JP2017117632A - Ito導電膜及びこのito導電膜を形成するための塗料 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施の形態のITO導電膜形成用塗料は、ITO粒子とバインダ樹脂と溶媒とに加えて、膜表面調整剤として両性型含窒素フッ素系化合物を前記塗料100質量%中、0.3質量%以下更に含む。塗料100質量%中、ITO粒子を3〜45質量%含み、塗料の固形分100質量%中、ITO粒子以外の成分を10〜30質量%含む。膜表面調整剤として両性型含窒素フッ素系化合物を含有させるのは、両性型の含窒素フッ素系化合物は、導電性があるためITO導電膜の導電性を低下させず、またITO粒子の表面電荷と作用しにくいためITO粒子を凝集させずITO導電膜の透明性を低下させないからである。一方、カチオン型及びアニオン型の含窒素フッ素系化合物は、カチオンイオン及びアニオンイオンがITO粒子の表面電荷と作用し易いためITO粒子が凝集し易く、ITO導電膜の透明性を低下させる。
本実施の形態のITO導電膜は、ITO粒子がバインダ樹脂中に均一に分散してなり、かつ膜表面調整剤として両性型含窒素フッ素系化合物を含む。このITO導電膜は、ITO導電膜中、ITO粒子を70〜90質量%含み、ITO粒子が40〜65m2/gのBET法による比表面積と37以下のL値を有し、バインダ樹脂を含み、両性型含窒素フッ素系化合物を3質量%以下、好ましくは0.1〜2質量%含む。
43m2/gのBET法による比表面積と30のL値を有するITO粒子(三菱マテリアル製P2−ITO)を準備し、このITO粒子100gを、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル系の分散剤5gと溶媒のMMB145gの混合液に添加し、ビーズミル分散機にて、分散することにより、ITO分散液を得た。ITO分散液中のITO粒子の粒子径は、堀場製作所製LB−550にて測定したところ、50nmであった。得られたITO分散液10.38gとエチルセルロース0.19g、テルペンフェノール樹脂0.44gをMMBとメチルイソブチルケトン(MIBK)を1:2の比率で混合した溶媒38.78gと混合した。最後に膜表面調整剤として上記式(3)に示される両性型含窒素フッ素系化合物のスルホベタイン型化合物を0.007g(塗料中の含有量が0.014質量%)添加し混合してITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
膜表面調整剤として実施例1と同じ上記式(3)に示されるスルホベタイン型化合物を0.008g(塗料中の含有量が0.016質量%)添加し混合した。これ以外は、実施例1と同様にしてITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
膜表面調整剤として実施例1と同じ上記式(3)に示されるスルホベタイン型化合物を塗料中の含有量が0.013g(塗料中の含有量が0.025質量%)添加し混合した。これ以外は、実施例1と同様にしてITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
膜表面調整剤として上記式(5)に示されるスルホベタイン型化合物を0.008g(塗料中の含有量が0.016質量%)添加し混合した。これ以外は、実施例1と同様にしてITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
膜表面調整剤として上記式(4)に示されるスルホベタイン型化合物を0.008g(塗料中の含有量が0.016質量%)添加し混合した。これ以外は、実施例1と同様にしてITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
膜表面調整剤として上記式(2)に示されるカルボベタイン型化合物を0.008g(塗料中の含有量が0.016質量%)添加し混合した。これ以外は、実施例1と同様にしてITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
実施例1で得られたITO分散液10.38gとエチルセルロース0.16g、テルペンフェノール樹脂0.38gをMMBとMIBKを1:2の比率で混合した溶媒38.78gと混合した。最後に膜表面調整剤として上記式(3)に示される両性型含窒素フッ素系化合物のスルホベタイン型化合物を0.100g(塗料中の含有量が0.200質量%)添加し混合してITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
膜表面調整剤として上記式(6)に示されるアミンオキシド型化合物を0.008g(塗料中の含有量が0.016質量%)添加し混合した。これ以外は、実施例1と同様にしてITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
膜表面調整剤として上記式(7)に示されるホスホベタイン型化合物を0.008g(塗料中の含有量が0.016質量%)添加し混合した。これ以外は、実施例1と同様にしてITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
実施例1で得られたITO分散液10.38gとエチルセルロース0.15g、テルペンフェノール樹脂0.34gをMMBとMIBKを1:2の比率で混合した溶媒38.78gと混合した。最後に膜表面調整剤として上記式(3)に示される両性型含窒素フッ素系化合物のスルホベタイン型化合物を0.150g(塗料中の含有量が0.300質量%)添加し混合してITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
40m2/gのBET法による比表面積と37のL値を有するITO粒子を準備し、このITO粒子100gを、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル系の分散剤5gと溶媒のMMB95gの混合液に添加し、ビーズミル分散機にて、分散することにより、ITO分散液を得た。ITO分散液中のITO粒子の粒子径は、堀場製作所製LB−550にて測定したところ、58nmであった。得られたITO分散液44.82gとアクリル樹脂(大阪有機化学工業製ビスコート802)3.38g、光重合開始剤(BASF社製イルガキュア184)0.27gをMMBとMIBKを1:2の比率で混合した溶媒0.59gと混合した。最後に膜表面調整剤として上記式(3)に示される両性型含窒素フッ素系化合物のスルホベタイン型化合物を0.150g(塗料中の含有量が0.081質量%)添加し混合してITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は44.8質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
65m2/gのBET法による比表面積と22のL値を有するITO粒子を準備し、このITO粒子100gを、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル系の分散剤5gと溶媒のMMB145gの混合液に添加し、ビーズミル分散機にて、分散することにより、ITO分散液を得た。ITO分散液中のITO粒子の粒子径は、堀場製作所製LB−550にて測定したところ、48nmであった。得られたITO分散液4.15gとエポキシ樹脂(吉村油化学社製ユカレジンNE−002)0.40g、硬化剤(吉村油化学社製ユカレジンH−40)0.05gを溶媒として、MMB10.00gと水35.51g混合した。最後に膜表面調整剤として上記式(3)に示される両性型含窒素フッ素系化合物のスルホベタイン型化合物を0.003g(塗料中の含有量が0.006質量%)添加し混合してITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は3.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
実施例1で得られたITO分散液26.25gとウレタン樹脂(第一工業製薬社製スーパーフレックス170)11.98gを溶媒のMMB3.00gと水8.23gを混合した。最後に膜表面調整剤として上記式(3)に示される両性型含窒素フッ素系化合物のスルホベタイン型化合物を0.023g(塗料中の含有量が0.045質量%)添加し混合してITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は21.0質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、30質量%であった。
43m2/gのBET法による比表面積と30のL値を有するITO粒子(三菱マテリアル製P2−ITO)を準備し、このITO粒子100gを、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル系の分散剤5gと溶媒のトルエン70g、MMB75gの混合液に添加し、ビーズミル分散機にて、分散することにより、ITO分散液を得た。ITO分散液中のITO粒子の粒子径は、堀場製作所製LB−550にて測定したところ、49nmであった。得られたITO分散液16.88gとポリヒドロキシポリオレフィンポリマー(三菱化学製ポリテールH)0.40gを溶媒のトルエン32.38gと混合した。最後に膜表面調整剤として上記式(3)に示される両性型含窒素フッ素系化合物のスルホベタイン型化合物を0.011g(塗料中の含有量が0.023質量%)添加し混合してITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は13.5質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、10質量%であった。
膜表面調整剤を添加混合せずに、ITO導電膜形成用塗料を調製した。実施例1で得られたITO分散液10.38gとエチルセルロース0.19g、テルペンフェノール樹脂0.45gをMMBとMIBKを1:2の比率で混合した溶媒38.78gと混合し、ITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
実施例1で得られたITO分散液10.38gとエチルセルロース0.19g、テルペンフェノール樹脂0.44gをMMBとMIBKを1:2の比率で混合した溶媒38.78gと混合した。最後に膜表面調整剤としてポリエステル変性シリコーン系樹表面調整剤(商品名:BYK−313、ビックケミー社製)を0.013g(塗料中の含有量が0.025質量%)添加し混合してITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
実施例1で得られたITO分散液10.38gとエチルセルロース0.18g、テルペンフェノール樹脂0.41gを溶媒のMMBとMIBKを1:2の比率で混合した溶媒38.78gと混合した。最後に膜表面調整剤としてポリエステル変性シリコーン系樹表面調整剤(商品名:BYK−313、ビックケミー社製)を0.050g(塗料中の含有量が0.100質量%)添加し混合してITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
膜表面調整剤として上記式(9)に示されるカチオン型含窒素フッ素系化合物を塗料中の含有量が0.025質量%になるように添加し混合した。これ以外は、実施例9と同様にしてITO導電膜形成用塗料を調製した。
膜表面調整剤として上記式(8)に示されるアニオン型含窒素フッ素系化合物を塗料中の含有量が0.025質量%になるように添加し混合した。これ以外は、実施例9と同様にしてITO導電膜形成用塗料を調製した。
70m2/gのBET法による比表面積と55のL値を有するITO粒子を準備し、このITO粒子100gを、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル系の分散剤5gと溶媒のMMB145gの混合液に添加し、ビーズミル分散機にて、分散することにより、ITO分散液を得た。ITO分散液中のITO粒子の粒子径は、堀場製作所製LB−550にて測定したところ、150nmであった。得られたITO分散液10.38gとエチルセルロース0.19g、テルペンフェノール樹脂0.44gをMMBとMIBKを1:2の比率で混合した溶媒38.78gと混合した。最後に膜表面調整剤として上記式(3)に示される両性型含窒素フッ素系化合物のスルホベタイン型化合物を0.010g(塗料中の含有量が0.020質量%)添加し混合してITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
35m2/gのBET法による比表面積と36のL値を有するITO粒子を準備し、このITO粒子100gを、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル系の分散剤5gと溶媒のMMB145gの混合液に添加し、ビーズミル分散機にて、分散することにより、ITO分散液を得た。ITO分散液中のITO粒子の粒子径は、堀場製作所製LB−550にて測定したところ、70nmであった。得られたITO分散液10.38gとエチルセルロース0.19g、テルペンフェノール樹脂0.44gをMMBとMIBKを1:2の比率で混合した溶媒38.78gと混合した。最後に膜表面調整剤として上記式(3)に示される両性型含窒素フッ素系化合物のスルホベタイン型化合物を0.010g(塗料中の含有量が0.020質量%)添加し混合してITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
実施例1で得られたITO分散液2.50gとエチルセルロース0.13g、テルペンフェノール樹脂0.30gをMMBとMIBKを1:2の比率で混合した溶媒47.02gと混合した。最後に膜表面調整剤として上記式(3)に示される両性型含窒素フッ素系化合物のスルホベタイン型化合物を0.003g(塗料中の含有量が0.006質量%)添加し混合してITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は2.0質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、33質量%であった。
実施例11で得られたITO分散液47.00gとエチルセルロース0.32g、テルペンフェノール樹脂0.74gをMMBとMIBKを1:2の比率で混合した溶媒0.96gと混合した。最後に膜表面調整剤として上記式(3)に示される両性型含窒素フッ素系化合物のスルホベタイン型化合物を0.051g(塗料中の含有量が0.102質量%)添加し混合してITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は47.0質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、8質量%であった。
実施例1で得られたITO分散液10.38gとエチルセルロース0.14g、テルペンフェノール樹脂0.33gをMMBとMIBKを1:2の比率で混合した溶媒38.78gと混合した。最後に膜表面調整剤として上記式(3)に示される両性型含窒素フッ素系化合物のスルホベタイン型化合物を0.175g(塗料中の含有量が0.350質量%)添加し混合してITO導電膜形成用塗料を調製した。この塗料中のITO粒子の含有量は8.3質量%であり、塗料固形分中、ITO粒子以外の成分含有量は、17質量%であった。
実施例1〜14及び比較例1〜10で得られたITO導電膜形成用塗料を、バーコーター(安田精機製作所製、型番No.5)を用いて、厚さ1.1mm、たて100mm、よこ100mmのガラス基材と厚さ0.1mm、たて100mm、よこ100mmのポリエチレンテレフタレート(PET)のフィルム基材上にそれぞれ乾燥後の厚さが0.5μmとなるように塗布した。塗布後、実施例11、12及び14以外の実施例、比較例では、大気雰囲気下、80℃で3分間乾燥することにより、21種類のITO導電膜を得た。実施例11では、バーコーターで塗布後、大気雰囲気下、80℃で3分乾燥し、240mJ/cm2(90mW/cm2)の紫外線を照射してITO導電膜を得た。実施例12及び実施例14では、大気雰囲気下、110℃で30分間乾燥することによりITO導電膜を得た。
得られたITO導電膜をアセトンにて溶解することで、膜成分を回収した。回収した液中のフッ素濃度を、ICP発光分析法により定量し、化合物式から、両性型含窒素フッ素系化合物濃度(質量%)を算出した。また得られたITO導電膜を酸にて溶解することで、膜成分を回収した。回収した液中のインジウム濃度を、ICP発光分析法により定量し、化合物式から、ITO粒子濃度(質量%)を算出した。
塗料の重量を測定後、乾燥させ、乾燥後の固形分を算出した。また得られた固形分をアセトンにて溶解し、溶解した液中のフッ素濃度を、ICP発光分析法により定量し、化合物式及び固形分濃度から、ITO導電塗料中の両性型含窒素フッ素系化合物濃度(質量%)を算出した。また得られた固形分を酸にて溶解し、溶解した液中のインジウム濃度を、ICP発光分析法により定量し、化合物式及び固形分濃度から、ITO導電塗料中のITO粒子濃度(質量%)を算出した。
ヘーズメータ(スガ試験機製、型番HZ-2)を用いて、ガラス基材に成膜したITO導電膜を全光線透過率とヘーズを求め、ITO導電膜の透明性を測定した。なお、表1に記載された全光線透過率は、ガラス基材込みの数値であり、ガラス基材のみの全光線透過率は90.3%であり、同じくヘーズは0.04%であった。
三菱化学アナリテック製ハイレスタ(型番:MCP−HT450)を用いて、ガラス基材に成膜し、成膜2時間後のITO導電膜の表面抵抗率を加圧電圧10Vで測定した。
PETフィルムに成膜したITO導電膜の表面に、シリコーン系離型剤層が対向するように、シリコーン系離型剤層付き保護フィルムを積層し、この保護フィルムの上面をハンドローラーで10mm/sの速度で往復させ加圧した。これにより保護フィルムをITO導電膜表面に均一に貼合せた。24時間後に保護フィルムを静かにITO導電膜表面から剥がした。保護フィルムを剥離した後のITO導電膜の表面を目視にて観察した後、光学顕微鏡により50倍の倍率で更に詳細にITO導電膜の表面を観察した。ITO導電膜の剥離箇所が全く無かった場合を「良好」、一部剥離が有った場合を「不良」とした。
Claims (2)
- ITO粒子がバインダ樹脂中に均一に分散してなるITO導電膜において、
前記ITO導電膜100質量%中、前記ITO粒子を70〜90質量%、膜表面調整剤として下記式(1)で表される両性型含窒素フッ素系化合物を3質量%以下それぞれ含み、前記ITO粒子が40〜65m2/gのBET法による比表面積と37以下のL値を有することを特徴とするITO導電膜。
- ITO粒子とバインダ樹脂と溶媒とを含むITO導電膜形成用塗料において、
前記塗料100質量%中、前記ITO粒子を3〜45質量%、膜表面調整剤として下記式(1)で表される両性型含窒素フッ素系化合物を0.3質量%以下それぞれ含み、前記塗料の固形分100質量%中、前記ITO粒子以外の成分を10〜30質量%含み、前記前記ITO粒子が40〜65m2/gのBET法による比表面積と37以下のL値を有することを特徴とするITO導電膜形成用塗料。
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