JP6745153B2 - 導電性離型層形成用塗料及びその製造方法、並びに導電性離型フィルム及びその製造方法 - Google Patents
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Description
導電性及び離型性の両方を有する導電性離型フィルムの製造方法としては、付加硬化型シリコーンエマルションとチオフェン系導電性高分子と白金系硬化触媒を含む導電性離型剤をフィルム基材に塗工し、加熱してシリコーンを硬化させる方法が開示されている(特許文献1)。
また、導電性離型フィルムの他の製造方法として、π共役系導電性高分子とポリアニオンとオキシラン基及び/又はオキセタン基を有する化合物と有機溶剤と硬化性オルガノポリシロキサンとを含有する組成物をフィルム基材に塗工し、加熱する方法が開示されている(特許文献2)。
そこで、本発明は、フィルム基材に対する密着性が高く且つ空気中での経時的な導電性低下が抑制され、しかも充分な離型性を有する導電性離型層を形成できる導電性離型層形成用塗料及びその製造方法を提供することを目的とする。また、フィルム基材に対する密着性が高く且つ空気中での経時的な導電性低下が抑制され、しかも充分な離型性を有する導電性離型層を備える導電性離型フィルム及びその製造方法を提供することを目的とする。
[1]π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、エポキシ基を有するエポキシ化合物と、硬化性シリコーンと、ポリエステル樹脂と、有機溶剤とを含有する、導電性離型層形成用塗料。
[2]前記硬化性シリコーンが、付加硬化型シリコーンである、[1]に記載の導電性離型層形成用塗料。
[3]前記硬化性シリコーンの硬化を促進させる白金触媒をさらに含有する、[1]又は[2]に記載の導電性離型層形成用塗料。
[4]前記エポキシ化合物がビニル基をさらに有する、[1]〜[3]のいずれか一に記載の導電性離型層形成用塗料。
[5]前記エポキシ化合物が、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサンである、[4]に記載の導電性離型層形成用塗料。
[6]前記エポキシ化合物のエポキシ基と前記ポリアニオンのアニオン基とが化学結合している、[1]〜[5]のいずれか一に記載の導電性離型層形成用塗料。
[7]前記有機溶剤が、メチルエチルケトン及びトルエンの少なくとも一方である、[1]〜[6]のいずれか一に記載の導電性離型層形成用塗料。
[8]前記π共役系導電性高分子が、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)である、[1]〜[7]のいずれか一に記載の導電性離型層形成用塗料。
[9]前記ポリアニオンが、ポリスチレンスルホン酸である、[1]〜[8]のいずれか一に記載の導電性離型層形成用塗料。
[10]高導電化剤をさらに含有する、[1]〜[9]のいずれか一に記載の導電性離型層形成用塗料。
[11]イソシアヌル酸トリアリルをさらに含有する、[1]〜[10]のいずれか一に記載の導電性離型層形成用塗料。
[12]π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含有する導電性複合体が水系分散媒中に含まれる水分散液に、エポキシ基を有するエポキシ化合物を添加し、導電性複合体を析出させて析出物を得た後、該析出物を回収する析出回収工程と、回収した析出物に有機溶剤、硬化性シリコーン及びポリエステル樹脂を添加する添加工程と、を有する、導電性離型層形成用塗料の製造方法。
[13]前記硬化性シリコーンが、付加硬化型シリコーンである、[12]に記載の導電性離型層形成用塗料の製造方法。
[14]前記硬化性シリコーンの硬化を促進させる白金触媒をさらに含有する、[12]又は[13]に記載の導電性離型層形成用塗料の製造方法。
[15]前記エポキシ化合物がビニル基をさらに有する、[12]〜[14]のいずれか一に記載の導電性離型層形成用塗料の製造方法。
[16]前記エポキシ化合物が、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサンである、[15]に記載の導電性離型層形成用塗料の製造方法。
[17]フィルム基材と、該フィルム基材の少なくとも一方の面に形成された導電性離型層とを備え、前記導電性離型層は、π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、エポキシ基を有するエポキシ化合物と、シリコーンと、ポリエステル樹脂とを含有し、前記ポリアニオンの一部のアニオン基に、エポキシ基を有するエポキシ化合物が結合している、導電性離型フィルム。
[18]前記フィルム基材が、ポリエチレンテレフタレートフィルムである、[17]に記載の導電性離型フィルム。
[19]フィルム基材の少なくとも一方の面に、[1]〜[11]のいずれか一に記載の導電性離型層形成用塗料を塗工する塗工工程と、塗工した導電性離型層形成用塗料を加熱して乾燥する乾燥工程とを有する、導電性離型フィルムの製造方法。
本発明の導電性離型層形成用塗料の製造方法によれば、上記のような導電性離型層形成用塗料を容易に製造できる。
本発明の導電性離型フィルムは、基材に対する密着性が高く且つ空気中での経時的な導電性低下が抑制され、しかも充分な離型性を有する導電性離型層を備える。
本発明の導電性離型フィルムの製造方法によれば、上記のような導電性離型フィルムを容易に製造できる。
本発明の一態様における導電性離型層形成用塗料は、π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、エポキシ化合物と、硬化性シリコーンと、ポリエステル樹脂と、有機溶剤とを含有する。
ポリピロール系導電性高分子としては、ポリピロール、ポリ(N−メチルピロール)、ポリ(3−メチルピロール)、ポリ(3−エチルピロール)、ポリ(3−n−プロピルピロール)、ポリ(3−ブチルピロール)、ポリ(3−オクチルピロール)、ポリ(3−デシルピロール)、ポリ(3−ドデシルピロール)、ポリ(3,4−ジメチルピロール)、ポリ(3,4−ジブチルピロール)、ポリ(3−カルボキシピロール)、ポリ(3−メチル−4−カルボキシピロール)、ポリ(3−メチル−4−カルボキシエチルピロール)、ポリ(3−メチル−4−カルボキシブチルピロール)、ポリ(3−ヒドロキシピロール)、ポリ(3−メトキシピロール)、ポリ(3−エトキシピロール)、ポリ(3−ブトキシピロール)、ポリ(3−ヘキシルオキシピロール)、ポリ(3−メチル−4−ヘキシルオキシピロール)が挙げられる。
ポリアニリン系導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリ(2−メチルアニリン)、ポリ(3−イソブチルアニリン)、ポリ(2−アニリンスルホン酸)、ポリ(3−アニリンスルホン酸)が挙げられる。
上記π共役系導電性高分子のなかでも、導電性、透明性、耐熱性の点から、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)が特に好ましい。
前記π共役系導電性高分子は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ポリアニオンのアニオン基としては、スルホ基、またはカルボキシ基であることが好ましい。
このようなポリアニオンの具体例としては、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリルスルホン酸、ポリメタクリルスルホン酸、ポリ(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸)、ポリイソプレンスルホン酸、ポリスルホエチルメタクリレート、ポリ(4−スルホブチルメタクリレート)、ポリメタクリルオキシベンゼンスルホン酸等のスルホン酸基を有する高分子や、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ポリアクリルカルボン酸、ポリメタクリルカルボン酸、ポリ(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンカルボン酸)、ポリイソプレンカルボン酸、ポリアクリル酸等のカルボン酸基を有する高分子が挙げられる。これらの単独重合体であってもよいし、2種以上の共重合体であってもよい。
これらポリアニオンのなかでも、導電性をより高くできることから、スルホン酸基を有する高分子が好ましく、ポリスチレンスルホン酸がより好ましい。
前記ポリアニオンは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ポリアニオンの質量平均分子量は2万以上100万以下であることが好ましく、10万以上50万以下であることがより好ましい。
本明細書における質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定し、標準物質をポリスチレンとして求めた値である。
ただし、本態様におけるポリアニオンにおいては、全てのアニオン基がπ共役系導電性高分子にドープすることはなく、ドープに寄与しない余剰のアニオン基を有するようになっている。
エポキシ化合物の具体例としては、例えば、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、脂肪酸変性エポキシ、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ジグリセリンポリグリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリシジルエーテル、ソルビトール系ポリグリシジルエーテル、エチレンオキシドラウリルアルコールグリシジルエーテル、エチレンオキシドフェノールグリシジルエーテル、C12,C13混合高級アルコールグリシジルエーテル、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン、アジピン酸グリシジルエーテル、トリグリシジルトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアネート等が挙げられる。
これらエポキシ化合物は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
エポキシ化合物のなかでも、ビニル基をさらに有するものが好ましい。エポキシ化合物がエポキシ基と共にビニル基をさらに有すると、導電性離型層形成時にエポキシ基のビニル基同士が反応するため、エポキシ化合物が結合している導電性複合体を架橋することができる。ビニル基をさらに有するエポキシ化合物としては、入手しやすいことから、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサンが好ましい。
ビニル基を有するエポキシ化合物とビニル基を有さないエポキシ化合物とを併用してもよい。
硬化性シリコーンは、付加硬化型シリコーン、縮合硬化型シリコーンのいずれであってもよい。
付加硬化型シリコーンとしては、シロキサン結合を有する直鎖状ポリマーであって、前記直鎖の両方の末端にビニル基を有するポリジメチルシロキサンと、ハイドロジェンシランとを有するものが挙げられる。このような付加硬化型シリコーンは、付加反応によって三次元架橋構造を形成して硬化する。硬化を促進させるために白金触媒を導電性離型層形成用塗料に含有させてもよい。
付加硬化型シリコーンの具体例としては、KS−3703T、KS−847T、KM−3951、X−52−151、X−52−6068、X−52−6069(信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。
付加硬化型シリコーンは有機溶剤に溶解又は分散しているものが好適に使用される。
ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、40℃以上90℃以下であることが好ましく、60℃以上85℃以下であることがより好ましい。ポリエステル樹脂のガラス転移温度が前記下限値以上であれば、空気中での経時的な導電性低下をより防止でき、前記上限値以下であれば、有機溶剤への溶解性を向上させることができる。ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量測定により求められる。
アルコール系溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、t−ブタノール、アリルアルコール等が挙げられる。
ケトン系溶剤としては、例えば、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、ジイソプロピルケトン、メチルエチルケトン、アセトン、ジアセトンアルコール等が挙げられる。
エステル系溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等が挙げられる。
芳香族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、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン等が挙げられる。
アミド系溶媒としては、例えば、N−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
有機溶剤のなかでも、汎用的であることから、メチルエチルケトン及びトルエンの少なくとも一方が好ましい。
イソシアヌル酸トリアリルの含有量は、導電性複合体に対して0.1倍量以上10000倍量以下であることが好ましく、0.5倍量以上5000倍量以下であることがより好ましく、1倍量以上1000倍量以下であることがさらに好ましい。イソシアヌル酸トリアリルの含有量が前記下限値以上であれば、導電性向上効果及び空気中での導電性抑制効果が充分に発揮され、前記上限値以下であれば、π共役系導電性高分子濃度低下による導電性低下を防止できる。
具体的に、高導電化剤は、糖類、窒素含有芳香族性環式化合物、2個以上のヒドロキシ基を有する化合物、1個以上のヒドロキシ基および1個以上のカルボキシ基を有する化合物、アミド基を有する化合物、イミド基を有する化合物、ラクタム化合物、グリシジル基を有する化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である。前記高導電化剤は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
セルロース、多糖、糖アルコール等の高分子アルコール;
1,4−ジヒドロキシベンゼン、1,3−ジヒドロキシベンゼン、2,3−ジヒドロキシ−1−ペンタデシルベンゼン、2,4−ジヒドロキシアセトフェノン、2,5−ジヒドロキシアセトフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,6−ジヒドロキシベンゾフェノン、3,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、3,5−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、2,2’,5,5’−テトラヒドロキシジフェニルスルフォン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、ヒドロキシキノンカルボン酸及びその塩類、2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、2,5−ジヒドロキシ安息香酸、2,6−ジヒドロキシ安息香酸、3,5−ジヒドロキシ安息香酸、1,4−ヒドロキノンスルホン酸及びその塩類、4,5−ヒドロキシベンゼン−1,3−ジスルホン酸及びその塩類、1,5−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、1,5−ジヒドロキシナフタレン−2,6−ジカルボン酸、1,6−ジヒドロキシナフタレン−2,5−ジカルボン酸、1,5−ジヒドロキシナフトエ酸、1,4−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸フェニルエステル、4,5−ジヒドロキシナフタレン−2,7−ジスルホン酸及びその塩類、1,8−ジヒドロキシ−3,6−ナフタレンジスルホン酸及びその塩類、6,7−ジヒドロキシ−2−ナフタレンスルホン酸及びその塩類、1,2,3−トリヒドロキシベンゼン(ピロガロール)、1,2,4−トリヒドロキシベンゼン、5−メチル−1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、5−エチル−1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、5−プロピル−1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、トリヒドロキシ安息香酸、トリヒドロキシアセトフェノン、トリヒドロキシベンゾフェノン、トリヒドロキシベンゾアルデヒド、トリヒドロキシアントラキノン、2,4,6−トリヒドロキシベンゼン、テトラヒドロキシ−p−ベンゾキノン、テトラヒドロキシアントラキノン、ガーリック酸メチル(没食子酸メチル)、ガーリック酸エチル(没食子酸エチル)等の芳香族化合物、ヒドロキノンスルホン酸カリウム等が挙げられる。
アミド化合物の具体例としては、アセトアミド、マロンアミド、スクシンアミド、マレアミド、フマルアミド、ベンズアミド、ナフトアミド、フタルアミド、イソフタルアミド、テレフタルアミド、ニコチンアミド、イソニコチンアミド、2−フルアミド、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、プロピオンアミド、プロピオルアミド、ブチルアミド、イソブチルアミド、パルミトアミド、ステアリルアミド、オレアミド、オキサミド、グルタルアミド、アジプアミド、シンナムアミド、グリコールアミド、ラクトアミド、グリセルアミド、タルタルアミド、シトルアミド、グリオキシルアミド、ピルボアミド、アセトアセトアミド、ジメチルアセトアミド、ベンジルアミド、アントラニルアミド、エチレンジアミンテトラアセトアミド、ジアセトアミド、トリアセトアミド、ジベンズアミド、トリベンズアミド、ローダニン、尿素、1−アセチル−2−チオ尿素、ビウレット、ブチル尿素、ジブチル尿素、1,3−ジメチル尿素、1,3−ジエチル尿素及びこれらの誘導体等が挙げられる。
アミド化合物の分子量は46以上10,000以下であることが好ましく、46以上5,000以下であることがより好ましく、46以上1,000以下であることが特に好ましい。
さらに、脂肪族イミド化合物は、分子内の炭素間に不飽和結合を有さない飽和脂肪族イミド化合物と、分子内の炭素間に不飽和結合を有する不飽和脂肪族イミド化合物とに分類される。
飽和脂肪族イミド化合物は、R1−CO−NH−CO−R2で表される化合物であり、R1,R2の両方が飽和炭化水素である化合物である。具体的には、シクロヘキサン−1,2−ジカルボキシイミド、アラントイン、ヒダントイン、バルビツル酸、アロキサン、グルタルイミド、スクシンイミド、5−ブチルヒダントイン酸、5,5−ジメチルヒダントイン、1−メチルヒダントイン、1,5,5−トリメチルヒダントイン、5−ヒダントイン酢酸、N−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド、セミカルバジド、α,α−ジメチル−6−メチルスクシンイミド、ビス[2−(スクシンイミドオキシカルボニルオキシ)エチル]スルホン、α−メチル−α−プロピルスクシンイミド、シクロヘキシルイミドなどが挙げられる。
不飽和脂肪族イミド化合物は、R1−CO−NH−CO−R2で表される化合物であり、R1,R2の一方又は両方が1つ以上の不飽和結合である化合物である。具体例は、1,3−ジプロピレン尿素、マレイミド、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−ヒドロキシマレイミド、1,4−ビスマレイミドブタン、1,6−ビスマレイミドヘキサン、1,8−ビスマレイミドオクタン、N−カルボキシヘプチルマレイミドなどが挙げられる。
イミド化合物の分子量は60以上5,000以下であることが好ましく、70以上1,000以下であることがより好ましく、80以上500以下であることが特に好ましい。
ラクタム化合物としては、例えば、ペンタノ−4−ラクタム、4−ペンタンラクタム−5−メチル−2−ピロリドン、5−メチル−2−ピロリジノン、ヘキサノ−6−ラクタム、6−ヘキサンラクタム等が挙げられる。
添加剤としては、本発明の効果を有する限り特に制限されず、例えば、界面活性剤、無機導電剤、消泡剤、カップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを使用できる。ただし、添加剤は、前記ポリアニオン、前記エポキシ化合物、前記硬化性シリコーン、前記ポリエステル樹脂、前記有機溶剤、前記イソシアヌル酸トリアリル及び前記高導電化剤以外の化合物からなる。
界面活性剤としては、ノニオン系、アニオン系、カチオン系の界面活性剤が挙げられるが、保存安定性の面からノニオン系が好ましい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどのポリマー系界面活性剤を添加してもよい。
無機導電剤としては、金属イオン類、導電性カーボン等が挙げられる。なお、金属イオンは、金属塩を水に溶解させることにより生成させることができる。
消泡剤としては、シリコーン樹脂、ポリジメチルシロキサン、シリコーンオイル等が挙げられる。
カップリング剤としては、ビニル基、アミノ基、エポキシ基等を有するシランカップリング剤等が挙げられる。
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、糖類等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリシレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、オキサニリド系紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤等が挙げられる。
導電性高分子水分散液にエポキシ化合物を添加すると、エポキシ化合物のエポキシ基の少なくとも一部が、ポリアニオンのアニオン基と反応する。これにより、導電性複合体は疎水性になるため、水系分散液中での安定的な分散が困難になり、析出して析出物となる。
導電性高分子水系分散液は、例えば、ポリアニオンの水溶液中で、π共役系導電性高分子を形成するモノマーを化学酸化重合することにより得られる。また、導電性高分子水系分散液は市販のものを使用しても構わない。
水分量を少なくする方法としては、例えば、有機溶剤で析出物を洗い流す方法、析出物を乾燥する方法等が挙げられる。
析出物に有機溶剤、硬化性シリコーン及びポリエステル樹脂を添加した後には攪拌して分散処理を施すことが好ましい。攪拌の方法は特に制限されず、スターラー等の剪断力が弱い攪拌であってもよいし、高剪断力の分散機(ホモジナイザ等)を用いて攪拌してもよい。
高導電化剤、イソシアヌル酸トリアリル及び添加剤等を導電性離型層形成用塗料に含有させる場合には、有機溶剤を添加した後に、高導電化剤、イソシアヌル酸トリアリル、添加剤等を添加することが好ましい。
ポリエステル樹脂は空気透過性が低い樹脂である。そのため、該導電性離型性用塗料から形成される導電性離型層に含まれる導電性複合体の酸化劣化を防ぐことができ、空気中にて導電性が経時的に低下することを抑制できる。
また、導電性離型層形成用塗料がポリエステル樹脂を含むことで、該導電性離型性用塗料から形成される導電性離型層は、フィルム基材に対する密着性が高くなる。特に、導電性離型フィルムのフィルム基材としてポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた場合には、フィルム基材に対する導電性離型層の密着性がより高くなる。
シリコーン(ポリオルガノシロキサン)は、ポリエステル樹脂よりも比重が小さいため、該導電性離型性用塗料から形成される導電性離型層においては、表面近傍にシリコーンが偏在し、フィルム基材近傍にポリエステル樹脂が偏在する。したがって、該導電性離型性用塗料から形成される導電性離型層は、充分に離型性を発揮でき、フィルム基材に対する高い密着性を発揮できる。
本発明の一態様の導電性フィルムの製造方法は、前記導電性離型層形成用塗料をフィルム基材の少なくとも一方の面に塗工して塗工フィルムを形成する塗工工程と、塗工した導電性離型層形成用塗料を加熱して乾燥させる乾燥工程とを有する。
この製造方法により得られる導電性フィルムは、フィルム基材と、該フィルム基材の少なくとも一方の面に形成された導電性離型層とを備え、導電性離型層が、エポキシ化合物が結合した導電性複合体と、シリコーンと、ポリエステル樹脂とを含有する。
プラスチックフィルムを構成するフィルム基材用樹脂としては、例えば、エチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアリレート、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネートなどが挙げられる。これらのフィルム基材用樹脂のなかでも、安価で機械的強度に優れる点から、ポリエチレンテレフタレート、セルローストリアセテートが好ましく、ポリエチレンテレフタレートがより好ましい。
前記フィルム基材用樹脂は、非晶性でもよいし、結晶性でもよい。
また、フィルム基材は、未延伸のものでもよいし、延伸されたものでもよい。
また、フィルム基材には、導電性離型層形成用塗料から形成される導電性離型層の密着性を向上させるために、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理等の表面処理が施されてもよい。
本明細書における厚さは、任意の10箇所について厚さを測定し、その測定値を平均した値である。
上記のうち、簡便に塗工できることから、バーコーターを用いることがある。バーコーターにおいては、種類によって塗工厚が異なり、市販のバーコーターでは、種類ごとに番号が付されており、その番号が大きい程、厚く塗工できるものとなっている。
前記導電性離型層形成用塗料のフィルム基材への塗工量は特に制限されないが、固形分として、0.1g/m2以上10.0g/m2以下の範囲であることが好ましい。
乾燥工程における加熱方法としては、例えば、熱風加熱や、赤外線加熱などの通常の方法を採用できる。加熱温度は、50℃以上200℃以下であることが好ましく、80℃以上170℃以下であることがより好ましい。加熱温度が前記下限値以上であれば、導電性離型層形成用塗料を充分に乾燥できると共に硬化性シリコーンを充分に硬化させることができ、前記上限値以下であれば、フィルム基材の溶融を防ぐことができる。
本態様の導電性離型フィルムの製造方法によれば、上記のような導電性離型フィルムを容易に製造できる。
1000mlのイオン交換水に206gのスチレンスルホン酸ナトリウムを溶解し、80℃で攪拌しながら、予め10mlの水に溶解した1.14gの過硫酸アンモニウム酸化剤溶液を20分間滴下し、この溶液を12時間攪拌した。
得られたスチレンスルホン酸ナトリウム含有溶液に10質量%に希釈した硫酸を1000ml添加し、限外濾過法によりポリスチレンスルホン酸含有溶液の約1000ml溶液を除去し、残液に2000mlのイオン交換水を加え、限外濾過法により約2000ml溶液を除去した。上記の限外濾過操作を3回繰り返した。さらに、得られたろ液に約2000mlのイオン交換水を添加し、限外濾過法により約2000mlの溶液を除去した。
この限外濾過操作を3回繰り返した。
得られた溶液中の水を減圧除去して、無色の固形状のポリスチレンスルホン酸を得た。
14.2gの3,4−エチレンジオキシチオフェンと、36.7gのポリスチレンスルホン酸を2000mlのイオン交換水に溶かした溶液とを20℃で混合させた。
これにより得られた混合溶液を20℃に保ち、掻き混ぜながら、200mlのイオン交換水に溶かした29.64gの過硫酸アンモニウムと8.0gの硫酸第二鉄の酸化触媒溶液とをゆっくり添加し、3時間攪拌して反応させた。
得られた反応液に2000mlのイオン交換水を加え、限外濾過法により約2000ml溶液を除去した。この操作を3回繰り返した。
そして、得られた溶液に200mlの10質量%に希釈した硫酸と2000mlのイオン交換水とを加え、限外濾過法により約2000mlの溶液を除去し、これに2000mlのイオン交換水を加え、限外濾過法により約2000ml溶液を除去した。この操作を3回繰り返した。
さらに、得られた溶液に2000mlのイオン交換水を加え、限外濾過法により約2000mlの溶液を除去した。この操作を5回繰り返し、1.2質量%のポリスチレンスルホン酸ドープポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)水分散液(PEDOT−PSS水分散液)を得た。
製造例2で得たPEDOT−PSS水分散液100gに、メタノール300gと、エポライトM−1230(共栄社化学株式会社製、C12,C13混合高級アルコールグリシジルエーテル)22.5gと、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン2.5gとを添加し、50℃で4時間攪拌した。攪拌後、析出した析出物を濾取し、メタノール100gで2回洗浄した後、メチルエチルケトン1470g添加し、高圧ホモジナイザーを用いて分散処理して、導電性高分子分散液(固形分濃度0.11質量%)を得た。
付加硬化型シリコーン(信越化学工業株式会社製、KS−3703T、固形分濃度30質量%、トルエン溶液)40gに、メチルエチルケトン140gと白金触媒(信越化学工業株式会社製、CAT−PL−50T)1.2g添加して、シリコーン溶液(固形分濃度6.6質量%)を得た。
付加硬化型シリコーン(信越化学工業株式会社製、KS−847T、固形分濃度30質量%、トルエン溶液)40gに、メチルエチルケトン140gと白金触媒(信越化学工業株式会社製、CAT−PL−50T)1.2g添加して、シリコーン溶液(固形分濃度6.6質量%)を得た。
ポリエステル樹脂(東洋紡株式会社製、バイロン240、数平均分子量15000、ガラス転移温度60℃)20gをメチルエチルケトン80gに溶解してポリエステル樹脂溶液(固形分濃度20質量%)を得た。
ポリエステル樹脂(東洋紡株式会社製、バイロン880、数平均分子量18000、ガラス転移温度84℃)20gをメチルエチルケトン80gに溶解してポリエステル樹脂溶液(固形分濃度20質量%)を得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液1.2gと製造例6のポリエステル樹脂溶液3.6gとメチルエチルケトン11.2gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。該導電性離型層形成用塗料を、No.8のバーコーターを用いて、ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会社製、ルミラーT60)に塗布し、150℃、2分間乾燥させ、導電性離型層を形成して、導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液3.6gと製造例6のポリエステル樹脂溶液2.8gとメチルエチルケトン9.6gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液6.0gと製造例6のポリエステル樹脂溶液2.0gとメチルエチルケトン8.0gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液8.4gと製造例6のポリエステル樹脂溶液1.2gとメチルエチルケトン6.4gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液10.8gと製造例6のポリエステル樹脂溶液0.4gとメチルエチルケトン4.8gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液12gと製造例6のポリエステル樹脂溶液4gとを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液3.0gと製造例6のポリエステル樹脂溶液1.0gとメチルエチルケトン12gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液1.2gと製造例7のポリエステル樹脂溶液3.6gとメチルエチルケトン11.2gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液3.6gと製造例7のポリエステル樹脂溶液2.8gとメチルエチルケトン9.6gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液6.0gと製造例7のポリエステル樹脂溶液2.0gとメチルエチルケトン8.0gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液8.4gと製造例7のポリエステル樹脂溶液1.2gとメチルエチルケトン6.4gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液10.8gと製造例7のポリエステル樹脂溶液0.4gとメチルエチルケトン4.8gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液12gと製造例7のポリエステル樹脂溶液4gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液3gと製造例7のポリエステル樹脂溶液1gとメチルエチルケトン12gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例5のシリコーン溶液1.2gと製造例6のポリエステル樹脂溶液3.6gとメチルエチルケトン11.2gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例5のシリコーン溶液3.6gと製造例6のポリエステル樹脂溶液2.8gとメチルエチルケトン9.6gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例5のシリコーン溶液6.0gと製造例6のポリエステル樹脂溶液2.0gとメチルエチルケトン8.0gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例5のシリコーン溶液8.4gと製造例6のポリエステル樹脂溶液1.2gとメチルエチルケトン6.4gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例5のシリコーン溶液10.8gと製造例6のポリエステル樹脂溶液0.4gとメチルエチルケトン4.8gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例5のシリコーン溶液12gと製造例6のポリエステル樹脂溶液4gとを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例5のシリコーン溶液3gと製造例6のポリエステル樹脂溶液1gとメチルエチルケトン12gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例5のシリコーン溶液1.2gと製造例7のポリエステル樹脂溶液3.6gとメチルエチルケトン11.2gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例5のシリコーン溶液3.6gと製造例7のポリエステル樹脂溶液2.8gとメチルエチルケトン9.6gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例5のシリコーン溶液6.0gと製造例7のポリエステル樹脂溶液2.0gとメチルエチルケトン8.0gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例5のシリコーン溶液8.4gと製造例7のポリエステル樹脂溶液1.2gとメチルエチルケトン6.4gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例5のシリコーン溶液10.8gと製造例7のポリエステル樹脂溶液0.4gとメチルエチルケトン4.8gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例5のシリコーン溶液12gと製造例7のポリエステル樹脂溶液4gとを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例5のシリコーン溶液3gと製造例7のポリエステル樹脂溶液1gとメチルエチルケトン12gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液1.2gと製造例6のポリエステル樹脂溶液3.6gとメチルエチルケトン11.2gとジメチルスルホキシド(表中では「DMSO」と表記する。)0.21gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液1.2gと製造例6のポリエステル樹脂溶液3.6gとメチルエチルケトン11.2gとイソシアヌル酸トリアリル(表中では「TAIC」と表記する。)0.08gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例6のポリエステル樹脂溶液4gとメチルエチルケトン12gを添加して、導電層形成用塗料を得た。この導電層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例4のシリコーン溶液12gとメチルエチルケトン4gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例7のポリエステル樹脂溶液4gとメチルエチルケトン12gを添加して、導電層形成用塗料を得た。この導電層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gに製造例5のシリコーン溶液12gとメチルエチルケトン4gを添加して、導電性離型層形成用塗料を得た。この導電性離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして導電性離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gをメチルエチルケトン14gに変更して、離型層形成用塗料を得た。この離型層形成用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして離型フィルムを得た。
製造例3の導電性高分子分散液14gをメチルエチルケトン14gに変更して、離型層形成用塗料を得た。この離型層形成用塗料を用いた以外は実施例15と同様にして離型フィルムを得た。
[表面抵抗値測定]
得られた直後の導電性離型フィルムの導電性離型層又は導電性フィルムの導電層の表面抵抗値R0を、抵抗率計(株式会社三菱化学アナリティック製ハイレスタ)を用い、印加電圧10Vの条件で測定した。
また、導電性離型フィルム又は導電性フィルムを、温度25℃で相対湿度50%の環境下、導電性離型層又は導電層の表面に空気が当たる状態で1日間放置した後、上記と同様に表面抵抗値R1を測定した。
測定結果を及びR1/R0の値を表1〜3に示す。R1/R0の値が小さい程、空気中での経時的な導電性低下が小さい。
導電性離型層又は導電層の表面に幅25mmポリエステル粘着テープ(日東電工株式会社製、No.31B)を載せ、次いで、その粘着テープの上に1976Paの荷重を載せて25℃で20時間加熱処理して、導電性離型層又は導電層にポリエステル粘着テープを貼り合せた。そして、引張試験機を用いて、導電性離型層又は導電層からポリエステル粘着テープを、180゜の角度で剥離(剥離速度0.3m/分)し、剥離力を測定した。測定結果を表1〜3に示す。剥離力が小さい程、導電性離型層又は導電層の離型性が高い。
また、比較対象のために、比較例5,6において、PEDOT−PSSを含まない離型層の剥離力を測定した。
比較例1,3の導電性フィルムでは、導電層にシリコーンが含まれないので、離型性が得られなかった。
比較例2,4の導電性離型フィルムでは、導電性離型層にポリエステル樹脂が含まれないので、空気中での経時的な導電性低下が生じた。
Claims (18)
- π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、エポキシ基及びビニル基を有するエポキシ化合物と、付加硬化型の硬化性シリコーンと、ポリエステル樹脂と、有機溶剤と、前記硬化性シリコーンの硬化を促進させる白金触媒と、を含有し、
前記エポキシ化合物のエポキシ基は、前記ポリアニオンが有するアニオン基のうち、前記π共役系導電性高分子にドープしていない余剰のアニオン基と反応して化学結合を形成しており、
前記硬化性シリコーン及び前記ポリエステル樹脂は前記有機溶剤に溶解している、導電性離型層形成用塗料。 - 前記導電性複合体に対する前記ポリエステル樹脂の含有量が質量基準で3倍以上100倍以下である、請求項1に記載の導電性離型層形成用塗料。
- 水の含有割合が、前記有機溶剤と水の合計に対して1質量%以下である、請求項1又は2に記載の導電性離型層形成用塗料。
- 前記ポリエステル樹脂の数平均分子量が10000以上50000以下であり、かつ、前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度が60℃以上85℃以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の導電性離型層形成用塗料。
- 前記エポキシ化合物が、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサンである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の導電性離型層形成用塗料。
- 前記有機溶剤が、メチルエチルケトン及びトルエンの少なくとも一方である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の導電性離型層形成用塗料。
- 前記π共役系導電性高分子が、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の導電性離型層形成用塗料。
- 前記ポリアニオンが、ポリスチレンスルホン酸である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の導電性離型層形成用塗料。
- 高導電化剤をさらに含有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の導電性離型層形成用塗料。
- イソシアヌル酸トリアリルをさらに含有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の導電性離型層形成用塗料。
- π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含有する導電性複合体が水系分散媒中に含まれる水分散液に、エポキシ基及びビニル基を有するエポキシ化合物を添加し、前記エポキシ化合物のエポキシ基が、前記ポリアニオンが有するアニオン基のうち、前記π共役系導電性高分子にドープしていない余剰のアニオン基と反応して化学結合を形成し、前記導電性複合体を析出させて析出物を得た後、該析出物を回収する析出回収工程と、
回収した析出物に有機溶剤、付加硬化型の硬化性シリコーン及びポリエステル樹脂、並びに前記硬化性シリコーンの硬化を促進させる白金触媒を添加することにより、導電性離型層形成用塗料を得る添加工程と、を有し、
前記導電性離型層形成用塗料において、前記硬化性シリコーン及び前記ポリエステル樹脂は前記有機溶剤に溶解している、導電性離型層形成用塗料の製造方法。 - 前記添加工程において、前記導電性複合体に対する前記ポリエステル樹脂の添加量を質量基準で3倍以上100倍以下とする、請求項11に記載の導電性離型層形成用塗料の製造方法。
- 前記導電性離型層形成用塗料における水の含有割合を、前記有機溶剤と水の合計に対して1質量%以下とする、請求項11又は12に記載の導電性離型層形成用塗料の製造方法。
- 前記ポリエステル樹脂の数平均分子量が10000以上50000以下であり、かつ、前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度が60℃以上85℃以下である、請求項11〜13のいずれか一項に記載の導電性離型層形成用塗料の製造方法。
- 前記エポキシ化合物が、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサンである、請求項11〜14のいずれか一項に記載の導電性離型層形成用塗料の製造方法。
- フィルム基材と、該フィルム基材の少なくとも一方の面に形成された導電性離型層とを備え、
前記導電性離型層は、請求項1〜10のいずれか一項に記載の導電性離型層形成用塗料の硬化物である、導電性離型フィルム。 - 前記フィルム基材が、ポリエチレンテレフタレートフィルムである、請求項16に記載の導電性離型フィルム。
- フィルム基材の少なくとも一方の面に、請求項1〜10のいずれか一項に記載の導電性離型層形成用塗料を塗工する塗工工程と、塗工した導電性離型層形成用塗料を加熱して乾燥する乾燥工程とを有する、導電性離型フィルムの製造方法。
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