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公開番号2025155932
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2025029458
出願日2025-02-26
発明の名称導電粒子を含む分散液、導電膜形成用の塗布液
出願人日揮触媒化成株式会社
代理人個人
主分類H01B 1/24 20060101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】透明導電膜の低抵抗化を可能にする導電粒子を提供する。
【解決手段】導電粒子と繊維状導電体と親水性の有機溶媒を含む分散液であって、導電粒子と繊維状導電体の重量比率(導電粒子/繊維状導電体)が100～1000であり、導電粒子含有率が15重量%未満、水分含有率が9.5重量%未満である。導電粒子は、繊維状導電体に結合した第一導電粒子と、繊維状導電体に結合していない第二導電粒子とを含み、第二導電粒子と第一導電粒子の重量比率(第二導電粒子/第一導電粒子)が0.5～20である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
導電粒子と繊維状導電体と親水性の有機溶媒を含む分散液であって、
前記導電粒子と前記繊維状導電体の重量比率（導電粒子／繊維状導電体）が１００～１０００の範囲にあり、
当該分散液に含まれる前記導電粒子が１５重量％未満であり、
前記導電粒子は、前記繊維状導電体に結合した第一導電粒子と、前記繊維状導電体に結合していない第二導電粒子とを含み、前記第二導電粒子と前記第一導電粒子の重量比率（第二導電粒子／第一導電粒子）が０．５～２０の範囲にあり、
当該分散液に含まれる水分が９．５重量％未満であることを特徴とする分散液。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記第一導電粒子と前記繊維状導電体の重量比率（第一導電粒子／繊維状導電体）が１５～５００の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の分散液。
【請求項３】
前記繊維状導電体の濃度が０．００１～０．１重量％である請求項１に記載の分散液。
【請求項４】
前記繊維状導電体の長さは１００～５０００ｎｍであり、長さと幅の比（長さ／幅）は５０～５０００の範囲にある請求項１に記載の分散液。
【請求項５】
前記導電粒子の平均粒子径が１～５０ｎｍである請求項１に記載の分散液。
【請求項６】
請求項１に記載の分散液と、バインダ成分とを含む導電膜形成用の塗布液。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電粒子と繊維状導電体を含む分散液に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、導電粒子を含む塗布液を用いて、基板上に導電膜が形成されている。透明な導電膜は表示装置、タッチパネル、太陽電池等に利用されている。導電粒子の含有量が多いほど導電性は向上するものの、透明性が低下する傾向がある。透明性と低抵抗を両立するために、導電粒子を含む塗布液にさまざまな改良が行われている。
【０００３】
帯電防止及び電磁波遮蔽に優れた膜を得るために、鎖状導電粒子を用いて抵抗を低くすることが知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、耐摩耗性のコーティング（被膜）に導電性を付与するためにカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）をコーティング組成物に添加することが知られている（例えば、特許文献２を参照）。さらに、特許文献２では、被膜の硬度や屈折率を向上させるために、フィラー（金属酸化物粒子等）をコーティング組成物に添加している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－３３９１１３号公報
特開２０１１－５０８０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、透明導電膜の低抵抗化が強く求められており、特許文献１に開示された鎖状導電粒子では、低抵抗と良好な透明性を両立することができなかった。また、特許文献２の組成物にはＣＮＴと金属酸化物粒子が混在しているものの、金属酸化物粒子が導電性の向上にあまり寄与せず、透明導電膜の導電性と透明性を両立させることができなかった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、透明導電膜の低抵抗化と透明性（低ヘーズ）の両立を可能にする導電粒子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者らは、導電粒子が結合した繊維状導電体を含む分散液を用いることにより、塗膜の導電性が向上することを見出した。本発明の分散液は、導電粒子と繊維状導電体と親水性の有機溶媒を含んでいる。導電粒子として、繊維状導電体に結合した第一導電粒子と、繊維状導電体に結合していない第二導電粒子が存在する。すなわち、第一導電粒子が結合された繊維状導電体と、第二導電粒子とが有機溶媒に分散している。ここで、分散液中の導電粒子濃度は１５重量％未満であり、導電粒子（第一導電粒子＋第二導電粒子）と繊維状導電体の重量比率［導電粒子／繊維状導電体］が１００～１０００の範囲にあり、第二導電粒子と第一導電粒子の重量比率（第二導電粒子／第一導電粒子）が０．５～２０の範囲にある。さらに、当該分散液に含まれる水分は９．５重量％未満である。
【０００８】
また、本発明による導電粒子の分散液は、導電粒子を親水性の有機溶媒に分散させた分散液と、繊維状導電体の分散液とを混合する工程と、この混合溶液を液温が４０℃を超えない状態で超音波を加えて分散させる工程により得ることができる。このとき、混合分散液中の導電粒子と繊維状導電体の重量比率（導電粒子／繊維状導電体）を１００～１０００の範囲とした。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の分散液には、導電粒子が結合した繊維状導電体と、繊維状導電体に結合していない導電粒子、が分散している。導電粒子と繊維状導電体の重量比率（導電粒子／繊維状導電体）が１００以上、１０００以下であり、分散液に含まれる導電粒子は１５重量％未満である。繊維状導電体に結合した導電粒子を第一導電粒子と、繊維状導電体に結合していない導電粒子を第二導電粒子とすると、第二導電粒子と第一導電粒子の重量比率（第二導電粒子／第一導電粒子）は０．５～２０の範囲にある。また、分散液に含まれる水分は９．５重量％未満である。このような分散液中には、第一導電粒子が結合した繊維状導電体と、第二導電粒子とが分散している。導電粒子が分散している溶媒（第一溶媒）に、繊維状導電体が分散できなくても、表面に導電粒子が結合した繊維状導電体は第一溶媒に分散できる。なお、導電粒子と繊維状導電体の重量比率の上限は７００以下が好ましい。第二導電粒子と第一導電粒子の重量比率の上限は１５以下が好ましい。
さらに、第一導電粒子と繊維状導電体の重量比率（第一導電粒子重量／繊維状導電体重量）は１５～５００の範囲が好ましく、１５～３００の範囲がより好ましい。
【００１０】
混合分散液の導電成分（導電粒子＋繊維状導電体）の濃度は０．５重量％以上１４重量％未満が好ましい。混合分散液の繊維状導電体の濃度は０．００１～０．１重量％の範囲が好ましい。濃度が０．１重量％を超えると、分散液の粘度が上昇する。また、膜の透明性が低下するおそれがある。０．００１重量％未満では良好な導電性が得られないおそれがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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