专利名称：一种透明导电涂层组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种透明导电涂层组合物，特别是涉及一种含铟化合物、多元羧酸和锡化合物为固体组份，乙二醇和松油醇为主要溶剂，以及乙醇、n-丁基醇和乙基溶纤剂为稀释剂的透明导电涂层组合物，它具有良好的透光性，耐磨性，并与玻璃和陶瓷等基体具有良好结合性。本发明的上述性能使诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、视频显示器(VFD)和电致发光等显像管的玻璃基体具有导电能力，从而有效地防止了由于透明导电回路中静电而引起的断电以及灰尘污染。
在诸如阴极射线管(CRT)，液晶显示器(LCD)，视频显示器(VFD)和电致发光的显像管工作时，其玻璃基体上带有大量静电。因而许多带电尘埃很容易被吸引附着于显示器表面，减弱可视图像，对用户造成不良结果。于是人们开发了多种方法来防止显像管表面静电的产生。目前，已经开发的一种方法是在显像管表面形成一种含金属导电成份的透明导电涂层来消除静电。
化学汽相沉积及物理汽相沉积等汽相沉积方法已经被用来在玻璃或陶瓷显像管表面制备透明导电膜层。然而，根据这些汽相沉积方法，一种气体相的沉积需要昂贵而庞大的真空沉积设备，并且对基体的表面积和形状有一定限制。
为了解决上述问题，日本特许公开Nos.83-478、83-2597和83-1424公开了一种方法，该方法是将铟化合物和锡化合物溶于有机溶剂的溶液涂敷于基体表面后，在300～700℃范围内进行烘烤。但是，采用此方法制备的膜层对基体的粘合性能较差，并且由于较低的膜层强度，存在被剥落和划伤的问题。
为解决上面的问题，本发明提供了一种透明导电涂层组合物，该涂层组合物含铟化合物，多元羧酸和锡化合物为固体组分，乙二醇和松油醇为主要溶剂，以及乙醇、正丁基醇和乙基溶纤剂为辅助溶剂。
本发明也提供了形成透明导电涂层组合物的方法。将铟化合物和多元羧酸溶解于水和乙醇的混合溶液，形成一种铟化合物的复盐。在此混合物中添加主要溶剂乙二醇和辅助溶剂松油醇。添加由乙醇、正丁基醇和乙基溶纤剂组成的稀释剂，并将得到的溶液在室温条件下搅拌4小时。添加辛酸锡后，该溶液经过24小时熟化便形成了本发明的透明异电涂层组合物。
硝酸铟三水合物(In(NO3)3·3H2O)是与多元羧酸合成一种复盐的优选铟化合物，在总组成中铟化合物的重量百分比为1～10％。
乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、顺丁稀二酸、反丁稀二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸或乙二胺四乙酸(EDTA)可用来作为多元羧酸，其在该组合物总量中的重量百分比为0.1-3％。主要由辛酸锡组成的锡化合物在该组合物中的重量百分比为0.1-3％。涂层组合物以乙二醇和松油醇为本发明组合物的主要溶剂，这是本发明的特点。乙二醇提高了本发明组合物的涂层强度，松油醇改善了烘干膜层的干燥性和均匀性。在总组成中，乙二醇的优选重量百分比为10～40％，松油醇的优选重量百分比也为10～40％。另外，在总组成中，乙醇，正丁基醇和乙基溶纤剂的优选重量百分比分别为10～50％，为了降低该组合物的温度，三者的混合比为1∶1∶1。
本发明的涂层组合物可以采用常规涂敷方法，如辊涂，方便而均匀地涂敷于玻璃或陶瓷基体上。涂层经过低于200℃的快速干燥和在500℃以下较方便地烘烤，对诸如玻璃或陶瓷基体具有良好的粘合性能。另外，该涂层不仅具有较好的透光性，而且由于其表面强度的提高而具有较好的耐磨性。
实施例1将100份硝酸铟三水合物和15份反丁烯二酸添加并溶解于以重量比1∶1混合的100份水和乙醇混合溶液中。在此溶液中加入200份松油醇和200份乙二醇混合物后，添加混合比为1∶1∶1的乙醇、正丁基醇和乙基溶纤剂的混合物500份，并在室温下搅拌4小时。在上述溶液中添加15份辛酸锡，所得到的溶液经过24小时的搅拌熟化制成浆状的涂层组合物。采用辊涂方法将涂层组合物涂敷于玻璃基体上并在150℃～180℃的空气环境中干燥，使得溶剂蒸发从而得到均匀的涂层。之后，将已涂敷涂层的基体置于500℃的空气环境中焙烧3小时，得到透明导电膜层。实施例2将100份硝酸铟三水合物和15份反丁烯二酸添加并溶解于以重量比1∶1混合的100份水和乙醇混合溶液中。在此溶液中加入200份松油醇和300份乙二醇混合物后，添加混合比为1∶1∶1的乙醇、正丁基醇和乙基溶纤剂的混合物400份，并在室温下搅拌4小时。在上述溶液中添加15份辛酸锡，所得到的溶液经过24小时的搅拌熟化制成浆状的涂层合成物。采用辊涂方法将涂层组合物涂敷于玻璃基体上并在150℃～180℃的空气环境中干燥，使得溶剂蒸发从而得到均匀的涂层。之后，将已涂敷涂层的基体置于500℃的空气环境中焙烧3小时，得到透明导电膜层。实施例3将100份硝酸铟三水合物和15份反丁烯二酸添加并溶解于以重量比1∶1混合的100份水和乙醇混合溶液中。在此溶液中加入300份松油醇和400份乙二醇混合物后，添加混合比为1∶1∶1的乙醇、正丁基醇和乙基溶纤剂的混合物300份，并在室温下搅拌4小时。在上述溶液中添加15份辛酸锡，所得到的溶液经过24小时的搅拌熟化制成浆状的涂层组合物。采用辊涂方法将涂层组合物涂敷于玻璃基体上并在150℃～180℃的空气环境中干燥，使得溶剂蒸发从而得到均匀的涂层。之后，将已涂敷涂层的基体置于500℃的空气环境中焙烧3小时，得到透明导电膜层。实施例4将100份硝酸铟三水合物和15份反丁烯二酸添加并溶解于以重量比1∶1混合的100份水和乙醇混合溶液中。在此溶液中加入300份松油醇和400份乙二醇混合物后，添加混合比为1∶1∶1的乙醇、正丁基醇和乙基溶纤剂的混合物200份，并在室温下搅拌4小时。在上述溶液中添加15份辛酸锡，所得到的溶液经过24小时的搅拌熟化制成浆状的涂层组合物。采用辊涂方法将涂层组合物涂敷于玻璃基体上并在150℃～180℃的空气环境中干燥，使得溶剂蒸发从而得到均匀的涂层。之后，将已涂敷涂层的基体置于500℃的空气环境中焙烧3小时，得到透明导电膜层。参考例1将100份硝酸铟三水合物和15份反丁烯二酸添加并溶解于以重量比1∶1混合的100份水和乙醇混合溶液中。在此溶液中加入500份松油醇后，添加混合比为1∶1∶1的乙醇、正丁基醇和乙基溶纤剂的混合物400份，并在室温下搅拌4小时。在上述溶液中添加15份辛酸锡，所得到的溶液经过24小时的搅拌熟化制成浆状的涂层组合物。采用辊涂方法将涂层组合物涂敷于玻璃基体上并在150℃～180℃的空气环境中干燥，使得溶剂蒸发从而得到均匀的涂层。之后，将已涂敷涂层的基体置于500℃的空气环境中焙烧3小时，得到透明导电膜层。实施例5将100份硝酸铟三水合物和15份反丁烯二酸添加并溶解于以重量比1∶1混合的100份水和乙醇混合溶液中。在此溶液中加入200份松油醇和100份乙二醇混合物后，添加混合比为1∶1∶1的乙醇、正丁基醇和乙基溶纤剂的混合物600份，并在室温下搅拌4小时。在上述溶液中添加15份辛酸锡，所得到的溶液经过24小时的搅拌熟化制成浆状的涂层组合物。采用辊涂方法将涂层组合物涂敷于玻璃基体上并在150℃～180℃的空气环境中干燥，使得溶剂蒸发从而得到均匀的涂层。之后，将已涂敷涂层的基体置于500℃的空气环境中焙烧3小时，得到透明导电膜层。
在实施例和参考例中制备的导电膜层的表面电阻，透光率和强度数据如下表。
表表面电阻 透光率膜层强度(KΩ/cm2) (％T)实施例12.54 91.2 100实施例23.12 91.4 500实施例32.15 91.3 500实施例42.68 91.2 500参考例13.81 91.5 30实施例52.38 91.3 50膜层强度是根据膜层即将剥落所需磨擦次数来测定的。
如上表所示，由本发明涂层组合物制备的膜层具有小于3.12KΩ/cm2的表面电阻，大于91％的透光率和大于50的膜层强度。
权利要求
1.一种透明异电涂层组合物包括一种主要溶剂、一种辅助溶剂、和固体组分，这里所提到的主要溶剂是指乙二醇和松油醇，所提到的辅助溶剂是指乙醇，正丁基醇和乙基溶纤剂，所提到的固体组分是指铟化合物，多元羧酸和锡化合物。
2.根据权利要求1中所述的透明导电涂层组合物，其中铟化合物的重量百分比为1～10％。
3.根据权利要求1中所述的透明导电涂层组合物，其中多元羧酸选自乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和乙二胺四乙酸。
4.根据权利要求1中所述的透明导电涂层组合物，其中多元羧酸的重量百分比为1～3％。
5.根据权利要求1中所述的透明导电涂层组合物，其中锡化合物主要由辛酸锡组成，锡化合物的重量百分比为1～3％。
6.根据权利要求1中所述的透明导电涂层组合物，其中乙二醇的重量百分比为10～40％。
7.根据权利要求1中所述的透明导电涂层组合物，其中松油醇的重量百分比为10～40％。
8.根据权利要求1中所述的透明导电涂层组合物，其中乙醇、正丁基醇或乙基溶纤剂的重量百分比分别为10～50％。
9.根据权利要求1中所述的透明导电涂层组合物，其中乙醇、正丁基醇和乙基溶纤剂的混合重量比约为1∶1∶1。
10.一种形成透明导电涂层组合物的方法包括以下步骤将铟化合物和多元羰酸溶解于由水和乙醇混合而成的溶液中，形成一种铟化合物复盐；将乙二醇和松油醇混合；加入乙醇、正丁基醇和乙基溶纤剂；在室温下对该溶液进行4小时搅拌；在该溶液中加入辛酸锡；和熟化24小时。
全文摘要
根据本项发明，可以生产一种透明导电涂层组合物，该涂层组合物含铟化合物，多元羧酸和锡化合物作为固体组分，乙二醇和松油醇作为主要溶剂，以及乙醇、正丁基醇和乙基溶纤剂作为稀释剂，采用该涂层组合物在诸如玻璃和陶瓷的基体上制备的透明导电膜层具有较好的透光率、耐磨性和对基体的粘合性能。本发明的上述性能使阴极射线管(CRT)，液晶显示器(LCD)，视频显示器(VFD)和电致发光等显像管的玻璃基体具备导电能力，从而有效地防止了由于透明导电回路中静电而引起的断电以及灰尘污染。
文档编号C09D5/24GK1141322SQ9610584
公开日1997年1月29日 申请日期1996年5月9日 优先权日1995年5月10日
发明者朴弼男 申请人:三星电管株式会社