JPH068394B2 - 導電性塗料組成物 - Google Patents

導電性塗料組成物

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JPH068394B2
JPH068394B2 JP61001926A JP192686A JPH068394B2 JP H068394 B2 JPH068394 B2 JP H068394B2 JP 61001926 A JP61001926 A JP 61001926A JP 192686 A JP192686 A JP 192686A JP H068394 B2 JPH068394 B2 JP H068394B2
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meth
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昌岳 神谷
賀章 中寿
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Sekisui Chemical Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は紫外線または可視光線などで容易に硬化して、
耐擦過傷性、導電性および透明性に優れた塗膜を形成し
うる導電性塗料組成物に関する。
(従来の技術) 半導体ウエハー保存容器、電子・電気部材、半導体の製
造工場の床材、壁材などは、その用途によっては、帯電
防止効果を有することが必要である。そのために、従来
は、これら部材をカーボン粉末や金属粉末入り塗料でコ
ーティングしたり、あるいはカーボン粉末、カーボン繊
維、金属繊維などを樹脂に練り込んで成形することが行
われている。
しかし、これらの従来法では塗膜および成形品自体が着
色しているため不透明であり、内容物を透視することが
できない。
特開昭57−85866号公報には、酸化錫を主成物と
する導電性微粉末を塗料バインダー中に含有した塗料が
開示されている。この塗料は透明でかつ帯電防止機能を
有する塗膜を形成しうるが、塗料バインダーは熱可塑性
樹脂であるため、得られる塗膜は一般に耐擦過傷性・対
溶剤性を発現し得ない。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は紫外線または可視光線などで容易に硬化
し、耐擦過傷性および硬度に優れ、且つ導電性および透
明性にも優れた塗膜を形成しうる安定な塗料組成物を提
供する点にある。即ち、含有される導電性粉末を効果的
に分散させ、その結果えられる塗膜の透明性を高め、且
つ塗工時の酸化錫のもつ強吸湿性のために生じるチクソ
トロピック性を排除し、一般雰囲気での高い塗工安定性
をもたせた上で、均一な導電性をもつ塗膜を形成しうる
安定な塗料組成物を提供する点にある。
(問題点を解決しようとするための手段) 本発明の要旨は、分子内に少なくとも2個以上のアクリ
ロイル基もしくはメタクリロイル基を有する(メタ)ア
クリルオリゴマーの1種または2種以上を主成分とする
塗料バインダーと、酸化錫を主成分としその粒径が0.2
μm以下の導電性粉末と、1価〜3価の金属イオン成分
を有する金属塩化物とを含有する導電性塗料組成物に存
する。
本発明の塗料は、分子内に少なくとも2個以上のアクリ
ロイル基もしくはメタクリロイル基を有する(メタ)ア
クリルオリゴマーの1種または2種以上を主成分とする
塗料バインダーを含有する。この(メタ)アクリルオリ
ゴマーは硬化して高度に架橋した構造となる。
この(メタ)アクリルオリゴマーとしては、例えば、エ
ツレングリコールジアクリレート、エチレングリコール
メタクリレート、プロピレングリコールジアクリレー
ト、プロピレングリコールジメタクリレート、テトラエ
チレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリ
コールジメタクリレートなどの二官能アクリレートもし
くはメタクリレートなどが挙げられる。また、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロ
パントリメタクリレート、グリセロールトリアクリレー
ト、グリセロールトリメタクリレート、ペンタエリスリ
トールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメ
タクリレート、トリス−(2−ヒドロキシエチル)−イ
ソシアヌル酸エステルアクリレート、トリス−(2−ヒ
ドロキシエチル)−イソシアヌル酸エステルメタクリレ
ートなどの三官能以上のアクリレートもしくはメタクリ
レートが挙げられる。塗料の粘度を下げる目的で反応性
単官能のアクリレートもしくはメタクリレートが含有さ
れてもよい。(メタ)アクリルオリゴマーがその分子骨
格にウレタン結合を有するものが好適に使用される。
このような分子末端にアクリロイル基もしくはメタクリ
ロイル基をウレタンオリゴマーの調整は、ポリオールと
1分子に2個以上のイソシアネート基を有する化合物と
を重合させ、その分子末端のイソシアネート基に、活性
水素を有するアクリレートまたはメタクリレートを作用
させて行われうる。上記ポリオールには、例えばエチレ
ングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プ
ロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,2−ブ
タンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタ
ンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ブタン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリ
コール、ジプロピレングリコールなどの短鎖のジオール
がある。さらにアジピン酸とプロパンジオール、アジピ
ン酸とネオペンチルグリコール、アジピン酸とブタンジ
オールあるいはアジピン酸とヘキサンジオールとの縮合
ポリエステルグリコールもある。ε−カプロラクトン開
環重合体もポリオールとして使用可能である。1分子に
2個以上のイソシアネートを有する化合物としては、例
えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、メチレンジフ
ェニルジイソシアネート、トリエンジイソシアネート、
キシレンジイソシアネート、メチレンジシクロヘキシジ
ルイソシアネートなどがある。活性水素含有のアクリレ
ートもしくはメタクリレートとしては、例えば、2−ヒ
ドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、
3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、アクリル酸な
どがある。
本発明塗料組成物に含まれる酸化錫を主成分とする導電
性粉末は0.2μm以下のものが使用される。0.2mμを
越えると可視光線を散乱させるため、得られる塗膜透明
性が劣る。
本発明塗料組成物に含まれる金属塩化物は、1価、2価
または3価の金属イオン成分を有するものであり、例え
ば塩化鉄(2価、3価)、塩化リチウム、塩化アルミニ
ウム、塩化銅などが挙げられる。
導電性粉末の添加量は塗料バインダー100重量部に対
して100〜400重量部含まれるのが好ましい。10
0重量部未満の場合は、その分散度合いは充分であって
も、得られる塗膜の導電性が充分でない。また、400
重量部を越えた場合は過密状態となるため、微粉末の分
散が悪くなり、その結果得られる塗膜の透明性が損わ
れ、耐擦過傷性も低下する傾向があり、また酸化錫の強
吸湿性のために、分散粒子の再凝集が起こり、塗液のチ
クソトロピック性が出現しやすくなり、塗工時に障害と
なりやすい。
また、金属塩化物の添加量は塗料バインダー及び導電性
粉末100重量部に対して0.01〜10重量部添加され
るのが好適である。0.01重量未満の場合は、導電性微
粉末中の酸化錫の耐吸湿効果が充分でなく、微粉末の再
凝集が起り、塗料のチクソトロピック性が出現しやす
く、高湿多湿下で長時間にわたって塗工することが難し
くなり、また10重量部を越えた場合は得られる塗膜の
透明性が損われる等の問題がある。
塗料バインダーの光硬化性を向上させる目的で、光増感
剤が選択的に添加される。
本発明では、導電性粉末の分散を高めるために、アクリ
ロイル基もしくはメタクリロイル基を有する(メタ)ア
クリルオリゴマーの1種または2種以上を主成分とする
塗料バインダー中に、メチル(メタ)アクリレートまた
はヒドロキシエチル(メタ)アクリレート共重合体の長
鎖のポリマーを含むと好ましい結果が得られる。
(実施例) 以下、本発明を好適な実施例により説明する。
〈実施例1〉 (A)バインダー樹脂の合成 冷却管、撹拌機及び滴下ロウトを備えたセパラブルフラ
スコ反応器に、ε−カプロラクトン開環重合体(数平均
分子量530:ダイセル化学社製プラクセル205)5
30gを仕込み、窒素ガスを流しながら80°Cまで昇
温した。
これにウレタン生成触媒としてジブチルチンラウレート
1gを加えた。4,4′−ジフェニルメタンジイソシア
ネート524gを滴下ロウトに仕込み1時間かけて滴下
し、さらに80℃で1時間撹拌を続けた。次いで、反応
系に重合禁止剤ハイドロキノンを1g加えた後、2−ヒ
ドロキシルエチルアクリレート232gを加え撹拌を1
時間続けた。得られたオリゴマーの重量平均分子量は1
500であった。
(B)分散剤の合成 温度計、撹拌機、滴下ロウト、還流冷却器およびガス導
入管を装備したセパラブルフラスコにトルエン130g
を仕込んだ。これを窒素気流下で110℃まで昇温させ
た。他方メチルメタクリレート115gと、2−ヒドロ
キシルエチルメタクリレート35gと、重合開始剤とし
てアゾイソブチロニトリル0.7gを滴下ロウトに仕込ん
だ。
フラスコのトルエン中に、滴下ロウトよりモノマーと重
合開始剤との混合液を2時間かけて滴下し、重合させ
た。
そして、スラスコ内温度を90℃に下げた。
次いで、アゾビスイソブチロニトリル2gをトルエン2
0gに溶解した液を滴下ロウトに仕込み2時間かけて滴
下し、さらに2時間重合を継続した。
その結果得られたメタクリル酸共重合体の重量平均分子
量は42000であった。
(C)塗料の合成 (B)で作成したメタクリル共重合体溶液84gと、平均
粒径9,2μm以下の三酸化アンチモン含有酸化錫280
gと、メチルエチルケトン400gをボールミルに仕込
み、34時間かけて分散させた。これに、(A)で合成し
たバインダー樹脂20gと、ジエチレングライコールジ
メタクリレート10g、ペンタエリスリトールテトラア
クリレート38gとベンゾフェノン14g、ミフイラー
ケトン2.9gを仕込み、さらに24時間撹拌を継続し塗
料を作成した。
(D)安定剤の配合 前記(C)で作成した塗料100gに対して、無水塩化第
一鉄を1g添加し、撹拌機で15分撹拌した。
(E)塗料の安定性の評価 前記(C)で作成した塗料に、前記(D)の要領で安定剤を配
合した塗料10ccをシャーレ上に取り、種々条件の雰囲
気下に保持し、チクソトロピック性の出現までの時間を
評価した。
<結果> (1)室温30℃、相対湿度75%の高温高湿下 12時間保持しても塗料の流動性には何ら変化なく、チ
クソトロピック性は出現しなかった。
(2)室温25℃、相対湿度60%の恒温恒湿下 24時間保持しても塗料の流動性には何ら変化なく、チ
クソトロピック性は出現しなかった。
<実施例2> (A)バインダー樹脂の合成:実施例1と同じである。
(B)分散剤の合成 温度計、撹拌機、滴下ロウト、還流冷却器およびガス導
入管を装備したセパラブルフラスコにポリイソプレン
(数平均分子量20000)130gを入れ、窒素ガス気流
下で撹拌しながら90℃になったのち80℃で溶解した
無水マレイン酸20gを滴下ロウトからすばやく滴下し
た。滴下後温度を175℃に上昇させ、4.5時間反応を
継続させた。反応終了後、内容物の温度を90℃に下げ
た。そして、トルエン70gとn−ブタノール30gと
を反応器に添加し、空気下90℃で8時間撹拌を続けて
反応を終了した。得られた化合物を赤外吸収スペクトル
分析したところ無水マレイン酸環の吸収(1760cm-1
および1810cm-1)がなくなっていたため、半エステ
ル化していることが判明した。
(C)塗料の作成 上記(A)で合成したバインダー樹脂20g、(B)で合成し
た分散剤を固形分換算で50g、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート20g、テトラヒドロフルフリルアク
リレート10g、テトラエチレングリコールジアクリレー
ト20g、ペンタエリスリトールテトラアクリレート8
0g、粒径0.2μm以下の三酸化アンチモン含有酸化錫
290g、ベンゾフェノン18gおよびミフイラーケト
ン3.6gをメチルエチルケトン560gに加えた。これ
をボールミルに仕込み24時間分散させて所望の塗料を
調整した。
(D)安定剤の配合 前記(C)で作成した塗料100gに対し、塩化リチウム
を1g添加し、撹拌機で15分間撹拌した。
(E)塗料の安定性の評価 評価方法は実施例1と同様である。
<結果> (1)室温30℃、相対湿度75%の高温高湿下 12時間保持しても塗料の流動性には何ら変化なく、チ
クソトロピック性は出現しなかった。
(2)室温25℃、相対湿度60%の高温恒湿下 24時間保持しても塗料の流動性には何ら変化なく、チ
クソトロピック性は出現しなかった。
<比較例1> (A)バインダー樹脂の合成:実施例1と同じである。
(B)分散剤の合成:実施例1と同じである。
(C)塗料の作成:実施例1と同じである。
(D)(C)で作成した塗料をそのまま、実施例1の(E)と同
様の安定性評価を行った。
<結果> (1)室温30℃、相対湿度75%の高温高湿下 1時間でチクソトロピック性が出現し、プリン状に固化
した。
(2)室温25℃、相対湿度60%の恒温恒湿下 4時間以内にチクソトロピック性が出現し、流動性は全
くなくなった。
(発明の効果) 本発明導電性塗料組成物は、上述の構成であるので、紫
外線または可視光線で容易に硬化し、形成された塗膜は
導電性はもとより、透明性、硬度、強度、耐擦過傷性お
よび耐溶剤性においても著しく優れており、且つ塗工時
の酸化錫のもつ強吸湿性のため生じるチクソトロピック
性を排除し、一般雰囲気での高い塗工安定性をもたせた
上で、均一な導電性をもつ塗膜を形成しうる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分子内に少なくとも2個以上のアクリロイ
    ル基もしくはメタクリロイル基を有する(メタ)アクリ
    ルオリゴマーの1種または2種以上を主成分とする塗料
    バインダーと、酸化錫を主成分としその粒径が0.2μm
    以下の導電性粉末と、1価〜3価の金属イオン成分を有
    する金属塩化物とを含有する導電性塗料組成物。
  2. 【請求項2】(メタ)アクリルオリゴマーの少なくとも
    1種がウレタン結合を有す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組成物。
  3. 【請求項3】導電性粉末が塗料バインダー100重量部
    に対して100〜400重量部の割合で含まれる特許請
    求の範囲第1項に記載の導電性塗料組成物。
  4. 【請求項4】金属塩化物が、塗料バインダー及び導電性
    粉末100重量部に対して0.01〜10重量部の割合で
    含まれる特許請求の範囲第1項に記載の導電性塗料組成
    物。
  5. 【請求項5】塗料バインダーが、メチル(メタ)アクリ
    レートまたはヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート
    共重合体の長鎖のポリマーを含む特許請求の範囲第1項
    に記載の導電性塗料組成物。
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