JP4003090B2 - 導電性組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性組成物に関するものであり、さらに詳しくはフィルム、プラスチック、繊維等の構造形成体、特に、熱可塑性樹脂フィルム、中でもポリエステルフィルムの表面に塗布、スプレー、ディップ等を行い、湿度依存性がなく、帯電防止性及び導電性を付与するのに優れた導電性組成物に関するものである。具体的には、キャリアテープ、トレー、マガジン、ＩＣ・ＬＳＩパッケージ、導電シート、シールド材、ＬＣＤ等の導電層等に使われる。
【０００２】
【従来技術】
従来より、ナイロン、ポリエステル等は、耐熱性、寸法安定性、機械的強度等に優れるため、繊維、包装用フィルム、工業用フィルムとして、多量かつ広い範囲に使われている。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等は耐熱性は劣るが、成形性の良さ、安価である等の理由で包装材料として一般的に用いられている。合成樹脂は一般的に疎水性であるため、合成樹脂からなる構造形成体の表面に静電気が発生しやすく、ほこり等が表面に付着しやすくなり、様々なトラブルを引き起こしている。
例えば、ポリエステルフィルムから磁気テープを得る場合、磁気テープに静電気が発生し、テープがまとわりついて作業性が悪くなったり、磁気テープにほこりが付着して汚れやすくなり、それに伴い信号のドロップアウトの増加等の問題が生じる。また、半導体素子等を取り扱う場合、その包装材料等に帯電防止機能が付与されていないと、静電気により半導体が破壊されるケースがある。その対策として磁気テープや半導体素子の包装材料には、帯電防止剤が添加または塗布されている。その方法としては、ポリエステルフィルム等の絶縁基材に界面活性剤、炭素粉末、金属粉末等の導電性物質を練り込む方法、粘着剤中に上記のような導電性物質を配合する方法、テープの背面に界面活性剤その他の帯電防止剤をコーティングする方法、基材と粘着材層との間にイオン導電性高分子からなる帯電防止層を付与する方法等が一般的に行われている。
導電性物質である炭素粉末や金属粉末を基材に練り込んだり、あるいはそれらを配合する方法で充分な帯電防止性を与えようとすると、基材の透明性が損なわれてしまう欠点がある。たとえ、透明性を要求されない磁気テープの場合でも、炭素粉末を磁性粉と混合使用しなければならない結果、帯電防止能を向上させるに従い、磁気特性の劣化が生じ、磁気密度の高密度化の観点から、炭素粉末等の混合使用は回避することが好ましい。
その他、一般的にはフィルム、包装材料等の帯電防止剤として界面活性剤が用いられるが、界面活性剤では塵、ほこり等の付着を抑制するのに充分な表面抵抗（１０10Ω／□以下）が得られないのみならず、帯電防止能が周囲の湿気や水分の影響を受け変化しやすい。特に界面活性剤により低下したフィルムの表面抵抗が、低湿度下では大幅に増大して所望の帯電防止能が得られなくなる欠点がある。
その結果、フィルム、包装材料表面へのほこりの付着が起こり、様々なトラブルの原因となる。よりハイテク化した今日、低湿度環境下で静電気障害のないフィルムが求められつつあり、そのためには低湿度下で１０10Ω／□以下の表面抵抗値を与える帯電防止剤の出現が望まれている。このような低表面抵抗値を与える素材として、ポリアニリン、ポリピロール等の導電性高分子が知られているが、いずれも、特定の有機溶剤には可溶であるが、水や水／アルコール混合溶媒系には不溶または分散不可であったため、芳香環にスルホン酸基を結合させる方法等が行われ、かつ単独では充分な膜特性が出ないため、水溶性または水分散性樹脂を混合する方法が行われてきた。しかしスルホン化したポリアニリンとの相溶性の悪い樹脂と混合すると膜表面が白濁してしまい、相溶性の良い樹脂を用いた場合は所定の表面抵抗値が出ないという問題が生じてしまう。また濡れ性を良くするために界面活性剤を添加しているが、添加量が多いと、基材の反対面に裏移りして、２次加工性を悪くしてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点に着目して鋭意研究の結果なされたものであり、その目的は、本来のポリエステルフィルムのような構造形成体の優れた点を生かしつつ、低湿度下でも静電気障害を克服するに充分な帯電防止能を与え、かつ透明性を失わずに、水、または水／アルコール混合溶媒系に可溶または分散可能な導電性組成物を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸を主成分とするスルホン化ポリアニリン１００重量部に対して、スルホン酸基及び／またはそのアルカリ金属塩基の結合した水溶性または水分散性共重合ポリエステルを１０〜２０００重量部、非イオン系界面活性剤を０．００１〜１０００重量部を含んでなる導電性組成物に関するものである。
【０００５】
本発明におけるスルホン化ポリアニリンは、アミノアニソールスルホン酸を主成分とする。さらに、本発明の導電性組成物の塗布性、延展性、塗布体の硬度の向上の点において、５−スルホイソフタル酸単位を４モル％以上１０モル％以下含む該共重合ポリエステルを併用する。ここで、アミノアニソールスルホン酸類としては、２−アミノアニソール−３−スルホン酸、２−アミノアニソール−４−スルホン酸、２−アミノアニソール−５−スルホン酸、２−アミノアニソール−６−スルホン酸、３−アミノアニソール−２−スルホン酸、３−アミノアニソール−４−スルホン酸、３−アミノアニソール−５−スルホン酸、３−アミノアニソール−６−スルホン酸、４−アミノアニソール−２−スルホン酸、４−アミノアニソール−３−スルホン酸等を挙げることができる。アニソールのメトキシ基がエトキシ基、ｉｓｏ−プロポキシ基等のアルコシキ基に置換された化合物を用いることも可能である。しかし、２−アミノアニソール−３−スルホン酸２−アミノアニソール−４−スルホン酸、２−アミノアニソール−５−スルホン酸、２−アミノアニソール−６−スルホン酸、３−アミノアニソール−２−スルホン酸、３−アミノアニソール−４−スルホン酸、３−アミノアニソール−６−スルホン酸が好ましく用いられる。
【０００６】
前述したように、本発明に用いられるスルホン化ポリアニリン共重合体は、スルホン酸基が芳香環に対して７０％以上、好ましくは８０％以上、さらに好ましくは１００％である。また、スルホン酸基を含む芳香環と含まない芳香環が混在したり、交互に並んだりしても、本発明の目的には問題はない。
該スルホン化ポリアニリン共重合体のスルホン酸基含有率が７０％未満であると該共重合体の水、アルコールまたはそれらの混合溶媒系等への溶解性または分散性が不充分になり、結果として基体への塗布性及び延展性が悪くなり、得られる塗布膜の導電性が著しく低下する傾向になる。また上記特性を満足させるためにアミン等を添加することもあるが、液の安定性、アミンの揮発等の面で好ましくない。本発明に用いられるスルホン化ポリアニリン共重合体の数平均分子量は３００〜５０００００で１０００以上が前記溶媒への溶解性及び塗布膜の強度の点で好ましい。
該スルホン化ポリアニリン共重合体の使用割合は溶剤１００重量部に対して０．０１−１０重量部であり、好ましくは０．１−２重量部である。
該スルホン化ポリアニリン共重合体の使用割合が０．０１重量部未満では、溶液の長期保存性が悪くなり、表面のコート層にピンホールが発生しやすくなりコート面の導電性が著しく劣る。また、使用割合が１０重量部を越えると該共重合体の水又は水／有機溶媒系への溶解性、分散性及びコート層の塗布性が悪くなる傾向があり、好ましくない。
前記溶媒は、ポリエステルフィルム等の基体を溶解または膨潤させないならば、いかなる有機溶媒も使用可能であるが、水または水／アルコール等の有機溶媒との混合溶媒を用いる方が、使用環境面で好ましいのみならず、支持体への塗布性及び導電性が向上する場合もある。有機溶媒はメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類、メチルプロピレングリコール、エチルプロピレングリコールなどのプロピレングリコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドンなどのピロリドン類などが好ましく用いられる。これらは、水と任意の割合で混合して用いられる。この例として、具体的には、水／メタノール、水／エタノール、水／プロパノール、水／イソプロパノール、水／メチルプロピレングリコール、水／エチルプロピレングリコールなどを挙げることができる。用いられる割合は水／有機溶媒＝１／１０〜１０／１が好ましい。
【０００７】
本発明で用いられるスルホン酸基およびそのアルカリ金属塩基からなる群より選択される少なくとも１種の基が結合した共重合ポリエステル（以下、スルホン酸基含有共重合ポリエステルという）とは、ジカルボン酸成分および／またはグリコール成分の一部にスルホン酸基およびそのアルカリ金属塩基からなる群より選択される少なくとも１種の基が結合したポリエステルをいい、中でも、スルホン酸基およびそのアルカリ金属塩基からなる群より選択される少なくとも１種の基を含有した芳香族ジカルボン酸成分を全酸成分に対して４〜１０モル％の割合で用いて調整した共重合ポリエステルが、本発明の導電性組成物を基材に塗布して得られる塗膜の表面硬度が高いという点で好ましい。このようなジカルボン酸の例としては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸が好適である。
【０００８】
他のジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ｐ−β−オキシエトキシ安息香酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ジカルボキシジフェニル、４，４’−ジカルボキシベンゾフェノン、ビス（４−カルボキシフェニル）エタン、アジピン酸、セバシン酸、シクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸などが挙げられる。本発明の導電性組成物を基材に塗布して得られる塗膜の表面硬度の向上の点から、テレフタル酸およびイソフタル酸が好ましい。
【０００９】
共重合ポリエステルを調整するためのグリコール成分としては、エチレングリコールが主として用いられ、この他に、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどが用いられ得る。中でも、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノールなどを共重合成分として用いると、スルホン化ポリアニリンとの相溶性が向上するという点で好ましい。
【００１０】
この他、共重合成分として、少量のアミド結合、ウレタン結合、エーテル結合、カーボネート結合などを含有するジカルボン酸成分、グリコール成分を含んでも良い。さらに得られる本発明の導電性組成物を基材に塗布して得られる塗膜の表面硬度を向上させるために、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などの多カルボキシ基含有モノマーを５モル％以下の割合で上記ポリエステルの共重合成分として用いることも可能である。５モル％を越える場合には、得られるスルホン酸基含有共重合ポリエステルが熱的に不安定となり、ゲル化しやすく、本発明の導電性組成物の成分として好ましくない。
【００１１】
上記スルホン酸基含有共重合ポリエステルは、例えば、上記ジカルボン酸成分、上記グリコール成分、および必要に応じて、上記多カルボキシル基含有モノマーを用いて、常法により、エステル交換反応、重縮合反応などを行うことにより得られる。得られたスルホン酸基含有共重合ポリエステルは、例えば、ｎ−ブチルセロソルブのような溶媒とともに加熱撹はんされ、さらに撹はんしながら徐々に水を加えることにより、水溶液または水分散液とされて用いられ得る。
【００１２】
上記スルホン酸基含有共重合ポリエステルの含有割合は、得られる導電性組成物の導電性および得られる塗膜の機械的特性から、スルホン化ポリアニリン１００重量部に対して５０〜２０００重量部が好ましく、さらに好ましくは１００〜１５００重量部、最も好ましくは２００〜１０００重量部である。
【００１３】
本発明の導電性組成物は、通常溶剤に溶解または分散させて、所望の基体表面に塗布される。ここで用いられる溶剤は、基材（例えば、ポリエステルフィルム等）を溶解または膨潤させないならば、いかなる有機溶媒も使用可能である。水、または水と有機溶媒との混合溶媒を用いることにより、使用環境面で好ましいだけでなく、得られる本発明の導電性組成物の帯電防止性およびこの導電性組成物の基材への塗布性が向上する場合もある。
【００１４】
上記有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、などのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどのセロソルブ類、メチルプロピレングリコール、エチルプロピレングリコールなどのプロピレングリコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドンなどのピロリドン類などが好ましく用いられる。これらの有機溶媒は、水と任意の割合で混合して用いられ得る。
混合の例としては、水／メタノール、水／エタノール、水／プロパノール、水／イソプロパノール、水／メチルプロピレングリコール、水／エチルプロピレングリコールなどが挙げられる。その混合割合は、水／有機溶媒＝１／１０〜１０／１が好ましい。
【００１５】
溶剤の使用割合は特に制限されないが、通常スルホン化ポリアニリン１００重量部に対して、１０００〜２００００重量部である。溶剤の使用量が極端に多い場合は、得られる本発明の導電性組成物の長期保存安定性、および基材表面への濡れ性および塗布性が悪くなる恐れがある。従って、表面の塗布膜にピンホールが発生しやすくなり、この塗布膜の導電性が著しく低下、すなわち帯電防止性が低下する恐れがある。溶剤の使用量が極端に少ない場合は、このスルホン化ポリアニリンの上記溶剤への溶解性または分散性が不十分となり、得られる塗布膜の表面が平坦になりにくくなる恐れがある。
【００１６】
本発明の導電性組成物は、上記成分のみでも、塗布性および延展性が優れており、得られる塗膜の表面硬度も良好であるが、上記溶剤に可溶な界面活性剤及び／または高分子化合物をさらに併用することにより、濡れ性の悪い基体への塗布も可能となる。
【００１７】
上記界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどの非イオン界面活性剤及びフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルベンゼンスルホン酸、パーフルオロアルキル４級アンモニウム、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノールなどのフッ素系界面活性剤が用いられる。
【００１８】
本発明に用いられる界面活性剤の量は、スルホン化ポリアニリン１００重量部に対して、０．００１重量部以上１０００重量部以下である。
【００１９】
上記界面活性剤が１０００重量部を越えると非コート面にコート層中の界面活性剤が裏移りして、２次加工等で問題を生じてしまう。
【００２０】
本発明の組成物に含有され得る高分子化合物としては、例えば、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂、水酸基またはカルボン酸基を含んだ水溶性または水分散性共重合ポリエステル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸などのアクリル酸樹脂、ポリアクリル酸エステルポリメタクリル酸エステルなどのアクリル酸エステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、などのエステル樹脂、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、ポリクロロメチルスチレン、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルフェノールなどのスチレン樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラールなどのポリビニルアルコール類、ノボラック、レゾールなどのフェノール樹脂などが用いられ得る。中でも上記スルホン化ポリアニリンとの相溶性の点から、およびポリエステルなどからなる基材との接着性の点から水酸基またはカルボン酸基を含んだ水溶性または水分散性共重合ポリエステルおよびポリビニルアルコール類が好ましい。
【００２１】
上記高分子化合物量は、好ましくは、スルホン化ポリアニリン１００重量部に対して、１０〜１０００重量部、さらに好ましくは、１０〜５００重量部である。高分子化合物の量が１０００重量部以上では、スルホン化ポリアニリンの導電性が現れず、本来の帯電防止機能が発揮されない。
【００２２】
本発明の導電性組成物には、上記の他に、種々の添加剤が含まれ得る。このような添加剤としては、ＴｉＯ2 、ＳｉＯ2 、カオリン、ＣａＣＯ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＢａＳＯ4 、ＺｎＯ、タルク、マイカ、複合粒子などの無機粒子；ポリスチレン、ポリアクリレート、またはそれらの架橋体で構成される有機粒子などが挙げられる。導電性のさらなる向上を目的として、ＳｎＯ2 、（酸化スズ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）の粉末、それらを被覆した無機粒子（ＴｉＯ2 、ＢａＳＯ4 など）、カーボンブラック、黒鉛、カーボン繊維などのカーボン系導電性フィラーなどを添加することも可能である。上記添加剤の含有量は、スルホン化ポリアニリン１００重量部に対して、４０００重量部以下の割合であることが好ましい。４０００を越える場合には、導電性組成物の粘度アップにより塗布ムラの原因となるおそれがある。
【００２３】
塗布すべき基材としては、特に制限されないが、通常フィルム、繊維などである。特にポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂からなるフィルム、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミドなどの有機溶媒可溶型の樹脂からなるフィルムなどが好ましい。
【００２４】
上記基材表面に本発明の導電性組成物を塗布する方法としては、グラビアロールコーティング法、リバースロールコーティング法、ナイフコータ法、ディップコート法、スピンコート法などがあるが、導電性組成物に適したコート法は特に制限はない。フィルムへの塗布を製膜工程内で同時に行うインラインコート法と製膜ロール製造後独立して行うオフラインコート法があるが、用途に応じて好ましい方法を選ぶことが可能で、特に制限はない。本発明のスルホン化ポリアニリンは２５０℃以上の高温では不安定であるが、２００℃で約３分間も熱安定性が良好であるので、共存する高分子化合物及び添加剤の種類にもよるが、通常短時間の２００℃加熱ならば導電性に悪影響を与えない。むしろ、コート面の導電性の向上の点では、２００℃付近で３０秒以内加熱することが好ましい。
【００２５】
【作用及び効果】
本発明の導電性組成物を、フィルム、繊維などの基材上に塗布すると、強い表面強度、透明性を維持しつつ、低湿度下でも帯電防止性を与えることができる。さらに、基材上に本発明の導電性組成物を塗布した後、延伸操作を行っても、本発明の導電性組成物に含まれる水溶性または水分散性のスルホン酸基含有共重合ポリエステルの存在により、塗膜に延展性が生じるため、塗膜が割れない。得られた塗膜は、機械的強度および耐水性が充分にある上に、その表面抵抗は非常に低く、従来にない帯電防止性を得ることができる。
【００２６】
実施例
次に本発明の実施例及び比較例を示すが、本発明はこれに限定されない。また本発明に用いる評価法を以下に示す。
【００２７】
１）塗布性の評価
本発明の導電性組成物を厚さ５０μｍのポリエステル（ＰＥＴ）フィルム上に、バーコーターを用いて所定の厚さで塗布し、コート面のはじきの有無で以下のように評価した。
・はじきが全く無く、均一に塗布されている。：○
・ごく一部に微小なはじきがある。 ：△
・塗布液がはじかれてしまう。 ：×
【００２８】
２）塗布体の延展性の評価
厚さ１８０μｍのＰＥＴフィルムを縦１軸に３．５倍で延伸して得られた厚さ約５０μｍのＰＥＴフィルム上に固形分濃度４％の本発明の導電性組成物を厚さ約１０μｍで塗布し、さらに横方向に３．５倍に延伸した。得られたフィルム表面を目視で観察し、以下のように評価した。
・コート面に割れが全く見られない。：○
・コート面に割れが見られる。 ：×
【００２９】
３）コート面の白化の有無
コート面にブロムライトで光を照射し、白化の有無を以下のように評価した。
・コート面に白化部が全く無い。 ：○
・コート面の一部が白化している。：×
【００３０】
４）表面抵抗値
タケダ理研社製表面抵抗測定器で印加電圧５００Ｖ、２５℃、１５％ＲＨの条件下で測定した。
【００３１】
５）フィルムへの密着性の評価
コート面からセロテープを剥し、コート面がフィルムから剥離するかどうかで以下のように評価した。
・コート面が剥離せず、セロテープに全く付着しない。：○
・コート面が僅かに剥離し、セロテープに付着する。 ：△
・コート面が完全に剥離し、セロテープに付着する。 ：×
【００３２】
６）耐擦傷性
２００ｇの荷重でコート面をガーゼで１０往復擦り、コート面の傷の付き具合いを以下のように評価した。
・コート面に傷が全く付いていない。 ：○
・コート面に細い傷が数本付いている。 ：△
・コート面に目視ではっきりわかる傷が付いている。：×
【００３３】
７）裏移り性
コート面と非コート面を重ねあわせ、１７０kg／cm2 の荷重を室温で１０分間かけた後、非コート面にコート面の１部が裏移りしているかどうかを 目視及び表面抵抗値で評価した。
【００３４】
８）耐水性
水を含ませた市販のティッシュペーパーを用いて、一定圧でコート面を１０回拭き、コート面が全く拭き取られない場合を○、僅かに拭き取られる場合を△、完全に拭き取られる場合を×とした。
【００３５】
（合成例１）スルホン酸基含有ポリエステル及び水分散液の調整
まずスルホン酸基含有ポリエステルを次の方法により合成、さらにその分散液を調整した。ジカルボン酸成分としてジメチルテレフタレート４７モル％、ジメチルイソフタレート４６モル％及び５−スルホイソフタル酸ナトリウム７モル％を使用し、グリコール成分としてエチレングリコール５０モル％及びネオペンチルグリコール５０モル％を用いて、常法によりエステル交換反応及び重縮合反応を行った。得られたスルホン酸基含有ポリエステルのガラス転移温度は６２℃であった。このスルホン酸基含有ポリエステル３００部とｎーブチルセロソルブ１５０部とを加熱撹はんして、粘ちょうな溶液とし、さらに撹はんしつつ水５５０部を徐々に加えて、固形分３０重量％の均一な淡白色の水分散液を得た。
この分散液をさらに水とイソプロパノールの等量混合液中に加え、固形分が８重量％のスルホン酸基含有ポリエステル水分散液を調整した。
【００３６】
（合成例２）スルホン酸基含有ポリアニリン塗布液の調整
２−アミノアニソール−４−スルホン酸１５０ｍｍｏｌを２０℃で５モル／リットルのアンモニア水溶液に撹はん溶解し、ペルオキソ二硫酸アンモニウム１００ｍｍｏｌの水溶液を滴下した。滴下終了後、２３℃で１２時間さらに撹はんした後、反応生成物を濾別洗浄、乾燥し、粉末状の共重合体１３ｇを得た。この重合体の体積固有抵抗値は１０．５Ωcmであった。この共重合体を０．３モル／リットルの硫酸水溶液１００重量部中に加え、所定の温度で６時間撹はんした。この時のスルホン化ポリアニリンのスルホン酸基の含有量は１００％であった。
上記スルホン化ポリアニリン２．０重量部を、水５０重量部及びイソプロパノール５０重量部に溶解した。この液を合成例１で示した分散液と混合した液を、本発明の導電性組成物とした。この塗布液は濃黄色で外観上は不溶物が全く見られなかった。
【００３７】
（実施例１）
合成例１及び２の液をスルホン化ポリアニリンとスルホン酸基含有ポリエステルの固形分比が３０／７０、かつ溶液の固形分濃度が１％になるように、水／ＩＰＡ＝５０／５０の溶媒に溶解して所定の塗布液を調整した。さらに、界面活性剤エマルゲン８１０（花王製）をスルホン化ポリアニリンとの比が１０／１００になるように添加した。これをワイヤーバー（NO.5）で厚さ５０μｍのポリエステル（ＰＥＴ）フィルム上に塗布し１６０℃で１分間乾燥し、各特性を評価した。延展性の評価は、溶液の固形分濃度が４％になるように調整して行った。
【００３８】
（実施例２）
スルホン化ポリアニリンとスルホン酸基含有ポリエステルの固形分比を１０／９０にし、かつ界面活性剤の添加比を５０／１００にする以外は実施例１と同様に行った。
【００３９】
（実施例３）
合成例１でジメチルテレフタレートを４８モル％、ジメチルイソフタレートを４７モル％及び５−スルホイソフタル酸ナトリウムを５モル％にし、かつ合成例２で硫酸水溶液の濃度を０．２モル／リットルにする以外は実施例１と同様に行った。
【００４０】
（実施例４）
合成例１でジメチルテレフタレートを４８モル％、ジメチルイソフタレートを４７モル％及び５−スルホイソフタル酸ナトリウムを５モル％に、合成例２で硫酸水溶液の濃度を０．２モル／リットルにし、かつスルホン化ポリアニリンとスルホン酸基含有ポリエステルの固形分比を２０／８０にし、さらに界面活性剤の添加比を７０／１００にする以外は実施例１と同様に行った。
【００４１】
（比較例１）
合成例２で硫酸水溶液中で撹はんを行わなかった以外は実施例１と同様に行った。
【００４２】
（比較例２）
合成例１でジメチルテレフタレートを５０モル％、ジメチルイソフタレートを４９．５モル％及び５−スルホイソフタル酸ナトリウムを０．５モル％にし、かつ界面活性剤の添加比を５０／１００にする以外は実施例１と同様に行った。
【００４３】
（比較例３）
スルホン化ポリアニリンとスルホン酸基含有ポリエステルの固形分比を９５／５にする以外は実施例１と同様に行った。
【００４４】
（比較例４）
合成例２で硫酸水溶液の濃度を０．２モル／リットルにし、かつ界面活性剤の添加比を７００／１０にする以外は実施例１と同様に行った。
【００４５】
以上の結果を表１に示した。表１に示す様に、実施例１〜４において得られた本発明の導電性組成物の何れも塗布性が優れており、延展性、白化性、表面抵抗値、密着性、耐擦傷性、裏移り性、耐水性もまた優れていた。。一方、比較例１及び２は、相溶性が悪く、塗布膜が白化してしまった。また比較例３はスルホン化ポリアニリンの割合が多いため、塗布性及び延展性、密着性、耐擦傷性、耐水性が不十分であった。さらに比較例４は界面活性剤の量が多いため、裏移りが生じてしまった。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から明かな様に、本発明の導電性組成物は、他の組成物による導電層を形成したものに比べて、フィルムなどの基材表面に塗布した場合、透明性に優れ、かつ低湿度下でも優れた帯電防止性を発揮する。本発明の導電性組成物は、磁気テープ、ＯＨＰ用フィルム、シールド材、導電シート、ＬＣＤ等の導電層などの工業用フィルム；キャリアテープ、トレー、マガジン、ＩＣ・ＬＳＩパッケージ等各種包装用フィルムなどの帯電防止剤として、好適である。
【００４７】
【表１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性組成物に関するものであり、さらに詳しくはフィルム、プラスチック、繊維等の構造形成体、特に、熱可塑性樹脂フィルム、中でもポリエステルフィルムの表面に塗布、スプレー、ディップ等を行い、湿度依存性がなく、帯電防止性及び導電性を付与するのに優れた導電性組成物に関するものである。具体的には、キャリアテープ、トレー、マガジン、ＩＣ・ＬＳＩパッケージ、導電シート、シールド材、ＬＣＤ等の導電層等に使われる。
【０００２】
【従来技術】
従来より、ナイロン、ポリエステル等は、耐熱性、寸法安定性、機械的強度等に優れるため、繊維、包装用フィルム、工業用フィルムとして、多量かつ広い範囲に使われている。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等は耐熱性は劣るが、成形性の良さ、安価である等の理由で包装材料として一般的に用いられている。合成樹脂は一般的に疎水性であるため、合成樹脂からなる構造形成体の表面に静電気が発生しやすく、ほこり等が表面に付着しやすくなり、様々なトラブルを引き起こしている。
例えば、ポリエステルフィルムから磁気テープを得る場合、磁気テープに静電気が発生し、テープがまとわりついて作業性が悪くなったり、磁気テープにほこりが付着して汚れやすくなり、それに伴い信号のドロップアウトの増加等の問題が生じる。また、半導体素子等を取り扱う場合、その包装材料等に帯電防止機能が付与されていないと、静電気により半導体が破壊されるケースがある。その対策として磁気テープや半導体素子の包装材料には、帯電防止剤が添加または塗布されている。その方法としては、ポリエステルフィルム等の絶縁基材に界面活性剤、炭素粉末、金属粉末等の導電性物質を練り込む方法、粘着剤中に上記のような導電性物質を配合する方法、テープの背面に界面活性剤その他の帯電防止剤をコーティングする方法、基材と粘着材層との間にイオン導電性高分子からなる帯電防止層を付与する方法等が一般的に行われている。
導電性物質である炭素粉末や金属粉末を基材に練り込んだり、あるいはそれらを配合する方法で充分な帯電防止性を与えようとすると、基材の透明性が損なわれてしまう欠点がある。たとえ、透明性を要求されない磁気テープの場合でも、炭素粉末を磁性粉と混合使用しなければならない結果、帯電防止能を向上させるに従い、磁気特性の劣化が生じ、磁気密度の高密度化の観点から、炭素粉末等の混合使用は回避することが好ましい。
その他、一般的にはフィルム、包装材料等の帯電防止剤として界面活性剤が用いられるが、界面活性剤では塵、ほこり等の付着を抑制するのに充分な表面抵抗（１０10Ω／□以下）が得られないのみならず、帯電防止能が周囲の湿気や水分の影響を受け変化しやすい。特に界面活性剤により低下したフィルムの表面抵抗が、低湿度下では大幅に増大して所望の帯電防止能が得られなくなる欠点がある。
その結果、フィルム、包装材料表面へのほこりの付着が起こり、様々なトラブルの原因となる。よりハイテク化した今日、低湿度環境下で静電気障害のないフィルムが求められつつあり、そのためには低湿度下で１０10Ω／□以下の表面抵抗値を与える帯電防止剤の出現が望まれている。このような低表面抵抗値を与える素材として、ポリアニリン、ポリピロール等の導電性高分子が知られているが、いずれも、特定の有機溶剤には可溶であるが、水や水／アルコール混合溶媒系には不溶または分散不可であったため、芳香環にスルホン酸基を結合させる方法等が行われ、かつ単独では充分な膜特性が出ないため、水溶性または水分散性樹脂を混合する方法が行われてきた。しかしスルホン化したポリアニリンとの相溶性の悪い樹脂と混合すると膜表面が白濁してしまい、相溶性の良い樹脂を用いた場合は所定の表面抵抗値が出ないという問題が生じてしまう。また濡れ性を良くするために界面活性剤を添加しているが、添加量が多いと、基材の反対面に裏移りして、２次加工性を悪くしてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点に着目して鋭意研究の結果なされたものであり、その目的は、本来のポリエステルフィルムのような構造形成体の優れた点を生かしつつ、低湿度下でも静電気障害を克服するに充分な帯電防止能を与え、かつ透明性を失わずに、水、または水／アルコール混合溶媒系に可溶または分散可能な導電性組成物を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸を主成分とするスルホン化ポリアニリン１００重量部に対して、スルホン酸基及び／またはそのアルカリ金属塩基の結合した水溶性または水分散性共重合ポリエステルを１０〜２０００重量部、非イオン系界面活性剤を０．００１〜１０００重量部を含んでなる導電性組成物に関するものである。
【０００５】
本発明におけるスルホン化ポリアニリンは、アミノアニソールスルホン酸を主成分とする。さらに、本発明の導電性組成物の塗布性、延展性、塗布体の硬度の向上の点において、５−スルホイソフタル酸単位を４モル％以上１０モル％以下含む該共重合ポリエステルを併用する。ここで、アミノアニソールスルホン酸類としては、２−アミノアニソール−３−スルホン酸、２−アミノアニソール−４−スルホン酸、２−アミノアニソール−５−スルホン酸、２−アミノアニソール−６−スルホン酸、３−アミノアニソール−２−スルホン酸、３−アミノアニソール−４−スルホン酸、３−アミノアニソール−５−スルホン酸、３−アミノアニソール−６−スルホン酸、４−アミノアニソール−２−スルホン酸、４−アミノアニソール−３−スルホン酸等を挙げることができる。アニソールのメトキシ基がエトキシ基、ｉｓｏ−プロポキシ基等のアルコシキ基に置換された化合物を用いることも可能である。しかし、２−アミノアニソール−３−スルホン酸２−アミノアニソール−４−スルホン酸、２−アミノアニソール−５−スルホン酸、２−アミノアニソール−６−スルホン酸、３−アミノアニソール−２−スルホン酸、３−アミノアニソール−４−スルホン酸、３−アミノアニソール−６−スルホン酸が好ましく用いられる。
【０００６】
前述したように、本発明に用いられるスルホン化ポリアニリン共重合体は、スルホン酸基が芳香環に対して７０％以上、好ましくは８０％以上、さらに好ましくは１００％である。また、スルホン酸基を含む芳香環と含まない芳香環が混在したり、交互に並んだりしても、本発明の目的には問題はない。
該スルホン化ポリアニリン共重合体のスルホン酸基含有率が７０％未満であると該共重合体の水、アルコールまたはそれらの混合溶媒系等への溶解性または分散性が不充分になり、結果として基体への塗布性及び延展性が悪くなり、得られる塗布膜の導電性が著しく低下する傾向になる。また上記特性を満足させるためにアミン等を添加することもあるが、液の安定性、アミンの揮発等の面で好ましくない。本発明に用いられるスルホン化ポリアニリン共重合体の数平均分子量は３００〜５０００００で１０００以上が前記溶媒への溶解性及び塗布膜の強度の点で好ましい。
該スルホン化ポリアニリン共重合体の使用割合は溶剤１００重量部に対して０．０１−１０重量部であり、好ましくは０．１−２重量部である。
該スルホン化ポリアニリン共重合体の使用割合が０．０１重量部未満では、溶液の長期保存性が悪くなり、表面のコート層にピンホールが発生しやすくなりコート面の導電性が著しく劣る。また、使用割合が１０重量部を越えると該共重合体の水又は水／有機溶媒系への溶解性、分散性及びコート層の塗布性が悪くなる傾向があり、好ましくない。
前記溶媒は、ポリエステルフィルム等の基体を溶解または膨潤させないならば、いかなる有機溶媒も使用可能であるが、水または水／アルコール等の有機溶媒との混合溶媒を用いる方が、使用環境面で好ましいのみならず、支持体への塗布性及び導電性が向上する場合もある。有機溶媒はメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類、メチルプロピレングリコール、エチルプロピレングリコールなどのプロピレングリコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドンなどのピロリドン類などが好ましく用いられる。これらは、水と任意の割合で混合して用いられる。この例として、具体的には、水／メタノール、水／エタノール、水／プロパノール、水／イソプロパノール、水／メチルプロピレングリコール、水／エチルプロピレングリコールなどを挙げることができる。用いられる割合は水／有機溶媒＝１／１０〜１０／１が好ましい。
【０００７】
本発明で用いられるスルホン酸基およびそのアルカリ金属塩基からなる群より選択される少なくとも１種の基が結合した共重合ポリエステル（以下、スルホン酸基含有共重合ポリエステルという）とは、ジカルボン酸成分および／またはグリコール成分の一部にスルホン酸基およびそのアルカリ金属塩基からなる群より選択される少なくとも１種の基が結合したポリエステルをいい、中でも、スルホン酸基およびそのアルカリ金属塩基からなる群より選択される少なくとも１種の基を含有した芳香族ジカルボン酸成分を全酸成分に対して４〜１０モル％の割合で用いて調整した共重合ポリエステルが、本発明の導電性組成物を基材に塗布して得られる塗膜の表面硬度が高いという点で好ましい。このようなジカルボン酸の例としては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸が好適である。
【０００８】
他のジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ｐ−β−オキシエトキシ安息香酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ジカルボキシジフェニル、４，４’−ジカルボキシベンゾフェノン、ビス（４−カルボキシフェニル）エタン、アジピン酸、セバシン酸、シクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸などが挙げられる。本発明の導電性組成物を基材に塗布して得られる塗膜の表面硬度の向上の点から、テレフタル酸およびイソフタル酸が好ましい。
【０００９】
共重合ポリエステルを調整するためのグリコール成分としては、エチレングリコールが主として用いられ、この他に、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどが用いられ得る。中でも、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノールなどを共重合成分として用いると、スルホン化ポリアニリンとの相溶性が向上するという点で好ましい。
【００１０】
この他、共重合成分として、少量のアミド結合、ウレタン結合、エーテル結合、カーボネート結合などを含有するジカルボン酸成分、グリコール成分を含んでも良い。さらに得られる本発明の導電性組成物を基材に塗布して得られる塗膜の表面硬度を向上させるために、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などの多カルボキシ基含有モノマーを５モル％以下の割合で上記ポリエステルの共重合成分として用いることも可能である。５モル％を越える場合には、得られるスルホン酸基含有共重合ポリエステルが熱的に不安定となり、ゲル化しやすく、本発明の導電性組成物の成分として好ましくない。
【００１１】
上記スルホン酸基含有共重合ポリエステルは、例えば、上記ジカルボン酸成分、上記グリコール成分、および必要に応じて、上記多カルボキシル基含有モノマーを用いて、常法により、エステル交換反応、重縮合反応などを行うことにより得られる。得られたスルホン酸基含有共重合ポリエステルは、例えば、ｎ−ブチルセロソルブのような溶媒とともに加熱撹はんされ、さらに撹はんしながら徐々に水を加えることにより、水溶液または水分散液とされて用いられ得る。
【００１２】
上記スルホン酸基含有共重合ポリエステルの含有割合は、得られる導電性組成物の導電性および得られる塗膜の機械的特性から、スルホン化ポリアニリン１００重量部に対して５０〜２０００重量部が好ましく、さらに好ましくは１００〜１５００重量部、最も好ましくは２００〜１０００重量部である。
【００１３】
本発明の導電性組成物は、通常溶剤に溶解または分散させて、所望の基体表面に塗布される。ここで用いられる溶剤は、基材（例えば、ポリエステルフィルム等）を溶解または膨潤させないならば、いかなる有機溶媒も使用可能である。水、または水と有機溶媒との混合溶媒を用いることにより、使用環境面で好ましいだけでなく、得られる本発明の導電性組成物の帯電防止性およびこの導電性組成物の基材への塗布性が向上する場合もある。
【００１４】
上記有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、などのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどのセロソルブ類、メチルプロピレングリコール、エチルプロピレングリコールなどのプロピレングリコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドンなどのピロリドン類などが好ましく用いられる。これらの有機溶媒は、水と任意の割合で混合して用いられ得る。
混合の例としては、水／メタノール、水／エタノール、水／プロパノール、水／イソプロパノール、水／メチルプロピレングリコール、水／エチルプロピレングリコールなどが挙げられる。その混合割合は、水／有機溶媒＝１／１０〜１０／１が好ましい。
【００１５】
溶剤の使用割合は特に制限されないが、通常スルホン化ポリアニリン１００重量部に対して、１０００〜２００００重量部である。溶剤の使用量が極端に多い場合は、得られる本発明の導電性組成物の長期保存安定性、および基材表面への濡れ性および塗布性が悪くなる恐れがある。従って、表面の塗布膜にピンホールが発生しやすくなり、この塗布膜の導電性が著しく低下、すなわち帯電防止性が低下する恐れがある。溶剤の使用量が極端に少ない場合は、このスルホン化ポリアニリンの上記溶剤への溶解性または分散性が不十分となり、得られる塗布膜の表面が平坦になりにくくなる恐れがある。
【００１６】
本発明の導電性組成物は、上記成分のみでも、塗布性および延展性が優れており、得られる塗膜の表面硬度も良好であるが、上記溶剤に可溶な界面活性剤及び／または高分子化合物をさらに併用することにより、濡れ性の悪い基体への塗布も可能となる。
【００１７】
上記界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどの非イオン界面活性剤及びフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルベンゼンスルホン酸、パーフルオロアルキル４級アンモニウム、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノールなどのフッ素系界面活性剤が用いられる。
【００１８】
本発明に用いられる界面活性剤の量は、スルホン化ポリアニリン１００重量部に対して、０．００１重量部以上１０００重量部以下である。
【００１９】
上記界面活性剤が１０００重量部を越えると非コート面にコート層中の界面活性剤が裏移りして、２次加工等で問題を生じてしまう。
【００２０】
本発明の組成物に含有され得る高分子化合物としては、例えば、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂、水酸基またはカルボン酸基を含んだ水溶性または水分散性共重合ポリエステル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸などのアクリル酸樹脂、ポリアクリル酸エステルポリメタクリル酸エステルなどのアクリル酸エステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、などのエステル樹脂、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、ポリクロロメチルスチレン、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルフェノールなどのスチレン樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラールなどのポリビニルアルコール類、ノボラック、レゾールなどのフェノール樹脂などが用いられ得る。中でも上記スルホン化ポリアニリンとの相溶性の点から、およびポリエステルなどからなる基材との接着性の点から水酸基またはカルボン酸基を含んだ水溶性または水分散性共重合ポリエステルおよびポリビニルアルコール類が好ましい。
【００２１】
上記高分子化合物量は、好ましくは、スルホン化ポリアニリン１００重量部に対して、１０〜１０００重量部、さらに好ましくは、１０〜５００重量部である。高分子化合物の量が１０００重量部以上では、スルホン化ポリアニリンの導電性が現れず、本来の帯電防止機能が発揮されない。
【００２２】
本発明の導電性組成物には、上記の他に、種々の添加剤が含まれ得る。このような添加剤としては、ＴｉＯ2 、ＳｉＯ2 、カオリン、ＣａＣＯ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＢａＳＯ4 、ＺｎＯ、タルク、マイカ、複合粒子などの無機粒子；ポリスチレン、ポリアクリレート、またはそれらの架橋体で構成される有機粒子などが挙げられる。導電性のさらなる向上を目的として、ＳｎＯ2 、（酸化スズ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）の粉末、それらを被覆した無機粒子（ＴｉＯ2 、ＢａＳＯ4 など）、カーボンブラック、黒鉛、カーボン繊維などのカーボン系導電性フィラーなどを添加することも可能である。上記添加剤の含有量は、スルホン化ポリアニリン１００重量部に対して、４０００重量部以下の割合であることが好ましい。４０００を越える場合には、導電性組成物の粘度アップにより塗布ムラの原因となるおそれがある。
【００２３】
塗布すべき基材としては、特に制限されないが、通常フィルム、繊維などである。特にポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂からなるフィルム、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミドなどの有機溶媒可溶型の樹脂からなるフィルムなどが好ましい。
【００２４】
上記基材表面に本発明の導電性組成物を塗布する方法としては、グラビアロールコーティング法、リバースロールコーティング法、ナイフコータ法、ディップコート法、スピンコート法などがあるが、導電性組成物に適したコート法は特に制限はない。フィルムへの塗布を製膜工程内で同時に行うインラインコート法と製膜ロール製造後独立して行うオフラインコート法があるが、用途に応じて好ましい方法を選ぶことが可能で、特に制限はない。本発明のスルホン化ポリアニリンは２５０℃以上の高温では不安定であるが、２００℃で約３分間も熱安定性が良好であるので、共存する高分子化合物及び添加剤の種類にもよるが、通常短時間の２００℃加熱ならば導電性に悪影響を与えない。むしろ、コート面の導電性の向上の点では、２００℃付近で３０秒以内加熱することが好ましい。
【００２５】
【作用及び効果】
本発明の導電性組成物を、フィルム、繊維などの基材上に塗布すると、強い表面強度、透明性を維持しつつ、低湿度下でも帯電防止性を与えることができる。さらに、基材上に本発明の導電性組成物を塗布した後、延伸操作を行っても、本発明の導電性組成物に含まれる水溶性または水分散性のスルホン酸基含有共重合ポリエステルの存在により、塗膜に延展性が生じるため、塗膜が割れない。得られた塗膜は、機械的強度および耐水性が充分にある上に、その表面抵抗は非常に低く、従来にない帯電防止性を得ることができる。
【００２６】
実施例
次に本発明の実施例及び比較例を示すが、本発明はこれに限定されない。また本発明に用いる評価法を以下に示す。
【００２７】
１）塗布性の評価
本発明の導電性組成物を厚さ５０μｍのポリエステル（ＰＥＴ）フィルム上に、バーコーターを用いて所定の厚さで塗布し、コート面のはじきの有無で以下のように評価した。
・はじきが全く無く、均一に塗布されている。：○
・ごく一部に微小なはじきがある。 ：△
・塗布液がはじかれてしまう。 ：×
【００２８】
２）塗布体の延展性の評価
厚さ１８０μｍのＰＥＴフィルムを縦１軸に３．５倍で延伸して得られた厚さ約５０μｍのＰＥＴフィルム上に固形分濃度４％の本発明の導電性組成物を厚さ約１０μｍで塗布し、さらに横方向に３．５倍に延伸した。得られたフィルム表面を目視で観察し、以下のように評価した。
・コート面に割れが全く見られない。：○
・コート面に割れが見られる。 ：×
【００２９】
３）コート面の白化の有無
コート面にブロムライトで光を照射し、白化の有無を以下のように評価した。
・コート面に白化部が全く無い。 ：○
・コート面の一部が白化している。：×
【００３０】
４）表面抵抗値
タケダ理研社製表面抵抗測定器で印加電圧５００Ｖ、２５℃、１５％ＲＨの条件下で測定した。
【００３１】
５）フィルムへの密着性の評価
コート面からセロテープを剥し、コート面がフィルムから剥離するかどうかで以下のように評価した。
・コート面が剥離せず、セロテープに全く付着しない。：○
・コート面が僅かに剥離し、セロテープに付着する。 ：△
・コート面が完全に剥離し、セロテープに付着する。 ：×
【００３２】
６）耐擦傷性
２００ｇの荷重でコート面をガーゼで１０往復擦り、コート面の傷の付き具合いを以下のように評価した。
・コート面に傷が全く付いていない。 ：○
・コート面に細い傷が数本付いている。 ：△
・コート面に目視ではっきりわかる傷が付いている。：×
【００３３】
７）裏移り性
コート面と非コート面を重ねあわせ、１７０kg／cm2 の荷重を室温で１０分間かけた後、非コート面にコート面の１部が裏移りしているかどうかを 目視及び表面抵抗値で評価した。
【００３４】
８）耐水性
水を含ませた市販のティッシュペーパーを用いて、一定圧でコート面を１０回拭き、コート面が全く拭き取られない場合を○、僅かに拭き取られる場合を△、完全に拭き取られる場合を×とした。
【００３５】
（合成例１）スルホン酸基含有ポリエステル及び水分散液の調整
まずスルホン酸基含有ポリエステルを次の方法により合成、さらにその分散液を調整した。ジカルボン酸成分としてジメチルテレフタレート４７モル％、ジメチルイソフタレート４６モル％及び５−スルホイソフタル酸ナトリウム７モル％を使用し、グリコール成分としてエチレングリコール５０モル％及びネオペンチルグリコール５０モル％を用いて、常法によりエステル交換反応及び重縮合反応を行った。得られたスルホン酸基含有ポリエステルのガラス転移温度は６２℃であった。このスルホン酸基含有ポリエステル３００部とｎーブチルセロソルブ１５０部とを加熱撹はんして、粘ちょうな溶液とし、さらに撹はんしつつ水５５０部を徐々に加えて、固形分３０重量％の均一な淡白色の水分散液を得た。
この分散液をさらに水とイソプロパノールの等量混合液中に加え、固形分が８重量％のスルホン酸基含有ポリエステル水分散液を調整した。
【００３６】
（合成例２）スルホン酸基含有ポリアニリン塗布液の調整
２−アミノアニソール−４−スルホン酸１５０ｍｍｏｌを２０℃で５モル／リットルのアンモニア水溶液に撹はん溶解し、ペルオキソ二硫酸アンモニウム１００ｍｍｏｌの水溶液を滴下した。滴下終了後、２３℃で１２時間さらに撹はんした後、反応生成物を濾別洗浄、乾燥し、粉末状の共重合体１３ｇを得た。この重合体の体積固有抵抗値は１０．５Ωcmであった。この共重合体を０．３モル／リットルの硫酸水溶液１００重量部中に加え、所定の温度で６時間撹はんした。この時のスルホン化ポリアニリンのスルホン酸基の含有量は１００％であった。
上記スルホン化ポリアニリン２．０重量部を、水５０重量部及びイソプロパノール５０重量部に溶解した。この液を合成例１で示した分散液と混合した液を、本発明の導電性組成物とした。この塗布液は濃黄色で外観上は不溶物が全く見られなかった。
【００３７】
（実施例１）
合成例１及び２の液をスルホン化ポリアニリンとスルホン酸基含有ポリエステルの固形分比が３０／７０、かつ溶液の固形分濃度が１％になるように、水／ＩＰＡ＝５０／５０の溶媒に溶解して所定の塗布液を調整した。さらに、界面活性剤エマルゲン８１０（花王製）をスルホン化ポリアニリンとの比が１０／１００になるように添加した。これをワイヤーバー（NO.5）で厚さ５０μｍのポリエステル（ＰＥＴ）フィルム上に塗布し１６０℃で１分間乾燥し、各特性を評価した。延展性の評価は、溶液の固形分濃度が４％になるように調整して行った。
【００３８】
（実施例２）
スルホン化ポリアニリンとスルホン酸基含有ポリエステルの固形分比を１０／９０にし、かつ界面活性剤の添加比を５０／１００にする以外は実施例１と同様に行った。
【００３９】
（実施例３）
合成例１でジメチルテレフタレートを４８モル％、ジメチルイソフタレートを４７モル％及び５−スルホイソフタル酸ナトリウムを５モル％にし、かつ合成例２で硫酸水溶液の濃度を０．２モル／リットルにする以外は実施例１と同様に行った。
【００４０】
（実施例４）
合成例１でジメチルテレフタレートを４８モル％、ジメチルイソフタレートを４７モル％及び５−スルホイソフタル酸ナトリウムを５モル％に、合成例２で硫酸水溶液の濃度を０．２モル／リットルにし、かつスルホン化ポリアニリンとスルホン酸基含有ポリエステルの固形分比を２０／８０にし、さらに界面活性剤の添加比を７０／１００にする以外は実施例１と同様に行った。
【００４１】
（比較例１）
合成例２で硫酸水溶液中で撹はんを行わなかった以外は実施例１と同様に行った。
【００４２】
（比較例２）
合成例１でジメチルテレフタレートを５０モル％、ジメチルイソフタレートを４９．５モル％及び５−スルホイソフタル酸ナトリウムを０．５モル％にし、かつ界面活性剤の添加比を５０／１００にする以外は実施例１と同様に行った。
【００４３】
（比較例３）
スルホン化ポリアニリンとスルホン酸基含有ポリエステルの固形分比を９５／５にする以外は実施例１と同様に行った。
【００４４】
（比較例４）
合成例２で硫酸水溶液の濃度を０．２モル／リットルにし、かつ界面活性剤の添加比を７００／１０にする以外は実施例１と同様に行った。
【００４５】
以上の結果を表１に示した。表１に示す様に、実施例１〜４において得られた本発明の導電性組成物の何れも塗布性が優れており、延展性、白化性、表面抵抗値、密着性、耐擦傷性、裏移り性、耐水性もまた優れていた。。一方、比較例１及び２は、相溶性が悪く、塗布膜が白化してしまった。また比較例３はスルホン化ポリアニリンの割合が多いため、塗布性及び延展性、密着性、耐擦傷性、耐水性が不十分であった。さらに比較例４は界面活性剤の量が多いため、裏移りが生じてしまった。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から明かな様に、本発明の導電性組成物は、他の組成物による導電層を形成したものに比べて、フィルムなどの基材表面に塗布した場合、透明性に優れ、かつ低湿度下でも優れた帯電防止性を発揮する。本発明の導電性組成物は、磁気テープ、ＯＨＰ用フィルム、シールド材、導電シート、ＬＣＤ等の導電層などの工業用フィルム；キャリアテープ、トレー、マガジン、ＩＣ・ＬＳＩパッケージ等各種包装用フィルムなどの帯電防止剤として、好適である。
【００４７】
【表１】
Claims (2)
- アミノアニソールスルホン酸を主成分とするスルホン化ポリアニリン１００重量部に対して、スルホン酸基及び／またはそのアルカリ金属塩基の結合した水溶性または水分散性共重合ポリエステルを１０〜２０００重量部、非イオン系界面活性剤を０．００１〜１０００重量部を含み、かつ水溶性または水分散性共重合ポリエステルが５−スルホイソフタル酸単位を４〜１０モル％含んでなる導電性組成物。
- 請求項１記載の該非イオン系界面活性剤がフッ素系界面活性剤であることを特徴とする導電性組成物。
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