JPH01175111A - 透明電導性フイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、耐熱性、透明性、＃ａ械的特性、耐候性等に
優れた透明電導性フィルムに関する。

［従来技術］ 従来、透明で電導性の物としてガラスの上に酸化錫ある
いは酸化インジウムなどを主成分とした被膜を設けた物
が知られている。このようなガラスを支持体としたもの
は、固体デイスプレィ、交通機関の凍結防止窓ガラスな
どに使用されているが、重いこと、われやすいこと、後
加工や連続生産がしにくいことなどの欠点を有するだけ
でなく、可撓性がない為に記録フィルムなど情報化社会
に対応した新しい用途に適用することが困難な状況にあ
る。

このような状況に対応してガラスの代りに有機高分子材
料を支持体として用いることがいくつか提案されている
が、いずれも以下のような欠点を有し実用化が困難な状
況にある。例えば、支持体に芳香族テトラカルボン酸無
水物と有機ジアミンとからなるポリイミドを用いること
が提案されているが、一般にポリイミドは優れた耐熱性
と寸法安定性を有している反面、吸水率が２〜５％ある
などの欠点を有している。また、ポリエチレンテレフタ
レートのフィルムを透明電導膜の支持体として用いるこ
とが提案されている。ポリエチレンテレフタレートは可
視域における広い範囲での透明性と、常温における優れ
た機械特性１寸法安定性を有し、特定の用途分野に用い
られる透明電導性フィルムの支持体としては優れた素材
である。

しかし、耐熱寸法安定性、耐熱劣化特性、紫外線劣化な
どの重要な特性において問題があり、その改善が望まれ
ている。従って、ポリエチレンテレフタレートの二軸延
伸フィルムを支持体とした透明電導膜は、１００℃以上
特に１２０℃以上の温度になるおそれのある用途、紫外
線を含む光を多量に照射される例えば戸外で使用される
用途、またハンダ付工程を必要とする用途には用いるこ
とが困難である。耐熱性が低いことは、透明電導フィル
ムの用途を限定するだけでなく製造の条件を限定し、従
って一般に透明電導性フィルムの性能が限定されたり、
製造コストを高くする欠点を有している。その他、セル
ロースアセテート、ポリメチルメタクリレートなどを支
持体とすることも提案されているが、前者は可視域にお
ける優れた透明性を有している反面、耐熱寸法安定性、
吸湿性などに問題点を有し、後者はフィルムとして使用
出来ないこと、耐熱性が低いことなどの欠点がある。

［発明の目的］ 本発明者は、従来の透明導電性フィルムのかかる欠点を
克服すべく、支持体として用いる材料の具備すべき機械
的特性、熱的特性、光学的特性等を検討し、また同時に
、その支持体上に被覆する透明電導膜の光学的性質、電
気的性質に関し鋭意研究の結果、熱可塑性ポリエーテル
ケトン樹脂の二軸配向フィルムを支持体とし、これに酸
化インジウムを主成分とする被膜を設けることによって
満足すべき透明電導性フィルムが得られることを知見し
、本発明に到達したものである。

従って、本発明の目的は、耐熱性、透明性、耐候性９機
械的特性等に優れた透明電導性フィルムを提供すること
にある。

［発明の構成・効果］ 本発明の目的は、本発明によれば、熱可塑性ポリエーテ
ルケトン樹脂の二軸配向フィルムの片面又は両面に酸化
インジウムを主成分とする被膜を設けたことを特徴とす
る透明電導性フィルムによって達成される。

本発明における熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂は、下
記の構成単位 （ここで、ｍは０または１である） を単独で、また該単位と他の構成単位からなるポリマー
である。

この他の構成単位としては、例えば 等が挙げられる。上記構成単位において、Ａは直接結合
、酸素、　　８０２　　、　　Ｃｏ−または二価の低級
脂肪族炭化水素基であり、ＱおよびＱ′は同一であって
も相違してもよく、−〇〇−または−８０２−であり、
ｎはＯまたは１である。これらポリマーは、特公昭６０
−３２６４２号公報、特公昭６１−１０４８６号公報、
特開昭５７−１３７１１６号公報等に記載されている。

代表的なポリマーとしては、構成単からなるポリマー（
ポリエーテルエーテルケトン樹脂）が挙げられる。

熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂には、流動性改良など
の目的でポリアリーレンポリエーテル。

ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ボリアリレート
、ポリエステル、ポリカーボネート等の樹脂をブレンド
しても良く、また滑剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸
収剤等の如き添加剤を含有させても良い。

熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂は、上述の通り、それ
自体公知であり、且つそれ自体公知の方法で製造するこ
とができる。

上記熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂は、見かけの溶融
粘度が温度３８０℃、見かけの剪断速度２００ｓｅｃ−
’の条件で、５００ボイズ〜１００００ボイズ、更には
１０００ボイズ−、：　５ｏｏｏボイズの範囲にあるも
のが、製膜性、フィルム特性の点から好ましい。

本発明の二軸配向フィルムは、例えば”融点（Ｔｍ：’
Ｃ）＋３０℃ないしくＴｎ＋　＋９０＞　’Ｃの温度で
熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂を溶融押出して未延伸
フィルムを得、該未延伸フィルムを一軸方向（縦方向又
は横方向）に（Ｔｉｌｌ−１０）〜（Ｔ（＋　＋４５＞
　”Ｃの温度（但し、Ｔｇ：ポリエーテルケトン樹脂の
ガラス転移温度）で２．５倍以上、特に２．７倍以上で
延伸し、次いで上記延伸方向と直角方向く一段目延伸が
縦方向の場合には、二段目延伸は横方向となる）に（Ｔ
（１＋１０）〜（１ｇ＋４０）’Ｃの温度で２．５〜５
．０倍の倍率で延伸することで製造できる。この場合、
面積延伸倍率は６．２５倍以上、更には６．７５倍以上
にするのが好ましい。延伸手段は同時二輪延伸、逐次二
輪延伸のいずれでも良い。

更に、かくして得られる二軸配向フィルムは（Ｔｏ　＋
７０＞　”Ｃ〜Ｔ＋　　（’Ｃ）の温度で熱固定するこ
とができる。例えば、ポリエーテルエーテルケトンのフ
ィルムについては２００〜３５０℃で熱固定することが
好ましい。熱固定時間は例えば１〜１２０秒である。

本発明における二軸配向フィルムは２．５〜１２５μ雇
、更には６〜１００μ肌の厚みを有するのが好ましい。

本発明における二軸配向フィルムは、上述したような延
伸配向処理をしたものであるから、未配高フィルム或は
従来のポリエチレンテレフタレートフィルムに比して、
機械的、光学的、熱的、更には機械的な性質にすぐれた
ものである。これらの特性は延伸配向の程度が大きい程
大きい。

本発明における酸インジウムを主成分とする被膜とはｎ
型の半導性を示す透明な酸化インジウムの被膜であって
、２０Ｖ１ｔ％以下の他の元素例えば錫。

カドミウム、弗素又はこれらの化合物などを含有しても
よい。

本発明はポリエーテルケトン樹脂の二軸配向フィルムの
片面又は両面に酸化インジウムを主成分とする被膜を設
けた透明電導性フィルムであるが、支持体に酸化インジ
ウムを主成分とする被膜を設けるには次のようないろい
ろの方法を用いることができる。

たとえば、金属インジウムあるいはインジウムの酸化物
を真空蒸着１反応性真空蓋着（低圧酸素雰囲気中）、カ
ソードスバタリング、プラズマ溶射法、化学コーティン
グなどによって支持体上に被着し、必要に応じて酸化す
る方法があげられる。

形成される被膜の均一性、製造の容易さなどの点から、
酸化インジウムを高真空下で真空蒸着することによって
、支持体上にインジウムの低酸化物からなる黒色被膜を
形成し、次いでこれを加熱酸化・陽極酸化・液相酸化な
どの酸化処理によって透明なインジウム被膜とする方法
が特に好ましい。

酸化インジウム被膜の厚さは電導性・透明性などに対す
る要求特性によって異なるが、少なくとも１００Å以上
、安定な電導性を確保するためには５００Å以上が好ま
しい。

ポリエーテルケトン樹脂の二軸配向フィルムの片面又は
両面に酸化インジウムを主成分とする被膜を設けた本発
明の構成は基本構成であって、必要に応じて上記二軸配
向フィルムにシリコン系。

エポキシ系などの下引層を設けてから酸化インジウム被
膜を設けてもよく、また酸化インジウム被膜の上に、ゼ
ラチン、コロジオン、シリコンなどの保護層を設けても
よく、更に高次の目的のために酸化インジウム被膜の上
に光電導性物質の層を設けたり、エレクトロルミネセン
ス材料の層を設けてもよい。

本発明の透明電導性フィルムは優れた電気的。

光学的、力学的、熱的性質を有している。

以下、これらの特性に関し必要に応じて従来公知の透明
電導性フィルムと比較しながら説明する。

（１）電導性 本発明の透明電導性フィルムの導電層は酸化インジウム
を主成分とする薄膜で体積固有抵抗は１０→〜１０−２
Ω・ｃｒｔｔである。体積固有抵抗の大きさは酸化イン
ジウムの中に例えば錫などを添加すると小さくなり、タ
ングステンを混入すると大きくなる。また、酸化インジ
ウム中に未酸化の状態で残っているインジウムの低酸化
物の量によっても変化する。表面抵抗の大きさは被膜の
厚さに依存するが、例えば１０００人の被膜厚さで酸化
錫を５ｗｔ％添加した場合酸化度の差によって２０００
〜５００Ω／　ｃｔｄどなる。従来ネサガラスとして用
いられている酸化錫を主成分とした被膜に比べて固有抵
抗がほぼ１／２であるので、同じ膜厚の場合的１／２の
インピーダンスの電導摸とすることが出来る。

（２）　　耐熱性 熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂はガラス転移温度が高
く、例えばポリエーテルケトン及びポリエーテルエーテ
ルケトンのガラス転移温度はそれぞれ約１６５℃と約１
４３℃であり、ポリエチレンテレフタレートよりも約７
５〜９５℃も高く、極めて耐熱寸法安定性にすぐれてい
る。例えば、１４０℃における自由状態での乾熱収縮率
はポリエーテルエーテルケトンニ軸配向フィルムでは０
．５％以下であるが、ポリエチレンテレフタレートニ軸
配向フィルムの場合には６％にもなる。このような耐熱
寸法安定性の差は用途面で適用範囲の大きな差となって
表われる。

耐熱性の問題に関し、上記のような使用時の温度におけ
る安定性の他に透明電導性フィルムを電気回路と結合し
て電子機器にする場合に耐ハンダ浴特性が問題になる。

すなわち、ポリエチレンテレフタレートフィルムの場合
には２２５℃以下の特別な半田浴でもしばしばフィルム
の収縮が大きくて使用が困難であるが、本発明のフィル
ムの場合は２６０℃や、２６５℃高温半田浴を用いるこ
とが出来る。

また支持体の耐熱性の問題は、透明電導性フィルムの製
造工程の難易を決定する。先に述べたごとく本発明の透
明電導性フィルムの好ましい製造法の一つとして、支持
体に酸化インジウムを真空蒸着して得られた黒色のイン
ジウム低酸化物被膜を加熱酸化して透明な酸化インジウ
ム被膜とする方法がある。この場合加熱酸化の温度が高
い程加熱時間は短くてよく、また透明性のよいフィルム
が得られる。その他の製造法の場合にも製造工程中高温
にした方が有利な場合は非常に多い。従って耐熱性の良
い材料を支持体に用いる事によって、より安価でより性
能のよい透明電導性フィルムが得られる。

（３）耐候性 透明電導性フィルムを戸外で用いるような用途、例えば
太陽電池、光スィッチなどに用いる時は耐候性が問題に
なる。例えば、ポリエーテルエーテルケトンフィルムと
ポリエチレンテレフタレートフィルムをキセノンランプ
で２００ｈｒ＠射し、照射前後における破断強度の劣化
の比を測定すると、前者ではほとんど劣化しなかったの
に対し、後者では５０％劣化した。

本発明の透明電導性フィルムは以上述べたように電気的
、光学的、熱的性質がバランスのとれた高水準である新
規なフィルムである。

本発明の透明電導性フィルムは電卓の表示板・ディジタ
ル腕時計などの表示板に用いる固体デイスプレィ装置の
透明電極８面照明の透明電極、ガラスなどにラミネート
した交通機関の凍結防止窓。

熱線反射板、電子写真記録材料・電解記録材料・電子ビ
ーム記録材料などの光と電気の相互作用を利用する記録
材料の電極など広範な用途を有する。

［実施例］ 以下に、本発明の透明電導性フィルムの一つの態様を述
べる。

実施例 熱可塑性ポリエーテルエーテルケトン（ＩＣＩ社′ｆＡ
：ポリエーテルエーテルケトン３８０（３）を押出機に
より３８０℃で押出し、８０℃の温度に保持したキャス
ティングドラム上にキャストし、得られた未延伸フィル
ムを縦方向に１６０℃で２．７倍に延伸し、更にテンタ
ーに供給して横方向に１６０℃で３．３倍に延伸し、引
きつづき３２０℃で３０秒間熱固定し、厚さ５０μｍの
二軸配向フィルムを得た。このフィルムの５％伸長応力
は、縦方向は１４．１に！？／−１横方向は１４．０Ｋ
ｇ／ＩｎＩＡであり、２００℃で３０分間熱処理した時
の収縮率は０．９％であった。

このフィルムにシリコン系の下塗層をバーコーターで施
した。

Ｓｎ０２５ｗｔ％を混入したＩｎ２Ｏ３を蒸発源試料と
て前記支持体を１５０℃の加熱板に設置し、真空度１×
１０→ｍｍ　Ｈ９に保ちながらビーム加速電圧４ＫＶ、
ビーム電流２０ｍＡでビーム加熱によって真空蒸着した
。得られた蒸着膜は膜厚８００人の黒色のインジウム低
酸化物膜であった。

前記フィルムを真空蒸着装置より取出し、空気中で２６
０℃１０分間熱処理し透明な電導膜を得た。

得られた透明電導膜は表面抵抗１２０Ω／　ｃｒｄ　。

６００ｎｍの光の透過率７８％であった。これを２６５
℃のハンダ浴に５秒間浸漬しても何等特性の変化はなか
った。

手続補正書 平成　元年　１月７２日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂の二軸配向フィルムの
   片面又は両面に酸化インジウムを主成分とする被膜を設
   けたことを特徴とする透明電導性フィルム。