JPH0458511B2

JPH0458511B2 -

Info

Publication number: JPH0458511B2
Application number: JP57233043A
Authority: JP
Inventors: Motohiko Yoshizumi; Kuniaki Wakabayashi; Koichi Kyono; Takayuki Hinuma
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp; Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1982-12-28
Filing date: 1982-12-28
Publication date: 1992-09-17
Also published as: JPS59122561A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、透明にして導電性を有し、かつ帯
電防止能を有する塗布被膜を形成することのでき
る塗料、特に水分に対して安定な導電性透明塗料
に関するものである。近年、IC保存用容器や、その他の電子電機部
材、さらにじゆうたん、床材、壁材などの建築用
部材などで帯電防止を必要とする場合が急増する
傾向を見せ始めている。また、マイクロ波による
電磁波障害を防止するための導電性塗料の要求も
高まつている。従来、このような要望に応えて、カーボン粉末
や金属粉末、あるいはカーボン繊維や金属繊維を
混入して導電性をもたせた塗料を塗布したり、ア
ルキルアミンハロゲン化物のようなイオン伝導性
のある有機物を塗布して、不導体に導電性を付与
し、帯電を防止することが行なわれていたが、前
者にあつては塗布被膜のもつ色調が灰色または黒
色がかつたものになるため、不導体のもつ色調が
損なわれるようになつて好ましくなく、また後者
にあつては塗布することによつて透明な帯電防止
能を有する被膜を形成させることは可能である
が、湿度が高い状態でないと帯電防止の効果が得
られず、しかも剥れ易いという欠点を有し、ま
た、これらの塗料において水を全く、または殆ど
溶解しない溶剤を使用すると、保存中大気からの
水分によつて沈澱が生ずるという欠点があつた。本発明者等は、上述のような観点から、塗布被
膜自体が下地の色調を損なうことのない透明性を
有し、塗膜密着性にもすぐれるとともに、良好な
導電性を有しており、不導体に塗布することによ
り良好な導電性を付与し、かつ十分な帯電防止能
を発揮するとともに、貯蔵中にあつては大気中の
水分に影響されることなく安定に保存することが
できる塗料を得べく研究を重ねた結果、 (a) 酸化錫（以下SnO₂で示す）粉末は、白色を
呈し、かつ導電性を有するがこれにアンチモン
（Sb）を含有させると、さらに一段と導電性が
向上するようになり、熱的にも安定したもので
あること。 (b) 粉末を混入させても塗料のもつ透明性や色調
が損なわれないようにするためには、混入する
粉末が光を吸収しない、すなわち白色を有し、
かつその光屈折率が塗料の主要素である樹脂の
光屈折率：1.6〜1.7に近いものであるか、ある
いは粉末の平均粒径が0.4μm以下、すなわち可
視光の波長より小さく、光の散乱が少ないこと
が必要であること。 (c) 上記Sbを含有したSnO₂粉末は2.0〜2.1の光
屈折率を有しており、したがつてこれを塗料
に、その色調、特に透明性を損なうことなく導
電性を付与する目的で混入するに際しては、そ
の平均粒径を0.4μm以下に微細化する必要があ
ること。 (d) 一般に塗料の塗膜形成主要素たる樹脂として
はポリエステル樹脂をはじめ種々の合成樹脂が
あり、溶媒にはトンネルを代表として種々の有
機溶剤が従来用いられているが、溶媒としてト
ルエンのような水分を吸収し難い溶剤を使用す
ると、上記の微粉末を混入した塗料において保
管中または塗布中に水分が入り込むことにより
該微粉末が塗料中から分離、凝析する現象が起
こるが、そこで水分を溶解する溶剤を用いる
と、そこが水分を吸収してこの分離、凝析が起
こりにくくなること。 (e) このような微粉末の分離、凝析を抑制するた
めには、溶剤として、水分を３重量％以上溶解
する溶剤を塗料溶媒中に20重量％以上存在させ
ることが必要であること。以上(a)〜(e)項に示される知見を得たのである。この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、 Sb：0.1〜20重量％を含有し、残りが実質的に
SnO₂からなる組成を有し、かつ0.4μm以下の平
均粒径を有する導電性微粉末と、塗膜形成主要素たる樹脂と、溶剤のうちの20重量％以上が水分を３重量％以
上溶解するMEKシクロヘキサン、THF、および
アセトンのうちの１種以上からなる水分溶解溶剤
である溶剤と、で構成され、上記導電性微粉末の配合割合が、上記樹脂との
合計重量に占める割合で５〜95％であり、上記溶剤の配合割合が、上記導電性微粉末と上
記樹脂との合計重量：100部に対して、100〜2000
重量部である、良好な導電性と帯電防止能を有し、かつ透明に
して下地の色調に影響を与えずに塗布被膜を形成
でき、水分の侵入に対しても安定な塗料に特徴を
有するものである。この発明の塗料においては、アクリル系、ビニ
ル系、カーボネート系、ポリエステル系、ウレタ
ン系、エポキシ系およびポリアルキレン系などの
一般の透明塗料において使用される合成樹脂を塗
膜形成主要素として使用することができる。この発明の塗料において、「水分を３重量％以
上溶解する溶剤」とは、通常塗料が保管または使
用されるときに遭遇する温度、すなわち常温にお
いて３重量％以上の水分溶解度を有する溶剤を意
味し、メチルエチルケトン（MEK）、シクロヘキ
サノン、テトラヒドロフラン（THF）、およびア
セトンからなる。この発明の溶剤中には、上記の
水分を３重量％以上溶解する溶剤の他に、水を全
くまたは殆ど溶解しない溶剤、すなわ水分を３重
量％未満しか溶解しない溶剤、例えばトルエン、
キシレン、酢酸セロソルブのようなセロソルブ
類、石油スピリツト、ソルベントナフタ、塩化メ
チレン等の、塗料において一般に使用されている
溶剤を80重量％未満含有させてもよい。この発明の塗料を構成する導電性微粉末と塗膜
形成主要素とは、一方では所望の良好な導電性お
よび帯電防止能を得るとともに、他方では塗膜の
透明性を損なわないように、導電性微粉末：５〜
95重量％対塗膜形成主要素：95〜10重量％の割合
に配合するのが好ましく、また残りの構成成分で
ある溶剤は、塗料を塗り易くするとともに導電性
微粉末を適度に均一に分散させるために適当量配
合すればよく、例えば導電性微粉末と塗膜形成主
要素との合計重量100部に対して溶剤を100〜2000
重量部加えることができる。この発明の塗料は、ポリエステル樹脂のような
塗膜形成主要素を溶剤と混合した後、これに導電
性微粉末を添加混合することによつて製造される
が、この際上記導電性微粉末の分散性を高める目
的で、リン酸ソーダ、スルホン酸ソーダ、オレイ
ン酸ソーダ、ステアリン酸ソーダ、クエン酸ソー
ダなどの陰イオン界面活性剤や、アルキルシラ
ン、アルコキシシランなどのシランカツプリング
剤、さらにアルキルチタネート、アクリルチタネ
ートなどのチタネートカツプリング剤を塗料中に
混合含有させてもよい。さらに、この発明の塗料は一般の塗料において
使用されている塗装法によつて塗布することがで
きるが、特にスプレー法、バーコート法、グラビ
ア塗装法、ロールコート法およびドクターブレー
ド法を採用した場合、良好な結果が得られる。つぎに、この発明の塗料において、導電性微粉
末のSb含有量と平均粒径および溶剤の水分溶解
度と配合割合を上記のとおりに限定した理由を説
明する。 (a) Sb含有量その含有量が0.1重量％未満の場合には電気抵
抗が高く、所望の良好な導電性を確保できないの
で、帯電防止能も十分でなく、一方20重量％を越
えて含有した場合には、微粉末の白色が失なわれ
て青味を帯びるようになり、塗料に混入した際
に、その色調や透明性が損なわれるようになるこ
とから、その含有量を0.1〜20重量％と限定した。 (b) 平均粒径その平均粒径が0.4μmを越えると、可視光の散
乱が多くなり、塗料中への混入に際して、その塗
料のもつ透明性が損なわれるようになるという理
由から、0.4μm以下の平均粒径とする必要があ
る。なお、この発明の導電性透明塗料における導電
性微粉末の平均粒径は、まず内径：45mmを有する
容量：100ccのポリエチレン製筒状容器内に、前
記微粉末：５ｇと、水：40ccを、直径：約10mmの
焼結アルミナボール：50個と共に装入し、この容
器を400r.p.m.の回転数で10時間回転させた後、
前記焼結アルミナボールを除いた内容物を遠心沈
降器の容器に入れ、遠心沈降器の回転数、回転時
間を変えながら粉末を沈降させ、それぞれ沈降し
た粉末の重量を測定し、この測定結果に基いて粒
度分布を作成し、その粒度分布における50％の累
積値をもつて平均粒径とする方法によつて定め
た。 (c) 溶剤の水分溶解度とその溶剤の配合割合この発明の導電性微粉末と樹脂を含む導電性透
明塗料の溶媒として、水分を３重量％未満しか溶
解しない溶剤を使用するか、あるいは水分を溶解
する溶剤を20重量％未満しか使用しない場合に
は、その塗料を相対湿度：70％、温度：20℃の大
気中に放置したとき0.5時間以内に微粒子の分離、
凝析がみられるが、水分を３重量％以上溶解する
溶剤が全溶剤中に20重量％以上存在するときには
上記の分離、凝析が３時間以内に起こることがな
く、該塗料において３時間以上の安定性が得ら
れ、溶剤の水分溶解度およびその溶剤の配合割合
が大きくなるほど、塗料の水分に対する安定性は
益々増大するところから、溶剤の水分溶解度およ
びその溶剤の配合割合をそれぞれ３重量％以上お
よび20重量％以上と定めた。また、この発明の導電性微粉末は、アルコー
ル、塩酸水溶液およびアセトンの１種または２種
以上の混合液に塩化錫（以下SnCl₄で示す）と塩
化アンチモン（以下SbCl₃で示す）とを溶解した
ものからなる溶液を、加熱水中に加えてSb含有
のSnO₂を析出させる方法によつて製造すること
ができる。なお、SnO₂粉末とSb化合物とを焼成
する方法や、Sn化合物とSb化合物とを混合した
後、焼成する方法などの公知の方法によつて製造
されたSb含有SnO₂粉末は、いずれも0.4μmを越
えた平均粒径をもち、したがつてこれらの公知方
法では、この発明の0.4μm以下の平均粒径を有す
る導電性微粉末を製造することはできない。つぎに、この発明の導電性透明塗料を実施例に
より具体的に説明する。実施例水：3000ccを、温度：90℃に加熱保持し、これ
に激しく撹拌を加えながら、173ｇのSnCl₄と20.9
ｇのSbCl₃を300ccのアルコールに溶解した溶液
を、４時間かけてゆつくり注入してSb含有SnO₂
粉末を析出生成させ、ついでこの粉末を別し、
洗浄し、引き続いて結晶性を向上させる目的で、
空気中、温度：500℃に２時間保持の加熱処理を
施して、Sb：10重量％を含有し、残りがSnO₂か
らなる組成を有する、平均粒径0.2μmのSb含有
SnO₂微粉末を得た。次いで、第１表に示される組成を有する溶剤
315ｇに35ｇのポリエステル樹脂（東洋紡バイロ
ン20）を溶解した溶液に、上記のSb含有SnO₂微
粉末：24ｇを加えて17時間ボールミルにて混合分
散し、塗料化して本発明塗料１〜４を製造し、さ
らに本発明の範囲から外れた溶剤を使用したこと
を除いて、上記と同様にして比較塗料１〜３を製
造し、これらを第１表に示した。これらの塗料を製造直後塗布して形成させた塗
膜は、いずれも塗布厚さ：1μmにおいて、表面抵
抗：10⁷〜10⁸Ω／口、透明度：全透過で80％、ヘ
ーズ：20〜30％であつた。また、これらの各塗料
の試料：450ccを、直径：９cm、高さ：７cmの円
筒状のAl製容器に入れ、市販の攪拌機により
62.5r.p.m.の攪拌速度で試料を攪拌しながら温
度：20℃、相対湿度：70％の雰囲気中に放置した
ところ、それぞれ第１表に示される時間経過後に
導電性微粉末が塗料中から

【表】分離、凝析した。なお、上記微粉末の分離、凝析は、攪拌中の上
記試料の粘度が初期粘度（通常２〜100センチポ
アズ）の５倍に上昇した時点とした。第１表に示される結果から、本発明塗料１〜４
は、いずれも水分に対して著しく安定であるのに
対し、本発明の範囲外の溶剤を用いた比較塗料１
〜３は、短時間で導電性微粉末が分離、凝析し、
雰囲気中の水分の侵入に対して不安定であること
がわかる。上述のように、この発明の塗料は、すぐれた導
電性と帯電防止能を有し、かつ下地の色調をほと
んど損なうことのない透明な塗膜を形成すること
ができるので、これを電子電機部材や建築用部材
などの帯電防止並びに電磁波の遮蔽などに用いた
場合著しくすぐれた性能を発揮するとともに、保
管中および塗装中雰囲気から侵入する水分に対し
てすぐれた安定性を発揮するものである。

Claims

【特許請求の範囲】１(a) アンチモン：0.1〜20重量％を含有し、残
りが実質的に酸化錫からなる組成を有し、かつ
0.4μm以下の平均粒径をもつた導電性微粉末、 (b) 塗膜形成主要素たる樹脂、 (c) 溶剤のうちの20重量％以上が水分を３重量％
以上溶解するMEK、シクロヘキサノン、
THF、およびアセトンのうちの１種以上から
なる水分溶解溶剤である溶剤、以上(a)〜(c)で構成され、 (d) 上記導電性微粉末の配合割合が、上記樹脂と
の合計重量に占める割合で５〜95％であり、 (e) かつ上記溶剤の配合割合が、上記導電性微粉
末と上記樹脂との合計重量：100部に対して、
100〜2000重量部であること、を特徴とする水分に対して安定な導電性透明塗
料。