JP2534712B2

JP2534712B2 - 導電性フィルム

Info

Publication number: JP2534712B2
Application number: JP62164692A
Authority: JP
Inventors: 守関口; 克昭清水
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1987-07-01
Filing date: 1987-07-01
Publication date: 1996-09-18
Anticipated expiration: 2011-09-18
Also published as: JPS649730A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、疎水性フィルムからなる基材上に導電層を
積層した導電性フィルムの改良に関する。

＜従来技術＞複素環式化合物類は、古くから酸化剤の存在下でポリ
マー化し、不溶不融の重合体が得られることは、よく知
られている。

例えば、ピロールが無機酸、塩化第２鉄、ベンゾキノ
ン、過酸化水素などにより、ピロールブラック、ピロー
ルレットなどの重合体が生成することは、アドバンシス
・イン・ヘテロサイクリック・ケミストリー（Advances
in Heterocyclic Chemistry）15巻67頁（1973年）に示
されている。

同様に、フラン、チオフェン、その他の複素環式化合
物、またはその置換体、誘導体も重合体になる。

一方、適当な有機電解質の存在下で電解重合させるこ
とにより、膜状のピロール、フラン、チオフェン等の重
合体が得られることは、例えば、ケミカル・コミュニケ
ーション（Chemical Communication）635頁（1979
年）、ジャパン・ジャーナル・オブ・アプライド・フィ
ジックス（Japan Journal of Applied Physics）21巻
（1982年）、ポリマー・プレプリント・ジャパン（Poly
mer Preprints Japan）33巻（1984年）他多数の報告が
なされている。

これらの報告は、いずれも電解重合法に関するもので
あった。この電解重合法で生成された膜状生成物（フィ
ルム）は、大面積化が困難であり、また、電極基板との
密着性が悪く、薄膜状のものしか得られないため、機械
的強度、及び均一性に欠けるなどの問題点があった。

これら問題点を解決するため、いろいろな改良がなさ
れている。

また、最近、重合触媒を含有する高分子樹脂を、複素
環式化合物類と接触させることで、その表面、及び内部
に導電性重合体を形成することは、特開昭61−51026号
公報、特開昭61−111366号公報、特開昭61−157522号公
報等に示されている。

上記方法により得られる導電性重合体は、高分子樹脂
中に混合分散されている重合触媒により、複素環式化合
物の化学的酸化により得られる。

しかし、反応形成として、複素環式化合物類の相状
態、すなわち液相か、気相かにより導電性重合体の構
造、状態も変ってくる。

液相の場合は、短時間で導電性重合体が得られ、得ら
れた導電性重合体は、分岐の多い規則性がなく、不溶不
融物になりやすい。

一方気相の場合は、得られる導電性重合体は、分岐が
少なく、規則性も優れ、導電性も液相で得られたものと
比較して、はるかに優れたものが得られる。

この複素環式化合物類の化学的気相重合法により得ら
れる導電性重合体の構造、その重合度等は、使用する材
料、特に重合触媒の種類、その濃度、反応時間、重合触
媒を担持保持する高分子樹脂の種類により大きく影響を
受ける。

重合触媒を担持保持する高分子樹脂としては、基本的
には、重合触媒を均一に分散でき、変性等を誘発しない
ものであれば用いることができる。

また、得られる導電性重合体の生成速度、その導電
性、皮膜化したときの透明性、安定性等を考慮すると、
前記高分子樹脂としては、水溶性樹脂が極めて良好であ
る。

＜解決しようとする問題点＞高分子樹脂として水溶性樹脂を用いて導電性フィルム
を得ても、導電性フィルムは、吸湿性があり、かつ、機
械的強度等がないため、単体としての導電性フィルム
は、実用性がなかった。この欠点を改良するためポリエ
ステルフィルム等の疎水性フィルムからなる基材の片
面、もしくは両面に前記水溶性樹脂をコーティングして
複合導電性フィルムとする必要があった。

しかし、疎水性の基材に親水性である水溶性樹脂をコ
ーティングするには、単に汎用されているアンカー剤、
接着剤を用いただけでは、均一なコーティング層が形成
されず、実用性が乏しいものとなってしまった。

そこで、本発明は、気相重合法により導電層を形成す
るのに適している水溶性樹脂を用いて、実用的に優れた
導電性フィルムを提供することを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞疎水性フィルムから成る基材の少なくとも片面に、末
端に水酸基、カルボキシル基を有する飽和鎖状ポリエス
テル系樹脂に変性ポリオレフィン系樹脂を添加した樹脂
から成る接着層を介して水溶性樹脂層を設け、該水溶性
樹脂層の上にポリマー化した複素環式化合物から成る導
電層を積層することにより解決した。

上記基材に用いる疎水性フィルムとしては、ポリエス
テル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリメタアクリ
ル酸、ポリメタアクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等の透明フィルム、または、これらの積層フ
ィルムからなる。

また、接着層に用いる樹脂は、末端に水酸基、カルボ
キシル基を有する鎖状飽和ポリエステル系樹脂に、分子
内に水酸基、アセトキシ基、エステル基、カルボキシル
基等の極性基を有した三元、四元共重合体からなる変性
ポリオレフィンを９〜40重量％の範囲（固形比）で添加
してなる。

さらに、導電層は、塩化第２鉄、過塩素酸第２鉄、臭
化第２鉄のような、それ自体ドーパントになり得る重合
触媒を含有する水溶性樹脂、複素環式化合物類を化学的
気相重合により、導電性重合体を形成してなる。

なお、接着層を形成する樹脂中に、基材との密着性を
向上させるためイソシアネート基等を有するイソシアネ
ート樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂を透明導電膜の
硬化剤として添加してもかまわない。

そして、接着層を形成する飽和鎖状ポリエステル系樹
脂は、平均分子量が、25,000以上で、末端に水酸基、カ
ルボキシル基を有し、また、変性ポリオレフィン系樹脂
は、分子鎖内に水酸基、カルボキシル基、アセトキシ
基、エステル基等の極性基を有する。この飽和鎖状ポリ
エステル系樹脂に対する変性ポリオレフィン樹脂の添加
量は、固形比で９〜40重量％、好ましくは、９〜15重量
％の範囲が、導電層の密着性、変性ポリオレフィン樹脂
の溶解性が優れる。

一方、導電層を形成する水溶性樹脂としては、メチル
セルロース、ヒドロキシメチルセルロース等のセルロー
ス誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコー
ルのいずれを用いてもよいが、ポリビニルアルコールが
特に適している。

このポリビニルアルコールは、平均重合度が1000以
下、1000〜1500,1500以上のいずれでもよく、またケン
化度も部分ケン化物でも、完全ケン化物でも使用可能で
あるが、完全ケン化物であれば、平均重合度が1500以の
ものを、また、部分ケン化物であれば、平均重合度が10
00以下のものが好ましい。

本発明の導電性フィルムを製造するには基材フィルム
に接着層を介して、触媒を含む水溶性樹脂をコーティン
グした被処理フィルムを、複素環式化合物類、あるいは
その溶液に浸し、乾燥させるか、または、複素環式化合
物の気相状態下に一定時間晒してもよい。導電性、透明
性を考慮すると後者の方法が好ましい。

＜作用＞基材上に特定の樹脂からなる接着剤を介して導電層を
形成する水溶性樹脂をコーティングするので、基材とコ
ーティングされた水溶性樹脂との密着性が良好なばかり
でなく、水溶性樹脂をむらなく均一に形成でき、ひいて
は、均一な導電層が形成される。

また、導電層が複素環式化合物から成るので水溶性樹
脂上に薄い膜状（例えば、１μｍ以下）に形成されてい
るため、従来の樹脂にカーボンブラック等のフィラーを
練り混んだもの（厚み５〜10μｍ）に比べて透明性も優
れたものが得られる。

＜実施例＞＜実施例−１＞厚さ25μのポリエステルフィルムからなる基材の片面
に下記の組成（Ａ）からなる樹脂を乾燥時の塗工量が4g
/m²になるように塗工し、次いで下記の組成（Ｂ）から
なる水溶性樹脂を2g/m²ロールコート法によりインライ
ンでコーティングし、100℃のオーブンを通して被処理
フィルムを得た。

この被処理フィルムを25℃のピロール／空気の混合雰
囲気からなる0.032m³の反応室に５分間放置して、導電
性フィルムを得た。

＜実施例−２＞基材として二軸延伸ポリプロピレンフィルム（20μ）
を用い、接着層に硬化剤を加えた下記組成（Ｃ）樹脂を
用い、実施例−１を同様にして導電性フィルムを得た。

（Ｃ）鎖状飽和ポリエステル樹脂 100 重量部（バイロン300東洋紡績製）硬化剤（NCO顔料13％） 3.2 〃（Ａ−３武田薬品工業製）変性ポリオレフィン樹脂 15 〃（デュミランD251S武田薬品工業製）溶剤 250 〃（メチルエチルケトン／トルエン＝1/1）＜実施例−３＞接着層として下記組成（Ｄ）の樹脂を用いたほかは、
実施例−１と同様にして導電性フィルムを得た。

＜比較例−１＞実施例−１において接着層を用いない他は、実施例−
１と同様にして導電性フィルムを得た。

＜比較例−２＞接着層として下記組成（Ｅ）を用いた他は、実施例−
１と同様として導電性フィルムを得た。

＜実施例−４〜６＞実施例−１の組成（Ｂ）のポリビニルアルコールのか
わりにポリビニルピロリドン（PVP K−90五協産業
製），メチルセルロース（メトローズ65SH400信越化学
工業製），ヒドロキシエチルセルロース（ダイセルSP50
0ダイセル化学製）をそれぞれ用いた他は、実施例１−
１と同様にして導電性フィルムを得た。

＜比較例−３＞接着層として水性ポリエステル樹脂（SF−1208−Ｔ大
日本インキ化学製）を1.5g/m²（乾燥時）塗工した他
は、実施例−１と同様にして導電性フィルムを得た。

＜比較例−４〜９＞接着層として、アクリルポリオールウレタン系樹脂
（AD76H5/CaT10東洋モートン製），ポリメタアクリリル
系樹脂（コーポニール日本合成化学工業製），ポリビ
ニルブチラール系樹脂（エスレック積水化学工業
製），ポリアミド系樹脂（バーサミットヘンケル白水
製），ポリ酢酸ビニル系樹脂（ゴーセノール日本合成
化学工業製），エチレン−酢酸ビニル共重合体（ソアレ
ックス日本合成化学工業製）をそれぞれ用いた（塗布量
1.5g/m²）他は、実施例１−１と同様にして導電性フィ
ルムを得た。

以上の実施例、比較例の密着製、表面抵抗値、光線透
過率についてテストを行なった。その結果を表−１に示
す。

＜効果＞以上のように接着層として、末端に水酸基、カルボキ
シル基を有する平均分子量25,000以上の飽和鎖状ポリエ
ステル系樹脂に、変性ポリオレフィン系樹脂を10〜15重
量部添加した樹脂を用いたので、気相状態で複素環式化
合物類を重合し、導電層を形成させるのに適した水溶性
樹脂を均一に、しかも基材に密着性よく形成でき、実用
性に優れた導電性フィルムが得られる。

また、導電層が複素環式化合物から成るので水溶性樹
脂上に薄い膜状（例えば、１μｍ以下）に形成されてい
るため、従来の樹脂にカーボンブラック等のフィラーを
練り混んだもの（厚み５〜10μｍ）に比べて透明性も優
れており、例えば、内容物を視認する必要があるような
包装材料として用いるのに適している。さらに目的、用
途に応じて水溶性樹脂層をパターン状に形成することに
より容易に導電層をパターニングすることができる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】疎水性フィルムから成る基材の少なくとも
片面に、末端に水酸基、カルボキシル基を有する飽和鎖
状ポリエステル系樹脂に変性ポリオレフィン系樹脂を添
加した樹脂から成る接着層を介して水溶性樹脂層を設
け、該水溶性樹脂層の上にポリマー化した複素環式化合
物から成る導電層を積層して成る導電性フィルム。