JPH06179839A

JPH06179839A - プラスチック被覆用導電性組成物

Info

Publication number: JPH06179839A
Application number: JP4102021A
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: 1992-03-27
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1994-06-28
Anticipated expiration: 2009-12-21
Also published as: JPH06104794B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】被覆膜の追従性、導電性および耐ブロッキン
グ性の優れた表面被覆用導電性組成物。【構成】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、導電性カーボン、を含
有する混合物であって、前記の水溶液またはエマルジ
ョン固形分と前記のエマルジョン固形分の重量比が９
８：２ないし５０：５０であり、かつ前記の固形分と
前記の固形分の合計重量と前記の導電性カーボン粉
末の重量比が９５：５ないし５０：５０であるプラスチ
ック被覆用導電性組成物、および、に導電性金属化合
物をの固形分と前記の固形分の合計重量と前記の
重量比が７５：２５ないし４０：６０を使用するプラス
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、熱可塑性樹脂の水溶液
またはエマルジョン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
ートと略す）は耐衝撃性、易成形性、軽量などのすぐれ
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、静電気の発生によって収納
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
理およ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
ないため真空成形、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
生じる。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
るという欠点がある。このように、シート二次成形性と
ブロッキング性の両方を同時に満足させることは困難で
あった。

【０００６】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
成物を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【０００７】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、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。

【０００８】すなわち、本発明は、１．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、導電性カーボン、を含有する混合物であって、前記の水溶液またはエマ
ルジョン固形分と前記のエマルジョン固形分の重量比
が９８：２ないし５０：５０であり、かつ前記の固形
分と前記の固形分の合計重量と前記の導電性カーボ
ン粉末の重量比が９５：５ないし５０：５０であるプラ
スチック被覆用導電性組成物。および、２．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、導電性金属化合物、を含有する混合物であって、前記の水溶液またはエマ
ルジョン固形分と前記のエマルジョン固形分の重量比
が９８：２ないし５０：５０であり、かつ前記の固形
分と前記の固形分の合計重量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。

【０００９】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熱可塑性樹
脂としては、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、アク
リル系樹脂、メタクリル系樹脂、エチレン系樹脂、塩化
ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ポリエステル系
樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹
脂、エポキシ系樹脂などが挙げられ、これらの熱可塑性
樹脂の水溶液またはエマルジョンが、単独または併用し
て使用できる。熱可塑性樹脂の水溶液またはエマルジョ
ンは、従来公知の方法により製造すればよい。

【００１０】本発明のプラスチック被覆用導電性樹脂組
成物を構成するワックスエマルジョンをつくるためのワ
ックスとしては、天然ワックスまたは合成の炭化水素ワ
ックスやこれらの変性物を使用できる。天然ワックスと
しては、牛脂、豚脂の水添硬化ロウ、ラノリン、ミツロ
ウ、鯨ロウなどの動物性ワックス、大豆油に水素添加し
て得られるワックス、ヒマシ油に水素添加して得られる
ワックスおよびカルナバロウ、キャンデリラロウ、木ロ
ウ、ヌカロウのような植物性ワックス、モンタンロウ、
セレシンロウ、パラフィンワックス、マイクロクリスタ
リンワックスのような鉱物性ワックスが挙げられる。

【００１１】また、合成の炭化水素ワックスとしては、
分子量が５００〜５０００程度のポリエチレンワック
ス、ポリプロピレンワックス、フィッシャートロプシュ
法によるワックス、さらにこれらの合成ワックスの酸化
物や酸変性物などが挙げられる。ワックスエマルジョン
は公知の方法により上記のワックスに乳化剤を加え、各
種の乳化器を用いて乳化すれば製造することができる。

【００１２】本発明のプラスチック被覆用導電性樹脂組
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
に含有される上記の各成分、すなわち、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
電性カーボン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、熱可塑性樹脂
の水溶液またはエマルジョンの固形分とワックスエマル
ジョンの固形分との重量比が９８：２ないし５０：５０
であり、しかも熱可塑性樹脂の水溶液またはエマルジョ
ンの固形分とワックスエマルジョンの固形分の合計重量
と、導電性カーボンとの重量比が９５：５ないし５０：
５０である。

【００１４】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、ワックスエマルジョンの固形分
の比率が２％未満であるとブロッキング性が悪くなり、
５０％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。また、上記第二の条件で、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もろくなり不適当であ
る。

【００１５】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
化合物を含有することもできる。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。

【００１６】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、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，導電性金属化合物の固形分の重量
比は、導電性カーボンを含有したときと同様に特定の範
囲内にあることに特徴がある。その範囲は、熱可塑性樹
脂の水溶液またはエマルジョン固形分とワックスエマル
ジョンのエマルジョン固形分の重量比が９８：２ないし
５０：５０であり、しかも熱可塑性樹脂の水溶液または
エマルジョンの固形分とワックスエマルジョンの固形分
の合計重量と、導電性金属化合物との重量比が７５：２
５ないし４０：６０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
ワックスエマルジョンの固形分の比率が２％未満である
とブロックキング性が悪くなり、５０％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。また、上記
第二の条件で、導電性金属化合物の比率が２５％未満で
あると導電性が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、上記の必須成分の他に、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
加剤を必要に応じて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、第一成分である熱可塑性樹脂
の水溶液またはエマルジョン、第二成分であるワックス
エマルジョン、第三成分である導電性カーボンまたは導
電性金属化合物を常法にしたがって別々に調製し、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導電性お
よびブロッキング性の及ぼさない範囲で適宜加えること
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、ポリメチルメタクリレート、ポリカー
ボネート、ポリスチレン、アクリロニトリルスチレン共
重合体、メチルメタクリレートスチレン共重合体、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、ゴム強化メタクリル樹脂、セルロースアセテー
ト、セルロースアセテートブチレート、ポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、ポリ塩化ビニ
リデンなどのプラスチックが挙げられ、特に導電性に劣
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、成形品の熱変
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℃の温度の範囲で行われ
る。

【００２３】また、上記のシートにコーティングされる
本発明の組成物は、固化被覆膜の平均膜厚が用途によっ
ても異なるが、通常は０．５〜２０μｍ、好ましくは１
〜１０μｍの範囲である。

【００２４】本発明のプラスチック被覆用導電性組成物
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。

【００２５】

【作用】本発明のプラスチック被覆用導電性組成物を構
成する熱可塑性樹脂の水溶液またはエマルジョンは、導
電性カーボンまたは導電性金属化合物のバインダーとし
て働き、プラスチックシートと導電性カーボンまたは導
電性金属化合物とのバインダーとしても機能する。ま
た、ワックスエマルジョンは、熱可塑性樹脂の水溶液ま
たはエマルジョン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
キング性向上や耐擦傷性向上をはかれる。さらに、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。

【００２６】本発明のプラスチック被覆用導電性組成物
は、プラスチック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が、特にプ
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、導電性および耐ブロッキング性を付与する被覆剤に
用いるのが効果的である。

【００２７】

【実施例】つぎに実施例および比較例によって本発明を
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。

【００２８】（各成分の調製）熱可塑性樹脂のエマルジョン表１の原料からなるエマルジョンを調製した。純水に乳
化剤と重合開始剤の全量を加え、７０℃で撹拌しながら
２種類の単量体からなる混合物を３時間かけて滴下し、
さらに同温度で３０分間撹拌を続けて重合させ、重合度
１０，０００前後の共重合体とし、固形分３０％、最低
造膜温度７０±２℃のアクリル系共重合体エマルジョン
を得た。

【００２９】

【表１】

【００３０】ワックスエマルジョン表２の原料からなる酸化ポリエチレンワックスのエマル
ジョンを調製した。

【００３１】

【表２】

【００３２】導電性カーボンケッチェンブラックＥＣを水に分散したもの（ライオン
（株）製、ライオンペーストＷ−３１０Ａ）を用いた。
（ＮＶ（不揮発分）は、１７．５％である。）

【００３３】導電性金属化合物白艶華を水に分散したもの（ライオン（株）製、ライオ
ンペーストＷＳ−５２０Ａ）を用いた。（ＮＶは、４
１．５％である。）

【００３４】その他の成分可塑剤としてジブチルフタレート、融合剤としてジエチ
レングリコールモノエチルエーテルを用いた。

【００３５】実施例１〜６，比較例１〜８上記の原料を用いて、表３に示すような混合割合の表面
被覆用組成物を製造した。

【００３６】

【表３】

【００３７】つぎに、これらの組成物を厚さ０．５ｍ
ｍ，幅３００ｍｍ，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に成形し、バーコー
ターを用いて厚さ２μｍの被覆膜に塗布した。そして、
直ちに熱風乾燥器に入れ、６０℃で５分間乾燥および固
化させ、コーティングシートを得た。得られたコーティ
ングシートの物性をつぎの方法により評価を行なった。

【００３８】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。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 ）で測定した。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、この時の被
覆面の表面抵抗を上記２と同様の装置で測定した。４．ブロッキング性シートの被覆面を互いに重ね合せ、３５℃雰囲気中で、
５kg／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。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。

【００３９】以上の物性試験の結果は、表４に示すとお
りで、〇、△、×は、それぞれ以下のように意味する。

【００４０】１．塗膜の密着性〇：１００％剥離なし、 ×：１％以上剥離あり、２．シート状態での導電性〇：１×１０⁸ Ω以下、 ×：１×１０¹⁰Ω以上、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、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、５．爪スクラッチ性〇：傷なし、 △：少し傷あり、 ×：傷あり、

【００４１】（試験結果）実施例１，２，５および比較
例１，２，３，４，７は、熱可塑性樹脂の水溶液または
エマルジョンとワックスエマルジョンとの比率を規定す
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、熱可塑性樹脂の
水溶液またはエマルジョンとワックスエマルジョンとの
固形分の合計重量と導電性カーボンおよび導電性金属化
合物の重量との比率を規定することの効果を明らかにす
る実験結果を示すものである。

【００４２】

【表４】

【００４３】

【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、耐擦傷性のすべての性能において優れ、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。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、導電性カーボン、を含有する混合物であって、前記の水溶液またはエマ
ルジョン固形分と前記のエマルジョン固形分の重量比
が９８：２ないし５０：５０であり、かつ前記の固形
分と前記の固形分の合計重量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】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、導電性金属化合物、を含有する混合物であって、前記の水溶液またはエマ
ルジョン固形分と前記のエマルジョン固形分の重量比
が９８：２ないし５０：５０であり、かつ前記の固形
分と前記の固形分の合計重量と前記の導電性金属化
合物の重量比が７５：２５ないし４０：６０であること
を特徴とするプラスチック被覆用導電性組成物。