JP6991929B2 - 透明導電シート - Google Patents
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Description
本発明は、その一態様において、(A)基材層A、(B)ポリチオフェン系導電性高分子を含有する導電層B、並びに(C)コアシェル型アクリル樹脂及びポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂と、カルボジイミド系架橋剤とを含有する保護層C、をこの順で含む、透明導電シート(本明細書において、「本発明の透明導電シート」と示すこともある。)に関する。以下に、これについて説明する。
基材層Aは、透明導電シートの基材として使用され得る樹脂(基材用樹脂)を含有する限り、特に制限されない。
導電層Bは、ポリチオフェン系導電性高分子を含有する限り、特に制限されない。導電層Bは、基材層A上に配置される。換言すれば基材層Aの有する2つの主面の少なくとも1方の表面上に配置される(例えば、図1及び2)。
保護層Cは、コアシェル型アクリル樹脂及びポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂(保護層用樹脂)と、カルボジイミド系架橋剤とを含有する限り、特に制限されない。保護層Cは、導電層Bの基材層Aとは反対側の表面上に配置される(例えば、図1及び2)。
本発明の透明導電シートは、さらに電極を含むことが好ましい。電極は、透明導電シートに通電できるような態様で配置される限り特に制限されない。例えば、基材層Aと導電層Bとの間に、導電層Bに接触可能な態様(図3)で、或いは導電層Bと保護層Cとの間に、導電層Bに接触可能な態様(図4)で、電極が配置される。また、通電される面積がより広くなるように、電極は、透明導電シートの両端に配置されることが好ましい。
本発明の透明導電シートは、可視光透過率が、好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは85%以上である。可視光透過率は、紫外可視近赤外分光光度計で測定される値である。
本発明の透明導電シートは、基材層A(又は基材層Aを含む積層体)の表面に導電層B用塗料を塗布して導電層Bを形成する工程、及び導電層B(又は基材層A及び導電層Bを含む積層体)の基材層Aとは反対側の表面上に保護層C用塗料を塗布して保護層Cを形成する工程、を含む方法により製造することができる。
本発明の透明導電シートは、その透明性及び導電性を必要とする各種用途、例えば透明面状発熱体; 液晶、プラズマ、フィールドエミッション等の各種ディスプレイ方式のテレビ、携帯電話等の各種電子機器のタッチパネルや表示素子における透明電極; 太陽電池、電磁波シールド材、電子ペーパー、エレクトロルミネッセンス調光素子等における透明電極; 電解めっきプライマー等の用途に用いることができる。
(1-1)材料
<基材>
PETフィルム(厚み:100μm、易接着処理)(A4300、東洋紡)。
導電性ペースト(銀+カーボン混合品)(ドータイト(登録商標)XA-492、藤倉化成)。
(a)ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)/ポリスチレンスルホン酸(PSS)含有塗料(導電性向上剤として、エチレングリコール(EG)含有)(デナトロン(登録商標)PT-436、ナガセケムテックス)
(b)ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)/ポリスチレンスルホン酸(PSS)含有塗料(導電性向上剤として、エチレングリコール(EG)含有)(PED200NE、化研産業)
(c)ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)/ポリスチレンスルホン酸(PSS)含有塗料(導電性向上剤として、ジメチルスルホキシド(DMSO)含有)(デナトロンPT-436、ナガセケムテックス)
(d) カーボンナノチューブ分散液( WS Gen.2.3、KH Chemicals)にポリエステル樹脂を配合して作成した塗料。
(A)コアシェル型アクリル樹脂含有塗料(水系、コア:疎水性アクリル(UV吸収剤含、樹脂100質量部に対して22質量部(固形分換算))+シェル:親水性アクリル)(SE-2915E、大成ファインケミカル)
(B)コアシェル型アクリル樹脂含有塗料(水系、コア:疎水性アクリル(UV吸収剤含)+シェル:親水性アクリル)(SE-2915E、大成ファインケミカル)+カルボジイミド系架橋剤(カルボジライト(登録商標)SV-02、日清紡ケミカル)(コアシェル型アクリル樹脂100質量部に対して20質量部(固形分換算))
(C)ポリエステル樹脂含有塗料(水系、自己架橋型、UV吸収剤非含有)(GX-1080、互応化学工業)
(D)ポリエステル樹脂含有塗料(水系、自己架橋型、UV吸収剤非含有)(GX-1080、互応化学工業)+カルボジイミド系架橋剤(カルボジライトSV-02、日清紡ケミカル)((ポリエステル樹脂100質量部に対して20質量部(固形分換算))+水系用UV吸収剤(メチル-3-(3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート/ポリエチレングリコール300の反応生成物)(TINUVIN(登録商標)1130、BASF)(ポリエステル樹脂100質量部に対して15質量部(固形分換算))
(E)アクリル樹脂含有塗料(UV吸収剤非含有)(TOCRYL(登録商標)、トーヨーケム)
(F)アクリル樹脂含有塗料(UV吸収剤非含有)(TOCRYL、トーヨーケム)+水系用UV吸収剤(TINUVIN1130、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ)(アクリル樹脂100質量部に対して15質量部(固形分換算))
(G)アクリル樹脂含有塗料(溶剤系、UV吸収コーティング剤)(UV-G13、日本触媒)
(H)四フッ化エチレン含有塗料(UV吸収剤非含有)(ゼッフル(登録商標)GK-580、ダイキン工業)
(I)三フッ化エチレン含有塗料(UV吸収剤非含有)(オブリガード(登録商標)SS0057、AGCコーテック)。
基材の一方の表面に、ワイヤーバー(番手:#20)を用いて導電層用塗料を塗工して、テンターに貼り付けて、120℃で3分間熱風乾燥して、保護層非含有導電シートを得た(導電層厚み0.4μm)。図5の模式図のように、保護層非含有導電シートの導電層表面の両端に電極用ペーストを厚み10μm以上且つ幅1cmになるように塗工して、保護層非含有電極付き導電シートを得た。保護層非含有電極付き導電シートの導電層表面及び電極上に、ワイヤーバー(番手:#32)を用いて保護装用塗料を塗工して、テンターに貼り付けて、120℃で3分間熱風乾燥して、導電シート(保護層含有、電極付き)を得た(保護層厚み20μm)。
(2-1)透明性
測定機器として紫外可視近赤外分光光度計(日本分光社製:V-770 Spectrophotometer) 測定波長:780-300nm)を使用して、保護層非含有導電シート又は導電シートの可視光透過率を測定した。可視光透過率が85%以上の場合を◎、75%以上85%未満の場合を○、75%未満の場合を×と評価した。
低抵抗率計(LorestaGP MCP-T610(三菱ケミカルアナリテック社製))を使用し、JIS K 7194に準拠して表面抵抗率を測定した。測定サンプルとしては、50mm×80mmの保護層非含有導電シートを用いた。測定は計3回行い、3回の平均値を代表値とした。
導電シートの両電極の端(同じ側)に電源(PAN55-3 : オリックス・レンテック)を接続し、任意の電圧(5V/10V/20V)をかけ、その時の電流値を読み取った。R=V/I より電極間抵抗を計算した。測定サンプルとしては、電極間40mm、電極幅5mm、幅65mm、長さ50mmの導電シートを用いた。各電圧(5V/10V/20V)印加時の抵抗値を平均した値を代表値とした。
導電シートの両電極に電源(PAN55-3 : オリックス・レンテック)を接続し、電圧(10V/20V/30V/40V/50V)をかけた。通電開始から10分後に、サンプル中央の表面温度をサーモグラフィー(FLIR i60 : 日本バーンズ社製)を用いて測定した。表1に示す値は、50V印加時の発熱温度(表面温度)である。測定サンプルとしては、電極間120mm、電極幅10mm、幅160mm、長さ50mmの導電シートを用いた。
上記項(2-4)で発熱性能を測定したサンプルを、温度50℃・湿度95%環境下に静置して、500時間後に、再度サンプルの発熱性能を上記項(2-4)と同様の方法で測定した。
測定サンプルとして、電極間40mm、電極幅5mm、幅65mm、長さ50mmの導電シートを用い、該導電シートの電極間抵抗を測定した(熱湿試験前・0h)。測定したサンプルを、温度50℃・湿度95%環境下に静置して、500時間後に、再度サンプルの電極間抵抗を測定した(熱湿試験後・500h)。0hと500hの電極間抵抗値から抵抗変化率(=[(500h測定値-0h測定値)/0h測定値]×100)を算出した。抵抗変化率について、20%未満の場合を◎、20%以上の場合を×と評価した。また、外観について、変化が無い場合を◎、白濁した場合を×と評価した。
測定サンプルとして、電極間40mm、電極幅5mm、幅65mm、長さ50mmの導電シートを用い、該導電シートの電極間抵抗を測定した(耐光性試験前・0h)。測定したサンプルを、カーボンアーク灯試験(照度:50mW/cm2、BPT温度:63℃、湿度:50%)に供して100時間後に、再度サンプルの電極間抵抗を測定した(耐光性試験後・100h)。0hと100hの電極間抵抗値から抵抗変化率(=[(100h測定値-0h測定値)/0h測定値]×100)を算出した。抵抗変化率について、20%未満の場合を◎、20%以上の場合を×と評価した。また、外観について、変化が無い場合を◎、白濁した場合を×と評価した。
結果を表1に示す。
2 導電層B
3 保護層C
4 電極
Claims (12)
- (A)基材層A、
(B)ポリチオフェン系導電性高分子を含有する導電層B、並びに
(C)コアシェル型アクリル樹脂及びポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂と、カルボジイミド系架橋剤とを含有する保護層C、
をこの順で含む、透明導電シート。 - 前記カルボジイミド系架橋剤の含有量が、前記樹脂100質量部に対して1~30質量部である、請求項1に記載の透明導電シート。
- 前記保護層Cがさらに紫外線吸収剤を含有する、請求項1又は2に記載の透明導電シート。
- 前記紫外線吸収剤がベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤である、請求項3に記載の透明導電シート。
- 前記紫外線吸収剤の含有量が、前記樹脂100質量部に対して1~30質量部である、請求項3又は4に記載の透明導電シート。
- 前記ポリチオフェン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1~5のいずれかに記載の透明導電シート。
- 前記導電層Bが、前記ポリチオフェン系導電性高分子に対するポリアニオンドーパントを含有する、請求項1~6のいずれかに記載の透明導電シート。
- 前記ポリアニオンドーパントがポリスチレンスルホン酸である、請求項7に記載の透明導電シート。
- 前記導電層Bが、ポリチオフェン系導電性高分子及び沸点が150℃以上の導電性向上剤を含有する導電性塗料を塗布して得られた層である、請求項1~8のいずれかに記載の透明導電シート。
- 前記導電性向上剤がエチレングリコール及びジメチルスルホキシドからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項9に記載の透明導電シート。
- 電極を含む、請求項1~10のいずれかに記載の透明導電シート。
- 透明面状発熱体用である、請求項1~11のいずれかに記載の透明導電シート。
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