JPH08319370A - 水系導電性分散液、その製造方法、水系導電性塗料及び水系導電性塗膜 - Google Patents

水系導電性分散液、その製造方法、水系導電性塗料及び水系導電性塗膜

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JPH08319370A
JPH08319370A JP7128014A JP12801495A JPH08319370A JP H08319370 A JPH08319370 A JP H08319370A JP 7128014 A JP7128014 A JP 7128014A JP 12801495 A JP12801495 A JP 12801495A JP H08319370 A JPH08319370 A JP H08319370A
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dispersion
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Tomoko Oka
トモ子 岡
Kazumi Sudo
一巳 須藤
Hiroki Hirata
寛樹 平田
Katsumi Ogi
勝実 小木
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 水系導電性塗膜の導電性を改善する。 【構成】 アンチモンドープ酸化スズ粉末を水系分散媒
中に分散させてなる導電性分散液中にカチオン交換性層
状粘土鉱物をアンチモンドープ酸化スズ粉末に対し0.
01〜2重量%添加する。 【効果】 カチオン交換性層状粘土鉱物は、それに配位
した水分子や構造中に含まれている水酸基により、水系
塗料中における粒子同士のなじみを向上させ、粒子間の
接触効率を高めるため、形成される水系透明導電膜の表
面抵抗を低いものとすることができ、優れた導電性、透
明性を有する水系導電膜を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アンチモンドープ酸化
スズの分散液、その製造方法、水系導電性塗料及び水系
導電性塗膜に関する。
【0002】
【従来の技術】導電性粉末として、アンチモンを含有す
る酸化スズ粉末、即ち、アンチモンドープ酸化スズ粉末
が使用されるようになってきた。アンチモンドープ酸化
スズ粉末は、プラスチック、ゴム、塗料などの媒体に混
入、配合されても可視光線を透過させるので、これらの
媒体の色調、透明性を損なうことなく導電性を付与でき
るものである。
【0003】従来、アンチモンドープ酸化スズ粉末は、
スズとアンチモンの塩を溶解した液に、アルカリを加え
て反応させることによりスズアンチモン水酸化物混合物
を析出させ、不要な塩を洗浄した後、濾過回収し、更に
400℃以上で焼成することにより製造されている(特
開昭56−156606号公報)。
【0004】得られたアンチモンドープ酸化スズ粉末を
各種分散媒に分散させることにより導電性分散液を得、
この導電性分散液に樹脂を配合して導電性塗料とし、こ
れを各種基材の表面に塗布することにより、帯電防止用
塗膜或いは導電性塗膜が形成される。
【0005】ところで、導電性塗料には、有機系分散媒
を用いた有機系塗料と、水系分散媒を用いた水系塗料が
あるが、環境問題の面から有機系分散媒の使用の規制が
進められていることから、有機系塗料から水系塗料への
切り替えが望まれる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来法
で製造されたアンチモンドープ酸化スズ粉末を水系分散
媒に分散させて、水系導電性塗料とし、これを基体表面
に塗布して得られる透明導電性膜は、その導電性が十分
なものではない。
【0007】導電性の向上のためにアンチモンドープ酸
化スズ粉末の配合量を多くすると、アンチモンドープ酸
化スズ粉末コストが高くつき、経済的に不利である上
に、形成される導電性膜の強度や基体への密着性が低下
するなどの不具合を生じる。
【0008】本発明は上記従来の問題点を解決し、優れ
た導電性を有した導電性塗膜を形成することができる水
系導電性分散液、その製造方法、水系導電性塗料及び水
系導電性塗膜を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の水系導電性分散
液は、アンチモンドープ酸化スズ粉末を水系分散媒中に
分散させてなる水系導電性分散液において、該液中にカ
チオン交換性層状粘土鉱物が該アンチモンドープ酸化ス
ズ粉末に対し0.01〜2重量%の割合にて添加されて
いることを特徴とするものである。
【0010】本発明の水系導電性分散液は、請求項1の
導電性分散液において、カチオン交換性層状粘土鉱物が
スメクタイト族粘土鉱物であることを特徴とするもので
ある。
【0011】本発明の水系導電性分散液の製造方法は、
請求項1又は2の導電性分散液を製造する方法であっ
て、アンチモンドープ酸化スズ粉末を水系分散媒中に分
散させて得られた分散液にカチオン交換性層状粘土鉱物
を該アンチモンドープ酸化スズ粉末に対し0.01〜2
重量%の割合にて添加してアンチモンドープ酸化スズ粉
末をさらに高度に分散させることを特徴とするものであ
る。
【0012】本発明の水系導電性塗料は、請求項1又は
2の水系導電性分散液を含むことを特徴とするものであ
る。
【0013】本発明の水系導電性塗膜は、請求項3の水
系導電性塗料を基材表面に塗着することにより形成され
たことを特徴とするものである。
【0014】以下に本発明を詳細に説明する。
【0015】本発明で用いるカチオン交換性層状粘土鉱
物は、珪酸塩層と、アルカリ金属及び/又はアルカリ土
類金属カチオンとそれに配位した水分子からなる層とが
互層配列した層状珪酸塩鉱物の1種である。雲母も同じ
ような構造を持つ層状珪酸塩鉱物であるが、カチオン交
換性層状粘土鉱物では、雲母に比べて珪酸塩層のもつ負
電荷が小さく、層間の結合が弱いため、層間カチオンが
交換性であり、層間に水分子が容易に入り込み、カチオ
ンと配位する。かかるカチオン交換性粘土鉱物の例とし
ては、スメクタイト族及びバーミキュライト族の粘土鉱
物がある。本発明では、特にスメクタイト族粘土鉱物の
使用が好ましい。
【0016】天然のスメクタイト族粘土鉱物には、モン
モリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナ
イトなどがあり、これら天然鉱物のいずれも使用でき
る。しかし、純度が高く、透明性に優れている合成スメ
クタイト族粘土鉱物を使用する方が好ましい。
【0017】このカチオン交換性層状粘土鉱物は平均粒
径0.5μm以下、特に0.2μm以下の微粉末状で使
用するのが好ましい。
【0018】本発明では、このようなカチオン交換性層
状粘土鉱物の1種又は2種以上を、アンチモンドープ酸
化スズ粉末に対して0.01〜2重量%、好ましくは
0.1〜2重量%添加する。この添加量が2重量%を超
えると、コスト高になると共に、塗膜の導電性及び透明
性が低下する。添加量が0.01重量%よりも少ない場
合には導電性向上効果が低くなる。
【0019】なお、アンチモンドープ酸化スズ粉末とし
ては、例えば成分元素の塩化物と塩基性化合物の混合反
応にて得られた共沈物を焼成又は水熱法にて製造する方
法等、いずれの既知の方法によって製造されたものであ
っても良く、その比表面積は大き過ぎても小さ過ぎても
十分な分散性が得られないことから、10〜150m2
/gとするのが好ましい。
【0020】本発明の水系導電性分散液は、このような
比表面積のアンチモンドープ酸化スズ粉末を水系分散媒
中に好ましくは0.1〜40重量%、特に10〜30重
量%の濃度で分散させ、これに上記カチオン交換性層状
粘土鉱物を添加してさらにアンチモンドープ酸化スズ粉
末を高度に分散させることにより容易に製造される。こ
の混合分散に当り、アンチモンドープ酸化スズ粉末は、
超音波分散、サンドミル、ボールミル等のメディアミ
ル、ピンミル等、通常の方法にて分散媒中に分散させ
る。また、分散に当り、必要に応じて陰イオン系界面活
性剤、陽イオン系界面活性剤、両性界面活性剤、非イオ
ン系界面活性剤等の分散剤を添加使用しても良い。この
場合、界面活性剤の添加量はアンチモンドープ酸化スズ
粉末に対して2重量%以下とするのが好ましい。
【0021】水系分散媒としては、水、或いは水と水混
和性有機溶媒、例えば、メタノール、エタノール、イソ
プロピルアルコール等のアルコールや、アセトン等との
混合溶媒のいずれでも良い。
【0022】本発明の水系導電性塗料は、この分散液を
塗料形成用水溶性樹脂と混合することにより製造され
る。この水溶性樹脂としては、ゼラチン、ポリビニルア
ルコール、水溶性アクリル樹脂等を用いることができ
る。これらの樹脂の混合は、アンチモンドープ酸化スズ
粉末の分散処理時であっても、分散処理後であっても良
い。水系導電性塗料中のアンチモンドープ酸化スズ粉末
の含有量は樹脂100重量部に対して10〜300重量
部程度とするのが好ましい。
【0023】この水系導電性塗料においては、必要に応
じて、塗膜屈折率向上のためのジルコニウム化合物等を
0.1〜20重量%混合しても良い。
【0024】本発明の水系導電性塗膜は、このような水
系導電性塗料を常法に従って、処理対象基板に塗布する
ことにより形成される。
【0025】
【作用】カチオン交換性層状粘土鉱物は、それに配位し
た水分子や構造中に含まれている水酸基により、水系塗
料中における粒子同士のなじみを向上させ、粒子間の接
触効率を高めるため、従来のものに比べて、形成される
水系透明導電膜の表面抵抗を1〜3オーダーも低いもの
とすることができる。
【0026】このように、カチオン交換性層状粘土鉱物
は、導電性の向上に有効であることから、その少量添加
により、従って、形成される塗膜の透明性を損なうこと
なく、導電性を改善することができる。
【0027】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。
【0028】実施例1 市販のアンチモンドープ酸化スズ粉末(比表面積56m
2 /g;三菱マテリアル株式会社製、商品名T−1)を
水に懸濁させてpHを7に調整し、ビーズミルで30分
間処理した。これにカチオン交換性層状粘土鉱物とし
て、合成スメクタイトNa1/3 (Mg8/3 Li1/3 )S
410(OH)2 (平均粒径0.1μm)をアンチモ
ンドープ酸化スズ粉末に対して0.5重量%添加して撹
拌し導電性水分散液を得た。
【0029】このようにして得られた導電性水分散液を
固形分濃度18.5%の濃度に調整し、この分散液10
0gと13.2重量%ゼラチン水溶液100gとを40
℃で混合して、水系の導電性塗料を調製した。塗料中の
アンチモンドープ酸化スズ粉末の配合量は、バインダー
のゼラチン固形分100重量部当り140重量部であっ
た。この塗料を#3のワイヤーバーでポリエステルフィ
ルム(厚み100μm、ヘーズ2.0%)に塗工し、放
置し乾燥することで塗膜を得た。形成した塗膜につい
て、表面抵抗、ヘーズを測定した。結果を表1に示す。
【0030】実施例2〜4,比較例1 実施例1において、合成スメクタイトの添加量をアンチ
モンドープ酸化スズ粉末に対して表1に示す割合とした
こと以外は実施例1と同様にして水系導電性塗料を調製
し、且つ塗膜を得た。この塗膜について実施例1と同様
の測定を行った。結果は表1の通りである。
【0031】比較例2 実施例1において、合成スメクタイトを添加しなかった
こと以外は実施例1と同様にして水系導電性塗料を調製
し、且つ塗膜を得た。この塗膜について実施例1と同様
の測定を行った。結果は表1の通りである。
【0032】実施例5〜8 実施例1において、カチオン交換性層状粘土鉱物として
表1に示すものを表1に示す割合で用いたこと以外は実
施例1と同様にして水系導電性塗料を調製し、且つ塗膜
を得た。この塗膜について実施例1と同様の測定を行っ
た。結果は表1の通りである。
【0033】
【表1】
【0034】表1の通り、本発明によれば、導電性、透
明性に優れた水系導電性塗膜を形成することができる。
【0035】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、環
境に悪影響を及ぼすことのない水系分散媒及び水系樹脂
を用いて、導電性、透明性に優れた水系導電性塗膜を形
成することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01B 1/20 H01B 1/20 Z (72)発明者 小木 勝実 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社中央研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンチモンドープ酸化スズ粉末を水系分
    散媒中に分散させてなる水系導電性分散液において、該
    液中にカチオン交換性層状粘土鉱物が該アンチモンドー
    プ酸化スズ粉末に対し0.01〜2重量%の割合にて添
    加されていることを特徴とする水系導電性分散液。
  2. 【請求項2】 請求項1の導電性分散液において、カチ
    オン交換性層状粘土鉱物がスメクタイト族粘土鉱物であ
    ることを特徴とする水系導電性分散液。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2の導電性分散液を製造す
    る方法であって、アンチモンドープ酸化スズ粉末を水系
    分散媒中に分散させて得られた分散液にカチオン交換性
    層状粘土鉱物を該アンチモンドープ酸化スズ粉末に対し
    0.01〜2重量%の割合にて添加してアンチモンドー
    プ酸化スズ粉末をさらに高度に分散させることを特徴と
    する水系導電性分散液の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2の水系導電性分散液を含
    むことを特徴とする水系導電性塗料。
  5. 【請求項5】 請求項3の水系導電性塗料を基材表面に
    塗着することにより形成された水系導電性塗膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101423384B1 (ko) * 2012-08-21 2014-07-28 솔로테크 주식회사 금속 나노와이어를 포함하는 전도성 코팅액 조성물 및 이를 이용한 투명 전극층을 구비한 투명 전기 디바이스

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101423384B1 (ko) * 2012-08-21 2014-07-28 솔로테크 주식회사 금속 나노와이어를 포함하는 전도성 코팅액 조성물 및 이를 이용한 투명 전극층을 구비한 투명 전기 디바이스

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