JPS63151619A

JPS63151619A - 導電性を有する透明粉体の処理方法

Info

Publication number: JPS63151619A
Application number: JP61297006A
Authority: JP
Inventors: Takuya Hamaguchi; 卓也浜口
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1986-12-13
Filing date: 1986-12-13
Publication date: 1988-06-24

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、可視光の透過率が高く、かつ、導電性を具備
する粉体の処理方法に関するものであり、例えば、透明
性を有するプラスチックフィルム上における透明導電性
層形成用のインキの配合成分として利用される導電性を
有する透明粉体を得る方法を提供するものである。

〔従来の技術〕

例えば、液晶用の透明電極、ＥＬ面発光用の透明電極、
タッチパネルやメンブレンスイッチ等の照光型スイッチ
等に加工される透明導電性フィルムは、低抵抗、高透明
度の透明導電性フィルムが得られるという理由で、透明
性を有するプラスチックフィルム上に金属及び金属酸化
物による透明導電性層が蒸着、スパッタ法にて形成され
ている所謂透明導電性フィルムが多用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前記透明導電性フィルムは、透明導電性層が
蒸着、スパッタ法にて形成されているものであるため、
製造価格が高いばかりでなく、蒸着、スパッタ法にて得
られた透明導電性層の表面堅牢性が低く、加工時の傷の
発生による断線や透過率の低下等が生じ易く、更にはパ
ターンニングに際してはエツチング等の複雑な工程が必
要である等の欠点を有している。

このため、透明なプラスチックフィルム上ニ、透明皮膜
形成能を有するバインダー用樹脂と導電性を有する透明
粉体とを含有する透明導電性層形成用のインキによる透
明導電性層を形成することからなる透明導電性フィルム
の製造が種々試みられているが、こ＼で使用される導電
性を有する透明粉体たる金属酸化物のインキ中における
分散安定性が不十分なために、得られる透明導電性層は
プラスチックフィルムに対して密着不良が生じ易いばか
りでなく、抵抗値が高くなり易く、また透明度が低下す
る等の欠点が現出される結果、未だ透明導電性層形成用
のインキを利用した透明導電性フィルムは得られていな
いのが実情である。

これに対して本発明においては、例えば透明皮膜形成能
を有するバインダー用樹脂と共に透明導電性層形成用の
インキ配合成分として使用された場合に、該インキ中の
無機質粉体に要求されるに好適な分散性能を発揮する導
電性透明粉体となる導電性を有する透明粉体の処理方法
を提供するものであり、プラスチックフィルムに対して
の密着性能が良く、低抵抗で、しかも高透明度を有する
透明導電性層形成能を呈するインキ配合成分となる導電
性を有する透明粉体が得られる方法を提供し得たもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の導電性を有する透明粉体の処理方法は、分散剤
を含有する溶剤液からなる処理液中にて、導電性を有す
る透明な金属酸化物の粉体、一般的には、平均粒径０．
０１〜２．０μ、体積固有抵抗１×１０°〜Ｉ　Ｘ　１
０−３Ωｍを有する透明な金属酸化物の粉体を処理する
ものである。

前記構成からなる本発明の導電性を有する透明粉体の処
理方法において、処理液中にて処理される金属酸化物の
粉体ば、例えば、酸化イ／ジウム、１〜２０重量％の三
酸化アンチモ／を含有している酸化錫、１〜２０重量％
の酸化錫を含有している酸化インジウム等の粉体で、平
均粒径が２μ以下、好ましくは１μ以下で、体積固有抵
抗がＩ　Ｘ　Ｉ　００Ωα以下、好ましくはＩ　Ｘ　１
０−２Ω口以下のものが使用される。前記金属酸化物の
粉体は一般的シては、金属の塩から合成される湿式法や
真空ガス蒸着法に代表される乾式超微粉製造法等によっ
て得られるが、前記以外の製造法によって得られたもの
でも差し支えないことは勿論である。

前記金属酸化物の粉体を処理するだめの処理液中の分散
剤は、処理される透明な粉体が酸化物であることから、
アニオン系の界面活性剤。

脂肪族カルボン酸、チタネート系カップリング剤等であ
り、例えば、式ＲＯ（ＣＨ２ＣＨ２０）ｎＳ０３Ｍ〔式
中のＲは水素または炭素数８〜２２のアルキルもしくは
アルキルフェニル基ヲ、ｎ　ハ８〜２０の整数を、Ｍは
Ｎａ、　Ｋ、またはＮＨ４をそれぞれ表わす〕で表示さ
れるアルキル（アルキルフェニル）エーテル硫酸エステ
ル塩ヤ式Ｒ１○（ＣＨ２ＣＨ２０）弓（○Ｈ）ＯＲ２［
：式中のＲ１及びＲ２は水素または炭素数８〜２２のア
ルキルもしくはアルキルフェニル基を、ｎは８〜２０の
整数をそれぞれ表わす〕で表示されるリン酸エステル等
のアニオン系の界面活性剤、式ＲＣＯＯＨ［式中のＲは
炭素数８〜２２のアルキル基を表わす〕で表示される脂
肪族カルボン酸、更には、式Ｒ’Ｏ−Ｔｉ　−ｆ　０Ｒ
２）３（式中のＲ１はイソプロピル基。

テトラオクチル基、またはオキシアセテート基を、Ｒは
ステアリル基、ドデシルベンゼンスルホニル基、または
ジオクチルパイル基をそれぞれ表わす〕で表示されるチ
タネート系カップリング剤等の１種または２種以上が使
用される。

前記分散剤を含有する溶剤液における溶剤は、一般の汎
用性溶剤が使用されるが、極性基を有する溶剤、例えば
、アルコール系、ケトン系。

アミド系、エステル系等の溶剤が使用される場合には、
処理液中における導電性を有する透明粉体の分散安定性
は良好であるが、分散剤であるアニオン系界面活性剤や
脂肪族カルざン酸の前記透明粉体表面への吸着が不十分
であったり、またチタネート系カップリング剤の前記透
明粉体表面への反応が不十分である等のため、処理後の
透明粉体を利用して得られる透明導電性層形成用のイン
キにおいて、該粉体のバインダー用樹脂に対する分散性
能が不十分となることかう、例えば、キ／レン、トルエ
ン、ベンゼン等の芳香族系炭化水素、／クロヘキサンな
どの脂環式炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等
の脂肪族炭化水素等の溶剤が使用される。

分散剤を含有する溶剤液からなる処理液は、例えば、処
理される透明粉体に対して０．１〜ｌＯ重量係、好まし
くは０．５〜５重量％の処理剤と、同じく前記透明粉体
に対して１〜１０倍重量の溶剤とで構成されるものが使
用されるが、処理液中における透明粉体の分散を補助す
る作用を果す粒径１ｆｌ程度のガラスピーズが透明粉体
と溶剤との合計体積と略同体積量添加されている処理液
を利用し、サンドミル等の一般の分散処理機による分散
剤処理を行なうのが好ましい。

尚、前記導電性を有する透明粉体を処理するための処理
液中における分散剤の量が僅少すぎる場合には、得られ
る粉体を利用して透明導電性層形成用のインキを作製す
る際の透明粉体のバインダー用樹脂に対する分散性能が
不十分となるだけでなく、透明粉体同士の凝集等が生じ
易く、前記インキの経時安定性が悪くなるため、得られ
る透明導電性層の抵抗値が高くなり易く、また透明性も
悪くなる等の弊害を現出するし、他方、前記処理液中に
おける分散剤の量が過量すぎる場合には、前述のインキ
中における沈降速度が遅くかつ沈降体積も小さくなるた
め、分散安定性の高いものとなるが、得られる透明粉体
が処理剤にて完全に被覆されたものとなっているため、
形成される透明導電性層における導電性を有する前記透
明粉体同士の接触が少なくなってしまい、低抵抗の透明
導電性層の形成が不可能となる。従って、前記透明粉体
を処理するための処理液中における分散剤の量は、その
適切範囲内に管理されていることが必要である。

前記処理液における浸漬処理後の導電性を有する透明粉
体は、処理液中からガラスピーズが除去された後に溶剤
がエバポレーター等で除去され、必要に応じて真空オー
ブン等の乾燥工程に付されるのが一般的である。

〔発明の作用〕

本発明の導電性を有する透明粉体の処理方法は、透明で
且つ導電性を有する金属酸化物の粉体を分散剤を含有す
る溶剤液からなる処理液中で処理することからなるもの
で、処理された導電性を有する透明粉体を透明皮膜形成
能を有するバインダー用樹脂と共にインキ配合成分とし
て使用した場合に、透明導電性層形成用のインキが得ら
れるものであり、該インキによって得られる透明導電性
層がプラスチックフィルム上で形成された場合には、該
プラスチックフィルムに対しての密着度が高く、低抵抗
で、しかも透明度の高い透明導電性層が得られるもので
ある。

尚、前記処理後の導電性を有゛する透明粉体をインキ配
合成分として使用する透明導電性層形成用のインキ、及
び該インキによる透明導電性層形成工程について以下に
説明する。

先ず、前記透明導電性層形成用のインキにおいて、前記
処理後の透明粉体と共に使用される透明皮膜形成能を有
するバインダー用樹脂は、前記透明粉体の分散性能が向
上しているため広範囲の樹脂の使用が可能であり、例え
ば、酢酸ビニル樹脂、塩ビー酢ビ共重合物、ブチラール
樹脂、ポリスチロール樹脂、（メタ）アクリル、樹脂、
飽和ポリエステル樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂等の
熱可塑性樹脂及びそれらのスルホン酸又はカルボン酸変
性樹脂（変性量０．１〜５　ｍｏｌｅ　％　）の分子量
３０００〜５０００αのものが、１種類もしくは２種類
以上で用いられる。

特に、前記透明導電性層形成用のインキが適用されるプ
ラスチックフィルムがポリエステルフィルムの場合には
、バインダー用樹脂として、飽和ポリエステル樹脂及び
そのスルホン酸又はカルボン酸変性樹脂が好ましく使用
される。

また、前記透明導電性層形成用のインキに使用される溶
剤は、一般的には、沸点が１００°Ｃ以上の蒸発速度の
遅いスクリーン印刷用インキに使用される溶剤、例えば
、シクロヘキサノ／。

イソホロン、ＭＩＢＫ等のケト／系溶剤、エチルセルソ
ルフ、ブチルセルソルブ、エチルカルピトール、ブチル
カルピトール等グリコール系溶剤及びそのアセテート誘
導体、トルエン、キシレン等芳香族炭化水素系溶剤等が
使用できる。

前記透明導電性層形成用のインキは、前述の分散剤を含
有する溶剤液からなる処理液による処理を受けた透明粉
体とバインダー用樹脂との量比が、透明粉体６０〜９０
重量係バイ食上−用樹脂４０〜１０重量％の範囲内にな
るように調製′されたインキ各配合成分が、三本ロール
ミル等で分散、混練され、更に溶剤で稀釈されて粘度５
００〜４０００　ｃｐｓ程度のインキとして得られるも
のであるが、バインダー用樹脂は、該バインダー用樹脂
が溶剤に予め溶解されている２０〜５０重量係程度食上
脂溶液として使用するのが好ましい。尚、前記透明導電
性層形成用のインキの粘度が５００　ｃｐｓ未溝になる
と、透明導電性層形成の際の印刷時にニジミ、ダレ等が
発生するため、適性な透明導電性層の形成が困難となる
し、また、粘度が４０００　ｃｐｓを超える場合には、
前記印刷時に泡の発生があり、平滑表面を有する透明導
電性層が得られなくなシ、いずれにしても得られる透明
導電性層の抵抗値が高くなったり、また透明性が悪くな
る等の弊害が発生する。

前記得られた透明導電性層形成用のインキは、該インキ
中における透明粉体の分散安定性が良好であシ、通常室
温で１か月以上の経時安定性を存しているものである。

前記透明導電性層形成用のインキを使用してプラスチッ
クフィルム上に透明導電性層を形成する際には、一般の
印刷、コーティング法が利用し得るが、使用されるイン
キ中における粉体の含有量が多量である等の理由により
、スクリーン印刷方式が利用されることが好ましい。こ
の際のスクリーン印刷版は、ポリエステル、ナイロン、
ステンレスメツシュがそれぞれ使用でき、２００１３／
　１ｎｃｈ〜４００−１３／　１ｎｃｈ　、　　ゾル厚
５〜４０μのものが使用されるが、印刷条件によっては
この限りではない。一般の印刷、コーティング法によっ
てプラスチックフィルム上に適用されたインキは、５０
〜１５０℃のオーブン中にて乾燥され、一般的には、１
０３Ω／口以下の低抵抗値を有し、かつ７０％以上の可
視光透過率を有する高透明性の透明導電性層となるもの
で、プラスチックフィルムに対する密着性が高く、且つ
耐スクツラツチ性に優れた作用を奏する透明導電性層が
得られるものである。

〔実施例〕

以下、本発明の導電性を有する透明粉体の処理方法の具
体的な構成を実施例に基いて説明し、併せ、処理された
前記導電性を有する透明粉体の使用方法を、該透明粉体
を配合成分とする透明導電性層形成用のインキによって
説明する。

実施例１添加物としての酸化錫を含有している酸化インジウム粉
体〔触媒化成■製：ＴＬ−１３０）５０１と、リン酸エ
ステル系界面活性剤〔第一工業薬品■製ニブライサーク
ｕ）１．５ｙ−ト、トルエン１５０ｆＰと、ガラスピー
ズ（黒１）２０Ｏｆ％トヲサンドミルペセルに入れ、サ
ンドミル忙て２００　Ｏｒｐｍ　、　２時間の分散処理
を行なった。

次いで、ガラスピーズを除去し、更にエバポレーターに
より溶剤を除去した後、真空オーブン中にて１００’Ｃ
，２時間の乾燥を行ない、目的物質である分散剤処理済
みの導電性を有する透明粉体〔１〕を得た。

前記得られた透明粉体Ｃｉ〕１０　Ｌｉ−と、バインダ
ー用樹脂たるスルホン酸変性飽和ポリエステル系樹脂の
４０重量％溶液〔ポリエスタ−ＴＰ−２４９二日本合成
化学■製：溶剤；ブチルセルソルブアセテート／アノン
（重量比）＝１〕６．２５　Ｐとを三本ロールにて混練
した後、更にプチルセルンルブアセテート７ＣＣを添加
し、粘度１０００　ｃｐｓ　（Ｂ型粘度計Ａ４　：　２
　Ｏｒｐｍ：１のスクリーンインキ〔Ａ〕を得た。

前記得られたスクリーンインキ〔Ａ〕によるスクリーン
印刷〔テトロンメツシュ３００．ｇ、ゾル厚２５μ〕を
厚さ１００μのポリエステルフィルムに施した後、風乾
し、更に１００°Ｃ１３０分間の乾燥に付して厚さ４μ
の透明導電性層を有する積層フィルム（１）を得た。

得られた積層フィルム（１）の表面抵抗は８００Ω／口
であシ、可視光透過率は７２％であった。

また、前記透明粉体［：ｉ）　１０９−と、バインダー
用樹脂たる飽和ポリエステル系樹脂の４０重量％溶液〔
バイロン２００：東洋紡績（樽製：溶剤；ブチルセルソ
ルブアセテート／アノン（重量比）　＝　１　）　６．
２５　？とを三本ロールにて混練した後、以後、前記ス
クリーンインキ〔Ａ〕を得るのと同じ工程、及び前記積
層フィルム〔Ｉ〕を得るのと同じ工程を順次施し、厚さ
４μの透明導電層を有する積層フィルム〔■〕を得た。

得られた積層フィルム［１１〕の表面抵抗は２．１にΩ
／口、可視光透過率は７０％であった。

実施例２酸化錫−三酸化アンチモン粉体〔三菱金属■、Ｍ：Ｔ−
１〕５０７と、アルキル硫酸塩系界面活性剤〔第一工業
薬品■製：ハイテノールＮＦ１３　）　１．５　％と、
オクタン１５０ｇ−と、がラスヒ−ス（Ａ　１　）　２
００　Ｐとをサンドミルペセルに入れ、サンドミルにて
２００　Ｏｒｐｍ　、　２時間の分散処理を行なった。

分散処理後は前記実施例１の場合と全く同様に処置し、
厚さ４μの透明導電性層を有する積層フィルム［１１１
）を得た。

得られた積層フィルム〔■〕の表面抵抗は８．ＯＫΩ／
口であり、可視光透過率は７０％であった。

実施例３添加物としての酸化錫を含有している酸化インジウム粉
体〔触媒化成■製：ＴＬ−１３０３５０？と、ステアリ
ン酸〔純正化学■製）１．５５）−と、ンクロヘキサン
１５０ｇ−と、ガラスピーズ（Ａ１）２００％とをサン
ドミルベセルに入れ、サンドミルにて２０００　ｒｐｍ
　、　２時間の分散処理を行なった。

以後、前記実施例１におけるスクリーンインキ（Ａ）を
得る場合のインキの粘度調整用の［ブチルセルソルブア
セテート７ＣＣの添加」に代えて「ブチルセルソルブア
セテート８ｃｃを添加する」以外は全て前記実施例１の
積層用フィルムＣＩ’］を得る場合と全く同様にして処
置し、厚さ４μの透明導電性層を有する積層フィルム［
ＩＶ）を得た。

得られた積層フィルムＩＪ／）の表面抵抗は１．３にΩ
／口であり、可視光透過率は７６％であった。

実施例４添加物としての酸化錫を含有している酸化インジウム粉
体〔触媒化成■製：ＴＬ−１３０：）５０１と、チタネ
ート系カップリング剤〔味の素■製：プレンアクト１３
８５　）　０．５　ｆｉ’と、トルエン１５０１と、ガ
ラスピーズ（黒１）２００５’とをサンｒミルベセルに
入れ、サンドミルにて２０００　ｒｐｍ　、　２時間の
分散処理を行なった。

以後、実施例１における透明粉体〔１〕を得る場合と同
一の分散剤処理工程を施し、更に、スクリーンインキ〔
Ａ〕を得る場合のインキの粘度調整用の「ブチルセルソ
ルブアセテート７ＣＣの添加」に代えて「ブチルセルソ
ルブアセテート６ｃｃを添加する」以外は全て前記実施
例１の積層用フィルムＣＩ）を得る場合と同様に処置し
、厚さ４μの透明導電性層を有する積層フィルム〔■を
得た。

得られた積層フィルム〔Ｖ〕の表面抵抗は１．９にΩ／
口であり、可視光透過率は８０チであった。

実施例５酸化錫−三酸化アンチモン粉体〔三菱金属■製：Ｔ−１
）５０５４と、アルキル硫酸塩系界面活性剤〔第一工業
薬品■製：）・イテノールＮＦ１３）１５Ｐと、ガラス
ピース（潟１）２００１とをサンドミルベセルに入れ、
サンドミルにて２００　Ｏｒｐｍ　、　２時間の分散処
理を施した。

次いで、ガラスピーズを除去し、更にエバポレーターに
より溶剤を除去した後、真空オーブン中にて１００°Ｃ
，２時間の乾燥を行ない、目的物質である分散剤処理済
みの導電性を有する透明粉体〔■〕を得た。

前記得られた透明粉体１ｊＴ）　１０　Ｐと、バインダ
ー用樹脂たるアクリル系樹脂の３２重量％溶液〔大成化
工■製：アクリツ）６ＨＹ−３１５：溶剤；トルエン／
セルメルフアセテ−ト）　１０．４１とを三本ロールに
て混練した後、更にブチルセルソルブアセテート７ＣＣ
を添加し、粘度１０００　ｃｐｓ　（Ｂ型粘度計）ｆｆ
ｉ４　：　２　Ｏｒｐｍ：］のスクリーンインキＣＦ）
を得た。

前記得られたスクリーンインキＣＦ）によるスクリーン
印刷〔テトロンメツシュ３０（１，ゾル厚２０μ〕を厚
さ１００μのポリエステルフィルムに施した後、風乾し
、更に１００°Ｃ２３０分間の乾燥に付して厚さ４μの
透明導電性層を有する積層フィルム〔■〕を得た。

得られた積層フィルム〔■〕の表面抵抗は７．５にΩ／
口であり、可視光透過率は７０％であった。

以上の各積層フィルムの表面抵抗は、該積層フィルムに
おける透明導電性層面の表面抵抗であり、市販のＡ？ペ
ーストにて、前記透明導電性層表面にＩＣｒｎ間隔のＩ
Ｃｒｎ長のリード線二本を形成し、テスターにて測定し
た結果であり、また、積層フィルムの可視光透過率は高
滓製作所製のｕＶＶ−２６０にて測定した６　５０　ｎ
ｍの値である。

〔発明の効果〕

本発明は透明性が高く、かつ、導電性を具備する粉体の
処理方法に関するものであり、例えば、透明性を有する
プラスチックフィルム上に形成される透明導電性層を得
るためのインキの配合成分として使用されるものである
。

本発明の方法によって処理された導電性を有する透明な
金属酸化物の粉体は、透明皮膜形成能を有するバインダ
ー用樹脂と共に得られる透明導電性層形成用インキにお
いて、良好なる分散性を有しているもので、密着強度の
高い、低抵抗値の、かつ透明度の高い透明導電性層を、
該透明導電性層が必要とされる部分のみに、通常の印刷
手段やコーティング手段等で簡単に形成され得るインキ
成分となるものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導電性を有する透明な金属酸化物の粉体を、分散
剤を含有する溶剤液中にて処理することを特徴とする導
電性を有する透明粉体の処理方法。
（２）導電性を有する透明な金属酸化物の粉体が、酸化
インジウム、１〜２０重量％の三酸化アンチモンを含有
している酸化錫、または１〜２０重量％の酸化錫を含有
している酸化インジウムの中から選択される粉体である
特許請求の範囲第１項記載の導電性を有する透明粉体の
処理方法。
（３）分散剤を含有する溶剤液中の前記分散剤が、式Ｒ
Ｏ（ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ）＿ｎＳＯ＿３Ｍ〔式中Ｒは水
素または炭素数８〜２２のアルキルもしくはアルキルフ
ェニル基を、ｎは８〜２０の整数を、ＭはＮａ、Ｋ、ま
たはＮＨ＿４をそれぞれ表わす〕で表示されるアルキル
（アルキルフェニル）エーテル硫酸エステル塩、式Ｒ＾
１Ｏ（ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ）＿ｎＰ（ＯＨ）ＯＲ＾２〔
式中のＲ＾１及びＲ＾２は水素または炭素数８〜２２の
アルキルもしくはアルキルフェニル基を、ｎは８〜２０
の整数をそれぞれ表わす〕で表示されるリン酸エステル
、式ＲＣＯＯＨ〔式中のＲは炭素数８〜２２のアルキル
基を表わす〕で表示される脂肪族カルボン酸、式Ｒ＾１
Ｏ−Ｔｉ−（ＯＲ＾２）＿３〔式中のＲ＾１はイソプロ
ピル基、テトラオクチル基、またはオキシアセテート基
を、Ｒ＾２はステアリル基、ドデシルベンゼンスルホニ
ル基、またはジオクチルパイル基をそれぞれ表わす〕で
表示されるチタネート系カップリング剤の中から選択さ
れる分散剤である特許請求の範囲第１項または第２項記
載の導電性を有する透明粉体の処理方法。
（４）分散剤を含有する溶剤液が、該溶剤液中にて処理
される金属酸化物の粉体の０．１〜１０重量％の分散剤
を含有する溶剤液である特許請求の範囲第３項記載の導
電性を有する透明粉体の処理方法。