JPH0247165A - 帯電防止用コーティング剤及びその製造方法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、各種基材上に帯電防止性に優れた均一な被膜
を形成することができる、錫、アンチモン、インジウム
から選ばれる金属成分のアルコキシドのアルコール性ゾ
ルを主体とする帯電防止用コーティング剤、及びその製
造方法に関するものである。

（従来の技術） 一般に、プラスチックやガラスなどの各種基材の表面を
導電性、即ち静電防止性とするにはＳｎＯ，。

Ｉｎ２Ｏ３等の電子伝導性の被膜を基材表面に形成すれ
ば良いが、これらの被膜形成に際しては蒸着法やスパッ
タリング法によらなければ密着性が悪く。

コスト高になるばかりか、大型の対象物への適用は不可
能である。

この種の改良技術として、特開昭６１−２６６７９に！
ｒにコーティング法によるＳｎＯ□ｔ　Ｉｎ、０．の導
電性被膜の形成法が開示されているが、無機質の均一な
導電性被膜を形成させるためには５００℃での焼成工程
が必要である。従って、基材が耐熱性の無機材料に限定
され、無機材料であっても焼成時に耐熱性の低い部品／
部材が近傍にあるもの（例えば、部品／部材を組込んだ
ＣＲ７１７表面を帯電防止処理するような場合）とか、
プラスチック等には応用することができないなどの欠点
がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明者らは、前記した従来技術の欠点を解消すべく鋭
意検討した結果、錫、アンチモン、インジウムから選ば
れる金属アルコキシドを、アルコール媒体中で特定の条
件で加水分解すると、これら金属アルコキシドがオリゴ
マー状に部分縮合してアルコール性ゾルが得られること
、即ち、コロイド粒子がアルコール媒体中に均一に分散
して流動性を示すゾル体が得られること、そして、これ
ら金属成分のアルコキシドのアルコール性ゾルが各種基
材上において被膜形成能を有し、かつ低温焼成で優れた
帯電防止性の均一な被膜を形成することを見い出し、本
発明を完成するに至った。

〔発明の構成〕

（ａｉ！題を解決するための手段） 本発明を概説すれば、第１に本発明は、錫、アンチモン
、インジウムから選ばれる少なくとも１゜種の金属成分
のアルコキシドをアルコール溶媒中で加水分解すること
により調製した前記金属成分のアルコキシドのアルコー
ル性ゾルを含有して成ることを特徴とする帯電防止用コ
ーティング剤に関するものである。

そして、第２に本発明は、前記帯電防止用コーティング
剤の必須成分である錫、アンチモン、インジウムから選
ばれる金属成分のアルコキシドのアルコール性ゾルの調
製法、即ち前記金属成分のアルコキシドとアルコールと
の混合溶液中に、前記金属成分のアルコキシドの加水分
解に必要な水を少量ずつ供給、例えば同伴ガスとともに
水を気体状態で吹き込みながら供給し、加水分解させる
ことにより前記金属成分のアルコキシドのアルコール性
ゾルを調製する方法に関するものである。

以下１本発明の構成を詳しく説明する。

周知のごとく、錫、アンチモン、インジウムの金属酸化
物は導電性の優れたものである。

本発明は、この種の金属酸化物からなる導電性、即ち帯
電防止能に優れた被膜層を、塗布方式により各種基材上
に形成させ得るコーティング剤を提供しようとするもの
である。

前記した錫、アンチモン、インジウムから選ばれた金属
成分の化合物を単純に有機溶媒などに溶解させて塗布液
を調製し、これを基材上に塗布後。

該金属成分の酸化物からなる均一かつ強固な被膜を形成
させるには、高温下での焼成が不可欠であることは前述
した通りである。従って、前記した金属成分の化合物か
ら塗布方式でかつ低温焼成により優れた帯電防止能のあ
る被膜を形成させ得るコーティング剤を開発するには、
全く別の方法を採用しなければならない。

本発明の帯電防止用コーティング剤の開発は、一般式Ｓ
ｉ（ＯＲ）４で示されるアルキルシリケート（Ｒは任意
のアルコール残基を示す。）の部分加水分解反応により
生成されるアルコール性シリカゲルが、帯電防止能に優
れた被膜を形成することができるという知見をベースに
している。

前記アルキルシリケートからアルコール性シリカゾルを
調製するには、酸またはアルカリ触媒の存在下に、所望
の加水分解率に要求される水をアルキルシリケートとア
ルコール溶媒との混合溶液に添加して加水分解すればよ
く、これによりアルキルシリケートがオリゴマー状に縮
合してゾル体が得られる。このようにして調製したアル
コール性シリカゾルを各種基材上に塗布、乾燥すると、
基材上にポリシロキサン結合（−５ｉ−０−３ｉ−）を
骨格としシラノール基（−３ｉ−０１（）等を含有する
；ｌ＃Ｆ電防止能に優れた無機質の被膜が形成される。

本発明は、前記アルキルシリケートの加水分解反応に関
する知見をベースとしているが、アルキルシリケートと
前記金属成分のアルコキシド（アルコラード）は、水に
対する反応性が大きく相違し、アルキルシリケートの加
水分解工程をそのまま採用することができない。即ち、
アルキルシリケートの場合は触媒の存在下で水添加によ
り緩慢に加水分解するが、前記金属成分のアルコキシド
の場合は急激に水と反応し１反応系は白濁化、ゲル化し
、コーティング剤として好適な粘度特性と縮合率を有す
るゾル体を調製することができない。

以上の点から１本発明においては、前記金属成分のアル
コキシドをアルコール溶媒中で加水分解し、金属成分の
アルコキシドを部分縮合させ、金属成分のアルコキシド
モノマーがオリゴマー状に重合化したアルコール性ゾル
を調製するに際し。

加水分解反応を次の態様を行なわしめるものである。

即ち、本発明の前記金属成分のアルコキシドの加水分解
反応は、前記金属成分のアルコキシドの加水分解率に所
望される量の水の供給を、反応系に一度に供給するので
なく、少量ずつ供給して行なうことを特徴とする。例え
ば、該金属アルコキシドとアルコール溶媒との混合液液
中に炭酸ガス（Ｃｏ□）や窒素ガス（Ｎ２）などの同伴
ガスとともに水を気体状態で吹き込み供給して行なわし
める。

このような態様により、加水分解反応に必要な水を極め
て少量ずつ反応系内にフィードすることができるため、
加水分解反応の極端な進行が防止され、所望のアルコー
ル性ゾル体を調製することができる。

本発明において使用される、前記金属成分（Ｓｎ。

Ｓｂ、　Ｉｎ）のアルコキシド及びアルコール溶媒は。

相互に可溶性のものであればいずれでもよく、特に制限
をうけるものではない。例えば、　５ｎ（Ｏ［３ｕ）４
とｎ−ＢｕＯＨあるいはＭｅＯｌｌの組合わせなど、適
宜に組合わせればよい。

本発明の前記した加水分解反応において、例えば同伴ガ
スとともに加水分解の反応系に供給する場合、水の供給
速度は、反応系で白濁やゲル化物が生じないようにコン
トロールされるべきである。

反応系の金属アルコキシドの濃度にも依存するが。

同伴ガスの流速を目安にすると、１００〜３００ｍＵ／
分の割合で同伴ガスを水中にバブリングし、水分を同伴
させ、これを加水分解の反応系に導びけばよい。また、
加水分解反応の便法として、反応初期は前記のようにし
て同伴ガスとともに供給し、反応後期には水を少量ずつ
滴下させて供給してもよい。

本発明の前記した加水分解反応の態様で調製される前記
金属成分のアルコキシドのアルコール性ゾルは、アルコ
ール媒体中に均一に分散したコロイド粒子からなるもの
である。該コロイド粒子は、前記金属成分（Ｍｅと略記
する。）のアルコキシドが加水分解反応により部分縮し
てオリゴマー状に重合化、高分子量化したものであり、
−Ｍｅ−０−Ｍｅ−を基本体骨格とし、−０Ｒ（Ｒ：ア
ルコール残基）や−０１１基を含有するものである。

本発明の前記した加水分解反応の態様で調製される金属
成分のアルコキシドのアルコール性ゾルにおいて、分散
粒子は部分縮合により金属アルコキシドが高分子量化、
オリゴマー化したものであるため、優れた被膜形成能を
有する。そして、本発明のアルコール性ゾルを各種基材
上にコーティングし、乾燥や低温焼成、具体的には１０
０〜２００℃前後の低温領域で焼成すると、コロイド粒
子は相互に結合しあい、より高分子量でかつ、安定な被
膜に成長する。この段階で、実施例で詳述するように、
コーティング被膜の表面抵抗値は　１’Ｘ　１０’〜１
×１０８Ω　という極めて高い帯電防止能を発現する。

前記したように、低温焼成という条件下において高い帯
電防止能を発現するという特性は工業的に重要な意味を
有するものであるが、これは被膜を構成する前記金属成
分からＳｎＯ□などの導電性の酸化物が生成すること、
また被膜が帯電防止能の発現に有利な一０１１基を含有
したものであることなどによると思われる。

以上の点から、本発明の前記した加水分解の態様により
調製した前記金属成分のアルコキシドのアルコール性ゾ
ルは、各種基材に対する帯電防止用コーティング剤とし
て極めて有用なものである。

また１本発明の前記のように調製したアルコール性ゾル
は、基本的にはアルキルシリケートからアルコール性シ
リカゾルを調製するときのように触媒（酸触媒またはア
ルカリ触媒）を不必要とするものであり、コーティング
被膜中にこれら触媒残渣を残すことがないので、高品質
、高性能のコーティング被膜を形成させることができる
。このことの意義は、例えば従来のアルコール性シリカ
ゾルの調製に加水分解用触媒として塩酸（）ｌ（４）を
用いた場合、応用面として塩素フリーが要求される分野
（例えば、エミッションスランプを嫌うブラウン管の表
面の帯電防止など。）には不適当なものであることを考
えると、重要な点である。

（実施例） 以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが１本
発明はこれに限定されない。

実施例１ 撹拌機、温度計、遺留冷却器、ガス導入管、ガス流量計
を取り付けたＩＱのフラスコに、メタノール４８１．８
　ｆ）を取り、これに酸化物基準で９％のアンチモンを
含有するｎ−ブトキシスズ−ｎ−ブタノール溶液（Ｓｎ
０２分３０％）を２８．２ｉｚ　（０，０５６ｍｏＱ）
添加し、撹拌して均一化した。

この混合液の液温を３０℃とし、窒素ボンベより窒素ガ
スを６０℃に加温した蒸留水中に導き湿分を含ませ、逆
流防止用トラップを介して、前記フラスコ中のｎ−ブト
キシスズ−メタノール溶液中に撹拌下に導入した。窒素
ガスの流速は約２００ｄ／ｆｆｌ１ｎであり、４時間バ
ブリングを継続した。

この結果、約５子の水が反応系内に導入された。

なお、　ｎ−ブトキシスズ０．０５６ｍｏ１２のブトキ
シ基を全て加水分解するに要する水は、４．０４％とな
り。

前記バブリング処理でｎ−ブトキシスズの加水分解は完
了したことになる。

この様にして得られたアンチモン含有スズアルコキシド
のアルコール性ゾルを１５０Ｘ８０Ｘ２ｍｍのガラス基
板に塗布し、１５０℃で３０分加熱し、均一で透明な被
膜を得た。このサンプルの表面抵抗値を測定したところ
、　２ＸｌＯ’Ωという極めて優れた値を示した。

比較例 実施例１と同じ配合で５グの水を直接滴下した場合、液
の白濁化が生じ、コーティング剤として有用な均一なゾ
ルが得られなかった。

〔発明の効果〕

各種の基材表面を帯電防止処理する方法として。

未加水分解の錫やインジウムなどの金属アルコキシドを
塗布し、これを５００℃程度の温度で焼成し、酸化錫な
どの導電性被膜を形成させる方法がある。

これに対し、本発明は、錫、アンチモン、インジウムか
ら選ばれる少なくとも１種の金属成分のアルコキシドを
特定の条件下で加水分解し５部分綿合させて得たこれら
金属成分のアルコキシドのアルコール性ゾルを用いるも
のであり、１００〜２００℃という低温焼成により強度
及び帯電防止能に優れた被膜を形成させることができる
。

特許出願人　　コルコートエンジニアリング株式会社代
理人　弁理士　　水　野　喜　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、錫、アンチモン、インジウムから選ばれる少なくと
   も１種の金属成分のアルコキシドをアルコール溶媒中で
   加水分解して調製した前記金属成分のアルコキシドのア
   ルコール性ゾルを含有して成ることを特徴とする帯電防
   止用コーティング剤。 ２、錫、アンチモン、インジウムから選ばれる少なくと
   も１種の金属成分のアルコキシドのアルコール性ゾルを
   含有して成る帯電防止用コーティング剤を製造する方法
   において、前記金属成分のアルコキシドのアルコール性
   ゾルを、前記金属成分のアルコキシドとアルコール溶媒
   との混合溶液中に、前記金属成分のアルコキシドの加水
   分解に必要な水を少量ずつ供給し、前記金属成分のアル
   コキシドを加水分解して調製することを特徴とする帯電
   防止用コーティング剤の製造方法。 ３、金属成分のアルコキシドの加水分解に必要な水を、
   同伴ガスとともに気体状態で供給するものである請求項
   ２に記載の帯電防止用コーティング剤の製造方法。