JPH0522740B2

JPH0522740B2 -

Info

Publication number: JPH0522740B2
Application number: JP7616084A
Authority: JP
Inventors: Masatake Okamoto; Masaharu Inaba; Hidekazu Kato; Hiroshi Ueda
Original assignee: Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 1984-04-16
Filing date: 1984-04-16
Publication date: 1993-03-30
Also published as: JPS60219266A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は病院、エレクトロニクス工場、化学実
験室等の床、壁、天井等に塗工して帯電を防止す
る塗料に関するものである。近年、電子関連機器の急速な普及に伴い、IC、
LSI、超LSI等電子部品の需要増大も著しい。こ
れらの電子部品の生産工場や組立工場では、静電
気や帯電を除去する為、生産現場の床、壁、天井
等に導電性をもたせる試みがなされている。即
ち、床面が作業者の覆物の摩擦接触によつて帯電
したり、室内空気流によつて壁、天井が帯電した
場合には、この静電気が電子部品に放電してこれ
を損傷したり、微細な塵の除去を困難にする原因
となるためである。乾燥塗膜の場合を例にとれ
ば、一般的には、静電気防止に有効な表面抵抗値
は10⁵〜10⁹Ωであるとされている。また病院の手術室、化学実験室等では、引火性
の強い薬品、溶剤を使用する事が多く、火災や爆
発を未然に防止するためには、床を導電化して不
可避に発生した静電気を放電してしまうことが望
まれる。反面、導電化する際に過度の低抵抗化す
ると感電事故を誘発する可能性があるので、乾燥
塗膜の表面抵抗値で10⁵〜10⁶Ω程度が望ましいと
されている。因みに、米国NFPA（National
Fire Protection Associaticn）規格では、2.5×
10⁴〜１×10⁶Ωである。その他、メーター類の表示部ガラス、テレビブ
ラウン管、クリーンルームの窓ガラス、半導体包
装材料等、帯電防止の用途は多種多様のものが考
えられる。従来、静電気の帯電を防止或いは除去する為に
は、誘電性粉体や導電性ポリマーが使用されてき
た。しかしながら、ニツケル、アルミニウム等の
金属は酸化の問題があり、銀等の貴金属は高価で
使用できず、カーボンブラツクは黒色である為、
使用場所に制約があり、金属酸化物は高抵抗で充
分に低い抵抗が得られない。また、誘電性ポリマ
ーは、湿度依存性が強い為、低湿度環境下では殆
ど効果がない。このように、誘電性の塗料を調整
する上で、安価で、充分に満足できる素材はない
というのが実情である。本発明者らは、白色粉体で、しかも比較的安価
に入手できる導電性酸化亜鉛に注目し、これを結
合剤溶液中に分散して帯電防止用塗料とすること
を検討したが、この塗料により目標とする抵抗値
を得るためには、結合剤に対する導電性酸化亜鉛
の比率を高くしなければならず、結果的に塗膜表
面に導電性酸化亜鉛が露出したり、塗膜強度が不
足して剥離が生じ易かつた。しかも、目標抵抗値
が10⁶Ω以下になると導電性酸化亜鉛では実現が
困難となる。この点、導電性酸化錫を使用すれ
ば、10⁶Ω以下の表面抵抗値を得ることができる
が、この導電性酸化錫は導電性酸化亜鉛の約10〜
50倍の価格であり、コスト面の制約があつた。かかる現状に鑑み、本発明者等は、鋭意研究を
進めた結果、(a)成分たる導電性の酸化亜鉛や酸化
錫に対して、下記の(b)成分又は(c)成分を混合する
と、導電性が著しく向上し、塗膜表面の抵抗値が
下るとの知見を得て本発明を完成するに至つた。 (b) 成分；アスコルビン酸、その光学異性体又は
これらの金属塩若しくは塩基性塩 (c) 成分；還元性糖類導電性酸化亜鉛は、酸化亜鉛に対しての小量の
アルミニウム、ガリウム、スズ等価の不純物金
属をドーピング剤として添加し、焼成して得られ
るＮ型半導体であり、ドーピング剤の種類、量、
温度、時間等の処理条件を適宜選択することによ
り、様々な粒径、抵抗知のものを得ることができ
る。また導電性酸化錫についてもほぼ同様であ
り、一般的にはアンチモンをドーピング剤とし
て、各種の処理条件を制御することにより性能が
決められる。これらの導電性の酸化亜鉛や酸化錫は、粒径が
細かいもの程、塗膜内での相互の接触性に優れて
いるので導電性向上に効果があり、粉末粒径1μ
以下、特に0.5μ以下のものが好ましい。特に、粒
径0.1μ以下の微粒粉末は透明性のある塗膜が得ら
れるので有用である。上記した導電性の酸化亜鉛や酸化錫は、酸素の
ような親電子性分子が表面に吸着すると、伝導電
子が内部に追いやられるために、電気伝導性の減
少がみられる。本発明においては、アスコルビン
酸の如き(b)成分又は還元性糖類の如き(c)成分を塗
料中に配合した結果、電気伝導性が向上するが、
その理由は、(b)成分又は(c)成分が(a)成分の表面に
吸着した酸素を還元すると同時に、(b)成分又は(c)
成分が(a)成分の表面に吸着する結果、(a)成分とそ
の表面に吸着した(b)成分又は(c)成分との間に電荷
の移動が起こるためと考えられる。尚、プリント配線板の回路形成に使用する導電
性塗料として、金属銅粉と銅化合物に、亜リン酸
塩や次亜リン酸塩の如き還元性物質を添加する
と、導電効果を向上させるとこが知られている。
これらの回路形成用に使用される塗料は、金属銅
粉を主体としているためにその個有の色調により
用途が制限される。また、亜リン酸塩等は銅化合
物中の銅分を金属銅として還元析出させて、この
析出した銅により金属銅粉の粒子間隙を埋めて、
結果的に導電性を向上させるものである。従つ
て、亜リン酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩等は、本
発明の(a)成分たる導電性の酸化亜鉛や酸化錫の知
き半導体物質に対しては、導電性向上効果を生じ
ない。本発明に用いる(b)成分について説明すれば、ア
スコルビン酸はＬ−アスコルビン酸〔下記一般式
（）〕に代表されるエンジオール基を持つ強い還
元性のある物質であり、その光学異性体エリソル
ビン酸〔下記一般式（）〕と共に、上記のよう
に導電性の酸化亜鉛や酸化錫の導電性を高めるも
のである。同様に、アスコルビン酸ソーダに代表
される如く上記のアスコルビン酸及びその光学異
性体の金属塩や塩基性塩も有効に使用することが
できる。

【式】

【式】一方、(c)成分たる還元性糖類としては、還元性
二糖類のメルトース、ラクトース、メルビオース
等、アルドース系のグリコールアルデヒド、グリ
コース、キシロース、ガラクトース、アラビノー
ス、マンノース等、ケトース系のフルクトース、
ソルボース、ジヒドロキシアセトン等、２−ケト
アルドン酸系の２−ケトグルコン酸等、ウロン酸
系のグルクロン酸等が挙げられる。特にアルドー
ス系、ケトース系及びウロン酸系は還元性が強
く、導電性向上効果が顕著である。上記(b)成分や(c)成分の(a)成分に対する配合比率
は、(a)成分100重量部に対して、10重量部以下、
好ましくは0.005〜５重量部とする。0.005重量部
末端では導電性向上の効果が少なく、５重量部を
超えると逆に導電性が低下する傾向がある。(b)成
分又は、(c)成分は、(a)成分の分散時または塗料調
成混合時に添加するのが通常であるが、予め(a)成
分と混合しておいても良い。一方、塗料の結合剤を水系、有機溶剤系のいず
れとし、また具体的にいずれの結合剤を使用する
かは、主として塗工対象物の状況や環境によつて
選択される。水系では、ポリビニルアルコール、メチルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキ
シメチルセルロース、でんぷん、変成でんぷん等
の水溶性結合剤、酢ビーアクリル、アクリル酸、
スチレン−ブタジエン、ポリエステル等のエマル
ジヨン系結合剤、を例示することができる。この
他に結着力を有するポリスチレンスルホン酸ソー
ダ、ポリアクリル酸ソーダ等の高分子電解質を結
合剤としても良い。有機溶剤型としては、アクリル酸、スチレン、
ブタジエン、エチレン、アクリル酸エステル、メ
タクリル酸などの重合体、もしくは共重合体、シ
リコン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹
脂、アルキツド樹脂、エポキシ樹脂等を例示する
ことができる。本発明においては上記の結合剤に限ることな
く、また、適宜２種類以上を混合して使用しても
よい。この他、必要に応じて、助剤、無機顔料、染
料、分散剤、紫外線吸収剤等を添加して塗料を調
製する。 (a)成分と結合剤の配合比率は目標とする塗膜の
抵抗値や強度により異なるか、結合剤が多すぎる
と(a)成分相互の距離が大きくなるために抵抗が高
くなるので、通常、重量比で、40：60〜95：５程
度とする。このようにして得られた塗料はバー、スプレ
ー、ドクター、ブレード、ロール、刷毛等を使用
して、導電化処理を必要とする天井、壁面、壁紙
や床面等の上に塗布され、また、小さなもので
は、デイピングにより表面塗膜を形成される。また、上記塗料を合成樹脂フイルムに塗工すれ
ば、極めて簡便に利用できる帯電防止用フイルム
を得ることができる。尚、この場合に支持体とし
て使用するフイルムは、厚さが数mmあつても差支
えないが、加工性の面から一般的には0.2mm以下
の薄いフイルムが望ましい。特に(a)成分として導
電性酸化錫を使用した塗料を透明性の合成樹脂フ
イルムに塗工して得られる帯電防止用フイルム
は、微粒の酸化錫を選択し、且つその塗布量を少
な目に調製することで、透明性のあるものを製造
することができる。以上の如く、本発明に従つて、(a)成分の少なく
とも１種と(b)成分又は(c)成分の少なくとも１種と
を結合剤中に分散して成る塗料は、これを塗布し
て得られる乾燥塗膜の表面抵抗値が極めて低いこ
とを利点とする。このために、塗布量低減による
コストダウンを図ることができ、又、同一の塗布
量とするのであれば、結合剤の比率を多くして、
乾燥塗膜の強度を向上させることができる。更
に、平均粒径0.2μ程度の導電性酸化亜鉛を配合し
た塗料により得られる塗膜は白色であり、また導
電性酸化錫の場合には、超微粒の粉末ではやや灰
色がかつた透明な塗膜、0.1μ程度より大きい粉末
では白色の塗膜となる。従つて、目標とする抵抗
値を考慮した上で、適宜、染料や顔料を加えて、
調色することも容易である。更に、上記塗料を利用した帯電防止用フイルム
は、上記の特長をそのまま有するほか、目的物に
応じて任意の形状及び大きさに切取ることがで
き、るので利用が簡便である。目的物が略平坦で
ある限り、この帯電防止用フイルムを適用するこ
とができる。特に、透明性の帯電防止用フイルム
は、クリーンルームの窓ガラスやメーター類の表
示部ガラスにそのまま貼り付けて使用できるの
で、利用価値が高い。次に、実施例に従つて、本発明を具体的に説明
する。尚、説明中の部は重量部を意味する。比較例１比抵抗192Ω（150Kg／cm³加圧）、加圧比重1.530
（70Kg／cm³）の導電性酸化亜鉛（白水化学製、平
均粒径0.2μ）70部と、飽和ポリエステル樹脂（東
洋紡製バイロン20SS、30％固形分濃度）100部を
あらかじめ混合し、アトライターにて20分間分散
し塗料を得た。この塗料をワイヤーバーにて、乾
燥後の塗膜が20μの厚さとなるように硬質の塩化
ビニル製床タイル上に塗工し、乾燥固化した後、
塗膜表面の抵抗値を測定した。実施例１比較例１の塗料中にフラクトース0.7部を加え
て、良く分散し塗料とした。この塗料を使用した
以外は比較例１と同様にして、床タイル上に塗膜
を形成し、その表面抵抗値を測定した。実施例２及び３導電性酸化亜鉛と結合剤と固形分配合比率が
６：４及び５：５となるように、比較例１の塗料
にバイロン20SSを増配した以外は比較例１と同
様にして塗料を調製し、塗工試験をした。実施例２及び３比較例２、３において比較例１の塗料にかえて
実施例１の塗料を使用した以外は同様にした。比較例４実施例１と同一の導電性酸化亜鉛100部を予め
溶解した20％濃度のスチレンブタジエン共重合体
（シエル化学製カリフレツクスTR−1102）400部
に混合し、アトライターで15分間分散して、塗料
を得た。この塗料をワイヤーバーにより、床タイル上
に、乾燥後の厚さが12μの塗膜になるように塗工
し、その表面抵抗値を測定した。実施例４比較例４において、アトライター処理に先立つ
て、ジヒドロキシアセトンを１部添加した以外は
同様にして塗料を得た。この塗料を使用して、比
較例１と同様にして塗工試験をした。比較例５実施例１と同じ導電性酸化亜鉛100部と2.5％濃
度のメチルセルローズ溶液400部をあらかじめ混
合した上、アトライターで40分間分散し、塗料を
得た。この塗料をコート紙上にワイヤーバーを用
い乾燥後の塗膜がそれぞれ6μ及び11μの厚さにな
るように塗工し、20℃、50％RH囲気下に24時間
調湿した後、塗膜の表面抵抗値を測定した。実施例５−〜５− 比較例５においてアトライター処理前にガラク
トース、キシロース、メリビオース、又はグルク
ロン酸を0.1部添加し、アトライターで分散処理
した以外は同様にして、塗料を調製した。これら
の塗料を使用して比較例５と同様の塗膜を得て、
その表面抵抗値を測定した。比較例６導電耐酸化錫（三菱金属製Ｔ−１、Sbドービ
ング品、粒径0.1μ以下）100部に対し、水分散型
ポリエステル樹脂（東洋紡製MD−1200、34％固
形分濃度）90部を添加し、アトライターにて30分
間分散して塗料を得た。この塗料を厚さ27μのポ
リエステルフイルム上にワイヤーバーにて、2μ
の乾燥塗膜となるように塗工して帯電防止用フイ
ルムを得た。実施例６−〜６− 比較例６において、アトライター処理前にＬ−
アスコルビン酸、エリソルビン酸又はアスコルビ
ン酸ソーダを1.5倍添加し、アトライターで良く
分散して塗料を得た。これらの塗料を使用して比
較例６と同様にポリエステルフイルムに塗工して
帯電防止用フイルムを得た。この実施例により得られた塗膜の色調は僅かに
灰色がかつた透明であつた。このフイルムを計測
器の表示部ガラス上に貼り付けたところ、優れた
帯電防止効果が得られた。尚、塗料段階でみる
と、比較例６の塗料と比べて、粘度が高く成膜性
が良好であつた。実施例７−〜７− 実施例６−において、Ｌ−アスコルビン酸に
代えてフラクトース、ガラクトース、キシロー
ス、メリビオース又はグルクロン酸を用いた以外
は同様に実施した。比較例８比較例１で用いた導電性酸化亜鉛100部に対し、
比較例６で用いた水分散型ポリエステル樹脂90部
を添加し、アトライターにて30分間分散して塗料
を得た。この塗料をワイヤーバーにて乾燥後の塗
膜が11μの厚さとなるように硬質の塩化ビニル製
床タイル上に塗布し乾燥固化した。実施例８−〜８− 比較例８において、アトライター処理前にＬ−
アスコルビン酸、エリソルビン酸又はアスコルビ
ン酸ソーダ1.5部を添加し、アトライターで分散
処理した以外は同様に実施した。以上の実施例及び比較例の試験結果を表にまと
めて示す。尚、表面電気抵抗は90mmの距離を保つ
て２つの電極を置きその間の電気抵抗を測定し
た。

【表】上記表より、塗料中に(b)成分又は(c)成分を添加
することにより、得られた乾燥塗膜の表面抵抗値
が大幅に低下することが分かる。従つて、各実施
例において、相対的に低い抵抗値、即ち対応する
比較例と同程度の表面抵抗値で足りる場合には、
塗料中の結合剤比率を増すことが可能になるの
で、比較例よりも強い乾燥塗膜を得ることができ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１次に示す(a)成分の少なくとも１種と(b)成分又
は(c)成分の少なくとも１種とを必須成分として結
合剤溶液中に分散して成ることを特徴とする帯電
防止用塗料。 (a) 成分；導電性酸化亜鉛又は導電性酸化錫 (b) 成分；アスコルビン酸、その光学異性体又は
これらの金属塩若しくは塩基性塩 (c) 成分；還元性糖類。２ (a)成分100重量部に対して、(b)成分又は(c)成
分を0.005〜５重量部配合したことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の帯電防止用塗料。