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Dokumentenidentifikation DE69915723T2 24.03.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000947566
Titel Leitfähige Beschichtungsmasse und antistatische Platte
Anmelder Sumitomo Chemical Co., Ltd., Osaka, JP;
Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Nakagawa, Yoshimi, Kyoto-shi, Kyoto-fu, JP;
Mutou, Kiyoshi, Ibaraki-shi, Osaka-fu, JP;
Ochiai, Shinsuke, Nishinomiya-shi, Hyogo-ken, JP;
Izawa, Hajime, Kaizuka-shi, Osaka-fu, JP;
Yamamoto, Yuji, Kaizuka-shi, Osaka-fu, JP;
Horikoshi, Hideki, Funabashi-shi, JP
Vertreter Vossius & Partner, 81675 München
DE-Aktenzeichen 69915723
Vertragsstaaten DE, FR, GB, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 01.04.1999
EP-Aktenzeichen 991066887
EP-Offenlegungsdatum 06.10.1999
EP date of grant 24.03.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.03.2005
IPC-Hauptklasse C09D 4/00
IPC-Nebenklasse C09D 5/24   H01J 29/28   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine leitfähige Beschichtungsmasse und eine aus einer solchen leitfähigen Beschichtungsmasse hergestellte antistatische Platte. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine eine solche antistatische Platte umfassende Frontplatte für ein Display und einen eine solche antistatische Platte umfassenden Bildschirm für einen Projektor.

Antistatische Platten werden weit verbreitet als Frontplatten für Displays wie Bildschirme für Fernsehprojektoren verwendet. Bisher ist eine antistatische Platte bekannt, die ein Substrat und eine antistatische Schicht umfasst, die auf der Oberfläche des Substrats durch Aufbringen einer Beschichtungsmasse, enthaltend in einer härtbaren Verbindung dispergierte, leitfähige Teilchen mit einer spezifischen Teilchengröße, und Aushärten der Zusammensetzung gebildet ist (JP-A-8-20734). Eine solche antistatische Platte zeigt antistatische Eigenschaften, da eine auf der Oberfläche eines Substrats gebildete, gehärtete Schicht Leitfähigkeit aufweist.

Jedoch kann eine antistatische Platte, die durch Aufbringen der vorstehend beschriebenen Beschichtungsmasse auf die Oberfläche eines Substrats und deren Aushärten hergestellt ist, ungenügende Oberflächenhärte auf der Oberfläche einer gehärteten Schicht oder ungenügende Transparenz aufweisen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beschichtungsmasse bereitzustellen, die eine antistatische Platte bereitstellen kann, die darauf eine transparente gehärtete Schicht mit guter Oberflächenhärte aufweist.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine antistatische Platte mit ausreichender Oberflächenhärte und Transparenz bereitzustellen.

Gemäß dem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Beschichtungsmasse bereit, umfassend 100 Gewichtteile einer härtbaren Verbindung mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül oder deren Oligomer und 2 bis 7 Gewichtsteile leitfähiger Teilchen mit einer Primärteilchengröße von 0,01 &mgr;m oder weniger.

Gemäß dem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine antistatische Platte bereit, umfassend ein Substrat und eine gehärtete Schicht, die auf dem Substrat durch Aufbringen der vorstehenden Beschichtungsmasse der vorliegenden Erfindung auf die Oberfläche des Substrats und Härten der aufgebrachten Zusammensetzung gebildet ist.

Gemäß dem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine eine solche antistatische Platte umfassende Frontplatte bereit.

Gemäß dem vierten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen eine solche antistatische Platte umfassenden Bildschirm für einen Projektor bereit.

1 ist das Mikrobild der Elektronentransmission (× 20.000) des Querschnitts der gehärteten Schicht einer in Beispiel 1 hergestellten antistatischen Platte,

2 ist das Mikrobild der Elektronentransmission (× 200.000) des Querschnitts der gehärteten Schicht einer in Beispiel 1 hergestellten antistatischen Platte,

3 ist das Mikrobild der Elektronentransmission (× 20.000) des Querschnitts der gehärteten Schicht einer in Vergleichsbeispiel 1 hergestellten antistatischen Platte,

4 ist das Mikrobild der Elektronentransmission (× 200.000) des Querschnitts der gehärteten Schicht einer in Vergleichsbeispiel 1 hergestellten antistatischen Platte.

Hier zeigen die Begriffe „(Meth)acryloyloxy", „(Meth)acrylat" und „(Meth)acrylsäure" „Acryloyloxy oder Methacryloyloxy", „Acrylat oder Methacrylat" beziehungsweise „Acrylsäure oder Methacrylsäure" an.

In der Beschichtungsmasse der vorliegenden Erfindung enthaltene, härtbare Verbindungen sind diejenigen mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül, obwohl es verschiedene härtbare Verbindungen, einschließlich Verbindungen mit einem (Meth)acryloyloxyrest in einem Molekül und Verbindungen mit zwei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül, gibt.

Die Anzahl an in jedem Molekül von härtbaren Verbindungen enthaltenen (Meth)acryloyloxyresten beträgt mindestens drei und härtbare Verbindungen können 4, 5, 6, 7, 8 oder mehr (Meth)acryloyloxyreste aufweisen.

Spezifische Beispiele für solche härtbaren Verbindungen schließen Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Trimethylolethantri(meth)acrylat, Tetramethylolmethantri(meth)acrylat, Tetramethylolmethantetra(meth)acrylat, Pentaglycerintri(meth)acrylat, Pentaerythritoltri(meth)acrylat, Pentaerythritoltetra(meth)acrylat, Glycerintri(meth)acrylat, Dipentaerythritoltri(meth)acrylat, Dipentaerythritoltetra(meth)acrylat, Dipentaerythritolpenta(meth)acrylat, Dipentaerythritolhexa(meth)acrylat und Tris[(meth)acryloyloxyethyl]isocyanurat ein.

Weiterhin kann es sich bei härtbaren Verbindungen um Phosphazen(meth)acrylat-Verbindungen mit mindestens drei in einen Phosphazenring von Phosphazenverbindungen eingebrachten (Meth)acryloyloxyresten; um Urethan(meth)acrylat-Verbindungen mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten, die durch Umsetzen von Polyisocyanat mit mindestens zwei Isocyanatgruppen in einem Molekül und Verbindungen mit mindestens einer Hydroxygruppe und mit mindestens zwei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül hergestellt werden; um Polyester(meth)acrylat-Verbindungen mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten, die durch Umsetzen von Verbindungen mit mindestens zwei Carbonsäurehalogenidgruppen in einem Molekül und Verbindungen mit mindestens einer Hydroxygruppe und mindestens zwei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül hergestellt werden; und um Urethanacrylat-Verbindungen, die durch Umsetzen von einem Mol Isocyanatverbindungen und mindestens zwei Mol (Meth)acrylatmonomeren mit aktiven Wasserstoffatomen hergestellt werden, handeln.

Härtbare Verbindungen mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten können einzeln oder in einem Gemisch aus zwei oder mehreren davon verwendet werden.

Diese Verbindungen sind Monomere und sie können in Form eines Monomers oder in Form eines Oligomers wie eines Dimers oder eines Trimers verwendet werden.

Bei solchen härtbaren Verbindungen kann es sich um im Handel erhältliche, wie „NK HARD® M101" (Urethanacrylatverbindungen, erhältlich von SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co., Ltd.), „NK ESTER® A-TMM-3L" (Tetramethylolmethantriacrylat, erhältlich von SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co., Ltd.), „NK ESTER® A-9530" (Dipentaerythritolhexaacrylat, erhältlich von SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co., Ltd.), „KAYARAD® DPCA Serie" (Dipentaerythritohexaacrylat, erhältlich von NIPPON KAYAKU CO., LTD.) „ARONIX® M-8500" (Polyesteracrylatverbindung, erhältlich von TOAGOSEI CO., LTD.), „NEW FRONTIER® TEICA" (Tris(acryloyloxyethyl)isocyanurat, erhältlich von DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO., LTD.) und „PPZ" (Methacrylat-Verbindung vom Phosphazen-Typ, erhältlich von KYOEISHA CHEMICAL CO., LTD.) handeln.

Härtbare Verbindungen oder deren Oligomere können durch Bestrahlung mit aktinischen Strahlen wie Elektronenstrahlen, radioaktiven Strahlen und UV-Strahlen gehärtet werden.

Beispiele für leitfähige Teilchen sind leitfähige, anorganische Teilchen wie mit Antimon dotiertes Zinnoxid, mit Phosphor dotiertes Zinnoxid, Antimonoxid, Zinkantimonat, Titanoxid und Indium-Zinnoxid (ITO).

Die Primärteilchengröße von leitfähigen Teilchen beträgt etwa 0,01 &mgr;m oder weniger. Übersteigt die Primärteilchengröße 0,01 &mgr;m, weisen die erhaltenen antistatischen Platten eine starke Trübung auf, so dass deren Transparenz zur Verminderung neigt. Vorzugsweise beträgt eine Primärteilchengröße etwa 0,008 &mgr;m oder weniger. Im Allgemeinen beträgt die untere Grenze der Primärteilchengröße von leitfähigen Teilchen etwa 0,001 &mgr;m.

Die Primärteilchengröße von leitfähigen Teilchen kann durch Bilden einer Schicht aus einem leitfähige Teilchen enthaltenden, leitfähigen Anstrich, Aufnahme des Mikrobildes der Elektronentransmission und Betrachten der Teilchen in der Schicht gemessen werden.

Die verwendete Menge an leitfähigen Teilchen beträgt gewöhnlich etwa 2 bis etwa 7 Gewichtsteile, vorzugsweise etwa 2 bis etwa 6 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile einer härtbaren Verbindung mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül oder deren Oligomer. Beträgt die Menge an leitfähigen Teilchen weniger als etwa 2 Gewichtsteile, kann eine Beschichtungsmasse ungenügende Leitfähigkeit aufweisen. Übersteigt die Menge an leitfähigen Teilchen etwa 7 Gewichtteile, kann die Kratzfestigkeit einer aus einer Beschichtungsmasse gebildeten Schicht verschlechtert sein.

Solche leitfähigen Teilchen können z. B. durch Dampfphasenzersetzungsverfahren, Plasmaverdampfungsverfahren, Alkoxidzersetzungsverfahren, Mitfällungsverfahren oder hydrothermische Verfahren hergestellt werden.

Die Oberflächen von leitfähigen Teilchen können z. B. mit nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln, kationischen oberflächenaktiven Mitteln, anionischen oberflächenaktiven Mitteln, Kupplungsmitteln vom Silicium-Typ und Kupplungsmitteln vom Aluminium-Typ beschichtet sein.

Die Beschichtungsmasse der vorliegenden Erfindung, die eine härtbare Verbindung oder deren Oligomer und darin dispergierte leitfähige Teilchen umfasst, kann durch Mischen der härtbaren Verbindung und der leitfähigen Teilchen hergestellt werden. Ein Teil der härtbaren Verbindung kann in Form eines Oligomers vorliegen.

Das Mischen wird vorzugsweise in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt. Wird ein Lösungsmittel verwendet, werden die leitfähigen Teilchen und das Lösungsmittel unter Dispergieren der leitfähigen Teilchen im Lösungsmittel gemischt, und die härtbare Verbindung wird dann zu der Dispersion gegeben. In einer anderen Ausführungsform werden die härtbare Verbindung und das Lösungsmittel gemischt und dann die leitfähigen Teilchen zu dem Gemisch gegeben.

Die Art eines Lösungsmittels ist nicht beschränkt, sofern leitfähige Teilchen darin dispergiert werden können, eine härtbare Verbindung darin gelöst werden kann und das Lösungsmittel nach dem Aufbringen einer Beschichtungsmasse abgedampft werden kann.

Beispiele für Lösungsmittel schließen Wasser, Alkohole (z. B. Diacetonalkohol, Methanol, Ethanol und Isopropanol), Ketone (z. B. Aceton, Methylethylketon und Methylisobutylketon), aromatische Verbindungen (z. B. Toluol und Xylol) und Ester (z. B. Ethylacetat) ein.

Werden im Handel erhältliche härtbare Verbindungen mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül oder deren Oligomer verwendet, können sie in mit Lösungsmitteln verdünnter Form vertrieben werden. In einem solchen Fall können die Lösungsmittel als Lösungsmittel der Beschichtungsmasse der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Die Beschichtungsmasse der vorliegenden Erfindung kann andere härtbare Verbindungen oder deren Oligomere enthalten. Die anderen härtbaren Verbindungen werden verwendet, um aus der Beschichtungsmasse gebildeten, gehärteten Schichten Flexibilität zu verleihen.

Beispiele für andere härtbare Verbindungen sind Verbindungen mit einem (Meth)acryloyloxyrest in einem Molekül, wie (Meth)acrylsäure, Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, n-Hexyl(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat und 2-Ethylhexyl(meth)acrylat und Verbindungen mit zwei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül wie Ethylenglycoldi(meth)acrylat, Diethylenglycoldi(meth)acrylat, 1,6-Hexandiol(meth)acrylat und Neopentylglycoldi(meth)acrylat.

Zusätzliche Beispiele für andere härtbare Verbindungen sind gesättigte oder ungesättigte gemischte Polyesterverbindungen von (Meth)acrylsäure mit einem oder zwei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül, die aus Verbindungskombinationen wie Malonsäure-Trimethylolethan-(Meth)acrylsäure, Malonsäure-Trimethylolpropan-(Meth)acrylsäure, Malonsäure-Glycerin-(Meth)acrylsäure, Malonsäure-Pentaerythritol-(Meth)acrylsäure, Bernsteinsäure-Trimethylolethan-(Meth)acrylsäure, Bernsteinsäure-Trimethylolpropan-(Meth)acrylsäure, Bernsteinsäure-Glycerin-(Meth)acrylsäure, Bernsteinsäure-Pentaerythritol-(Meth)acrylsäure, Adipinsäure-Trimethylolethan-(Meth)acrylsäure, Adipinsäure-Trimethylolpropan-(Meth)acrylsäure, Adipinsäure-Pentaerythritol-(Meth)acrylsäure, Adipinsäure-Glycerin-(Meth)acrylsäure, Glutarsäure-Trimethylolethan-(Meth)acrylsäure, Glutarsäure-Trimethylolpropan-(meth)acrylsäure, Glutarsäure-Glycerin-(Meth)acrylsäure, Glutarsäure-Pentaerythritol-(Meth)acrylsäure, Sebacinsäure-Trimethylolethan-(Meth)acrylsäure, Sebacinsäure-Trimethylolpropan-(Meth)acrylsäure, Sebacinsäure-Glycerin-(Meth)acrylsäure, Sebacinsäure-Pentaerythritol-(Meth)acrylsäure, Fumarsäure-Trimethylolethan-(Meth)acrylsäure, Fumarsäure-Trimethylolpropan-(Meth)acrylsäure, Fumarsäure-Pentaerythritol-(Meth)acrylsäure, Fumarsäure-Glycerin-(Meth)acrylsäure, Itaconsäure-Trimethylolethan-(Meth)acrylsäure, Itaconsäure-Trimethylolpropan-(Meth)acrylsäure, Itaconsäure-Pentaerythritol-(Meth)acrylsäure, Maleinsäureanhydrid-Trimethylolethan-(Meth)acrylsäure und Maleinsäureanhydrid-Glycerin-(Meth)acrylsäure gebildet sind.

Weitere Beispiele für andere härtbare Verbindungen sind Verbindungen mit ungesättigten Bindungen in einem Molekül wie Styrol, Methylstyrol, Chlorstyrol, Bromstyrol, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Maleimid, N-Methylmaleimid und N-Vinylpyrrolidon.

Werden andere härtbare Verbindungen verwendet, können sie in Lösungsmitteln zusammen mit härtbaren Verbindungen mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül oder deren Oligomere gelöst werden, oder sie können zusammen mit leitfähigen Teilchen zugesetzt werden. In einer anderen Ausführungsform können andere härtbare Verbindungen vor oder nach der Zugabe von härtbaren Verbindungen mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten und leitfähigen Teilchen zu Lösungsmitteln zugesetzt werden.

Die Menge an anderen härtbaren Verbindungen beträgt gewöhnlich 50 Gewichtsteile oder weniger, d. h. etwa 0 bis 50 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile härtbarer Verbindungen mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten oder derer Oligomere. Übersteigt die Menge der anderen härtbaren Verbindung 50 Gewichtsteile, neigt die Oberflächenhärte einer aus einer Beschichtungsmasse gebildeten, gehärteten Schicht zur Verminderung.

Die Beschichtungsmasse der vorliegenden Erfindung kann Polymerisationsinitiatoren und/oder Sensibilisierungsmittel enthalten.

Bei den Polymerisationsinitiatoren kann es sich um beliebige herkömmliche Polymerisationsinitiatoren wie Phenylketonverbindungen und Benzophenonverbindungen oder um beliebige im Handel erhältliche wie „IRGACURE® 184" und „IRGACURE® 907" (beide erhältlich von NIPPON CIBA-GEIGY Co., Ltd.), „DALOCURE® 1173" (erhältlich von MERK JAPAN Co., Ltd.), „EZACURE® KIP 100F" (erhältlich von NIHON SIBER HEGNER KABUSHIKIKAISHA) usw. handeln. Ebenso kann es sich bei den Sensibilisierungsmitteln um im Handel erhältliche Sensibilisierungsmittel wie „EZACURE® EDB" (erhältlich von NIHON SIBER HEGNER KABUSHIKIKAISHA) handeln.

Polymerisationsinitiatoren und Sensibilisierungsmittel werden verwendet, um das Härten einer durch Aufbringen der Beschichtungsmasse der vorliegenden Erfindung gebildeten Schicht zu erleichtern.

Die leitfähige Beschichtungsmasse der vorliegenden Erfindung wird auf die Oberfläche eines Substrats aufgebracht und gehärtet, um auf der Oberfläche des Substrats eine gehärtete Schicht, umfassend das gehärtete Produkt einer härtbaren Verbindung mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül und in dem gehärteten Produkt dispergierte leitfähige Teilchen mit einer Primärteilchengröße von 0,01 &mgr;m oder weniger, zu bilden. Auf diese Weise wird eine antistatische Platte erhalten.

Enthält die Beschichtungsmasse der vorliegenden Erfindung eine andere härtbare Verbindung, werden eine solche andere härtbare Verbindung und eine härtbare Verbindung mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül gehärtet, um eine gehärtete Schicht, umfassend das gehärtete Produkt von solchen härtbaren Verbindungen und in dem gehärteten Produkt dispergierte, leitfähige Teilchen mit einer Primärteilchengröße von 0,01 &mgr;m oder weniger, zu bilden. Auf diese Weise wird eine antistatische Platte erhalten.

Substrate sind nicht beschränkt. Beispiele für Substrate sind Glasplatten und Platten, Lagen oder Folien aus synthetischen Harzen (z. B. Acrylharzen, Polycarbonatharzen, Polystyrol, Styrol-Acrylat-Copolymeren, Acrylonitril-Styrol-Copolymeren und Polyolefinen wie Polyethylen und Polypropylen).

Die Beschichtungsmasse der vorliegenden Erfindung kann auf ein Substrat mit beliebigen herkömmlichen Beschichtungsvorrichtungen wie einer Stabbeschichtungsapparatur und einer Walzenbeschichtungsapparatur aufgebracht werden. Auf diese Weise wird eine härtbare Schicht auf der Oberfläche eines Substrats gebildet.

Dann wird die härtbare Schicht gewöhnlich durch Bestrahlung mit aktinischen Strahlen gehärtet, um eine antistatische Platte zu erhalten, die ein Substrat und eine gehärtete Schicht, enthaltend das gehärtete Produkt einer härtbaren Verbindung mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül und in dem gehärteten Produkt dispergierte, leitfähige Teilchen mit einer Primärteilchengröße von 0,01 &mgr;m oder weniger, umfasst. Wird eine andere härtbare Verbindung mit einem oder zwei (Meth)acryloyloxyresten verwendet, umfasst eine auf der Oberfläche eines Substrats gebildete, gehärtete Schicht ein gehärtetes Produkt aus einer härtbaren Verbindung mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten und die andere härtbare Verbindung mit einem oder zwei (Meth)acryloyloxyresten und in dem gehärteten Produkt dispergierte, leitfähige Teilchen mit einer Primärteilchengröße von 0,01 &mgr;m oder weniger.

Bei aktinischen Strahlen zum Härten einer auf der Oberfläche eines Substrats gebildeten, härtbaren Schicht kann es sich um Elektronenstrahlen, radioaktive Strahlen, UV-Strahlen usw. handeln, und sie werden gemäß deren Intensitäten, der Bestrahlungszeit und der Art der härtbaren Verbindungen ausgewählt.

Enthält eine leitfähige Beschichtungsmasse ein Lösungsmittel, kann eine auf der Oberfläche eines Substrats gebildete, härtbare Schicht nach oder gleichzeitig mit der Verdampfung des Lösungsmittels gehärtet werden.

Die Dicke der gebildeten gehärteten Schicht liegt vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 0,5 und etwa 50 &mgr;m, stärker bevorzugt im Bereich zwischen etwa 1 und 20 &mgr;m. Übersteigt die Dicke der gehärteten Schicht etwa 50 &mgr;m, neigt die gehärtete Schicht zu leichtem Bruch.

Beträgt die Dicke der gehärteten Schicht weniger als etwa 0,5 &mgr;m, neigt die Kratzfestigkeit der gehärteten Schicht zur Verschlechterung.

Leitfähige Teilchen mit einer Primärteilchengröße von etwa 0,01 &mgr;m oder weniger in einer gehärteten Schicht bilden gewöhnlich Sekundärteilchen mit einer Teilchengröße von etwa 0,1 &mgr;m oder weniger, und die Sekundärteilchen sind so angeordnet, dass sie Netzstrukturen in der gehärteten Schicht bilden.

Der Grund, warum die antistatische Platte der vorliegenden Erfindung gute Transparenz (d. h. eine Gesamt-Lichttransmission und Trübung) aufweist, kann der sein, dass die Menge an leitfähigen Teilchen relativ gering ist, und die Größe der Sekundärteilchen etwa 0,1 &mgr;m oder weniger beträgt. Der Grund, warum eine solche antistatische Platte gute Leitfähigkeit (d. h. einen geringen Oberflächenwiderstand) aufweist, kann der sein, dass die Sekundärteilchen so angeordnet sind, dass sie Netzstrukturen bilden.

Demzufolge sind die antistatischen Platten der vorliegenden Erfindung als Frontplatten für Displays insbesondere als Bildschirme für Projektoren nützlich.

Ist die Größe an Primärteilchen von leitfähigen Teilchen größer als die obere Grenze der erfindungsgemäßen Teilchengröße, kann der Oberflächenwiderstand einer gehärteten Schicht nicht vermindert werden, das heißt, die Leitfähigkeit verschlechtert sich, sofern nicht die Menge an leitfähigen Teilchen erhöht wird. Jedoch verschlechtert das Erhöhen der Menge an leitfähigen Teilchen die Transparenz einer gehärteten Schicht.

Eine Antireflexionsschicht kann auf der Oberfläche einer gehärteten Schicht gebildet werden.

Eine Antireflexionsschicht kann durch jedes beliebige herkömmliche Verfahren gebildet werden. Zum Beispiel wird die leitfähige Beschichtungsmasse der vorliegenden Erfindung auf die Oberfläche eines Substrats unter Bildung einer härtbaren Schicht aufgebracht und dann eine Antireflexionsschicht auf der Oberfläche der härtbaren Schicht gebildet. Konkret wird eine Lösung zur Bildung einer Antireflexionsschicht auf einer härtbaren Schicht aufgetragen und dann getrocknet. Nach dem Trocknen können aktinische Strahlen wie Elektronenstrahlen, UV-Strahlen oder radioaktive Strahlen zum Härten der härtbaren Schicht ausgestrahlt werden. Die Bestrahlung mit aktinischen Strahlen kann gleichzeitig das Härten der härtbaren Schicht und das Trocknen der Antireflexionsschicht bewirken. In einer anderen Ausführungsform wird eine gebildete härtbare Schicht gehärtet, um eine gehärtete Schicht zu erhalten, und dann eine Antireflexionsschicht auf der Oberfläche der gehärteten Schicht gebildet. Konkret wird eine Lösung zur Bildung einer Antireflexionsschicht auf die Oberfläche einer gehärteten Schicht aufgebracht und dann getrocknet. Anschließend kann die getrocknete Antireflexionsschicht durch Bestrahlung mit aktinischen Strahlen oder durch Erwärmen gehärtet werden.

Beispiele für Lösungen zur Bildung einer Antireflexionsschicht schließen „SYTOP®" (erhältlich von Asahi Glass Co., Ltd.), „OPSTAR® JN7212" und „OPSTAR® JM5022" (beide erhältlich von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) und „OA-201E" (Marke) (erhältlich von Nissan Chemical Industries, Ltd.) ein.

Ein zusätzliches Verfahren zur Bildung einer Antireflexionsschicht ist die Bildung einer Antireflexionsschicht auf einer gehärteten Schicht durch ein physikalisches Dampfauftragungsverfahren (PVD) wie Vakuumzerstäuben.

Die antistatische Platte der vorliegenden Erfindung, die wie vorstehend beschrieben hergestellt werden kann, weist ausreichende antistatische Eigenschaften, gute Transparenz und hohe Oberflächenhärte auf der Oberfläche einer gehärteten Schicht auf. Folglich kann eine solche antistatische Platte als Frontplatte für ein Display, welches gewährt, dass Licht von einem Display-Bildschirm durchgeleitet wird, z. B. eine Frontplatte für Displays wie Kathodenstrahlröhren (CRT), Flüssigkristall-Displays, Plasma-Displays, Elektrolumineszenz-Displays und Licht-emittierende Dioden-Displays verwendet werden.

Wird die antistatische Platte der vorliegenden Erfindung als Frontplatte für ein Display vom Projektortyp, in welchem Bilder auf die Oberfläche der Frontplatte projiziert werden, wie ein Fernsehprojektor verwendet, werden die Bilder auf den Bildschirm klarer projiziert und das Bild weist eine bessere Auflösung als eine Frontplatte auf, die leitfähige Teilchen mit einer Primärteilchengröße von größer als etwa 0,01 &mgr;m enthält. Demzufolge ist die antistatische Platte der vorliegenden Erfindung auch als Bildschirm für ein Display vom Projektortyp nützlich.

Die leitfähige Beschichtungsmasse der vorliegenden Erfindung kann eine gehärtete Schicht bereitstellen, die gute Transparenz, Oberflächenhärte und Leitfähigkeit aufweist, und kann folglich verwendet werden, um antistatische Platten mit ausreichender Transparenz, Oberflächenhärte und Leitfähigkeit und ebenso Frontplatten für Displays und Bildschirme für Projektoren herzustellen.

BEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht, die den Umfang der vorliegenden Erfindung in keinster Weise beschränken.

In Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellte antistatische Platten wurden durch die folgenden Verfahren bewertet:

(1) Gesamt-Lichttransmission (Tt)

Die Gesamt-Lichttransmission wurde durch Messen der Gesamtmenge an transmittiertem Licht in Bezug auf einfallendes, sichtbares Licht gemäß ASTM D-1003 bestimmt.

(2) Trübung

Die Trübung wurde gemäß ASTM D-1003 gemessen.

(3) Bleistift-Härte

Die Bleistift-Härte wurde gemäß JIS K-5400 gemessen.

(4) Stahlwoll-Härte

Stahlwolle Nr. 0000 wurde auf der Oberfläche einer gehärteten Schicht unter einer Belastung von 500 g/cm2 zehnmal hin und her bewegt. Dann wurde die Gegenwart von Kratzern auf der Oberfläche der gehärteten Schicht betrachtet.

(5) Oberflächenwiderstand

Der Oberflächenwiderstand auf der Oberfläche einer gehärteten Schicht wurde gemäß JIS K-6911 gemessen.

(6) Hafteigenschaft einer gehärteten Schicht

Eine Gitterschnitt-Prüfung wurde gemäß JIS K-5400 durchgeführt und die Anzahl der abgeschälten Gitterschnittflächen einer gehärteten Schicht pro 100 Flächen gezählt.

(7) Reflexionseigenschaften

Eine Länge eines schwarzen Polyvinylchlorid-Streifens („VINYL TAPE VT-50", erhältlich von NICHIBAN COMPANY, LTD.) wurde auf die rückseitige Fläche einer antistatischen Platte geklebt. Dann wurde die absolute Spiegelreflexion bei einem Einfallswinkel von 5 Grad mit einem Spektrophotometer (MPC-3100, hergestellt von SHIMADZU CORPORATION) gemessen und der Y-Wert berechnet (JIS Z-8722).

Beispiel 1

Eine leitfähige Beschichtungsmasse wurde durch Mischen von 6,9 Gewichtsteilen Dipentaerythritolhexaacrylat („NK ESTER® A-9530", erhältlich von SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co., Ltd.), 10,8 Gewichtsteilen Methylethylketon und 24,2 Gewichtsteilen Diacetonalkohol mit 53,6 Gewichtsteilen einer leitfähige Teilchen („SUMICEFINE® R-311" erhältlich von SUMITOMO OSAKA CEMENT CO., LTD.) enthaltenden, härtbaren Masse, die 1,5 Gewichtsteile mit Antimon dotiertes Zinnoxid (mittlere Primärteilchengröße: 0,005 &mgr;m), 16,5 Gewichtsteile Dipentaerythritolhexaacrylat, 45 Gewichtsteile Methylethylketon und 15 Gewichtsteile Diacetonalkohol in 100 Gewichtsteilen der leitfähige Teilchen enthaltenden, härtbaren Masse („SUMICEFINE® R-311") enthielt, hergestellt. In dieser leitfähigen Beschichtungsmasse betrug die Menge an mit Antimon dotiertem Zinnoxid 5,1 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Dipentaerythritolhexaacrylat.

Die leitfähige Beschichtungsmasse wurde auf eine Oberfläche einer Acrylharzplatte mit einer Dicke von 2 mm („SUMIPEX® E", erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) mit einer Stabbeschichtungsapparatur aufgetragen und unter Bildung einer härtbaren Schicht getrocknet. Dann wurde die härtbare Schicht durch Bestrahlung mit UV-Strahlen gehärtet, um eine antistatische Platte zu erhalten.

Die Bewertungsergebnisse für diese antistatische Platte sind in Tabelle 1 dargestellt.

Als diese antistatische Platte als ein Bildschirm für ein Display vom Projektortyp verwendet wurde, wiesen die projizierten Bilder gute Auflösung auf.

Die Mikrobilder der Elektronentransmission des Querschnitts der gehärteten Schicht in dieser antistatischen Platte sind in den 1 und 2 dargestellt. In 1 mit einer Vergrößerung von 20.000 ist die linke Seite eine Acrylharzplatte, und eine gehärtete Schicht mit einer Dicke von etwa 2,3 &mgr;m ist in der Mitte gebildet. Es ist aus 1 ersichtlich, dass die leitfähigen Teilchen so angeordnet waren, dass sie Netzstrukturen bildeten. 2 ist das vergrößerte Mikrobild von 1 mit einer Vergrößerung von 200.000, aus welchem ersichtlich ist, dass die Primärteilchengröße von leitfähigen Teilchen 0,01 &mgr;m oder weniger betrug und Sekundärteilchen mit einer Teilchengröße von etwa 0,05 &mgr;m gebildet wurden.

Beispiele 2–5

Eine antistatische Platte wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer das 6,9 Gewichtsteile Trimethylolpropantriacrylat („NK ESTER® A-TMPT", erhältlich von SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co., Ltd.) (in Beispiel 2), 6,9 Gewichtsteile Tetramethylolmethantriacrylat („NK ESTER® A-TMM-3L", erhältlich von SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co., Ltd.) (in Beispiel 3), 6,9 Gewichtsteile Tetramethylolmethantetraacrylat („NK ESTER® A-TMMT" erhältlich von SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co., Ltd.) (in Beispiel 4) oder 6,9 Gewichtsteile einer Urethanacrylatverbindung („NK HARD® M101", erhältlich von SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co., Ltd.) anstelle von 6,9 Gewichtsteilen Dipentaerythritolhexaacrylat („NK ESTER® A-9530") verwendet wurden.

Die Bewertungsergebnisse für diese antistatischen Platten sind in Tabelle 1 dargestellt.

Vergleichsbeispiel 1

Die leitfähige Teilchen enthaltende, härtbare Masse („SUMICEFINE® R-311", erhältlich von SUMITOMO OSAKA CEMENT CO., LTD.), die als solche in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde als leitfähige Beschichtungsmasse verwendet. In dieser leitfähigen Beschichtungsmasse beträgt der Gehalt an mit Antimon dotiertem Zinnoxid 9,2 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Dipentaerythritolhexaacrylat.

Diese leitfähige Beschichtungszusammensetzung wurde auf eine Oberfläche einer Acrylharzplatte mit einer Dicke von 2 mm („SUMIPEX® E", erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) mit einer Stabbeschichtungsapparatur aufgebracht und unter Bildung einer härtbaren Schicht getrocknet. Dann wurde die härtbare Schicht durch Bestrahlung mit UV-Strahlen gehärtet, um eine antistatische Platte zu erhalten.

Die Bewertungsergebnisse für diese antistatische Platte sind in Tabelle 1 dargestellt.

Vergleichsbeispiel 2

Eine leitfähige Beschichtungsmasse wurde durch Mischen von 21 Gewichtsteilen mit Antimon dotiertem Zinnoxid (Primärteilchengröße 0,02–0,5 &mgr;m), 24 Gewichtsteilen einer Urethanacrylatverbindung („NK HARD® M101", erhältlich von SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co., Ltd.), 1 Gewichtsteil eines Fotopolymeristionsinitiators („IRGACURE® 184", erhältlich von NIPPON CIBA-GEIGY Co., Ltd.), 45 Gewichtsteilen Methylisobutylketon und 9 Gewichtsteilen Ethylenglycolmonoethylether hergestellt. In dieser leitfähigen Beschichtungsmasse beträgt der Gehalt an mit Antimon dotiertem Zinnoxid 87,5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteilen des Urethanacrylats.

Eine antistatische Platte wurde in derselben Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, außer dass die vorstehend hergestellte leitfähige Beschichtungsmasse verwendet wurde.

Die Bewertungsergebnisse für diese antistatische Platte sind in Tabelle 1 dargestellt.

Als diese antistatische Platte als Bildschirm für ein Display vom Projektortyp verwendet wurde, wiesen die projizierten Bilder eine leicht minderwertigere Auflösung gegenüber denjenigen, die auf der antistatischen Platte von Beispiel 1 projiziert wurden, auf.

Die Mikrobilder der Elektronentransmission des Querschnitts der gehärteten Schicht in dieser antistatischen Platte sind in 3 (× 20.000) und 4 (× 200.000) dargestellt. Es ist aus diesen Elektronen-Mikrobildern klar, dass die leitfähigen Teilchen in der gehärteten Schicht gleichförmig dispergiert waren.

Vergleichsbeispiel 3

Eine leitfähige Beschichtungsmasse wurde durch Mischen von 12 Gewichtsteilen mit Antimon dotiertem Zinnoxid (Primärteilchengröße 0,02–0,5 &mgr;m), 32 Gewichtsteilen einer Urethanacrylatverbindung („NK HARD® M101", erhältlich von SHIN-NAKAMURA CHEMICAL Co., Ltd.), 1 Gewichtsteil eines Fotopolymerisationsinitiators („IRGACURE® 184", erhältlich von NIPPON CIBA-GEIGY Co., Ltd.), 50 Gewichtsteilen Methylisobutylketon und 5 Gewichtsteilen Ethylenglycolmonoethylether hergestellt. In dieser leitfähigen Beschichtungsmasse beträgt der Gehalt an mit Antimon dotiertem Zinnoxid 36 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteilen des Urethanacrylats.

Eine antistatische Platte wurde in derselben Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, außer dass die vorstehend hergestellte leitfähige Beschichtungsmasse verwendet wurde.

Die Bewertungsergebnisse für diese antistatische Platte sind in Tabelle 1 dargestellt.

Die antistatische Platte wies einen hohen Oberflächenwiderstand, d. h. niedrige Leitfähigkeit und ungenügende Transparenz auf.

Tabelle 1
Beispiel 6

Eine Lösung für eine Antireflexionsschicht („OPSTAR® JM5022" (erhältlich von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) wurde auf die gehärtete Schicht der in Beispiel 1 hergestellten antistatischen Platte aufgebracht, getrocknet und dann mit UV-Strahlen bestrahlt, um eine Antireflexionsschicht auf der antistatischen Platte zu bilden.

Die Reflektionseigenschaften dieser antistatischen Platte sind in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2

Anspruch[de]
  1. Beschichtungsmasse, umfassend 100 Gewichtsteile einer härtbaren Verbindung mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül, oder deren Oligomer, und 2 bis 7 Gewichtsteile leitfähiger Teilchen mit einer Primärteilchengröße von 0,01 &mgr;m oder weniger.
  2. Beschichtungsmasse nach Anspruch 1, weiterhin umfassend 50 Gewichtsteile oder weniger einer härtbaren Verbindung, welche von der härtbaren Verbindung mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül, oder deren Oligomer verschieden ist, pro 100 Gewichtsteile der härtbaren Verbindung mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül, oder deren Oligomer.
  3. Antistatische Platte umfassend ein Substrat und eine auf dem Substrat gebildete, gehärtete Schicht, wobei die gehärtete Schicht 100 Gewichtsteile eines gehärteten Produkts einer härtbaren Verbindung mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül, oder deren Oligomer, und 2 bis 7 Gewichtsteile leitfähiger Teilchen mit einer Primärteilchengröße von 0,01 &mgr;m oder weniger enthält, welche in dem gehärteten Produkt dispergiert sind.
  4. Antistatische Platte nach Anspruch 3, wobei das gehärtete Produkt weiterhin 50 Gewichtsteile oder weniger eines gehärteten Produkts einer härtbaren Verbindung, welche von der härtbaren Verbindung mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül, oder deren Oligomer verschieden ist, pro 100 Gewichtsteile des gehärteten Produkts der härtbaren Verbindung mit mindestens 3 (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül, oder deren Oligomer, enthält.
  5. Antistatische Platte nach Anspruch 3 oder 4, wobei die leitfähigen Teilchen Sekundärteilchen mit einer Teilchengröße von 0,1 &mgr;m oder weniger bilden, und die Sekundärteilchen so angeordnet sind, daß sie Netzstrukturen in der gehärteten Schicht bilden.
  6. Antistatische Platte nach Anspruch 3 oder 4, wobei die gehärtete Schicht eine Dicke von 0,5 bis 50 &mgr;m aufweist.
  7. Antistatische Platte nach einem der Ansprüche 3 bis 6, welche eine Antireflexionsschicht auf der Oberfläche der gehärteten Schicht aufweist.
  8. Frontplatte für ein Display, umfassend eine antistatische Platte nach einem der Ansprüche 3 bis 7.
  9. Bildschirm für einen Projektor, umfassend eine antistatische Platte nach einem der Ansprüche 3 bis 7.
  10. Verfahren zur Herstellung einer antistatischen Platte nach Anspruch 3, umfassend die Schritte:

    Aufbringen einer Beschichtungsmasse umfassend 100 Gewichtsteile einer härtbaren Verbindung mit mindestens 3 (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül, oder deren Oligomer, und 2 bis 7 Gewichtsteile leitfähiger Teilchen mit einer Primärteilchengröße von 0,01 &mgr;m oder weniger, um eine härtbare Schicht zu bilden, und

    Aushärten der härtbaren Schicht um eine gehärtete Schicht zu bilden.
  11. Verfahren zur Herstellung einer antistatischen Platte nach Anspruch 4, umfassend die Schritte:

    Aufbringen einer Beschichtungsmasse umfassend 100 Gewichtsteile einer härtbaren Verbindung mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül, oder deren Oligomer, 50 Gewichtsteile oder weniger einer härtbaren Verbindung, welche von der härtbaren Verbindung mit mindestens drei (Meth)acryloyloxyresten in einem Molekül, oder deren Oligomer verschieden ist, und 2 bis 7 Gewichtsteile leitfähiger Teilchen mit einer Primärteilchengröße von 0,01 &mgr;m oder weniger, um eine härtbare Schicht zu bilden, und

    Aushärten der härtbaren Schicht, um eine gehärtete Schicht zu bilden.
  12. Verfahren zur Herstellung einer antistatischen Platte nach Anspruch 10 oder 11, weiterhin umfassend den Schritt des Bildens einer Antireflexionsschicht auf der Oberfläche der gehärteten Schicht.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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