JPH06192597A

JPH06192597A - 導電性塗料組成物およびそれを用いた導電性塗装物

Info

Publication number: JPH06192597A
Application number: JP3168201A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nishimoto; 洋西本
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1991-07-09
Filing date: 1991-07-09
Publication date: 1994-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】任意の色調に着色でき、優れたセルフレベリン
グ性を備え、かつそれから得られる塗装物が、色彩、表
面平滑性等の外観に優れ、均一な導電性と優れた導電性
能を有する導電性塗料組成物およびそれを用いて形成さ
れた導電性塗装物を提供することにある。【構成】常温硬化型樹脂、導電性酸化亜鉛および金属コ
ートされた繊維状物質を含有してなる導電性塗料組成物
およびそれを用いて形成された導電性塗装物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、任意の色調で着色で
き、かつそれから得られる塗装物がその外観および導電
性能に優れた導電性塗料組成物およびそれを用いて形成
された導電性塗装物に関する。

【０００２】

【従来の技術】導電性塗り床は従来、研ぎ出し方式とモ
ルタル方式があるが、これらの導電性塗り床の難点は、
研ぎ出し方式では複雑な導電体の配置と入念な研ぎ出し
作業を必要とすることから施工コストが高く、床材とし
てはきわめて高価なものになることであり、モルタル方
式では表面の均一な緻密性を得ることが困難で、高度の
技術と経験を要するため、使用個所が自ずから限定され
ることなどである。上記二種の工法は、施工後の養生も
含めて工期が長くかかるのも難点の一つである。これに
対して、一般的な塗り床工法として常用されている常温
硬化型樹脂を主体とする液状組成物を床面に流展して、
該組成物の流動性を利用してセルフレベリングさせる工
法で迅速に導電性塗り床を形成する方法が要望され、現
在いくつかの考案がなされている。上記樹脂は一般に電
気抵抗が大きく、カーボンや黒鉛のような導電材を大量
に混入したり、カーボン質の粒径分布を工夫したり、
銅、錫、アルミ等の金属を拡散、導入処理し、あるいは
金属繊維や炭素繊維等の導電性繊維をカーボンまたは黒
鉛などに加えることにより、かろうじて塗膜に導電性を
付与しているのが現状である。

【０００３】このような従来の導電性塗り床に共通して
いる点は、導電性材質の主体がカーボン、黒鉛、炭素繊
維などの黒色系であり、したがって塗膜の色調は黒色に
限られることである。ところが、現代の建築仕上げ材の
多くは豊富な色彩感覚を要求され導電性機能を有すると
はいえ、従来の如く単なる黒色のみの塗り床材では、商
品価値が低い。

【０００４】さらに、カーボンを用いる場合は、十分
な導電性(人体がショックを受けるほど電流を流さず、
静電気を逃がすのに十分な導電性；ＮＦＰＡ[National
FireProtection Association]規格により、１×１０⁴〜
５×１０⁶Ωcm)を得るためには多量のカーボンを要し、
多量のカーボンを用いれば組成物の粘度が増大し、レベ
リングの際に籠手が重くなったり、平滑な表面の床が得
られないなど、作業性および外観上支障をきたす、金
属粉を用いる場合は、カーボンと同様に多量を要し、か
つその大きい比重のために組成物中で沈降してしまうの
で、それを防ぐために敢えて組成物の粘度を高める必要
があるなど、種々の問題がある。

【０００５】特開昭５７−７３４６４号公報および特開
昭５９−１４５２６２号公報には、導電性酸化亜鉛を含
有させた、任意の色調に着色できる導電性塗料組成物が
開示されているが、得られる塗り床の導電性は十分でな
く、十分な導電性を得るためには多量の導電性酸化亜鉛
を要するため組成物の粘度が増大し、作業性に支障をき
たす。また、導電性酸化亜鉛の分散が十分でないため、
導電性にバラツキのあるものしか得られない。

【０００６】特開昭６０−３３５６号公報には、常温硬
化形合成樹脂に着色材と導電性亜鉛華粉末、アルミフレ
ーク、並びに繊維状物質および／または耐摩耗性金属骨
材を混合してなる液状組成物が提案されており、導電性
をカーボン類に依存しない組成物を用いることで、任意
の色調の導電性塗り床が得られることが開示されている
ものの、導電材の分散が十分でないため、得られる塗り
床の導電性にバラツキがあるなどの問題がある。

【０００７】また、特開昭６２−２９１３６２号公報に
は、短小繊維状の導電材として１０μm 以下の直径およ
び平均４mm以下の長さのものを用いることで、表面に斑
模様やゴマ塩模様がなく、導電材が床の上下いずれにも
偏在することのない導電性塗り床が得られることが開示
されているが、該短小繊維として炭素繊維を用いた場合
は色彩が限られてしまい、また金属繊維を用いた場合は
金属粉と同様、その大きい比重のために組成物中で沈降
してしまい、塗り床の抵抗値は場所により変動するため
導電性のバラツキが生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明らは、上記のよ
うな従来技術の持つ問題点に鑑み、鋭意研究を重ねた結
果、導電材として導電性酸化亜鉛および金属コートされ
た繊維状物質とを併用すると、任意の色調で着色するこ
とができ、優れたセルフレベリング性を備えた導電性塗
料組成物が得られ、該組成物を用いて形成された導電性
塗装物が、色彩、表面平滑性等の外観に優れ、均一な導
電性と優れた導電性能を有することを知見し、さらに研
究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、常
温硬化型樹脂、導電性酸化亜鉛および金属コートされた
繊維状物質を含有してなる導電性塗料組成物およびそれ
を用いて形成された導電性塗装物に関する。本発明で用
いられる常温硬化型樹脂としては、例えばエポキシ樹
脂、アクリルウレタン樹脂、アクリル樹脂、酢ビアクリ
ル樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
塩化ビニル樹脂、塩化ゴム系樹脂、アルキッド樹脂、ア
クリル系樹脂エマルジョンなどが挙げられるが、塗り床
用塗料組成物としてはエポキシ樹脂、ポリウレタン樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂が特に優れた物性、耐薬品
性を示すので好ましく、中でもエポキシ樹脂が好ましく
用いられる。本発明で用いられる常温硬化型樹脂には、
常温硬化型樹脂の硬化反応を促進する硬化剤を配合する
ことができ、具体的には、例えばエポキシ樹脂を用いる
場合は脂肪族アミン、芳香族アミン等のポリアミン類ま
たはその変性物などが、ポリウレタン樹脂を用いる場合
はポリオール類などが、不飽和ポリエステル樹脂の場合
は過酸化物などが用いられる。

【００１０】該樹脂は、まず、導電性酸化亜鉛および金
属コートされた繊維状物質とともに分散機を用いて混合
される。この際、必要に応じて溶剤を添加してもよい。
ここで用いられる溶剤としては、使用する樹脂により脂
肪族または芳香族炭化水素系、アルコール系、エーテル
アルコール系、エステル系、ケトン系等の有機溶剤から
選ばれた１種または２種以上の混合物が挙げられる。

【００１１】本発明で用いられる導電性酸化亜鉛はアル
ミニウムドープされた酸化亜鉛粒子であって、その粒径
はできるだけ小さい方が比表面積が大きくなり導電性が
大きくなるが、余り小さくなると電路が長くなったり、
粒子相互の接触が不良になったりするので導電性が反っ
て悪くなることが考えられるため、好ましい平均粒径は
０.５〜５μm程度である。またこの導電性酸化亜鉛の導
電性は１００kg／cm²の圧力下で比抵抗値が１０³Ωcm以
下のものが好ましく、特に、１０²Ωcm以下が好まし
い。

【００１２】該導電性酸化亜鉛の配合量は、得られる塗
り床の導電性等によって適宜選択されるが、通常、上記
常温硬化型樹脂と硬化剤の総量１００重量部に対し、１
０〜１００重量部程度、好ましくは２０〜７０重量部程
度である。該導電性酸化亜鉛の配合量が１０重量部より
も少なければ導電性が劣ることがあり、また１００重量
部よりも多くなると組成物の粘度が増大して作業性に支
障をきたす場合がある。

【００１３】本発明で用いられる金属コートされた繊維
状物質の原料である繊維状物質としては、例えば炭素繊
維、ガラス繊維および有機合成繊維などが挙げられる
が、なかでも炭素繊維が好ましく用いられる。従来のよ
うに例えば炭素繊維そのものを用いると、それ自体がほ
ぼ黒色であるなど、色彩において問題があったが、これ
を金属コーティングすることで色彩が大幅に改善され
る。繊維状物質の長さは、塗装物の塗膜の厚みにより適
宜選択されるが、通常０.３〜１０mm程度、好ましくは
０.５〜６mm程度の範囲のものが用いられる。また、該
繊維状物質をコーティングする金属としては、例えばニ
ッケル、アルミニウム、銅などが挙げられるが、特にニ
ッケルが好ましい。

【００１４】該金属コートされた繊維状物質の配合量
は、得られる塗り床の導電性等によって適宜選択される
が、通常、上記常温硬化型樹脂と硬化剤の総量１００重
量部に対し、０.５〜１０重量部程度、好ましくは１.５
〜５重量部程度である。該金属コートされた繊維状物質
の配合量が０.５重量部よりも少なければ導電性が劣る
ときがあり、１０重量部よりも多くなると組成物の粘度
が増大してしまうことがある。本発明の塗料組成物は、
さらに酸化硅素粉末を含有することが好ましい。

【００１５】該酸化硅素粉末としては、通常硅粉と称さ
れ、充填剤として一般に用いられるものであればいずれ
でもよく、その平均粒径は通常１〜２０μm程度，好ま
しくは３〜１０μm程度である。該酸化硅素粉末を配合
することで、前記導電性酸化亜鉛と金属コートされた繊
維状物質の両者が効果的に分散され、より優れた性能が
発現される。

【００１６】該酸化硅素粉末の配合量は、上記常温硬化
型樹脂と硬化剤の総量１００重量部に対し、１０〜８０
重量部程度、好ましくは２０〜６０重量部程度である。
該酸化硅素粉末の配合量が１０重量部よりも少なければ
組成物中の各成分の分散が十分でない場合があり、８０
重量部よりも多くなると組成物の粘度が増大して作業性
に支障をきたす場合がある。また、導電性酸化亜鉛と酸
化硅素粉末の総量は、常温硬化型樹脂と硬化剤の総量１
００重量部に対し４０〜１００重量部程度が好ましい。
４０重量部より少なければ繊維状物質の分散が不充分と
なることがあり、１００重量部より多くなると粘度が増
大して籠手作業ができなくなることがある。

【００１７】本発明の塗料用組成物には、必要に応じ、
着色剤、前記酸化硅素以外の分散剤、および導電性充填
剤等を、本発明の組成物および塗り床の性質に悪影響を
及ぼさない範囲で添加することができる。このような着
色剤としては例えば二酸化チタン、カーボンブラック、
黒色酸化鉄、黄色酸化鉄、弁柄、クロムバーミリオン、
黄鉛、アゾ系有機顔料、酸化クロム、フタロシアニング
リーン、フタロシアニンブルー等の通常の塗料に使用さ
れている着色顔料が挙げられ、これらは一種または二種
以上の混合物として用いられる。また分散剤としては例
えばカチオン系，アニオン系，またはノニオン系の界面
活性剤などが挙げられ、導電性充填剤としては例えば黒
鉛、カーボン、金属粉、繊維状物質などが挙げられる。

【００１８】本発明の導電性塗料用組成物は、導電性の
塗り床、天井および壁等の導電性塗装物を形成する際に
有利に用いられるが、他に帯電防止を必要とする装置、
機器等の塗装にも使用され得る。なかでも導電性塗り床
を形成する際に有利に用いられる。本発明の導電性塗装
物は、前記の常温硬化型樹脂、導電性酸化亜鉛および金
属コートされた繊維状物質を含有する組成物を、例えば
高速ミキサー、ロールミルまたはサンドミル等の通常用
いられる混合装置を用いて十分に混合し、更に硬化剤を
添加・混合し、これを被塗装面に籠手等を用いて流展
し、セルフレベリングさせるなどの工法で製造される。
本発明の導電性塗装物を形成する場合は、被塗装面との
密着性を高めるために、被塗装面に例えば導電性カーボ
ンブラック、エポキシ樹脂および硬化剤からなる導電性
プライマーを下塗りすることが好ましい。

【００１９】

【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて本発明を
説明するが、本発明はこれら実施例により何等限定され
るものではない。なお、実施例、比較例中の「部」は全
て重量部を表すものである。

【００２０】〔実施例１〜５および比較例１〜６〕〔表
１〕および〔表２〕に示される各成分を配合して導電性
塗料組成物を調整した。あらかじめ導電性カーボンブラ
ック(東海カーボンＫＫ製、トーカンブラック＃４５０
０)、エポキシ樹脂(油化シエルエポキシＫＫ製、エピコ
ート１００１)、溶剤(ＭＩＢＫ製、キシレン，ｎ−ブタ
ノール)および硬化剤(エイ・シー・アイジャパンＫＫ
製、変性脂肪族アミン)からなる導電性プライマーを塗
布した２m×２mのストレート板の上に、調整された導電
性塗料組成物を流し展べ、厚み２mm になるように金籠
手で平滑に仕上げ、導電性塗り床を得た。硬化剤配合前
の組成物の分散性および粘度、導電性塗り床の表面の外
観および漏洩抵抗を〔表１〕および〔表２〕に示す。

【表１】

【表２】

【００２１】〔表１〕および〔表２〕に示した原材料は
下記のとおりである。１）炭素繊維商品名ベスファイトＨＴＡ−Ｃ３（東邦レーヨン）繊維直径７μm 繊維長３mm 色黒色比抵抗１.５×１０^-3Ωcm 密度１.７７ｇ／cm³ ２）Ｎi−炭素繊維商品名ベスファイトＭＣ（東邦レーヨン）ＭＣ−ＨＴ
Ａ−Ｃ３−Ｎ／Ｓ繊維直径８μm （ニッケル膜厚０.２５μm）繊維長３mm （０.１６mm以上のものがある）色ニッケル金属色比抵抗７.５×１０^-5Ωcm 密度２.７ｇ／cm³ ３）導電性酸化亜鉛商品名導電性亜鉛華−１（本荘ケミカル）平均粒子径１.４μm以下白色度７５以上（灰白色粉末）比抵抗１００Ωcm max（測定圧，５７６kg／c
m²）４）硅粉酸化硅素粉末白色度８０〜９０平均粒径３〜１０μm 比重２.６５）エポキシ樹脂商品名エピコート８２８（油化シエルエポキ
シ）エポキシ当量１８４〜１９４粘度１２０〜１５０ポイズ（２５℃）比重１.１７分子量約３８０６）硬化剤変性脂肪族アミン粘度１〜１０ポイズ（２５℃）密度０.９５〜１.１５７）顔料：二酸化チタン，酸化クロム，黄色酸化鉄お
よび弁柄の混合物(緑色) ８）分散剤：ＢＹＫ−１０１（ジャパンＫＫ製、ビック
ケミー）

【００２２】〔表１〕および〔表２〕に示した組成物お
よび塗り床の評価方法について以下に説明する。硬化剤
配合前の組成物の分散性の評価は、組成物の混合の際に
混合装置の回転軸への繊維状物質等の絡み付き、各成分
の分散状況等を目視にて判定したもので、均一な組成物
が得られた場合は「○」、それ以外は「×」と示した。
硬化剤配合前の組成物の粘度は、２５℃における３rpm
と３０rpmの粘度をＢＭ型粘度計の４号ローターを用い
て測定した。ここで、施工時の作業のしやすさは、組成
物の粘度に大きく依存するものの、各成分どうしが絡み
合うためにおこる見掛けの粘度にも影響されるため、該
粘度が施工時の作業性を直接表すものではなく、一つの
指標として示したものである。導電性塗り床の床表面の
外観は、各試料について目視にて繊維状物質等の認否、
分散状況および平滑状態を観察して評価したもので、繊
維状物質等の存在および床表面の微細な凹凸などの欠陥
が肉眼では全く認識できなかったものを「良好」とし
た。導電性塗り床の漏洩抵抗は、上記の方法で仕上げら
れた導電性塗り床を室温にて７日間放置した後、絶縁抵
抗計(東亜電波工業株式会社製、SM-8210,SM-8001)を用
いてＮＦＰＡ規格に準拠し、床表面の任意の２点の電極
間９１cmの間の抵抗を合計８カ所測定し、その最大値と
最小値を示した。

【００２３】〔表１〕に示される実施例からも明らかな
ように、本発明の導電性塗料組成物は、任意の色調に着
色でき、これを用いることで、色彩、表面平滑性等の外
観および導電性能等に優れた塗装物が形成でき、また塗
料組成物にさらに酸化硅素粉末を含有させることで、導
電材の分散性を一層向上させ、表面の導電性のバラツキ
のほとんどない導電性塗装物が得られる。一方、〔表
２〕に示される比較例から明らかなように、金属コート
された炭素繊維の代わりに通常の炭素繊維を用いた場合
は、得られる塗り床はその表面に該繊維の黒色斑点が認
められ、外観に劣り(比較例４)、また、導電性酸化亜鉛
を含有せずに金属コートされた繊維状物質のみを用いた
場合は分散性に劣り(比較例３)、この時、分散性を向上
させるためにさらに酸化硅素粉末を大量に用いても、金
属コートされた繊維状物質は十分分散されず導電性のバ
ラツキが大きく(比較例１)、好ましくない。導電性酸化
亜鉛のみを用いた場合は、十分な導電性を得るために大
量の導電性酸化亜鉛を要し、そのため組成物の粘度が増
大して作業性に支障をきたす(比較例４)。

【００２４】

【発明の効果】本発明の組成物は、任意の色調で着色す
ることができ、優れたセルフレベリング性を有し、この
組成物を用いて形成された塗装物は色彩、表面平滑性等
の外観に優れ、均一な導電性と優れた導電性能を有す
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】常温硬化型樹脂、導電性酸化亜鉛および金
属コートされた繊維状物質を含有してなる導電性塗料組
成物。
【請求項２】常温硬化型樹脂がエポキシ樹脂である請求
項１記載の導電性塗料組成物。
【請求項３】さらに酸化硅素粉末を含有する請求項１記
載の導電性塗料組成物。
【請求項４】さらに着色剤を含有する請求項１記載の導
電性塗料組成物。
【請求項５】繊維状物質が炭素繊維である請求項１記載
の導電性塗料組成物。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の導電性塗
料組成物を用いて形成された導電性塗装物。