JP3459203B2 - 導電性インキまたは導電性塗料とその製造方法並びに導電性インキを充填した筆記具 - Google Patents
導電性インキまたは導電性塗料とその製造方法並びに導電性インキを充填した筆記具Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、導電性イ
ンキまたは導電性塗料の製造方法に関するものである。
さらに詳しくは、該方法により得られる導電性インキま
たは導電性塗料、また、それらを充填した筆記具に関す
るものである。
ンキまたは導電性塗料の製造方法に関するものである。
さらに詳しくは、該方法により得られる導電性インキま
たは導電性塗料、また、それらを充填した筆記具に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来よりエレクトロニクス分
野において、基板や電子部品上にアース又は導電処理を
施す方法としては、導線を配線する方法が一般的となっ
ている。また、特殊な方法としては、金属繊維、金属粉
末などを樹脂に練り込んだ導電ペースト、金属テープ、
カーボン粉末を練り込んだ導電ゴム等を目的個所に設置
する方法がある。さらに、導電性を付与したインキを印
刷、または浸漬（ディッピング）して配線とする方法も
知られており、このような導電性インキは上記の導電ペ
ースト同様に、カーボンや金属の粉末を樹脂中に混練す
ることにより得られる。
野において、基板や電子部品上にアース又は導電処理を
施す方法としては、導線を配線する方法が一般的となっ
ている。また、特殊な方法としては、金属繊維、金属粉
末などを樹脂に練り込んだ導電ペースト、金属テープ、
カーボン粉末を練り込んだ導電ゴム等を目的個所に設置
する方法がある。さらに、導電性を付与したインキを印
刷、または浸漬（ディッピング）して配線とする方法も
知られており、このような導電性インキは上記の導電ペ
ースト同様に、カーボンや金属の粉末を樹脂中に混練す
ることにより得られる。
【０００３】しかし、近年のエレクトロニクス分野の発
展により、上記の配線方法はいずれにおいても問題が生
じているのが現状である。たとえば、導線を用いる導電
処理方法は、近年急速に小型化、軽量化している電子部
品の加工においては作業性が悪く、適さない。また、ペ
ーストを使用する方法では、樹脂の機械的強度や耐熱性
が不十分である、コストが高いなどの問題があり、やは
り相応しくない。さらに、導電性インキでは、塗布後の
導電成分粒子の脱落による汚染、導電性の低下、粒子の
偏りによる導電性のばらつき、機械的強度の低さ等の問
題がある上、塗布の方法が、印刷、浸漬などに限られて
おり、小型化に伴い要求される、より微細な配線の設置
が不可能であった。
展により、上記の配線方法はいずれにおいても問題が生
じているのが現状である。たとえば、導線を用いる導電
処理方法は、近年急速に小型化、軽量化している電子部
品の加工においては作業性が悪く、適さない。また、ペ
ーストを使用する方法では、樹脂の機械的強度や耐熱性
が不十分である、コストが高いなどの問題があり、やは
り相応しくない。さらに、導電性インキでは、塗布後の
導電成分粒子の脱落による汚染、導電性の低下、粒子の
偏りによる導電性のばらつき、機械的強度の低さ等の問
題がある上、塗布の方法が、印刷、浸漬などに限られて
おり、小型化に伴い要求される、より微細な配線の設置
が不可能であった。
【０００４】一方、エレクトロニクス分野で、同様に問
題となる静電気については、帯電防止のために、均一な
導電性が得られるポリアニリン、ポリピロール、ポリチ
オフェンなどのπ電子共役系導電性高分子が注目されて
きた。しかし、多くの導電性高分子が空気中で不安定で
ある上、一般的に不溶、不融であるため、これまでは、
現実的には実用化が不可能とされてきた。このような状
況下で、ドープされたポリアニリン類重合体が空気中で
安定であることが見出され、可溶化する方法が提案され
た。
題となる静電気については、帯電防止のために、均一な
導電性が得られるポリアニリン、ポリピロール、ポリチ
オフェンなどのπ電子共役系導電性高分子が注目されて
きた。しかし、多くの導電性高分子が空気中で不安定で
ある上、一般的に不溶、不融であるため、これまでは、
現実的には実用化が不可能とされてきた。このような状
況下で、ドープされたポリアニリン類重合体が空気中で
安定であることが見出され、可溶化する方法が提案され
た。
【０００５】可溶性ポリアニリン類重合体としては、界
面活性剤をドーパントとして取り込んで得られるもの
や、界面活性剤構造を持つもの、または界面活性剤とア
ニリンの塩から合成されるものなどが報告されている。
中でも界面活性剤存在下でアニリン、またはその誘導体
を化学酸化剤により酸化重合し、水および又は有機溶剤
に可溶化されたポリアニリン又はポリアニリン誘導体
（特開平６−２７９５８４号公報）が安定で、容易に得
られることで知られる。しかし、このようなポリアニリ
ン類重合体の製造方法では、溶媒として用いられる水が
ぬけきらずに残留してしまうため、導電性インキまたは
導電性塗料の作成の際にインキバインダー樹脂への分散
性が悪くなり、乳化等により二層分離したり、不均一に
なったりするという問題があった。
面活性剤をドーパントとして取り込んで得られるもの
や、界面活性剤構造を持つもの、または界面活性剤とア
ニリンの塩から合成されるものなどが報告されている。
中でも界面活性剤存在下でアニリン、またはその誘導体
を化学酸化剤により酸化重合し、水および又は有機溶剤
に可溶化されたポリアニリン又はポリアニリン誘導体
（特開平６−２７９５８４号公報）が安定で、容易に得
られることで知られる。しかし、このようなポリアニリ
ン類重合体の製造方法では、溶媒として用いられる水が
ぬけきらずに残留してしまうため、導電性インキまたは
導電性塗料の作成の際にインキバインダー樹脂への分散
性が悪くなり、乳化等により二層分離したり、不均一に
なったりするという問題があった。
【０００６】そこで、この出願の発明は、以上の通りの
事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を
解消し、基材の特性を失うことなく、安価で信頼性が高
く、かつ容易に優れた導電加工を行う方法として、水の
完全分離が可能な導電性インキまたは導電性塗料の製造
方法を提供する。
事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を
解消し、基材の特性を失うことなく、安価で信頼性が高
く、かつ容易に優れた導電加工を行う方法として、水の
完全分離が可能な導電性インキまたは導電性塗料の製造
方法を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、この出願の発明
は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従
来技術の問題点を解消し、以下の通りの発明を提供す
る。
は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従
来技術の問題点を解消し、以下の通りの発明を提供す
る。
【０００８】すなわち、まず第１には、この出願の発明
は、少なくとも（ａ）アニリンまたはアニリン誘導体を
界面活性剤存在下、水性溶媒中で化学酸化剤を用いて重
合する工程、（ｂ）酸化重合反応液に両性溶媒を加えて
生成したポリアニリン類重合体を凝集し、液体成分を分
離除去する工程、（ｃ）ポリアニリン類重合体との親和
性が水よりも大きい両性溶媒と合成樹脂溶液を加え、ポ
リアニリン類重合体と合成樹脂からなる固形分から水を
含む液体成分を分離除去する工程、（ｄ）固形分を合成
樹脂溶液に分散する工程、を含むことを特徴とする導電
性インキまたは導電性塗料の製造方法を提供する。
は、少なくとも（ａ）アニリンまたはアニリン誘導体を
界面活性剤存在下、水性溶媒中で化学酸化剤を用いて重
合する工程、（ｂ）酸化重合反応液に両性溶媒を加えて
生成したポリアニリン類重合体を凝集し、液体成分を分
離除去する工程、（ｃ）ポリアニリン類重合体との親和
性が水よりも大きい両性溶媒と合成樹脂溶液を加え、ポ
リアニリン類重合体と合成樹脂からなる固形分から水を
含む液体成分を分離除去する工程、（ｄ）固形分を合成
樹脂溶液に分散する工程、を含むことを特徴とする導電
性インキまたは導電性塗料の製造方法を提供する。
【０００９】また、この出願の発明は第２には、含水率
を１wt%以下とする上記の製造方法を提供する。さら
に、この出願の発明は第３には固形分濃度を１０〜６０
wt%とする上記の製造方法を、また、第４には固形分濃
度を９０wt%以上とする製造方法を提供する。
を１wt%以下とする上記の製造方法を提供する。さら
に、この出願の発明は第３には固形分濃度を１０〜６０
wt%とする上記の製造方法を、また、第４には固形分濃
度を９０wt%以上とする製造方法を提供する。
【００１０】また、この出願の発明は、第５には、少な
くとも（ａ）アニリンまたはアニリン誘導体を界面活性
剤存在下、水性溶媒中で化学酸化剤を用いて重合する工
程、（ｂ）酸化重合反応液に両性溶媒を加えて生成した
ポリアニリン類重合体を凝集し、液体成分を分離除去す
る工程、（ｃ）ポリアニリン類重合体との親和性が水よ
りも大きい両性溶媒と合成樹脂溶液を加え、ポリアニリ
ン類重合体と合成樹脂からなる固形分から水を含む液体
成分を分離除去する工程、（ｄ）固形分を合成樹脂溶液
に分散する工程、および（ｅ）該固形分／合成樹脂溶液
分散液を塗布する工程、とを含むことを特徴とする導電
性塗膜の製造方法を提供する。
くとも（ａ）アニリンまたはアニリン誘導体を界面活性
剤存在下、水性溶媒中で化学酸化剤を用いて重合する工
程、（ｂ）酸化重合反応液に両性溶媒を加えて生成した
ポリアニリン類重合体を凝集し、液体成分を分離除去す
る工程、（ｃ）ポリアニリン類重合体との親和性が水よ
りも大きい両性溶媒と合成樹脂溶液を加え、ポリアニリ
ン類重合体と合成樹脂からなる固形分から水を含む液体
成分を分離除去する工程、（ｄ）固形分を合成樹脂溶液
に分散する工程、および（ｅ）該固形分／合成樹脂溶液
分散液を塗布する工程、とを含むことを特徴とする導電
性塗膜の製造方法を提供する。
【００１１】そして、この出願の発明は、第６には、少
なくとも（ａ）アニリンまたはアニリン誘導体を界面活
性剤存在下、水性溶媒中で化学酸化剤を用いて重合する
工程、（ｂ）酸化重合反応液に両性溶媒を加えて生成し
たポリアニリン類重合体を凝集し、液体成分を分離除去
する工程、（ｃ）ポリアニリン類重合体との親和性が水
よりも大きい両性溶媒と合成樹脂溶液を加え、ポリアニ
リン類重合体と合成樹脂からなる固形分から水を含む液
体成分を分離除去する工程、（ｄ）固形分を合成樹脂溶
液に分散する工程、および（ｅ）該固形分／合成樹脂溶
液分散液を合成樹脂、フィルム、紙、プリント基板、繊
維などに印刷、塗布、または浸漬加工する工程、とを含
むことを特徴とする導電性複合材料の製造方法をも提供
する。
なくとも（ａ）アニリンまたはアニリン誘導体を界面活
性剤存在下、水性溶媒中で化学酸化剤を用いて重合する
工程、（ｂ）酸化重合反応液に両性溶媒を加えて生成し
たポリアニリン類重合体を凝集し、液体成分を分離除去
する工程、（ｃ）ポリアニリン類重合体との親和性が水
よりも大きい両性溶媒と合成樹脂溶液を加え、ポリアニ
リン類重合体と合成樹脂からなる固形分から水を含む液
体成分を分離除去する工程、（ｄ）固形分を合成樹脂溶
液に分散する工程、および（ｅ）該固形分／合成樹脂溶
液分散液を合成樹脂、フィルム、紙、プリント基板、繊
維などに印刷、塗布、または浸漬加工する工程、とを含
むことを特徴とする導電性複合材料の製造方法をも提供
する。
【００１２】
【００１３】
【発明の実施の形態】この出願の発明はまず、少なくと
も（ａ）アニリンまたはアニリン誘導体を界面活性剤存
在下、水性溶媒中で化学酸化剤を用いて重合する工程、
（ｂ）酸化重合反応液に両性溶媒を加えて生成したポリ
アニリン類重合体を凝集し、液体成分を分離除去する工
程、（ｃ）ポリアニリン類重合体との親和性が水よりも
大きい両性溶媒と合成樹脂溶液を加え、ポリアニリン類
重合体と合成樹脂からなる固形分から水を含む液体成分
を分離除去する工程、（ｄ）固形分を合成樹脂溶液に分
散する工程、を含むことを特徴とする導電性インキまた
は導電性塗料の製造方法を提供するが、この発明は、こ
れら（ａ）〜（ｄ）の工程のみに限らず、例えば（ｂ）
の工程の後に洗浄工程を設けてもよい。（ａ）工程で使
用する界面活性剤は、とくに限定されないが、アニオン
性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、中性界面活性剤
のいずれを用いることも可能であるが、より高い可溶性
を得るためには、ドデシルベンゼンスルホン酸などの長
鎖アルキルベンゼンスルホン酸を用いることが好まし
い。
も（ａ）アニリンまたはアニリン誘導体を界面活性剤存
在下、水性溶媒中で化学酸化剤を用いて重合する工程、
（ｂ）酸化重合反応液に両性溶媒を加えて生成したポリ
アニリン類重合体を凝集し、液体成分を分離除去する工
程、（ｃ）ポリアニリン類重合体との親和性が水よりも
大きい両性溶媒と合成樹脂溶液を加え、ポリアニリン類
重合体と合成樹脂からなる固形分から水を含む液体成分
を分離除去する工程、（ｄ）固形分を合成樹脂溶液に分
散する工程、を含むことを特徴とする導電性インキまた
は導電性塗料の製造方法を提供するが、この発明は、こ
れら（ａ）〜（ｄ）の工程のみに限らず、例えば（ｂ）
の工程の後に洗浄工程を設けてもよい。（ａ）工程で使
用する界面活性剤は、とくに限定されないが、アニオン
性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、中性界面活性剤
のいずれを用いることも可能であるが、より高い可溶性
を得るためには、ドデシルベンゼンスルホン酸などの長
鎖アルキルベンゼンスルホン酸を用いることが好まし
い。
【００１４】アニリンは、基本的には重合してパラ位で
頭−尾結合した直鎖状高分子を形成するが、窒素原子が
還元された状態のアミンと酸化状態のイミン、またはこ
れらにプロトンが付加した構造をとりうる。また、アニ
リン誘導体の例としては、N-アルキルアニリン、N,N-ジ
メチルアニリン、1-アミノピレン、o-フェニレンジアミ
ンなどがあげられる。この出願の発明におけるアニリン
の構造は、どのようなものであってもよく、ここに例示
したものに限定されない。
頭−尾結合した直鎖状高分子を形成するが、窒素原子が
還元された状態のアミンと酸化状態のイミン、またはこ
れらにプロトンが付加した構造をとりうる。また、アニ
リン誘導体の例としては、N-アルキルアニリン、N,N-ジ
メチルアニリン、1-アミノピレン、o-フェニレンジアミ
ンなどがあげられる。この出願の発明におけるアニリン
の構造は、どのようなものであってもよく、ここに例示
したものに限定されない。
【００１５】化学酸化剤は、過硫酸アンモニウムや過酸
化水素水、塩化第二鉄などの酸化剤が使用できるが、コ
ストや取り扱いの面から、過硫酸アンモニウムが好まし
い。また、反応溶媒としては、水、有機溶媒、もしくは
その混合液を用いることができるが、コストや取り扱い
の面から、水を使用するのが好ましい。
化水素水、塩化第二鉄などの酸化剤が使用できるが、コ
ストや取り扱いの面から、過硫酸アンモニウムが好まし
い。また、反応溶媒としては、水、有機溶媒、もしくは
その混合液を用いることができるが、コストや取り扱い
の面から、水を使用するのが好ましい。
【００１６】（ｂ）工程において加える両性溶媒とは、
有機溶媒とも水とも混合する溶媒を指し、具体的にはア
セトンやメタノールなどが例示される。また、（ｃ）工
程で使用される両性溶媒はポリアニリン類重合体に対す
る親和性が水よりも高いものであれば、特に制限されな
い。たとえば、ジメチルホルムアミド、メタノール、ジ
メチルスルホキシドなどがあげられる。（ｃ）および
（ｄ）工程で添加する合成樹脂は、インキバインダーと
して使用されるものであり、とくに限定されないが、ア
クリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ビニル系
樹脂、ニトロセルロースなど繊維素誘導体、カゼイン等
から選ばれる。被着基材、導電性成分などの条件に合わ
せて、適宜１種または２種以上の混合物として選択する
ことが可能である。これらの樹脂をアセトン、トルエ
ン、酢酸エチルなどの有機溶媒に溶解し、合成樹脂溶液
とする。
有機溶媒とも水とも混合する溶媒を指し、具体的にはア
セトンやメタノールなどが例示される。また、（ｃ）工
程で使用される両性溶媒はポリアニリン類重合体に対す
る親和性が水よりも高いものであれば、特に制限されな
い。たとえば、ジメチルホルムアミド、メタノール、ジ
メチルスルホキシドなどがあげられる。（ｃ）および
（ｄ）工程で添加する合成樹脂は、インキバインダーと
して使用されるものであり、とくに限定されないが、ア
クリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ビニル系
樹脂、ニトロセルロースなど繊維素誘導体、カゼイン等
から選ばれる。被着基材、導電性成分などの条件に合わ
せて、適宜１種または２種以上の混合物として選択する
ことが可能である。これらの樹脂をアセトン、トルエ
ン、酢酸エチルなどの有機溶媒に溶解し、合成樹脂溶液
とする。
【００１７】この出願の発明の製造方法において、導電
性インキの含水率はなるべく低いことが好ましく、特に
１wt% 以下、さらには0.5wt%以下にすることによりフィ
ルムに対する定着性の優れたインキが得られるので好ま
しい。用途や目的特性に応じて含水率を調製すればよ
い。
性インキの含水率はなるべく低いことが好ましく、特に
１wt% 以下、さらには0.5wt%以下にすることによりフィ
ルムに対する定着性の優れたインキが得られるので好ま
しい。用途や目的特性に応じて含水率を調製すればよ
い。
【００１８】また、この出願の発明の製造方法におい
て、合成樹脂およびポリアニリン類重合体（導電性高分
子）から成る固形分の濃度は特に限定されないが、イン
キ全量に対して１０〜６０wt% がよく、とくに２０〜４
０wt% であれば、グラビア印刷、フレキソ印刷、浸漬加
工、あるいはコーターやスプレー等を用いた塗布などに
適した油性タイプ、水性タイプ、ＵＶまたは電子線乾燥
タイプの導電性インキが得られて、好ましい。さらに、
固形分濃度が高くなり、９０wt% 以上とした場合はオフ
セット印刷、シルクスクリーン印刷などに適した油性タ
イプ、水性タイプ、ＵＶまたは電子線乾燥タイプとして
好ましい導電性インキまたは塗料が得られる。一般的に
は、固形分が１０wt% 以下では安定な塗膜が得られず、
６０wt% 以上ではインキとしての流動性を失う。
て、合成樹脂およびポリアニリン類重合体（導電性高分
子）から成る固形分の濃度は特に限定されないが、イン
キ全量に対して１０〜６０wt% がよく、とくに２０〜４
０wt% であれば、グラビア印刷、フレキソ印刷、浸漬加
工、あるいはコーターやスプレー等を用いた塗布などに
適した油性タイプ、水性タイプ、ＵＶまたは電子線乾燥
タイプの導電性インキが得られて、好ましい。さらに、
固形分濃度が高くなり、９０wt% 以上とした場合はオフ
セット印刷、シルクスクリーン印刷などに適した油性タ
イプ、水性タイプ、ＵＶまたは電子線乾燥タイプとして
好ましい導電性インキまたは塗料が得られる。一般的に
は、固形分が１０wt% 以下では安定な塗膜が得られず、
６０wt% 以上ではインキとしての流動性を失う。
【００１９】この固形分中におけるポリアニリン類重合
体の含有量は、特に限定されないが、固形分全量に対し
て１〜５０wt% が好ましい。含有量が１wt% 未満の場合
は、塗膜の表面抵抗が１０10Ω／□以上になり、アース
や導電処理としての十分な効果が得られず、５０wt% 以
上では、耐摩耗性、耐剥離性、耐熱性など、塗膜の強度
が十分に得られない。用途に応じて導電性インキ（また
は導電性塗料）の流動性や要求される表面抵抗などを考
慮して決定すればよい。
体の含有量は、特に限定されないが、固形分全量に対し
て１〜５０wt% が好ましい。含有量が１wt% 未満の場合
は、塗膜の表面抵抗が１０10Ω／□以上になり、アース
や導電処理としての十分な効果が得られず、５０wt% 以
上では、耐摩耗性、耐剥離性、耐熱性など、塗膜の強度
が十分に得られない。用途に応じて導電性インキ（また
は導電性塗料）の流動性や要求される表面抵抗などを考
慮して決定すればよい。
【００２０】さらに、着色剤としては、カーボンブラッ
ク、酸化チタン等の無機顔料、キナクリドンバイオレッ
ト等のキナクリドン系、ハンザイエロー１０Ｇ等の不溶
性アゾ顔料、フタロシアニンブルー等の有機顔料等が用
いられる。
ク、酸化チタン等の無機顔料、キナクリドンバイオレッ
ト等のキナクリドン系、ハンザイエロー１０Ｇ等の不溶
性アゾ顔料、フタロシアニンブルー等の有機顔料等が用
いられる。
【００２１】両者を分散させる方法としては、とくに限
定されず、ミキサーやミルなどの一般的に使用される混
合装置を用いてもよいし、超音波ホモジナイザー、強制
攪拌機、マグネットスタラーなどを用いてもよい。
定されず、ミキサーやミルなどの一般的に使用される混
合装置を用いてもよいし、超音波ホモジナイザー、強制
攪拌機、マグネットスタラーなどを用いてもよい。
【００２２】また、この出願の発明では、導電性塗膜の
製造方法も提供する。このような導電性塗膜の製造方法
は、前記（ａ）〜（ｄ）の工程により得られた固形分／
合成樹脂溶液分散液を塗布する工程を含めればよい。こ
のとき塗布方法としては、一般的に行われる方法が適用
できる。具体的には、刷毛塗り、スピンコート、ディッ
ピング（浸漬）、噴霧、様々な印刷加工などがあげられ
る。もちろんこれらの方法に限定されない。この出願の
発明の方法により得られる導電性塗膜は酸性成分などの
不純物の溶出がなく、腐食の抑制や汚染を防止する上で
好ましい。
製造方法も提供する。このような導電性塗膜の製造方法
は、前記（ａ）〜（ｄ）の工程により得られた固形分／
合成樹脂溶液分散液を塗布する工程を含めればよい。こ
のとき塗布方法としては、一般的に行われる方法が適用
できる。具体的には、刷毛塗り、スピンコート、ディッ
ピング（浸漬）、噴霧、様々な印刷加工などがあげられ
る。もちろんこれらの方法に限定されない。この出願の
発明の方法により得られる導電性塗膜は酸性成分などの
不純物の溶出がなく、腐食の抑制や汚染を防止する上で
好ましい。
【００２３】さらに、この出願の発明は、前記（ａ）〜
（ｄ）の工程により得られた固形分／合成樹脂溶液分散
液を合成樹脂、フィルム、紙、プリント基板、繊維など
に印刷、塗布、または浸漬加工する工程を含む導電性複
合材料の製造方法をも提供する。印刷、塗布、浸漬の方
法や条件はとくに限定されず、必要に応じて塗料の濃
度、塗布回数や浸漬時間を変化させ、導電層の厚さや層
の数等を調整できる。
（ｄ）の工程により得られた固形分／合成樹脂溶液分散
液を合成樹脂、フィルム、紙、プリント基板、繊維など
に印刷、塗布、または浸漬加工する工程を含む導電性複
合材料の製造方法をも提供する。印刷、塗布、浸漬の方
法や条件はとくに限定されず、必要に応じて塗料の濃
度、塗布回数や浸漬時間を変化させ、導電層の厚さや層
の数等を調整できる。
【００２４】以上のとおりのこの出願の発明の方法によ
り製造される導電性インキまたは塗料は、例えば筆記具
に充填されれば、あらゆる基板や電子部品上に自在にア
ースまたは導電処理を施すことが可能となる。具体的に
は、得られる導電性インキまたは導電性塗料は、一般的
にペン、万年筆、マーカーなどの名称で呼ばれる筆記
具、例えば、図１（ａ）に示すように、導電性インキま
たは導電性塗料の充填部（１）、流出部（２）、ポンプ
部（４）を有していればよく、さらにポンプ部が、ペン
先端部（ペン先：３）での筆圧によって流出部（２）と
充填部（１）とを連通させる構造を備えた筆記具等に充
填することが可能である。また、このような筆記具は、
充填される導電性インキまたは導電性塗料を筆記具内部
で均一にかくはんするために充填部には充填部の内径よ
りも小さい径の球やチップなどが入ったものであっても
よい。なお、このかくはん子（５）の形状は、球、柱、
板状他ランダムな形状であってもよく、限定されない。
また、かくはん子（５）の材質も限定されないが、導電
性インキまたは導電性塗料に使用される有機溶剤への耐
久性が高く、さらに、かくはん子の比重が筆記具を振動
させることにより、かくはんが起こりうる程度に導電性
インキや導電性塗料よりも重いことが好ましい。
り製造される導電性インキまたは塗料は、例えば筆記具
に充填されれば、あらゆる基板や電子部品上に自在にア
ースまたは導電処理を施すことが可能となる。具体的に
は、得られる導電性インキまたは導電性塗料は、一般的
にペン、万年筆、マーカーなどの名称で呼ばれる筆記
具、例えば、図１（ａ）に示すように、導電性インキま
たは導電性塗料の充填部（１）、流出部（２）、ポンプ
部（４）を有していればよく、さらにポンプ部が、ペン
先端部（ペン先：３）での筆圧によって流出部（２）と
充填部（１）とを連通させる構造を備えた筆記具等に充
填することが可能である。また、このような筆記具は、
充填される導電性インキまたは導電性塗料を筆記具内部
で均一にかくはんするために充填部には充填部の内径よ
りも小さい径の球やチップなどが入ったものであっても
よい。なお、このかくはん子（５）の形状は、球、柱、
板状他ランダムな形状であってもよく、限定されない。
また、かくはん子（５）の材質も限定されないが、導電
性インキまたは導電性塗料に使用される有機溶剤への耐
久性が高く、さらに、かくはん子の比重が筆記具を振動
させることにより、かくはんが起こりうる程度に導電性
インキや導電性塗料よりも重いことが好ましい。
【００２５】またこの出願の発明の方法によって製造さ
れる導電性インキまたは導電性塗料は、一般的にフェル
トペンと呼ばれるような構造で、図１（ｂ）に示すよう
に、少なくとも導電性インキ（または導電性塗料）充填
部（１）と流出部（２）とフェルト状軸心（７）を有す
るもの、その場合、充填部にあらかじめ吸収体（８）に
導電性インキ（または導電性塗料）が染み込まされてお
り、導電性インキ（または導電性塗料）がフェルト状軸
心（７）を毛細管現象により浸透して、ペン先（３）に
到達する構造を備えていてもよい筆記具に充填すること
も可能である。
れる導電性インキまたは導電性塗料は、一般的にフェル
トペンと呼ばれるような構造で、図１（ｂ）に示すよう
に、少なくとも導電性インキ（または導電性塗料）充填
部（１）と流出部（２）とフェルト状軸心（７）を有す
るもの、その場合、充填部にあらかじめ吸収体（８）に
導電性インキ（または導電性塗料）が染み込まされてお
り、導電性インキ（または導電性塗料）がフェルト状軸
心（７）を毛細管現象により浸透して、ペン先（３）に
到達する構造を備えていてもよい筆記具に充填すること
も可能である。
【００２６】この場合、吸収体は、天然繊維、ポリエス
テルなどの合成繊維、海綿状の天然物、スポンジ状ある
いはフォーム状の高分子材料など、この出願の発明の導
電性インキまたは導電性塗料を吸収しやすいものであれ
ば、何でもよく、とくに限定されない。
テルなどの合成繊維、海綿状の天然物、スポンジ状ある
いはフォーム状の高分子材料など、この出願の発明の導
電性インキまたは導電性塗料を吸収しやすいものであれ
ば、何でもよく、とくに限定されない。
【００２７】さらに、ここに例示される構造の筆記具の
場合、フェルト状軸心は、この出願の発明の方法により
製造される導電性インキまたは導電性塗料が染み込み、
毛細管現象により浸透して、ペン先に到達することが可
能であれば、材質、硬さ、形状、寸法などは限定されな
い。
場合、フェルト状軸心は、この出願の発明の方法により
製造される導電性インキまたは導電性塗料が染み込み、
毛細管現象により浸透して、ペン先に到達することが可
能であれば、材質、硬さ、形状、寸法などは限定されな
い。
【００２８】以上に例示されたこの発明の筆記具は、さ
らに、インキ充填部がペン軸（図１−６）に覆われてい
てもよく、その場合、筆記の際にはこの軸部分を握る、
または装置に装着するなどして、この出願の発明の方法
による導電性インキまたは導電性塗料を塗布できるもの
である。もちろん、この出願の発明の方法により製造さ
れる導電性インキまたは導電性塗料は、このペン軸内に
直接充填されてもよいし、ペン軸の中にさらに内包され
た充填部に充填されていてもよい。
らに、インキ充填部がペン軸（図１−６）に覆われてい
てもよく、その場合、筆記の際にはこの軸部分を握る、
または装置に装着するなどして、この出願の発明の方法
による導電性インキまたは導電性塗料を塗布できるもの
である。もちろん、この出願の発明の方法により製造さ
れる導電性インキまたは導電性塗料は、このペン軸内に
直接充填されてもよいし、ペン軸の中にさらに内包され
た充填部に充填されていてもよい。
【００２９】これらの筆記具の充填部およびペン軸部の
材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエ
ステル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂の他、ア
ルミニウムなどの金属があげられる。インキに使用され
る樹脂や溶剤、ペンの形状、設置される装置の形状など
に合わせて選択できるものである。
材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエ
ステル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂の他、ア
ルミニウムなどの金属があげられる。インキに使用され
る樹脂や溶剤、ペンの形状、設置される装置の形状など
に合わせて選択できるものである。
【００３０】もちろん、この出願の発明の方法により製
造される導電性インキまたは導電性塗料は、以上に例示
した形態の筆記具に充填されるものに限定されない。例
えば、電子部品等の自動組み立て装置内に単独、または
複数組み込まれた筆記具に充填されて使用することも可
能である。
造される導電性インキまたは導電性塗料は、以上に例示
した形態の筆記具に充填されるものに限定されない。例
えば、電子部品等の自動組み立て装置内に単独、または
複数組み込まれた筆記具に充填されて使用することも可
能である。
【００３１】また、この出願の発明の導電性インキまた
は導電性塗料の製造方法では、導電性インキまたは導電
性塗料がこれらの筆記具に充填される場合、粘度や固形
分濃度に規定はなく、溶媒や充填剤によってその組成を
変更し、筆記しやすいように調整したり、目的に応じて
濃縮したりする工程を有していてもよい。
は導電性塗料の製造方法では、導電性インキまたは導電
性塗料がこれらの筆記具に充填される場合、粘度や固形
分濃度に規定はなく、溶媒や充填剤によってその組成を
変更し、筆記しやすいように調整したり、目的に応じて
濃縮したりする工程を有していてもよい。
【００３２】以下、添付した図面に沿って実施例を示
し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明す
る。もちろん、この発明は以下の例に限定されるもので
はなく、細部については様々な態様が可能であることは
言うまでもない。
し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明す
る。もちろん、この発明は以下の例に限定されるもので
はなく、細部については様々な態様が可能であることは
言うまでもない。
【００３３】
【実施例】（実施例１）
（ａ）工程：可溶性ポリアニリンの合成
アニリン1mol、ドデシルベンゼンスルホン酸1mol、およ
び蒸留水4000mlを混合し、5 ℃以下に冷却したまま攪拌
し、過硫酸アンモニウム1.25mol の水溶液1000mlを加え
て反応を開始する。１２時間以上放置し、反応を完結さ
せる。 （ｂ）工程：ポリアニリンの凝集 このポリアニリン重合液にアセトンを加えると、可溶性
ポリアニリンの沈殿が得られた。この沈殿をアセトン／
水混合溶媒で２回洗浄した。 （ｃ）工程：固形分からの水分除去 得られたポリアニリンにジメチルホルムアミド1000mlと
アクリル系樹脂溶液（アクリル系樹脂10wt% 、トルエン
／酢酸エチル／メチルエチルケトン混合溶媒90wt% ）30
0gを加え、ポリアニリンとアクリル系樹脂からなる固形
分から水を含む液体成分を除去した。 （ｄ）工程：固形分の合成樹脂溶液への分散 ポリアニリンとアクリル系樹脂からなる固形分10wt% を
アクリル系樹脂10wt%、トルエン／酢酸エチルを主とし
た混合溶媒80wt% と混合し、サンドミルを用いて分散し
た。
び蒸留水4000mlを混合し、5 ℃以下に冷却したまま攪拌
し、過硫酸アンモニウム1.25mol の水溶液1000mlを加え
て反応を開始する。１２時間以上放置し、反応を完結さ
せる。 （ｂ）工程：ポリアニリンの凝集 このポリアニリン重合液にアセトンを加えると、可溶性
ポリアニリンの沈殿が得られた。この沈殿をアセトン／
水混合溶媒で２回洗浄した。 （ｃ）工程：固形分からの水分除去 得られたポリアニリンにジメチルホルムアミド1000mlと
アクリル系樹脂溶液（アクリル系樹脂10wt% 、トルエン
／酢酸エチル／メチルエチルケトン混合溶媒90wt% ）30
0gを加え、ポリアニリンとアクリル系樹脂からなる固形
分から水を含む液体成分を除去した。 （ｄ）工程：固形分の合成樹脂溶液への分散 ポリアニリンとアクリル系樹脂からなる固形分10wt% を
アクリル系樹脂10wt%、トルエン／酢酸エチルを主とし
た混合溶媒80wt% と混合し、サンドミルを用いて分散し
た。
【００３４】インキの含水率をカールフィッシャー水分
率計により測定した。また、インキを酢酸エチル／水で
抽出し、水相をイオンクロマトグラフィーにて分析し
た。得られたインキをポリエステル樹脂にグラビア印刷
機を用いて印刷し、JIS K-6911により表面抵抗値を測定
した。 （実施例２）実施例１における洗浄工程を行わず、イン
キを作成、印刷、評価した。 （比較例１）実施例１における（ｃ）工程を行わずに、
実施例１同様にインキを作成、印刷、評価した。 （比較例２）実施例１における洗浄工程と（ｃ）工程を
行わずに、実施例１同様にインキを作成、印刷、評価し
た。
率計により測定した。また、インキを酢酸エチル／水で
抽出し、水相をイオンクロマトグラフィーにて分析し
た。得られたインキをポリエステル樹脂にグラビア印刷
機を用いて印刷し、JIS K-6911により表面抵抗値を測定
した。 （実施例２）実施例１における洗浄工程を行わず、イン
キを作成、印刷、評価した。 （比較例１）実施例１における（ｃ）工程を行わずに、
実施例１同様にインキを作成、印刷、評価した。 （比較例２）実施例１における洗浄工程と（ｃ）工程を
行わずに、実施例１同様にインキを作成、印刷、評価し
た。
【００３５】実施例１〜２、比較例１〜２の結果を表１
に示す。イオンクロマトグラフィーの分析結果について
は、検出された陰イオンとその量、および陰イオン界面
活性剤の総量について示した。その他のイオンについて
は検出されなかった。
に示す。イオンクロマトグラフィーの分析結果について
は、検出された陰イオンとその量、および陰イオン界面
活性剤の総量について示した。その他のイオンについて
は検出されなかった。
【００３６】
【表１】
【００３７】以上より、（ｃ）工程により水分除去を行
った導電性インキ（実施例１、２）では、含水率が0.5w
t%以下まで低下し、低い表面抵抗値が得られた。また、
各導電性インキを用いた塗膜の状態は、（ｃ）工程を行
ったもの（実施例１、２）で良好であり、（ｃ）工程を
行わず、含水率が高かったもの（比較例１、２）では、
不均一な塗膜や、白濁した塗膜となった。
った導電性インキ（実施例１、２）では、含水率が0.5w
t%以下まで低下し、低い表面抵抗値が得られた。また、
各導電性インキを用いた塗膜の状態は、（ｃ）工程を行
ったもの（実施例１、２）で良好であり、（ｃ）工程を
行わず、含水率が高かったもの（比較例１、２）では、
不均一な塗膜や、白濁した塗膜となった。
【００３８】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明の方
法によって、導電性インキを容易にかつ安価に製造でき
る。また、この発明の方法により製造される導電性イン
キを用いて印刷することにより、表面抵抗値が小さく、
表面状態が良好な導電性塗膜が製造できる。さらに、得
られたインキを充填した筆記具を用いることにより、簡
便に導電性インキや導電性塗料を、細かな範囲に、希望
の形状で、手軽に塗ることが可能となる。
法によって、導電性インキを容易にかつ安価に製造でき
る。また、この発明の方法により製造される導電性イン
キを用いて印刷することにより、表面抵抗値が小さく、
表面状態が良好な導電性塗膜が製造できる。さらに、得
られたインキを充填した筆記具を用いることにより、簡
便に導電性インキや導電性塗料を、細かな範囲に、希望
の形状で、手軽に塗ることが可能となる。
【図１】この出願の発明に係わる筆記具を例示したもの
である。（ａ）は請求項８〜１１に係る発明を例示した
概念図であり、（ｂ）は請求項１２〜１３に係る発明を
例示した概念図である。
である。（ａ）は請求項８〜１１に係る発明を例示した
概念図であり、（ｂ）は請求項１２〜１３に係る発明を
例示した概念図である。
１ インキ充填部
２ インキ流出部
３ ペン先
４ ポンプ部
５ かくはん子
６ ペン軸
７ フェルト状軸心
８ 吸収体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09D 11/00 - 11/20
C09D 7/00 - 7/12
C09D 201/00 - 201/10
C09D 179/00
C09D 5/24
Claims (6)
- 【請求項１】 少なくとも（ａ）アニリンまたはアニリ
ン誘導体を界面活性剤存在下、水性溶媒中で化学酸化剤
を用いて重合する工程、（ｂ）酸化重合反応液に両性溶
媒を加えて生成したポリアニリン類重合体を凝集し、液
体成分を分離除去する工程、（ｃ）ポリアニリン類重合
体との親和性が水よりも大きい両性溶媒と合成樹脂溶液
を加え、ポリアニリン類重合体と合成樹脂からなる固形
分から水を含む液体成分を分離除去する工程、（ｄ）固
形分を合成樹脂溶液に分散する工程、を含むことを特徴
とする導電性インキまたは導電性塗料の製造方法。 - 【請求項２】 含水率を１wt%以下とすることを特徴と
する請求項１の導電性インキまたは導電性塗料の製造方
法。 - 【請求項３】 固形分濃度を１０〜６０wt%とすること
を特徴とする請求項１または２のいずれかの導電性イン
キまたは導電性塗料の製造方法。 - 【請求項４】 固形分濃度を９０wt%以上とすることを
特徴とする請求項１または２のいずれかの導電性インキ
または導電性塗料の製造方法。 - 【請求項５】 少なくとも（ａ）アニリンまたはアニリ
ン誘導体を界面活性剤存在下、水性溶媒中で化学酸化剤
を用いて重合する工程、（ｂ）酸化重合反応液に両性溶
媒を加えて生成したポリアニリン類重合体を凝集し、液
体成分を分離除去する工程、（ｃ）ポリアニリン類重合
体との親和性が水よりも大きい両性溶媒と合成樹脂溶液
を加え、ポリアニリン類重合体と合成樹脂からなる固形
分から水を含む液体成分を分離除去する工程、（ｄ）固
形分を合成樹脂溶液に分散する工程、および（ｅ）該固
形分／合成樹脂溶液分散液を塗布する工程、とを含むこ
とを特徴とする導電性塗膜の製造方法。 - 【請求項６】 少なくとも（ａ）アニリンまたはアニリ
ン誘導体を界面活性剤存在下、水性溶媒中で化学酸化剤
を用いて重合する工程、（ｂ）酸化重合反応液に両性溶
媒を加えて生成したポリアニリン類重合体を凝集し、液
体成分を分離除去する工程、（ｃ）ポリアニリン類重合
体との親和性が水よりも大きい両性溶媒と合成樹脂溶液
を加え、ポリアニリン類重合体と合成樹脂からなる固形
分から水を含む液体成分を分離除去する工程、（ｄ）固
形分を合成樹脂溶液に分散する工程、および（ｅ）該固
形分／合成樹脂溶液分散液を合成樹脂、フィルム、紙、
プ リント基板、繊維などに印刷、塗布、または浸漬加工
する工程、とを含むことを特徴とする導電性複合材料の
製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22414499A JP3459203B2 (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 導電性インキまたは導電性塗料とその製造方法並びに導電性インキを充填した筆記具 |
| EP00949996A EP1229088A4 (en) | 1999-08-06 | 2000-08-04 | ELECTRICALLY CONDUCTIVE INK OR COLOR, METHOD FOR PRODUCING THE SAME AND WRITING INSTRUMENTS CONTAINING THIS INK |
| PCT/JP2000/005240 WO2001010962A1 (fr) | 1999-08-06 | 2000-08-04 | Encre ou peinture electroconductrice, procede de preparation associe, et materiel d'ecriture incorporant cette encre |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22414499A JP3459203B2 (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 導電性インキまたは導電性塗料とその製造方法並びに導電性インキを充填した筆記具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3459203B2 true JP3459203B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=16809243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22414499A Expired - Fee Related JP3459203B2 (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 導電性インキまたは導電性塗料とその製造方法並びに導電性インキを充填した筆記具 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1229088A4 (ja) |
| JP (1) | JP3459203B2 (ja) |
| WO (1) | WO2001010962A1 (ja) |
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| JP2004224835A (ja) * | 2003-01-20 | 2004-08-12 | Toppan Forms Co Ltd | 導電性高分子マイクロカプセルインクおよびそれを用いたシート |
| JP4530725B2 (ja) * | 2003-07-31 | 2010-08-25 | 株式会社マルアイ | ポリアニリン導電性インキの製造方法 |
| CN100455632C (zh) * | 2003-07-31 | 2009-01-28 | 苏州丸爱半导体包装有限公司 | 聚苯胺导电性油墨的制备方法 |
| KR100663695B1 (ko) * | 2004-02-11 | 2007-01-02 | (주) 파루 | 전도성 고분자를 이용한 전도성 잉크젯 잉크 제조. |
| FI20040789A0 (fi) * | 2004-06-08 | 2004-06-08 | Tkk Sovelletun Elektroniikan L | Menetelmä ja järjestelmä merkinnän havannointiin |
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| CN100443558C (zh) * | 2004-11-26 | 2008-12-17 | 吉林正基科技开发有限责任公司 | 聚苯胺导电油墨 |
| JP2009520048A (ja) * | 2005-12-19 | 2009-05-21 | キイアン ソチエタ ペル アツィオーニ | 導電性フィルム成分の組成物及び製造方法 |
| JP2007324142A (ja) * | 2007-08-15 | 2007-12-13 | Nissan Chem Ind Ltd | 導電性コーティング組成物 |
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| CN114933827A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-08-23 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种低固含高导电水性油墨的制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1999
- 1999-08-06 JP JP22414499A patent/JP3459203B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-08-04 WO PCT/JP2000/005240 patent/WO2001010962A1/ja not_active Application Discontinuation
- 2000-08-04 EP EP00949996A patent/EP1229088A4/en not_active Withdrawn
Also Published As
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