具有凸出导电涂层的制品制造技术

一种导电制品包括基材和在基材的表面上形成的导电层，和导电层包含在导电层分散的细导电纤维。纤维的一端固定在基材上，且纤维的另一端从导电层的顶面凸出。备选地，纤维的中间部分可以凸出于顶面或固定在基材上。即使纤维很好地分散足以避免纤维的集合，但是设置的纤维部分相互靠近足以提供电接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1.专利
本专利技术涉及一种导电制品，其具有由在基材表面上分散的超细导电纤维形成的导电层，具体而言，其中导电纤维是碳纳米管。本专利技术还涉及形成这种导电制品的方法。2.背景描述可以除去静电并且避免灰尘粘附的抗静电树脂板已被用于干净房间的隔离以及在干净的房间中所使用装置的容器和窗子。日本公开专利出版物2001-62952中描述了这样的一个实例。该专利技术的树脂材料包含缠结的纤维，所述纤维在制品形成时展开，从而提供良好的导电性。已知在表面上布置有用锑掺杂的ITO(氧化铟锡)或ATO(氧化锑锡)的基材薄膜作为透明的导电薄膜，其表面电阻率为100至105Ω/□(日本公开专利出版物2003-151358)。在传统的抗静电透明树脂板(日本公开专利出版物2001-62952)中，弯曲并相互缠绕的碳纤维被埋入在抗静电层中。因此，碳纤维的分散不好。为了达到105至108Ω/□的足够的表面电阻率，应当提高抗静电层中碳纤维的量。当在抗静电层中碳纤维的量进一步增加，和表面电阻率降低至104Ω/□时，上述的抗静电透明树脂板可以获得电磁屏蔽的性能。但是，当碳纤维的量增加时，抗静电层的透明度变差。因此，难以得到既具有良好的透明度，又具有电磁屏蔽性能的实用的抗静电性透明树脂板。日本公开专利出版物2003-151358中描述的透明导电膜是通过间歇的方法如溅射而形成的。因此，它的生产率低且生产成本高。本专利技术旨在解决上述问题。即，本专利技术旨在形成具有导电层的制品，其即使超细导电纤维例如碳纤维减少也具有良好的导电性。本专利技术还旨在形成具有导电层的制品，其在与传统技术中的超细导电性纤维例如碳纤维相同量的条件下，该制品具有良好的导电性。此外，本专利技术还旨在形成具有透明导电层的制品，该制品可以以低生产成本生产。专利技术概述如在这里所实施和广泛描述的，本专利技术涉及一种在基材表面上具有导电层的制品。本专利技术的一个实施方案涉及导电制品，其包含基材和导电层，该导电层在基材的一个表面上形成并且包含在导电层中分散的细导电纤维，其中至少一些纤维的一部分固定在基材上并且至少一些纤维的另一部分凸出于导电层的顶面，和安排纤维相互之间电接触。优选地，纤维在凸出于顶面的部分或在基材上固定的部分相互电接触。基材包含基材主体和表面层，其中固定于基材上的纤维的部分被固定于表面层上，或者固定于基材上的纤维部分是纤维的末端部分或纤维的中间部分。优选地，纤维与其他纤维分开，并且形成许多束，其中纤维束与其他纤维束分开。优选的纤维包括但是不限于碳纤维，优选的碳纤维是碳纳米管。导电层的厚度可以优选为5至500nm。优选的表面层是由可固化树脂形成的表面层，例如由热塑性树脂形成的表面层。优选导电制品的表面电阻率为约100至约1011Ω/□。其中，优选制品的550nm透光率为至少50％，和表面电阻率为100至105Ω/□。本专利技术的另外的实施方案和优点部分在本说明书中稍后列出，部分由本说明书是显而易见的，或可以从本专利技术的实践中得到。附图描述附图说明图1是本专利技术的导电制品的一个实施方案的剖视图。图2是图1的导电制品的部分放大剖视图。图3是图1导电层的平面图，所示为超细导电纤维的分散。图4是表示用粘合剂固定的超细导电纤维的部分放大剖视图。图5是本专利技术的导电制品的另一个实施方案的部分放大剖视图。图6是从本专利技术实施例1中的导电涂层的制品中的导电层的剖视图观察到的超细导电纤维凸出的电子透射显微照片。图7是从上面观察本专利技术实施例2的导电涂层的制品的导电层而观察到的超细导电纤维的结构的扫描电子显微照片。图8是扫描电子显微照片，其表明从比较例1的导电层的剖视观察到的超细导电纤维不凸出。本专利技术描述如在这里所实施和广泛描述的，本专利技术旨在导电制品，其任选可以是透明导电层，以及形成这种制品的方法。本专利技术的一个实施方案旨在包含由很好分散的超细导电纤维制成的导电层的制品。本专利技术的特征在于纤维的一部分固定在基材上和另一部分凸出于基材，其中纤维相互接触。使用术语“凸出”来表示纤维的不完全凸出，即，超细导电纤维从基材的表面曝露。此外，使用术语“导电”来表示表面电阻率为100至1011Ω/□的大范围。在本专利技术的导电制品中，固定在基材上的超细导电纤维的部分和凸出于基材的纤维的部分应当相互接触。还可以的是基材由基材主体和表面层制成。超细导电纤维的部分还可以固定在表面层上。优选的超细导电纤维或纤维束相互接触然而分散，以便每一纤维与其他纤维分开，或多根纤维的纤维束与其它束分开。优选超细导电纤维是碳纤维，特别是碳纳米管。还优选导电层的厚度为5至500nm和表面层由硬化树脂或热塑性树脂制成。此外，制品是透明的且表面电阻率为100至1011Ω/□。导电层对550nm波长的光的透光率高于50％和导电层的表面电阻率为100至1011Ω/□。当如同在传统抗静电树脂片中的情况一样，当弯曲并相互缠绕的碳纤维被包括在由热塑性树脂制成的抗静电层中时，碳纤维的分散性差，并且纤维的接触频率低。此外，当在具有电绝缘性质的热塑性树脂中包含碳纤维时，热塑性树脂防止电流流动，提高了表面电阻率。因此，与仅具有相互缠绕的碳纤维的层的表面电阻率相比，它具有更大的表面电阻率。本专利技术的导电制品具有由纤维制成的导电层，其中超细导电纤维的一部分固定在基材上和纤维的另一部分凸出于基材。纤维相互接触。电流在导电层的超细导电纤维凸出于除超细导电纤维外的基材的位置的流动没有受到妨碍。因此，本专利技术的导电制品具有优异的导电率。当与传统技术中包含相同量的超细导电纤维时，它具有更好的导电率。此外，用更少量的超细导电纤维就可以达到改善的导电率。当超细导电纤维是相互接触然而分散着，以便每一种纤维与其他纤维分开，或由多根纤维形成束的每一纤维束与其他束分开时，因为它提高了纤维相互接触的频率，所以导电率得到进一步的改善。当包含的超细导电纤维的量降低时，也改善了透明度，还改善了基材的透明度。本专利技术的导电制品具有由分散的超细导电纤维制成的导电层，其中超细导电纤维的一部分固定在基材上。因此，由于纤维与基材分开，所以不会出现导电层的剥离，防止了长时间使用后导电率的恶化。还可以连续和有效地制备本专利技术的导电制品，提高生产力。即与间歇方法例如真空蒸发和溅射形成ITO薄膜和ATO薄膜相比，可以降低生产成本。可以通过参考图来解释本专利技术的优选实施方案。但是，本专利技术不受这些实施方案的限制。图1是本专利技术的导电制品的一个实施方案的剖视图。图2是导电制品的部分放大剖视图，和图3是表示导电层的超细导电纤维分散的平面图。导电制品10具有导电层2，导电层2由在基材1的表面上分散的超细导电纤维制成。导电层2可以在基材1的上表面和下表面形成。基材1是由热塑性树脂，通过施加热量，紫外线，电子束或放射性射线而硬化的硬化树脂，玻璃，陶瓷或无机材料制成的。为得到透明的导电制品10，由热塑性树脂，硬化树脂或玻璃制成的基材1是理想的。透明热塑性树脂包括例如，烯烃树脂如聚乙烯，聚丙烯，和环状聚烯烃，乙烯基树脂如聚氯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯，纤维素树脂如硝基纤维素和三乙酰纤维素，酯树脂如聚碳酸酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸二甲基环己二醇酯(polydimethylhexeneterephtalate)，和芳香族聚酯，ABS树脂，及这些树脂的共聚物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电制品，其包含：基材；和导电层，其在基材的一个表面上形成并且包含在导电层中分散的细导电纤维，其中至少一些纤维的一部分固定在基材上和所述的至少一些纤维的另一部分凸出于导电层的顶面，和安排纤维相互之间电接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PJ格拉特科斯基，JW皮什，坂井将人，伊藤秀己，
申请(专利权)人：艾考斯公司，他喜龙株式会社，
类型：发明
国别省市：US[美国]