(57)【要約】【課題】穏やかな生産環境の下、従来よりもコストを抑えて導電膜を形成できる導電膜形成用材料を提供する。【解決手段】上記目的を達成するために、本発明の導電膜形成用材料は、導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維と、溶剤とを含有するものであって、被着体の表面に導電膜形成用材料を塗布する工程と、塗布した導電膜形成用材料から溶剤を揮発除去する工程と、溶剤を揮発除去した後に残存した導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維を網目状に絡めて導電膜を形成すると共に当該導電膜を被着体の表面上に固定する工程とを有する導電膜の形成方法に用いられる導電膜形成用材料である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維と、溶剤と、を含有する導電膜形成用材料であって、
被着体の表面に前記導電膜形成用材料を塗布する工程と、塗布した前記導電膜形成用材料から前記溶剤を揮発除去する工程と、前記溶剤を揮発除去した後に残存した前記導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維を網目状に絡めて導電膜を形成すると共に当該導電膜を前記被着体の表面上に固定する工程と、を有する導電膜の形成方法に用いられる導電膜形成用材料。
【請求項２】
前記導電繊維の直径は０．０３〜１０μｍである、請求項１記載の導電膜形成用材料。
【請求項３】
前記導電繊維の長さは５〜５０００μｍである、請求項１又は２記載の導電膜形成用材料。
【請求項４】
前記導電繊維を形成すべき原料が繊維と導電粒子とを含有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の導電膜形成用材料。
【請求項５】
前記導電膜を構成する前記導電繊維は、前記導電粒子を絶縁性の前記繊維の表面に堆積させることで形成される、請求項４記載の導電膜形成用材料。
【請求項６】
前記導電粒子は、その平均一次粒径が５〜２００ｎｍであり、前記繊維の表面に堆積した際の堆積厚みが０．０１〜５μｍである、請求項５記載の導電膜形成用材料。
【請求項７】
前記導電繊維を形成すべき原料が、絶縁性の繊維と、その繊維の表面に導電性の薄膜を形成可能な原料と、を含有し、前記絶縁性の繊維の表面に湿式で前記導電性の薄膜を成膜することにより前記導電繊維が形成される、請求項４記載の導電膜形成用材料。
【請求項８】
前記導電性の薄膜の膜厚が０．０１〜５μｍである、請求項７記載の導電膜形成用材料。
【請求項９】
前記絶縁性の繊維が、セルロースミクロフィブリル及び／又はその束である、請求項５〜８のいずれか一項に記載の導電膜形成用材料。
【請求項１０】
前記導電粒子が透明導電粒子であり、前記繊維が透明繊維である、請求項４〜９のいずれか一項に記載の導電膜形成用材料。
【請求項１１】
前記揮発除去する工程において、加熱又は減圧により前記溶剤を揮発除去する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の導電膜形成用材料。
【請求項１２】
前記固定する工程において、感光又は加熱により前記導電膜を形成すると共に当該導電膜を前記被着体の表面上に固定する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の導電膜形成用材料。
【請求項１３】
導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維と溶剤とを含有する導電膜形成用材料を被着体の表面に塗布する工程と、塗布した前記導電膜形成用材料から前記溶剤を揮発除去する工程と、前記溶剤を揮発除去した後に残存した前記導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維を網目状に絡めて導電膜を形成すると共に当該導電膜を前記被着体の表面上に固定する工程と、を有する導電膜の形成方法により形成される導電膜。
【請求項１４】
導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維と溶剤とを含有する導電膜形成用材料を被着体の表面に塗布する工程と、塗布した前記導電膜形成用材料から前記溶剤を揮発除去する工程と、前記溶剤を揮発除去した後に残存した前記導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維を網目状に絡めて導電膜を形成すると共に当該導電膜を前記被着体の表面上に固定する工程と、を有する導電膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電膜形成用材料、導電膜及びその形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子工業品の多様化と需要の拡大に伴い、様々な材料や部材が組み合わされ複雑な工程を経て１つの電子工業品が完成される。従来の電子工業品の製造工程では、無機材料が多用されているが、工業的な観点から求められるコストが引き金となり、たゆまない技術革新によって、使用される材料が無機材料から有機材料へと変遷する技術史が繰り返されている。
【０００３】
例えば、受像装置を取り上げると、古くはブラウン管と称されるガラス部材と金属部材と無機蛍光体とを備えた電子工業品が開発された。昨今では、液晶パネルと呼ばれる２枚のガラスの間に液晶や工業用樹脂が充填され、ガラスの外側には幾重ものプラスチックフィルムが積層された電子工業品が開発され、大量生産されている。現在、液晶パネルに主に採用されているガラスや駆動用シリコンＴＦＴは無機物質であるものの、これらも、プラスチックや有機ＴＦＴなどの有機物質への変換が検討されている。
【０００４】
一方、電子工業品に必須である導電材料のうち透明な材料としては、現在のところ金属や酸化物系の透明導電材料が主に採用されているが、有機物質への変換に関する検討は進んでいると言い難い。その原因は、軽薄短小を要求される電子工業品材料には、薄く延伸しても十分な電気的特性を備える金属や光透過性に優れる酸化物が用いられるため、これに整合した工程として物理的真空成膜技術が確立されていることにあると考えられる。
【０００５】
ところが、電子部品の製造工程で真空の環境を形成して加工を行う物理的真空成膜技術を採用すると、生産コストが著しく高くなる。そこで、生産コスト及び環境の観点から、従来よりも低コストかつ穏やかな環境で導電材料を加工する技術が求められている。
【０００６】
例えば、特許文献１では、化学的真空成膜技術である触媒スパッタリングを用いた透明薄膜形成方法が記載されているが、その生産コスト及び環境の観点からすると、まだ改善の余地がある。また、透明導電材料から導電膜を形成する際、ほとんどが蒸着法やスパッタリング法などの真空成膜技術を採用しているものの、湿式法により透明導電膜を形成する試みもいくつか報告されている。例えば特許文献２によると、透明導電酸化膜をゾルゲル法によって形成する手段が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１３１７４１号公報
【特許文献２】特開２００１−２８２１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２記載の手法によると、その文献にも明記されているように、ゲルを焼成して残留有機物を除去するためには５００℃程度の高温が必要となる。そのため、導電膜の製造コスト及び生産環境の観点から、更に穏やかな環境で形成可能な導電膜の開発が望まれている。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情にかんがみてなされたものであり、穏やかな生産環境の下、従来よりもコストを抑えて導電膜を形成できる導電膜形成用材料、導電膜及びその形成方法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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維と、溶剤とを含有する導電膜形成用材料であって、被着体の表面に導電膜形成用材料を塗布する工程と、塗布した導電膜形成用材料から溶剤を揮発除去する工程と、溶剤を揮発除去した後に残存した導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維を網目状に絡めて導電膜を形成すると共に当該導電膜を被着体の表面上に固定する工程とを有する導電膜の形成方法に用いられる導電膜形成用材料を提供する。
【００１０】
また、本発明は、導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維と溶剤とを含有する導電膜形成用材料を被着体の表面に塗布する工程と、塗布した導電膜形成用材料から溶剤を揮発除去する工程と、溶剤を揮発除去した後に残存した導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維を網目状に絡めて導電膜を形成すると共に当該導電膜を被着体の表面上に固定する工程とを有する導電膜の形成方法により形成される導電膜を提供する。
【００１１】
さらに本発明は、導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維と溶剤とを含有する導電膜形成用材料を被着体の表面に塗布する工程と、塗布した導電膜形成用材料から溶剤を揮発除去する工程と、溶剤を揮発除去した後に残存した導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維を網目状に絡めて導電膜を形成すると共に当該導電膜を被着体の表面上に固定する工程とを有する導電膜の形成方法を提供する。
【００１２】
この本発明によると、導電繊維を形成すべき原料や導電繊維が網目状に絡まって固定されることで、導電性に優れた導電膜を得ることができる。導電経路は導電繊維同士の接触で確保されるため、導電膜全体での導電材料（導電繊維）の密度が低くても高い導電性を示すことができる。また、真空成膜技術を必要とせず、真空の生産環境を整えなくてよい。さらに、成膜時の温度条件を従来よりも低下させることができる。また、用いられる導電繊維を形成すべき原料や導電繊維は安価に入手可能である。これらの結果、本発明では、穏やかな生産環境の下、従来よりもコストを抑えて導電膜を形成できる導電膜形成用材料及び導電膜が得られる。
【００１３】
また、本発明では、導電繊維を形成すべき原料や導電繊維を選択することにより、光透過性の導電膜を得ることもできる。
【００１４】
本発明において、上記導電繊維の直径は０．０３〜１０μｍであると好ましい。これにより、一層良好な導電性とより優れた外観とを両立することができる。また、導電繊維の長さは５〜５０００μｍであると好適である。導電繊維の長さがこの範囲内にあることで、更に高い導電性、より優れた外観及び一層良好な塗布性を示すことができる。
【００１５】
本発明において、導電繊維を形成すべき原料が繊維と導電粒子とを含有すると好ましい。このような原料を用いると、導電繊維は、例えば、導電粒子を絶縁性の繊維の表面に堆積させることで形成される。これにより、繊維自体が導電性を有していなくても、導電粒子間の接触により導電性を示す導電膜を得ることができる。この場合、導電膜全体での導電材料（導電粒子）の密度が低くても、特に高い導電性を示すことができる。
【００１６】
このようにして形成される導電繊維において、導電粒子は、その平均一次粒径が５〜２００ｎｍであり、繊維の表面に堆積した際の堆積厚みが０．０１〜５μｍであると好ましい。平均一次粒径がこの範囲内にあることで、生産コストを抑制できると共に、より十分な導電性を確保することが可能となる。また、堆積厚みが上記範囲内にあることで、更に優れた導電性を確保することができる。
【００１７】
また、本発明において、導電繊維を形成すべき原料が、絶縁性の繊維と、その繊維の表面に導電性の薄膜を形成可能な原料とを含有し、絶縁性の繊維の表面に湿式で導電性の薄膜を成膜することにより導電繊維が形成されてもよい。このような態様であると、繊維自体が導電性を有していなくても、隣り合う導電性の薄膜が互いに接触することで導電性を示す導電膜を得ることができる。この場合、導電膜全体での導電材料（導電性の薄膜）の密度が低くても、特に高い導電性を示すことができる。
【００１８】
このようにして形成される導電繊維において、導電性の薄膜の膜厚が０．０１〜５μｍであると好ましい。薄膜の膜厚がこの範囲内にあることで、更に優れた導電性を確保することができる。
【００１９】
上記絶縁性の繊維がセルロースミクロフィブリル及び／又はその束であると、本発明による上述の作用効果を、より有効かつ確実に奏することができるので好ましい。
【００２０】
本発明において、上記導電粒子が透明導電粒子であり、上述の繊維が透明繊維であると、優れた導電性を示す導電膜を得ることができるので好適である。
【００２１】
上述の揮発除去する工程において、加熱又は減圧により溶剤を揮発除去してもよい。このように強制的に溶剤を揮発除去することで工程の短縮化に繋がり量産性が向上するだけでなく、本発明による上述の作用効果をより一層確実に得ることができる。また、同様の観点から、上記固定する工程において、感光又は加熱により導電膜を形成すると共に当該導電膜を被着体の表面上に固定してもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、穏やかな生産環境の下、従来よりもコストを抑えて導電膜を形成できる導電膜形成用材料、導電膜及びその形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００２４】
本発明の導電膜形成用材料は、導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維と、溶剤とを含有するものである。
【００２５】
導電繊維を形成すべき原料は、絶縁性及び／又は導電性の繊維と導電性材料とを含有すると好ましい。この場合、導電性材料が繊維表面に付着、堆積して、導電性材料間での導通を確保することにより導電性が発現する。
【００２６】
導電性材料は、導電性を有する酸化物粒子、金属粒子及び炭素粒子などの導電粒子であると好適であり、透明導電粒子であってもよい。粒子形状であることにより、材料（粒子）間が接触しやすく、導電ネットワークを容易に形成できるため、導電膜を作製した際に良好な導電性を確保することができる。また、透明導電粒子は、透明繊維と組み合わせて用いることにより透明導電膜を形成することができる点で好適である。
【００２７】
金属粒子の具体例としては、銀粒子、銅粒子、パラジウム粒子及び金粒子が挙げられる。また、導電性を有する酸化物粒子としては、透明導電粒子である酸化物粒子が挙げられる。このような酸化物粒子としては、例えばＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２などの酸化物母材にアルミニウム、ガリウム及びアンチモンなどの金属成分をドープした材料から構成される粒子が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００２８】
導電粒子の平均一次粒径は、５〜２００ｎｍであると好ましい。この平均一次粒径が２００ｎｍよりも大きくなると、導電粒子間の接触により形成される導電ネットワークの緻密性が低下して導電膜の導電性が高くなくなる傾向にある。この平均一次粒径が５ｎｍよりも小さくなると、導電粒子の製造に多大な費用がかかり、工業的生産性が十分でなくなる傾向にある。
【００２９】
導電膜形成用材料中の導電粒子の含有割合は、所望とする導電膜の抵抗値、製造コストによって調整すればよい。また、導電膜が透明性を要する場合、透明導電粒子の含有割合は上記に加えて、所望とする透明性も考慮に入れて調整すればよい。
【００３０】
絶縁性の繊維としては、絶縁性の化学繊維及び天然繊維が挙げられる。絶縁性の化学繊維としては、ポリアミド系、ポリエステル系などの合成繊維、セルロースなどの再生繊維、及び、ガラスなどの無機繊維が挙げられる。また、絶縁性の天然繊維としては植物繊維、動物繊維、鉱物繊維が挙げられる。透明導電膜を作製する場合は、これらの中から良好な透明性を有する透明繊維を採用すればよい。これらの中では、コスト及び工業的生産性の観点、並びに良好な透明性を有する観点から、植物繊維を原料としたセルロース繊維が好適である。特に良好な導電性が得られ、導電膜外観（膜厚や網目。以下同様。）がより均一である観点から、セルロースミクロフィブリル及び／又はその束が好ましい。かかる絶縁性の繊維としては、例えばダイセル化学工業社製、商品名「セリッシュ」シリーズなどの市販品を入手可能である。また、導電性の繊維としては、例えば金属繊維が挙げられる。繊維は１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００３１】
繊維の直径は１０〜１０００ｎｍであると好ましく、あるいは、その束の直径が１０〜１０００ｎｍであると好ましい。この直径が１０ｎｍを下回ると導電膜の導電性が低下する傾向にあり、１０００ｎｍを超えると導電膜外観の均一性が低下する傾向にある。また、繊維の長さは５〜５０００μｍであると好適である。この長さが５μｍ未満であると、導電繊維を網目状に十分絡め難くなる傾向にあるため、導電膜の導電性が低下する傾向にある。また、この長さが５０００μｍを超えると、導電膜形成用材料の被着体への塗布性が低くなる傾向にあると共に、導電膜外観の均一性が低下する傾向にある。なお、繊維の直径は、ＳＥＭ表面観察により測定される。また、繊維の長さは、光学顕微鏡で観察することにより測定される。
【００３２】
導電膜形成用材料が導電繊維を含有する場合、その導電繊維としては、例えば金属繊維、炭素繊維、及び後述するような繊維の表面に湿式で導電性の薄膜を成膜することにより得られる導電性の薄膜を備える導電繊維が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００３３】
上記導電性の薄膜を備える導電繊維は、繊維表面に直接湿式で金属薄膜や透明導電薄膜である酸化物薄膜を形成したものである。金属薄膜として、例えば、銀、銅、パラジウム、金の薄膜が挙げられる。酸化物薄膜としては、例えば、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２などの酸化物母材にアルミニウム、ガリウム及びアンチモンなどの金属成分をドープした材料から構成される薄膜が挙げられる。薄膜の形成方法としては、例えば塩水溶液からの析出法などの公知の方法が挙げられる。
【００３４】
導電性の薄膜の膜厚は、０．０１〜１０μｍとするのが好ましく、０．０１〜５μｍとするのがより好ましい。導電性の薄膜の膜厚がこの範囲内にあることで、導電膜の導電性が向上する。この膜厚が０．０１μｍ未満であると、導電膜を形成する際の各工程において薄膜の剥離等が生じやすくなるため、導電膜の導電性が低下する傾向にある。また、この膜厚が１０μｍを超えると、導電繊維が剛直になり網目状に絡め難くなるため、やはり導電性が低下する傾向にある。なお、薄膜の厚さは、同一条件でガラス上に成膜した膜を触針式段差計により測定するか、もしくはＳＥＭ断面像から測定される。
【００３５】
溶剤としては、水、並びにエーテル系、炭化水素系、エステル系、アルコ−ル系及びケトン系等の有機溶剤が挙げられる。溶剤は１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００３６】
エーテル系有機溶剤としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどアルキレングリコールエーテル化合物が挙げられる、より具体的には、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールイソプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール−ｔ−ブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、トリエチレングリコールイソプロピルエーテルアセテート、トリエチレングリコールブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコール−ｔ−ブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコ−ルジメチルエーテル、ジプロピレングリコーモノブチルエーテル等が例示される。
【００３７】
炭化水素系有機溶剤としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、イソペンタン、イソヘキサン、イソオクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン及びシクロペンタン等の非極性の炭化水素系有機溶剤が挙げられる。また、市販品として入手可能な、Ｅｘｘｏｎ  Ｍｏｂｉｌ  ｃｈｅｍｉｃａｌ社製の商品名「ＩＳＯＰＡＲ  Ｈ」、「ＩＳＯＰＡＲ  Ｈ  Ｆｌｕｉｄ」、「ＩＳＯＰＡＲ  Ｇ」、「ＩＳＯＰＡＲ  Ｌ」、「ＩＳＯＰＡＲ  Ｌ  Ｆｌｕｉｄ」等を使用することもできる。
【００３８】
エステル系有機溶剤、アルコール系有機溶剤、及びケトン系有機溶剤としては、例えば、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−ブチル、酢酸ｎ−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等のエステル系有機溶剤、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、セカンダリブタノール、ターシャリブタノール等のアルコ−ル系有機溶剤、並びに、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤が挙げられる。
【００３９】
導電膜形成用材料中の溶剤の含有割合は、導電膜を形成した際の導電繊維１００質量部に対して１００質量部以上であると好適である。溶剤の含有割合が１００質量部以上であると被着体へ塗布する際の粘度が低下する結果、その塗布性が向上する。さらに、溶剤の含有割合は、導電繊維１００質量部に対して３００〜３０００質量部であることがより好ましい。溶剤の含有割合が３００質量部以上であると、導電膜形成用材料の塗布性が更に良好になる。溶剤の含有割合が３０００質量部を超えると、導電繊維が相対的に少なくなり、導電膜の導電性が低下する傾向にある。
【００４０】
導電膜形成用材料は、上述の導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維並びに溶剤以外の成分を必要に応じて添加してもよい。例えば、導電膜の被着体への固定性（固着性）を促進する目的で、固着用樹脂を含有してもよい。導電膜形成用材料中の固着用樹脂の含有割合は、導電膜の導電性を著しく阻害しない程度であればよい。
【００４１】
次に、本発明の導電膜形成用材料を用いた導電膜の形成方法について説明する。本発明の導電膜の形成方法は、上述の導電膜形成用材料を被着体の表面に塗布する工程（以下、「塗布工程」という。）と、塗布した導電膜形成用材料から溶剤を揮発除去する工程（以下、「溶剤除去工程」という。）と、溶剤を揮発除去した後に残存した導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維を網目状に絡めて導電膜を形成すると共に当該導電膜を被着体の表面上に固定する工程（以下、「固定工程」という。）とを有する。
【００４２】
塗布工程では、導電膜を形成する被着体の表面に上記導電膜形成用材料を塗布する。塗布方法としては、特に限定されず、例えば、アプリケータを用いた塗布などが挙げられる。
【００４３】
溶剤除去工程では、被着体に塗布した導電膜形成用材料から溶剤を揮発除去する。溶剤を除去する方法としては、塗布した導電膜形成用材料を加熱して溶剤を揮発除去する方法、導電膜形成用材料を塗布した被着体を１気圧未満の減圧環境下に配置して溶剤を揮発除去する方法が挙げられる。あるいは被着体を減圧環境下に配置した上で、塗布した導電膜形成用材料を加熱して溶剤を揮発除去してもよい。
【００４４】
溶媒を加熱により除去する場合、加熱は、同じ温度で一定時間保持して行ってもよく、互いに異なる二以上の温度でそれぞれ一定時間保持して行ってもよい。加熱温度は、溶媒の沸点、繊維や被着体の材質、溶媒除去工程に要する時間によって調整すればよい。
【００４５】
溶媒除去工程において、溶媒をこのように強制的に揮発除去させることで、室温かつ大気圧条件で自然に揮発除去させるよりも、導電繊維がより十分網目状に絡むと共に、導電膜の被着体への固着性が向上する。また、工程の短縮化にも繋がる。さらに、導電繊維が繊維表面に導電粒子を堆積させたもの、あるいは繊維表面に導電性の薄膜を形成させたものである場合、繊維表面への導電粒子や導電性の薄膜の固着性が更に高まる。
【００４６】
固定工程では、溶剤を揮発除去した後に被着体上に残存した導電繊維を形成すべき原料及び／又は導電繊維を網目状に絡めて導電膜を形成すると共に当該導電膜を被着体の表面上に固定する。
【００４７】
固定方法としては、被着体上に残存した導電繊維を形成すべき原料等を加熱する方法が挙げられる。これにより、導電繊維が網目状に絡んで導電膜が形成されると共に、導電膜が被着体の表面上に固定される。加熱温度は、上記溶媒除去工程での温度よりも高温であることが好ましい。これにより、より有効かつ確実に導電膜が被着体表面に固定される。
【００４８】
次に、上述の導電膜の形成方法により被着体上に形成された導電膜について説明する。
【００４９】
まず、導電膜形成用材料が、導電繊維を形成すべき原料として繊維と導電粒子とを含有する場合、導電膜は、網目状に絡んだ繊維の表面に導電粒子が堆積した膜になり、各導電粒子間の接触により導電性が確保される。導電粒子の堆積厚みは、０．０１〜１０μｍであると好適であり、０．０１〜５μｍであるとより好適である。この堆積厚みが０．０１μｍを下回ると、導電膜を形成する際の各工程において粒子の剥離、脱落等が生じやすくなるため、導電膜の導電性が低下する傾向にある。また、この膜厚が１０μｍを超えると、導電繊維が剛直になり網目状に絡め難くなるため、やはり導電性が低下する傾向にある。なお、導電粒子の堆積厚みは、ＳＥＭでの断面観察により測定される。
【００５０】
導電繊維は、その直径が０．０３〜１０μｍであると好ましい。この直径が０．０３μｍよりも細いと、導電経路１本当たりの電気抵抗が大きくなって良好な導電性が得られ難くなる傾向にある。また、この直径が１０μｍよりも太いと、導電繊維が剛直になり網目状に絡め難くなるため、やはり良好な導電性が得られ難くなる傾向にある。なお、導電繊維は上記導電粒子及び／又は導電性の薄膜から形成されてもよく、その中心に絶縁性の繊維を有していなくてもよい。この場合、中心の絶縁性の繊維は、例えば、導電繊維を形成した後に燃やすことで除去される。
【００５１】
導電膜形成用材料が導電繊維を含有し導電粒子を含有しない場合、導電膜は、網目状に絡んだ導電繊維からなる膜となり、導電繊維間の接触により導電性が確保される。
【００５２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００５３】
例えば、本発明の別の実施形態において、導電繊維を形成すべき原料が、絶縁性又は導電性の繊維と、その繊維の表面に導電性の薄膜を形成可能な原料とを含有し、上記繊維の表面に湿式で導電性の薄膜を成膜することにより導電繊維が形成されるものであってもよい。絶縁性又は導電性の繊維としては上述と同様のものであればよい。また、導電性の薄膜を形成可能な原料としては、塩水溶液からの析出法などの湿式の成膜法によって導電性の薄膜を形成可能な前駆体であればよい。塩水溶液からの析出法の場合、導電性の薄膜を構成する化合物の有する金属成分の塩水溶液が、導電性の薄膜を形成可能な前駆体として採用される。
【００５４】
このような導電繊維を形成すべき原料が導電膜形成用材料に含有される場合、その導電膜形成用材料を被着体に塗布して（塗布工程）、その後、溶媒除去工程、固定工程において加熱処理されることで、繊維の表面に導電性の薄膜を成膜することができる。導電性の薄膜としては、例えば金属薄膜や透明導電薄膜である酸化物薄膜が挙げられる。金属薄膜としては、例えば、銀、銅、パラジウム、金の薄膜が挙げられる。酸化物薄膜としては、例えば、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２などの酸化物母材にアルミニウム、ガリウム及びアンチモンなどの金属成分をドープした材料から構成される薄膜が挙げられる。
【００５５】
導電性の薄膜の膜厚は、０．０１〜１０μｍとするのが好ましく、０．０１〜５μｍとするのがより好ましい。導電性の薄膜の膜厚がこの範囲内にあることで、導電膜の導電性が向上する。この膜厚が０．０１μｍ未満であると、導電膜を形成する際の各工程において薄膜の剥離等が生じやすくなるため、導電膜の導電性が低下する傾向にある。また、この膜厚が１０μｍを超えると、導電繊維が剛直になり網目状に絡め難くなるため、やはり導電性が低下する傾向にある。
【実施例】
【００５６】
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５７】
（実施例１）
溶剤としてのエタノール７０ｇ中に、導電粒子として平均粒径３０ｎｍのＩＴＯ粒子が３０ｇ分散された分散液（１）を１００ｇ用意した。次いで、１４ｇの分散液（１）に、絶縁性の繊維としてセリッシュＫＹ−１００Ｇ（ダイセル化学工業製商品名、水中に１０質量％のセルロース繊維を分散させたもの）１０ｇと水９０ｇとを添加し、ミキサーで混合撹拌して、導電膜形成用材料（１）を得た。
【００５８】
導電膜形成用材料（１）を、被着体としてのガラス基板（コーニング社製、＃１７３７）上にアプリケータを用いて塗布（ギャップ：２５０μｍ）した。次に、その導電膜形成用材料（１）を塗布したガラス基板をホットプレート上に載置し、９０℃で３分間乾燥した（溶媒除去工程）。続いて、上記乾燥後の導電膜形成用材料（１）を塗布したガラス基板を、熱風循環オーブン内に収容し、１５０℃で６０分間加熱した（固定工程）。こうして、ガラス基板上に導電膜を得た。
【００５９】
その導電膜のシート抵抗を測定したところ、１６０ｋΩ／□であった。また、導電膜の外観色は、ムラのない均一な黄白色であった。その導電膜を光学顕微鏡により観察したところ、長さ１０００μｍ程度の導電繊維が網目状に絡み、その表面にＩＴＯ粒子が堆積してなる膜であることが確認できた。また、この導電膜をＳＥＭにて観察した。そのＳＥＭ像を図１に示す。ＳＥＭ像から、導電繊維の直径が０．５μｍ程度であり、繊維表面に堆積しているＩＴＯ粒子の体積厚みが０．０５μｍであることが確認できた。
【００６０】
（実施例２）
実施例１と同様にして分散液（１）を用意した。次いで、３．９ｇの分散液（１）に、絶縁性の繊維としてセリッシュＦＤ−２００Ｌ（ダイセル化学工業製商品名、水中に２０質量％のセルロース繊維を分散させたもの）１ｇと水２０ｇとを添加し、ミキサーで混合撹拌して、導電膜形成用材料（２）を得た。
【００６１】
導電膜形成用材料（２）を、被着体としてのガラス基板（コーニング社製、＃１７３７）上にアプリケータを用いて塗布（ギャップ：２５０μｍ）した。次に、その導電膜形成用材料（２）を塗布したガラス基板をホットプレート上に載置し、９０℃で３分間乾燥した（溶媒除去工程）。続いて、上記乾燥後の導電膜形成用材料（２）を塗布したガラス基板を、熱風循環オーブン内に収容し、２００℃で６０分間加熱した（固定工程）。こうして、ガラス基板上に導電膜を得た。
【００６２】
その導電膜のシート抵抗を測定したところ、５ｋΩ／□であった。また、導電膜の外観色は、ムラのない均一な黄白色であった。その導電膜を光学顕微鏡により観察したところ、長さ４００μｍ程度の導電繊維が網目状に絡み、その表面にＩＴＯ粒子が堆積してなる膜であることが確認できた。また、この導電膜をＳＥＭにて観察した。そのＳＥＭ像から、導電繊維の直径が０．３μｍ程度であり、繊維表面に堆積しているＩＴＯ粒子の体積厚みが０．２μｍであることが確認できた。
【００６３】
（実施例３）
０．１１３ｇのＺｎＳＯ４と１０ｍＬの３１％Ｈ２Ｏ２と５０ｍＬの水とを混合した。この混合液に市販のアンモニア水を１０ｍＬ添加し溶液（３）を得た。次いで、３．９ｇの溶液（３）に、絶縁性の繊維としてセリッシュＫＹ−１００Ｇを１ｇ浸漬し、６０℃に加熱した状態で２時間静置して導電膜形成用材料（３）を得た。
【００６４】
導電膜形成用材料（３）を、被着体としてのガラス基板（コーニング社製、＃１７３７）上にアプリケータを用いて塗布（ギャップ：２５０μｍ）した。次に、その導電膜形成用材料（３）を塗布したガラス基板をホットプレート上に載置し、９０℃で３分間乾燥した（溶媒除去工程）。続いて、上記乾燥後の導電膜形成用材料（３）を塗布したガラス基板を、熱風循環オーブン内に収容し、２００℃で６０分間加熱した（固定工程）。こうして、ガラス基板上に導電膜を得た。
【００６５】
その導電膜のシート抵抗を測定したところ、２ＭΩ／□であった。また、導電膜の外観色は、ムラのない均一な白色であった。その導電膜を光学顕微鏡により観察したところ、導電繊維が網目状に絡み、その表面にＩＴＯ粒子が堆積してなる膜であることが確認できた。また、この導電膜をＳＥＭにて観察した。そのＳＥＭ像から、導電繊維の直径が０．３μｍ程度であり、繊維表面に堆積しているＩＴＯ粒子の体積厚みが０．２μｍであることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施例に係る導電膜のＳＥＭ像である。
【図１】
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