JP6264262B2 - 導電性シートおよび導電性基材 - Google Patents
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
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Description
[1] 導電性基材として用いるための、絶縁層の少なくとも片面に、金属導電性繊維、π共役系導電性高分子およびバインダーを含む導電層を有する導電性シートであって、前記導電性基材はパーシャルエッチング法に基づくものである、導電性シート。
[2] 前記金属導電性繊維は、銀ナノワイヤーである、[1]に記載の導電性シート。
[3] 前記π共役系導電性高分子は、ポリ−3,4−二置換チオフェン類である、[1]または[2]に記載の導電性シート。
[4] 前記バインダーは、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、アミド樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である、[1]〜[3]のいずれかに記載の導電性シート。
[5] 前記導電性基材は、
1)金属導電性繊維、π共役系導電性高分子およびバインダーを含んでなる第1領域、
2)金属導電性繊維、π共役系導電性高分子およびバインダーを含み、金属導電性繊維の含有量は第1領域における金属導電性繊維の含有量より少ない第2領域、および
3)不活化されたπ共役系導電性高分子およびバインダーを含み、および金属導電性繊維を含まない第3領域
を有する、[1]〜[4]のいずれかに記載の導電性シート。
[6] 前記第2領域は、第1領域と第3領域の境界に存在し、および0.3μm〜6μmの幅を有する、[5]に記載の導電性シート。
[7] 前記第1領域の表面電気抵抗は130Ω/sqより小さく、第3領域の表面電気抵抗は1×106Ω/sqより大きい、[5]または[6]に記載の導電性シート。
[8] 第3領域の全光線透過率は、第2領域の全光線透過率より高く、および第2領域の全光線透過率は、第1領域の全光線透過率より高く、第3領域と第1領域の全光線透過率の差は1.3より小さい、[5]〜[7]のいずれかに記載の導電性シート。
[9] 各領域は、導電層にパーシャルエッチングを施すことにより形成される、[5]〜[8]のいずれかに記載の導電性シート。
[10] パーシャルエッチングは、次亜塩素酸塩溶液、臭素酸塩溶液および過マンガン酸塩溶液からなる群から選択されるエッチャントを用いて行われる、[9]に記載の導電性シート。
[11] パーシャルエッチングは、スプレー法を用いて行われる、[9]または[10]に記載の導電性シート。
[12] パーシャルエッチングは、熱硬化型樹脂をパターニングした後に行われる、[9]〜[11]のいずれかに記載の導電性シート。
[13] 絶縁層の少なくとも片面に、
1)金属導電性繊維、π共役系導電性高分子およびバインダーを含んでなる第1領域、
2)金属導電性繊維、π共役系導電性高分子およびバインダーを含み、金属導電性繊維の含有量は第1領域における金属導電性繊維の含有量より少ない第2領域、および
3)不活化されたπ共役系導電性高分子およびバインダーを含み、および金属導電性繊維を含まない第3領域
を有する導電性基材。
1)絶縁層の少なくとも片面に形成された導電層の表面にレジスト膜を所定のパターンで形成する工程、
2)前記レジスト膜で被覆されていない部分の導電層において、エッチャントを用いてπ共役系導電性高分子を不活化し、および金属導電性繊維をする除去する工程、および
3)次いで前記レジスト膜を溶解または膨潤させて除去する工程
を含み得る。
三菱化学アナリテック株式会社製ロレスタEP/MCP−T360Fを用いて、JIS K7194に準拠する手法により測定した。
第2領域は、その幅が狭く、上記の表面電気抵抗値の測定(1)に従って表面電気抵抗値を行うことができない。したがって、本発明では、第2領域の表面電気抵抗値は、マルチ計測器株式会社製ポケットマルチメーターMCD008を用いて、2端子間を20mmとして測定した2端子間抵抗値を、表面電気抵抗に換算することにより求めた。2端子間抵抗値から表面抵抗値への換算は、まず、表面電気抵抗検出可能な導電膜のサンプルを、以下に説明する導電体組成物の調製に従って得られる導電体組成物を用いて表面電気抵抗値を変化させて作製し、次に各サンプルについて測定した表面電気抵抗値および2端子間抵抗値から最小二乗法を用いて得られた近似直線に基づく以下の式:
表面電気抵抗値(Ω/sq)=2端子間抵抗値(Ω)÷3.4489
より算出した。各サンプルについて測定した表面電気抵抗値および2端子間抵抗値を以下の表1に示す。
日本電色工業株式会社製ヘーズメーター(NDH5000)にて、JIS K7105(ASTM)に準拠する手法により測定した。
光学顕微鏡(KEYENCE株式会社製VK−X100)を用いて明視野にて50倍にて測定を行った。
導電性基材の表面に透過光と反射光をあてて観察し、パターン部分の見え難さを目視で評価した。
銀ナノワイヤー(Cold stones社製CST−NW−S40)を水に分散した銀ナノワイヤー分散液(固形分濃度1.0%)、PEDOT−PSS(Clevios社製CleviosP)の固形分濃度1%水分散液、水で希釈したバインダー(高松油脂株式会社製ペスレジンA−645GH、ポリエステル系樹脂)の1%分散液、および添加剤として水とメタノールの等量混合液にて希釈した界面活性剤(AGCセイミケミカル株式会社製サーフロンS−386)の1%溶液を、銀ナノワイヤー:PEDOT−PSS:バインダー:界面活性剤の質量割合(部数)が20:80:50:6となるように混合した。この混合物を、最終固形分濃度が1.0%となるようにメタノールで希釈した後、常温においてスリーワンモーター(HEIDON (新東科学)製、BLh−300)を用いて20分攪拌し、導電体組成物1を得た。
PEDOT−PSS(Heraeus社製CleviosP)の固形分濃度1.93%水分散液、水で希釈したバインダー(高松油脂株式会社製ペスレジンA−645GH、ポリエステル系樹脂)の1%分散液、および添加剤として水とメタノールの等量混合液にて希釈した界面活性剤(AGCセイミケミカル株式会社製サーフロンS−386)の1%溶液を、PEDOT−PSS:バインダー:界面活性剤の質量割合(部数)が100:50:6となるように混合した。この混合物を、最終固形分濃度が1.0%となるようにメタノールで希釈した後、常温においてスリーワンモーター(HEIDON (新東科学)製、BLh−300)を用いて20分攪拌し、導電体組成物2を得た。
易接着層付きPET基材(東レ株式会社製ルミラーU483、厚み100μm、表面電気抵抗値1.0×106Ω/sq以上、全光線透過率93%)上にステンレス製バーコーター(番手No.4)を用いてアンカー剤(アイカ工業株式会社製ウレタンアクリレート系のUV硬化型樹脂、固形分濃度をメチルエチルケトンで20%に調整)を1.0μmの厚みで塗布した。次いで80℃にて2分間乾燥し、UV照射(アイグラフィックス株式会社製のUV照射装置(ECS−301G)、照度0.3mJ/cm2)して、アンカー層付きPET基材を得た。得られたアンカー層付きPET基材の表面抵抗値は1.0×106Ω/sq以上、全光線透過率の値は92.6%であった。
上記の通り得られたアンカー層付きPET基材のアンカー層塗布面にコロナ処理(春日電機株式会社製、放電量180W/分/m2)を施し、絶縁層として用いた。その後、上記導電体組成物を、ステンレス製バーコーター(番手No.9)を用いて100nmの厚みで、アンカー層付きPET基材上に塗布した。次いで100℃にて2分間乾燥し、導電性シートを得た。この導電層の表面電気抵抗値は、105Ω/sqであった。
次いでエポキシ系熱硬化型樹脂(Heraeus製Clevios−Set−S)を、ステンレス(GTSC)製400メッシュスクリーン版を用いて上記導電性シート上に塗布した後、85℃にて5分間硬化させ、8μmの厚みを有するレジスト膜を形成した。
その後、レジスト膜が形成された導電性シートを、エッチャントとして次亜塩素酸ナトリウム1%水溶液(和光純薬工業株式会社製)を用いて、スプレー法(スプレー圧0.2mPa、20℃)により10秒間パーシャルエッチングを行った。
導電性シートを純水で水洗し、および乾燥した後、常温において1%アンモニア水溶液(関東化学工業株式会社製)中に30秒間浸漬し、レジスト膜を導電性シートから除去し、次いで純水での水洗および乾燥後、導電性基材を得た。
得られた導電性基材について、上記測定方法に従って、第1領域および第3領域における全光線透過率および表面電気抵抗値、ならびに第2領域の表面電気抵抗値および幅(サイドエッチング量)を測定し、外観評価を行った。測定結果を以下の表3に示す。
以下の表2に記載のエッチング条件にてパーシャルエッチングを行ったことを除いては、実施例1と同様にして導電性基材を製造した。なお、表2記載中の浸漬法では、前記手順で得られた導電性シートに、エッチャントが溜まった容器中に所定時間、完全に漬すことによりパーシャルエッチングを施した。各実施例および比較例において得られた導電性基材について、上記測定方法に従って、第1領域および第3領域における全光線透過率および表面電気抵抗値、ならびに第2領域の表面電気抵抗値および幅(サイドエッチング量)を測定し、外観評価を行った。測定結果を以下の表3に示す。
上記で得られたアンカー層付きPET基材のアンカー層塗布面にコロナ処理(春日電機株式会社製、放電量180W/分/m2)を施し、絶縁層として用いた。その後、銀ナノワイヤー(Cold stones社製CST−NW−S40)を水に分散した銀ナノワイヤー分散液(固形分濃度1.0%)を、ステンレス製バーコーター(番手No.6)を用いて80nmの厚みでアンカー層付きPET基材上に塗布した。次いで100℃にて2分間乾燥し、導電性シートを得た。この導電層の表面電気抵抗値は、10〜1×106Ω/sqの間で安定しなかったため、その後のエッチング評価は中止した。
エポキシ系熱硬化型樹脂(Heraeus製Clevios−Set−S)。レジスト膜の塗布および硬化条件は実施例1に従う。
[熱硬化型樹脂2]
エポキシ系熱硬化型樹脂(太陽インキ製X―100―CL1)。レジスト膜の硬化温度80℃、硬化時間15分および厚み10μmとしたことを除いては、実施例1と同様にレジスト膜を形成した。
Claims (12)
- 導電性基材として用いるための、絶縁層の少なくとも片面に、金属導電性繊維、π共役系導電性高分子およびバインダーを含む導電層を有する導電性シートであって、
前記導電性基材はパーシャルエッチング法に基づくものであり、
1)金属導電性繊維、π共役系導電性高分子およびバインダーを含んでなる第1領域、
2)金属導電性繊維、π共役系導電性高分子およびバインダーを含み、金属導電性繊維の含有量は第1領域における金属導電性繊維の含有量より少ない第2領域、および
3)不活化されたπ共役系導電性高分子およびバインダーを含み、および金属導電性繊維を含まない第3領域
を有する、導電性シート。 - 前記金属導電性繊維は、銀ナノワイヤーである、請求項1に記載の導電性シート。
- 前記π共役系導電性高分子は、ポリ−3,4−二置換チオフェン類である、請求項1または2に記載の導電性シート。
- 前記バインダーは、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、アミド樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1〜3のいずれかに記載の導電性シート。
- 前記第2領域は、第1領域と第3領域の境界に存在し、および0.3μm〜6μmの幅を有する、請求項1〜4のいずれかに記載の導電性シート。
- 前記第1領域の表面電気抵抗は130Ω/sqより小さく、第3領域の表面電気抵抗は1×106Ω/sqより大きい、請求項1〜5のいずれかに記載の導電性シート。
- 第3領域の全光線透過率は、第2領域の全光線透過率より高く、および第2領域の全光線透過率は、第1領域の全光線透過率より高く、第3領域と第1領域の全光線透過率の差は1.3より小さい、請求項1〜6のいずれかに記載の導電性シート。
- 各領域は、導電層にパーシャルエッチングを施すことにより形成される、請求項1〜7のいずれかに記載の導電性シート。
- パーシャルエッチングは、次亜塩素酸塩溶液、臭素酸塩溶液および過マンガン酸塩溶液からなる群から選択されるエッチャントを用いて行われる、請求項8に記載の導電性シート。
- パーシャルエッチングは、スプレー法を用いて行われる、請求項8または9に記載の導電性シート。
- パーシャルエッチングは、熱硬化型樹脂をパターニングした後に行われる、請求項8〜10のいずれかに記載の導電性シート。
- 絶縁層の少なくとも片面に、
1)金属導電性繊維、π共役系導電性高分子およびバインダーを含んでなる第1領域、
2)金属導電性繊維、π共役系導電性高分子およびバインダーを含み、金属導電性繊維の含有量は第1領域における金属導電性繊維の含有量より少ない第2領域、および
3)不活化されたπ共役系導電性高分子およびバインダーを含み、および金属導電性繊維を含まない第3領域
を有する導電性基材。
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