JP7596689B2 - Molded film, molded article, and method for producing same - Google Patents
Molded film, molded article, and method for producing same Download PDFInfo
- Publication number
- JP7596689B2 JP7596689B2 JP2020162802A JP2020162802A JP7596689B2 JP 7596689 B2 JP7596689 B2 JP 7596689B2 JP 2020162802 A JP2020162802 A JP 2020162802A JP 2020162802 A JP2020162802 A JP 2020162802A JP 7596689 B2 JP7596689 B2 JP 7596689B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- molded
- film
- conductive
- solvent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Description
本発明は、成形フィルム、成形体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a molded film, a molded body, and a method for producing the same.
特許文献1には、樹脂成形体と、当該樹脂成形体の一面に対して面一になるように埋め込まれたベースフィルムと、前記樹脂成形体と前記ベースフィルムとの間に配置された導電回路とを有する特定の導電回路一体化成形品が開示されている。
特許文献1には、当該導電回路一体化成形品の製造方法として、特定の導電回路が形成されたベースフィルムを射出成形用金型のキャビティ面に配置した後、溶融樹脂を射出して、樹脂成形体を射出成形することが記載されている。
特許文献1において、導電回路は、特定の透明金属薄膜をエッチングすることにより形成されている。
Patent Document 1 discloses a specific conductive circuit integrated molded product having a resin molded body, a base film embedded flush with one surface of the resin molded body, and a conductive circuit disposed between the resin molded body and the base film.
Patent Document 1 describes a method for manufacturing the conductive circuit integrated molded product, in which a base film on which a specific conductive circuit is formed is placed on the cavity surface of an injection molding die, and then molten resin is injected to injection mold a resin molded body.
In Patent Document 1, the conductive circuit is formed by etching a specific transparent metal thin film.
エッチング法に代わる導電回路の形成方法として、導電性インキを用いた印刷方法が検討されている。導電性インキを印刷する手法によれば、エッチング法と比較して、煩雑な工程がなく、容易に導電回路を形成することができ、生産性が向上し、低コスト化を図ることができる。
例えば特許文献2には、スクリーン印刷によって高精細な導電性パターンを形成することが可能な低温処理型の導電性インキとして、特定の導電性微粒子と、特定のエポキシ樹脂とを含有する特定の導電性インキが開示されている。スクリーン印刷によれば導電パターンの厚膜化が可能であり、導電パターン低抵抗化が実現できるとされている。
A printing method using conductive ink has been considered as a method for forming a conductive circuit to replace the etching method. The method of printing conductive ink does not require any complicated steps compared to the etching method, and can easily form a conductive circuit, improving productivity and reducing costs.
For example, Patent Document 2 discloses a specific conductive ink containing specific conductive fine particles and a specific epoxy resin as a low-temperature processing type conductive ink capable of forming a high-definition conductive pattern by screen printing. It is said that the screen printing makes it possible to form a thick conductive pattern and to realize a low resistance conductive pattern.
また、特許文献3には、3次元的な立体感を表現することが可能な加飾シートの製造方法として、透明樹脂層上にパターン状に印刷された印刷層を有する積層体と、ベースフィルム上に装飾層を有する積層シートとを熱圧着させることにより、前記装飾層を前記印刷層のパターンに沿った凹凸形状とする方法が開示されている。 Patent Document 3 also discloses a method for manufacturing a decorative sheet capable of expressing a three-dimensional effect, in which a laminate having a printed layer printed in a pattern on a transparent resin layer and a laminate sheet having a decorative layer on a base film are thermocompression-bonded to each other, thereby giving the decorative layer an uneven shape that follows the pattern of the printed layer.
また、特許文献4には、導電性インキを用いた印刷方法により、ベースフィルム上に導電性パターンが形成された成型フィルムの熱成形および樹脂成型体との一体化プロセスにより、樹脂成形体と前記ベースフィルムとの間に配置された導電回路とを有する、導電回路一体化成形品とする方法が開示されている。 Patent document 4 also discloses a method for producing a conductive circuit integrated molded product having a conductive circuit disposed between a resin molded body and a base film by a printing method using conductive ink, and a process of thermoforming a molded film having a conductive pattern formed on a base film and integrating the molded film with a resin molded body.
特許文献1の手法によれば、成形体の表面に、容易に導電体を設けることができる。一方、凹凸面や曲面を有する基材など、様々な形状の基材表面に導電回路を形成したいという要望が高まっている。このような基材表面に導電層を有するフィルムを張り合わせて導電回路を形成する場合、当該フィルムは基材の表面形状に合わせて変形する必要がある。当該フィルムの変形時に、導電層には部分的に大きな引張力が生じることがある。当該引張力により導電層の破断などが生じ、導電性の低下が問題となった。さらにそのような凹凸面や曲面を有する基材上に導電回路を形成する際、前記の導電層を有するフィルムを変形させたのち、または変形させるのと同時にフィルムと前記基材とを一体化することが必要となるが、この一体化工程において高温下でプラスチック基材と摩擦されることによる応力ストレスが導電回路に加わる。当該高温下応力ストレスによっても導電層の破断などが生じ、導電性の低下が問題となった。
これに対し、特許文献4の手法では熱成形プロセスへの耐性が導電インキ材料に付与されているため、上記の高温下応力ストレスによる導電性の低下が解決されている。しかし一方で、この方法で立体形状の基材表面に形成された導電回路は樹脂成型体と導電層とが直接接触しており、この境界部分の密着性が必ずしも十分でなく、また実際には極めて細かい空隙が生じている場合があった。このため、この導電回路一体化成形品を実用的な危機として長期間過酷な条件下で使用した場合、時間経過とともにイオンマイグレーションによる回路間短絡の発生が問題となった。
According to the method of Patent Document 1, a conductor can be easily provided on the surface of a molded body. On the other hand, there is an increasing demand for forming a conductive circuit on the surface of a substrate having various shapes, such as a substrate having an uneven surface or a curved surface. When a conductive circuit is formed by laminating a film having a conductive layer on the surface of such a substrate, the film needs to be deformed to match the surface shape of the substrate. When the film is deformed, a large tensile force may be generated partially in the conductive layer. The tensile force causes breakage of the conductive layer, and a decrease in conductivity becomes a problem. Furthermore, when forming a conductive circuit on a substrate having such an uneven surface or a curved surface, it is necessary to integrate the film and the substrate after or at the same time as deforming the film having the conductive layer, but in this integration process, stress is applied to the conductive circuit due to friction with the plastic substrate at high temperature. The stress at high temperature also causes breakage of the conductive layer, and a decrease in conductivity becomes a problem.
In contrast, the method of Patent Document 4 provides the conductive ink material with resistance to the thermoforming process, thus resolving the above-mentioned problem of reduced conductivity due to stress at high temperatures. However, the conductive circuit formed on the surface of a three-dimensional substrate by this method has a direct contact between the resin molded body and the conductive layer, and the adhesion at the boundary between them is not necessarily sufficient, and in fact, extremely fine voids may occur. For this reason, when this conductive circuit integrated molded product is used for a long period of time under harsh conditions as a practical product, the occurrence of short circuits between circuits due to ion migration over time becomes a problem.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、成形プロセスにおける引張力および高温下での応力ストレスによる導電性の低下が抑制され、かつ成形後も導電パターン間のイオンマイグレーション耐性に優れた成形フィルム、及び、導電性に優れかつ長期間の過酷条件使用でも回路特性を保持可能な成形体及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of these circumstances, and aims to provide a molded film that suppresses the decrease in conductivity due to tensile force and stress at high temperatures during the molding process and has excellent resistance to ion migration between conductive patterns even after molding, as well as a molded body that has excellent conductivity and can retain circuit characteristics even when used under harsh conditions for long periods of time, and a method for manufacturing the same.
本発明は、凹凸面または三次元曲面を有する基材表面に絶縁層で被覆された印刷導電回路を形成するための成形フィルムであって、
ベースフィルム上に導電層と絶縁層とを備えた成形フィルムであって、
前記導電層が樹脂(A1)と、溶剤(B1)と、導電粒性子(C)とを含む導電性樹脂組成物の硬化物であり、
前記絶縁層が樹脂(A2)と、溶剤(B2)とを含む絶縁性樹脂組成物の硬化物であり、
前記絶縁層の体積固有抵抗が
1×1010Ω・cm以上1×1017Ω・cm未満であり、
前記溶剤(B2)が、以下の条件(1)と、条件(2-1)、条件(2-2)、及び条件(2-3)からなる群より選ばれるいずれかの条件とを満たす溶剤(b2)を含む成形フィルムに関する。
(1)沸点が180℃以上300℃未満
(2-1)HSP(ハンセンの溶解性パラメータ)が、
14.0≦δd≦20.0かつ5.0≦δp≦10.0かつ9.5≦δh≦20.0
(2-2)HSP(ハンセンの溶解性パラメータ)が、
14.0≦δd≦19.0かつ4.0<δp≦5.0かつ0.0≦δh≦8.0
(2-3)HSP(ハンセンの溶解性パラメータ)が、
14.0≦δd≦19.0かつ0.0≦δp≦4.0かつ0.0≦δh≦9.0
The present invention provides a molded film for forming a printed conductive circuit on a substrate surface having an uneven surface or a three-dimensional curved surface, the printed conductive circuit being covered with an insulating layer,
A molded film having a conductive layer and an insulating layer on a base film,
the conductive layer is a cured product of a conductive resin composition containing a resin (A1), a solvent (B1), and conductive particles (C);
the insulating layer is a cured product of an insulating resin composition containing a resin (A2) and a solvent (B2),
The volume resistivity of the insulating layer is 1×10 10 Ω·cm or more and less than 1×10 17 Ω·cm;
The present invention relates to a molded film, wherein the solvent (B2) contains a solvent (b2) which satisfies the following condition (1) and any one of conditions selected from the group consisting of condition (2-1), condition (2-2), and condition (2-3).
(1) The boiling point is 180°C or more and less than 300°C. (2-1) The HSP (Hansen solubility parameter) is
14.0≦δd≦20.0 and 5.0≦δp≦10.0 and 9.5≦δh≦20.0
(2-2) HSP (Hansen solubility parameter) is
14.0≦δd≦19.0 and 4.0<δp≦5.0 and 0.0≦δh≦8.0
(2-3) HSP (Hansen solubility parameter) is
14.0≦δd≦19.0 and 0.0≦δp≦4.0 and 0.0≦δh≦9.0
また、本発明は、ベースフィルムが、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレン及び、ポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれるフィルム、又はこれらの積層フィルムである前記の成形フィルムに関する。 The present invention also relates to the above-mentioned molded film, in which the base film is a film selected from the group consisting of polycarbonate, polymethyl methacrylate, polypropylene, and polyethylene terephthalate, or a laminate film of these.
また、本発明は、溶剤(b2)の前記溶剤(B2)中に占める割合が、20重量%~100重量%である前記の成形フィルムに関する。 The present invention also relates to the molded film, in which the proportion of solvent (b2) in solvent (B2) is 20% by weight to 100% by weight.
また、本発明は、樹脂(A1)が、主鎖構造中に環状構造を有する樹脂である前記の成形フィルムに関する。 The present invention also relates to the above molded film, in which the resin (A1) is a resin having a cyclic structure in the main chain structure.
また、本発明は、樹脂(A1)が、主鎖構造中に芳香環構造を有する樹脂である前記の成形フィルムに関する。 The present invention also relates to the above molded film, in which the resin (A1) is a resin having an aromatic ring structure in the main chain structure.
また、本発明は、樹脂(A1)が、主鎖構造中に芳香族カルボン酸に由来する芳香族エステル構造を有する樹脂である前記の成形フィルムに関する。 The present invention also relates to the molded film, in which the resin (A1) is a resin having an aromatic ester structure derived from an aromatic carboxylic acid in the main chain structure.
また、本発明は、前記ベースフィルムの両方の面上に、それぞれ導電層と絶縁層をこの順に備える前記の成形フィルムに関する。 The present invention also relates to the above-mentioned molded film having a conductive layer and an insulating layer, in this order, on each side of the base film.
また、本発明は、絶縁層上に、さらに第二の導電層と第二の絶縁層をこの順に備える前記の成形フィルムに関する。 The present invention also relates to the above molded film further comprising a second conductive layer and a second insulating layer in this order on the insulating layer.
また、本発明は、所定の形状に成形された成形フィルムが、前記絶縁層面と基材表面が接するように、あるいは前記ベースフィルム面と基材表面が接するように基材上に積層され、凹凸面または三次元曲面を有する基材表面に絶縁層で被覆された印刷導電回路を形成された成形体であって、該成形フィルムが、前記成形フィルム用である、成形体に関する。 The present invention also relates to a molded article in which a molded film molded into a predetermined shape is laminated on a substrate so that the insulating layer surface is in contact with the substrate surface, or so that the base film surface is in contact with the substrate surface, and a printed conductive circuit covered with an insulating layer is formed on the substrate surface having an uneven surface or a three-dimensional curved surface, and the molded film is for use in the molded film.
また、本発明は、基材上に前記成形フィルムを配置する工程と、オーバーレイ成形法により、前記成形フィルムと前記基材とを一体化する工程と、を含む、成形体の製造方法に関する。 The present invention also relates to a method for producing a molded body, which includes the steps of placing the molded film on a substrate and integrating the molded film with the substrate by an overlay molding method.
また、本発明は、前記成形フィルムを所定の形状に成形する工程と、成形後の前記成形フィルムを、射出成形用の型内に配置する工程と、射出成形により基材を成形すると共に、前記成形フィルムと前記基材とを一体化する工程と、を含む成形体の製造方法に関する。 The present invention also relates to a method for producing a molded body, which includes the steps of: forming the molded film into a predetermined shape; placing the molded film in an injection molding die; and forming a substrate by injection molding and integrating the molded film with the substrate.
また、本発明は、前記成形フィルムを、射出成形用の型内に配置する工程と、射出成形により基材を成形すると共に、前記成形フィルム中の導電層を基材側に転写する工程と、を含む成形体の製造方法に関する。 The present invention also relates to a method for producing a molded body, which includes the steps of placing the molded film in a mold for injection molding, and molding a substrate by injection molding while transferring the conductive layer in the molded film to the substrate.
本発明によれば、成形プロセスにおける引張力および高温下での応力ストレスによる導電性の低下が抑制され、かつ成形後も導電パターン間のイオンマイグレーション耐性に優れた成形フィルム、及び、導電性に優れかつ長期間の過酷条件使用でも回路特性を保持可能な成形体及びその製造方法を提供することができる。 The present invention can provide a molded film that suppresses the decrease in electrical conductivity due to tensile force and stress at high temperatures during the molding process and has excellent resistance to ion migration between conductive patterns even after molding, as well as a molded body that has excellent electrical conductivity and can retain circuit characteristics even when used under harsh conditions for a long period of time, and a method for manufacturing the same.
以下、本実施に係る成形フィルム、成形体及びその製造方法について順に詳細に説明する。
なお本実施において、硬化物とは、化学反応により硬化したもののみならず、例えば溶剤が揮発することにより硬くなったものなど、化学反応によらずに硬化したものを包含する。
The molded film, molded article, and manufacturing method thereof according to the present embodiment will be described in detail below.
In the present embodiment, the term "cured product" refers not only to products that have been cured by chemical reaction, but also to products that have been cured without chemical reaction, such as products that have been hardened by evaporation of a solvent.
[成形フィルム]
本実施の成形フィルムは、ベースフィルム上に導電層および絶縁層を備えた成形フィルムであって、
前記導電層が、導電性樹脂組成物の硬化物であり、前記絶縁層が、絶縁性樹脂組成物の硬化物であることを特徴とする。
本実施の成形フィルムによれば、凹凸面や曲面など任意の基材面に導電回路が形成された成形体を得ることができる。
本実施の成形フィルムの層構成について図1及び図2を参照して説明する。図1及び図2は、本実施の成形フィルムの一例を示す、模式的な断面図である。
図1の例に示される成形フィルム10は、ベースフィルム1上に、導電層2を有し、当該導電層2上に絶縁層3を備えている。導電層2は、ベースフィルム1の全面に形成されていてもよく、図1の例のように所望のパターン状に形成されていてもよい。また絶縁層3は、ベースフィルム1および導電層2上の全面に形成されていてもよく、図1の例のように導電層2の一部を被覆するように所望のパターン状に形成されていてもよい。
図2の例に示される成形フィルム10は、ベースフィルム1上に、加飾層3を有し、当該加飾層3上に、導電層2を有し、さらに当該導電層2上に絶縁層3を備えている。また図2の例に示されるように、成形フィルム10は、導電層2上に、電子部品4や、取り出し回路に接続するためのピン5を備えていてもよい。
図3の例に示される成形フィルム10は、ベースフィルム1上に、導電層2を有し、当該導電層2上に絶縁層3を備えている。またベースフィルム1の反対側の面上に第2の導電層7を有し、当該第2の導電層7上に第2の絶縁層8を備えている。第2の導電層7もまた、ベースフィルム1の全面に形成されていてもよく、図1の例のように所望のパターン状に形成されていてもよい。また第2の絶縁層8もまた、ベースフィルム1および第2の導電層7の全面に形成されていてもよく、図3の例のように第2の導電層7の一部を被覆するように所望のパターン状に形成されていてもよい。
図4の例に示される成形フィルム10は、ベースフィルム1上に、導電層2を有し、当該導電層2上に絶縁層3を有し、さらに当該絶縁層3上に第2の導電層7を有し、当該第2の導電層7上に第2の絶縁層8を備えている。この場合の第2の導電層7は、ベースフィルム1および絶縁層3上の全面に形成されていてもよく、図4の例のように導電層2の、絶縁層3に被覆されていない露出部があった場合は、この導電層2と部分的に接触するように所望のパターンに設けられていてもよい。また導電層2といずれの部分も接触していなくても構わない。第2の絶縁層8もまた、ベースフィルム1、導電層2、絶縁層3および第2の導電層7の全面に形成されていてもよく、図4の例のように第2の導電層7の一部を被覆するように所望のパターン状に形成されていてもよい。
また、図示はしないが、本実施の成形フィルム10が加飾層3を備える場合、図2の例のほか、ベースフィルム1の一方の面に加飾層3を有し、他方の面に導電層2を備える層構成であってもよい。
本実施の成形フィルムは、少なくともベースフィルムと、導電層と絶縁層を備えるものであり、必要に応じて他の層を有してもよいものである。以下このような成形フィルムの各層について説明する。
[Formed film]
The molded film of this embodiment is a molded film having a conductive layer and an insulating layer on a base film,
The conductive layer is a cured product of a conductive resin composition, and the insulating layer is a cured product of an insulating resin composition.
According to the molded film of this embodiment, a molded article can be obtained in which a conductive circuit is formed on any substrate surface, such as an uneven surface or a curved surface.
The layer structure of the molded film of this embodiment will be described with reference to Figures 1 and 2. Figures 1 and 2 are schematic cross-sectional views showing an example of the molded film of this embodiment.
The molded film 10 shown in the example of Fig. 1 has a conductive layer 2 on a base film 1, and an insulating layer 3 on the conductive layer 2. The conductive layer 2 may be formed on the entire surface of the base film 1, or may be formed in a desired pattern as in the example of Fig. 1. The insulating layer 3 may be formed on the entire surfaces of the base film 1 and the conductive layer 2, or may be formed in a desired pattern so as to cover a portion of the conductive layer 2 as in the example of Fig. 1.
The molded film 10 shown in the example of Fig. 2 has a decorative layer 3 on a base film 1, a conductive layer 2 on the decorative layer 3, and an insulating layer 3 on the conductive layer 2. As shown in the example of Fig. 2, the molded film 10 may also have, on the conductive layer 2, an electronic component 4 and a pin 5 for connecting to an extraction circuit.
The molded film 10 shown in the example of Fig. 3 has a conductive layer 2 on a base film 1, and an insulating layer 3 on the conductive layer 2. It also has a second conductive layer 7 on the opposite surface of the base film 1, and a second insulating layer 8 on the second conductive layer 7. The second conductive layer 7 may also be formed on the entire surface of the base film 1, or may be formed in a desired pattern as in the example of Fig. 1. The second insulating layer 8 may also be formed on the entire surfaces of the base film 1 and the second conductive layer 7, or may be formed in a desired pattern so as to cover a part of the second conductive layer 7 as in the example of Fig. 3.
The molded film 10 shown in the example of FIG. 4 has a conductive layer 2 on a base film 1, an insulating layer 3 on the conductive layer 2, a second conductive layer 7 on the insulating layer 3, and a second insulating layer 8 on the second conductive layer 7. In this case, the second conductive layer 7 may be formed on the entire surface of the base film 1 and the insulating layer 3, or, if there is an exposed portion of the conductive layer 2 that is not covered by the insulating layer 3 as in the example of FIG. 4, the second conductive layer 7 may be provided in a desired pattern so as to be in partial contact with the conductive layer 2. It is also possible that the second insulating layer 8 is not in contact with any part of the conductive layer 2. The second insulating layer 8 may also be formed on the entire surface of the base film 1, the conductive layer 2, the insulating layer 3, and the second conductive layer 7, or may be formed in a desired pattern so as to cover a part of the second conductive layer 7 as in the example of FIG. 4.
In addition, although not shown in the figure, when the molded film 10 of this embodiment has a decorative layer 3, in addition to the example of Figure 2, it may have a layer structure having a decorative layer 3 on one side of the base film 1 and a conductive layer 2 on the other side.
The molded film of the present embodiment comprises at least a base film, a conductive layer, and an insulating layer, and may have other layers as required. Each layer of such a molded film will be described below.
<ベースフィルム>
本実施においてベースフィルムは、基材形成時の成形温度条件下で基材表面の形状に追従可能な程度の柔軟性および延伸性を有するものの中から適宜選択することができ、成形体の用途や、成形体の製造方法などに応じて選択することが好ましい。
例えば、成形体の製造方法として、後述するオーバーレイ成形法や、フィルムインサート法を採用する場合には、ベースフィルムが成形体に残ることから、導電層の保護層としての機能を有することなどを考慮してベースフィルムを選択することができる。
一方、成形体の製造方法として後述するインモールド転写法などを採用する場合には、剥離性を有するベースフィルムを選択することが好ましい。
<Base film>
In this embodiment, the base film can be appropriately selected from those having flexibility and extensibility to such an extent that it can follow the shape of the substrate surface under the molding temperature conditions when the substrate is formed, and it is preferable to select the base film according to the use of the molded body and the manufacturing method of the molded body.
For example, when the overlay molding method or the film insert method described below is adopted as a method for producing a molded body, the base film remains in the molded body, so the base film can be selected taking into consideration its function as a protective layer for the conductive layer.
On the other hand, when an in-mold transfer method, which will be described later, is employed as a method for producing a molded article, it is preferable to select a base film having releasability.
ベースフィルムは上記の観点から適宜選択することができ、例えば、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ABS(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合樹脂)、AES(アクリロニトリル-エチレン-スチレン共重合樹脂)、カイダック(アクリル変性塩ビ樹脂)、変性ポリフェニレンエーテル、及びこれら樹脂の2種以上からなるポリマーアロイ等のフィルムや、これらの積層フィルムであってもよい。中でも、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートより選択されるフィルム、又はこれらの積層フィルムであることが好ましい。積層フィルムとしては、中でも、ポリカーボネートとポリメチルメタクリレートの積層フィルムが好ましい。
ポリカーボネートとポリメチルメタクリレートの積層フィルムの製造方法は、特に限定されず、ポリカーボネートフィルムとポリメチルメタクリレートフィルムとを貼り合わせて積層してもよく、ポリカーボネートとポリメチルメタクリレートとを共押出しにより積層フィルムとしてもよい。
また、これらのベースフィルムの表面がコロナ処理等の改質処理が施されていることも好ましい。
The base film can be appropriately selected from the above viewpoints, and may be, for example, a film such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polystyrene, polyimide, polyamide, polyethersulfone, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, cycloolefin polymer, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin), AES (acrylonitrile-ethylene-styrene copolymer resin), Kaidac (acrylic modified vinyl chloride resin), modified polyphenylene ether, and a polymer alloy consisting of two or more of these resins, or a laminated film thereof. Among them, a film selected from polycarbonate, polymethyl methacrylate, polypropylene, and polyethylene terephthalate, or a laminated film thereof is preferable. As the laminated film, a laminated film of polycarbonate and polymethyl methacrylate is preferable.
The method for producing the laminated film of polycarbonate and polymethyl methacrylate is not particularly limited. A polycarbonate film and a polymethyl methacrylate film may be laminated together, or polycarbonate and polymethyl methacrylate may be co-extruded to form a laminated film.
It is also preferable that the surface of these base films is subjected to a modification treatment such as a corona treatment.
また、必要に応じ、導電性樹脂組成物の印刷性を向上させるなどの目的で、ベースフィルムにアンカーコート層を設け、当該アンカーコート層上に導電性樹脂組成物を印刷してもよい。アンカーコート層は、ベースフィルムとの密着性、更には導電性樹脂組成物との密着性が良好で成形時にフィルムに追従するものであれば、特に限定されず、また樹脂ビーズ等の有機フィラーや金属酸化物等の無機フィラーも必要に応じて添加してもよい。アンカーコート層を設ける方法は特に限定されず、従来公知の塗工方法にて塗布、乾燥、硬化して得ることができる。
また更に必要に応じ、成形体表面の傷つき防止のため、ベースフィルムにハードコート層を設け、その反対の面に導電性樹脂組成物および必要に応じて加飾層を印刷してもよい。ハードコート層は、ベースフィルムとの密着性、更には表面硬度が良好で成形時にフィルムに追従するものであれば、特に限定されず、また樹脂ビーズ等の有機フィラーや金属酸化物等の無機フィラーも必要に応じて添加してもよい。ハードコート層を設ける方法は特に限定されず、従来公知の塗工方法にて塗布、乾燥、硬化して得ることができる。
In addition, if necessary, an anchor coat layer may be provided on the base film and the conductive resin composition may be printed on the anchor coat layer for the purpose of improving the printability of the conductive resin composition. The anchor coat layer is not particularly limited as long as it has good adhesion to the base film and further to the conductive resin composition and follows the film during molding, and organic fillers such as resin beads and inorganic fillers such as metal oxides may also be added as necessary. The method of providing the anchor coat layer is not particularly limited, and it can be obtained by coating, drying, and curing using a conventionally known coating method.
Furthermore, if necessary, in order to prevent the surface of the molded body from being scratched, a hard coat layer may be provided on the base film, and a conductive resin composition and, if necessary, a decorative layer may be printed on the opposite side. The hard coat layer is not particularly limited as long as it has good adhesion to the base film and surface hardness and follows the film during molding, and organic fillers such as resin beads and inorganic fillers such as metal oxides may also be added as necessary. The method of providing the hard coat layer is not particularly limited, and it can be obtained by applying, drying, and curing using a conventionally known coating method.
また本実施の成形フィルムが加飾層を有する場合には、透明性を有するベースフィルムを選択することが好ましい。 In addition, if the molded film of this embodiment has a decorative layer, it is preferable to select a base film that has transparency.
ベースフィルムの厚みは特に限定されないが、例えば、10μm以上500μm以下とすることができ、20μm以上450μm以下が好ましい。 The thickness of the base film is not particularly limited, but can be, for example, 10 μm or more and 500 μm or less, and preferably 20 μm or more and 450 μm or less.
<導電層>
本実施の成形フィルムにおいて導電層は、後述する導電性樹脂組成物の硬化物である。
導電層の形成方法は特に限定されないが、本実施においては、スクリーン印刷法、パッド印刷法、ステンシル印刷法、スクリーンオフセット印刷法、ディスペンサー印刷法、グラビアオフセット印刷法、反転オフセット印刷法、マイクロコンタクト印刷法により形成することが好ましく、スクリーン印刷法により形成することがより好ましい。
スクリーン印刷法においては、導電回路パターンの高精細化に対応すべく微細なメッシュ、特に好ましくは300~650メッシュ程度の微細なメッシュのスクリーンを用いることが好ましい。この時のスクリーンの開放面積は約20~50%が好ましい。スクリーン線径は約10~70μmが好ましい。
スクリーン版の種類としては、ポリエステルスクリーン、コンビネーションスクリーン、メタルスクリーン、ナイロンスクリーン等が挙げられる。また、高粘度なペースト状態のものを印刷する場合は、高張力ステンレススクリーンを使用することができる。
スクリーン印刷のスキージは丸形、長方形、正方形いずれの形状であってもよく、またアタック角度(印刷時の版とスキージの角度)を小さくするために研磨スキージも使用することができる。その他の印刷条件等は従来公知の条件を適宜設計すればよい。
<Conductive Layer>
In the molded film of this embodiment, the conductive layer is a cured product of a conductive resin composition described below.
The method for forming the conductive layer is not particularly limited, but in this embodiment, it is preferable to form it by screen printing, pad printing, stencil printing, screen offset printing, dispenser printing, gravure offset printing, reverse offset printing, or microcontact printing, and it is more preferable to form it by screen printing.
In the screen printing method, it is preferable to use a fine mesh screen, particularly a fine mesh screen of about 300 to 650 mesh, in order to meet the demands of high-definition conductive circuit patterns. In this case, the open area of the screen is preferably about 20 to 50%. The screen line diameter is preferably about 10 to 70 μm.
Types of screens include polyester screens, combination screens, metal screens, nylon screens, etc. When printing with a highly viscous paste, a high-tension stainless steel screen can be used.
The squeegee for screen printing may be round, rectangular, or square, and an abrasive squeegee may be used to reduce the attack angle (the angle between the plate and the squeegee during printing). Other printing conditions may be appropriately designed from conventionally known conditions.
導電性樹脂組成物をスクリーン印刷により印刷後、加熱して乾燥および架橋剤が含まれる場合には架橋反応を行い硬化する。
溶剤の十分な揮発および架橋反応のために、加熱温度は80~230℃、加熱時間としては10~120分とすることが好ましい。これにより、パターン状の導電層を得ることができる。
The conductive resin composition is printed by screen printing, and then heated to dry it, and if a crosslinking agent is contained, a crosslinking reaction is carried out to harden it.
In order to sufficiently volatilize the solvent and promote the crosslinking reaction, the heating temperature is preferably 80 to 230° C. and the heating time is preferably 10 to 120 minutes, thereby making it possible to obtain a patterned conductive layer.
導電層の膜厚は、求められる導電性等に応じて適宜調整すればよく、特に限定されないが、例えば、0.5μm以上20μm以下とすることができ、1μm以上15μm以下とすることが好ましい。 The thickness of the conductive layer can be adjusted appropriately according to the required conductivity, etc., and is not particularly limited, but can be, for example, 0.5 μm or more and 20 μm or less, and preferably 1 μm or more and 15 μm or less.
[導電性樹脂組成物]
本実施の成形フィルムに用いられる導電性樹脂組成物は、少なくとも、樹脂(A1)と、溶剤(B1)と、導電性粒子(C)と、を含有するものであり、必要に応じて更に架橋剤(D)及び他の成分を含有してもよいものである。
以下このような成形フィルム用導電性樹脂組成物の各成分について説明する。
[Conductive resin composition]
The conductive resin composition used in the molded film of this embodiment contains at least a resin (A1), a solvent (B1), and conductive particles (C), and may further include a crosslinking agent if necessary. The composition may contain the agent (D) and other components.
Each component of the conductive resin composition for molded films will now be described.
<樹脂(A1)>
本実施の導電性樹脂組成物は、成膜性や、ベースフィルム乃至加飾層への密着性を付与するために、バインダー性の樹脂(A1)を含有する。また、本実施においては、樹脂(A1)を含有することにより、導電層に柔軟性を付与することができる。そのため、樹脂(A1)を含有することにより延伸に対する導電層の断線が抑制される。
<Resin (A1)>
The conductive resin composition of this embodiment contains a binder resin (A1) in order to provide film-forming properties and adhesion to the base film or decorative layer. In addition, in this embodiment, the resin (A1) is contained, so that the conductive layer can be given flexibility. Therefore, the conductive layer is prevented from breaking due to stretching by containing the resin (A1).
前記樹脂(A1)は、導電性樹脂組成物用途に用いられる樹脂の中から適宜選択して用いることができる。
樹脂(A1)としては、例えば、アクリル系樹脂、ビニルエーテル樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレン系ブロック共重合樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂などが挙げられ、1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
The resin (A1) can be appropriately selected from resins used for conductive resin compositions.
Examples of the resin (A1) include acrylic resins, vinyl ether resins, polyether resins, polyester resins, polyurethane resins, epoxy resins, phenoxy resins, polycarbonate resins, polyvinyl chloride resins, polyolefin resins, styrene block copolymer resins, polyamide resins, and polyimide resins. These may be used alone or in combination of two or more.
本実施において樹脂(A1)は、主鎖構造中に環状構造を有する樹脂であることが好ましい。この場合、後述する溶剤(b1)を含む絶縁性組成物を導電層上に積層させた際に、絶縁性組成物からの過度な溶剤浸潤を抑制することができ、導電層の導電性低下や成型フィルムの高温条件下での熱成形時の導電性の低下を抑制することができる点で好ましい。 In this embodiment, the resin (A1) is preferably a resin having a cyclic structure in the main chain structure. In this case, when an insulating composition containing a solvent (b1) described later is laminated on the conductive layer, excessive solvent infiltration from the insulating composition can be suppressed, which is preferable in that it can suppress a decrease in the conductivity of the conductive layer and a decrease in the conductivity of the molded film during thermal molding under high temperature conditions.
なお本発明における環状構造とは、一つの環が4員環~14員環の脂環式構造、芳香環構造またはヘテロ環構造を指す。
上記脂環式構造としては、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環、シクロデカン環、シクロテトラデカン環等の単環式構造や、ボルナン環、イソボルナン環、アダマンタン環、デカリン環、ステロイド骨格などの縮環構造などが挙げられる。
また上記芳香環構造としては、ベンゼン環、フラン環、1,4-ジオキシン環、ピロール環、ピリジン環、ピラジン環、トリアジン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、チオフェン環、トリアゾール環、テトラゾール環等の単環式構造や、などのナフタレン環、テトラリン環、アズレン環、アントラセン環、ペリレン環、インダン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンズイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環などの縮環構造などが挙げられる。なお上記例のように、本発明においては芳香環構造が脂環式構造と縮環乃至直接結合している構造や、芳香族性を示すヘテロ環構造は、いずれも芳香環構造とする。
上記ヘテロ環構造としては、本発明においては上記芳香環構造以外の含ヘテロ原子(非炭素原子)環構造を示し、例えばテトラヒドロフラン環、ピラン環、テトラヒドロピラン環、ピロリジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、イソシアヌレート環などが挙げられる。
上記樹脂(A)の主鎖構造中における上記環状構造の連結部位としては特に制限されず、環状構造を構成する任意の1原子乃至2原子から計2つ以上の共有結合を介して主鎖中に連結されていればよい。
In the present invention, the cyclic structure refers to an alicyclic structure, an aromatic ring structure, or a heterocyclic structure in which one ring is a 4- to 14-membered ring.
Examples of the alicyclic structure include monocyclic structures such as a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a cyclohexene ring, a cycloheptane ring, a cyclooctane ring, a cyclodecane ring, and a cyclotetradecane ring, and condensed ring structures such as a bornane ring, an isobornane ring, an adamantane ring, a decalin ring, and a steroid skeleton.
Examples of the aromatic ring structure include monocyclic structures such as a benzene ring, a furan ring, a 1,4-dioxine ring, a pyrrole ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, an imidazole ring, a pyrazole ring, an oxazole ring, a thiazole ring, a thiophene ring, a triazole ring, and a tetrazole ring, and condensed ring structures such as a naphthalene ring, a tetralin ring, an azulene ring, an anthracene ring, a perylene ring, an indane ring, an indole ring, a benzofuran ring, a benzimidazole ring, and a benzoxazole ring. As in the above examples, in the present invention, a structure in which an aromatic ring structure is condensed or directly bonded to an alicyclic structure, and a heterocyclic structure exhibiting aromaticity are all considered to be aromatic ring structures.
In the present invention, the heterocyclic structure refers to a heteroatom-containing (non-carbon atom) ring structure other than the above-mentioned aromatic ring structures, and examples thereof include a tetrahydrofuran ring, a pyran ring, a tetrahydropyran ring, a pyrrolidine ring, a piperidine ring, a piperazine ring, and an isocyanurate ring.
The linking site of the cyclic structure in the main chain structure of the resin (A) is not particularly limited, and it is sufficient that the cyclic structure is linked to the main chain via a total of two or more covalent bonds from any one or two atoms constituting the cyclic structure.
また、樹脂(A1)は、主鎖構造中に環状構造として芳香環構造を含む樹脂であることがより好ましい。この場合、上記絶縁性組成物からの過度な溶剤浸潤のみならず乾燥後の溶剤残留をも抑制可能であり、より高温条件下での熱成形時の導電性の低下を抑制できるため好ましい。
さらに樹脂(A1)は、主鎖構造中に芳香族カルボン酸に由来する芳香族エステル構造を含む樹脂であることが特に好ましい。この場合は上記の溶剤浸潤および乾燥後の溶剤残留により優れており、熱成形時の導電性の低下やミクロボイドの発生がより抑制されることで、製造された成形体のイオンマイグレーション耐性が優れるため、特に好ましい。
In addition, the resin (A1) is more preferably a resin containing an aromatic ring structure as a cyclic structure in the main chain structure, which is preferable because it can suppress not only excessive solvent infiltration from the insulating composition but also residual solvent after drying, and can suppress a decrease in electrical conductivity during thermoforming under higher temperature conditions.
Furthermore, it is particularly preferred that the resin (A1) is a resin containing an aromatic ester structure derived from an aromatic carboxylic acid in the main chain structure, which is particularly preferred because it is superior in the above-mentioned solvent infiltration and solvent remaining after drying, and the decrease in electrical conductivity during thermoforming and the generation of microvoids are further suppressed, resulting in excellent ion migration resistance of the produced molded product.
本実施において樹脂(A1)は、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、酸無水物基より選択される置換基を1分子中に2つ以上有してもよい。樹脂(A1)が、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、及び酸無水物基より選択される官能基を有する場合、その官能基価は、1mgKOH/g以上400mgKOH/g以下であることが好ましく、2mgKOH/g以上350mgKOH/g以下であることが好ましい。なお、官能基価の算出方法の詳細は、後述する実施例で説明する。
なお樹脂(A1)が複数種類の官能基を有する場合、官能基価はその合計とする。例えば、樹脂(A1)がヒドロキシ基と、カルボキシル基とを有する場合には、官能基価は、樹脂(A1)の水酸基価と、酸価との合計を表す。
In this embodiment, resin (A1) may have two or more substituents selected from hydroxyl group, amino group, carboxyl group, and acid anhydride group in one molecule.When resin (A1) has a functional group selected from hydroxyl group, amino group, carboxyl group, and acid anhydride group, its functional group value is preferably 1 mgKOH/g or more and 400 mgKOH/g or less, and preferably 2 mgKOH/g or more and 350 mgKOH/g or less.The details of the calculation method of functional group value will be described in the examples below.
When the resin (A1) has a plurality of types of functional groups, the functional value is the sum of the functional groups. For example, when the resin (A1) has a hydroxyl group and a carboxyl group, the functional value represents the sum of the hydroxyl value and the acid value of the resin (A1).
本実施において樹脂(A1)は、後述の実施例、その他公知の方法により合成して用いてもよく、また、所望の物性を有する市販品を用いてもよい。本実施において樹脂(A1)は1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 In this embodiment, the resin (A1) may be synthesized by the methods described in the Examples below or other known methods, or a commercially available product having the desired physical properties may be used. In this embodiment, the resin (A1) may be used alone or in combination of two or more types.
本実施の導電性樹脂組成物中の樹脂(A1)の含有割合は、用途等に応じて適宜調整すればよく特に限定されないが、導電性樹脂組成物に含まれる固形分全量に対し、5質量%以上50質量%以下であることが好ましく、10質量%以上40質量%以下であることがより好ましい。樹脂(A1)の含有割合が上記下限値以上であれば、成膜性や、ベースフィルム等への密着性向上し、また、導電層に柔軟性を付与することができる。また、樹脂(A1)の含有割合が上記上限値以下であれば、相対的に導電性微粒子(D)の含有割合を高めることができ、導電性に優れた導電層を形成することができる。 The content of resin (A1) in the conductive resin composition of this embodiment may be adjusted appropriately according to the application, etc., and is not particularly limited. It is preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 10% by mass or more and 40% by mass or less, based on the total amount of solids contained in the conductive resin composition. If the content of resin (A1) is equal to or more than the above lower limit, the film-forming property and adhesion to the base film, etc. are improved, and flexibility can be imparted to the conductive layer. If the content of resin (A1) is equal to or less than the above upper limit, the content of conductive fine particles (D) can be relatively increased, and a conductive layer with excellent conductivity can be formed.
<溶剤(B1)>
溶剤(B1)としては特に限定されないが、連続スクリーン印刷性の観点から沸点180℃以上270℃以下であることが好ましい。溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチ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モノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ガンマブチロラクトン、イソホロン、テトラリンなどが挙げられるが、これらに限定されず用いることができる。本実施において溶剤(B1)は1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
<Solvent (B1)>
The solvent (B1) is not particularly limited, but from the viewpoint of continuous screen printing, it is preferable that the boiling point is 180° C. or more and 270° C. or less. Examples of the solvent include, but are not limited to, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, gamma butyrolactone, isophorone, and tetralin. In this embodiment, the solvent (B1) can be used alone or in combination of two or more.
<導電性微粒子(C)>
導電性微粒子(C)は、導電層内で複数の導電性微粒子が接触して導電性を発現するものであり、本実施においては、高温で加熱することなく導電性が得られるものの中から適宜選択して用いられる。
本実施に用いられる導電性微粒子としては、金属微粒子、カーボン微粒子、導電性酸化物微粒子などが挙げられる。
金属微粒子としては、例えば、金、銀、銅、ニッケル、クロム、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、インジウム、アルミニウム、タングステン、モルブテン、白金等の金属単体粉のほか、銅-ニッケル合金、銀-パラジウム合金、銅-スズ合金、銀-銅合金、銅-マンガン合金などの合金粉、前記金属単体粉または合金粉の表面を、銀などで被覆した金属コート粉などが挙げられる。また、カーボン微粒子としては、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブなどが挙げられる。また、導電性酸化物微粒子としては、酸化銀、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化ルテニウムなどが挙げられる。
<Conductive fine particles (C)>
The conductive fine particles (C) are particles that exhibit conductivity when a plurality of conductive fine particles come into contact with each other in the conductive layer. In this embodiment, the conductive fine particles are appropriately selected from those that can obtain conductivity without being heated at a high temperature. It is used selectively.
The conductive fine particles used in this embodiment include metal fine particles, carbon fine particles, conductive oxide fine particles, and the like.
Examples of metal fine particles include powders of metal elements such as gold, silver, copper, nickel, chromium, palladium, rhodium, ruthenium, indium, aluminum, tungsten, malbutene, and platinum, as well as powders of copper-nickel alloys, silver-palladium alloys, Examples of the fine carbon particles include alloy powders such as copper-tin alloy, silver-copper alloy, and copper-manganese alloy, and metal-coated powders in which the surface of the above-mentioned metal powders or alloy powders is coated with silver or the like. Examples of the conductive oxide particles include carbon black, graphite, and carbon nanotubes. Examples of the conductive oxide particles include silver oxide, indium oxide, tin oxide, zinc oxide, and ruthenium oxide.
本実施においては、中でも、銀粉、銅粉、銀コート粉、銅合金粉、導電性酸化物粉、およびカーボン微粒子より選択される1種以上の導電性微粒子を含むことが好ましい。これらの導電性微粒子(C)を用いることにより、焼結することなく、導電性に優れた導電層を形成することができ、さらに後述する成形フィルムとして立体形状に成形した際の延伸性や導電性の保持性能に優れた導電層を形成することができる。 In this embodiment, it is preferable to include one or more conductive fine particles selected from silver powder, copper powder, silver-coated powder, copper alloy powder, conductive oxide powder, and carbon fine particles. By using these conductive fine particles (C), a conductive layer with excellent conductivity can be formed without sintering, and a conductive layer with excellent extensibility and conductivity retention performance when molded into a three-dimensional shape as a molded film described later can be formed.
導電性微粒子(C)の形状は、特に限定されないが、フレーク状または連鎖凝集状であることが好ましい。フレーク状の場合は2次元平面状の扁平形状であれば特に限定されない。なお本発明における「フレーク状」とは、鱗片状、鱗状、板状、扁平状、シート状等と呼称される2次元平面状の扁平形状全般を指す。中でも、印刷性の保持と成形引張時の導電性維持および、プラスチック基材との一体化工程における高温下での基材プラスチックとの摩擦応力ストレス耐性の観点から、アスペクト比が3以上500以下のものが特に好ましい。また連鎖凝集状の場合は、微細な球状粒子が互いに結着した不定形状であれば特に限定しない。なお本発明における「連鎖凝集状」とは、結着球状、連鎖球状、凝集状などと呼称される球状粒子が決着してできた不定形状全般を指す。連鎖凝集状であることも、印刷性の保持と成形引張時の導電性維持および、プラスチック基材との一体化工程における高温下での高温下での基材プラスチックとの摩擦応力ストレス耐性の観点から特に好ましい。 The shape of the conductive fine particles (C) is not particularly limited, but is preferably flake-like or chain-aggregated. In the case of flake-like, there is no particular limit as long as it is a two-dimensional flat shape. In the present invention, "flake-like" refers to all two-dimensional flat shapes called scale-like, scale-like, plate-like, flat, sheet-like, etc. Among them, from the viewpoints of maintaining printability, maintaining conductivity during molding and tension, and resistance to frictional stress stress with the base plastic at high temperatures in the integration process with the plastic substrate, those with an aspect ratio of 3 to 500 are particularly preferred. In the case of chain-aggregated, there is no particular limit as long as it is an indefinite shape in which fine spherical particles are bonded to each other. In the present invention, "chain-aggregated" refers to all indefinite shapes formed by the settlement of spherical particles called bonded spherical, chain-aggregated, aggregated, etc. Chain-aggregated is also particularly preferred from the viewpoints of maintaining printability, maintaining conductivity during molding and tension, and resistance to frictional stress stress with the base plastic at high temperatures in the integration process with the plastic substrate.
導電性微粒子の平均粒子径は、特に限定されないが、導電性樹脂組成物中での分散性や印刷性の保持、成形時の導電性維持および、溶融樹脂による射出成型プロセス耐性または成形済樹脂へ高温引張耐性の観点から、0.5μm以上30μm以下が好ましく、1μm以上15μm以下がより好ましい。
なお本実施において導電性微粒子(C)の平均粒子径は以下のように算出する。JISM8511(2014)記載のレーザ回折・散乱法に準拠し、レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置(日機装株式会社製:マイクロトラック9220FRA)を用い、分散剤として市販の界面活性剤ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル(ロシュ・ダイアグノスティックス株式会社製:トリトンX-100)を0.5体積%含有する水溶液に導電性微粒子(C)を適量投入し、撹拌しながら40Wの超音波を180秒照射した後、測定を行った。求められたメディアン径(D50)の値を導電性微粒子(C)の平均粒径とした。
The average particle diameter of the conductive fine particles is not particularly limited, but from the viewpoints of maintaining dispersibility and printability in the conductive resin composition, maintaining conductivity during molding, and resistance to an injection molding process using a molten resin or high-temperature tensile resistance of a molded resin, the average particle diameter is preferably 0.5 μm or more and 30 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 15 μm or less.
In this embodiment, the average particle diameter of the conductive fine particles (C) is calculated as follows. In accordance with the laser diffraction/scattering method described in JIS M8511 (2014), a laser diffraction/scattering type particle size distribution measuring device (Microtrack 9220FRA manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) was used to add an appropriate amount of conductive fine particles (C) to an aqueous solution containing 0.5 volume% of a commercially available surfactant polyoxyethylene octylphenyl ether (Triton X-100 manufactured by Roche Diagnostics K.K.) as a dispersant, and the solution was irradiated with 40 W ultrasonic waves for 180 seconds while stirring, after which the measurement was performed. The obtained median diameter (D50) value was taken as the average particle diameter of the conductive fine particles (C).
本実施において導電性微粒子(C)は、1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
本実施の導電性樹脂組成物中の導電性微粒子(C)の含有割合は、用途等に応じて適宜調整すればよく特に限定されないが、導電性樹脂組成物に含まれる固形分全量に対し、50質量%以上85質量%以下であることが好ましく、55質量%以上80質量%以下であることが好ましい。導電性微粒子(C)の含有割合が上記下限値以上であれば、導電性に優れた導電層を形成することができる。また、導電性微粒子(C)の含有割合が上記上限値以下であれば、樹脂(A1)の含有割合を高めることができ、成膜性や、ベースフィルム等への密着性が向上し、また、導電層に柔軟性を付与することができる。
In the present embodiment, the conductive fine particles (C) may be used alone or in combination of two or more kinds.
The content ratio of the conductive fine particles (C) in the conductive resin composition of this embodiment is not particularly limited and can be appropriately adjusted according to the application, etc., but is preferably 50% by mass or more and 85% by mass or less, and more preferably 55% by mass or more and 80% by mass or less, based on the total amount of solids contained in the conductive resin composition. If the content ratio of the conductive fine particles (C) is equal to or more than the above lower limit, a conductive layer with excellent conductivity can be formed. In addition, if the content ratio of the conductive fine particles (C) is equal to or less than the above upper limit, the content ratio of the resin (A1) can be increased, film-forming properties and adhesion to the base film, etc. can be improved, and flexibility can be imparted to the conductive layer.
<任意成分>
本発明の導電性樹脂組成物は、必要に応じてさらに他の成分を含有してもよい。このような他の成分としては、架橋剤(D)のほか、分散剤、耐摩擦向上剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、芳香剤、酸化防止剤、有機顔料、無機顔料、消泡剤、シランカップリング剤、可塑剤、難燃剤、保湿剤等が挙げられる。
<Optional ingredients>
The conductive resin composition of the present invention may further contain other components as necessary, such as the crosslinking agent (D), dispersants, friction resistance improvers, infrared absorbing agents, ultraviolet absorbing agents, fragrances, antioxidants, organic pigments, inorganic pigments, defoamers, silane coupling agents, plasticizers, flame retardants, moisturizing agents, etc.
<架橋剤(D)>
本実施において前記樹脂(A1)を架橋するために架橋剤(D)を、任意成分として追加で用いてもよい。架橋剤(D)としては、前記樹脂(A1)が有する反応性官能基と架橋形成しうる反応性官能基を1分子中に2つ以上有するものの中から適宜選択して用いることができる。このような反応性官能基としては、たとえば、エポキシ基、イソシアネート基、ブロック化イソシアネート基、アルキルオキシアミノ基、アジリジニル基、オキセタニル基、カルボジイミド基、β-ヒドロキシアルキルアミド基などが挙げられる。
<Crosslinking Agent (D)>
In this embodiment, a crosslinking agent (D) may be used as an optional component to crosslink the resin (A1). The crosslinking agent (D) may be appropriately selected from those having two or more reactive functional groups in one molecule that can form a crosslink with the reactive functional group of the resin (A1). Examples of such reactive functional groups include an epoxy group, an isocyanate group, a blocked isocyanate group, an alkyloxyamino group, an aziridinyl group, an oxetanyl group, a carbodiimide group, and a β-hydroxyalkylamide group.
<導電性樹脂組成物の製造方法>
本実施の導電性樹脂組成物の製造方法は、前記樹脂(A1)と、溶剤(B1)と、導電性微粒子(C)と、必要により用いられる架橋剤(D)およびその他の成分とを、溶解乃至分散する方法であればよく、公知の混合手段により混合することにより製造することができる。
<Method of producing conductive resin composition>
The method for producing the conductive resin composition of this embodiment may be any method for dissolving or dispersing the resin (A1), the solvent (B1), the conductive fine particles (C), the crosslinking agent (D) used as necessary, and other components, and the conductive resin composition can be produced by mixing them by a known mixing means.
<絶縁層>
本実施の成形フィルムにおいて絶縁層は、体積抵抗値は、1×1010Ω・cm以上1×1017Ω・cm未満であり、後述する絶縁性樹脂組成物の硬化物である。
絶縁層により導電層を被覆することにより、製造プロセス中の導電層への摩擦ダメージ等を防ぐことができる。また高温下での基材プラスチックとの摩擦応力ストレスが導電層に直接加わることを防ぐ、耐熱応力保護層としての役割も発揮する。さらに導電層パターン間の長期連続通電時の絶縁性確保が可能となり、これは、絶縁性樹脂組成物が通常微細な凹凸の存在する導電層を確実に隅々まで浸透し封止するとともに、絶縁層が樹脂成型体成形体との接着層としても働くことで、外部からの水分や硫黄化合物その他の腐蝕性ガスをより確実に遮断することが可能なためである。また、外部からの衝撃等に対し、成型フィルムの樹脂成型体基材との物理的な剥離を抑制することも可能になる。
絶縁層の形成方法は特に限定されないが、本実施においては、スクリーン印刷法、パッド印刷法、ステンシル印刷法、スクリーンオフセット印刷法、ディスペンサー印刷法、グラビアオフセット印刷法、反転オフセット印刷法、マイクロコンタクト印刷法により形成することが好ましく、スクリーン印刷法により形成することがより好ましい。
スクリーン印刷法においては、導電回路パターンを外部から確実に絶縁し、かつある程度のパターニング精度も確保できるように、特定範囲のメッシュ、特に好ましくは120~400メッシュ程度のメッシュのスクリーンを用いることが好ましい。この時のスクリーンの開放面積は約20~50%が好ましい。スクリーン線径は約10~70μmが好ましい。
スクリーン版の種類としては、ポリエステルスクリーン、コンビネーションスクリーン、メタルスクリーン、ナイロンスクリーン等が挙げられる。また、高粘度なペースト状態のものを印刷する場合は、高張力ステンレススクリーンを使用することができる。
スクリーン印刷のスキージは丸形、長方形、正方形いずれの形状であってもよく、またアタック角度(印刷時の版とスキージの角度)を小さくするために研磨スキージも使用することができる。その他の印刷条件等は従来公知の条件を適宜設計すればよい。
<Insulating layer>
In the molded film of this embodiment, the insulating layer has a volume resistivity of 1×10 10 Ω·cm or more and less than 1×10 17 Ω·cm, and is a cured product of an insulating resin composition described below.
By covering the conductive layer with the insulating layer, it is possible to prevent friction damage to the conductive layer during the manufacturing process. It also plays a role as a heat stress resistant protective layer that prevents friction stress with the base plastic at high temperatures from being directly applied to the conductive layer. Furthermore, it is possible to ensure insulation during long-term continuous current flow between the conductive layer patterns, because the insulating resin composition reliably penetrates and seals every corner of the conductive layer, which usually has fine irregularities, and the insulating layer also serves as an adhesive layer with the resin molded body, making it possible to more reliably block moisture, sulfur compounds, and other corrosive gases from the outside. It is also possible to suppress physical peeling of the molded film from the resin molded body base material against external impacts, etc.
The method for forming the insulating layer is not particularly limited, but in this embodiment, it is preferable to form it by screen printing, pad printing, stencil printing, screen offset printing, dispenser printing, gravure offset printing, reverse offset printing, or microcontact printing, and it is more preferable to form it by screen printing.
In the screen printing method, it is preferable to use a screen with a specific mesh size, particularly preferably a mesh size of about 120 to 400 mesh, so that the conductive circuit pattern can be reliably insulated from the outside and a certain degree of patterning precision can be ensured. In this case, the open area of the screen is preferably about 20 to 50%. The screen wire diameter is preferably about 10 to 70 μm.
Types of screens include polyester screens, combination screens, metal screens, nylon screens, etc. When printing with a highly viscous paste, a high-tension stainless steel screen can be used.
The squeegee for screen printing may be round, rectangular, or square, and an abrasive squeegee may be used to reduce the attack angle (the angle between the plate and the squeegee during printing). Other printing conditions may be appropriately designed from conventionally known conditions.
絶縁性樹脂組成物をスクリーン印刷により印刷後、加熱して乾燥および架橋剤を含む場合には架橋反応を行い硬化する。
溶剤の十分な揮発および架橋反応のために、加熱温度は80~230℃、加熱時間としては10~120分とすることが好ましい。これにより、パターン状の絶縁層を得ることができる。パターン状絶縁層は、導電パターンの全面を被覆してもよいが、導電パターンを回路として使用する際に外部機器との接続が取れるように露出した導電パターン面を残しながら、導電パターンの一部を被覆するように絶縁層を設けてもよい。
After the insulating resin composition is printed by screen printing, it is heated to dry and, if a crosslinking agent is contained, to cause a crosslinking reaction and harden.
For sufficient volatilization of the solvent and crosslinking reaction, the heating temperature is preferably 80 to 230°C and the heating time is preferably 10 to 120 minutes. This makes it possible to obtain a patterned insulating layer. The patterned insulating layer may cover the entire surface of the conductive pattern, but the insulating layer may be provided so as to cover a part of the conductive pattern while leaving the surface of the conductive pattern exposed so that the conductive pattern can be connected to an external device when used as a circuit.
絶縁層の膜厚は、求められる絶縁性等に応じて適宜調整すればよく、特に限定されないが、例えば、5μm以上50μm以下とすることができ、8μm以上30μm以下とすることが好ましい。 The thickness of the insulating layer can be adjusted appropriately depending on the required insulation properties, etc., and is not particularly limited, but can be, for example, 5 μm or more and 50 μm or less, and preferably 8 μm or more and 30 μm or less.
[絶縁性樹脂組成物]
本実施の成形フィルムに用いられる絶縁性樹脂組成物は、少なくとも、樹脂(A2)と、溶剤(B2)と、を含有し、必要に応じて更に他の成分を含有してもよい。
以下このような成形フィルム用絶縁性樹脂組成物の各成分について説明する。
[Insulating resin composition]
The insulating resin composition used in the molded film of this embodiment contains at least the resin (A2) and the solvent (B2), and may further contain other components as necessary.
Each component of the insulating resin composition for molded films will now be described.
<樹脂(A2)>
本実施の絶縁性樹脂組成物は、成膜性や絶縁性の確保、並びに導電層およびベースフィルム乃至加飾層への密着性を付与するために、バインダー性の樹脂(A2)を含有する。
また、本実施においては、樹脂(A2)を含有することにより、絶縁層が導電層を被覆した際に絶縁層に柔軟強靭性に基づく力学的なクッション性能を付与することができる。そのため、樹脂(A2)を含有することにより延伸に対する絶縁層の断裂のみでなく、導電層の断線も抑制される。
<Resin (A2)>
The insulating resin composition of the present embodiment contains a binder resin (A2) in order to ensure film-forming properties and insulating properties, and to impart adhesion to the conductive layer and the base film or decorative layer.
In addition, in this embodiment, the inclusion of the resin (A2) can impart mechanical cushioning properties based on flexibility and toughness to the insulating layer when the insulating layer covers the conductive layer, and therefore the inclusion of the resin (A2) can suppress not only the breakage of the insulating layer due to stretching, but also the breakage of the conductive layer.
前記樹脂(A2)は、絶縁性樹脂組成物用途に用いられる樹脂の中から、適宜選択して用いることができる。
樹脂(A2)としては、例えば、アクリル系樹脂、ビニルエーテル樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレン系ブロック共重合樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂などが挙げられ、1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
The resin (A2) can be appropriately selected from resins used for insulating resin compositions.
Examples of the resin (A2) include acrylic resins, vinyl ether resins, polyether resins, polyester resins, polyurethane resins, epoxy resins, phenoxy resins, polycarbonate resins, polyolefin resins, styrene block copolymer resins, polyamide resins, and polyimide resins. These may be used alone or in combination of two or more.
本実施において前記樹脂(A2)は、ハロゲン元素を構造中に有さないか、含有率が極めて低いものが好ましい。ハロゲン元素を構造中に有さないことで、導電層と積層して使用した際に、過酷条件下でのイオンマイグレーション耐性がさらに優れる点で好適である。さらに本実施において前記樹脂(A2)は、繰返し構造中にエステル結合を含む、重量平均分子量5,000~200,000の樹脂であることが特に好ましい。繰返し構造中にエステル結合を含む、重量平均分子量5,000~200,000の樹脂であることにより、絶縁層が成型フィルムと導電層の導電性微粒子表面の双方に効率よく濡れ広がり強力に接着するとともに、高温条件下における適度な弾力性を発現することで、熱成形時の伸長からの導電層の保護特性と成型体となった後の導電パターン間のイオンマイグレーション耐性をも高いレベルで両立可能となる。 In this embodiment, the resin (A2) preferably does not have a halogen element in its structure or has an extremely low content of the halogen element. The absence of a halogen element in its structure is advantageous in that when used in a laminated state with a conductive layer, the ion migration resistance under harsh conditions is even better. Furthermore, in this embodiment, the resin (A2) is particularly preferably a resin having an ester bond in its repeating structure and a weight average molecular weight of 5,000 to 200,000. By using a resin having an ester bond in its repeating structure and a weight average molecular weight of 5,000 to 200,000, the insulating layer efficiently wets and spreads on both the molded film and the conductive particle surface of the conductive layer, and adheres strongly, and by expressing appropriate elasticity under high temperature conditions, it is possible to achieve both a high level of protection of the conductive layer from elongation during thermoforming and a high level of ion migration resistance between the conductive patterns after the molded body is formed.
本実施において樹脂(A2)は、任意の架橋性官能基、特にヒドロキシ基、アミノ基、酸無水物基より選択される官能基を1分子中に2つ以上有することが好ましい。この場合、適宜後述する架橋剤(D)と組み合わせることにより樹脂(A2)を3次元架橋することができ、硬度が要求される用途に好適に用いることができる。また更にヒドロキシ基、アミノ基、酸無水物基より選択される官能基を有する場合、架橋により前記の絶縁層が導電層を被覆した際に絶縁層に柔軟強靭性に基づく力学的なクッション性能を強化するとともに、絶縁層自体の熱成形時の伸張性をも高いレベルでバランスよく両立することが可能であることから、さらに好適に用いることができる。 In this embodiment, it is preferable that the resin (A2) has any crosslinkable functional group, particularly two or more functional groups selected from hydroxyl groups, amino groups, and acid anhydride groups in one molecule. In this case, the resin (A2) can be three-dimensionally crosslinked by appropriately combining with the crosslinking agent (D) described later, and can be used preferably in applications requiring hardness. Furthermore, when the resin (A2) has a functional group selected from hydroxyl groups, amino groups, and acid anhydride groups, the crosslinking enhances the mechanical cushioning performance of the insulating layer based on flexibility and toughness when the insulating layer covers the conductive layer, and the extensibility of the insulating layer itself during thermoforming can be achieved at a high level in a well-balanced manner, making it even more suitable for use.
樹脂(A2)が、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、及び酸無水物基より選択される官能基を有する場合、その官能基価は、1mgKOH/g以上400mgKOH/g以下であることが好ましく、2mgKOH/g以上350mgKOH/g以下であることが好ましい。なお、官能基価の算出方法の詳細は、後述する実施例で説明する。
なお樹脂(A2)が複数種類の官能基を有する場合、官能基価はその合計とする。例えば、樹脂(A2)がヒドロキシ基と、カルボキシル基とを有する場合には、官能基価は、樹脂(A2)の水酸基価と、酸価との合計を表す。
When the resin (A2) has a functional group selected from a hydroxy group, an amino group, a carboxyl group, and an acid anhydride group, the functional group value is preferably 1 mgKOH/g or more and 400 mgKOH/g or less, and more preferably 2 mgKOH/g or more and 350 mgKOH/g or less. The details of the calculation method of the functional group value will be described in the examples described later.
When the resin (A2) has a plurality of types of functional groups, the functional value is the sum of the functional groups. For example, when the resin (A2) has a hydroxyl group and a carboxyl group, the functional value represents the sum of the hydroxyl value and the acid value of the resin (A2).
本実施において樹脂(A2)は、後述の実施例、その他公知の方法により合成して用いてもよく、また、所望の物性を有する市販品を用いてもよい。本実施において樹脂(A2)は1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 In this embodiment, the resin (A2) may be synthesized by the methods described in the Examples below or other known methods, or a commercially available product having the desired physical properties may be used. In this embodiment, the resin (A2) may be used alone or in combination of two or more types.
本実施の絶縁性樹脂組成物中の樹脂(A2)の含有割合は、用途等に応じて適宜調整すればよく特に限定されないが、導電性樹脂組成物に含まれる固形分全量に対し、50質量%以上100質量%以下であることが好ましく、70質量%以上100質量%以下であることがより好ましい。樹脂(A2)の含有割合が上記下限値以上であれば、成膜性や、ベースフィルム等への密着性向上し、また、導電層に柔軟性を付与することができる。 The content of resin (A2) in the insulating resin composition of this embodiment may be adjusted appropriately depending on the application, etc., and is not particularly limited. However, it is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less, and more preferably 70% by mass or more and 100% by mass or less, based on the total amount of solids contained in the conductive resin composition. If the content of resin (A2) is equal to or more than the above lower limit, the film-forming property and adhesion to the base film, etc. are improved, and flexibility can be imparted to the conductive layer.
<溶剤(B2)>
本実施の絶縁性樹脂組成物に用いられる溶剤(B2)は、以下の条件(1)と、条件(2-1)、条件(2-2)、及び条件(2-3)からなる群より選ばれるいずれかの条件とを満たす溶剤(b2)を含む。
(1)沸点が180℃以上300℃未満
(2-1)HSP(ハンセンの溶解性パラメータ)が、
14.0≦δd≦20.0かつ5.0≦δp≦10.0かつ9.5≦δh≦20.0
(2-2)HSP(ハンセンの溶解性パラメータ)が、
14.0≦δd≦19.0かつ4.0<δp≦5.0かつ0.0≦δh≦8.0
(2-3)HSP(ハンセンの溶解性パラメータ)が、
14.0≦δd≦19.0かつ0.0≦δp≦4.0かつ0.0≦δh≦9.0
上記溶剤(b2)を含むことにより、絶縁性組成物を導電層上に積層印刷する際の、溶剤(B2)の導電層内への浸潤とそれによる導電層の劣化が抑制されることにより、引張力による導電層の導電性の低下が抑制された成形フィルムが製造可能となる。
また中でも溶剤(b2)としては条件(1)と条件(2-1)を満たすものを用いることが、上記溶剤(B2)の導電層内への浸潤とそれによる導電層の劣化をより抑制することが可能な点で特に好ましい。
<Solvent (B2)>
The solvent (B2) used in the insulating resin composition of this embodiment includes a solvent (b2) that satisfies the following condition (1) and any one of the conditions selected from the group consisting of condition (2-1), condition (2-2), and condition (2-3).
(1) The boiling point is 180°C or more and less than 300°C. (2-1) The HSP (Hansen solubility parameter) is
14.0≦δd≦20.0 and 5.0≦δp≦10.0 and 9.5≦δh≦20.0
(2-2) HSP (Hansen solubility parameter) is
14.0≦δd≦19.0 and 4.0<δp≦5.0 and 0.0≦δh≦8.0
(2-3) HSP (Hansen solubility parameter) is
14.0≦δd≦19.0 and 0.0≦δp≦4.0 and 0.0≦δh≦9.0
By including the above-mentioned solvent (b2), when the insulating composition is laminated and printed on the conductive layer, penetration of the solvent (B2) into the conductive layer and the resulting deterioration of the conductive layer are suppressed, and thus it is possible to produce a molded film in which the decrease in conductivity of the conductive layer due to tensile force is suppressed.
Among them, it is particularly preferable to use a solvent (b2) that satisfies the conditions (1) and (2-1), since this makes it possible to further suppress the infiltration of the solvent (B2) into the conductive layer and the resulting deterioration of the conductive layer.
このような溶剤(b2)の具体例としては、例えば条件(1)と条件(2-1)を満たすものとして、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(沸点194℃、δd=16.2、δp=7.8、δh=12.6)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(沸点202℃、δd=16.1、δp=9.2、δh=12.2)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(沸点231℃、δd=16.0、δp=7.0、δh=10.6)、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(沸点249℃、δd=16.2、δp=7.6、δh=12.5)、ベンジルアルコール(沸点205℃、δd=18.4、δp=6.3、δh=13.7)、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル(沸点212℃、δd=15.5、δp=5.7、δh=11.2)、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル(沸点214℃、δd=16.0、δp=7.2、δh=11.3)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(沸点190℃、δd=15.5、δp=5.7、δh=11.2)、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(沸点242℃、δd=15.3、δp=5.5、δh=10.4)フェノキシエタノール(沸点247℃、δd=17.8、δp=5.7、δh=14.3)などが挙げられる。
また条件(1)と条件(2-2)を満たすものとしては、ジエチレングリコールジブチルエーテル(沸点256℃、δd=15.8、δp=4.4、δh=4.7)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(沸点213℃、δd=16.3、δp=4.9、δh=8.0)などが挙げられる。
また条件(1)と条件(2-3)を満たすものとしては、トリエチレングリコールジメチルエーテル(沸点220℃、δd=15.8、δp=2.3、δh=8.2)、テルピニルアセテート(沸点220℃、δd=16.3、δp=3.6、δh=4.8)などが挙げられる。
Specific examples of such a solvent (b2) that satisfies the conditions (1) and (2-1) include diethylene glycol monomethyl ether (boiling point 194° C., δd=16.2, δp=7.8, δh=12.6), diethylene glycol monoethyl ether (boiling point 202° C., δd=16.1, δp=9.2, δh=12.2), diethylene glycol monobutyl ether (boiling point 231° C., δd=16.0, δp=7.0, δh=10.6), triethylene glycol monomethyl ether (boiling point 249° C., δd=16.2, δp=7.6, δh=12.5), benzyl alcohol (boiling point 205° C., δd=18.4 , δp = 6.3, δh = 13.7), dipropylene glycol monopropyl ether (boiling point 212 ° C, δd = 15.5, δp = 5.7, δh = 11.2), diethylene glycol monopropyl ether (boiling point 214 ° C, δd = 16.0, δp = 7.2, δh = 11.3), dipropylene glycol monomethyl ether (boiling point 190 ° C, δd = 15.5, δp = 5.7, δh = 11.2), tripropylene glycol monomethyl ether (boiling point 242 ° C, δd = 15.3, δp = 5.5, δh = 10.4) phenoxyethanol (boiling point 247 ° C, δd = 17.8, δp = 5.7, δh = 14.3), and the like.
Examples of compounds that satisfy the conditions (1) and (2-2) include diethylene glycol dibutyl ether (boiling point 256° C., δd=15.8, δp=4.4, δh=4.7) and dipropylene glycol monomethyl ether acetate (boiling point 213° C., δd=16.3, δp=4.9, δh=8.0).
Examples of compounds that satisfy the conditions (1) and (2-3) include triethylene glycol dimethyl ether (boiling point 220° C., δd=15.8, δp=2.3, δh=8.2) and terpinyl acetate (boiling point 220° C., δd=16.3, δp=3.6, δh=4.8).
当該特定の溶剤(b2)を溶剤全体に対して20質量%以上含むことにより、ベースフィルムとなる樹脂フィルムの溶剤浸透、溶解乃至収縮が抑制され、引張力による導電性の低下が抑制された成形フィルムが製造可能となる。溶剤(C’)の割合は、溶剤全体に対して、20質量%以上100質量%以下であればよく、40質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましい。
本実施において溶剤(B2)は1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
By including the specific solvent (b2) in an amount of 20% by mass or more relative to the total solvent, the solvent penetration, dissolution or shrinkage of the resin film to be the base film is suppressed, and a molded film in which the decrease in conductivity due to tensile force is suppressed can be produced. The proportion of the solvent (C') may be 20% by mass or more and 100% by mass or less relative to the total solvent, preferably 40% by mass or more, and more preferably 60% by mass or more.
In the present embodiment, the solvent (B2) may be used alone or in combination of two or more kinds.
また溶剤(B2)は、上記溶剤(b2)以外の溶剤を80質量%未満の範囲で含んでいてもよいが、当該溶剤は、溶剤(B2)全量に対して、60質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましく、0質量%、即ち実質的に含有しないことが更により好ましい。
上記溶剤(b2)以外の溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ガンマブチロラクトン、イソホロンなどが挙げられる。
In addition, the solvent (B2) may contain a solvent other than the above-mentioned solvent (b2) in an amount of less than 80 mass %, but the amount of the solvent is preferably 60 mass % or less, more preferably 30 mass % or less, based on the total amount of the solvent (B2), and even more preferably 0 mass %, i.e., substantially none of the solvent is contained.
Examples of the solvent other than the above solvent (b2) include diethylene glycol monoethyl ether acetate, gamma butyrolactone, and isophorone.
本発明者らは、平坦でない基材表面に適用可能であり、かつプラスチック基材との一体化工程へのプロセス適性を有する成形フィルムを製造するために、スクリーン印刷可能な導電性樹脂組成物および絶縁性術組成物の検討を行った。成形フィルムの製造に適用するために、導電性樹脂組成物および絶縁性術組成物の体積固有抵抗と溶剤組成とを各種調整し検討したところ、導電性樹脂組成物の樹脂構造および特に絶縁性術組成物に含まれる特定の溶剤によって、得られた成形フィルムを成形可能な高温下で引張ったときに生じる断線の有無や抵抗値の変化の大きさと、導電回路一体化成形品を長期間過酷な条件下で通電使用した場合際の経時のイオンマイグレーション特性が異なることを見出した。
本発明者らはこのような知見に基づいて検討を行った結果、体積固有抵抗が低い絶縁層を導電層上に積層した場合、導電回路一体化成形品において、平坦なフィルム回路基板などと比較して際立って大きなイオンマイグレーションが発生することを確認した。また、特定のHSP(ハンセンの溶解性パラメータ)範囲に属する溶剤成分を含有した絶縁性樹脂組成物を印刷および加熱乾燥して絶縁層を積層した場合、またこれ加えて更に導電性樹脂組成物の樹脂が主鎖に環状構造を有する樹脂であった場合に、成形フィルムをその軟化点に当たる高温での引っ張りにより変形させた際に導電層の亀裂発生や局所変形がより多く生じること、それにより導電層近傍に高温高湿条件下で連続通電した際のイオンマイグレーションによる黒色酸化銀の発生増加と導電パターン間の絶縁抵抗値の低下、ならびにリークタッチ(絶縁破壊)が発生する確率が高くなることが明らかとなった。また、加飾層上に導電層および絶縁層を設ける場合も同様であった。
The present inventors have investigated screen-printable conductive resin compositions and insulating synthetic compositions in order to produce molded films that can be applied to uneven substrate surfaces and have process suitability for integration with plastic substrates. In order to apply the compositions to the production of molded films, the inventors have adjusted and investigated the volume resistivity and solvent composition of the conductive resin composition and insulating synthetic composition in various ways, and have found that the presence or absence of breakage and the magnitude of change in resistance value that occurs when the obtained molded film is stretched at a moldable high temperature, and the ion migration characteristics over time when the conductive circuit integrated molded product is used under long-term harsh conditions with current flow, differ depending on the resin structure of the conductive resin composition and, in particular, the specific solvent contained in the insulating synthetic composition.
Based on such findings, the present inventors conducted a study and confirmed that when an insulating layer with a low volume resistivity is laminated on a conductive layer, a significantly larger ion migration occurs in the conductive circuit integrated molded product compared to a flat film circuit board. In addition, when an insulating resin composition containing a solvent component belonging to a specific HSP (Hansen solubility parameter) range is printed and heated and dried to laminate an insulating layer, and in addition, when the resin of the conductive resin composition is a resin having a cyclic structure in the main chain, when the molded film is deformed by pulling at a high temperature corresponding to its softening point, cracks and local deformation of the conductive layer occur more frequently, and as a result, when electricity is continuously applied near the conductive layer under high temperature and high humidity conditions, the occurrence of black silver oxide due to ion migration increases, the insulation resistance value between the conductive patterns decreases, and the probability of leak touch (insulation breakdown) increases. The same was true when a conductive layer and an insulating layer were provided on the decorative layer.
このようなやや体積固有抵抗が低い絶縁層を導電層上に積層した場合や、高温での引っ張りにより変形させた際に導電層の亀裂発生や局所変形、それに伴うイオンマイグレーションがより多く生じるような導電層および絶縁層を有する成形フィルムであっても、それ単体を平坦なフィルム回路基板などとして使用する場合、また二次元曲面上に曲げた状態で使用する場合には問題とならなった。しかしながら平坦でない基材表面の形状、例えば凹凸形状や三次元曲面形状に追従させ一体化させる成形フィルムとして使用する場合には、成形フィルムは変形を伴うことになる。そのため、樹脂フィルムの変形に対し、導電層および絶縁層に対し発生する変形応力が導電層や導電層/絶縁層界面に集中し剥離乃至断線が起こることにより、導電層の導電性が低下しているものと予測される。
なお、本発明における凹凸面や三次元曲面とは、なだらかな曲線断面を有する面のみでなく、鋭角状の角や矩形形状を有する立体面全般を示す。すなわち、平面を伸縮することなく変形させることのみでは、成立させることのできない立体形状を指し、例えば半球状、円錐状、円柱状、四角柱状等の立体形状を指すものである。なお、ある立体形状が、連続した立体面内に先述の平面または二次元曲面と、三次元曲面の両方の要素を有する場合、例えば平面形状に1か所以上の部分的な半球状形状が組み合わされた立体形状に関しては、全体として平面を伸縮することなく変形させることによって成立させることのできない立体形状であることから、これも三次元曲面であるものとする。即ち本発明における凹凸面や三次元曲面は、フレキシブル基板等を折り曲げることでは実現できないものであり、たとえば、成形性フィルムの加熱下での立体成形による賦形などによって実現可能となる形状である。
Even if such an insulating layer with a somewhat low volume resistivity is laminated on the conductive layer, or if the molded film has a conductive layer and an insulating layer that cracks or local deformation of the conductive layer and ion migration are more likely to occur when the molded film is used alone as a flat film circuit board or when it is used in a bent state on a two-dimensional curved surface, there is no problem. However, when the molded film is used as a molded film that is integrated with the shape of a non-flat substrate surface, such as an uneven shape or a three-dimensional curved shape, the molded film will be deformed. Therefore, it is predicted that the deformation stress generated in the conductive layer and the insulating layer due to the deformation of the resin film is concentrated on the conductive layer or the conductive layer/insulating layer interface, causing peeling or disconnection, thereby reducing the conductivity of the conductive layer.
In addition, the uneven surface and three-dimensional curved surface in the present invention refer not only to a surface having a gently curved cross section, but also to a three-dimensional surface having an acute angle or a rectangular shape in general. In other words, it refers to a three-dimensional shape that cannot be established only by deforming a plane without expanding or contracting, such as a hemispherical, conical, cylindrical, or rectangular prism. In addition, when a certain three-dimensional shape has elements of both the above-mentioned plane or two-dimensional curved surface and a three-dimensional curved surface in a continuous three-dimensional surface, for example, a three-dimensional shape in which one or more partial hemispherical shapes are combined with a plane shape, it is a three-dimensional shape that cannot be established by deforming a plane without expanding or contracting as a whole, so it is also considered to be a three-dimensional curved surface. In other words, the uneven surface and three-dimensional curved surface in the present invention cannot be realized by bending a flexible substrate or the like, and are shapes that can be realized, for example, by shaping a moldable film by three-dimensional molding under heating.
本発明者らはこれらの知見に基づいて鋭意検討を行った結果、絶縁層の体積固有抵抗が、1×1010Ω・cm以上1×1017Ω・cm未満である成形フィルムを用いた際に、導電回路一体化成形品において、イオンマイグレーションの発生が抑制されることを見出した。またこれに加え、HSP(ハンセンの溶解性パラメータ)が、14.0≦δd≦20.0かつ5.0≦δp≦10.0かつ9.5≦δh≦20.0、もしくは
14.0≦δd≦19.0かつ4.0<δp≦5.0かつ0.0≦δh≦8.0、もしくは14.0≦δd≦19.0かつ0.0≦δp≦4.0かつ0.0≦δh≦9.0のいずれかの条件を満たす溶剤を含む絶縁性組成物から形成された絶縁層を有する成形フィルムを用いた際に、成形フィルムを高温条件下で引張ったときの導電層の亀裂発生や局所変形が抑制され、また成形フィルム上に溶融した高粘度の熱可塑性樹脂を高圧で圧接した導電回路一体化成形品においてイオンマイグレーションによる導電パターン間の絶縁抵抗値の低下やリークタッチの発生を抑制可能であることを見出して、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明の成形フィルムは、上記絶縁層の体積固有抵抗が1×1010Ω・cm以上1×1017Ω・cm未満である成形フィルムは、平坦でない基材表面に用いた場合であってもイオンマイグレーションによる回路劣化が抑制される。この特性は更に、主鎖に環状構造をもつ樹脂を含有する導電性樹脂組成物から形成された導電層を有する成形フィルムを用いた際に特に顕著である。また当該成形フィルムを用いることで、実用的な強度をもつ立体形状プラスチックからなる基材上の凹凸面や曲面などの任意の面に絶縁被覆された導電回路が形成された成形体を得ることができる。
As a result of intensive research based on these findings, the inventors have found that when a molded film having an insulating layer with a volume resistivity of 1 x 10 10 Ω·cm or more and less than 1 x 10 17 Ω·cm is used, the occurrence of ion migration is suppressed in a conductive circuit integrated molded product. In addition, when a molded film having an insulating layer formed from an insulating composition containing a solvent whose HSP (Hansen solubility parameter) satisfies any one of the conditions of 14.0≦δd≦20.0 and 5.0≦δp≦10.0 and 9.5≦δh≦20.0, or 14.0≦δd≦19.0 and 4.0<δp≦5.0 and 0.0≦δh≦8.0, or 14.0≦δd≦19.0 and 0.0≦δp≦4.0 and 0.0≦δh≦9.0 is used, the occurrence of cracks and local deformation in the conductive layer when the molded film is stretched under high temperature conditions is suppressed, and further, it has been found that in a conductive circuit integrated molded product in which a molten high-viscosity thermoplastic resin is pressure-bonded onto a molded film under high pressure, it is possible to suppress a decrease in insulation resistance value between conductive patterns due to ion migration and the occurrence of leak touch, thereby completing the present invention.
That is, in the molded film of the present invention, the volume resistivity of the insulating layer is 1×10 10 Ω·cm or more and less than 1×10 17 Ω·cm, and even when the molded film is used on an uneven substrate surface, the circuit deterioration due to ion migration is suppressed. This characteristic is particularly remarkable when a molded film having a conductive layer formed from a conductive resin composition containing a resin having a cyclic structure in the main chain is used. In addition, by using the molded film, a molded product can be obtained in which an insulating-coated conductive circuit is formed on any surface, such as an uneven surface or a curved surface, on a substrate made of a three-dimensional plastic having practical strength.
<任意成分>
本発明の絶縁性樹脂組成物は、必要に応じてさらに他の成分を含有してもよい。このような他の成分としては、架橋剤(D)のほか、分散剤、耐摩擦向上剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、芳香剤、酸化防止剤、有機顔料、無機顔料、消泡剤、シランカップリング剤、可塑剤、難燃剤、保湿剤等が挙げられる。なお架橋剤(D)は前記導電性組成物で挙げたものと同様のものを用いてよい。
<Optional ingredients>
The insulating resin composition of the present invention may further contain other components as necessary. Examples of such other components include, in addition to the crosslinking agent (D), dispersants, friction resistance improvers, infrared absorbing agents, ultraviolet absorbing agents, fragrances, antioxidants, organic pigments, inorganic pigments, defoamers, silane coupling agents, plasticizers, flame retardants, and moisturizing agents. The crosslinking agent (D) may be the same as those listed in the conductive composition.
<加飾層>
本実施の成形フィルムは、得られる成形体の意匠性の点から、加飾層を有していてもよい。
加飾層は単色の色味を有する層であってもよく、任意の模様が付されたものであってもよい。
加飾層は、一例として、色材と、樹脂と、溶剤とを含有する加飾インキを調製した後、当該加飾インキを公知の印刷手段によりベースフィルムに塗布することにより形成することができる。
前記色材としては、公知の顔料や染料の中から適宜選択して用いることができる。また樹脂としては、前記本実施の絶縁性樹脂組成物における樹脂(A2)と同様のものの中から適宜選択して用いることが好ましい。
加飾層の厚みは特に限定されないが、例えば0.5μm以上10μm以下とすることができ、1μm以上5μm以下とすることが好ましい。
<Decorative layer>
The molded film of the present embodiment may have a decorative layer from the viewpoint of the design of the resulting molded article.
The decorative layer may be a layer having a single color, or may have any pattern.
For example, the decorative layer can be formed by preparing a decorative ink containing a coloring material, a resin, and a solvent, and then applying the decorative ink to the base film by a known printing method.
The coloring material may be appropriately selected from known pigments and dyes, and the resin may be appropriately selected from the resin (A2) in the insulating resin composition of the present embodiment.
The thickness of the decorative layer is not particularly limited, but may be, for example, from 0.5 μm to 10 μm, and preferably from 1 μm to 5 μm.
[成形体]
本実施の成形体は、基材上に少なくとも導電層が積層した成形体であって、前記導電層が、請求項1~5のいずれか一項記載の成形フィルム用導電性樹脂組成物の硬化物であることを特徴とする。本実施の成形体は、前記本実施の成形フィルム用導電性樹脂組成物を用いた成形フィルムにより形成されるため、凹凸面や曲面など、任意の面に導電回路が形成された成形体となる。
以下、本実施の成形体の製造方法について、3つの実施形態を説明する。なお、本実施の成形体は、前記本実施の導電性樹脂組成物を用いて製造されたものであればよく、これらの方法に限定されるものではない。
[Molded body]
The molded article of this embodiment is a molded article having at least a conductive layer laminated on a substrate, the conductive layer being a cured product of the conductive resin composition for molded films according to any one of claims 1 to 5. The molded article of this embodiment is formed from a molded film using the conductive resin composition for molded films of this embodiment, and therefore is a molded article having a conductive circuit formed on any surface, such as an uneven surface or a curved surface.
Hereinafter, three embodiments of the method for producing the molded article of the present embodiment will be described. Note that the molded article of the present embodiment may be produced using the conductive resin composition of the present embodiment, and is not limited to these methods.
<第1の製造方法>
本実施に係る成形体の第1の製造方法は、前記本実施の成形フィルム用導電性樹脂組成物を、ベースフィルム上に印刷し、乾燥することにより成形フィルムを製造する工程と、
基材上に前記成形フィルムを配置する工程と、
オーバーレイ成形法により、前記成形フィルムと前記基材とを一体化する工程と、を含む。
以下、図3を参照して説明するが、成形フィルムの製造方法は前述のとおりであるので、ここでの説明は省略する。
<First manufacturing method>
A first method for producing a molded article according to the present embodiment includes the steps of: printing the conductive resin composition for a molded film according to the present embodiment on a base film and drying the composition to produce a molded film;
placing the formed film on a substrate;
and b) integrating the molded film and the substrate by an overlay molding process.
The following description will be given with reference to FIG. 3, but the method for producing the molded film is as described above, so the description will be omitted here.
図5は、成形体の第1の製造方法の一例を示す、模式的な工程図である。図5(A)~(C)はそれぞれTOM(Three dimension Overlay Method)成形機のチャンバーボックス内に配置された成形フィルム10と基材20を図示するものであり、図5(B)および(C)ではチャンバーボックスを省略している。
第1の製造方法においては、まず、基材20を下側チャンバーボックス22のテーブル上に設置する。次いで、前記本実施の成形フィルム10を上側チャンバーボックス21と下側チャンバーボックス22との間を通し、基材20上に配置する。この際、成形フィルム10は導電層が基材20側、もしくは基材20とは反対側のどちらと面するように配置されていてもよく、最終的な成形体の用途によって選択される。次いで上側・下側チャンバーボックスを真空状態とした後、成形フィルムを加熱する。次いで、テーブルを上昇することにより基材20を上昇15する。次いで上側チャンバーボックス21内のみを大気開放する(図5(B))。この時、成形フィルムは基材側に加圧16され、成形フィルム10と基材20とが貼り合わされて一体化する(図5(C))。このようにして成形体30を得ることができる。
5 is a schematic process diagram showing an example of a first manufacturing method of a molded body. Each of (A) to (C) of FIG. 5 illustrates a molded film 10 and a substrate 20 arranged in a chamber box of a TOM (Three Dimension Overlay Method) molding machine, and the chamber box is omitted in (B) and (C) of FIG. 5.
In the first manufacturing method, first, the substrate 20 is placed on the table of the lower chamber box 22. Next, the molded film 10 of the present embodiment is passed between the upper chamber box 21 and the lower chamber box 22 and placed on the substrate 20. At this time, the molded film 10 may be placed so that the conductive layer faces either the substrate 20 side or the opposite side to the substrate 20, and is selected depending on the final use of the molded body. Next, the upper and lower chamber boxes are placed in a vacuum state, and the molded film is heated. Next, the table is raised to raise the substrate 20 15. Next, only the inside of the upper chamber box 21 is opened to the atmosphere (FIG. 5(B)). At this time, the molded film is pressed 16 against the substrate side, and the molded film 10 and the substrate 20 are bonded together to be integrated (FIG. 5(C)). In this manner, a molded body 30 can be obtained.
当該第1の製造方法において、基材20は予め任意の方法で準備することができる。当該第1の製造方法において、基材20の材質は特に限定されず、樹脂製であっても金属製であってもよい。当該第1の製造方法における基材20の材質の例としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ABS(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合樹脂)、変性ポリフェニレンエーテル、及びこれら樹脂の2種以上からなるポリマーアロイ等の熱可塑性樹脂や、ステンレス、銅、アルミ等の金属、その他ガラスやセラミックス等も用いることができる。 In the first manufacturing method, the substrate 20 can be prepared in advance by any method. In the first manufacturing method, the material of the substrate 20 is not particularly limited, and may be made of resin or metal. Examples of materials for the substrate 20 in the first manufacturing method include thermoplastic resins such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polystyrene, polyamide, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, cycloolefin polymer, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin), modified polyphenylene ether, and polymer alloys consisting of two or more of these resins, metals such as stainless steel, copper, and aluminum, and other glass and ceramics can also be used.
なお本第1の製造方法における、前述の基材との一体化工程における高温下での基材プラスチックとの摩擦応力ストレスとは、前記図5(C)での成形フィルムが基材側に加圧16され、成形フィルム10と基材20とが貼り合わされて一体化する際の、高温下で成形フィルムの導電回路と基材との間の摩擦応力に起因するものである。即ち本第1の製造方法においては、導電層は成形時の引張応力による負荷と、高温下での基材プラスチックとの摩擦応力ストレスを同時に受けることとなる。 Note that in this first manufacturing method, the frictional stress with the substrate plastic at high temperatures in the aforementioned integration process with the substrate is due to the frictional stress between the conductive circuit of the molded film and the substrate at high temperatures when the molded film in FIG. 5(C) is pressed 16 against the substrate side and the molded film 10 and substrate 20 are bonded together to be integrated. In other words, in this first manufacturing method, the conductive layer is simultaneously subjected to a load due to tensile stress during molding and frictional stress with the substrate plastic at high temperatures.
<第2の製造方法>
本実施に係る成形体の第2の製造方法は、前記本実施の成形フィルム用導電性樹脂組成物を、ベースフィルム上に印刷し、乾燥することにより成形フィルムを製造する工程と、
前記成形フィルムを所定の形状に成形する工程と、
成形後の前記成形フィルムを、射出成形用の型内に配置する工程と、
射出成形により基材を成形すると共に、前記成形フィルムと前記基材とを一体化する工程と、を含む。以下、図6を参照して説明する。なお、第2の製造方法をフィルムインサート法ということがある。
<Second manufacturing method>
A second method for producing a molded article according to the present embodiment includes the steps of: printing the conductive resin composition for a molded film according to the present embodiment on a base film and drying the composition to produce a molded film;
forming the formed film into a predetermined shape;
placing the formed film in an injection mold;
and forming a substrate by injection molding and integrating the formed film with the substrate. Hereinafter, the second manufacturing method will be described with reference to Fig. 6. The second manufacturing method is sometimes called a film insert method.
図6は、成形体の第2の製造方法の一例を示す、模式的な工程図である。第2の製造方法において、成形フィルム10は、金型11により予め所定の形状に成形する(図6(A))。成形フィルム10は加熱して軟化した後に、又は軟化させながら、真空による金型への吸引もしくは圧空による金型への押しつけ、またはその両方を併用して行い、金型11により成形する(図6(B))。この際、成形フィルム10は導電層が後述する基材20側、もしくは基材20とは反対側のどちらと面するように成形されていてもよく、最終的な成形体の用途によって選択される。次いで、成形後の成形フィルム10を射出成形用の金型12内に配置する(図6(C)~図6(D))。次いで、開口部13から樹脂を射出14して、基材20を形成すると共に、前記成形フィルム10と、前記基材20とを一体化して、成形体30が得られる(図6(E))。 Figure 6 is a schematic process diagram showing an example of the second manufacturing method of a molded body. In the second manufacturing method, the molded film 10 is molded into a predetermined shape in advance by a mold 11 (Figure 6 (A)). After being heated and softened, or while being softened, the molded film 10 is sucked into the mold by vacuum or pressed against the mold by compressed air, or both, and molded by the mold 11 (Figure 6 (B)). At this time, the molded film 10 may be molded so that the conductive layer faces either the substrate 20 side described later or the side opposite the substrate 20, and this is selected depending on the final use of the molded body. Next, the molded molded film 10 is placed in a mold 12 for injection molding (Figures 6 (C) to 6 (D)). Next, resin is injected 14 from an opening 13 to form the substrate 20, and the molded film 10 and the substrate 20 are integrated to obtain a molded body 30 (Figure 6 (E)).
第2の製造方法において基材20は予め準備する必要はなく、基材の成形と、成形フィルムとの一体化を同時に行うことができる。基材20の材質は、射出成形用に用いられる公知の樹脂の中から適宜選択して用いることができる。当該第2の製造方法における基材20の材質の例としては、前記第1の製造方法における基材20の材質の例で挙げられた熱可塑性樹脂と同様のものを使用することができる。 In the second manufacturing method, the substrate 20 does not need to be prepared in advance, and the molding of the substrate and the integration with the molded film can be performed simultaneously. The material of the substrate 20 can be appropriately selected from known resins used for injection molding. Examples of the material of the substrate 20 in the second manufacturing method include the same thermoplastic resins as those listed as examples of the material of the substrate 20 in the first manufacturing method.
なお本第2の製造方法における、前述の基材との一体化工程における高温下での基材プラスチックとの摩擦応力ストレスとは、図6(E)で開口部13から樹脂を射出14して、基材20を形成すると共に、前記成形フィルム10と、前記基材20とを一体化する際の、成形フィルム上の導電層が高温の溶融樹脂の型内への射出により受ける摩擦応力に起因するものである。即ち本第2の製造方法においては、導電層は成形時の引張応力による負荷を受けた後、別工程にて高温下での基材プラスチックとの摩擦応力ストレスを受けることとなる。 Note that in this second manufacturing method, the frictional stress with the base plastic at high temperatures in the aforementioned integration process with the substrate is due to the frictional stress that the conductive layer on the molded film receives when high-temperature molten resin is injected into the mold when resin is injected 14 from the opening 13 to form the substrate 20 and the molded film 10 and the substrate 20 are integrated in FIG. 6(E). In other words, in this second manufacturing method, the conductive layer is subjected to a load due to tensile stress during molding, and then in a separate process, it is subjected to frictional stress with the base plastic at high temperatures.
<第3の製造方法>
本実施に係る成形体の第3の製造方法は、前記本実施の成形フィルム用導電性樹脂組成物を、スクリーン印刷により、ベースフィルム上に印刷し、乾燥することにより成形フィルムを製造する工程と、
前記成形フィルムを、射出成形用の型内に配置する工程と、
射出成形により基材を成形すると共に、前記成形フィルム中の導電層を基材側に転写する工程と、を含む。
以下、図7を参照して説明する。なお、第3の製造方法をインモールド転写法ということがある。
<Third manufacturing method>
The third method for producing a molded body according to the present embodiment includes the steps of: printing the conductive resin composition for molded films according to the present embodiment on a base film by screen printing; and drying the composition to produce a molded film.
placing the formed film in an injection mold;
The method includes a step of molding a substrate by injection molding and transferring the conductive layer in the molded film to the substrate side.
The following description will be given with reference to Fig. 7. The third manufacturing method is sometimes called an in-mold transfer method.
図7は、成形体の第3の製造方法の一例を示す、模式的な工程図である。第3の製造方法において成形フィルム10は、ベースフィルムとして剥離性を有するものを選択して用いる。当該成形フィルム10を射出成形用の金型12内に、後述する基材20側に導電層が向くように配置する(図7(A))。次いで、開口部13から樹脂を射出14して、基材20を形成すると共に、前記成形フィルム10と基材20とが密着し、基材20側に、少なくとも導電層が転写され(図7(B))、成形体30が得られる(図7(C))。なお、成形フィルム10が加飾層を有する場合には、加飾層と導電層とが転写される。 Figure 7 is a schematic process diagram showing an example of the third manufacturing method of a molded body. In the third manufacturing method, a molded film 10 having peelability is selected as a base film and used. The molded film 10 is placed in an injection molding die 12 so that the conductive layer faces the substrate 20 side described later (Figure 7 (A)). Next, resin is injected 14 from an opening 13 to form the substrate 20, and the molded film 10 and substrate 20 are in close contact with each other, at least the conductive layer is transferred to the substrate 20 side (Figure 7 (B)), and a molded body 30 is obtained (Figure 7 (C)). In addition, if the molded film 10 has a decorative layer, the decorative layer and the conductive layer are transferred.
第3の製造方法においては、ベースフィルムを切断する必要がないため、図7の例に示されるように長尺状のベースフィルムを配置することができる。基材20の材質は、射出成形用に用いられる公知の樹脂の中から適宜選択して用いることができる。当該第3の製造方法における基材20の材質の例としては、前記第1の製造方法における基材20の材質の例で挙げられた熱可塑性樹脂と同様のものを使用することができる。 In the third manufacturing method, since there is no need to cut the base film, a long base film can be arranged as shown in the example of Figure 7. The material of the substrate 20 can be appropriately selected from known resins used for injection molding. Examples of materials for the substrate 20 in the third manufacturing method include the same thermoplastic resins as those listed as examples of materials for the substrate 20 in the first manufacturing method.
なお本第3の製造方法における、前述の基材との一体化工程における高温下での基材プラスチックとの摩擦応力ストレスとは、図7(C)で開口部13から樹脂を射出14して、基材20を形成すると共に、前記成形フィルム10と基材20とが密着する際の、成形フィルム上の導電層が高温の溶融樹脂の型内への射出により受ける摩擦応力に起因するものである。即ち本第3の製造方法においては、導電層は成形時の引張応力による負荷と、高温下での基材プラスチックとの摩擦応力ストレスを同時に受けることとなる。 In addition, in this third manufacturing method, the frictional stress with the base plastic at high temperatures in the aforementioned integration process with the substrate is due to the frictional stress that the conductive layer on the molded film receives when high-temperature molten resin is injected into the mold when resin is injected 14 from the opening 13 to form the substrate 20 in FIG. 7(C) and the molded film 10 and substrate 20 are brought into close contact with each other. In other words, in this third manufacturing method, the conductive layer is simultaneously subjected to a load due to tensile stress during molding and frictional stress with the base plastic at high temperatures.
このようにして得られた成形体は、家電製品、自動車用部品、ロボット、ドローンなどのプラスチック筐体などに、回路やタッチセンサー・各種電子部品の実装を行うことを可能にする。また、電子機器の軽薄短小化および設計自由度の向上、多機能化に極めて有用である。 The molded article obtained in this way makes it possible to mount circuits, touch sensors, and various electronic components on the plastic housings of home appliances, automobile parts, robots, drones, etc. It is also extremely useful for making electronic devices lighter, thinner, shorter, and smaller, improving design freedom, and increasing the functionality of these devices.
以下に、実施例により本発明をより詳細に説明するが、以下の実施例は本発明を何ら制限するものではない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を表す。
また、実施例中の重量平均分子量は、東ソー社製GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)「HLC-8320」を用いた測定におけるポリスチレン換算分子量である。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the following examples are not intended to limit the present invention in any way. In the examples, "parts" means "parts by mass" and "%" means "% by mass".
The weight average molecular weight in the examples is a polystyrene-equivalent molecular weight measured using a GPC (gel permeation chromatography) "HLC-8320" manufactured by Tosoh Corporation.
また実施例中の「官能基価」は各原料の官能基1つあたりの分子量(これを官能基当量とする)を基に、以下の計算式によって原料1gあたりの官能基量を等モル量の水酸化カリウム換算質量(mg)として表したものである。
(官能基価)[mgKOH/g]=(56.1×1000)/(官能基当量)
上記官能基価は、例えば官能基がカルボキシル基である場合は酸価、官能基がヒドロキシ基である場合は水酸基価、官能基がアミノ基である場合はアミン価などと表現される量の総称であり、互いに異なる官能基をもつ物質同士の官能基比率を比較する際には、上記官能基価が同じ値であれば同モル量の官能基を有すると考えてよい。
In the examples, the "functional group value" is calculated based on the molecular weight per functional group of each raw material (this is referred to as the functional group equivalent) and is expressed as the amount of functional groups per 1 g of raw material converted into an equimolar amount of potassium hydroxide (mg) using the following formula:
(Functional group value) [mg KOH/g] = (56.1 x 1000) / (functional group equivalent)
The above-mentioned functional group value is a general term for an amount expressed, for example, as an acid value when the functional group is a carboxyl group, a hydroxyl value when the functional group is a hydroxyl group, or an amine value when the functional group is an amino group. When comparing the functional group ratios of substances having different functional groups, those having the same value of the above-mentioned functional group value can be considered to have the same molar amount of functional groups.
上記官能基価は、官能基がカルボキシル基やヒドロキシ基などの定量に水酸化カリウムの滴定を用いる場合は、例えばJIS K 0070に定められた公知公用の測定法を用いて中和に用いた水酸化カリウムの適定量から測定値(酸価および水酸基価)を直接求めることもでき、上記の計算式による計算値と同様に扱うことができる。
また、イソシアネート基など、官能基価の定量に上記の水酸化カリウムによる滴定を使用しない場合にも、官能基量を表すそれぞれの測定値から導かれた上記官能基当量ならびに上記計算式を用いて、便宜的に水酸化カリウム換算量として算出することができる。以下に具体的な計算例を示す。
When titration with potassium hydroxide is used to quantify the functional groups such as carboxyl groups and hydroxyl groups, the functional group values (acid value and hydroxyl value) can be directly determined from an appropriate amount of potassium hydroxide used for neutralization using a known and commonly used measuring method specified in, for example, JIS K 0070, and can be treated in the same way as the values calculated by the above formula.
In addition, even when the titration with potassium hydroxide is not used to determine the functional group value, such as isocyanate groups, the functional group value can be calculated in terms of potassium hydroxide for convenience by using the functional group equivalent weight derived from each measured value representing the amount of functional group and the above calculation formula. A specific calculation example is shown below.
計算例1:イソシアネート基を有する化合物として、JIS K 6806(イソシアネート基をn-ジブチルアミンと反応させ、残ったn-ジブチルアミンを塩酸水溶液で滴定する方法)に定められた方法で測定されたイソシアネート量が23%である3官能イソシアネート化合物「X」について計算する。3官能イソシアネート化合物「X」の官能基当量は、上記イソシアネート量(%)とイソシアネート基の分子量(NCO=44g/mоl)から以下のように導かれる。
(「X」の官能基当量)=1/(0.23/44)=191.3
この3官能イソシアネート化合物「X」の官能基当量と上記官能基価の計算式から、下記のように3官能イソシアネート化合物「X」の官能基価を算出することができる。
(3官能イソシアネート化合物「X」の官能基価)[mgKOH/g]
=(56.1×1000)/191.3=293.3
Calculation Example 1: Calculation is performed for trifunctional isocyanate compound "X" having an isocyanate amount of 23% measured by the method specified in JIS K 6806 (a method in which an isocyanate group is reacted with n-dibutylamine and the remaining n-dibutylamine is titrated with an aqueous hydrochloric acid solution) as a compound having an isocyanate group. The functional group equivalent of trifunctional isocyanate compound "X" is derived as follows from the above isocyanate amount (%) and the molecular weight of the isocyanate group (NCO = 44 g/mol).
(functional group equivalent of "X") = 1/(0.23/44) = 191.3
From the functional group equivalent of this trifunctional isocyanate compound "X" and the above-mentioned formula for calculating the functional group value, the functional group value of the trifunctional isocyanate compound "X" can be calculated as follows.
(Functional value of trifunctional isocyanate compound "X") [mg KOH/g]
=(56.1×1000)/191.3=293.3
<合成例1:樹脂(A-1)の合成> 非環式ウレタン合成
攪拌機、温度計、還流冷却管、窒素ガス導入管を備えた反応装置に、ポリテトラメチレングリコール(三菱ケミカル社製「PTMG650」)104.0部、ネオペンチルグリコール4.2部、ヘキサメチレンジイソシアネート31.1部、及びトルエン37.4部を仕込み、窒素気流下にて90℃で3時間反応させたのち、冷却して反応を停止した。その後表面がフッ素加工されたパレットに移して熱風乾燥オーブンで120℃5時間、さらに24時間真空乾燥することで、重量平均分子量20,000、ガラス転移点-5℃、水酸基(官能基価9mgKOH/g)の主鎖中に環状構造を有さないウレタン樹脂(A-1)の固形物を得た。
Synthesis Example 1: Synthesis of Resin (A-1) Synthesis of non-cyclic urethane A reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen gas inlet tube was charged with 104.0 parts of polytetramethylene glycol ("PTMG650" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 4.2 parts of neopentyl glycol, 31.1 parts of hexamethylene diisocyanate, and 37.4 parts of toluene, and reacted for 3 hours at 90 ° C. under a nitrogen stream, and then cooled to stop the reaction. The mixture was then transferred to a pallet with a fluorine-treated surface and dried in a hot air drying oven at 120 ° C. for 5 hours and then vacuum dried for 24 hours to obtain a solid urethane resin (A-1) having a weight average molecular weight of 20,000, a glass transition point of -5 ° C., and no cyclic structure in the main chain of a hydroxyl group (functional group value 9 mg KOH / g).
<合成例2:樹脂(A-2)の合成>
攪拌機、温度計、精留管、窒素ガス導入管、減圧装置を備えた反応装置に、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸ジメチル38.3部、プロピレングリコール7.6部、ネオペンチルグリコール10.4部、及びテトラブチルチタネート0.03部を仕込み、窒素気流下で攪拌しながら180℃まで徐々に加熱し、180℃で3時間エステル交換反応し、酸価を測定し、15以下になったら反応装置内を徐々に1~2トールまで減圧し、所定の粘度に達した時、反応を停止し取り出した後に表面がフッ素加工されたパレットに移して冷却することで、重量平均分子量34,000、ガラス転移点58℃、ヒドロキシ基(官能基価7mgKOH/g)を有し、主鎖中に脂環構造を有するポリエステル樹脂(A-2)の固形物を得た。
<Synthesis Example 2: Synthesis of Resin (A-2)>
A reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a rectifying tube, a nitrogen gas inlet tube, and a pressure reducing device was charged with 38.3 parts of dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate, 7.6 parts of propylene glycol, 10.4 parts of neopentyl glycol, and 0.03 parts of tetrabutyl titanate, and gradually heated to 180°C while stirring under a nitrogen stream, and an ester exchange reaction was carried out at 180°C for 3 hours, the acid value was measured, and when it became 15 or less, the pressure in the reactor was gradually reduced to 1 to 2 Torr, and when it reached a predetermined viscosity, the reaction was stopped and the mixture was removed, transferred to a fluorine-treated pallet, and cooled to obtain a solid polyester resin (A-2) having a weight average molecular weight of 34,000, a glass transition point of 58°C, a hydroxyl group (functional group value 7 mgKOH/g), and an alicyclic structure in the main chain.
<合成例3:樹脂(A-3)の合成>
攪拌機、温度計、精留管、窒素ガス導入管、減圧装置を備えた反応装置に、イソフタル酸ジメチル38.1部、プロピレングリコール7.6部、ネオペンチルグリコール10.4部、及びテトラブチルチタネート0.03部を仕込み、窒素気流下で攪拌しながら180℃まで徐々に加熱し、180℃で3時間エステル交換反応し、酸価を測定し、15以下になったら反応装置内を徐々に1~2トールまで減圧し、所定の粘度に達した時、反応を停止し取り出した後に表面がフッ素加工されたパレットに移して冷却することで、重量平均分子量34,000、ガラス転移点58℃、ヒドロキシ基(官能基価7mgKOH/g)を有し、主鎖中に芳香環構造およびエステル結合を有するポリエステル樹脂(A-3)の固形物を得た。
Synthesis Example 3: Synthesis of Resin (A-3)
A reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a rectifying tube, a nitrogen gas inlet tube, and a pressure reducing device was charged with 38.1 parts of dimethyl isophthalate, 7.6 parts of propylene glycol, 10.4 parts of neopentyl glycol, and 0.03 parts of tetrabutyl titanate, and gradually heated to 180 ° C. while stirring under a nitrogen stream, and an ester exchange reaction was carried out at 180 ° C. for 3 hours, the acid value was measured, and when it became 15 or less, the pressure in the reactor was gradually reduced to 1 to 2 torr, and when it reached a predetermined viscosity, the reaction was stopped and the mixture was removed, and then transferred to a fluorine-treated pallet and cooled to obtain a polyester resin (A-3) having a weight average molecular weight of 34,000, a glass transition point of 58 ° C., a hydroxyl group (functional group value 7 mg KOH / g), and an aromatic ring structure and an ester bond in the main chain.
<合成例4:樹脂(A-4)の合成>
攪拌機、温度計、還流冷却管、窒素ガス導入管を備えた反応装置に、イソフタル酸と3-メチル-1,5ペンタンジオールとから得られるポリエステルポリオール(クラレ社製「クラレポリオールP-1030」)170.0部、イソホロンジイソシアネート40.0部、及びトルエン50.0部を仕込み、窒素気流下にて90℃で3時間反応させ、ついでイソホロンジアミン3.4部を加え更に90℃で2時間反応させたのち、冷却して反応を停止し、最後に取り出した後に表面がフッ素加工されたパレットに移して熱風乾燥オーブンで120℃で5時間、さらに24時間真空乾燥することで、重量平均分子量45,000、ガラス転移点25℃、アミノ基(官能基価3mgKOH/g)を有し、主鎖中に芳香環構造およびエステル結合を有するウレタン樹脂(A-4)の固形物を得た。
<Synthesis Example 4: Synthesis of Resin (A-4)>
In a reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen gas inlet tube, 170.0 parts of a polyester polyol obtained from isophthalic acid and 3-methyl-1,5 pentanediol (Kuraray Co., Ltd.'s "Kuraray Polyol P-1030"), 40.0 parts of isophorone diisocyanate, and 50.0 parts of toluene were charged and reacted for 3 hours at 90 ° C. under a nitrogen gas flow, and then 3.4 parts of isophorone diamine was added and reacted for another 2 hours at 90 ° C., and then cooled to stop the reaction. Finally, after removing the mixture, it was transferred to a pallet with a fluorine-treated surface and dried in a hot air drying oven at 120 ° C. for 5 hours and then vacuum dried for 24 hours to obtain a solid urethane resin (A-4) having a weight average molecular weight of 45,000, a glass transition point of 25 ° C., an amino group (functional value 3 mg KOH / g), and an aromatic ring structure and an ester bond in the main chain.
<樹脂(A-5)~(A-6)>
樹脂(A-5)~(A-6)として以下の樹脂を用いた。
・樹脂(A-5):三菱ケミカル社製フェノキシ樹脂、jER-4275、重量平均分子量59,000、ガラス転移点73℃、主鎖に環状構造として芳香環を有する。
・樹脂(A-6):イーストマンケミカル社製セルロースエステル樹脂、CAB381-0.1、重量平均分子量50,000、主鎖に環状構造としてヘテロ環構造を有する。
<Resins (A-5) to (A-6)>
The following resins were used as resins (A-5) to (A-6).
Resin (A-5): Phenoxy resin manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, jER-4275, weight average molecular weight 59,000, glass transition point 73° C., having an aromatic ring as a cyclic structure in the main chain.
Resin (A-6): Cellulose ester resin manufactured by Eastman Chemical Company, CAB381-0.1, weight average molecular weight 50,000, having a heterocyclic structure as a cyclic structure in the main chain.
<樹脂(A-7)~(A-10)>
樹脂(A-7)~(A-10)として以下の樹脂を用いた。
・樹脂(A-7):三菱ケミカル社製アクリル樹脂、ダイヤナールBR-1122、重量平均分子量180,000、ガラス転移点20℃。
・樹脂(A-8):Gabriel Phenoxies社製フェノキシ樹脂、PKHJ、重量平均分子量57,000、ガラス転移点98℃、ヒドロキシ基(官能基価190mgKOH/g)を1分子中に2以上含有する。
・樹脂(A-9):ユニチカ社製ポリエステル樹脂、エリーテルUE-3500、重量平均分子量56,000、ガラス転移点15℃、ヒドロキシ基(官能基価4mgKOH/g)を1分子中に2以上含有する。
<Resins (A-7) to (A-10)>
The following resins were used as resins (A-7) to (A-10).
Resin (A-7): Acrylic resin manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Dianale BR-1122, weight average molecular weight 180,000, glass transition point 20°C.
Resin (A-8): Phenoxy resin manufactured by Gabriel Phenoxies, PKHJ, weight average molecular weight 57,000, glass transition point 98° C., containing two or more hydroxyl groups (functional group value 190 mg KOH/g) per molecule.
Resin (A-9): Polyester resin manufactured by Unitika Ltd., Elitel UE-3500, weight average molecular weight 56,000, glass transition point 15° C., containing two or more hydroxyl groups (functional value 4 mg KOH/g) per molecule.
<合成例5:樹脂(A-10)の合成>
攪拌機、温度計、還流冷却管、窒素ガス導入管を備えた反応装置に、イソフタル酸と3-メチル-1,5ペンタンジオールとから得られるポリエステルポリオール(クラレ社製「クラレポリオールP-2030」)127.0部、イソホロンジイソシアネート19.0部、及びトルエン36.5部を仕込み、窒素気流下にて90℃で3時間反応させ、ついでイソホロンジアミン5.5部を加え更に90℃で2時間反応させたのち、冷却して反応を停止し、最後に取り出した後に表面がフッ素加工されたパレットに移して熱風乾燥オーブンで120℃で5時間、さらに24時間真空乾燥することで、重量平均分子量35,000、ガラス転移点5℃、アミノ基(官能基価4mgKOH/g)のウレタン樹脂(A-10)の固形物を得た。
Synthesis Example 5: Synthesis of Resin (A-10)
In a reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen gas inlet tube, 127.0 parts of a polyester polyol obtained from isophthalic acid and 3-methyl-1,5 pentanediol (Kuraray Co., Ltd.'s "Kuraray Polyol P-2030"), 19.0 parts of isophorone diisocyanate, and 36.5 parts of toluene were charged and reacted at 90 ° C. for 3 hours under a nitrogen stream, and then 5.5 parts of isophorone diamine was added and reacted at 90 ° C. for another 2 hours, after which the reaction was stopped by cooling, and finally the mixture was taken out and transferred to a fluorine-treated surface pallet and dried in a hot air drying oven at 120 ° C. for 5 hours and then vacuum dried for 24 hours to obtain a solid urethane resin (A-10) having a weight average molecular weight of 35,000, a glass transition point of 5 ° C., and an amino group (functional group value 4 mg KOH / g).
溶剤、架橋剤、導電性微粒子及びその他成分として以下のものを用いた。 The following were used as the solvent, crosslinking agent, conductive particles and other components:
<溶剤(B’-1)~(B’-10)>
・溶剤(B’-1): ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、沸点213℃、δd=16.3、δp=4.9、δh=8.0(条件(2-2)を満たす。)
・溶剤(B’-2): テルピニルアセテート、沸点220℃、δd=16.3、δp=3.6、δh=4.8(条件(2-3)を満たす。)
・溶剤(B’-3): ジエチレングリコールジブチルエーテル、沸点256℃、δd=15.8、δp=4.4、δh=4.7(条件(2-2)を満たす。)
・溶剤(B’-4): トリエチレングリコールジメチルエーテル、沸点220℃、δd=15.8、δp=2.3、δh=8.2(条件(2-3)を満たす。)
・溶剤(B’-5):ジエチレングリコールモノブチルエーテル、沸点231℃、δd=16.0、δp=7.0、δh=10.6 (条件(2-1)を満たす。)
・溶剤(B’-6):トリエチレングリコールモノメチルエーテル、沸点249℃、δd=16.2、δp=7.6、δh=12.5(条件(2-1)を満たす。)
・溶剤(B’-7): ベンジルアルコール、沸点205℃、δd=18.4、δp=6.3、δh=13.7(条件(2-1)を満たす。)
・溶剤(B’-8): フェノキシエタノール、沸点247℃、δd=17.8、δp=5.7、δh=14.3(条件(2-1)を満たす。)
・溶剤(B’-9): ジエチレングリコールモノメチルエーテル、沸点194℃、δd=16.2、δp=7.8、δh=12.6(条件(2-1)を満たす。)
・溶剤(B’-10): ジエチレングリコールモノエチルエーテル、沸点202℃、δd=16.1、δp=9.2、δh=12.2(条件(2-1)を満たす。)
<Solvents (B'-1) to (B'-10)>
Solvent (B'-1): Dipropylene glycol monomethyl ether acetate, boiling point 213°C, δd = 16.3, δp = 4.9, δh = 8.0 (satisfies condition (2-2))
Solvent (B'-2): terpinyl acetate, boiling point 220°C, δd = 16.3, δp = 3.6, δh = 4.8 (satisfies condition (2-3))
Solvent (B'-3): diethylene glycol dibutyl ether, boiling point 256°C, δd = 15.8, δp = 4.4, δh = 4.7 (satisfies condition (2-2))
Solvent (B'-4): triethylene glycol dimethyl ether, boiling point 220°C, δd = 15.8, δp = 2.3, δh = 8.2 (satisfies condition (2-3))
Solvent (B'-5): diethylene glycol monobutyl ether, boiling point 231°C, δd = 16.0, δp = 7.0, δh = 10.6 (satisfies condition (2-1))
Solvent (B'-6): triethylene glycol monomethyl ether, boiling point 249°C, δd = 16.2, δp = 7.6, δh = 12.5 (satisfies condition (2-1))
Solvent (B'-7): benzyl alcohol, boiling point 205°C, δd = 18.4, δp = 6.3, δh = 13.7 (satisfies condition (2-1))
Solvent (B'-8): phenoxyethanol, boiling point 247°C, δd = 17.8, δp = 5.7, δh = 14.3 (satisfies condition (2-1))
Solvent (B'-9): diethylene glycol monomethyl ether, boiling point 194°C, δd = 16.2, δp = 7.8, δh = 12.6 (satisfies condition (2-1))
Solvent (B'-10): Diethylene glycol monoethyl ether, boiling point 202°C, δd = 16.1, δp = 9.2, δh = 12.2 (satisfies condition (2-1))
<溶剤(B11)~(B14)>
・溶剤(B11):ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、沸点217℃、δd=16.2、δp=5.1、δh=9.2
・溶剤(B12):ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、沸点239℃、δd=16.0、δp=4.1、δh=8.2
・溶剤(B13):テトラリン、沸点207℃、δd=19.6、δp=2.0、δh=2.9
・溶剤(B14):2-メトキシプロパノール、沸点:120℃、δd=15.6、δp=6.3、δh=11.6
<Solvents (B11) to (B14)>
Solvent (B11): diethylene glycol monoethyl ether acetate, boiling point 217° C., δd=16.2, δp=5.1, δh=9.2
Solvent (B12): diethylene glycol monobutyl ether acetate, boiling point 239° C., δd=16.0, δp=4.1, δh=8.2
Solvent (B13): Tetralin, boiling point 207° C., δd=19.6, δp=2.0, δh=2.9
Solvent (B14): 2-methoxypropanol, boiling point: 120°C, δd = 15.6, δp = 6.3, δh = 11.6
<導電性微粒子(C-1)~(C-4)>
・導電性微粒子(C-1):福田金属箔粉社製、フレーク状銀粉、平均粒子径5.2μm
・導電性微粒子(C-2):福田金属箔粉社製、連鎖凝集状銀粉、平均粒子径1.5μm
・導電性微粒子(C-3):DOWAエレクトロニクス社製、フレーク状銀コート銅粉、銀被覆量10%、平均粒子径4.0μm
・導電性微粒子(C-4):伊藤黒鉛社製、鱗片状黒鉛、平均粒子径15μm
<Conductive fine particles (C-1) to (C-4)>
Conductive fine particles (C-1): Flake-shaped silver powder, average particle size 5.2 μm, manufactured by Fukuda Metal Foil and Powder Co., Ltd.
・Conductive fine particles (C-2): Manufactured by Fukuda Metal Foil and Powder Co., Ltd., chain agglomerated silver powder, average particle size 1.5 μm
Conductive fine particles (C-3): Dowa Electronics Co., Ltd., flake-shaped silver-coated copper powder, silver coating amount 10%, average particle size 4.0 μm
Conductive fine particles (C-4): Manufactured by Ito Graphite Co., Ltd., flake graphite, average particle size 15 μm
<架橋剤(D)>
・架橋剤(D-1):
Baxeneden Chemicals社製ブロックイソシアネート溶液、Trixene BI7963、エチルメチルケトンオキシムでブロック化されているイソシアネート基を1分子中に3つ含有(官能基価168mgKOH/g)、不揮発分70%(溶剤(E3):2-メトキシプロパノール)
<Crosslinking Agent (D)>
Crosslinking agent (D-1):
Blocked isocyanate solution manufactured by Baxeneden Chemicals, Trixene BI7963, containing three isocyanate groups blocked with ethyl methyl ketone oxime per molecule (functionality 168 mg KOH/g), non-volatile content 70% (solvent (E3): 2-methoxypropanol)
<その他成分(E-1)、(E-2)>
・その他成分(E-1):ビックケミー社製、消泡剤、BYK-1790 固形分100%
・その他成分(E-2):第一工業製薬社製、アニオン性滑剤、カリセッケンHY 固形分100%
<Other Components (E-1) and (E-2)>
Other components (E-1): Defoamer, BYK-1790, solids content 100%, manufactured by BYK-Chemie
Other components (E-2): Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., anionic lubricant, potassium soap HY, solids content 100%
<製造例1:成形フィルム用導電性樹脂組成物(F-1)の作成>
樹脂(A-1)20.0部を溶剤(B-1)30.0部に溶解させ、導電性微粒子(D-1)80.0部を撹拌混合し、3本ロールミル(小平製作所製)で混練したのち、プラネタリーミキサーにより均一に撹拌混合することで成形フィルム用導電性樹脂組成物(F-1)を得た。
<Production Example 1: Preparation of conductive resin composition for molded film (F-1)>
20.0 parts of resin (A-1) was dissolved in 30.0 parts of solvent (B-1), and 80.0 parts of conductive fine particles (D-1) were stirred and mixed. The mixture was kneaded with a three-roll mill (manufactured by Kodaira Seisakusho Co., Ltd.), and then stirred and mixed uniformly with a planetary mixer to obtain a conductive resin composition for molded films (F-1).
<製造例2~18:成形フィルム用導電性樹脂組成物(F-2)~(F-18)の作成>
製造例1において、樹脂、溶剤、導電性微粒子、架橋剤(架橋剤またはその他成分(E-1)を用いる場合には、架橋剤およびその他成分(E-1)はプラネタリーミキサーによる均一撹拌混合の直前に加えた)の種類及び配合量を表1のように変更した以外は、それぞれ製造例1と同様にして、成形フィルム用導電性樹脂組成物(F-2)~(F-18)を得た。
<Production Examples 2 to 18: Preparation of Conductive Resin Compositions (F-2) to (F-18) for Molded Films>
Conductive resin compositions (F-2) to (F-18) for molded films were obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the types and amounts of the resin, solvent, conductive fine particles, and crosslinking agent (when a crosslinking agent or other component (E-1) was used, the crosslinking agent and other component (E-1) were added immediately before uniform stirring and mixing with a planetary mixer) were changed as shown in Table 1.
<製造例19:成形フィルム用絶縁性樹脂組成物(G-1)の作成>
樹脂(A-7)20.0部を溶剤(B’-1)30.0部に溶解させ、消泡剤(E-1)0.2重量部を加えたのち、プラネタリーミキサーにより均一に撹拌混合することで成形フィルム用絶縁性樹脂組成物(G-1)を得た。
<Production Example 19: Preparation of insulating resin composition (G-1) for molded film>
20.0 parts of resin (A-7) was dissolved in 30.0 parts of solvent (B'-1), 0.2 parts by weight of antifoaming agent (E-1) was added, and the mixture was stirred and mixed uniformly using a planetary mixer to obtain an insulating resin composition for molded films (G-1).
<製造例20~38:成形フィルム用絶縁性樹脂組成物(G-2)~(G-20)の作成>
製造例19において、樹脂、溶剤、架橋剤の種類及び配合量を表2のように変更した以外は、それぞれ製造例19と同様にして、成形フィルム用絶縁性樹脂組成物(G-2)~(G20)を得た。
<Production Examples 20 to 38: Preparation of insulating resin compositions (G-2) to (G-20) for molded films>
In Production Example 19, the types and amounts of the resin, solvent, and crosslinking agent were changed as shown in Table 2, and the same procedures were followed as in Production Example 19 to obtain insulating resin compositions (G-2) to (G20) for molded films.
<製造例39:加飾インキ(H-1)の作成>
樹脂(A-3)100部、溶剤(B’-1)150部からなる樹脂溶液250部を準備し、これにフタロシアニンブルー顔料(トーヨーカラー社製、リオノールブルー FG7351)20部、酸化チタン顔料(石原産業社製TIPAQUE CR-93)10質量部を撹拌混合し、3本ロールミル(小平製作所製)で混練したのち、イソシアネート架橋剤(住化コベストロウレタン社製デスモジュール N3300、不揮発分100%)5部と消泡剤(E-1)0.1部を加えて均一に撹拌混合することで加飾インキ(H-1)を得た。
<Production Example 39: Preparation of Decorative Ink (H-1)>
250 parts of a resin solution consisting of 100 parts of resin (A-3) and 150 parts of solvent (B'-1) was prepared, and 20 parts of phthalocyanine blue pigment (Leonol Blue FG7351, manufactured by Toyo Color Co., Ltd.) and 10 parts by mass of titanium oxide pigment (TIPAQUE CR-93, manufactured by Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.) were stirred and mixed therein, and the mixture was kneaded with a three-roll mill (manufactured by Kodaira Seisakusho Co., Ltd.). After that, 5 parts of an isocyanate crosslinking agent (Desmodur N3300, manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd., non-volatile content 100%) and 0.1 parts of an antifoaming agent (E-1) were added and stirred and mixed uniformly to obtain a decorative ink (H-1).
なお、表1~表9中の各材料の数値はいずれも質量部である。 The numerical values for each material in Tables 1 to 9 are all in parts by weight.
<実施例1~78、および比較例1~10>
ポリカーボネート(PC)ベースフィルム(帝人社製、パンライト2151、厚み300μm))上に、成形フィルム用導電性樹脂組成物(F-1)~(F-18)をそれぞれスクリーン印刷機(ミノスクリーン社製、ミノマットSR5575半自動スクリーン印刷機)によって印刷した。次いで、熱風乾燥オーブンで120℃30分加熱することで、(1)幅70mm、長さ120mm、厚み10μmの四角形ベタ状パターン、(2)線幅2mm、長さ60mm、厚み10μmの直線状のパターンおよび(3)対向部線長50mm、L/S=100μm/100μm正負10本ずつの櫛形配線パターンを有する導電層を備えた成形フィルムをそれぞれ得た。この段階の(1)四角形ベタ状パターンについて、導電層の体積固有抵抗を抵抗率計(三菱ケミカルアナリティック社製、ロレスタGX MCP-T700)を用いて測定した。
さらにこの導電層を備えた成形フィルムの導電パターンが形成された面上に成形フィルム用絶縁性樹脂組成物(G-1)~(G-20)を、(1)前記四角形ベタ状導電パターンに対しては導電パターン全体を覆うように幅90mm、長さ140mm、厚み15μmとなるように、また(2)前記直線状導電パターンに対しては導電パターンの長さ方向に両端10mmが露出しその他の部分を覆うように幅10mm、長さ40mm、厚み15μmとなるように、さらに(3)前記櫛形配線パターンに対しては櫛形の対向パターン部の一部を覆うように幅6mm、長さ40mm、厚み15μmとなるように、それぞれ前記スクリーン印刷機によって重ね印刷した。次いで、熱風乾燥オーブンで120℃30分加熱することで、前記パターン化された導電層とその一部または全部を被覆するように積層された絶縁層を備えた成形フィルムを得た。この際、導電性樹脂組成物と絶縁性樹脂組成物の組み合わせは表3~6の通りになるように、それぞれ成型フィルムを作成した。この段階の(1)四角形ベタ状パターンの、導電層と重なっていない端部の絶縁層部分について、絶縁層の体積固有抵抗を抵抗率計(三菱ケミカルアナリティック社製、ハイレスタUX MCP-HT800)を用いて測定した。
<Examples 1 to 78 and Comparative Examples 1 to 10>
Conductive resin compositions for molded films (F-1) to (F-18) were each printed on a polycarbonate (PC) base film (Teijin, Panlite 2151, thickness 300 μm) using a screen printer (Minoscreen, Minomat SR5575 semi-automatic screen printer). Then, by heating in a hot air drying oven at 120° C. for 30 minutes, molded films were obtained each having a conductive layer having (1) a square solid pattern with a width of 70 mm, a length of 120 mm, and a thickness of 10 μm, (2) a linear pattern with a line width of 2 mm, a length of 60 mm, and a thickness of 10 μm, and (3) a comb-shaped wiring pattern with an opposing line length of 50 mm and L/S=100 μm/100 μm, with 10 positive and negative lines. For the square solid pattern (1) at this stage, the volume resistivity of the conductive layer was measured using a resistivity meter (Loresta GX MCP-T700, manufactured by Mitsubishi Chemical Analytical Co., Ltd.).
Further, on the surface of the conductive pattern of the molded film having the conductive layer, the insulating resin compositions for molded film (G-1) to (G-20) were printed by the screen printer in layers, respectively: (1) for the square solid conductive pattern, so as to cover the entire conductive pattern with a width of 90 mm, a length of 140 mm, and a thickness of 15 μm; (2) for the linear conductive pattern, so as to expose both ends of 10 mm in the length direction of the conductive pattern and cover the other parts with a width of 10 mm, a length of 40 mm, and a thickness of 15 μm; and (3) for the comb-shaped wiring pattern, so as to cover a part of the comb-shaped opposing pattern part with a width of 6 mm, a length of 40 mm, and a thickness of 15 μm. Next, by heating in a hot air drying oven at 120° C. for 30 minutes, a molded film having the patterned conductive layer and an insulating layer laminated so as to cover a part or all of the conductive layer was obtained. At this time, the combinations of the conductive resin composition and the insulating resin composition were as shown in Tables 3 to 6, and molded films were prepared. At this stage (1), the insulating layer of the rectangular solid pattern at the end portion not overlapping with the conductive layer was measured for volume resistivity using a resistivity meter (Hiresta UX MCP-HT800, manufactured by Mitsubishi Chemical Analytical Co., Ltd.).
<実施例79~82>
ポリカーボネートベースフィルム(帝人社製、パンライト2151、厚み300μm)上に、加飾インキ(H-1)を、ブレードコーターを用いて、乾燥膜厚が2μmとなるように塗工し、120℃で30分加熱して加飾層を形成した。
次いで、前記実施例2,22,56,72において、ポリカーボネートベースフィルムの代わりに上記加飾層付きベースフィルムを用い、加飾層上に導電層および絶縁層を形成した以外は、前記実施例2,22,56,72と同様にして、ポリカーボネートベースフィルム、加飾インキ層、導電層、絶縁層がこの順に積層された成形フィルムを得た。
<Examples 79 to 82>
The decorative ink (H-1) was applied to a polycarbonate base film (Teijin Limited, Panlite 2151, thickness 300 μm) using a blade coater so that the dry film thickness was 2 μm, and the film was heated at 120° C. for 30 minutes to form a decorative layer.
Next, in Examples 2, 22, 56, and 72, a molded film was obtained in which a polycarbonate base film, a decorative ink layer, a conductive layer, and an insulating layer were laminated in that order in the same manner as in Examples 2, 22, 56, and 72, except that the base film with the decorative layer was used instead of the polycarbonate base film, and a conductive layer and an insulating layer were formed on the decorative layer.
<実施例83~86>
前記実施例2,22,56,72において、ポリカーボネートベースフィルムの代わりに、ポリカーボネート樹脂/アクリル樹脂2種2層共押し出しベースフィルム(住友化学社製、テクノロイC001、厚み125μm)を用い、ポリカーボネート樹脂側に成形フィルム用導電性樹脂組成物および絶縁性樹脂組成物の印刷を行ったこと以外は、前記実施例2,22,56,72と同様にして、成形フィルムを得た。
<Examples 83 to 86>
In the above-mentioned Examples 2, 22, 56, and 72, a polycarbonate resin/acrylic resin two-layer co-extrusion base film (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., Technoloy C001, thickness 125 μm) was used instead of the polycarbonate base film, and a conductive resin composition for molded films and an insulating resin composition were printed on the polycarbonate resin side. Except for this, molded films were obtained in the same manner as in the above-mentioned Examples 2, 22, 56, and 72.
<実施例87~90>
前記実施例2,22,56,72において、ポリカーボネートベースフィルムの代わりに、アクリル樹脂ベースフィルム(住友化学社製、テクノロイS001G、厚み250μm)(300mm×210mm)を用いたこと、及び、熱風乾燥オーブンでの乾燥条件を80℃で30分としたこと以外は、前記実施例2,22,56,72と同様にして、成形フィルムを得た。
<Examples 87 to 90>
In the above-mentioned Examples 2, 22, 56, and 72, molded films were obtained in the same manner as in the above-mentioned Examples 2, 22, 56, and 72, except that an acrylic resin base film (Technoloy S001G, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., thickness 250 μm) (300 mm x 210 mm) was used instead of the polycarbonate base film, and the drying conditions in the hot air drying oven were 80° C. and 30 minutes.
<実施例91~94>
前記実施例2,22,56,72において、ポリカーボネートベースフィルムの代わりに、ポリエチレンテレフタレート樹脂ベースフィルム(RP東プラ社製A―PETフィルム、NOACRYSTAL-V、厚み300μm)(300mm×210mm)を用いたこと、及び、熱風乾燥オーブンでの乾燥条件を80℃で30分としたこと以外は、前記実施例2,22,56,72と同様にして、成形フィルムを得た。
<Examples 91 to 94>
In the above-mentioned Examples 2, 22, 56, and 72, a polyethylene terephthalate resin base film (A-PET film manufactured by RP Toho Plastics, NOACRYSTAL-V, thickness 300 μm) (300 mm × 210 mm) was used instead of the polycarbonate base film, and the drying conditions in the hot air drying oven were 80 ° C. and 30 minutes. Except for this, a molded film was obtained in the same manner as in the above-mentioned Examples 2, 22, 56, and 72.
<実施例95~98>
前記実施例2,22,56,72において、ポリカーボネートベースフィルムの代わりに、ポリプロピレン樹脂ベースフィルム(出光ユニテック社製、ピュアサーモAG-306、厚み200μm)(300mm×210mm)を用いたこと、及び、熱風乾燥オーブンでの乾燥条件を80℃で30分としたこと以外は、前記実施例2,22,56,72と同様にして、成形フィルムを得た。
<Examples 95 to 98>
In the above-mentioned Examples 2, 22, 56, and 72, a polypropylene resin base film (Idemitsu Unitech Co., Ltd., Pure Thermo AG-306, thickness 200 μm) (300 mm x 210 mm) was used instead of the polycarbonate base film, and the drying conditions in the hot air drying oven were 80° C. and 30 minutes. Except for this, a molded film was obtained in the same manner as in the above-mentioned Examples 2, 22, 56, and 72.
<実施例99>
前記実施例1において得られた成型フィルムの印刷されていない裏面に、さらに前記実施例1の導電パターンと絶縁パターンと表裏で重なる位置となるようにフィルム用導電性樹脂組成物および絶縁性樹脂組成物の印刷を行い、第二の導電層と、その一部を被覆するように積層された第二の絶縁層を形成したこと以外は、前記実施例1と同様にして、ベースフィルムの両面に導電層とその一部または全部を被覆するように積層された絶縁層を備えた成形フィルムを得た。
<Example 99>
A conductive resin composition for films and an insulating resin composition were printed on the unprinted back surface of the molded film obtained in Example 1 in a position overlapping the conductive pattern and insulating pattern of Example 1 on the front and back, thereby forming a second conductive layer and a second insulating layer laminated so as to cover part of it. A molded film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the second conductive layer and the second insulating layer laminated so as to cover part or all of the second conductive layer were formed on both sides of the base film.
<実施例100>
前記実施例1において得られた成型フィルムの絶縁パターン上に、さらに前記実施例1の導電パターンから幅方向に端部間隔が5mm離れた位置に印刷および乾燥を実施例1の導電パターンを形成した工程と同様に行い、さらに実施例1の絶縁パターンと重なる位置に第二の絶縁層パターンの印刷を行うことで、ベースフィルムの片側上に第一の導電層と、その一部を被覆するように積層された第一の絶縁層と、第二の導電層と、その一部を被覆するように積層された第二の絶縁層をこの順番に備えた成形フィルムを得た。
<Example 100>
Printing and drying were further performed on the insulating pattern of the molded film obtained in Example 1 at a position 5 mm away from the end spacing in the width direction from the conductive pattern of Example 1 in the same manner as the process for forming the conductive pattern of Example 1, and a second insulating layer pattern was printed at a position overlapping the insulating pattern of Example 1. As a result, a molded film was obtained having, in this order, a first conductive layer on one side of the base film, a first insulating layer laminated so as to cover part of it, a second conductive layer, and a second insulating layer laminated so as to cover part of it.
<比較例1、2>
前記実施例1および3において、絶縁層を形成しなかったこと以外は、前記実施例1および3と同様にして、成形フィルムを得た。
<Comparative Examples 1 and 2>
A molded film was obtained in the same manner as in Examples 1 and 3, except that no insulating layer was formed.
[(1)配線抵抗評価]
上記実施例1~100、および比較例1~10の成形フィルムに形成された、2mm×60mmの直線状導電層パターンが真ん中に来るように長手方向に70mm、幅方向に10mmに切り出し、測定用クーポンとした。この測定用クーポン上の導電層とは反対側の面に、長手方向端から当該導電層と垂直な線を目印として油性マジックで4cm間隔に2本書き加えた。この目印に従い、4cm間隔となる位置を、テスターを用いて抵抗値測定し、これを配線抵抗(Ω)とした。結果を表3~9に示す。
[(1) Wiring Resistance Evaluation]
The molded films of Examples 1 to 100 and Comparative Examples 1 to 10 were cut out to a length of 70 mm and a width of 10 mm so that the 2 mm x 60 mm linear conductive layer pattern formed on each film was in the center, and used as measurement coupons. On the surface of each measurement coupon opposite the conductive layer, two lines perpendicular to the conductive layer were drawn at 4 cm intervals from the longitudinal end with a permanent marker. The resistance values of positions 4 cm apart according to these marks were measured using a tester, and these were taken as wiring resistance (Ω). The results are shown in Tables 3 to 9.
[(2)熱延伸評価1]
上記実施例1~86、99~100、および比較例1~10の前記測定用クーポンを160℃の加熱オーブン中で、長手方向に引っ張り速度10mm/分で伸長率50%まで引き延ばした。オーブンから取出し、冷却後に光学顕微鏡を用いて断線の有無を評価した。また、上記配線抵抗の測定と同様の方法で、元の目印基準で4cm間隔に相当する位置の配線抵抗(Ω)を測定し、伸縮後の配線抵抗/伸縮前の配線抵抗を熱延伸時抵抗変動率(倍)とし、それぞれ以下の基準で評価した。結果を表3~9に示す。
(断線の有無)
A:断線は見られなかった。
B:1~2個の軽微なヒビが確認された
C:重度の断線または導電塗膜の剥離が確認された
(熱延伸時抵抗変動率)
A:5倍以上10倍未満
B:10倍以上50倍未満
C:50倍以上
[(2) Hot Stretching Evaluation 1]
The measurement coupons of Examples 1 to 86, 99 to 100, and Comparative Examples 1 to 10 were stretched in the longitudinal direction at a stretching speed of 10 mm/min to an elongation rate of 50% in a heating oven at 160°C. After removing from the oven and cooling, the presence or absence of disconnection was evaluated using an optical microscope. In addition, the wiring resistance (Ω) was measured at positions corresponding to 4 cm intervals based on the original mark in the same manner as in the measurement of the wiring resistance described above, and the wiring resistance after stretching/wiring resistance before stretching was defined as the resistance variation rate (times) during hot stretching, and each was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Tables 3 to 9.
(Whether or not there is a break in the wire)
A: No breaks were observed.
B: 1 to 2 minor cracks were observed. C: Severe disconnection or peeling of the conductive coating was observed. (Resistance variation rate during hot stretching)
A: 5 times or more but less than 10 times B: 10 times or more but less than 50 times C: 50 times or more
なお、伸長率は以下のように算出される値である。
(伸長率)[%]={(延伸後の長さ-延伸前の長さ)/(延伸前の長さ)}×100
The elongation rate is a value calculated as follows.
(Elongation rate) [%] = {(length after stretching - length before stretching) / (length before stretching)} x 100
[(3)熱延伸評価2]
前記熱延伸評価1において、伸長率を100%に変更した以外は、前記熱延伸評価1と同様にして、以下の基準で評価した。結果を表3~9に示す。
(断線の有無)
A:断線は見られなかった。
B:1~2個の軽微なヒビが確認された
C:重度の断線または導電塗膜の剥離が確認された
(熱延伸時抵抗変動率)
A:10倍以上50倍未満
B:50倍以上200倍未満
C:200倍以上
[(3) Hot Stretching Evaluation 2]
The heat stretching evaluation was performed in the same manner as in the heat stretching evaluation 1, except that the elongation rate was changed to 100%, and the evaluation was performed according to the following criteria. The results are shown in Tables 3 to 9.
(Whether or not there is a break in the wire)
A: No breaks were observed.
B: 1 to 2 minor cracks were observed. C: Severe disconnection or peeling of the conductive coating was observed. (Resistance variation rate during hot stretching)
A: 10 times or more but less than 50 times B: 50 times or more but less than 200 times C: 200 times or more
[(4)熱延伸評価3]
上記実施例87~98の前記測定用クーポンを120℃の加熱オーブン中で、長手方向に引っ張り速度10mm/分で伸長率50%まで引き延ばした。オーブンから取出し、冷却後に光学顕微鏡を用いて断線の有無を評価した。また、上記配線抵抗の測定と同様の方法で、元の目印基準で4mm間隔に相当する位置の配線抵抗(Ω)を測定し、伸縮後の配線抵抗/伸縮前の配線抵抗を熱延伸時抵抗変動率(倍)とし、それぞれ以下の基準で評価した。結果を表6に示す。
(断線の有無)
A:断線は見られなかった。
B:1~2個の軽微なヒビが確認された
C:重度の断線または導電塗膜の剥離が確認された
(熱延伸時抵抗変動率)
A:5倍以上10倍未満
B:10倍以上50倍未満
C:50倍以上
[(4) Hot Stretching Evaluation 3]
The measurement coupons of Examples 87 to 98 were stretched in the longitudinal direction in a heating oven at 120° C. at a pulling speed of 10 mm/min to an elongation rate of 50%. After removing from the oven and cooling, the presence or absence of disconnection was evaluated using an optical microscope. In addition, the wiring resistance (Ω) was measured at positions corresponding to 4 mm intervals based on the original mark in the same manner as in the measurement of the wiring resistance described above, and the wiring resistance after stretching/wiring resistance before stretching was defined as the resistance variation rate (times) during thermal stretching, and each was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 6.
(Whether or not there is a break in the wire)
A: No breaks were observed.
B: 1 to 2 minor cracks were observed. C: Severe disconnection or peeling of the conductive coating was observed. (Resistance variation rate during hot stretching)
A: 5 times or more but less than 10 times B: 10 times or more but less than 50 times C: 50 times or more
[(5)熱延伸評価4]
前記熱延伸評価3において、伸長率を100%に変更した以外は、前記熱延伸評価3と同様にして、以下の基準で評価した。結果を表6に示す。
(断線の有無)
A:断線は見られなかった。
B:1~2個の軽微なヒビが確認された
C:重度の断線または導電塗膜の剥離が確認された
(熱延伸時抵抗変動率)
A:10倍以上50倍未満
B:50倍以上200倍未満
C:200倍以上
[(5) Hot Stretching Evaluation 4]
The heat stretching evaluation was performed in the same manner as in the heat stretching evaluation 3, except that the elongation rate was changed to 100%, and the evaluation was performed according to the following criteria. The results are shown in Table 6.
(Whether or not there is a break in the wire)
A: No breaks were observed.
B: 1 to 2 minor cracks were observed. C: Severe disconnection or peeling of the conductive coating was observed. (Resistance variation rate during hot stretching)
A: 10 times or more but less than 50 times B: 50 times or more but less than 200 times C: 200 times or more
[(6)オーバーレイ成形による成形体製造時の工程耐性評価1]
上記実施例1~86、99~100、および比較例1~10の成形フィルムの2mm×60mmの直線状パターンの位置と重なるように、半径4cmの半球状のABS樹脂成形物を導電体側の面と向かい合うように合わせ、TOM成形機(布施真空社製)を用いて設定温度160℃でオーバーレイ成形を行うことで、半球形状に成形された成形フィルムとABS樹脂成形物とが一体化した成形体を得た。この成形体の直線状パターン配線の削れおよび抵抗変動率を確認した。抵抗変動率は元の目印基準で6cm間隔に相当する位置の配線抵抗(Ω)を測定し、伸縮後の配線抵抗/伸縮前の配線抵抗を熱延伸時抵抗変動率(倍)とし、それぞれ以下の基準で評価した。結果を表3~9に示す。
(断線の有無と抵抗変動率)
A:配線の削れが見られず、かつ抵抗変動率が5倍以上30倍未満
B:1~2箇所の配線の削れによる端部欠けが確認される、または抵抗変動率が30倍以上500倍未満
C:配線の削れによる断線が1箇所以上確認される
[(6) Process resistance evaluation 1 during production of molded body by overlay molding]
A hemispherical ABS resin molded product with a radius of 4 cm was placed facing the conductor side so as to overlap the position of the 2 mm x 60 mm linear pattern of the molded film of Examples 1 to 86, 99 to 100, and Comparative Examples 1 to 10, and overlay molding was performed at a set temperature of 160 ° C. using a TOM molding machine (manufactured by Fuse Vacuum Co., Ltd.) to obtain a molded product in which the molded film molded into a hemispherical shape and the ABS resin molded product were integrated. The scraping and resistance variation rate of the linear pattern wiring of this molded product were confirmed. The resistance variation rate was evaluated by measuring the wiring resistance (Ω) at a position corresponding to a 6 cm interval based on the original mark, and the wiring resistance after stretching/wiring resistance before stretching was defined as the resistance variation rate (times) during hot stretching, and each was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Tables 3 to 9.
(Disconnection and resistance fluctuation rate)
A: No scraping of the wiring was observed, and the resistance fluctuation rate was 5 times or more and less than 30 times. B: One or two places where chipping of the ends due to scraping of the wiring was observed, or the resistance fluctuation rate was 30 times or more and less than 500 times. C: One or more places where breaks due to scraping of the wiring were observed.
[(7)オーバーレイ成形による成形体製造時の工程耐性評価2]
上記実施例87~98の成形フィルムの2mm×60mmの直線状パターンを使用し、120℃でオーバーレイ成形を行った以外は、前記オーバーレイ成形による成形体製造時の工程耐性評価1と同様に成形体を得て、オーバーレイ成形時の直線状パターン配線の削れおよび抵抗変動率を評価した。結果を表7に示す。
[(7) Process resistance evaluation 2 during production of molded body by overlay molding]
Except for using the 2 mm x 60 mm linear patterns of the molded films of Examples 87 to 98 and carrying out overlay molding at 120°C, molded bodies were obtained in the same manner as in Evaluation 1 of process resistance during production of molded bodies by overlay molding, and the scraping of the linear pattern wiring during overlay molding and the resistance variation rate were evaluated. The results are shown in Table 7.
[(8)フィルムインサート成形による成形体製造時の工程耐性評価1]
上記実施例1~86、99~100、および比較例1~10の成形フィルムの2mm×60mmの直線状パターンの位置と重なるように、半径4cmの半球状窪みを中央に有するブロック状金属製モールドを導電層および絶縁層側の面と向かい合うように合わせ、TOM成形機(布施真空社製)を用いて設定温度160℃でオーバーレイ成形を行うことで、半球形状に成形された内側にパターン化導電体を有する成形用フィルムを得た。
次いで、当該半球形状に成形された成形フィルムを、バルブゲートタイプのインモールド成形用テスト金型が取り付けられた射出成形機(IS170(i5)、東芝機械社製)にセットし、PC/ABS樹脂(LUPOYPC/ABSHI5002、LG化学社製)を射出成形することで、パターン化導電体付き成形用フィルムと一体化された成形体を得た(射出条件:スクリュー径40mm、シリンダー温度260℃ 、金型温度(固定側、可動側)80℃ 、射出圧力180MPa、保圧力120MPa、射出速度60mm/秒(28%)、射出時間4秒、冷却時間20秒)。この成形体の直線状パターンの溶融樹脂の射出によるウォッシュアウト(溶融熱可塑性樹脂の温度および射出圧による配線パターンの変形や断線)および抵抗変動率を確認した。抵抗変動率は元の目印基準で6cm間隔に相当する位置の配線抵抗(Ω)を測定し、伸縮後の配線抵抗/伸縮前の配線抵抗を熱延伸時抵抗変動率(倍)とし、それぞれ以下の基準で評価した。結果を表3~9に示す。
(断線の有無と抵抗変動率)
A:配線のウォッシュアウトが全く見られず、かつ抵抗変動率が10倍以上50倍未満
B:軽度のウォッシュアウトによる配線の歪みが確認される、または抵抗変動率が50倍以上500倍未満
C:配線のウォッシュアウトによる断線が1箇所以上確認される
[(8) Process resistance evaluation 1 during production of molded body by film insert molding]
A block-shaped metal mold having a hemispherical depression with a radius of 4 cm in the center was aligned with the conductive layer and insulating layer sides so as to overlap the position of the 2 mm x 60 mm linear pattern of the molded films of Examples 1 to 86, 99 to 100, and Comparative Examples 1 to 10 above, and overlay molding was performed at a set temperature of 160°C using a TOM molding machine (manufactured by Fuse Vacuum Co., Ltd.) to obtain a moldable film molded into a hemispherical shape and having a patterned conductor on the inside.
Next, the molded film molded into a hemispherical shape was set in an injection molding machine (IS170 (i5), manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) equipped with a valve gate type in-mold molding test mold, and a PC/ABS resin (LUPOYPC/ABSHI5002, manufactured by LG Chemical Co., Ltd.) was injection molded to obtain a molded body integrated with the molded film with a patterned conductor (injection conditions: screw diameter 40 mm, cylinder temperature 260 ° C., mold temperature (fixed side, movable side) 80 ° C., injection pressure 180 MPa, holding pressure 120 MPa, injection speed 60 mm/sec (28%), injection time 4 seconds, cooling time 20 seconds). Washout due to injection of molten resin of the linear pattern of this molded body (deformation or disconnection of the wiring pattern due to the temperature and injection pressure of the molten thermoplastic resin) and resistance variation rate were confirmed. The resistance variation rate was evaluated by measuring the wiring resistance (Ω) at positions corresponding to 6 cm intervals based on the original mark, and the wiring resistance after stretching/wiring resistance before stretching was defined as the resistance variation rate (times) during thermal stretching. The results are shown in Tables 3 to 9.
(Presence or absence of disconnection and resistance fluctuation rate)
A: No washout of the wiring was observed at all, and the resistance fluctuation rate was 10 times or more but less than 50 times. B: Wiring distortion due to mild washout was observed, or the resistance fluctuation rate was 50 times or more but less than 500 times. C: One or more breaks due to washout of the wiring were observed.
[(9)フィルムインサート成形による成形体製造時の工程耐性評価2]
上記実施例87~98の成形フィルムの2mm×60mmの直線状パターンを使用し、120℃でオーバーレイ成形を行った以外は、前記フィルムインサート成形による成形体製造時の工程耐性評価1と同様に成形体を得て、フィルムインサート成形時の直線状パターンの溶融樹脂射出によるウォッシュアウトの程度および抵抗変動率を評価した。結果を表7に示す。
[(9) Process resistance evaluation 2 during production of molded body by film insert molding]
Except for using the 2 mm x 60 mm linear patterns of the molded films of Examples 87 to 98 and performing overlay molding at 120 ° C., molded bodies were obtained in the same manner as in the process resistance evaluation 1 during the production of molded bodies by film insert molding, and the degree of washout and resistance variation rate due to molten resin injection of the linear pattern during film insert molding were evaluated. The results are shown in Table 7.
[(10)フィルムインサート成形による成形体のイオンマイグレーション耐性評価]
上記実施例1~100、および比較例1~10の成形フィルムの櫛形配線パターンおよび絶縁層を有する成形フィルムを用いて、櫛形配線パターンの位置と中心位置が重なるように金型を併せてオーバーレイ成形を行った以外は、前記フィルムインサート成形による成形体製造時の工程耐性評価1および2と同様に成形体を得た。
上記各成形体の櫛形配線のそれぞれ正負電極の配線露出部をワニ口クリップによって配線に接続し、IMV社製マイグレーションテスター絶縁劣化評価試験機「MIG-8600B」を用いて、5V印加、85℃85%RH条件下での1000時間後の櫛形配線端子間の絶縁抵抗値を確認し、それぞれ以下の基準で評価した。結果を表3~9に示す。
(イオンマイグレーションによる短絡の有無と絶縁抵抗率)
A:絶縁抵抗変動率が初期の±25%未満
B:絶縁抵抗変動率が初期の±25%以上±100%未満
C:絶縁抵抗変動率が初期の±100%以上またはリークタッチ(電極間短絡履歴)あり
[(10) Evaluation of ion migration resistance of molded body by film insert molding]
Using the molded films having the comb-shaped wiring patterns and insulating layers of the molded films of Examples 1 to 100 and Comparative Examples 1 to 10, overlay molding was performed by aligning the mold so that the position of the comb-shaped wiring pattern and the center position overlapped. Molded bodies were obtained in the same manner as in the process resistance evaluations 1 and 2 when manufacturing molded bodies by film insert molding.
The exposed wiring portions of the positive and negative electrodes of the comb-shaped wiring of each of the above molded bodies were connected to wiring with alligator clips, and the insulation resistance value between the comb-shaped wiring terminals after 1000 hours under conditions of 5 V application and 85°C and 85% RH was confirmed using an IMV migration tester insulation deterioration evaluation tester "MIG-8600B," and each was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Tables 3 to 9.
(Presence or absence of short circuits due to ion migration and insulation resistivity)
A: The insulation resistance fluctuation rate is less than ±25% of the initial value. B: The insulation resistance fluctuation rate is between ±25% and ±100% of the initial value. C: The insulation resistance fluctuation rate is more than ±100% of the initial value or there is a leak touch (a history of short circuits between electrodes).
[結果のまとめ]
導電層上に絶縁層を形成しない比較例1~2では、成形体の櫛型電極間のイオンマイグレーション耐性が劣り、経時で短絡を発生しやすく、成形体を立体配線回路として使用する際に適さないことが分かった。これは、成形体のベースフィルム-射出成形樹脂間の密着性が十分でないため、この界面からの水分の侵入によるイオン化促進や熱膨張収縮による導電パターンの機械的劣化が大きいことに起因すると考えられる。
また、比較例3および7では絶縁層を形成してはいるものの、体積固有抵抗が1010Ω・cm未満と低いため、やはり成形体の櫛型電極間のイオンマイグレーション耐性が実用に耐えないレベルであった。さらに比較例4~6および8~10では絶縁層を形成してはいるものの、絶縁層形成用の絶縁性組成物に特定のHSP条件を満たす溶剤を使用していないため、やはり成形体の櫛型電極間のイオンマイグレーション耐性が実用に耐えないレベルであった。
[Summary of results]
In Comparative Examples 1 and 2, in which no insulating layer was formed on the conductive layer, the molded body had poor resistance to ion migration between the comb-shaped electrodes, and was prone to short circuits over time, making it unsuitable for use as a three-dimensional wiring circuit. This is thought to be due to the fact that the adhesion between the base film and injection molding resin of the molded body is insufficient, which causes the penetration of moisture from this interface to promote ionization and the mechanical deterioration of the conductive pattern due to thermal expansion and contraction.
In Comparative Examples 3 and 7, although an insulating layer was formed, the volume resistivity was low at less than 10 10 Ω·cm, so the ion migration resistance between the comb electrodes of the molded body was also at a level that could not withstand practical use. Furthermore, in Comparative Examples 4 to 6 and 8 to 10, although an insulating layer was formed, a solvent that satisfied the specific HSP conditions was not used in the insulating composition for forming the insulating layer, so the ion migration resistance between the comb electrodes of the molded body was also at a level that could not withstand practical use.
一方、実施例1~100の結果から、絶縁層形成用の絶縁性組成物に特定のHSP条件を満たす溶剤を使用している本実施の導電層および絶縁層を有する成型フィルムは、オーバーレイ成形およびフィルムインサート成形時に、溶融樹脂射出に対し断線が起きづらいのみならず、成型フィルムの熱延伸時に導電層パターンの断線も抑制されており、絶縁層自体の絶縁性能およびベースフィルムおよび射出成形樹脂に対する高い密着性に基づく優れたイオンマイグレーション耐性が両立されていた。特に導電層形成用の導電性樹脂組成物の主鎖構造中に環状構造を有する樹脂である実施例2~78、80~82、84~86、88~90、92~94、96~98の成形フィルムでは、成形時の成形フィルム延伸に対し導電層パターンの抵抗値の増大抑制に優れていた。また上記の特性バランス両立は、導電層形成用の導電性樹脂組成物が主鎖構造中に芳香環構造や芳香族カルボン酸に由来する芳香族エステル構造を有する場合に特に優れていた。このような特性を発現する機構には不明な点もあるが、成形時の成形フィルム延伸に対する導電層パターンの導電特性改善については、本発明の絶縁層形成用の絶縁性組成物に含まれる特定のHSP条件を満たす溶剤の、導電層に対する浸潤性が適度にありながらも残留しづらい関係性により、導電層と絶縁層の界面のなじみがよいにも関わらず導電層に対しダメージを蓄積させず、このため成型フィルムの高温条件下での熱成形時に応力や局所的な変形が導電層に集中せず、導電層と絶縁層の界面にボイド等の欠陥が発生しづらいため、配線の劣化が抑制されたと考えられる。 On the other hand, from the results of Examples 1 to 100, the conductive layer and molded film having the insulating layer of this embodiment, in which a solvent satisfying a specific HSP condition is used in the insulating composition for forming the insulating layer, are not only less likely to break due to molten resin injection during overlay molding and film insert molding, but also suppress breakage of the conductive layer pattern during heat stretching of the molded film, and excellent ion migration resistance based on the insulating performance of the insulating layer itself and high adhesion to the base film and injection molding resin was achieved. In particular, the molded films of Examples 2 to 78, 80 to 82, 84 to 86, 88 to 90, 92 to 94, and 96 to 98, which are resins having a cyclic structure in the main chain structure of the conductive resin composition for forming the conductive layer, were excellent in suppressing the increase in the resistance value of the conductive layer pattern due to the stretching of the molded film during molding. In addition, the above-mentioned balance of properties was particularly excellent when the conductive resin composition for forming the conductive layer had an aromatic ring structure or an aromatic ester structure derived from an aromatic carboxylic acid in the main chain structure. Although some aspects of the mechanism by which such properties are expressed are unclear, the conductive properties of the conductive layer pattern improved when the molded film was stretched during molding are thought to be due to the fact that the solvent that satisfies the specific HSP conditions contained in the insulating composition for forming the insulating layer of the present invention has moderate wettability into the conductive layer but is unlikely to remain, so that the interface between the conductive layer and the insulating layer is compatible with each other but does not accumulate damage to the conductive layer. As a result, stress and localized deformation do not concentrate on the conductive layer when the molded film is thermoformed under high temperature conditions, and defects such as voids are unlikely to occur at the interface between the conductive layer and the insulating layer, which is thought to suppress deterioration of the wiring.
また上記特性により、本発明の導電性樹脂組成物の導電層を備えた成形フィルムによれば、基材面が平坦でない立体形状であっても、優れた配線一体型の成形体が得られた。この成形体のイオンマイグレーション耐性についても、本発明の成形フィルムの成形の際の導電層パターン内のマイクロクラック発生とこれに伴う導電層表層付近のボイド発生が抑制され、結果的にイオンマイグレーション耐性も改善したと考えている。 Furthermore, due to the above-mentioned characteristics, a molded film having a conductive layer of the conductive resin composition of the present invention was able to produce an excellent molded body with integrated wiring, even if the substrate surface was a three-dimensional shape that was not flat. As for the ion migration resistance of this molded body, the generation of microcracks in the conductive layer pattern during molding of the molded film of the present invention and the associated generation of voids near the surface of the conductive layer were suppressed, and it is believed that this resulted in improved ion migration resistance.
このように、本実施の導電性樹脂組成物を用いた成形フィルムおよび配線一体型の成形体は、家電製品、自動車用部品、ロボット、ドローンなどのプラスチック筐体および立体形状部品へ直接、デザイン自由度を損なうことなく軽量かつ省スペースな回路の作り込みやタッチセンサー・アンテナ・発熱体・電磁波シールド・インダクタ(コイル)・抵抗体の作り込みや、・各種電子部品の実装を行うことを可能にする。また、電子機器の軽薄短小化および設計自由度の向上、多機能化に極めて有用である。 In this way, the molded films and wiring-integrated molded bodies using the conductive resin composition of this embodiment can be directly applied to plastic housings and three-dimensional parts for home appliances, automobile parts, robots, drones, etc., making it possible to fabricate lightweight, space-saving circuits, touch sensors, antennas, heating elements, electromagnetic shields, inductors (coils), resistors, and various electronic components without compromising design freedom. They are also extremely useful for making electronic devices lighter, thinner, shorter, and smaller, improving design freedom, and increasing functionality.
1 ベースフィルム
2 導電層
3 絶縁層
4 電子部品
5 ピン
6 加飾層
7 第2の導電層
8 第2の絶縁層
10 成形フィルム
11 金型
12 射出成形用金型
13 開口部
14 射出
15 上昇
16 加圧
17 樹脂
20 基材
21 上側チャンバーボックス
22 下側チャンバーボックス
30 成形体
Reference Signs List 1 Base film 2 Conductive layer 3 Insulating layer 4 Electronic component 5 Pin 6 Decorative layer 7 Second conductive layer 8 Second insulating layer 10 Molded film 11 Mold 12 Injection mold 13 Opening 14 Injection 15 Rising 16 Pressurizing 17 Resin 20 Substrate 21 Upper chamber box 22 Lower chamber box 30 Molded body
Claims (10)
前記成形フィルムが、ベースフィルム上に導電層と絶縁層とを備えた成形フィルムであり、
前記導電層が樹脂(A1)と、溶剤(B1)と、導電粒性子(C)とを含む導電性樹脂組成物の硬化物であり、
前記絶縁層が樹脂(A2)と、溶剤(B2)とを含む絶縁性樹脂組成物の硬化物であり、前記絶縁層の体積固有抵抗が
1×1010Ω・cm以上1×1017Ω・cm未満であり、
前記溶剤(B2)が、以下の条件(1)と、条件(2-1)、条件(2-2)、及び条件(2-3)からなる群より選ばれるいずれかの条件とを満たす溶剤(b2)を含み、
前記溶剤(b2)の前記溶剤(B2)中に占める割合が、20重量%~100重量%であり、
前記樹脂(A1)が、アクリル系樹脂、ビニルエーテル樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレン系ブロック共重合樹脂、ポリアミド系樹脂、またはポリイミド系樹脂を含み、
前記樹脂(A1)が、主鎖構造中に環状構造を有する樹脂であり、
導電性樹脂組成物を用いて導電層を得る工程、および絶縁性樹脂組成物を用いて絶縁層を得る工程を含む成形フィルムの製造方法。
(1)沸点が180℃以上300℃未満
(2-1)HSP(ハンセンの溶解性パラメータ)が、
14.0≦δd≦20.0かつ5.0≦δp≦10.0かつ9.5≦δh≦20.0
(2-2)HSP(ハンセンの溶解性パラメータ)が、
14.0≦δd≦19.0かつ4.0<δp≦5.0かつ0.0≦δh≦8.0
(2-3)HSP(ハンセンの溶解性パラメータ)が、
14.0≦δd≦19.0かつ0.0≦δp≦4.0かつ0.0≦δh≦9.0 A method for producing a molded film for forming a printed conductive circuit covered with an insulating layer on a substrate surface having an uneven surface or a three-dimensional curved surface, comprising the steps of:
The molded film is a molded film having a conductive layer and an insulating layer on a base film,
the conductive layer is a cured product of a conductive resin composition containing a resin (A1), a solvent (B1), and conductive particles (C);
the insulating layer is a cured product of an insulating resin composition containing a resin (A2) and a solvent (B2), and the insulating layer has a volume resistivity of 1×10 10 Ω·cm or more and less than 1×10 17 Ω·cm;
the solvent (B2) contains a solvent (b2) which satisfies the following condition (1) and any one of conditions selected from the group consisting of conditions (2-1), (2-2), and (2-3),
the ratio of the solvent (b2) in the solvent (B2) is 20% by weight to 100% by weight,
the resin (A1) comprises an acrylic resin, a vinyl ether resin, a polyether resin, a polyester resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, a phenoxy resin, a polycarbonate resin, a polyolefin resin, a styrene block copolymer resin, a polyamide resin, or a polyimide resin;
The resin (A1) is a resin having a cyclic structure in its main chain structure,
A method for producing a molded film, comprising the steps of obtaining a conductive layer using a conductive resin composition, and obtaining an insulating layer using an insulating resin composition.
(1) The boiling point is 180°C or more and less than 300°C. (2-1) The HSP (Hansen solubility parameter) is
14.0≦δd≦20.0 and 5.0≦δp≦10.0 and 9.5≦δh≦20.0
(2-2) HSP (Hansen solubility parameter) is
14.0≦δd≦19.0 and 4.0<δp≦5.0 and 0.0≦δh≦8.0
(2-3) HSP (Hansen solubility parameter) is
14.0≦δd≦19.0 and 0.0≦δp≦4.0 and 0.0≦δh≦9.0
前記成形フィルムが、ベースフィルム上に導電層と絶縁層とを備えた成形フィルムであり、
前記導電層が樹脂(A1)と、溶剤(B1)と、導電粒性子(C)とを含む導電性樹脂組成物の硬化物であり、
前記絶縁層が樹脂(A2)と、溶剤(B2)とを含む絶縁性樹脂組成物の硬化物であり、前記絶縁層の体積固有抵抗が
1×10 10 Ω・cm以上1×10 17 Ω・cm未満であり、
前記溶剤(B2)が、以下の条件(1)と、条件(2-1)、条件(2-2)、及び条件(2-3)からなる群より選ばれるいずれかの条件とを満たす溶剤(b2)を含み、
前記溶剤(b2)の前記溶剤(B2)中に占める割合が、20重量%~100重量%であり、
前記樹脂(A1)が、アクリル系樹脂、ビニルエーテル樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレン系ブロック共重合樹脂、ポリアミド系樹脂、またはポリイミド系樹脂を含み、
前記樹脂(A1)が、主鎖構造中に環状構造を有する樹脂であり、
導電性樹脂組成物を用いて導電層を得る工程、および絶縁性樹脂組成物を用いて絶縁層を得る工程を含む成形フィルムを得る工程と、
成形フィルムを基材上に積層し、成型体を得る工程と、
を有する成型体の製造方法。
(1)沸点が180℃以上300℃未満
(2-1)HSP(ハンセンの溶解性パラメータ)が、
14.0≦δd≦20.0かつ5.0≦δp≦10.0かつ9.5≦δh≦20.0
(2-2)HSP(ハンセンの溶解性パラメータ)が、
14.0≦δd≦19.0かつ4.0<δp≦5.0かつ0.0≦δh≦8.0
(2-3)HSP(ハンセンの溶解性パラメータ)が、
14.0≦δd≦19.0かつ0.0≦δp≦4.0かつ0.0≦δh≦9.0 A method for producing a molded product in which a molded film molded into a predetermined shape is laminated on a substrate so that an insulating layer surface is in contact with a substrate surface, or a base film surface is in contact with a substrate surface, and a printed conductive circuit covered with an insulating layer is formed on a substrate surface having an uneven surface or a three-dimensional curved surface,
The molded film is a molded film having a conductive layer and an insulating layer on a base film,
the conductive layer is a cured product of a conductive resin composition containing a resin (A1), a solvent (B1), and conductive particles (C);
The insulating layer is a cured product of an insulating resin composition containing a resin (A2) and a solvent (B2), and the volume resistivity of the insulating layer is
1×10 10 Ω·cm or more and less than 1×10 17 Ω·cm;
the solvent (B2) contains a solvent (b2) which satisfies the following condition (1) and any one of conditions selected from the group consisting of conditions (2-1), (2-2), and (2-3),
the ratio of the solvent (b2) in the solvent (B2) is 20% by weight to 100% by weight,
the resin (A1) comprises an acrylic resin, a vinyl ether resin, a polyether resin, a polyester resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, a phenoxy resin, a polycarbonate resin, a polyolefin resin, a styrene block copolymer resin, a polyamide resin, or a polyimide resin;
The resin (A1) is a resin having a cyclic structure in its main chain structure,
A step of obtaining a molded film, the step including a step of obtaining a conductive layer using a conductive resin composition and a step of obtaining an insulating layer using an insulating resin composition;
A step of laminating the molded film on a substrate to obtain a molded body;
A method for producing a molded body having the above structure .
(1) A boiling point of 180°C or higher but less than 300°C
(2-1) HSP (Hansen solubility parameter) is
14.0≦δd≦20.0 and 5.0≦δp≦10.0 and 9.5≦δh≦20.0
(2-2) HSP (Hansen solubility parameter) is
14.0≦δd≦19.0 and 4.0<δp≦5.0 and 0.0≦δh≦8.0
(2-3) HSP (Hansen solubility parameter) is
14.0≦δd≦19.0 and 0.0≦δp≦4.0 and 0.0≦δh≦9.0
成形フィルムを配置する工程と、
オーバーレイ成形法により、前記成形フィルムと前記基材とを一体化する工程と、
を含む、請求項7に記載の成形体の製造方法。 A step of laminating the molded film on a substrate to obtain a molded body,
placing a formed film;
A step of integrating the molded film and the substrate by an overlay molding method;
The method for producing the molded article according to claim 7 , comprising:
成形フィルムを所定の形状に成形する工程と、
成形後の前記成形フィルムを、射出成形用の型内に配置する工程と、
射出成形により基材を成形すると共に、前記成形フィルムと前記基材とを一体化する工程と、
を含む、請求項7に記載の成形体の製造方法。 A step of laminating the molded film on a substrate to obtain a molded body,
forming the formed film into a predetermined shape;
placing the formed film in an injection mold;
A step of forming a substrate by injection molding and integrating the formed film with the substrate;
The method for producing the molded article according to claim 7 , comprising:
成形フィルムを、射出成形用の型内に配置する工程と、
射出成形により基材を成形すると共に、前記成形フィルム中の導電層を基材側に転写する工程と、
を含む、請求項7に記載の成形体の製造方法。 A step of laminating the molded film on a substrate to obtain a molded body,
placing the formed film into an injection mold;
A step of molding a substrate by injection molding and transferring a conductive layer in the molded film to the substrate side;
The method for producing the molded article according to claim 7 , comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020162802A JP7596689B2 (en) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Molded film, molded article, and method for producing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020162802A JP7596689B2 (en) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Molded film, molded article, and method for producing same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022055394A JP2022055394A (en) | 2022-04-08 |
| JP7596689B2 true JP7596689B2 (en) | 2024-12-10 |
Family
ID=80998724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020162802A Active JP7596689B2 (en) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Molded film, molded article, and method for producing same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7596689B2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019189680A (en) | 2018-04-19 | 2019-10-31 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Conductive composition for molding film, molding film, molded body, and manufacturing method therefor |
| JP2020011502A (en) | 2018-07-05 | 2020-01-23 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Molding film and method for producing the same, and molded body and method for producing the same |
-
2020
- 2020-09-29 JP JP2020162802A patent/JP7596689B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019189680A (en) | 2018-04-19 | 2019-10-31 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Conductive composition for molding film, molding film, molded body, and manufacturing method therefor |
| JP2020011502A (en) | 2018-07-05 | 2020-01-23 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Molding film and method for producing the same, and molded body and method for producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022055394A (en) | 2022-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6521138B1 (en) | CONDUCTIVE COMPOSITION FOR MOLDED FILM, MOLDED FILM, MOLDED BODY, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME | |
| JP7279510B2 (en) | Conductive composition for molded film, molded film and method for producing same, molded article and method for producing same | |
| US12084583B2 (en) | Dielectric ink composition | |
| EP3207545B1 (en) | Thermoformable conductive inks and coatings and a process for fabrication of a thermoformed device | |
| JP7055096B2 (en) | Manufacturing method of ductile conductive paste and curved printed wiring board | |
| US20120277360A1 (en) | Graphene Compositions | |
| US20110088931A1 (en) | Multilayer Coatings and Coated Articles | |
| EP3675139B1 (en) | Electrically conductive paste, three-dimensional printed circuit, touch sensor, and methods for producing the same | |
| TWI818325B (en) | Composition for use in the manufacture of an in-mould electronic (ime) component, a method of manufacturing the composition and a method of manufacturing an ime | |
| JP2020011502A (en) | Molding film and method for producing the same, and molded body and method for producing the same | |
| KR20190054095A (en) | Silver paste for flexible substrate | |
| JP7473761B2 (en) | Molded film and its manufacturing method, molded body and its manufacturing method | |
| JP6856152B1 (en) | Molded film, molded body and its manufacturing method | |
| JP7596689B2 (en) | Molded film, molded article, and method for producing same | |
| JP7704014B2 (en) | Molded body and method for producing same | |
| JP7283284B2 (en) | Conductive composition for molded film, molded film and method for producing same, molded article and method for producing same | |
| JP7473762B2 (en) | Molded film, molded article, and method for producing same | |
| JP7567285B2 (en) | Conductive composition for molded film, molded film and method for producing same, molded body and method for producing same | |
| JP2024029494A (en) | Conductive composition for molded film, molded film and method for producing the same, molded body and method for producing the same | |
| JP2020002343A (en) | Conductive composition for molded film, molded film and method for producing the same, molded product and method for producing the same | |
| JP7694202B2 (en) | Conductive composition for molded film, molded film and method for producing same, molded body and method for producing same | |
| JP2022088712A (en) | A conductive composition for a molded film, a molded film and a method for producing the same, and a molded body and a method for producing the same. | |
| KR102634237B1 (en) | Film heater having a 3-dimensional formability |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230508 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20230510 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20230510 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240118 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240130 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240305 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20240625 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20240726 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240726 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20240814 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20241029 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241111 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7596689 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |