JPH0216687B2

JPH0216687B2 -

Info

Publication number: JPH0216687B2
Application number: JP21859682A
Authority: JP
Inventors: Haruaki Kakya; Kyoji Yoshida
Original assignee: Mitsubishi Kasei Vinyl Co
Current assignee: Mitsubishi Kasei Vinyl Co
Priority date: 1982-12-14
Filing date: 1982-12-14
Publication date: 1990-04-18
Also published as: JPS59109323A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、導電性シートの製造方法に関するも
のである。更に詳しくは、塩化ビニル系樹脂を基
体とし、軟質で導電性に優れたシートの製造方法
に関するものである。一般に、樹脂マトリツクス中にカーボンブラツ
クを混合充填することにより、導電性樹脂組成物
が得られることは、広く知られている。しかしな
がら、満足すべき導電性を発揮する組成物を得る
ためには、基体樹脂に多量のカーボンブラツクを
配合し、これを基体に均一に分散させる必要があ
る。多量のカーボンブラツクを基体樹脂に均一に
分散させるには、従来は、ロールミルで混練する
とか、押出機で混練する方法が採用されていた。
このように多量のカーボンブラツクを用いる系で
は、増粘効果が著しくなつて、混練には相当の困
難を伴つた。上記増粘効果の問題を解決して、混
練できたとしても、カーボンブラツクはそれ程均
一には分散させることができないという問題があ
つた。かかる問題を解決する方法として、特公昭51−
45297号公報に記載の技術が提案されているが、
なお混練工程が必要であり、この混練工程でカー
ボンブラツクの構造が破壊されて、導電性はカー
ボンブラツクの配合量に比例して向上しないとい
う欠点がある。また、この提案の方法では、柔軟
性のある導電性シート等を製造することができな
い。本発明者らは、かかる状況にあつて、柔軟性が
あり、導電性の優れたシートを製造する工業的有
利な方法を提供することを目的として、鋭意検討
した結果、本発明を完成したものである。しかして本発明の要旨とするところは、導電性
シートを製造するにあたり、塩化ビニル系樹脂
100重量部当り、可塑剤20〜80重量部、カーボン
ブラツク３〜50重量部、更に要すれば他の樹脂添
加剤をそれぞれ秤量して水に分散し、この分散液
を、表面剥離性を有する基材に塗布して塗布膜を
形成し、ついでこの塗布膜を加熱、溶融したの
ち、冷却することを特徴とする導電性シートの製
造方法に存する。以下、本発明を詳細に説明する。本発明において塩化ビニル系樹脂とは、ポリ塩
化ビニル及び塩化ビニルを主体とする共重合体を
意味する。塩化ビニルと共重合しうるモノマーと
しては、ビニルエステル類、ビニルエーテル類、
アクリル酸又はメタアクリル酸及びこれらのエス
テル類、マレイン酸又はフマール酸及びこれらの
エステル類、ならびに無水マレイン酸、芳香族ビ
ニル化合物、ハロゲン化ビニリデン化合物、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル、エチレン、
プロピレンなどがあげられる。これらのモノマー
に微量の多官能基含有化合物を添加し、部分架橋
させたものであつてもよい。上記塩化ビニル系樹脂は、懸濁重合法、微細懸
濁重合法（マイクロサスペンジヨン）、乳化重合
法等の従来から公知の方法で製造した粒状のもの
であつてよい。粒子の直径は、特に制限されるも
のではないが、直径50ミクロン以下のものが好ま
しい。平均重合度も特に制限されるものではな
く、平均重合度500〜2000のものが使用できる。基体塩化ビニル系樹脂は、最終的に得られる導
電性シートの厚み、強度、感触などによつて単一
樹脂（ホモポリマー）としたり、共重合体とした
り、これらを組み合せたり、更には平均重合度の
同一な樹脂一種、又は二種以上を組み合せて用い
ることができる。本発明によるときは、上記塩化ビニル系樹脂
に、可塑剤とカーボンブラツク、更に要すれば他
の樹脂添加剤をそれぞれ秤量して、水に分散させ
る。この際用いることができる可塑剤としては、ジ
オクチルフタレート、ジベンジルフタレート、ブ
チルベンジルフタレート、ジイソデシルフタレー
ト、ジドデシルフタレート、ジウンデシルフタレ
ート等のフタル酸エステル類；アジピン酸ジオク
チル、アジピン酸ジ−ｎ−ブチル、セバシン酸ジ
ブチル等の脂肪族二塩基酸エステル類；ペンタエ
リスリトールエステル、ジエチレングリコールジ
ベンゾエート等のグリコールエステル類；アセチ
ルリシノール酸メチル等の脂肪酸エステル類；ト
リクレジルホスフエート、トリフエニルホスフエ
ート等のりん酸エステル類；エポキシ化大豆油、
エポキシ化アマニ油等のエポキシ化油；アセチル
トリブチルシトレート、アセチルトリオクチルシ
トレート、トリ−ｎ−ブチルシトレート等のクエ
ン酸エステル類；トリアルキルトリメリテート、
テトラ−ｎ−オクチルピロメリテート、ポリプロ
プレンアジペート、その他ポリエステル系可塑剤
等の種々の可塑剤があげられる。これら可塑剤は、一種類でも、二種類以上を組
み合せて用いてもよい。可塑剤の量は、塩化ビニ
ル系樹脂100重量部に対して、20〜80重量部の範
囲で選ぶことができる。可塑剤量が20重量部より
少ないと、柔軟性の優れた導電性シートとするこ
とができない。逆に、可塑剤量が80重量部より多
くなると、軟かくなりすぎて好ましくない。本発明で用いることのできるカーボンブラツク
は、フアーネス型、アセチレン型、チヤンネル型
等一般に使用されているカーボンブラツクはいず
れも使用可能であるが、導電性からはフアーネス
型及びアセチレン型が好ましい。カーボンブラツ
クの配合量は、基体塩化ビニル系樹脂100重量部
に対して、３〜50重量部で、３重量部未満では導
電性効果は発揮されず、50重量部を超えると、添
加量を増加しても導電性は添加量に比例した向上
は示さず、好ましくない。導電性及び柔軟性等の
観点から、10〜25重量部の範囲が特に好ましい。塩化ビニル系樹脂に、可塑剤及びカーボンブラ
ツクを分散させる際に、他の樹脂添加剤、例えば
樹脂安定剤、紫外線吸収剤、充填材、難燃剤等
を、塩化ビニル系樹脂100重量部あたり５重量部
まで、添加することができる。塩化ビニル系樹脂粉末、可塑剤、カーボンブラ
ツク、樹脂添加剤を水に分散させるためには、分
散剤を用いる。分散剤として使用可能なものは、
通常界面活性剤として知られているものでよい。
例えば、脂肪酸石けん、アルキル硫酸エステル
塩、アルキルスルホン酸塩のようなアニオン界面
活性剤；第１級アミン塩、第２級アミン塩、第３
級アミン塩のようなカチオン界面活性剤、アルキ
ルベタインのような両性界面活性剤；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
アルキルアミン等の非イオン界面活性剤があげら
れる。塩化ビニル系樹脂粉末、可塑剤、カーボンブラ
ツク、他の樹脂添加剤を、水に分散させるには、
これら各成分を所定量秤量し、分散剤を溶解した
水に加え、撹拌混合する。なお、塩化ビニル系樹
脂粉末のみ、可塑剤と他の樹脂添加物との２成
分、カーボンブラツクのみを各々水に分散させて
３種のエマルジヨンとしたのち、３種のエマルジ
ヨンを一諸に混合して分散液とするような方法を
採用してもよい。上記成分を含む分散液を調製する場合に、水と
固形分（塩化ビニル系樹脂、可塑剤、カーボンブ
ラツク、他の樹脂添加物）との比率は、固形分の
濃度を分散液（水と固形分との和）の20〜80重量
％の範囲とするのがよい。これは、固形分の濃度
が上の範囲より低かつたり、逆に高いときは、最
終的に得られるシートの厚さを調節するのが困難
となるからである。固形分の濃度は、上記範囲の
うち40〜60重量％の範囲が特に好ましい。分散液の撹拌混合は、可塑剤を塩化ビニル系樹
脂粉末に吸収させ、かつ、カーボンブラツクを樹
脂粉末表面に付着させるために行なう。この際、
水に分散させた可塑剤を、全量、塩化ビニル系樹
脂粉末に吸収させてしまうと、最終的に得られる
導電性シート表面に亀裂が生ずる。従つて、分散
液を撹拌している際に塩化ビニル系樹脂粉末に吸
収させて可塑剤量は、配合した可塑剤の一部、望
ましくは約半分ないし４分の３とし、残りは吸収
されるに水に分散している状態とするのがよい。
このようにするには、(イ)水に可塑剤の全量を加
え、撹拌強度、撹拌時間等を変えて、塩化ビニル
系樹脂粉末へ吸収させる方法、(ロ)まず可塑剤の約
半量ないし４分の３量を水に分散させて塩化ビニ
ル系樹脂粉末に吸収させたのち、残りを水に加え
て分散させた状態とする方法、等をとることがで
きる。水に、塩化ビニル系樹脂粉末、可塑剤、カーボ
ンブラツク、他の樹脂添加物を分散させる際に使
用しうる撹拌混合機は、液体に固体を分散させる
目的で従来から使用されている撹拌混合機であつ
てよい。上記分散液を撹拌混合機で調製する際に、分散
液には、気泡、ゲル、塊状物等が含まれることが
あるので、これらは真空脱泡機、ホバートミキサ
ー、ロールミル、フイルター等を用いて除去する
のが好ましい。本発明によるときは、上記方法で調製した分散
液を、表面剥離性を有する基材に塗布する。この
基材は、分散液にもとづく塗布膜を支持する機能
を果すものである。基材は、金属薄板、紙、耐熱
樹脂薄板より構成するのがよい。この基材の塗布
膜を形成する面には、塗布膜を加熱溶融したのち
得られる導電性シートが、剥離しやすいように、
離型剤を塗布するなどにより、表面剥離性を付与
しておく。分散液を基材に塗布して塗布膜を形成するに
は、スプレイコート法、ロールコート法、グラビ
アコート法、リバースコート法、ナイフコート法
等のそれ自体公知の各種塗布方法によればよい。基材の剥離性を付与した面に形成する塗布膜の
厚さは、次の加熱、溶融工程終了後に得られる導
電性シートの厚さが0.05〜５mmの範囲となるよう
に、調節するのがよい。塗布膜を加熱すると、水
分が揮散するので、最終的に得られる導電性シー
トの厚さは、もとの塗布膜に較べてこれに含まれ
ている水分に相当する割合で薄くなる。導電性シ
ートは、余り薄すぎると強度が充分でなくて実用
性が劣るので好ましくなく、厚さ0.1〜１mmの範
囲とするのがよく、中でも0.1〜0.7mmの範囲とす
るのがよい。本発明によるときは、上記方法で形成した塗布
膜を、加熱して塗布膜中の水分を揮散させ、次い
で樹脂粒子の表面ないし粒子全体を溶融させて粒
子相互を付着させる。塗布膜中の水分の揮散、樹
脂粒子の表面付着ないし粒子の溶融を急激に行な
うと、最終的に得られる導電性シートに多数の小
さな亀裂が生ずることが多い。この小さな亀裂の
生成を防止するために、樹脂粒子表面ないし粒子
全体を溶融させるための加熱を行なう前に、40〜
100℃の温度範囲で、５分以内の加熱を行なう予
備乾燥を行ない、塗布膜中の水分の可成りの割合
を、揮散させるのがよい。塗布膜は、上記の予備乾燥を行ない、又は行な
わずに、加熱し、水分をほぼ完全に揮散し、樹脂
粒子表面ないし粒子全体を溶融させて付着させ
る。この際の加熱温度は、余り低すずると長時間
加熱しても、樹脂粒子が溶融しないので、強度の
優れた導電性シートが得られず好ましくない。加熱温度は、塩化ビニル系樹脂のガラス転移
点、平均粒子径、可塑剤の添加部数、カーボンブ
ラツクの添加部数、最終的に得ようとする導電性
シートの厚さによつて、種々選ぶことができる。
樹脂粒子溶融のための加熱温度範囲は、170〜260
℃の範囲とするのがよい。本発明によるときは、上記のように加熱、溶融
操作を行なつたのちに得られる導電性シートを、
常温付近まで冷却し、導電性シートを表面剥離性
を有する基材から剥離して、又は基材と一諸に、
ロール状に巻き取る。本発明方法によつて得られる導電性シートは、
通常の軟質プラスチツクシートと同様、裁断、接
着等の二次加工が可能である。本発明方法によつ
て得られる導電性シートは、単独で、又は紙、布
等の他のものとはり合わせるなどして、静電気を
嫌う物色を収納する袋状容器、塵埃の飛散を嫌う
クリーンルームの仕切り用カーテン、クリーンル
ーム内の作業台、作業室床のマツト、その他静電
気を嫌う環境内に設置する各種物品製造用とし
て、使用可能である。本発明方法は、次のように特別に顕著な効果を
奏し、その産業上の利用価値は極めて大である。 (1) 本発明方法によるときは、導電性に優れ、か
つ、柔軟性にも優れた塩化ビニル系樹脂シート
を、容易に製造することができる。 (2) 本発明方法によるときは、厚み精度に優れ、
品質の安定した導電性シートを、容易に製造す
ることができる。 (3) 本発明方法によるときは、水性分散液中で基
体樹脂にカーボンブラツクを均一に分散させる
方法を採用し、かつ、加熱炉で加熱して基体樹
脂を溶融させてシート化する方法をとる。従つ
て、従来法におけるようなロールミル、押出機
等での混練工程が不要であるので、カーボンブ
ラツクの構造を破壊することがなく、カーボン
ブラツク固有の導電性を、有効に発揮させるこ
とができる。以下、本発明を、実施例にもとづいて更に詳細
に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の例に限定されるものではない。実施例１〜３懸濁重合法によつて製造したポリ塩化ビニル粉
末（＝1000、平均粒子径40ミクロン）50重量
％、水47重量％、ドデシルベンゼンスルホン酸ソ
ーダ（DBS）３重量％の割合よりなる３成分を
撹拌混合し、混合液Ａを調製した。他方、ジオクチルフタレート65重量％、水32重
量％、オレイン酸アンモニウム３重量％よりなる
３成分を撹拌混合し、混合液Ｂを調製した。更に、カーボンブラツク（ライオン・アクゾ(株)
社製、ケツチンブラツクFC）30重量％、水67重
量％、DBS3重量％よりなる３成分を撹拌混合
し、混合液Ｃを調製した。混合液Ａ、混合液Ｂ及び混合液Ｃをそれぞれ第
１表に示した割合として混合し、３種の分散液を
調製した。なお、上記三種の混合液を混合して分散液を調
製する際には、まず混合液Ａと混合液Ｃとを混合
し、次いで混合液Ｂを加えた。これら３種の混合
液を、90℃に加温し、この温度で30分間撹拌し、
可塑剤の約７割をポリ塩化ビニル粉末に吸収させ
た。上記分散液を、市販されている離型紙（紙の表
面に離型剤が塗布されている紙）の表面に、ナイ
フコート法により塗布し、塗布膜を形成した。この塗布膜を形成した離型紙を、80℃に調節し
た熱風炉に３分間放置して、塗布膜の予備乾燥を
行なつた。続いて、この塗布膜付き離型紙を、
180℃に調節した熱風炉に１分間放置して、水分
をほぼ完全に揮散させたのち、ポリ塩化ビニル粒
子を溶融させた。上の加熱、溶融の操作終了後、シートを冷却
し、厚さ約0.2mmの３種の導電性シートを得た。得られた導電性シートにつき、JISK6923に準
拠して体積固有抵抗を測定した。結果を、第１表
に示す。実施例４〜６懸濁重合法によつて製造したポリ塩化ビニル粉
末（＝1000、平均粒子径40ミクロン）100重量
部に、カーボンブラツク（ケツチンブラツクFC）
を10重量部、15重量部、20重量部それぞれ配合
し、スーパーミキサー（(株)川田製作所製）によつ
て、110℃に加温しつつ５分間撹拌し、ポリ塩化
ビニル粉末にカーボンブラツクを付着させた粉末
３種を調製した。次いで、上の粉末48重量％、水47重量％、
DBS3重量％の３成分よりなる３種の混合物D₁〜
D₃（混合物D₁〜D₃は、それぞれカーボンブラツク
を10重量部、15重量部、20重量部付着した粉末を
使用）を調製した。他方、ジオクチルフタレート65重量％、水32重
量％、DBS3重量％よりなる３成分を撹拌混合
し、混合液Ｅを調製した。混合液D₁〜D₃各１に対して、混合液Ｅを0.37
の割合で混合し、３種の分散液を調製した。なお、上記２種の混合液（混合液D_1〜3のいづ
れか１種と混合液Ｅ）を混合して分散液を調製す
る際には、混合液D_1〜3のいずれか１種に、混合
液Ｅの７割を加え、90℃に加温して撹拌し、可塑
剤を吸収させたのち、混合液Ｅの残り３割を加え
て均一に分散させた。上記分散液を、市販されている離型紙の表面
に、ナイフコート法により塗布し、塗布膜を形成
した。この塗布膜を形成した離型紙を、80℃に調節し
た熱風炉に３分間放置して、塗布膜の予備乾燥を
行なつた。続いて、この塗布膜付き離型紙を、
180℃に調節した熱風炉に１分間放置して、水分
をほぼ完全に揮散させたのち、ポリ塩化ビニル粒
子を溶融させた。上の加熱溶融の操作終了後、シートを冷却し、
厚さ約0.2mmの３種の導電性シートを得た。得られた導電性シートにつき、JISK6923に準
拠して体積固有抵抗を測定した。結果を第１表に
示す。比較例１実施例で用いたと同種のポリ塩化ビニル粉末
100重量部に、ジオクチルフタレート50重量部及
びカーボンブラツク（ケツチンブラツクFC）を
15重量部加えた。これらを、スーパーミキサー(株)
川田製作所）で、110℃に加温しつつ、５分間撹
拌し、可塑剤を樹脂粉末に吸収させ、カーボンブ
ラツクを樹脂粉末表面に付着させた。上のように調製した樹脂粉末を、150℃に温度
調節した９インチのロールミル上で７分間混練し
て、２mm厚さのシートを製造した。得られたシートについて、実施例の場合と同様
に、体積固有抵抗を測定した。結果を、第１表に
示す。比較例２〜４実施例で用いたと同種のポリ塩化ビニル粉末
100重量部に、ジオクチルフタレート50重量部及
びカーボンブラツク（ケツチンブラツクFC）を、
第１表に示した割合でそれぞれ加えた。これら
を、スーパーミキサーで、110℃に加温しつつ、
５分間撹拌し、可塑剤を樹脂粉末に吸収させ、カ
ーボンブラツクを樹脂粉末表面に付着させた。上のように調製した３種の樹脂粉末を、シリン
ダー温度約150℃に調温した40mm押出機で混練し、
Ｔダイよりシート状に押出し、厚さ１mmのシート
を３種製造した。得られた３種のシートについて、実施例の場合
と同様に、体積固有抵抗を測定した。結果を、第
１表に示す。

【表】

【表】第１表より、次のことが明らかとなる。 (1) 本発明方法によつて得られる導電性シート
は、カーボンブラツクと基体樹脂とを混練して
いないので、カーボンブラツク固有の構造が破
壊されることがなく、カーボンブラツクの配合
量が少なくても、優れた導電性を示す（実施例
１、実施例４と比較例２との対比；実施例２、
実施例５と比較例１、比較例３との対比；実施
例３、実施例６と比較例４との対比）。 (2) 本発明方法によるときは、塗布膜の厚さの調
節が容易であり、柔軟性があり、かつ、導電性
に優れた種々の厚さの導電性シートを、容易に
製造することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

１導電性シートを製造するにあたり、塩化ビニ
ル系樹脂100重量部当り、可塑剤20〜80重量部、
カーボンブラツク３〜50重量部、更に要すれば他
の樹脂剤をそれぞれ秤量して水に分散し、この分
散液を、表面剥離性を有する基材に塗布して塗布
膜を形成し、ついでこの塗布膜を加熱、溶融した
のち、冷却することを特徴とする導電性シートの
製造方法。