JPH01104679A - 導電性インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は導電性インキ組成物に関するものであり、ざら
に詳しくはパターニングされた着色導電膜を有するタッ
チパネル、各種表示装置用カラーフィルター等の製造に
好適に使用される透明導電性インキに関するものである
。

［従来技術］ 従来、バターニングされた着色導電膜を１７６方法とし
ては、特開昭６０−１８４５７７に見られるような電着
法によるものがあるが、この方法では高い導電性が得ら
れないこと、および特殊な電＠装置を必要とするなど装
置上の問題があり、実用化が困難であった。また特開昭
６１−７０５１に見られるような熱転写方式によるもの
があるが、この方法では高いバターニング精度が１７ら
れす、また着色導電膜の耐熱性が低いなどの問題があり
、実用化が困難であった。

ざらにパターニング手法として印刷法が考えられ、印刷
インキ中に半導体金属酸化物微粉末および着色剤を添加
することが考えられるが、通常のインキ用ワニスに単に
半導体金属酸化物微粉末および着色剤を添加したとして
も、導電性、分光特性および印刷適性などを同時に満足
させることは難しく、印刷法によって優れた着色導電膜
を得ることはできなかった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、かかる従来の着色導電膜の諸欠点に鑑み創案
されたもので、その目的はパターン精度が良く、かつ導
電性と分光特性を満足さぜることかできる着色導電膜を
得ることができる印刷用インキ組成物を提供することに
おる。

［問題点を解決するための手段］ かかる本発明の目的は、平均粒子径０．５μ以下の半導
体金属酸化物微粉末を固形分でＸ（重量部）、着色剤を
固形分でＹ（重量部）としたとき、Ｘ／　（１００−Ｙ
）Ｘ１００≧３０゜Ｙ＝２〜４０ の範囲で含有し、かつエポキシ化合物を固形分で２重量
部以上含むことを特徴とする導電性インキ組成物によっ
て達成される。

本発明で使用される半導体金属酸化物微粉末としては、
酸化錫と酸化アンチモンからなる微粉末、酸化インジウ
ムと酸化アンチモンからなる微粉末および酸化カドミウ
ムと酸化錫からなる微粉末等が挙げられ、これらは単独
もしくは混合微粉末の形で使用できる。勿論、これらの
半導体金属酸化物微粉末の中には微量の他の金属が含ま
れていてもよいことは言うまでもない。

本発明で使用される半導体金属酸化物微粉末は、平均粒
子径０．５μ以下であるが、好ましくは０゜１μ以下で
ある。平均粒子径が０．５μを超える場合は透明性が不
良となる。

これらの微粉末の製造方法としては、特に限定されず、
公知の方法、例えばドーピング法、金属塩の混合溶液を
形成した後、中和して共沈させる方法、真空析出法を利
用する方法等が使ｕＪできる。

半導体金属酸化物微粉末のインキ中に占める割合は、固
形分の但をＸ重量部で表わしたとき、着色剤の量を固形
分でＹ重量部（ただしＹ＝２〜４０重酊部）とすれば、
次式 ％式％ を満足する範囲で配合するのがよいが、Ｘ／（１００−
Ｙ）ｘｌｏｏが４５以上であることがより好まシイ。Ｘ
／　（１００−Ｙ）ｘｌｏｏが３０未満の場合には導電
性が不良となる。また半導体金属微粉末のインキ中に占
める割合は、固形分で８０重量部以下であることが、印
刷適性の点から好ましい。

本発明で使用される着色剤としては、有機顔料、無機類
お１、染料など通常、インキの着色に用いられ、るもの
が挙げられるが、耐光性、分光特性の面から有機顔料が
好ましい。

このような有機顔料としては、Ｃｏ１ｏｒ　　Ｉｎｄｅ
ｘ　　ｐｒｇｍｅｎｔ　　Ｎｏ、で。

Ｙ−１，Ｙ−３，Ｙ−４，Ｙコ５．Ｙ−６，Ｙ−１２，
Ｙ−１３，Ｙ−１４、Ｙ−１６，Ｙ−１７、Ｙ−１８，
Ｙ−２４，Ｙ−５５，Ｙ−６５゜Ｙ−７３，Ｙ−７４，
Ｙ−８１，Ｙ−８３，Ｙ−８７、Ｙ−９３，Ｙ−９４，
Ｙ−９５，Ｙ−９７゜Ｙ−９８，Ｙ−１００，Ｙ−１０
１，Ｙ−１０８゜Ｙ−１０９，Ｙ−１１０，Ｙ−１１３
，Ｙ−１１６、Ｙ−１１７，Ｙ−１２０，Ｙ−１２３，
Ｙ−１２８、Ｙ−１２９，Ｙ−１３３，Ｙ−１３８゜Ｙ
−１３９，Ｙ−１４７，Ｙ−１５１，Ｙ−１５３、Ｙ−
１５４，Ｙ−１５５，Ｙ−１５６，Ｙ−１６８、Ｙ−１
６９，Ｙ−１７０，Ｙ−１７１゜Ｙ−１７２，Ｙ−１７
３゜ ０−１．Ｏ−２，Ｏ−５，０−１３，Ｏ−１５゜０−１
６．０−１７．Ｏ−１８，Ｏ−１９，０−３１，０−３
４，０−３６，０−３８，０−４０゜０−４２，０−４
３，０−５１，０−６０，０−６２゜ Ｆ＜−２，Ｒ−３，Ｒ−４，Ｒ−５，Ｒ−６，Ｒ−７，
Ｒ−８，Ｒ−９，Ｒ−１０，Ｒ−１２，Ｒ−１４，Ｒ−
１５，Ｒ−１７，Ｒ−１８，Ｒ−２２、Ｒ−２３，Ｒ−
３１，Ｒ−３７，Ｒ−３８゜Ｒ−４１，Ｒ−４２，Ｒ−
４８，Ｒ−４９，Ｒ−５０、Ｒ−５２，Ｒ−５３，Ｒ−
５４，Ｒ−５７゜Ｒ−５８，Ｒ−６０，Ｒ−６３，Ｒ−
６４，Ｒ−６８、Ｒ−８１，Ｒ−８８，Ｒ−９０，Ｒ−
１１２、Ｒ−１１４，Ｒ−１１５，Ｒ−１２２，Ｒ−１
２３、Ｒ−１３３，Ｒ−１４４，Ｒ−１４６゜Ｒ−１４
７，Ｒ−１４９，Ｒ−１５０，Ｒ−１５１、Ｒ−１６６
、Ｒ−１６８，Ｒ−１７０，Ｒ−１７１、Ｒ−１７５，
Ｒ−１７６、Ｒ−１７７゜Ｒ−１７８，Ｒ−１７９，Ｒ
−１８５，Ｒ−１８７、Ｒ−１８８，Ｒ−１９０，Ｒ−
１９４，Ｒ−２０２、Ｒ−２０８，Ｒ−２０９，Ｒ−２
１４゜Ｒ−２１６，Ｒ−２２０，Ｒ−２２１，Ｒ−２２
４，Ｒ−２４２，Ｒ−２４３，Ｒ−２４５，Ｒ−２４６
、Ｒ−２４７゜ Ｖ−１，Ｖ−２，Ｖ−３，Ｖ−５，Ｖ−１９゜Ｖ−２３
，Ｖ−３１，Ｖ−３２，Ｖ−３３，Ｖ−３８、Ｖ−３９
，Ｖ−４３，Ｖ−５０゜Ｂ−１，８−１５，Ｂ−１６，
Ｂ−１７，Ｂ−１９、Ｂ−５６，Ｂ−６０，、Ｂ−６１
Ｇ−２，Ｇ−７，Ｇ−８，Ｇ−１０，Ｇ−３６゜５Ｒ−
５，ＢＲ−２３，５Ｒ−２５，ＢＲ−２６、ＢＲ−３２ などが挙げられるが、本発明はこれらの有機顔料に限定
されるものではない。

着色剤のインキ中に占める割合は、固形分で２小母部以
上４０ｆｆｌｆｆｉ部以下であることが好ましいが、よ
り好ましくは５〜３０重り部でおる。配合間が２重足部
未満では着色効果が低く、また４０重患部を越える場合
は、印刷適性が損われるなどの問題が生じる。

着色材の川が増加するに従い、半導体金属酸化物微粉末
の■が少なくても所望の導電性が得られる理由の詳細は
不明でおるが、着色材によるバインダー樹脂の固定など
のために、半導体金属酸化物微粉末間の距離がより近接
したものになるためと考えられる。

本発明で使用されるエポキシ化合物は、エポキシ基を有
する化合物であるなら特に制限はなく、また官能基の数
も特に制限はない。具体的には、ビスフェノール系、フ
ェノールノボラック系、変性ノボラック系、環状脂肪族
系、グリシジルエステル系、グリシジルエーテル系、グ
リシジルアミン系エポキシ化合物がおるが、透明性と導
電性の点から、グリシジルエーテル系、グリシジルエス
テル系エポキシ化合物が好ましい。このようなエポキシ
化合物は、エピクロルヒドリンとアルコール性ヒドロキ
シル基、またはカルボキシル反応によって得られる。上
記のアルコール性ヒドロキシル基を持つ化合物としては
、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリ
ン、ペンタエリスリトール、２−エチルヘキシルアルコ
ール、トリデシルアルコール、２−メチルオクチルアル
コール、ラウリルアルコールおよびテトラデシルアルコ
ール等が挙げられるが、本発ｌはこれらの化合物に限定
されるものではない。

また上記のカルボキシル基を持つ化合物としては、ステ
アリン酸、リノール酸、リルイン酸、アジピン酸、リシ
ノール酸、ヘプタデカンジカルボン酸、オクタデカンカ
ルボン酸、ヘプタデカンカルボン酸、オクタデカンジカ
ルボン酸、６−７エ二ルドデカンジカルポン デカンジカルボン酸、７，１２−ジメチル−７、１１オ
クタデカジエンジカルボン酸等が挙げら°れるが、本発
明はこれらの化合物に限定されるものではない。

インキ中のエポキシ化合物の配合量は、固形分で２ｍｆ
ｆ１部以上であるが、５重重部以上であることが好まし
い。２単量部未満であると導電性が不良となる。ただし
印刷適性の点から４０重量部以下でおることが好ましい
。

本発明で使用される他の成分としては、ロジン、ロジン
エステル、フェノール樹脂、ロジン変性フェノール樹脂
、石油樹脂、マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、乾性油、
アルキド樹脂などが使用できるが、透明性、導電性およ
び印刷適性などの点から石油樹脂、マレイン酸樹脂、ロ
ジン変性フェノール樹脂、乾性油およびアルキド樹脂な
どを使用することが好ましい。

またエポキシ基と反応して熱硬化するような化合物、例
えば酸無水物、アミン類、フェノール基をもつもの、イ
ソシアナート基をもつもの、カルボン酸類、アルコール
性ヒドロキシル基をもつもの、メチロール基をもつもの
、メヂロールエーテル基をもつものなど、およびエポキ
シ化合物の自己縮合触媒である、ジシアンジアミド、第
三アミン類、三フッ化ホウ素ーアミンコンプレックス等
を添加することが、導電性を発現するうえから好ましい
。

また本発明のインキ組成物は加熱によって除去できる溶
剤で希釈することも可能である。特に水なし平版印刷法
によって透明導電膜を形成する場合、沸点２００〜３５
０’Ｃの炭化水素系溶剤によって希釈することが好まし
い。このような溶剤としては、日本石油（株）製のＯ１
３，４，５，６号ソルベント、三菱化成（株）製のダイ
ヤレン１４．１６．１６８．１８、三菱石油（株）装の
＃２４０、＃２６０．＃２８０．＃３００インキソルベ
ント、出光石油（株）製のＩＰ−２０２８，２８３５ソ
ルベント、エッソ（株）製のＥＣ３１００１、Ｍａｇｉ
ｅ　ＢＲＯ３，０ＩＬＣＯ，のＭａｇｒ　ｅ４ｏ５．４
１５．４４０．４７０，５００．５２０．５３５．５４
３．５９０，６２５３ｏ　ｌ　ｖｅｎｔなどが挙げられ
るが、本発明はこれらの溶剤に限定されるものではない
。

本発明の透明導電性インキ組成物の好ましい組成として
は、例えば次のものが挙げられるが、これに限定されな
い。

半導体金属酸化物微粉末 ２１〜７８単■部 着色材 ２〜４−０重量部 エポキシ化合物 ２〜４０重量部 その他の樹脂 Ｏ〜６７重最部 溶剤 ０〜１００重量部 本発明のインキ組成物の製造方法は、通常のインキの製
造方法と同様に樹脂、エポキシ化合物などからワニスを
製造し、このワニスに半導体金属酸化物微粉末および着
色剤を分散させる方法が使用できる。

本発明のインキを使った印刷方法としては、水なし平版
印刷法、湿し水を用いる平版印刷法、スクリーン印刷法
、グラビア印刷法などが使用できるが、水なし平版印刷
法が再現性、膜厚の点から好ましい。

以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれら実施例に限定されるものではない。

なお実施例中に用いられる部は重量部に基づくものであ
る。また、表面抵抗の測定はＪＩＳ−に６９１１に従い
、絶縁抵抗測定装置を用いて行った。

分光特性の測定は分光光度計（日立製作所型５５７型分
光光度計）を用い、４００〜７００ｎｍの範囲の透過率
を測定した。

［実施例］ 実施例１ 石油樹脂（日本石油（株）製“ネオレジン″５４０）４
０部、アマニ油原油１０部、日本石油（株）１３号ソル
ベント５０部を窒素流下に混合、加熱昇温してワニスＡ
を１ｑだ。このようにして得られたワニスＡを使用して
、下記の組成で常法により、３本ロールで混練し、イン
キＡを得た。なお、ここで使用しているＴ−１の平均粒
子径は０゜１μ以下である。

インキＡ 酸化錫と酸化アンチモンからなる微粉末（三菱金属（株
）製Ｔ−１＞　　　　　　　　５０部フタロシアニンブ
ルー（Ｂ−１５＞　　２０部ワニスＡ　　　　　　　　
　　　　　　４４部ポリプロピレングリコ〜ルジグリシ
ジルエーテル（分子母約３０１＞　　　　　　　”　　
　６部４−メチルへキサヒドロ無水フタル酸　２部この
インキＡを用いて、校正機で版面へ湿し水を供給するこ
となしに、シリコーンゴムよりなる非粘着層を有する水
なし平版印刷版を用いてガラス板に印刷を行った。

この結果、地汚れのない良好な印刷物が得られた。

また印刷されたガラス板を１８０’Ｃで１時間加熱処理
したのら塗膜の特性を測定したところ、表面抵抗は２Ｘ
１０６Ω／　ｃｒＡで、４８０ｎｍでの透過率は８０％
、６２０ｎｍでの透過率は１０％であった。

比較例１ 下記の組成で常法により、３木ロールで混練し、エポキ
シ化合物、エポキシ化合物の硬化剤を含まないインキＢ
を得た。

インキＢ 酸化錫と酸化アンチモンからなる微粉末Ｔ−１５０部 フタロシアニンブルー（Ｂ−１５＞　　２０部ワニスＡ
　　　　　　　　　　　　　　６０部このインキＢを実
施例１と同様に印刷し、塗膜とした。実施例１と同様に
１８０℃で１時間加熱処理した後、この塗膜の特性を測
定したところ、表面抵抗は１０１３Ω／ｄ以上て導電性
が小さく、４８０ｎｍＴ”の透過率は８０％、６２０ｎ
ｍでの透過率は１０％であった。

実施例２ マレイン酸樹脂（日立化成ポリマー製テスキドＭＲＭ６
２）３５部、アルキッド樹脂（荒用化学（株）装、“′
アラキッド”５００１）１５部、日本石油（株）製５号
ソルベント５０部を窒素流下に混合、加熱昇温してワニ
スＢを得た。このようにして得られたりニスＢを使用し
て、下記の組成で常法により、３本ロールで混練し、イ
ンキＣを１７だ。

インキＣ 酸化錫と酸化アンチモンからなる微粉末Ｔｍ２Ｏ３部 ジスアゾイエロー（Ｙ−８３＞　　　　１０部ワニスＢ
　　　　　　　　　　　　　　３６部ポリプロピレング
リコールジグリシジルエーテル　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　９部４−メチルへキサヒドロ無
水フタル酸　３部このインキＣを用いて、校正機で版面
へ湿し水を供給することなしに、シリコーンゴムよりな
る非粘着層を右する水なし平版印刷版を用いてガラス板
に印刷を行った。この結果、地汚れのない良好な印刷物
が１ｑられた。

また印刷されたガラス板を１８０’Ｃで１時間加熱処理
したのち塗膜の特性を測定したところ、表面抵抗は４Ｘ
１０ＳΩ／Ｃ屑で６００ｎｍでの透過率は８．５％、４
３０ｎｍでの透過率は１５％であった。

比較例２ 下記の組成で常法により、３本ロールで混練し、エポキ
シ化合物、エポキシ化合物の硬化剤を含まないインキＤ
＠得た。

インキＤ 酸化錫と酸化アンチモンからなる微粉末Ｔｍ２Ｏ３部 ジスアゾイエロー　（Ｙ、−８３＞　　　１０部ワニス
Ｂ　　　　　　　　　　　　　　６０部このインキＤを
実施例１と同様に印刷し、塗膜とした。実施例１と同様
に１８０’Ｃで１時間加熱処理した俊、この塗膜の特性
を測定したところ、表面抵抗は５Ｘ１０”で、６００ｎ
ｍでの透過率は８４％、４３０ｎｍでの透過率は１５％
であってた。

実施例３ 下記の組成で常法により、３本ロールで混練し、インキ
Ｅを得た。

インキＥ 酸化錫と酸化アンチモンからなる微粉末（６原産業（株
）製５Ｎ−１００）　　　　　４．０部フタロシアニン
グリーン（Ｇ−７＞　　２５部ワニスＢ　　　　　　　
　　　　　　　’３８部７−ニチルヘキサデカンジカル
ボン酸ジグリシジルエステル　　　　　　　　　　　１
２部４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸　４部このイ
ンキＥを実施例１と同様に印刷し、塗膜とした。実施例
１と同様に加熱処理した復、塗膜の特性を測定したとこ
ろ、表面抵抗は７Ｘ１０７Ω／ｃｍ、５２０ｎｍでの透
過率は８２％、６４３ｎｍでの透過率は２０％であった
。

実施例４ 下記の組成で常法により、３本ロールで混練し、インキ
Ｆを（ｑだ。

インキＦ 酸化錫と酸化アンチモンからなる微粉末Ｔ−１４５部 ジオキサンバイオレツ１〜（Ｖ−２３＞１５部ワニスＡ
　　　　　　　　　　　　　　４８部オクタデカンカル
ボン酸グリシジルエステル１２部 ４−メチルへキサヒドロ無水フタル酸　４部このインキ
Ｆを実施例１と同様に塗膜化、熱処理した後、塗膜の特
性を測定したところ、表面抵抗は１Ｘ１０７Ω／Ｃｌ１
ｔ、４４０ｎｍでの透過率は７８％、５３０ｎｍでの透
過率は８％でおった。

［発明の効果コ 本発明のインキ組成物は上述のごとく構成したので、分
光特性と導電性の両者を満足させた菅色導電性塗膜を印
刷によって得ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 平均粒子径０．５μ以下の半導体金属酸化物微粉末を固
   形分でＸ（重量部）、着色剤を固形分でＹ（重量部）と
   したとき、 Ｘ／（１００−Ｙ）×１００≧３０ Ｙ＝２〜４０ の範囲で含有し、かつエポキシ化合物を固形分で２重量
   部以上含むことを特徴とする導電性インキ組成物。