JP2688450B2 - 帯電防止性被覆組成物ならびにこの帯電防止性被覆組成物を利用した帯電防止および防眩性画像表示スクリーン - Google Patents
帯電防止性被覆組成物ならびにこの帯電防止性被覆組成物を利用した帯電防止および防眩性画像表示スクリーンInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、帯電防止性および防眩性を有する画像表示
スクリーンに関するものであって、さらに詳しくは、帯
電防止性被覆組成物およびこの帯電防止性被覆組成物を
利用した帯電防止および防眩性画像スクリーンに関する
ものである。
スクリーンに関するものであって、さらに詳しくは、帯
電防止性被覆組成物およびこの帯電防止性被覆組成物を
利用した帯電防止および防眩性画像スクリーンに関する
ものである。
一般に、CRTやLCD等の基板、ショーウインド等の画像
表示スクリーンに使用される透明基材としては、ガラス
またはプラスチック等が主である。ところが、このガラ
スまたはプラスチック等は絶縁体であるため、その表面
における電気抵抗が高く、その表面に静電荷が蓄積され
やすい。
表示スクリーンに使用される透明基材としては、ガラス
またはプラスチック等が主である。ところが、このガラ
スまたはプラスチック等は絶縁体であるため、その表面
における電気抵抗が高く、その表面に静電荷が蓄積され
やすい。
かかる静電荷が帯電すると、外気中の埃等の異物質が
画像表示スクリーンの表面に吸着されてスクリーンを汚
染させることになり、表示画像の解像度を低下させるの
みならず、使用者がこれに接触すると電気的ショックを
受けるという問題点が発生することになる。
画像表示スクリーンの表面に吸着されてスクリーンを汚
染させることになり、表示画像の解像度を低下させるの
みならず、使用者がこれに接触すると電気的ショックを
受けるという問題点が発生することになる。
特に、LCD等の基板等に静電荷が帯電すると、駆動電
圧が印加されないセグメントが駆動される等の誤動作が
生ずるし、また、近年コンピュータモニタとして使用さ
れるCRTにあっては、画面接触によるデータの入力方式
等の採用によって使用者の画面接触の機会がさらに多く
なるので、前述した電気的ショックならびに誤動作の問
題が深刻になってきている。
圧が印加されないセグメントが駆動される等の誤動作が
生ずるし、また、近年コンピュータモニタとして使用さ
れるCRTにあっては、画面接触によるデータの入力方式
等の採用によって使用者の画面接触の機会がさらに多く
なるので、前述した電気的ショックならびに誤動作の問
題が深刻になってきている。
一方、ガラスまたはプラスチック等はその表面が平滑
面である場合には、鏡面反射をするようになるので、ス
クリーンの表面が外光(ambient light)を正反射して
スクリーンに表示される画像を判読し難くする。かかる
傾向は、特に外来光が強いほどはなはだしいので、LCD
等発光輝度が低い表示装置は、外部照度が高いところに
おいては判読がほとんど不可能であり、TVやモニタとし
て使用されるCRTの画像が明確でないので、長時間使用
すると使用者の眼に疲労をもたらすので画像表示スクリ
ーンの表面に適切な防眩、すなわち、反射防止(nongla
re)または反射減少(glarereducing)処理が必要であ
った。
面である場合には、鏡面反射をするようになるので、ス
クリーンの表面が外光(ambient light)を正反射して
スクリーンに表示される画像を判読し難くする。かかる
傾向は、特に外来光が強いほどはなはだしいので、LCD
等発光輝度が低い表示装置は、外部照度が高いところに
おいては判読がほとんど不可能であり、TVやモニタとし
て使用されるCRTの画像が明確でないので、長時間使用
すると使用者の眼に疲労をもたらすので画像表示スクリ
ーンの表面に適切な防眩、すなわち、反射防止(nongla
re)または反射減少(glarereducing)処理が必要であ
った。
このため、従来から、画像表示スクリーンの防眩方法
として種々のものが提案されていた。
として種々のものが提案されていた。
従来の画像表示スクリーンの防眩方法の1例として、
機械的摩擦、またはフッ酸等の薬品により選択的にエッ
チングすることにより、スクリーンの表面を粗面に形成
する方法があったが、この方法は、加工時の公害発生な
らびにスクリーンの損傷をもたらすため、スクリーンの
再生が不可能であり、特に、スクリーンの透明度を低下
させるのみならず、埃等の吸着が一層容易になり、画像
の解像度を低下させるという問題点があった。
機械的摩擦、またはフッ酸等の薬品により選択的にエッ
チングすることにより、スクリーンの表面を粗面に形成
する方法があったが、この方法は、加工時の公害発生な
らびにスクリーンの損傷をもたらすため、スクリーンの
再生が不可能であり、特に、スクリーンの透明度を低下
させるのみならず、埃等の吸着が一層容易になり、画像
の解像度を低下させるという問題点があった。
また、スクリーンの表面にプラスチックフィルムや珪
酸アルカリ塩水溶液(いわゆる水ガラス)を塗布被覆す
る方法があったが、この方法は、被服が損傷しやすく、
有機溶剤やアルカリが溶出され表面が白濁化しやすいの
で、スクリーンの解像度を低下させるという問題点があ
った。
酸アルカリ塩水溶液(いわゆる水ガラス)を塗布被覆す
る方法があったが、この方法は、被服が損傷しやすく、
有機溶剤やアルカリが溶出され表面が白濁化しやすいの
で、スクリーンの解像度を低下させるという問題点があ
った。
一方、スクリーンの表面に導電性金属を蒸着やスパッ
タリング等によって被着させ、防眩と帯電防止性能を同
時に付与する方法があったが、この方法はその被膜の耐
久性等被膜強度が非常に弱いため、大型の複雑な蒸着装
置等が必要となり、工業的には使用することができなか
った。
タリング等によって被着させ、防眩と帯電防止性能を同
時に付与する方法があったが、この方法はその被膜の耐
久性等被膜強度が非常に弱いため、大型の複雑な蒸着装
置等が必要となり、工業的には使用することができなか
った。
特開昭61−118932号公報には、Si(OR)4(R:アルキル
基)の一般式で表現されるアルキルシリケートのアルコ
ール溶液を塗布して重縮合させることにより、微細な凹
凸を有するSiO2の被膜を形成する方法が開示されてい
る。この方法によれば、防眩性能のみならずその表面に
残留する下記の式で示されるシラノール基(Silanol
基)が空気中の水分と反応して導電性を有するようにな
るので、この被膜を接地することにより、帯電防止効果
を得ることができた。
基)の一般式で表現されるアルキルシリケートのアルコ
ール溶液を塗布して重縮合させることにより、微細な凹
凸を有するSiO2の被膜を形成する方法が開示されてい
る。この方法によれば、防眩性能のみならずその表面に
残留する下記の式で示されるシラノール基(Silanol
基)が空気中の水分と反応して導電性を有するようにな
るので、この被膜を接地することにより、帯電防止効果
を得ることができた。
しかしながら、この方法は、充分な膜強度を得るため
に200℃以上の高温焼成が必要であるので、プラスチッ
ク等の透明基材には適用することができないのみなら
ず、この焼成過程においてシラノール基が縮合されてし
まうので、導電性が充分でなくなる。
に200℃以上の高温焼成が必要であるので、プラスチッ
ク等の透明基材には適用することができないのみなら
ず、この焼成過程においてシラノール基が縮合されてし
まうので、導電性が充分でなくなる。
また、特開昭61−118946号公報には、アルキルシリケ
ートのアルコール溶液を塗布してこれを低温焼成する方
法が開示されており、この技術は、全ていわゆるイオン
導電性を利用したものであるが、この場合、その導電性
が外気中の温度に依存するようになるので、乾燥地域や
乾燥時期には充分な帯電防止効果を発揮することができ
なくなるし、また、初期被膜強度が不安定であるため、
損傷が発生されやすくその帯電防止特性が時間の経過に
従って劣化され、安定性が低いし、耐久性も弱いという
問題点があった。
ートのアルコール溶液を塗布してこれを低温焼成する方
法が開示されており、この技術は、全ていわゆるイオン
導電性を利用したものであるが、この場合、その導電性
が外気中の温度に依存するようになるので、乾燥地域や
乾燥時期には充分な帯電防止効果を発揮することができ
なくなるし、また、初期被膜強度が不安定であるため、
損傷が発生されやすくその帯電防止特性が時間の経過に
従って劣化され、安定性が低いし、耐久性も弱いという
問題点があった。
一方、特開昭61−16452号公報には、シリケートに無
機金属化合物を含有させ導電性の向上をはかった技術が
開示されているが、この場合、被膜内に導電性を有する
SiO2等の化合物が存在しないときには、被膜の電気的抵
抗を減少させることができないし、また、PdCl2のよう
な吸水性無機金属化合物を含有する被膜は、その吸湿性
を利用して表面抵抗を減少させることにより帯電防止効
果を得るものであるため、外気中の温度が低い条件下で
は充分な帯電防止効果をなすことができなくなり、特
に、耐水性、耐薬品性等被膜の耐久性が弱いという問題
点もあった。
機金属化合物を含有させ導電性の向上をはかった技術が
開示されているが、この場合、被膜内に導電性を有する
SiO2等の化合物が存在しないときには、被膜の電気的抵
抗を減少させることができないし、また、PdCl2のよう
な吸水性無機金属化合物を含有する被膜は、その吸湿性
を利用して表面抵抗を減少させることにより帯電防止効
果を得るものであるため、外気中の温度が低い条件下で
は充分な帯電防止効果をなすことができなくなり、特
に、耐水性、耐薬品性等被膜の耐久性が弱いという問題
点もあった。
他方、特開昭63−131408号公報には、ジルコニウム塩
から得られたジルコニアをマトリックスとして、導電性
酸化物粒子を分散させる組成が開示されており、この組
成によれば、導電性酸化物粒子を形成することができる
が、原料の加水分解と炉過、洗浄、焼成と粉砕、脱アル
カリ処理等の複雑な工程を要するし、また、組成物製造
時粉砕のための粉砕装置と均一な組成になるようにする
ための分散装置と成長防止剤等の添加物が必要となり、
製造単価が上昇されるばかりでなく、形成された被膜が
多孔性であるため、スクリーンの透明度を低下させる問
題点があった。
から得られたジルコニアをマトリックスとして、導電性
酸化物粒子を分散させる組成が開示されており、この組
成によれば、導電性酸化物粒子を形成することができる
が、原料の加水分解と炉過、洗浄、焼成と粉砕、脱アル
カリ処理等の複雑な工程を要するし、また、組成物製造
時粉砕のための粉砕装置と均一な組成になるようにする
ための分散装置と成長防止剤等の添加物が必要となり、
製造単価が上昇されるばかりでなく、形成された被膜が
多孔性であるため、スクリーンの透明度を低下させる問
題点があった。
本発明は、前述した従来のものにおける問題点を勘案
してこれを解決しようと創出したものである。
してこれを解決しようと創出したものである。
すなわち、本発明の目的は、帯電防止性が優れてお
り、経時変化がなく安定性があり、スクリーンの透明度
を低下させることなく、耐久性が優れており、しかも製
造が大変容易な帯電防止性被覆組成物を提供することに
ある。
り、経時変化がなく安定性があり、スクリーンの透明度
を低下させることなく、耐久性が優れており、しかも製
造が大変容易な帯電防止性被覆組成物を提供することに
ある。
本発明の他の目的は、前述した帯電防止性被覆組成物
を利用した帯電防止および防眩性画像表示スクリーンを
提供することにある。
を利用した帯電防止および防眩性画像表示スクリーンを
提供することにある。
前述した目的を達成するため本発明による帯電防止性
被覆組成物は、シリケート(Silicate)物質を部分加水
分解させたシリケート溶液と有機溶媒と水に可溶性の無
機化合物を水化反応させた含水酸化物にSn化合物および
Sb化合物により構成された群から選ばれる無機化合物で
あって前記可溶性無機化合物とは異なる種類の化合物を
ドープ(dope)させた形態の導電性物質を含む導電性溶
液を混合して加水分解反応および重縮合反応を進行させ
ることを特徴とする。
被覆組成物は、シリケート(Silicate)物質を部分加水
分解させたシリケート溶液と有機溶媒と水に可溶性の無
機化合物を水化反応させた含水酸化物にSn化合物および
Sb化合物により構成された群から選ばれる無機化合物で
あって前記可溶性無機化合物とは異なる種類の化合物を
ドープ(dope)させた形態の導電性物質を含む導電性溶
液を混合して加水分解反応および重縮合反応を進行させ
ることを特徴とする。
ここで加水分解性シリケート物質としては、好ましく
はアルキルシリケート(シリコンアルキシド:Si(O
R)4、ただしR:アルキル基)、またはその縮合体である
ポリアルキルシロキサン、あるいはその混合物であって
例えばエチルシリケート(Si(OC2H5)4)等を使用するこ
とができる。有機溶媒としては、アルコール類、ケトン
類、アセテート類等のアルコール溶媒や極性溶媒中の1
つまたは2つ以上を組合わせて使用し、必要によっては
触媒として適切な酸を添加することができる。この有機
溶媒に溶解させた加水分解性シリケート物質に少量の物
質と塩酸または硝酸等の少量の酸を添加することによ
り、部分加水分解を行うようになり、これによってシリ
ケート溶液を形成するようになる。
はアルキルシリケート(シリコンアルキシド:Si(O
R)4、ただしR:アルキル基)、またはその縮合体である
ポリアルキルシロキサン、あるいはその混合物であって
例えばエチルシリケート(Si(OC2H5)4)等を使用するこ
とができる。有機溶媒としては、アルコール類、ケトン
類、アセテート類等のアルコール溶媒や極性溶媒中の1
つまたは2つ以上を組合わせて使用し、必要によっては
触媒として適切な酸を添加することができる。この有機
溶媒に溶解させた加水分解性シリケート物質に少量の物
質と塩酸または硝酸等の少量の酸を添加することによ
り、部分加水分解を行うようになり、これによってシリ
ケート溶液を形成するようになる。
導電性溶液の形成に使用される物質としては、有機溶
媒および水に可溶性である無機化合物、例えばZr,Li,S
n,In等の化合物であることが好ましいが、これは本発明
の特徴によって含水酸化物の形態で使用されるし、その
表面にSnやSb等の化合物がドープされた形態であって安
定した導電性物質を形成してこの導電性物質を含む透明
導電性溶液を形成することになる。このように安定した
導電性物質を含む透明導電性溶液を形成するのに適当な
方法は、可溶性無機化合物またはその水化物を有機溶媒
に溶解させて少量の水および/または塩基を添加するこ
とにより水化させてなる前記無機化合物の含水酸化物を
含む含水酸化物溶液を形成し、前記可溶性無機化合物と
異種である金属の化合物または水化物をこの含水酸化物
溶液に加えて攪拌させることにより、前記無機化合物の
含水酸化物に前記同種又は異種の金属化合物をドープさ
せた形態の混濁溶液を形成し、この混濁溶液に充分な量
の水と酸とを加え、加熱攪拌することによりこれを膠質
化(peptize)させることを特徴とする。
媒および水に可溶性である無機化合物、例えばZr,Li,S
n,In等の化合物であることが好ましいが、これは本発明
の特徴によって含水酸化物の形態で使用されるし、その
表面にSnやSb等の化合物がドープされた形態であって安
定した導電性物質を形成してこの導電性物質を含む透明
導電性溶液を形成することになる。このように安定した
導電性物質を含む透明導電性溶液を形成するのに適当な
方法は、可溶性無機化合物またはその水化物を有機溶媒
に溶解させて少量の水および/または塩基を添加するこ
とにより水化させてなる前記無機化合物の含水酸化物を
含む含水酸化物溶液を形成し、前記可溶性無機化合物と
異種である金属の化合物または水化物をこの含水酸化物
溶液に加えて攪拌させることにより、前記無機化合物の
含水酸化物に前記同種又は異種の金属化合物をドープさ
せた形態の混濁溶液を形成し、この混濁溶液に充分な量
の水と酸とを加え、加熱攪拌することによりこれを膠質
化(peptize)させることを特徴とする。
ここで可溶性無機化合物や有機溶媒は前述したような
ものをそれぞれ使用するのが好ましいが、この可溶性無
機化合物としては、例えばZrの場合、オキシ硝酸ジルコ
ニウム水化物[ZRO(NO3)2、2H2O]またはオキシ塩化ジ
ルコニウム水化物[ZrOC12・8H2O]、Liの場合、硝酸リ
チウム(LiNO3)または酢酸リチウム(CH3COOLi)、Sn
の場合、塩化錫水化物(SnCl4・nH2O)、Inの場合、硝
酸インジウム水化物(In(NO3)3・nH2O)または塩化イン
ジウム水化物(InCl2・nH2O)等が使用されうる。一
方、これにドープされるSnまたはSb化合物としては、例
えば塩化アンチモン(SbCl3)または塩化錫水化物(SnC
l4・nH2O)が使用されうるし、微量添加される塩基とし
ては、例えばNH4OH等である。
ものをそれぞれ使用するのが好ましいが、この可溶性無
機化合物としては、例えばZrの場合、オキシ硝酸ジルコ
ニウム水化物[ZRO(NO3)2、2H2O]またはオキシ塩化ジ
ルコニウム水化物[ZrOC12・8H2O]、Liの場合、硝酸リ
チウム(LiNO3)または酢酸リチウム(CH3COOLi)、Sn
の場合、塩化錫水化物(SnCl4・nH2O)、Inの場合、硝
酸インジウム水化物(In(NO3)3・nH2O)または塩化イン
ジウム水化物(InCl2・nH2O)等が使用されうる。一
方、これにドープされるSnまたはSb化合物としては、例
えば塩化アンチモン(SbCl3)または塩化錫水化物(SnC
l4・nH2O)が使用されうるし、微量添加される塩基とし
ては、例えばNH4OH等である。
一方、同種または異種無機化合物のドープが行なわれ
た可溶性無機化合物の含水酸化物形態の導電性物質を含
む導電性溶液は、その溶液状態が混濁しているため、こ
れをそのままシリケート溶液に混合して被膜を形成する
場合には被膜の透明度を低下させることになるので、こ
れに充分な量の水と酸とを加えて加熱攪拌してこれを膠
質化することにより透明にすることが好ましい。
た可溶性無機化合物の含水酸化物形態の導電性物質を含
む導電性溶液は、その溶液状態が混濁しているため、こ
れをそのままシリケート溶液に混合して被膜を形成する
場合には被膜の透明度を低下させることになるので、こ
れに充分な量の水と酸とを加えて加熱攪拌してこれを膠
質化することにより透明にすることが好ましい。
このようにして製造された導電性溶液と前述したシリ
ケート溶液とを混合してなる本発明の帯電防止性被覆組
成物において、加水分解性シリケート物質は、組成物全
体に対して20wt%を超過すれば組成物の粘度が度を過ぎ
て高くなり塗布に不適合であるため、好ましくは1〜20
wt%の範囲で混合する。一方、ドープされた導電性物質
は、組成物全体に対して0.03〜7wt%、特に0.1〜5wt%
の範囲で混合されるのが好ましい。この組成物範囲は導
電性溶液の総量を基準とするとき約0.02〜6wt%の範囲
となる。
ケート溶液とを混合してなる本発明の帯電防止性被覆組
成物において、加水分解性シリケート物質は、組成物全
体に対して20wt%を超過すれば組成物の粘度が度を過ぎ
て高くなり塗布に不適合であるため、好ましくは1〜20
wt%の範囲で混合する。一方、ドープされた導電性物質
は、組成物全体に対して0.03〜7wt%、特に0.1〜5wt%
の範囲で混合されるのが好ましい。この組成物範囲は導
電性溶液の総量を基準とするとき約0.02〜6wt%の範囲
となる。
このような被覆組成物を利用した画像表示スクリーン
は、シリケート物質を部分加水分解させたシリケート溶
液と、可溶性無機化合物の含水酸化物に、Sn化合物およ
びSb化合物により構成された群から選ばれる無機化合物
であって、前記可溶性無機化合物とは異なる種類の化合
物とをドープさせた形態の導電性物質を含む導電性溶液
とを形成し、前記シリケート溶液と導電性溶液とを混合
して加水分解反応および重縮合反応を進行してなる帯電
防止性被覆組成物溶液を画像表示スクリーンの透明基材
表面に塗布して被膜を形成した後、この被膜を80℃〜50
0℃の温度に焼成してなる帯電防止および防眩性被膜を
備えることを特徴とする。
は、シリケート物質を部分加水分解させたシリケート溶
液と、可溶性無機化合物の含水酸化物に、Sn化合物およ
びSb化合物により構成された群から選ばれる無機化合物
であって、前記可溶性無機化合物とは異なる種類の化合
物とをドープさせた形態の導電性物質を含む導電性溶液
とを形成し、前記シリケート溶液と導電性溶液とを混合
して加水分解反応および重縮合反応を進行してなる帯電
防止性被覆組成物溶液を画像表示スクリーンの透明基材
表面に塗布して被膜を形成した後、この被膜を80℃〜50
0℃の温度に焼成してなる帯電防止および防眩性被膜を
備えることを特徴とする。
この画像表示スクリーンの形成に使用されるシリケー
ト溶液と導電性溶液とは、前述した本発明の組成ならび
に製造方法により製造されるのが好ましい。また、その
塗布方法としては、スピンコーティング(spin coatin
g)、浸漬(dipping)、噴霧コーティング(spray coat
ing)等の方法を使用することができる。
ト溶液と導電性溶液とは、前述した本発明の組成ならび
に製造方法により製造されるのが好ましい。また、その
塗布方法としては、スピンコーティング(spin coatin
g)、浸漬(dipping)、噴霧コーティング(spray coat
ing)等の方法を使用することができる。
一方、本発明の焼成温度範囲において画像表示スクリ
ーンの透明基材が熱に脆弱なプラスチック等合成樹脂の
場合には、150℃以下、すなわち80℃〜150℃の低温範囲
で行なわれるのが好ましいが、透明基材がガラス等であ
る場合には高温であっても差支えないのでかかる制限が
ない。
ーンの透明基材が熱に脆弱なプラスチック等合成樹脂の
場合には、150℃以下、すなわち80℃〜150℃の低温範囲
で行なわれるのが好ましいが、透明基材がガラス等であ
る場合には高温であっても差支えないのでかかる制限が
ない。
本発明による被覆組成物溶液の成膜機構(mechanis
m)は次のとおりであると把握される。すなわち、加水
分解性シリケート物質、例えばアルキルシリケートは加
水分解され、シラノール基を形成する。
m)は次のとおりであると把握される。すなわち、加水
分解性シリケート物質、例えばアルキルシリケートは加
水分解され、シラノール基を形成する。
このシラノール基は重縮合されつぎのようにシロキサ
ン(siloxane)結合を形成し固化される。
ン(siloxane)結合を形成し固化される。
PMKn+nNH4OH(NH3+H2O)→Mp(OH)n+nNH3+nHKnp ここで、Mp(OH)nは伝導性の水酸化物、Mは無機元
素、Kは非金属元素、P,m,nは整数である。
素、Kは非金属元素、P,m,nは整数である。
前記シラノール基は、外気中の水分を吸収して導電性
を有するようになるので、特開昭61−118932号公報等に
示すように、このシラノール基による表面抵抗の減少に
より帯電防止効果を得ることは前述したとおりである。
ところで、シロキサン結合は、シリケート被膜を画像表
示スクリーンの表面に強固に付着させてスクリーン自体
の強度を維持する役割を果すようになるが、シラノール
基がシロキサン結合されるためには焼成等の加熱が必要
となる。
を有するようになるので、特開昭61−118932号公報等に
示すように、このシラノール基による表面抵抗の減少に
より帯電防止効果を得ることは前述したとおりである。
ところで、シロキサン結合は、シリケート被膜を画像表
示スクリーンの表面に強固に付着させてスクリーン自体
の強度を維持する役割を果すようになるが、シラノール
基がシロキサン結合されるためには焼成等の加熱が必要
となる。
したがって、前述した従来技術においては、焼成を経
てからシロキサン結合を形成しない残留シラノール基に
よって導電性を有するようになるので、焼成が不充分で
あれば導電性は維持されるが被膜の強度が不足するし、
また、焼成が充分であれば被膜強度は維持されるが導電
性は低下されることになる。
てからシロキサン結合を形成しない残留シラノール基に
よって導電性を有するようになるので、焼成が不充分で
あれば導電性は維持されるが被膜の強度が不足するし、
また、焼成が充分であれば被膜強度は維持されるが導電
性は低下されることになる。
一方、前記シロキサン結合は、その原子構造上一種の
不規則な網目構造を形成することになるが、導電性金属
またはその化合物が添加される場合、この網目構造の骨
格内に導電性金属または金属化合物を堅固に固定した強
い結合をなすようになる。ところが、前述した特開昭61
−16452号公報等におけるように、添加される金属また
は金属化合物が粒子形態である場合には、いくら微粒子
に粉砕するとしても、この金属または金属化合物粒子の
粒径が大き過ぎるので、原子構造であるシロキサン結合
の網目構造内に含まれることができず強い結合をなすこ
とができなくなり、これによって、金属または金属化合
物粒子の選択的腐食や脱落が著しくなり、その被膜強度
が著しく低かった。
不規則な網目構造を形成することになるが、導電性金属
またはその化合物が添加される場合、この網目構造の骨
格内に導電性金属または金属化合物を堅固に固定した強
い結合をなすようになる。ところが、前述した特開昭61
−16452号公報等におけるように、添加される金属また
は金属化合物が粒子形態である場合には、いくら微粒子
に粉砕するとしても、この金属または金属化合物粒子の
粒径が大き過ぎるので、原子構造であるシロキサン結合
の網目構造内に含まれることができず強い結合をなすこ
とができなくなり、これによって、金属または金属化合
物粒子の選択的腐食や脱落が著しくなり、その被膜強度
が著しく低かった。
このような成膜構造において、本発明による被覆組成
物は、導電性溶液に含まれた導電性物質が含水酸化物の
形態をとり、シロキサン結合の網目構造内に容易に結合
され網目構造を骨格により堅固に固定するので、従来の
帯電防止性被膜に比べて耐水性および耐薬品性が優れて
おり、空気中の湿度に影響を受けず低温度の条件下にお
いても安定された帯電防止特性を示すようになる。
物は、導電性溶液に含まれた導電性物質が含水酸化物の
形態をとり、シロキサン結合の網目構造内に容易に結合
され網目構造を骨格により堅固に固定するので、従来の
帯電防止性被膜に比べて耐水性および耐薬品性が優れて
おり、空気中の湿度に影響を受けず低温度の条件下にお
いても安定された帯電防止特性を示すようになる。
以下、本発明のいくつかの好ましい実施例を詳細に説
明する。
明する。
実施例1 エタノール20mlに溶解したオキシ塩化ジルコニウム水
化物(ZrOCl2・8H2O)5ml溶液に微量のNH4OHを加えてジ
ルコニウム含水酸化物が形成された白色の混濁溶液を得
る。この混濁溶液に塩化錫水化物(SnCl4・nH2O)4.5ml
をエタノール10mlに溶解させた溶液と少量(5ml)の水
を加えて充分に攪拌することにより、錫がジルコニウム
含水酸化物に均一にドープされた導電性物質を含む溶液
を得る。この溶液は白色の混濁溶液なので、これに充分
な量の水と20mlとHNO3またはHCL 3mlを加えて約80℃で
加熱攪拌することにより膠質化された透明導電性溶液を
得ることができる。
化物(ZrOCl2・8H2O)5ml溶液に微量のNH4OHを加えてジ
ルコニウム含水酸化物が形成された白色の混濁溶液を得
る。この混濁溶液に塩化錫水化物(SnCl4・nH2O)4.5ml
をエタノール10mlに溶解させた溶液と少量(5ml)の水
を加えて充分に攪拌することにより、錫がジルコニウム
含水酸化物に均一にドープされた導電性物質を含む溶液
を得る。この溶液は白色の混濁溶液なので、これに充分
な量の水と20mlとHNO3またはHCL 3mlを加えて約80℃で
加熱攪拌することにより膠質化された透明導電性溶液を
得ることができる。
これと別にエチルシリケート(Si(OC2H5)4)溶液20ml
をメタノールとプロパノールを1:1に混合した混合溶媒4
50mlに溶解させたあと、これに少量の水と酸、すなわ
ち、水5mlとHNO3またはHCL 3mlを加えてエチルシリケー
トを部分加水分解させたシリケート溶液を得るようにな
る。
をメタノールとプロパノールを1:1に混合した混合溶媒4
50mlに溶解させたあと、これに少量の水と酸、すなわ
ち、水5mlとHNO3またはHCL 3mlを加えてエチルシリケー
トを部分加水分解させたシリケート溶液を得るようにな
る。
得られたシリケート溶液と導電性溶液とを混合させて
加水分解および重縮合反応を進行させることにより、本
発明による帯電防止および防眩性被覆組成物溶液を得る
ことができる。
加水分解および重縮合反応を進行させることにより、本
発明による帯電防止および防眩性被覆組成物溶液を得る
ことができる。
つぎに、この被膜を、約450℃で約30分間加熱して焼
成させることにより、帯電防止および防眩性被膜を完成
させ、導電性テープ等によってこの被膜をCRTの防爆バ
ンドおよび/または外部黒鉛膜等に接地させる。
成させることにより、帯電防止および防眩性被膜を完成
させ、導電性テープ等によってこの被膜をCRTの防爆バ
ンドおよび/または外部黒鉛膜等に接地させる。
実施例2 硝酸リチウム(LiNO3)をアルコールに溶解させた溶
液に少量の水と塩基を加えてリチウム含水酸化物が含ま
れた混濁溶液を形成した後、これに塩化錫水化物(SnCl
4・nH2O)のアルコール溶液と水を加えてリチウム含水
酸化物に錫が均一にドープされた導電性物質が含まれた
混濁溶液を形成し、これに充分な量の水と酸とを加えた
後、攪拌して透明な導電性溶液を形成する。
液に少量の水と塩基を加えてリチウム含水酸化物が含ま
れた混濁溶液を形成した後、これに塩化錫水化物(SnCl
4・nH2O)のアルコール溶液と水を加えてリチウム含水
酸化物に錫が均一にドープされた導電性物質が含まれた
混濁溶液を形成し、これに充分な量の水と酸とを加えた
後、攪拌して透明な導電性溶液を形成する。
つぎに、実施例1のようにして形成されたシリケート
溶液と混合して被覆組成物溶液を形成した後、これをCR
Tの前面パネルに塗布して乾燥させたうえで180℃に焼成
して接地させる。
溶液と混合して被覆組成物溶液を形成した後、これをCR
Tの前面パネルに塗布して乾燥させたうえで180℃に焼成
して接地させる。
実施例3 塩化錫水化物(SnCl4・nH2O)のアルコール溶液に塩
基を加えて錫含水酸化物溶液を形成した後、塩化アンチ
モン(SbCl3)のアルコール溶液と水とを加えて膠質化
させてアンチモンがドープされた錫含水酸化物の導電性
物質が含まれた透明導電性溶液を形成する。
基を加えて錫含水酸化物溶液を形成した後、塩化アンチ
モン(SbCl3)のアルコール溶液と水とを加えて膠質化
させてアンチモンがドープされた錫含水酸化物の導電性
物質が含まれた透明導電性溶液を形成する。
つぎに、プロパノールとブタノールの混合溶媒に溶解
させたエチルシリケートのシリケート溶液と混合し、実
施例1のように帯電防止および防眩性被膜を形成して接
地するが、このとき焼成温度は250℃である。
させたエチルシリケートのシリケート溶液と混合し、実
施例1のように帯電防止および防眩性被膜を形成して接
地するが、このとき焼成温度は250℃である。
実施例4 硝酸インジウム水化物(In(NO3)3・nH2O)のアルコー
ル溶液に塩基を加えてインジウム含水酸化物溶液にした
あと、塩化錫水化物(SnCl4・nH4O)のアルコール溶液
と水とを加えて膠質化させてインジウム含水酸化物に錫
がドープされた導電性物質を含む透明な導電性溶液を形
成する。
ル溶液に塩基を加えてインジウム含水酸化物溶液にした
あと、塩化錫水化物(SnCl4・nH4O)のアルコール溶液
と水とを加えて膠質化させてインジウム含水酸化物に錫
がドープされた導電性物質を含む透明な導電性溶液を形
成する。
つぎに、この導電性溶液を、メタノール、エタノー
ル、メチルイソブチルケトンの混合有機溶媒にエチルシ
リケートを溶解させたシリケート溶液と混合、実施例1
のように、帯電防止および防眩性被膜を形成して接地す
るが、このときの焼成温度は200℃である。
ル、メチルイソブチルケトンの混合有機溶媒にエチルシ
リケートを溶解させたシリケート溶液と混合、実施例1
のように、帯電防止および防眩性被膜を形成して接地す
るが、このときの焼成温度は200℃である。
比較例1 (特開昭61−118932号公報に開示されたシラノール基の
導電性を利用した帯電防止性被膜) エチルシリケート(Si(OC2H5)4)をエタノール(C2H5
OH)に溶解させたシリケート溶液をCRT前面パネルに塗
布後、200℃に30分間焼成して被膜を形成したあと接地
する。
導電性を利用した帯電防止性被膜) エチルシリケート(Si(OC2H5)4)をエタノール(C2H5
OH)に溶解させたシリケート溶液をCRT前面パネルに塗
布後、200℃に30分間焼成して被膜を形成したあと接地
する。
比較例2 (特開昭61−16452号公報に開示された無機金属化合物
を含む帯電防止性被膜) リチウムシリケート溶液45mlと塩化パラジウム(PdCl
2)溶液(4ml/100ml)1.75mlと蒸留水455mlとを混合し
たシリケート溶液をCRT前面パネルに塗布後、120℃で10
分間焼成して被膜を形成した後に接地する。
を含む帯電防止性被膜) リチウムシリケート溶液45mlと塩化パラジウム(PdCl
2)溶液(4ml/100ml)1.75mlと蒸留水455mlとを混合し
たシリケート溶液をCRT前面パネルに塗布後、120℃で10
分間焼成して被膜を形成した後に接地する。
以上のように形成された本発明の実施例と比較例との
試験結果はつぎの通りである。
試験結果はつぎの通りである。
第1図に図示されたものは本発明の実施例における光
透過率を示したグラフである(フォタル社のMCPD100機
器を使用して測定した)。
透過率を示したグラフである(フォタル社のMCPD100機
器を使用して測定した)。
実施例1ないし実施例4は、可視光線波長帯である38
0〜720nm波長帯において、400nm以上の光に対しては80
%以上の高い光透過率を示しており、画像表示スクリー
ンの解像度を低下させない透明被膜を形成することを確
認することができた。
0〜720nm波長帯において、400nm以上の光に対しては80
%以上の高い光透過率を示しており、画像表示スクリー
ンの解像度を低下させない透明被膜を形成することを確
認することができた。
本発明の帯電防止性被覆組成物の導電性、すなわち帯
電防止性の安定性の有無は水槽浸漬試験と低湿度試験と
で確認した。
電防止性の安定性の有無は水槽浸漬試験と低湿度試験と
で確認した。
すなわち、本発明の実施例1と比較例2とをそれぞれ
純水の水槽内に24時間浸漬させたあと表面抵抗を測定し
た結果を表1に示した。
純水の水槽内に24時間浸漬させたあと表面抵抗を測定し
た結果を表1に示した。
測定には、宍戸エレクトロスタチック社のメガレスタ
を使用し、印加電圧は500Vである。
を使用し、印加電圧は500Vである。
画像表示スクリーンの透明基材として使用される光学
ガラスの表面抵抗は常温で1011〜1013Ω程度であるた
め、帯電防止被膜として使用され得る被膜の表面抵抗は
大体最大1010Ω前後程度であるが、無機金属化合物粒子
を含む比較例2においては、浸漬後表面抵抗が著しく増
大して導電性、すなわち、帯電防止性を喪失した反面、
本発明の実施例1においては、表面抵抗に大きな変化が
ないので、この実施例1によれば、耐水性が強く安定し
た導電性が得られることを知ることができる。
ガラスの表面抵抗は常温で1011〜1013Ω程度であるた
め、帯電防止被膜として使用され得る被膜の表面抵抗は
大体最大1010Ω前後程度であるが、無機金属化合物粒子
を含む比較例2においては、浸漬後表面抵抗が著しく増
大して導電性、すなわち、帯電防止性を喪失した反面、
本発明の実施例1においては、表面抵抗に大きな変化が
ないので、この実施例1によれば、耐水性が強く安定し
た導電性が得られることを知ることができる。
一方、本発明の実施例1と比較例1,2とについて、そ
れぞれ低湿度試験を行った結果を表2と第2図に示し
た。
れぞれ低湿度試験を行った結果を表2と第2図に示し
た。
ここで、試験機器は前述したメガレスタ機器とスタチ
ロンである。
ロンである。
表2にいおいては、相対湿度RH=15〜20%の低湿度条
件で24時間放置したあと500Vを印加した場合に計測され
た表面抵抗を比較した。
件で24時間放置したあと500Vを印加した場合に計測され
た表面抵抗を比較した。
ここで知り得るごとくシラノール基を利用した比較例
1や無機金属化合物を含有する比較例2は低湿度条件、
すなわち乾燥時期や乾燥地域ではその帯電防止性を喪失
する反面、本発明による被膜は水槽浸漬試験におけるよ
うに低湿度条件においても導電性、すなわち帯電防止性
が大きく劣化されないことが確かめられた。
1や無機金属化合物を含有する比較例2は低湿度条件、
すなわち乾燥時期や乾燥地域ではその帯電防止性を喪失
する反面、本発明による被膜は水槽浸漬試験におけるよ
うに低湿度条件においても導電性、すなわち帯電防止性
が大きく劣化されないことが確かめられた。
一方、第2図に示されたものは、前述した低い湿度条
件(RH15〜20%)で24時間放置した後の被膜に印加電圧
を加えた後、帯電防止被膜上の誘導電圧の経過時間に対
する時間的変化、すなわち、誘導電圧の減衰時間を図示
したものである(前述したスタチロンを使用して測定図
示した)。
件(RH15〜20%)で24時間放置した後の被膜に印加電圧
を加えた後、帯電防止被膜上の誘導電圧の経過時間に対
する時間的変化、すなわち、誘導電圧の減衰時間を図示
したものである(前述したスタチロンを使用して測定図
示した)。
本発明の実施例においては、電圧印加時の誘導電圧が
4KV程度と非常に低く、約2.2秒内に0KVで収斂するよう
になり、その帯電防止効果が非常に優れることを知るこ
とができる。
4KV程度と非常に低く、約2.2秒内に0KVで収斂するよう
になり、その帯電防止効果が非常に優れることを知るこ
とができる。
これに比べて比較例1、比較例2は全て50KVの初期誘
導電圧から非常に緩慢に減衰され、約35秒が経過すれば
44KV程度の誘導電圧を示し、それ以後誘導電圧は徐々に
減少するようになる。比較例1、比較例2とも、低湿度
条件でその導電性を喪失するので、このような試験結果
はCRTの基材であるガラス自体の誘導抵抗の減衰特性を
示すものと判断される。
導電圧から非常に緩慢に減衰され、約35秒が経過すれば
44KV程度の誘導電圧を示し、それ以後誘導電圧は徐々に
減少するようになる。比較例1、比較例2とも、低湿度
条件でその導電性を喪失するので、このような試験結果
はCRTの基材であるガラス自体の誘導抵抗の減衰特性を
示すものと判断される。
前述したように本発明による帯電防止性被覆組成物
は、その導電性が外気湿度の高低によってほとんど変化
せず、安定された帯電防止特性を示し、その被膜の基本
構造が、非常に堅固な結合になっているので、耐酸性、
耐アルカリ性等の耐薬品性と耐水性も優れた帯電防止お
よび防眩性被膜を得ることができることになる。
は、その導電性が外気湿度の高低によってほとんど変化
せず、安定された帯電防止特性を示し、その被膜の基本
構造が、非常に堅固な結合になっているので、耐酸性、
耐アルカリ性等の耐薬品性と耐水性も優れた帯電防止お
よび防眩性被膜を得ることができることになる。
第1図は本発明による被覆組成物から形成された帯電防
止および防眩性被覆の光透過率を示したグラフ、第2図
は本発明による被覆組成物から形成された帯電防止およ
び防眩性被覆と従来の帯電防止性被覆の誘導電圧と経過
時間、すなわちその減衰時間の関係を示したグラフであ
る。
止および防眩性被覆の光透過率を示したグラフ、第2図
は本発明による被覆組成物から形成された帯電防止およ
び防眩性被覆と従来の帯電防止性被覆の誘導電圧と経過
時間、すなわちその減衰時間の関係を示したグラフであ
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 H01J 29/89 H01J 29/89 H05F 1/02 H05F 1/02 F // B32B 7/02 104 B32B 7/02 104
Claims (11)
- 【請求項1】シリケート物質を部分加水分解させたシリ
ケート溶液と、可溶性無機化合物の含水酸化物に、Sn化
合物およびSb化合物により構成された群から選ばれる無
機化合物であって前記可溶性無機化合物とは異なる種類
の化合物をドープさせた形態の導電性物質を含む導電性
溶液とを混合して加水分解反応および重縮合反応を進行
させてなることを特徴とする帯電防止性被覆組成物。 - 【請求項2】前記加水分解性シリケートがアルキルシリ
ケートまたはその縮合体中のいずれかの1つまたはその
混合物であることを特徴とする請求項第1項記載の帯電
防止性被覆組成物。 - 【請求項3】前記可溶性無機化合物が有機溶媒に溶解可
能であり、前記有機溶媒がアルコールおよび極性溶媒中
のいずれか1つまたはその混合物であることを特徴とす
る請求項第1項記載の帯電防止性被覆組成物。 - 【請求項4】前記可溶性無機化合物が、Zr,Li,Sn,Inの
いずれか1つまたは2つ以上の組合わせであることを特
徴とする請求項第1項記載の帯電防止性被覆組成物。 - 【請求項5】前記加水分解性シリケート物質が、全体被
覆組成物に対して1〜20wt%の範囲で含有されることを
特徴とする請求項第1項記載の帯電防止性被覆組成物。 - 【請求項6】前記導電性溶液中の導電性物質が、全体被
覆組成物に対して0.03〜7wt%の範囲で含有されること
を特徴とする請求項第1項記載の帯電防止性被覆組成
物。 - 【請求項7】シリケート物質を部分加水分解させたシリ
ケート溶液と、可溶性無機化合物の含水酸化物に、Sn化
合物およびSb化合物により構成された群から選ばれる無
機化合物であって前記可溶性無機化合物とは異なる種類
の化合物をドープさせた形態の導電性物質を含む導電性
溶液とを形成し、前記シリケート溶液と導電性溶液とを
混合して加水分解反応および重縮合反応を進行させてな
る帯電防止性被覆組成物溶液を画像表示スクリーンの透
明基材面に塗布して被覆を形成した後、前記被覆を80℃
ないし500℃の温度に焼成してなる帯電防止および防眩
性被覆を備えたことを特徴とする帯電防止および防眩性
画像表示スクリーン。 - 【請求項8】前記透明基材がガラスであることを特徴と
する請求項第7項記載の帯電防止および防眩性画像表示
スクリーン。 - 【請求項9】前記透明基材が合成樹脂であり、前記焼成
温度が80℃ないし150℃であることを特徴とする請求項
第7項記載の帯電防止および防眩性画像表示スクリー
ン。 - 【請求項10】前記帯電防止および防眩性被膜を接地す
ることを特徴とする請求項第7項記載の帯電防止および
防眩性画像表示スクリーン。 - 【請求項11】前記帯電防止性被覆組成物溶液の塗布方
法が、スピンコーティング、浸漬、噴霧コーティングの
いずれか1つまたは2つ以上の組合わせであることを特
徴とする請求項第7項記載の帯電防止および防眩性画像
表示スクリーン。
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---|---|---|---|
KR1019900003340A KR0150944B1 (ko) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 대전방지 및 방현성 화상표시 스크린 |
KR3340 | 1990-03-13 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Publication Number | Publication Date |
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---|---|---|---|
JP2341198A Expired - Fee Related JP2688450B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-11-30 | 帯電防止性被覆組成物ならびにこの帯電防止性被覆組成物を利用した帯電防止および防眩性画像表示スクリーン |
JP8288716A Expired - Fee Related JP2866063B2 (ja) | 1990-03-13 | 1996-10-30 | 透明導電性溶液の製造方法 |
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---|---|---|---|
JP8288716A Expired - Fee Related JP2866063B2 (ja) | 1990-03-13 | 1996-10-30 | 透明導電性溶液の製造方法 |
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DE (1) | DE69022843T2 (ja) |
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