JPH01275675A - 透明導電性付与組成物 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は被塗工材の表面を透明導電化するための透明導
電性付与組成物に関するものである。

（従来の技術） 近年、ＩＣ，ＬＳＩ産業の急速な発展によりコンピュー
ターを中心とする電子機器はすでに多（の分野で使用さ
れるようになった。量産化が進むにつれてそれら機器類
の筐体は金属からコスト、軽量さ、着色の容易さ、加工
性に優れたプラスチックに移行し、特に小型電子機器の
筐体の大部分はプラスチックに代わっている。

ところで、ＩＣ，ＬＳＩの高集積化が進むにつれ、静電
気によりこれらの誤動作や破壊といったトラブルが生じ
てきた。一方ではまた静電気が帯電し易い筐体のプラス
チック化への進展がある。

このため電子産業界ではこの静電気防止対策、静電気遣
へい対策ということが大きなテーマになっている。また
静電気によるトラブルは電子業界だけに留まらず、例え
ば印刷業界におけるゴミやホコリの付着の原因のひとつ
でもある。これらの問題を解決するために、汎用高分子
等の安価な導電化方法の出現が待たれている。

また電気受光素子分野の目覚ましい発展に伴ない、エレ
クトロルミネッセンス、液晶、エレクトロクロミッタな
どの固体デイスプレー、ＯＨＰ用フィルム、スライドフ
ィルム、マイクロフィルムなどの電子写真記録および静
電記録体といった表示材料の分野の導電層としての用途
に、またクリーンルームの窓、半導体装材料などの帯電
防止（静電通へい）材料への透明導電性付与組成物の応
用が期待されている。

従来、絶縁性材料の表面を導電化する方法としては導電
性塗料、界面活性剤の使用、金属や金属酸化物等の蒸着
を挙げることができる。このうちカーボン粉末や金属系
粉末などをフィラーとして用いた導電性塗料はカーボン
粉末や金属粉末を高分子中に混入せしめた複合体であり
、比較的耐久性は有するが透明性に欠け、被塗工材の外
観を損ねたりするという欠点を有している。また界面活
性剤はイオン導電性であるために、静電気防止対策が特
に要求される環境条件下、つまり相対湿度の低い条件で
は有効な帯電防止効果が得られず、逆に相対湿度の高い
条件では表面がべとつくなど、性能の安定性に欠ける。

また金属：特にＩＴｏ（インジウム−スズ酸化物）のよ
うな金属酸化物の蒸着は透明性、導電性ともに充分な薄
膜を得ることができるが、その蒸着設備に莫大な費用が
掛がり、結果として処理費が高価となる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、前記従来の技術的課題を背景になされたもの
であり、被塗工材の表面を透明導電化するための透明導
電性付与組成物を安価に提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは上記問題点を解決するため種々検討した結
果、アルキル基置換？、７．８．８−テトラシア／キノ
ジメタン錯体（以下Ｒ−ＴＣＮＱ錯体と略す）および結
着剤を有機溶媒に溶解することによって得られる均一混
合溶液からなる透明導電性付与組成物を得た。該組成物
を用いて被塗工材に塗布または噴霧により該被塗工材の
表面に均一に塗った後、該有機溶媒を蒸発せしめ、該錯
体の微結晶を該結着剤のマトリックス中に析出させると
共に該被塗工材に固着させることによりその表面の透明
性を損なうことな（導電化することが可能となり、本発
明を完成するに至った。

本発明をさらに詳しく説明する。

本発明に用いるＲ−ＴＣＮＱ錯体は電荷移動錯体の一種
であり、電子受容体（７クセプター）と電子供与体（ド
ナー）とから構成される。本発明において、電子受容体
はフルキル基置換？、７，８．８−テトラシフツキ７ノ
メタンである。ここでアルキル基とは炭素数１〜３の低
級アルキル基を意味し、具体的にはメチル−ＴＣＮＱ、
エチル−ＴＣＮＱ、ｎ−プロピル−ＴＣＮＱ％１ｓｏ−
プロピル−ＴＣＮＱのことである。アルキル基が高級ア
ルキル基であるＲ−ＴＣＮＱ錯体は、結晶性が悪く、フ
ィルム上での結晶化が起こりに（（、導電性を発現させ
ることが困難な場合がある。これらＲ−ＴＣＮＱはＴＣ
ＮＱよりも有機溶媒に対する溶解度が高い、電子供与体
はテトラチオフルバレンに代表される化合物が数多く知
られているが、本発明におけるＲ−ＴＣＮＱ錯体の電子
供与体は熱安定性、導電性の優れたキノリン、イソキノ
リン、ナフトキノリン、２，２゛−ビピリジル、４．４
’−ビピリジル、またはそのＮ位を炭素数１〜８のアル
キル基で置換した化合物が好ましく、更に好ましくはキ
ノリン、イソキノリンのＮ位を炭素数１〜８のアルキル
基で置換した化合物である。本発明に用いられるＲ−Ｔ
ＣＮＱｉｉ体としては、Ｎ−メチル（イソ）キ／リニウ
ム−メチル−ＴＣＮＱ錯体、Ｎ−メチル（イソ）キ／リ
ニウム−エチル−ＴＣＮＱ錯体、Ｎ−メチル（イソ）キ
ノリニウム−ｎ−プロビルーＴＣＮＱ錯体、Ｎ−エチル
（イソ）キノリニウム−メチル−ＴＣＮＱ錯体、Ｎ−エ
チル（イソ）キノリニウム−エチル−ＴＣＮＱ錯体、Ｎ
−エチル（イソ）キメリニウム−〇−プロピルーＴＣＮ
Ｑ錯体、Ｎ−ｎ−プロピル（イソ）キノリニウム−メチ
ル−ＴＣＮＱ錯体、Ｎ−ｎ−プロピル（イソ）キ／リニ
ウム−エチル−ＴＣＮＱ錯体、Ｎ　−ｎ−プロピル（イ
ソ）キ／リニウム−ｎ−プロビルーＴＣＮＱＷ体、Ｎ−
１ｓｏ−プロピル（イソ）キ／リニウム−メチル−ＴＣ
ＮＱＣＮ上Ｎ−１ｓｏ−プロピル（イソ）キノリニウム
−エチル−ＴＣＮＱＣＮ上Ｎ−１ｓｏ−プロピル（イソ
）キ／リニウム−ｎ−プロピル−ＴＣＮＱＣＮ上Ｎ−ｎ
−ブチル（イソ）キノリニウム−メチル−ＴＣＮＱＣＮ
上Ｎ−ｎ−ブチル（イソ）キノリニウム−エチル−ＴＣ
ＮＱＷ体、Ｎ−ｎ−ブチル（イソ）キ／リニウム−ｎ−
プロピル−ＴＣＮＱＣＮ上Ｎ−ｎ−ブチル（イソ）キノ
リニワムー１ｓｏ−プロピルーＴＣＮＱ錯体、Ｎ−１ｓ
ｏ−ブチル（イソ）キノリニウム−メチル−ＴＣＮＱ１
ｔ体、Ｎ−１ｓｏ−ブチル（イソ）キメリニウム−エチ
ル−Ｔ　ＣＮ　Ｑ錯体、Ｎ　　１ｓｏ−ブチル（イソ）
キノリニウム　ｎ−プロピル−Ｔ　ＣＮ　Ｑ錯体、Ｎ−
１ｓ。

−ブチル（イソ）キ／リニウム−１ｓｏ−プロピル−Ｔ
ＣＮＱＣＮ上Ｎ−ｎ−７ミル（イソ）キノリニウム−メ
チル−ＴＣＮＱＣＮ上Ｎ−ｎ−７ミル（イソ）キノリニ
ウム−エチル−ＴＣＮＱＣＮ上Ｎ　−ｎ−７ミル（イソ
）キノリニウム−ｎ−プロピル−ＴＣＮＱＣＮ上Ｎ−ｎ
−７ミル（イソ）キノリニウム−１ｓｏ−プロピル−Ｔ
ＣＮＱＣＮ上Ｎ−１ｓｏ−７ミル（イソ）キノリニウム
−メチル−ＴＣＮＱＣＮ上Ｎ−１ｓｏ−７ミル（イソ）
キノリニウム−エチル−ＴＣＮＱｇ体、Ｎ　−１ｓｏ−
７ミル（イソ）キノリニウＡ−ｎ−プロピルーＴＣＮＱ
錯体、Ｎ−１ｓｏ−７ミル（イソ）キ／リニウム−１ｓ
ｏ−プロピル−ＴＣＮＱＣＮ上どである。Ｒ−ＴＣＮＱ
ＣＮ上電子供与体と電子受容体のモル比が１：１と１：
２のものがあり、（イソ）キノリン系化合物を電子供与
体とするＲ−ＴＣＮＱＣＮ上１：２錯体がより導電性が
大きい。尚、前記例示中、（イソ）キノリンはキノリン
及びイソキノリンを意味する。２モルのＲ−ＴＣＮＱは
Ｒ−ＴＣＮＱアニオンラジカル１モルと中性分子のＲ−
ＴＣＮＱ１モルからなっている。

本発明においてより導電性を安定にするためには中性分
子のＲ−ＴＣＮＱを０．１から１０重量％過剰に添加す
るのが望ましい。有機溶媒に対する溶解度はＲ−ＴＣＮ
ＱＣＮ上おいてＲ−ＴＣＮＱのフルキル基の炭素数が増
加するにつれて高くなる。非置換ＴＣＮＱ錯体が常温で
Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド
などの強極性非プロトン溶媒以外の殆どの溶媒に不溶な
いしは難溶であるのに対し、Ｒ−ＴＣＮＱＣＮ上ケトン
系、エーテル系、ニトリル系、ハロゲン化炭化水素系溶
媒などのうち、双極子モーメントが約０．４Ｄ以上ある
ものにはほとんど可溶となり、またアルコールなどのプ
ロトン性溶媒に対しても可溶となるものらある。その他
、エステル系、炭化水素系溶媒に対しても非置換のＴＣ
ＮＱＣＮ上比し溶解性は格段に向上する。そのため溶媒
選択の幅が広がり、より安価でより安定に錯体を溶解す
る溶媒が選択でき、経済性、保存性に優れた透明導電性
付与組成物を供給することが可能となった。

本発明に用いる結着剤はポリエステル樹脂、アクリル樹
脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−酢
酸ビニル共重合樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、
塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂などである。被塗工材と
の接着性、塗膜強度、透明性等を考慮し適宜選択しなけ
ればならないが、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合樹脂の使用がこれらの点を考慮すると好ましい
。これらの結着剤はその主鎖にシリコーンやパーフルオ
ロアルキル基等をグラフト共重合させたものを用いるこ
ともできる。また被塗工材との密着性、ブロッキング防
止、塗膜の耐熱性、平滑性、滑り性などを向上させるた
めに２種またはそれ以上の結着剤の混合、ヒドロキシル
基、カルボキシル基などの官能基を有している結着剤に
はインシアネート樹脂、メラミン樹脂などの架橋剤を加
え、塗膜の硬度、耐久性等を向上させることができる。

しかしエポキシ樹脂等の錯体と反応するものは使用する
ことができない。

本発明に用いる有機溶媒とは、Ｒ−ＴＣＮＱＣＮ上対す
る良溶媒（ａ）と結着剤に対する良溶媒（ｂ）の混合溶
媒を用い、両者に対して良溶媒であれば単一溶媒でも良
く、また希釈剤としてＲ−ＴＣＮＱＣＮ上つ結着剤が析
出しない範囲で１種または２種以上の池の溶媒を加えて
も良い。

Ａ１１（ａ）はベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳
香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロ
エタン等のハロゲン化炭化水素類、メタノール、エタ／
−ルなとのフルフール類、テトラヒドロ７ラン、１，４
−ジオキサンなどのエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、酢酸アミルなどのエステル類、アセトン、メチルエ
チルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、７セト
ニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル類、Ｎ。

Ｎ−ジメチルホルム７ミドなどの７ミド頚、ジメチルス
ルホキシドなどの含イオウ化合物などである。

良溶媒（ｂ）は結着剤に対して一般に用いられるトル・
エン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、
メチルエチルケトン、ジクロロエタン等の溶媒であれば
良く、希釈剤としではヘキサン、リグロイン等の炭化水
素類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、酢
酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、マロン酸ジメチル
などのエステル類が好ましい。

Ｒ−ＴＣＮＱＣＮ上結着剤の割合は通常Ｒ−ＴＣＮＱ錯
体１重量部に対して０．２５〜１０重量部、好ましくは
０．５〜５重量部で０．２５重量部未満では結着剤の使
用量が少なすぎ、得られる塗膜の密着性が弱く、一方１
０重量部を越えると密着性は向上するが、導電性が得ら
れなくなる。

Ｒ−ＴＣＮＱＣＮ上有機溶媒との割合は、Ｒ−ＴＣＮＱ
錯体１重量部に対して有機溶媒１０〜１０００重量部で
あり、好ましくは３０〜３００重量部である。有機溶媒
が１０重量部以下では導電性は得られるものの、暗緑色
ないし黒色に着色して透明性が者しく低下し、１０００
重量部以上では溶媒の蒸発に時間が掛かるだけでなく、
導電性が得られなくなる。

本発明の導電性付与組成物はＲ−ＴＣＮＱＣＮ上よび結
着剤を前記割合で使用し、有機溶媒に前記割合で溶解す
ることによって得られる。

該組成物を用いて被塗工材の表面に塗布、浸漬または噴
霧により均一に塗った後、該溶液中の有機溶媒を蒸発せ
しめ、該錯体の微結晶を該結着剤のマトリックス中に析
出させると共に、被塗工材に固着させることによって被
塗工材の表面を透明導電化することが可能となった。こ
こで用いる被塗工材とは電気絶縁性高分子材料、ガラス
、陶器等である。電電絶縁性高分子材料とは特に限定さ
れないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
プロピレン、ポリエチレン等の汎用樹脂、ポリアミド、
ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート等の汎
用エンノニアリングプラスチック、ポリサル７オン、ポ
リエーテルサル７オンポリアミドイミド、ポリイミド等
の特殊エンノニアリングプラスチックを意味する。電気
絶縁性高分子材料の表面はコロナ放電処理またはプラズ
マ処理などを行ない表面の濡れ性および接着性を改良し
たものら用いることができる。

被塗工材表面の導電性は本発明の組成物中のＲ−ＴＣＮ
ＱＣＮ上結着剤との割合を上記範囲内で変化させること
によって、表面抵抗率で１０５〜１０１１Ω／口の間で
自由に制御できる。

本発明においては、Ｒ−ＴＣＮＱＣＮ上導電機構が電子
伝導であるため、湿度の影響を殆ど受けない。

（実施例） 以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、表面
抵抗率はＪＩＳ　　Ｋ−６９１１に準拠し、透過率は日
立製Ｕ−３２００型自記分光光度計を用いて５ＳＯｎｍ
における透過率を測定した。

実施例Ｉ Ｎ−ｎ−ブチルイソキノリニウム−メチル−ＴＣＮＱＣ
Ｎ上１重量部、メチル−ＴＣＮＱ　　Ｏ．０５重量部、
および塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂（セメダイン
社製、セメダイン１８１、固形分４２％）２．３８重量
部をＮ，Ｎ−ジメチルホルム７ミド（以下ＤＭＦと略す
）１０重量部、メチルエチルケトン（以下ＭＥＫと略す
）７０重量部、酢酸ブチル　１　６．５　７重量部から
なる混合溶媒に完全に溶解し導電性付与組成物を得た。

該組成物をポリエチレンテレフタレートフィルム（音大
社製、７５μ鴫、Ｓタイプ、透過率８１．５％、以下Ｐ
ＥＴフィルムと略す）に＃８のバーコーターを用いて塗
布し、６０℃で１分間乾燥し、透明導電性フィルムを得
たにのフィルムの表面抵抗率は６Ｘ１０’Ω／口、光の
透過率は８１．１％であった。

実施例２ Ｎ−ｎ−ブチルイソキノリニウム−エチル−ＴＣＮＱ錯
体　１重量部、エチル−ＴＣＮＱ　　Ｏ，０５重量部お
よび実施例１で使用した塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
樹脂　２．４重量部をＭＥＫ　　３５重量部、ｎ−ヘキ
サン　１７重量部、酢酸エチル１１重量部、アセトニト
リル　３重量部、キシレン　２７．５重量部及びＤＢＥ
（デュポン社製、二塩基酸エステル混合物）３．Ｏ５重
量部の混合溶媒に溶解し、導電性付与組成物を得た。該
組成物を実施例１と同様にＰＥＴフィルムに塗布し、室
温で乾燥させることによって透明導電性フィルムを得た
０表面抵抗率は３Ｘ１０’Ω／口、光の透過率は８０．
１％であった。

実施例３ Ｎ−ｎ−ブチルイソキノリニウム−ｎ−プロピル−ＴＣ
ＮＱ錯体　１重量部、ｎ−プロピル−Ｔ　ＣＮＱ　　Ｏ
，０５重量部、及び実施例１で使用した塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合樹脂　２．４重量部をＭＥＫ　　４０重
量部、ｎ−ヘキサン　３０重量部、酢酸エチル　５重量
部、キシレン　１６．５５重量部及びＤＢＥ　　５重量
部の混合溶媒に溶解し、導電性付与組成物を得た。該組
成物を実施例１と同様にＰＥＴフィルムに塗布し、室温
で乾燥させることによって透明導電性フィルムを得た。

表面抵抗率は２×１０″Ω／口、光の透過率は７９．４
％であった・ 実施例４〜９ Ｎ−ｉｓｏ−７ミル斗ノリニウム−メチル−ＴＣＮＱ錯
体、メチル−ＴＣＮＱお上り結着剤をＤＭＦとＭＥＫの
混合溶媒に第１表の組成で溶解した。

この導電性付与組成物を用いて実施例１と同様にＰＥＴ
フィルムに塗布し、導電性フィルムを得た。

乾燥温度、表面抵抗率、透過率等を第１表に示す。

実施例１０〜１５ Ｎ−ｉｓｏ−７ミルキノリニウム一メチルーＴＣＮＱ錯
体、メチル−ＴＣＮＱ及びポリエステル樹脂（東し社製
、ケミッ）Ｋ−１０８９）をＭＥＫに第２表の組成で溶
解し、導電性付与組成物を得た。

該組成物に実施例１と同様にＰＥＴフィルムに塗布し、
室温で乾燥することによって導電性フィルムを得た０表
面抵抗率、光の透過率を第２表に示実施例５と同組成の
導電性付与組成物を用い、ポリプロピレンフィルム（グ
ンゼ社製、５０μ誼、Ｃタイプ）に実施例１と同様に塗
布、乾燥し、透明導電性フィルムを得た。

表面抵抗率はａｘｉｏ’Ω／口、光の透過率は８５．２
％（ベースのポリプロピレンフィルムは９０．３％）で
あった。

実施例１７ Ｎ−ｉｓｏ−アミルキノリニウム−メチル−ＴＣＮＱ錯
体１重量部、メチル−ＴＣＮＱｏ、０５重量部、ポリエ
ステル樹脂（東洋モートン社製、ＣＡＴ−１０、固形分
濃度７５％）０．２４重量部をＤＭＦｌ　０重量部、Ｍ
ＥＫ８４．７１重量部の混合溶媒に溶解し、ガラスに実
施例１と同様に塗布した。表面抵抗率は９Ｘ１０’Ω／
口、光の透過Ｑ錯体１重量部、メチル−ＴＣＮＱｏ、０
５重量部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂（セメダ
イン１８１）１．１重量部、アクリル樹脂（ＳＵ−１０
０Ａ）０．４重量部及びインシアネート系架橋剤（コロ
ネートＬ）０．３６重量部をＤＭＦＩＯ重量部、ＭＥＫ
８０重量部及び酢酸ブチル７．０９重量部の混合溶媒に
溶解し、透明導電性付与組成物を得た。該組成物を市販
の霧吹きを用いて実施例１のＰＥＴフィルムに噴霧処理
し透明導電性フィルムを得た。表面抵抗率は９Ｘ１０’
Ω／口、光の透過率は７４．１％であった。

（発明の効果） Ｒ−ＴＣＮＱ錯体および結着剤を有機溶媒に溶解するこ
とによって得られる均一混合溶液からなる安価な透明導
電性付与組成物を得ることが可能となり、又、該組成物
を用いて被塗工材に塗布ま該結着剤のマトリックス中に
析出させると共に、該被塗工材に固着させることによっ
て、その表面の透明性を損なうことなく表面を導電化し
、その際、透明導電性付与組成物中のＲ−ＴＣＮＱ錯体
と結着剤との混合比を変えることによって、１０５〜１
０目Ω／口の範囲で、被塗工材表面の表面抵抗率を任意
に設定することが可能となった。

特許出願人　日本カーリット株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．アルキル基置換７，７，８，８−テトラシアノキノ
   ジメタン錯体および結着剤を有機溶媒に溶解することに
   より得られる均一混合溶液からなり、前記溶液中に含ま
   れるアルキル基置換７，７，８，８−テトラシアノキノ
   ジメタン錯体と結着剤との比が重量部で１：０．２５〜
   １０であることを特徴とする透明導電性付与組成物。
2. ２．アルキル基が炭素数１〜３である特許請求の範囲第
   １項記載の透明導電性付与組成物。
3. ３．結着剤がポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビ
   ニル−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−酢酸ビニル共
   重合樹脂の中の１種または２種以上である特許請求の範
   囲第１項記載の透明導電性付与組成物。