KR100794485B1 - 투명 도전체 - Google Patents

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KR100794485B1
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Abstract

본 발명은, 기재(11), 및 도전성 입자(12a)와 결합제의 경화체(12b)를 함유하는 도전층(12)을 구비하며, 결합제가 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 치환기를 측쇄에 갖는, 투명 도전체에 관한 것이다.
화학식 1
Figure 112006022997166-pat00001
화학식 2
Figure 112006022997166-pat00002
화학식 3
Figure 112006022997166-pat00003
화학식 4
Figure 112006022997166-pat00004
위의 화학식 1 내지 화학식 3에서,
n, m 및 p는 양의 정수이다.
기재, 경화체, 도전층, 중합성 관능기

Description

투명 도전체{Transparent electric conductor}
도 1은 본 발명의 투명 도전체의 한 실시 형태를 적용한 터치 패널을 도시한 모식 단면도이다.
도 2는 투명 도전체(2a)를 도시한 모식 단면도이다.
도 3은 본 발명의 터치 패널의 제2 실시 형태에 사용하는 투명 도전체를 도시한 모식 단면도이다.
본 발명은 투명 도전체에 관한 것이다.
터치 패널 등의 패널 스위치는 일반적으로, 서로 대향하는 한 쌍의 투명 전극과, 이들 한 쌍의 투명 전극 사이에 끼워진 스페이서 또는 한 쌍의 투명 전극 중의 어느 한쪽의 도전면에 인쇄된 도트 스페이서로 구성된다. 이러한 패널 스위치 등에 있어서는, 한쪽의 투명 전극을 가압하면, 당해 투명 전극이 다른쪽의 투명 전극과 접촉하여 통전이 일어나고, 이에 의해서 이의 접촉점의 위치가 검지된다. 상 기 투명 전극으로서는, 투명 도전체가 사용되고 있으며, 당해 투명 도전체로서는 기재 위에 도전층으로서 스퍼터막을 형성한 것이나, 도전성 입자와 결합제로 이루어진 것을 도전층으로서 형성한 것이 있다.
그런데, 투명 도전체를 고습도 환경하에서 또는 화학 물질 분위기에서 터치 패널 등에 사용하면, 투명 도전체가 서서히 수분이나 화학 물질을 흡수하고, 투명 도전체 자체의 전기 저항치가 상승되며, 또한 이러한 전기 저항치의 경시적 변화도 커지는 경향이 있다. 이로 인해, 이러한 투명 도전체를, 예를 들면, 터치 패널 등에 사용하여 상기 환경하에 두면, 서서히 터치 패널의 작동이 불안정해질 우려가 있다.
그래서, 수분이나 화학 물질의 흡수에 기인한 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화를 억제하는 투명 도전체가 요망되고 있다. 예를 들면, 도전 입자를 고착시키는 수지로서, 흡습성이 작은 것으로 여겨지는 페녹시 수지 또는 페녹시 수지와 에폭시 수지의 혼합 수지, 또는 폴리플루오르화비닐리덴을 사용한 광 투과성 도전 재료가 제안되어 있다[참조: 일본 공개특허공보 제(평)08-78164호, 일본 공개특허공보 제(평)11-273874호].
그러나, 상기 일본 공개특허공보 제(평)08-78164호, 일본 공개특허공보 제(평)11-273874호에 기재된 광 투과성 도전 재료를 투명 도전체로서 터치 패널 등에 사용한 경우에는, 이의 투명 도전체가 고습도 환경하에 또는 화학 물질 분위기하에 두게 되면, 투명 도전체에 있어서의 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화를 충분히 억제하는 것이 곤란해지는 경향이 있다.
그래서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 고습도 환경하에 또는 화학 물질 분위기하에 두게 되어도 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화를 충분히 억제할 수 있는 투명 도전체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 상기 불화탄소 그룹을 상기 결합제의 측쇄에 존재시킴으로써, 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화를 충분히 억제할 수 있는 것을 밝혀냈다. 그리고, 본 발명자들은 또한 예의 연구를 거듭한 결과, 이하의 발명에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 밝혀내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 기재, 및 도전성 입자와 결합제의 경화체를 함유하는 도전층을 구비하며, 결합제가 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 치환기를 측쇄에 갖는 투명 도전체를 제공한다.
Figure 112006022997166-pat00005
Figure 112006022997166-pat00006
Figure 112006022997166-pat00007
Figure 112006022997166-pat00008
위의 화학식 1 내지 화학식 3에서,
n, m 및 p는 각각 양의 정수이다.
여기서, 본 발명에 있어서의 투명 도전체는 막상 및 판상의 것을 포함하며, 막상 투명 도전체는 두께가 50nm 내지 1mm의 범위인 것을 말하며, 판상 투명 도전체는 두께가 1mm을 초과하는 것을 말한다.
본 발명의 투명 도전체는, 도전층 중에 상기 치환기를 측쇄에 구비하는 결합제의 경화체(이하 단순히「경화체」라고도 한다)를 포함함으로써, 고습도 환경하에서도 또는 화학 물질 분위기하에서도 투명 도전체에 있어서의 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화가 충분히 억제될 수 있다.
또한, 본 발명의 투명 도전체는 투명 도전체의 도전층에 불화탄소 그룹을 갖는 결합제의 경화체를 포함함으로써, 내마모성이 우수한 것으로 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 투명 도전체는, 우수한 내마모성을 갖기 때문에, 깍여진 투명 도전체를 재부착하는 사태도 방지할 수 있고, 나아가서는 전기적 저항치의 국소적인 상승도 충분히 억제될 수 있다. 또한, 상기 도전층은 투명 도전체간의 마찰에 의해서 투명 도전체가 깍이는 것을 방지할 뿐만 아니라, 오염물 등이 묻기 어렵게 하는, 소위 발수, 발유의 작용도 나타내어 투명 도전체의 열화도 충분히 억제된다. 또한, 상기 투명 도전체는 도전층에 균열이 생기는 것이 억제되는 것도 가능해지고, 투명 도전체의 수명도 연장될 수 있다.
이와 같이, 투명 도전체에 있어서의 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화를 충분히 억제될 수 있으며, 전기적 저항치의 국소적 상승이 충분히 억제되는 것이 가능해지는 메카니즘에 관해서는 아직 분명하지 않지만, 도전층에 포함되는 경화체가, 측쇄에 불화탄소 그룹을 구비함으로써, 불화탄소 그룹이 결정성을 갖는 점에서 당해 경화체의 측쇄끼리가 치밀한 구조가 되며, 또한, 불화탄소 그룹은 분자간력이 매우 작고, 표면 에너지도 낮기 때문에, 본 발명의 투명 도전체는 외부에서 수분이나 화학 물질이 도전층 내에 침입하는 것을 방해할 수 있는 것으로 본 발명자들은 생각하고 있다. 또한, 경화체가 측쇄에 불화탄소 그룹을 구비함으로써, 도전층의 표면에는 내마모성이 우수한 불화탄소 그룹이 존재하게 때문에, 본 발명의 투명 도전체는 투명 도전체 사이에서 마찰이 생기더라도, 투명 도전체의 표면이 깎이는 것이 방지될 수 있는 것으로 본 발명자들은 생각하고 있다.
상기 투명 도전체에 있어서, 결합제가 1종 이상의 단량체로부터 중합되는 것이고, 단량체가 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기 중의 어느 하나를 갖는 것이 바람직하다.
화학식 1
Figure 112006022997166-pat00009
화학식 2
Figure 112006022997166-pat00010
화학식 3
Figure 112006022997166-pat00011
화학식 4
Figure 112006022997166-pat00012
위의 화학식 1 내지 화학식 3에서,
n, m 및 p는 각각 양의 정수이다.
상기 단량체가 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기를 가지면, 용이하게 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기를 갖는 결합제가 중합된다. 또한, 단량체는 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기를 가지면, 복수 종류의 단량체를 중합시켜 결합제로 할 수 있다. 이러한 경우, 유리전이온도가 상이한 등의 원하는 투명 도전체로 하는 것이 가능해진다.
상기 투명 도전체에 있어서, 단량체가 화학식 5 내지 화학식 8의 중합성 관능기 중의 어느 하나를 갖는 것이 바람직하다.
Figure 112006022997166-pat00013
Figure 112006022997166-pat00014
Figure 112006022997166-pat00015
Figure 112006022997166-pat00016
위의 화학식 5 및 화학식 7에서,
R1은 2가의 탄화수소 그룹이고,
R2는 수소원자 또는 메틸 그룹이고,
R3은 수소원자, 메틸 그룹, 에틸 그룹 또는 프로필 그룹이다.
상기 단량체가 화학식 5 내지 화학식 8의 중합성 관능기를 가지면, 당해 결합제를 경화시킨 경화체는, 직쇄 상의 C-C 결합의 측쇄에 불화탄소 그룹을 갖기 때문에, 수분 등이 보다 침입하기 어려운 경화체로 될 수 있다. 따라서, 당해 경화체를 포함하는 도전층이 보다 팽윤되기 어려운 것으로 될 수 있다.
상기 투명 도전체에 있어서, 중합성 관능기가 화학식 5의 중합성 관능기인 것이 바람직하다.
화학식 5
Figure 112006022997166-pat00017
위의 화학식 5에서,
R1은 2가의 탄화수소 그룹이고,
R2는 수소원자 또는 메틸 그룹이다.
이러한 단량체로부터 합성되는 결합제의 경화체는, 굴절률이 저하될 수 있다. 즉, 당해 경화체를 포함하는 도전층을 구비하는 투명 도전체는, 보다 투명성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 경화체는 산ㆍ알칼리에 대한 내약품성이 우수한 동시에 내스크래치성(표면 경도)도 우수하다. 따라서, 상기 투명 도전체는 유기 용제, 계면활성제 등을 포함하는 제거제로 닦거나, 대향하는 도전면끼리의 접촉, 스침 등이 상정되는 터치 패널 등에 보다 적합하게 사용된다.
상기 투명 도전체에 있어서, 결합제가 상술한 단량체와 비닐 그룹을 갖는 다른 단량체나 결합제와의 공중합체를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 공중합체의 경화체를 포함하는 도전층은 기계적 강도가 향상될 수 있다. 따라서, 당해 도전층을 구비하는 투명 도전체는, 고습도 환경하에서도 또는 화학 물질 분위기하에서도 투명 도전체에 있어서의 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화가 충분히 억제될 수 있으며, 투명 도전체 사이에서 마찰이 생기더라도, 투명 도전체의 표면이 깎이는 것이 방지되어 전기적 저항치의 국소적 상승이 충분히 억제될 수 있는 동시에 투명 도전체의 기계적 강도도 향상될 수 있다. 또한, 이로부터 당해 투명 도전체는, 반복 사용한 경우의 내구성도 우수한 것이 된다.
상기 투명 도전체에 있어서, 결합제 중의 불소의 함유율이 1.85 내지 68.3질량%인 것이 바람직하다.
이러한 경우의 투명 도전체는 보다 내마모성이 우수하며, 고습도 환경하에서도 또는 화학 물질 분위기하에서도 투명 도전체에 있어서의 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화가 보다 충분히 억제될 수 있다.
이상 서술한 바와 같이, 본 발명의 투명 도전체에 의하면, 내마모성이 우수하며, 고습도 환경하에 또는 화학 물질 분위기하에 두게 되어도 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화가 충분히 억제될 수 있다.
이하, 필요에 따라 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 관해서 상세하게 설명한다. 또한, 도면에서 동일 요소에는 동일 부호를 붙이기로 하고 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 도면의 치수 비율은 도시한 비율에 한정되는 것은 아니다.
[제1 실시 형태]
도 1은 본 발명의 투명 도전체의 한 실시 형태를 적용한 터치 패널을 도시한 모식 단면도이다. 터치 패널(1)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 서로 대향하는 한 쌍의 투명 도전체(2a, 2b)와, 한 쌍의 투명 도전체 사이에 설치되는 스페이서를 구비한다.
당해 터치 패널(1)에 있어서, 투명 도전체(2a)의 외측 A로부터 투명 도전체(2a)를 가압하여, 다른쪽의 투명 도전체(2b)와 접촉함으로써 통전하여, 이의 위치 가 검지된다.
<투명 도전체>
여기서, 투명 도전체(2a)에 관해서 설명한다.
도 2는 투명 도전체(2a)를 도시한 모식 단면도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 투명 도전체(2a)는 기재(11), 및 도전성 입자(12a)와 결합제의 경화체(12b)를 포함하는 도전층(12)을 구비하고 있다. 투명 전도체(2a)는 도전층(12)이 내측이 되도록 배치된다. 상기 결합제는 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 치환기를 측쇄에 갖고 있다.
본 실시 형태에 따르는 투명 도전체(2a)를 상기 구성으로 함으로써, 내마모성이 우수하며, 투명 도전체(2a)를 고습도 환경하에서 또는 화학 물질 분위기하에서 사용한 경우라도, 투명 도전체(2a)에서의 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화가 충분히 억제될 수 있으며, 또한, 투명 도전체 사이에서 마찰이 생기더라도, 투명 도전체의 표면이 깎이는 것이 방지되어 전기적 저항치의 국소적 상승이 충분히 억제될 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르는 터치 패널(1)은, 우수한 내마모성을 가짐으로써, 투명 도전체(2a)가 깍인 경우라도, 투명 도전체가 재부착되는 사태가 방지될 수 있고, 나아가서는 전기적 저항치의 국소적인 상승도 충분히 억제될 수 있다. 또한, 상기 도전층(12)은 투명 도전체(2a 및 2b) 사이의 마찰에 의해서 투명 도전체(2a)가 깍이는 것을 방지할 뿐만 아니라, 오염물이 묻기 어렵게 하는, 소위 발 수, 발유의 작용도 나타내어 투명 도전체(2a)의 열화도 충분히 억제한다. 또한 투명 도전체(2a)에 균열이 생기는 것도 억제하는 것이 가능해지며, 투명 도전체(2a)의 수명, 나아가서는 터치 패널(1)의 수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 상기 터치 패널에 있어서, 상기 투명 도전체(2b)가 투명 도전체(2a)와 동일한 구성인 것이 바람직하다. 여기서, 투명 도전체(2a)는 도전층(12)이 내측이 되도록 배치된다. 이러한 경우는, 터치 패널(1)에 있어서의 상기 효과를 더욱 나타내게 된다.
다음에, 도전층(12) 및 기재(11)에 관해서 더욱 상세하게 설명한다.
<도전층>
본 실시 형태에 따르는 투명 도전체는 도전층(12)을 가지며, 당해 도전층(12)은 도전성 입자(12a)와 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 치환기를 측쇄에 구비하는 결합제의 경화체(12b)를 포함한다.
당해 경화체는 상기 결합제를 경화시킨 것이며, 경화시키는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 열경화, 광경화, 화학 반응에 의한 경화 등을 들 수 있다. 또한, 화학 반응에 의한 경화에는, 한쪽의 화합물에 다른쪽의 화합물을 반응시켜 경화시키는 것이나, 공기나 물과 접촉시켜 경화시키는 것 등이 포함된다. 또한, 상기 결합제는 열가소성이라도 양호하다. 이러한 경우는, 용융시킨 상태에서 사용한 후, 냉각시킴으로써, 경화시킬 수 있다.
상기 결합제의 주쇄의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에 있어서는, 결합제의 주쇄의 구조와 상관없이 당해 결합제가 측쇄에 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 치환기를 가짐으로써, 고습도 환경하에서도 또는 화학 물질 분위기하에서도 투명 도전체에 있어서의 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화가 충분히 억제될 수 있으며, 또한, 투명 도전체 사이에서 마찰이 생기더라도, 투명 도전체의 표면이 깍이는 것이 방지되어, 전기적 저항치의 국소적 상승이 충분히 억제될 수 있는 효과를 나타낸다.
상기 결합제는, 상기 치환기를 측쇄에 가지면 양호하다. 따라서, 상기 결합제는, 치환기가 결합제의 주쇄에 직접 결합하여 결합제의 측쇄가 되어 있어도 양호하며, 치환기가 결합제의 측쇄에 결합되어 있어도 양호하다.
화학식 1 내지 화학식 3의 치환기의 n, m 및 p의 값은 각각 양의 정수이면 양호하지만, 바람직하게는 n이 1 내지 10이고, m이 1 내지 5이고, p가 1 내지 5이다. n의 값이 10을 초과하면, n이 상기 범위 내에 있는 경우와 비교하여, 다른 단량체와의 혼합시에 있어서 상분리되기 쉬워지는 경향이 있으며, m 및 p의 값이 5를 초과하면, m 및 p가 상기 범위내에 있는 경우와 비교하여, 다른 단량체와의 혼합시에 있어서 상분리되기 쉬워지는 경향이 있다.
또한, 상기 결합제는 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 치환기를 갖기 때문에, 상기 결합제의 측쇄에는 불화탄소 그룹을 갖게 된다. 이 때의 결합제 중의 불소의 함유율은 1.85 내지 68.3질량%인 것이 바람직하다. 상기 불소의 함유율이 1.85질량% 미만이면, 불소의 함유율이 상 기 범위에 있는 경우와 비교하여, 불화탄소 그룹의 도입 효과가 충분히 수득되지 않는 경향이 있으며, 상기 불소의 함유율이 68.3질량%을 초과하면, 불소의 함유율이 상기 범위에 있는 경우와 비교하여, 경화체의 기계적 강도가 저하되는 경향이 있다.
또한, 본 실시 형태의 결합제는 결합제의 주쇄를 형성한 후에, 당해 결합제와 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기를 갖는 화합물을 반응시켜 제조하여도 양호하며, 결합제의 주쇄를 형성하기 전에, 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기를 갖는 단량체, 이량체, 삼량체, 사량체, 올리고머 등을 중합하여 제조하여도 양호하다.
이들 중에서도, 반응성의 관점에서 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기를 갖는 단량체를 중합하여, 상기 결합제가 제조되는 것이 바람직하다. 본 실시 형태의 결합제는, 결합제의 주쇄를 형성한 후에 당해 결합제와 상기 치환기를 반응시켜 제조되면, 결합제의 입체 장해에 의해, 결합제와 상기 치환기의 반응이 일어나기 어려운 경향이 있다.
또한, 상기 투명 도전체에 있어서, 결합제가 1종 이상의 단량체로부터 중합되는 것이고, 단량체가 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기 중의 어느 하나를 갖는 것이 바람직하다.
상기 단량체가 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기를 가지면, 용이하게 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기를 갖는 결합제가 중합된다. 또한, 단량체는 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기를 가지면, 복수 종류의 단량체를 중합시켜 결합제로 할 수 있다. 이러한 경우, 유리전이온도가 상이한 등의 원하는 투명 도전체로 하는 것이 가능해진다.
여기서, 상기 결합제의 바람직한 유리전이온도는 50℃ 이하이다. 유리전이온도가 50℃를 초과하면, 유리전이온도가 상기 범위에 있는 경우와 비교하여, 당해 결합제를 사용한 투명 도전체를 터치 패널 등에 사용한 경우, 내구성이 떨어지는 경향이 있다.
상기 투명 도전체에 있어서, 단량체가 화학식 5 내지 화학식 8의 중합성 관능기 중의 어느 하나를 갖는 것이 바람직하다.
여기서, 화학식 5의 R1은, 2가의 탄화수소 그룹이면 특별히 한정되지 않지만, 메틸렌 그룹, 에틸렌 그룹, 프로필렌 그룹 또는 이소프로필렌 그룹인 것이 바람직하다. R1이 이러한 치환기이면, 불화탄소 그룹의 자유 운동시의 회전 범위가 적절히 제어된다고 하는 이점이 있다.
상기 단량체가 화학식 5 내지 화학식 8의 중합성 관능기를 가지면, 당해 결합제를 경화시킨 경화체는, 직쇄 상의 C-C 결합의 측쇄에 불화탄소 그룹을 갖기 때문에, 수분 등이 보다 침입하기 어려운 경화체로 할 수 있다. 따라서, 당해 경화체를 포함하는 도전층을 보다 팽윤시키기 어려운 것으로 할 수 있다.
또한, 상기 단량체는 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기 중의 어느 하나와, 화학식 5 내지 화학식 8의 중합성 관능기 중의 어느 하나를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 단량체는 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기 중의 어느 하나와, 화학식 5 내지 화학식 8의 중합성 관능기 중의 어느 하나를 가지면, 다른 구조는 특별히 한정되지 않는다.
이와 같이 상기 단량체가 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기와, 화학식 5 내지 화학식 8의 중합성 관능기를 가지면, 수분이나 화학 물질이 보다 침입하기 어려운 경화체로 될 수 있다. 따라서, 당해 경화체를 포함하는 도전층이 보다 팽윤되기 어려운 것으로 될 수 있다.
또한, 상기 단량체는 하기 화학식 9 내지 24의 화합물이 더욱 바람직하다.
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위의 화학식 9 내지 화학식 24에서,
n, m 및 p는 각각 양의 정수이고,
R1은 2가의 탄화수소 그룹이고,
R2는 수소원자 또는 메틸 그룹이고,
R3은 수소원자, 메틸 그룹, 에틸 그룹 또는 프로필 그룹이다.
또한, 화학식 9 내지 화학식 24의 n, m 및 p는 화학식 1 내지 화학식 3의 n, m 및 p에 상당하는 것이며, 화학식 9 내지 화학식 12의 R1은 화학식 5의 R1에 상당하는 것이다.
단량체가 갖는 중합성 관능기는, 화학식 5 내지 화학식 8의 중합성 관능기이 지만, 이들 중에서도, 화학식 5의 중합성 관능기인 것이 바람직하다.
화학식 5의 중합성 관능기를 갖는 단량체를 중합하여 합성되는 결합제의 경화체는, 굴절률을 저하시킬 수 있다. 즉, 당해 경화체를 포함하는 도전층을 구비하는 투명 도전체는, 투명성을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 경화체는, 내약품성이 우수한 동시에 내스크래치성도 우수하다. 따라서, 상기 투명 도전체는, 유기 용제, 계면활성제 등을 포함하는 제거제로 닦거나, 대향하는 도전면끼리의 접촉, 스침 등이 상정되는 터치 패널 등에는 보다 적합하게 사용할 수 있다.
이러한 관점에서, 단량체의 구조는 화학식 9 내지 화학식 12의 단량체가 더욱 바람직하다.
본 발명의 결합제는, 측쇄에 에테르 결합을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 상기 치환기가 에테르 결합을 갖지 않는 경우와 비교하여, 에테르 결합 부분에서 자유롭게 회전, 진동, 신축 등의 운동을 할 수 있기 때문에, 상기 결합제를 갖는 도전층(12)이 유연하게 되도록 할 수 있다. 따라서, 당해 도전층(12)은 내마모성이 향상될 뿐만 아니라, 균열이 생기는 것이 한층 더 억제될 수 있다. 이러한 관점에서, 상기 결합제가 갖는 측쇄는, 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기 중에서도, 화학식 2 또는 화학식 3의 치환기인 것이 더욱 바람직하다.
상기 결합제는 화학식 5 내지 화학식 8 중의 어느 하나의 중합성 관능기를 갖는 단량체(이하「제1 단량체」라고도 한다)와 비닐 그룹을 갖는 다른 단량체(이하「제2 단량체」라고도 한다)의 공중합체를 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이 제1 단량체와 제2 단량체를 공중합시킴으로써, 상기 결합제에 원하는 기능을 부 가할 수 있다. 예를 들면, 제2 단량체로서 중합성 관능기를 분자 내에 복수개의 단량체 등을 사용하면, 수득되는 공중합체의 경화체를 포함하는 도전층은, 기계적 강도가 향상될 수 있다.
이들 중에서도, 공중합체를 포함하는 도전층의 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 다른 단량체로서, 디아크릴레이트, 트리아크릴레이트, 테트라아크릴레이트, 헥사아크릴레이트 등을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 투명 도전체의 기계적 강도가 향상되기 때문에, 터치 패널 등에 당해 투명 도전체를 사용하면, 터치 패널을 반복 사용한 경우에도 내구성도 우수한 것이 된다.
또한, 제1 단량체와 제2 단량체를 공중합시키는 경우, 제1 단량체는 화학식 5 또는 화학식 8의 중합성 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 어느 쪽의 단량체도 2중 결합을 갖기 때문에, 상기 제2 단량체와 한번에 공중합 반응을 실시하는 것이 가능해진다.
도전층(12)은 상술한 바와 같이 도전성 입자(12a)를 함유하고 있다. 당해 도전성 입자(12a)는, 이웃하는 도전성 입자(12a)끼리 서로 접촉하도록 충전되어 있다. 이러한 것에 의해, 도전체로서의 기능을 발휘한다.
도전성 입자(12a)는, 투명 도전성 산화물 재료로 구성된다. 투명 도전성 산화물 재료는, 투명성 및 도전성을 가지면 특별히 한정되지 않지만, 이러한 투명 도전성 산화물 재료로서는, 예를 들면, 산화인듐, 또는 산화인듐에 주석, 아연, 텔루륨, 은, 갈륨, 지르코늄, 하프늄 및 마그네슘으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 원소가 도핑된 것 또는 산화주석, 또는 산화주석에 안티몬, 아연 및 불 소로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 원소가 도핑된 것 또는 산화아연, 또는 산화아연에 알루미늄, 갈륨, 인듐, 붕소, 불소 및 망간으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 원소가 도핑된 것 등을 들 수 있다.
또한, 상기 도전성 입자(12a)의 평균 입자 직경은 10 내지 80nm인 것이 바람직하다. 평균 입자 직경이 10nm 미만이면, 평균 입자 직경이 10nm 이상인 경우와 비교하여, 투명 도전체(2a)의 도전성이 변동되기 쉬워지는 경향이 있다. 즉, 본 실시 형태에 따르는 투명 도전체(2a)는 도전성 입자(12a)에서 생기는 산소 결함에 의해서 도전성이 발현하게 되지만, 도전성 입자(12a)의 입자 직경이 10nm 미만인 경우에는, 입자 직경이 상기 범위에 있는 경우와 비교하여, 예를 들면, 외부의 산소농도가 높은 경우에는 산소 결함이 감소되어 도전성이 변동될 우려가 있다. 한편, 평균 입자 직경이 80nm을 초과하면, 입자 직경이 상기 범위에 있는 경우와 비교하여, 예를 들면, 가시광의 파장 영역에서는, 평균 입자 직경이 80nm 이하인 경우와 비교하여 광산란이 커지며, 가시광의 파장 영역에서 투명 도전체(2a)의 투과율이 저하되어 헤이즈값이 증가하는 경향이 있다.
또한 도전층(12)에서의 도전성 입자(12a)의 충전율은, 10 내지 70체적%인 것이 바람직하다. 충전율이 10체적% 미만이면, 충전율이 상기 범위인 경우와 비교하여, 투명 도전체(2a)의 전기적 저항치가 높아지는 경향이 있으며, 충전율이 70체적%를 초과하면, 충전율이 상기 범위인 경우와 비교하여, 도전층(12)을 형성하는 막의 기계적 강도가 저하되는 경향이 있다.
이와 같이, 도전성 입자(12a)의 평균 입자 직경 및 충전율이 상기 범위이면, 투명 도전체의 투명도가 보다 향상되고, 초기의 전기 저항치를 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 도전성 입자(12a)의 비표면적은 10 내지 50㎡/g인 것이 바람직하다. 비표면적이 10㎡/g 미만이면, 비표면적이 상기 범위인 경우와 비교하여, 가시광의 광산란이 커지는 경향이 있으며, 비표면적이 50㎡/g를 초과하면, 비표면적이 상기 범위인 경우와 비교하여, 투명 도전체(2a)의 안정성이 낮아지는 경향이 있다. 또한, 여기에서 말하는 비표면적은, 비표면적 측정 장치(형식: NOVA 2000, 칸타크롬사 제조)를 사용하여, 시료를 300℃에서 30분 동안 진공 건조시킨 후에 측정한 값을 말하는 것으로 한다.
도전층(12)의 두께는, 50nm 내지 5㎛인 것이 바람직하다. 두께가 50nm 미만이면, 두께가 상기 범위에 있는 경우와 비교하여, 내마모성이 저하되는 경향이 있으며, 두께가 5㎛를 초과하면, 두께가 상기 범위에 있는 경우와 비교하여, 도전층(12)의 표면 조도 또는 굴절률의 영향 등에 의해 불균일 등이 발생하여, 시인성이 저하되는 경향이 있다.
본 실시 형태에 따르는 도전층(12)에는, 추가로 가교제를 함유시키는 것이 바람직하다. 도전층(12)에 가교제를 함유시키면, 결합제끼리를 가교시킬 수 있기 때문에, 결합제의 경화체를 보다 치밀한 구조로 할 수 있다. 따라서, 이러한 경우, 외부의 수분이 도전층 내에 침입하는 것을 보다 방해할 수 있으며, 고습도 환경하에서도 또는 화학 물질 분위기하에서도 투명 도전체에 있어서의 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화를 보다 충분히 억제할 수 있다. 또한, 균열이 생기는 것을 억제하는 효과도 나타난다.
이러한 가교제로서는, 분자 내에 비닐 그룹을 복수개 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 당해 가교제는 가교제의 비닐 그룹이 결합제와 결합하게 되기 때문에, 비닐 그룹의 수에 상당하는 수의 결합제를 가교하는 것이 가능해진다. 이러한 관점에서 비닐 그룹의 수는 많은 쪽이 바람직하고, 구체적으로는, 2 내지 100인 것이 바람직하다. 또한, 상기 비닐 그룹의 수가 100을 초과하면, 비닐 그룹의 수가 상기 범위에 있는 경우와 비교하여, 자유 운동의 억제에 의해 가교 밀도가 저하되는 경향이 있다.
상기 가교제는 분자 내에 불화탄소 그룹을 갖는 것도 적합하게 사용되며, 화학식 25의 화합물인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 경우, 도전층(12)이 내마모성에 의해 우수해지기 때문에, 투명 도전체 사이에서 마찰이 생기더라도, 투명 도전체의 표면이 깍이는 것을 방지하여 전기적 저항치의 국소적 상승을 한층 억제할 수 있다.
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위의 화학식 25에서,
q는 양의 정수이다.
화학식 25의 가교제의 q의 값은 양의 정수이면 양호하지만, 바람직하게는 q가 1 내지 10이다. q의 값이 10을 초과하면, q가 상기 범위내에 있는 경우와 비교하여, 기계적 강도가 저하되는 경향이 있다.
본 실시 형태에 따르는 도전층(12)에는, 도전성 입자(12a)의 표면을 처리하는 표면 처리제를 추가로 함유시키는 것이 바람직하다. 도전층(12)에 표면 처리제를 함유시키면, 도전성 입자(12a)와 결합제를 커플링시키는 것이 가능해지기 때문에, 도전성 입자(12a)에 수분을 흡착시키는 것을 보다 억제할 수 있다. 따라서, 이러한 경우, 외부의 수분이 도전층 내에 침입하는 것을 보다 방해할 수 있으며, 고습도 환경하에서도 또는 화학 물질 분위기하에서도 투명 도전체에 있어서의 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화를 한층 억제할 수 있다.
또한, 여기에서 말하는 「표면을 처리」란, 도전성 입자 표면의 표면 에너지를 저하시키고, 발수성 또는 친유성을 부여하는 처리를 말하며, 예를 들면, 도전성 입자 표면의 하이드록실 그룹의 수를 감소시키는 처리를 말한다.
이러한 표면 처리제로서는, 분자 내에 1개 이상의 비닐 그룹을 갖는 실란 커플링제 또는 실라잔 화합물을 들 수 있다. 또한, 당해 표면 처리제는 복수의 비닐 그룹을 갖는 실란 커플링제 또는 실라잔 화합물인 것이 바람직하다. 표면 처리제가 비닐 그룹을 복수개 가짐으로써, 도전성 입자(12a)와 결합제를 커플링시킬 뿐만 아니라, 결합제끼리를 가교하는 것도 가능해진다. 바꿔 말하면, 이러한 경우, 도전성 입자(12a)와 복수의 결합제 사이에 고분자 네트워크를 형성할 수 있다. 따라서, 외부의 수분이 도전층 내에 침입하는 것을 보다 한층 방해할 수 있으며, 고습도 환경하에서도 또는 화학 물질 분위기하에서도 투명 도전체에 있어서의 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화를 특히 억제할 수 있다. 또한, 이러한 경우, 균열이 생기는 것을 억제하는 효과도 나타난다.
도전층(12)은 필요에 따라 첨가제를 추가로 함유해도 양호하다. 첨가제로서는, 상술한 가교제, 표면 처리제 외에, 광중합 개시제, 난연제, 자외선 흡수제, 착색제, 가소제 등을 들 수 있다.
<기재>
기재(11)는 후술하는 고에너지선 및 가시광에 대하여 투명한 재료로 구성되는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 즉, 기재(11)는 공지된 투명 필름이면 양호하며, 예를 들면, 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET) 등의 폴리에스테르 필름, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 필름, 폴리카보네이트 필름, 아크릴 필름, 노르보르넨 필름(JSR(주) 제조, 아톤 등) 등을 들 수 있다. 수지 필름 외에, 기재(11)로서 유리를 사용할 수도 있다. 또한, 상기 기재(11)는 수지만으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 기재(11)가 수지와, 수지 이외의 것을 포함하는 경우와 비교하여, 투명 도전체는 투명성, 굴곡성이 우수한 것이 된다. 따라서, 예를 들면, 터치 패널에 사용한 경우에는 특히 효과적이다.
<제조 방법>
다음에, 상술한 도전성 입자(12a)로서 산화인듐에 주석을 도핑한 것(이하, 「ITO」라고 한다)을 사용한 경우에 관해서 본 실시 형태에 따르는 투명 도전체(2a)의 제조방법에 관해서 설명한다.
우선, 염화인듐 및 염화주석을 알칼리를 사용하여 중화 처리함으로써 공침시 킨다(침전 공정). 이 때, 부가 생성되는 염은 데칸테이션이나 원심분리법에 의해서 제거한다. 수득된 공침물에 대하여 건조시키고, 수득된 건조체에 대하여 분위기 소성 및 분쇄 처리를 실시한다. 이렇게 해서 도전성 입자가 제조된다. 상기 소성의 처리는, 산소 결함의 제어의 관점에서, 질소 분위기 중, 또는 헬륨, 아르곤, 크세논 등의 희가스 분위기 중에서 실시하는 것이 바람직하다.
이렇게 해서 수득된 도전성 입자(12a)에, 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기를 갖는 결합제 또는 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기 중의 어느 하나와, 화학식 5 내지 화학식 8의 상기 중합성 관능기 중의 어느 하나를 갖는 단량체를 가하여, 액체 중에서 분산시켜 분산액을 수득한다. 또한, 첨가제를 가하는 경우는, 당해 분산액에 혼합하면 양호하다. 또한, 당해 도전성 입자(12a)와, 결합제 또는 단량체를 분산시키는 액체로서는, 헥산 등의 포화 탄화수소류, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알콜류, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 이소부틸 케톤, 디이소부틸 케톤 등의 케톤류, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르류, 테트라하이드로푸란, 디옥산, 디에틸에테르 등의 에테르류, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드류를 들 수 있다. 이 때, 상기 결합제 또는 단량체를 상기 액체에 용해시켜 사용해도 양호하다.
이렇게 해서 수득된 분산액을 기재(11) 위에 도포한다. 당해 기재(11)에는 도전층(12)과의 접착면에 앵커층을 미리 설치하는 것도 가능하다. 기재(11) 위에 미리 앵커층을 설치하면, 앵커층을 통해 도전층(12)을 기재(11) 위에 보다 강고하 게 고착시킬 수 있다. 상기 앵커층으로서는, 폴리우레탄 등이 적합하게 사용된다.
또한, 상기 액체를 사용한 경우에는 도포 후, 건조 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 상기 도포 방법은, 예를 들면, 리버스롤법, 다이렉트롤법, 블래이드법, 나이프법, 압출법, 노즐법, 커튼법, 그라비아롤법, 바 도포법, 침지법, 키스 도포법, 스핀 도포법, 스퀴즈법, 분무 등의 방법으로 도포할 수 있다.
그리고, 상기 기재(11) 위에 설치한 미경화 도전층을 경화시킨다. 이 때, 미경화 도전층에 포함되는 성분이 열경화성이면, 가열함으로써 도전층(12)이 형성되고, 미경화 도전층에 포함되는 성분이 광경화성이면, 고에너지선을 조사함으로써 도전층(12)이 형성된다. 또한, 미경화 도전층에 포함되는 성분이 광경화성이면, 당해 미경화 도전층이 광중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 상기 분산액에 광중합 개시제를 함유시키는 것이 바람직하다. 또한, 상술한 고에너지선은, 예를 들면, 자외선 외에, 전자선, γ선, X선 등이라도 양호하다.
이렇게 해서 도전층(12)이 기재(11)의 일면상에 형성되고, 도 2에 도시한 투명 도전체(2a)가 수득된다. 당해 투명 도전체(2a)는, 노이즈 대책 부품이나, 발열체, EL용 전극, 백 라이트용 전극, 터치 패널 등에 적합하게 사용할 수 있다.
[제2 실시 형태]
다음에, 본 발명의 터치 패널의 제2 실시 형태에 관해서 설명한다. 또한, 제1 실시 형태와 동일 또는 동등한 구성 요소에는 동일 부호를 붙여 중복되는 설명을 생략한다.
도 3은, 본 발명의 터치 패널의 제2 실시 형태에 사용하는 투명 도전체를 도시한 모식 단면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 투명 도전체(20)는 기재(11), 경화체층(15) 및 도전성 입자(12a)를 포함하는 도전층(12)을 구비하고 있고, 기재(11)에 경화체층(15), 도전층(12)이 순차적으로 적층되어 있다. 상기 도전층(12)에는 도전성 입자(12a)가 충전되어 있으며, 도전성 입자(12a) 사이에는, 침투한 경화체(15a)가 존재하고 있으며, 경화체(15a)는 도전성 입자(12a)를 고착시키고 있다.
본 실시 형태의 투명 도전체(20)는, 제1 실시 형태에 따르는 투명 도전체(2a)와 동일하게 마찰이 생기는 면측이 도전층(12)이 되도록 터치 패널(1)에 배치된다.
따라서, 터치 패널(1)의 표면을 가압한 경우에, 서로 마주 보는 투명 도전체끼리가 접촉하게 되지만, 본 실시 형태의 투명 도전체(20)는, 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 측쇄에 구비하는 결합제의 경화물이, 도전층(12)에 포함되기 때문에, 투명 도전체(20) 사이에서 마찰이 생기더라도, 투명 도전체(20)는 마찰이 생기는 면측에 도전층(12)을 갖기 때문에, 투명 도전체(20)의 표면이 깍이는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이러한 것에 의해, 본 실시 형태에 따르는 터치 패널(1)은, 투명 도전체(20)가 깍인 경우라도, 투명 도전체(20)가 재부착되는 사태를 방지할 수 있고, 나아가서는 전기적 저항치의 국소적인 변동도 충분히 억제할 수 있다. 또한, 상기 도전층(12)은 투명 도전체(20)간의 마찰에 의해서 투명 도전체(20)가 깍이는 것을 방지할 뿐 아니라, 오염물 등이 묻기 어렵게 하는, 소위 발수, 발유의 작용도 나타나며, 투명 도전체(20)의 열화도 충분히 억제된다. 또한, 투명 도전체(20)에 균열이 생기는 것도 억제하는 것이 가능해지며, 투명 도전체(20)의 수명을 연장시킬 수 있다.
투명 도전체(20)는, 예를 들면, 이하와 같이 하여 제조할 수 있다. 우선, 도시하지 않은 유리 기판 위에 도전성 입자(12a)를 배치한다. 이 때, 기판 위에는, 도전성 입자(12a)를 기판 위에 고정시키기 위한 앵커층을 미리 설치하는 것이 바람직하다. 앵커층을 미리 설치하면, 도전성 입자(12a)를 기판 위에 확실하게 고정시킬 수 있으며, 또한, 상기 도전성 입자(12a)의 베치를 용이하게 실시할 수 있다. 상기 앵커층으로서는, 예를 들면, 폴리우레탄 등이 적합하게 사용된다.
또한, 기판 위에 도전성 입자(12a)를 고정시키기 위해서는, 도전성 입자(12a)를 유리 기판측으로 향하여 압축시켜 압축층을 형성해도 양호하다. 이러한 경우, 앵커층을 형성하지 않고 도전성 입자(12a)를 유리 기판에 접착시킬 수 있어 유용하다. 이러한 압축은 시트 프레스, 롤 프레스 등에 의해 실시할 수 있다. 또한, 이러한 경우도, 기판 위에 앵커층을 미리 설치하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 도전성 입자(12a)를 보다 확실하게 고정시키는 것이 가능하다.
상기 기판으로서는, 예를 들면, 유리 외에, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 필름이나 각종 플라스틱 기판 등이 사용된다.
다음에, 상술한 결합제를 압축층의 일면상에 도포한다. 이렇게 해서 결합제의 일부가 압축층에 침투하게 된다.
그리고, 기재(11)를 당해 결합제 위에 설치하고, 고에너지선을 기판(11) 측으로부터 조사하여 경화시킴으로써, 도전층(12), 경화체층(15) 및 기재(11)가 형성된다. 이에 의해, 도전성 입자(12a) 내에 침투하여 경화된 결합제는, 도전성 입자(12a)를 고착시켜 도전층(12)을 형성한다. 또한, 도전성 입자(12a) 내에 침투하지 않은 결합제는 그대로 경화되어 경화체층(15)을 형성하다. 이 때, 또한 기재(11)와 경화체층(15)이 접착하게 된다. 또한, 상술한 고에너지선은, 예를 들면, 자외선 등의 광이라도 양호하며, 전자선, γ선, X선 등이라도 양호하다.
이와 같이 고에너지선을 기판(11) 측으로부터 조사함으로써, 결합제가 경화되어 각 층이 형성되게 된다. 그 후, 수득된 적층체로부터 기판을 박리함으로써, 도 3에 도시한 투명 도전체(20)가 수득된다.
본 실시 형태에 따르는 도전층(12)을 구성하는 재료중의 도전성 입자(12a)의 함유율은 10 내지 70체적%인 것이 바람직하다. 함유율이 10체적% 미만이면, 함유율이 상기 범위인 경우와 비교하여, 투명 도전체(20)의 전기적 저항치가 높아지는 경향이 있으며, 함유율이 70체적%를 초과하면, 함유율이 상기 범위인 경우와 비교하여, 도전층(12)의 기계적 강도가 저하되는 경향이 있다.
이상, 본 발명의 적합한 실시 형태에 관해서 설명하였지만, 본 발명은 상기실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기 투명 도전체(2a 및 20)의 제조방법의 설명에 있어서, 수지나 경화체(15a)로서, 고에너지선에 의해서 경화시킬 수 있는 것을 포함하는 것이 사용되고 있지만, 그 대신에 열에 의해서 경화시킬 수 있는 것을 포함하는 것이 사 용되어도 양호하다.
또한, 상기 투명 도전체(2a 및 20)는, 터치 패널 이외에도, 광 투과 스위치 등의 패널 스위치에 사용할 수 있으며, 또한 패널 스위치 이외에도, 노이즈 대책 부품이나, 발열체, EL용 전극, 백 라이트용 전극, LCD, PDP 등의 용도로서도 적합하게 사용할 수 있다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[도전성 입자의 제조]
염화인듐 4수화물[참조: 칸토가가쿠사 제조] 19.9g 및 염화제2주석[참조: 칸토가가쿠사 제조] 2.6g를 물 980g에 용해시킨 수용액과, 암모니아수[참조: 칸토가가쿠사 제조]를 물로 10배로 희석시킨 것을 제조하면서 혼합하여, 백색의 침전물(공침물)을 생성시켰다.
생성된 침전물을 포함하는 액체를 원심분리기로 고액 분리하여 고형물을 수득하였다. 이를 다시 물 1000g에 투입하여, 균질기로 분산시키고 원심분리기로 고액 분리를 실시하였다. 분산 및 고액 분리를 5회 반복한 후, 고형물을 건조시켜 질소 분위기중, 600℃에서 1시간 동안 가열하여, ITO 분말(도전성 입자)을 수득하였다.
(실시예 1)
유리 기판 위에 10cm ×30cm의 각진 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET) 필름(기재, 테이진가부시키가이샤 제조, 두께 100㎛)의 한쪽 말단을 양면 점착 테이프를 사용하여 붙이고, 유리 기판 위에 기재를 고정시켰다.
다음에, ITO 입자(평균 입자 직경 30nm) 150질량부와, 2-(퍼플루오로옥틸)에틸아크릴레이트(단량체, 가부시키가이샤 다이킨파인케미칼켄큐쇼 제조, 상품명: R-1820) 50질량부와, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(신나카무라가가쿠고교 가부시키가이샤 제조, 상품명: A-400) 20질량부와, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(다른 단량체, 신나카무라가가쿠고교 가부시키가이샤 제조, 상품명 A-DPH) 5질량부와, 아크릴 중합체(평균 분자량 약 10만, 1분자당 아크릴로일 그룹을 평균 50 그룹, 트리에톡시실란을 평균 25 그룹) 25질량부와, UV 중합개시제(시바 스페셜티 케미칼즈 가부시키가이샤 제조, 상품명: IRGACURE907) 1질량부를 아세톤 30질량부 중에 분산시켜 분산액을 수득하였다. 그리고, 당해 분산액으로 바 도포법에 의해 기재 위에 경화시킨 후의 두께가 10㎛이 되도록 막을 제조하였다. 또한 이를 고압 수은등을 광원으로 하여 적산(積算) 조도량 3000mJ/c㎡로 하는 UV 조사를 실시함으로써, 도전층을 형성하였다.
그리고, 유리 기판을 기재로부터 분리함으로써, 도전층이 적층된 투명 도전체 A를 수득하였다.
(실시예 2)
실시예 1에서 사용한 2-(퍼플루오로옥틸)에틸아크릴레이트를 퍼플루오로 (3,6,9,12-테트라옥사테트라데카노일)아크릴레이트(단량체)로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 투명 도전체 B를 수득하였다.
(실시예 3)
실시예 1에서 사용한 2-(퍼플루오로옥틸)에틸아크릴레이트를 퍼플루오로(3,7,11-트리옥사펜타데카노일)아크릴레이트(단량체)로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 투명 도전체 C를 수득하였다.
(실시예 4)
실시예 1에서 사용한 2-(퍼플루오로옥틸)에틸아크릴레이트를 2-(퍼플루오로부틸)에틸아크릴레이트(단량체, 가부시키가이샤 다이킨파인케미칼켄큐쇼 제조, 상품명: R-1420)로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 투명 도전체 D를 수득하였다.
(실시예 5)
실시예 1에서 사용한 2-(퍼플루오로옥틸)에틸아크릴레이트를 10질량부로 변경하고, 2-하이드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트(신나카무라가가쿠고교 가부시키가이샤 제조, 상품명: 702A) 40질량부를 분산액에 추가로 가하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 투명 도전체 E를 수득하였다.
(비교 실시예 1)
유리 기판 위에 10cm ×30cm의 각진 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET) 필름(기재, 테이진가부시키가이샤 제조, 두께 100㎛)의 한쪽 말단을 양면 점착 테이프를 사용하여 붙이고, 유리 기판 위에 기재를 고정시켰다.
다음에, ITO 입자(평균 입자 직경 30nm) 60질량부를 THV200A[참조: 다이오닌사 제조] 20질량% MEK 용액 200질량부에 분산시켜 분산액을 수득하였다. 당해 분산액을 바 도포법에 의해 기재 위에 경화시킨 후의 두께가 10㎛이 되도록 막을 제조하였다. 경화 방법은 100℃의 온풍 건조로 내에 1시간 동안 방치하였다. 상기 방법으로 투명 도전체 F를 수득하였다.
(비교 실시예 2)
실시예 1에서 사용한 2-(퍼플루오로옥틸)에틸아크릴레이트를 2-하이드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트(신나카무라가가쿠고교 가부시키가이샤 제조, 상품명: 702A)로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 투명 도전체 G를 수득하였다.
[평가방법]
(투명 도전막의 저항 평가)
실시예 1 내지 실시예 5 및 비교 실시예 1, 2에서 수득된 도전체 A 내지 도전체 G를 50mm로 각지게 잘라내어 ITO면의 미리 정해진 측정점에 관하여, 사단자사 탐침식 표면 저항 측정기(미쓰비시가가쿠사 제조 MCP-T600)로 전기 저항의 값을 측정하고, 그 측정치를 초기 표면 저항치로 하였다. 다음에, 60℃에서 95%RH 환경하에서 1000시간 동안 방치한 후의 표면 저항치를 상기와 동일한 방법으로 측정하고, 부하후 표면 저항치로 하였다. 그리고, 수학식 1에 기초하여 변화율을 산출하였다.
변화율= 부하후 표면 저항치/초기 표면 저항치
수득된 결과를 표 1에 기재한다.
초기 표면 저항치 (kΩ/?) 부하 후 표면 저항치 (kΩ/?) 변화율
실시예 1 5.71 4.53 0.79
실시예 2 6.11 4.69 0.77
실시예 3 5.68 4.61 0.81
실시예 4 6.03 4.68 0.78
실시예 5 6.23 6.79 1.09
비교 실시예 1 4.46 6.29 1.41
비교 실시예 2 5.88 9.00 1.53
표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 측쇄에 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기 중의 어느 하나를 갖는 실시예 1 내지 실시예 5는, 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기를 갖지 않는 비교 실시예 1 및 비교 실시예 2와 비교하여 전기 저항치의 변화율이 작고, 전기 저항치의 상승이 충분히 억제되어 있는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터, 본 발명의 투명 도전 재료에 의하면, 고습환경하에서도 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화를 충분히 억제할 수 있고, 또한, 투명 도전체 사이에서 마찰이 생기더라도, 투명 도전체의 표면이 깍이는 것을 방지하며, 전기적 저항치의 국소적 상승을 충분히 억제할 수 있는 것이 확인되었다.
본 발명에 따라 도전층 중에 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 치환기를 측쇄에 구비하는 결합제의 경화체를 포함하는 투명 도전체는, 고습도 환경하에서도 또는 화학 물질 분위기하에서도 전기 저항치의 상승이나 경시적 변화를 충분히 억제할 수 있다.

Claims (12)

  1. 기재, 및 도전성 입자와 결합제의 경화체를 함유하는 도전층을 구비하고, 결합제가 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 치환기를 측쇄에 갖는, 투명 도전체.
    화학식 1
    Figure 112006022997166-pat00035
    화학식 2
    Figure 112006022997166-pat00036
    화학식 3
    Figure 112006022997166-pat00037
    화학식 4
    Figure 112006022997166-pat00038
    위의 화학식 1 내지 화학식 3에서,
    n, m 및 p는 각각 양의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서, 결합제가 1종 이상의 단량체로부터 중합된 것이고, 단량체가 화학식 1 내지 화학식 4의 치환기 중의 하나를 갖는, 투명 도전체.
    화학식 1
    Figure 112006022997166-pat00039
    화학식 2
    Figure 112006022997166-pat00040
    화학식 3
    Figure 112006022997166-pat00041
    화학식 4
    Figure 112006022997166-pat00042
    위의 화학식 1 내지 화학식 3에서,
    n, m 및 p는 각각 양의 정수이다.
  3. 제2항에 있어서, 단량체가 화학식 5 내지 8의 중합성 관능기 중의 하나를 갖는, 투명 도전체.
    화학식 5
    Figure 112006022997166-pat00043
    화학식 6
    Figure 112006022997166-pat00044
    화학식 7
    Figure 112006022997166-pat00045
    화학식 8
    Figure 112006022997166-pat00046
    위의 화학식 5 및 화학식 7에서,
    R1은 2가의 탄화수소 그룹이고,
    R2는 수소원자 또는 메틸 그룹이고,
    R3은 수소원자, 메틸 그룹, 에틸 그룹 또는 프로필 그룹이다.
  4. 제3항에 있어서, 중합성 관능기가 화학식 5의 중합성 관능기인, 투명 도전체.
  5. 제2항에 있어서, 결합제가, 상기 단량체와 비닐 그룹을 갖는 다른 단량체와의 공중합체를 포함하는, 투명 도전체.
  6. 제3항에 있어서, 결합제가, 상기 단량체와 비닐 그룹을 갖는 다른 단량체와의 공중합체를 포함하는, 투명 도전체.
  7. 제4항에 있어서, 결합제가, 상기 단량체와 비닐 그룹을 갖는 다른 단량체와의 공중합체를 포함하는, 투명 도전체.
  8. 제1항에 있어서, 결합제 중의 불소의 함유율이 1.85 내지 68.3질량%인, 투명 도전체.
  9. 제2항에 있어서, 결합제 중의 불소의 함유율이 1.85 내지 68.3질량%인, 투명 도전체.
  10. 제3항에 있어서, 결합제 중의 불소의 함유율이 1.85 내지 68.3질량%인, 투명 도전체.
  11. 제4항에 있어서, 결합제 중의 불소의 함유율이 1.85 내지 68.3질량%인, 투명 도전체.
  12. 제5항에 있어서, 결합제 중의 불소의 함유율이 1.85 내지 68.3질량%인, 투명 도전체.
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