JPS59122561A - 水分に対して安定な導電性透明塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、透明にして導Ｉ電性を有し、かつ帯電防止
能を有する塗布被膜を形成することのできろ塗料、特に
水分に対して安定な導電性透明塗料に関するものである
。

近年、ＩＣＣ保存用益器、その他の電子電機部材、さら
にじゅうたん、床材、壁材などの建築用部材などで帯電
防止を必要とする場合が急増する傾向を見せ始めている
。また、マイクロ波によるＴ硼波障害を防止するための
導電性塗料の要求も高まっている。

従来、このような要望に応えて、カーボン粉末や金属粉
末、あるいはカーボン繊維や金属繊維を混入して導電性
をもたせた塗料を塗布したり、アルキルアミンへロケ゛
ン化物のようなイオン伝導性のある有機物を塗布して、
不導体に導電性を付与し、帯電を防止することが行なわ
れていたが、前者にあっては塗布被膜のもつ色調が灰色
または黒色がかったものになるため、不導体のもつ色調
が損なわれるようになって好ましくなく、また後者にあ
っては塗布することによって透明な帯電防止能を有する
被膜を形成させることは可能であるが、湿度が高い状態
でないと帯電防止の効果が得られず、しかも剥れ易いと
いう欠点を有し、また、これらの塗料において水を全く
、または殆ど溶解しない溶剤を使用すると、保存中大気
からの水分によって沈澱が生ずるという欠点があった。

本発明者等は、上述のような観点から、塗布被膜自体が
下地の色調を損なうことのない透明性を有し、塗膜密着
性にもすぐれるとともに、良好な導電性を有しており、
不導体に塗布することにより良好な導電性を付与し、か
つ十分な帯電防止能を発揮するとともに、貯藏中にあっ
ては大気中の水分に影響されることなく安定に保存する
ことができる塗料な得べく研究を重ねた結果、（ａ）　
　酸化錫（以下ＳｎＯ□で示す）粉末は、白色を呈し、
かつ導電性を有するが、これにアンチモン（Ｓｂ　）を
含有させると、さらに一段と導電性が向上するようにな
り、熱的にも安定したものであること。

（ｂ）　　粉末を混入させても塗料のもつ透明性や色調
が損なわれないようにするためには、混入する粉末が光
を吸収しない、すなわち白色を有し、かつその光屈折率
が塗料の主要素である樹脂の光屈折率：１．６〜１．７
に近いものであるか、あるいは粉末の平均粒径が０．４
μｍ以下、すなわち可視光の波長より小さく、光の散乱
が少ないことが必要であること。

（ｅ）　　上記ｓｂを含有した３ｎＯ２粉末は２．０〜
２．１の光屈折率を有しており、したがってこれを塗料
に、その色調、特に透明性を損なうことなく導電性を付
与する目的で混入するに際しては、その平均粒径な０．
４μｍ以下に微細化する必要があること。

（ｄ）　　一般に塗料の塗膜形成主要素たる樹脂として
はポリエステル樹脂をはじめ棟々の合成樹脂があり、溶
媒にはトルエンを代表として種々の有機溶剤が従来用い
られているが、溶媒としてトルエンのような水分を吸収
し難い溶剤を使用すると、上記の微粉末を混入した塗料
において保管中または塗布中に水分が入り込むことによ
り該微粉末が塗料中から分離、凝析する現象が起こるか
、そこで水分を溶解する溶剤を用いると、それが水分を
吸収してこの分離、凝析が起こりにくくなること。

（ｅ）　　このような命粉末の分離、凝析を抑制するた
めＫは、溶剤として、水分を３重量％以上溶解する溶剤
を塗料溶媒中に２０重量％以上存在させることが必要で
あること。

以上（ａ）〜（ｅ）項に示される知見を得たのである〇
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、Ｓｂ　：　０．１〜２０重量％を含有し、残りが実
質的にＳｎＯ２からなる組成を有し、かつ０．４μｍ以
下の平均粒径を有する導電性微粉末、塗膜形成主要素た
る樹脂および溶剤を主成分とする導電性透明塗料にして
、さらに上記溶剤中に、水分を３重量％以上溶解する溶
剤を２０重量％以上含有させることによって、良好な導
電性と帯電防止能を有し、かつ透明にして下地の色調に
影響を与えない塗布被膜を形成できる塗料を、水分の侵
入に対して安定な塗料とした点に特徴を有するものであ
る。

この発明の塗料においては、アクリル系、ビニル系、カ
ーボネート系、ポリエステル系、ウレタン系、ニブキシ
系およびポリアルキレン系などの一般の透明塗料におい
て使用される合成樹脂を塗膜形成主要素として使用する
ことができる。

この発明の塗料において、「水分を３重量％以上溶解す
る溶剤」とは、通常塗料が保管または使用されるときに
遭遇する温度、すなわち常温において３重量％以上の水
分溶解度を有する溶剤を意味し、その例としてメチルエ
チルケトン（ＭＥＫ）、シクロヘキサノン、テトラヒド
ロフラン（ＴＨＦ）、酢酸エチル、アセトン、低級アル
コールを挙げることができるが、その他塗料において従
来使用されている溶剤のなかで、水分を３重量％以上溶
解することができる溶剤ならば、そのいずれも本発明に
おいて使用することができる。この発明の溶剤中には、
上記の水分を３重量％以上溶解する溶剤の他に、水を全
くまたは殆ど溶解しない溶剤、すなわち水分を３重量％
未満しか溶解しない溶剤、例えばトルエン、キシレン、
酢酸セロソルブのようなセロソルブ類、石油スピリット
、ツルペントナフタ、塩化メチレン等の、塗料において
一般に使用されている溶剤を８０重量％未満含有させて
もよい。

この発明の塗料を構成する導電性微粉末と塗膜形成主要
素とは、一方では所望の良好な導電性および帯電防止能
を得るとともに１他方では塗膜の透明性を損なわないよ
うに、導電性微粉末：５〜９５重量％重量膜対塗膜形成
主要素：９５〜１０の割合に配合するめが好ましく、ま
た残りの構成成分である溶剤は、塗料を塗り易くすると
ともに導電性微粉末を適度に均一に分散させるために適
当量配合すればよく、例えば導電性微粉末と塗膜形成主
要素との合計重量１００部に対して溶剤を１００〜２０
００重量部加えることができる。

この発明の塗料は、ポリエステル樹脂のような塗膜形成
主要素を溶剤と混合した後、これに導電性微粉末を添加
混合することによって製造されるが、この際上記導電性
微粉末の分散性を高める目的で、リン酸ソーダ！スルホ
ン酸ソーダ、オレイン酸ソーダ、ステアリン酸ソーダ、
クエン酸ソーダなどの陰イオン界面活性剤や、アルキル
シラン、アルフキジシランなどのシランカップリング剤
、さらにアルキルチタネート、アクリルチタネートなど
のチタネートカップリング剤を塗料中に混合含有させて
もよい。

さらに、この発明の塗料は一般の塗料において使用され
ている塗装法によって塗布することができるが、特にス
プレー法、バーコード法、グラビア塗装法、ロールコー
ト法およびドクターブレード法を採用した場合、良好な
結果が得られる。

つぎに、この発明の塗料において、導電性微粉末のｓｂ
含有量と平均粒径および溶剤の水分溶解度と配合割合を
上記のとおりに限定した理由を説明する。

（ａ）　　Ｓｂ含有量 その含有量が０．１重量％未滴の場合には電気抵抗が高
く、所望の良好な導電性を確保できないので、帯電防止
能も十分でなく、一方２０重量％を越えて含有した場合
には、微粉末の白色が失なわれて青味を帯びるようにな
り、塗料に混入した際に、その色調や透明性が損なわれ
るようになることから、その含有量を０．１〜２０重量
％と限定した０ （ｂ）　　平均粒径 その平均粒径が０．４μｍを越えると、可視光の散乱が
多くなり、塗料中への混入に際して、その塗料のもつ透
明性が損なわれるようになるという理由から、０．４μ
ｍ以下の平均粒径とする必要がある。

なお、この発明の導電性透明塗料における導電性微粉末
の平均粒径は、まず内径：４５Ｉｌｌを有する容器：１
００ｃｃのポリエチレン製筒状容器内に、前記微粉末：
５ｇと、水：　４０　ｃｃを、直径：約１０１ｍの焼結
アルミナボール：５０個と共に装入し、この容器な４０
０　ｒ、ｐ、ｍ、の回転数で１０時間回転させた後、前
記焼結アルミナポールな除いた内容物を遠心沈降器の容
器に入れ、遠心沈降器の回転数、回転時間を変えながら
粉末を沈降させ、それぞれ沈降した粉末の重量を測定し
、この測定結果に基いて粒度分布を作成し、その粒度分
布における５０％の累積値をもって平均粒径とする方法
によつ”〔定めた。

（ｃ）　　溶剤の水分溶解度とその溶剤の配合割合この
発明の導電性微粉末と樹脂を含む導電性透明塗料の溶媒
として、水分を３重量％未満しか溶解しない溶剤を使用
するか、あるいは水分を溶解する溶剤を２０重量％未滴
しか使用しない場合には、その塗料を相、対湿度＝７０
％、温度＝２０℃の大気中に放置したとき０．５時間以
内に微粒子の分離、凝析がみられるが、水分を３重量％
以上溶解する溶剤が全溶剤中に２０重量％以上存在する
ときには上記の分離、凝析が３時間以内に起こることが
なく、該塗料において３時間以上の安定性が得られ、溶
剤の水分溶解度およびその溶剤の配合割合が大きくなる
ほど、塗料の水分に対する安定性は益々増大するところ
から、溶剤の水分溶解度およびその溶剤の配合割合をそ
れぞれ３重量％以上および２０重亀％以上と定めた。

また、この発明の導電性微粉末は、アルコール、塩酸水
溶液およびアセトンの１種または２種以上の混合液に塩
化錫（以下３ｎＣｊｌ！＋で示す）と塩化アンチモン（
以下Ｓｂ　Ｃ１ｓで示す）とを溶解したものからなる溶
液を、加熱水中に加えてｓｂ金含有ＳｎＯ。

を析出させる方法によって製造することができる。

なお、ＳｎＯ２粉末とｓｂ化合物とを焼成する方法や、
Ｓｎ化合物とｓｂ化合物とを混合した後、焼成する方法
などの公知の方法によって製造されたｓｂ含有５ｎ０２
粉末は、いずれも０．４μｍを越えた平均粒径をもち、
したがってこれらの公知方法では、この発明の０．４μ
ｍ以下の平均粒径な有する導電性微粉末を製造すること
はできない。

つぎに、この発明の導電性透明塗料を実施例により具体
的に説明する。

実施例 水：　３０００　ｃｃを、温度：９０℃に加熱保持し、
これに激しく撹拌を加えながら、１７３．９の５ｎＣ１
４と２０．９．９のｓｂ　ｃｐｓを３００ｃｃのアルコ
ールに溶解した溶液を、４時間かけてゆっくり注入して
ｓｂ含有Ｓｎ　０２　粉末を析出生成させ、ついでこの
粉末をＰ別し、洗浄し、引き続いて結晶性を向上させる
目的で、空気中、温度：５００℃に２時間保持の加熱処
理を施して、Ｓｂ：１０重量％を含有し、残りがＳｎＯ
２からなる組成を有する、平均粒径０．２μｍのｓｂ含
有Ｓｎ　０２微粉末を得た。

次いで、第１表に示されろ組成を有する溶剤３１５．９
に３５．９のポリエステル樹脂（東洋紡パイロン２０）
を溶解した溶液に、上記のＳｂ含有ＳｎＯ２微粉末を加
えて１７時間ボールミルにて混合分散し、塗料化して本
発明塗料１〜４を製造し、さらに本発明の範囲から外れ
た溶剤を使用したことを除いて、上記と同様にして比較
塗料１〜３を製造し、これらを第１表に示した。

これらの塗料を製造直後塗布して形成させた塗膜は、い
ずれも塗布厚さ２１μｍにおいて、表面抵抗：１０７〜
１０８Ω／口、透明度：全６過で８０％、ヘーズ：２０
〜３０％であった。また、これらの各塗料の試料：　４
５０ｃｃを、直径：９ｃＩｒＬ１高さニアｃｍの円筒状
のＡｌ製容器に入れ、市販の撹拌機により、６２．５　
ｒ、ｐ、ｍ、の撹拌速度で試料を撹拌しながら温度＝２
０℃、相対湿度ニア０％の雰囲気中に放置したところ、
それぞれ第１表に示される時間経過後に導電性微粉末が
塗料中から分離、凝析した。

なお、上記微粉末の分離、凝析は、撹拌中の上記試料の
粘度が初期粘度（通常２〜１００センチポアズ）の５倍
に上昇した時点とした。

第１表に示される結果から、本発明塗料１〜４は、いず
れも水分に対して著しく安定であるのに対し、本発明の
範囲外の溶剤を用いた比較塗料１〜３は、煙時間で導電
性微粉末か分離、凝析し、雰囲気中の水分の侵入に対し
て不安定であることがわかる。

上述のように、この発明の塗料は、すぐれた導電性と帯
電防止能を有し、かつ下地の色調をほとんど損なうこと
のない透明な塗膜を形成することができるの−で、これ
を電子電機部材や建築用部材などの帯電防止並びに電磁
波の遮蔽などに用いた場合著しくすぐれた性能を発揮す
るとともに、保管中および塗装中雰囲気から侵入する水
分に対してすぐれた安定性を発揮するものである。

出願人　三菱金属株式会社 代理人　富田和夫　外１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アンチモン＝０．１〜２０重量％を含有し、残りが実質
   的に酸化錫からなる組成を有し、かつ０．４μｍ以下の
   平均粒径をもった導電性微粉末、塗膜形成主要素たる樹
   脂および溶剤を主成分とする導電、性透明塗料にして、
   さらに上記溶剤は・、水分を３重量％以上溶解する溶剤
   ：２０重量％以上を含有することを特徴とする、水分に
   対して安定な導電性透明塗料。