JPH0435847B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、金属微粒子を含有する熱可塑性樹脂
組成物から成形された表裏２面を有する成形品の
裏面に粘着剤、糊剤、熱可塑性樹脂等を密着さ
せ、その表面に導電性を付与する方法に係る。 「従来の技術」 熱可塑性樹脂、例えば可塑化された塩化ビニル
樹脂にニツケル等の金属微粉末を混練した組成物
から得られる成形品は、通常電気を通さず、その
体積固有抵抗が10⁶Ω・cm以上の値を示し、いわ
ゆる帯電防止材料域（10⁴〜10⁷Ω・cm）あるいは
半導電材料域（10⁷〜10⁹Ω・cm）にある感圧樹脂
組成物成形品になる。勿論、金属微粒子の含有量
を多くすると導電材料域（10^-3〜10⁴Ω・cm）に
達するが、その組成物から成形された成形品は強
度的に劣り実用に耐えない。感圧樹脂組成物成形
品に導電性を付与するためには、該成形品を押圧
するという方法が知られている。例えば特開昭49
−114798号、特開昭50−116996号、特開昭52−
125796号、特開昭52−144798号、特開昭53−
67856号及び特開昭53−79937号等に記載された発
明は、いずれもゴム弾性樹脂に導電性粒子を分散
させた非導電性の樹脂組成物であり、これに押圧
力を加えることにより導電性を示すようにした感
圧抵抗体であり、押圧歪を付与しなければ導電性
を発揮することができなかつた。 「発明が解決しようとする問題点」 本発明者は、各種の感圧樹脂組成物を得る方法
について鋭意検討していたところ、前記組成物か
ら得られる表裏２面を有し、かつ常態においては
全く導電性のない成形品の裏面に、帯電性や導電
性の性質を全然示さない粘着剤、糊剤または熱可
塑性樹脂（以下単に「粘着剤等」ということがあ
る。）を密着させるだけで、押圧力を加えなくて
も、粘着剤等を密着した反対側の表面に導電性が
付与されるという驚くべき現象を見いだし本発明
を完成するに到つた。 すなわち、本発明の目的は、金属微粒子を含有
する非導電性の感圧樹脂組成物から得られる表裏
２面を有する成形品の表面に何らの歪を与えるこ
となく導電性を付与する方法を提供するにある。 「発明の構成」 すなわち、本発明の要旨は、熱可塑性樹脂及び
金属微粒子を主成分とする感圧樹脂組成物から得
られる表裏２面を有する成形品の表面に導電性を
付与する方法において、前記成形品の裏面に非導
電性の粘着剤、糊剤または熱可塑性樹脂を密着さ
せることを特徴とする感圧樹脂組成物成形品に導
電性を付与する方法に存する。 本発明方法を詳細に詳明する。 本発明方法に用いる感圧樹脂組成物の原料とな
る熱可塑性樹脂は、例えば塩化ビニル樹脂、塩化
ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン―酢
酸ビニル共重合体、ポリスチレン、ABS樹脂、
アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、アセタール
樹脂、ポリカーボネート、繊維素プラスチツク、
シリコーンゴム、SBR、NBR等各種の樹脂が使
用され、これらに限定されるものではない。さら
に本発明方法で規定する熱可塑性樹脂には天然ゴ
ムも含まれるものとする。 また、本発明方法に用いる感圧樹脂組成物の原
料となる熱可塑性樹脂は、JIS K6301に準拠して
測定したそれ自身の引張弾性率が２×10⁴Kg／cm²
以下、好ましくは５×10³Kg／cm²、特に１×10³
Kg／cm²以下のものを、または同値以下になるよう
にして用いるのが好ましい。引張弾性率の調整
は、通常、例えば可塑剤、ワツクス、樹脂オリゴ
マー等を熱可塑性樹脂に混合して行う。 本発明方法では、樹脂成形品の柔軟性、加工性
を可塑剤でもつて調節することのできる塩化ビニ
ル樹脂での利用価値が高い。 塩化ビニル樹脂は、塩化ビニルまたは塩化ビニ
ルとそれに共重合可能なコモノマーの混合物を懸
濁重合法、塊状重合法、微細懸濁重合法または乳
化重合法等通常の方法によつて製造されたものす
べてが用いられる。しかして、塩化ビニルに共重
合可能なコモノマーとしては、例えば酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、ラウリン酸ビニル等の
ビニルエステル類、メチルアクリレート、エチル
アクリレート、ブチルアクリレート等のアクリル
酸エステル類、メチルメタクリレート、エチルメ
タクリレート等のメタクリル酸エステル類、ジブ
チルマレエート、ジエチルマレエート等のマレイ
ン酸エステル類、ジブチルフマレート、ジエチル
フマレート等のフマール酸エステル類、ビニルメ
チルエール、ビニルブチルエーテル、ビニルオク
チルエーテル等のビニルエーテル類、アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル
類、エチレン、プロピレン、スチレン等のα―オ
レフイン類、塩化ビニリデン、臭化ビニル等の塩
化ビニル以外のハロゲン化ビニリデンまたはハロ
ゲン化ビニル類が挙げられ、これらコモノマー
は、塩化ビニル樹脂の構成成分中30重量％以下、
好ましくは20重量％以下の範囲で用いられる。勿
論、コモノマーは、上述のものに限定されるもの
ではない。 また、熱可塑性樹脂、特に塩化ビニル樹脂の柔
軟性を調節する作用をなす可塑剤としては、例え
ばフタル酸ジ―ｎ―ブチル、フタル酸ジ―ｎ―オ
クチル、フタル酸ジ―２―エチルヘキシル、フタ
ル酸ジイソオクチル、フタル酸オクチルデシル、
フタル酸ジイソデシル、フタル酸ブチルベンジ
ル、イソフタル酸ジ―２―エチルヘキシル、また
は炭素原子数11〜13程度の高級アルコールのフタ
ル酸エステル等のフタル酸系可塑剤、トリメリツ
ト酸ｎ―オクチル―ｎ―デシル、トリメリツト酸
トリ―２―エチルヘキシル、トリメリツト酸トリ
イソデシル、トリメリツト酸トリ―ｎ―オクチル
等のトリメリツト酸系可塑剤、アジピン酸ジ―２
―エチルヘキシル、アジピン酸ジ―ｎ―デシル、
アジピン酸ジイソデシル、アゼライン酸ジ―２―
エチルヘキシル、セバシン酸ジブチル、セバシン
酸ジ―２―エチルヘキシル等の脂肪酸エステル系
可塑剤、リン酸トリブチル、リン酸トリ―２―エ
チルヘキシル、リン酸―２―エチルヘキシルジフ
エニル、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル
系可塑剤、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ
油、エポキシ化トール油脂肪酸―２―エチルヘキ
シル等のエポキシ系可塑剤または液状のエポキシ
レジン等があげられ、これら一種または二種以上
を混合して使用する。 しかして、可塑剤の使用量は、組成物の成形
性、加工性、作業性、成形品の用途などによつて
適宜選択されるが一般に塩化ビニル樹脂100重量
部に対して30〜300重量部、好ましくは50〜200重
量部の範囲である。また、本発明方法に用いる組
成物が、ゾル組成物の場合、可塑剤の一部をテキ
サノールイソブチレート、ドデシルベンゼン、ケ
ロシン等の稀釈剤、あるいはトルエン、キシレン
等の塩化ビニル樹脂を膨潤させる有機溶剤に換え
ることができ、オルガノゾルの形態にして用いて
もよい。稀釈剤、有機溶剤の添加量は、用途によ
り適宜決定される。 感圧樹脂組成物の他の一成分である金属微粒子
の金属としては、例えば、ニツケル、クロム、コ
バルト、亜鉛、鉛、鉄、銅、チタン、銀、金、白
金のほか、これらの混合物または合金が使用され
る。この金属微粒子は、その粒子径が0.05〜40ミ
クロン、好ましくは0.1〜10ミクロンの範囲であ
るのが望ましい。これら金属微粒子の内、入手の
容易さ、効果、経済性の点を勘案するとニツケル
微粒子を用いるのが好ましく、また該ニツケル微
粒子は、比表面積が0.5m²／ｇ以上でかつ見掛密
度が１ｇ／cm³以下であるものを用いるのが好まし
い。上述の比表面積の値は、連続流動法（測定
器：Quantachrome社 MONOSORB；
Brunauer，Emett，Tellerの多分子層吸着法に
よるBET式使用）により測定し、見掛密度は
ASTM、B329―76に準拠して測定した値であ
る。また、平均粒子径は、フイツシヤー・サブシ
ーブ・サイザーを用いて測定された粒度パラメー
ターで表示された値であり、本測定法は空気透過
法の一種である。すなわち、ある粒度をもつ粉末
充填層を一定圧の空気が透過すると、その粒度に
応じて圧力降下を生じ、充填前後の圧力比が表面
積の関数であるため、これを平均粒子径に換算し
て求めた値である。 そして、ニツケル粉末は、その形状が不規則で
表面に多くの突起を有し、断面積の小さな粒子の
連鎖構造体からなつている粒子であるのが最も好
ましい。 しかして、感圧樹脂組成物中に含有される金属
微粒子の量は、感圧樹脂組成物の10〜40容量％の
範囲内にあるのが望ましい。組成物の調製にあた
つて、金属微粒子は、普通その比重換算に基ずき
重量部単位で添加する方法が採用される。例えば
熱可塑性樹脂が塩化ビニル樹脂でかつ金属微粒子
が上述のニツケル微粒子の場合、塩化ビニル樹脂
100重量部当り、ニツケル微粒子100〜1200重量部
の範囲で用いられる。 感圧樹脂組成物には、上述の成分のほかに、安
定剤、滑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色
剤、充填材等の他の添加剤を添加することもでき
る。 感圧樹脂組成物の調製法及び成形品の製造法
を、例えば熱可塑性樹脂として塩化ビニル樹脂、
金属微粒子としてニツケル粉末（微粒子）を用い
た場合について説明する。感圧樹脂組成物は塩化
ビニル樹脂、可塑剤、ニツケル粉末及び必要に応
じて他の添加剤を添加し、均一に混合、混練する
ことによつて含有せしめて製造される。塩化ビニ
ル樹脂が懸濁重合法または塊状重合法によつて製
造されたものを使用した組成物である場合、高速
撹拌機等でホツトドライブレンドした後バンバリ
ーミキサーで均一に撹拌し、カレンダーロール等
でもつてフイルムまたはシートに成形される。一
方、塩化ビニル樹脂が乳化重合法、微細懸濁重合
法によつて製造されたものを使用した組成物であ
る場合、上述の成分をゾル状に均一に分散し、ナ
イフコート等の方法により剥離性を有する基材上
に塗布し、加熱ゲル化しフイルムまたはシートに
成形するか、または金型内でゲル化する注型成形
品に成形される。しかし、ニツケル粉末の含有量
が多い場合は、前述のホツトドライブレンド法を
用いて感圧樹脂組成物にするのが望ましい。 また、懸濁重合法または塊状重合法によつて得
られた塩化ビニル樹脂に乳化重合法または微細懸
濁重合法によつて得られた塩化ビニル樹脂を併用
することにより、前者の塩化ビニル樹脂をその混
練温度より低い温度で混練して感圧樹脂組成物を
調製することができ、かつ低い温度で成形品の製
造が可能になる。感圧樹脂組成物は、押出機等で
ストランドを押出し、これをペレタイザーでもつ
て一旦粒状化した感圧樹脂組成物にした後、これ
を、例えば射出成形、押出成形、インフレーシヨ
ン成形、カレンダーロール成形、圧縮成形等の方
法によつて成形品に加工してもよい。 しかして、本発明方法に使用する成形品は、表
面及び裏面の二面を有することが必要であり、相
互に平行な両平面を有しない単なる塊状成形品等
は不向である。具体的にはフイルムまたはシート
が好適である。これら成形品は、金属微粒子が分
散されているけれども導電性を有さず、体積固有
抵抗が10⁴Ωcm以上、通常10⁵Ωcm以上、好ましく
は10⁶Ωcm程度の値を示し、しかし、該成形品は
押圧により厚さ方向に導電性を示す、すなわち感
圧樹脂組成物からなる成形品である。 本発明方法は、上述のような表裏２面を有する
成形品の裏面に非導電性の粘着剤、糊剤または熱
可塑性樹脂を密着させて、粘着剤等を密着した成
形品の反対側の面、即ち表面に導電性を付与する
にある。本発明方法において成形品の表面と裏面
の区別は、成形品の形状、使用態様によるのでは
なく、粘着剤等を密着すべき又は密着した面を便
宜的に裏面と定義した。また、この密着は通常成
形品の裏面上に粘着剤等の層を形成することによ
つて行われるが、該層の厚さ、巾、長さあるいは
平面状などは、本発明方法によつて導電性を付与
された成形品の用途に従つて選択される。 粘着剤等としては、溶剤などに溶解したタイプ
のもの、ホツトメルトタイプのもの等、非導電性
であれば特に制限はない。具体的には、尿素樹脂
系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、フエノール樹
脂系接着剤、α―オレフイン樹脂系接着剤、水性
ビニルウレタン系接着剤、エポキシ樹脂系接着
剤、酢酸ビニル樹脂系（溶液型）接着剤、酢酸ビ
ニル樹脂エマルジヨン接着剤、アクリル樹脂エマ
ルジヨン系接着剤、シアノアクリレート系接着
剤、ポリウレタン系接着剤、クロロプレン系接着
剤、ニトリルゴム系接着剤、SBR系接着剤、天
然ゴム系接着剤、セルロース系接着剤、デンプン
質系糊剤、ポリビニルアルコール水溶液系糊剤等
が使用される。また、感圧樹脂組成物の一成分で
ある熱可塑性樹脂は、これを溶剤または可塑剤に
溶解して、あるいはそのまゝ押出ラミネートして
粘着剤等とすることもできる。粘着剤等の「密
着」とは、成形品の裏面に緊密に粘着剤等が付着
することをいい、緊密に付着させることができる
方法なら、特にその方法は制限されない。例え
ば、塗着、塗布、塗装、噴霧、浸漬、溶融、ラミ
ネート等、成形品に粘着剤等を直接適用する方法
も採用しうる。また、粘着剤等をシート、パルプ
繊維、織布、編物等のキヤリヤー上に予じめ塗布
したもの、いわゆる粘着テープ、接着テープ等を
成形品に貼付する方法を採用してもよい。粘着剤
等の密着は、成形品の形状、用途等に合せて適宜
方法を採用すればよい。 本発明方法によれば、10〜40vol％程度の少な
い量の金属微粒子を含む、通常は導電性のない樹
脂組成物から成形された表裏２面を有する成形品
の裏面に、非導電性の粘着剤、糊剤または熱可塑
性樹脂等を密着させることにより、該密着した反
対側の面の抵抗が著しく低下し、押圧せずとも、
導電性を示すようになる。このような現象がなぜ
生ずるのか原因は不明である。 本発明方法によつて製造された成形品は、配線
基板、キーボード、抵抗調節材、センサー等とし
ての利用価値が高い。 次に本発明方法を実施例にて詳述するが、本発
明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定
されるものではない。 実施例 １ 次の配合成分をホツトドライブレンドし、ドラ
イブレンド物をミルロールで加熱混練し、感圧樹
脂組成物からなる厚さ0.3mmのシートを成形した。 塩化ビニル樹脂（平均重合度1900）
100重量部 ジ―２―エチルヘキシルフタレート（DOP）
100重量部 （可塑化塩化ビニル樹脂の引張弾性率30Kg／
cm²） 鉛系安定剤 ３重量部 鉛系滑剤 1.5重量部 ニツケル微粒子（見掛密度0.8ｇ／cm³、比表面
積0.58m²／ｇ、平均粒子径 3μ） 650重量部 （30vol％） 後述方法によつてシートの抵抗を測定したとこ
ろ、50×10⁶Ω（50MΩ以上であつた。また、該シ
ートの裏面に、アクリル系樹脂を粘着成分とする
粘着テープを貼付したもの、及び塩化ビニル樹脂
層（1050、厚さ0.1mm）を押出ラミネートした
ものについて、その表面の抵抗の経時変化を測定
した。その結果を第１図に示した。 測定方法は、シートから150mm長、20mm幅の試
験片を切り出し、その表面（粘着剤等を密着させ
ていない側）の長さ方向両端25mmを残した中央部
100mm間の抵抗を測定した。 図中、横軸は経過時間（hr）、縦軸は体積固有
抵抗（Ω・cm）の対数値を示す（以下の図面にお
いても同じ）。１はテープ貼付の抵抗曲線、２は
ラミネートの抵抗曲線を示す。 図面から明らかなように、粘着テープを裏面に
貼付したシート及びラミネートしたシートは、短
時間で一挙に抵抗値が10²程度（体積固有抵抗で
は10⁰程度）まで下り、さらに時間の経過ととも
に抵抗が10¹〜10⁰程度（体積固有抵抗では10^-1〜
10^-2程度）まで下り、導電性が付与されているこ
とがわかる。これに対し、粘着剤等を密着しない
シートは、時間が経過しても抵抗は下らず、むし
ろ時間の経過とともに抵抗が上昇する傾向を示す
（図示せず）。 実施例 ２ 塩化ビニル樹脂以外は実施例１と同じ成分を、
次の６種の配合組成（重量部表示）に従いホツト
ドライブレンドし、ミルロールにより加熱混練
し、厚さ0.3mm及び厚さ0.7mmのシートを成形し
た。抵抗はいづれも50MΩ以上であつた。これら
のシートの裏面に実施例１と同様に粘着テープを
貼付したものについて、時間経過にともなう抵抗
の変化を測定し、第２図及び第３図に示す結果を
得た。

【表】 第２図及び第３図はそれぞれ0.3mm及び0.7mmの
シートのグラフであり、図中、３，４，５，６，
７及び８はそれぞれの実験No.１，２，３，４，５
及び６の抵抗曲線を示す。 成形品の柔軟性、即ち可塑剤の量を50〜
200PHRの範囲で変化させても、ニツケルの含有
量を25〜35vol％の範囲で変化させても、また厚
さが0.3mmと0.7mmの違いがあつても、ほぼ同程度
の抵抗の低下が認められる。 実施例 ３ 実施例１で用いたものと同じシートに、市販の
粘着テープＡ（日東電工社製）及びＢ（住友3M社
製）を実施例１と同様に貼付して、時間経過によ
る抵抗の変化を測定し、第４図に示す結果を得
た。 粘着剤の組成は不明だが、非導電性の市販の粘
着テープでも導電性を付与する効果があることが
判る。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は、いづれも本発明方法による導電
性付与の状況を示す図表であつて、横軸は経過時
間で表わし、縦軸は体積固有抵抗の対数で表わし
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性樹脂及び金属微粒子を主成分とする
   感圧樹脂組成物から得られる表裏２面を有する成
   形品の表面に導電性を付与する方法において、前
   記成形品の裏面に非導電性の粘着剤、糊剤または
   熱可塑性樹脂を密着させることを特徴とする感圧
   樹脂組成物成形品に導電性を付与する方法。 ２ 成形品がフイルムまたはシートである特許請
   求の範囲第１項記載の感圧樹脂組成物成形品に導
   電性を付与する方法。 ３ 金属微粒子の含有量が樹脂組成物の10〜40容
   量％の範囲にある特許請求の範囲第１項記載の感
   圧樹脂組成物成形品に導電性を付与する方法。 ４ 金属微粒子の平均粒子径が0.1〜40μの範囲で
   ある特許請求の範囲第１項または第３項記載の感
   圧樹脂組成物成形品に導電性を付与する方法。 ５ 感圧樹脂組成物を構成する熱可塑性樹脂とし
   てJIS K6301に準拠して測定したそれ自身の引張
   弾性率が２×10⁴Kg／cm²以下であるものまたは同
   値以下になるようにしたものである特許請求の範
   囲第１項記載の感圧樹脂組成物成形品に導電性を
   付与する方法。