JPS5966377A - 導電塗膜形成方法 - 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】 本発明は良好な導電性を持ち、さらに任意＆Ｃ着色され
た塗膜を形成する方法に関するものである。

従来、カーホ゛ンフ゛う、り、グラフフィト、炭素繊維
、金属粉、金属繊維またはフレーク、金属コートカラス
繊維寸たｄニガラスビーズ等の導電性フィラーを塗料用
樹脂に配合しｆ？：、導電性塗膜が帯電防止用、電磁波
シールド用等に使用できることは良く知られている。（
−かしながら、これらの導電性フィラーｄ“黒色あるい
は灰色に近いものであり、たとえ顔料を混合、分散［７
ても灰色あるいは灰色がかった不鮮明な色相しか得られ
ず、鮮明な色相を出すべく顔料をさらに多くし７）と場
合には固形分中の導電性フィラー濃度が相：で１的に減
少する結果、梼電件が極端に低下するという欠点があっ
た。寸だ、炭素繊維を使用Ｌ７だ場合、導電性の低いと
ころ、つＡ・シ炭素繊維が少なく導電性が低ければｆＩ
Ｆ意に色付けも可能”Ｃあるが、導電性の良い範囲にな
ると炭素縁Ａ′１＃の冷力［１晴も多くなり灰色がかっ
た不鮮明々着色塗膜［〜か得られないのが実状であった
。

そこで本発明者は、導′藏ゼ１が良くかつ、任意に着色
ｃ、Ｊ能な塗膜を得るへく鋭意検討（−だ結果、炭素Ｍ
却乞含有する塗膜ｄ表面の導′市１９摺で比較して厚み
方向の導電性が非常に良くなることを一見出しＡ２発明
に到ったものである。ｆなわち本発明は、体積固有抵抗
値が１０８ΩＣｍ以下である基材上に、炭素繊維、顔料
および樹脂を含む塗料を用いて体積固有抵抗値が該基材
の体積固有抵抗値、よりＯｎ、Ωｍ以上：大きい塗膜を
施１てな、号　。

任意に着色された導電塗膜形成方法に関する。

本発明に□お村る基材としては、金属板、金属箔などの
金属材料の他、従来公知の導電性フィラーをプラスチッ
ク中に練り込み分散させ体積固有抵抗値を１００α以下
としたものがある。

体積固有抵抗値か１０　Ω鋸より大きい基材を用いると
、この基材上に炭素繊維を含む着色塗膜を施した場合・
こめ塗膜の体積固有抵抗値が比較的大きい範囲では□実
用上充分雇導電性が得られず、逆に体積固有抵抗値が小
さい範囲では着色が充分でない。

上記導電性フィラーとしては、例えばカーボンブラ、り
、炭素繊維、グラファイト、金属粉、金属繊維またはフ
レーク、金属被覆ガラス繊維捷たはガラスピーズなどが
ある。

上記プラスチックスとしては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、スチレン、ブタジェンゴム、エチレン・−酢酸
ビニル共重合体、ポリ塩化ビニーンレ、ポリ、スチレン
、・ＡＢ　Ｓ、　　アクリロニトリル、ニスチレン共重
合体、アクリル系樹脂、ポリ力□−茶ト”’　５　、＊
　１）ア第１９、；’ｆ？　’）　：ｆ−Ｘ　７　Ｊ２
１，１．フェニレンオキシドく・ホリフェニ□レンサル
フイド、余リフ、ニレンエーテルな１．どの熱可塑性グ
ラス、チックス、フェノール樹脂、ユリア、メラミン樹
脂、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポ、リウレク
ン樹、脂な、、どの熱硬、、化性ブラスチッ、クスなど
がある。

基材」−に設ける塗膜は、体積固有抵抗値が基材の体積
固有抵抗□値より、、１００−′以上、好１しくはＬ　
０２ｊ’１ｃｒｎ以上大きくなるよう□に形成４するも
のであって、このよう万塗゛膜は任意の着色が可能とな
る。塗膜厚さとしては１０〜２００μ、好ましくは１０
〜１００μである。

暴利」―に設ける塗膜を形成するための塗料は、炭素繊
維、顔料および樹脂を必須の成分とするものであるが、
必゛要に応じて可塑剤、添加剤、浴剤等を加えることが
できる。

上記塗料に使用される樹脂としては、熱可塑性アクリル
樹脂、線状ポリウレタン樹脂、線状ポリエステル樹脂、
硝化綿、酢酸酪酸セルロース、塩素化ポリオレフィン系
樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体、常温乾燥型水溶性接脂、常温乾燥
型エマルジョン樹脂などの熱可塑性樹脂□、あるいは熱
硬化型アクリル樹脂、熱硬化型アルキド樹脂、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、２液型ポリウ
レタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂な
どの熱硬化型樹脂などであり、電子線硬化型、紫外線硬
化型の樹脂も同様に使用できる。これらの樹脂は基材と
の付着性、基材の耐熱性により１種あるいは２種以上適
宜組み合せて使用することができる。

炭素繊維としては一般的な単経５．〜２５μ、繊維長３
關以下好ましくは０．７　ｓｍ以下のものが良い。長さ
が３ｍｍ以上になると１、分散困難であり、０．７酵以
下であれば塗工性（スプレー、ロールコータ−等）にお
いて好ましい。０．７ｔ＋＋ｍ以−ヒ３０以下のものは
スプレー塗工は目づまり等問題があるが、はけ塗り、こ
て塗り等で塗布できる。

顔料は通常塗料用としての顔料・すべてが使用可能、で
あるが、透明性の顔料は透けて炭素繊維の黒さが出て不
鮮明となるの酸化チタンや弁柄等の隠ぺい力のある顔料
と併用すると良い。−Ｉ８たあらかじめ所足の樹脂に顔
料を分散させた着色剤を用いる事も出来る。

顔料の配合量と、しては炭素繊維に対する重量比が２０
／８．０〜９０’／Ｌ　Ｏの範囲になるように決められ
る。顔料の配合量は多いほど着色力の点においてＦ（神
しいことは勿論であるが、過度の使用は導電性の不安定
化を招いたり塗膜物性に支障が生ずるので好ましくない
。

本発明の塗膜の体積固有抵抗値、は基材のそれの値よ！
１１１００α以上大きいものであり、着色性を考慮すれ
はＩＯΩｍ以上大きぐすることが好ましい。しかしなが
らあまりに大きな体積固有抵抗値をイ５′する塗膜は、
基材がそれ自体充分な□導電性を有していたとしても帯
電防止能力を確保するのに充分な導電性は得られず好ま
しくない。

本発明において基材上に塗膜を形成させる方法とＵ７て
はスプレー、はけ塗り、こて塗り、ロールコータ−３ｆ
イツピンク、フローコーター管種々のものを用いる事が
できるが、あらかじめ離型紙にロールコータ−等で塗膜
を作成しておき、これを基材に貼りつけるか転写させる
方法でも良く、また、シリコン型や金型にエアースプレ
ー等で塗膜を塗装しておき、これに導電フィラーを混入
した樹脂を注入成型する方法でも良い。

本発明の導電塗膜は、塗膜それ自体では必ずしも充分な
導電性は有（−でおらす、導電性の良好な基材上に形成
さｆまた場合のみ、充分な導電性が生ずるという特徴が
ある。例えば樹脂に炭素繊維を配合し、た塗膜のみの抵
抗値を表面抵抗値と厚みブラ向について測定した表−１
によれ目、同じ膜厚の塗膜において炭素繊維の配合量に
より表面抵抗値と厚み方向の抵抗値ＶＣｔｆｉ相異なっ
た傾向が認められる。すなわち炭素繊維の配＠量が少々
くなる１にしたがい、表面抵抗値は大きくなっていくが
、厚み方向の抵抗値にはほとんど影響がなく、炭素繊維
の配合量が少ない場合においては導電性：て明らかな方
向性がある。

表−１ １）塗膜表面（（１ｍ間隔でテスターの端子を押Ｌ−っ
けて測定 このｌｆ実は塗膜中の炭素繊維のうち厚み方向に分布す
るものが炭素繊維の配合量が少ない場合Ｃでおける厚み
方向の導電性に寄−リしてｂることを示［７ている。こ
れは炭素繊維の長さがＩＮ尿スス塗膜厚と同程度から数
分の１、場合にょってけ塗膜厚より大きいためと考えら
れる。

１〜たがって本発明の塗膜においては電気の流力、ｄ塗
膜の表面層に生ずるのではなく、主に塗膜と基材の間に
生ずる。

本発明によれば必要とされる導電性のレベルは基材と塗
膜自体の体積固有抵抗値を適当にコントロールする事（
Ｃより達成される。すなわち１００Ωｍの体積固有抵抗
値を目的とする場合には例えば暴利を１０６０ｍとし、
塗膜自体を１０’Ω確以−」−とすれば良く、土層が１
００ｍでも１０°Ω（１）の体積固有のものが得られる
。

本発明により形成された塗膜は、静電気を防止しなばれ
はならない床や壁用、精密機器組みたて工場の作業台、
ＥＭＩをソールドしたいコンビ、−夕や家電製品、その
他導電性を必要とするところに使用する事ができる。

目的とされる専′屯件のレベルは、帯電防１ノー用と１
〜では体積固有抵抗値で１０５〜１０８Ω釧、高圧ケー
ブル被覆材用等の導電性材料として１０１〜１０４Ω釧
、Ｅ　Ｍ　Ｉシールド用としては１０１Ω釧以下のもの
が必要とされる。

以下、本発明を実施例でさらに詳しく説明する。例中「
部」、「係」は重令部、重量％を示す。

実施例１ 基材として導電性カーボンブラック（ケッチェンブ二一
・アクＥＣ，ライオンアクゾ社製）２５部、王手レンー
酢酸ビニル共重合体７５部をバンバＩＪ　、Ｅキサ−に
て混練Ｌ−２射出成型により黒色の成Ｊｊｌ、Ｉ板を得
た。この基材上に、単糸径１０７１、繊維長０．　Ｊ−
ｍｍの炭素繊維３５部、酸化鉄顔料マビ：！エロー　Ｌ
ＬＸｌ、、０　（チタン工業■製）１３部ヲヒ、７０イ
ト゛３００８（日立化成（作製、不揮発成分５１１係）
１００部に混合分散させたもの１００７：ｒ：　ｔｃイ
ソンアイ、−１・系硬化剤スミジ、−ルＮ−７５（住友
パイエルタレウン（ｍ製、不揮発分７１３％）１５部を
混合し、シンナーで希釈して乾燥膜厚が３０μになるよ
うにスプレー塗装し２．３（０℃３０分間焼分間焼色こ
ろベージュ色のきれいな塗装塗膜が得られた。室温で１
晩放置後、塗膜表面に電極の一方を、基材面に他力・を
接触させて体積固有、抵抗値を測定したところ５×１０
８Ωｍであつ、た。□なお基材の、、み、お、よび塗膜
のみの体積固有抵抗値はそれぞれ２．５Ｘ１０゜０ｍお
よび６Ｘ４．０３．Ω釧であった。　、。

実施例２ 基材として導電性アセチレンツ゛う、７り２８音巳、ス
チレン−ブタジェン共電体６２部ヲノ＜ンノ＜１ｊ−ミ
キサーにて混練し、プレス成型を、咎なって黒色の成型
品を得た。つぎに線状ボ１ノ□ウレタン樹脂（不揮発分
２５％）２００部１．チタンホワイト１５部、フタ・シ
ア＝ンク゛・）ニン３音６、単糸径１２μ、繊維長０．
３＋ｎ＋ｎ’の炭素檎維１２音すを混合、分散し、バー
ツーターにて離型□紙上に乾燥塗膜厚さ１００μになる
ように塗布し、室温で５分セツティングした後１００℃
５分間乾燥を行なった塗膜を上記基材上に熱圧着し、離
４紙を剥離しきれいなグリーンの導電性コ゛ム板力玉得
られた。この着色した成型品の体積固有抵抗値を実施例
１と同様に測定したところ、６Ｘ１０”Ωｃｍであり、
、静電気除去用途として、使用する侮とができた。。な
お帯材の久’　：：：塗膜のみの体積−布抵抗値は、そ
れぞれ１×ｌＯΩ鋸Ｊ”　６　ｘ１ｏ６Ωｄで、あった
。、、、、。

実施、例３〜６および比較例１〜５　。

表−２に示す組成の、塗、料を用いて鉄板（、体積固有
抵抗値１．、、、ｏ　−”Ωｃｒｎ’１．　）、クラス
繊維強化不飽和ポリニス、苔ル樹、盾板（ＦＲＰ）（悴
情固、有抵抗値１０　、、＋　２Ω（−ｍ）、、およ１
び導馬、件カーボ〈ブラック、ケッチェンブラ、りＥ　
Ｃ，、（ライオン、ア、クシ■製）１３部、Ａ　Ｂ、、
、Ｓ樹、脂（、Ｒ，、、、１００Ｑ　（電気化学工菌、
（作製）８７部、：を、バンバ、リーミキサー知て２０
０℃８分混練し、２本ロールにてシート、状（ダてしベ
レッ、ト状：化し、ｉ、体、、１１号、、：、オンスイ
ンラインス、クリーータイプ射出成−竺にて２．０　？
１：で成型した成型板（体積固有抵抗ｆｑ　１．Ｘ　、
１０　　Ω、Ｔ）上に乾燥膜厚が４（Ｊｉｌになる。よ
うに塗装した塗膜の実施例１．と同様の方法で測定し、
九体積固有、抵抗値を表−，３に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　体積固有抵抗値が１０　Ωｍ以下である基材」二に
   、炭素繊維、顔料および樹脂を含む塗料を用いて体積固
   有抵抗値が該基材の体積固有抵抗値より１０Ωｍ以−ト
   大きい塗膜を施してなる任意に加色さ、ｈ−た導電塗膜
   形成方法。 ２　基材が導電性フィラーを含有せしめたグラスチック
   スである特許請求の範囲第１項記載の導電塗膜形成方法
   。