JPH02184B2

JPH02184B2 -

Info

Publication number: JPH02184B2
Application number: JP60203872A
Authority: JP
Inventors: Juzo Ozaki; Takeshi Narushige
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1985-09-14
Filing date: 1985-09-14
Publication date: 1990-01-05
Also published as: JPS6262745A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は発泡体表面に導電層を有するクツシヨ
ン材に関する。（従来の技術）導電性を有するウレタンフオームの例としては
例えば特開昭59−84914号に記載されたようなポ
リウレタンフオームの骨格全体にカーボンブラツ
クを含ませるタイプのもの、或いは特開昭57−
115433号、同59−6255号に記載されたようなポリ
ウレタンフオームにカーボンブラツクを含むエマ
ルジヨンを含浸させるタイプのもの等が公知であ
る。しかし前者の場合はカーボンブラツクを含む
ウレタン発泡原液の粘度が高く発泡が困難で、且
つ得られたフオームも硬く本来のウレタンフオー
ムの風合が損われる。また後者の場合もウレタン
フオームの全体にカーボンブラツクを含むエマル
ジヨンを含浸させるため、やはりフオームが硬く
なり本来の風合が損われる。（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は軟質ウレタンフオームの本来の
風合、クツシヨン性を損わずに表面層のみに導電
性を具備せしめたクツシヨン材を提供することに
ある。（問題点を解決するための手段）本発明は発泡体表面にカチオン性ポリウレタン
水性分散液に導電性カーボンブラツクを配合した
水性導電性樹脂組成物を表面抵抗率が10⁹Ω以下
になるように塗布して得られる表面導電層を有す
るクツシヨン材に係る。本発明のクツシヨン材は各種の用途に用いられ
るが、特にIC等を使用した機器及びその部品の
クツシヨン材、これらの梱包資材等の静電気遮蔽
材料、低周波治療器用材料、静電気治療用材料、
電波吸収材料等に用いるのが好ましい。本発明において発泡体としては各種のものを使
用でき、例えばポリウレタンフオーム、EVAフ
オーム、ポリスチレンフオーム等のクツシヨン材
として使用し得る公知のフオームを挙げることが
できる。本発明のカチオン性ポリウレタンは例えばポリ
オール、ポリイソシアネート、分子中に少なくと
も１個の第３級アミノ基と２個以上のツエレビチ
ノフ活性を有する鎖伸長剤及び４級化剤を反応さ
せることにより得られる。本発明において上記ポリオールとしては各種の
ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオー
ル、その他のポリオールを使用できる。ポリエス
テルポリオールとしては例えばアジピン酸、スベ
リン酸、セバシン酸、ブラシリン酸等の炭素数４
〜20の脂肪族ジカルボン酸、テレフタル酸、イソ
フタル酸などを酸成分とし、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコ
ール、ヘキサメチレングリコール等の炭素数１〜
６の脂肪族ジオール、ジエチレングリコール、ジ
プロピレングリコール等のエーテルグリコール、
スピログリコール類、Ｎ−メチルジエタノールア
ミン等のＮ−アルキルジアルカノールアミンなど
をポリオール成分とするポリエステルポリオール
あるいはポリカプロラクトンポリオール等を用い
ることができ、具体例として例えばポリエチレン
アジペートポリオール、ポリブチレンアジペート
ポリオール、ポリエチレンプロピレンアジペート
ポリオール等のアジペート系ポリオール、テレフ
タル酸系ポリオール（例、東洋紡績社、商品名バ
イロンRUX、バイロンRV−200L）、ポリカプロ
ラクトンポリオール（例、ダイセル化学、商品名
プラクセル212、プラクセル220）等を例示でき
る。またポリエーテルポリオールの具体例としては
ポリオキシエチレンポリオール、ポリオキシプロ
ピレンポリオール、ポリオキシテトラメチレンポ
リオール等を挙げることができる。またその他のポリオールとして、ポリカーボネ
ートポリオール（例、西ドイツ、バイエル社、商
品名デスモフエン2020E）、ポリブタジエンポリ
オール（例、日本曹達、商品名Ｇ−1000、Ｇ−
2000、Ｇ−3000、出光石油化学、商品名Poly
bdR−45HT）、ポリペンタジエンポリオール、
ヒマシ油系ポリオール等を挙げることができる。
これらポリオールは１種又は２種以上を同時に用
いることができる。本発明で用いられるポリイソシアネートとして
は各種のものが例示されるが、例えばジフエニル
メタンジイソシアネート（MDI）、トリレンジイ
ソシアネート（TDI）、トリジンジイソシアネー
ト（TODI）、キシレンジイソシアネート
（XDI）、ナフチレンジイソシアネート（NDI）、
イソホロンジイソシアネート（IPDI）、ヘキサメ
チレンジイソシアネート（HDI）、ジシクロヘキ
シルメタンジイソシアネート（HMDI）、リジン
ジイソシアネート（LDI）等のジイソシアネー
ト、トリフエニルメタントリイソシアネート、ポ
リメチレンポリフエニルイソシアネート
（PAPI）、カーボジイミド変性MDI等のポリイソ
シアネートが挙げられ、これらは１種又は２種以
上を同時に用いることができる。またこれらイソ
シアネートの１部をブロツク剤にてブロツクした
ものを使用することもできる。本発明における鎖伸長剤としては分子中に少な
くとも１個の第３級アミノ基と２個以上のツエレ
ビチノフ活性を有する鎖伸長剤が用いられる。上記における分子中に少なくとも１個の第３級
アミノ基と２個以上のツエレビチノフ活性を有す
る鎖伸長剤の例としては、Ｎ−メチルジエタノー
ルアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ−
ブチルジエタノールアミン、ビス−ヒドロキシエ
チルピペラジン、Ｎ−フエニルジエタノールアミ
ン等を挙げることができる。また本発明では上記鎖伸長剤以外に通常の鎖伸
長剤も使用でき、その好ましいものとしては例え
ば一般式 HO−R¹−OH、H₂N−R²−NH₂、Ａ（CH₂CH₂OH）₂、H₂N−Ｂ−NH₂ （R¹は炭素数２〜10の直鎖もしくは分枝状のア
ルキレン基であり、酸素原子により連結されてい
てもよい。R²は炭素数２〜10の直鎖もしくは分
枝状のアルキレン基又は脂環価である。Ａ及びＢ
は芳香環を有する基である。）で表わされる脂肪
族ジオール、脂肪族ジアミン、芳香族ジオール、
芳香族ジアミン等を挙げることができる。上記脂肪族ジオールの好ましい例としてはエチ
レングリコール、プロピレングリコール、テトラ
メチレングリコール、ヘキサメチレングリコー
ル、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコ
ール、ジプロピレングリコール等を、脂肪族ジア
ミンの具体例としてはエチレンジアミン、１，６
−ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン
等を挙げることができる。また上記芳香族ジオールのＡとしては例えば

【式】

【式】等を例示でき、また芳香族ジアミンのＢとしては

【式】

【式】等を例示できる。本発明においてはイオン基に転化することので
きる分子中に少なくとも１個の第３級アミノ基と
２個以上のツエレビチノフ活性を有する鎖伸長剤
を予め４級化剤により４級化し、又は上記鎖伸長
剤をポリウレタン中に共重合させた後に４級化剤
により４級化することにより、得られるポリウレ
タン水性分散溶液をカチオン化することができ
る。本発明において４級化剤としては例えばジメチ
ル硫酸、ジエチル硫酸等のジアルキル硫酸、塩化
メチル、ヨウ化メチル、臭化エチル、塩化ベンジ
ル等のハロゲン化炭化水素、酢酸、プロピオン
酸、モノクロル酢酸等の有機酸、ヨウ化水素酸、
臭化水素酸、塩酸、過塩素酸等の無機酸などの各
種の４級化剤を用いることができる。本発明において各成分は目的とする水性分散体
に応じて広い範囲から適宜決定すれば良いが、例
えばポリオール及び鎖伸長剤に含まれている活性
水素基とポリイソシアネートのNCO基の化学当
量比が0.9〜1.4、好ましくは0.95〜1.1となる範囲
で反応させるのが良い。ポリウレタン中における
４級化されたアミノ基の割合は通常ポリマー当
り、0.1ミリ当量／ｇ以上とするのが好ましい。
また本発明においてはNCO基と反応しない不活
性溶剤は使用可能であり、必要に応じて蒸留回収
することができる。更には公知のウレタン化触
媒、エマルジヨン化の際に発泡抑制するために水
性の消泡剤（例、トーレシリコン製、SM−
5512、サンノプコ製、SNデフオーマー113、432
等）、耐候性、耐熱変色性を付与するために黄変
防止剤（例、ヒンダードフエノール系、ヒンダー
ドアミン系等）などを使用することも任意であ
る。上記溶剤の例としてはアセトン、メチルエチル
ケトン等のケトン類、酢酸エチル、プロピオン酸
メチル等のエステル類、ジオキサン、テトラヒド
ロフラン、セロソルブアセテート等のエーテル
類、その他ジメチルホルムアミド、ジメチルアセ
トアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチル
ホスホリツクトリアミド、Ｎ−メチルピロリドン
等を挙げることができ、これ等の溶剤は本発明の
反応のどの段階で使用しても良い。本発明のポリウレタン水性分散体は各種の方法
で製造でき、例えばワンシヨツト法、プレポリマ
ー法で製造できる。プレポリマー法では例えばポ
リオール及びポリイソシアネートを反応させて
NCO末端プレポリマーを作成し、次いで鎖伸長
剤を加えて反応させ、更に４級化していない鎖伸
長剤を用いたときには、次に４級化剤を作用させ
て、その後に得られたポリマーを冷却した後、激
しく撹拌しながら水を加え、次いで溶剤を留去す
ると乳白色のエマルジヨンが得られる。この場
合、溶剤を留去しながら水を加えても良い。プレ
ポリマー化反応は通常約60〜130℃で行うのが好
ましい。また４級化反応は通常約40〜100℃で行
うのが好ましい。本発明においては得られたポリウレタン水性分
散液に他のエマルジヨンをブレンドすることもで
きる。他のエマルジヨンの例としては酢ビ／塩ビ
コポリマーエマルジヨン（例、電気化学工業、商
品名デンカテツクスAC−20）、エチレン／酢ビコ
ポリマーエマルジヨン（例、電気化学工業、商品
名デンカEVAテツクス）等を挙げることができ
る。また本発明のポリウレタン水性分散液にはエ
チレンジアミン、ジエチレントリアミン、ヘキサ
メチレンジアミン等の脂肪族ポリアミン水溶液を
併用しても良い。本発明の水性導電性樹脂組成物は上記のポリウ
レタン水性分散液に導電性カーボンブラツクを配
合することにより得られる。導電性カーボンブラ
ツクとしては特に限定されず広く各種のものを使
用できるが、好適な具体例として例えばケツチエ
ンブラツク、アセチレンブラツク等を挙げること
ができる。商品名では例えばライオン(株)製のケツ
チエンブラツクEC、ECDJ−600、Cabot社製の
Vulcan XC−72、東海カーボン(株)製のトーカブ
ラツク＃4500、＃5500などを挙げることができ
る。カーボンブラツクの配合量は重量比でポリマ
ー100部に対して通常約５〜100部、好ましくは約
10〜50部とするのが良く、この範囲内では導電
性、光沢、皮膜強度、接着強度等において優れた
結果が得られる。またカーボンブラツクを分散さ
せるときには、そのままポリウレタン水性分散液
に添加しても良いが、好ましくはカーボンブラツ
クの水性分散液を作成した後、これを添加するの
が良い。このカーボンブラツクの水性分散液を作
成する場合、カチオン界面活性剤、ノニオン界面
活性剤等を使用するのが好ましい。本発明においてカチオン性ポリウレタン水溶液
とカーボンブラツクの混合は公知の種々の撹拌装
置により行うことができる。また本発明の水性導
電性樹脂エマルジヨンには公知の増粘剤、保護コ
ロイド剤、例えばポリビニルピロリドン、ポリウ
レタン水溶液（BASF社、コラクラール8500）、
ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロー
ス、デンプン類、ポリビニルアルコール等を添加
して、その増粘及び長期保存安定化を図ることも
できる。本発明の導電性クツシヨン材は発泡体表面に上
記のカーボンブラツクを配合した水性導電性樹脂
組成物をその表面低抗率が10⁹Ω以下になるよう
に塗布することにより得られる。塗布方法として
は公知の方法を採用することができ、例えばスプ
レー法、コーター法（グラビアコーター、ロール
コーター、ドクターブレード等）が使用できる。
表面抵抗率が10⁹Ω以下のクツシヨン材はどのよ
うな条件で摩擦しても帯電しないが、10⁹を越え
る場合は乾燥状態（低湿度）の場合、摩擦により
帯電する。導電性樹脂組成物を塗布しないフオー
ムはフオーム同士の接触だけで強く帯電する。（実施例）以下に参考例及び実施例を挙げて説明する。
尚、以下部及び％とあるのはそれぞれ重量部及び
重量％を示す。参考例１導電性カーボンブラツク分散液(A)の製造水90部にコータミン24P（花王アトラス社、カ
チオン界面活性剤）２部を溶解し、ホモジナイザ
ーで撹拌しながらカーボンブラツク（ケツチエン
ブラツクEC）10部を添加し、30分間撹拌する。
カーボンブラツクの濃度が約10wt％の保存安定
性に優れた分散液が得られた。参考例２カチオン性ポリウレタンエマルジヨン（）の
製造 (a) ニツポラン4009（ポリブチレンアジペートジ
オール分子量100、日本ポリウレタン社製）
150ｇ (b) MDI 75ｇ (c) Ｎ−メチルジエタノールアミン 10.7ｇ (d) １，４−ブタンジオール 5.4ｇ (e) ジメチル硫酸 11.3ｇ撹拌装置、温度計、コンデンサー、窒素導入管
を備えた１リツトルのセパラブルフラスコに(a)及
び(b)成分を入れ80℃で１時間反応させる。次にメ
チルエチルケトン（MEK）504ｇを入れ、(c)及び
(d)成分を加え、窒素雰囲気中、MEK還流下に赤
外吸収スペクトルにてNCOの吸収が検知されな
くなるまで反応させる。次いで70℃に冷却後、(e)
成分を加え30分撹拌した後、水379ｇを加えMEK
を留去すると、固形分40wt％、粘度120cps／25
℃の乳白色のエマルジヨン（）が得られた。実施例１カーボンブラツク分散液(A)及びカチオン性ポリ
ウレタンエマルジヨン（）を用いて、カーボン
ブラツクとポリウレタンが固形分比で１／４（重
量比）の全固形分10％のエマルジヨンを得た。こ
れを厚さ15mmの軟質ポリウレタンフオーム上にス
プレーし表面に導電層を有するクツシヨン材を得
た。固形分目付量と表面抵抗率の関係を第１図の
Ａに示した。実施例２カーボンブラツク分散液(A)及びカチオン性ポリ
ウレタンエマルジヨン（）を用いて、カーボン
ブラツクとポリウレタンが固形分比で１／８（重
量比）の全固形分10％のエマルジヨンを得た。こ
れを厚さ６mmの軟質ポリスチレンフオーム上にス
プレーし表面に導電層を有するクツシヨン材を得
た。固形分目付量と表面抵抗率の関係を第１図の
Ｂに示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のクツシヨン材における導電性
樹脂組成物の固形分目付量と表面抵抗率（Rs）
の関係を示すグラフであり、直線Ｃより上の領域
は摩擦により帯電し、下の領域は摩擦しても帯電
しない。

Claims

【特許請求の範囲】１発泡体表面にカチオン性ポリウレタン水性分
散液に導電性カーボンブラツクを配合した水性導
電性樹脂組成物を表面抵抗率が10⁹Ω以下になる
ように塗布して得られる表面導電層を有するクツ
シヨン材。２カチオン性ポリウレタン水性分散液が、ポリ
オール、ポリイソシアネート、分子中に少なくと
も１個の第３級アミノ基と２個以上のツエレビチ
ノフ活性を有する鎖伸長剤及び４級化剤から得ら
れたものである特許請求の範囲第１項記載のクツ
シヨン材。３上記鎖伸長剤を予め４級化剤により４級化す
る特許請求の範囲第２項記載のクツシヨン材。４上記鎖伸長剤をポリウレタン中に共重合させ
た後、次いで４級化剤により４級化する特許請求
の範囲第２項記載のクツシヨン材。