JPH0931238A - 導電性分散液、導電性塗料及びその製造方法 - Google Patents

導電性分散液、導電性塗料及びその製造方法

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JPH0931238A
JPH0931238A JP7183901A JP18390195A JPH0931238A JP H0931238 A JPH0931238 A JP H0931238A JP 7183901 A JP7183901 A JP 7183901A JP 18390195 A JP18390195 A JP 18390195A JP H0931238 A JPH0931238 A JP H0931238A
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JP
Japan
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conductive
antimony
tin oxide
oxide powder
doped tin
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JP7183901A
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Tomoko Oka
トモ子 岡
Hiroki Hirata
寛樹 平田
Katsumi Ogi
勝実 小木
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉末同士の接触が良く、固形分濃度が高いた
め、塗料化に当り濃縮が不要な導電性分散液を得る。 【解決手段】 アンチモンドープ酸化スズ粉末が長鎖凝
集体状に分散している導電性分散液又は導電性塗料。p
H4以上、固形分濃度20〜50重量%の、スズ化合物
及びアンチモン化合物含有液を水熱処理する。 【効果】 水熱処理系のpHを等電点からはずし、pH
4以上とすることにより、アンチモンドープ酸化スズ粉
末の分散性を高め、固形分濃度20〜50重量%という
高濃度にて水熱処理を行うことができる。高濃度で水熱
処理を行うことから、塗料化に際して導電性分散液の濃
縮が不要となる。微小なアンチモンドープ酸化スズ粉末
の粒子が、長鎖凝集体状に均一分散しており、粒子同士
の接触が良いため、少ない配合量にて、導電性及び透明
性に優れた導電性塗膜を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性及び透明性
が著しく良好な導電性塗膜を形成することができる導電
性分散液、導電性塗料及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、導電性粉末として、アンチモンを
含有する酸化スズ粉末、即ち、アンチモンドープ酸化ス
ズ粉末が使用されるようになってきた。アンチモンドー
プ酸化スズ粉末は、プラスチック、ゴム、塗料などの媒
体に混入、配合された場合、可視光線を透過させるの
で、これらの媒体の色調、透明性を損なうことなく導電
性を付与できるものである。
【0003】従来、アンチモンドープ酸化スズ粉末は、
スズとアンチモンの塩を溶解した液に、アルカリを加え
て反応させることによりスズ・アンチモン水酸化物混合
物を析出させ、不要な塩を洗浄除去した後、濾過回収
し、更に焼成することにより製造されている(特開昭5
6−156606号公報)。
【0004】また、アンチモン化合物及びスズ化合物を
含有する液を水熱処理するアンチモンドープ酸化スズ粉
末の製造方法も提案されている(特開平2−10587
5号公報,特開平2−221124号公報)。
【0005】特に、水熱処理によるアンチモンドープ酸
化スズ粉末の製造であれば、加熱処理による粒子成長や
二次凝集を回避することができるため、微細な粒子を製
造することができ、微細粒子が分散した導電性塗料によ
り、透明性に優れた導電性塗膜を形成することができ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水熱処
理で製造されたアンチモンドープ酸化スズ粉末は、粒子
が微細であるために、粒子同士の接触が少なく、このた
め、帯電防止に必要な導電性を得るためには、アンチモ
ンドープ酸化スズ粉末を多量に配合する必要があるとい
う欠点がある。
【0007】即ち、透明性及び導電性が良好な導電性塗
膜を形成するためには、塗料中ないし塗膜中で、隣接す
る粒子同士の接触が多く、かつ良好な分散性で分散して
おり、このため、必要な導電性を得るためのアンチモン
ドープ酸化スズ粉末の配合量を低減することができるこ
とが望まれるが、従来の水熱処理により得られるアンチ
モンドープ酸化スズ粉末では、この粒子同士の接触が少
なく、配合効率が悪い。
【0008】また、従来の水熱処理においては、被処理
液中の固形分濃度が低いために、水熱処理で得られた導
電性分散液を塗料化するに当っては、分散媒を除去して
濃縮する必要がある。例えば、特開平2−105875
号公報記載の方法では、被水熱処理液の固形分濃度は5
重量%、特開平2−221124号公報記載の方法で
は、被水熱処理液の固形分濃度は0.1〜10重量%で
ある。
【0009】一方、塗料化の際に好適な導電性分散液の
固形分濃度は20重量%程度であるため、水熱処理で得
られた導電性分散液を塗料化するに当っては、蒸発法又
は膜分離法等により分散媒を除去して濃縮する必要があ
る。このように、従来法では、導電性分散液の濃縮工程
が必要であるため、製造効率が悪い。特に、蒸発法によ
り濃縮を行う場合には、エネルギーコストの面からも不
利である。
【0010】本発明は上記従来の問題点を解決し、アン
チモンドープ酸化スズ粉末同士の接触率が高く、しか
も、水熱処理により固形分濃度の高い導電性分散液を得
ることができ、塗料化に当り、導電性分散液の濃縮が不
要な導電性分散液、導電性塗料及びその製造方法を提供
することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の導電性分散液
は、分散媒中に、アンチモンドープ酸化スズ粉末が長鎖
凝集体状に分散していることを特徴とする。
【0012】本発明の導電性分散液の製造方法は、上記
導電性分散液を製造する方法であって、スズ化合物及び
アンチモン化合物を含む液を水熱処理して導電性分散液
を製造する方法において、被水熱処理液のpHを4以上
とすると共に、固形分濃度を20〜50重量%とするこ
とを特徴とする。
【0013】本発明の導電性塗料は、塗料中に、アンチ
モンドープ酸化スズ粉末が長鎖凝集体状に分散している
ことを特徴とする。
【0014】本発明の導電性塗料の製造方法は、上記導
電性塗料を製造する方法であって、スズ化合物及びアン
チモン化合物を含む液を水熱処理して導電性分散液を
得、この導電性分散液と塗料溶液とを混合して導電性塗
料を製造する方法において、被水熱処理液のpHを4以
上とすると共に、固形分濃度を20〜50重量%とする
ことを特徴とする。
【0015】水熱処理によるアンチモンドープ酸化スズ
粉末の製造原料として通常用いられる共沈法によるアン
チモンドープ酸化スズ粉末は、水溶液中において、pH
3付近(等電点)で凝集、沈降する。
【0016】本発明では、水熱処理系のpHをこの等電
点からはずし、pH4以上とすることにより、アンチモ
ンドープ酸化スズ粉末の分散性を高め、固形分濃度20
〜50重量%という高濃度にて水熱処理を行うことが可
能となった。このような高濃度で水熱処理を行うことか
ら、塗料化に際して導電性分散液の濃縮が不要となり、
必要に応じて希釈するのみで容易に導電性塗料を調製す
ることができる。なお、濃縮に比べて希釈は、操作も簡
便でエネルギーも必要としないことは言うまでもない。
【0017】また、このようにして得られる本発明の導
電性分散液又は導電性塗料は、微小なアンチモンドープ
酸化スズ粉末の粒子が、長鎖凝集体状に均一分散してお
り、粒子同士の接触が良く、従って、少ないアンチモン
ドープ酸化スズ粉末配合量にて、導電性及び透明性に優
れた導電性塗膜を形成することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に本発明を、本発明の製造方
法に従って詳細に説明する。
【0019】本発明の方法においては、スズ化合物及び
アンチモン化合物を含有する液をpH4以上、固形分濃
度20〜50重量%に調整して耐圧容器中で加熱するこ
とにより水熱反応を行うが、この原料のスズ化合物及び
アンチモン化合物としては、一般には、スズ化合物及び
アンチモン化合物の溶液、具体的にはスズ及びアンチモ
ンの塩化物、硫酸塩、硝酸塩等の水溶液又はアルコール
溶液に、アルカリ溶液を添加して反応させて得られるス
ズとアンチモンの水酸化物の共沈物を用いるのが好適で
ある。
【0020】従って、本発明においては、上記共沈物を
固形分濃度20〜50重量%となるように水に添加し、
必要に応じてアンモニア等を添加してpH4以上、好ま
しくは5〜10に調整してオートクレーブ処理するのが
好ましい。
【0021】ここで、pHが4未満では固形分濃度20
〜50重量%の高濃度反応系を安定に調製することがで
きない。pHは過度に高いと取扱上危険であるため、p
Hは好ましくは5〜10とする。
【0022】また、固形分濃度が20重量%未満では、
塗料化に際し濃縮が必要となり、50重量%を超えると
反応系が塊状となって、流動性が悪くなり、取り扱いに
支障をきたす。固形分濃度は特に25〜45重量%とす
るのが好ましい。
【0023】オートクレーブ処理温度は150〜250
℃とするのが好ましい。この温度が150℃未満ではア
ンチモンがドープされず、250℃を超えると圧力が高
くなり、作業の安全上十分な配慮が必要となる上に、耐
熱耐圧反応装置としての設備費が高騰する。反応時間
は、通常の場合、1〜10時間程度である。
【0024】このようなオートクレーブ処理により、ア
ンチモンドープ酸化スズの導電性微粉末が、長鎖凝集体
状に分散した分散液が得られる。
【0025】得られた導電性分散液は、必要に応じて水
を添加して固形分濃度10〜20重量%に調製した後、
水系塗料溶液を添加混合することにより導電性塗料とす
ることができる。ここで、水系塗料溶液としては、ゼラ
チン、ポリビニルアルコール、水溶性アクリル樹脂等の
水溶液を用いることができ、得られる導電性塗料中のア
ンチモンドープ酸化スズ粉末の含有量は、樹脂100重
量部に対して10〜300重量部とするのが好ましい。
【0026】上記方法で得られる本発明の導電性分散液
又は導電性塗料は、通常、二次粒子径2〜10nm程度
のアンチモンドープ酸化スズ粉末の微粒子が、10〜1
00個程度凝集して、幅2〜10nm、長さ50〜20
0nm程度の長鎖部分を有する長鎖凝集体状に分散した
導電性分散液又は導電性塗料である。
【0027】本発明の導電性塗料は、常法に従って処理
対象基板に塗布することにより、導電性及び透明性に優
れた導電性塗膜を形成することができる。
【0028】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。
【0029】実施例1 80℃の純水5L(リットル)に、60重量%塩化スズ
水溶液390g及び60重量%塩化アンチモン水溶液3
6gとの混合液と、3N水酸化ナトリウム水溶液とを反
応系のpHが6〜7を維持するように60分間にわたっ
て同時に添加して、酸化スズと酸化アンチモンの水和物
からなる共沈物を生成させた。次に塩酸を加えて反応系
のpHを3に調整後、この共沈物を濾過し、その濾液の
電気伝導度が50μS以下になるまで洗浄し、pH3.
0のゾルを得た。
【0030】得られたゾルに純水及びアンモニア水を添
加してpH6.0、固形分濃度30重量%とし、これを
オートクレーブに入れ、200℃にて10時間撹拌しな
がら水熱処理を行った。得られたアンチモンドープ酸化
スズ分散液を取り出し、純水を加えて固形分濃度18.
5重量%に調製し、このスラリー100gと13.2重
量%ゼラチン水溶液100gとを40℃で混合して、水
系の導電性塗料を調製した。塗料中のアンチモンドープ
酸化スズ粉末の配合量は、バインダーのゼラチン固形分
100重量部当り140重量部であった。
【0031】この塗料を#3のワイヤーバーでポリエス
テルフィルム(厚み100μm,ヘーズ2.0%)に塗
工し、放置して乾燥することにより導電性塗膜を得た。
形成した塗膜について表面抵抗(三菱油化社製表面抵抗
計「Hiresta Model HT−210」による。)及びヘー
ズ(スガ試験機社製ヘイズコンピューター「HGM−3
D」による。)を測定したところ、表面抵抗8.7log
Ω/□、ヘーズ0.1%であった。
【0032】なお、本実施例において得られた導電性塗
料中のアンチモンドープ酸化スズ粉末の分散状態を電子
顕微鏡写真により調べたところ、図1に示す如く、一次
粒子径2〜5nm程度のアンチモンドープ酸化スズ粉末
の微粒子が10〜50個程度凝集し、幅5〜10nm、
長さ50〜100nmの長鎖部分を有する長鎖凝集体状
に分散していることが確認された。
【0033】実施例2〜4 実施例1において、水熱処理時の固形分濃度を表1に示
す値としたこと以外は同様に行って、導電性塗料中のア
ンチモンドープ酸化スズ粉末の分散状態、得られた導電
性塗膜の表面抵抗及びヘーズを調べ、結果を表1に示し
た。
【0034】また、実施例2,3において得られた導電
性塗料中のアンチモンドープ酸化スズ粉末の分散状態を
電子顕微鏡写真により調べたところ、図2,3に示す如
く、一次粒子径2〜5nm程度のアンチモンドープ酸化
スズ粉末の微粒子が10〜50個程度凝集し、幅5〜1
0nm、長さ50〜100nmの長鎖部分を有する長鎖
凝集体状に分散していることが確認された。
【0035】実施例5 実施例1において、水熱処理を250℃で5時間行った
こと以外は同様に行って、導電性塗料中のアンチモンド
ープ酸化スズ粉末の分散状態、得られた導電性塗膜の表
面抵抗及びヘーズを調べ、結果を表1に示した。
【0036】比較例1 実施例1で得られたゾルに純水を加え、固形分濃度を5
重量%に調製した。この液のpHは3.2であった。こ
の液をオートクレーブにて200℃で10時間撹拌しな
がら水熱処理を行った。生成したアンチモンドープ酸化
スズ分散液を取り出し、これをエバポレータで濃縮し、
固形分18.5重量%の濃度に調製した。
【0037】このスラリーを用いて、実施例1と同様に
して塗料化し、同様に導電性塗膜を形成し、その表面抵
抗及びヘーズを調べ、結果を表1に示した。
【0038】なお、本比較例の導電性塗料の電子顕微鏡
写真でアンチモンドープ酸化スズ粉末の分散状態を調べ
たところ、図4に示す如く、凝集のない一次微粒子状の
分散状態であった。
【0039】比較例2 実施例1で得られたゾルに純水、アンモニアを加えてp
Hを6.0、固形分濃度を5重量%に調製し、オートク
レーブにて200℃で10時間撹拌しながら水熱処理を
行った。生成したアンチモンドープ酸化スズ分散液を取
り出し、これをエバポレータで濃縮し、固形分18.5
%の濃度に調製した。
【0040】このスラリーを用いて、実施例1と同様に
して塗料化し、同様に導電性塗膜を形成し、その表面抵
抗及びヘーズを調べ、結果を表1に示した。
【0041】なお、本比較例の導電性塗料の電子顕微鏡
写真でアンチモンドープ酸化スズ粉末の分散状態を調べ
たところ、図5に示す如く、良好な凝集状態は得られな
かった。
【0042】比較例3 実施例1で得られたゾルに純水を加えて固形分濃度30
重量%に調製しようとしたところ、スラリー化できず塊
状となったためオートクレーブによる水熱処理を行えな
かった。
【0043】比較例4 実施例1で得られたゾルを濾過し、乾燥後電気炉で55
0℃にて3時間焼成し、ミルで粉砕して導電性微粉末を
得た。この粉末を水に懸濁させてpHを7に調製し、ビ
ーズミルで30分間処理し導電性水分散液を得、これを
固形分濃度18.5重量%に調製した。
【0044】このスラリーを用いて、実施例1と同様に
して塗料化し、同様に導電性塗膜を形成し、その表面抵
抗及びヘーズを調べ、結果を表1に示した。
【0045】なお、本比較例の導電性塗料の電子顕微鏡
写真でアンチモンドープ酸化スズ粉末の分散状態を調べ
たところ、図6に示す如く、粒子は塊状に凝集してい
た。
【0046】
【表1】
【0047】表1より明らかなように、本発明によれ
ば、アンチモンドープ酸化スズ粉末が長鎖凝集体状に分
散し、粒子同士の接触が良い、導電性分散液及び導電性
塗料により、導電性及び透明性に優れた導電性塗膜を形
成することができる。また、本発明による高濃度反応系
での水熱処理によれば、塗料化に当り、濃縮を行うこと
なく、効率的に導電性塗料を製造することができる。
【0048】
【発明の効果】以上詳述した通り、請求項1の導電性分
散液及び請求項2の導電性塗料は、アンチモンドープ酸
化スズ粉末の微小粒子が均一に分散しており、しかも、
含有されるアンチモンドープ酸化スズ粉末の粒子同士の
接触率が高く、従って、少ないアンチモンドープ酸化ス
ズ粉末配合量にて導電性及び透明性に優れた導電性塗膜
を形成することができる。
【0049】このような本発明の導電性分散液及び導電
性塗料は、請求項3,4の製造方法により容易に製造す
ることができる。しかも、請求項3,4の方法によれ
ば、固形分濃度の高い導電性分散液を調製して、塗料化
の際の導電性分散液の濃縮工程を不要とすることがで
き、工程の簡略化ないしエネルギーコストの削減を図る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られた導電性塗料の電子顕微鏡写
真(20万倍)である。
【図2】実施例2で得られた導電性塗料の電子顕微鏡写
真(20万倍)である。
【図3】実施例3で得られた導電性塗料の電子顕微鏡写
真(20万倍)である。
【図4】比較例1で得られた導電性塗料の電子顕微鏡写
真(20万倍)である。
【図5】比較例2で得られた導電性塗料の電子顕微鏡写
真(20万倍)である。
【図6】比較例4で得られた導電性塗料の電子顕微鏡写
真(20万倍)である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 201/00 PDC C09D 201/00 PDC

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分散媒中に、アンチモンドープ酸化スズ
    粉末が長鎖凝集体状に分散していることを特徴とする導
    電性分散液。
  2. 【請求項2】 塗料中に、アンチモンドープ酸化スズ粉
    末が長鎖凝集体状に分散していることを特徴とする導電
    性塗料。
  3. 【請求項3】 スズ化合物及びアンチモン化合物を含む
    液を水熱処理して導電性分散液を製造する方法におい
    て、被水熱処理液のpHを4以上とすると共に、固形分
    濃度を20〜50重量%とすることを特徴とする請求項
    1に記載の導電性分散液の製造方法。
  4. 【請求項4】 スズ化合物及びアンチモン化合物を含む
    液を水熱処理して導電性分散液を得、この導電性分散液
    と塗料溶液とを混合して導電性塗料を製造する方法にお
    いて、被水熱処理液のpHを4以上とすると共に、固形
    分濃度を20〜50重量%とすることを特徴とする請求
    項2に記載の導電性塗料の製造方法。
JP7183901A 1995-07-20 1995-07-20 導電性分散液、導電性塗料及びその製造方法 Pending JPH0931238A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012161191A1 (ja) * 2011-05-24 2012-11-29 日産化学工業株式会社 表面変性された熱線遮蔽性微粒子の製造方法及びその方法により得られる熱線遮蔽性微粒子分散液
WO2014142121A1 (ja) * 2013-03-14 2014-09-18 日立マクセル株式会社 透明導電性コーティング組成物、透明導電性膜及びタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネル
JP2014169218A (ja) * 2013-02-05 2014-09-18 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd リンを含む酸化スズ粒子及びリンを含む酸化スズゾルの製造方法

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