TW202018736A - 薄片狀導電構件 - Google Patents

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Abstract

一種薄片狀導電構件(10)，其係具有複數導電性線狀體(22)空出間隔排列成之擬薄片構造體(20)之薄片狀導電構件(10)，薄片狀導電構件(10)具有伸縮性，導電性線狀體(22)之最小間隔為50μm以上。

Description

薄片狀導電構件
本發明有關薄片狀導電構件。
具有由複數導電性線狀體空出間隔排列之擬薄片構造體的薄片狀導電構件(以下亦稱為「導電性薄片」)有可利用於發熱裝置之發熱體、發熱之織物材料、顯示器用保護膜(防粉碎膜)等之各種物品的構件中之可能性。
作為發熱體用途所使用之薄片，於例如文獻1(日本特開平8-222359號公報)中記載至少於單面具備接著層之面狀構件的接著層側，位有形成為特定配線圖形之箔狀電阻體的面狀發熱體。
又，文獻2(國際公開第2018/097321號)中，記載具有於一方向延伸之複數線狀體空出間隔排列之擬薄片構造體的發熱薄片。該發熱薄片具有導電性線狀體的直徑為7μm~75μm的擬薄片構造體與設於擬薄片構造體之一表面上之樹脂保護層。且，該發熱薄片中，於具有樹脂保護層之側的擬薄片構造體之表面上所設置的層合計厚度為導電性線狀體直徑之1.5倍~80倍。
然而，文獻1中，並無關於面狀發熱體之伸縮性的記載及關於配線間距離之記載。另一方面，文獻2中，記載金屬線於薄片狀導電構件之俯視下具有波形狀，並且記載有關於鄰接之金屬線於與軸向正交之方向的距離。然而，文獻2中並未記載於金屬線為波形狀時，金屬線彼此比鄰接之金屬線於與軸向正交之方向的距離更為接近。亦即，文獻2中記載之發熱薄片依條件不同，而有鄰接之金屬線彼此過於接近而發生異常發熱之可能性。
本發明之目的係提供具有充分伸縮性且可抑制異常發熱或信號混線發生之薄片狀導電構件。
本發明一態樣之薄片狀導電構件係具有複數導電性線狀體空出間隔排列成之擬薄片構造體之薄片狀導電構件，其特徵為前述薄片狀導電構件具有伸縮性，前述導電性線狀體之最小間隔為50μm以上。
本發明一態樣之薄片狀導電構件中，較佳前述薄片狀導電構件之於前述導電性線狀體之軸向的伸縮率為8%以上。
本發明一態樣之薄片狀導電構件中，較佳前述導電性線狀體於前述薄片狀導電構件之俯視中，為波形狀。
本發明一態樣之薄片狀導電構件中，較佳於將前述導電性線狀體之振幅設為A，將前述導電性線狀體之波長設為λ，將於與前述導電性線狀體之軸向正交之方向所鄰接之前述導電性線狀體之間隔設為L，及將前述導電性線狀體之直徑設為D時，滿足下述數式(F1)及(F2)之兩者，
Figure 02_image001
。
本發明一態樣之薄片狀導電構件中，較佳前述導電性線狀體係選自由含有金屬線之線狀體、含有碳奈米管之線狀體及對絲線施以導電性被覆之線狀體所成之群的至少1種。
本發明一態樣之薄片狀導電構件較佳作為發熱體使用。 依據本發明，可提供具有充分伸縮性且可抑制異常發熱或信號混線發生之薄片狀導電構件。
[第一實施形態]
以下舉例本發明之實施形態，基於圖式加以說明。本發明並非限定於實施形態之內容。又，圖式中，為了容易說明，有放大或縮小而圖示之部分。
(薄片狀導電構件) 本實施形態之薄片狀導電構件10係如圖1及圖2所示，例如具有擬薄片構造體20與接著劑層30。具體而言，例如，薄片狀導電構件10係於接著劑層30上層合有擬薄片構造體20。
又，以下20A表示與層合有接著劑層30之面相反側的擬薄片構造體20的一面(以下稱為「第一面20A」)。20B表示接著劑層30所層合之擬薄片構造體20的另一面(以下稱為「第二面20B」)(參考圖2)。30A表示層合有擬薄片構造體20之接著劑層30的一面(以下稱為「第一接著面30A」)。30B表示與層合有擬薄片構造體20之面相反側之接著劑層30的另一面(以下稱為「第二接著面30B」)(參考圖2)。
亦即，本實施形態之薄片狀導電構件10係擬薄片構造體20之第二面20B與接著劑層30之第一接著面30A對向，使擬薄片構造體20與接著劑層30相互層合。
(擬薄片構造體) 擬薄片構造體20係於一方向延伸之複數導電性線狀體22相互空出間隔排列成之構造。導電性線狀體22於薄片狀導電構件10之俯視下為直線狀或波形狀。作為波形狀，具體而言，導電性線狀體22可為例如正弦波、矩形波、三角波、鋸齒波等之波形狀。亦即，擬薄片構造體20設為導電性線狀體22在與導電性線狀體22之軸向正交之方向以等間隔複數排列成之構造。
擬薄片構造體20若為如上述之構造，則於導電性線狀體22之軸向拉伸薄片狀導電構件10之際，可抑制導電性線狀體22切斷。又，即使薄片狀導電構件10於與導電性線狀體22之軸向正交之方向拉伸時，導電性線狀體22也不會被切斷。因此，薄片狀導電構件10具有充分之伸縮性。
又，薄片狀導電構件10於導電性線狀體22之軸向的伸縮率較佳為8%以上，更佳為10%以上，又更佳為50%以上。該伸縮率若為8%以上，則亦可適應於被黏著體之曲面等。 又，薄片狀導電構件10於與導電性線狀體22之軸向正交之方向的伸縮率較佳為8%以上，更佳為10%以上，又更佳為50%以上。該伸縮率若為8%以上，則亦可適應於被黏著體之曲面等。
導電性線狀體22之最小間隔S為50μm以上(參考圖3及圖4)。該最小間隔S未達50μm時，會發生異常發熱或訊號混線。另一方面，基於提高擬薄片構造體20中之導電性線狀體22之密度之觀點，導電性線狀體22之最小間隔S較佳為500μm以下。
導電性線狀體22之最小間隔S如圖3及圖4所示，係根據導電性線狀體22之波長λ變化而變化。亦即，導電性線狀體22之波長λ越小，導電性線狀體22之最小間隔S也越小。同樣地，導電性線狀體22之最小間隔S係對應於導電性線狀體22之振幅A、與導電性線狀體22之軸向正交方向之間隔L及導電性線狀體22之直徑D變化而變化。
以往技術中，僅規定與導電性線狀體22之軸向正交方向之間隔L。因此，例如於導電性線狀體22之波長λ過小時，有發生異常發熱或信號混線之情況。相對於此，若如本實施形態，導電性線狀體22之最小間隔S為50μm以上，則可更確實抑制異常發熱或信號混線之發生。
導電性線狀體22之最小間隔S係使用數位顯微鏡，觀察擬薄片構造體20之導電性線狀體22，選擇5處以上之間隔狹窄之部位進行測定。接著，將測定值中最小的值設為最小間隔S。
導電性線狀體22之直徑D較佳為0.0001cm (1μm)以上0.0125cm(125μm)以下。尤其於導電性線狀體22係包含碳奈米管的線狀體之情況，導電性線狀體22之直徑D更佳為0.0003cm(3μm)以上0.0100cm(100μm)以下，又更佳為0.0005cm(5μm)以上0.007cm(70μm)以下，特佳為0.0005cm (5μm)以上0.004cm(40μm)以下，最佳為0.0005cm(5μm)以上0.002cm(20μm)以下。
尤其於導電性線狀體22係包含碳奈米管的線狀體之情況，導電性線狀體22之直徑為1μm以上125μm以下時，於薄片狀導電構件10(擬薄片構造體20)製造之際，會抑制導電性線狀體22切斷。又，導電性線狀體22由於難以以肉眼一根根被視認，故薄片狀導電構件10(擬薄片構造體20)之光線透過性提高。藉此，例如，經由薄片狀導電構件10，對於觀察者容易辨識到位於相反側之影像(若為鏡，則為經反射之鏡像)。具體而言，例如薄片狀導電構件10貼附於窗之際，容易見到窗之另一側的光景。又，使用直徑較細之線狀體時，幾乎不可能以肉眼視認到薄片狀導電構件10中之擬薄片構造體20，可更自然地視認到透過窗或鏡的像。
導電性線狀體22之直徑D係使用數位顯微鏡，觀察擬薄片構造體20之導電性線狀體22，於隨機選擇之5處，測定導電性線狀體22之直徑，取其平均值。
與導電性線狀體22之軸向正交方向之間隔L較佳為0.005cm(50μm)以上5.0cm(50000μm)以下，更佳為0.008cm(80μm)以上4.0cm(40000μm)以下。與導電性線狀體22之軸向正交方向之間隔L為0.005cm(50μm)以上5.0cm(50000μm)以下時，擬薄片構造體20之電阻值減低，並且光線透過性容易提高。
與導電性線狀體22之軸向正交方向之間隔L係使用數位顯微鏡，觀察擬薄片構造體20之導電性線狀體22，測定相鄰之2個導電性線狀體22之間隔。
又，相鄰之2個導電性線狀體22於與軸向正交方向之間隔係沿導電性線狀體22排列之方向的長度，且係2個導電性線狀體22對向部分間的長度(參考圖2)。間隔L於導電性線狀體22之排列為不等間隔時，係所有相鄰導電性線狀體22彼此之間隔的平均值，但基於容易控制間隔L之值的觀點、確保光線透過性之均一性之觀點，導電性線狀體22於擬薄片構造體20中，較佳導電性線狀體22以大致等間隔排列。
導電性線狀體22之振幅A較佳為0.005cm(50μm)以上5.0cm(50000μm)以下，更佳為0.008cm(80μm)以上4.0cm (40000μm)以下。導電性線狀體22之振幅A為0.005cm(50μm)以上5.0cm(50000μm)以下時，可提高薄片狀導電構件10之伸縮性，亦可確保導電性線狀體22之最小間隔S。
導電性線狀體22之振幅A係使用數位顯微鏡，觀察擬薄片構造體20之導電性線狀體22，於隨機選擇之5處，測定導電性線狀體22之振幅，取其平均值。
導電性線狀體22之波長λ較佳為0.005cm (50μm)以上20.0cm(200000μm)以下，更佳為0.008cm (80μm)以上20.0cm(200000μm)以下。導電性線狀體22之波長λ為0.005cm(50μm)以上20.0cm(200000μm)以下時，可提高薄片狀導電構件10之伸縮性，亦可確保導電性線狀體22之最小間隔S。
導電性線狀體22之波長λ係使用數位顯微鏡，觀察擬薄片構造體20之導電性線狀體22，於隨機選擇之5處，測定導電性線狀體22之波長，取其平均值。
本實施形態中，導電性線狀體22之振幅A、導電性線狀體22之波長λ、與導電性線狀體22之軸向正交方向之間隔L及導電性線狀體22之直徑D較佳滿足下述數式(F1)及(F2)之兩者，
Figure 02_image001
。
2A/λ之值若為0.15以上，則可提高薄片狀導電構件10之伸縮性。2A/λ之值若為5.0以上，則導電性線狀體22之波長λ相對於振幅A不會變得過小。 {(2A－D－L)/(2A－D)}之值若為0.8以下，則相對於導電性線狀體22之振幅A，與導電性線狀體22之軸向正交方向之間隔L不會變過小，可確保導電性線狀體22之最小間隔S。
導電性線狀體22之體積電阻率R於例如使用薄片狀導電構件10作為發熱體時，較佳為1.0×10-7 Ωcm以上1.0×10-1 Ωcm以下，更佳為1.0×10-6 Ωcm以上1.0×10-1 Ωcm以下，又更佳為1.0×10-6 Ωcm以上1.0×10-2 Ωcm以下，特佳為1.0×10-6 Ωcm以上4.0×10-5 Ωcm以下。導電性線狀體22之體積電阻率R於上述範圍內時，擬薄片構造體20之電阻值容易降低。
導電性線狀體22之體積電阻率R之測定方法如下。首先，依據前述方法，求出導電性線狀體22之直徑D。其次，於導電性線狀體22上以40mm之間隔，於2處塗佈銀膏，設置測定部，測定測定部間之電阻，求出40mm長的導電性線狀體22之電阻值。接著，假定為直徑D之柱狀導電性線狀體22，算出導電性線狀體22之截面積，對其上述測定之電阻值乘以截面積，進而除以所測定之長度40mm，算出導電性線狀體22之體積電阻率R。
導電性線狀體22並未特別限定，但宜為包含金屬線之線狀體(以下亦稱為「金屬線線狀體」)。金屬線油於具有高的導熱性、高的導電性、高的處理性、廣泛使用性，故使用金屬線線狀體作為導電性線狀體22時，可減低擬薄片構造體20之電阻值，同時容易提高光線透過性。且，薄片狀導電構件10(擬薄片構造體20)使用作為發熱體時，容易實現快速之發熱。再者，容易獲得如上述之直徑較細的線狀體。
又，作為導電性線狀體22，除金屬線線狀體以外，舉例為包含碳奈米管之線狀體及對絲線施以導電性被覆之線狀體。 碳奈米管線狀體可藉由例如自碳奈米管叢(碳奈米管對於基板於垂直方向配向而於基板上成長複數個的成長體，有時亦稱為「陣列」)之端部，將碳奈米管拉出成薄片狀，將拉出的碳奈米管薄片束紮後，藉由將碳奈米管之束加撚而獲得。此製造方法中，加撚時位施加加捻時，獲得帶狀之碳奈米管線狀體，實施加捻時，獲得絲線狀線狀體。帶狀之碳奈米管線狀體係不具有將碳奈米管加捻之構造的線狀體。此外，藉由自碳奈米管之分散液進行紡絲，亦可獲得碳奈米管線狀體。藉由紡絲製造碳奈米管線狀體可藉由美國專利申請公開第2013/0251619號說明書(日本特開2012-126635號公報)中揭示之方法進行。基於獲得碳奈米管線狀體之直徑均一之觀點，期望使用絲線狀碳奈米管線狀體，基於獲得純度高的碳奈米管線狀體之觀點，較佳藉由將碳奈米管薄片加撚而獲得絲線狀之碳奈米管線狀體。碳奈米管線狀體可為將2條以上之碳奈米管線狀體彼此編織成之線狀體。又，碳奈米管線狀體亦可為將碳奈米管與其他導電性材料複合成之線狀體(以下亦稱為「複合線狀體」)。
作為複合線狀體，舉例為(1)例如於自碳奈米管叢之端部，將碳奈米管拉出成薄片狀，將拉出的碳奈米管薄片束紮後，將碳奈米管之束加撚而獲得碳奈米管線狀體之過程中，於碳奈米管之叢、薄片或束、或加撚之線狀體表面，藉由蒸鍍、離子鍍敷、濺鍍、濕式鍍敷等擔持金屬單質或金屬合金之複合線狀體，(2)金屬單質之線狀體或金屬合金之線狀體或複合線狀體一起與碳奈米管束加撚之複合線狀體，(3)金屬單質之線狀體或金屬合金之線狀體或複合線狀體與碳奈米管線狀體或複合線狀體編織成之複合線狀體等。又，(2)中之複合線狀體中，碳奈米管束加撚之際，亦可與(1)的複合線狀體同樣對碳奈米管擔持金屬。且，(3)之複合線狀體為2根線狀體編織成之情況的複合線狀體，但若包含至少1根金屬單質之線狀體或金屬合金之線狀體或複合線狀體，則亦可為碳奈米管線狀體或金屬單質之線狀體或金屬合金之線狀體或複合線狀體之3根以上編織而成。
作為複合線狀體之金屬，舉例為例如金、銀、銅、鐵、鋁、鎳、鉻、錫及鋅等之金屬單質，以及包含該等金屬單質之至少一種的合金(銅-鎳-磷合金、及銅-鐵-磷-鋅合金等)。該等可單獨使用1種亦可併用2種以上。
導電性線狀體22可為對絲線施以電性被覆之線狀體。作為絲線舉例為自尼龍及聚酯等之樹脂紡絲而成之絲線等。作為導電性被覆，舉例為金屬、導電性高分子及碳材料等之被膜等。導電性被覆可藉由電鍍或蒸鍍法等形成。對絲線施以電性被覆之線狀體可一面維持絲線之柔軟性，一面提高線狀體之導電性。亦即，容易使擬薄片構造體20之電阻降低。
導電性線狀體22亦可為包含金屬線之線狀體。包含金屬線之線狀體可為由1根金屬線所成之線狀體，亦可為複數根金屬線加撚之線狀體。 作為金屬線舉例為包含銅、鋁、鎢、鐵、鉬、鎳、鈦、銀及金等之金屬、或包含2種以上金屬之合金(例如不鏽鋼、碳鋼等之鋼鐵、黃銅、磷青銅、鋯銅合金、鈹銅、鐵鎳、鎳鉻合金、鎳鈦、康達合金、赫史特合金及錸鎢等)之線。且，金屬線亦可為以錫、鋅、銀、鎳、鉻、鎳鉻合金或焊料等鍍敷者，亦可為藉由後述之碳材料或聚合物被覆表面者。尤其基於成為低體積電阻率之導電性線狀體22之觀點，較佳為包含選自鎢及鉬以及包含該等之合金之一種以上之金屬的線。
作為金屬線亦舉例為以碳材料被覆之金屬線。金屬線以碳材料被覆時，金屬光澤減低，容易使金屬線的存在不顯眼。又，金屬線以碳材料被覆時亦抑制金屬腐蝕。 作為被覆金屬線的碳材料舉例為非晶質碳(例如碳黑、活性碳、硬質碳、軟質碳、介孔碳及碳纖維等)、石墨、富勒烯、石墨烯及碳奈米管等。
(接著劑層) 接著劑層30係包含接著劑之層。藉由作成於擬薄片構造體20之第二面20B上層合接著劑層30之薄片狀導電構件10，可容易藉由接著劑層30將薄片狀導電構件10貼附於被黏著體。又，接著劑層30係根據需要設置之層。薄片狀導電構件10可將第一面20A對向於被黏著體而接著於被黏著體。該情況下，如上述，於薄片狀導電構件10，藉由自擬薄片構造體20露出之接著劑層30之第一接著面30A，使薄片狀導電構件10與被黏著體之接著變容易。又，亦可將第二接著面30B對向於被黏著體，將薄片狀導電構件10接著於被接著體。 接著劑層30較佳為硬化性。藉由使接著劑層硬化，而對於接著劑層30賦予用以保護擬薄片構造體20之充分硬度，接著劑層30亦作為保護膜發揮功能。又，硬化後之接著劑層30的耐衝擊性提高，亦可抑制因衝擊使硬化後之接著劑層30變形。
接著劑層30，就可於短時間簡便地硬化之觀點，較佳為紫外線、可見光能量線、紅外線、電子束等之能量線硬化性。又，「能量線硬化」中，亦包含藉由使用能量線之加熱的熱硬化。 藉由能量線之硬化條件係隨所用之能量線而異，但例如藉由紫外線照射而硬化之情況，紫外線之照射量較佳為10mJ/cm2 以上3,000 mJ/cm2 以下，照射時間較佳為1秒以上180秒以下。
接著劑層30之接著劑亦舉例為藉由熱而接著之所謂熱密封類型者、經濕潤而展現貼附性之接著劑等。但，基於使用之簡便性，接著劑層30較佳為自黏著劑(感壓性接著劑)形成的黏著劑層。黏著劑層之黏著劑並未特別限定。例如作為黏著劑舉例為丙烯酸系黏著劑、胺基甲酸酯系黏著劑、橡膠系黏著劑、聚酯系黏著劑、矽氧系黏著劑、及聚乙烯醚系黏著劑等。該等中，黏著劑較佳為選自丙烯酸系黏著劑、胺基甲酸酯系黏著劑及橡膠系黏著劑所成之群之至少一者，更佳為丙烯酸系黏著劑。
作為丙烯酸系黏著劑舉例為例如包含源自具有直鏈烷基或分支鏈烷基之(甲基)丙烯酸烷酯的構成單位之聚合物(亦即，至少使(甲基)丙烯酸烷酯聚合之聚合物)、包含源自具有環狀構造之(甲基)丙烯酸酯之構成單位的丙烯酸系聚合物(亦即至少使具有環狀構造之(甲基)丙烯酸酯聚合之聚合物)等。此處，所謂「(甲基)丙烯酸酯」係作為表示「丙烯酸酯」及「甲基丙烯酸酯」兩者的用語而使用，關於其他類似用語亦同樣。
丙烯酸系聚合物為共聚物時，作為共聚合形態，並未特別限定。作為丙烯酸系共聚物可為嵌段共聚物、無規共聚物或接枝共聚物之任一者。 該等中，作為丙烯酸系黏著劑較佳為具有源自具有碳數1~20的鏈狀烷基之(甲基)丙烯酸烷酯(a1’)(以下亦稱為「單體成分(a1’)」)之構成單位(a1)、及源自含官能基之單體(a2’)(以下亦稱為「單體成分(a2’)」)之構成單位(a2)之丙烯酸系共聚物。
又，該丙烯酸系共聚物亦可進而包含源自單體成分(a1’)及單體成分(a2’)以外之其他單體成分(a3’)之構成單位(a3)。 作為單體成分(a1’)所具有之鏈狀烷基的碳數，基於提高黏著特性之觀點，較佳為1以上12以下，更佳為4以上8以下，又更佳為4以上6以下。作為單體成分(a1’)，舉例為例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯及(甲基)丙烯酸硬脂酯等。該等單體成分(a1’)中，較佳為(甲基)丙烯酸丁酯及(甲基)丙烯酸2-乙基己酯，更佳為(甲基)丙烯酸丁酯。
構成單位(a1)之含量，相對於上述丙烯酸系共聚物全部構成單位(100質量%)，較佳為50質量%以上99.5質量%以下，更佳為55質量%以上99質量%以下，又更佳為60質量%以上97質量%以下，特佳為65質量%以上95質量%以下。
作為單體成分(a2’)舉例為例如含羥基之單體、含羧基之單體、含環氧基之單體、含胺基之單體、含氰基之單體、含酮基之單體及含烷氧基矽烷基之單體等。該等作為單體成分(a2’)中，較佳為含羥基之單體與含羧基之單體。 作為含羥基之單體舉例為例如(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁酯及(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯，較佳為(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯。 作為含羧基之單體舉例為例如(甲基)丙烯酸、馬來酸、富馬酸及依康酸等，較佳為(甲基)丙烯酸。 作為含環氧基之單體舉例為例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等。 作為含胺基之單體舉例為例如(甲基)丙烯酸二胺基乙酯等。 作為含氰基之單體舉例為例如丙烯腈等。
構成單位(a2)之含量，相對於上述丙烯酸系共聚物全部構成單位(100質量%)，較佳為0.1質量%以上50質量%以下，更佳為0.5質量%以上40質量%以下，又更佳為1.0質量%以上30質量%以下，特佳為1.5質量%以上20質量%以下。
作為單體成分(a3’)舉例為例如具有環狀構造之(甲基)丙烯酸酯(例如(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸醯亞胺及丙烯醯基嗎啉等)、乙酸乙烯酯及苯乙烯等。
構成單位(a3)之含量，相對於上述丙烯酸系共聚物全部構成單位(100質量%)，較佳為0質量%以上40質量%以下，更佳為0質量%以上30質量%以下，又更佳為0質量%以上25質量%以下，特佳為0質量%以上20質量%以下。
又，上述單體成分(a1’)可單獨使用或組合2種以上使用，上述單體成分(a2’)可單獨使用或組合2種以上使用，上述單體成分(a3’)可單獨使用或組合2種以上使用。
丙烯酸系共聚物亦可藉由交聯劑予以交聯。作為交聯劑舉例為例如習知環氧系交聯劑、異氰酸酯系交聯劑、氮丙啶系交聯劑、金屬螯合劑系交聯劑等。使丙烯酸系共聚物交聯之情況下，源自單體成分(a2’)之官能基可作為與交聯劑反應之交聯點加以利用。
黏著劑層除上述黏著劑以外，亦可含有能量線硬化性成分。 作為能量線硬化性成分，於例如能量線為紫外線之情況，舉例為例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧化異氰尿酸三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇單羥基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二環戊二烯二甲氧基二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、寡聚酯(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、環氧基改質(甲基)丙烯酸酯及聚醚(甲基)丙烯酸酯等之化合物，且為一分子中具有2個以上紫外線聚合性官能基之化合物等。
能量線硬化性之成分可單獨使用亦可混合兩種以上使用。 又，應用丙烯酸系黏著劑作為黏著劑時，作為能量線硬化性之成分，可使用一分子中具有與源自丙烯酸共聚物中之單體成分(a2’)之官能基反應的官能基與能量線聚合性官能基之化合物。藉由該化合物之官能基與源自丙烯酸共聚物中之單體成分(a2’)之官能基反應，使丙烯酸系共聚物之側鏈可藉由能量線照射而聚合。黏著劑除丙烯酸系黏著劑以外，亦可同樣地使用側鏈為能量線聚合性的成分作為成為黏著劑之共聚物以外的共聚物成分。
黏著劑層為能量線硬化性時，黏著劑層宜含有光聚合起始劑。藉由光聚合起始劑，可提高使黏著劑層藉由能量線照射而硬化之速度。作為光聚合起始劑舉例為例如二苯甲酮、苯乙酮、苯偶因、苯偶因甲醚、苯偶因乙醚、苯偶因異丙醚、苯偶因異丁醚、苯偶因苯甲酸、苯偶因苯甲酸甲酯、苯偶因二甲基縮酮、2,4-二乙基噻噸酮、1-羥基環己基苯基酮、苄基二苯基硫醚、單硫化四甲基秋蘭姆、偶氮雙異丁腈、聯苯醯、二聯苯醯、聯乙醯、2-氯蒽醌、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、2-苯并噻唑-N,N-二乙基二硫代胺基甲酸酯及寡聚{2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-丙烯基)苯基]丙酮}等。 光聚合起始劑可單獨使用亦可混合兩種以上使用。
黏著劑層亦可含有無機填充材。藉由含有無機填充材，可更提高硬化後之黏著劑層之硬度。且，提高黏著劑層之導熱性。再者，被黏著體以玻璃為主成分時，可使薄片狀導電構件10與被黏著體之線膨脹係數相近，藉此，可提高將薄片狀導電構件10貼附於被黏著體及根據需要硬化所得之裝置的信賴性。
作為無機填充材，舉例為例如無機粉末(例如氧化矽、氧化鋁、滑石、碳酸鈣、鈦晶鬚、氧化鐵、碳化矽及氮化硼等之粉末)、將無機粉末球形化之珠粒、單結晶纖維及玻璃纖維等。該等中，作為無機填充材，較佳為氧化矽纖維及氧化鋁纖維。無機填充材可單獨使用一種，亦可併用兩種以上。 無機填充材較佳藉由具有硬化性官能基之化合物進行表面修飾(偶合)。
作為硬化性官能基舉例為例如羥基、羧基、胺基、縮水甘油基、環氧基、醚基、酯基及具有乙烯性不飽和鍵之基等。作為具有該等硬化性官能基之化合物舉例為例如矽烷偶合劑等。 基於容易維持硬化後黏著劑層之耐破壞性(硬化後之黏著劑層的強度)之觀點，無機填充材更佳藉由具有具備乙烯性不飽和鍵之基等的能量線硬化性官能基之化合物進行表面修飾。作為具有乙烯性不飽和鍵之基舉例為乙烯基、(甲基)丙烯醯基及馬來醯亞胺基等，但基於反應性高及廣泛利用性之觀點，較佳為(甲基)丙烯醯基。
若為藉由具有能量線硬化性官能基之化合物進行表面修飾之無機填充材，則例如將薄片狀導電構件10貼附於玻璃等之被黏著體後硬化之黏著劑層變強韌。藉此，於貼附於窗及鏡等之薄片狀導電構件10上貼附吸盤，並剝下薄片狀導電構件10之際等，容易避免硬化後之黏著劑層被破壞。 又，黏著劑層含有經表面修飾之無機填充材時，黏著劑層較佳另外含有能量線硬化性之成分。
無機填充材之平均粒徑較佳為1μm以下，更佳為0.5μm以下。無機填充材之平均粒徑若為此等範圍內，則容易提高薄片狀導電構件10(亦即黏著劑層)之光線透過性，且，容易使薄片狀導電構件10(亦即黏著劑層)之濁度減小。無機填充材之平均粒徑之下限並未特別限定，但較佳為5nm以上。 又，無機填充材之平均粒徑係藉由數位顯微鏡觀察20個無機填充材，測定無機填充材之最大徑與最小徑的平均徑作為直徑，取其平均值。
無機填充材之含量，相對於黏著劑層全體，較佳為0質量%以上95質量%以下，更佳為5質量%以上90質量%以下，又更佳為10質量%以上80質量%以下。 硬化後之黏著劑層的鉛筆硬度較佳為HB以上，更佳為F以上，又更佳為H以上。藉此，硬化後之黏著劑層可進而提高保護擬薄片構造體20之功能，可更充分保護擬薄片構造體20。又，即使黏著劑層位於比擬薄片構造體20更遠離被黏著體之位置，且黏著劑層於與擬薄片構造體20鄰接之面(第一接著面30A)相反之面(第二接著面30B)未設置支持體(後述之基材32)之情況下，薄片狀導電構件10貼附於被黏著體後，亦容易防止硬化後之黏著劑層本身損傷。又，鉛筆硬度係依據JISK 5600-5-4測定之值。
黏著劑層中亦可包含其他成分。作為其他成分舉例為例如有機溶劑、難燃劑、增黏劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、防腐劑、防黴劑、可塑劑、消泡劑及濡濕性調整劑等之習知添加劑。 接著劑層30之厚度係根據薄片狀導電構件10之用途適當決定。例如基於接著性之觀點，接著劑層30之厚度較佳為3μm以上150μm以下，更佳為5μm以上100μm以下。
(薄片狀導電構件之製造方法) 本實施形態之薄片狀導電構件10之製造方法並未特別限定。薄片狀導電構件10例如可經過如下步驟製造。 首先，於剝離薄片上塗佈接著劑層30之形成用組成物，形成塗膜。其次，使塗膜乾燥，製作接著劑層30。其次，於接著劑層30之第一接著面30A上，邊排列導電性線狀體22邊配置，形成擬薄片構造體20。例如於滾筒構件之外周面配置附有剝離薄片之接著劑層30之狀態，邊使滾筒構件旋轉，邊將導電性線狀體22螺旋狀捲繞於接著劑層30之第一接著面30A。隨後，將捲繞成螺旋狀之導電性線狀體22之束沿滾筒構件之軸向切斷。藉此，形成擬薄片構造體20，同時配置於接著劑層30之第一接著面30A。接著，將形成有擬薄片構造體20之附有剝離薄片之接著劑層30自滾筒構件取出。經過該步驟後，將剝離薄片自接著劑層30剝離，獲得薄片狀導電構件10。依據該方法，藉由例如邊使滾筒構件旋轉，邊將導電性線狀體22之捲出部沿與滾筒構件之軸平行的方向移動，容易調整擬薄片構造體20之相鄰導電性線狀體22之間隔L。 又，亦可排列導電性線狀體22形成擬薄片構造體20後，將所得擬薄片構造體20之第二面20B貼合於接著劑層30之第一接著面30A上，製作薄片狀導電構件10。
(薄片狀導電構件之特性) 本實施形態之薄片狀導電構件10的光線透過率較佳為70%以上，更佳為70%以上100%以下，又更佳為80%以上100%以下。薄片狀導電構件10貼附於作為被黏著體之汽車等的窗之情況下，要求例如能識別其他車輛、行人、號誌、標誌及道路狀況等的視認性。且，薄片狀導電構件10貼附於作為被黏著體之鏡上之情況，要求造影的鮮明性。因此，薄片狀導電構件10之光透過率若為70%以上，則可容易獲得該等視認性或造影的鮮明性。 又，薄片狀導電構件10(擬薄片構造體20)之光線透過率係藉由光線透過率計來測定可見光區域(380nm至760nm)之光線透過率，取其平均值。
(薄片的使用方法) 本實施形態之薄片狀導電構件10係例如貼附於被黏著體而使用。接著劑層30具有硬化性之情況，薄片狀導電構件10貼附於被黏著體後，使接著劑層30硬化。薄片狀導電構件10貼附於被黏著體時，亦可將薄片狀導電構件10之擬薄片構造體20側貼附於被黏著體(亦即於接著劑層30之第一接著面30A與被黏著體之間介隔擬薄片構造體20而貼附於被黏著體)，亦可將薄片狀導電構件10之第二接著面30B貼附於被黏著體。
作為被黏著體舉例為例如成形體、不織布及織物等。成形體之材質若為表面不通電之性質的物質，則未特別限定。作為成形體材質舉例為例如塑膠、陶瓷及金屬等。 又，於接著劑層30之第一接著面30A側未存在後述之基材32之情況，較佳將薄片狀導電構件10之擬薄片構造體20側貼合於被黏著體。由於被黏著體與接著劑層30之兩者可充分保護擬薄片構造體20。藉此，就提高薄片狀導電構件10之耐衝擊性之觀點，可謂適於實用化。又，薄片狀導電構件10(擬薄片構造體20)應用作為發熱體之情況，接著劑層30亦有助於防止發熱時(通電時)之感電。
[第二實施形態] 其次，基於圖式說明本發明之第二實施形態。 又，本實施形態中，除使用薄片狀導電構件10A替代薄片狀導電構件10以外，為與第一實施形態同樣構成，故針對薄片狀導電構件10A說明，其以外之說明則省略。 本實施形態之薄片狀導電構件10A係如圖5所示，具有層合於接著劑層30之第二接著面30B上之基材32。 作為基材32，舉例為例如紙、熱塑性樹脂膜、硬化性樹脂之硬化物膜、金屬箔、不織布、織物及玻璃膜等。作為熱塑性樹脂膜舉例為例如聚酯系、聚碳酸酯系、聚醯亞胺系、聚烯烴系、聚胺基甲酸酯系及丙烯酸系等之樹脂膜。又，基材32較佳具有伸縮性。基材32更佳為具有伸縮性之樹脂膜、不織布、織物。 又，未與接著劑層30對向之基材32的表面(自薄片狀導電構件10A露出之表面)亦可實施使用紫外線硬化性樹脂等之硬塗層處理等，以強化薄片狀導電構件10A(擬薄片構造體20)之保護性。
[第三實施形態] 其次，基於圖式說明本發明之第三實施形態。 又，本實施形態中，除使用薄片狀導電構件10B替代薄片狀導電構件10以外，為與第一實施形態同樣構成，故針對薄片狀導電構件10B說明，其以外之說明則省略。 本實施形態之薄片狀導電構件10B例如具有層合於擬薄片構造體20之第一面20A、及接著劑層30之第二接著面30B之至少一面上之剝離層34。 又，圖6中，顯示具有層合於擬薄片構造體20之第一面20A、及接著劑層30之第二接著面30B之兩面上之剝離層34的薄片狀導電構件10B。
作為剝離層34並未特別限定。例如基於處理容易之觀點，剝離層34較佳具備剝離基材與於剝離基材上塗佈剝離劑而形成之剝離劑層。又，剝離層34亦可僅於剝離基材之單面具備剝離劑層，亦可於剝離基材之兩面具備剝離劑層。 作為剝離基材舉例為例如紙基材、於紙基材等層合熱塑性樹脂(例如聚乙烯等)之層合紙、及塑膠膜等。作為紙基材舉例為玻璃紙、塗料紙及高光澤印刷紙等。作為塑膠膜舉例為聚酯膜(例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、及聚萘二甲酸乙二酯等)、及聚烯烴膜(例如聚丙烯及聚乙烯等)等。作為剝離劑舉例為例如烯烴系樹脂、橡膠系彈性體(例如丁二烯系樹脂及異戊二烯系樹脂等)、長鏈烷基系樹脂、醇酸系樹脂、氟系樹脂及矽氧系樹脂等。
剝離層34之厚度並未特別限定。剝離層34厚度較佳為20μm以上200μm以下，更佳為25μm以上150μm以下。 剝離層34之剝離劑層厚度並未特別限定。塗佈包含剝離劑之溶液形成剝離劑層時，剝離劑層厚度較佳為0.01μm以上2.0μm以下，更佳為0.03μm以上1.0μm以下。 使用塑膠膜作為剝離基材之情況，塑膠膜厚度較佳為3μm以上150μm以下，更佳為5μm以上100μm以下。
[第四實施形態] 其次，基於圖式說明本發明之第四實施形態。 又，本實施形態中，針對使用薄片狀導電構件10C作為發熱體之一態樣加以說明。 本實施態樣之薄片狀導電構件10C由於具有面電阻較低之擬薄片構造體，故可較佳地作為發熱體應用。亦即，由本實施態樣之薄片狀導電構件10C所成之發熱體(本實施形態之發熱體)成為可減低施加電壓之發熱體。
另一方面，本實施態樣之發熱裝置50例如如圖7所示，具有本實施形態之發熱體(由本實施態樣之薄片狀導電構件10C所成之發熱體)與對發熱體(其擬薄片構造體20)供電之電極部40。電極部40例如以金屬材料構成，電性連接於薄片狀導電構件10C之擬薄片構造體20的端部。電極部40與擬薄片構造體20之接合係藉由可對擬薄片構造體20之各導電性線狀體22供電之焊料等之習知方法進行。 例如，使用薄片狀導電構件10C作為發熱體之情況，作為發熱體之用途舉例為例如除霧器(defogger)及除冰器(deicer)等。該情況下，作為被黏著體舉例為例如浴室等的鏡、輸送用裝置(乘坐車、火車、船舶及飛機等)之窗、建物的窗、眼鏡、號誌燈等之亮燈面及標誌等。又，本發明之薄片狀導電構件亦可利用作為用於電信號之配線的扁平電纜。
[實施形態之變化] 本發明不限定於前述實施形態，於可達成本發明目的之範圍內的變化、改良等均包含於本發明。 例如，前述實施形態中，擬薄片構造體20為單層，但不限定於此。例如薄片狀導電構件10可為擬薄片構造體20於薄片面方向(沿薄片表面之方向)排列複數而成之薄片。複數之擬薄片構造體20於薄片狀導電構件10之俯視下，導電性線狀體22可彼此平行排列，亦可交叉排列。
實施例 以下，列舉實施例進一步具體說明本發明。但，該等各實施例並非限制本發明者。 [實施例1] 準備於作為基材之厚度100μm之聚胺基甲酸酯系樹脂膜上，設置作為接著劑層之厚度18μm之丙烯酸系黏著劑層(感壓接著劑層)之黏著薄片。 準備作為導電性線狀體之鎢線(直徑25μm，製造商名稱：TOKUSAI股份有限公司製，製品名：TGW-CS)。
其次，於外周面為橡膠製之滾筒構件上，將上述黏著薄片以感壓接著劑層表面朝向外側以無皺褶之方式捲繞，於圓周方向之上述黏著薄片之兩端部以雙面膠帶固定。準備6個捲繞有前述線之梭芯，附著於位於滾筒構件端部附近之黏著薄片之感壓接著劑層表面後，邊自各梭芯捲出線邊以滾筒構件捲取，使滾筒構件於與滾筒軸平行之方向每次少許移動，邊將線以等間隔描繪波狀邊捲繞於滾筒構件。如此，於黏著薄片之感壓接著劑層表面上，將相鄰線之距離保持一定設置複數之線，形成由線所成之擬薄片構造體。此時，滾筒構件以邊振動邊移動之方式，使捲繞之線描繪波形狀。線以等間隔設置。接著，使用數位顯微鏡(KEYENCE公司製之「VHX-6000」)測定線的振幅A、線的波長λ(波形間距)、與線的軸向正交之方向的間隔L及線的最小間隔S。將2A/λ之值、{(2A－D－L)/(2A－D)}之值及線的最小間隔S之值示於下述表1。
其次，於設置有擬薄片構造體之黏著薄片之擬薄片構造體表面(接著劑層自線彼此之間露出之表面)，貼合作為剝離層之剝離膜(商品名：SP-381130(LINTEC公司製))。隨後，滾筒軸平行連擬薄片構造體及剝離膜一起切斷黏著薄片，獲得薄片狀導電構件。
[實施例2及3] 除了將2A/λ之值、{(2A－D－L)/(2A－D)}之值及線的最小間隔S之值以成為如下述表1所示的方式捲繞線以外，與實施例1同樣，獲得薄片狀導電構件。
[比較例1及2] 除了將2A/λ之值、{(2A－D－L)/(2A－D)}之值及線的最小間隔S之值以成為如下述表1所示的方式捲繞線以外，與實施例1同樣，獲得薄片狀導電構件。
[伸縮率之測定] 針對所得薄片狀導電構件測定線的軸向之伸縮率。所得結果示於表1。 具體而言，使用電動滑塊裝置(ORIENTAL MOTOR公司製之「EZS4R-E045-AZAAD-2」)，於長10cm之薄片狀導電構件之兩端貼附銅箔，作為測定用電極，將該薄片狀導電構件設置於電動滑塊，於測定用電極設置三和電氣計器股份有限公司製之數位萬用表PC7000之端子。隨後，拉伸電動滑塊，求出線即將斷線之前的位置。 接著如下求出伸縮率。 伸縮率(%)={(線即將斷線前之薄片狀導電構件之長度)－(拉伸前之薄片狀導電構件之長度)}/(拉伸前之薄片狀導電構件之長度)×100
[異常發熱之確認] 針對所得薄片狀導電構件測定溫度分佈。所得測定結果中，確認有無異常發熱。所得結果示於表1。且，關於實施例1之薄片狀導電構件之溫度分佈測定結果示於圖8。再者，關於比較例2之薄片狀導電構件之溫度分佈測定結果示於圖9。 具體而言，首先，使用紅外線熱記錄儀裝置(FLIR公司製之「FLIR C2」)，測定薄片狀導電構件之溫度分佈。接著，確認薄片狀導電構件之溫度分佈，有異常發熱之情況判定為「有」。又，線間之溫度分佈中，測定到最高溫度與最低溫度之差超過20度之部分時設為「有」異常發熱。另一方面，無異常發熱之情況，判定為「無」。
[信號混線之確認] 針對所得薄片狀導電構件確認有無信號混線。所得結果示於表1。 具體而言，首先將薄片狀導電構件於線之軸向拉伸成伸縮率為8%，獲得試樣。接著使用數位萬用表(三和電氣計器公司製之「PC7000」)確認試樣之相鄰線彼此有無導通。相鄰線彼此有導通之情況判斷為「有」。另一方面，相鄰線彼此無導通之情況判斷為「無」。
Figure 02_image004
10、10A、10B、10C:薄片狀導電構件 20:擬薄片狀構造體 20A:第一面 20B:第二面 22:導電性線狀體 30:接著劑層 30A:第一接著面 30B:第二接著面 32:基材 34:剝離層 40:電極部 50:發熱裝置 S:最小間隔
圖1係顯示本發明第一實施形態之薄片狀導電構件之概略圖。 圖2係顯示圖1之II-II剖面之剖面圖。 圖3係顯示本發明第一實施形態之導電性線狀體之一態樣之示意圖。 圖4係顯示本發明第一實施形態之導電性線狀體之另一態樣之示意圖。 圖5係顯示本發明第二實施形態之薄片狀導電構件之概略圖。 圖6係顯示本發明第三實施形態之薄片狀導電構件之概略圖。 圖7係顯示本發明第四實施形態之薄片狀導電構件之概略圖。 圖8係顯示實施例1所得之薄片狀導電構件中溫度分佈之測定結果的照片。 圖9係顯示比較例2所得之薄片狀導電構件中溫度分佈之測定結果的照片。
10:薄片狀導電構件
20:擬薄片狀構造體
22:導電性線狀體
30:接著劑層

Claims (6)

  1. 一種薄片狀導電構件，其係具有複數導電性線狀體空出間隔排列成之擬薄片構造體之薄片狀導電構件，其中 前述薄片狀導電構件具有伸縮性， 前述導電性線狀體之最小間隔為50μm以上。
  2. 如請求項1之薄片狀導電構件，其中前述薄片狀導電構件之於前述導電性線狀體之軸向的伸縮率為8%以上。
  3. 如請求項1之薄片狀導電構件，其中前述導電性線狀體於前述薄片狀導電構件之俯視中，為波形狀。
  4. 如請求項3之薄片狀導電構件，其中於將前述導電性線狀體之振幅設為A，將前述導電性線狀體之波長設為λ，將於與前述導電性線狀體之軸向正交之方向上所鄰接之前述導電性線狀體之間隔設為L，及將前述導電性線狀體之直徑設為D時，滿足下述數式(F1)及(F2)之兩者，
    Figure 03_image001
    。
  5. 如請求項1至4中任一項之薄片狀導電構件，其中前述導電性線狀體係選自由含有金屬線之線狀體、含有碳奈米管之線狀體及對絲線施以導電性被覆之線狀體所成之群的至少1種。
  6. 如請求項1至4中任一項之薄片狀導電構件，其係作為發熱體使用。
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