JPH06145560A

JPH06145560A - プラスチック被覆用導電性組成物

Info

Publication number: JPH06145560A
Application number: JP4316004A
Authority: JP
Inventors: Kiyobumi Tanaka; 清文田中; Hiroshi Kitaoka; 弘北岡
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1994-05-24
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: JP2761164B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】プラスチックシートの二次成形時において、被
覆膜の追従性、導電性、耐ブロッキング性及び、高温高
湿下においても変化のない優れたプラスチック被覆用導
電性組成物。【構成】ポリエステル系樹脂の水性分散液、導電性
カーボン、軟化点１００℃以上で粒径２μｍ以上10μ
ｍ以下のポリオレフィン系樹脂の水性分散液を含有する
混合物であって、との重量比が９５：５ないし５
０：５０であり、かつとの合計重量との固形分の
重量比が９８：２ないし８０：２０であるプラスチック
被覆用導電性組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリエステル系樹脂の
水性分散液からなるプラスチック被覆用導電性組成物に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プラスチックシート（以下、シ
ートと略称する）は耐衝撃性、易成形性、軽量などの優
れた特性をもち、種々の用途に使用されている。しか
し、これらのシートは上記の特性を有する反面、静電気
を帯び易く、埃りやゴミが付着するので、例えば電子部
品などの包装材料に用いると静電気の発生により収納さ
れた部品の性能が低下したり、使用に際して埃りやゴミ
で汚染され、その性能が阻害されるという不都合があっ
た。

【０００３】これらの不都合を防ぐために、シートに導
電性を付与させる目的で、溶剤で溶かした樹脂の溶液や
エマルジョンに帯電防止剤、導電性カーボン金属粉など
の導電性物質を混合あるいは分散したものをシートにコ
ーティングする方法が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、溶剤で溶かし
た樹脂の溶液に前記の導電性物質を混合、あるいは分散
したものをシートにコーティングする場合には、溶剤に
よる大気汚染や火災発生の危険性があり、作業者の健康
管理及び安全管理面からも好ましくないという問題があ
った。

【０００５】さらにシートに塗布形成された被覆膜に残
された残留溶剤によってシートそのものの物性低下や、
ブロッキング等を引き起こすという問題もある。また、
水を媒体とするエマルジョンは、被覆膜の伸びが十分で
ないため、真空形成、圧空成形、プレス成形等のシート
二次成形においてその被覆膜がシートの伸びに追従でき
ずに亀裂を生じたり、導電性が損なわれるという問題が
あり、そのため被覆膜の伸びを改良するのに可塑剤や軟
質ポリマーを使用するが、この場合には被覆膜が軟質に
なり、コーティング後のシートにブロッキングを生ずる
という欠点があった。

【０００６】前記の欠点を解消するため本発明者らは、
先に、熱可塑性樹脂の水溶液またはエマルジョン、ワッ
クスエマルジョン、導電性付与剤を含有する混合物を用
いて、各成分の固形分比が特定の範囲内にある場合に真
空成形、圧空成形、プレス成形等のシートの二次成形時
において、被覆膜の追従性、導電性および耐ブロッキン
グ性の優れたプラスチック被覆用導電性組成物を提供で
きることを提案した（特願平４−１０２０２１号）。

【０００７】しかし、さらに研究を進めた結果、前記組
成物によってコーティングされたシートを保管、輸送す
る際、一定の環境条件、特に温度５０℃以上に保持され
た場合に、ブロッキングを生ずることや、温度４０℃、
相対湿度（ＲＨ）９０％程度の高温高湿状態では被覆膜
が膨潤して、組成物中に含有されているワックス分が被
覆膜表面にブリードアウトするため、被覆膜がベタつい
たり、膜強度が低下し傷つき易くなるという問題があっ
た。そのため、例えばキャリアテープ等に使用した場合
には、カバーテープとの間でシール強度が著しく低下し
たり、包装袋に使用した場合には、シール部に剥離（破
袋）がみられる等の不都合が生じていた。このように、
シート二次成形性、ブロッキング性、耐湿性のすべてを
同時に満足させることは非常に困難であった。

【０００８】したがって、本発明は、上記従来の問題点
に鑑み、特に真空成形、圧空成形、プレス成形等のシー
トの二次成形時における被覆膜の追従性、導電性および
高温時の耐ブロッキング性並びに高温高湿時における被
覆膜の耐久性に優れたプラスチック被覆用導電性組成物
を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ポリエステル
系樹脂の水性分散液、導電性付与剤、軟化点１００℃以
上で粒径２μｍ以上１０μｍ以下のポリオレフィン系樹
脂の水性分散液を含有する混合物において、各成分の固
形分比が特定の範囲内にある場合に優れた効果を有する
ことを見出し、発明を完成させた。

【００１０】すなわち、本発明は１．ポリエステル系樹脂の水性分散液、導電性カーボン、軟化点１００℃以上で、しかも粒径２μｍ以上10μｍ
以下のポリオレフィン系樹脂の水性分散液、を含有する
混合物であって、前記の水性分散液の固形分と前記
の導電性カーボンの重量比が９５：５ないし５０：５０
であり、かつ前記の固形分と前記の導電性カーボン
の合計重量と前記の水性分散液の固形分の重量比が９
８：２ないし８０：２０であるプラスチック被覆用導電
性組成物。または、２．ポリエステル系樹脂の水性分散液、導電性金属化合物、軟化点１００℃以上で、しかも粒径２μｍ以上10μｍ
以下のポリオレフィン系樹脂の水性分散液、を含有する
混合物であって、前記の水性分散液の固形分と前記
の導電性金属化合物の重量比が７５：２５ないし４０：
６０であり、かつ前記の固形分と前記の導電性金属
化合物の合計重量と前記の水性分散液の固形分の重量
比が９８：２ないし８０：２０であるプラスチック被覆
用導電性組成物。を要旨とするものである。

【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
プラスチック被覆用導電性組成物を構成するポリエステ
ル系樹脂としては、多塩基酸と多価アルコールの重縮合
により得られるカルボキシル基と水酸基との間のエステ
ル結合を主鎖中に有するものであり、飽和、不飽和いず
れでもよい。また、スチレン、アクリル、ウレタン等と
の共重合体であってもよく、これらポリエステル系樹脂
の水性分散液が単独または併用して使用できる。このよ
うなポリエステル系樹脂の水性分散液は、従来公知の方
法により製造すればよい。

【００１２】本発明のプラスチック被覆用導電性組成物
を構成する導電性カーボンとしては、ケッチェンブラッ
ク、アセチレンブラック、グラファイト、カーボンウィ
スカー等が挙げられる。

【００１３】本発明のプラスチック被覆用導電性組成物
を構成するポリオレフィン系樹脂としては、硬質ポリエ
チレン、ポリプロピレンが挙げられ（ワックスやシリコ
ーンオイルなどは含まない。）、これらの水性分散液は
従来公知の方法により製造すればよい。このポリオレフ
ィン系樹脂は、軟化点１００℃以上で、しかも粒径２μ
ｍ以上１０μｍ以下の範囲である。この軟化点が１００
℃未満であると、十分なブロッキング防止効果が得られ
ないので好ましくない。また、粒径が２μｍ未満である
とブロッキング防止効果に乏しく、１０μｍを超えると
塗膜から脱落するので好ましくない。このような範囲に
適合する市販品としては、例えば、三井石油化学社製ケ
ミパールＷ３００，Ｗ３０８等が挙げられる。

【００１４】本発明のプラスチック被覆用導電性組成物
に含有される上記の各成分、すなわち、ポリエステル系
樹脂の水性分散液、導電性カーボン、軟化点１００℃以
上で粒径２μｍ以上１０μｍ以下のポリオレフィン系樹
脂の水性分散液の各固形分の重量比が特定の範囲内にあ
ることに技術的な特徴がある。その範囲はポリエステル
系樹脂の水性分散液の固形分と導電性カーボンとの重量
比が９５：５ないし５０：５０であり、しかもポリエス
テル系樹脂の水性分散液の固形分と導電性カーボンの合
計重量と軟化点１００℃以上で粒径２μｍ以上１０μｍ
以下のポリオレフィン系樹脂の水性分散液の固形分の重
量比が９８：２ないし８０：２０である。

【００１５】本発明のプラスチック被覆用導電性組成物
は、上記二つの条件を共に満たしていることが重要であ
り、上記第一の条件で導電性カーボンの比率が５％未満
であると導電性が良好なものが得られず、５０％を超え
ると被覆膜が脆くなり不適当である。また、上記第二の
条件で粒状ポリオレフィン系樹脂の水性分散液の固形分
の比率が２％未満であると高温時のブロッキング性が悪
くなり、２０％を超えるとシートへの密着性が悪くなる
ので好ましくない。

【００１６】本発明において、プラスチック被覆用導電
性組成物を構成する導電性カーボンに代えて、導電性金
属化合物を含有させることもできる。この導電性金属化
合物としては、例えば、白艶華、酸化チタン粒子を酸化
すずで被覆したもの、酸化亜鉛粒子にアルミニウムをド
ープしたもの、チタン酸カリウムウィスカー等が挙げら
れる。この導電性金属化合物を含有した本発明のプラス
チック被覆用導電性組成物において、各成分、すなわ
ち、ポリエステル系樹脂の水性分散液、導電性金属化合
物、軟化点１００℃以上で粒径２μｍ以上１０μｍ以下
のポリオレフィン系樹脂の水性分散液の固形分の重量比
は、導電性カーボンを含有した時と同様に、特定の範囲
内にあることに特徴がある。その範囲は、ポリエステル
系樹脂の水性分散液の固形分と導電性金属化合物の重量
比が７５：２５ないし４０：６０であり、しかもポリエ
ステル系樹脂の水性分散液の固形分と導電性金属化合物
の合計重量と、前記ポリオレフィン系樹脂の水性分散液
の固形分の重量比が９８：２ないし８０：２０である。

【００１７】本発明の上記組成物はこの二つの条件を共
に満たしていることが重要であり、上記第一の条件で導
電性金属化合物の比率が２５％未満であると導電性の良
好なものが得られず、６０％を超えると被覆膜が脆くな
り不適当である。また、上記第二の条件で粒状ポリオレ
フィン系樹脂の水性分散液の固形分の比率が２％未満で
あるとブロッキング性が悪くなり、２０％を超えるとシ
ートへの密着性が悪くなるので好ましくない。

【００１８】本発明のプラスチック被覆用導電性組成物
は、上記必須成分の他に、二次成形性、ブロッキング
性、導電性に影響を及ぼさない範囲で、必要に応じて界
面活性剤、可塑剤、融合剤、レベリング剤、湿潤剤、消
泡剤、防腐剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、酸化防止
剤、無機粉末、その他の添加剤を添加することができ
る。これらの添加剤は通常に用いられている公知のもの
であればどのようなものでもよい。

【００１９】本発明のプラスチック被覆用導電性組成物
を製造する方法としては、第一成分であるポリエステル
系樹脂の水性分散液、第二成分である導電性カーボンま
たは導電性金属化合物、第三成分であるポリオレフィン
系樹脂の水性分散液を各々常法に従って別々に調整し、
前記で示した固形分重量比の範囲内のものを混合し、さ
らに必要に応じて、前記の任意成分としての添加剤を適
宜加えることによって製造することができる。

【００２０】上記の方法によって得られた本発明の組成
物は、シートに塗布されるが、このコーティング方法と
しては、浸漬法、スプレー法、フローコート法、グラビ
ア法、ロールコート法等を用いて行われ、平滑な表面固
化被覆膜にすることができる。

【００２１】また、コーティングされるシートの素材と
しては、例えば、ポリカーボネート、ポリアクリロニト
リル、ポリジエチレングリコールビスアリルカーボネー
ト、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、アモ
ルファスポリエチレンテレフタレートなどのプラスチッ
クが挙げられ、特に、電子部品搬送用トレーやキャリア
テープ用に使用されるシートで、導電性に劣るプラスチ
ックに対しては有用である。これら例示したプラスチッ
クに無機充填剤等を混入したり、例示した各プラスチッ
クのアロイであってもよい。

【００２２】塗布された上記のシートは、各プラスチッ
クの熱変形温度以下の温度で乾燥固化が行われる。具体
的には、シートの種類によっても異なるが、通常４０〜
１４０℃、好ましくは６０〜１２０℃の温度範囲で行わ
れ、固化被覆膜の平均膜厚が通常０．５〜２０μｍ、好
ましくは１〜１０μｍの範囲の厚さに固化される。

【００２３】本発明のプラスチック被覆用導電性組成物
は、シートばかりでなく、プラスチック成形品の被覆剤
としても使用することができる。特に、シートの二次成
形時において、被覆膜の追従性、導電性および耐ブロッ
キング性、耐湿耐久性を付与する被覆剤に用いるのがよ
り効果的である。また、本発明の組成物は、被覆物製造
分野、およびプラスチック加工分野においても利用する
ことができるが、特に電子部品用トレー、キャリアテー
プ、キャリアテープ用リール等、静電気によるトラブル
を防止すべき包装材料等の製品に有用である。

【００２４】

【作用】本発明のプラスチック被覆用導電性組成物を構
成するポリエステル系樹脂の水性分散液は、導電性付与
剤（導電性カーボンまたは導電性金属化合物），および
粒状ポリオレフィン系樹脂のバインダーとして働き、シ
ートと導電性付与剤および粒状ポリオレフィン系樹脂と
のバインダーとしても機能する。また、導電性カーボン
または導電性金属化合物は、被覆膜中にほぼ均一に分散
することにより、良好な導電性および帯電防止性を付与
することができる。さらに、ポリオレフィン系樹脂の水
性分散液は、ポリエステル系樹脂の水性分散液と混合す
ることにより、被覆膜表面に滑性を与え、対接するシー
トや被覆膜に対する耐ブロッキング性や耐擦傷性の向上
を図れる。特に、無定形シリカ等の無機物を用いる場合
に発生する振動による内装電子部品表面の損傷を解消で
きる。

【００２５】

【実施例】本発明の実施例および比較例に基づいてさら
に具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例
および比較例によって何ら限定されるものではない。

【００２６】（各成分について）ポリエステル系樹脂の水性分散液セイコー化成（株）製のラックスキンＵＳ１８０を用い
た。（ＮＶ.(不揮発性分) は、２０％である。）

【００２７】導電性カーボンライオン（株）製のライオンペーストＷ−３７６Ｒを用
いた。（ＮＶ. は、１２．５％である。）

【００２８】導電性金属化合物ライオン（株）製のライオンペーストＷＳ−５２０Ａを
用いた。（ＮＶ. は、４１．５％である。）

【００２９】軟化点１００℃以上で粒径２μｍ以上１
０μｍ以下のポリオレフィン系樹脂の水性分散液三井石油化学（株）製ケミパールＷ−３０８を用いた。
（ＮＶ. は、４０％である。）

【００３０】実施例１〜６、比較例１〜８上記の各成分を用いて、表１に示すような混合割合のプ
ラスチック被覆用組成物を製造した。

【００３１】

【表１】次に、これらの組成物を、厚さ０．５ｍｍ、幅３００ｍ
ｍ、長さ４００ｍｍ、のアモルファスポリエチレンテレ
フタレート製のシート上に、５ｍｉｌバーコーターを用
いて塗布した。直ちに熱風乾燥器に入れ、６０℃で５分
間乾燥及び固化を行ない、膜厚２μｍの被覆膜を有する
シートを得た。得られたシートの物性について、次の方
法により評価を行った。

【００３２】１．塗膜の密着性シートをクロスカット試験機（（株）東洋精機製作所
製）に載せ、片刃カミソリを入れクロスハッチを作る。
クロスハッチの上にセロハン粘着テープを貼りつけ、テ
ープをシートに対して直角方向に強く引っ張り、被覆膜
の剥離状態を調べた。

【００３３】２．シート状態での導電性シートの被覆面の表面抵抗をコンパレーター付き表面抵
抗計（三菱油化（株）製MCP-TESTER）を用いて測定し
た。

【００３４】３．真空成形後の導電性シートを絞り率２５％の条件で真空成形し、このときの
被覆面の表面抵抗を上記２と同様の装置で測定した。

【００３５】４．ブロッキング性シートの被覆面を互いに重ね合わせ、５０℃雰囲気中
で、１kg/cm²の荷重をかけ、２４時間放置後、室温中に
２時間放置したのち、２枚のシートを剥離して接触面の
ブロッキングの状態を調べた。

【００３６】５．爪スクラッチ性シートの被覆面を爪で強くこすった時の傷のつき方を調
べた。

【００３７】６．耐高温高湿性シートの被覆面にキャリアテープ用カバーテープＳＰ−
８２（信越ポリマー（株）製）を載せ、温度１４０℃、
荷重４kg/cm²、時間１秒の条件でシールしたものを温度
４０℃、相対湿度９０％の室温中に２４時間放置したの
ち、直ちに１８０度剥離を行い、剥離力を調べて常態の
ものと比較した。

【００３８】以上の物性試験の結果は、表２に示すとお
りで、表中の〇、△、×は、それぞれ以下のように意味
する。

【００３９】１．塗膜の密着性〇：１００％剥離なし、 ×：１％以上剥離あり、

【００４０】２．シート状態での導電性〇：１×１０⁸ Ω以下、 ×：１×１０¹⁰Ω以上、

【００４１】３．真空成形後の導電性〇：１×１０⁸ Ω以下、 △：成形により部分的に１×１０¹⁰Ω以上が生じるも
の、 ×：１×１０¹⁰Ω以上

【００４２】４．ブロッキング性〇：ブロッキングせず、 △：少しブロッキングあり、 ×：ブロッキングあり、

【００４３】５．爪スクラッチ性〇：傷なし、 △：少し傷あり、 ×：傷あり、

【００４４】６．耐高温高湿性〇：変化率１０％未満、 △：変化率１０％以上５０％未満、 ×：変化率５０％以上、

【００４５】

【表２】

【００４６】（試験結果）実施例１，２，５および比較
例１，２，３，４，７は、ポリエステル系樹脂の水性分
散液と導電性カーボンまたは導電性金属化合物の重量の
比率を規定することの効果を明らかにする実験結果を示
し、実施例３，４，６および比較例５，６，８は、ポリ
エステル系樹脂の水性分散液の固形分と導電性カーボン
または導電性金属化合物の合計重量と軟化点１００℃以
上で粒径２μｍ以上１０μｍ以下のポリオレフィン系樹
脂の水性分散液の固形分との重量の比率を規定すること
の効果を明らかにする実験結果を示したものである。

【００４７】

【発明の効果】本発明のプラスチック被覆用導電性組成
物によれば、シートに塗布、乾燥することにより、導電
性、密着性、成形性、成形後の導電性、耐ブロッキング
性、耐擦傷性、耐高温高湿性のすべての性質において優
れ、しかも、大気を溶剤により汚染することがなく、欠
点がないので従来の導電性表面被覆剤に代えて、きわめ
て良好なプラスチック被覆用導電性組成物を提供するこ
とができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０９Ｄ 167/02 ＰＫＷ 8933−4ＪＰＬＡ 8933−4Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステル系樹脂の水性分散液、導電性カーボン、軟化点１００℃以上で、しかも粒径２μｍ以上１０μ
ｍ以下のポリオレフィン系樹脂の水性分散液、を含有す
る混合物であって、前記の水性分散液の固形分と前記
の導電性カーボンの重量比が９５：５ないし５０：５
０であり、かつ前記の固形分と前記の導電性カーボ
ンの合計重量と前記の水性分散液の固形分の重量比が
９８：２ないし８０：２０であることを特徴とするプラ
スチック被覆用導電性組成物。
【請求項２】ポリエステル系樹脂の水性分散液、導電性金属化合物、軟化点１００℃以上で、しかも粒径２μｍ以上１０μ
ｍ以下のポリオレフィン系樹脂の水性分散液、を含有す
る混合物であって、前記の水性分散液の固形分と前記
の導電性金属化合物の重量比が７５：２５ないし４
０：６０であり、かつ前記の固形分と前記の導電性
金属化合物の合計重量と前記の水性分散液の固形分の
重量比が９８：２ないし８０：２０であることを特徴と
するプラスチック被覆用導電性組成物。