JP7102118B2 - 透明導電性膜、透明導電性膜を形成するためのコーティング組成物、及び透明導電性膜の製造方法 - Google Patents
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Description
該無機酸は、該導電性高分子の含有量を基準にして30質量%以下の量で含まれる透明導電性膜を提供する。
該無機酸は、該導電性高分子の含有量を基準にして30質量%以下の量で含まれるコーティング組成物を提供する。
導電性高分子とは、Conductive Polymers(CPs)と呼ばれる高分子であり、ドーパントによるドーピングによって、ポリラジカルカチオニック塩又はポリラジカルアニオニック塩が形成された状態で、それ自体が導電性を発揮し得る高分子をいう。
ニトロソアミン化合物としては、例えば、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミン、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンセリウム塩等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、没食子酸プロピル、2,4,5-トリヒドロキシブチロフェノンノルジヒドログアヤレチック酸、ブチルヒドロキシアニソール、没食子酸オクチル、ジブチルヒドロキシトルエン、没食子酸ドデシル等が挙げられる。
透明導電性膜形成用コーティング組成物における導電性高分子の含有量は、コーティング組成物全体を基準にして0.01~10質量%である。表面抵抗値150~3000Ω/□になるように塗布した場合、導電性高分子の含有量が0.01質量%未満であると、ウェット膜厚が50μm以上となり、10質量%を超えると膜厚が1μm未満となり、それぞれ塗布膜厚制御が困難となる。導電性高分子の含有量は、コーティング組成物全体を基準にして、好ましくは0.05~0.5質量%、より好ましくは0.08~0.3質量%である。
シラン化合物の含有量は、コーティング組成物全体を基準にして、好ましくは0.1~5質量%、より好ましくは0.3~3質量%である。
有機系バインダの含有量は、コーティング組成物全体を基準にして、好ましくは25質量%以下、より好ましくは10質量%以下である。透明導電性膜形成用コーティング組成物は有機系バインダを含有しなくてもよい。
本発明の導電性膜は、本発明のコーティング組成物を透明基材に塗布して塗膜を形成した後に、上記塗膜を乾燥及び硬化させて成膜する。
以下の成分を準備し、表1に示す組成になる量で混合して、透明導電性膜形成用コーティング組成物を製造した。
(1)導電性高分子分散液(ヘレウス社製、商品名“クレビオスPH1000”、導電性高分子:PEDOT/PSS、固形分濃度:1.12質量%、溶媒:水)
(2)シラン化合物:アルコキシシラン(信越化学工業社製、商品名“X-40-2308”、“KR-220LP”、“KR-500”)
(3)非プロトン性極性溶媒(ジメチルスルホキシド)
(4)酸触媒(リン酸)
(5)酸化防止剤(ヒドロキノン)
(6)表面調整剤(ポリシロキサン系)
(7)水
(8)プロトン性極性溶媒(エチルアルコール)
製造したコーティング組成物を室温で所定時間保存した。保存後のコーティング組成物を無アルカリガラス基板の表面に塗布し、120℃の大気雰囲気下にて乾燥させて成膜し、塗膜特性(表面電気抵抗、ヘイズ、透過率及び鉛筆硬度)を測定した。各コーティング組成物について、いずれかの塗膜特性が著しく変化した保存時間を決定した。当該保存時間が8時間以内であったコーティング組成物は×、8~12時間であったものは〇、12時間以上であったものは◎と保存安定性を評価した。結果を表1に示す。
厚さ0.7mmの10cm角の無アルカリガラス(全光線透過率:91.2%)を基板として用い、基板の一方の面の全面に上記透明導電性膜形成用塗布液をスプレーコート法により塗布して、塗膜を形成した。スプレーコーターには、ノードソン社製のスプレーガン(スワールノズル、口径:1.0mm)を用いた。塗布条件は次の通りとした。即ち、スプレーガン速度10~1500mm/秒、塗布ピッチ2~30mm、ガン高さ1~20cm、霧化圧0.01~0.5MPaである。その後120℃で1時間加熱した。これにより、一方の面に透明導電膜性膜が形成された透明導電性シートを作製した。
透明導電性膜の表面抵抗値(Ω/□)は、三菱化学アナリテック社製の抵抗率測定装置“Loresta-GP”(MCP-T610型)とLSPプローブを用いて測定した。
透明導電性膜の膜厚(μm)は、導電性膜をガラス基板ごと切断し、走査型電子顕微鏡(SEM、日立製作所社製“S-4500”)にて断面観察して、膜厚を測定した。
透明導電性膜のヘイズ(%)は、日本電色工業社製のヘイズメータ"NDH2000"を用いて測定した。
透明導電性膜の全光線透過率(%)は、日本分光社製の分光光度計“V-570” を用いて測定した。
透明導電性膜の鉛筆硬度は、日本工業規格(JIS)K5400に規定された鉛筆硬度の測定方法に基づき、新東科学社製の表面性試験機“HEIDON-14DR”を用いて測定した。
先ず、透明導電性膜の初期の表面抵抗値を前述の電気特性の評価と同様にして測定した。次に、透明導電性シートを恒温恒湿槽に入れて温度85℃、相対湿度85%で240時間保存した。続いて、保存後の透明導電性シートの透明導電性膜の表面抵抗値を上記と同様にして測定した。最後に、下記式(1)により表面抵抗値の変化度を算出した。
先ず、透明導電性膜の初期の表面抵抗値を前述の電気特性の評価と同様にして測定した。次に、透明導電性シートをウェザーメーターに入れて放射照度60W/m2(波長300~400nm)で120時間保存した。続いて、保存後の透明導電性シートの透明導電性膜の表面抵抗値を上記と同様にして測定した。最後に、上記式(1)により表面抵抗値の変化率を算出した。
Claims (8)
- ポリチオフェン系化合物/ポリスチレンスルホン酸を含む導電性高分子と、シラン化合物を含む無機系バインダと、無機酸と、表面調整剤とを含む、透明基材の一方の面に形成された透明導電性膜であって、
該無機酸は、該導電性高分子の含有量を基準にして30質量%以下の量で含まれ、
該無機酸はリン酸である、透明導電性膜。 - 前記導電性高分子の含有量を基準にして10質量%以下の量で酸化防止剤を更に含む請求項1に記載の透明導電性膜。
- 前記酸化防止剤は、キノン化合物である請求項2に記載の透明導電性膜。
- 前記導電性高分子は、導電性高分子及び無機系バインダの合計量を基準にして1~75質量%の量で含まれる請求項1~3のいずれか一項に記載の透明導電性膜。
- ポリチオフェン系化合物/ポリスチレンスルホン酸を含む導電性高分子と、シラン化合物と、無機酸と、表面調整剤と、水性溶媒を含むコーティング組成物であって、
該無機酸は、該導電性高分子の含有量を基準にして30質量%以下の量で含まれ、
該無機酸はリン酸である、コーティング組成物。 - 前記導電性高分子の含有量を基準にして10質量%以下の量で酸化防止剤を更に含む請求項5に記載のコーティング組成物。
- 請求項5又は6に記載のコーティング組成物を透明基材の一方の面に塗布することで塗膜を形成し、該塗膜を乾燥及び硬化させることで成膜する工程を包含する透明導電性膜の製造方法。
- 前記塗布はスプレーコート法を使用して行われる請求項7に記載の透明導電性膜の製造方法。
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