导电性组合物、导电性部件、导电性部件的制造方法、触摸屏和太阳能电池的制作方法

文档序号:7037440阅读:169来源:国知局
导电性组合物、导电性部件、导电性部件的制造方法、触摸屏和太阳能电池的制作方法
【专利摘要】提供即使暴露在高温、高湿度条件或臭氧存在下等苛刻的条件下,导电性也能够经时维持的含有金属导电性纤维的导电性组合物。该导电性组合物含有(a)平均短轴长为1nm以上150nm以下的金属导电性纤维以及(b)选自通式(1)所表示的化合物和通式(2)所表示的化合物中的至少1种化合物。通式(1)中,R1和R2各自独立地表示烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子,R3表示烷基或芳基。通式(1)所表示的化合物包含在一分子中存在2个以上通式(1)所表示的结构的化合物。通式(2)中,R4和R5各自独立地表示烷基。通式(2)所表示的化合物包含在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物。
【专利说明】导电性组合物、导电性部件、导电性部件的制造方法、触摸屏和太阳能电池
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及导电性组合物、导电性部件、导电性部件的制造方法、触摸屏和太阳能电池。
【【背景技术】】
[0002]近年来,在作为输入设备的液晶面板、电子纸等显示装置中搭载有触摸屏。作为触摸屏的构成,已知有电阻膜方式、表面弹性波方式、静电容量方式等各种构成,作为能够多点触摸、容易进行大面积化的方式,已知有静电容量方式,例如有人公开了使用作为透明导电材料的ITO (氧化铟锡)的静电容量方式触摸屏。
[0003]但是,作为ITO原料的铟的价格昂贵,其稳定供给受限;在薄膜制作中需要真空过程,因而制造成本高;并且ITO膜具有较脆、弯曲耐性差的问题,因而也有人提出了金属纳米线、碳纳米管、PED0T、聚苯胺之类的替代物质。
[0004]例如有人提出了具有下述导电性层的导电性部件,该导电性层含有金属纳米线、碳纳米管、以及碳纳米管与金属的复合体之类的导电性纤维(例如,参见专利文献I)。该导电性部件在基材上具备含有2种以上的金属纳米线的导电层,在导电层中含有作为基质的光固化性组合物,从而通过图案曝光和紧随其后的显影,能够容易地加工成具有所期望的含有导电性区域与非导电性区域的导电层的导电性部件。
[0005]作为上述含有导电性纤维的导电性部件的其它方式,通过下述方法也能够容易地加工成具有所期望的含有导电性区域与非导电性区域的导电性层的导电性部件,所述方法为:使导电性层中含有作为基质的非光固化性组合物,进行干燥和/或根据需要进行基于缩合反应或聚合反应的交联从而形成导电性层,之后进一步利用抗蚀剂等以图像化方式在导电性层的上层形成抗蚀剂层,随后进行蚀刻处理的方法;通过激光照射使同样形成的透明导电性层内的导电性网络发生部分断线的方法;等等(例如,参照专利文献2和3)。
[0006]另外,作为上述的含有导电性纤维的导电性部件进一步的其它方式,还有人提出了下述的导电性层转印型的导电性部件,该导电性部件是在准支持体上形成含有导电性纤维的导电性层,转印至玻璃基板等之后,根据需要利用照相平版印刷等方法进行图案化而成的(例如,参照专利文献4和5)。
[0007]作为在上述这样的导电性部件中优选使用的导电性纤维,已知有银、金、铜等金属纳米线和纳米棒、碳纳米管、碳纳米棒、以及碳纳米管与金属的复合体等各种材料。其中,已知由银、金、铜等金属形成的金属导电性纤维更好地提供低电阻且光透明性高的优异导电性部件,特别优选使用在低电阻性.耐久性.价格平衡的方面优异的银纳米线。
[0008]但是,在高温条件、高湿度条件或臭氧存在下等苛刻条件下长期暴露的情况下,使用了这些金属导电性纤维的导电性部件有时会产生电阻率上升,电阻率上升据推测是由于金属氧化或形态变化所致的。根据用途的不同,有时会要求改良耐候性。
[0009]作为提高含有金属导电性纤维的透明导电材料的耐候性的方法,有文献公开了使用特定结构的金属吸附性化合物的方法(例如,参照专利文献6和7)。该方法在特定保存条件下会显示出有效性,但由于金属吸附性化合物对于金属导电性纤维显示出强吸附性,因而在透明导电材料的制造时金属导电性纤维会发生凝集、导电性层的均质性降低,从而会发生导电性层的导电性或透明性的降低,或者金属导电性纤维彼此的接触电阻会增加,可能会产生导电性层的导电性降低等问题。
[0010]作为含有金属纳米线的水性分散物的制造方法,有文献公开了在含有卤化物和还原剂的水溶剂中添加金属络合物溶液或金属离子溶液的方法(例如,参见专利文献8)。在该制造方法中,出于提高金属纳米线的纯度的目的,优选实施脱盐处理,可推测,在进行了实施例中公开的脱盐(清洗)处理的情况下,在金属纳米线的形成中未发挥作用的还原剂大部分被除去。在该专利文献中,关于故意使将金属络合物还原时所添加的还原剂残留及其效果并无任何记载。
[0011]如上所述,在现有技术中,关于在高温条件、高湿度条件或臭氧存在下之类的苛刻条件下含有金属导电性纤维的透明导电材料的导电性也可稳定地保持这一点还不能说很充分,人们要求改良耐候性。
[0012]【现有技术文献】
[0013]【专利文献】
[0014]专利文献1:日本特表2009-505358号公报
[0015]专利文献2:日本特表2010-507199号公报
[0016]专利文献3:日本特开2010-44968号公报
[0017]专利文献4:日本特开2006-35771号公报
[0018]专利文献5:日本特开2009-251186号公报
[0019]专利文献6:日本特表2009-505358号公报
[0020]专利文献7:日本特开2009-146678号公报
[0021]专利文献8:日本特开2010-84173号公报

【发明内容】

[0022]【发明所要解决的课题】
[0023]本发明所要解决的课题在于提供一种即使暴露于高温条件、高湿度条件或臭氧存在下之类的苛刻条件下,导电性也能够经时维持的含有金属导电性纤维的导电性组合物、导电性部件、导电性部件的制造方法、以及使用上述导电性部件的触摸屏和太阳能电池。
[0024]【解决课题的手段】
[0025]用于解决上述课题的本发明的导电性组合物、导电性部件、触摸屏、太阳能电池和导电性部件的制造方法如下所述。
[0026]本发明的导电性组合物至少含有:(a)平均短轴长为Inm以上150nm以下的金属导电性纤维、以及(b)选自如下通式(I)所表示的化合物和如下通式(2)所表示的化合物中的至少I种化合物。
[0027]【化I】
[0028]R1 I ο,—
通式(I)通式⑵
[0029]通式(I)中,R1和R2各自独立地表示烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子,R3表示烷基或芳基。R1、R2和R3中的至少两者可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结。需要说明的是,通式(I)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物:从R1、!?2和R3中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R1A2和R3中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物。通式(2)中,R4和R5各自独立地表示烷基。R4和R5可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结。需要说明的是,通式(2)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物:从R4和R5中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R4和R5中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物。
[0030]该导电性组合物优选进一步含有(C)可形成基质的聚合性化合物。
[0031]还优选(C)可形成基质的聚合性化合物为非感光性化合物。
[0032]还优选(C)可形成基质的聚合性化合物为可形成溶胶凝胶固化物的化合物。
[0033]还优选(c)可形成基质的聚合性化合物相对于(a)金属导电性纤维的含有比例((c) / (a))以质量比计为 0.001/1 ?100/1。
[0034]另外,相对于每Ig所述(a)金属导电性纤维,优选(b)选自通式⑴所表示的化合物和通式(2)所表示的化合物中的至少I种化合物的含量为0.005mmol以上30mmol以下。
[0035]此外,优选通式⑴中的R1和R2的至少一者为烷氧基或芳氧基,R3为芳基。
[0036]该导电性组合物还优选进一步含有至少一种如下通式(3)?(11)所表示的化合物。
[0037]【化2】
[0038]通式(3)通式(4)通式⑶通式(6)通式(7)
OHOHOHOHOH
¢- ¢-汾‘ φ-
OHNR51R52CHR71R72
通式(8)通式(9>通式(10)通式(⑴


Vm
eOHNRtoiRl02
^CHR61R82^4^NR103R104
J-Vg([J-V10]
NR111

NRn3Rp4
I?


Vm
[0039]通式(3)中,V3表不氢原子或取代基。通式(4)中,V4表不氢原子或取代基。通式
(5)中,V5表示氢原子或取代基,R51和R52各自独立地表示氢原子或可在氮原子上取代的基团。通式(6)中,V6表示氢原子或取代基,R61和R62各自独立地表示氢原子或可在氮原子上取代的基团。上述通式(7)中,V7表示氢原子或取代基,R71和R72各自独立地表示氢原子或取代基。
[0040]上述通式(8)中,V8表不氢原子或取代基,R81和R82各自独立地表不氢原子或取代基。通式(9)中,V9表不氢原子或取代基,R91 > R92> R93和R94各自独立地表不氢原子或可在氮原子上取代的基团。通式(10)中,Vltl表示氢原子或取代基,R1(I1、R1(I2、Ric^PRltl4各自独立地表示氢原子或可在氮原子上取代的基团。通式(11)中,R111表示氢原子或可在氮原子上取代的基团,Vm、V112、V113和V114各自独立地表示氢原子或取代基,V111与V112、以及V113与V114可以相互联结形成双环、三环。
[0041]此外优选金属导电性纤维含有50摩尔%以上100摩尔%以下的银。
[0042]此外优选金属导电性纤维的平均短轴长为Inm以上30nm以下。
[0043]本发明的导电性部件具有基材以及设于基材上的由本发明的导电性组合物形成的导电性层。
[0044]优选所述导电性部件在导电性层上进一步具有至少含有水溶性聚合物的可溶性保护层。
[0045]此外优选导电性层的表面电阻为I Ω / □以上1000 Ω / □以下。
[0046]此外优选导电性层包含导电性区域和非导电性区域。
[0047]此外优选在基材与导电性层之间进一步具有至少一层的中间层。
[0048]本发明的触摸屏为含有本发明的导电性部件的触摸屏。
[0049]本发明的太阳能电池为包含本发明的导电性部件的太阳能电池。
[0050]本发明的导电性部件的制造方法包括使用本发明的导电性组合物在基材上形成导电性层的导电性层形成工序,所述本发明的导电性组合物至少含有:(a)平均短轴长为Inm以上150nm以下的金属导电性纤维、以及(b)选自如下通式(I)所表示的化合物和如下通式(2)所表示的化合物中的至少I种化合物。
[0051]【化3】
[0052]

R2
R1-P——OR3—s— R
通式⑴通式(2)
[0053]通式(I)中,R1和R2各自独立地表示烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子,R3表示烷基或芳基。R1、R2和R3中的至少两者可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结。需要说明的是,通式(I)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物:从R1、!?2和R3中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R1A2和R3中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物。通式(2)中,R4和R5各自独立地表示烷基。R4和R5可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结。需要说明的是,通式(2)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物:从R4和R5中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R4和R5中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物。
[0054]所述制造方法中,优选在导电性层形成工序中,在基材上赋予导电性组合物,该导电性组合物含有(a)平均短轴长为Inm以上150nm以下的金属导电性纤维、以及(b)选自通式(I)所表示的化合物和通式(2)所表示的化合物中的至少I种化合物,之后赋予(c)基质,从而形成含有(a)成分、(b)成分和(c)成分的导电性层。
[0055]还优选在导电性层形成工序中,在基材上赋予导电性组合物,该导电性组合物含有(a)平均短轴长为Inm以上150nm以下的金属导电性纤维、(b)选自通式⑴所表示的化合物和通式(2)所表示的化合物中的至少I种化合物、以及(c)基质,来形成含有(a)成分、(b)成分和(C)成分的导电性层。
[0056]还优选在基材上赋予(a)平均短轴长为Inm以上150nm以下的金属导电性纤维,之后赋予含有(b)选自如下通式(I)所表示的化合物和如下通式(2)所表示的化合物中的至少I种化合物、以及(C)基质的组合物,从而形成含有(a)成分、(b)成分和(C)成分的导电性层。
[0057]【化4】
[0058]

R2
R1——P——OR3 R4—S——R5
通式(I)通式(2)
[0059]通式(I)中,R1和R2各自独立地表示烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子,R3表示烷基或芳基。R1、R2和R3中的至少两者可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结。需要说明的是,通式(I)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物:从R1、!?2和R3中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R1、!?2和R3中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物。通式(2)中,R4和R5各自独立地表示烷基。R4和R5可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结。需要说明的是,通式(2)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物:从R4和R5中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R4和R5中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物。
[0060]此外优选具有图案化导电性层的导电性部件的制造方法,其至少具有下述工序:在具有基材和导电性层的本发明的导电性部件上设置光致抗蚀剂层的工序;将光致抗蚀剂层以图案状进行曝光并显影,形成图案状的光致抗蚀剂层的工序;以及隔着图案状的光致抗蚀剂层来蚀刻导电性层的工序。
[0061]【发明的效果】
[0062]根据本发明,即使暴露于高温条件、高湿度条件或臭氧存在下之类的苛刻条件下,导电性也能够经时维持的含有金属导电性纤维的导电性组合物、导电性部件、导电性部件的制造方法以及使用上述导电性部件的触摸屏和太阳能电池。
【【专利附图】

【附图说明】】
[0063]图1为本发明第一实施方式的导电性部件的示意性截面图。
[0064]图2为本发明第二实施方式的导电性部件的示意性截面图。
[0065]图3为本发明第三实施方式的导电性部件的示意性截面图。
[0066]图4为本发明第四实施方式的导电性部件的示意性截面图。
[0067]图5为本发明导电性部件的制造方法的一例的说明图。
[0068]图6为本发明导电性部件的制造方法的另一例的说明图。
[0069]图7为本发明导电性部件的制造方法的又一例的说明图。
[0070]图8为本发明导电性部件的制造方法的再一例的说明图。
【【具体实施方式】】
[0071]下面详细说明本发明的导电性组合物。
[0072]以下基于本发明的代表性实施方式进行记载,但只要不超出本发明的主旨,本发明并不限于所记载的实施方式。
[0073]需要说明的是,本说明书中,使用“?”所表示的数值范围是指包含“?”前后所记载的数值作为下限值和上限值的范围。
[0074]在本说明书中,“光”这一用语是作为下述概念来使用的,S卩,其不仅包含可见光线,还包含紫外线、X射线、Y射线等高能射线、电子射线等粒子束等。
[0075]本说明书中,为了表示丙烯酸、甲基丙烯酸中的任一者或两者,有时表述为“(甲基)丙烯酸”;为了表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯中的任一者或两者,有时表述为“(甲基)丙烯酸酯”。
[0076]另外,关于含量,只要没有特别声明,则以质量换算来表示;只要没有特别声明,质量%表示相对于组合物总量的比例,“固体成分”表示除去组合物中的溶剂以外的成分。
[0077]<导电性组合物>
[0078]本发明的导电性组合物至少含有(a)平均短轴长(下文中也称为“平均短轴长度”、“平均直径”。)为Inm以上150nm以下的金属导电性纤维(下文中有时称为“(a)金属导电性纤维”)以及(b)选自如下通式(I)所表示的化合物和如下通式(2)所表示的化合物中的至少I种化合物(下文中有时称为“ (b)成分化合物”)。
[0079]【化5】
[0080]

R2
R1-P-ORR4_g ψ?δ
通式(I)通式(2)
[0081]通式(I)中,R1和R2各自独立地表示烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子,R3表示烷基或芳基。R1、R2和R3中的至少两者可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结。需要说明的是,通式(I)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物:从R1、!?2和R3中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R1A2和R3中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物。
[0082]通式⑵中,R4和R5各自独立地表示烷基。R4和R5可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结。需要说明的是,通式(2)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物:从R4和R5中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R4和R5中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物。
[0083]通过为本发明的导电性组合物的构成,即使是暴露于高温条件、高湿度条件或臭氧存在下之类的苛刻条件下,也可抑制导电性的降低。其理由尚不明确,可认为由下述原因所致。
[0084]在高温条件、高湿度条件或臭氧存在下之类的条件下,在含有金属导电性纤维的导电性层中或其附近的层中等处会产生自由基种。该自由基种与氧发生反应而生成过氧化物等。此处,选自上述通式(I)所表示的化合物和上述通式(2)所表示的化合物中的至少I种化合物((b)成分化合物)被认为具有使上述产生的过氧化物等失活的功能。
[0085]因而,为了使(b)成分化合物存在于金属导电性纤维的附近,使(b)成分化合物包含在导电性层中或与导电性层相接的层中,由此使得过氧化物降低、抑制金属导电性纤维的氧化,作为结果,推测可抑制导电性的降低。
[0086]下面对本发明导电性组合物的成分进行详细说明。
[0087](a)金属导电性纤维
[0088]本发明的导电性组合物含有平均短轴长为Inm以上150nm以下的金属导电性纤维。金属导电性纤维的平均短轴长度为Inm?150nm,从耐久性和光学特性的方面出发优选为Inm?70nm、更优选为Inm?50nm、进一步优选为Inm?40nm、特别优选为1nm?40nm。
[0089]此处,金属导电性纤维的平均短轴长度(平均直径)、以及平均长轴长度(平均长轴长)例如可通过使用透射型电子显微镜(TEM)与光学显微镜对TEM像或光学显微镜像进行观察来求得。本发明中,关于金属导电性纤维的平均短轴长度(平均直径)和平均长轴长度,是使用透射型电子显微镜(TEM ;日本电子株式会社制造,JEM-2000FX),对300根金属导电性纤维进行观察,将其平均值作为平均短轴长度和平均长轴长度。
[0090]需要说明的是,关于在金属导电性纤维的短轴方向的截面非圆形的情况下的平均短轴长度,将在短轴方向的测定中的最长处的长度作为平均短轴长度。另外,在金属导电性纤维弯曲的情况下,考虑以其为弧的圆,将由其半径和曲率计算出的值作为平均长轴长度。
[0091]金属导电性纤维的长径比优选为50以上。长径比通常是指纤维状物质的长边与短边之比(平均长轴长度/平均短轴长度之比)。
[0092]作为长径比的测定方法没有特别限制,可以根据目的酌情选择,例如可以举出利用电子显微镜等进行测定的方法等。
[0093]在利用电子显微镜测定上述金属导电性纤维的长径比的情况下,关于上述金属导电性纤维的长径比是否为50以上,在电子显微镜的一个视野内进行确认即可。此外,也可各自分别测定上述金属导电性纤维的平均长轴长度与平均短轴长度,从而估算出上述金属导电性纤维整体的长径比。
[0094]需要说明的是,在上述金属导电性纤维为管状的情况下,作为用于计算出上述长径比的直径,使用该管的外径。
[0095]作为上述金属导电性纤维的长径比,可根据目的酌情选择,优选为50?I, 000, 000、更优选为100?1,000, 000。通过使上述长径比为50以上,上述金属导电性纤维容易形成网络,容易确保充分的导电性。另外,通过使上述长径比为1,000,000以下,在金属导电性纤维形成时或其后的处理中,金属导电性纤维不会发生缠结,容易得到稳定且制造适性优异的溶液。
[0096]作为形成上述纤维的金属导电性材料,可以举出例如:ΙΤ0、氧化锌、氧化锡之类的金属氧化物;金属性碳、金属元素单质、含有两种以上金属元素的复合结构、由两种以上金属构成的合金等。此外,在制成纤维状之后可以进行表面处理,例如也可使用进行了镀覆(镀金)的金属纤维等。
[0097]金属导电性纤维可以采取实心结构、多孔质结构和中空结构的任一种方式,优选为实心结构和中空结构中的任一种结构。本发明中,将实心结构的纤维称为“线”、将中空结构的纤维称为“管”。
[0098](金属纳米线)
[0099]从容易形成透明导电膜的方面考虑,作为金属导电性纤维,优选使用金属纳米线。本发明中的金属纳米线优选平均短轴长度为Inm?150nm、平均长轴长度为Ιμπι?100 μ m。
[0100]上述金属纳米线的平均短轴长度(平均直径)优选为Inm?50nm、更优选为Inm?30nm、进一步优选为5nm?30nm、特别优选为5nm?25nm。平均短轴长度为Inm以上时,耐氧化性优异,具有耐久性提高的倾向。平均短轴长度为150nm以下的情况下,可抑制光散射等所致的雾度增加等光学特性的恶化。
[0101]作为上述金属纳米线的平均长轴长度(也称为“平均长度”),优选为Iym?40 μ m、更优选为3 μ m?35 μ m、特别优选为5 μ m?30 μ m。金属纳米线的平均长轴长度为40 μ m以下的情况下,可抑制金属纳米线制造时的凝集物的生成;平均长轴长度为Iym以上的情况下,具有可得到充分的导电性的倾向。
[0102]本发明的导电性层中所用的金属纳米线的平均短轴长度(直径)的变异系数优选为40%以下、更优选为35%以下、特别优选为30%以下。
[0103]通过使上述变异系数为40%以下,容易确保耐久性优异的导电性。
[0104]金属纳米线的平均短轴长度(直径)的变异系数可如下求出:例如由透射型电子显微镜(TEM)像来测量300根金属纳米线的平均短轴长度(直径),计算出其标准偏差与平均值,从而求得该变异系数。
[0105]作为金属纳米线的形状,例如可为圆柱状、长方体状、截面为多边形的柱状等任意形状,在要求高透明性的用途中,优选圆柱状、或截面为五边形以上的多边形且不存在锐角的截面形状。
[0106]金属纳米线的截面形状可通过在基材上涂布金属纳米线水分散液,利用透射型电子显微镜(TEM)对截面进行观察来检测出。
[0107]作为上述金属纳米线中的金属没有特别限制,可以为任何金属,除了 I种金属以夕卜,还可以组合使用2种以上的金属,也可作为合金使用。
[0108]作为上述金属,优选为选自由长周期表(IUPAC1991)的第4周期、第5周期和第6周期组成的组中的至少一种金属,更优选为选自第2?14族中的至少一种金属,进一步优选为选自第2族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族、第13族和第14族中的至少一种金属,特别优选含有上述金属作为主成分。
[0109]作为上述金属,具体地说,可以举出铜、银、金、钼、钮、镍、锡、钴、错、铱、铁、钌、锇、猛、钥、鹤、银、钽、钛、秘、铺、铅、或它们的合金等。它们之中,优选铜、银、金、钼、钮、镍、锡、钴、铑、铱或它们的合金,更优选钯、铜、银、金、钼、锡和它们的合金,特别优选含有银为50摩尔%以上100摩尔%以下(更进一步优选银为90摩尔%以上100摩尔%以下)的银或含银合金。
[0110]上述金属纳米线的制造方法没有特别限制,可以利用任何方法进行制造。例如优选如下所述通过在溶解有卤化物与分散剂的溶剂中进行金属离子的还原来制造。另外,从分散性、感光性层的经时稳定性的方面出发,优选在金属纳米线形成后通过常规方法进行脱盐处理。
[0111]另外,作为金属纳米线的制造方法,可以使用日本特开2009-215594号公报、日本特开2009-242880号公报、日本特开2009-299162号公报、日本特开2010-84173号公报、日本特开2010-86714号公报等所记载的方法。
[0112]作为金属纳米线的制造中所用的溶剂,优选亲水性溶剂,例如可以举出水、醇类、醚类、酮类等,它们可以单独使用I种,也可以合用两种以上。
[0113]作为醇类,例如可以举出甲醇、乙醇、丙醇、2-丙醇、丁醇、乙二醇等。
[0114]作为醚类,例如可以举出二氧六环、四氢呋喃等。
[0115]作为酮类,例如可以举出丙酮等。
[0116]在金属纳米线的制造时进行加热的情况下,其温度优选为250°C以下、更优选为200C以上200°C以下、进一步优选为30°C以上180°C以下、特别优选为40°C以上170°C以下。通过使上述温度为20°C以上,达到所形成的金属纳米线的长度可确保分散稳定性的优选范围;并且,同时使其为250°C以下,会形成金属纳米线的截面外周不会有锐角的平滑形状,因而从透明性的方面出发为适宜的。
[0117]需要说明的是,在颗粒形成过程中,可根据需要变更温度。在该颗粒形成过程的中途改变温度具有下述效果:可控制核形成、抑制核再次产生、通过促进选择成长而提高单分散性。
[0118]在上述加热时,优选添加还原剂来进行。
[0119]作为还原剂没有特别限制,可从能够进行金属离子的还原的还原剂中进行酌情选择。例如可举出硼氢化金属盐、氢化铝盐、烷醇胺、脂肪族胺、杂环式胺、芳香族胺、芳烷基胺、醇、有机酸类、还原糖类、糖醇类、亚硫酸盐、肼化合物、糊精、氢醌、羟基胺、乙二醇、谷胱甘妝等。
[0120]它们之中,更优选还原糖类、作为其衍生物的糖醇类、乙二醇,特别优选还原糖类、作为其衍生物的糖醇类、乙二醇。根据上述还原剂的不同,有从功能角度来说起到分散剂功能或者还起到溶剂功能的化合物,它们可同样优选使用。
[0121]关于金属纳米线的形成中所用的还原剂,优选在金属纳米线形成后通过超滤、透析、凝胶过滤、倾滗、离心分离等方法进行去除,直至其余量相对于银小于0.1质量%为止。
[0122]在上述金属纳米线的制造时,优选添加分散剂、以及卤化物或卤化金属微粒来进行。
[0123]分散剂或卤化物的添加时机可以为还原剂添加前、也可为添加后,可以为金属离子或者卤化金属微粒的添加前、也可为添加后,为了得到单分散性更好的金属纳米线,优选分2个阶段以上进行卤化物的添加。
[0124]分散剂可以在颗粒制备前添加到反应溶液中,也可在颗粒制备后进行添加。分散剂的添加可为I个阶段,也可分成2个阶段以上。
[0125]作为分散剂,可以举出例如:含氨基化合物、含巯基化合物、含硫醚(7 〃 K)化合物、氨基酸或其衍生物、肽化合物、多糖类、多糖类来源的天然高分子、合成高分子、或源自它们的凝胶等高分子类等等。
[0126]作为适宜用作分散剂的高分子化合物,例如可优选举出作为具有保护胶体性的聚合物的明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟基丙基纤维素、聚亚烷基胺、聚(甲基)丙烯酸、其盐、或其部分烷基酯、聚乙烯吡咯烷酮、含有聚乙烯吡咯烷酮结构的共聚物、具有氨基或巯基的聚(甲基)丙烯酸衍生物等亲水性聚合物。
[0127]作为分散剂使用的聚合物通过凝胶.渗透.层析法测定的重均分子量(Mw)优选为3000以上300000以下、更优选为5000以上100000以下。
[0128]关于可用作分散剂使用的化合物的结构,例如可参照“顔料的事典(颜料百科辞典)”(伊藤征司郎编、株式会社朝仓书院发行、2000年)的记载。可根据所使用的分散剂的种类的不同,对所得到的金属纳米线的形状进行控制。
[0129]作为卤化物,优选含有溴化物离子、氯离子、碘化物离子的化合物。例如优选溴化钠、氯化钠、碘化钠、碘化钾、溴化钾、氯化钾、碘化钾等金属卤化物以及下述列举的还作为分散剂发挥功能的鎗盐的卤化物离子盐之类。
[0130]可以使用卤化银微粒作为卤化物的替代物,还可将卤化物与卤化银微粒一起使用。
[0131]此外还可使用具有分散剂与卤化物这两者的功能的单一物质。即,I种化合物表现出分散剂与卤化物这两者的功能。
[0132]关于具有作为分散剂的功能的卤化物,优选可以举出鎗(优选铵或磷鎗)的卤化物离子盐。
[0133]例如可以举出十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)、十六烷基三甲基氯化铵(HTAC)、
十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基溴化铵、硬脂基三甲基氯化铵、癸基三甲基溴化铵、癸基三甲基氯化铵、二甲基二硬脂基溴化铵、二甲基二硬脂基氯化铵、二月桂基二甲基溴化铵、二月桂基二甲基氯化铵、二甲基二棕榈基溴化铵、二甲基二棕榈基氯化铵等等。
[0134]需要说明的是,这些化合物可以在形成金属纳米线后根据需要利用超滤、透析、凝胶过滤、倾滗、离心分离等方法来除去。
[0135]金属纳米线优选尽可能不含有碱金属离子、碱土金属离子、卤化物离子等无机离子。使上述金属纳米线进行水性分散时的电导率优选为lmS/cm以下、更优选为0.lmS/cm以下、进一步优选为0.05mS/cm以下。
[0136]使金属纳米线水性分散时,20°C下的粘度优选为0.5mPa.s?10mPa.S、更优选为 ImPa.s ?50mPa.S。
[0137](金属纳米管)
[0138]作为金属纳米线以外的优选的金属导电性纤维,可以举出作为中空纤维的金属纳米管。作为金属纳米管的材料没有特别限制,可以为任何金属,例如可使用上述的金属纳米线的材料等。
[0139]作为上述金属纳米管的形状,可以为单层、也可以为多层,从导电性和热传导性优异的方面考虑,优选为单层。
[0140]作为金属纳米管的厚度(外径与内径之差),优选为3nm?80nm、更优选为3nm?30nm。通过使厚度为3nm以上,可得到充分的耐氧化性;通过使其为80nm以下,可抑制金属纳米管所致的光散射的发生。
[0141]本发明中,金属纳米管的平均短轴长度与金属纳米线同样地为Inm?150nm。优选的平均短轴长度与金属纳米线相同。并且,平均长轴长度优选为Iym?40 μπκ更优选为3 μ m?35 μ m、进一步优选为5 μ m?30 μ m。
[0142]作为上述金属纳米管的制造方法没有特别限制,可根据目的酌情选择,例如可使用美国申请公开2005/0056118号说明书等所记载的方法等。
[0143](b)成分化合物
[0144]本发明的导电性组合物含有选自如下通式(I)所表示的化合物和如下通式(2)所表示的化合物中的至少I种化合物。
[0145]【化6】
[0146]

R2
R1 P OR^
通式(I)通式(2)
[0147]通式(I)中,R1和R2各自独立地表示烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子,R3表示烷基或芳基。R1、R2和R3中的至少两者可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结。需要说明的是,通式(I)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物:从R1、!?2和R3中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R1A2和R3中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物。
[0148]通式⑵中,R4和R5各自独立地表示烷基。R4和R5可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结。需要说明的是,通式(2)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物:从R4和R5中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R4和R5中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物。
[0149]上述通式(I)中的R1、!?2和R3所表示的烷基表示直链、支链、环状的取代或者无取代的烷基,优选碳原子数为I?50、进一步优选碳原子数为I?30、特别优选碳原子数为I?20。作为优选的实例,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、环己基、庚基、环戊基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基、三十烷基等。更优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、戍基、异戍基、新戍基、己基、环己基、羊基、2_乙基己基、十_■烧基、十TK烧基、十八烧基,进一步优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戍基、异戍基、己基、环己基、羊基、2_乙基己基、十_■烧基、十TK烧基、十八烧基。
[0150]R1、R2和R3所表示的烷基可以进一步带有取代基。作为取代基,可以举出卤原子、烧基(包括环烧基)、稀基(包括环稀基、_■环稀基)、块基、芳基、氛基、轻基、硝基、竣基、烧氧基、芳氧基、酰氧基、氨基甲酰氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰酰氧基、氨基(包括苯胺基)、酸氣基、氣基擬基氣基、烧氧基擬基氣基、芳氧基擬基氣基、酸基、芳氧基擬基、烧氧基羰基、氨基甲酰基等作为示例。
[0151]更详细地说,作为取代基,表示的是:卤原子(例如氯原子、溴原子、碘原子)、烷基[(表示直链、支链、环状的取代或者无取代的烷基。它们包括:链烷基(优选碳原子数为I?30的烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、正辛基、二十烷基、2-氯乙基、2-氰基乙基、2-乙基己基)、环烷基(优选碳原子数为3至30的取代或无取代的环烷基,例如环己基、环戊基、4-正十二烷基环己基)、二环烷基(优选碳原子数为5至30的取代或者无取代的二环烷基,即从碳原子数为5?30的双环链烷烃上去除一个氢原子后的一价基团。例如双环[1.2.2]庚烷-2-基、双环[2.2.2]辛烷-3-基),还包括环结构更多的三环结构等。下文中说明的取代基中的烧基(例如烧硫基的烧基)也表不为这样的概念的烧基。)、链烯基(优选碳原子数为2?30的取代或无取代的烯基,例如乙烯基、烯丙基、异戊二烯基、香叶基(Y 9 二 > )、油烯基)、环烯基(优选碳原子数为3?30的取代或者无取代的环烯基,即从碳原子数为3?30的环烯烃上去除一个氢原子后的一价基团。例如2-环戊烯-1-基、2-环己烯-1-基)、二环烯基(取代或者无取代的二环烯基,优选碳原子数为5?30的取代或者无取代的二环烯基,即从具有一个双键的双环烯烃上去除一个氢原子后的一价基团。例如双环[2.2.1]庚-2-烯-1-基、双环[2.2.2]羊-2-烯-4-基)。]、
[0152]炔基(优选碳原子数为2?30的取代或无取代的炔基,例如乙炔基、炔丙基、三甲基甲硅烷基乙炔基)、芳基(优选碳原子数为6?30的取代或者无取代的芳基,例如苯基、对甲苯基、萘基、间氯苯基、邻十六酰基氨基苯基)、杂环基(优选从5或6元取代或者无取代的芳香族或者非芳香族杂环化合物上去除一个氢原子后的一价基团,进一步优选碳原子数为3?30的5元或者6元芳香族杂环基。例如2-呋喃基、2-噻吩基、2-嘧啶基、2-苯并噻唑啉基)、氰基、羟基、硝基、羧基、烷氧基(优选碳原子数为I?32的取代或者无取代的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、正辛氧基、2-甲氧基乙氧基)、芳氧基(优选碳原子数为6?30的取代或者无取代的芳氧基,例如苯氧基、2-甲基苯氧基、4-叔丁基苯氧基、3-硝基苯氧基、2-十四酰基氨基苯氧基)、甲娃烧氧基(优选碳原子数为3?20的甲硅烷氧基,例如三甲基甲硅烷氧基、叔丁基二甲基甲硅烷氧基)、杂环氧基(优选碳原子数为2?30的取代或者无取代的杂环氧基、1-苯基四唑环-5-氧基、2-四氢吡喃基氧基)、酰氧基(优选甲酰氧基、碳原子数为2?30的取代或者无取代的烷基羰酰氧基、碳原子数为6?30的取代或者无取代的芳基羰酰氧基,例如甲酰氧基、乙酰氧基、新戊酰氧基、硬脂酰氧基、苯甲酰氧基、对甲氧基苯基羰酰氧基)、氨基甲酰氧基(优选碳原子数为I?30的取代或者无取代的氨基甲酰氧基,例如N,N-二甲基氨基甲酰氧基、N,N-二乙基氨基甲酰氧基、吗啉代羰酰氧基、N, N- 二正辛基氨基羰酰氧基、N-正辛基氨基甲酰氧基)、烷氧基羰基氧基(优选碳原子数为2?30的取代或者无取代烷氧基羰基氧基,例如甲氧基羰酰氧基、乙氧基羰酰氧基、叔丁氧基羰酰氧基、正辛基羰酰氧基)、芳氧基羰酰氧基(优选碳原子数为7?30的取代或者无取代的芳氧基羰酰氧基,例如苯氧基羰酰氧基、对甲氧基苯氧基擬酸氧基、对正十TK烧氧基苯氧基擬酸氧基)、
[0153]氨基(优选氨基、碳原子数为I?30的取代或者无取代的烷基氨基、碳原子数为6?30的取代或者无取代的苯胺基,例如氨基、甲基氨基、二甲氨基、苯胺基、N-甲基-苯胺基、二苯基氨基)、酰氨基(优选甲酰基氨基、碳原子数为I?30的取代或者无取代的烷基羰基氨基、碳原子数为6?30的取代或者无取代的芳基羰基氨基,例如甲酰基氨基、乙酰基氨基、新戊酰基氨基、月桂酰氨基、苯甲酰基氨基、3,4,5-三正辛氧基苯基羰基氨基)、氨基羰基氨基(优选碳原子数为I?30的取代或者无取代的氨基羰基氨基,例如氨基甲酰基氨基、N,N- 二甲氨基羰基氨基、N, N- 二乙基氨基羰基氨基、吗啉代羰基氨基)、
[0154]烷氧基羰基氨基(优选碳原子数为2?30的取代或者无取代烷氧基羰基氨基,例如甲氧基擬基氣基、乙氧基擬基氣基、叔丁氧基擬基氣基、正十八烧氧基擬基氣基、N-甲基-甲氧基羰基氨基)、芳氧基羰基氨基(优选碳原子数为7?30的取代或者无取代的芳氧基羰基氨基,例如苯氧基羰基氨基、对氯苯氧基羰基氨基、间正辛氧基苯氧基羰基氨基)、氨磺酰基氨基(优选碳原子数O?30的取代或者无取代的氨磺酰基氨基,例如氨磺酰基氨基、N,N- 二甲氨基磺酰基氨基、N-正辛基氨基磺酰基氨基)、烷基和芳基磺酰基氨基(优选碳原子数为I?30的取代或者无取代的烷基磺酰基氨基、碳原子数为6?30的取代或者无取代的芳基磺酰基氨基,例如甲基磺酰基氨基、丁基磺酰基氨基、苯磺酰基氨基、2,3,5-三氯苯磺酰基氨基、对甲基苯磺酰基氨基)、
[0155]巯基、烷硫基(优选碳原子数为I?30的取代或者无取代的烷硫基,例如甲硫基、乙硫基、正十TK烧基硫基)、芳硫基(优选碳原子数为6?30的取代或者无取代的芳硫基,例如苯硫基、对氣苯基硫基、间甲氧基苯基硫基)、杂环硫基(优选碳原子数为2?30的取代或无取代的杂环硫基,例如2-苯并噻唑基硫基、1-苯基四唑环-5-基硫基)、氨磺酰基(优选碳原子数O?30的取代或者无取代的氨磺酰基,例如N-乙基氨磺酰基、N-(3-十二烷氧基丙基)氨磺酰基、N,N- 二甲基氨磺酰基、N-乙酰基氨磺酰基、N-苯甲酰基氨磺酰基、N-(N’ -苯基氨基甲酰基)氨磺酰基)、磺基、烷基和芳基亚磺酰基(优选碳原子数为I?30的取代或无取代的烷基亚磺酰基、6?30的取代或无取代的芳基亚磺酰基,例如甲基亚磺酰基、乙基亚磺酰基、苯基亚磺酰基、对甲基苯基亚磺酰基)、
[0156]烷基和芳基磺酰基(优选碳原子数为I?30的取代或无取代的烷基磺酰基、碳原子数为6?30的取代或无取代的芳基磺酰基,例如甲基磺酰基、乙基磺酰基、苯磺酰基、对甲基苯磺酰基)、酰基(优选甲酰基、碳原子数为2?30的取代或无取代的烷基羰基、碳原子数为7?30的取代或者无取代的芳基羰基、碳原子数为4?30的取代或者无取代的经碳原子与羰基结合而成的杂环羰基,例如乙酰基、新戊酰基、2-氯乙酰基、硬脂酰、苯甲酰基、对正辛氧基苯基羰基、2-吡啶基羰基、2-呋喃基羰基)、芳氧基羰基(优选碳原子数为7?30的取代或者无取代的芳氧基擬基,例如苯氧基擬基、邻氣苯氧基擬基、间硝基苯氧基羰基、对叔丁基苯氧基羰基)、烷氧基羰基(优选碳原子数为2?30的取代或者无取代烷氧基擬基,例如甲氧基擬基、乙氧基擬基、叔丁氧基擬基、正十八烧氧基擬基)、
[0157]氨基甲酰基(优选碳原子数为I?30的取代或者无取代的氨基甲酰基,例如氨基甲酰基、N-甲基氨基甲酰基、N,N-二甲基氨基甲酰基、N,N-二正辛基氨基甲酰基、N-(甲基磺酰基)氨基甲酰基)、芳基和杂环偶氮基(优选碳原子数为6?30的取代或者无取代的芳基偶氮基、碳原子数为3?30的取代或者无取代的杂环偶氮基,例如苯基偶氮、对氯苯基偶氮基、5-乙硫基-1,3,4-噻二唑-2-基偶氮基)、酰亚胺基(优选N-琥珀酰亚胺、N-邻苯二甲酰亚胺)、膦基(优选碳原子数为2?30的取代或者无取代的膦基,例如二甲基膦基、二苯基膦基、甲基苯氧基膦基)、氧膦基(优选碳原子数为2?30的取代或者无取代的氧勝基,例如氧勝基、~■羊氧基氧勝基、~■乙氧基氧勝基)、氧勝基氧基(优选碳原子数为2?30的取代或者无取代的氧膦基氧基,例如二苯氧基氧膦基氧基、二辛氧基氧膦基氧基)、氧膦基氨基(优选碳原子数为2?30的取代或者无取代的氧膦基氨基,例如二甲氧基氧膦基氨基、二甲氨基氧膦基氨基)、甲硅烷基(优选碳原子数为3?30的取代或者无取代的甲硅烧基,例如二甲基甲娃烧基、叔丁基_■甲基甲娃烧基、苯基_■甲基甲娃烧基)。
[0158]上述官能团中,具有氢原子的官能团的氢可以被去除而进一步被上述基团所取代。作为这样的官能团的示例,可以举出烷基羰基氨基磺酰基、芳基羰基氨基磺酰基、烷基磺酰基氨基羰基、芳基磺酰基氨基羰基,甲基磺酰基氨基羰基、对甲基苯磺酰基氨基羰基、乙酰基氨基磺酰基、苯甲酰基氨基磺酰基。
[0159]R1和R2所表示的烷氧基表示直链、支链、环状的取代或者无取代的烷氧基。优选碳原子数为I?50、进一步优选碳原子数为I?30、特别优选碳原子数为I?20。作为优选的实例,可以举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、环丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、叔戊氧基、己氧基、环己氧基、庚氧基、环戊氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、壬氧基、癸氧基、十二烷氧基、十四烷氧基、十六烷氧基、十八烧氧基、~■十烧氧基、~■十~■烧氧基、二十烧氧基等。进一步优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、戍氧基、异戍氧基、新戍氧基、己氧基、环己氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、十二烷氧基、十六烷氧基、十八烷氧基,特别优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、戍氧基、异戍氧基、己氧基、环己氧基、羊氧基、2_乙基己氧基、十~■烧氧基、十TK烧氧基、十八烧氧基。
[0160]R1,R2和R3所表示的芳基表示取代或者无取代的芳基,优选碳原子数为6?50、进一步优选碳原子数为6?30、特别优选碳原子数为6?20。作为优选的实例,可以举出苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2-乙基苯基、4-乙基苯基、2,4-二甲基苯基、2,6- 二甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、1-萘基、2-萘基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2-苄基苯基、4-苄基苯基、2-甲基羰基苯基、4-甲基羰基苯基等。
[0161]进一步优选可以举出苯基、2-甲基苯基、4-甲基苯基、2-乙基苯基、4-乙基苯基、2,4- 二甲基苯基、2,6- 二甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、1-萘基、2-萘基、2-氯苯基、4-氯苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2-苄基苯基、4-苄基苯基等,特别优选可以举出苯基等。
[0162]R1A2和R3所表示的芳基可以进一步带有取代基。作为取代基的示例,可以举出上述R1、R2和R3所表不的烧基的取代基。
[0163]R1和R2所表示的芳氧基表示取代或者无取代的芳氧基,优选碳原子数为6?50、进一步优选碳原子数为6?30、特别优选碳原子数为6?20。作为优选的实例,可以举出苯氧基、2_甲基苯氧基、3_甲基苯氧基、4_甲基苯氧基、2_乙基苯氧基、4_乙基苯氧基、2,4- 二甲基苯氧基、2,4- 二叔丁基苯氧基、2,6- 二叔丁基苯氧基、2,6- 二甲基苯氧基、2,6- 二叔丁基-4-甲基苯氧基、2,4, 6- 二甲基苯氧基、2,4,6- 二-叔丁基苯氧基、1-蔡基氧基、2-蔡基氧基、2-氣苯氧基、3-氣苯氧基、4-氣苯氧基、2_甲氧基苯氧基、3_甲氧基苯氧基、4-甲氧基苯氧基、2-苄基苯氧基、4-苄基苯氧基、2-甲基羰基苯氧基、4-甲基羰基苯氧基等。
[0164]进一步优选可以举出苯基、2,4- 二叔丁基苯氧基、2,4,6_三叔丁基苯氧基等。
[0165]R1和R2所表示的芳氧基可以进一步带有取代基。作为取代基的示例,可以举出上述的R1、R2和R3所表示的烷基的取代基。
[0166]通式(I)中,R1和R2中的至少一者为烷氧基或芳氧基、R3为芳基。此外,从耐湿热性的方面考虑,R1和R2优选为烷氧基或芳氧基,R3优选为烷基或芳基。
[0167]通式⑴中,R1、R2和R3中的至少两者可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结。
[0168]需要说明的是,通式(I)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物:从R1、R2和R3中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R1、R2和R3中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物。
[0169]具体地说,例如可以举出如下得到的化合物:从R1、R2和R3中的至少一者所表示的烷基、芳基、烷氧基或芳氧基中去除一个氢原子,形成亚烷基、亚芳香基、亚烷氧基或芳基醚基,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R1A2和R3中的至少一者所表示的烷基、芳基、烷氧基或芳氧基中的至少一者联结,从而得到所述化合物。
[0170]或者在R1、!?2和R3中的至少一者所表示的烷基、芳基、烷氧基或芳氧基具有上述取代基的情况下,可以举出如下形成的化合物:在该取代基中除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R1、R2和R3中的至少一者所表示的烷基、芳基、烷氧基或者芳氧基、或烷基、芳基、烷氧基或者芳氧基中的至少一者取代基联结,形成所述化合物。
[0171]作为上述二价以上的有机基团,可以举出在上述R1、R2和R3所表示的烷基中所举出的取代基上去除一个以上氢原子而成为二价以上的基团。
[0172]上述有机基团或单键中,优选单键、或者从烷基、芳基、双芳基、芳烷基芳基、芳氧基芳基、烷氧基烷基、烷氧基芳基或烷基芳基中去除一个以上的氢原子而成为二价以上的基团。
[0173]通式(I)所表示的化合物是在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物的情况下,在一分子中所具有的磷原子的数目优选为2个以上20个以下、更优选为2个以上10个以下、进一步优选为2个以上5个以下。
[0174]下面示出上述通式(I)所表示的化合物的具体例。但本发明并不限于这些。
[0175]【化7】
[0176] TZ






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[0181]需要说明的是,作为通式⑴所表示的化合物,还可适当地使用日本特表2011-527357号公报所记载的亚磷酸酯化合物。
[0182]上述通式(2)所表示的化合物中,R4和R5分别表示烷基。
[0183]R4和R5所表示的烷基表示直链、支链、环状的取代或者无取代的烷基。优选碳原子数为I?50、进一步优选碳原子数为2?30、特别优选碳原子数为2?20。作为优选的实例,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、戍基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、环己基、庚基、环戊基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基、三十烷基等。进一步优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、戍基、异戍基、新戍基、己基、环己基、羊基、2_乙基己基、十_■烧基、十TK烧基、十八烧基,特别优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戍基、异戍基、己基、环己基、羊基、2_乙基己基、十_■烧基、十TK烧基、十八烧基。
[0184]R4和R5所表示的烷基可以进一步带有取代基。作为取代基,可以举出卤原子、烷基(包括环烧基)、稀基(包括环稀基、_■环稀基)、块基、芳基、氛基、轻基、硝基、竣基、烧氧基、芳氧基、酰氧基、氨基甲酰氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰酰氧基、氨基(包括苯胺基)、酰氣基、氣基擬基氣基、烧氧基擬基氣基、芳氧基擬基氣基、酸基、芳氧基擬基、烧氧基擬基、氣基甲酰基作为示例。
[0185]R4和R5所表不的取代烧基中,优选烧氧基擬基亚烧基。关于上述烧氧基擬基亚烧基中的烷氧基羰基的碳原子数,优选碳原子数为2?50、进一步优选碳原子数为5?30、特别优选碳原子数为9?20。
[0186]通式(2)中的R4和R5可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结。此处,二价以上的有机基团与上述通式(I)中说明的基团相同,优选的范围也相同。
[0187]需要说明的是,通式(2)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物:从R4和R5中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R4和R5中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物。此处,二价以上的有机基团与上述通式(I)中说明的基团相同,优选的范围也相同。
[0188]下面示出上述通式(2)所表示的化合物的具体例。但本发明并不限于这些。
[0189]【化10】
[0190]

CH2CH2CO2C12H25
2-1S

CH2CH2CO2C12H25

CH^CH2CO2C14H29
2-2S

CH2CH2CO2C14H29
CH2CH2CO2C1 33
2-3S、

CH2CH2CO2C1GH33

CH2CH2CO2C18H37
2?4S

CH2CH2CQ2C13H37
2-5 C-(Ch2OCOCH2CH2SC12H25)4

OH
H3CCH2SC12H25
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'《a.CH2SC12H25

(H3C)3C H3C.'
2-7 C12H25SH2CH2COCO- )r~%.;> -OCOCH2CH2SC12H25
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CH3 C(CH3)3
[0191]相对于每Ig的(a)金属导电性纤维,本发明的导电性组合物中的(b)成分化合物的含量(在导电性组合物含有两种以上化合物的情况下为其总含量)优选为0.005mmol以上30mmol以下、更优选为0.0lmmol以上5mmol以下。添加量为0.005mmol以上的情况下,具有充分得到(b)成分化合物的添加所带来的效果的倾向;添加量为30mmol以下的情况下,具有可抑制电阻值的恶化(该电阻值的恶化据推测是由于金属导电性纤维彼此的接触障碍所致的)的倾向。
[0192](b)成分化合物的分子量优选为200以上10000以下、更优选为250以上5000以下、进一步优选为250以上2000以下。分子量为200以上的情况下,挥发性被抑制,具有耐热性优异的倾向。另外,分子量为10000以下的情况下,膜中的扩散性的降低被抑制,具有可得到充分的效果的倾向。导电性组合物含有两种以上的化合物作为(b)成分化合物的情况下,优选所有这些化合物的分子量为200以上10000以下。
[0193](b)成分化合物中,从在高温条件下的导电性的方面出发,优选通式(2)所表示的化合物;从在臭氧存在下的导电性的方面出发,优选通式(I)所表示的化合物。
[0194]需要说明的是,作为(b)成分化合物,可以将通式(I)所表示的化合物与通式(2)所表示的化合物合用。通过合用,可提高耐热性和耐臭氧性这两种性能。
[0195](b)成分化合物的制造中可以使用公知的任意方法。制造这些化合物时的温度、溶剂的选择、反应试剂的种类及其量等条件可由本领域技术人员容易地进行设定,可进行实验来确定,只要为本领域技术人员就能够容易地制造。此外还可购入市售品。
[0196]本发明的导电性组合物可赋予在基材上来形成导电性层。需要说明的是,本发明的导电性组合物含有(b)成分化合物,如上所述,(b)成分化合物除了可添加到含有(a)金属导电性纤维的导电性层中以外,还能够添加到与导电性层相接的层中而发挥出其效果。此外还可在与含有(a)金属导电性纤维的导电性层相接的其它层(例如可溶性保护层或底涂层)中添加(b)成分化合物,使(b)成分化合物从该其它层扩散至导电性层中,由此导入
(b)成分化合物。
[0197](b-Ι)通式(3)~(11)所表示的化合物
[0198]本发明的导电性组合物除包含上述(b)成分化合物以外,还优选包含如下通式
(3)~(11)所表示的化合物。
[0199]【化11】
[0200]
【权利要求】
1.一种导电性组合物,其至少含有: (a)平均短轴长为Inm以上150nm以下的金属导电性纤维、以及 (b)选自如下通式(I)所表示的化合物和如下通式(2)所表示的化合物中的至少I种化合物; 【化I】

R2
R1-P-OR3 r4—$——R5
通式(I)通式(2) 通式(I)中,R1和R2各自独立地表示烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子,R3表示烷基或芳基A1、R2和R3中的至少两者可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结;另外,通式(I)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物:从R1A2和R3中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R1A2和R3中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物; 通式(2)中,R4和R5各自独立地表示烷基;R4和R5可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结;另外,通式(2)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物:从R4和R5中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R4和R5中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物。
2.如权利要求1所述的导电性组合物,其进一步含有(c)可形成基质的聚合性化合物。
3.如权利要求2所述的导电性组合物,其中,所述(c)可形成基质的聚合性化合物为非感光性化合物。
4.如权利要求3所述的导电性组合物,其中,所述(c)可形成基质的聚合性化合物为可形成溶胶凝胶固化物的化合物。
5.如权利要求1?4的任一项所述的导电性组合物,其中,所述(c)可形成基质的聚合性化合物相对于所述(a)金属导电性纤维的含有比例((c)/(a))以质量比计为0.001/1?100/1。
6.如权利要求1?5的任一项所述的导电性组合物,其中,相对于每Ig所述(a)金属导电性纤维,所述(b)选自通式(I)所表示的化合物和通式(2)所表示的化合物中的至少I种化合物的含量为0.005mmol以上30mmol以下。
7.如权利要求1?6的任一项所述的导电性组合物,其中,所述通式(I)中,R1和R2的至少一者为烷氧基或芳氧基,R3为芳基。
8.如权利要求1?7的任一项所述的导电性组合物,其进一步含有至少一种如下通式(3)?(11)所表示的化合物, 【化2】
通式(3)中,V3表示氢原子或取代基;通式(4)中,V4表示氢原子或取代基;通式(5)中,V5表示氢原子或取代基,R51和R52各自独立地表示氢原子或可在氮原子上取代的基团;通式(6)中,V6表示氢原子或取代基,R61和R62各自独立地表示氢原子或可在氮原子上取代的基团;上述通式(7)中,V7表示氢原子或取代基,R71和R72各自独立地表示氢原子或取代基;上述通式(8)中,V8表示氢原子或取代基,R81和R82各自独立地表示氢原子或取代基;通式(9)中,V9表不氢原子或取代基,R91、R92> R93和R94各自独立地表不氢原子或可在氮原子上取代的基团;通式(10)中,Vltl表示氢原子或取代基,R1(i1、R1(i2、R1(^P Rltl4各自独立地表示氢原子或可在氮原子上取代的基团;通式(11)中,R111表示氢原子或可在氮原子上取代的基团,Vm、V112、V113和V114各自独立地表示氢原子或取代基,V111与V112、以及V113与V114可以相互联结形成双环、三环。
9.如权利要求1~8的任一项所述的导电性组合物,其中,所述金属导电性纤维含有50摩尔%以上100摩尔%以下的银。
10.如权利要求1~9的任一项所述的导电性组合物,其中,所述金属导电性纤维的平均短轴长为Inm以上30nm以下。
11.一种导电性部件,其具有基材以及设于所述基材上的导电性层,该导电性层由权利要求I~10的任一项所述的导电性组合物形成。
12.如权利要求11所述的导电性部件,其在所述导电性层上进一步具有可溶性保护层,该可溶性保护层至少含有水溶性聚合物。
13.如权利要求11或权利要求11所述的导电性部件,其中,所述导电性层的表面电阻为I Ω / □以上1000 Ω / □以下。
14.如权利要求11~权利要求13的任一项所述的导电性部件,其中,所述导电性层包含导电性区域和非导电性区域。
15.如权利要求11~权利要求14的任一项所述的导电性部件,其中,在所述基材与所述导电性层之间进一步具有至少一层的中间层。
16.一种触摸屏,其包含权利要求11~权利要求15的任一项所述的导电性部件。
17.—种太阳能电池,其包含权利要求11~权利要求15的任一项所述的导电性部件。
18.—种导电性部件的制造方法,其包含使用权利要求1所述的导电性组合物在基材上形成导电性层的导电性层形成工序,该权利要求1所述的导电性组合物至少含有: (a)平均短轴长为Inm以上150nm以下的金属导电性纤维、以及(b)选自如下通式(I)所表示的化合物和如下通式(2)所表示的化合物中的至少I种化合物;
通式(I)中,R1和R2各自独立地表示烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子;R3表示烷基或芳基A1、R2和R3中的至少两者可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结;另外,通式(I)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物:从R1A2和R3中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R1A2和R3中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物; 通式(2)中,R4和R5各自独立地表示烷基;R4和R5可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结;另外,通式(2)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物:从R4和R5中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R4和R5中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物。
19.如权利要求18所述的导电性部件的制造方法,其中,在所述导电性层形成工序中,在基材上赋予导电性组合物,该导电性组合物含有(a)平均短轴长为Inm以上150nm以下的金属导电性纤维以及所述(b)选自通式⑴所表示的化合物和通式(2)所表示的化合物中的至少I种化合物,之后赋予(c)基质,从而形成含有所述(a)成分、所述(b)成分和所述(c)成分的导电性层。
20.如权利要求18所述的导电性部件的制造方法,其中,在所述导电性层形成工序中,在基材上赋予导电性组合物,该导电性组合物含有(a)平均短轴长为Inm以上150nm以下的金属导电性纤维、所述(b)选自通式(I)所表示的化合物和通式(2)所表示的化合物中的至少I种化合物、以及(c)基质,从而形成含有所述(a)成分、所述(b)成分和所述(c)成分的导电性层。
21.一种导电性部件的制造方法,在该制造方法中,在基材上赋予(a)平均短轴长为Inm以上150nm以下的金属导电性纤维,之后赋予含有(b)选自如下通式(I)所表示的化合物和如下通式(2)所表示的化合物中的至少I种化合物以及(c)基质的组合物,从而形成含有所述(a)成分、(b)成分和(C)成分的导电性层; 【化4】
通式(I)中,R1和R2各自独立地表示烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子,R3表示烷基或芳基A1、R2和R3中的至少两者可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结;另外,通式(I)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物:从R1A2和R3中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R1A2和R3中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(I)所表示的结构的化合物; 通式(2)中,R4和R5各自独立地表示烷基;R4和R5可以藉由二价以上的有机基团或单键而相互联结;另外,通式(2)所表示的化合物包括如下形成的在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物:从R4和R5中的至少一者上除去一个氢原子而形成一价基团,藉由二价以上的有机基团或单键,该一价基团与R4和R5中的至少一者联结,从而形成所述在一分子中存在2个以上通式(2)所表示的结构的化合物。
22.—种具有图案化导电性层的导电性部件的制造方法,其至少具有下述工序: 在上述权利要求11~权利要求15的任一项所述的具有所述基材与所述导电性层的所述导电性部件上设置光致抗蚀剂层的工序;将所述光致抗蚀剂层以图案状进行曝光并显影,形成图案状的光致抗蚀剂层的工序;以及 隔着所述图案状的光致抗蚀剂层来蚀刻所述导电性层的工序。
【文档编号】H01B1/22GK104205244SQ201380015719
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年3月21日 优先权日:2012年3月23日
【发明者】松村季彦, 大屋丰尚, 古川和史 申请人:富士胶片株式会社
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