JPH064787B2 - 導電性塗料組成物の製造法 - Google Patents
導電性塗料組成物の製造法Info
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- JPH064787B2 JPH064787B2 JP60023901A JP2390185A JPH064787B2 JP H064787 B2 JPH064787 B2 JP H064787B2 JP 60023901 A JP60023901 A JP 60023901A JP 2390185 A JP2390185 A JP 2390185A JP H064787 B2 JPH064787 B2 JP H064787B2
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- JP
- Japan
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- reaction
- graphite powder
- coating composition
- coating film
- resistance value
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- Paints Or Removers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明の内容は極めて低い電気抵抗値を有し、しかも塗
膜にするときは各部分の抵抗値が均一な導電性塗料組成
物の製造法に係るものにして、微細なコロイド性黒鉛、
すなわちグラファイト粉末を単独、又は、これを一成分
とし、これに高ストラクチャーを有するファーネスブラ
ック（吸油量１cc／ｇ以上）またはアセチレンブラック
を加え、あるいは、これら三者の共存下で、それらの粒
子表面に重合度の小さいグラフト共重合体を与え、次い
で、それらグラフト共重合体及び反応系で生成するホモ
ポリマーの全体にエポキシ基を含む樹脂等で網目の構造
を付与して塗膜中に導電回路の形成をもたらすものにし
て、硬化前の体積固有抵抗値が106〜108Ω・cm程度のも
のを、網目を与えることによって、0.1Ω・cm程度、あ
るいはそれ以下の値たらしめ得るという特徴を有する。
膜にするときは各部分の抵抗値が均一な導電性塗料組成
物の製造法に係るものにして、微細なコロイド性黒鉛、
すなわちグラファイト粉末を単独、又は、これを一成分
とし、これに高ストラクチャーを有するファーネスブラ
ック（吸油量１cc／ｇ以上）またはアセチレンブラック
を加え、あるいは、これら三者の共存下で、それらの粒
子表面に重合度の小さいグラフト共重合体を与え、次い
で、それらグラフト共重合体及び反応系で生成するホモ
ポリマーの全体にエポキシ基を含む樹脂等で網目の構造
を付与して塗膜中に導電回路の形成をもたらすものにし
て、硬化前の体積固有抵抗値が106〜108Ω・cm程度のも
のを、網目を与えることによって、0.1Ω・cm程度、あ
るいはそれ以下の値たらしめ得るという特徴を有する。
本発明で重合開始剤として用いる過酸化物は、例えば、
ｔ−ブチルヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキ
シドなどである。カルボキシル基を有するビニル系単量
体は、例えば、アクリル酸、メタアクリル酸である。カ
ルボキシル基を有するビニル系単量体の塩は、例えば、
アクリル酸ブチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリ
ル酸エチルである。アゾ化合物は、例えば、2,2'-アゾ
ビスイソブチロニトリル、2,2'-アゾビス-2,4-ジメチル
バレロニトリルである。
ｔ−ブチルヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキ
シドなどである。カルボキシル基を有するビニル系単量
体は、例えば、アクリル酸、メタアクリル酸である。カ
ルボキシル基を有するビニル系単量体の塩は、例えば、
アクリル酸ブチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリ
ル酸エチルである。アゾ化合物は、例えば、2,2'-アゾ
ビスイソブチロニトリル、2,2'-アゾビス-2,4-ジメチル
バレロニトリルである。
市販のファーネスブラックやアセチレンブラック等の粒
子表面には、ベンゼン状環と共に、キノン基、フェノキ
シラジカル、ヒドロキシル基等が存在し、それらが遊離
基やポリマーラジカルの反応点となることが知られてい
る。しかも、その反応点の数は、1020／ｇ以上といわれ
る。またグラファイト粉末は、その破壊面にカーボンブ
ラックと同様の反応点が数多く分布しており、これが反
応系で生成するポリマーラジカルを捕捉することにな
る。
子表面には、ベンゼン状環と共に、キノン基、フェノキ
シラジカル、ヒドロキシル基等が存在し、それらが遊離
基やポリマーラジカルの反応点となることが知られてい
る。しかも、その反応点の数は、1020／ｇ以上といわれ
る。またグラファイト粉末は、その破壊面にカーボンブ
ラックと同様の反応点が数多く分布しており、これが反
応系で生成するポリマーラジカルを捕捉することにな
る。
本発明では、クメンヒドロパーオキサイドやｔ−ブチル
ヒドロパーオキサイド等の比較的分子量の小さい重合体
を作り得る性質のある過酸化物を用いるが、これらがグ
ラファイト粉末及びカーボンブラック表面等のベンゼン
状環を攻撃し、そこに新しい不対電子を与え、反応系で
生成する共重合体ラジカルのグラフト拠点の一つになる
という特徴も併せ有する。
ヒドロパーオキサイド等の比較的分子量の小さい重合体
を作り得る性質のある過酸化物を用いるが、これらがグ
ラファイト粉末及びカーボンブラック表面等のベンゼン
状環を攻撃し、そこに新しい不対電子を与え、反応系で
生成する共重合体ラジカルのグラフト拠点の一つになる
という特徴も併せ有する。
すなわち、過酸化物を用いるグラフト化が本発明では第
一段の反応に相当するが、この反応では粉体表面に重合
度の極めて小さいグラフト共重合体が生成するので、最
終的に行う熱硬化処理を効率よく進行せしめ得るという
利点がある。第一段の反応に続いて、反応系へ2,2'-ア
ゾビスイソブチロニトリル又は2,2'-アゾビス-2,4-ジメ
チルバレロニトリル等の重合開始能力を持つアゾ化合物
を添加して、残存する単量体の重合を完遂させるが、こ
れが第二段の反応に相当する。
一段の反応に相当するが、この反応では粉体表面に重合
度の極めて小さいグラフト共重合体が生成するので、最
終的に行う熱硬化処理を効率よく進行せしめ得るという
利点がある。第一段の反応に続いて、反応系へ2,2'-ア
ゾビスイソブチロニトリル又は2,2'-アゾビス-2,4-ジメ
チルバレロニトリル等の重合開始能力を持つアゾ化合物
を添加して、残存する単量体の重合を完遂させるが、こ
れが第二段の反応に相当する。
なお、用いる溶媒はテトラヒドロフラン、ジオキサン、
ジメチルホルムアミド、エチレングリコールモノエーテ
ル等、反応系で生成する共重合体の溶剤となり得るもの
の中から単独又は混合溶媒の形で用いることが望まし
い。
ジメチルホルムアミド、エチレングリコールモノエーテ
ル等、反応系で生成する共重合体の溶剤となり得るもの
の中から単独又は混合溶媒の形で用いることが望まし
い。
従来、高ストラクチャーのファーネスブラックやアセチ
レンブラックの粒子表面に適当なポリマーをグラフト共
重合せしめ、これに網目構造を与えて抵抗体を作るとい
う試み（特許第552484号）はあるが、抵抗値を数Ω・cm
にまで低下せしめると可撓性を失うという欠点も見られ
た。しかし、本発明では、低抵抗値を与えても可撓性を
保持するという長所を併せ持つ塗膜を作ることも可能な
のである。
レンブラックの粒子表面に適当なポリマーをグラフト共
重合せしめ、これに網目構造を与えて抵抗体を作るとい
う試み（特許第552484号）はあるが、抵抗値を数Ω・cm
にまで低下せしめると可撓性を失うという欠点も見られ
た。しかし、本発明では、低抵抗値を与えても可撓性を
保持するという長所を併せ持つ塗膜を作ることも可能な
のである。
次に本発明の実施例を述べる。
実施例１ 第１段の反応組成物及び合成条件は次の通りである。
グラファイト（コロイド性黒鉛） 2g カーボンブラック（吸油量2cc／ｇ のオイルファーネスブラック） 8g アクリル酸（反応性基を有する 単量体） 4g アクリル酸ブチル（共重合体の 主成分となり得る単量体） 24g ｔ−ブチルヒドロパーオキサ イド（重合開始剤） 0.5〜1g テトラヒドロフラン（溶剤） 10g ジオキサン（溶剤） 10g 先ず、撹拌装置と逆流冷却器等を取付けた反応容器中に
第１段の反応組成物を仕込み、60〜70℃に保って１時間
反応を続ける。
第１段の反応組成物を仕込み、60〜70℃に保って１時間
反応を続ける。
次いで、第２段の反応では、2,2′-アゾビスイソブチロ
ニトリル１ｇをテトラヒドロフラン5gとエチレングリコ
ールモノエーテル、例えばエチレングリコールモノメチ
ルエーテル20gとの混液に溶解させたものを加え、第１
段の反応で残存する単量体を100％近くまで重合せしめ
る。温度を60〜80℃に保ち、４〜８時間反応を続ける。
ニトリル１ｇをテトラヒドロフラン5gとエチレングリコ
ールモノエーテル、例えばエチレングリコールモノメチ
ルエーテル20gとの混液に溶解させたものを加え、第１
段の反応で残存する単量体を100％近くまで重合せしめ
る。温度を60〜80℃に保ち、４〜８時間反応を続ける。
上記反応生成物から低抵抗値の塗膜を作る方法は次の通
りである。
りである。
反応生成物を室温にまで冷却させて後、その全容中へエ
ポキシ基を含む樹脂、例えばビスフェノールＡ型エポキ
シ化合物を１〜６ｇ、更にポリアミンのようなアミン類
を0.1〜0.3g加えて、激しく撹拌する。
ポキシ基を含む樹脂、例えばビスフェノールＡ型エポキ
シ化合物を１〜６ｇ、更にポリアミンのようなアミン類
を0.1〜0.3g加えて、激しく撹拌する。
塗膜はガラス又は磁器板、あるいはポリエステルフイル
ム等の表面に形成させ、赤外線照射等の方法で予備乾燥
の後、100〜200℃、好ましくは110〜150℃で３〜５時間
加熱処理をする。ここに、耐熱、耐水、耐溶剤性を持つ
塗膜が得られる。
ム等の表面に形成させ、赤外線照射等の方法で予備乾燥
の後、100〜200℃、好ましくは110〜150℃で３〜５時間
加熱処理をする。ここに、耐熱、耐水、耐溶剤性を持つ
塗膜が得られる。
なお、ここで得られる塗膜については、その中のグラフ
ァイト粉末及びカーボンブラックの含有量の加減によっ
て、任意の抵抗値を与えることができる。また、用いる
エポキシ樹脂量、あるいは熱硬化処理の温度や時間によ
ってもこの抵抗値の大きさを調節することも可能であ
る。一例として、全高分子物質中で占めるグラファイト
粉末量が４〜８％、吸油量２cc／ｇのオイルファーネス
ブラックが30〜35％の塗膜では、150℃で５時間熱硬化
させると、体積固有抵抗値として0.1〜10Ω・cmのもの
を得ることができる。
ァイト粉末及びカーボンブラックの含有量の加減によっ
て、任意の抵抗値を与えることができる。また、用いる
エポキシ樹脂量、あるいは熱硬化処理の温度や時間によ
ってもこの抵抗値の大きさを調節することも可能であ
る。一例として、全高分子物質中で占めるグラファイト
粉末量が４〜８％、吸油量２cc／ｇのオイルファーネス
ブラックが30〜35％の塗膜では、150℃で５時間熱硬化
させると、体積固有抵抗値として0.1〜10Ω・cmのもの
を得ることができる。
実施例２ グラファイト粉末（平均粒子径1.56μ）5g アセチレンブラック 5g メタアクリル酸 3g メタアクリル酸メチル 27g クメンヒドロパーオキサイド 0.5g〜1g テトラヒドロフラン 10g ジオキサン 20g 反応温度 60〜70℃ 反応時間 １時間 以上が第１段の反応で、次いで、2,2'-アゾビス-2,4-ジ
メチルバレロニトリル1gを含むエチレングリコールモノ
メチルエーテル10gを加えて、60〜80℃に保って５〜８
時間重合反応を続ける。
メチルバレロニトリル1gを含むエチレングリコールモノ
メチルエーテル10gを加えて、60〜80℃に保って５〜８
時間重合反応を続ける。
硬化処理、すなわち網目をつくる反応は実施例１に準ず
る。
る。
実施例３ グラファイト粉末（平均粒子径2.15μ）5g アセチレンブラック 5g オイルファーネスブラック（吸油 量2.3cc） 5g アクリル酸 2g メタアクリル酸 1g アクリル酸ブチル 30g クメンヒドロパーオキサイド 0.5g〜1g テトラヒドロフラン 10g エチレングリコールモノメチ ルエーテル 20g 以上の組成物を60〜80℃で30分反応させ、次いで、2,2'
-アゾビスイソブチロニトリル1gを含むエチレングリコ
ールモノメチルエーテル20gを追加して５〜８時間、60
〜80℃で反応を完遂せしめる。
-アゾビスイソブチロニトリル1gを含むエチレングリコ
ールモノメチルエーテル20gを追加して５〜８時間、60
〜80℃で反応を完遂せしめる。
また熱硬化処理は、エチレングリコール１〜2gを加え
て、200℃で２時間、磁器板上で行う。
て、200℃で２時間、磁器板上で行う。
実施例４ グラファイト粉末（平均粒子径1.56μ）10g メタアクリル酸 3g メタアクリル酸エチル 30g アクリル酸ブチル 10g クメンヒドロパーオキサイド 0.5g〜1g テトラヒドロフラン 20g ジオキサン 10g 反応温度 60〜80℃ 反応時間 １時間 この反応後、2,2'-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリ
ル１ｇを含むエチレングリコールモノメチルエーテル10
ｇとテトラヒドロフラン10ｇとの混液を加え、60〜85℃
で５〜８時間重合を続ける。
ル１ｇを含むエチレングリコールモノメチルエーテル10
ｇとテトラヒドロフラン10ｇとの混液を加え、60〜85℃
で５〜８時間重合を続ける。
なお、硬化処理は実施例１に準ずる。
比較例１ グラファイト粉末の代わりにアセチレンブラックを用い
ることを除いて、実施例４におけると同様にして塗料組
成物を作製した。
ることを除いて、実施例４におけると同様にして塗料組
成物を作製した。
この塗料組成物を厚さ125μのポリエステルフィルムに
塗布し、150℃で30分間焼き付けて厚さ20μの塗膜とし
た。この塗膜の電気抵抗値を常法により測定したとこ
ろ、９×10-1Ω・cmであった。また、この塗膜のついた
フィルムを180°折り曲げて折り目が付くようにして、
塗膜の電気抵抗値を測定したところ、前記の電気抵抗値
９×10-1Ω・cmに比して95％増加していた。さらに、反
対の方向に360°折り曲げて広げ、同様に塗膜の電気抵
抗値を測定したところ、前記の電気抵抗値９×10-1Ω・
cmに比して350％増加していた。
塗布し、150℃で30分間焼き付けて厚さ20μの塗膜とし
た。この塗膜の電気抵抗値を常法により測定したとこ
ろ、９×10-1Ω・cmであった。また、この塗膜のついた
フィルムを180°折り曲げて折り目が付くようにして、
塗膜の電気抵抗値を測定したところ、前記の電気抵抗値
９×10-1Ω・cmに比して95％増加していた。さらに、反
対の方向に360°折り曲げて広げ、同様に塗膜の電気抵
抗値を測定したところ、前記の電気抵抗値９×10-1Ω・
cmに比して350％増加していた。
一方、実施例４で得られる塗料組成物から同様にして塗
膜を形成し、この塗膜の電気抵抗値を常法により測定し
たところ、８×10-2Ω・cmであった。また、この塗膜の
ついたフィルムを180°折り曲げて折り目が付くように
して、塗膜の電気抵抗値を測定したところ、前記の電気
抵抗値８×10-2Ω・cmに比して13％増加していた。さら
に、反対の方向に360°折り曲げて広げ、同様に塗膜の
電気抵抗値を測定したところ、前記の電気抵抗値８×10
-2Ω・cmに比して30％増加していた。
膜を形成し、この塗膜の電気抵抗値を常法により測定し
たところ、８×10-2Ω・cmであった。また、この塗膜の
ついたフィルムを180°折り曲げて折り目が付くように
して、塗膜の電気抵抗値を測定したところ、前記の電気
抵抗値８×10-2Ω・cmに比して13％増加していた。さら
に、反対の方向に360°折り曲げて広げ、同様に塗膜の
電気抵抗値を測定したところ、前記の電気抵抗値８×10
-2Ω・cmに比して30％増加していた。
このように、グラファイト粉末を用いる本発明による塗
料組成物（実施例４）は、アセチレンブラックを用いる
塗料組成物（比較例１）に比して、電気抵抗値が小さ
く、かつ折り曲げても電気抵抗値の変化が小さい。した
がって、本発明による塗料組成物は、導電性に優れてい
ることが判る。
料組成物（実施例４）は、アセチレンブラックを用いる
塗料組成物（比較例１）に比して、電気抵抗値が小さ
く、かつ折り曲げても電気抵抗値の変化が小さい。した
がって、本発明による塗料組成物は、導電性に優れてい
ることが判る。
Claims (1)
- 【請求項１】コロイド状グラファイト粉末に、あるい
は、コロイド状グラファイト粉末と高ストラクチャーを
有するファーネスブラックおよび／又はアセチレンブラ
ックとの混合物に、過酸化物を重合開始剤として、カル
ボキシル基を有するビニル系単量体およびその塩を反応
させて前記グラファイト粉末の表面に、あるいは、前記
グラファイト粉末の表面と前記ファーネスブラックの表
面および／又は前記アセチレンブラックの表面とに、グ
ラフト共重合体を形成せしめ、ついで、その反応系にア
ゾ化合物を添加して反応を完結させた後、得られる生成
物にエポキシ樹脂を添加して該生成物の内部に網目構造
を形成せしめることからなる導電性塗料組成物の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60023901A JPH064787B2 (ja) | 1985-02-09 | 1985-02-09 | 導電性塗料組成物の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60023901A JPH064787B2 (ja) | 1985-02-09 | 1985-02-09 | 導電性塗料組成物の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61183369A JPS61183369A (ja) | 1986-08-16 |
| JPH064787B2 true JPH064787B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=12123366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60023901A Expired - Lifetime JPH064787B2 (ja) | 1985-02-09 | 1985-02-09 | 導電性塗料組成物の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH064787B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008510028A (ja) * | 2004-08-10 | 2008-04-03 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． | コーティング組成物、コーティング、およびそのコーティング組成物によりコーティングされた物体 |
| KR20110065357A (ko) * | 2009-12-07 | 2011-06-15 | 제록스 코포레이션 | 잉크 액적의 양을 제어하는 방법 및 장치 |
-
1985
- 1985-02-09 JP JP60023901A patent/JPH064787B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008510028A (ja) * | 2004-08-10 | 2008-04-03 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． | コーティング組成物、コーティング、およびそのコーティング組成物によりコーティングされた物体 |
| KR20110065357A (ko) * | 2009-12-07 | 2011-06-15 | 제록스 코포레이션 | 잉크 액적의 양을 제어하는 방법 및 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61183369A (ja) | 1986-08-16 |
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