JPH03227376A

JPH03227376A - 無機導電性塗料の製造方法

Info

Publication number: JPH03227376A
Application number: JP2175290A
Authority: JP
Inventors: Ikuta Terada; 寺田　郁太; Eiji Omori; 英二大森; Toshiyuki Fujita; 藤田　利之; Taisuke Okada; 泰典岡田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1990-01-31
Publication date: 1991-10-08

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、ガラス又はプラスチックなどの透明基材に塗
布する無機導電性塗料の製造方法に関し、さらに詳しく
は、硬化塗膜の導電性及び透明性に優れ、かつ導電性粉
末の沈降性が良好な無機導電性塗料の製造方法に関する
。

〔従来の技術〕

近年、ガラス又はプラスチックなどの透明な基材に導電
性を付与することにより基材の帯電防止が図られること
が多くなっている。

ガラス又はプラスチックなどの透明な基材に導電性を付
与するには、従来、基材表面にカーボン粉末、金属粉末
、カーボン繊維あるいは金属繊維を混入して導電性が付
与された塗料を塗布することが行われてきた。ところが
、この塗料では、塗膜が黒色又は灰色を呈するため、基
材の色調が損なわれてしまうという問題があった。また
、透明性を出すために、金属酸化物として酸化スズ、酸
化インジウムなどを用いても基材表面が曇るなどの問題
があり、透明性は必ずしも満足できず、また、酸化スズ
は導電性が十分でないという問題があった。また、この
塗料は放置すると、短時間に金属酸化物が沈殿してしま
うため、塗布作業上問題があった。

このような塗膜の透明性導電性及び沈降性に関する問題
点を解決するため、例えば、特公昭６１−９３４３号公
報には、アンチモンがドープされた酸化スズからなる導
電性粉末を用いた導電性塗料が開示されている。しかし
ながら、この導電性塗料では、特定量の塩化スズと塩化
アンチモンとを溶解させた水溶液を、加熱水中に注いで
前記塩化物を加水分解させ、析出する沈殿物をう戸別洗
浄した後、加熱処理することによって、０．２μｍ以下
の導電性粉末を製造するため、以下のような問題点が生
じてきた。すなわち、上記公報に開示されているように
ハロゲン化物を加水分解することによって液中に導電性
微粉末の前駆体を沈殿させると、得られる沈殿物は極め
て微細な一次粒子が凝集した状態にある。このため、こ
の沈殿物を；戸別洗浄した後、加熱処理して更に粉砕し
ても一次粒子が凝集した二次凝集粒子も含有され、これ
をバインダー樹脂に分散させても、すくに沈降し、また
、これを塗布した塗膜は透明性に劣るとＧ・ら問題があ
った。

これに加えて、たとえ強力な粉砕によって更に微粉化し
ても、粒子は本来凝集力が強いためにすぐに再凝集して
しまい、上記と同様な問題が生した。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決す
るものであって、アンチモンがドープされた酸化スズ粉
末を無機塗料中に分散させても沈降性が良好で、かつ硬
化塗膜の導電性及び透明性に優れ、また、硬化温度も１
００°Ｃ以上の温度を任意に選択することができ、基材
に対する悪影響を与えない無機導電性塗料の製造方法を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、（Ａ）アンチモンがドープされた粒径０．２
μｍ以下の酸化スズ粉末１〜１０重量％、溶剤９９〜９
０重量％及びアンチモンがトープされた酸化スズ粉末の
重量の１〜１０重量％の界面活性剤を分散機で分散させ
て、沈殿物を除去した後、（Ｂ）無機バインダー及び（
Ｃ）溶剤を添加混合することを特徴とする無機導電性塗
料の製造方法に関する。

次に、本発明に使用する材料について述べる。

まず、（Ａ）成分について述べると、使用するアンチモ
ンのドープされた酸化スズ（以下、アンチモンドープ酸
化スズと記す）粉末は、例えば塩酸の水溶液、アルコー
ル溶液又はこれらの混合溶液に塩化スズと塩化アンチモ
ンとを溶解させて得られる溶液を、加熱水中に加えて沈
殿物を析出させ、これを；戸別洗浄した後、焼成、粉砕
することによって製造できる。この粉末の粒径は０．２
μｍ以下であることを必要とし、好ましくは０．０５μ
ｍ以下である。粒径が０．２μｍを越えると、粒子が粗
くなり、薄膜形成ができず、透明性が悪くなり、かつ沈
降が起こり易い。アンチモンドープ酸化スズの好適な例
としては、三菱金属■製のＴ１などがある。

溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロピル
アルコール、ブタノール、オクチルアルコール、ジアセ
トンアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、エ
チレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコ
ールモノエチルエーテル等のエーテル類、酢酸エチル、
酢酸ブチル等のエステル類などの溶剤が単独で又は混合
して使用される。

界面活性剤としては、カチオン系、アニオン系あるいは
ノニオン系の各種界面活性剤が使用可能であるが、分散
性の点からカチオン系界面活性剤を使用することが特に
好ましい。界面活性剤の好適な例として、ビックケミ−
ジャパン■製のアンチ−テラービイ（Ａｎｔｉ−Ｔｅｒ
ｒａ−Ｐ）　、デイスパービック（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ
）　１３０　（いずれも商品名）などがある。

配合について述べると、アンチモンドープ酸化スズ粉末
は、１〜１０重量％の量で使用され、溶剤は９９〜９０
重量％の量で使用される。１重量％未満では濃度が低く
なりすぎ、後述する無機導電性塗料の濃度も低くなりす
ぎて実用上問題がある。また、１０重量％を越えると粘
度が上がるため分散性が悪くなる。

界面活性剤の添加量は、アンチモンドープ酸化スズ粉末
の重量の１〜１０重量％とする。１重量％未満では、界
面活性剤の効果が発現せず、分散性が劣る。１０重量％
を越えると、透過性及び導電性が悪くなり、また、界面
活性剤によっては分散効果よりも逆に凝集効果を呈し、
沈降性が悪くなる。

また、分散機としては、ホモミキサー、ホモジナイザー
、アトライター、ボールミル、サンドミル、ロール、超
音波などが使用される。これらのうち、分散性の点から
ホモミキサー、ホモジナイザー、ボールミル及びサンド
ミルが好ましい。

分散機で処理した後、遠心分離を行うか、数時間〜数日
静置すると、上層のアンチモンドープ酸化スズの分散液
と下層の沈殿物とに分かれるので、デカンテーションな
どの方法で下層の沈殿物を取り除く。このように処理し
た分散液の粒子を電子顕微鏡で観察すると、処理前に比
べて二次凝集粒子がかなり減少していることが確認され
た。

次に、（Ｂ）成分の無機バインダーとしては、シリカ系
の無機バインダーがあり、例えばテトラエトキシシラン
、テトラメトキシシランなどが使用でき、また、これら
をアルコール、ケトンなどに溶解し、水及び酸を加え、
反応させて得られるポリマー、市販のシリカ系ポリマー
などが使用できる。この例として、多摩化学工業■製の
エチルシリケート２８、エチルシリケート４０（いずれ
も商品名）などがある。

（Ｃ）成分の溶剤とは、（Ｂ）成分の無機バインダーを
溶解できるものであれば、各種のものを使用でき、（Ａ
）成分に使用した溶剤が使用可能である。また、無機バ
インダーの硬化性を良くするために水、硝酸、塩酸、硫
酸などの酸を添加することも可能である。

次に、（Ａ）成分中のアンチモンドープ酸化スズ粉末、
（Ｂ）及び（Ｃ）成分の配合比について述べる。塗膜の
透過性と導電性からアンチモンドープ酸化スズ粉末／無
機バインダーの重量比は１／９〜６／４の範囲が好まし
い。６／４を越えると透過性が劣り、１／９より小さい
と導電性が劣る。

また、溶剤量は、アンチモンドープ酸化スズ粉末と無機
バインダーとの合計１０重量部に対して２００〜５００
０重量部が好ましい。

本発明の方法で得られる無機導電性塗料は、スピンコー
ティング、デイツプコーティング、スプレーコーティン
グ等の一般的なコーティング法で塗布することができ、
室温から１００″Ｃ程度で溶剤を乾燥した後、１００″
Ｃ以上での温度で硬化させることができるが、基材の割
れ、溶解などを考慮すると、硬化温度は１３０〜２００
°Ｃが好ましい。

［実施例］次に、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。な
お、実施例及び比較例中「部」及び「％」は、特に断ら
ない限り、それぞれ「重量部」及び「重量％」を意味す
る。

実施例ＩＴ−１（三菱金属■製アンチモンドープ酸化スズ粉末の
商品名、アンチモンドープ量１０％、成粒子の粒径０．
０５μｍ）５０部、エタノール９５０部及びアンチ−テ
ラービイ（Ａｎｔｉ−丁ｅｒｒａ−Ｐ）（ビ・７クケミ
一ジヤバン■製カチオン系界面活性剤の商品名）３．５
部をホモミキサーで５時間分散させた。これを２４時間
静置した後、デカンテーションにより沈殿物を除去し、
分散液Ａを得た。

この分散液Ａのアンチモンドープ酸化スズ粉末の濃度を
測定すると、３．０％であった。この分散液Ａ１００部
、エチルシリケート４０（多摩化学工業■製のシリカ系
無機バインダーの商品名、有効シリカ量４０％）７．５
部及びエタノール２００部を１０時間混合撹拌して無機
導電性塗料を得た。

実施例２実施例１で得た分散液Ａ１００部、エチルシリケート２
８（多摩化学工業株製のシリカ系無機バインダーの商品
名、有効シリカ量２８％）２５部、エタノール２００部
及び硝酸０．２部を１０時間混合撹拌して無機導電性塗
料を得た。

実施例３実施例１で使用したＴ−１，５０部、エタノール９５０
部及び実施例１で使用したアンチーテラビイ２．５部を
ホモミキサーで１０時間分散させた。これを２４時間静
置した後、デカンテーションにより沈殿物を除去し、分
散液Ｂを得た。この分散液Ｂの酸化スズ粉末の濃度を測
定すると、２．８％であった。この分散液Ｂ２００部、
エチルシリケート４０を１０部及びエタノール２８０部
を１０時間混合撹拌して無機導電性塗料を得た。

比較例実施例１で使用したＴ−１，５０部及びエタノール９５
０部をホモミキサーで１０時間分散させた。これを２４
時間静置させると、殆ど全部のＴ１が沈殿し、上層は透
明な液となって、分散液ができなかった。そこで上記の
溶液を再度均一に分散させた後、沈殿を生成しないうち
に取り出した溶液１００部とエチルシリケート４０を１
２．５部及びエタノール２００部を１０時間混合撹拌し
て無機導電性塗料を得た。

実施例１〜３及び比較例で得られた塗料の特性を第１表
に示す。

第表実施例及び比較例の特性：塗料を１００ｄの三角フラスコに入れ密栓し、沈降の
有無を肉眼で観察して判定した。

＊２ニガラス基板に塗料をスピンコード（２５Ｏｒｐｍ
）後、８０°Ｃで３０分乾燥し、１８０″Ｃで６０分の
条件で硬化させた。その試験片の表面抵抗を表面抵抗計
（横河ヒューレットバッカード製、ハイレジスタンスメ
ータ）を用いて測定した。

＊３：＊２で作成したガラス基板を分光光度計（日立製
作断裂１５０−２０型ダブルビ一ム分光光度計）を用い
て、波長６００ｎｍの透過率を測定した。

第１表に示されるように実施例の無機導電性塗料は沈降
性が良好で、導電性及び透明性が優れている。

〔発明の効果〕

本発明の製法で得られる無機導電性塗料は、導電粉末の
沈降性が良好で、硬化塗膜の透明性及び導電性が優れ、
ガラス、プラスチックなどの透明基材の表面に塗布して
、基材に帯電防止効果を付与する用途などに好適である
。

Claims

【特許請求の範囲】１、（Ａ）アンチモンがドープされた粒径０．２μｍ以
下の酸化スズ粉末１〜１０重量％、溶剤９９〜９０重量
％及びアンチモンがドープされた酸化スズ粉末の重量の
１〜１０重量％の界面活性剤を分散機で分散させて沈殿
物を除去した後、（Ｂ）無機バインダー及び（Ｃ）溶剤
を添加混合することを特徴とする無機導電性塗料の製造
方法。２、界面活性剤がカチオン系界面活性剤である請求項１
記載の無機導電性塗料の製造方法。