JPH0820734A - 導電性塗料および透明導電性膜 - Google Patents

導電性塗料および透明導電性膜

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JPH0820734A
JPH0820734A JP15458894A JP15458894A JPH0820734A JP H0820734 A JPH0820734 A JP H0820734A JP 15458894 A JP15458894 A JP 15458894A JP 15458894 A JP15458894 A JP 15458894A JP H0820734 A JPH0820734 A JP H0820734A
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tin oxide
conductive
antimony
doped tin
weight
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JP15458894A
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Toru Motoki
徹 元木
Hidenori Horikoshi
秀紀 堀越
Atsumi Wakabayashi
淳美 若林
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】導電性を有する塗料、および、この塗料を透明
な皮膜に塗布して得られる透明導電性膜に関し、透明材
料表面上に、全光線透過率90%以上、ヘーズ値 0.3%以
下の透明性を有する導電性膜を形成できるようにするこ
とを目的とする。 【構成】粒径が10〜 100Åのアンチモンドープ酸化錫微
粒子と、塗料バインダーと、分散媒とを混合してなる導
電性塗料と、この導電性塗料をガラス、プラスチック等
の基材表面に塗布し、乾燥後、硬化させて、基材表面に
形成した、全光線透過率90%以上、ヘーズ値 0.3%以下
の透明性を有する皮膜である透明導電性膜とを備えるよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性を有する塗料、
および、この塗料を透明な皮膜に塗布して得られる透明
導電性膜に関するものである。さらに詳しく述べるなら
ば、ディスプレイ装置の表示面、その表面カバー材料、
窓ガラス、ショーウィンドガラス、計器のカバー材料、
クリーンルームの床材・壁材、および半導体の包装材料
等のように、静電気帯電防止を必要とする透明材料表面
の塗装に有用な導電材料および透明導電性膜に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】一般に、CRTの画像表示部のガラス基
材、クリーンルーム床材・壁材のプラスチック基材をは
じめとするガラス及びプラスチック基材は、静電気障害
を防止するために帯電防止処理を必要としている。特
に、CRTの画像表示部、液晶の画像表示部、計器のカ
バー材料等の光学部材の帯電防止処理用の導電膜には、
光学部材の色調を失うことなく帯電防止機能を付与する
ために全光線透過率90%以上、ヘーズ値 0.3%以下の高
い透明性が必要とされている。
【0003】帯電防止処理の方法の一つには、例えば、
ガラス及びプラスチック基材の表面に透明であり、かつ
導電性の被膜を形成するという方法がある。この導電性
被膜を形成する材料には、大略、シロキサン系あるいは
界面活性剤系の帯電防止剤、あるいはカーボン粉末など
の導電性フィラーを樹脂中に分散させてなる導電性塗料
等が用いられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術においては、前記シロキサン系あるいは界面活
性剤系の帯電防止剤によって形成された導電性被膜は、
イオン性のものであるので、低湿度の環境下では高抵抗
になって十分な帯電防止作用を発揮することが出来ない
という問題点がある上、剥がれ易く耐久性に劣るという
問題点もあった。
【0005】また、前記カーボン粉末などの導電性フィ
ラーを分散してなる導電性塗料によって形成された導電
性被膜は、電子電導性を有し、温度や湿度等の環境によ
っても安定した導電性を発揮できるものの、カーボン粉
末を用いているために可視光を散乱して透明な被膜を得
ることができないという問題点があった。以上の問題を
解決するため、例えば、特開昭58−91777号公報
には、粒径0.4μm以下の酸化錫を主成分とする導電
性粉末を塗料バインダー中に含有したことを特徴とする
塗料が開示されている。しかしながら、この公報中の実
施例では粒径0.15〜0.38μmの酸化錫を主成分とする導
電性粉末を用いており、実際には安定した導電性は得ら
れるものの、全光線透過率90%以上、ヘーズ値 0.3%以
下の透明性を得ることが困難で、CRTの画像表示部、
液晶の画像表示部、計器のカバー材料等の、光学部材に
帯電防止処理用の導電膜を形成するには、透明性が不十
分であった。
【0006】本発明は、従来の技術における前記問題点
を解消するためのものであり、そのための課題は、透明
材料表面上に、全光線透過率90%以上、ヘーズ値 0.3%
以下の透明性を有する導電性膜を形成するのに有用な導
電性塗料および透明導電性膜を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成できるよ
うにするため、本発明の請求項1に係る導電性塗料は、
粒径が10〜 100Åのアンチモンドープ酸化錫微粒子と、
塗料バインダーと、分散媒とを混合してなることを特徴
とする。そして、請求項2に係る導電性塗料は、前記ア
ンチモンドープ酸化錫微粒子1重量部に対して、前記塗
料バインダーを 0.1〜99重量部配合してなることを特徴
とする。
【0008】また、請求項3に係る透明導電性膜は、請
求項1記載の導電性塗料をガラス、プラスチック等の基
材表面に塗布し、乾燥後、硬化させて、基材表面に形成
した、全光線透過率90%以上、ヘーズ値 0.3%以下の透
明性を有する皮膜であることを特徴とする。 〔発明の具体的説明〕本発明は、粒径が10〜 100Åと可
視光の波長に比して小さいアンチモンドープ酸化錫を用
いることによって、上記課題を解決しうることを見いだ
し、それに基づいて完成されたものである。
【0009】すなわち、本発明の導電性塗料は、粒径10
〜 100Åのアンチモンドープ酸化錫微粒子と塗料バイン
ダーと分散媒とを混合してなることを特徴とするもので
ある。この塗料を、ガラス及びプラスチックなどの基材
表面に塗布し、乾燥後、硬化させて、基材表面に皮膜を
形成することにより、全光線透過率90%以上、ヘーズ値
0.3%以下の透明導電性膜を得ることができる。
【0010】本発明において用いられるアンチモンドー
プ酸化錫は、従来技術で作製できるが、粉砕法では困難
であり、気相分解法、プラズマ蒸発法、アルコキシド分
解法、共沈法、水熱法等であって、10〜 100Åの微粒子
を作製できる方法なら、いずれの方法でも用いることが
できる。本発明において用いられるアンチモンドープ酸
化錫は、10〜 100Åの粒径を有するものが好ましく、実
験によると、この粒径が10Å以下であると、その導電性
が低下し、かつ粒子が凝集しやすくなり、また塗料中に
おいて、その均一な分散が困難になる。そして、粒径が
100Å以上であると、全光線透過率90%以上、ヘーズ値
0.3%以下の透明性を得ることは難しくなる。
【0011】本発明における導電性塗料の各成分の配合
量は、請求項2に係る導電性塗料のように、アンチモン
ドープ酸化錫微粒子1重量部に対して、塗料バインダー
が 0.1〜99重量部配合されるのが好ましい。これは、塗
料バインダーが 0.1重量部未満であると得られた導電性
膜の耐久性が悪く、また99重量部を超えると十分な導電
性が得られないためである。
【0012】ここで塗料バインダーとは、公知のバイン
ダーと公知の技術を使用することができ、特殊な方法に
限定されるものではない。例えば、無機系バインダーと
しては、シリコン樹脂及び金属アルコキシドからゾル・
ゲル法により無機質膜を得る方法が用いられる。金属ア
ルコキシドは、シリコン系、チタン系、アルミニウム
系、ジルコニウム系から選ぶことができる。
【0013】また、有機系バインダーとしては、ポリエ
ステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニ
ル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂あ
るいは紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂などが、単独あ
るいは混合されて用いられる。本発明において用いられ
る分散媒は、塗料バインダーを溶解できるものであれば
良く、例えばトルエン、キシレン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、イソプロピルアルコー
ル、エタノール、n−ブタノールなどの有機溶剤が、単
独あるいは混合されて用いられる。また、塗料バインダ
ーが水溶性あるいはエマルジョンの場合は、分散媒とし
て水を用いることもできる。
【0014】一般には、アンチモンドープ酸化錫微粒子
の表面は親水性であるため、そのままの表面状態で塗料
バインダーに分散させることが困難な場合がある。その
ため、アンチモンドープ酸化錫の表面処理が必要となる
が、表面処理剤としてはノニオン性、カチオン性、アニ
オン性の界面活性剤及びシリコン系、アルミニウム系な
どのカップリング剤が適宜用いられる。
【0015】ガラス及びプラスチック基材の表面に本発
明の導電性塗料を塗布するには、公知の方法が使用で
き、例えばスピンコーティング、ディップコーティン
グ、スプレーコーティング、フローコーティング、バー
コーティング、グラビアコーティングなどが挙げられ
る。
【0016】
【作用】このように構成したことにより、本発明に係る
導電性塗料によれば、含有されているアンチモンドープ
酸化錫の粒径が10〜 100Åと可視光の波長に比して小さ
いために、この導電性塗料によって形成された導電性膜
は、従来提案されているものよりも透明度の高い、具体
的には全光線透過率90%以上、ヘーズ値 0.3%以下の透
明性を有するものとなる。
【0017】そして、アンチモンドープ酸化錫微粒子1
重量部に対して、塗料バインダーを0.1〜99重量部にす
ると、得られた導電性膜の耐久性が良く、また十分な導
電性が得られる。また、この導電性塗料をガラス、プラ
スチック等の基材表面に塗布し、乾燥後、硬化させるこ
とにより、全光線透過率90%以上、ヘーズ値 0.3%以下
の透明導電性膜を形成することが容易になる。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明では、請求項1に係
る導電性塗料では、粒径が可視光の波長に比して小さく
したことにより、全光線透過率90%以上、ヘーズ値 0.3
%以下の透明性を有する塗料を得ることができる。ま
た、請求項2に係る導電性塗料は、前記アンチモンドー
プ酸化錫微粒子1重量部に対して、前記塗料バインダー
を 0.1〜99重量部配合したことにより、塗布して得られ
た導電性膜の耐久性を良くすることができ、また十分な
導電性を得ることができる。
【0019】さらにまた、請求項3に係る透明導電性膜
は、請求項1記載の導電性塗料をガラス、プラスチック
等の基材表面に塗布し、乾燥後、硬化させて、基材表面
に形成させたことにより、全光線透過率90%以上、ヘー
ズ値 0.3%以下の透明性を有する皮膜の形成が容易にで
き、温度や湿度の影響を受けにくい、安定した導電性を
発揮できる透明な皮膜を提供することができ、透明導電
性膜の利用を拡大することができる。
【0020】
〔実施例1〕
(塗料の製造)固形分25%のアンチモンドープ酸化錫
水分散液(粒径80Å)19.55重量部に、エチルシ
リケート10重量部と、助剤の1/10NのHClとエ
チルアルコールをそれぞれ10重量部及び106重量部
を添加した後、ボールミルに仕込み、12時間分散させ
て導電性塗料を得た。 (成膜テスト)この導電性塗料をガラス基材上にスピン
コート法により塗布した後、160℃で30分間の焼き
付け処理を施すことにより、厚さ0.2μmの導電性膜
を作成した。この被膜は全光線透過率98%、ヘーズ値
0.1%、表面抵抗は1×10 9 Ω/□であった。
【0021】〔実施例2〕 (アンチモンドープ酸化錫の表面処理)固形分25%の
アンチモンドープ酸化錫水分散液(粒径80Å)200
重量部に、15重量部のカチオン性界面活性剤(商標:
カチオンAB−600、日本油脂社製)を添加し、この
混合物を攪拌して均一なアンチモンドープ酸化錫ゲルを
得た。さらに、このゲルを吸引濾過法によりC1イオン
濃度が5ppm以下に達するまで濾過洗浄を行い、得ら
れたゲルを150℃の乾燥機で24時間乾燥させ十分に
水分を蒸発させた後、粉砕しアンチモンドープ酸化錫微
粒子の表面処理粉を得た。 (塗料の製造)上記50重量部のアンチモンドープ酸化
錫微粒子の表面処理粉と36重量部のポリエステル樹脂
と2900重量部のMEK(メチル・エチル・ケトン)
をボールミルに仕込み、12時間分散させて導電性塗料
を得た。 (成膜テスト)この導電性塗料をPET(ポリエチレン
・テレフタレート)フィルム上に、バーコード法により
塗布した後、100℃で10分間乾燥し、厚さ1μmの
導電性膜を作成した。この導電性膜は、全光線透過率9
8%、ヘーズ値0.1%、表面抵抗は1×107 Ω/□
であった。
【0022】〔実施例3〕 (アンチモンドープ酸化錫の表面処理)固形分25%の
アンチモンドープ酸化錫水分散液(粒径80Å)200
重量部に、10重量部のカチオン性界面活性剤(商標:
F2−50E、日本油脂社製)を添加し、この混合物を
攪拌して均一なアンチモンドープ酸化錫ゲルを得た。さ
らに、このゲルにトルエン450重量部を加え激しく攪
拌したのち、12時間静置し、アンチモンドープ酸化錫
微粒子が移行して分散したトルエンの上澄み層と、水の
層に分かれた二層分離液としたのち、これを分液ロート
にて分離しアンチモンドープ酸化錫微粒子が分散したト
ルエン分散液を得た。 (塗料の作成)上記500重量部のアンチモンドープ酸
化錫微粒子のトルエン分散液と、50重量部のUV硬化
樹脂(大日精化社製)と、450重量部のMEKとを攪
拌混合して、導電性塗料を得た。 (成膜テスト)この導電性塗料をPETフィルム上にバ
ーコート法により塗布した後、高圧水銀ランプによりU
V硬化させ、厚さ3μmの導電性被膜を得た。この被膜
は、全光線透過率93%、ヘーズ値0.2%、表面抵抗
2×107 Ω/□であった。
【0023】〔比較例〕 (アンチモンドープ酸化錫の表面処理)固形分25%の
アンチモンドープ酸化錫水分散液(粒径400Å)20
0重量部に、15重量部のカチオン性界面活性剤(商
標:カチオンAB−600、日本油脂社製)を添加し、
この混合物を攪拌して均一なアンチモンドープ酸化錫ゲ
ルを得た。さらに、このゲルを吸引濾過法によりC1イ
オン濃度が5ppm以下に達するまで濾過洗浄を行い、
得られたゲルを150℃の乾燥機で24時間乾燥させて
十分に水分を蒸発させた後、粉砕してアンチモンドープ
酸化錫微粒子の表面処理粉を得た。 (塗料の製造)上記50重量部のアンチモンドープ酸化
錫の表面処理粉と、36重量部のポリエステル樹脂と、
2900重量部のMEKとをボールミルに仕込み、12
時間分散させて、導電性塗料を得た。 (成膜テスト)この導電性塗料をPETフィルム上にバ
ーコート法により塗布した後、100℃で10分間乾燥
し、厚さ3μmの導電性膜を形成した。この被膜は、全
光線透過率85%、ヘーズ値1.5%、表面抵抗1×1
7 Ω/□であった。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粒径が10〜 100Åのアンチモンドープ酸
    化錫微粒子と、塗料バインダーと、分散媒とを混合して
    なることを特徴とする導電性塗料。
  2. 【請求項2】 前記アンチモンドープ酸化錫微粒子1重
    量部に対して、前記塗料バインダーを 0.1〜99重量部配
    合してなることを特徴とする請求項1記載の導電性塗
    料。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の導電性塗料をガラス、プ
    ラスチック等の基材表面に塗布し、乾燥後、硬化させ
    て、基材表面に形成した、全光線透過率90%以上、ヘー
    ズ値 0.3%以下の透明性を有する皮膜であることを特徴
    とする透明導電性膜。
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