JPWO2016038898A1 - 組成物 - Google Patents
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Abstract
(A)金属ナノワイヤーと、(B)ポリアニオン及びアニオンモノマーから選択される1以上とを含む組成物。
Description
本発明は、組成物、それから得られる導電性物質及び透明導電膜、透明導電膜を含む透明導電膜含有基材、及びこれらを用いたタッチパネル、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、有機EL照明、太陽電池、調光フィルム、調光ガラス、透明ヒーター等の電気機器、及び組成物を用いた透明導電層含有基材の製造方法に関する。
透明導電膜は、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、有機エレクトロルミネッセンス(OLED)、太陽電池(PV)及びタッチパネル(TP)等の透明電極、帯電防止(ESD)フィルム並びに電磁波遮蔽(EMI)フィルム等の種々の分野で使用されており、低い表面抵抗、高い光線透過率、高い信頼性が要求される。
これらの透明電極に用いられる透明導電膜には、従来、ITO(酸化インジウム錫)が用いられてきた。
これらの透明電極に用いられる透明導電膜には、従来、ITO(酸化インジウム錫)が用いられてきた。
しかしながら、ITOに用いられるインジウムは供給不安と価格高騰の問題を抱えている。また、ITOの製膜には、高真空を必要とするスパッタ法が用いられているため、製造装置が大規模となり製造時間とコストが大きい。さらに、ITO膜は曲げ等の物理的な応力によってクラックが発生し壊れ易い。また、ITO膜のスパッタの際に高熱が発生するため、フレキシブル基材の高分子がダメージを受けるので、フレキシブル性を付与した基材に対して適用することは困難である。
そのため、これらの問題点を解消し得る、ITOに代わる導電層材料の探索が活発に進められている。
そのため、これらの問題点を解消し得る、ITOに代わる導電層材料の探索が活発に進められている。
ITOに代わる導電層材料の中でも、スパッタリングが不要で塗布製膜可能な様々な材料が注目を集めており、金属ナノワイヤーを含有する導電性材料(特許文献1及び非特許文献1)が報告されている。
Shin−Hsiang Lai,Chun−Yao Ou,"SID 08 DIGEST",2008、P1200−1202
金属ナノワイヤーを用いた透明導電膜は、表面抵抗を下げるため(即ち改善するため)に金属ナノワイヤーの交点を圧着したり、金属ナノワイヤーをめっきしたり、高温で焼成する手法が取られているが(特許文献2,3)、工程が煩雑になるという問題がある。また、高温焼成は基材が限定されるという問題がある。
本発明の目的は、低温乾燥によって、複雑な工程を介さずに、表面抵抗、基板密着性及び全光線透過率に優れる透明導電膜を製造することができる組成物を提供することである。
本発明の目的は、低温乾燥によって、複雑な工程を介さずに、表面抵抗、基板密着性及び全光線透過率に優れる透明導電膜を製造することができる組成物を提供することである。
本発明によれば、以下の組成物等が提供される。
1.(A)金属ナノワイヤーと、
(B)ポリアニオン及びアニオンモノマーから選択される1以上と
を含む組成物。
2.前記(A)成分の質量比が、分散媒体を除く組成物中の成分全量に対して5〜98wt%である1に記載の組成物。
3.前記金属ナノワイヤーの平均直径が5nm以上150nm以下であり、平均長が1μm以上100μm以下である1又は2に記載の組成物。
4.前記金属ナノワイヤーが銀ナノワイヤーである1〜3のいずれかに記載の組成物。
5.前記ポリアニオンが、スルホ酸基含有ポリマー、リン酸基含有ポリマー及びカルボキシル基含有ポリマーから選択される1以上からなる1〜4のいずれかに記載の組成物。
6.前記アニオンモノマーが、スルホ基を有するビニルモノマーである1〜5のいずれかに記載の組成物。
7.透明導電層形成用組成物である1〜6のいずれかに記載の組成物。
8.1〜7のいずれかに記載の組成物を乾燥して得られる導電性物質。
9.1〜7のいずれかに記載の組成物を塗布又は印刷して得られる透明導電膜。
10.9に記載の透明導電膜を含む透明導電膜含有基材。
11.8に記載の導電性物質、9に記載の透明導電膜、又は10に記載の透明導電膜含有基材を用いたタッチパネル。
12.11に記載のタッチパネルを用いた表示装置。
13.8に記載の導電性物質、9に記載の透明導電膜、又は10に記載の透明導電膜含有基材を用いた電気機器。
14.1〜7のいずれかに記載の組成物を基材に塗布することを含む、透明導電層含有基材の製造方法。
1.(A)金属ナノワイヤーと、
(B)ポリアニオン及びアニオンモノマーから選択される1以上と
を含む組成物。
2.前記(A)成分の質量比が、分散媒体を除く組成物中の成分全量に対して5〜98wt%である1に記載の組成物。
3.前記金属ナノワイヤーの平均直径が5nm以上150nm以下であり、平均長が1μm以上100μm以下である1又は2に記載の組成物。
4.前記金属ナノワイヤーが銀ナノワイヤーである1〜3のいずれかに記載の組成物。
5.前記ポリアニオンが、スルホ酸基含有ポリマー、リン酸基含有ポリマー及びカルボキシル基含有ポリマーから選択される1以上からなる1〜4のいずれかに記載の組成物。
6.前記アニオンモノマーが、スルホ基を有するビニルモノマーである1〜5のいずれかに記載の組成物。
7.透明導電層形成用組成物である1〜6のいずれかに記載の組成物。
8.1〜7のいずれかに記載の組成物を乾燥して得られる導電性物質。
9.1〜7のいずれかに記載の組成物を塗布又は印刷して得られる透明導電膜。
10.9に記載の透明導電膜を含む透明導電膜含有基材。
11.8に記載の導電性物質、9に記載の透明導電膜、又は10に記載の透明導電膜含有基材を用いたタッチパネル。
12.11に記載のタッチパネルを用いた表示装置。
13.8に記載の導電性物質、9に記載の透明導電膜、又は10に記載の透明導電膜含有基材を用いた電気機器。
14.1〜7のいずれかに記載の組成物を基材に塗布することを含む、透明導電層含有基材の製造方法。
本発明によれば、低温乾燥によって、複雑な工程を介さずに表面抵抗、基板密着性及び全光線透過率に優れる透明導電膜を製造することができる組成物が提供できる。
[組成物]
本発明の組成物は、(A)金属ナノワイヤーと、(B)ポリアニオン及びアニオンモノマーから選択される1以上とを含む。また、通常、(C)分散媒体(溶媒)を含み、分散媒体中にこれら成分が分散又は溶解した状態である。
以下、各成分について説明する。
本発明の組成物は、(A)金属ナノワイヤーと、(B)ポリアニオン及びアニオンモノマーから選択される1以上とを含む。また、通常、(C)分散媒体(溶媒)を含み、分散媒体中にこれら成分が分散又は溶解した状態である。
以下、各成分について説明する。
[(A)金属ナノワイヤー]
金属ナノワイヤーは、組成物から得られる塗膜中でネットワークを形成して塗膜に導電性を与える。
金属ナノワイヤーを構成する金属としては、金、銀、白金、銅、ニッケル、鉄、コバルト、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、カドミウム、オスミウム、イリジウムからなる群から選択されるいずれか1つ、又は当該群から選択される2以上からなる合金等が挙げられる。金属ナノワイヤーは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。高い全光線透過率及び高い導電性を得る観点から、好ましくは金ナノワイヤー、銀ナノワイヤー又は銅ナノワイヤーであり、より好ましくは銀ナノワイヤーである。
金属ナノワイヤーは、組成物から得られる塗膜中でネットワークを形成して塗膜に導電性を与える。
金属ナノワイヤーを構成する金属としては、金、銀、白金、銅、ニッケル、鉄、コバルト、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、カドミウム、オスミウム、イリジウムからなる群から選択されるいずれか1つ、又は当該群から選択される2以上からなる合金等が挙げられる。金属ナノワイヤーは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。高い全光線透過率及び高い導電性を得る観点から、好ましくは金ナノワイヤー、銀ナノワイヤー又は銅ナノワイヤーであり、より好ましくは銀ナノワイヤーである。
金属ナノワイヤーの形状としては、例えば円柱状、直方体状、断面が多角形となる柱状等任意の形状をとることができるが、高い透明性が必要とされる用途では、円柱状や断面が5角形以上の多角形であるものが好ましい。
金属ナノワイヤーの断面形状は、基材上に金属ナノワイヤー分散液を塗布し、断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察することにより検知することができる。
金属ナノワイヤーの断面形状は、基材上に金属ナノワイヤー分散液を塗布し、断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察することにより検知することができる。
金属ナノワイヤーの平均直径は、150nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましく、50nm以下であることがさらに好ましく、45nm以下であることが特に好ましい。耐久性を担保するため、金属ナノワイヤーの平均直径は5nm以上であることがより好ましく、10nm以上、20nm以上としてもよい。
金属ナノワイヤーの平均長は、1μm〜100μmであることが好ましく、3μm〜50μmがより好ましく、5μm〜30μmがさらに好ましい。金属ナノワイヤーの平均長が長すぎると金属ナノワイヤー製造時に凝集物が生じる懸念があり、平均長が短すぎると、十分な導電性を得ることができない場合がある。
金属ナノワイヤーの平均長は、1μm〜100μmであることが好ましく、3μm〜50μmがより好ましく、5μm〜30μmがさらに好ましい。金属ナノワイヤーの平均長が長すぎると金属ナノワイヤー製造時に凝集物が生じる懸念があり、平均長が短すぎると、十分な導電性を得ることができない場合がある。
金属ナノワイヤーの平均直径及び平均長は、金属ナノワイヤーのサイズに応じ、透過型電子顕微鏡(TEM)や走査式電子顕微鏡(SEM)又は光学顕微鏡を用い、TEM像やSEM像、光学顕微鏡像を観察することにより測定する。
平均直径は、100個の金属ナノワイヤーを観察し、それぞれの短軸方向の測定で最も短い箇所の長さを測定し、その平均値を平均直径とすることができる。また、平均長は、100個の金属ナノワイヤーを観察し、それぞれの長さを測定し、その平均値を平均長とすることができる。金属ナノワイヤーが曲がっている場合、それを弧とする円を考慮し、その半径、及び曲率から算出される値の平均値を平均長とする。
また、透明導電層中の金属ナノワイヤーの平均直径及び平均長は、透明導電層の対角線の交点を中心とした視野中にて観察される金属ナノワイヤーについて測定を行う。視野中に100個の金属ナノワイヤーがない場合はさらに視野を広げて測定を行う。
平均直径は、100個の金属ナノワイヤーを観察し、それぞれの短軸方向の測定で最も短い箇所の長さを測定し、その平均値を平均直径とすることができる。また、平均長は、100個の金属ナノワイヤーを観察し、それぞれの長さを測定し、その平均値を平均長とすることができる。金属ナノワイヤーが曲がっている場合、それを弧とする円を考慮し、その半径、及び曲率から算出される値の平均値を平均長とする。
また、透明導電層中の金属ナノワイヤーの平均直径及び平均長は、透明導電層の対角線の交点を中心とした視野中にて観察される金属ナノワイヤーについて測定を行う。視野中に100個の金属ナノワイヤーがない場合はさらに視野を広げて測定を行う。
金属ナノワイヤーのアスペクト比としては、10以上であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50〜1,000,000が好ましく、100〜1,000,000がより好ましい。
アスペクト比とは、一般的には繊維状の物質の長辺と短辺との比(平均長/平均直径の比)を意味し、上述の方法で測定した平均長及び平均直径の値から算出できる。
アスペクト比とは、一般的には繊維状の物質の長辺と短辺との比(平均長/平均直径の比)を意味し、上述の方法で測定した平均長及び平均直径の値から算出できる。
[(B)ポリアニオン(アニオン基含有高分子)]
ポリアニオンとは、アニオン基を有する構成単位を有する重合体である。アニオン基としては、スルホン酸基(スルホ基)、一置換硫酸エステル基、一置換リン酸エステル基、リン酸基、カルボキシル基等が挙げられ、スルホン酸基、リン酸基及びカルボキシル基が好ましい。即ち、ポリアニオンとしてはスルホン酸基含有ポリマー、リン酸基含有ポリマー及びカルボキシル基含有ポリマーが好ましい。また、ポリアニオンは塩の状態であってもよい。
ポリアニオンとは、アニオン基を有する構成単位を有する重合体である。アニオン基としては、スルホン酸基(スルホ基)、一置換硫酸エステル基、一置換リン酸エステル基、リン酸基、カルボキシル基等が挙げられ、スルホン酸基、リン酸基及びカルボキシル基が好ましい。即ち、ポリアニオンとしてはスルホン酸基含有ポリマー、リン酸基含有ポリマー及びカルボキシル基含有ポリマーが好ましい。また、ポリアニオンは塩の状態であってもよい。
スルホン酸基含有ポリマーとしては、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等が挙げられる。
リン酸基含有ポリマーとしては、ポリリン酸、ポリリン酸エステル等が挙げられる。
カルボキシル基含有ポリマーとしては、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、ポリアクリル酸等が挙げられる。
リン酸基含有ポリマーとしては、ポリリン酸、ポリリン酸エステル等が挙げられる。
カルボキシル基含有ポリマーとしては、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、ポリアクリル酸等が挙げられる。
ポリアニオンは単独で含有してもよいし、2種類以上を組み合わせて含有してもよい。また、アニオン基を有する構造単位と有さないモノマー、例えばアクリレート、メタクリレート及びスチレン等と共重合体を形成してもよい。
[(B)アニオンモノマー]
アニオンモノマーとは、アニオン基を有する重合性化合物であり、具体的には、アニオン基と炭素間二重結合を有する基を含む化合物が好ましい。アニオン基は上述した通りである。炭素間二重結合を有する基としては、ビニル基、アクリル基等が好ましい。アニオンモノマーは、スルホ基を含むビニルモノマーが好ましい。
アニオンモノマーとしては、ビニルスルホン酸、2−アクリルアミド−2−プロピルスルホン酸、アクリルアミドt−ブチルスルホン酸等が挙げられる。アニオンモノマーは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。また、アニオン基非含有モノマーと組み合わせてもよい。
アニオンモノマーとは、アニオン基を有する重合性化合物であり、具体的には、アニオン基と炭素間二重結合を有する基を含む化合物が好ましい。アニオン基は上述した通りである。炭素間二重結合を有する基としては、ビニル基、アクリル基等が好ましい。アニオンモノマーは、スルホ基を含むビニルモノマーが好ましい。
アニオンモノマーとしては、ビニルスルホン酸、2−アクリルアミド−2−プロピルスルホン酸、アクリルアミドt−ブチルスルホン酸等が挙げられる。アニオンモノマーは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。また、アニオン基非含有モノマーと組み合わせてもよい。
[(C)分散媒体(溶媒)]
分散媒体は、上記成分を均一に混合し分散又は溶解できるものであれば特に限定されないが、例えば、水の他、アルコール類、芳香族炭化水素類、エーテル類、エステル類等の有機系分散媒体を挙げることができる。
有機系分散媒体(有機溶媒)のうち、アルコール類の具体例としては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、n−オクチルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノール(プロピレングリコールモノメチルエーテル)、プロピレンモノメチルエーテルアセテート、ジアセトンアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ベンジルアルコール等を挙げることができる。
分散媒体は、上記成分を均一に混合し分散又は溶解できるものであれば特に限定されないが、例えば、水の他、アルコール類、芳香族炭化水素類、エーテル類、エステル類等の有機系分散媒体を挙げることができる。
有機系分散媒体(有機溶媒)のうち、アルコール類の具体例としては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、n−オクチルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノール(プロピレングリコールモノメチルエーテル)、プロピレンモノメチルエーテルアセテート、ジアセトンアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ベンジルアルコール等を挙げることができる。
その他の分散媒体の具体例としては、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、キシレン、ジクロロエタン、トルエン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸エトキシエチル等が挙げられる。
これらの分散媒体の中で、分散媒体としての性能の観点から、水及びアルコール類が好ましい。
これらの分散媒体の中で、分散媒体としての性能の観点から、水及びアルコール類が好ましい。
分散媒体は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。例えば、水のみ、有機溶媒(例えばエタノール又はイソプロピルアルコール等のアルコール)のみ、又は水と有機溶媒(例えばエタノール又はイソプロピルアルコール等のアルコール)の混合溶媒が挙げられる。
水は銀ナノワイヤーの分散性に優れ、有機溶媒は基板上で組成物の弾きを低減することができる。そのため、有機溶媒と水を混合して混合溶媒として用いると好ましい。組成物中の分散媒((C)成分)以外の成分の合計100質量部に対する水の添加量は、水を添加する場合、好ましくは1000〜20000質量部である。20000質量部以下であれば基板上での弾きを防止できる。また、水を問題なく除去でき、膜への残存を防止できる。1000質量部以上であれば、銀ナノワイヤーの分散性に優れ、表面抵抗をさらに向上することができる。
[任意添加成分]
本発明の組成物には、上記成分以外に、必要に応じ、従来組成物に用いられる公知の各種添加成分を適宜含有させることができる。
そのような添加成分としては、例えば、各種シラン化合物、有機高分子微粒子、無機微粒子、重合開始剤、分散安定剤、レベリング剤、さらには潤滑性付与剤、酸化防止剤、硫化防止剤、金属腐食防止剤、防腐剤、ブルーイング剤、消泡剤(発泡防止剤)、光安定化剤、耐候性付与剤、着色剤、粘度調整剤、微粒子の分散剤(沈降防止剤)や微粒子表面活性の改質剤等を挙げることができる。
本発明の組成物には、上記成分以外に、必要に応じ、従来組成物に用いられる公知の各種添加成分を適宜含有させることができる。
そのような添加成分としては、例えば、各種シラン化合物、有機高分子微粒子、無機微粒子、重合開始剤、分散安定剤、レベリング剤、さらには潤滑性付与剤、酸化防止剤、硫化防止剤、金属腐食防止剤、防腐剤、ブルーイング剤、消泡剤(発泡防止剤)、光安定化剤、耐候性付与剤、着色剤、粘度調整剤、微粒子の分散剤(沈降防止剤)や微粒子表面活性の改質剤等を挙げることができる。
〈シラン化合物〉
シラン化合物としては以下の(D−1)〜(D−7)の化合物が挙げられる。
(D−1)アミノ基及びアルコキシ基を有するシラン化合物
アミノ基及びアルコキシ基を有するシラン化合物である、アミノ基含有オルガノアルコキシシラン化合物及びその部分縮合物は、例えば下記式(3)で表わすことができる。
R4 bSi(OR5)4−b ・・・(3)
[式中、R4は炭素数1〜4のアルキル基;フェニル基;又はアミノ基(−NH2基)、アミノアルキル基〔−(CH2)x−NH2基(ただし、xは1〜3の整数)〕)、アルキルアミノ基〔−NHR基(ただし、Rは炭素数1〜3のアルキル基)〕の中から選ばれる1以上の基で置換された炭素数1〜3のアルキル基であり、R4の少なくとも1つは、アミノ基、アミノアルキル基又はアルキルアミノ基のいずれかで置換された炭素数1〜3のアルキル基である。R5は炭素数1〜4のアルキル基であり、bは1又は2である。R4が複数ある場合、複数のR4は同一でも異なっていてもよく、複数のOR5は同一でも異なっていてもよい。]
上記式(3)において、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜4のアルキル基については、後述する式(1)又は(2)と同じである。
シラン化合物としては以下の(D−1)〜(D−7)の化合物が挙げられる。
(D−1)アミノ基及びアルコキシ基を有するシラン化合物
アミノ基及びアルコキシ基を有するシラン化合物である、アミノ基含有オルガノアルコキシシラン化合物及びその部分縮合物は、例えば下記式(3)で表わすことができる。
R4 bSi(OR5)4−b ・・・(3)
[式中、R4は炭素数1〜4のアルキル基;フェニル基;又はアミノ基(−NH2基)、アミノアルキル基〔−(CH2)x−NH2基(ただし、xは1〜3の整数)〕)、アルキルアミノ基〔−NHR基(ただし、Rは炭素数1〜3のアルキル基)〕の中から選ばれる1以上の基で置換された炭素数1〜3のアルキル基であり、R4の少なくとも1つは、アミノ基、アミノアルキル基又はアルキルアミノ基のいずれかで置換された炭素数1〜3のアルキル基である。R5は炭素数1〜4のアルキル基であり、bは1又は2である。R4が複数ある場合、複数のR4は同一でも異なっていてもよく、複数のOR5は同一でも異なっていてもよい。]
上記式(3)において、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜4のアルキル基については、後述する式(1)又は(2)と同じである。
(D−2)テトラアルコキシシラン化合物
テトラアルコキシシラン化合物及びその部分縮合物は、例えば下記式(1)で表すことができ、特に下記式(6)で表される化合物が好適である。
Si(OR1)4 (1)
[式中、R1は、炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数1〜4のアルコキシアルキル基である。複数のR1は同一でも異なっていてもよい。]
テトラアルコキシシラン化合物及びその部分縮合物は、例えば下記式(1)で表すことができ、特に下記式(6)で表される化合物が好適である。
Si(OR1)4 (1)
[式中、R1は、炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数1〜4のアルコキシアルキル基である。複数のR1は同一でも異なっていてもよい。]
式(1)及び(6)において、炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、各種ブチル基が挙げられ、また、R1が炭素数1〜4のアルコキシアルキル基であるOR1としては、例えば、2−メトキシエトキシ基、3−メトキシプロポキシ基等が挙げられる。
(D−3)アミノ基、エポキシ基及びイソシアネート基を含まないオルガノアルコキシシラン化合物
オルガノアルコキシシラン化合物として、オルガノアルコキシシラン化合物及びその部分縮合物は、好ましくは2官能アルコキシシラン、3官能アルコキシシランであり、例えば下記式(2)で表わすことができ、特に下記式(7)で表される化合物が好適である。
R2 aSi(OR3)4−a ・・・(2)
[式中、R2は炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のフッ素化アルキル基又はフェニル基、R3は炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数1〜4のアルコキシアルキル基であり、aは1又は2である。R2が複数ある場合、複数のR2は同一でも異なっていてもよく、複数のOR3は同一でも異なっていてもよい。]
オルガノアルコキシシラン化合物として、オルガノアルコキシシラン化合物及びその部分縮合物は、好ましくは2官能アルコキシシラン、3官能アルコキシシランであり、例えば下記式(2)で表わすことができ、特に下記式(7)で表される化合物が好適である。
R2 aSi(OR3)4−a ・・・(2)
[式中、R2は炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のフッ素化アルキル基又はフェニル基、R3は炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数1〜4のアルコキシアルキル基であり、aは1又は2である。R2が複数ある場合、複数のR2は同一でも異なっていてもよく、複数のOR3は同一でも異なっていてもよい。]
式(2)及び(7)において、炭素数1〜10のアルキル基としては、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基、各種ヘキシル基、各種オクチル基、各種デシル基等が挙げられ、フッ素化アルキル基としては、例えば、トリフルオロエチル基、トリフルオロプロピル基等が挙げられる。また、炭素数1〜3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。炭素数1〜4のアルキル基もしくはアルコキシアルキル基については、式(1)で説明した通りである。
(D−4)エポキシ基及びアルコキシ基を有するシラン化合物
エポキシ基及びアルコキシ基を有するシラン化合物である、エポキシ基含有オルガノアルコキシシラン化合物及びその部分縮合物は、例えば下記式(4)で表わすことができる。
R6 cSi(OR7)4−c ・・・(4)
[式中、R6は炭素数1〜4のアルキル基;フェニル基;又はグリシドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基の中から選ばれる1以上の基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基であり、R6の少なくとも1つは、グリシドキシ基又は3,4−エポキシシクロヘキシル基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基である。R7は炭素数1〜4のアルキル基であり、cは1又は2である。R6が複数ある場合、複数のR6は同一でも異なっていてもよく、複数のOR7は同一でも異なっていてもよい。]
エポキシ基及びアルコキシ基を有するシラン化合物である、エポキシ基含有オルガノアルコキシシラン化合物及びその部分縮合物は、例えば下記式(4)で表わすことができる。
R6 cSi(OR7)4−c ・・・(4)
[式中、R6は炭素数1〜4のアルキル基;フェニル基;又はグリシドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基の中から選ばれる1以上の基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基であり、R6の少なくとも1つは、グリシドキシ基又は3,4−エポキシシクロヘキシル基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基である。R7は炭素数1〜4のアルキル基であり、cは1又は2である。R6が複数ある場合、複数のR6は同一でも異なっていてもよく、複数のOR7は同一でも異なっていてもよい。]
上記式(4)において、炭素数1〜4のアルキル基については、前記式(1)で説明した通りであり、炭素数1〜6のアルキル基は前記式(2)の炭素数1〜10のアルキル基のうち炭素数1〜6のものである。好ましくはR6は炭素数1〜4のアルキル基又はグリシドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基の中から選ばれる1以上の基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基であり、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基又はグリシドキシ基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基である。好ましくはR7は炭素数1〜4のアルキル基である。好ましくは、cは2である。
(D−5)アルコキシ基を有するブロック化イソシアネートシラン化合物
アルコキシ基を有するブロック化イソシアネートシラン化合物である、ブロック化イソシアネート基含有オルガノアルコキシシラン化合物及びその部分縮合物は、例えば下記式(5)で表わすことができる。
R8 dSi(OR9)4−d ・・・(5)
[式中、R8は炭素数1〜4のアルキル基;フェニル基;又はブロック化イソシアネート基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基であり、R8の少なくとも1つは、ブロック化イソシアネート基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基である。R9は炭素数1〜4のアルキル基であり、dは1又は2である。R8が複数ある場合、複数のR8は同一でも異なっていてもよく、複数のOR9は同一でも異なっていてもよい。]
上記式(5)において、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜6のアルキル基については、前記式(1)又は(4)で説明した通りである。好ましくはR8は炭素数1〜4のアルキル基又はブロック化イソシアネート基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基である。好ましくはR9は炭素数1〜4のアルキル基である。好ましくはdは1である。
アルコキシ基を有するブロック化イソシアネートシラン化合物である、ブロック化イソシアネート基含有オルガノアルコキシシラン化合物及びその部分縮合物は、例えば下記式(5)で表わすことができる。
R8 dSi(OR9)4−d ・・・(5)
[式中、R8は炭素数1〜4のアルキル基;フェニル基;又はブロック化イソシアネート基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基であり、R8の少なくとも1つは、ブロック化イソシアネート基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基である。R9は炭素数1〜4のアルキル基であり、dは1又は2である。R8が複数ある場合、複数のR8は同一でも異なっていてもよく、複数のOR9は同一でも異なっていてもよい。]
上記式(5)において、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜6のアルキル基については、前記式(1)又は(4)で説明した通りである。好ましくはR8は炭素数1〜4のアルキル基又はブロック化イソシアネート基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基である。好ましくはR9は炭素数1〜4のアルキル基である。好ましくはdは1である。
(D−6)炭素間2重結合を有するシラン化合物
(D−6)成分は、ビニル基、アクリル基、メタクリル基等の炭素間2重結合を有する基を含むシラン化合物であって、好ましくはアルコキシ基を含む。
本発明の組成物は(D−6)炭素間2重結合を有するシラン化合物を含む場合、熱硬化に加え、光硬化(UV硬化)、電子線硬化(EB硬化)が可能となる。
(D−6)成分は、ビニル基、アクリル基、メタクリル基等の炭素間2重結合を有する基を含むシラン化合物であって、好ましくはアルコキシ基を含む。
本発明の組成物は(D−6)炭素間2重結合を有するシラン化合物を含む場合、熱硬化に加え、光硬化(UV硬化)、電子線硬化(EB硬化)が可能となる。
炭素間2重結合を有するシラン化合物及びその部分縮合物は、例えば下記式(20)で表すことができる。
R20 eSi(OR21)4−e ・・・(20)
[式中、R20は炭素数1〜4のアルキル基;ビニル基;又はビニル基、アクリル基及びメタクリル基の中から選ばれる1以上の基を有する置換基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基であり、R20の少なくとも1つは、ビニル基、アクリル基及びメタクリル基の中から選ばれる1以上の基を有する置換基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基である。R21は炭素数1〜4のアルキル基であり、eは1又は2である。R20が複数ある場合、複数のR20は同一でも異なっていてもよく、複数のOR21は同一でも異なっていてもよい。]
R20 eSi(OR21)4−e ・・・(20)
[式中、R20は炭素数1〜4のアルキル基;ビニル基;又はビニル基、アクリル基及びメタクリル基の中から選ばれる1以上の基を有する置換基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基であり、R20の少なくとも1つは、ビニル基、アクリル基及びメタクリル基の中から選ばれる1以上の基を有する置換基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基である。R21は炭素数1〜4のアルキル基であり、eは1又は2である。R20が複数ある場合、複数のR20は同一でも異なっていてもよく、複数のOR21は同一でも異なっていてもよい。]
上記式(20)において、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜4のアルキル基については、式(1)又は(4)で説明した通りである。好ましくは、R20は炭素数1〜4のアルキル基、又はビニル基、アクリル基及びメタクリル基の中から選ばれる1以上の基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基である。好ましくは、eは1である。
ビニル基、アクリル基及びメタクリル基の中から選ばれる1以上の基を有する置換基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基は、好ましくは、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリル基、アクリロキシ基、メタクリル基及びメタクリロキシ基の中から選ばれる1以上の基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基であり、より好ましくは、アクリル基、アクリロキシ基、メタクリル基及びメタクリロキシ基の中から選ばれる1以上の基で置換された炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基である。
(D−7)メルカプト基及びアルコキシ基を有するシラン化合物
メルカプト基及びアルコキシ基を有するシラン化合物は、チオール基(IUPAC;別名は水硫基、メルカプト基、スルフヒドリル基)を有する基を含むシラン化合物であって、アルコキシ基を含む。
メルカプト基及びアルコキシ基を有するシラン化合物は、チオール基(IUPAC;別名は水硫基、メルカプト基、スルフヒドリル基)を有する基を含むシラン化合物であって、アルコキシ基を含む。
〈有機高分子微粒子、無機微粒子〉
有機高分子微粒子としては、エチレン系不飽和化合物(アクリル酸、メタクリル酸及びそれらの誘導体、スチレン、酢酸ビニル等)を重合させたものが例示される。
有機高分子微粒子は、製造性、組成物中における分散性、組成物の塗工性及び塗膜の透明性等の観点から、平均粒子径が1〜200nmの範囲にあるものが好ましく、1〜100nmの範囲にあるものがより好ましい。尚、この有機高分子微粒子の平均粒子径は、動的光散乱法により測定することができる。また、動的光散乱法によって測定できない場合は、X線小角散乱法によって測定してもよい。
上記動的光散乱法は、例えば有機高分子微粒子をイオン交換水で100倍希釈した液を動的光散乱法粒子径分布測定装置(ベックマンコールター株式会社製、コールターカウンターN5)を用いて測定を行い、ユニモーダル解析(単分散モード解析)による平均粒子径を求める。これを5回繰り返し行い、5回分の平均粒子径の平均値を有機高分子の平均粒子径とすることができる。
有機高分子微粒子としては、エチレン系不飽和化合物(アクリル酸、メタクリル酸及びそれらの誘導体、スチレン、酢酸ビニル等)を重合させたものが例示される。
有機高分子微粒子は、製造性、組成物中における分散性、組成物の塗工性及び塗膜の透明性等の観点から、平均粒子径が1〜200nmの範囲にあるものが好ましく、1〜100nmの範囲にあるものがより好ましい。尚、この有機高分子微粒子の平均粒子径は、動的光散乱法により測定することができる。また、動的光散乱法によって測定できない場合は、X線小角散乱法によって測定してもよい。
上記動的光散乱法は、例えば有機高分子微粒子をイオン交換水で100倍希釈した液を動的光散乱法粒子径分布測定装置(ベックマンコールター株式会社製、コールターカウンターN5)を用いて測定を行い、ユニモーダル解析(単分散モード解析)による平均粒子径を求める。これを5回繰り返し行い、5回分の平均粒子径の平均値を有機高分子の平均粒子径とすることができる。
有機高分子微粒子の平均粒子径をD、導電性ナノ繊維の平均長をLとしたとき、D/L<0.010であることが好ましく、より好ましくはD/L<0.0050である。
本発明においては、当該有機高分子微粒子は、分散媒体に分散させた形態で用いることが好ましく、分散媒体としては、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール等の低級アルコール、メチルセロソルブ等のセロソルブ類等が好ましく挙げられる。このような分散媒体を用いることにより、有機高分子微粒子の分散性が向上し、沈降を防ぐことができる。
有機高分子微粒子の具体例としては、一方社油脂工業株式会社製のエマルション系高分子紫外線吸収剤ULS−700、ULS−1700、ULS−383MA、ULS−1383MA、ULS−383MG、ULS−385MG、ULS−1383MG、ULS−1385MG、ULS−635MH等、日信化学工業株式会社製ビニブラン700、701、711、日本ゼオン株式会社製ニポールシリーズ等が挙げられる。
前記有機高分子微粒子を1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記有機高分子微粒子を1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
無機微粒子としては、銀や銅等の金属微粒子、コロイダルシリカ、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、ITO、ATO(三酸化アンチモン)等の金属酸化物微粒子が挙げられる。
無機微粒子は好ましくはコロイダルシリカである。コロイダルシリカとは、コロイドシリカ、コロイド珪酸ともいう。水中では、水和によって表面にSi−OH基を有する酸化ケイ素のコロイド懸濁液をいい、珪酸ナトリウムの水溶液に塩酸を加えると生成する。最近は、新しい調製法が次々に開発され、非水溶液中に分散したものや、気相法で作った微粉末状のものがあり、また、中空タイプのものもあり、粒子径も数nmから数μmのものまで多彩である。
無機微粒子は好ましくはコロイダルシリカである。コロイダルシリカとは、コロイドシリカ、コロイド珪酸ともいう。水中では、水和によって表面にSi−OH基を有する酸化ケイ素のコロイド懸濁液をいい、珪酸ナトリウムの水溶液に塩酸を加えると生成する。最近は、新しい調製法が次々に開発され、非水溶液中に分散したものや、気相法で作った微粉末状のものがあり、また、中空タイプのものもあり、粒子径も数nmから数μmのものまで多彩である。
無機微粒子の平均粒子径としては1〜200nm程度のものが好ましい。粒子の組成は不定で、シロキサン結合(−Si−O−、−Si−O−Si−)を形成して、高分子化しているものもある。粒子表面は多孔性で、水中では一般的に負に帯電している。
尚、上記平均粒子径は例えば無機微粒子を乾燥・焼成・粉砕した後、BET比表面積測定装置(モノソーブMS−17)を用いて、窒素吸着法によりBET比表面積を求め、真状粒子と仮定したときの粒子径に換算することで測定できる。BET比表面積により平均粒子系が測定できない場合は、X線小角散乱法によって測定してもよい。
尚、上記平均粒子径は例えば無機微粒子を乾燥・焼成・粉砕した後、BET比表面積測定装置(モノソーブMS−17)を用いて、窒素吸着法によりBET比表面積を求め、真状粒子と仮定したときの粒子径に換算することで測定できる。BET比表面積により平均粒子系が測定できない場合は、X線小角散乱法によって測定してもよい。
無機微粒子の平均粒子径をD、導電性ナノ繊維の平均長をLとしたとき、D/L<0.010であることが好ましく、より好ましくはD/L<0.0050である。
コロイダルシリカの市販品としては、扶桑化学工業株式会社製「超高純度コロイダルシリカ」クォートロンPLシリーズ(品名:PL−1、PL−3、PL−7)、同社製「高純度オルガノゾル」や、日産化学工業株式会社製「コロイダルシリカ(品名:スノーテックス20、スノーテックス30、スノーテックス40、スノーテックスO、スノーテックスO−40、スノーテックスC、スノーテックスN、スノーテックスS、スノーテックス20L、スノーテックスOL等)」や「オルガノシリカゾル(品名:メタノールシリカゾル、MA−ST−MS、MA−ST−L、IPA−ST、IPA−ST−MS、IPA−ST−L、IPA−ST−ZL、IPA−ST−UP、EG−ST、NPC−ST−30、MEK−ST、MEK−ST−MS、MIBK−ST、XBA−ST、PMA−ST、DMAC−ST、PGM−ST等)」が挙げられる。
コロイダルシリカを、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
コロイダルシリカを、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
〈重合開始剤〉
本発明において、(B)成分としてアニオンモノマーを用いる場合等、組成物は、好ましくは重合開始剤を含有する。
重合開始剤は、光及び熱の少なくともいずれかにより分解されて、ラジカル又はカチオンを発生してラジカル重合とカチオン重合を進行させるものである。
重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤、ラジカルおよびカチオン重合開始剤等を適宜選択して用いることができる。
本発明において、(B)成分としてアニオンモノマーを用いる場合等、組成物は、好ましくは重合開始剤を含有する。
重合開始剤は、光及び熱の少なくともいずれかにより分解されて、ラジカル又はカチオンを発生してラジカル重合とカチオン重合を進行させるものである。
重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤、ラジカルおよびカチオン重合開始剤等を適宜選択して用いることができる。
ラジカル重合開始剤は、光及び熱の少なくともいずれかによりラジカル重合を開始させる物質を放出することが可能であればよい。例えば、光ラジカル重合開始剤としては、イミダゾール誘導体、ビスイミダゾール誘導体、N−アリールグリシン誘導体、有機アジド化合物、チタノセン類、アルミナート錯体、有機過酸化物、N−アルコキシピリジニウム塩、チオキサントン誘導体等が挙げられる。具体例としては、特開2010−102123号公報及び特開2010−120182号公報に記載のものを挙げることができる。
カチオン重合開始剤は、光及び熱の少なくともいずれかによりカチオン重合を開始させる物質を放出することが可能であればよい。カチオン重合開始剤としては、スルホン酸エステル、イミドスルホネート、ジアルキル−4−ヒドロキシスルホニウム塩、アリールスルホン酸−p−ニトロベンジルエステル、シラノール−アルミニウム錯体、(η6−ベンゼン)(η5−シクロペンタジエニル)鉄(II)等が例示される。具体例としては、特開2010−102123号公報及び特開2010−120182号公報に記載のものを挙げることができる。
ラジカル重合開始剤としてもカチオン重合開始剤としても用いられるものとしては、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ホスホニウム塩、トリアジン化合物、鉄アレーン錯体等が例示される。具体例としては、特開2010−102123号公報及び特開2010−120182号公報に記載のものを挙げることができる。
〈レベリング剤〉
組成物には、得られる塗膜の平滑性、並びにコートの際のフロー性を向上させるために、レベリング剤を添加することができ、それらの添加剤として、シリコーン系レベリング剤、フッ素系レベリング剤、アクリル系レベリング剤、ビニル系レベリング剤、並びに、フッ素系とアクリル系が複合化されたレベリング剤等が挙げられる。全て、塗膜表面に働き、表面張力を低下させる。各々特徴があり、目的に応じて使用することができる。表面張力の低下能力は、シリコーン系とフッ素系が強いが、アクリル系とビニル系はリコートを行う場合、濡れ不良が生じにくく有利である。
組成物には、得られる塗膜の平滑性、並びにコートの際のフロー性を向上させるために、レベリング剤を添加することができ、それらの添加剤として、シリコーン系レベリング剤、フッ素系レベリング剤、アクリル系レベリング剤、ビニル系レベリング剤、並びに、フッ素系とアクリル系が複合化されたレベリング剤等が挙げられる。全て、塗膜表面に働き、表面張力を低下させる。各々特徴があり、目的に応じて使用することができる。表面張力の低下能力は、シリコーン系とフッ素系が強いが、アクリル系とビニル系はリコートを行う場合、濡れ不良が生じにくく有利である。
シリコーン系レベリング剤の具体例としては、ポリオキシアルキレンとポリジメチルシロキサンの共重合体等を用いることができる。シリコーン系レベリング剤の市販品としては、東レ・ダウコーニング株式会社製FZ−2118、FZ−77、FZ−2161等、信越化学工業株式会社製KP321、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341等、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製TSF4440、TSF4441、TSF4445、TSF4450、TSF4446、TSF4452、TSF4453、TSF4460等、ビックケミー・ジャパン株式会社製BYK−300、BYK−302、BYK−306、BYK−307、BYK−320、BYK−325、BYK−330、BYK−331、BYK−333、BYK−337、BYK−341、BYK−344、BYK−345、BYK−346、BYK−348、BYK−377、BYK−378、BYK−UV3500、BYK−3510、BYK−3570等のポリエーテル変性シリコーンオイル(ポリオキシアルキレン変性シリコーンオイル)等を挙げることができる。
また、150℃以上の耐熱性が必要な場合は、ポリエステル変性やベンゼン環を有するアラルキル変性シリコーンオイルが適している。ポリエステル変性シリコーンオイルの市販品としては、ビックケミー・ジャパン株式会社製BYK−310、BYK−315、BYK−370等、ベンゼン環を有するアラルキル変性シリコーンオイルの市販品としては、ビックケミー・ジャパン株式会社製BYK−322、BYK−323等が挙げられる。
フッ素系レベリング剤としては、ポリオキシアルキレンとフルオロカーボンとの共重合体等を用いることができる。
フッ素系レベリング剤の市販品としては、DIC株式会社製のMEGAFACシリーズ、住友スリーエム株式会社製のFCシリーズ等を挙げられる。
アクリル系レベリング剤の市販品としては、ビックケミー・ジャパン株式会社製のBYK−350、BYK−352、BYK−354、BYK−355、BYK358N、BYK−361N、BYK−380N、BYK−381、BYK−392等、フッ素を導入したBYK−340等が挙げられる。
フッ素系レベリング剤の市販品としては、DIC株式会社製のMEGAFACシリーズ、住友スリーエム株式会社製のFCシリーズ等を挙げられる。
アクリル系レベリング剤の市販品としては、ビックケミー・ジャパン株式会社製のBYK−350、BYK−352、BYK−354、BYK−355、BYK358N、BYK−361N、BYK−380N、BYK−381、BYK−392等、フッ素を導入したBYK−340等が挙げられる。
このようなレベリング剤を配合することにより、塗膜の仕上がり外観が改善され、薄膜としても均一に塗布することができる。レベリング剤の使用量は、組成物全量に対して、好ましくは0.01〜10質量%、さらに好ましくは0.02〜5質量%である。
レベリング剤を配合する方法としては、組成物を調製する際に配合してもよいし、塗膜を形成する直前に組成物に配合してもよく、さらには組成物の調製と塗膜の形成直前の両方の段階で配合してもよい。
レベリング剤を配合する方法としては、組成物を調製する際に配合してもよいし、塗膜を形成する直前に組成物に配合してもよく、さらには組成物の調製と塗膜の形成直前の両方の段階で配合してもよい。
[各成分の含有量]
本発明の組成物における各成分の含有量は適宜選定することができるが、例えば、以下に示す範囲になるように選定することが好ましい。
以下、(C)成分の分散媒体を除き、組成物中の成分全量に対する各成分の含有量を質量%で表わす。尚、各成分が予め分散媒体に分散された状態で組成物中に加えられた場合でも、その分散媒体は(C)成分に含まれるものとする。
本発明の組成物における各成分の含有量は適宜選定することができるが、例えば、以下に示す範囲になるように選定することが好ましい。
以下、(C)成分の分散媒体を除き、組成物中の成分全量に対する各成分の含有量を質量%で表わす。尚、各成分が予め分散媒体に分散された状態で組成物中に加えられた場合でも、その分散媒体は(C)成分に含まれるものとする。
(A)成分の含有量は、例えば5〜98質量%(wt%)であり、好ましくは10〜75質量%であり、より好ましくは20〜60質量%である。5質量%以上であると導電性が良好であり、98質量%以下であると基材との密着性に優れる。
(B)成分の含有量は、通常、2〜95質量%、好ましくは5〜90質量%であり、より好ましくは5〜70質量%である。2質量%以上であると基材との密着性に優れ、95質量%以下であると導電性が良好である。
本発明の組成物は、実質的に(A)成分、(B)成分、(C)成分及び任意添加成分のみからなっていてもよい。また、(A)成分、(B)成分、(C)成分及び任意添加成分のみからなっていてもよい。
「実質的に(A)成分、(B)成分、(C)成分及び任意添加成分のみからなる」とは、組成物の95質量%以上100質量%以下(好ましくは98質量%以上100質量%以下)が(A)成分、(B)成分、及び(C)成分であるか、又は(A)成分、(B)成分、(C)成分及び任意添加成分であることを意味する。
尚、組成物は本発明の効果を損なわない範囲で(A)成分、(B)成分、(C)成分及び任意添加成分の他に不可避不純物を含んでいてもよい。
「実質的に(A)成分、(B)成分、(C)成分及び任意添加成分のみからなる」とは、組成物の95質量%以上100質量%以下(好ましくは98質量%以上100質量%以下)が(A)成分、(B)成分、及び(C)成分であるか、又は(A)成分、(B)成分、(C)成分及び任意添加成分であることを意味する。
尚、組成物は本発明の効果を損なわない範囲で(A)成分、(B)成分、(C)成分及び任意添加成分の他に不可避不純物を含んでいてもよい。
また、本発明の組成物は、アニオン基を含まないポリマー及びアニオン基を含まないモノマーから選択される1以上を含んでもよいし含まなくてもよい。アニオン基を含まないポリマーとしては、ポリウレタン等が挙げられ、アニオン基を含まないモノマーとしては、アクリロイルモルホリン等が挙げられる。
本成分を含む場合、通常、5〜40質量%、10〜35質量%である。
本成分を含む場合、通常、5〜40質量%、10〜35質量%である。
[組成物の製造方法]
本発明の組成物は、上記の各成分を公知の方法により混合することにより調製することができる。(A)成分及び(B)成分は予め分散媒体に分散させてから他の成分と混合してもよい。
本発明の組成物は、上記の各成分を公知の方法により混合することにより調製することができる。(A)成分及び(B)成分は予め分散媒体に分散させてから他の成分と混合してもよい。
[導電性物質・透明導電膜]
本発明の組成物を乾燥することで導電性物質を得ることができる。特に、本発明の組成物を基材等に塗布、乾燥することで透明導電膜(層)を得ることができる。本発明の透明導電層は、膜中に(A)成分、(B)成分及び任意添加成分が分散又は溶解している。
本発明の組成物を乾燥することで導電性物質を得ることができる。特に、本発明の組成物を基材等に塗布、乾燥することで透明導電膜(層)を得ることができる。本発明の透明導電層は、膜中に(A)成分、(B)成分及び任意添加成分が分散又は溶解している。
透明導電膜は、組成物を基材上に塗布することで塗膜を形成して得られる。塗布は、例えば、スピンコーター、スプレー、浸漬、カーテンフロー、バーコーター、ダイコーター、ブレードコーター、グラビアコーター、又はロールコーティング等の公知の方法により行う。
塗膜の厚みは、好ましくは10〜500nm、より好ましくは30〜200nmである。
その後、適当な乾燥条件(通常、10〜190℃、好ましくは25℃〜150℃、より好ましくは80〜140℃)において、30秒〜24時間程度、好ましくは1〜60分、より好ましくは2分〜60分加熱乾燥することにより、透明導電層が得られる。
その後、適当な乾燥条件(通常、10〜190℃、好ましくは25℃〜150℃、より好ましくは80〜140℃)において、30秒〜24時間程度、好ましくは1〜60分、より好ましくは2分〜60分加熱乾燥することにより、透明導電層が得られる。
また、本発明の組成物が、(B)成分としてアニオンモノマーを含む場合等、光硬化(UV硬化)及び電子線硬化(EB硬化)も可能である。
基材に用いることができる樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィン系樹脂(例:JSR株式会社製「ARTON」、日本ゼオン株式会社製「ZEONOR」「ZEONEX」)、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート等のセルロース系樹脂、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ABS樹脂)等のスチレン系樹脂、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン等のケトン系樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等のスルホン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩化ビニル系樹脂、ポリメタアクリル酸メチル等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、ポリビニルアルコール、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、プラスチックレンズ用樹脂ポリメチルメタクリレート、脂環式ポリオレフィン、アクリロニトリルスチレン共重合体、メタクリルスチレン共重合体、脂環式アクリル、ジグリコールジアリルカーボネート、ジアリルフタレート、ポリウレタン、ポリチオウレタン、エピスルフィド等を挙げることができ、前記ポリマーを複数混合したポリマーアロイ・ポリマーブレンドでもよい。また、上記樹脂を複数積層した積層構造体でもよい。上記樹脂の中でも、ポリエステル系樹脂(特にポリエチレンテレフタラート)、ポリオレフィン系樹脂及びポリカーボネート樹脂が好ましい。
これらの樹脂を素材とする基材は、透明、半透明のいずれであってもよく、また着色されていてもよいし、無着色のものでもよく、用途に応じて適宜選択すればよい。透明性に優れ、無着色のものが好ましい。
また、基材は樹脂製基材に限定されず、ガラス基材であってもよい。
基材の厚さに特に制限はなく、状況に応じて適宜選定されるが、通常、5μm〜30mm程度、好ましくは15μm〜10mmである。
また、基材は樹脂製基材に限定されず、ガラス基材であってもよい。
基材の厚さに特に制限はなく、状況に応じて適宜選定されるが、通常、5μm〜30mm程度、好ましくは15μm〜10mmである。
本発明の組成物は、基材上に密着性よく塗膜を形成することができるが、その密着性をさらに向上させるために、基材の少なくとも塗膜が形成される側の表面に所望により、酸化法や凹凸化法等により表面処理を施すことができる。上記酸化法としては、例えば、コロナ放電処理、低圧プラズマ法や大気圧プラズマ法等のプラズマ処理、クロム酸処理(湿式)、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理、電子線処理、イトロ処理等が挙げられ、また凹凸化法としては、例えば、サンドブラスト法、溶剤処理法等が挙げられる。これらの表面処理法は基材の種類に応じて適宜選ばれるが、一般にはコロナ放電処理法が硬化及び操作性等の面から好ましく用いられる。また、シランカップリング剤での表面処理やプライマー層を設けることもできる。また、傷つき防止のハードコート層や、屈折率調整のためのインデックスコーチング層等の機能を有する層を設けることもできる。
また、基材上に形成した透明導電層の上に保護層や金属層、金属酸化物層を設けてもよい。
また、基材上に形成した透明導電層の上に保護層や金属層、金属酸化物層を設けてもよい。
本発明の透明導電層の全光線透過率は、好ましくは85〜100%であり、より好ましくは90〜100%、さらに好ましくは95〜100%である。
本発明の透明導電層のヘイズは、好ましくは3.0%以下であり、より好ましくは2.0%以下である。
本発明の透明導電層の表面抵抗は、好ましくは5Ω/□以上200Ω/□未満、より好ましくは5〜150Ω/□、さらに好ましくは5〜100Ω/□、特に好ましくは5〜80Ω/□、5〜50Ω/□である。
これら物性は、実施例に記載の測定方法で測定する。
本発明の透明導電層のヘイズは、好ましくは3.0%以下であり、より好ましくは2.0%以下である。
本発明の透明導電層の表面抵抗は、好ましくは5Ω/□以上200Ω/□未満、より好ましくは5〜150Ω/□、さらに好ましくは5〜100Ω/□、特に好ましくは5〜80Ω/□、5〜50Ω/□である。
これら物性は、実施例に記載の測定方法で測定する。
本発明の透明導電層はパターニングされていてもよい。パターニングは公知のフォトリソグラフィ等のウェットエッチング工程やレーザーエッチング工程をそのまま適用できる。また、スクリーン印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷等で直接パターンを印刷することも可能である。パターニング工程は特に限定されないが、ウェットエッチング、レーザーエッチングを好適に用いることができる。
ウェットエッチングによるパターニングの方法は、フォトレジストとフォトマスクを用いる一般的なフォトリソグラフィや、非導通領域を形成したいパターンに合わせてエッチャントを印刷塗布する方法、非腐食性のマスクを通してエッチャントを塗布する方法などがある。これらの中で、再現性や精度の点で、フォトリソグラフィを好適に用いることができる。また、フォトレジストの代わりに感光性フィルムを転写するドライフィルムを用いることもできる。
フォトリソグラフィを用いる場合、形成された透明導電層の上にレジスト液を塗布してレジスト層を形成する。次に、このレジスト層を、フォトマスクを用いて紫外線照射し、その後、現像することによりレジスト層のパターニングを行う。次いで、レジスト層で被覆されていない透明導電層をエッチングして除去し、さらに残存するレジスト部分を剥離することでパターニングされた透明導電層を得る。
フォトリソグラフィを用いる場合、形成された透明導電層の上にレジスト液を塗布してレジスト層を形成する。次に、このレジスト層を、フォトマスクを用いて紫外線照射し、その後、現像することによりレジスト層のパターニングを行う。次いで、レジスト層で被覆されていない透明導電層をエッチングして除去し、さらに残存するレジスト部分を剥離することでパターニングされた透明導電層を得る。
エッチャントとしては、金属ナノワイヤーを溶解する、あるいは金属ナノワイヤーを切断して短くする効果をもたらす酸性の薬剤を用いることができる。銀ナノワイヤー等の金属ナノワイヤーは、例えば臭化水素酸、硝酸、硫酸、リン酸、塩酸、酢酸、などの無機酸や、メタンスルホン酸などの有機酸などを用いることができる。またこれらを複数組み合わせて含む混酸を用いることもできる。特に、臭化水素酸や硝酸が好ましい。
金属を酸化溶解させる薬剤を用いることもできる。銀ナノワイヤー等の金属ナノワイヤーは、たとえば、硝酸鉄(III)液(硝酸第二鉄液)、塩化鉄(III)液(塩化第二鉄液)、塩化銅(II)液(塩化第二銅液)などの金属化合物の水溶液、過酸化水素水、これらの混合液などを用いることができる。反応を制御するために酸やアルカリと混合して用いてもよい。例えば、塩化銅(II)と塩酸の混合水溶液、過酸化水素水とアンモニア水の混合液などを、好適に用いることができる。
アルカリ性のエッチャントを用いることもできる。銀ナノワイヤー等の金属ナノワイヤーのアルカリ性のエッチャントとしては、例えば、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液などが挙げられる。
市販のエッチャントでは、SEA−NW01、SEA−NW02、SEA−1、ITO−02(関東化学株式会社製)、GNW203、GNW300、GNW410(林純薬工業株式会社製、Pure Etchシリーズ)などを用いることができる。
市販のエッチャントでは、SEA−NW01、SEA−NW02、SEA−1、ITO−02(関東化学株式会社製)、GNW203、GNW300、GNW410(林純薬工業株式会社製、Pure Etchシリーズ)などを用いることができる。
これらの薬剤は、原液を直接用いてもよいし、水等の溶媒で希釈して用いてもよい。添加剤を加えて用いてもよい。エッチングの処理温度および処理時間は特に限定しないが、エッチング液の種類および試料の厚みに合わせて設定することが好ましい。最適の状態では、ヘイズや全光線透過率などの光学特性は処理前と同等であり、エッチングされた領域の面抵抗が104Ω/□以上となる。処理が不足すると絶縁性が不十分となり、処理が過剰であるとバインダ樹脂や基材へのダメージが生じて光学特性を悪化させる場合がある。また、処理温度および処理時間を適切に制御することで、銀ナノワイヤー等の金属ナノワイヤーを完全に溶解させずに短い繊維に切断して非導通領域を形成する、パーシャルエッチングを行うことができる。これにより、導通部と非導通部の反射率や光散乱の差を小さくすることができ、パターンの視認性を低くすることができる。
透明導電層のパターニングにドライエッチングの一方法として、レーザーエッチングを好適に用いることができる。この場合、集光されたレーザー光で、導電層を蒸発除去することで、非導通化する。レジスト塗布、マスク露光、現像、エッチング、レジスト剥離、洗浄という一連の工程を必要とするウェットエッチングによるパターニングに比べ、簡便な設備と短い工程で、高精度なパターンを得ることができる。
レーザー光源としては、YAGやYVO4等のパルスレーザー光、炭酸ガスレーザー等の連続発振レーザー光が挙げられる。特に、YAGやYVO4等の波長1064nmもしくはその2次高調波を使用した532nmのパルス状レーザー光が好ましい。
レーザー光源としては、YAGやYVO4等のパルスレーザー光、炭酸ガスレーザー等の連続発振レーザー光が挙げられる。特に、YAGやYVO4等の波長1064nmもしくはその2次高調波を使用した532nmのパルス状レーザー光が好ましい。
[透明導電膜含有基材]
本発明の透明導電膜を含む基材は、各種電気機器に用いることができ、例えばタッチパネル、液晶ディスプレイ等の電気機器に用いることができる。また、これらは各種表示装置に用いることができる。
本発明の透明導電膜を含む基材は、各種電気機器に用いることができ、例えばタッチパネル、液晶ディスプレイ等の電気機器に用いることができる。また、これらは各種表示装置に用いることができる。
本発明の透明導電膜含有基材は、本発明の組成物を基材に塗布することにより製造することができる。塗布方法は上記の通りである。
また、塗布により得られた膜は、適当な乾燥条件(通常、10〜190℃、好ましくは25℃〜150℃、より好ましくは80〜140℃)において、30秒〜24時間程度、好ましくは1〜60分、より好ましくは2分〜60分加熱乾燥することが好ましい。
また、塗布により得られた膜は、適当な乾燥条件(通常、10〜190℃、好ましくは25℃〜150℃、より好ましくは80〜140℃)において、30秒〜24時間程度、好ましくは1〜60分、より好ましくは2分〜60分加熱乾燥することが好ましい。
また、本発明の透明導電膜含有基材は、上記の透明導電層と同様に、光硬化(UV硬化)及び電子線硬化(EB硬化)が可能であり、また、上記と同様に簡便にパターニングすることができる。
実施例・比較例で使用した材料を以下に示す。
・0.5wt%銀ナノワイヤーIPA(イソプロピルアルコール)分散液:Seashell Technology社製「Silver Nanowires AgNW−25」(平均直径:25nm、平均長さ:23μm)
・0.5wt%銀ナノワイヤー水分散液:Seashell Technology社製「Silver Nanowires AgNW−25」(平均直径:25nm、平均長さ:23μm)
・0.5wt%銀ナノワイヤー水/IPA分散液:星光PMC株式会社製「銀ナノワイヤー水性分散液 T−AG103」(固形分濃度2wt%の水分散液、平均直径:40nm、平均長さ:20μm)にIPAを加え、0.5wt%の水/IPA分散液とした。
・0.5wt%銀ナノワイヤー水/エタノール分散液:星光PMC株式会社製「銀ナノワイヤー水性分散液 T−AG103」(固形分濃度2wt%の水分散液、平均直径:40nm、平均長さ:20μm)にエタノールを加え、0.5wt%の水/エタノール分散液とした。
・0.5wt%銀ナノワイヤーエタノール分散液:BlueNano社製「SLV−series Silver Nanowires SLV−NW−35」(固形分濃度1.25wt%のエタノール分散液、平均直径:35nm、平均長さ:10μm)にエタノールを加え、0.5wt%エタノール分散液とした。
・0.5wt%ポリスチレンスルホン酸水溶液:アクゾノーベル株式会社製の18wt%ポリスチレンスルホン酸水溶液にイオン交換水を加えて0.5wt%の水溶液とした。
・0.5wt%ビニルスルホン酸IPA溶液:旭化成ファインケム株式会社製「VSA−H」(固形分100%)にIPAを加え、0.5wt%IPA溶液とした。
・0.5wt%ポリウレタンIPA溶液:DIC株式会社製「クリスボンASPU112」(固形分濃度30wt%のIPA溶液)にIPAを加え、0.5wt%IPA溶液とした。
・0.5wt%アクリロイルモルホリンIPA溶液:興人ケミカル株式会社製「ACMO」(固形分100%)にIPAを加え、0.5wt%IPA溶液とした。
・0.5wt%銀ナノワイヤーIPA(イソプロピルアルコール)分散液:Seashell Technology社製「Silver Nanowires AgNW−25」(平均直径:25nm、平均長さ:23μm)
・0.5wt%銀ナノワイヤー水分散液:Seashell Technology社製「Silver Nanowires AgNW−25」(平均直径:25nm、平均長さ:23μm)
・0.5wt%銀ナノワイヤー水/IPA分散液:星光PMC株式会社製「銀ナノワイヤー水性分散液 T−AG103」(固形分濃度2wt%の水分散液、平均直径:40nm、平均長さ:20μm)にIPAを加え、0.5wt%の水/IPA分散液とした。
・0.5wt%銀ナノワイヤー水/エタノール分散液:星光PMC株式会社製「銀ナノワイヤー水性分散液 T−AG103」(固形分濃度2wt%の水分散液、平均直径:40nm、平均長さ:20μm)にエタノールを加え、0.5wt%の水/エタノール分散液とした。
・0.5wt%銀ナノワイヤーエタノール分散液:BlueNano社製「SLV−series Silver Nanowires SLV−NW−35」(固形分濃度1.25wt%のエタノール分散液、平均直径:35nm、平均長さ:10μm)にエタノールを加え、0.5wt%エタノール分散液とした。
・0.5wt%ポリスチレンスルホン酸水溶液:アクゾノーベル株式会社製の18wt%ポリスチレンスルホン酸水溶液にイオン交換水を加えて0.5wt%の水溶液とした。
・0.5wt%ビニルスルホン酸IPA溶液:旭化成ファインケム株式会社製「VSA−H」(固形分100%)にIPAを加え、0.5wt%IPA溶液とした。
・0.5wt%ポリウレタンIPA溶液:DIC株式会社製「クリスボンASPU112」(固形分濃度30wt%のIPA溶液)にIPAを加え、0.5wt%IPA溶液とした。
・0.5wt%アクリロイルモルホリンIPA溶液:興人ケミカル株式会社製「ACMO」(固形分100%)にIPAを加え、0.5wt%IPA溶液とした。
実施例1
0.5wt%銀ナノワイヤーIPA分散液100gに、0.5wt%ポリスチレンスルホン酸水溶液100gを加え、室温で撹拌して組成物を調製した。得られた組成物をスピンコーターにより1500rpmでガラス基材上に塗布し、100℃で30分乾燥させて、ガラス基材上に透明導電層を形成した。
0.5wt%銀ナノワイヤーIPA分散液100gに、0.5wt%ポリスチレンスルホン酸水溶液100gを加え、室温で撹拌して組成物を調製した。得られた組成物をスピンコーターにより1500rpmでガラス基材上に塗布し、100℃で30分乾燥させて、ガラス基材上に透明導電層を形成した。
得られた透明導電層について以下の評価を行った。結果を表1に示す。尚、表1中の%表記は、組成物中の(C)成分以外の成分全量に対する各成分の含有割合(質量%)を示す。また、部表記は、組成物中の(C)成分以外の成分の合計を100質量部としたときの(C)成分の質量部を示す。
また、成分「B’」とは、本発明の(B)成分には含まれないが、(B)成分に対応する成分であることを示す。
また、成分「B’」とは、本発明の(B)成分には含まれないが、(B)成分に対応する成分であることを示す。
(1)膜厚測定
基材がガラス基板の場合は触針式膜厚計を用いて透明導電層の膜厚測定を行い、5点の平均値を膜厚とした。基材が樹脂基板の場合はAFMを用いて透明導電層の膜厚測定を行い、基板からの距離の最小値と最大値の平均を膜厚とした。
基材がガラス基板の場合は触針式膜厚計を用いて透明導電層の膜厚測定を行い、5点の平均値を膜厚とした。基材が樹脂基板の場合はAFMを用いて透明導電層の膜厚測定を行い、基板からの距離の最小値と最大値の平均を膜厚とした。
(2)全光線透過率
ヘイズメーター(日本電色工業株式会社製、NDH5000)にて、ASTMD1003に準拠し、基材及び透明導電層からなる積層体を用いて基材を基準に透明導電層の全光線透過率を測定した。
ヘイズメーター(日本電色工業株式会社製、NDH5000)にて、ASTMD1003に準拠し、基材及び透明導電層からなる積層体を用いて基材を基準に透明導電層の全光線透過率を測定した。
(3)ヘイズ
ヘイズメーター(日本電色工業株式会社製、NDH5000)にて、ASTMD1003に準拠し、基材及び透明導電層からなる積層体を用いて基材を基準に透明導電層のヘイズ値を測定した。
ヘイズメーター(日本電色工業株式会社製、NDH5000)にて、ASTMD1003に準拠し、基材及び透明導電層からなる積層体を用いて基材を基準に透明導電層のヘイズ値を測定した。
(4)表面抵抗測定
低抵抗率計(Loresta−GP MCP−T−610、三菱化学製)にて、JIS K 7194に準拠し、四探針測定法により透明導電層の表面抵抗を測定した。
低抵抗率計(Loresta−GP MCP−T−610、三菱化学製)にて、JIS K 7194に準拠し、四探針測定法により透明導電層の表面抵抗を測定した。
(5)密着性評価
市販のセロハンテープ(ニチバン製CT‐24(幅24mm))を透明導電層上に貼り、指の腹でよく密着させたのち、セロハンテープを剥離した。セロハンテープ剥離後の透明導電層の表面抵抗を測定し、セロハンテープ密着前の表面抵抗と剥離後の抵抗が同等であれば「○」、表面抵抗が同等の範囲を超えて高くなった場合は「×」とした。
市販のセロハンテープ(ニチバン製CT‐24(幅24mm))を透明導電層上に貼り、指の腹でよく密着させたのち、セロハンテープを剥離した。セロハンテープ剥離後の透明導電層の表面抵抗を測定し、セロハンテープ密着前の表面抵抗と剥離後の抵抗が同等であれば「○」、表面抵抗が同等の範囲を超えて高くなった場合は「×」とした。
実施例2
組成物の組成を表1に示すものとした他は、実施例1と同様にして透明導電層を形成し評価した。結果を表1に示す。
組成物の組成を表1に示すものとした他は、実施例1と同様にして透明導電層を形成し評価した。結果を表1に示す。
実施例3、4
表1に示す組成を有する組成物を調製した。得られた組成物をスピンコーターにより1500rpmでガラス基材上に塗布し、100℃で10分間加熱乾燥後、UV照射(積算光量250mJ/cm2)を行い、ガラス基材上に透明導電層を形成した。得られた透明導電層について実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
表1に示す組成を有する組成物を調製した。得られた組成物をスピンコーターにより1500rpmでガラス基材上に塗布し、100℃で10分間加熱乾燥後、UV照射(積算光量250mJ/cm2)を行い、ガラス基材上に透明導電層を形成した。得られた透明導電層について実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
実施例5〜7
組成物の組成を表1に示すものとした他は、実施例1と同様にして透明導電層を形成し評価した。
組成物の組成を表1に示すものとした他は、実施例1と同様にして透明導電層を形成し評価した。
実施例8
実施例1の組成物を、バー#6(テスター産業株式会社製SA−203 RODNo.6)を用いてバーコーターでガラス基板上に塗布し、100℃で1分乾燥させて、ガラス基板上に透明導電層を形成した。実施例1と同様にして透明導電層を評価した。
実施例1の組成物を、バー#6(テスター産業株式会社製SA−203 RODNo.6)を用いてバーコーターでガラス基板上に塗布し、100℃で1分乾燥させて、ガラス基板上に透明導電層を形成した。実施例1と同様にして透明導電層を評価した。
実施例9
組成物の組成を表1に示すものとし、バー#8(テスター産業株式会社製SA−203 RODNo.8)を使用した他は、実施例8と同様にして透明導電層を形成し評価した。
組成物の組成を表1に示すものとし、バー#8(テスター産業株式会社製SA−203 RODNo.8)を使用した他は、実施例8と同様にして透明導電層を形成し評価した。
実施例10
基板を易接着PETフィルム(東レ株式会社製ルミラーU48,厚さ100μm)に変更した他は、実施例9と同様にして透明導電層を形成し評価した。
基板を易接着PETフィルム(東レ株式会社製ルミラーU48,厚さ100μm)に変更した他は、実施例9と同様にして透明導電層を形成し評価した。
実施例11
組成物の組成を表1に示すものとし、バー#8(テスター産業株式会社製SA−203 RODNo.8)を使用した他は、実施例8と同様にして透明導電層を形成し評価した。
組成物の組成を表1に示すものとし、バー#8(テスター産業株式会社製SA−203 RODNo.8)を使用した他は、実施例8と同様にして透明導電層を形成し評価した。
実施例12
組成物の組成を表1に示すものとした他は、実施例3,4と同様にして透明導電層を形成し評価した。
組成物の組成を表1に示すものとした他は、実施例3,4と同様にして透明導電層を形成し評価した。
比較例1〜3
組成物の組成を表1に示すものとした他は、実施例1と同様にして透明導電層を形成し評価した。結果を表1に示す。
比較例3においては、バインダーが含まれないことにより膜が形成されなかったため、膜厚は測定できなかった。
組成物の組成を表1に示すものとした他は、実施例1と同様にして透明導電層を形成し評価した。結果を表1に示す。
比較例3においては、バインダーが含まれないことにより膜が形成されなかったため、膜厚は測定できなかった。
表1より、本発明の組成物を用いて形成した透明導電層は表面抵抗に優れることが分かる。
本発明の組成物から得られる物質や導電性物質、透明導電膜を含む基材等は、タッチパネル、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、有機EL照明、太陽電池、調光フィルム、調光ガラス、透明ヒーター等の電気機器に好適に使用される。また、当該タッチパネルは表示装置に好適に用いられる。
上記に本発明の実施形態及び/又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び/又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
本願のパリ優先の基礎となる日本出願明細書の内容を全てここに援用する。
本願のパリ優先の基礎となる日本出願明細書の内容を全てここに援用する。
Claims (14)
- (A)金属ナノワイヤーと、
(B)ポリアニオン及びアニオンモノマーから選択される1以上と
を含む組成物。 - 前記(A)成分の質量比が、分散媒体を除く組成物中の成分全量に対して5〜98wt%である請求項1に記載の組成物。
- 前記金属ナノワイヤーの平均直径が5nm以上150nm以下であり、平均長が1μm以上100μm以下である請求項1又は2に記載の組成物。
- 前記金属ナノワイヤーが銀ナノワイヤーである請求項1〜3のいずれかに記載の組成物。
- 前記ポリアニオンが、スルホ酸基含有ポリマー、リン酸基含有ポリマー及びカルボキシル基含有ポリマーから選択される1以上からなる請求項1〜4のいずれかに記載の組成物。
- 前記アニオンモノマーが、スルホ基を有するビニルモノマーである請求項1〜5のいずれかに記載の組成物。
- 透明導電層形成用組成物である請求項1〜6のいずれかに記載の組成物。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の組成物を乾燥して得られる導電性物質。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の組成物を塗布又は印刷して得られる透明導電膜。
- 請求項9に記載の透明導電膜を含む透明導電膜含有基材。
- 請求項8に記載の導電性物質、請求項9に記載の透明導電膜、又は請求項10に記載の透明導電膜含有基材を用いたタッチパネル。
- 請求項11に記載のタッチパネルを用いた表示装置。
- 請求項8に記載の導電性物質、請求項9に記載の透明導電膜、又は請求項10に記載の透明導電膜含有基材を用いた電気機器。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の組成物を基材に塗布することを含む、透明導電層含有基材の製造方法。
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