JPH04275377A

JPH04275377A - 導電性塗料

Info

Publication number: JPH04275377A
Application number: JP3036141A
Authority: JP
Inventors: Akiko Yoshimura; 芳村　亜紀子; Yoshiki Masaki; 孝樹正木; Yukio Noda; 野田　征雄; Yoko Furuta; 洋子古田; Akio Harada; 昭雄原田; Kunikazu Enohara; 榎原　邦和
Original assignee: Daiken Kagaku Kogyo KK; Toray Industries Inc
Current assignee: Daiken Kagaku Kogyo KK; Toray Industries Inc
Priority date: 1991-03-01
Filing date: 1991-03-01
Publication date: 1992-09-30
Anticipated expiration: 2014-09-13
Also published as: JP2948927B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基体に塗膜を形成して
、液晶表示素子、光半導体などの電極や、航空機、自動
車などの窓ガラスの氷結防止あるいは防曇の発熱体とし
て使用するのに適した導電性塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記の導電性塗料は、通常、導電性の金
属酸化物粉末と樹脂バインダーとを溶剤に混和してつく
る。従来のこの種の塗料としては、たとえば、特開昭６
２−４７６１号公報に、樹脂バインダーにエステル結合
を有する塩化ビニル系樹脂を用い、導電性酸化錫、また
は導電性酸化インジウムの微粉末を塗料中に分散させた
ものが開示され、また、特開昭６３−６６２６７号公報
に、導電性微粉末を粒径０．２ないし０．６μｍの二次
凝集物になるように分散させたものが開示されている。

【０００３】こうした導電性塗料は、真空蒸着、スプレ
ー、ＣＶＤ、バーコート、スクリーン印刷などの方法で
基体表面に塗膜を形成させ、前記の分野に利用されてい
る。このうち、スクリーン印刷は、導電性塗料を基体に
パターン状に塗布して塗膜を形成することができるため
に、エッチング工程が不要であること、高価な設備を必
要としないなどの利点があり、魅力的な方法である。

【０００４】しかし、従来の導電性塗料をスクリーン印
刷に使用すると、スクリーンの目詰まりが起りやすく印
刷性が悪い、得られた塗膜の基体への密着性がよくない
、表面抵抗値が著しく高いなど、数々の問題が発生し、
スクリーン印刷の利点を十分に活かすことができなかっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の問題
を解決し、スクリーン印刷の特徴を活かせる、スクリー
ンの目詰りを起しにくく、基体への塗膜の密着性が高く
、しかも塗膜の表面抵抗値の低い、全体にバランスの取
れた特性を有する導電性塗料の提供を課題とする。

【０００６】

【課題を解決する手段】そこで、発明者は、前記の目的
を達成するため導電性塗料の組成を種々検討した結果、
導電性塗料が含有する金属酸化物粉末の比表面積、塗料
中に含まれる金属酸化物粉末の重量比率、および樹脂バ
インダーに対する溶剤の混合比率などが、スクリーン印
刷への適応性、並びに得られた塗膜の特性に大きく影響
していることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、上記課題を解決する手段として
本発明は、３０ないし７０重量％の金属酸化物粉末と、
樹脂バインダーと、その樹脂バインダー１重量部に対し
て２ないし４重量部の溶剤とを含み、かつ、前記金属酸
化物粉末は比表面積が２５ないし１５０ｍ２　／ｇの範
囲にあることを特徴とする導電性塗料を提供するもので
ある。

【０００８】

【作用】本発明について、さらに詳しく説明する。

【０００９】本発明に使用する金属酸化物粉末としては
、導電性の金属酸化物粉末そのもの、もしくは導電性の
金属酸化物に無機化合物あるいは元素を添加した粉末、
またはそれらの混合粉末があげられる。たとえば、Ｓｎ
Ｏ２　にＳｂ、Ｐ、Ｆなどを添加した粉末、ＺｎＯにＣ
ｄ、Ｇｄ、ＳｎＯ２　、Ｉｎなどを添加した粉末、Ｉｎ
２　Ｏ３　−ＳｎＯ２　粉末（以下、ＩＴＯという）な
どがある。これらの中ではＩＴＯが導電性が大きく、し
かも樹脂および有機溶剤との親和性があって塗布性に優
れ、導電性、透明性のよい、均一で安定した導電性塗膜
を得やすいので好ましい。

【００１０】本発明では、上記の金属酸化物粉末の比表
面積を２５ないし１５０ｍ２　／ｇ、好ましくは５０な
いし１３０ｍ２　／ｇになるように調整して使用する。比表面積が２５ｍ２　／ｇ未満であると塗膜のヘーズ値
が増大し、比表面積が１５０ｍ２　／ｇを超えると粉末
が凝集し、均一に分散しにくくなって塗膜の透明度など
が低下する。なお、本発明にいう比表面積はＢＥＴ法に
よる測定値である。

【００１１】このようにして調整した金属酸化物粉末は
、塗料中に３０ないし７０重量％、好ましくは４０ない
し６０重量％含ませる。金属酸化物粉末が塗料中、３０
重量％未満であると、得られた塗膜の導電性が悪くなる
。塗膜中の金属酸化物粒子間の距離が開きすぎるためと
考えられる。逆に７０重量％を超えると、基体への密着
性が悪くなり、透明度も低下する。樹脂バインダー量が
相対的に低下して密着性が悪くなり、また粒子自体が透
明でないので可視光の散乱が起り透明度が低下するため
と考えられる。

【００１２】また、本発明では、各種の有機重合体を樹
脂バインダーとして使用することができる。スクリーン
印刷への適応性、並びに得られる塗膜の特性を考えると
、金属酸化物粉末との親和力が大きく、優れた分散性と
安定した分散体が得られる、透明度の大きい重合体、た
とえばポリエステル、ポリウレタン、アクリル系重合体
など、もしくはこれら重合体の混合物などが好ましい。

【００１３】これらのなかでは、グリコールと二塩基酸
とから合成されるポリエステルが好ましい。

【００１４】グリコールとしては、脂肪族グリコール、
たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、
１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、
１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネ
オペンチルグリコールなど；脂環族グリコール、たとえ
ば１，４−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデ
カンジメチロールなど；および芳香族グリコール、たと
えばビスフェノールＡのエチレンオキサイドまたはプロ
ピレンオキサイド付加物、ビスフェノールＳのエチレン
オキサイドまたはプロピレンオキサイド付加物など、お
よびこれらの組合せがあげられる。なかでも、エチレン
グリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブタン
ジオール、トリシクロデカンジメチロール、およびビス
フェノールＳのエチレンオキサイドまたはプロピレンオ
キサイドの付加物などを組合せて用いることが好ましい
。

【００１５】二塩基酸としては、芳香族二塩基酸、たと
えばテレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、２
，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４´−ジフェニル
ジカルボン酸など；脂環族二塩基酸、たとえば水添テレ
フタル酸など；および脂肪族二塩基酸、たとえばコハク
酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸
、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、α−
Ω−オクタデカンジカルボン酸、ダイマー酸など、およ
びこれらの組合せがあげられる。なかでも、テレフタル
酸および／またはイソフタル酸を加えておくことが好ま
しい。また、これら二塩基酸の低級アルキルエステル化
合物も使用できる。

【００１６】本発明では、上記のグリコールおよび／ま
たは二塩基酸を単独または２種以上組合せて重合し、あ
るいは得られたポリエステルを単独または２種以上混合
して使用することができる。また、目的によっては少量
の三価以上のポリオールあるいはポリカルボン酸を共重
合してもよい。

【００１７】樹脂バインダーは、共重合組成比を調整す
ることによりガラス転移点（Ｔｇ）を変化させ、溶剤へ
の溶解性や樹脂の柔軟性を調整することができる。一般
的にガラス転移点が約４０〜約１００℃になるように調
整するとよい。Ｔｇが低くなると溶剤への溶解性はよく
なるが得られた塗膜が柔軟になり、Ｔｇが高くなるとそ
の逆になる。

【００１８】また、本発明では、炭化水素類、カルボン
酸エステル類、フェノール類、エーテル類、アルデヒド
およびケトンなどのカルボニル化合物類、アミン類、そ
の他の各種の有機溶剤を単独、または混合して使用する
ことができる。

【００１９】使用する溶剤量は、樹脂バインダー１重量
部に対し２ないし４重量部の範囲である。すなわち、４
重量部をこえて多量に使用すると塗膜の基板への密着性
と塗膜自体の強度などが低下し、２重量未満になると導
電性や透明度などが低下する。使用量は、金属酸化物粉
末、樹脂バインダーや溶剤の種類によって異なるが、２
．５から３．５重量部の範囲内にすることがさらに好ま
しい。

【００２０】この他、本発明の導電性塗料には目的に応
じ、分散剤、安定剤、耐候剤、耐オゾン剤、紫外線吸収
剤などを添加することができる。

【００２１】

【実施例】つぎに実施例をあげて説明する。

【００２２】実施例　　１〜３まず、導電性塗料成分中の樹脂バインダーに対する溶剤
の混合比率の影響を検討した。

【００２３】比表面積が一定の金属酸化物粉末を塗料中
で一定重量比率になるように加え、樹脂バインダーに対
する溶剤の混合比率を種々変えて、導電性塗料を調合し
、実際にスクリーン印刷した。

【００２４】すなわち、アルミナ製のボールミルを用い
、比表面積が１００ｍ２　／ｇのＩＴＯ粉末（Ｆ−ＩＴ
Ｏ：同和ケミカル（株）製）と、樹脂バインダーとして
ポリエステル樹脂（ケミットＫ−１２９４：東レ（株）
製）と、溶剤としてケトン類のイソホロンとを表１に示
す混合比で約３時間混合、分散して、実施例１〜３の透
明な導電性塗料を調合した。これらの導電性塗料を２２
５メッシュのポリエステル製のスクリーンを用い、ガラ
ス板上にスクリーン印刷し、スクリーンの目詰り状況を
観察した。その結果、１０回以上印刷しても目詰りを起
こさないものを○、４〜１０回で目詰りを起こし印刷困
難になるものを△とし表１に示した。

【００２５】ついで、印刷したガラス板を１１０℃で約
１時間乾燥した後、得られた塗膜の特性を以下に説明す
る方法で測定した。

【００２６】塗膜の密着性は、乾燥後の塗膜表面を先の
尖った硬度Ｈの鉛筆で擦り、塗膜に残る傷の状態を観察
した。観察結果を、○は表面に全く傷が残らない状態、
△は一部に傷が残る状態、×は擦った後が傷になる状態
として表１に示した。

【００２７】表面抵抗値は、表面抵抗計（三菱油化（株
）製）を用い、ＪＩＳ　　Ｋ６９１１に記載の方法によ
り、また、塗膜の全光線透過率およびヘーズ値は、ヘー
ズコンピュータ（スガ試験機（株）製）を用い、ＪＩＳ
　　Ｋ７１０５に記載の方法によって測定し、いずれも
表１に示した。

【００２８】比較例　　１〜２実施例１〜３で調合した導電性塗料と比較するために、
樹脂バインダーに対する溶剤の混合比率をさらに変えた
透明導電性塗料を、実施例１〜３に用いたのと同じ原料
と方法で調合し、スクリーン印刷をおこなった。印刷状
態、得られた塗膜の特性を実施例と同様の方法で観察、
測定した。その結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】実施例　　４〜５つぎに、塗料中に含まれる金属酸化物粉末の重量比率の
影響を検討した。

【００３０】樹脂バインダーに対する溶剤の重量比率を
３．２とし、塗料中に含まれる金属酸化物粉末の重量比
率を変えたほかは、実施例１〜３と同じ原料と方法を用
い導電性塗料を調合し、得られた塗料を用いてスクリー
ン印刷し、その特性を観察、測定した。結果を表２に示
す。

【００３１】比較例　　３〜４実施例４〜５と同様にして、導電性塗料中に含まれる金
属酸化物の重量比率をさらに変え、その影響を観察、測
定した。結果を表２に示す。

【００３２】

【表２】実施例　　６〜８さらに、塗料に調合する金属酸化物粉末の比表面積の影
響を検討した。

【００３３】樹脂バインダーに対する溶剤の重量比率を
３．２、塗料中に含まれる金属酸化物粉末の重量比率を
５０重量％とし、金属酸化物粉末の比表面積を種々変え
、その他の条件は実施例１〜３と同様にして導電性塗料
を調合し、得られた塗料を用いてスクリーン印刷し、そ
の特性を観察、測定した。その結果を表３に示す。

【００３４】比較例　　５〜６実施例６〜８と同様にして、導電性塗料中に含まれる金
属酸化物の比表面積をさらに変え、その影響を観察、測
定した。その結果を表３に示す。

【００３５】

【表３】

【００３６】

【発明の効果】本発明の導電性塗料によれば、強固で基
体への密着性に優れ、全光線透過率が高く、表面抵抗値
およびヘイズ値の低いバランスのとれた塗膜を形成でき
る。とくに目詰りを起しにくいためにスクリーン印刷に
適合し、その利点を活かして優れた塗膜が経済的に得ら
れる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　　　　　３０ないし７０重量％の金属
酸化物粉末と、樹脂バインダーと、その樹脂バインダー
１重量部に対して２ないし４重量部の溶剤とを含み、か
つ、前記金属酸化物粉末は比表面積が２５ないし１５０
ｍ２　／ｇの範囲にあることを特徴とする導電性塗料。