视频显示屏表面用的透明导电涂料组合物及其制备方法.doc

说 明 书

视频显示屏表面用的透明导电涂料组合物及其制备方法

技术领域
本发明涉及一种导电涂料组合物及其制备方法，更具体地说，本发明涉及一种视频显示屏表面用的导电涂料组合物及其制备方法。

背景技术
视频显示屏是指视频显示器的屏幕，例如电视机、闭路电视监视器和计算机监视器的显像管或液晶显示屏的屏幕。在视频显示器工作时，其屏幕表面带有大量静电，所以许多带电尘埃很容易附着于视频显示屏表面，减弱可视图像和影响视觉效果。此外，当人（例如用手）与这种带有静电的屏幕表面接触时会出现放电现象，即在人体与上述屏幕表面的接触点出现电火花同时发出令人感到不舒服的声音，这种放电使人产生被电击的感觉。这些问题影响了人们对视频显示器的正常使用。
为了解决上述问题，1985年1月5日公开的日本专利申请JP-A-83-02597中公开了一种方法，该方法是将铟化合物和锡化合物溶于有机溶剂中形成溶液，将这种溶液涂覆在视频显示屏的表面上，然后在300～700℃温度下进行烘烤，由此在视频显示屏表面形成防静电的导电涂层。但是，采用此方法形成的涂层的耐磨性较差，因此造成涂层易剥落和易擦伤，结果影响视频显示屏表面的防静电性；另外，用该方法形成的涂层的透光率较低，因此明显地减弱视觉图像。

发明内容
本发明的目的是提供一种视频显示屏表面用的透明导电涂料组合物，以解决现有技术中存在的上述问题，用本发明的这种涂料组合物形成的涂层应具有优良的导电性、透光率和耐磨性，使视频显示屏有效地防止由于静电而引起的放电以及灰尘污染。
本发明的另一个目的是提供一种上述组合物的制备方法。
本发明的视频显示屏表面用的透明导电涂料组合物，按质量百分比该组合物由以下组分组成：
硝酸铟三水合物 1%～5%
二元羧酸 2%～10%
辛酸锡 1%～5%
乙二醇 15%～30%
乙醇 10%～15%
正丁醇 20%～25%
乙二醇单乙醚 余量
在上述涂料组合物中，硝酸铟三水合物和辛酸锡是导电化合物，它们使涂层具有导电性；二元羧酸能提高涂层的耐磨性和透光率；乙二醇能使硝酸铟三水合物、二元羧酸和辛酸锡溶解并且能促进提高涂层的耐磨性；乙醇能促进硝酸铟三水合物和二元羧酸在乙二醇中的溶解；正丁醇和乙二醇单乙醚有助于提高涂层的均匀性。这些组分的组合以及各组分的上述百分比范围，是通过大量试验确定的，上述组合以及百分比范围使本发明涂料组合物形成的涂层具有上述导电性、透光率和耐磨性的优良平衡。
在上述涂料组合物中，二元羧酸的含量优选为4%～8%，或者乙二醇的含量优选为16%～25%。
本发明的涂料组合物所用的二元羧酸是指具有两个羧基的羧酸，它们可以是饱和的或不饱和的，优选的二元羧酸选自乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、已二酸、顺丁烯二酸或反丁烯二酸，其中最优选的是反丁烯二酸。本发明的涂料组合物中所用的硝酸铟三水合物是指分子式为In（NO3）3·3H2O的化合物。
制备本发明的导电涂料组合物的方法包括以下步骤：
（a）按上述质量百分比将硝酸铟三水合物和二元羧酸溶解于乙醇和乙二醇中形成溶液；
（b）按上述质量百分比将正丁醇和乙二醇单乙醚加入到上述溶液中；
（c）将该溶液搅拌2～7小时；
（d）按上述重量百分比向该溶液中加入辛酸锡；
（e）搅拌和熟化12～36小时。
上述各步骤都是在常温和常压下进行的。
本发明的涂料组合物可以采用常规涂覆方法进行涂覆，例如通过辊涂、喷涂或刷涂法方便而且均匀地将这种涂料涂覆于视频显示器屏幕表面上，再经过在160～180%℃温度的快速干燥和在480～500℃温度的烘烤形成涂层，涂层平均厚度大约为0.8微米，这种涂层具有优良的导电性、透光率和耐磨性。

附图说明
（图1为……，说明……。）
（图2为……，说明……现象或性能表征）。
略

具体实施方式
下面通过实施例和对比例进一步说明本发明。在以下实施例和对比例中，用表面电阻值（kΩ/cm2）表示涂层的导电性，这一数值越低，说明导电性越好；用透光率（%T）表示涂层的透光性，这一数值越高，说明透光性越好；用耐磨性表示涂层的强度和对显示屏表面的附着力，这一数值越高，说明耐磨性越好。

实施例1
在常温和常压下，分别按以下表1中指定的各组分将硝酸铟三水合物和丁二酸溶解于乙醇和乙二醇的混合物中，向形成的溶液中加入正丁醇和乙二醇单乙醚，搅拌4小时，然后加入辛酸锡，所得到的溶液经过24小时的搅拌和熟化后制成浆状的涂料组合物。采用辊涂法将涂料组合物涂覆于视频显示屏上并在170℃的空气环境中干燥，使得溶剂蒸发从而得到均匀的涂层。此后，将已涂覆了涂层的显示屏置于490℃的空气环境中焙烧3小时，得到厚度约为0.8微米的透明导电涂层，然后，测试涂层的导电性、透光率和耐磨性，在表1中列出了测试结果。

实施例2
按以下表1中指定的各组分含量重复实施例1的方法，但用反丁烯二酸代替丁二酸，在表1中列出了测试结果。

实施例3
按以下表1中指定的各组分含量重复实施例1的方法，但用顺丁烯二酸代替丁二酸，在表1中列出了测试结果。

对比例1
在常温和常压下，按以下表1中指定的各组分含量将硝酸铟三水合物、乙二酸、乙醇、乙二醇、正丁醇、乙二醇单乙醚和辛酸锡直接混合在一起搅拌和熟化24小时，制成涂料组合物。采用辊涂法将涂料组合物涂覆于视频显示屏上关在170℃的空气环境中干燥，使得溶剂蒸发从而得到均匀的涂层。此后，将已涂覆了涂层的显示屏置于490℃的空气环境中焙烤3小时，得到厚度约为0.8微米的透明导电涂层，然后，测试涂层的导电性、透光率和耐磨性，在表1中列出了测试结果。

对比例2
在常温和常压下，按以下表1中指定的各组分含量将硝酸铟三水合物、乙醇、正丁醇和乙二醇单乙醚直接混合在起搅拌4小时，然后加入3%（质量）辛酸锡，所得到的溶液经过24小时的搅拌和熟化后制成涂料组合物。采用辊涂法将涂料组合物涂覆于视频显示屏上关在170℃的空气环境中干燥，使得溶剂蒸发从而得到均匀的涂层。此后，将已涂覆了涂层的显示屏置于490℃的空气环境中焙烧3小时，得到厚度约为0.8微米的透明导电涂层，然后，测试涂层的导电性、透光率和耐磨性，在表1中列出了测试结果。
下表1中各实施例和对比例涂层的导电性、透光率和耐磨性的测试数据说明，无论单一性能上，还是综合性能上，本发明的涂料组合物都明显地优于对比例的涂料组合物。
表1
各组分含量（重量份）和涂层性能
实施例1
实施例2
实施例3
对比例1
对比例2
硝酸铟三水合物
2
5
3
10
5
二元羧酸
2
10
6
15

辛酸锡
1
5
3
10
3
乙二醇
30
25
23
5

乙醇
15
12
15
5
20
正丁醇
25
20
25
27
45
乙二醇单乙醚
25
23
25
28
27
表面电阻（kΩ/cm2）
2.54
2.12
2.38
3.12
3.85
透光率（%T）
87.5
95.4
91.2
75.8
68.7
耐磨性（次）
500
480
450
80
30

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