JPH0249075A

JPH0249075A - 制電性塗料組成物

Info

Publication number: JPH0249075A
Application number: JP19898188A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Yoneda; 忠弘米田; Takeshi Satake; 剛佐竹; Manabu Nishida; 学西田; Saburo Nakahara; 中原　三郎
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1988-08-11
Filing date: 1988-08-11
Publication date: 1990-02-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、物品に制電性を付与するための制電性塗料組
成物に関するものである。更に詳しくは、特定の導電性
無機材料を塗料用基材に混合してなる例えば電界緩和塗
料、帯電防止塗料、二次電子放出塗料等の制電性機能を
右づる塗料組成物に関し、特に、該塗料組成物をプラス
チック、ゴム、金属、ガラス、セラミック等の繊維、フ
ィルム、成形板等に塗布して得られる材料は、電荷、電
流、電圧および抵抗値等を制御する電子機器関連の素子
として工業的に有用である。

（従来の技術）従来、物品に制電性を付与する目的で、制電性フィラー
を物品に混合分散したり、塗料用基材に制電性フィラー
を混合・分散して得た制電性塗料を物品に塗布したりす
る技術は公知である。中でも、制電性塗料は、対象とな
る物品に自由度があり、少量で目的とする制電性が得ら
れるため、好まれる傾向にある。そして、ｖＩＮ性フィ
ラーとしては、例えばカーボンブラックやカーボン繊維
等のカーボン系フィラー、金属粉や金属繊維等の金層系
フィラー、炭化ケイ素やタングステンカーバイド等の炭
化物系フィラーあるいは酸化錫や酸化インジウム等の金
属酸化物系フィラーなどが導電性に優れていることから
使用されてきた。

しかし、これらの制電性フィラーは、形状や組成上での
偏りから導電性が不均一であったり、また形状や組成上
の偏りがない場合でも塗料中への分散性が悪いために得
られる塗膜中での導電性が不均一となったり塗料中での
経時安定性が悪い等の問題点があった。しかも、目的と
する制電性を得るためには制電性フィラーを多開に添加
する必要があったり、塗膜の色調も限定されてしまうと
いう問題点があった。

また、例えば四級アンモニウム塩などの界面活性剤を配
合した制電性塗料も知られている。しかし、界面活性剤
を大量に配合しないと制電性付与効果がなく、得られる
塗膜表面がべとついたり、水洗により効果が低下したり
するという問題点もあった。

（発明が解決しようとする課題）本発明者らは、塗料中にヘテロポリ酸を混合すると、ヘ
テロポリ酸の比較的少量の添加で塗膜に均一な制電性を
付与する事ができるのを見いだし、本発明に至ったもの
である。

（課題を解決するための手段および作用）本発明は、皮
膜形成性樹脂をビヒクルとしてなる塗料用基材にヘテロ
ポリ酸を皮膜形成性樹脂１００重山１に対して０．５〜
１００重同部の範囲の割合で混合することを特徴とする
制電性塗料組成物に関するものである。

本発明に使用しうるヘテロポリ酸としては、その結晶構
造において中心となりうる元素（以下Ａ群元素とよぶ。

）と、Ａ群元素の酸素酸と複合酸素酸をつくりうる元素
（以下Ｂ群元素とよぶ。）とからなるもので、例えば次
に記載の第１〜３表のヘテロポリ酸が挙げられる。

第１表　（Ｂ群元素がモリブデンの場合）第２表　（Ｂ
群元素がタングステンの場合）このようなヘテロポリ酸
は、一般に構成するＡ群元素やＢ群元素の種類およびそ
の比率や製法により固有の結晶水を有した形で得られる
が、それをさらに乾燥した場合、乾燥条件により固有値
以下で任意の結晶水を有したものとしても得られる。

第３表　（ＢＦＪ元素が複数の場合）のである。

ヘテロポリ酸の合成法としては、公知の方法が採用でき
、例えばリン酸イオンとタングステン酸イオンを酸性条
件で反応させることにより典型的なヘテロポリ酸である
リンタングステン酸を合成することができる。その他の
ヘテロポリ酸の合成法としては、例えば日本結品学会誌
上ユ、１２７（１９７５）に記載された佐々木らの論文
などにある方法が応用できる。

本発明の制電性塗料組成物は、上述したヘテロポリ酸を
皮膜形成性樹脂をビヒクルとする塗料用基材に混合して
得られるが、混合時のヘテロポリ酸の形態としては、粉
体の状態：あるいはヘテロポリ酸が水、アルコール類、
エーテル類、ケトン類、カルボン酸類、エステル類など
を含む溶媒中に均一に溶解された状態；あるいはヘテロ
ポリ酸がシリカ、酸化チタン、アルミナ、ゼオライト、
炭化ケイ素、ヘテロポリ酸塩などの無機微粒子やポリス
チレン、ナイロン、ポリ（メタ）アクリレートなどの有
機微粒子などに担持または含浸された状態などが自由に
選択できる。

なお、ヘテロポリ酸を前記溶媒に溶解して用いる場合に
、それら溶媒との付加物を形成していても支障はない。

またヘテロポリ酸を塗料用基材と混合した場合に、基材
中に含まれる皮膜形成性樹脂、溶剤および各種添加剤な
どとの付加物を形成したり、金属イオンや有機塩基化合
物などと部分的に塩を形成したりすることがあっても、
特に問題となることはない。

上述のヘテロポリ酸を塗料用基材に混合する方法として
は、顔料やフィラーを塗料用基材に混合する従来公知の
塗料調製方法に従えばよい。例えばペイントシェーカー
やボールミル等の混合機あ番いはニーダ−やロール等の
混線機に塗料用基材および上述したヘテロポリ酸の粉体
、溶液あるいは担持体を投入して両者を混合すればよい
。投入の順序は自在であり、例えばヘテロポリ酸を少量
の塗料用基材に混合してペーストとし、これを所定量の
塗料用基材で希釈して本発明の塗料組成物とすることも
できる。

ヘテロポリ酸の塗料用基材への混合９１合は、ビヒクル
としての皮膜形成性樹脂１００重量部に対して０．５〜
１００ｆｆｉｆｆｉ部、好ましくは１〜５０重量部の範
囲である。この割合が０．５重量部未満では、得られる
塗料組成物の物品に対する制電性付与効果が不十分とな
る。また、１００重量部を越える多量としても、制電性
付与効果が向上しないばかりか得られる塗料組成物を物
品に塗布して得た塗膜の機械的強度が低下する。

本発明の制電性塗料組成物においてビヒクルとして用い
られる皮膜形成性樹脂としては、物品上に塗布された際
に皮膜を形成しつる樹脂で従来からビヒクルとして塗料
用基材に配合して用いられている公知のものでよく、例
えば（メタ）アクリル系、ビニル系、セルロース系、エ
ポキシ系、フェノール系、メラミン系、尿素系、ポリエ
ステル系、アルキッド系、ウレタン系、アミノ系、アミ
ド系、イミド系、シリコン系、ゴム系等の合成樹脂や天
然樹脂の一種又は二種以上が挙げられる。

中でも、ヘテロポリ酸と相互作用しつる親水性官能基を
分子中に有する樹脂が好ましい。このような官能基の例
としては、水酸基、エポキシ基、カルボキシル基および
その金属塩やアンモニウム塩、カルボニルロール基、シラノール基、ハロゲン基、ウレタン基、メ
ルカプト基、アミノ基、アミド基などが挙げられる。

また、皮膜形成性樹脂の皮膜形成を促進するため、該樹
脂を溶解する溶剤や該樹脂を分散する水等の各種分散媒
が塗料用基材に配合されていてもよく、塗料用基材は、
一般に皮膜形成性樹脂の有機溶剤溶液や水性分散液の形
態でヘテロポリ酸と混合される。

本発明において塗料用基材にヘテロポリ酸を混合するに
際し、従来から制電性塗料に配合して用いられてきたカ
ーボンブラックやカーボン繊維等のカーボン系フィラー
、金属粉や金属繊維等の金属系フィラー、炭化ケイ素や
タングステンカーバイド等の炭化物系フィラー、酸化錫
や酸化インジウム等の金属酸化物系フィラーあるいはヘ
テロポリ酸塩微粒子などの制電性フィラーや、塗料用基
材に溶解可能なヘテロポリ酸塩あるいは界面活性剤など
を併用することもできる。

本発明の制電性塗料組成物を用いて物品に制電性皮膜を
形成するには、繊維、フィルム、成形板等の各種形状の
物品に該塗料組成物を塗布したのち、必要により乾燥、
加熱、光照射等の後処理を行なう。塗布方法としては、
例えばスプレー、ディッピング、ロールコータ−、ナイ
フコータースピンコーター、へヶ塗り等の従来から公知
の方法を採用できる。

また、本発明の制電性塗料組成物を塗布する対象となる
物品の素材としては、特に制限なく、例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、
ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、フェノ
ール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不
飽和および飽和ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリイミド樹脂等のプラスチック類；天然ゴ
ム、ＳＢＲゴム、シリコンゴム、ポリウレタンゴム等の
ゴム類二鉄、アルミ、ステンレス等の金属類：ソーダガ
ラス、パイレックスガラス等のガラス類：ジルコニア、
チタニア、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素
等のセラミック類等が挙げられる。

（発明の効果）ヘテロポリ酸を塗料用基材中に混合してなる本発明の制
電性塗料組成物は、組成物中の該ヘテロポリ酸の配合量
が比較的少なくても、組成物を物品に塗布するだけで物
品に顕著な制電性を付与することができる。

また、本発明の制電性塗料組成物は、得られる塗膜の導
電性等の電気的性質の均一性に優れるため、電荷、電流
、電圧および抵抗値等のυ１ｍ素子を作成するための塗
料、例えば電界緩和塗料、帯電防止塗料、二次電子放出
塗料等としても好適である。

（実　施　例）以下、実施例により本発明を詳述するが、この実施例に
より本発明の範囲が何ら制限されるものではない。

実施例　１リンモリブデン酸（＋−＋３　ＰＭｏｔｚＯ４ｏ・２９
Ｈ２０）の粉体３０重１１部をアロロン５０（中油性ア
ルキッド樹脂、樹脂固形分５０％、日本触媒化学工業■
製）２００重ａ部に添加し、ペイントシェーカーで３０
分間混合し、制電性塗料とした。

この制電性塗料をポリエチレンテレフタレートフィルム
にドクターブレード法により、乾燥後の塗膜厚さが５μ
になるように塗布した。

得られた塗膜の表面抵抗値を２０℃、５０％ＲＨで測定
した時の結果を第４表に示した。

実施例　２リンタングステン酸（Ｈ３ＰＷ１２０４ｏ・２９ＨｚＯ
）の粉体３０重量部をアクリセット２７０Ｅ（アクリル
系エマルション、樹脂固形分４２％、日本触媒化学工業
■製）２４０重量部に添加し、ペイントシェーカーで３
０分間混合し、ｔＡ電性塗料とした。この制電性塗料を
ポリエチレンテレフタレートフィルムにドクターブレー
ド法により、乾燥後の塗膜厚さが５μになるように塗布
した。

実施例　３ケイモリブデン酸（Ｈ４ＳｉＭＯＴ２０４ｏ・３０Ｈ２
０）の粉体３０重量部をアロロン４５００（エポキシ変
成樹脂、樹脂固形分５０％、日本触媒化学工業■製）２
００重量部に添加し、ペイントシェーカーで３０分間混
合し、制電性塗料どした。この制電性塗料を、ベークラ
イト製成形板にバーコーターにより乾燥後の塗膜厚さが
５μになるように塗布した。

実施例　４ケイタングステンＭ（Ｈ４ＳｉＷｔ２０４ｏ・３０Ｈ２
０）の粉体３０重量部を７０ロン７６（アクリル樹脂、
樹脂固形分５０％、日本触媒化学工業■製）２００重量
部に添加し、ペイントシェーカーで３０分間混合し、制
電性塗料とした。この制電性塗料を、クロロブレンゴム
製シートに、バーコーターにより乾燥後の塗膜厚さが５
μになるように塗布した。

実施例　５実施例２において、リンタングステンＷｌ　（Ｈ３ＰＷ
ｔ２０栃・２９Ｈ２０）の量を０，１．２．３０゜５０
および１００重量部と変化させた他は同様にして、制電
性塗料を製造した。これらの制電性塗料を実施例２と同
様にしてポリエチレンテレフタレートフィルムに塗布し
、その表面抵抗値を測定した結果を第５表に示した。

第５表の結果より明らかなように、リンタングステン酸
の量が０．１重量部の場合、塗膜の導電性が不充分であ
った。

実施例　６実施例２において、制電性塗料をポリエチレンテレフタ
レートフィルム上に塗布して得られた塗膜の温度による
表面抵抗値の変化を測定した。その結果を第６表に示し
た。

第　　　　　６　　　　　表実施例　７実施例２において、制電性塗料をポリエチレンテレフタ
レートフィルム上に塗布して得られた塗膜の湿度による
表面抵抗値の変化を測定した。その結果を第７表に示し
た。

第７表実Ｍ例　８リンモリブデン酸（＋３　ＰＭｏ１２０４ｏ・２９Ｈ２
０）の粉体５０重量部をイオン変換水５０重量部に溶解
して得た水ｍＨをアクリセット１８８日（アクリル系エ
マルシミン、樹脂固形分３０％、日本触媒化学工業■製
）３３３重量部に添加し、ペイントシェーカーで３０分
間混合し、制電性塗料とした。この制電性塗料を、ポリ
エチレンテレフタレートフィルムにドクターブレード法
により乾燥後の塗膜厚さが５μになるように塗布した。

得られた塗膜の表面紙Ｆ′ＬｌＩｌＩを２０℃、５０％
ＲＨで測定した時の結果を第８表に示した。

実施例　９リンタングステンＩＩ（ト１３ＰＷ１２０４ｏ・２９）
＋２０＞の粉体２Ｏｊｌ量部をメタノール２０重量部に
溶解して得た溶液をアロロン４５３（アクリル樹脂、樹
脂固形分５０％、日本触媒化学工業■製）２００重層部
に添加し、ペイントシェーカーで３０分間混合し、制電
性塗料とした。この制電性塗料をポリエチレンテレフタ
レートフィルムにドクターブレード法により、乾燥後の
塗膜厚さが５μになるように塗布した。

得られた塗膜の表面抵抗値を２０℃、５０％ＲＨで測定
した時の結果を第８表に示した。

実施例　１０ケイタングステンＦａ　（Ｈ４Ｓ　ｉ　Ｗ１２０４ｏ・
３０Ｈ２０）の粉体１０重量部をイオン交換水３０重量
部に溶解して得た水溶液に、炭酸ナトリウム０．１６重
開部をイオン交換水１０重量部に溶解して得た水溶液を
ゆっくり添加した。

こうして得られたケイタングステン酸部分中和物の水溶
液をアクリセット２６２Ｅ　（アクリル系エマルション
、樹脂固形分３７％、日本触媒化学工業＠製）２７０重
山１に添加し、ペイントシェーカーで３０分間混合し、
制電性塗料とした。このシダ定性塗料を、クロ０ブレン
ゴム製シートに、バーコーターにより乾燥後の塗膜厚さ
が５μになるように塗布した。

実施例　１１ケイタングステン！！　（Ｈａ　Ｓ　ｉ　Ｗ１２０４ｏ
・３０Ｈ２０）の粉体１０重量部をイオン交換水３０重
Ｍ部に溶解して得た水溶液に、炭酸リチウム０．２２重
量部をイオン交換水１０重量部に溶解して得た水溶液を
ゆっくり添加した後、加熱濃縮して、ケイタングステン
酸部分中和物の白色粉体を得た。

この粉体をアロロン３７６（中油性アルキッド樹脂、樹
脂固形分５０％、日本触媒化学工業■製）２００重量部
に添加し、ペイントシェーカーで３０分間混合し、制電
性塗料とした。この制電性塗料を、ベークライト製成形
板にバーコーターにより乾燥後の塗膜厚さが５μになる
ように塗布した。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）皮膜形成性樹脂をビヒクルとしてなる塗料用基材
にヘテロポリ酸を皮膜形成性樹脂１００重量部に対して
０．５〜１００重量部の範囲の割合で混合することを特
徴とする制電性塗料組成物。
（２）ヘテロポリ酸が、下記のＡ群の中から選ばれる少
なくとも一種の元素および下記のＢ群の中から選ばれる
少なくとも一種の元素の複合酸素酸である請求項１記載
の制電性塗料組成物。（記）Ａ群：ホウ素、アルミニウム、ガリウム、ケイ素、ゲル
マニウム、セリウム、チタン、ジルコン、アンチモン、
ビスマス、ロジウム、銅、白金、リン、鉄、コバルトお
よびニッケルＢ群：モリブデン、タングステンおよびバナジウム