JPH0358393B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は導電性の保持、特に耐湿性の良好な塗
膜を与える導電性粉末複合塗料に関するものであ
り、しかも、塗料中の導電性粉末の沈降が少な
く、塗料を長時間静置しておいても、使用時に導
電性粉末の再分散が容易な、作業性の著しく改善
された塗料用組成物に関する。 最近のデジタル機器の発達と共に、電磁波によ
る通信連絡の妨害、コンピユーター等の誤動作が
著しく増加しており、その対策として電磁波を筺
体部分で反射吸収するための筺体表面導電化が必
要とされるようになつてきた。このような導電化
のためには、メツキ、スパツタリング等の如く金
属層を筺体表面に直接形成させる方法、亜鉛溶射
等の如く溶融金属を筺体表面に吹き付けて導電層
を形成させる方法があるが、いずれの方法も導電
層と筺体の密着性が低い、あるいはコストが高い
等欠点の多いものであつた。そこで、これらの欠
点を改良するため導電性を有する物質をバインダ
ー成分と混合して筺体上に塗布し、導電層を形成
する方法が提案されている。このような塗料形態
の導電性付与剤と例としては、従来電気電子機器
をはじめとして筺体の静電気障害の防止用途のも
のが知られているが、電磁波障害を防止するため
には、静電気障害防止用よりも極めて導電性の高
い塗膜を与える塗料が必要とされており、このた
めには金属粉末を使用して導電性を高めた塗料が
好適とされている。しかしながら、金属粉末は酸
化劣化をおこしやすく、酸化された金属粉末は電
磁波障害を防止するほどの導電性はないため、塗
料中であるいは塗膜になつてからの導電性の保
持、特に酸化されやすい高温、高湿度下での導電
性の保持にすぐれた塗料組成物は見出されていな
い。 また、このような導電性粉末をバインダー樹脂
に混合した塗料では、バインダー樹脂と導電性粉
末との間の親和性が乏しいため、静置中に導電性
粉末が沈降して凝集、ブラツク化し、塗料の希釈
塗装時に均一に再分散せしめることが著しく困難
となり、作業性が低下して生産性が落ちたり、塗
装時の導電性粉末の均一分散に起因する導電性の
低下や、導電性のばらつきによる信頼性の低下を
招く等の欠点もあつた。 本発明者等は上記の如き導電性塗料の欠点をな
くした導電性の良好な組成物について鋭意検討し
た結果、導電性の保持、特に高湿度下での導電性
の保持性能に優れ、しかも導電性粒子の沈降が少
なく、容易に再分散できる作業性に優れた塗料を
得て本発明に到達した。 即ち、本発明は導電性粉末(1)、バインダー樹脂
(2)、該導電性粉末の塗料中での沈降を防止するた
めの添加剤(3)及び溶剤(4)からなり、バインダー樹
脂(2)を構成するモノマー成分の70重量％以上が
（メタ）アクリル酸エステルであり、しかも該樹
脂２の重量平均分子量が、10000以上、酸価が20
以下であることを特徴とする、耐湿性、作業性良
好な導電性塗料に関する。該塗料は導電性塗膜を
形成するに当り、塗装時の作業性が良好で生産
性、信頼性が高く、しかも形成された塗膜の導電
性が高く、経時的な導電性の低下特に高湿時の導
電性の低下が少ないなどの特徴を発揮する。 本発明に含まれる導電性粉末(1)は、機械的粉砕
法、電解法、化学的還元法等で得られる金、銀、
銅、ニツケル、パラジウム、カーボン等であり、
形状は球状、鱗片状、針状等種々のものが使用さ
れる。このうちで高い導電性を得るためには金属
粉末が好ましく、特に苛酷な条件下での耐湿性の
良好なものを求めようとすれば、金、銀、ニツケ
ル、パラジウムが適しており、工業的な経済性も
考慮すればニツケル及びニツケル合金、ニツケル
複合粉末が特に好ましい。また、これらの導電性
粉末は単独で使用してもよいし、一種以上の導電
性粉末を混合して使用してもよい。更に、これら
の導電性粉末は、工業的に生産されている金属単
体粉、合金粉末又は複合粉をそのまま使用しても
よいが、塗料製造時に既に表面が酸化されて導電
性が低下している場合には、使用前にあるいは塗
料化時に物理的化学的な何らかの手段で、洗浄処
理、還元処理を行つて、表面を実質的に清浄に
し、導電性を高めておく必要がある。このような
処理は公知の方法、例えば還元性の化合物で金属
粉末を処理する等の方法で行なわれるが、あくま
で耐湿性等の基本的な性能に影響しない範囲で行
なわなければならない。 本発明の第二の成分であるバインダー樹脂(2)
は、塗料としての形態をもたせ、また塗膜となつ
た時に基材に対する密着性を保持し、金属粉末を
被覆することにより酸化劣化を防止するという特
性はもちろんのこと、金属粉末の沈降を防止し、
導電性を保持するという特性も付与する必要があ
り、これらの性能を満足させるためには、（メタ）
アクリル酸エステルを70重量％以上含むビニルモ
ノマーを共重合して得られる樹脂が導電性粉末や
各種被塗物に対してなじみやすく、耐湿性、導電
性等の機能を発揮する上で、極めて好都合であ
る。樹脂成分は、単独で用いてもよく異種の樹脂
を混合しても用いてもよい。また、樹脂成分の分
子量は高い方が耐湿性の保持には好適であり、重
量平均分子量で10000以上であることを要する。
次に、樹脂成分の酸価が高すぎる導電性粉末と反
応して導電性を低下させたり、樹脂自体の水に対
する親和性を高めて吸湿しやすくし、耐湿性の保
持に好ましくない影響を与える場合があるので、
バインダー樹脂の酸価は20以下であることを要す
る。バインダー樹脂は通常の溶液重合、懸濁重
合、乳化重合、塊状重合で得られ溶液状にして使
用される。 次に導電性粉末の塗料中での沈降を防止するた
めの添加剤(3)は、公知のものが用いうるが、導電
性の保持、特に耐湿性を保持させることと導電性
粉末の再分散を容易にして作業性を改良し性能を
充分に発揮させることとの２つの目的を達成する
ためには、導電性粉末と親和性のある官能基と樹
脂成分と親和性のある官能基とからなる添加剤を
使用することが必要であり、導電性粉末と親和性
のある官能基としては、水酸基、カルボン酸基、
アミノ基、アミド結合等の有機官能基、リン酸
基、亜リン酸基、スルホン酸基等の無機官能基、
あるいはこれらの塩等が含まれ、バインダー樹脂
成分と親和性のある部分としては、アルキル基、
芳香族誘導体からなる官能基が含まれるが、導電
性粉末と親和性のある部分よりも極性が少なけれ
ばさしつかえなく、その範囲において、適当にく
み合わせれば、上記の同一グループ内のものでも
さしつかえない。特に苛酷な条件下で使用した
り、長期間にわたつて信頼性を要求される場合
は、極性部分に窒素を含んだ添加剤が好ましい。
添加剤の例としては、アマイド系ワツクス、アマ
イド系ポリマー、アミノ基含有オリゴマー、エタ
ノールアミン塩等が用いられるが、これらはもち
ろん一種又はそれ以上を併用してもさしつかえな
い。上記添加剤の配合量は塗料100重量部に対し
10部以下である。 溶剤(4)は、塗料に通常使用されている芳香族炭
化水素、脂肪族炭化水素、ケトン類、エステル
類、アルコール類等が単独又は混合して使用でき
るが、作業性の良いものを選ぶのは当然のことで
ある。特に金属粉末を使用する場合には溶剤中に
含まれる水分が、あるいは空気中に含まれる水分
が溶剤にとけこんで、金属粉末の表面の酸化を促
進する場合があるので、溶剤の50重量％以上は非
水溶性の溶剤を使用することが好ましい。 これらの導電性粉末、バインダー樹脂、添加
剤、溶剤は公知の方法で混合、撹拌して塗料化さ
れるが、導電性や耐湿性を損なわない範囲で、塗
膜に可撓性を付与するための可塑剤、塗膜の特性
を向上させるためのレベリング剤、ダレ防止剤、
消泡剤等を添加してもさしつかえない。 上記配合物の配合比率は要求される導電性、被
塗物の状態によつて異なるが導電性粉末とバイン
ダー樹脂の重量比率が１：0.1〜１：0.5であり、
好ましくは１：0.15〜１：0.3の配合が好適であ
る。 以下に実施例を示す。なお部、％はそれぞれ重
量部、重量％である。 実施例 １ ４ツ口フラスコに、撹拌機、温度計、コンデン
サーを取り付け、トルエン60部、イソブタノール
30部、酢酸ブチル10部の混合溶剤中にメタアクリ
ル酸メチル45部、メタアクリル酸ｎ−ブチル35
部、スチレン19部、メタアクリル酸１部、アゾビ
スイソブチロニトリル0.5部の混合モノマー溶液
を、85℃５時間で滴下した。その後キシレン50
部、アゾビスイソブチルニトルリ2.0部の溶液を
３時間で滴下した。滴下終了後更に５時間85℃に
保持した後冷却し、透明な樹脂溶液を得た。樹脂
溶液の固形分は40％、重量平均分子量５万、酸価
3.6であつた。 この樹脂溶液25部にカーボニルニツケル粉50部
を添加し、ボールミルで24hrs粉砕し、更にトル
エン20部に分散させたアマイド系添加剤デイスパ
ロン6900−20X（楠本化成(株)製）４部の添加し、
5hrs混練をつづけた。混練後の塗料中のニツケル
粉の粒度は90％以上が30μｍ以下であつた。 この塗料をキシレン：セロソルブアセテート：
酢酸ブチル＝60：20：20の混合溶剤でイワタカツ
プNK−13秒の粘度にまで希釈し、ABS樹脂板
にスプレー塗装した。膜厚は塗膜重量より求め
30μｍであつた。塗料中の導電性粉末の分散性、
塗膜の表面抵抗値、電磁波シールド特性及び耐湿
性試験後の電導度、基材との密着性は表−１の通
りであつた。 実施例 ２ 樹脂重合の際のモノマー組成をメタアクリル酸
メチル90部、アクリル酸エチル10部とする以外は
実施例１と同様にして、得られた樹脂溶液50部に
銀微粉末60部、ステアリン酸エタノールアミン塩
１部、チタンカツプリング剤（プレンアクト
TTS、味の素(株)製）0.5部を加えて、実施例１と
同様にして塗料化、評価した。 比較例 １ 添加剤を用いない以外は実施例１と同様にして
塗料を得、評価した。 比較例 ２ ベントナイトを添加剤として用いる以外は実施
例１と同様にして塗料を得、評価した。 比較例 ３ 樹脂重合の際の初期仕込溶剤中に、ノルマルオ
クチルカプタン3.0部を添加する以外は実施例１
と同様にして固形分40％、重量平均分子量5000、
酸価4.0の樹脂溶液を得、実施例１と同様にして
塗料を得、評価した。 比較例 ４ 初期仕込中のメタアクリル酸をアクリル酸11部
におきかえる以外は実施例１と同様にして、固形
分42％、重量平均分子量６万、酸価40の樹脂溶液
を得、実施例１と同様にして塗料化、評価した。 比較例 ５ 樹脂成分としてポリスチレン樹脂の40％キシレ
ン溶液を用いる以外は実施例１と同様にして塗料
を得、評価した。

【表】 評価方法 沈降性：試験管中に塗料をいれ、７日間静置後の
導電性粉末の沈降度合を比較 沈降しにくい◎○△× ←――――→ 沈降しやすい 再分散性：塗料を14日間静置した後、再分散した
時の分散させやすさを比較 分散させやすい◎○△× ←――――→ 分散させにくい 表面抵抗：ABS樹脂板に１cm巾の塗膜を形成さ
せ（膜厚30μｍ）電極間距離10cmにて電気抵抗
値を測定（デジタルマルチメーター タケダ理
研製） 密着性：ABS樹脂板上の塗膜（膜厚30μｍ）に１
mm巾のゴバン目を入れ、セロテープ剥離により
残つたマス目と剥離前のマス目の数を比較 耐湿テスト：50℃、98％RHにて、28日間、56日
間 表から明らかなように、本発明の組み合わせで
ある導電性粉末、バインダー樹脂、導電性粉末の
分散性を向上させるための添加剤の三者がうまく
バランスのとれた実施例１、２は分散性、導電
性、密着性、耐湿性、信頼性のすべての点で充分
な特性を示す。 添加剤を加えない比較例１では導電性粉末の偏
在により、表面抵抗値のバラツキが大きくなり信
頼性に欠ける。また同様に理由により密着性も低
い。 樹脂の親和性の少ないベントナイトを添加した
比較例２では、分散安定性は多少良好となるが耐
湿性が著しく劣り、ニツケル粉が塗膜表面から剥
離する等実用には耐えない。 分子量の低い樹脂を使用した比較例３は耐湿性
が低く、密着性も満足でない。 酸価の高い樹脂を使用した比較例４は、密着性
は高いが、耐湿性が低いため実用に耐えない。 樹脂成分として（メタ）アクリル酸エステルを
含まない比較例５では、金属粒子が沈降し、再分
散できなくなり性能の信頼性が低下し実用に耐え
ない上に、密着性も低下し金属粒子が表面から剥
離して特性を保持できなくなる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電性粉末(1)、バインダー樹脂(2)、該導電性
   粉末の塗料中での沈降を防止する為の添加剤(3)及
   び溶剤(4)から形成され、バインダー樹脂(2)を構成
   するモノマー成分の70重量％以上が（メタ）アク
   リル酸エステルであり、しかも該樹脂２の重量平
   均分子量が10000以上で酸価が20以下であること
   を特徴とする耐湿性及び作業性に優れた導電性塗
   料。 ２ 導電性粉末(1)がニツケル、ニツケル合金又は
   ニツケル複合粉末であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の導電性塗料。 ３ 導電性粉末(1)がカーボニルニツケル粉末あ
   り、該粉末を形成する粒子の70重量％以上の粒子
   径が30μｍ以下であることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項に記載の導電性塗料。 ４ 溶剤(4)の50重量％以上が非水溶性の溶剤で構
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の導電性塗料。