-
Technisches Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Lösung, die kolloide Metallteilchen
darin dispergiert enthält,
und ein Verfahren zur Herstellung derselben und ferner ein Anstrichmittel
unter Verwendung der kolloiden Metalllösung.
-
Technischer Hintergrund
-
Verschiedene
transparente Substratmaterialien, wie Kunststoffe oder Glas zur
Verwendung in Bildschirmen von Anzeigevorrichtungen, wie Bildröhren, Flüssigkristalldisplays
und dergleichen, Fenstermaterialien für Reinräume und Verpackungsmaterialien
für Elektronikteile
oder Folien zur Verwendung in Overheaddisplays oder Photographien
gehören üblicherweise
zu Isoliermaterialien und tendieren daher zu elektrostatischer Aufladung.
Daher sammelt sich gerne Staub oder feines Pulver um Substratoberflächen an,
das manchmal zu Störimpulsen
von Elektrogeräten
und dergleichen führt.
Einflüsse
von elektromagnetischen Wellen, die von PCs und Fernsehschirmen
erzeugt werden, auf menschliche Körper sind ein bestehendes Problem.
-
Um
antistatischen Schutz oder Abschirmung elektromagnetischer Wellen
bereitzustellen, ist es übliche
Praxis, ein Beschich tungsmittel oder ein elektrisch leitende Materialien
enthaltendes Anstrichmittel auf Substrate zu applizieren oder ein
Gemisch aus Substratmaterialien und elektrisch leitenden Materialien
zu formen. Metallteilchen werden üblicherweise als derartige
elektrisch leitende Materialien verwendet. Insbesondere weisen Metallteilchen,
die durchschnittliche Teilchengrößen von
etwa 1-100 nm aufweisen, sogenannte Kolloidmetallteilchen, die Eigenschaft,
sichtbares Licht durchlassen zu können, auf und sie sind daher
zur Verwendung in den transparenten Substratmaterialien geeignet.
Sie sind die am besten geeigneten elektrisch leitenden Materialien
zur Abschirmung von elektromagnetischen Wellen, die hohe elektrische
Leitfähigkeit
erfordern. Die kolloiden Metallteilchen werden üblicherweise im Zustand einer
kolloiden Metalllösung
verwendet, wobei die kolloiden Metallteilchen in einem Dispersionsmedium
dispergiert sind. Jedoch weisen die kolloiden Metallteilchen aufgrund
sehr geringer Teilchengrößen eine
große
Oberflächenenergie
auf und sie aggregieren daher gern und sind kaum stabil in Dispersionsmedien,
wie Wasser, organischen Lösemitteln
und dergleichen, zu dispergieren. Es ist bekannt, für die gewünschte stabile
Dispersion die Oberflächen
der kolloiden Metallteilchen mit einem als "Schutzkolloid" bezeichneten Stabilisierungsmittel
vor der Dispersion zu schützen.
-
Beispielsweise
offenbart M Carey Lea, American Journal of Science, Band 37, S.
476-491, 1889, ein Verfahren zur Herstellung einer kolloiden Metalllösung durch
Zugabe von Citronensäure
oder deren Salz zu einer wässrigen
Lösung
eines Metallsalzes als Schutzkolloid und dann eines Reduktionsmittels,
wie Eisen(II)-ionen und dergleichen, zu dieser und anschließendes Entsalzen
und Konzentrieren. Das Verfahren erfordert eine große Menge
des Schutzkolloids zur Stabilisierung der Dispersion von kolloiden
Metallteilchen, was zu einem weiteren Problem der Verringerung der
elektrischen Leitfähigkeit
von kolloiden Metallteilchen führt.
Ferner macht es die Stabilisierung der Dispersion durch ein Schutzkolloid
schwer, die kolloiden Metallteilchen zu reaggregieren, und das Entfernen
von Salzen aus der kolloiden Metalllösung und das Einengen der kolloiden
Metallteilchen benötigen
Operationen, wie Zentrifugation, Ultrafiltration, Entionisierung
und dergleichen, die so großkalibrige
Vorrichtungen erfordern, dass eine Massenproduktion ungünstig wird.
-
Die
JP-A-10-195505 offenbart
ein Verfahren zur Herstellung von Pulvern kolloider Metallteilchen
mit thiolgeschützten
Oberflächen
durch Durchführen
einer Reduktionsreaktion an einer Lösung, die ein Metallsalz und
ein Amin enthält,
und anschließende
Zugabe eines Thiols zu der Lösung.
Das Verfahren basiert auf dem Einengen einer Lösung, die kolloide Metallteilchen
enthält,
in einem Rotationsverdampfer zur Abtrennung der kolloiden Metallteilchen
als Pulver, und daher wurden Probleme, wie das Entsalzen und die
Produktivität,
durch das Verfahren noch nicht gelöst. Das heißt, es ist schwierig, eine
kolloide Metalllösung
in einem guten Dispersionszustand herzustellen.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die
herkömmliche
kolloide Metalllösung
hatte aufgrund eines Dispersionsstabilitätproblems und auch eines Technologieproblems
der Konzentration in kommerziellem Maßstab bisher nur eine höchste Konzentration
kolloider Metallteilchen von 1 Gew.-%.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer kolloiden
Metalllösung,
die hohe elektrische Leitfähigkeit
und dergleichen verleihen kann und eine deutliche Dispersionsstabilität über einen
langen Zeitraum halten kann, und ferner die Bereitstellung eines
Anstrichmittels unter Verwendung der kolloiden Metalllösung.
-
Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines kommerziell und wirtschaftlich vorteilhaften Verfahrens zur
Herstellung einer kolloiden Metalllösung, wobei die Konzentration
kolloider Metallteilchen nach Wunsch gewählt werden kann, ohne eine
Zentrifuge oder einen Rotationsverdampfer zu verwenden.
-
Als
Ergebnis intensiver Untersuchungen ermittelten die Erfinder der
vorliegenden Erfindung, dass eine kolloide Metalllösung, die
durch Verwendung einer Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts
als Schutzkolloid und Einstellen des pH-Werts der Lösung auf
der basischen Seite hergestellt wurde, die enthaltenen kolloiden
Metallteilchen darin über
einen langen Zeitraum stabil dispergiert halten kann, wobei die Schwefelverbindung
eines niedrigen Molekulargewichts eine deutliche Schutzkolloidfunktion
aufweist, auch wenn sie in einer kleinen Menge verwendet wird, und
ferner leicht einer thermischen Zersetzung oder Verflüchtigung
unterzogen werden kann, d.h. zum Zeitpunkt des Fixierens der kolloiden
Metallteilchen an einem Substrat leicht zu entfernen ist, was zu
deutlicher elektrischer Leitfähigkeit
und dergleichen führt.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung ermittelten ferner, dass
zur Herstellung einer derartigen kolloiden Metalllösung kolloide Metallteilchen
mit der Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts auf
den Teilchenoberflächen
in einer Lösung
zunächst
hergestellt werden und dann der pH-Wert der Lösung auf der sauren Seite eingestellt wird,
um es einfach zu machen, die kolloiden Metallteilchen zu aggregieren
und die Salze und Lösemittel
zu entfernen. Die aggregierten kolloiden Metallteilchen halten die
Schwefelverbindungen auf den Teilchenoberflächen und können daher durch Einstellen
des pH-Werts der Lösung
auf die basische Seite ohne weiteres redispergiert werden. Das heißt, eine
kolloide Metalllösung
mit einer deutlichen Dispersionsstabilität kann dadurch erhalten werden.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung ermittelten ferner, dass
die kolloiden Metallteilchen an dem Substrat durch Verwendung eines
Zweikomponentenanstrichmittels, das aus einer ersten Flüssigkeit,
die mindestens die kolloide Me talllösung umfasst, und einer zweiten
Flüssigkeit,
die eine härtbare Harzkomponente
umfasst, besteht, fixiert werden und für den Fall, dass das Dispersionsmedium
der ersten Flüssigkeit
Wasser als Hauptkomponente umfasst, kann der gebildete Beschichtungsfilm
deutliche Transparenz, elektrische Leitfähigkeit und dergleichen aufweisen,
wenn ein nichtwässriges
Lösemittel
einer hohen Dielektrizitätskonstante
und eines hohen Siedepunkts zu der ersten Flüssigkeit gegeben wird. Die
vorliegende Erfindung wurde bei weiteren Untersuchungen auf der
Basis dieser Erkenntnisse gemacht.
-
Durch
die vorliegende Erfindung erfolgt die Bereitstellung einer kolloiden
Metalllösung,
die im wesentlichen aus
- (i) kolloiden Metallteilchen
mit einer Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts auf
den Teilchenoberflächen
als Schutzkolloid und
- (ii) einem Wasserlösemittel
besteht,
wobei die Schwefelverbindung mindestens eine ist,
die aus der Gruppe von Mercaptoessigsäure, Mercaptopropionsäure, Thiodipropionsäure, Mercaptobernsteinsäure, Mercaptoethanol,
Thiodiethylenglykol, Thiodiglykolsäure, Aminoethylmercaptan, Thiodiethylamin,
Thioharnstoff, Thioformamid und den Salzen derselben ausgewählt ist,
der
Gehalt an der Schwefelverbindung 0,05-1,5 Gew.-Teile, bezogen auf
ein Gewichtsteil der kolloiden Metallteilchen, beträgt,
das
Metall der kolloiden Metallteilchen mindestens ein Element ist,
das aus der Gruppe von Metallen, die zur Gruppe 8 und Gruppe 1B
des Periodensystems gehören,
ausgewählt
ist,
und
die Lösung
nicht weniger als 1 Gew.-% an den kolloiden Metallteilchen enthält und einen
pH-Wert von 8-14 aufweist.
-
Durch
die vorliegende Erfindung erfolgt ferner die Bereitstellung eines
Verfahrens zur Herstellung einer kolloiden Metalllösung, das
- (i) eine erste Stufe der Bildung von kolloiden
Metallteilchen mit einer Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts
auf den Teilchenoberflächen
als Schutzkolloid in einem Wasserlösemittel, wobei:
die Schwefelverbindung
mindestens eine ist, die aus der Gruppe von Mercaptoessigsäure, Mercaptopropionsäure, Thiodipropionsäure, Mercaptobernsteinsäure, Mercaptoethanol,
Thiodiethylenglykol, Thiodiglykolsäure, Aminoethylmercaptan, Thiodiethylamin,
Thioharnstoff, Thioformamid und den Salzen derselben ausgewählt ist,
der
Gehalt an der Schwefelverbindung 0,05-1,5 Gew.-Teile, bezogen auf
ein Gewichtsteil der kolloiden Metallteilchen beträgt,
das
Metall der kolloiden Metallteilchen mindestens ein Element ist,
das aus der Gruppe von Metallen, die zur Gruppe 8 und Gruppe 1B
des Periodensystems gehören,
ausgewählt
ist,
- (ii) eine zweite Stufe der Einstellung der Lösung auf einen pH-Wert von
nicht mehr als 5, wodurch die kolloiden Metallteilchen aggregieren,
und der Gewinnung der kolloiden Metallteilchen durch Filtration
und
- (iii) eine dritte Stufe des Dispergierens der gewonnenen kolloiden
Metallteilchen in einem Wasserlösemittel bei
einem pH-Wert von
8-14 umfasst.
-
Durch
die vorliegende Erfindung erfolgt ferner die Bereitstellung eines
Anstrichmittels, das mindestens das kolloide Metall und ein härtbares
Harz umfasst, wobei das Anstrichmittel vorzugsweise ein Zweikomponentenanstrichmittel
ist, das eine erste Flüssigkeit,
die mindestens die kolloide Metall- Lösung
umfasst, und eine zweite Flüssigkeit,
die mindestens eine härtbare
Harzkomponente umfasst, umfasst. Des weiteren erfolgt durch die
vorliegende Erfindung die Bereitstellung eines Verfahrens zur Bildung
eines Beschichtungsfilms unter Verwendung des Zweikomponentenanstrichmittels
und eines Verfahrens zur Herstellung eines Gegenstands mit dem Beschichtungsfilm
auf diesem.
-
Beste Art und Weise zur Durchführung der
Erfindung
-
Die
vorliegende kolloide Metalllösung
ist eine Lösung,
die kolloide Metallteilchen darin dispergiert enthält, und
die Lösung
besteht im wesentlichen aus kolloiden Metallteilchen mit einer Schwefelverbindung
eines niedrigen Molekulargewichts als Schutzkolloid auf den Teilchenoberflächen und
einem Wasserlösemittel
als Dispersionsmedium. Die Lösung
enthält
nicht weniger als 1 Gew.-%, vorzugsweise 2-50 Gew.-%, noch besser 5-50
Gew.-% an den kolloiden Metallteilchen und sie weist einen pH-Wert
von 8-14, vorzugsweise 8-13, noch besser 8-12 auf. Die herkömmliche
kolloide Metalllösung
enthält
nur 1 Gew.-% an kolloiden Metallteilchen bei maximaler Konzentration
aufgrund des Dispersionsstabilitätsproblems
und Technologieproblems der kommerziellen Konzentration und daher
leiden Zusammensetzungen, die die herkömmliche kolloide Metalllösung verwenden,
an beträchtlichen
Beschränkungen
im Hinblick auf die gewünschte
Gestaltung von Kombinationen und Eigenschaften.
-
Metallspezies
zur Verwendung als Komponenten für
die kolloiden Metallteilchen sind nicht speziell beschränkt, doch
wird mindestens eine Metallspezies, die aus der Gruppe von Metallen
der Gruppe 8 des Periodensystems (Eisen, Cobalt, Nickel, Ruthenium,
Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin) und Metallen der
Gruppe 18 (Kupfer, Silber und Gold) ausgewählt ist, in vielen Anwendungen
verwendet, von denen Gold, Silber, Platin, Palladium und Kupfer
aufgrund von deutlicher elektrischer Leitfähigkeit und dergleichen besonders
bevorzugt sind. Kolloide Metallteilchen können aus einer Legierung von
mindestens zwei der im Vorhergehenden genannten Metallspezies bestehen
oder aus einem Gemisch von mindestens zwei Arten kolloider Metallteilchen
bestehen. Kolloide Metallteilchen weisen eine durchschnittliche
Teilchengröße von etwa 1-100
nm auf und diejenigen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 5-50
nm sind aufgrund der deutlichen Transparenz bevorzugt. Das Dispersionsmedium
zur Verwendung in der vorliegenden kolloiden Metalllösung ist
ein Wasserlösemittel.
Die kolloide Metalllösung
weist einen pH-Wert von 8-14 auf, da die kolloiden Metallteilchen
bei hoher Konzentration stabil dispergiert werden können. Wenn
die kolloide Metalllösung
einen geringeren pH-Wert als 8 aufweist, kann die kolloide Metalllösung nicht über einen
langen Zeitraum in einem stabilen Dispersionszustand gehalten werden.
Vorzugsweise ist der pH-Wert niedriger als 13, da eine basische Substanz
als pH-Steuermittel kaum Einfluss auf die elektrische Leitfähigkeit
ausübt.
-
Die
kolloiden Metallteilchen weisen eine Schwefelverbindung eines niedrigen
Molekulargewichts auf den Teilchenoberflächen als Schutzkolloid auf.
Der Gehalt an der Schwefelverbindung beträgt 0,05-1,5 Gew.-Teile auf
der Basis von 1 Gew.-Teil der kolloiden Metallteilchen, da eine
ausreichende Stabilisierungswirkung als Schutzkolloid erhalten werden
kann. Die Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts weist
auch in einem kleinen Anteil gute Wirkung als Schutzkolloid auf.
Bei Verwendung in einer wärmehärtbaren
Zusammensetzung neigt die Schwefelverbindung zur Zersetzung oder
Verflüchtigung
bei einer niedrigeren Temperatur als 250 °C und sie kann daher ohne große Wärmebelastung
des Substrats entfernt werden.
-
Die
Schwefelverbindungen eines niedrigen Molekulargewichts sind insbesondere
diejenigen, die Molekulargewichte von 34-200, vorzugsweise 48-180 aufweisen,
wobei diese Mercaptoessigsäure
(Molekulargewicht: 92, Siedepunkt: 110-112 00), Mercaptopropionsäure (Molekulargewicht:
106, Siedepunkt: 111-112 °C/2,0 × 103 Pa), Thiodipropionsäure (Molekulargewicht: 178),
Mercaptobernsteinsäure
(Molekulargewicht: 150), Mercaptoethanol (Molekulargewicht: 78,
Siedepunkt: 157 °C/99,7 × 103 Pa), Thiodiethylenglykol (Molekulargewicht:
122, Siedepunkt: 164-166 °C/2,7 × 103 Pa), Thiodiglykolsäure (Molekulargewicht: 150),
Aminoethylmercaptan (Molekulargewicht: 77), Thiodiethylamin (Molekulargewicht:
120, Siedepunkt: 231-233 °C/101,0 × 103 Pa), Thioharnstoff (Molekulargewicht: 76),
Thioformamid (Molekulargewicht: 61) und deren Salze umfassen. Mindestens
eine dieser Schwefelverbindungen kann verwendet werden. Vor allem
sind Schwefelverbindungen auf Thiolbasis (d.h. Verbindungen mit
einer das Wasserstoffatom eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs
substituierenden SH-Gruppe der allgemeinen Formel RSH (worin R für eine Alkylgruppe
und dergleichen steht)) aufgrund höherer Affinität zu kolloiden
Metallteilchen und einer deutlichen Schutzkolloidfunktion bevorzugt
und Mercaptoessigsäure,
Mercaptopropionsäure
und Mercaptoethanol besonders bevorzugt.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Herstellung
einer kolloiden Metalllösung
bereit, wobei das Verfahren eine erste Stufe der Bildung kolloider
Metallteilchen mit einer Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts
auf den Teilchenoberflächen
in einem Wasserlösemittel,
eine zweite Stufe der Einstellung der Lösung auf einen pH-Wert von
nicht mehr als 5, wodurch die kolloiden Metallteilchen aggregiert
werden, und der Gewinnung der kolloiden Metallteilchen durch Filtration
und eines dritte Stufe des Dispergierens der gewonnenen kolloiden
Metallteilchen in einem Dispersionsmedium bei einem pH-Wert von
8-14 umfasst.
-
Die
erste Stufe ist eine Stufe der Bildung kolloider Metallteilchen
mit einer Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts auf
den Teilchenoberflächen
in einem Wasserlösemittel.
Daher wird ein Wasserlösemittel,
das eine Verbindung eines Metalls, die zur Bildung kolloider Metallteilchen
fähig ist,
enthält,
auf einen pH-Wert von 8-14 in Gegenwart der Schwefelverbindung eines
niedrigen Molekulargewichts eingestellt, wodurch eine derartige
Metallverbindung einer Reduktionsreaktion unterzogen wird, oder
das eine derartige Metallverbindung enthaltende Wasserlösemittel
wird auf einen pH-Wert von 8-14 eingestellt und dann wird die Schwefelverbindung
eines niedrigen Molekulargewichts zugegeben, wodurch die Metallverbindung
einer Reduktionsreaktion unterzogen wird. Wenn der pH-Wert der Lösung niedriger
als 8 ist, wird ein Teil der Metallverbindung ausgefällt, wobei
er nicht reduziert verbleibt. Der pH-Wert der die Metallverbindung
enthaltenden Lösung
liegt in einem Bereich von vorzugsweise 8-13, noch besser 8-12.
-
Die
im Vorhergehenden genannten Schwefelverbindungen können als
Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts verwendet werden
und insbesondere sind diejenigen mit einem Molekulargewicht von
34-200 bevorzugt und diejenigen mit einem Molekulargewicht von 48-180
noch besser. Schwefelverbindungen auf Thiolbasis sind noch günstiger
und mindestens eine Verbindung von Mercaptoessigsäure, Mercaptopropionsäure und
Mercaptoethanol wird am günstigsten
verwendet. Die Schwefelverbindung wird in einem Anteil von 0,05-1,5
Gew.-Teilen pro 1 Gew.-Teil der kolloiden Metallteilchen verwendet.
Wenn die Reduktionsreaktion der Metallverbindung in Abwesenheit
der Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts durchgeführt wird,
werden die auf diese Weise gebildeten kolloiden Metallteilchen unmittelbar
ausgefällt
und die Oberflächen
der kolloiden Metallteilchen verbleiben auch bei Zu gabe der Schwefelverbindung
danach nicht vollständig
geschützt,
was eine Redispersion der Teilchen schwierig macht. Daher ist es
notwendig, die Metallverbindung der Reduktionsreaktion in Gegenwart
der Schwefelverbindung zu unterziehen.
-
Die
Metallverbindung ist eine Verbindung eines Metalls, die kolloide
Metallteilchen durch eine Reduktionsreaktion bilden kann. Beispielsweise
können
Metallchloride, Metallsulfate, Metallnitrate, Metallcarbonate und
dergleichen als die Metallverbindung verwendet werden. Die Konzentration
der Metallverbindung in der Lösung
ist nicht beschränkt,
sofern die Metallverbindung in der Lösung löslich ist, und nicht weniger
als 5 mmol/l ist kommerziell günstig.
Als Lösemittel
zum Lösen
der Metallverbindung kann ein Wasserlösemittel oder mindestens ein
organisches Lösemittel,
wie ein Alkohol und dergleichen, verwendet werden. Zur Herstellung einer
wässrigen
kolloiden Metalllösung
ist die Metallverbindung vorzugsweise wasserlöslich, doch können kaum
wasserlösliche
Metallverbindungen ebenfalls zusammen mit einer Verbindung, die
Chloridionen enthält, Ammoniak
oder dergleichen, die lösliche
Komplexe mit der Metallkomponente bilden können, verwendet werden.
-
Die
Reduktionsreaktion kann durch Zugabe eines Reduktionsmittels zu
der Lösung
der Metallverbindung oder Bestrahlen mit Licht durchgeführt werden.
Das Reduktionsmittel umfasst beispielsweise Phosphorsäure, Phosphinsäure, Citronensäure und
deren Salze, Natriumborhydrid, Hydrazin, Aldehyde, Amine, Alkohole
und dergleichen, doch ist es nicht speziell beschränkt. Die
Reduktionsreaktion kann bei einer beliebigen Temperatur durchgeführt werden
und im Falle der Reduktionsreaktion in einer wässrigen Lösung ist eine Temperatur von
5-90 °C
bevorzugt, da die Reaktion ohne weiteres stattfinden kann. Insgesamt
wird zur Durchführung
der Reduktionsreaktion und stabilen Dispersion der auf diese Weise
gebildeten kolloiden Metallteilchen das Reduktionsmittel vorzugsweise
in einem Anteil von 0,2-50 mol pro 1 mol der Metallverbindung verwendet. Das
Verfahren der Bestrahlung mit Licht ist das sogen. Lichtabscheidungsverfahren,
das ein Bestrahlen der Metallverbindung mit Licht einer zur Reduktion
der Metallverbindung zum Metall geeigneten Wellenlänge umfasst.
-
Die
zweite Stufe ist eine Stufe der Einstellung der Lösung, die
die kolloiden Metallteilchen enthält, die in der ersten Stufe
erhalten wurde, auf einen pH-Wert von nicht mehr als 5, vorzugsweise
0-5, durch eine saure Verbindung und dergleichen, wodurch die kolloiden
Metallteilchen aggregiert werden, und der Gewinnung der kolloiden
Metallteilchen durch Filtration. Die kolloiden Metallteilchen weisen
eine Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts auf den
Teilchenoberflächen
als Schutzkolloid auf und daher können die kolloiden Metallteilchen
ohne weiteres durch Einstellen der Lösung auf einen pH-Wert von
nicht mehr als 5 aggregiert werden und durch einen relativ einfachen
Trennvorgang wie Saugfiltration, Sedimentation und dergleichen gewonnen
werden. Die gewonnenen kolloiden Metallteilchen können zur
vollständigen
Entfernung löslicher
Salze durch das übliche
Verfahren gewaschen werden, was zu bevorzugten Eigenschaften, wie
elektrische Leitfähigkeit
und dergleichen, führt.
-
Die
dritte Stufe ist eine Stufe des Dispergierens der kolloiden Metallteilchen,
die durch die zweite Stufe einschließlich nach Bedarf Waschen und
dergleichen erhalten wurden, in einem Dispersionsmedium bei einem pH-Wert
von 8-14, vorzugsweise 8-13, noch besser 8-12. Die kolloiden Metallteilchen
können
in einem Dispersionsmedium bei einem pH-Wert von 8-14 aufgrund des
Vorhandenseins der Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts
auf den Teilchenoberflächen
ohne weiteres redispergiert werden. Die kolloiden Metallteilchen
werden üblicherweise
als feuchte Kuchen durch Filtration ge wonnen und können dadurch
durch Rühren
unter Zugabe eines Dispersionsmediums zu dem feuchten Kuchen redispergiert
werden. Ein Mischer, wie ein Linienmahlwerk, eine Kolloidmühle und
dergleichen, können,
falls erforderlich, zur Redispersion verwendet werden. Als Dispersionsmedium
zur Redispersion der kolloiden Metallteilchen wird ein Wasserlösemittel
verwendet. In der vorliegenden Erfindung können die kolloiden Metallteilchen
derart hergestellt werden, dass sie jede gewünschte Konzentration bei der
Redispersion aufweisen. Beispielsweise kann eine hochkonzentrierte
kolloide Metalllösung,
die 1-50 Gew.-% an kolloiden Metallteilchen enthält, ohne jegliche Konzentration
und dergleichen erhalten werden.
-
In
der vorliegenden Erfindung umfassen basische Verbindungen zur Verwendung
bei der pH-Einstellung Hydroxide von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen,
wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid und dergleichen,
Ammoniumverbindungen, wie Ammoniak und dergleichen, und Amine oder
dergleichen. Saure Verbindungen umfassen anorganische Säuren, wie
Salzsäure,
Schwefelsäure,
Salpetersäure
und dergleichen, und organische Säuren, wie Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure und
dergleichen. Die basischen Verbindungen oder die sauren Verbindungen
sind nicht speziell beschränkt.
Die vorliegende kolloide Metalllösung
ist als elektrisch leitendes Material verwendbar und sie kann auch
als antibakterielles Mittel, Farbmittel, Katalysator und dergleichen
verwendet werden.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt ferner ein Anstrichmittel bereit, das
mindestens die kolloide Metalllösung
und eine härtbare
Harzkomponente umfasst. Die Kombination der kolloiden Metalllösung mit
einer härtbaren
Harzkomponente, wie anorganische Harze, beispielsweise Alkylsilicat,
Alkyltitanat und dergleichen, oder organische Harze, beispielsweise
ein Acrylharz, Alkydharz, Polyesterharz, Urethanharz, Epoxyharz,
Melaminharz und dergleichen, kann ein Anstrichmittel ergeben, das
den kolloiden Metallteilchen innewohnende Funktionen ergeben kann.
Eine beliebige Komponente des kalthärtbaren Typs, durch Brennen
härtbaren
Typs, ultravioletthärtbaren
Typs und dergleichen kann als die härtende Harzkomponente verwendet
werden. Insbesondere wird ein bei niedriger Temperatur durch Brennen
härtbarer
Typ vorzugsweise verwendet, da die Schwefelverbindung eines niedrigen
Molekulargewichts als Schutzkolloid durch Erhitzen bei einer derartigen niedrigen
Temperatur zersetzt oder verflüchtigt
werden kann, ohne das Substrat thermisch zu belasten. Der Mischungsanteil
der härtbaren
Harzkomponente kann in passender Weise gewählt werden. Die passende Auswahl
eines Dispersionsmediums zur Redispersion der kolloiden Metallteilchen
kann beliebig Anstrichmittel auf der Basis eines organischen Lösemittels
und wässrige
Anstrichmittel ergeben. In der vorliegenden Erfindung kann eine
hochkonzentrierte kolloide Metalllösung hergestellt werden und
daher können
ausgehend von einer derartigen hochkonzentrierten kolloiden Metalllösung hergestellte
Anstrichmittel eine höhere
Feststoffkonzentration, eine deutliche Filmbildungsfähigkeit
und dergleichen aufweisen. Derartige Anstrichmittel können kolloide
Metallteilchen an Keramiken, Metallen und dergleichen oder insbesondere
transparenten Substraten, wie Glas, Kunststoffe, Folien und dergleichen,
fixieren und daher als elektrisch leitende Materialien, antistatische
Materialien, Materialien zur Abschirmung von elektromagnetischen
Wellen, antibakterielle Materialien, Farbmaterialien, Katalysatoren
und dergleichen verwendet werden.
-
Das
vorliegende Anstrichmittel ist vorzugsweise ein Zweikomponentenanstrichmittel,
das eine erste Flüssigkeit,
die mindestens die kolloide Metalllösung umfasst, und eine zweite
Flüssigkeit,
die mindestens eine härtbare
Harzkomponente umfasst, umfasst. Das Zweikomponentenanstrichmittel
ist besonders günstig
als elektrisch leitendes Anstrichmittel, da eine besonders hohe
elektrische Leitfähigkeit,
die zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen geeignet ist, ohne
Vorhandensein der isolierenden härtbaren
Harzkomponente an der Grenzfläche
zwischen den kolloiden Metallteilchen und dem Substrat durch Applizieren
der ersten Flüssigkeit, die überhaupt
keinen Gehalt an dem härtbaren
Harz aufweist, und dann Applizieren der zweiten Flüssigkeit und
anschließendes
Härten
erhalten werden kann. Das Dispersionsmedium der ersten Flüssigkeit
für ein
derartiges Zweikomponentenanstrichmittel ist üblicherweise Wasser als Hauptkomponente.
Wenn Wasser als das Dispersionsmedium der ersten Flüssigkeit
verwendet wird, ist es günstig,
ein nichtwässriges
Lösemittel
einer hohen Dielektrizitätskonstante
und eines hohen Siedepunkts dazuzugeben. Die vorliegende kolloide
Metalllösung
verwendet eine Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts
als Schutzkolloid und daher kann nur schwer eine sterische Hinderungsaktion
auftreten, und die kolloiden Metallteilchen neigen zur Aggregation,
wenn Wasser abgedampft wird, da die Oberflächenspannung von Wasser hoch
gehalten werden kann, bis das Härten
durch Erhitzen und Trocknen beendet ist, doch kann die Zugabe des
nichtwässrigen
Lösemittels
einer hohen Dielektrizitätskonstante
und eines hohen Siedepunkts die Aggregation kolloider Metallteilchen unterdrücken, was
zur gewünschten
elektrischen Leitfähigkeit
und Transparenz führt.
Es ist nicht günstig,
ein übliches
Dispergiermittel, wie ein grenzflächenaktives Mittel und dergleichen,
zu verwenden, obwohl dies von den gewünschten Verwendungszwecken
abhängt,
da es auf den Oberflächen
kolloider Metallteilchen stark absorbiert wird, wobei es manchmal
als die elektrische Leitfähigkeit
hemmender Faktor wirkt. Ferner weist das nichtwässrige Lösemittel vorzugsweise eine
geringere Oberflächenspannung
auf, da eine Marmorierungsverfärbung
auf dem Beschichtungsfilm weniger stattfindet und deutliche Glätte, die
frei von Faltenbildung oder Schrumpfen ist, auf diesem erhalten
werden kann.
-
Insbesondere
weisen nichtwässrige
Lösemittel
vorzugsweise eine Dielektrizitätskonstante
von nicht weniger als 35, noch günstiger
35-200 und vorzugsweise einen Siedepunkt von nicht niedriger als
100 °C,
noch günstiger
100 °C-250 °C auf. Derartige
nichtwässrige
Lösemittel
umfassen N-Methylformamid (Dielektrizitätskonstante: 190, Siedepunkt:
197 °C),
Dimethylsulfoxid (Dielektrizitätskonstante:
45, Siedepunkt: 189 °C),
Ethylenglykol (Dielektrizitätskonstante:
38, Siedepunkt: 226 °C),
4-Butyrolacton (Dielektrizitätskonstante:
39, Siedepunkt: 204 °C),
Acetamid (Dielektrizitätskonstante:
65, Siedepunkt: 222 °C),
1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (Dielektrizitätskonstante: 38, Siedepunkt:
226 °C),
Formamid (Dielektrizitätskonstante:
111, Siedepunkt: 210 °C),
N-Methylacetamid (Dielektrizitätskonstante:
175, Siedepunkt: 205 °C),
Furfural (Dielektrizitätskonstante: 40,
Siedepunkt: 161 °C)
und dergleichen, von denen mindestens eines verwendet werden kann.
Ferner weisen die nichtwässrigen
Lösemittel
vorzugsweise eine Oberflächenspannung
von nicht mehr als 50 × 10–3 N/m,
noch günstiger
10 × 10–3-50 × 10–3 N/m
auf. Derartige nichtwässrige
Lösemittel
umfassen N-Methylformamid (Oberflächenspannung: 38 × 10–3 N/m),
Dimethylsulfoxid (Oberflächenspannung:
43 × 10–3 N/m),
Ethylenglykol (Oberflächenspannung:
48 × 10–3 N/m),
4-Butyrolacton (Oberflächenspannung:
44 × 10–3 N/m),
Acetamid (Oberflächenspannung:
39 × 10–3 N/m),
1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (Oberflächenspannung: 41 × 10–3 N/m) und
dergleichen. Der Gehalt an dem nichtwässrigen Lösemittel beträgt vorzugsweise
15-900 Gew.-Teile, noch günstiger
15-50 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile Wasser, das in der
ersten Flüssigkeit
enthalten ist.
-
Die
zweite Flüssigkeit
für das
vorliegende Zweikomponentenanstrichmittel umfasst mindestens eine härtbare Harzkomponente.
Als die härtbare
Harzkomponente können
anorganische Harze, wie Alkylsilicat, Alkyltitanat und dergleichen,
und organische Harze, wie ein Acrylharz, Alkydharz, Polyesterharz, Urethanharz, Epoxyharz,
Melaminharz und dergleichen, verwendet werden und eine beliebige
Komponente des kalthärtbaren
Typs, durch Brennen härtbaren
Typs, ultravioletthärtbaren
Typs und dergleichen kann ebenfalls verwendet werden. Insbesondere
wird ein bei niedriger Temperatur durch Brennen härtbarer
Typ vorzugsweise verwendet, da die Schwefelverbindung eines niedrigen
Molekulargewicht als Schutzkolloid durch Erhitzen bei einer derartigen
niedrigen Temperatur zersetzt oder verflüchtigt werden kann, ohne das
Substrat thermisch zu belasten. Der Mischungsanteil der härtbaren
Harzkomponente kann in passender Weise gewählt werden.
-
Die
erste Flüssigkeit
oder die zweite Flüssigkeit
können
einen Füllstoff,
wie kolloides Siliciumdioxid, feine Titanoxidteilchen, feine Zinnoxidteilchen
und dergleichen, verschiedene Additive, verschieden Farbmittel, ein
Lösemittel,
wie Alkohole, Ketone, Ester, aromatische Verbindungen, aliphatischen
Verbindungen und dergleichen, verschiedene Dispergiermittel und
dergleichen enthalten. Das Zweikomponentenanstrichmittel kann als
elektrische Leitfähigkeit
verleihende Materialien, antistatische Materialien, Materialien
zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen und dergleichen für Substrate
aus Glas, Kunststoffen, Folien und dergleichen verwendet werden.
-
Ein
Beschichtungsfilm kann aus dem vorliegenden Zweikomponentenanstrichmittel
durch Applizieren der ersten Flüssigkeit
auf ein Substrat, wodurch eine kolloide Metallteilchen enthaltende
Schicht gebildet wird, dann Applizieren der zweiten Flüssigkeit
auf die Schicht und Härten
der härtbaren
Harzkomponente gebildet werden. Insbesondere kann durch Applikation
der ersten Flüssigkeit,
die kolloide Metallteilchen mit einer Schwefelverbindung eines niedrigen
Molekulargewichts auf den Teilchenoberflächen umfasst, auf ein Substrat durch
Schleuderbeschichtung, Tauchbeschichtung, Stabbeschichtung, Sprüh beschichtung
oder dergleichen, wodurch eine Schicht gebildet wird, die die kolloiden
Metallteilchen auf der Substratoberfläche enthält, dann Applizieren der zweiten
Flüssigkeit
in ähnlicher
Weise auf die Schicht und Härten
der härtbaren
Harzkomponente durch Erhitzen, Trocknen oder dergleichen, wodurch
die kolloiden Metallteilchen an der Substratoberfläche fixiert
werden, ein Beschichtungsfilm auf der Substratoberfläche gebildet
werden. Der auf diese Weise erhaltene Beschichtungsfilm weist deutliche
elektrische Leitfähigkeit,
antistatische Eigenschaft, die Eigenschaft der Abschirmung elektromagnetischer
Wellen und dergleichen, beispielsweise eine deutliche elektrische
Leitfähigkeit
von vorzugsweise nicht mehr als 1 × 103 Ω/Quadrat
in Bezug auf den spezifischen Oberflächenwiderstand, der als spezifischer
Widerstand pro Flächeneinheit
angegeben ist, auf. Die Filmdicken der applizierten ersten und zweiten
Flüssigkeiten
sind nicht speziell beschränkt,
sie liegen jedoch vorzugsweise im Bereich von jeweils 0,01-10 µm im Hinblick
auf die Verarbeitbarkeit und die Verteilungseigenschaft. Gegenstände mit
einem Beschichtungsfilm, der die kolloiden Metallteilchen enthält, auf
den Oberflächen
können
durch das im Vorhergehenden genannte Applikationsverfahren hergestellt
werden. Verschiedene Gegenstände
können
für die
Applikation verwendet werden, beispielsweise Kunststoffprodukte,
Folienprodukte, Papierprodukte, Glasprodukte, Keramikprodukte und
dergleichen, insbesondere Displayvorrichtungen, wie Bildröhren, Flüssigkristalldisplayvorrichtungen
und dergleichen, Fenstermaterialien für Reinräume, Verpackungsmaterialien
für Elektronikteile,
Folien zur Verwendung in Overheaddisplays, Photographien und dergleichen
und so weiter.
-
Beispiele
-
Die
vorliegende Erfindung wird im folgenden detailliert unter Bezugnahme
auf Beispiele beschrieben, wobei diese nicht als die vorliegende
Erfindung beschränkend
interpretiert werden sollten.
-
Beispiel 1
-
1. Erste Stufe
-
3,0
g Mercaptoessigsäure
als Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts wurde zu
1000 ml einer wässrigen
Silbernitratlösung
mit einer Konzentration von 50 mmol/l unter Rühren gegeben, worauf die wässrige Lösung mit
Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 10,0 eingestellt wurde.
50 ml von wässrigem
Natriumborhydrid mit einer Konzentration von 400 mmol/l als Reduktionsmittel
wurden rasch zu der wässrigen
Lösung
bei Raumtemperatur zur Durchführung
einer Reduktionsreaktion gegeben. Kolloide Silberteilchen mit Mercaptoessigsäure auf
den Teilchenoberflächen
wurden in der Lösung
dadurch gebildet.
-
2. Zweite Stufe
-
Die
in der ersten Stufe erhaltene Lösung
wurde mit Salpetersäure
(20 %) auf einen pH-Wert von 3,0 eingestellt, um die kolloiden Silberteilchen
auszufällen
und dann wurden die ausgefällten
kolloiden Silberteilchen durch ein Vakuumfilter gewonnen und mit
Wasser gewaschen, bis die elektrische Leitfähigkeit des Filtrats nicht
mehr als 10,0 µS/cm
erreichte, wodurch feuchte Kuchen von kolloiden Silberteilchen erhalten
wurden.
-
3. Dritte Stufe
-
Die
feuchten Kuchen von kolloiden Silberteilchen, die in der zweiten
Stufe durch Filtration gewonnen wurden, wurden in Wasser gegeben,
um eine Konzentration der kolloiden Silber teilchen von 10 % herzustellen, und
darin unter Rühren
redispergiert, während
die Lösung
mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 9,0 eingestellt
wurde, wodurch die vorliegende kolloide Silberlösung (Probe A) erhalten wurde.
-
Beispiel 2
-
Die
vorliegende kolloide Silberlösung
(Probe B) wurde gemäß Beispiel
1 erhalten, wobei jedoch die in der ersten Stufe von Beispiel 1
als Reduktionsmittel verwendete wässrige Natriumborhydridlösung durch
50 ml einer wässrigen
Hydrazinlösung
mit einer Konzentration von 800 mmol/l ersetzt wurde.
-
Beispiel 3
-
Die
vorliegende kolloide Silberlösung
(Probe C) wurde gemäß Beispiel
1 erhalten, wobei jedoch die in der ersten Stufe von Beispiel 1
als Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts verwendete
Mercaptoessigsäure
durch 3,0 g 3-Mercaptopropionsäure
ersetzt wurde.
-
Beispiel 4
-
Die
vorliegende kolloide Silberlösung
(Probe D) wurde gemäß Beispiel
1 erhalten, wobei jedoch die in der ersten Stufe von Beispiel 1
als Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts verwendete
Mercaptoessigsäure
durch 3,0 g 2-Mercaptoethanol ersetzt wurde.
-
Beispiel 5
-
Die
vorliegende kolloide Silberlösung
(Beispiel E) wurde gemäß Beispiel
1 erhalten, wobei jedoch das in der dritten Stufe von Beispiel 1
als basische Substanz eines pH-Einstellmittels verwendete Ammoniakwasser
durch 2-Aminoethanol ersetzt wurde.
-
Beispiel 6
-
Die
vorliegende kolloide Silberlösung
(Beispiel F) wurde gemäß Beispiel
1 erhalten, wobei jedoch das in der dritten Stufe von Beispiel 1
als basische Substanz eines pH-Einstellmittels verwendete Ammoniakwasser
durch eine wässrige
Natriumhydroxidlösung
(10 %) ersetzt wurde.
-
Beispiel 7
-
1. Erste Stufe
-
3,0
g 3-Mercaptopropionsäure
als Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts wurden
zu 1000 ml einer wässrigen
Palladiumchloridlösung
mit einer Konzentration von 50 mmol/l unter Rühren gegeben und dann wurde
die wässrige
Lösung
mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 10,0 eingestellt.
50 ml einer wässrigen
Hydrazinlösung
mit einer Konzentration von 800 mmol/l als Reduktionsmittel wurden
rasch zu der wässrigen
Lösung
bei Raumtemperatur zur Durchführung
einer Reduktionsreaktion gegeben, wodurch kolloide Palladiumteilchen
mit 3-Mercaptopropionsäure
auf den Teilchenoberflächen
in der Lösung
gebildet wurden. Die wässrige
Palladiumchloridlösung
wurde durch Zugabe von 0,8 Gew.-Teilen Natriumchlorid pro 1 Gew.-Teil
Palladiumchlorid und anschließende
Lösung
in Wasser hergestellt.
-
2. Zweite Stufe
-
Die
in der ersten Stufe erhaltene Lösung
wurde mit Salzsäure
(20 %) auf einen pH-Wert von 3,0 eingestellt, um kolloide Palladiumteilchen
auszufällen.
Die kolloiden Palladiumteilchen wurden durch ein Vakuumfilter gewonnen
und mit Wasser gewaschen, bis die elektrische Leitfähigkeit
des Filtrats nicht mehr als 10,0 µS/cm erreichte, wodurch feuchte
Kuchen kolloider Palladiumteilchen erhalten wurden.
-
3. Dritte Stufe
-
Die
feuchten Kuchen von kolloiden Palladiumteilchen, die in der zweiten
Stufe durch Filtration gewonnen wurden, wurden zu Wasser gegeben,
um eine Konzentration kolloider Palladiumteilchen von 10 % herzustellen,
und in Wasser unter Rühren
redispergiert, während
die wässrige
Lösung
mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 9,0 eingestellt
wurde, wodurch die vorliegende kolloide Palladiumlösung (Probe
I) erhalten wurde.
-
Beispiel 8
-
1. Erste Stufe
-
1,5
g 3-Mercaptopropionsäure
als Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts wurden
zu 1000 ml einer wässrigen
Chlorplatinsäurelösung mit
einer Konzentration von 25 mmol/l unter Rühren gegeben und dann wurde
die wässrige
Lösung
mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 10,0 eingestellt.
50 ml einer wässrigen
Hydrazinlösung
mit einer Konzentration von 1600 mmol/l als Reduktionsmittel wurden rasch
zu der wässrigen
Lösung
bei Raumtemperatur zur Durchführung
einer Reduktionsreaktion gegeben, wodurch kolloide Platinteilchen
mit 3-Mercaptopropionsäure
auf den Teilchenoberflächen
in der Lösung
gebildet wurden.
-
2. Zweite Stufe
-
Die
in der ersten Stufe erhaltene Lösung
wurde mit Salzsäure
(20 %) auf einen pH-Wert von 3,0 eingestellt, um kolloide Platinteilchen
auszufällen.
Die kolloiden Platinteilchen wurden durch ein Vakuumfilter gewonnen
und mit Wasser gewaschen, bis die elektrische Leitfähigkeit
des Filtrats nicht mehr als 10,0 µS/cm erreichte, wodurch feuchte
Kuchen kolloider Platinteilchen erhalten wurden.
-
3. Dritte Stufe
-
Die
feuchten Kuchen von kolloiden Platinteilchen, die in der zweiten
Stufe durch Filtration gewonnen wurden, wurden zu Wasser gegeben,
um eine Konzentration kolloider Platinteilchen von 10 % herzustellen, und
in Wasser unter Rühren
redispergiert, während
die wässrige
Lösung
mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 9,0 eingestellt
wurde, wodurch die vorliegende kolloide Platinlösung (Probe J) erhalten wurde.
-
Beispiel 9
-
1. Erste Stufe
-
1,5
g 3-Mercaptopropionsäure
als Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts wurden
zu 1000 ml einer wässrigen
Chlorogoldsäurelösung mit
einer Konzentration von 25 mmol/l unter Rühren gegeben und dann wurde
die wässrige
Lösung
mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 10,0 eingestellt.
50 ml einer wässrigen
Hydrazinlösung
mit einer Konzentration von 1200 mmol/l als Reduktionsmittel wurden rasch
zu der wässrigen
Lösung
bei Raumtemperatur zur Durchführung
einer Reduktionsreaktion gegeben, wodurch kolloide Goldteilchen
mit 3-Mercaptopropionsäure
auf den Teilchenoberflächen
in der Lösung
gebildet wurden.
-
2. Zweite Stufe
-
Die
in der ersten Stufe erhaltene Lösung
wurde mit Salzsäure
(20 %) auf einen pH-Wert von 3,0 eingestellt, um kolloide Goldteilchen
auszufällen
und die kolloiden Goldteilchen wurden durch ein Vakuumfilter gewonnen
und mit Wasser gewaschen, bis die elektrische Leitfähigkeit
des Filtrats nicht mehr als 10,0 µS/cm erreichte, wodurch feuchte
Kuchen kolloider Goldteilchen erhalten wurden.
-
3. Dritte Stufe
-
Die
feuchten Kuchen von kolloiden Goldteilchen, die in der zweiten Stufe
durch Filtration gewonnen wurden, wurden zu Wasser gegeben, um eine
Konzentration kolloider Goldteilchen von 10 % herzustellen, und in
Wasser unter Rühren
redispergiert, während
die wässrige
Lösung
mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 9,0 eingestellt
wurde, wodurch die vorliegende kolloide Goldlösung (Probe K) erhalten wurde.
-
Beispiel 10
-
1. Erste Stufe
-
3,0
g 3-Mercaptoessigsäure
als Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts wurden
zu 1000 ml einer wässrigen
Kupferacetatlösung
mit einer Konzentration von 50 mmol/l unter Rühren gegeben und dann wurde
die wässrige
Lösung
mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 10,0 eingestellt.
50 ml einer wässrigen
Natriumborhydridlösung
mit einer Konzentration von 800 mmol/l als Reduktionsmittel wurden rasch
zu der wässrigen
Lösung
bei Raumtemperatur zur Durchführung
einer Reduktionsreaktion gegeben, wodurch kolloide Kupferteilchen
mit Mercaptoessigsäure
auf den Teilchenoberflächen
in der Lösung
gebildet wurden.
-
2. Zweite Stufe
-
Die
in der ersten Stufe erhaltene Lösung
wurde mit Salpetersäure
(20 %) auf einen pH-Wert von 3,0 eingestellt, um kolloide Kupferteilchen
auszufällen
und die kolloiden Kupferteilchen wurden durch ein Vakuumfilter gewonnen
und mit Wasser gewaschen, bis die elektrische Leitfähigkeit
des Filtrats nicht mehr als 10,0 µS/cm erreichte, wodurch feuchte
Kuchen kolloider Kupferteilchen erhalten wurden.
-
3. Dritte Stufe
-
Die
feuchten Kuchen von kolloiden Kupferteilchen, die in der zweiten
Stufe durch Filtration gewonnen wurden, wurden zu Wasser gegeben,
um eine Konzentration kolloider Kupferteilchen von 10 herzustellen,
und in Wasser unter Rühren
redispergiert, während
die wässrige
Lösung
mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 9,0 eingestellt
wurde, wodurch die vorliegende kolloide Kupferlösung (Probe L) erhalten wurde.
-
Beispiel 11
-
1. Erste Stufe
-
3,8
g Natriumborhydrid als Reduktionsmittel wurden in 3000 ml Waser
gelöst
und die wässrige
Lösung wurde
mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 11,0 eingestellt,
worauf die Zugabe von 2,5 g Mercaptoessigsäure als Schwefelverbindung
eines niedrigen Molekulargewichts folgte, um ein wässriges
Lösungsgemisch
aus dem Reduktionsmittel und der Schwefelverbindung eines niedrigen
Molekulargewichts herzustellen. 20,0 g Silbernitrat wurden in 2000
ml Wasser gelöst
und die wässrige
Lösung
wurde mit Ammoniakwaser (26 %) auf einen pH-Wert von 11,0 eingestellt
und dann wurde die Gesamtmenge des wässrigen Lösungsgemischs zu der wässrigen
Lösung
unter Rühren
bei Raumtemperatur über
30 min gegeben, um eine Reduktionsreaktion durchzuführen, wodurch
kolloide Silberteilchen mit Mercaptoessigsäure auf den Teilchenoberflächen in
der Lösung
gebildet wurden. Das Molverhältnis
des Reduktionsmittels zu dem Silbernitrat betrug 0,85.
-
2. Zweite Stufe
-
Die
in der ersten Stufe erhaltene Lösung
wurde mit Salpetersäure
(20 %) auf einen pH-Wert von 3,0 eingestellt, um kolloide Silberteilchen
auszufällen.
Die kolloiden Silberteilchen wurden durch ein Vakuumfilter gewonnen
und mit Wasser gewaschen, bis die elektrische Leitfähigkeit
des Filtrats nicht mehr als 10,0 µS/cm erreichte, wodurch feuchte
Kuchen kolloider Silberteilchen erhalten wurden.
-
3. Dritte Stufe
-
Die
feuchten Kuchen von kolloiden Silberteilchen, die in der zweiten
Stufe durch Filtration gewonnen wurden, wurden zu Wasser gegeben,
um eine Konzentration kolloider Silberteilchen von 10 herzustellen,
und in Wasser unter Rühren
redispergiert, während
die wässrige
Lösung
mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 9,0 eingestellt
wurde, wodurch die vorliegende kolloide Silberlösung (Probe M) erhalten wurde.
-
Beispiel 12
-
1. Erste Stufe
-
12,5
g Hydrazinmonohydrat mit einer Konzentration von 80 % als Reduktionsmittel
wurden in 3000 ml Wasser gelöst
und die wässrige
Lösung
wurde mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 10,0 eingestellt, um eine wässrige Lösung des
Reduktionsmittels herzustellen. 20,8 g Palladiumchlorid und 6,6
g Natriumchlorid wurden zusammen in 3000 ml Wasser gelöst und 2,5
g 3-Methylmercaptopropionsäure
als Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts wurden
zugegeben. Die gebildete wässrige
Lösung
wurde auf einen pH-Wert von 10,0 mit Ammonaikwasser (26 %) eingestellt
und mit der Gesamtmenge der wässrigen Lösung des
Reduktionsmittels unter Rühren
bei Raumtemperatur über
30 min gemischt, um eine Reduktionsreaktion durchzuführen, wodurch
kolloide Palladiumteilchen mit 3-Methylmercaptopropionsäure auf
den Teilchenoberflächen
in der Lösung
gebildet wurden. Das Molverhältnis
des Reduktionsmittels zu dem Palladiumchlorid betrug 1,70.
-
2. Zweite Stufe
-
Die
in der ersten Stufe erhaltene Lösung
wurde mit Salzsäure
(20 %) auf einen pH-Wert von 3,0 eingestellt, um kolloide Palladiumteilchen
auszufällen.
Die kolloiden Palladiumteilchen wurden durch ein Vakuumfilter gewonnen
und mit Wasser gewaschen, bis die elektrische Leitfähigkeit
des Filtrats nicht mehr als 10,0 µS/cm erreichte, wodurch feuchte
Kuchen kolloider Palladiumteilchen erhalten wurden.
-
3. Dritte Stufe
-
Die
feuchten Kuchen von kolloiden Palladiumteilchen, die in der zweiten
Stufe durch Filtration gewonnen wurden, wurden zu Wasser gegeben,
um eine Konzentration kolloider Palladiumteilchen von 10 % herzustellen,
und in Wasser unter Rühren
redispergiert, während
die wässrige
Lösung
mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 9,0 eingestellt
wurde, wodurch die vorliegende kolloide Palladiumlösung (Probe
N) erhalten wurde.
-
Beispiel 13
-
Die
vorliegende kolloide Silberlösung
(Probe O) wurde gemäß Beispiel
1 erhalten, wobei jedoch anstelle der Zugabe von Natriumborhydrid
in der ersten Stufe von Beispiel 1 eine Bestrahlung mit Licht über 3 h mit
einer Hochdruckquecksilberlampe des UV-Typs SHL-100 (hergestellt
von Toshiba Corp.) zur Durchführung einer
Reduktionsreaktion erfolgte.
-
Beispiel 14
-
1. Erste Stufe
-
10,0
g Natriumborhydrid als Reduktionsmittel wurden in 1500 ml Wasser
gelöst
und die erhaltene wässrige
Lösung
wurde mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 11,0 eingestellt,
um eine wässrige Lösung des
Reduktionsmittels herzustellen. 170,0 g Silbernitrat wurden in 2000
ml Wasser gelöst und
10,8 g 3-Mercaptopropionsäure
als Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts wurden
zugegeben und die erhaltene wässrige
Lösung
wurde mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 3,0 eingestellt
und dann wurde die Gesamtmenge der wässrigen Lösung des Reduktionsmittels
zu der erhaltenen wässrigen
Lösung
unter Rühren
bei Raumtemperatur über
60 min gegeben, um eine Reduktionsreaktion durchzuführen, wodurch
kolloide Silberteilchen mit 3-Mercaptopropionsäure auf den Teilchenoberflächen in
der Lösung
gebildet wurden. Das Molverhältnis
des Reduktionsmittels zu dem Silbernitrat betrug 0,26.
-
2. Zweite Stufe
-
Die
in der ersten Stufe erhaltene Lösung
wurde mit Salzsäure
(20 %) auf einen pH-Wert von 3,0 eingestellt, um kolloide Silberteilchen
auszufällen.
Die kolloiden Silberteilchen wurden durch ein Vakuumfilter gewonnen
und mit Wasser gewaschen, bis die elektrische Leitfähigkeit
des Filtrats nicht mehr als 10,0 µS/cm erreichte, wodurch feuchte
Kuchen kolloider Silberteilchen erhalten wurden.
-
3. Dritte Stufe
-
Die
feuchten Kuchen von kolloiden Silberteilchen, die in der zweiten
Stufe durch Filtration gewonnen wurden, wurden zu Wasser gegeben,
um eine Konzentration kolloider Silberteilchen von 10 herzustellen,
und in Wasser unter Rühren
redispergiert, während
die wässrige
Lösung
mit n-Butylamin (26 %) auf einen pH-Wert von 9,0 eingestellt wurde,
wodurch die vorliegende kolloide Silberlösung (Probe P) erhalten wurde.
-
Beispiel 15
-
1. Erste Stufe
-
20,0
g Natriumborhydrid als Reduktionsmittel wurden in 1500 ml Wasser
gelöst
und die erhaltene wässrige
Lösung
wurde mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 11,0 eingestellt,
um eine wässrige Lösung des
Reduktionsmittels herzustellen. 177,3 g Palladiumchlorid wurden
in 2000 ml Wasser gelöst
und 10,6 g 3-Mercaptopropionsäure
als Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts wurden
zugegeben und die erhaltene wässrige
Lösung
wurde mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 13,0 eingestellt
und dann wurde die Gesamtmenge der wässrigen Lösung des Reduktionsmittels
zu der erhaltenen wässrigen
Lösung
unter Rühren
bei Raumtemperatur über
60 min gegeben, um eine Reduktionsreaktion durchzuführen, wodurch
kolloide Palladiumteilchen mit 3-Mercaptopropionsäure auf
den Teilchenoberflächen in
der Lösung
gebildet wurden. Das Molverhältnis
des Reduktionsmittels zu dem Palladiumchlorid betrug 0,53.
-
2. Zweite Stufe
-
Die
in der ersten Stufe erhaltene Lösung
wurde mit Salzsäure
(20 %) auf einen pH-Wert von 3,0 eingestellt, um kolloide Palladiumteilchen
auszufällen.
Die kolloiden Palladiumteilchen wurden durch ein Vakuumfilter gewonnen
und mit Wasser gewaschen, bis die elektrische Leitfähigkeit
des Filtrats nicht mehr als 10,0 µS/cm erreichte, wodurch feuchte
Kuchen kolloider Palladiumteilchen erhalten wurden.
-
3. Dritte Stufe
-
Die
feuchten Kuchen von kolloiden Palladiumteilchen, die in der zweiten
Stufe durch Filtration gewonnen wurden, wurden zu Wasser gegeben,
um eine Konzentration kolloider Palladiumteilchen von 10 % herzustellen,
und in Wasser unter Rühren
redispergiert, während
die wässrige
Lösung
mit n-Butylamin auf einen pH-Wert von 9,0 eingestellt wurde, wodurch
die vorliegende kolloide Palladiumlösung (Probe Q) erhalten wurde.
-
Beispiel 16
-
1. Erste Stufe
-
30,0
g Natriumborhydrid als Reduktionsmittel wurden in 1500 ml Wasser
gelöst
und die erhaltene wässrige
Lösung
wurde mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 11,0 eingestellt,
um eine wässrige Lösung des
Reduktionsmittels herzustellen. 412,0 g Chlorogoldsäuretetrahydrat
wurden in 2000 ml Wasser gelöst
und 19,7 g 3-Mercaptoessigsäure
als Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts wurden zugegeben
und die erhaltene wässrige
Lösung
wurde mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 13,0 eingestellt
und dann wurde die Gesamtmenge der wässrigen Lösung des Reduktionsmittels
zu der erhaltenen wässrigen
Lösung
unter Rühren
bei Raumtemperatur über
60 min gegeben, um eine Reduktionsreaktion durchzuführen, wodurch
kolloide Goldteilchen mit 3-Mercaptoessigsäure auf den Teilchenoberflächen in
der Lösung
gebildet wurden. Das Molverhältnis
des Reduktionsmittels zu der Chlorogoldsäure betrug 0,79.
-
2. Zweite Stufe
-
Die
in der ersten Stufe erhaltene Lösung
wurde mit Salzsäure
-
(20
%) auf einen pH-Wert von 3,0 eingestellt, um kolloide Goldteilchen
auszufällen.
Die kolloiden Goldteilchen wurden durch ein Vakuumfilter gewonnen
und mit Wasser gewaschen, bis die elektrische Leitfähigkeit des
Filtrats nicht mehr als 10,0 µS/cm
erreichte, wodurch feuchte Kuchen kolloider Goldteilchen erhalten
wurden.
-
3. Dritte Stufe
-
Die
feuchten Kuchen von kolloiden Goldteilchen, die in der zweiten Stufe
durch Filtration gewonnen wurden, wurden zu Wasser gegeben, um eine
Konzentration kolloider Goldteilchen von 10 % herzustellen, und in
Wasser unter Rühren
redispergiert, während
die wässrige
Lösung
mit n-Butylamin auf einen pH-Wert von 9,0 eingestellt wurde, wodurch
die vorliegende kolloide Goldlösung
(Probe R) erhalten wurde.
-
Beispiel 17
-
1. Erste Stufe
-
40,0
g Natriumborhydrid als Reduktionsmittel wurden in 1500 ml Wasser
gelöst
und die erhaltene wässrige
Lösung
wurde mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 11,0 eingestellt,
um eine wässrige Lösung des
Reduktionsmittels herzustellen. 518,0 g Chloroplatinsäurehexahydrat
wurden in 2000 ml Wasser gelöst
und 19,5 g 3-Mercaptoessigsäure
als Schwefelverbindung eines niedrigen Molekulargewichts wurden zugegeben
und die erhaltene wässrige
Lösung
wurde mit Ammoniakwasser (26 %) auf einen pH-Wert von 13,0 eingestellt
und dann wurde die Gesamtmenge der wässrigen Lösung des Reduktionsmittels
zu der erhaltenen wässrigen
Lösung
unter Rühren
bei Raumtemperatur über
60 min gegeben, um eine Reduktionsreaktion durchzuführen, wodurch
kolloide Platinteilchen mit 3-Mercaptoessigsäure auf den Teilchenoberflächen in
der Lösung
gebildet wurden. Das Molverhältnis
des Reduktionsmittels zu der Chloroplatinsäure betrug 1,06.
-
2. Zweite Stufe
-
Die
in der ersten Stufe erhaltene Lösung
wurde mit Salzsäure
(20 %) auf einen pH-Wert von 3,0 eingestellt, um kolloide Platinteilchen
auszufällen.
Die kolloiden Platinteilchen wurden durch ein Vakuumfilter gewonnen
und mit Wasser gewaschen, bis die elektrische Leitfähigkeit
des Filtrats nicht mehr als 10,0 µS/cm erreichte, wodurch feuchte
Kuchen kolloider Platinteilchen erhalten wurden.
-
3. Dritte Stufe
-
Die
feuchten Kuchen von kolloiden Platinteilchen, die in der zweiten
Stufe durch Filtration gewonnen wurden, wurden zu Wasser gegeben,
um eine Konzentration kolloider Platinteilchen von 10 % herzustellen, und
in Wasser unter Rühren
redispergiert, während
die wässrige
Lösung
mit n-Butylamin auf einen pH-Wert von 9,0 eingestellt wurde, wodurch
die vorliegende kolloide Platinlösung
(Probe S) erhalten wurde.
-
Vergleichsbeispiel 1
-
Die
Behandlung wurde gemäß Beispiel
1 durchgeführt,
wobei jedoch die in der ersten Stufe von Beispiel 1 verwendete Mercaptoessigsäure nicht
verwendet wurde und schwarze Niederschläge durch Zugabe der wässrigen
Natriumborhydridlösung
gebildet wurden, jedoch keine Redispersion erfolgte. Es wurde keine kolloide
Silberlösung
erhalten.
-
Vergleichsbeispiel 2
-
Die
Behandlung wurde gemäß Beispiel
1 durchgeführt,
wobei jedoch 3,0 g Essigsäure
anstelle der in der ersten Stufe von Beispiel 1 verwendeten Mercaptoessigsäure verwendet
wurden, und schwarze Niederschläge
durch Zugabe der wässrigen
Natriumborhydridlösung
gebildet wurden, jedoch keine Redispersion erfolgte. Es wurde keine
kolloide Silberlösung
erhalten.
-
Vergleichsbeispiel 3
-
In
der ersten Stufe von Beispiel 1 wurden 3,0 h Citronensäuremonohydrat
anstelle der Mercaptoessigsäure
verwendet. Eine kolloide Silberlösung
wurde durch Zugabe der wässrigen
Natriumborhydridlösung
erhalten, doch wurden schwarze Niederschläge ebenfalls in der Lösung gebildet.
Die Niederschläge
wurden aus der Lösung
durch Filtration abgetrennt und das Filtrat wurde mit Salpetersäure (20
%) auf einen pH-Wert von 3,0 eingestellt, doch es erfolgte keine
Ausbildung von kolloiden Silberteilchen und diese konnten nicht
durch Filtration ge wonnen werden.
-
Vergleichsbeispiel 4
-
In
Vergleichsbeispiel 3 wurde die Menge des zugesetzten Citronensäuremonohydrats
auf 50 g erhöht und
es wurde eine kolloide Silberlösung
durch Zugabe des wässrigen
Natriumborhydrids erhalten. Die Lösung wurde mit Salpetersäure (20
%) auf einen pH-Wert von 3,0 eingestellt, jedoch erfolgte keine
Ausfällung
von kolloiden Silberteilchen und diese konnten nicht durch Filtration
gewonnen werden.
-
Vergleichsbeispiel 5
-
Die
Behandlung wurde gemäß Beispiel
7 durchgeführt,
wobei jedoch die in der ersten Stufe von Beispiel 7 verwendete 3-Mercaptopropionsäure nicht
verwendet wurde. Schwarze Niederschläge wurden durch Zugabe der
wässrigen
Hydrazinlösung
gebildet, es erfolgte jedoch keine Redispersion. Es wurde keine
kolloide Palladiumlösung
erhalten.
-
Vergleichsbeispiel 6
-
Die
Behandlung wurde gemäß Beispiel
8 durchgeführt,
wobei jedoch die in der ersten stufe von Beispiel 8 verwendete 3-Mercaptopropionsäure nicht
verwendet wurde. Schwarze Niederschläge wurden durch Zugabe der
wässrigen
Hydrazinlösung
gebildet, es erfolgte jedoch keine Redispersion. Es wurde keine
kolloide Platinlösung
erhalten.
-
Vergleichsbeispiel 7
-
Die
Behandlung wurde gemäß Beispiel
9 durchgeführt,
wobei jedoch die in der ersten Stufe von Beispiel 9 verwendete 3-Mercaptopropionsäure nicht
verwendet wurde. Schwarze Niederschläge wurden durch Zugabe der
wässrigen
Hydrazinlösung
gebildet, es erfolgte jedoch keine Redispersion. Es wurde keine
kolloide Goldlösung
erhalten.
-
Vergleichsbeispiel 8
-
Die
Behandlung wurde gemäß Beispiel
10 durchgeführt,
wobei jedoch die in der ersten Stufe von Beispiel 10 verwendete
3-Mercaptopropionsäure
nicht verwendet wurde. Schwarze Niederschläge wurden durch Zugabe der
wässrigen
Natriumborhydridlösung
gebildet, es erfolgte jedoch keine Redispersion. Es wurde keine
kolloide Kupferlösung
erhalten.
-
Vergleichsbeispiel 9
-
Die
Behandlung wurde gemäß Beispiel
1 durchgeführt,
wobei jedoch Ammoniakwasser anstelle des Monoethanolamins verwendet
wurde und die in der ersten Stufe von Beispiel 1 verwendete Mercaptoessigsäure nicht
verwendet wurde. Schwarze Niederschläge wurden durch Zugabe der
wässrigen
Natriumborhydridlösung
gebildet, es erfolgte jedoch keine Redispersion. Es wurde keine
kolloide Silberlösung
erhalten.
-
Vergleichsbeispiel 10
-
Die
Behandlung wurde gemäß Beispiel
1 durchgeführt,
wobei jedoch die pH-Einstellung in der dritten Stufe von Beispiel
1 nicht erfolgte. Der pH-Wert der Lösung wurde 6,5 und es erfolgte
keine Redisperison der kolloiden Silberteilchen. Es wurde keine
kolloide Silberlösung
erhalten.
-
Beurteilung 1
-
Die
Dispersionsstabilität
der in den Beispielen 1 bis 17 erhaltenen kolloiden Metalllösungen (Proben
A bis S) wurde beurteilt. Die Beurteilung erfolgte durch Ermittlung
der Teilchengrößen kolloider
Metallteilchen in den kolloiden Metalllösungen am Beginn und nach Aufbewahrung
während
drei Monaten bei Raumtemperatur durch eine Teilchengrößenverteilungsmessvorrichtung
des Microtrack UPA 9340-Typs (hergestellt von Nikkiso Co., Ltd.).
Die Teilchengrößen wurden
durch die mittleren Teilchengrößen auf
Medianbasis angegeben. Änderungen
des Aussehens und Niederschlagsbildung wurden ebenfalls vi suell
betrachtet.
-
Die
Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Es wurde ermittelt, dass
die vorliegenden kolloiden Metalllösungen keine Änderungen
im Hinblick auf den Dispersionszustand kolloider Metalllösungen selbst
vor und nach der Aufbewahrung aufwiesen und eine deutliche Dispersionsstabilität aufwiesen.
Weder Änderungen
des Aussehens noch Niederschlagsbildung wurden bei allen Proben
auch nach Aufbewahrung während
drei Monaten beobachtet. TABELLE 1
| Beispiel Nr. | Probe Nr. | Gehalt an kolloiden Metallteilchen (Gew.-%) | Gehalt an Schwefelverbindung (Gew.-Teile pro Gew.-Teil kolloider
Metallteilchen) | Farbe | Lagerungsstabilität |
| Teilchengröße am Beginn
(nm) | Teilchengröße nach
3 Monaten (nm) |
| 1 | A | 10,2 | 0,56 | rötlich braun | 10,4 | 11,0 |
| 2 | B | 10,7 | 0,56 | rötlich braun | 11,0 | 11,1 |
| 3 | C | 10,5 | 0,56 | rötlich braun | 10,4 | 10,5 |
| 4 | D | 9,9 | 0,56 | rötlich braun | 20,4 | 21,0 |
| 5 | E | 10,1 | 0,56 | rötlich braun | 9,9 | 10,4 |
| 6 | F | 10,1 | 0,56 | rötlich braun | 11,2 | 12,3 |
| 7 | I | 11,0 | 0,56 | schwarz-braun | 8,9 | 9,3 |
| 8 | J | 8,9 | 0,51 | schwarz-braun | 11,9 | 12,2 |
| 9 | K | 9,4 | 0,30 | bordeaux-rot | 10,0 | 10,1 |
| 10 | L | 10,1 | 0,94 | rötlich braun | 12,5 | 12,8 |
| 11 | M | 10,0 | 0,20 | rötlich braun | 9,9 | 10,5 |
| 12 | N | 11,4 | 0,20 | schwarz-braun | 9,1 | 9,5 |
| 13 | O | 9,4 | 0,56 | rötlich braun | 8,7 | 9,2 |
| 14 | P | 10,2 | 0,10 | rötlich braun | 8,8 | 8,9 |
| 15 | Q | 10,1 | 0,10 | schwarz-braun | 10,2 | 10,5 |
| 16 | R | 10,2 | 0,10 | bordeaux-rot | 9,9 | 11,3 |
| 17 | S | 9,9 | 0,10 | schwarz-braun | 10,3 | 11,0 |
- (Herstellung von elektrisch leitendem Zweikomponentenanstrichmittel)
-
Beispiel 18
-
Das
vorliegende elektrisch leitende Zweikomponentenanstrichmittel (Probe
a), das aus einer ersten Flüssigkeit
und einer zweiten Flüssigkeit
besteht, wurde durch Mischen von Probe P von Beispiel 14 und Verbindungen
gemäß den im
folgenden angegebenen Formulierungen durch eine Dispergiervorrichtung
hergestellt. In der ersten Flüssigkeit
betrug der Mischungsanteil von Acetamid 24 Teile auf der Basis von
100 Gew.-Teilen Wasser. Erste
Flüssigkeit
| Probe
P | 4,0
g |
| Wasser | 25,0
g |
| Ethylenglykolmonobutylether | 5,0
g |
| Acetamid | 6,0
g |
Zweite
Flüssigkeit
| Methylsilicat
51 (hergestellt von Colcoat Co., Ltd.) | 4,6
g |
| Ethanol | 9,0
g |
| 2-Propanol | 46,8
g |
| 1-Methoxy-2-propanol | 173,0
g |
| Wasser | 1,0
g |
| 20%ige
Salzsäure | 0,03
g |
-
Beispiel 19
-
Das
vorliegende elektrisch leitende Zweikomponentenanstrichmittel (Probe
b) wurde gemäß Beispiel 18
hergestellt, wobei jedoch das Acetamid durch Dimethylsulfoxid in
Beispiel 18 ersetzt wurde.
-
Beispiel 20
-
Das
vorliegende elektrisch leitende Zweikomponentenanstrichmittel (Probe
c) wurde gemäß Beispiel 18
hergestellt, wobei jedoch das Acetamid durch N-Methylformamid in
Beispiel 18 ersetzt wurde.
-
Beispiel 21
-
Das
vorliegende elektrisch leitende Zweikomponentenanstrichmittel (Probe
d) wurde gemäß Beispiel 18
hergestellt, wobei jedoch das Acetamid durch Ethylenglykol in Beispiel
18 ersetzt wurde.
-
Beispiel 22
-
Das
vorliegende elektrisch leitende Zweikomponentenanstrichmittel (Probe
e) wurde gemäß Beispiel 18
hergestellt, wobei jedoch das Acetamid durch 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon
in Beispiel 18 ersetzt wurde.
-
Beispiel 23
-
Das
vorliegende elektrisch leitende Zweikomponentenanstrichmittel (Probe
f) wurde gemäß Beispiel 18
hergestellt, wobei jedoch das Acetamid durch 4-Butyrolacton in Beispiel
18 ersetzt wurde.
-
Beispiel 24
-
Das
vorliegende elektrisch leitende Zweikomponentenanstrichmittel (Probe
g) wurde gemäß Beispiel 18
hergestellt, wobei jedoch die Probe P durch die Probe Q von Beispiel
15 in Beispiel 18 ersetzt wurde.
-
Beispiel 25
-
Das
vorliegende elektrisch leitende Zweikomponentenanstrichmittel (Probe
h) wurde gemäß Beispiel 18
hergestellt, wobei jedoch die Probe P durch die Probe R von Beispiel
16 in Beispiel 18 ersetzt wurde.
-
Beispiel 26
-
Das
vorliegende elektrisch leitende Zweikomponentenanstrichmittel (Probe
i) wurde gemäß Beispiel 18
hergestellt, wobei jedoch die Probe P durch die Probe S von Beispiel
17 in Beispiel 18 ersetzt wurde.
-
Beispiel 27
-
Das
vorliegende elektrisch leitende Zweikomponentenanstrichmittel (Probe
j) wurde gemäß Beispiel 18
hergestellt, wobei jedoch die Probe P durch durch ein Gemisch von
3,84 g von Probe P und 0,16 g von Probe Q in Beispiel 18 ersetzt
wurde.
-
Beispiel 28
-
Das
vorliegende elektrisch leitende Zweikomponentenanstrichmittel (Probe
k) wurde gemäß Beispiel 18
hergestellt, wobei jedoch die Probe P durch durch ein Gemisch von
3,84 g von Probe P und 0,16 g von Probe R in Beispiel 18 ersetzt
wurde.
-
Beispiel 29
-
Das
vorliegende elektrisch leitende Zweikomponentenanstrichmittel (Probe
l) wurde gemäß Beispiel 18
hergestellt, wobei jedoch die Formulierung der ersten Flüssigkeit
durch die im folgenden angegebene in Beispiel 18 ersetzt wurde.
In der ersten Flüssigkeit
betrug der Mischungsanteil von Acetamid 24,5 Gew.-Teile auf der
Basis von 100 Gew.-Teilen Wasser. Erste
Flüssigkeit
| Probe
P | 3,2
g |
| Wasser | 25,4
g |
| Snowtex
N (20 SiO2-enthaltendes kolloides Siliciumdioxid,
hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) | 0,4 g |
| Ethylenglykolmonobutylether | 5,0
g |
| Acetamid | 6,0
g |
-
Beispiel 30
-
Das
vorliegende elektrisch leitende Zweikomponentenanstrichmittel (Probe
m) wurde gemäß Beispiel 18
hergestellt, wobei jedoch die Formulierung der ersten Flüssigkeit
durch die im folgenden angegebene in Beispiel 18 ersetzt wurde.
In der ersten Flüssigkeit
betrug der Mischungsanteil von Acetamid 23,7 Gew.-Teile auf der
Basis von 100 Gew.-Teilen Wasser. Erste
Flüssigkeit
| Probe
P | 3,2
g |
| Wasser | 25,33
g |
| SN-100S
(wässrige
Dispersion von antimondotiertem Zinnoxid, hergestellt von Ishihara
Sangyo Kaisha, Ltd.) | 0,47 g |
| Ethylenglykolmonobutylether | 5,0
g |
| Acetamid | 6,0
g |
-
Beispiel 31
-
Das
vorliegende elektrisch leitende Zweikomponentenanstrichmittel (Probe
n) wurde gemäß Beispiel 18
hergestellt, wobei jedoch das Acetamid durch Formamid (Oberflächenspannung:
57 × 10–3 N/m)
in Beispiel 18 ersetzt wurde.
-
Vergleichsbeispiel 11
-
Es
wurde versucht, ein elektrisch leitendes Zweikomponentenanstrichmittel
gemäß Beispiel
18 herzustellen, wobei jedoch das Acetamid durch 1-Butanol (Dielektrizitätskonstante:
18; Oberflächenspannung:
25 × 10–3 N/m)
in Beispiel 18 ersetzt wurde, doch bildeten sich in der ersten Flüssigkeit
schwarze Aggregate und es wurde kein elektrisch leitendes Anstrichmittel
erhalten.
-
Beurteilung 2
-
Ein
quadratisches Glassubstrat (75 mm × 75 mm, 3 mm dick) wurde bei
50 °C in
der Atmosphäre
auf einer Schleuderbeschichtungsvorrichtung montiert und 1 ml der
ersten Flüssigkeit
der elektrisch leitenden Zweikomponentenanstrichmittel (Proben a
bis n), die in den Beispielen 18 bis 31 hergestellt wurden, wurden individuell
auf das Substrat geträufelt,
worauf eine Rotation mit 120 rpm während 100 s folgte, um eine
elektrisch leitende Schicht darauf auszubilden. Dann wurde die zweite
Flüssigkeit
unter den gleichen Bedingungen wie oben darauf schleuderbeschichtet,
worauf Erhitzen in einem Ofen in atmosphärischer Umgebung bei 120 °C während 30
min folgte, um einen transparenten elektrisch leitenden Beschichtungsfilm
zu bilden. Der auf diese Weise erhaltene Beschichtungsfilm wurde
getestet, wobei der spezifische Oberflächenwiderstand durch ein Oberflächenohmmeter
(Loresta GP Type, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp.) ermittelt
wurde und eine Trübung
und die Durchlässigkeit
durch eine Trübungsmessvorrichtung
(DH-300 A Type, hergestellt von Nippon Densyoku Industries Co.,
Ltd.) ermittelt wurden. Das Aussehen der Beschichtungsoberfläche wurde auf
der Basis von Flecken bzw. Marmorierungen visuell beurteilt.
-
Die
Beurteilungsergebnisse von Oberflächenwiderstand, Trübung, Durchlässigkeit
und Aussehen des Beschichtungsfilms sind in Tabelle 2 angegeben.
Es wurde ermittelt, dass die auf diese Weise erhaltenen Beschichtungsfilme
deutliche elektrische Leitfähigkeit
und hohe Transparenz aufwiesen. Das Aussehen der Beschichtungsfilme
war ebenfalls im wesentlichen zufriedenstellend und im Falle nichtwässriger
Lösemittel
mit einer Oberflächenspannung
von nicht mehr als 50 × 10
–3 N/m
konnte gutes Aussehen ohne Flecken bzw. Marmorierungen erhalten
werden. TABELLE 2
| Beispiel
Nr. | Probe | Oberflächenwiderstand (Ω/Quadrat) | Trübung [%] | Durchlässig keit
[%] | Aussehen |
| 18 | a | 5,9 × 102 | 0,3 | 78,0 | gut |
| 19 | b | 6,1 × 102 | 0,4 | 76,1 | gut |
| 20 | c | 4,8 × 102 | 0,3 | 77,5 | gut |
| 21 | d | 4,9 × 102 | 0,4 | 74,9 | gut |
| 22 | e | 6,0 × 102 | 0,3 | 76,8 | gut |
| 23 | f | 7,3 × 102 | 0,3 | 74,9 | gut |
| 24 | g | 8,0 × 102 | 0,2 | 76,8 | gut |
| 25 | h | 6,9 × 102 | 0,2 | 75,5 | gut |
| 26 | i | 7,2 × 102 | 0,3 | 69,8 | gut |
| 27 | j | 5,3 × 102 | 0,2 | 71,2 | gut |
| 28 | k | 6,0 × 102 | 0,3 | 73,4 | gut |
| 29 | l | 7,8 × 102 | 0,2 | 80,1 | gut |
| 30 | m | 4,6 × 102 | 0,3 | 74,8 | gut |
| 31 | n | 2,9 × 108 | 1,2 | 49,8 | mit
Flecken |