导电性树脂组合物、使用该树脂组合物得到的导电性膜、和使用该导电性膜得到的电阻膜...的制作方法

文档序号:3694763阅读:191来源:国知局

专利名称::导电性树脂组合物、使用该树脂组合物得到的导电性膜、和使用该导电性膜得到的电阻膜...的制作方法
技术领域
:本发明涉及能够适用于电阻膜式开关的导电性树脂组合物、使用该导电性树脂组合物形成的导电性膜、和使用该导电性膜的电阻膜式开关。
背景技术
:作为电阻膜式开关的最通常的例子,可以列举出触摸屏。触摸屏用于液晶显示器、阴极射线显像管、场致发光(EL)显示器等显示装置的显示图像。触摸屏是二维信息电阻膜式开关的一种。设计该触摸屏,使得例如用手指或笔的尖端等按压屏面的任意位置时,利用由该按压位置(导通部位)与在触摸屏的规定位置上形成的电极(例如银电极)的位置之间的距离而获得的电阻值,算出触摸位置,可以将该位置作为电信号向电子计算机设备输出。近年来,随着便携型信息终端等的普及和发展,上述的触摸屏其数据输入中的优异的人-机界面性能受到好评,广泛用于电子笔记本、PDA(PersonalDigitalAssistance:个人数字助理)、便携式电话、PHS、台式电子计算器、钟表、GPS、银行ATM系统、自动售货机、POS系统(PointofSalesSystem:电子收款系统)等的多方面。在该触摸屏中,特别是电阻触摸屏型膜开关可以应用于各种开关。电阻触摸屏型膜开关通常为具有导电性的透明膜和具有导电性的透明基体隔着绝缘性垫相对设置的结构。如果用手指、笔的尖端等按压该透明膜任意部分,该透明薄膜就会弯曲,与上述透明基体部分接触,电气导通,能够输出信号等。-一直以来,作为用于上述触摸屏的透明膜,大多使用具有ITO(氧化铟锡)导电层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。如果通过按压这种具有ITO导电层的PET膜而使之变形,则存在由于反复的变形而导致ITO层破坏的可能。这是因为ITO本身是一种陶瓷,缺乏挠性。这样,由于长时间反复的使用,产生出现ITO层的脆性破坏、电阻增大、品质劣化的问题。此外,在上述ITO导电层的情况下,通常利用溅射等在上述PET膜的整面上形成ITO导电层,而该溅射需要光刻等烦杂的技术。并且还存在必须用光致抗蚀剂、阻焊剂、绝缘膏、绝缘膜等覆盖形成有配线图案的部分而形成绝缘部分的问题。为了克服上述问题,WO96/39707中公开了在上述ITO导电层上再设置由导电性聚合物和非导电性聚合物的混合物形成的覆盖层的方案。因为具有这种结构,即使由于长时间反复使用导致上述ITO导电层发生脆性破坏,由于该覆盖层上述ITO导电层的电阻也不会升高。然而,在这种情况下,却存在形成上述覆盖层需要大量成本的问题。在日本专利特开平7—219697号公报和日本专利特开2000-123658号公报中公开了通过形成含有以ITO等为主要成分的导电性颗粒的高分子层代替ITO导电层,制造能够达到低表面电阻率的导电性膜的方案。但是,如果使用这种导电性膜形成触摸屏,存在着在该触摸屏的表面发生光的漫反射,结果难以观察触摸屏的问题。此外,作为ITO原料的铟为稀有金属,近年来,由于作为透明电极用途的需求也增加,因此现状为原料价格暴涨。由于上述性能上的缺点和经济上的损失,进行着利用导电性高分子膜的导电性膜作为代替上述ITO导电层的导电层的研究,但是却存在利用上述导电性高分子膜的导电性膜,其表面电阻率比利用ITO导电层的导电性膜高的问题。因此,为了开发利用导电性高分子膜的表面电阻率低的导电性膜,进行了各种研究。在日本专利特开2002-60736号公报中,公开了含有聚噻吩衍生物、水溶性化合物和自乳化型聚酯树脂水分散体的抗静电用的导电性涂覆剂。但是,该公报中记载的聚噻吩衍生物的导电性不充分,并且使用该涂覆剂在基体上形成的薄膜,如果在高温多湿的条件下长时间保持,则有时表面电阻率会升高。在用于触摸屏的情况下,优选即使对于高温多湿等的环境变化仍能够获得高可靠性,所以期望进一步的改进。在日本专利特开2005-146259号公报中,公开了至少含有聚噻吩衍生物、水溶性化合物、掺杂剂、水溶性环氧单体的导电性涂覆剂。但4是,使用该导电性涂覆剂制得的导电性膜的表面电阻率比较高,作为触摸屏用途,优选表面电阻率更低的导电性膜。用于触摸屏等电阻膜式开关的导电性膜,透明性、导电性、施加负荷(按压规定部分)时的导通性、对于由玻璃或塑料等构成的基体的密着性优异,特别是表面电阻率低是非常重要的。然而,目前还不能提供能够形成具有所有这些性能的导电性膜的导电性树脂组合物。
发明内容本发明人等为了解决上述问题,进行了深入的研究,结果发现-通过使用含有聚(3,4-二垸氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的导电性树脂组合物,能够得到具有最适合于制造电阻膜式开关的性能的导电性膜,其中,上述复合体的电导率为0.30S/cm以上,至此完成了本发明。本发明的导电性树脂组合物,含有聚(3,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体,该复合体的电导率为0.30S/cm以上。如果采用一种实施方式,上述聚(3,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体,采用包括使3,4-二垸氧基噻吩在聚阴离子的存在下,用氧化剂在水系溶剂中聚合的工序的方法制得。本发明的导电性膜,在透明基体上形成有导电层,该导电层由上述导电性树脂组合物形成。本发明的电阻膜式开关,包括在透明基体上具有第一导电层的第一导电性部件、在基体上具有第二导电层的第二导电性部件、和绝缘垫。该第一导电层使用由上述导电性树脂组合物形成的薄膜构成,该绝缘性垫设置于第二导电层上的一部分上,并且以第一导电层与第二导电层相对的方式配置。如上所述,本发明提供一种导电性树脂组合物,其含有具有0.30S/cm以上的电导率的聚(3,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体作为导电成分。如果将该组合物提供至由玻璃、塑料等构成的基体(例如膜)表面而形成导电性薄膜,则能够得到透明性和导电性优异的叠层体(例如导电性膜)。上述薄膜与基体的密着性优异,表面电阻率低。通过选择基体的种类,能够得到挠性优异的膜。这种导电性膜能够容易且低成本地生产,并能够批量生产。如果将该导电性膜用于电阻膜式开关,则按压规定部分时的导通性优异。即使在高温高湿的条件下长时间保持的情况下,也能够有效地抑制表面电阻率升高。因此,这种导电性膜适用于触摸屏等的电阻膜式开关。本发明还提供具有上述导电性膜,且具有高电导率、即使反复使也不会劣化、高品质的电阻膜式开关。图1为表示本发明的电阻膜式开关的一种实施方式的截面示意图。图2(a)和(b)为表示各种本发明的电阻膜式开关的第一导电性部件和第二导电性部件的一种方式的平面示意图。具体实施例方式下面,依次对于本发明的导电性树脂组合物、用该组合物制得的导电性膜、和使用该导电性膜的电阻膜式开关进行说明。(I)导电性树脂组合物本发明的导电性树脂组合物含有聚(3,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体,以及根据需要的有机化合物、导电性改进剂、交联剂、涂布性改进剂、溶剂和其它组分。(I.1)聚(3,4-二垸氧基噻吩)和聚阴离子的复合体聚(3,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体聚,通过使3,4-二烷氧基噻吩在聚阴离子的存在下使用氧化剂聚合而得到。该复合体的电导率为0.30S/cm以上,优选0.4S/cm以上,通常为0.630S/cm。如果复合体的电导性小于0.30S/cm,则该导电性树脂组合物的表面电阻率高,不能得到良好的导电性。聚(3,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体适于以水分散体的形态进行调制,因此该复合体的电导率如下述实施例所述而得到,具体而言,在基体上涂布含有该复合体的水分散体并使其干燥,形成薄膜,对于该基体上的薄膜测定电导率。这种聚(3,4-二垸氧基噻吩)和聚阴离子的复合体,可以通过使例如下式(1)所示的3,4-二垸氧基噻吩(式中,W和W彼此独立,为氢或C卜4的烷基,或者一体地形成d-4的亚烷基,该亚烷基可以被任意取代)在聚阴离子的存在下,使用过氧二硫酸等氧化剂在水性溶剂中聚合,以水分散体的形态制得。R10OR2、S,上述3,4-二烷氧基噻吩中,作为R'和R"的C卜4的烷基,优选地可以列举出甲基、乙基、正丙基等。作为R'和R"—体地形成的Q—4的亚垸基,可以列举出1,2-亚烷基、1,3-亚烷基等,优选地可以列举出亚甲基、1,2-亚乙基、1,3-亚丙基等。其中,特别优选为1,2-亚乙基。并且,C卜4的亚烷基可以被取代,作为取代基,可以列举出CH2的烷基、苯基等。作为被取代的C卜4的亚烷基,可以列举出1,2-亚环己基、2,3-亚丁基等。作为这种亚烷基的代表例,R'和W—体地形成的用C,"2的烷基取代的1,2-亚烷基,可以源自使乙烯、丙烯、己烯、辛烯、癸烯、十二碳烯、苯乙烯等(x-烯烃类溴化而得到的1,2-二溴烷类。作为用于上述方法的聚阴离子,可以列举出聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸等聚羧酸类,聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸等的聚磺酸类等。其中,特别优选聚苯乙烯磺酸。这些羧酸和磺酸类还可以为乙烯羧酸类或乙烯磺酸类与其它可以聚合的单体类(例如,丙烯酸酯类、苯乙烯等)的共聚物。并且,上述聚阴离子的数均分子量,优选为1,000至2,000,000的范围,更优选为2,000至500,000的范围,最优选为10,000至200,000的范围。聚阴离子的使用量相对于上述100重量份的噻吩,优选为50至3,000的范围,更优选为100至1,000的范围,最优选为150500的范围。在上述方法中使用的溶剂为水系溶剂,特别优选水。还可以在水中添加甲醇、乙醇、2-丙醇、l-丙醇等醇,丙酮,乙腈等水溶性的溶剂,然后使用。本发明的方法中,作为进行3,4-二垸氧基噻吩的聚合反应时的氧化剂,可以列举出以下的化合物,但是并不限定于此过氧二硫酸、过氧二硫酸钠、过氧二硫酸钾、过氧二硫酸铵、无机氧化铁盐、有机氧化铁盐、过氧化氢、高锰酸钾、重铬酸钾、过硼酸碱金属盐、铜盐等。其中,最优选过氧二硫酸、过氧二硫酸钠、过氧二硫酸钾和过氧二硫酸铵。优选氧化剂的使用量为,每1摩尔上述噻吩,为1至5当量的范围,最优选为2至4当量的范围。通过使用上述材料的聚合反应,生成聚(3,4-二烷氧乙基噻吩)。考虑到该聚(3,4-二垸氧基噻吩)处于掺杂有聚阴离子的状态,在本说明书中将其记为"聚(3,4-二垸氧基噻吩)和聚阴离子的复合体",或者仅记为"复合体"。聚(3,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体在本发明的导电性树脂组合物中的含量,没有特别的限定,但是为了确保充分的导电性,优选为199质量%,更优选为2080质量%。该含量为以组合物总体的质量为基准的固体成分换算量。对于下述的有机化合物、导电性改进剂、交联剂和涂布性改进剂也同样。对于各组分也同样。如果含量超出上述范围,则形成由该导电性树脂组合物构成的薄膜时,其表面电阻率高,有时不能获得良好的导电性。此外,形成电阻膜式开关并按压规定部分时,有时不能获得足够的导通性。(I.2)有机化合物本发明的导电性树脂组合物中可以含有的有机化合物,没有特别限定,可以根据目的适当选择。例如优选使用水溶性聚酯系聚合物、水溶性聚氨酯系聚合物、水溶性聚丙烯酸系聚合物、水分散性聚酯系聚合物、水分散性聚氨酯系聚合物、水分散性聚丙烯酸系聚合物等。其中,优选水溶性聚酯系聚合物、水分散性聚酯系聚合物等。这些有机化合物可以一种单独使用,也可以两种以上并用。这些有机化合物在组合物中的含量没有特别限定,但是其含量的比例为1质量%以上,优选为5质量%以上,通常为175质量%。在组合物中含有水等溶剂的情况下,有机化合物在其中溶解或分散。(1.3)导电性改进剂本发明的组合物中可以含有的导电性改进剂没有特别限定,可以根据目的适当选择。如果使用导电性改进剂,则在能够进一步降低使用本发明的组合物形成的导电性膜的表面电阻率方面有利。上述导电性改进剂的种类没有特别限定,可以根据目的适当选择。例如可以列举出乙二醇、二乙二醇、丙二醇、亚丙基二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、季戊二醇、邻苯二酚、环己二醇、环己烷二甲醇、丙三醇、二甲亚砜、N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、异佛尔酮、碳酸丙烯酯、环己酮、Y-丁内脂、二乙二醇单乙醚等。其中,优选乙二醇、二甲亚砜、N-甲基甲酰胺。这些导电性改进剂可以一种单独使用,也可以两种以上并用。作为导电性改进剂在上述导电性树脂组合物中的含量,没有特别限定,可以根据目的适当选择。但是含量的比例优选为1质量%以上,更优选为24质量%,通常为110质量%。在组合物含有水等溶剂的情况下,导电性改进剂可以以在其中溶解或分散的状态存在。(I.4)交联齐'J交联剂具有使组合物中的上述有机化合物等交联,提高在基体上形成的薄膜整体强度的效果。这种交联剂的种类没有特别限定,可以根据目的适当选择。例如,可以列举出水溶性丙烯酸单体、水溶性丙烯酸低聚物、水溶性丙烯酸聚合物、水溶性三聚氰胺单体、水溶性三聚氰胺低聚物、水溶性三聚氰胺聚合物、水溶性环氧低聚物、水溶性环氧聚合物等。其中,优选水溶性丙烯酸单体、水溶性三聚氰胺单体。这些交联剂可以一种单独使用,也可以两种以上并用。上述交联剂在上述导电性树脂组合物中的含量,没有特别限定,可以根据目的适当选择。含量的比例优选为0.05质量%以上,通常为175质量%。在组合物含有水等溶剂的情况下,交联剂在其中溶解或分散存在。(I.5)涂布性改进剂涂布性改进剂,在组合物含有溶剂时,例如在组合物为水分散体的情况下等,具有使在基体表面涂布该水分散体变得容易的功能。作为涂布性改进剂,没有特别限定,可以根据目的适当选择。例如,可以列举出水溶性丙烯酸系共聚物、硅改性水溶性丙烯酸聚合物、聚醚改性水溶性二甲基硅氧垸、氟系改性聚合物等。其中,优选聚醚改性水溶性二甲基硅氧烷。涂布性改进剂可以一种单独使用,也可以两种以上并用。涂布性改进剂在上述导电性树脂组合物中的含量,没有特别限定,可以根据目的适当选择。含量的比例优选为0.01质量%以上,通常为0.0110质量%。在组合物含有水等溶剂的情况下,交联剂以在其中溶解或分散的状态存在。(I.6)其它组分组合物中可以含有的其它组分没有特别限定,可以从公知的添加剂等中适当选择。例如,可以列举出紫外线吸收剂、抗氧化剂、聚合抑制剂、表面改性剂、消泡剂、增塑剂、抗菌剂、表面活性剂、金属颗粒等。上述其它的组分可以一种单独使用,也可以两种以上并用。(I.7)溶剂上述溶剂的种类没有特别限定,可以根据目的适当选择。例如,可以列举出水、甲醇、乙醇、l-丙醇、2-丙醇、l-丁醇、丙酮、丁酮、甲基丁基甲酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、乙腈、四氢呋喃、二噁烷等。其中,优选水、乙醇。溶剂可以一种单独使用,也可以两种以上并用。(I.8)导电性树脂组合物如上所述,本发明的导电性树脂组合物含有聚(3,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体,和根据需要的有机化合物、导电性改进剂、交联剂、涂布性改进剂、溶剂以及其它组分。通常,该组合物以水或含有水和有机溶剂的分散体的形态调制。例如,以水分散体的形态调制上述复合体,根据需要,在其中添加有机化合物、导电性改进剂、交联剂等上述各种组分,由此制得水分散体形态的导电性树脂组合物。(II)导电性膜本发明的导电性膜,在透明基体上具有导电层,该导电层使用由上述导电性树脂组合物形成的薄膜构成。该导电性膜,可以用于以下述电阻膜式开关为主的需要导电性和透明性的各种电子部件。(II.l)透明基体作为可用于本发明的透明基体,只要是由透明材料形成的基体,就没有特别限定,可以根据目的适当选择该材料的种类和基体的形状、结构、尺寸、厚度等。其中,本说明书中的"透明",除了包括无色透明外,还包括有色透明、无色半透明、有色半透明等。作为透明基体的材料,例如,优选可以列举出树脂、玻璃等。作为该树脂没有特别限定,可以根据目的适当选择。例如,可以列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚醚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚偏氯乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇縮乙醛树脂、聚乙烯醇縮丁醛树脂、聚丙烯腈树脂、聚烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、聚丁二烯树脂、乙酸纤维素、硝酸纤维素、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂等。这些树脂可以一种单独使用,也可以两种以上并用。例如,在将该导电性膜用于下述的电阻膜式开关的情况下,从透明性和挠性优异的方面考虑,在这些树脂中优选聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)。透明基体通常为膜状或片状,但也可以为板状。透明基体例如可以由单独的部件形成,也可以由两个以上的部件形成,在这种情况下,优选为叠层结构等。例如,可以列举出由两种树脂膜形成的叠层体等。(II.2)导电性膜的调制本发明的导电性膜的调制方法没有特别限定。通常,在上述透明基体表面,以水分散体等的液状或膏状提供(涂敷)上述导电性树脂组合物,并使其干燥,形成导电层,由此制得该导电性膜。上述涂敷方法,没有特别限定,可以根据目的适当选择。例如,优选地列举出涂布法、印刷法等。涂布方法可以单独使用一种,也可以两种以上并用。作为上述涂布法,没有特别限定,可以从通常用于该领域的方法中适当选择。例如,可以列举出旋涂法、辊涂法、棒涂法(barcoating)、浸渍涂布法、凹版涂布法、幕淋涂布法、金属型涂布法(diecoating)、喷涂法、刮刀涂布法、混合涂布法(kneadercoating)等。作为上述印刷法,没有特别限定,可以从通常用于该领域的方法中适当选择。例如,可以列举出丝网印刷法、喷雾印刷法(sprayprinting),喷墨印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法等。在本发明的导电性膜中,由导电性树脂组合物形成的薄膜(导电层)的厚度没有特别限定,可以根据目的适当选择。例如,优选为0.0110(im,更优选为0.1lfim。导电层的厚度如果小于0.01pm,则有时该膜的表面电阻率不稳定;如果超过10pm,则有时与透明基体的密着性劣化。本发明的上述导电性膜的表面电阻率没有特别限定,可以通过适当调整使用的组合物的组分、形成的导电层的厚度等进行调制,使得根据目的具有所期望的表面电阻率。例如,在用于下述的电阻膜式开关的情况下,表面电阻率优选为2,000Q/口以下,更优选为1,500Q/口以下。如果上述导电性膜的表面电阻率超过2,000Q/口,则在电阻膜式开关中,按压规定部分时的导通性有时会降低。上述表面电阻率,例如可以根据JISK6911等进行测定,此外,还可以使用市售的表面电阻率计简便地进行测定。如此操作制得的本发明的导电性膜的透明性、导电性优异,其导电层对于由玻璃、塑料等构成的基体的密着性优异。即使在高温高湿的条件下长时间保持的情况下,也能够有效地抑制表面电阻率的升高。并且,该导电性膜能够以低成本按所期望的形状批量生产,只要适当地选择基体的种类,就能够制得挠性的膜。因此,如下所述,特别适合用于触摸屏等的电阻膜式开关。(m)电阻膜式开关(III.1)电阻膜式开关的结构下面,对于本发明的电阻膜式开关的结构,列举其一种实施方式,参照附图进行说明。图1为表示本发明的电阻膜式开关的一种实施方式的截面示意图。如图1所示,电阻膜式开关10包括使用在透明基体11上形成有第一导电层12的导电性膜构成的第一导电性部件1、在基体21上形成有第二导体层22的第二导电性部件2、和绝缘性垫3。绝缘性垫3在第二导电层22上形成。第一导电性部件1和第二导电性部件2以该第一导电性部件1的第一导电层12和该第二导电性部件2的第二导电层22隔着绝缘性垫3相对的方式配置,并且确定位置,使该第一导电层12与该第二导电层22不相互接触。在本实施方式的电阻膜式开关中,上述第一导电性部件1的第一导电层12和第二导电性部件2的第二导电层22分别与电源(未图示)连接。在该电阻膜式开关为触摸屏的情况下,透明基体ll的表面(不与第一导电层12接触的表面)为触摸面。如果用手指或笔的尖端等按压接触面,则第一导电性部件1发生变形,其被按压的部分的第一导电层12与第二导电层22接触。其结果,在接触部分电导通,可以输出电信号,电阻膜式开关工作或起动。通过利用该电信号,本电阻膜式开关作为输入装置发挥作用。以下,详细地说明构成本发明的电阻膜式开关的要素、以及使用这些要素的电阻膜式开关。电阻膜式开关的构成要素为图1所示的第一导电性部件1、第二导电性部件和绝缘垫。(III.2)构成电阻膜式开关的第一导电性部件构成本发明的电阻膜式开关的第一导电性部件1,在透明基体11上形成有导电性的薄膜(第一导电层)。作为该第一导电部件1,使用上述(II)项所述的导电性膜。该膜的导电层为第一导电层12。导电性膜的基体ll,因为用于电阻膜式开关,所以需要光学透明。并且,需要具有形成导电层而制得导电性膜、用作电阻膜式开关时能够使用的挠性和强度。例如,如上所述,优选透明性和挠性优异的由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成的膜。透明基体ll的尺寸,例如在电阻膜式开关为触摸屏等情况下,优选为与该触摸屏的面相等或大致相等的尺寸。透明基体的厚度,例如在电阻膜式开关为触摸屏等情况下,只要为机械强度充分且显示适度的挠性程度的厚度,就足够了。第一导电性部件,如上所述,通过将导电性树脂组合物以水分散体等液状或膏状提供至该透明基体ll上,并使其干燥,形成薄膜(第一导电层12)而制得。上述第一导电层12可以在透明基体11上的整个面内形成,也可以在一部分(部分地)形成。在后者的情况下,电阻膜式开关为触摸屏等时,在能够确保形成电极或配线图案等的空间方面有利。即,如果在触摸屏等中,使用在整个面形成有ITO导电层的基体,则需要通过蚀刻将其除去、或利用绝缘膜等进行覆盖的复杂且高成本的处理,与此相反,在部分地形成有导电层的情况下,则不需要这种处理。因此在该方面有利。第一导电性部件1优选为光学上的透明性优异、且为挠性的部件。由于具有挠性,该第一导电部件1通过按压可以变形,在被按压的情况下,能够与第二导电性部件2部分接触。对于导电性的程度,即电阻率等没有特别限制,可以根据目的适当选择,使得达到需要的程度。例如,可以为与通常使用的触摸屏中的透明导电层的电阻率相同的范围。再者,上述第一导电性部件1的尺寸,例如,在用于触摸屏的情况下,优选与该触摸屏面相等或大致相等的尺寸。(IIL3)构成电阻膜式开关的第二导电性部件构成本发明的电阻膜式开关的第二导电性部件2,在基体21上形成有导电性的薄膜(第二导电层22)。该基体21的材料、颜色、形状、结构、尺寸等没有特别限定,可以根据目的适当选择。作为基体21的具体材料,例如,在硬度优异、导电层容易在表面上形成等方面考虑,优选列举出玻璃、树脂等。作为可以用于基体21的树脂,可以列举出硬质树脂等。作为硬质树脂,例如,可以列举出丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、硬质聚氯乙烯树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚醚醚酮树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚縮醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚马来酰亚胺树脂等。基体21在光学上可以为不透明的,但是可以根据目的适当使用透明或半透明的材料,最优选使用透明的材料。基体21的形状也没有特别限定,可以根据目的适当选择。例如,从配置于液晶显示器等中的观点出发,优选板状的形状。基体21例如可以由单独的部件形成,也可以由两个以上的部件形成。在这种情况下,优选叠层结构等。例如可以列举出由两种树脂膜形成的叠层体等。基体21的尺寸没有特别限定,可以根据目的适当选择。例如,采用与上述第一导电性部件1的尺寸大致相等的尺寸。作为能够形成上述第二导电层的材料没有特别限定,可以从通常用于该领域的导电性材料中适当选择。作为这种导电性材料,例如可以列举出ITO。此外还可以利用上述本发明的导电性树脂组合物等。由上述ITO构成的导电层,可以采用蒸镀法、溅射法等公知的薄膜形成方法形成。在使用本发明的导电性树脂组合物的情况下,在基体21上,通过与上述第一导电层相同的涂布等工序,形成导电层。作为第二导电性部件2,可以为与上述第一导电性部件1相同结构的膜。在这种情况下,第一导电性部件1和第二导电性部件2两者均具有挠性。结果,可以将该电阻膜式开关设计并配置为曲面状,能够提高设置部位、图案的选择的自由度。并且,在不使用玻璃等硬质材料的情况下,能够实现小型轻量化、得到携带性优异的电阻膜式开关方面有利。(III.4)绝缘性垫在本发明中使用的绝缘性垫3的形状、结构、材质、尺寸等没有特别限定,可以从通常用于该领域的绝缘性垫中适当选择。作为绝缘性垫的材料,例如可以列举出丙烯酸系树脂等。作为绝缘性垫的形状,可以列举出圆柱状、半球状、长方体状等。该绝缘性垫3可以在形成于基体21上的第二导电层22的表面形成。具体而言,可以釆用公知的光刻法等方法得到。(III.5)其它部件本发明的电阻膜式开关,除了上述构成要素之外,还可以具有根据需要适当选择的其它部件。作为其它部件没有特别限定,可以根据目的适当选择。例如,可以列举出电极、图形图案(landpattern)、配线图案、点式垫(dotspacer)等。对构成上述电极、上述图形图案、上述配线图案等的材料,其形状、结构、尺寸等,只要是导电性的材料,没有特别限定,可以从公知的材料中适当选择。作为上述材料,例如可以列举出聚酯系银膏等。作为上述电极、上述图形图案、上述配线图案等的形成方法,没有特别限定,可以从通常在该领域中使用的方法中适当选择。例如可以列举出涂布方法、印刷方法等方法。上述点式垫的材料、形状、结构、大小等没有特别限定,可以从公知的垫中适当选择。作为点式垫使用的材料,例如可以列举出丙烯酸系树脂等。作为其形状,例如可以列举出圆柱状、半球状、长方体状等。作为点式垫的形成方法,没有特别限定,可以从通常用于该领域的方法中适当选择。例如可以列举出光刻法等。上述其它部件中,电极以外的部件可以在第二导电层22上形成,使得电极与第一导电性部件1的第一导电层12和第二导电性部件2的第二导电层22接触。(III.6)电阻膜式开关如图1所示,本发明的电阻膜式开关,通过将上述第一导电性部件1和第二导电性部件2以该第一导电性部件1的第一导电层12和该第二导电性部件2的第二导电层22隔着绝缘性垫3相对的方式设置而得到。在该开关的调制工序中,通常,首先采用光刻法等方法,在第二导电性部件2的第二导电层22上形成绝缘性垫3。接着,在该第一导电性部件1的第一导电层12的表面和第二导电性部件2的第二导电层22的一部分上分别形成第一电极和第二电极,并使第一导电性部件1和第二导电性部件2相对配置,由此得到电阻膜式开关。例如,如图2(a)和(b)所示,在制造相同矩形形状的第一导电性部件1和第二导电性部件2的情况下,第一电极131、141在第一导电性部件1的短边附近,沿宽度方向形成带状。第二电极231、241在该第二导电性部件2的侧边(长边)附近,沿长度方向形成带状。该第一和第二电极只要由具有导电性的材料形成即可,其材料和形状没有特别限定。例如,通过将银膏涂布成带状、粘贴铜薄膜等形成。图2中的13、14、23、24分别为引出配线用的薄片电极(tabelectrode),分别与第一或第二电极连接。接着,将第一导电性部件1和第二导电性部件2贴合在一起,使这些带状的第一和第二电极互相垂直,并且电极彼此之间不存在电接触。如此制得的本发明的电阻膜式开关的透明性和导电层的导电性优异,按压规定部分时的导通性优异,挠性也优异。并且,即使在高温高湿的条件下长时间保存的情况下,也能够有效地抑制导电层的表面电阻率的升高。还能够以低成本按所期望的形状批量生产。因此,适用于各种领域,例如特别适用于触摸屏、薄膜式开关等。实施例下面,列举实施例说明本发明,但本发明不限定于以下的实施例。在以下的各实施例和比较例中,"份"表示"质量份"。在使用溶液或分散液的情况下,其中含有材料的量以固体成分换算值表示。在以下的实施例中,聚(3,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的电导率采用以下的方法测定。在比较例中,也采用同样的方法对聚苯胺进行聚(3,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的电导率的测定方法在表面平滑的基体上涂布聚(3,4-二垸氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的水分散体,并使其干燥,使用三菱化学株式会社生产的Loresta-GP(MCP-T600),测定所形成的0.15fim的薄膜。实施例1作为聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸的复合体的水分散体,使用H.C.Starck社生产的BaytronPH500(以下,称为水分散体(A))。测定该复合体的电导率,为0.79S/cm。在水分散体(A)10.4份(按固体成分换算)中添加聚酯树脂水分散体(NagaseChemtex社生产,GabsenES-210)3.0份(按固体成分换算)、三聚氰胺系交联剂(住友化学生产,SumitexResinM-3)1.0份(按固体成分换算)、N-甲基甲酰胺20份、少量的表面活性剂、少量的均化剂、适量的水和改性甲醇,搅拌1小时,然后使用400目的SUS制的筛进行过滤,制得涂覆剂。在表1中表示该涂覆剂的组分。下述的实施例25和比较例1也同样表示在表1中。实施例2除了将水分散体(A)的量变更为10.7份(按固体成分换算),并将聚酯树脂水分散体的量变更为9.0份(按固体成分换算)之外,与实施例1同样操作,制得涂覆剂。实施例3作为聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸的复合体的水分散体,使用H.C.Starck社生产的BaytronPH510(以下,称为水分散体(B))。测定该复合体的电导率,为0.67S/cm。除了使用该水分散体,并使三聚氰胺系交联剂的量变更为3.0份之外,与实施例1同样操作,制得涂覆剂。实施例4作为聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸的复合体的水分散体,使用H.C.Starck社生产的BaytronPHCV4(以下,称为水分散体(C))。测定该复合体的电导率,为0.69S/cm。除了使用该水分散体(C)代替水分散体(A),并将聚酯树脂水分散体变更为聚氨酯树脂水分散体(第一工业制药生产,SUPERFLEX300)6.0份(按固体成分换算),将三聚氰胺系交联剂变更为2.0份之外,与实施例1同样操作,制得涂覆剂。实施例5除了将水分散体(A)变更为水分散体(C),并将聚酯树脂水分散体变更为聚丙烯酸系树脂水分散体(日本纯药生产,JURYMERSEK-301)3.0份(按固体成分换算),并将三聚氰胺系交联剂变更为3.0份之外,与实施例l同样操作,制得涂覆剂。比较例1除了将水分散体(A)变更为含有电导率为8.0X10勺/cm的聚苯胺的水溶液(MitsubishiRayon生产,aquaPASS-01x),将聚酯树脂水分散体的量变更为5.0份(按固体成分换算),将三聚氰胺系交联剂的量变更为3.0份之外,与实施例l同样操作,制得涂覆剂。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>*1按固体成分换算性能评价按照以下的(1)(8)的工序,由上述实施例和比较例的涂覆剂(导电性组合物)制得导电性膜和触摸屏试验片,对它们进行评价。(1)导电性膜的制作使用条锭(wirebar)No.8(湿膜厚度12pm)或No.16(湿膜厚度24pm)中的任意一种条锭,采用棒涂法,分别在基体上涂布在实施例15和比较例1中制得的涂覆剂,形成薄膜。作为基体,使用PET膜(70mmX100mm,厚度为lOOpm,LumirrorTtype,Toray社生产)。接着,将其放入13(TC的烘箱内,进行15分钟的处理,制得在表面具有导电性薄膜的导电性膜。(2)全光线透过率和雾度值的评价测定在上述(1)项中制得的导电性膜的全光线透过率和雾度值。全光线透过率和雾度值,按照JISK7150,使用SUGATest株式会社生产的雾度计算机HGM-2B进行测定。其中,用作基体的PET膜的全光线透过率为87.8%,雾度值为1.9。(3)表面电阻率和雾度值的评价按照JISK6911,使用三菱化学株式会社生产的Loresta-GP(MCP-T600),测定在上述(1)项中制得的导电性膜的表面电阻率。(4)密着性的评价用割刀在上述(l)项中制得的导电性膜的表面切出格子状的切槽。切槽贯通导电性薄膜,深度达到至基体PET膜的程度。在切有切槽的导电性膜上粘贴玻璃纸带,然后剥离。基于以下的评价基准进行评价。〇导电性薄膜完全未剥离导电性薄膜稍有剥落,但是实用上无问题X:导电性薄膜显著剥离,实用上有问题关于上述(1)(4)项的评价,表2表示用于制作导电性膜的条锭的种类和各评价结果(导电性膜的表面电阻率、全光线透过率、雾度值和密着性)。[表2〗<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>(5)触摸屏试验片的调制按照如下所示的工序调制触摸屏试验片。在第一导电性部件1的调制中使用在上述(1)项中制得的导电性膜。如图2a所示,在该第一导电性部件l的一个长边的两端部附近,分别连接引出配线用的薄片电极13、14。接着,在第一导电层12的表面形成第一电极13K141。这一对第一电极131、141在该第一导电性部件1的短边附近沿宽度方向形成带状,使其分别与薄片电极13、14连接。具体而言,这些第一电极隔着规定的图案掩模涂布银膏(TaiyoInkMfg.株式会社生产,ECM-100)并干燥而形成。接着,准备其一个面被ITO导电性薄膜覆盖的玻璃基体(70mmX100mm,厚度l.lmm),该ITO导电性薄膜在整个面上以规定的间隔形成有厚度为7pm、直径为50pm的点式垫,将该玻璃基体用于第二导电性部件2的调制。如图2b所示,在该第二导电性部件2的一个短边的两个端部附近,分别连接有引出配线用的薄片电极23、24。接着,在第二导电层22的表面形成第二电极231、241。这一对第二电极231、241在该第二导电性部件2的侧边缘(长边)附近,沿长度方向形成为带状,使其分别与各薄片电极23、24连接。该第二电极也与第一电极同样使用配线掩模形成。然后,在制得的第一导电性部件1和第二导电性部件2上的银膏上,粘贴双面胶带,使该第一导电性部件1的上述第一电极和上述第二导电性部件2的上述第二电极相互垂直,粘合上述第一导电性部件和上述第二导电性部件,制得触摸屏试验片。其中,如上所述,第一导电性部件1与第二导电性部件2用双面胶带绝缘。(6)触摸屏试验片的导通率试验对于在上述(5)项中制得的触摸屏试验片进行导通率试验。导通率试验按照下述的顺序进行。使用采用上述方法制得的触摸屏试验片,使用触摸面板评价装置(TouchPanelLaboratoriesCo.,Ltd.生产),将分别以50g、100g的负荷在第一导电性部件的基体表面触摸(按压)100点时的导通次数作为导通率(%)。其结果在表3中表示。(7)耐热性试验对于在上述(1)项中制得的导电性膜,按照如下所示的顺序进行耐热性试验。在调整为95"C的烘箱内,放入该导电性膜并进行加热,测定100小时后该膜的导电性薄膜的表面电阻率。计算将加热前(处理前)的表面电阻率设为1时处理后的表面电阻率的值。其结果在表3中表示。(7)耐湿热性试验对于在上述(1)项中制得的导电性膜,按照如下所示的顺序进行耐湿热性试验。在调整为60°C、相对湿度93%的恒温恒湿机内,放入该导电性膜,保持100小时。计算将放入恒温恒湿机前(处理前)的该膜的第一导电层的表面电阻率设为1时处理后的表面电阻率的值。其结果在表3中表示。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>由表2和表3的结果可知,在使用电导率为0.308/^以上的聚(3,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的情况下(实施例15),与使用电导率为8.0X10"S/cm的聚苯胺的情况(比较例l)相比,触摸屏试验片的透明性高,并且导电性膜的表面电阻率降低。进一步,在耐热性、耐湿热性试验中,也能够维持高导通率。产业上的可利用性本发明的导电性树脂组合物可以用作导电性的各种材料,特别是可以用于以水分散体等形态提供给各种基体表面形成导电薄膜的情况。本发明的导电性树脂组合物、或具有该薄膜作为导电层的导电性膜,可以优选用于以下的用途触摸屏等的各种输入装置、各种导电膜、电容器、二次电池、连接用部件、高分子半导体部件、抗静电膜等抗静电材料、显示屏、能量转换元件、保护膜等。其中,特别适用于触摸屏、抗静电材料等。将本发明的导电性树脂组合物用作上述抗静电材料的情况下,在即使对于完成后的制品,也不影响其外观、容易使其具有抗静电功能方面有利。上述本发明的导电性膜特别适用于电阻膜式开关。该电阻膜式开关,按压规定部分时的导通性优异,即使长时间反复使用,导电层的电阻值也不会变大。并且,即使在高温高湿度的条件下长时间保持的情况下,也能够抑制构成该开关的导电性膜的表面电阻率的上升。所以,该电阻膜式开关对环境变化的可靠性优异,使用寿命长。因此,能够适用于各种设备,特别是能够适用于要求耐久性的触摸屏等。权利要求1.一种导电性树脂组合物,其特征在于其为含有聚(3,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的导电性树脂组合物,该复合体的电导率为0.30S/cm以上。2.如权利要求l所述的导电性树脂组合物,其特征在于所述聚(3,4-二垸氧基噻吩)和聚阴离子的复合体,采用包括使3,4-二烷氧基噻吩在聚阴离子的存在下,用氧化剂在水系溶剂中聚合的工序的方法制得。3.—种导电性膜,其特征在于其为在透明基体上形成有导电层的导电性膜,该导电层由权利要求1所述的导电性树脂组合物形成。4.一种电阻膜式开关,其特征在于其为包括在透明基体上具有第一导电层的第一导电性部件、在基体上具有第二导电层的第二导电性部件、和绝缘垫的电阻膜式开关,该第一导电层,使用由权利要求1所述的导电性树脂组合物形成的薄膜构成,该绝缘性垫设置于第二导电层上的一部分上,并且以第一导电层与第二导电层相对的方式配置。全文摘要本发明提供一种导电性树脂组合物,其为含有聚(3,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的导电性树脂组合物,该复合体的电导率为0.30S/cm以上。该组合物适于以该组合物为导电层的导电性膜的制造,该导电性膜适用于电阻膜式开关。文档编号C08J7/04GK101309965SQ20068004288公开日2008年11月19日申请日期2006年11月2日优先权日2005年11月16日发明者千种康男,宫西恭子,森田贵之申请人:长濑化成株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1