JP2001334598A

JP2001334598A - 導電性シートおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2001334598A
Application number: JP2000154472A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Sugano; 龍也菅野
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2001-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、導電性シート、特に帯電防止材と
して好適な導電性シートおよびその製造方法を提供す
る。【解決手段】樹脂シートを基材とし、該基材の少なく
とも一方の面に導電層を有する導電性シートであって、
前記導電層が、ポリピロールおよび／またはポリピロー
ル誘導体の微粒子を、高分子分散剤および／またはドー
パントを用いて親水性溶媒に分散し、さらに親水性バイ
ンダー樹脂と混合した樹脂組成物を前記基材上に塗布
後、溶媒を乾燥除去して形成されてなることを特徴とす
る導電性シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性シート、特
に帯電防止材として好適な導電性シートおよびその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂シートは種々の用途に使用されてい
るが、使用上の障害の１つとして静電気による障害が挙
げられ、特に低湿度下での静電気障害のない安価な導電
性樹脂シートが求められている。このような導電性樹脂
シートとしては、例えばポリピロール層を有し、ポリピ
ロール層を積層時に被積層面を低温プラズマ処理し、さ
らにはポリピロール層をピロール気層中に静置すること
により積層してなるもの（特開昭６３−２０２８９３
号）、可溶性導電性ポリピロールをジエチルエーテル、
メタノール、テトラハイドロフラン（ＴＨＦ）等の有機
溶媒に溶解し、ポリマーフィルム等の基材表面へ塗布し
たもの（特開平３−１２２１１５号）、可溶性導電性ポ
リピロールを、ポリマーフィルム等の基材表面へ塗布し
て被覆層を形成した後、塩または酸である有機溶媒、水
またはそれらの混合溶液中にに浸漬してドーピングを行
い導電化したもの（特開平４−２８５６２６号）、ポリ
ピロールで表面被覆した微粒子を含有する水溶液を塗布
し、乾燥後延伸した積層フィルム（特開平８−５８０４
４号）、ポリピロールおよび／またはポリピロール誘導
体と、有機電子受容体、熱可塑性樹脂を含有する層を積
層した導電性積層高分子フィルム（特開平１０−２７８
１８８号）等が挙げられる。

【０００３】上記のような従来の導電性樹脂シートまた
は導電性樹脂フィルムは、製造時にドーピング剤として
強酸を使用するため、基材が損傷するなどの問題があ
り、また実際の製造プロセスへの適用は困難であること
や、得られる導電層が可溶性ポリピロール層であって、
基材、特に高分子からなる基材への密着性が低く、密着
の耐久性や表面硬度に劣るという問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリピロー
ル類の有する導電性、帯電防止性を有しつつ、導電層の
基材との密着性や表面硬度が向上した導電性シートの提
供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の導電性シート
は、樹脂シートを基材とし、該基材の少なくとも一方の
面に導電層を有する導電性シートであって、前記導電層
が、ポリピロールおよび／またはポリピロール誘導体の
微粒子を、高分子分散剤および／またはドーパントを用
いて親水性溶媒に分散し、さらに親水性バインダー樹脂
と混合した樹脂組成物を前記基材上に塗布後、溶媒を乾
燥除去して形成されてなる。また、本発明は、基材の少
なくとも一方の面に、ポリピロールおよび／またはポリ
ピロール誘導体の微粒子を、高分子分散剤および／また
はドーパントを用いて親水性溶媒に分散した後、さらに
親水性バインダー樹脂と混合した樹脂組成物を塗布後、
溶媒を乾燥除去して導電層を形成することを特徴とする
導電性シートの製造方法を提供する。

【０００６】本発明の導電性シートは、導電層を上述の
ように形成することにより、導電性、特に低湿度下で導
電性に優れ、かつ導電層の基材との密着性や表面硬度を
向上させることができる。

【０００７】本発明の導電性シートは、前記基材が透明
樹脂シートであり、前記導電層が透明導電層であって、
透明性を有する透明導電性シートとした場合に、導電層
を上述のように形成することにより、上述の特性に加え
て透明性にも優れる。

【０００８】なお、本明細書において「シート」の厚み
は特に限定されず、いわゆる「フィルム」、「ボード」
を含む。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明で基板として用いる樹脂シ
ートは特に限定されず、ポリプロピレン系樹脂などのオ
レフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂な
どのポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエ
チレン系樹脂等が挙げられるが、ポリプロピレン系樹
脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリスチレン
系樹脂から選ばれる１種または２種以上の樹脂からなる
樹脂シートが好ましい。上記樹脂シートは、単層であっ
ても２層以上の積層体であってもよく、２層以上の積層
体の場合、各層は同一の素材から構成されていても、異
なる素材から構成されていても良い。本発明の導電性シ
ートを透明導電性シートとする場合には、透明性を現出
可能な樹脂からなる樹脂シートを用いればよい。

【００１０】上記樹脂シートの厚さは特に限定はされ
ず、本発明の導電性シートの用途等に応じて適宜設定で
きる。

【００１１】上記樹脂シートは、従来公知の方法によっ
て成形されたものを使用できる。また、樹脂シートは、
一軸または、二軸延伸されたものであっても良く、好ま
しくは、機械強度等に優れる二軸延伸フィルムがよい。

【００１２】上記樹脂シートは導電層の密着性を高める
ために、コロナ放電処理、プラズマ処理、火災処理など
の表面処理や、界面活性剤の塗布などの表面処理を行っ
ても良い。また、表面処理に変えて、または表面処理と
ともに、導電層に対する下地層を形成してもよい。

【００１３】本発明における導電層は、ポリピロールお
よび／またはポリピロール誘導体の微粒子を、高分子分
散剤および／またはドーパントを用いて親水性溶媒に分
散し、さらに親水性バインダー樹脂と混合した樹脂組成
物を上記基材上に塗布後、溶媒を乾燥除去して形成され
る。高分子分散剤および／またはドーパントを用いるこ
とにより、ポリピロールおよび／またはポリピロール誘
導体による導電性を発現させ、また、コロイド状のポリ
ピロールおよび／またはポリピロール誘導体微粒子が非
常に安定的に親水性溶媒中に分散して存在する。さら
に、ポリピロールおよび／またはポリピロール誘導体の
微粒子を高分子分散剤および／またはドーパントを用い
て親水性溶媒に分散させた後、親水性バインダー樹脂と
混合することにより、粒径の小さい微粒子を導電層に分
散させることが可能になり、導電性、さらには導電層の
基板との密着性や表面硬度が向上する。また、本発明の
導電性シートを透明導電性シートとする場合には、透明
性も向上する。

【００１４】本発明に使用するポリピロールおよび／ま
たはポリピロール誘導体の微粒子の粒子径としては０．
０１〜１．０μｍ程度であるのが好ましい。

【００１５】本発明に使用する高分子分散剤としては、
ポリピロールおよび／またはポリピロール誘導体の微粒
子を、親水性溶媒に安定分散しうるものであれば、特に
限定されない。具体的には、高分子酸であるポリスチレ
ンスルホン酸、ポリアクリル酸、ポリアリルスルホン
酸、アルギン酸等の高分子酸や、これらの高分子酸のナ
トリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等の中和塩
類、またこれらの高分子酸のエステル化物が挙げられ、
これらは１種を単独で使用しても、２種以上を併用して
も良い。

【００１６】本発明に使用するドーパントとしては、特
に限定されず、好ましくは分子状のヨウ素および／また
はヨウ素イオンを使用するのが良い。また、ヨウ素イオ
ンを使用する場合、ヨウ素イオン価は特に規定されな
い。ヨウ素および／またはヨウ素イオンを使用すること
により、より導電性および基材に対する密着性が向上す
る。

【００１７】ポリピロールおよび／またはポリピロール
誘導体の微粒子を、高分子分散剤および／またはドーパ
ントを用いて親水性溶媒、好ましくは水に分散させて導
電性分散体とする。溶媒として親水性溶媒、特に水を使
用することにより、環境適合性が向上する。分散方法は
特に限定されないが、分散時にポリピロールおよび／ま
たはポリピロール誘導体の微粒子の分散をさらに補助す
るための他の成分や安定剤等の添加剤を含有させても良
い。

【００１８】本発明において、ポリピロールおよび／ま
たはポリピロール誘導体の微粒子と、高分子分散剤およ
び／またはドーパントと、親水性溶媒との比率は特に限
定されないが、ドーパントとしてヨウ素および／または
ヨウ素イオンを使用する場合、好ましくは、ポリピロー
ルおよび／またはポリピロール誘導体におけるピロール
環を有する化合物の数１モルに対し、分子状のヨウ素お
よび／またはヨウ素イオンが０．０１〜１０モルとなる
ようにするのがよい。また、高分子分散剤を使用する場
合は、ポリピロールおよび／またはポリピロール誘導体
におけるピロール環を有する化合物の数１モルに対し、
好ましくは酸基濃度が０．０１〜２０当量、さらに好ま
しくは酸基濃度が０．１〜５当量となるようにするのが
よい。高分子分散剤の使用量が、０．０１当量未満であ
るとポリピロールおよび／またはポリピロール誘導体ポ
リピロールおよび／またはポリピロール誘導体の分散性
が低下して沈殿しやすくなり、２０等量を超えると分散
体のｐＨが小さくなり、導電性が低下する。

【００１９】上記導電性分散体と混合する親水性バイン
ダー樹脂は特に限定されず、塗布対象の基材との接着性
や、透明性など所望の導電層の物性等に応じて選択する
ことができ、例えばアクリル酸エステル共重合体、エポ
キシ基含有アクリル酸エステル重合体、ウレタンアクリ
レート重合体等が挙げられる。またメラミン系架橋剤等
を用いて架橋したものであっても良い。

【００２０】上記導電性分散体と親水性バインダー樹脂
との混合方法および配合割合は本発明の作用を阻害しな
い範囲で特に限定されない。また、上記導電性分散体と
親水性バインダー樹脂との混合時に、アミン化合物、ア
ンモニア、カセイソーダなどの中和剤やｐＨ調製剤、界
面活性剤等の添加剤を配合しても良い。また、上記導電
性分散体と親水性バインダー樹脂とを混合した樹脂組成
物を基板上に塗布する方法も特に限定されず、通常一般
に使用されるロールコーティング、エアナイフコーティ
ング、ブレードコーティング、ロッドコーティング、バ
ーコーティング等の方法を使用できる。樹脂組成物の基
板上への塗布後、オーブン、ドライヤー等を用いて溶媒
を乾燥除去することにより導電層が形成される。

【００２１】高分子分散剤および／またはドーパントを
用いて親水性溶媒に分散させたポリピロールおよび／ま
たはポリピロール誘導体の微粒子は、空気に触れるとそ
の安定性が低下してコロイド粒子同士が会合しやすいた
め、導電層形成直前に上記導電性分散体と親水性バイン
ダー樹脂とを混合するのが好ましく、さらに好ましく
は、上記導電性分散体を窒素雰囲気下で作成、保存する
のがよい。

【００２２】本発明において、導電層の乾燥時の厚さは
特に限定されない。

【００２３】本発明の導電性シートは、導電層表面およ
び／または導電層形成面と反対側の面に必要に応じ、他
の層を形成しても良い。例えば、後述のように帯電防止
材として使用する場合に導電層形成面と反対側の面に、
接着層を設けたり、さらに他のシートを積層するなどし
てもよい。これらの他層を形成する場合、導電層形成面
側と反対側の面を、必要に応じコロナ放電処理などの表
面処理や、界面活性剤の塗布などの表面処理を行っても
良い

【００２４】本発明の導電性シートは、導電層の表面抵
抗値を変化させることにより、種々の用途、例えば帯電
防止材などに使用できる。後述のような帯電防止材とし
て使用する場合は表面抵抗が１０⁴〜１０⁹Ω／□である
のが好ましい。表面抵抗が上記範囲であることにより、
静電気散逸性が発現し、本発明の導電性シートを用いた
電子部品等の静電破壊を防止できる。

【００２５】帯電防止材としては、後述のようなＬＣ
Ｄ、ＰＤＰ等のフラットパネルディスプレイにおける偏
光板の表面を保護するためにラミネートする保護シート
や、ＩＣ、ＬＳＩの流通・搬送に使用するＩＣキャリア
テープ、表面実装用部品の搬送に使用するＳＭＤキャリ
アテープ等のキャリアテープやトレイ、ＴＡＢ実装に使
用するＴＡＢテープなどの加工用、さらにはクリンルー
ム内での微粒子汚染防止を目的とするようなトレイへの
加工用や、壁面・ガラス面・装置カバーなどに貼着する
微粒子汚染防止用シート、あるいはパーティション・ガ
ラス・装置カバーそのものとして使用できる。本発明の
導電性シートは、導電層の形成に親水性溶媒を使用して
いるために、クリンルーム内での微粒子汚染防止用とし
て使用する場合は、ケミカルコンタミネーションの防止
にも効果がある。もちろん、ベルトコンベアなどの通常
の帯電防止材としても使用することができる。

【００２６】以下に試験例、および実施例を用いて本発
明の効果をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに
限定されるものではない。試験例１．試験方法（１）導電性精密高抵抗測定装置（アドバンテスト製、Ｒ８３４０
Ａ）および抵抗測定試料箱（アドバンテスト製、Ｒ１２
７０２Ｂ）を用い、実施例１〜６の導電性シートの表面
抵抗を、温度２５℃、湿度６２〜６６％の環境下で４箇
所測定し、平均値を求めた。

【００２７】（２）透明性実施例１〜６の導電性シートについて、紫外−可視吸光
光度計（日立製作所（株）製、Ｕ−３３００）を用い、
波長４００〜８００ｎｍでの吸光度より透過率を測定し
た。

【００２８】２．試験結果上記試験の結果を表１に示す。

【００２９】

【実施例】実施例１基板として、厚さ３００μｍの透明二軸延伸ポリプロピ
レン系樹脂シート（以下ＯＰＰシートと略期する。トク
ヤマ製）を用い、該基板の一方の面にコロナ放電処理を
施した後、表２に示すような構成の樹脂組成物を、乾燥
時の厚さ０．３μｍとなるようにバーコーターにより塗
布し、乾燥して溶媒を除去して透明導電層を形成し、導
電性シートを得た。

【００３０】実施例２基板として厚さ２５０μｍのポリプロピレン系樹脂シー
ト（以下ＣＰＰシートと略期する。トクヤマ製）を用い
た以外は、実施例１と同様にして導電性シートを得た。

【００３１】実施例３基板として、厚さ２５０μｍの透明二軸延伸ポリスチレ
ン系樹脂シート（以下ＰＳシートと略期する。ダイセル
化学工業（株）製、ダイセルスチロール）を用い、該基
板の一方の面にコロナ放電処理を施した後、表２に示す
ような構成の樹脂組成物を、乾燥時の厚さ０．６μｍと
なるようにバーコーターにより塗布し、乾燥して溶媒を
除去して透明導電層を形成し、導電性シートを得た。

【００３２】実施例４透明導電層の厚みを０．６μｍとした以外は実施例２と
同様にして導電性シートを得た。

【００３３】実施例５基板として、厚さ２５０μｍの透明二軸延伸ポリエチレ
ンテレフタレート系樹脂シート（以下ＰＥＴシートと略
期する。東洋紡（株）製、Ｅ５１０２）を用い、該基板
の一方の面にコロナ放電処理を施した後、表２に示すよ
うな構成の樹脂組成物を、乾燥時の厚さ０．１６μｍと
なるようにバーコーターにより塗布し、乾燥して溶媒を
除去して透明導電層を形成し、導電性シートを得た。

【００３４】実施例６基板として、厚さ２５０μｍのハイインパクトポリスチ
レン系樹脂シート（以下ＨＩＰＳシートと略期する。ダ
イセル化学工業（株）製、ＣＰＳ−３０３０）を用い、
該基板の一方の面にコロナ放電処理を施した後、表２に
示すような構成の樹脂組成物を、乾燥時の厚さ０．３μ
ｍとなるようにバーコーターにより塗布し、乾燥して溶
媒を除去して透明導電層を形成し、導電性シートを得
た。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】

【発明の効果】本発明の導電性シートは、低湿度下での
導電性など電気特性に優れ、また導電層の基材との密着
性や表面硬度に優れて電子材料等として好適である。さ
らには、透明導電性シートとした場合には透明性にも優
れ、透明電子材料等として好適である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｄ 165/00 Ｃ０９Ｄ 165/00 201/00 201/00 Ｈ０１Ｂ 5/14 Ｈ０１Ｂ 5/14 ＺＡ // Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｆターム(参考） 4F006 AA12 AA15 AA35 AB32 AB54 AB72 BA07 CA07 4F100 AA36B AA36H AK04A AK07A AK12A AK31B AK31H AK42A AS00B AT00A BA02 CA21B CA30B DE01B EH462 EJ862 JB05B JG01B JG03 JG04 JN01A JN01B YY00 4J038 CC032 CC092 CG012 CG141 CH171 DG321 DJ002 GA13 GA16 HA086 JB01 KA09 KA12 KA20 LA03 MA08 MA10 MA14 NA01 NA11 NA12 NA20 PA18 PB06 PB11 PC08 5G307 FA02 FB03 FC05 FC10 GA05 GC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂シートを基材とし、該基材の少なく
とも一方の面に導電層を有する導電性シートであって、
前記導電層が、ポリピロールおよび／またはポリピロー
ル誘導体の微粒子を、高分子分散剤および／またはドー
パントを用いて親水性溶媒に分散し、さらに親水性バイ
ンダー樹脂と混合した樹脂組成物を前記基材上に塗布
後、溶媒を乾燥除去して形成されてなることを特徴とす
る導電性シート。
【請求項２】前記基材が、ポリプロピレン系樹脂、ポリ
エチレンテレフタレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、
ポリエチレン系樹脂から選ばれる１種または２種以上の
樹脂からなる樹脂シートであることを特徴とする請求項
１記載の導電性シート。
【請求項３】前記ドーパントが、ヨウ素および／また
はヨウ素イオンであることを特徴とする１または２記載
の導電性シート。
【請求項４】前記基材が透明樹脂シートであり、前記
導電層が透明導電層であって、透明性を有することを特
徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の導電性
シート。
【請求項５】帯電防止材用であることを特徴とする請
求項１乃至４のいずれか一項に記載の導電性シート。
【請求項６】表面抵抗が１０⁴〜１０⁹Ω／□であるこ
とを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の
導電性シート。
【請求項７】基材の少なくとも一方の面に、ポリピロ
ールおよび／またはポリピロール誘導体の微粒子を、高
分子分散剤および／またはドーパントを用いて親水性溶
媒に分散した後、さらに親水性バインダー樹脂と混合し
た樹脂組成物を塗布後、溶媒を乾燥除去して導電層を形
成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項
に記載の導電性シートの製造方法。