JPS60219270A - 透明導電性塗料組成物 - 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】 （技術分野） 本発明は光、放射線、電子線などで容易に硬化し耐擦過
傷性、導電性および透明性に優れた硬化膜を形成しうる
塗料組成物およびこれを用いた導電性プラスチックシー
トもしくはプレートに関する。

（従来技術） 半導体ウェハー保存容器、電子、電機部材、半導体製造
工場の床材・壁材などは、その用途によっては、帯電防
止効果を有することが必要である。

そのために、従来は、これら部材をカーボン粉末や金属
粉末入り塗料でコーティングしたり、あるいはカーボン
粉末、カーボン繊維、金属繊維などを樹脂に練り込んで
成形することが行われている。

しかし、これらの従来法では塗膜および成形品自体が着
色しているため不透明であり、内容物を透視することが
できない。したがって、帯電防止の必要な部所を窓部に
することができない。

特開昭５７−８５８６６号公報には、酸化錫を主成分と
する導電性微粉末を塗料バインダー中に含有した塗料が
開示されている。この塗料は透明でかつ帯電防止機能を
有する塗膜を形成しうるが、塗料バインダーが熱可塑性
樹脂であるため、得られる塗膜は一般に耐擦過傷性・耐
溶剤性を発現し得ない。また、一般に酸化錫のような金
属粉末は、その比重が塗料バインダーに比べて大きいた
め、均一に分散しがたい。

（発明の目的） 本発明の目的は光、放射線、電子線などで容易に硬化し
、耐擦過傷性および硬度に優れるとともに、導電性およ
び透明性にも優れた硬化膜を形成し得る塗料組成物およ
びこれを塗布硬化させた硬化膜を有するプラスチックシ
ートもしくはプレートを提供することにある。本発明の
他の目的は。

含有される導電性粉末を効果的に分散させ、その結果得
られる硬化膜の透明性を高めかつ均一な導電率の硬化膜
を形成しうる塗料組成物およびこれを塗布・硬化させた
硬化膜を有するプラスチックシートもしくはプレートを
提供することにある。

（発明の構成） 本発明は、水酸基と重合可能な不飽和基とを分子内に有
するオリゴマーやモノマーを塗料バインダーとし、これ
に酸化錫を主成分とする導電性粉末を添加した塗料を塗
布し硬化させれば、バインダーを構成するオリゴマーや
モノマーが高度に架橋し、得られる硬化膜の耐擦過傷性
および硬度が向上する；酸化錫を主成分とする導電性粉
末が含まれるので充分な導電性を保持しつつ優れた透明
性が得られる；塗料バインダー自体が微粉末を均一に分
散させる性質を有するので導電性粉末の再凝集が防止さ
れ、得られる硬化膜の透明性が著しく向上する。との知
見にもとづいて完成された。

それゆえ１本発明の透明導電性塗料組成物は分子内に１
個以上の水酸基と１個以上のラジカル反応性不飽和基と
を有するオリゴマーもしくは七ツマ−を含む塗料バイン
ダー；および酸化錫を主成分としその粒径が０．２μｍ
以下の導電性粉末を含有し、そのことにより上記目的が
達成される。さらに本発明の導電性プラスチックシート
もしくはプレートは分子内に１個以上の水酸基と１個以
上のラジカル反応性不飽和基とを有するオリゴマーもし
くはモノマーを含む塗料バインダー；および酸化錫を主
成分としその粒径が０．２μｍ以下の導電性粉末を含有
する透明導電性塗料を塗布・硬化した硬化膜が基材上に
設けられてなり、そのことにより上記目的が達成される
。

透明導電性塗料組成物に含有される塗料バインダーは、
主成分として９分子内に１個以上の水酸基と１個以上の
ラジカル反応性不飽和基とを有するオリゴマーもしくは
モノマー（以下、水酸基と不飽和基とを有するオリゴマ
ー（モノマー）とする）を含有する。この水酸基と不飽
和基とを有するオリゴマー（モノマー）には２例えば、
２個以上の水酸基を有する化合物とアクリル酸もしくは
メタクリル酸との部分エステル化合物がある。このよう
な部分エステル化合物にはジペンタエリスリトールモノ
ヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ペンタエリス
リトールトリ　（メタ）アクリレート、トリス−（２−
ヒドロキシエチル）−イソシアヌル酸エステルジ（メタ
）アクリレート。

ポリオキシエチレングリコールモノ　（メタ）アクリレ
ート、ポリエチレンポリテトラメチレンエーテルグリコ
ールモノ　（メタ）アクリレートなどがある。

上記主成分である水酸基と不飽和基とを有するオリゴマ
ー（モノマー）がエポキシ基を有する水酸基含有エポキ
シ（メタ）アクリルオリゴマー（モノマー）であるとき
導電性粉末がさらに効果的に分散される。水酸基含有エ
ポキシ（メタ）アクリルオリゴマー（モノマー）はエポ
キシ基を有する化合物と（メタ）アクリル酸とを反応さ
せて得られる。この反応によりエポキシ基が開裂して水
酸基が形成される。ここでいう水酸基含有エポキシ（メ
タ）アクリルオリゴマー（モノマー）には必ずしも１分
子内に水酸基とエポキシ基とが存在していなくてもよく
、該オリゴマー（モノマー）全体に、水酸基とエポキシ
基とが適当な割合に含有されていればよい。

水酸基含有エポキシ（メタ）アクリルオリゴマー（モノ
マー）の原料となるエポキシ基を有する化合物には、２
−エチルへキシルグリシジルエーテル；２−メチルオク
チルグリシジルエーテル；ラウリルグリシジルエーテル
；エチレングリコールジグリシジルエーテル；ポリエチ
レングリコールジグリシジルエーテル；プロピレングリ
コールジグリシジルエーテル；ポリプロピレングリコー
ルジグリシジルエーテル；ネオペンチルグリコールジグ
リシジルエーテル；トリメチロールプロパントリグリシ
ジルエーテル；ビスフェノールＡジグリシジルエーテル
などがある。

上記の水酸基と不飽和基とを有するオリゴマー（モノマ
ー）にはラジカル反応性不飽和基が存在するため、紫外
線などを照射すると硬化して高度に架橋した構造となる
。さらに、このオリゴマー（モノマー）は塗料中の導電
性粉末を均一に分散させる性質を有する。オリゴマー（
モノマー）が水酸基含有エポキシ（メタ）アクリルオリ
ゴマー（モノマー）であれば、前述のように、導電性粉
末の分散度合が一層高くなる。この水酸基と不飽和基と
を有するオリゴマー（モノマー）は２種以上混合して用
いることもでき９通常、エポキシ基を有するオリゴマー
（モノマー）とエポキシ基をもたないオリゴマー（モノ
マー）とが適当な割合に混合して用いられる。

塗料バインダーは上記の水酸基と不飽和基とを有するオ
リゴマー（モノマー）のほかに、２個以上のアクリロイ
ル基もしくはメタクリロイル基を有し、水酸基をもたな
い（メタ）アクリルオリゴマーを含有していてもよい。

この（メタ）°アクリルオリゴマーは硬化して高度に架
橋した構造となる。そのため、水酸基をもたない（メタ
）アクリルオリゴマーを適当な割合で添加すると硬化膜
の硬度や基板との密着性の度合を適当に調節することが
できる。水酸基をもたない（メタ）アクリルオリゴマー
としては９例えば、エチレングリコールジ（メタ）アク
リレーロブロビレングリコールジ（メタ）アクリレート
、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、
ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリ
プロピレングリコールジ（メタ）アクリレートなどの三
官能アクリレートもしくはメタクリレートが挙げられる
。また、トリメチロールプロパントリ　（メタ）アクリ
レート、グリセロールトリ　（メタ）アクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリ　（メタ）アクリレート、トリ
ス−（２−ヒドロキシエチル）−イソシアヌル酸エステ
ル（メタ）アクリレートなどの三官能以上のアクリレー
トもしくはメタクリレートが挙げられる。

（メタ）アクリルオリゴマーがその分子骨格にウレタン
結合を有するとき、得られる塗膜の硬度。

したがって耐擦過傷性はさらに向上する。このような分
子末端にアクリロイル基もしくはメタクリロイル基を有
するウレタンオリゴマーの調製は。

ポリオールと１分子に２個以上のイソシアネート基を有
する化合物とを重合させ、その分子末端のイソシアネー
ト基に、活性水素を有するアクリレートまたはメタクリ
レートを作用させて行われうる。例えば、エチレングリ
コールに２−ヒドロキシエチルアクリレートを作用させ
て得られる。塗料の粘度を下げる目的で反応性単官能の
アクリレートもしくはメタクリレートが塗料バインダー
中に含有されていてもよい。

本発明塗料組成物に含まれる酸化錫を主成分とする導電
性粉末はその粒径が０．２μｍ以下である。

０．２μｍを越えると可視光線を散乱させるため得られ
る硬化膜の透明性が劣る。同時に紫外線をも散乱させる
ため塗料バインダーの光硬化性が低下し、ときにはまっ
た（硬化しない。その含量は。

硬化膜の透明性と導電性を確保するうえで塗料バインダ
ー１００重量部に対して５０〜４００重量部であること
が望ましい。この導電性粉末が５０重量部を下まわると
その分散度合いは充分であっても得られる硬化膜が充分
な導電性を示さず、したがって本発明の目的のひとつで
ある帯電防止作用が発揮され得ない。４００重量部を越
えると過密状となるため微粉末の分散が悪くなり、その
結果、得られる硬化膜の透明性が損なわれる。耐擦過傷
性も低下する。

塗料バインダーの光硬化性を向上させる目的で。

光増感剤が選択的に添加される。このような光増感剤と
しては９例えば、ベンゾイン、ベンジル。

ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソメチ
ルエーテル、α−メチルベンゾイン、α−フェニルベン
ゾインベンジル、ジアセチルメチルアントラキノン、ク
ロルアントラキノン、ベンゾフェノン、アントラキノン
、ミフイラーケトン。

４・４”−ビス−（Ｎ　−Ｎ’　−ジエチルアミノ）−
ベンゾフェノン、アセトフェノンなどのカルボニル化合
物；ジフェニルスルフィド、ジフェニルジスルフィド、
ジチオカーバメートなどの硫黄化合物；α−クロルメチ
ルナフタレン、アントラセンなどのナフタレン、アント
ラセン系化合物；テトラクロルフタル酸ジメチル、ヘキ
サクロルブタジェンなどのハロゲン化炭化水素；硫酸ウ
ラニル。

塩化鉄、塩化銀などの金属塩類；アクリフラビン。

フルオレセイン、リボフラビン、ローダミンＢなど色素
類が挙げられる。これら増感剤の添加量は塗料バインダ
ーに対して０．０１重量％以上が好ましい。光硬化反応
の助剤としてアミン類が用いられうる。アミン類には例
えばトリエチルアミン、トリブチルアミン、ジエチルア
ミノエチルメタクリレートなどがある。本発明の塗料組
成物の調製は。

上記塗料バインダーおよび酸化錫を主成分とする導電性
粉末を有機溶剤に加え、混合して行われる。

粉末を塗料中に充分分散させるために塗料の分散や配合
に通常用いられる機器９例えばサンドミル。

ボールミル、高速回転攪拌装置、三本ロールなどが使用
され得る。

このようにして、調製された本発明の導電性塗料組成物
はスプレー法、バーコード法、ドクターブレード法、デ
ィッピング法などの一般的な塗布方法により透明なプラ
スチックシートもしくはプレート基材に塗布される。プ
ラスチックシートもしくはプレート基材としては２例え
ば、透明性に優れたポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリカーボネートポリ　（メタ）アクリレ
ートなどが適している。このような基材上の塗布膜は、
これに光、放射線、電子線などが照射され硬化して硬化
膜となり２本発明の導電性プラスチックシートもしくは
プレートが得られる。照射する光は紫外線や赤外線が使
用され得、紫外線が好適に用いられる。得られたプラス
チックシートもしくはプレートの゛透明性をより一層上
げるためには、塗膜をパフ仕上げすることが推奨される
。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

実施択↓ （Ａ）水酸基含有エポキシアクリレートオリゴマーの合
成：冷却管、攪拌機１滴下ロートを備えたセパラブルフ
ラスコにアクリル酸１４４　ｇ　、ヒドロキノン１．４
４ｇ、）リエチルアミン１．４４　ｇを仕込み８０℃に
昇温させた。これにビスフェノール−Ａ−ジグリシジル
エーテル６６８ｇを滴下ロートから１時間をかけて滴下
した。反応液の温度を８０℃に保ち１０時間攪拌を続け
た。得られたオリゴマーはＩＲスペクトルにより水酸基
含有エポキシアクリレートであることが確認された。

（Ｂ）塗料の作製：　（Ａ）項で合成したオリゴマー２
０ｇ、ペンタエリスリトールトリアクリレ−）３０ｇ、
ペンタエリスリトールテトラアクリレ−）３０ｇ、　ジ
ペンタエリスリトールペンタアクリレ−）２０ｇ、平均
粒径０．２μｍ以下の二酸化アンチモン含有酸化スズ２
００　ｇ　、ベンゾフェノン１０ｇ。

Ｎ−Ｎ’　−ジエチルアミノアセトフェノン２ｇおよび
メチルエチルケトン７００ｇをボールミルに仕込んだ。

これを２４時間分散させて塗料を得た。

、（Ｃ）硬化膜の作製および性能評価；　（Ｂ）項で得
られた塗料を透明塩化ビニルプレー′ト上に乾燥時の厚
みが５μｍになるように塗布し溶剤を乾燥させた。これ
に高圧水銀ランプ（出力２Ｋｗ　有効ランプ長１２．５
ｃｍ）を用いて１０ｃｍの距離から紫外線を１時間照射
した。照射後の硬化膜はクックフリーであった。得られ
た硬化膜の表面固有抵抗。

全光線透過率、曇価、鉛筆硬度およびテーパー試験後の
曇価の増加の測定結果；および耐テトラヒドロフラン（
ＴＨＦ）溶解性の試験結果を下表に示す。表面固有抵抗
はＡ　Ｓ　ＴＭ　、　Ｄ　−２５７，全光線透過率およ
び曇価はＡＳＴＭ　Ｄ−１００３，鉛筆硬度はＪ　Ｉ　
Ｓ　Ｋ−５４００，テーパー試験後の曇価の増加はＡＳ
ＴＭ　Ｄ−１０４４にもとづく試験法により測定された
。耐Ｔ　ＨＦ　溶解性については対象物を２０℃におい
て２４時間浸漬した後の硬化膜の状態について示したも
のでＯは変化の認められない状態を表す。

スｍλ （Ａ）水酸基含有エポキシアクリレートオリゴマーの合
成：ビスフェノールＡジグリシジルエーテル６６８ｇの
代わりにビスフェノールＡジー（メチルグリシジル）−
エーテル８６８ｇを用いたこと以外は実施例１と同様で
ある。

（Ｂ）塗料の作製：　（Ａ）項で合成したオリゴマー１
５ｇ、）リス−（２−ヒドロキシエチル）−イソシアヌ
レートジアクリレート５ｇ、ペンタエリスリトールテト
ラアクリレート２０ｇ、ジペンタエリスリトールへキサ
アクリレート３０ｇ、ジペンタエリスリトールペンタア
クリレート３０ｇ、平均粒径０．２μｍ以下の二酸化ア
ンチモン含有酸化スズ２００　ｇ　、ベンゾフェノン１
０ｇ、Ｎ−Ｎ−ジエチルアミノアセトフェノン２ｇおよ
びメチルエチルケトン７００ｇをボールミルに仕込んだ
。これを２４時間分散させて塗料を得た。

（Ｃ）硬化膜の作製および性能評価：実施例１（Ｃ）項
と同様である。

、比較１０＝ （Ａ）塗料の作製：々゛ンタエリスリトールテトラアク
リレート６０ｇジペンタエリスリトールへキサアクリレ
ート３０ｇ、）リメチロールプロノくントリアクリレー
）Ｌｏｇ、平均粒径０．２μｍ以下の三酸化アンチモン
含有酸化スズ２００　ｇ　、ベンゾフェノンｌＯｇ、−
Ｎ−Ｎ−ジエチルアミノアセトフェノン２ｇおよびメチ
ルエチルケトン７００ｇをボールミルに仕込んだ。これ
を２４時間分散させて塗料を得た。

（Ｂ）硬化膜の作製および性能評価：実施例１（Ｃ）項
と同様である。

ル較桝主 （Ａ）塗料の作製：ペンタエリスリトールテトラアクリ
レート５０ｇ、）リスチロールプロパントリアクリレー
ト２０ｇ、ネオベンチルグリコールレジアクリレ−）３
０ｇ’、平均粒径０．２μｍ以下の三酸化アンチモン含
有酸化スズ２００　ｇ　、ベンゾフェノンｌｏｇ、Ｎ−
Ｎ−ジエチルアミノアセトフェノン２ｇおよびメチルエ
チルケトン７００　ｇをボールミルに仕込んだ。　これ
を２４時間分散させて塗料を得た。

（Ｂ）硬化膜の作製および性能評価：実施例１（Ｃ）項
と同様である。

（以下余白） （発明の効果） 本発明は、このように９分子内に１個以上の水酸基と１
個以上のラジカル反応性不飽和基とを有するオリゴマー
もしくはモノマーが塗料バインダーに含まれるので、特
別の分散剤を用いなくとも。

導電性粉末が塗料中に均一に分散されうる。このオリゴ
マーもしくはモノマーは光、放射線、電子線などにより
容易に架橋し硬化しうる。そのため形成された硬化膜は
導電性はもとより透明性・硬度・強度・耐擦過傷性およ
び耐溶剤性においても著しく優れる。導電性粉末の分散
が均一であるため、硬化膜の透明性はより一層向上する
。硬化膜表面の導電率も均一となる。したがって、この
ような硬化膜の設けられたプラスチックシートもしくは
プレートは、上記のような優れた性質を有する。それゆ
え２本発明の塗料組成物を用いたプラスチックシートも
しくはプレートは、帯電防止用ディスプレイパネルや計
器表示パネルなど床机な分野への適用が可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、分子内に１個以上の水酸基と１個以上のラジカル反
   応性不飽和基とを有するオリゴマーもしくはモノマーを
   含む塗料バインダー；および酸化錫を主成分としその粒
   径が０．２μｍ以下の導電性粉末を含有する透明導電性
   塗料組成物。 ２、前記オリゴマーもしくはモノマーが、１個以上のエ
   ポキシ基を有する化合物とアクリル酸もしくはメタクリ
   ル酸とから得られる水酸基含有エポキシアクリレートオ
   リゴマーもしくは水酸基含有エポキシアクリレートモノ
   マーである特許請求の範囲第１項に記載の組成物。 ３、前記塗料バインダーが分子内に２個以上のアクリロ
   イル基もしくはメタクリロイル基を有する少なくとも一
   種の（メタ）アクリルオリゴマーを含有する特許請求の
   範囲第１項に記載の組成物。 ４、前記（メタ）アクリルオリゴマーがウレタン結合を
   有する特許請求の範囲第３項に記載の組成物。 ５、前記導電性粉末が塗料バインダー１００重量部に対
   して５０〜４００重量部の割合で含有される特許請求の
   範囲第１項に記載の組成物。 ６、分子内に１個以上の水酸基と１個以上のラジカル反
   応性不飽和基とを有するオリゴマーもしくはモノマーを
   含む塗料バインダー；および酸化錫を主成分としその粒
   径が０．２μｍ以下の導電性粉末を含有する透明導電性
   塗料を塗布・硬化して得られる硬化膜が透明基材上に設
   けられた導電性プラスチックシートもしくはプレート。 ７、前記オリゴマーもしくはモノマーが、１個以上のエ
   ポキシ基を有する化合物とアクリル酸もしくはメタクリ
   ル酸とから得られる水酸基含有エポキシアクリレートオ
   リゴマーもしくは水酸基含有エポキシアクリレートモノ
   マーである特許請求の範囲第６項に記載のシートもしく
   はプレート。 ８、前記塗料バインダーが分子内に２個以上のアクリロ
   イル基もしくはメタクリロイル基を有する少なくとも一
   種の（メタ）アクリルオリゴマーを含有する特許請求の
   範囲第６項に記載のシートもしくはプレート。 ９、前記（メタ）アクリルオリゴマーがウレタン結合を
   有する特許請求の範囲第８項に記載のシートもしくはプ
   レート。 １０、前記導電性粉末が塗料バインダー１００重量部に
   対して５０〜４００重量部の割合で含有される特許請求
   の範囲第６項に記載のシートもしくはプレート。 １１、前記基材がポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフ
   タレート、ポリカーボネートまたはポリ（メタ）アクリ
   レートでなる特許請求の範囲第６項に記載のシートもし
   くはプレート。