(57)【要約】【課題】保存安定性が良好であり、透明導電膜の生産性を向上できるインク組成物、透明導電膜及び電子部品を提供すること。【解決手段】本発明のインク組成物は、（Ａ）ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸水溶液と、（Ｂ）エポキシシラン化合物と、（Ｃ１）ジメチルアミノエタノールと、を含有し、酸性度が２．５５以上３．００以下であることを特徴とする。また、本発明のインク組成物は、（Ａ）ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸水溶液と、（Ｂ）エポキシシラン化合物と、（Ｃ２）アミノシラン化合物と、を含有し、酸性度が２．７５以上４．１５以下であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸水溶液と、
（Ｂ）エポキシシラン化合物と、
（Ｃ１）ジメチルアミノエタノールと、を含有し、
酸性度が２．７５以上４．１５以下であることを特徴とするインク組成物。
【請求項２】
前記（Ｂ）エポキシシラン化合物と前記（Ｃ１）ジメチルアミノエタノールとの重量比が、（Ｂ）成分：（Ｃ１）成分＝８０：２０〜８５：１５の範囲内であることを特徴とする請求項１記載のインク組成物。
【請求項３】
（Ａ）ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸水溶液と、
（Ｂ）エポキシシラン化合物と、
（Ｃ２）アミノシラン化合物と、を含有し、
酸性度が２．５５以上３．００以下であることを特徴とするインク組成物。
【請求項４】
前記（Ｂ）エポキシシラン化合物と前記（Ｃ２）アミノシラン化合物との重量比が、（Ｂ）成分：（Ｃ２）成分＝６７：３３〜８３：１７の範囲内であることを特徴とする請求項３記載のインク組成物。
【請求項５】
前記（Ｃ２）アミノシラン化合物が、３−アミノプロピルトリエトキシシランであることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のインク組成物。
【請求項６】
（Ｂ）エポキシシラン化合物が、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のインク組成物。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のインク組成物を用いて得られたことを特徴とする透明導電膜。
【請求項８】
請求項７記載の透明導電膜を備えたことを特徴とする電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク組成物、それを用いた透明導電膜及び電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロクロミックディスプレイ、太陽電池、及びタッチパネルなどの分野においては、透明導電膜が用いられている。この透明導電膜の材料としては、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）などの導電性無機材料や、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）：ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）などの導電性有機材料が挙げられる。
【０００３】
導電性有機材料を用いた透明導電膜としては、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液とエポキシシラン化合物とを含むインク組成物を用いたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかるインク組成物においては、カップリング剤としてのエポキシシラン化合物を含むことにより、インク組成物の塗布後にエポキシシラン化合物のエポキシ基とＰＳＳのスルホン酸基との間の開環付加反応及びアルコキシシランの加水分解反応及び縮合反応が進行する。これにより、エポキシシラン化合物とＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの分子鎖間に架橋結合を介した３次元的なネットワーク（クロスリンク）が形成されるので、耐摩耗性に優れた高い機械的強度を有する透明導電膜を実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−５０８３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたインク組成物においては、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液とエポキシシラン化合物とを混合してインク組成物を調製した後、一晩以上放置したインク組成物を用いて透明導電膜を形成すると、透明導電膜の機械的強度が極端に悪化する。このため、インク組成物の保存ができず、透明導電膜の生産性に影響を及ぼす問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、保存安定性が良好であり、透明導電膜の生産性を向上できるインク組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のインク組成物は、（Ａ）ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸水溶液と、（Ｂ）エポキシシラン化合物と、（Ｃ１）ジメチルアミノエタノールと、を含有し、酸性度が２．７５以上４．１５以下であることを特徴とする。
【０００８】
このインク組成物によれば、親水性のアミノ基を有するアルカリ成分としてのジメチルアミノエタノールにより、強酸であるポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸水溶液による酸成分が中和されるので、インク組成物の状態でのエポキシシラン化合物とポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸との間の開環付加反応、並びに、エポキシシラン化合物の加水分解反応及び縮合反応を防ぐことができる。これにより、インク組成物の保存安定性が向上するので、透明導電膜の生産性を向上することが可能となる。
【０００９】
本発明のインク組成物においては、前記（Ｂ）エポキシシラン化合物と前記（Ｃ１）ジメチルアミノエタノールとの重量比が、（Ｂ）成分：（Ｃ１）成分＝８０：２０〜８５：１５の範囲内であることが好ましい。
【００１０】
本発明のインク組成物は、（Ａ）ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸水溶液と、（Ｂ）エポキシシラン化合物と、（Ｃ２）アミノシラン化合物と、を含有し、酸性度が２．５５以上３．００以下であることを特徴とする。
【００１１】
このインク組成物によれば、親水性のアミノ基を有するアルカリ成分としてのアミノシラン化合物により、強酸であるポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸水溶液に基づく酸成分が中和されるので、インク組成物の状態でのエポキシシラン化合物とポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸との間の開環付加反応、並びに、エポキシシラン化合物の加水分解反応及び縮合反応を防ぐことができる。これにより、インク組成物の保存安定性が向上するので、透明導電膜の生産性を向上することが可能となる。また、アミノシラン化合物とエポキシシラン化合物との間にも架橋結合が形成されるので、面積抵抗値に優れた透明導電膜を得ることができる。
【００１２】
本発明のインク組成物においては、前記（Ｂ）エポキシシラン化合物と前記（Ｃ２）アミノシラン化合物との重量比が、（Ｂ）成分：（Ｃ２）成分＝６７：３３〜８３：１７の範囲内であることが好ましい。
【００１３】
本発明のインク組成物においては、前記（Ｃ２）アミノシラン化合物が、３−アミノプロピルトリエトキシシランであることが好ましい。
【００１４】
本発明のインク組成物においては、（Ｂ）エポキシシラン化合物が、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであることが好ましい。
【００１５】
本発明の透明導電膜は、上記インク組成物を用いて得られたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の電子部品は、上記透明導電膜を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、保存安定性が良好であり、透明導電膜の生産性を向上できるインク組成物を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態に係るインク組成物における架橋結合の形成に関する反応機構の説明図である。
【図２】本実施の形態に係る透明導電膜の製造工程の概略を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
（インク組成物）
まず、本発明に係るインク組成物の概要について説明する。本発明に係るインク組成物は、（Ａ）ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）：ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）水溶液と、（Ｂ）エポキシシラン化合物と、（Ｃ）アミン化合物と、を含有する。このインク組成物は、各種電子部品に用いられる透明導電膜の形成に使用されるものである。透明導電膜は、基材上に塗布したインク組成物をベーク（焼成）することにより得られる。このベーク時にＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとエポキシシラン化合物との間で架橋結合を介した３次元的なネットワークが形成されるので、機械的強度が高い透明導電膜が得られる。
【００２１】
図１は、本発明に係るインク組成物における架橋結合の形成に関する反応機構の説明図である。図１に示すように、本発明に係るインク組成物においては、基材上に塗布されたインク組成物をベークする際に、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの分子内のスルホン酸基とエポキシシラン化合物との間で開環付加反応が進行してＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ分子とエポキシシラン化合物とが結合する。このＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが結合したエポキシシラン化合物は、アルコキシシリル基の加水分解反応、及びこの加水分解反応によって生成した水酸基と他のエポキシシラン化合物のアルコキシ基との間で縮合反応し、シロキサン結合を介して２分子のエポキシシラン化合物が結合する。そして、これらの開環付加反応、加水分解反応及び縮合反応が繰り返される結果、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとエポキシシラン化合物との間でシロキサン結合による架橋結合を介した３次元的なネットワーク（クロスリンク）が形成される。
【００２２】
本発明者らは、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液と、エポキシシラン化合物と、を含むインク組成物においては、インク組成物調製後に一定期間放置すると、インク組成物を用いて得られる透明導電膜の物性が著しく低下することに着目した。そして、本発明者らは、透明導電膜の物性の低下の原因が、ｐＨ１〜ｐＨ２の強酸であるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液の酸成分に基づくプロトンが触媒として機能し、室温でインク組成物を保存している状態でＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとエポキシシラン化合物との開環付加反応、並びに、エポキシシラン化合物の加水分解反応及び縮合反応が速やかに進行し、インク組成物のベーク時に上述した架橋結合を介した３次元的なネットワークが形成されないことにあることを見出した。さらに、本発明者らは、インク組成物に親水性のアミノ基を有するアルカリ成分としての（Ｃ）アミン化合物を添加することにより、透明導電膜の導電率を低下させる余計な残渣の生成を防ぎつつ、これらの反応を抑制できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させるに至った。
【００２３】
すなわち、本発明の骨子は、（Ａ）ポリエチレンジオキシチオフェン：ポリスチレンスルホン酸水溶液と、（Ｂ）エポキシシラン化合物と、（Ｃ）アミン化合物と、を含有し、酸性度が所定範囲内のインク組成物である。これにより、親水性のアミノ基を有するアルカリ成分としてのアミン化合物により、強酸であるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液に基づく酸成分が中和されるので、室温でインク組成物を保存している状態でのエポキシシラン化合物とＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの間の開環付加反応、並びに、エポキシシラン化合物の加水分解反応及び縮合反応を防ぐことができる。この結果、インク組成物の保存安定性が向上するので、透明導電膜の生産性を向上することが可能となる。なお、酸性度とは、酸としての強さの程度を示す値であり、通常、水素イオン指数ｐＨで表す。
【００２４】
以下、各構成要素について詳細に説明する。
（Ａ）ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液としては、本発明の効果を奏する範囲であれば特に制限ない。また、このＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液としては、市販品をそのまま用いてもよい。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液の市販品としては、例えば、Ｃｌｅｖｉｏｓ（登録商標：Ｈｅｒａｅｕｓ社製）  Ｐ、Ｃｌｅｖｉｏｓ  ＰＨ５００、Ｃｌｅｖｉｏｓ  ＰＨ１０００などが挙げられる。
【００２５】
（Ｂ）エポキシシラン化合物
エポキシシラン化合物としては、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの間でエポキシ基を介した付加環化反応、並びに、加水分解反応及び縮合反応によりシロキサン結合を形成するものであれば、本発明の効果を奏する範囲で各種エポキシシラン化合物を用いることができる。エポキシシラン化合物としては、例えば、エポキシ基を有するジアルコキシシランや、エポキシ基を有するトリアルコキシシランなどのシランカップリング剤を用いることができる。エポキシ基を含有するジアルコキシシランとしては、例えば、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランなどを用いることができる。また、エポキシ基を含有するトリエポキシシランとしては、例えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシランなどが挙げられる。
【００２６】
本発明のインク組成物においては、（Ｂ）エポキシシラン化合部が、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであることが好ましい。この３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランは、末端にエポキシ基を有することから、開環付加反応の反応性が高く、また、珪素上の置換基がメトキシ基であることから、加水分解反応及び縮合反応の反応性が高い。これにより、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの間で高い密度の架橋結合を形成できるので、機械的強度などが高い透明導電膜を形成することができる。
【００２７】
（Ｃ）アミン化合物
本発明においては、親水性のアミノ基を有するアミン化合物を用いることによりアミン化合物とＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液との相溶性を確保できるので、インク組成物を任意の酸性度に調整することが可能となる。アミン化合物としては、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液及び後述する溶媒との相溶性を有し、インク組成物の酸性度を所定範囲内に調整できるものであれば、各種アミン化合物を用いることができる。以下、本発明におけるアミン化合物の実施の形態について詳細に説明する。
【００２８】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態においては、アミン化合物として、（Ｃ１）ジメチルアミノエタノールを用いる。この第１の実施の形態においては、インク組成物は、酸性度が２．７５以上４．１５以下である。この範囲とすることにより、上述したインク組成物の状態での架橋反応の進行を抑制できるので、インク組成物の保存安定性が向上する。また、ジメチルアミノエタノールは、親水性のアミノ基に加えて水酸基を有することから、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液及び後述する溶媒との相溶性が良好となる。さらに、ジメチルアミノエタノールは、エポキシシラン化合物との間での反応性が低いことから、インク組成物のゲル化を防ぐことが可能となり、インク組成物の長期間の保存が可能となる。
【００２９】
第１の実施の形態においては、（Ｂ）エポキシシラン化合物と（Ｃ１）ジメチルアミノエタノールとの重量比が、（Ｂ）成分：（Ｃ１）成分＝８０：２０〜８５：１５の範囲内であることが好ましい。これにより、酸性度が上述した範囲内となりインク組成物の保存安定性が向上する。
【００３０】
なお、第１の実施の形態においては、上記酸性度の範囲を満たすものであれば、本発明の効果を奏する範囲で各種アミン化合物を含むことができる。
【００３１】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態においては、アミン化合物として、（Ｃ２）アミノシラン化合物を用いる。この第２の実施の形態においては、インク組成物は、酸性度が２．５５以上３．００以下である。この範囲とすることにより、上述したインク組成物の状態での架橋反応の進行を抑制できるので、インク組成物の保存安定性が向上する。なお、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、上記酸性度の範囲を満たすものであれば、本発明の効果を奏する範囲で各種アミン化合物を含むことができる。
【００３２】
第２の実施の形態においては、（Ｂ）エポキシシラン化合物と（Ｃ２）アミノシラン化合物との重量比が、（Ｂ）成分：（Ｃ２）成分＝６７：３３〜８３：１７の範囲内であることが好ましい。これにより、酸性度が上述した範囲内となると共に、インク組成物によって得られる透明導電膜の物性が十分なものとなる。
【００３３】
アミノシラン化合物としては、例えば、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリプロポキシシシランを用いることができる。このようなアルコキシシリル基を有するアミノシラン化合物を用いることにより、アルコキシシリル基の加水分解反応及び縮合反応によりエポキシシラン化合物との間で架橋結合を形成することができる。これにより、上述したジメチルアミノエタノールを用いた場合に比較して機械的強度や面積抵抗値に優れた透明導電膜を作製することが可能となる。
【００３４】
第２の実施の形態においては、（Ｃ２）アミノシラン化合物としては、３−アミノプロピルトリエトキシシランであることが好ましい。この３−アミノプロピルトリエトキシシランは、末端にトリエトキシシリル基を有することから、加水分解反応及び縮合反応の反応性が適度に高い。これにより、エポキシシラン化合物との間で高い密度の架橋結合を形成できるので、機械的強度などが高い透明導電膜を形成することができる。
【００３５】
また、アミン化合物としては、上述した第１の実施の形態に係るジメチルアミノエタノールと第２の実施の形態に係るアミノシラン化合物とを、本発明の効果を奏する範囲で混合して用いてもよい。
【００３６】
（Ｄ）その他成分
本発明に係るインク組成物においては、本発明の効果を奏する範囲でエンハンサーとしての高粘性化合物を用いてもよい。このような高粘性化合物としては、例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）などが挙げられる。
【００３７】
（Ｅ）溶媒
本発明に係るインク組成物においては、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液、エポキシシラン化合物及びアミン化合物との間で相溶性を有するものであれば、インク組成物により得られる透明導電膜の物性を満たす範囲で各種溶媒を含むことができる。溶媒としては、例えば、イソプロパノール（ＩＰＡ）などの各種アルコールを用いることができる。
【００３８】
次に、本発明に係るインク組成物及び透明導電膜の製造方法について説明する。図２は、本実施の形態に係るインク組成物及び透明導電膜の製造工程の概略を示すフロー図である。
【００３９】
図２に示すように、まず、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ原液（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳのみを含む水溶液）にＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの固形分と等量のエポキシシラン化合物を添加した混合溶液を調製する（ステップＳＴ１）。この状態では、混合溶液の酸性度は、２．４程度の強酸となっている。次に、調製した混合溶液にジメチルアミノエタノール又はアミノシラン化合物を添加して酸性度を上述した範囲に調整する（ステップＳＴ２）。
【００４０】
次に、酸性度を調整した混合溶液にエポキシシラン化合物、溶媒としてのイソプロパノール及びエンハンサーとしてのジメチルスルホキシドなどを添加してインク組成物を作製する（ステップＳＴ３）。次に、作製したインク組成物を濾過する（ステップＳＴ４）。次に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどを所望の大きさに切り出し、切り出したＰＥＴフィルムをガラスウエハー上に貼り付けて基材を作製する（ステップＳＴ５）。
【００４１】
次に、作製した基材上にインク組成物をスピンコート法などにより成膜する（ステップＳＴ６）。次に、成膜したインク組成物を所定温度及び所定時間プリベークした後（ステップＳＴ７）、所定温度及び所定時間本ベークすることにより透明導電膜を作製する（ステップＳＴ８）。
【００４２】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって限定されるものではない。
【００４３】
以下の実施例においては、上記実施の形態に係るインク組成物及び比較例に係るインク組成物を作製し、作製したインク組成物を用いて透明導電膜を作製してその物性について評価した。以下に、各種物性の測定条件を示す。
【００４４】
（酸性度の測定）
酸性度（ｐＨ）は、ｐＨメーター（商品名：Ｄ−５１、堀場製作所製）により測定した。標準液は関東化学社製標準液（ｐＨ：１．６８、４．０１、６．８６）を用いた。
【００４５】
（耐摩耗性評価）
耐摩耗性は、ウエット綿棒磨耗試験機を用いた摩耗試験により評価した。このウエット綿棒磨耗試験機は、バネ秤で２５０ｇの荷重に制御しながら３０ｍｍ／ｓの条件で、十分に濡らした綿棒を透明導電膜の表面に押し当てながら前後に擦る装置である。磨耗試験後に透明導電膜のキズや擦り取られた状況を目視にて観察し、ダメージが感知された時点の擦り回数で評価した。評価基準を以下に示す。
Ａ：１０１回以上
Ｂ：５１回以上１００回以下
Ｃ：２６回以上５０回以下
Ｄ：２回以上２５回以下
Ｅ：１回以下
【００４６】
（面積抵抗値）
透明導電膜の面積抵抗値（シート抵抗値）は、透明導電膜の表面抵抗を４探針式面積抵抗計（三菱化学社製、ＬＯＲＥＳＴＡ  ＥＰ  ＭＣＰ−１３６０）を用いて測定した。
【００４７】
（全光線透過率）
透明導電膜の全光線透過率は、ヘイズメータ（商品名：ＨＺ−２、スガ試験機社製）を用いて測定し、ＪＩＳ−Ｋ７３６１−１に基づく計測を実施した。
【００４８】
（（Ｃ）アミン化合物の同定）
透明導電膜中へのアミン化合物の導入は、光電子分光装置（商品名：ＥＳＣＡ５５００、アルバックファイ社製）にて確認した。作製した透明導電膜の任意の３点について測定し、その平均値により透明導電膜中のアミン化合物を同定した。
測定条件  Ｘ線源：Ａｌ  光電子脱出角度：４５°
【００４９】
まず、本発明者らは、本発明の第１の実施の形態に係るインク組成物について、ジメチルアミノエタノールの含有量を変化させて酸性度を所定値に調整したインク組成物を作製し、作製したインク組成物を所定期間放置した後に透明導電膜を作製した場合の耐摩耗性、面積抵抗値及び全光線透過率について調べた。以下、実施例１〜実施例４及び比較例１〜比較例４を参照して本発明者らが調べた内容について説明する。
【００５０】
＜実施例１＞
（インク組成物の作製）
（Ａ）ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液としては、固形分の濃度が１．１重量％の市販品（商品名：ＰＨ１０００、Ｈｅｒａｅｕｓ社製）を用いた。このＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液４７重量部に、（Ｂ）エポキシシラン化合物としての３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（商品名：Ｚ−６０４０、東レダウコーニング社製）及び（Ｃ）アミン化合物としての（Ｃ１）ジメチルアミノエタノールを０．５重量部、エンハンサーとしてのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）５重量部及び溶媒としてのイソプロパノール４７．５重量部を混合してインク組成物を作製した。（Ｂ）成分及び（Ｃ１）成分は、インク組成物の酸性度が２．７５となるように混合して用いた。（Ｂ）成分及び（Ｃ１）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表１に示す。
【００５１】
（透明導電膜の作製）
７０ｍｍ四方に切り出したＰＥＴフィルムをガラスウェハー上に貼り付けて基材を作製した。この基材のＰＥＴフィルム上に回転数２０００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍにて１０秒間の条件で、０日間（作成後１時間）〜２１日間保存したインク組成物をスピンコートにより成膜した。次に、成膜したインク組成物を９０℃にて５分間プリベークした後、１２０℃にて２０分間本ベークすることにより透明導電膜を作製した。作製した各透明導電膜からはジメチルアミノエタノールが検出された。作製した透明導電膜について耐摩耗試験、面積抵抗値及び全光線透過率の測定を実施した。評価結果を下記表２及び下記表３に示す。
【００５２】
＜実施例２＞
インク組成物の酸性度が３．００となるように（Ｂ）成分及び（Ｃ１）成分を混合したこと以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を作製して評価した。作製した各透明導電膜からはジメチルアミノエタノールが検出された。（Ｂ）成分及び（Ｃ１）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表１に併記し、評価結果を下記表２及び下記表３に併記する。
【００５３】
＜実施例３＞
インク組成物の酸性度が３．５０となるように（Ｂ）成分及び（Ｃ１）成分を混合したこと以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を作製して評価した。作製した各透明導電膜からはジメチルアミノエタノールが検出された。（Ｂ）成分及び（Ｃ１）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表１に併記し、評価結果を下記表２及び下記表３に併記する。
【００５４】
＜実施例４＞
インク組成物の酸性度が４．１５となるように（Ｂ）成分及び（Ｃ１）成分を混合したこと以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を作製して評価した。作製した各透明導電膜からはジメチルアミノエタノールが検出された。（Ｂ）成分及び（Ｃ１）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表１に併記し、評価結果を下記表２及び下記表３に併記する。
【００５５】
＜比較例１＞
インク組成物に（Ｃ１）成分を添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして透明導電膜インク組成物を作製した。インク組成物の酸性度は、２．４０であった。作製した各透明導電膜からはジメチルアミノエタノールが検出されなかった。（Ｂ）成分及び（Ｃ１）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表１に併記し、評価結果を下記表２及び下記表３に併記する。
【００５６】
＜比較例２＞
インク組成物の酸性度が２．４５となるように（Ｂ）成分及び（Ｃ１）成分を混合したこと以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を作製して評価した。作製した各透明導電膜からはジメチルアミノエタノールが検出された。（Ｂ）成分及び（Ｃ１）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表１に併記し、評価結果を下記表２及び下記表３に併記する。
【００５７】
＜比較例３＞
インク組成物の酸性度が２．５０となるように（Ｂ）成分及び（Ｃ１）成分を混合したこと以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を作製して評価した。作製した各透明導電膜からはジメチルアミノエタノールが検出された。（Ｂ）成分及び（Ｃ１）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表１に併記し、評価結果を下記表２及び下記表３に併記する。
【００５８】
＜比較例４＞
インク組成物の酸性度が５．５０となるように（Ｂ）成分及び（Ｃ１）成分を混合したこと以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を作製して評価した。作製した各透明導電膜からはジメチルアミノエタノールが検出された。（Ｂ）成分及び（Ｃ１）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表１に併記し、評価結果を下記表２及び下記表３に併記する。
【００５９】
【表１】
2014118483.tif 000003
【００６０】
【表２】
2014118483.tif 000004
【００６１】
【表３】
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【００６２】
表１〜表３から分かるように、酸性度が２．７５以上４．１５以下のインク組成物は、作製後７日以上経過しても機械的強度に優れた透明導電膜の作製が可能となると共に、得られる透明導電膜の全光線透過率及び面積抵抗が良好であることが分かる（実施例１〜実施例４）。特に、酸性度が３．００以上３．５０以下のインク組成物は、作製後２１日以上経過しても機械的強度に優れた透明導電膜の作製が可能であることが分かる（実施例２及び実施例３）。したがって、これらのインク組成物は、作製後の保存が可能であり、透明導電膜の生産性を向上できることが分かる。また、本実施例においては、透明導電膜の４日経過後に面積抵抗値が低下しているが、この結果は、エンハンサーとしてのジメチルスルホキシドによるエイジング効果によるものと考えられる。
【００６３】
これに対して、酸性度が２．７５未満の場合には、作製後１日経過した時点で得られる透明導電膜の機械的強度が著しく低下することが分かる（比較例１〜比較例３）。この結果は、インク組成物の酸性度が低いため、インク組成物中でＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとエポキシシラン化合物との付加開環反応、並びに、エポキシシラン化合物の加水分解反応及び縮合反応が進行したためと考えられる。したがって、これらのインク組成物を用いた場合には、作製後速やかに透明導電膜の製造に用いる必要があり、透明導電膜の生産性に影響を及ぼすことが分かる。また、酸性度が４．１５超えの場合には、作製後１時間経過した時点で得られる透明導電膜の機械的強度が低下することが分かる（比較例４）。この結果は、インク組成物中でゲル化が進行したためと考えられる。このように、比較例１から比較例４に係るインク組成物においては、インク組成物作製後、１日以上保存すると得られる透明導電膜の機械的強度が低下するため、エンハンサーによるエイジング効果により面積抵抗値が低下し、かつ、機械的強度に優れた透明導電膜が得られないことが分かる。
【００６４】
次に、本発明者らは、本発明の第２の実施の形態に係るインク組成物について、アミノシラン化合物の含有量を変化させて酸性度を所定値に調整したインク組成物を作製し、作製したインク組成物を所定期間放置した後に透明導電膜を作製した場合の耐摩耗性、面積抵抗値及び全光線透過率について調べた。以下、実施例５〜実施例８及び比較例５〜比較例８を参照して本発明者らが調べた内容について説明する。
【００６５】
＜実施例５＞
（インク組成物の作製）
（Ｃ１）ジメチルアミノエタノールに代えて（Ｃ２）アミノシラン化合物としての３−アミノプロピルトリエトキシシラン（商品名：Ｚ−６０１１、東レダウコーニング社製）を用いると共に、インク組成物の酸性度が２．５５となるように（Ｂ）成分及び（Ｃ２）成分で混合したこと以外は実施例１と同様にインク組成物を作製した。（Ｂ）成分及び（Ｃ２）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表４に示す。
【００６６】
（透明導電膜の作製）
作製したインク組成物の保存期間を０日間（作成後１時間）〜４日間としたこと以外は実施例１と同様にして透明導電膜を作製して評価した。作製した各透明導電膜からは３−アミノプロピルトリエトキシシランが検出された。評価結果を下記表５及び下記表６に示す。
【００６７】
＜実施例６＞
インク組成物の酸性度が２．６０となるように（Ｂ）成分及び（Ｃ２）成分を混合したこと以外は、実施例５と同様にして透明導電膜を作製して評価した。作製した各透明導電膜からは３−アミノプロピルトリエトキシシランが検出された。（Ｂ）成分及び（Ｃ２）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表４に併記し、評価結果を下記表５及び下記表６に併記する。
【００６８】
＜実施例７＞
インク組成物の酸性度が２．７０となるように（Ｂ）成分及び（Ｃ２）成分を混合したこと以外は、実施例５と同様にして透明導電膜を作製して評価した。作製した各透明導電膜からは３−アミノプロピルトリエトキシシランが検出された。（Ｂ）成分及び（Ｃ２）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表４に併記し、評価結果を下記表５及び下記表６に併記する。
【００６９】
＜実施例８＞
インク組成物の酸性度が２．８５となるように（Ｂ）成分及び（Ｃ２）成分を混合したこと以外は、実施例５と同様にして透明導電膜を作製して評価した。作製した各透明導電膜からは３−アミノプロピルトリエトキシシランが検出された。（Ｂ）成分及び（Ｃ２）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表４に併記し、評価結果を下記表５及び下記表６に併記する。
【００７０】
＜比較例５＞
インク組成物に（Ｃ２）成分を添加しなかったこと以外は、実施例５と同様にして透明導電膜インク組成物を作製した。インク組成物の酸性度は、２．４０であった。作製した各透明導電膜からは３−アミノプロピルトリエトキシシランが検出されなかった。（Ｂ）成分及び（Ｃ２）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表４に併記し、評価結果を下記表５及び下記表６に併記する。
【００７１】
＜比較例６＞
インク組成物の酸性度が２．４５となるように（Ｂ）成分及び（Ｃ２）成分を混合したこと以外は、実施例５と同様にして透明導電膜を作製して評価した。作製した各透明導電膜からは３−アミノプロピルトリエトキシシランが検出された。（Ｂ）成分及び（Ｃ２）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表４に併記し、評価結果を下記表５及び下記表６に併記する。
【００７２】
＜比較例７＞
インク組成物の酸性度が２．５０となるように（Ｂ）成分及び（Ｃ２）成分を混合したこと以外は、実施例５と同様にして透明導電膜を作製して評価した。作製した各透明導電膜からは３−アミノプロピルトリエトキシシランが検出された。（Ｂ）成分及び（Ｃ２）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表４に併記し、評価結果を下記表５及び下記表６に併記する。
【００７３】
＜比較例８＞
インク組成物の酸性度が３．１０となるように（Ｂ）成分及び（Ｃ２）成分を混合したこと以外は、実施例５と同様にして透明導電膜を作製して評価した。作製した各透明導電膜からは３−アミノプロピルトリエトキシシランが検出された。（Ｂ）成分及び（Ｃ２）成分の重量比及びインク組成物の酸性度を下記表４に併記し、評価結果を下記表５及び下記表６に併記する。なお、比較例８においては、インク組成物が保存中にゲル化し、透明導電膜を作製できなかった。
【００７４】
【表４】
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【００７５】
【表５】
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【００７６】
【表６】
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【００７７】
表４〜表６から分かるように、酸性度（ｐＨ）が２．５５〜３．００のインク組成物は、作製後１日以上経過しても機械的強度に優れた透明導電膜の作製が可能となると共に、得られる透明導電膜の全光線透過率及び面積抵抗が良好であることが分かる（実施例５〜実施例８）。特に、酸性度が２．６０以上２．７０以下のインク組成物は、作製後４日以上経過しても機械的強度に優れた透明導電膜の作製が可能であることが分かる（実施例６及び実施例７）。したがって、これらのインク組成物は、作製後の保存が可能であり、透明導電膜の生産性を向上できることが分かる。
【００７８】
また、本実施例においては、透明導電膜の４日経過後に面積抵抗値が低下しているが、この結果は、上述した実施例１〜実施例４と同様に、エンハンサーとしてのジメチルスルホキシドによるエイジング効果によるものと考えられる。また、実施例５〜実施例８に係るインク組成物を用いた透明導電膜は、面積抵抗値が実施例１〜実施例４に係るインク組成物を用いた透明導電膜に対して良好である。この結果は、（Ｃ２）アミノシラン化合物は加水分解反応及び縮合反応により（Ｂ）エポキシシラン化合物との間で架橋結合を形成するため、透明導電膜内により強固な３次元的なネットワークが形成されたためと考えられる。
【００７９】
これに対して、酸性度が２．５５未満の場合には、作製後１日経過した時点で得られる透明導電膜の機械的強度が著しく低下することが分かる（比較例５〜比較例７）。この結果は、インク組成物の酸性度が低いため、インク組成物中でＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとエポキシシラン化合物との付加開環反応、並びに、エポキシシラン化合物の加水分解反応及び縮合反応が進行したためと考えられる。したがって、これらのインク組成物を用いた場合には、作製後速やかに透明導電膜の製造に用いる必要があり、透明導電膜の生産性に影響を及ぼすことが分かる。また、酸性度が３．１０の場合には、インク組成物の作製直後からインク組成物中でゲル化が進行したため透明導電膜を形成できなかった（比較例８）。このように、比較例５〜比較例８に係るインク組成物においては、インク組成物作製後、１日以上保存すると得られる透明導電膜の機械的強度が低下するため、エンハンサーによるエイジング効果により面積抵抗値が低下し、かつ、機械的強度に優れた透明導電膜が得られないことが分かる。
【００８０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液、エポキシシラン化合物及びアミン化合物については、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更して用いることが可能である。その他、本発明は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、保存安定性が良好であり、透明導電膜の生産性を向上できるインク組成物、透明導電膜及び電子部品を実現できるという効果を有し、特に、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロクロミックディスプレイ、太陽電池、タッチパネル、電子ペーパー等に用いられる透明電極及び電磁波シールドなど、各種透明導電膜を用いたデバイスに適用可能である。
【図１】
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【図２】
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