sheet structure that is a body and a resin protective layer provided on one surface of the pseudo-sheet structure.
上述した導電性構造体の製造方法としては、上述した基材及び粘着層から構成される長尺の積層体(シート)を準備し、これを高速搬送しながら、粘着層の表面に導電性線状体となる導電性材料をノズルから射出する方法が採用されている(例えば、後述する図7及び図8参照)。このような製造方法は、積層体を高速搬送しながら導電性線状体を形成できるため、製造効率が上がることが期待される。 As a method for producing the conductive structure described above, a long laminate (sheet) composed of the base material and the adhesive layer described above is prepared, and while conveying this at high speed, the conductive line is attached to the surface of the adhesive layer. A method of injecting a conductive material that becomes a shaped body from a nozzle is employed (for example, see FIGS. 7 and 8 described later). Such a manufacturing method is expected to increase the manufacturing efficiency because the conductive linear body can be formed while the laminate is conveyed at high speed.
しかし、このような製造方法では、微細な導電性線状体を正確に積層体上に配置することが難しいという問題がある。 However, such a manufacturing method has a problem that it is difficult to precisely arrange the fine conductive linear bodies on the laminate.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、導電性線状体を有する導電性構造体について、高い製造効率でありながら、微細な形状であっても、高いパターン精度で導電性線状体を形成することができる、導電性構造体の製造方法を提供することを主な目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a conductive structure having a conductive linear body can be manufactured with high production efficiency and with high pattern accuracy even if it has a fine shape. A main object of the present invention is to provide a method for manufacturing a conductive structure capable of forming a conductive linear body.
本発明者は、上述した目的を達成するために鋭意検討した結果、基材と、基材の表面に積層された粘着層と、粘着層の表面上に配置された導電性線状体とを含む、導電性構造体の製造方法であって、(1)基材と、粘着層とを含む積層体を準備する工程と、(2)積層体を搬送しながら、積層体の粘着層の表面上に、導電性線状体となる導電性材料をノズルから射出することによって、導電性線状体を粘着層の表面上に形成させる工程と、を含み、ノズルは、導電性材料を射出する射出孔と、射出孔の近傍に配置され、エアーを噴出するエアー噴出孔とを備え、ノズルは、搬送される積層体から所定の距離だけ離して配置されており、(2)工程は、搬送されている積層体に向けて、射出孔から導電性材料を射出するとともに、エアー噴出孔からエアーを吹き出すことにより、導電性線状体を粘着層の表面上に形成させる導電性構造体の製造方法とすることに知見を得て、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention have found that a base material, an adhesive layer laminated on the surface of the base material, and a conductive linear body disposed on the surface of the adhesive layer. A method for producing a conductive structure, comprising: (1) a step of preparing a laminate including a base material and an adhesive layer; and (2) the surface of the adhesive layer of the laminate while conveying the laminate and forming the conductive linear bodies on the surface of the adhesive layer by injecting a conductive material that becomes the conductive linear bodies from a nozzle, wherein the nozzle injects the conductive material. An injection hole and an air ejection hole arranged near the injection hole for ejecting air are provided, and the nozzle is arranged at a predetermined distance from the conveyed laminated body. Manufacture of a conductive structure in which a conductive linear body is formed on the surface of an adhesive layer by injecting a conductive material from an injection hole toward the laminated body and blowing air from an air ejection hole. The present invention has been completed after finding out about the method.
すなわち、本発明は以下のとおりである。 That is, the present invention is as follows.
<1>
基材と、前記基材の表面に積層された粘着層と、前記粘着層の表面上に配置された導電性線状体とを含む、導電性構造体の製造方法であって、
(1)前記基材と、前記粘着層とを含む積層体を準備する工程と、(2)前記積層体を搬送しながら、前記積層体の前記粘着層の表面上に、前記導電性線状体となる導電性材料をノズルから射出することによって、前記導電性線状体を前記粘着層の表面上に形成させる工程と、を含み、前記ノズルは、前記導電性材料を射出する射出孔と、前記射出孔の近傍に配置され、エアーを噴出するエアー噴出孔とを備え、前記ノズルは、搬送される前記積層体から所定の距離だけ離して配置されており、前記(2)工程は、搬送されている前記積層体に向けて、前記導電性材料を前記射出孔から射出するとともに、前記エアー噴出孔からエアーを吹き出すことにより、前記導電性線状体を前記粘着層の表面上に形成させる、導電性構造体の製造方法である。
<2>
前記(2)工程は、前記ノズルを前記積層体の幅方向に沿って移動させながら、前記積層体の前記粘着層の表面上に向けて、前記導電性材料を前記射出孔から射出することによって、前記粘着層の表面上に波形状の前記導電性線状体を形成させる工程である、<1>に記載の導電性構造体の製造方法である。
<3>
前記粘着層は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ゴム系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、及びエステル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つを含む、<1>又は<2>に記載の導電性構造体の製造方法である。
<4>
前記粘着層の弾性率は、0.001MPa以上10MPa以下である、<1>~<3>のいずれかに記載の導電性構造体の製造方法である。
<5>
前記導電性線状体は、銅、アルミニウム、タングステン、鉄、モリブデン、ニッケル、チタン、銀、金、及び金属を2種以上含む合金からなる群より選ばれる少なくとも1つを含む、<1>~<4>のいずれかに記載の導電性構造体の製造方法である。
<6>
前記ノズルは、前記搬送される前記積層体の表面から0.01mm以上20mm以下だけ離して配置されている、<1>~<5>のいずれかに記載の導電性構造体の製造方法である。
<7>
前記ノズルの先端直径は、前記導電性線状体の断面視における直径の1.5倍以上10倍以下である、<1>~<6>のいずれかに記載の導電性構造体の製造方法である。
<8>
前記エアー噴出孔から噴出されるエアーの吐出圧は、0.1MPa以上10MPa以下である、<1>~<7>のいずれかに記載の導電性構造体の製造方法である。
<9>
前記導電性構造体は、導電部材、ヒーター、及びセンサーからなる群より選ばれる少なくとも1つである、<1>~<8>のいずれかに記載の導電性構造体の製造方法である。
<1>
A method for producing a conductive structure comprising a substrate, an adhesive layer laminated on the surface of the substrate, and conductive linear bodies arranged on the surface of the adhesive layer,
(1) a step of preparing a laminate including the base material and the adhesive layer; and forming the conductive linear body on the surface of the adhesive layer by injecting a conductive material as a body from a nozzle, wherein the nozzle is an injection hole for injecting the conductive material. and an air ejection hole arranged near the injection hole for ejecting air, wherein the nozzle is arranged at a predetermined distance from the conveyed laminated body, and the step (2) comprises: The conductive linear body is formed on the surface of the adhesive layer by injecting the conductive material from the injection hole toward the laminated body being conveyed and by blowing air from the air injection hole. It is a method of manufacturing a conductive structure that allows
<2>
The step (2) is performed by injecting the conductive material from the injection hole toward the surface of the adhesive layer of the laminate while moving the nozzle along the width direction of the laminate. 1. The method for producing a conductive structure according to <1>, wherein the step of forming the wave-shaped conductive linear body on the surface of the adhesive layer.
<3>
<1> or <2>.
<4>
The method for producing a conductive structure according to any one of <1> to <3>, wherein the adhesive layer has an elastic modulus of 0.001 MPa or more and 10 MPa or less.
<5>
<1>- A method for producing a conductive structure according to any one of <4>.
<6>
The method for manufacturing a conductive structure according to any one of <1> to <5>, wherein the nozzle is arranged at a distance of 0.01 mm or more and 20 mm or less from the surface of the laminated body being conveyed. .
<7>
The method for manufacturing a conductive structure according to any one of <1> to <6>, wherein the diameter of the tip of the nozzle is 1.5 times or more and 10 times or less than the diameter of the conductive linear body when viewed in cross section. is.
<8>
The method for manufacturing a conductive structure according to any one of <1> to <7>, wherein the ejection pressure of the air ejected from the air ejection holes is 0.1 MPa or more and 10 MPa or less.
<9>
The method for producing a conductive structure according to any one of <1> to <8>, wherein the conductive structure is at least one selected from the group consisting of a conductive member, a heater, and a sensor.
本発明によれば、導電性線状体を有する導電性構造体について、高い製造効率でありながら、微細な形状であっても、高いパターン精度で導電性線状体を形成することができる、導電性構造体の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, for a conductive structure having conductive linear bodies, it is possible to form conductive linear bodies with high pattern accuracy even in fine shapes while maintaining high production efficiency. A method for manufacturing a conductive structure can be provided.
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form (only henceforth "this embodiment") for implementing this invention is demonstrated in detail. The following embodiments are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention to the following contents. The present invention can be appropriately modified and implemented within the scope of the gist thereof.
そして、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。 In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted. In addition, unless otherwise specified, positional relationships such as up, down, left, and right are based on the positional relationships shown in the drawings. Furthermore, the dimensional ratios of the drawings are not limited to the illustrated ratios.
また、本明細書中、特に断りがない限り、「(メタ)アクリル」はメタクリル及びアクリルを包含するものとする。例えば、(メタ)アクリルは、メタクリル、アクリル、又はその両方を意味するものである。「(メタ)アクリレート」等、その他の類義語についても同様である。 Moreover, in this specification, unless otherwise specified, "(meth)acryl" includes methacryl and acryl. For example, (meth)acrylic means methacrylic, acrylic, or both. The same applies to other synonyms such as "(meth)acrylate".
<導電性構造体> <Conductive structure>
まず、本実施形態に係る製造方法によって得られる導電性構造体について説明する。 First, the conductive structure obtained by the manufacturing method according to this embodiment will be described.
図1は、本実施形態における導電性構造体の一例を示す斜視図であり、図2は、図1のA-A線における断面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of a conductive structure according to this embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
導電性構造体100は、基材111と、基材111の表面に積層された粘着層112と、粘着層112の表面上に配置された導電性線状体120とを含む。導電性構造体100は、基材111と粘着層112とから構成される積層体110の表面上に、導電性線状体120が配置されている。
導電性構造体100は、複数の導電性線状体120が、互いに所定の配置間隔Pをもって配列された構造とすることができる。図1では、4本の導電性線状体120が配列された場合を例示している。導電性線状体120は、それぞれが、導電性構造体100の長手方向Y(すなわち、後述する搬送方向)に沿って配列されている。そして、導電性構造体100の幅方向X(すなわち、長手方向Yと直交する方向)において、導電性線状体120は、所定の配置間隔Pで複数本配列されている(図2参照)。
The
また、導電性線状体120の配列形状(パターニング)は、特に限定されず、曲線や直線であってもよい。例えば、図1に示すように、上面視において波形状であってもよい。本実施形態に係る製造方法は、曲線部分を複雑に有する波形状の導電性線状体120であっても、高い寸法精度で配列(パターニング)することができる。
Also, the arrangement shape (patterning) of the conductive
(積層体) (Laminate)
積層体110は、基材111及び粘着層112を含むものであり、長尺のシート状とすることができる。シート状の積層体110であることにより、後述するように、搬送装置上を搬送しながら導電性構造体100を配置することが容易である。
The laminate 110 includes a
積層体110の層構造は、導電性線状体120を粘着層112の表面上に配置する観点から、少なくともその最表面が粘着層112であればよく、2層に限定されものではない。例えば、3層以上であってもよい。例えば、基材111が複数層からなるものであってもよいし、基材111と粘着層112との間に、各種機能層を中間層として有していてもよい。
The layer structure of the laminate 110 is not limited to two layers, as long as at least the outermost surface is the
(基材) (Base material)
基材111としては、例えば、合成樹脂フィルム、紙、金属箔、不織布、布、及びガラスフィルム等が挙げられる。この基材111により、導電性構造体100を、直接的又は間接的に支持できる。また、基材111は、伸縮性基材であることが好ましい。なお、「フィルム」は「シート」等と呼ばれることもある。
Examples of the
伸縮性基材としては、合成樹脂フィルム、紙、不織布、及び布等を用いることができる。また、これらの伸縮性基材の中でも、合成樹脂フィルム、又は布が好ましく、合成樹脂フィルムがより好ましい。 A synthetic resin film, paper, nonwoven fabric, cloth, or the like can be used as the stretchable base material. Among these stretchable substrates, synthetic resin films or cloth are preferred, and synthetic resin films are more preferred.
合成樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、及びポリイミドフィルム等が挙げられる。その他、伸縮性基材としては、これらの架橋フィルム及び積層フィルム等が挙げられる。 Examples of synthetic resin films include polyethylene film, polypropylene film, polybutene film, polybutadiene film, polymethylpentene film, polyvinyl chloride film, vinyl chloride copolymer film, polyethylene terephthalate film, polyethylene naphthalate film, and polybutylene terephthalate film. , polyurethane film, ethylene vinyl acetate copolymer film, ionomer resin film, ethylene/(meth)acrylic acid copolymer film, ethylene/(meth)acrylic acid ester copolymer film, polystyrene film, polycarbonate film, and polyimide film etc. In addition, stretchable substrates include these crosslinked films and laminated films.
紙としては、例えば、上質紙、再生紙、及びクラフト紙等が挙げられる。 Examples of paper include woodfree paper, recycled paper, and kraft paper.
不織布としては、例えば、スパンボンド不織布、ニードルパンチ不織布、メルトブロー不織布、及びスパンレース不織布等が挙げられる。 Nonwoven fabrics include, for example, spunbond nonwoven fabrics, needle-punched nonwoven fabrics, meltblown nonwoven fabrics, and spunlaced nonwoven fabrics.
布としては、例えば、織物、及び編物等が挙げられる。 Cloths include, for example, woven fabrics, knitted fabrics, and the like.
伸縮性基材としての不織布、及び布はこれらに限定されない。 Nonwoven fabrics and fabrics as stretchable substrates are not limited to these.
(粘着層)
粘着層112は、粘着性を有する層であり、後述する導電性線状体120を固着できるものであればよい。例えば、粘着層112は、樹脂を含む層である。この粘着層112により、導電性構造体100を、直接的又は間接的に支持できる。
(adhesive layer)
The
粘着層112は、接着剤を含む層であることが好ましい。粘着層112が接着剤を含むことにより、導電性線状体120を粘着層112へ貼り付けることができ、導電性線状体120をよりしっかりと固着させることができる。また、粘着層112が接着剤を含むことにより、粘着層112を介して基材111と導電性線状体120を容易に貼り付けることができる。
The
粘着層112は、乾燥又は硬化可能な樹脂からなる層であってもよい。また、硬化又は乾燥後の粘着層112は、耐衝撃性を有し、衝撃による基材111の変形も抑制できる。
The
粘着層112は、短時間で簡便に硬化することができる観点から、紫外線、可視エネルギー線、赤外線、電子線等のエネルギー線硬化性を有することが好ましい。なお、「エネルギー線硬化」には、エネルギー線を用いた加熱による熱硬化も含まれる。
From the viewpoint that the
粘着層112の接着剤は、熱により硬化する熱硬化性のもの、熱により接着するいわゆるヒートシールタイプのもの、湿潤させて貼付性を発現させる接着剤等も挙げられる。ただし、適用の簡便さからは、粘着層112が、エネルギー線硬化性であることが好ましい。エネルギー線硬化性樹脂としては、例えば、分子内に少なくとも1個の重合性二重結合を有する化合物が挙げられ、(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート系化合物が好ましい。
Examples of the adhesive for the
アクリレート系化合物としては、例えば、鎖状脂肪族骨格含有(メタ)アクリレート(トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,4-ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、及び1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等)、環状脂肪族骨格含有(メタ)アクリレート(ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、及びジシクロペンタジエンジ(メタ)アクリレート等)、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート(ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等)、オリゴエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ変性(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート以外のポリエーテル(メタ)アクリレート、及びイタコン酸オリゴマー等が挙げられる。 Examples of acrylate compounds include chain aliphatic skeleton-containing (meth)acrylates (trimethylolpropane tri(meth)acrylate, tetramethylolmethane tetra(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ) acrylate, dipentaerythritol monohydroxy penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, 1,4-butylene glycol di(meth)acrylate, and 1,6-hexanediol di(meth)acrylate), Cycloaliphatic skeleton-containing (meth)acrylates (dicyclopentanyl di(meth)acrylate, dicyclopentadiene di(meth)acrylate, etc.), polyalkylene glycol (meth)acrylates (polyethylene glycol di(meth)acrylate, etc.), Examples include oligoester (meth)acrylates, urethane (meth)acrylate oligomers, epoxy-modified (meth)acrylates, polyether (meth)acrylates other than polyalkylene glycol (meth)acrylates, and itaconic acid oligomers.
エネルギー線硬化性樹脂の重量平均分子量(Mw)は、100~30000であることが好ましく、300~10000であることがより好ましい。 The weight average molecular weight (M w ) of the energy ray-curable resin is preferably 100-30,000, more preferably 300-10,000.
接着剤組成物が含有するエネルギー線硬化性樹脂は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。さらに、後述する熱可塑性樹脂と組み合わせてもよく、組み合わせ及び比率は任意に選択できる。 The energy ray-curable resin contained in the adhesive composition may be of one type or two or more types, and when two or more types are used, the combination and ratio thereof can be arbitrarily selected. Furthermore, it may be combined with a thermoplastic resin, which will be described later, and the combination and ratio can be arbitrarily selected.
粘着層112は、粘着剤(感圧性接着剤等)から形成される粘着層であってもよい。粘着層112の粘着剤は、特に限定されない。例えば、粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、及びポリビニルエーテル系粘着剤等が挙げられる。これらの中でも、粘着剤は、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、及びゴム系粘着剤からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、アクリル系粘着剤であることがより好ましい。
The
アクリル系粘着剤としては、例えば、直鎖のアルキル基又は分岐鎖のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含む重合体(つまり、アルキル(メタ)アクリレートを少なくとも重合した重合体)、環状構造を有する(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含むアクリル系重合体(つまり、環状構造を有する(メタ)アクリレートを少なくとも重合した重合体)等が挙げられる。 Examples of acrylic pressure-sensitive adhesives include polymers containing structural units derived from alkyl (meth)acrylates having straight-chain alkyl groups or branched-chain alkyl groups (that is, polymers obtained by polymerizing at least alkyl (meth)acrylates ), an acrylic polymer containing structural units derived from a (meth)acrylate having a cyclic structure (that is, a polymer obtained by polymerizing at least a (meth)acrylate having a cyclic structure), and the like.
アクリル系重合体が共重合体である場合、共重合の形態としては、特に限定されない。アクリル系共重合体としては、ブロック共重合体、ランダム共重合体、又はグラフト共重合体のいずれであってもよい。 When the acrylic polymer is a copolymer, the form of copolymerization is not particularly limited. The acrylic copolymer may be block copolymer, random copolymer or graft copolymer.
アクリル系共重合体は架橋剤により架橋されていてもよい。架橋剤としては、例えば、公知のエポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、及び金属キレート系架橋剤等が挙げられる。アクリル系共重合体を架橋する場合には、アクリル系重合体の単量体成分に由来する官能基として、これらの架橋剤と反応する水酸基やカルボキシル基等をアクリル系共重合体に導入することができる。 The acrylic copolymer may be crosslinked with a crosslinking agent. Examples of cross-linking agents include known epoxy-based cross-linking agents, isocyanate-based cross-linking agents, aziridine-based cross-linking agents, and metal chelate-based cross-linking agents. When cross-linking an acrylic copolymer, a hydroxyl group, a carboxyl group, or the like that reacts with these cross-linking agents should be introduced into the acrylic copolymer as a functional group derived from the monomer component of the acrylic polymer. can be done.
粘着層112が粘着剤から形成される場合、粘着層112は、粘着剤の他に、さらに上述したエネルギー線硬化性樹脂を含有していてもよい。また、粘着剤としてアクリル系粘着剤を適用する場合、エネルギー線硬化性の成分として、アクリル系共重合体における単量体成分に由来する官能基と反応する官能基と、エネルギー線重合性の官能基の両方を一分子中に有する化合物を用いてもよい。当該化合物の官能基と、アクリル系共重合体における単量体成分に由来する官能基との反応により、アクリル系共重合体の側鎖がエネルギー線照射により重合可能となる。粘着剤がアクリル系粘着剤以外の場合においても、アクリル系重合体以外の重合体成分として、同様に側鎖がエネルギー線重合性である成分を用いてもよい。
When the
粘着層112に用いられる熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、具体的には、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ゴム系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エステル系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、ベンゾオキサジン系樹脂、フェノキシ系樹脂、アミン系化合物、及び酸無水物系化合物等が挙げられる。例えば、アクリル系樹脂としては、(メタ)アクリレート系重合体や(メタ)アクリレート系共重合体等、(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含む重合体等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
The thermosetting resin used for the
粘着層112に用いられる湿気硬化性樹脂としては、特に限定されず、湿気でイソシアネート基が生成してくる樹脂であるウレタン系樹脂、変性シリコーン系樹脂等が挙げられる。
The moisture-curable resin used for the
エネルギー線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を用いる場合、光重合開始剤や熱重合開始剤等を用いることが好ましい。光重合開始剤や熱重合開始剤等を用いることで、架橋構造が形成され、導電性構造体100を、より強固に保護することができる。
When using an energy ray-curable resin or a thermosetting resin, it is preferable to use a photopolymerization initiator, a thermal polymerization initiator, or the like. By using a photopolymerization initiator, a thermal polymerization initiator, or the like, a crosslinked structure is formed, and the
光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾインジメチルケタール、2,4-ジエチルチオキサントン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、2-クロロアントラキノン、ジフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキサイド、及びビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニル-ホスフィンオキサイド等が挙げられる。 Photopolymerization initiators include benzophenone, acetophenone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin benzoic acid, benzoin methyl benzoate, benzoin dimethyl ketal, 2,4-diethylthioxanthone, 1 -hydroxycyclohexylphenyl ketone, benzyldiphenylsulfide, tetramethylthiuram monosulfide, azobisisobutyronitrile, 2-chloroanthraquinone, diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, and bis(2,4,6) -trimethylbenzoyl)-phenyl-phosphine oxide and the like.
熱重合開始剤としては、過酸化水素、ペルオキソ二硫酸塩(例えば、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、及びペルオキソ二硫酸カリウム等)、アゾ系化合物(例えば、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩、4,4’-アゾビス(4-シアノバレリン酸)、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、及び2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)等)、及び有機過酸化物(例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酢酸、過コハク酸、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルヒドロパーオキサイド、及びクメンヒドロパーオキサイド等)等が挙げられる。 Thermal polymerization initiators include hydrogen peroxide, peroxodisulfates (e.g., ammonium peroxodisulfate, sodium peroxodisulfate, potassium peroxodisulfate, etc.), azo compounds (e.g., 2,2′-azobis(2- amidinopropane) dihydrochloride, 4,4′-azobis(4-cyanovaleric acid), 2,2′-azobisisobutyronitrile, and 2,2′-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvalero) nitrile), etc.), and organic peroxides (e.g., benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, peracetic acid, persuccinic acid, di-t-butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, and cumene hydroperoxide, etc.) etc.
これらの重合開始剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 These polymerization initiators may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
これらの重合開始剤を用いて架橋構造を形成する場合、その使用量は、エネルギー線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上100質量部以下であることが好ましく、1質量部以上100質量部以下であることがより好ましく、1質量部以上10質量部以下であることが更に好ましい。 When forming a crosslinked structure using these polymerization initiators, the amount used is 0.1 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the energy ray-curable resin or thermosetting resin. , more preferably 1 part by mass or more and 100 parts by mass or less, and even more preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less.
粘着層112は、硬化性でなく、例えば、熱可塑性樹脂組成物からなる層であってもよい。そして、熱可塑性樹脂組成物中に溶剤を含有させることで、熱可塑性樹脂層を軟化させることができる。これにより、粘着層112の表面に導電性線状体120を形成する際に、導電性線状体120の粘着層112への貼り付けが容易となる。一方で、熱可塑性樹脂組成物中の溶剤を揮発させることで、熱可塑性樹脂層を乾燥させ、固化させることができる。
The
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、及びアクリル系樹脂等が挙げられる。例えば、アクリル系樹脂としては、(メタ)アクリレート系重合体や(メタ)アクリレート系共重合体等、(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含む重合体等が挙げられる。 Examples of thermoplastic resins include polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyvinyl acetate, polyurethane, polyether, polyethersulfone, polyimide, and acrylic resins. Examples of acrylic resins include polymers containing structural units derived from (meth)acrylate, such as (meth)acrylate polymers and (meth)acrylate copolymers.
溶剤としては、例えば、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、炭化水素系溶剤、ハロゲン化アルキル系溶剤、及び水等が挙げられる。 Examples of solvents include alcohol-based solvents, ketone-based solvents, ester-based solvents, ether-based solvents, hydrocarbon-based solvents, halogenated alkyl-based solvents, and water.
粘着層112は、無機充填材を含有していてもよい。無機充填材を含有することで、硬化後の粘着層112の硬度をより向上させることができる。また、粘着層112の熱伝導性が向上する。
The
無機充填材としては、例えば、無機粉末(例えば、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化珪素、及び窒化ホウ素等の粉末)、無機粉末を球形化したビーズ、単結晶繊維、及びガラス繊維等が挙げられる。これらの中でも、無機充填材としては、シリカフィラー及びアルミナフィラーが好ましい。無機充填材は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of inorganic fillers include inorganic powders (for example, powders of silica, alumina, talc, calcium carbonate, titanium white, red iron oxide, silicon carbide, and boron nitride), beads obtained by spheroidizing inorganic powders, single crystal fibers, and glass fiber. Among these, silica fillers and alumina fillers are preferred as inorganic fillers. An inorganic filler may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
粘着層112の材料としては、上述したものを用途等に応じて、種々用いることができるが、本実施形態に係る製造方法では、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ゴム系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、及びエステル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つを含むことが好ましい。このような材料を用いることによって、より均一に目的の厚さの層を形成することができる。
As the material of the
粘着層112には、その他の成分が含まれていてもよい。その他の成分としては、例えば、有機溶剤、難燃剤、粘着付与剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、可塑剤、消泡剤、及び濡れ性調整剤等の周知の添加剤が挙げられる。
The
粘着層112は、上述した樹脂や添加剤等を溶剤に溶かした塗布液を、ダイ塗工、スプレー塗工、コンマ塗工、グラビア塗工等の公知の塗工方法によって塗布し、必要によって加熱乾燥することによって形成させることができる。
The
粘着層112の厚さは、導電性構造体100の用途に応じて適宜決定される。例えば、接着性の観点から、粘着層112の厚さは、3μm以上150μm以下であることが好ましく、5μm以上100μm以下であることがより好ましい。
The thickness of the
粘着層112の弾性率は、0.001MPa以上10MPa以下であることが好ましく、0.01MPa以上2MPa以下であることがより好ましく、0.05MPa以上1MPa以下であることが更に好ましい。このような弾性率とすることによって、後述する製造方法において、粘着層112に配置された導電性線状体120をしっかりと固着することができる。
The elastic modulus of the
(導電性線状体) (Conductive linear body)
導電性線状体120の断面の形状(図2参照)は、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、多角形、矩形、扁平形等であってもよいが、後述するように、ノズルを用いて製造することから、円形、楕円形であることが好ましく、円形であることがより好ましい。 The cross-sectional shape of the conductive linear body 120 (see FIG. 2) is not particularly limited, and may be, for example, circular, elliptical, polygonal, rectangular, or flat. It is preferably circular or elliptical, more preferably circular, because it is manufactured using
導電性線状体120の断面の形状が円形である場合、導電性線状体120の断面視における直径D(図2参照)は、5μm以上3mm以下であることが好ましい。導電性構造体100の抵抗の上昇抑制と、これを発熱体として用いた場合の発熱効率及び耐絶縁破壊特性の向上との観点から、直径Dは、8μm以上60μm以下であることがより好ましく、12μm以上40μm以下であることが更に好ましい。
When conductive
この直径Dは、デジタル顕微鏡を用いて、導電性構造体100の導電性線状体120を観察し、無作為に選んだ5箇所で導電性線状体120の直径を測定し、その算術平均値を採用することができる。
This diameter D is obtained by observing the conductive
導電性線状体120の断面が楕円形である場合、長径が上記の直径Dと同様の範囲にあることが好ましい。
When the cross section of conductive
導電性線状体120の配置間隔P(図2参照)は、1mm以上400mm以下であることが好ましく、2mm以上200mm以下であることがより好ましく、3mm以上100mm以下であることが更に好ましい。
The arrangement interval P (see FIG. 2) of the conductive
この配置間隔Pを上記範囲とすれば、導電性線状体120がある程度密集したパターニング形状となるため、導電性構造体100を発熱体として用いる場合には、その温度上昇の分布を均一にする(昇温の偏りがない)等といった種々の機能をより向上させることができる。
If the arrangement interval P is within the above range, the patterned shape is such that the conductive
導電性線状体120の配置間隔Pは、目視又はデジタル顕微鏡を用いて、導電性構造体100の導電性線状体120を観察し、隣り合う2つの導電性線状体120の間隔を測定することによって得ることができる。なお、隣り合う2つの導電性線状体120の配置間隔Pとは、導電性線状体120を配列させていった方向(幅方向X、図1及び図2参照)に沿った長さであって、2つの導電性線状体120の対向する部分間の長さである(図2参照)。配置間隔Pは、導電性線状体120の配列が不等間隔である場合には、全ての隣り合う導電性線状体120同士の間隔の算術平均値を採用することができる。
For the arrangement interval P of the conductive
導電性線状体120の材料等については、特に限定されないが、金属ワイヤーを含む線状体(「金属ワイヤー線状体」等と呼ばれることもある。)であることが好ましい。金属ワイヤーは、高い熱伝導性、高い電気伝導性、高いハンドリング性、及び汎用性を有する。そのため、導電性線状体120として金属ワイヤー線状体を適用すると、導電性構造体100の抵抗値を低減しつつ、光線透過性が向上しやすくなる。例えば、導電性線状体120の導電性が高いほど、線の太さを細く(直径Dを小さく)することもできるため、その結果、シート内を透過する光の透過面積を増やすことができ、光線透過性を向上させることができる。また、導電性構造体100を発熱体等として適用した場合には、速やかな発熱が実現されやすくなる。さらに、直径Dが小さい、細径の線状体を得られやすい。
Although the material and the like of conductive
なお、導電性線状体120としては、金属ワイヤー線状体の他に、カーボンナノチューブを含む線状体、及び、糸に導電性被覆が施された線状体が挙げられる。
In addition to the metal wire linear body, the conductive
金属ワイヤー線状体は、1本の金属ワイヤーからなる線状体であってもよいし、複数本の金属ワイヤーを撚った線状体であってもよい。 The metallic wire linear body may be a linear body made of one metal wire, or may be a linear body made by twisting a plurality of metal wires.
金属ワイヤーとしては、例えば、銅、アルミニウム、タングステン、鉄、モリブデン、ニッケル、チタン、銀、金等の金属、又は、金属を2種以上含む合金(例えば、ステンレス鋼、炭素鋼等の鋼鉄、真鍮、りん青銅、ジルコニウム-銅合金、ベリリウム-銅合金、鉄-ニッケル合金、ニクロム、ニッケル-チタン合金、鉄-クロム-アルミ合金、ニッケル-モリブテン-クロム合金、及びレニウム-タングステン合金等)を含むワイヤーが挙げられる。また、金属ワイヤーは、錫、亜鉛、銀、ニッケル、クロム、ニッケル-クロム合金、又は、はんだ等でめっきされたものであってもよく、後述する炭素材料又はポリマーにより表面が被覆されたものであってもよい。 Metal wires include, for example, metals such as copper, aluminum, tungsten, iron, molybdenum, nickel, titanium, silver, and gold, or alloys containing two or more metals (for example, steel such as stainless steel and carbon steel, brass , phosphor bronze, zirconium-copper alloys, beryllium-copper alloys, iron-nickel alloys, nichrome, nickel-titanium alloys, iron-chromium-aluminum alloys, nickel-molybdenum-chromium alloys, and rhenium-tungsten alloys, etc.) is mentioned. Further, the metal wire may be plated with tin, zinc, silver, nickel, chromium, nickel-chromium alloy, solder, or the like, and the surface is coated with a carbon material or polymer, which will be described later. There may be.
特に、低い体積抵抗率の導電性線状体120とする観点からは、タングステン及びモリブデン並びにこれらを含む合金から選ばれる少なくとも1種の金属を含むワイヤーであることが好ましい。
In particular, from the viewpoint of making the conductive
金属ワイヤーとしては、炭素材料で被覆された金属ワイヤーも挙げられる。金属ワイヤーは、炭素材料で被覆されていると、金属光沢が低減し、金属ワイヤーの存在を目立たなくすることが容易となる。また、金属ワイヤーは、炭素材料で被覆されていると金属腐食も抑制される。 Metal wires also include metal wires coated with carbon materials. When the metal wire is coated with a carbon material, the metallic luster is reduced, making it easier to make the presence of the metal wire inconspicuous. Metal corrosion is also suppressed when the metal wire is coated with a carbon material.
金属ワイヤーを被覆する炭素材料としては、非晶質炭素(例えば、カーボンブラック、活性炭、ハードカーボン、ソフトカーボン、メソポーラスカーボン、及びカーボンファイバー等)、グラファイト、フラーレン、グラフェン、及びカーボンナノチューブ等が挙げられる。 Examples of the carbon material that coats the metal wire include amorphous carbon (e.g., carbon black, activated carbon, hard carbon, soft carbon, mesoporous carbon, carbon fiber, etc.), graphite, fullerene, graphene, carbon nanotubes, and the like. .
カーボンナノチューブを含む線状体は、例えば、カーボンナノチューブフォレスト(カーボンナノチューブを、基材に対して垂直方向に配向するよう、基材上に複数成長させた成長体のことであり、「アレイ」等と呼ばれることもある。)の端部から、カーボンナノチューブをシート状に引き出し、引き出したカーボンナノチューブシートを束ねた後、カーボンナノチューブの束を撚ることにより得られる。 A linear body containing carbon nanotubes is, for example, a carbon nanotube forest (a growing body in which a plurality of carbon nanotubes are grown on a substrate such that the carbon nanotubes are oriented in a vertical direction to the substrate, such as an "array"). It is obtained by pulling out carbon nanotubes in a sheet form from the end of the carbon nanotube, bundling the pulled out carbon nanotube sheet, and then twisting the bundle of carbon nanotubes.
上述した製造方法において、撚りの際に捻りを加えない場合には、リボン状のカーボンナノチューブ線状体が得られ、捻りを加えた場合には、糸状の線状体が得られる。リボン状のカーボンナノチューブ線状体は、カーボンナノチューブが捻られた構造を有しない線状体である。 In the manufacturing method described above, a ribbon-like carbon nanotube linear body is obtained when twisting is not applied during twisting, and a thread-like linear body is obtained when twisting is applied. A ribbon-shaped carbon nanotube linear body is a linear body that does not have a structure in which carbon nanotubes are twisted.
あるいは、カーボンナノチューブの分散液から紡糸をすること等によっても、カーボンナノチューブ線状体を得ることができる。紡糸によるカーボンナノチューブ線状体の製造は、公知の方法により行うことができる。 Alternatively, a carbon nanotube linear body can be obtained by spinning from a carbon nanotube dispersion. Production of carbon nanotube linear bodies by spinning can be carried out by a known method.
カーボンナノチューブ線状体の直径をより均一にする観点からは、糸状のカーボンナノチューブ線状体を用いることが好ましく、カーボンナノチューブ線状体の純度をより高くする観点からは、カーボンナノチューブシートを撚ることによって糸状のカーボンナノチューブ線状体を得ることが好ましい。 From the viewpoint of making the diameter of the carbon nanotube linear body more uniform, it is preferable to use a filamentous carbon nanotube linear body, and from the viewpoint of increasing the purity of the carbon nanotube linear body, the carbon nanotube sheet is twisted. It is preferable to obtain a filamentous carbon nanotube linear body by
カーボンナノチューブ線状体は、2本以上のカーボンナノチューブ線状体同士が編まれた線状体であってもよい。また、カーボンナノチューブ線状体は、カーボンナノチューブと他の導電性材料が複合された線状体(「複合線状体」等と呼ばれることもある。)であってもよい。 The carbon nanotube linear body may be a linear body in which two or more carbon nanotube linear bodies are woven together. Also, the carbon nanotube linear body may be a linear body in which a carbon nanotube and another conductive material are combined (sometimes called a "composite linear body" or the like).
複合線状体としては、例えば、(i)カーボンナノチューブフォレストの端部から、カーボンナノチューブをシート状に引き出し、引き出したカーボンナノチューブシートを束ねた後、カーボンナノチューブの束を撚るカーボンナノチューブ線状体を得る過程において、カーボンナノチューブのフォレスト、シート若しくは束、又は撚った線状体の表面に、金属単体又は金属合金を蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、湿式めっき等により担持させた複合線状体、(ii)金属単体の線状体若しくは金属合金の線状体又は複合線状体と共に、カーボンナノチューブの束を撚った複合線状体、(iii)金属単体の線状体若しくは金属合金の線状体又は複合線状体と、カーボンナノチューブ線状体又は複合線状体とを編んだ複合線状体等が挙げられる。 As a composite linear body, for example, (i) a carbon nanotube linear body in which carbon nanotubes are pulled out in a sheet form from the end of a carbon nanotube forest, the pulled out carbon nanotube sheets are bundled, and then the bundle of carbon nanotubes is twisted. In the process of obtaining a composite linear body in which a single metal or metal alloy is supported on the surface of a carbon nanotube forest, sheet or bundle, or twisted linear body by vapor deposition, ion plating, sputtering, wet plating, etc. , (ii) a composite linear body obtained by twisting a bundle of carbon nanotubes together with a linear body of a single metal or a linear body or a composite linear body of a metal alloy, (iii) a linear body of a single metal or a metal alloy Composite linear bodies obtained by weaving linear bodies or composite linear bodies and carbon nanotube linear bodies or composite linear bodies, and the like.
なお、(ii)の複合線状体においては、カーボンナノチューブの束を撚る際に、(i)の複合線状体と同様にカーボンナノチューブに対して金属を担持させてもよい。 In the composite linear body (ii), when twisting the bundle of carbon nanotubes, the carbon nanotubes may be made to carry a metal, as in the composite linear body (i).
また、(iii)の複合線状体は、2本の線状体を編んだ場合の複合線状体であるが、少なくとも1本の金属単体の線状体若しくは金属合金の線状体又は複合線状体が含まれていれば、カーボンナノチューブ線状体又は金属単体の線状体若しくは金属合金の線状体若しくは複合線状体の3本以上を編み合わせてあってもよい。 In addition, the composite linear body of (iii) is a composite linear body obtained by knitting two linear bodies, but at least one linear body of a single metal, a linear body of a metal alloy, or a composite linear body As long as linear bodies are included, three or more carbon nanotube linear bodies, linear bodies made of a single metal, linear bodies made of a metal alloy, or composite linear bodies may be woven together.
複合線状体の金属としては、例えば、金、銀、銅、鉄、アルミニウム、ニッケル、クロム、スズ、及び亜鉛等の金属単体、及び、これら金属単体の少なくとも1種を含む合金(銅-ニッケル-リン合金、及び、銅-鉄-リン-亜鉛合金等)が挙げられる。 Examples of the metal of the composite linear body include single metals such as gold, silver, copper, iron, aluminum, nickel, chromium, tin, and zinc, and alloys containing at least one of these single metals (copper-nickel - Phosphorus alloys, and copper-iron-phosphorus-zinc alloys, etc.).
導電性線状体120は、糸に導電性被覆が施された線状体であってもよい。糸としては、ナイロン、ポリエステル等の樹脂から紡糸した糸等が挙げられる。導電性被覆としては、金属、導電性高分子、及び炭素材料等の被膜等が挙げられる。導電性被覆は、メッキ又は蒸着法等により形成することができる。糸に導電性被覆が施された線状体は、糸の柔軟性を維持しつつ、線状体の導電性を向上させることができる。つまり、導電性構造体100の抵抗を低下させることが容易となる。
Conductive
導電性線状体120の材料としては、上述したものを用途等に応じて、種々用いることができるが、本実施形態に係る製造方法では、銅、アルミニウム、タングステン、鉄、モリブデン、ニッケル、チタン、銀、金、及び金属を2種以上含む合金からなる群より選ばれる少なくとも1つを含むことが好ましい。合金としては、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼の鋼鉄、真鍮、りん青銅、ジルコニウム-銅合金、ベリリウム-銅合金、鉄-ニッケル合金、ニッケル-クロム合金、ニッケル-チタン合金、鉄-クロム-アルミニウム合金、ニッケル-クロム-モリブデン合金、及びレニウム-タングステン合金等が挙げられる。このような材料を用いることによって、通電時に効率よく発熱させることができる。
As the material of the conductive
<導電性構造体の製造方法> <Method for manufacturing conductive structure>
上述した導電性構造体は、従来では、例えば、以下のような製造方法によって製造することが試みられていた。 Conventionally, attempts have been made to manufacture the above-described conductive structure by, for example, the following manufacturing method.
図7は、従来技術の製造方法の一例を示す概略図である。図8は、従来技術の製造方法のノズル付近の一例を示す断面図である。 FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a conventional manufacturing method. FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of the vicinity of a nozzle in a conventional manufacturing method.
基材111と粘着層112とを有する積層体110を、上流側のガイドローラー11、抑えローラー10、及び下流側のガイドローラー12等の上を搬送させながら(矢印F1参照)、粘着層112の表面に向けて、導電性線状体130となる導電性材料130aをノズル40から射出することによって、導電性線状体130を粘着層112の表面上に形成する。そして、図8に示すように、ノズル40には、導電性線状体130となる導電性材料130aを射出するための射出孔42を有している。
While conveying the laminate 110 having the
導電性材料130aをノズル40から粘着層112に向けて射出する際に、ノズル40が粘着層112と非接触であると、ノズルの先端41から導電性材料130aが射出されず目詰まりを起こしたり、粘着層112の射出目標に正確に射出できなかったりするために、導電性材料130aをノズル40から射出する際には、ノズル40の先端41を積層体110の表面に接触させた状態で射出を行う(図8参照)。
When the
しかし、従来の製造方法におけるノズル40付近の挙動を詳しく調べたところ、ノズル40の先端41が、導電性線条体130を介して粘着層112に接触している状態であるため、ノズル40を左右に往復運動又は摺動運動させる際のノズル40の移動速度は、積層体110の搬送速度との関係から制限を受けてしまうことが多い。その結果、従来の製造方法では、微細な形状を賦形することができず、導電性線状体130のパターン精度について制約があるといった問題がある。
However, when the behavior near the
例えば、導電性構造体を各種導電部材やヒーター等に用いる場合、製品及び部品の小型化等の要求から、その配線パターンを更に微細化する必要がある。例えば、1本の導電性線状体130の直径Dを小さくすることはもちろんのこと、導電性線状体130を複数本配列する際の配置間隔Pを小ピッチにするといったことも試みられるであろう。その際、従来の製造方法ではこのような微細かつ小ピッチの配線とするという要求に十分に応えることができていない。
For example, when the conductive structure is used for various conductive members, heaters, etc., it is necessary to further miniaturize the wiring pattern due to the demand for miniaturization of products and parts. For example, in addition to reducing the diameter D of one conductive
しかしながら、本実施形態に係る製造方法によれば、上述した問題が起きることなく、導電性線状体130の形状が微細な形状であっても、高いパターン精度で、導電性構造体100を製造することができる。
However, according to the manufacturing method according to the present embodiment, the above problem does not occur, and the
図3は、本実施形態における製造方法の一例を示す概略図であり、図4は、本実施形態における製造方法の一例を示す部分上面図であり、図5は、本実施形態における製造方法のノズル付近の一例を示す断面図である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the manufacturing method according to the present embodiment, FIG. 4 is a partial top view showing an example of the manufacturing method according to the present embodiment, and FIG. It is a sectional view showing an example near a nozzle.
本実施形態に係る導電性構造体100の製造方法は、基材111と、基材111の表面に積層された粘着層112と、粘着層112の表面上に配置された導電性線状体120とを含む、導電性構造体100の製造方法であって、
(1)基材111と、粘着層112とを含む積層体110を準備する工程と、
(2)積層体110を搬送しながら、積層体110の粘着層112の表面上に、導電性線状体120となる導電性材料120aをノズル20から射出することによって、導電性線状体120を粘着層112の表面上に形成させる工程と、
を含み、
ノズル20は、導電性材料120aを射出する射出孔22と、射出孔22の近傍に配置され、エアーを噴出するエアー噴出孔23とを備え、
ノズル20は、搬送される積層体110から所定の距離Lだけ離して配置されており、
(2)工程は、搬送されている積層体110に向けて、導電性材料120aを射出孔22から射出するとともに、エアー噴出孔23からエアーを吹き出すことにより、導電性線状体120を粘着層112の表面上に形成させる、
導電性構造体100の製造方法である。
The method for manufacturing the
(1) a step of preparing a laminate 110 including a
(2) While transporting the laminate 110, the conductive
including
The
The
In the step (2), the
It is a manufacturing method of the
(1)積層体110を準備する工程について説明する。 (1) A process of preparing the laminate 110 will be described.
例えば、基材111の表面に、粘着層形成用組成物を塗布することによって、粘着層112を形成することができる。粘着層形成用組成物を塗布した後、必要に応じてその塗膜を乾燥させる工程を行ってもよい。また、基材111の表面に粘着層112が形成されたシートとして、市販品を用いてもよい。
For example, the
粘着層形成用組成物は、上述した粘着層112として使用可能な成分と、溶剤とを含む溶液を用いることができる。ここで使用可能な溶剤としては、例えば、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、グリコール系溶剤、グリコールエステル系溶剤、炭化水素系溶剤、ハロゲン化アルキル系溶剤、及び水等が挙げられる。
The adhesive layer-forming composition can be a solution containing the above-described components that can be used as the
アルコール系溶剤としては、例えば、エタノール、ブタノール、イソブタノール、イソプロピルアルコール、n-プロピルアルコール、t-ブタノール、1,3-ブタンジオール、及び1,4-ブタンジオール等が挙げられる。 Examples of alcohol solvents include ethanol, butanol, isobutanol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, t-butanol, 1,3-butanediol, and 1,4-butanediol.
ケトン系溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、及びシクロヘキサノン等が挙げられる。 Ketone solvents include, for example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, and the like.
エステル系溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸n-プロピル、及び酢酸メトキシブチル等が挙げられる。 Examples of ester solvents include ethyl acetate, methyl acetate, butyl acetate, n-propyl acetate, and methoxybutyl acetate.
エーテル系溶剤としては、例えば、ジイソプロピルエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセルソルブ、及び1,4-ジオキサン等が挙げられる。 Examples of ether-based solvents include diisopropyl ether, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, and 1,4-dioxane.
グリコール系溶剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、及びプロピレングリコール等が挙げられる。 Examples of glycol-based solvents include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, and propylene glycol.
グリコールエステル系溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が挙げられる。 Examples of glycol ester solvents include ethylene glycol monoethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate.
炭化水素系溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、n-ヘキサン、イソヘキサン、及びシクロヘキサン等が挙げられる。 Hydrocarbon solvents include, for example, benzene, toluene, xylene, n-hexane, isohexane, and cyclohexane.
ハロゲン化アルキル系溶剤としては、例えば、メチレンクロライド、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、及びクロロホルム等が挙げられる。 Halogenated alkyl solvents include, for example, methylene chloride, trichlorethylene, perchlorethylene, and chloroform.
これらの溶剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 These solvents may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
乾燥を行う場合、乾燥条件は、60℃以上200℃以下で、5秒以上120秒以下であることが好ましい。乾燥温度は、80℃以上150℃以下であることがより好ましく、90℃以上130℃以下であることが更に好ましい。乾燥時間は、10秒以上100秒以下であることがより好ましく、20秒以上80秒以下であることが更に好ましい。乾燥を行う方法は、特に限定されず、例えば、ヒーターやドライヤー等の加熱装置を用いることができる。 When drying is performed, the drying conditions are preferably 60° C. or higher and 200° C. or lower for 5 seconds or longer and 120 seconds or shorter. The drying temperature is more preferably 80° C. or higher and 150° C. or lower, and even more preferably 90° C. or higher and 130° C. or lower. The drying time is more preferably 10 seconds or more and 100 seconds or less, and even more preferably 20 seconds or more and 80 seconds or less. A method for drying is not particularly limited, and for example, a heating device such as a heater or a dryer can be used.
このような方法によって準備された積層体110を、ローラー等を備えた搬送装置を用いて、搬送しながら、(2)工程を行うことによって、粘着層112の表面上に導電性線状体120を形成することができる。
The laminate 110 prepared by such a method is transported using a transporting device equipped with rollers or the like, and the step (2) is carried out, thereby forming the conductive
なお、本実施形態では、図3及び図4に示すように、抑えローラー10を用いた場合を例示しているが、抑えプレート上に配線部30を配置し、プレート上で搬送されている積層体110に対して導電性材料120aをノズル20から射出する構成としてもよい。
In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the case of using the
ガイドローラー11,12のローラー径(直径)は、特に限定されないが、4cm以上15cm以下であることが好ましく、5cm以上12cm以下であることがより好ましく、8cm以上10cm以下であることが更に好ましい。
Although the roller diameter (diameter) of the
抑えローラー10のローラー径(直径)は、特に限定されないが、10cm以上100cm以下であることが好ましく、15cm以上80cm以下であることがより好ましく、20cm以上50cm以下であることが更に好ましい。
The roller diameter (diameter) of the
搬送速度は、特に限定されないが、0.5m/分以上10m/分以下であることが好ましく、1m/分以上8m/分以下であることがより好ましく、2m/分以上5m/分以下であることが更に好ましい。本実施形態によれば、このような比較的高速な搬送速度であっても、微細な形状であっても、高いパターン精度で導電性線状体120を粘着層112の表面上に形成することができる。
The conveying speed is not particularly limited, but is preferably 0.5 m/min or more and 10 m/min or less, more preferably 1 m/min or more and 8 m/min or less, and 2 m/min or more and 5 m/min or less. is more preferred. According to the present embodiment, the conductive
また、搬送時の張力(搬送張力)は、10N/m以上300N/m以下であることが好ましく、20N/m以上200N/m以下であることがより好ましく、30N/m以上150N/m以下であることが更に好ましい。 In addition, the tension during transportation (conveyance tension) is preferably 10 N/m or more and 300 N/m or less, more preferably 20 N/m or more and 200 N/m or less, and 30 N/m or more and 150 N/m or less. It is even more preferable to have
続いて、(2)導電性線状体120を粘着層112の表面上に形成する工程について説明する。
Subsequently, (2) the step of forming the conductive
(2)工程では、導電性材料120aを射出する射出孔22と、射出孔22の近傍に配置され、エアーを噴出するエアー噴出孔23とを備えるノズル20を用いる。そして、ノズル20の先端21を積層体110の表面から所定の距離Lだけ離した状態で、すなわち、ノズル20の先端21が積層体110の表面と非接触の状態で、導電性材料120aを射出孔22から射出することによって、導電性線状体120を粘着層112の表面上に形成する。
In the step (2), a
ノズル20は、図5に示すように、導電性材料120aを繰り出す射出孔22が形成されており、そこから導電性材料120aを粘着層112の表面に向けて繰り出す(矢印F3参照)。そして、ノズル20には、射出孔22の近傍にエアー噴出孔23が設けられており、そこからエアーを噴出する(矢印F3参照)。これにより、積層体110の表面と非接触の状態で導電性材料120aを射出する場合でありながら、その噴射力によって粘着層112にしっかりと密着させることができるため、微細な形状である導電性線状体120であっても、粘着層112にしっかりと密着させることができる。
As shown in FIG. 5, the
そして、エアー噴出孔23は、射出孔22の近傍に設ければよいが、ノズル20を底面視した際において、射出孔22から100μm以上2mm以下の範囲に設けることが好ましく、200μm以上1mm以下の範囲に設けることがより好ましく、300μm以上600μm以下の範囲に設けることが更に好ましい。
The
また、エアー噴出孔23の形状は、特に限定されないが、エアー噴出孔23は、ライン方向において、射出孔22よりも上流側(手前)に1か所配置されるとともに、射出孔22よりも下流側に1か所配置されるようにすることが好ましい(図5参照)。このように、上流側と下流側に独立してエアー噴出孔23を配置することで、それぞれの吐出圧を独立して制御できるため、パターン精度を一層向上させることができる。もちろん、エアー噴出孔23は、ノズル20を底面視した際において、射出孔22の外周を取り囲むように略円形に配置されていてもよい。
The shape of the
射出孔22の直径は、導電性線状体120の直径Dに対応する寸法値であることが好ましく、例えば、5μm以上3mm以下であることが好ましく、8μm以上200μm以下であることがより好ましく、12μm以上100μm以下であることが更に好ましい。
The diameter of the
さらに、本実施形態では、ノズル20を積層体110の表面から所定の距離Lだけ離して、導電性材料120aを射出する。これにより、ノズル20の動きに対する制約が緩和され、より微細かつ細かいパターン精度の導電性線状体120であっても正確に賦形できる。例えば、波形状の導電性線状体120とする場合、波形、振幅、及び波長を従来の製造方法よりも更に細かく設定することができる。
Furthermore, in this embodiment, the
このような観点から、ノズル20と積層体110の表面までの距離Lは、0.01mm以上20mm以下であることが好ましく、0.02mm以上10mm以下であることがより好ましく、0.05mm以上5mm以下であることが更に好ましい。また、距離Lは、非接触の状態を確保する観点から、導電性線条体120の直径Dよりも大きいことが好ましい。ノズル20を、搬送される積層体110の表面から上述した距離だけ離して配置することによって、より微細かつ細かいパターン精度の導電性線状体120であっても正確に賦形できる。例えば、波形状の導電性線状体120とする場合、波形、振幅、及び波長を従来の製造方法よりも更に細かく設定することができる。
From this point of view, the distance L between the
ノズル20の先端直径は、導電性線状体の断面視における直径Dの1.5倍以上10倍以下であることが好ましく、1.2倍以上10倍以下であることがより好ましく、1.3倍以上8倍以下であることが更に好ましく、1.4倍以上6倍以下であることがより更に好ましい。ここでいうノズル20の先端直径とは、ノズル20の先端の最大外径をいう。
The tip diameter of the
ノズル20の先端直径は、特に限定されないが、導電性線状体120の直径Dに対応する寸法値であることが好ましく、例えば、5μm以上3mm以下であることが好ましく、8μm以上200μm以下であることがより好ましく、12μm以上100μm以下であることが更に好ましい。
Although the tip diameter of the
導電性線状体120の断面視における直径Dに対して、ノズル20の先端直径の下限を上述した範囲に制御することによって、エアー噴出孔23からのエアーの噴出量を十分に確保できるため、より細径の導電性線状体120であっても、導電性材料120aを射出孔22から正確に射出することができ、かつ、粘着層112にしっかりと密着させることができる程度の十分な噴出力を発揮することができる。また、導電性線状体120の断面視における直径Dに対して、ノズル20の先端直径の上限を上述した範囲に制御することによって、エアー噴出孔23から噴出される際のエアーの乱流を効果的に抑制することができるため、粘着層112に射出された導電性線状体120が変形することなく、高い精度で賦形することができる。
By controlling the lower limit of the tip diameter of the
エアー噴出孔23から噴出されるエアーの吐出圧は、0.1MPa以上10MPa以下であることが好ましく、0.1MPa以上6MPa以下であることがより好ましく、0.1MPa以上5以下であることが更に好ましく、0.2MPa以上1.5MPa以下であることがより更に好ましく、0.3MPa以上1MPa以下であることが一層更に好ましい。エアーの吐出圧をこのような範囲にすることで、エアー噴出孔23からのエアーの噴出量を十分に確保できるため、より細径の導電性線状体120であっても、導電性材料120aを射出孔22から正確に射出することができ、かつ、粘着層112にしっかりと密着させることができる程度の十分な噴出力を発揮することができる。さらに、ノズル20が粘着層112と非接触の状態で導電性材料120aを射出しても、目詰まりや液だれ等が発生することなく、滑らかに導電性材料120aを粘着層112に連続的に繰り出すことができる。その結果、高速で搬送した場合であっても、歩留まり良く、より微細かつ細かいパターン精度の導電性線状体120であっても正確に賦形できる。
The ejection pressure of the air ejected from the air ejection holes 23 is preferably 0.1 MPa or more and 10 MPa or less, more preferably 0.1 MPa or more and 6 MPa or less, and further preferably 0.1 MPa or more and 5 or less. It is preferably 0.2 MPa or more and 1.5 MPa or less, and even more preferably 0.3 MPa or more and 1 MPa or less. By setting the air ejection pressure within such a range, a sufficient amount of air ejection from the air ejection holes 23 can be ensured. can be accurately injected from the
また、抑えローラー10の回転速度、導電性線状体120の搬送速度、並びに配線部30の移動速度及び移動距離を適宜選択することにより、所望の波形、振幅、及び波長を有する導電性線状体120を粘着層112の表面に形成させることができる。
By appropriately selecting the rotation speed of the
よって、(2)工程は、ノズル20を積層体110の幅方向Xに沿って移動させながら、積層体110の粘着層112の表面上に向けて、導電性材料120aを射出孔22から射出することによって、粘着層112の表面上に波形状の導電性線状体120を形成させることが好ましい(図3、図4参照)。ノズル20を積層体110の幅方向Xに往復又は摺動させることにより、波形状の導電性線状体120を粘着層112の表面上に形成することができる。本実施形態によれば、このような複雑な形状であっても、高い製造効率でありながら、微細な形状であっても、高いパターン精度で導電性線状体を形成することができるため、好適である。
Therefore, in the step (2), the
(2)工程では、例えば、基材111が内側に、粘着層112が外側になるように、抑えローラー10の外周面に積層体110を配置した状態で、抑えローラー10を回転させながら、粘着層112上に導電性材料120aを繰り出すことによって、導電性線状体120を形成する。このとき、配線部30を積層体110の長手方向Y(波の進行方向、搬送における搬送方向)に対して交差する方向(幅方向X参照)に小さい往復運動を繰り返しながら、また、全体として大きな往復運動になるように、所望の形状となるように移動させる。これにより、複合波形状を有する導電性線状体120とすることもできる。
In the step (2), for example, the
その際、往復又は摺動させる周期を、不規則にしたり、小さくしたりしてもよい。このような往復運動又は摺動運動させることによって、導電性線状体120の形状はより複雑な形状となるが、そのような場合であっても、本実施形態によれば、高いパターン精度を維持することができる。
At that time, the cycle of reciprocation or sliding may be made irregular or reduced. Such a reciprocating motion or sliding motion makes the shape of the conductive
導電性線状体120が波形状である場合、ノズル20を有する配線部30は、例えば、形成する導電性線状体120の波形状に合わせて、ノズル20を左右に往復又は摺動させながら、導電性線状体120を射出することが好ましい。その際、ノズルの振幅及び搬送速度は、それぞれ波形状の振幅及び波長に対応するように動かすことが好ましい。
When the conductive
このようにして賦形される導電性線状体120の好適な形状としては、例えばサイン波又はそれに近い形状とすることができる。更に好適な形状としては、図1に例示したような、大きいサイン波の中に小さい波形状を有する複合波形状とすることができる。このように本実施形態によれば、微細な波形状であっても高いパターン精度を維持することができる。
A suitable shape of the conductive
そして、図示はしないが、上述した(1)工程及び(2)工程の後に、下流側に配置された切断装置によって、導電性構造体100を所定の長さに切断することによって、所望の長手方向Yの長さの導電性構造体100とすることができる。
Then, although not shown, after the above-described steps (1) and (2), a cutting device arranged downstream cuts the
以上説明してきたように、本実施形態に係る製造方法によれば、導電性線状体120を有する導電性構造体100について、高い製造効率でありながら、微細な形状であっても、高いパターン精度で導電性線状体120を形成することができる。
As described above, according to the manufacturing method according to the present embodiment, the
このような観点から、導電性構造体100の好適な具体例としては、例えば、導電部材、ヒーター、及びセンサーからなる群より選ばれる少なくとも1つとして用いることが好ましい。例えば、導電性構造体100は、面抵抗が低い導電性線状体120を有するため、ヒーターとして適用することが好適である。ヒーターとして使用する場合、導電性線状体120を発熱体として使用することができる。
From such a point of view, as a preferred specific example of the
上述した導電性構造体100をヒーター200として用いる場合を、以下に例示する。
A case where the
図6は、本実施形態における導電性構造体を用いたヒーターの一例を示す斜視図である。 FIG. 6 is a perspective view showing an example of a heater using a conductive structure according to this embodiment.
ヒーター200は、上述した導電性構造体100の対向する両端部に電極210を取り付けたものである。よって、以下では、電極210を中心に説明する。ヒーター200の寸法形状は特に限定されないが、例えば、シート状ヒーター等として好適に使用することができる。
The
電極210は、導電性線状体120に電流を供給するために用いられる。電極210は、公知の電極材料を用いて形成できる。電極材料としては、導電性ペースト(銀ペースト等)、金属箔(銅箔等)、及び金属ワイヤー等が挙げられる。電極210は、導電性線状体120の両端部に電気的に接続されて配置される。
金属箔又は金属ワイヤーの金属としては、銅、アルミニウム、タングステン、鉄、モリブデン、ニッケル、チタン、銀、金等の金属、又は、金属を2種以上含む合金(例えば、ステンレス鋼、炭素鋼等の鋼鉄、真鍮、りん青銅、ジルコニウム銅合金、ベリリウム銅、鉄ニッケル、ニクロム、ニッケルチタン、カンタル、ハステロイ、及びレニウムタングステン等)が挙げられる。また、金属箔又は金属ワイヤーは、錫、亜鉛、銀、ニッケル、クロム、ニッケルクロム合金、又は、はんだ等でめっきされたものであってもよい。 Metal foils or metal wires include metals such as copper, aluminum, tungsten, iron, molybdenum, nickel, titanium, silver, and gold, or alloys containing two or more metals (for example, stainless steel, carbon steel, etc.). steel, brass, phosphor bronze, zirconium copper alloy, beryllium copper, iron nickel, nichrome, nickel titanium, kanthal, hastelloy, and rhenium tungsten, etc.). Also, the metal foil or metal wire may be plated with tin, zinc, silver, nickel, chromium, nickel-chromium alloy, solder, or the like.
電極210と導電性線状体120の抵抗値の比(電極210の抵抗値/導電性線状体120の抵抗値)は、0.0001以上0.3以下であることが好ましく、0.0005以上0.1以下であることがより好ましい。この抵抗値の比は、「電極210の抵抗値/導電性線状体120の抵抗値」により求めることができる。抵抗値の比をこのような範囲内とすることで、発熱体として用いた場合に電極部分の異常発熱を効果的に抑制することができる。例えば、導電性線状体120のみを発熱させて、発熱効率の良好なヒーター200とすることができる。
The ratio of the resistance values of the
電極210の抵抗値及び導電性線状体120の抵抗値は、それぞれ、テスターを用いて測定することができる。まず電極210の抵抗値を測定し、電極210を貼付した導電性構造体100の抵抗値を測定する。その後、電極210を貼付した導電性構造体100の抵抗値から電極210の測定値を差し引くことで、電極210及び導電性構造体100それぞれの抵抗値を算出することができる。
The resistance value of
電極210の厚さは、導電性構造体100の寸法形状等を考慮して適宜好適な厚さとすることができるが、例えば、2μm以上200μm以下であることが好ましく、2μm以上120μm以下であることがより好ましく、10μm以上100μm以下であることが更に好ましい。電極210の厚さをこのような範囲内とすることで、電気伝導率がより高く、より低抵抗にすることができる。また、電極として十分な強度を付与することができる。
The thickness of the
以下の実施例及び比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples, but the present invention is in no way limited by the following examples.
<実施例1> <Example 1>
まず、基材111として厚さ100μm、幅(長さ)1000mのポリウレタンフィルム上に、アクリル系粘着剤(リンテック社製、商品名「PK」)を厚さ20μmに塗布して粘着層112(弾性率0.1MPa)を形成し、積層体110として粘着シートを作製した。
次に、図3、図4に示す構成を有するワイヤー射出装置(リンテック社製)を用意した。なお、この配線部30は、図5に示すノズル20(ノズル20の先端直径=0.4mm、射出孔22の直径=0.1mm)を8体有している。
このワイヤー射出装置の上に、積層体110をセットし、これを搬送速度3m/分で搬送しながら、配線部30を、積層体110の幅方向(矢印F2参照)に沿って搬送時の張力(搬送張力)100N/mで移動させながら金属ワイヤー(材質:タングステン)を射出し、導電性線状体120として8本の金属ワイヤーが等間隔で配置間隔P(図2参照)=1mmとなるように配列した。なお、この際の、ノズル20の先端21から積層体110までの距離Lは0.5mmとした。そして、エアー噴出孔23から噴出されるエアーの吐出圧は、0.5MPaであった。
First, on a polyurethane film having a thickness of 100 μm and a width (length) of 1000 m as the
Next, a wire injection device (manufactured by Lintec Corporation) having the configuration shown in FIGS. 3 and 4 was prepared. The
そして、全てのノズル20を積層体110の搬送方向と直交する方向に移動させることによって、導電性構造体100として、シート状導電部材を得た。導電性線状体120である金属ワイヤーは、その断面形状は円形であり、その直径Dは80μmであった。つまり、ノズル20の先端直径は、直径Dの5倍(直径D=80μm、ノズル20の先端直径=0.4mm)であった。
Then, by moving all the
積層体110の表面に賦形しようとした目標のパターンの形状は、振幅は10mmに設定し、波長は20mmに設定した。これに対して、実際に得られた導電性線状体120のパターン形状をデジタル顕微鏡によって実測したところ、振幅は9.5mmであり、波長は19.9mmであった。以上のことから、実施例1のパターン精度は、振幅が95%(振幅の実測値/振幅の設定値)であり、波長が99.5%(波長の実測値/波長の設定値)であった。
The shape of the target pattern to be formed on the surface of the laminate 110 was set to have an amplitude of 10 mm and a wavelength of 20 mm. On the other hand, when the pattern shape of the actually obtained conductive
以上より、本実施例によれば、導電性線状体を有する導電性構造体について、高い製造効率でありながら、微細な形状であっても、高いパターン精度で導電性線状体を形成することができることが少なくとも確認された。 As described above, according to the present embodiment, a conductive structure having conductive linear bodies can be formed with high pattern accuracy even in a fine shape while maintaining high production efficiency. At least it was confirmed that it is possible.
10:抑えローラー
11,12:ガイドローラー
20:ノズル
21:先端
22:射出孔
23:エアー噴出孔
30:配線部
40:ノズル
41:先端
42:射出孔
100:導電性構造体
110:積層体
111:基材
112:粘着層
120:導電性線状体
120a:導電性材料
130:導電性線状体
130a:導電性材料
200:ヒーター
210:電極
X:幅方向、
Y:長手方向
L:距離
D:直径
P:配置間隔
F1,F2,F3:矢印
10: Pressing
Y: longitudinal direction L: distance D: diameter P: arrangement intervals F1, F2, F3: arrows
Claims (9)
(1)前記基材と、前記粘着層とを含む積層体を準備する工程と、
(2)前記積層体を搬送しながら、前記積層体の前記粘着層の表面上に、前記導電性線状体となる導電性材料をノズルから射出することによって、前記導電性線状体を前記粘着層の表面上に形成させる工程と、
を含み、
前記ノズルは、前記導電性材料を射出する射出孔と、前記射出孔の近傍に配置され、エアーを噴出するエアー噴出孔とを備え、
前記ノズルは、搬送される前記積層体から所定の距離だけ離して配置されており、
前記(2)工程は、搬送されている前記積層体に向けて、前記導電性材料を前記射出孔から射出するとともに、前記エアー噴出孔からエアーを吹き出すことにより、前記導電性線状体を前記粘着層の表面上に形成させる、
導電性構造体の製造方法。 A method for producing a conductive structure comprising a substrate, an adhesive layer laminated on the surface of the substrate, and conductive linear bodies arranged on the surface of the adhesive layer,
(1) preparing a laminate including the substrate and the adhesive layer;
(2) While transporting the laminate, a conductive material to be the conductive linear bodies is ejected from a nozzle onto the surface of the adhesive layer of the laminate, thereby displacing the conductive linear bodies as described above. Forming on the surface of the adhesive layer;
including
The nozzle includes an injection hole for injecting the conductive material, and an air ejection hole disposed near the injection hole for ejecting air,
The nozzle is arranged at a predetermined distance from the transported laminate,
In the step (2), the conductive material is injected from the injection hole toward the laminated body being conveyed, and air is blown from the air injection hole, thereby removing the conductive linear body. formed on the surface of the adhesive layer,
A method for manufacturing an electrically conductive structure.
請求項1に記載の導電性構造体の製造方法。 The step (2) is performed by injecting the conductive material from the injection hole toward the surface of the adhesive layer of the laminate while moving the nozzle along the width direction of the laminate. , a step of forming the wave-shaped conductive linear body on the surface of the adhesive layer,
A method for manufacturing a conductive structure according to claim 1 .
請求項1又は2に記載の導電性構造体の製造方法。 The adhesive layer contains at least one selected from the group consisting of acrylic resins, urethane resins, rubber resins, silicone resins, epoxy resins, polycarbonate resins, and ester resins.
3. A method for manufacturing a conductive structure according to claim 1 or 2.
請求項1~3のいずれか一項に記載の導電性構造体の製造方法。 The elastic modulus of the adhesive layer is 0.001 MPa or more and 10 MPa or less.
A method for manufacturing a conductive structure according to any one of claims 1 to 3.
請求項1~4のいずれか一項に記載の導電性構造体の製造方法。 The conductive linear body contains at least one selected from the group consisting of copper, aluminum, tungsten, iron, molybdenum, nickel, titanium, silver, gold, and alloys containing two or more metals.
A method for manufacturing a conductive structure according to any one of claims 1 to 4.
請求項1~5のいずれか一項に記載の導電性構造体の製造方法。 The nozzle is arranged at a distance of 0.01 mm or more and 20 mm or less from the surface of the laminated body to be conveyed,
A method for manufacturing a conductive structure according to any one of claims 1 to 5.
請求項1~6のいずれか一項に記載の導電性構造体の製造方法。 The tip diameter of the nozzle is 1.5 times or more and 10 times or less than the diameter of the conductive linear body in a cross-sectional view.
A method for manufacturing a conductive structure according to any one of claims 1 to 6.
請求項1~7のいずれか一項に記載の導電性構造体の製造方法。 The ejection pressure of the air ejected from the air ejection hole is 0.1 MPa or more and 10 MPa or less.
A method for manufacturing a conductive structure according to any one of claims 1 to 7.
請求項1~8のいずれか一項に記載の導電性構造体の製造方法。 The conductive structure is at least one selected from the group consisting of a conductive member, a heater, and a sensor.
A method for manufacturing a conductive structure according to any one of claims 1 to 8.
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