JPS61287941A - カ−ボンブラツク塗装プラスチツクス製品 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、帯電防止のためにカーボンブラックを塗装し
たプラスチックス製品に関す石ものである。

〔従来の技術〕

プラスチックス製品の帯電防止のために、種種の帯電防
止剤が知られているが、これらの物は湿度による効果の
変化や、摩耗、流失などによる効果の信頓性低下が大き
く、また効果自体もあまり大きなものではなかった１、
このような欠点を改良した方法として１日本特許公報昭
５８−１６８９号には、プラスチック成形品の表面に、
カーボンブラックやグラファイトや金属などの導電性物
質の粉末を含む塗料を塗装し密着させて、更にその上に
上塗りして、長期間安定した帯電防止効果が得られるプ
ラスチックス製品を得る方法が記載されている。然し、
この方法によると、カーボンブラック等の導電性物質の
粉末によりプラスチック製品が黒色に着色してしまう為
に、製品の色調は上塗り塗料のみに頼ることになり、特
に黒色以外の着色には、極めて陰蔽力の大きい塗料を厚
く塗布しなければならない欠点があった。この為、上塗
りには厚い塗膜を要し、塗膜が厚いために、帯電防止性
能が低下する欠点があった。また、薄い塗膜で陰蔽力を
向上させるために、顔料を多量に配合した塗料を用いる
と、塗膜の機械的強度が低下し、場合によっては塗液の
塗装作業性が低下する欠点があった。また、プラスチッ
クス製品の着色手段としては、原料に着色剤を混合する
方法が一般的であるが、下地の色調が導電塗装によりか
くされてしまう為に、下地を着色しておく方法が有効に
用いられない欠点があった。また、下地に透明なプラス
チックを使用して、透視できるプラスチック製品を得る
ことも不可能である欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような現状に鑑み、従来方法の欠点を改良し、黒
以外に着色したプラスチックス製品や。

透明なプラスチックス製品に適用しても、下地プラスチ
ックの色調や透明性を生かすことができる表面強度が十
分良好で帯電防止性能の良いカーボンブラック塗装プラ
スチックス製品を得ることが本発明の課題である。

〔問題を解決する為の手段〕

本発明は、表面に、導電性カーボンブラックをほぼ全体
として電気伝導性を保つ程度に連続してしかも顕微鏡的
な多数の微少な空隙を有する、微小網目状に塗装した、
カーボンブラック塗装プラスチックス製品であり、更に
、上記の微少な空隙が、薄い上塗口塗装によって、固化
したプラスチックスにより、ほぼ充たされている。プラ
スチックス製品である。このような特殊な、全体として
電気伝導性を有し、多数の微少な空隙を有する微小網目
状の塗膜は、以下のようにして得ることができる。先づ
、導電性カーボンブラックを分散させた導電性塗料を作
る。導電性塗料は、溶媒または分散媒に、導電性カーボ
ンブラック、および必要に応じて分散剤、バインダーな
どを配合したものでおる１、導電性カーボンブラックは
、製法、銘柄によって、粘度１分散性などが異なるので
、配合に当っては個々の銘柄毎に配合試験を行って。

使用の適否を判断するのがよい。溶媒または分散媒との
組合わせで１分散性は非常に異なってくる。

微少な網目状に、塗膜に空隙を生じさせるには、カーボ
ンブラックの分散性と、成膜の過程が複雑な関係を有し
ているようである。分散性が著しく悪く、肉眼でも粗い
凝集粒子が多数認められるような塗料では、凝集粒子が
塗膜から脱落して他の物を汚染し易く、外観も劣るなど
の欠点があるので、さけるべきである。顕微鏡的な微少
な凝集粒子については、成る程度含有させた方が望まし
いと考えられる。このような微少粒子は、成膜の過程で
比較的大きなサイズの顕微鏡的な網目構造をつくり易い
ようである。分散剤は、一般にカーボンブラック等の顔
料の分散剤として知られている、種々のものが使用でき
る。これらの多くは界面活性剤でおり、カーボンブラッ
クに成る程度吸着されて、その表面の性質を変え、凝集
を防止するものが多いようであるが、その作用はカーボ
ンブラックの銘柄や１分散媒、バインダーとの組合わせ
で変化することが多いので、使用の適否、使用量等は、
実験によって決めるのがよい。バインダーは１分散媒に
可溶なものも、不溶なエマルジョン状のものも、使用可
能である。分散媒に可溶なものを使用する場合、カーボ
ンブラックと基材との接着力を主目的として、接着力の
大きいものを選択するのが通常の考えであるが、本発明
の場合。

基材との接着力を目的とすることは、必ずしも必要では
ない。むしろ、カーボンブラックの分散力の大きい樹脂
を選ぶのがよい。分散力の大きい樹脂を、バインダーと
して用いる場合にも、なるべく少量用いるべきである。

過大な量のバインダーを用いると、一つにはカーボンブ
ラックの分散が良くなりすぎることと、一つにはカーボ
ンブラックの塗膜中濃度が下ることとによって、微少網
目状の構造をとりにくくなると考えられる。分散剤やバ
インダーの使用適量は、カーボンブラックの銘柄によっ
ても変るので、−概には云えないが。

通常不揮発分中にカーボンブラックが８％以上、なるべ
くは２０チ以上程度になるようにすべきで、なるべく分
散剤やバインダーの使用量を少くして不揮発分中のカー
ボンブラックの比率を高めるようにす°べきである。こ
うすることによって、顕微鏡的な微少な網目状に、カー
ボンブラックの塗膜をつくることができる。塗料の不揮
発分中のカーボンブラックの比率が低くても、比較的分
散性が悪い樹脂や、分散にあまり関係しない不溶な樹脂
のエマルジョンなどをバインダーとして、カーボンブラ
ックが微小網目状により、網目の間なバインダーでほぼ
充たして基材とよく接着した塗布層をつくることも可能
である。このような塗膜には上塗りをする必要はない。

然し一般には、基材が決められると、その基材とよく接
着できるバインダーの種類は限られるので、接着もよく
分散性も適当で強度も十分な配合を決めることは、必ず
しも容易でないことが多い。それで、接着性や強度は不
十分でも１分散性と塗布乾燥性の良い配合にして、これ
を塗布して顕微鏡的な微小網目状の塗膜をつくり、更に
この上に、基材とよく接着し強度も十分な上塗りをかけ
て、微小網目状の塗膜を固定するのがよい。微小網目状
の塗膜は、上塗りの浸透を良くし、下地の色調や透明性
をあまり阻害しないために、全体として導電性が発現で
きる限りは、なるべく薄く塗ることが望ましい。この程
度は、塗布する導電塗料の配合によっても異なるが、カ
ーボンブラックの塗布量が、平面当りに０．８’ｒ／ａ
！程度以下に、薄くするのがよい。通常は００ｌｆｒ／
ｇ以下でも十分に導電性が得られる。

上塗りは、微小網目状の塗膜を、下地に固定するのが主
な目的であるから、下地との接着が良く塗膜の強度の大
きなものを撰択するのがよい。上塗夛は、あまり厚くす
る必要はなく、通常乾量で１゜ｆｒ／ｎ？程度以下がよ
く、ｌｒｒ／ゴ程度以下でも十分な強度を得ることがで
きる。上塗りは透明なものが一般に用い得るが、所望に
よっては着色剤、滑剤、艶消し剤などを配合してもよい
。

以上説明したような塗料を塗布する基材としては、プラ
スチックスの成型品、即ち射出ｇ型、搾出成型、圧縮成
型などで成型された各種の製品を用いることができる。

着色品を目的とする場合は、原料に着色しておくのが一
般的であるが、着色塗料を塗布し次製品であってもよい
。又透明色を着色した透明品であってもよく、無着色の
透明品であってもよい。

基材に塗料を塗布するさいに、基材と塗料とのぬれや接
着を改善する為に、表面の洗滌、コロナ放電処理、火焔
処理その他の表面処理を行うこともできる。

塗料を塗布する方法は、基材の形状に合わせて撰択され
る。スプレー、浸漬、刷毛、スクリーン、グラビアロー
ラー等種々の方法で塗布することができる。

〔作　用〕

本発明の塗装プラスチックス製品は、表面に導電性カー
ボンブラックの薄い連続した導電層を有しているので、
表面に帯電し難く、又他の物体金帝電させ難い。しかも
、カーボンブラックは、顕微鏡的な微細な多数の空隙を
有しているので、下地の着色や背後の物体が透過して認
められ、全体としてや＼黒ずんだ色調になるが、各種の
着色をした製品や透明な製品を得ることができる。

なお、実施例中の表面抵抗軍の測定は、下記の方法で行
った。巾１０ｍの細長い短冊型の導電ゴム製電極２個を
用意する。両端を平行に切った試料片を用意し、平なゴ
ム板上に試料を置き、試料に直角に、試料の巾に等しい
間隔をあけて電極を圧着し、電極間の抵抗全測定し、こ
の値を電極間の正方形の試料表面の対辺間の抵抗、即ち
表面抵抗率とする。

実施例１ 導電性カーボンブラックと、分散剤としてアニオン界面
活性剤、バインダーとしてスチレンブタジェンラテック
スを配合して、導電性カーボンブラック０．５％、アニ
オン界面活性剤ｏ、４％、スチレンブタジェンラテック
スの不揮発分０．４％全含む導電性塗料をつくった。こ
の血科は、ガラス板上に妙はして検査すると、わずかに
凝集粒子を含み薄く塗布乾燥した場合に、顕微鏡的な空
隙金石する微小網目状に凝集成膜し易い分散状態であっ
た０ 赤色に着色したポリスチレン板の表面に、上記塗料を乾
量で０．１３ｒｒ／ｍ’の割合でスプレーコートし更に
七の上に、透明アクリル樹脂をＭＥＫとイングロバノー
ル混合泪剤に省解した上塗り塗料を、乾量で１か／♂の
割合でスプレーコートシテ乾燥した。若干黒ずんでいる
が暗赤色の塗装板を得た。

この塗装板の表面抵抗率を測定したら、５ｘ１０７０で
あった。カーボンブラックの塗布量は、０．０！Ｍ’ｒ
／ｍ”の割合である。この板を、ポリエチレンフィルム
で５０回摩擦して、直ちにリオン株式会社ＥＡＯａ型静
電場測定器により帯電圧を測定したら、Ｏｖｏｌｔ／ｃ
ｒｎであシ、極めて良好な帯電防止性能があることが示
された。比較のため、基材に用いた赤色のポリスチレン
板を、同様にして帯電圧を測定したら、３０００ｖｏｌ
ｔ／−以上であった。この塗布板の顕微鏡写真を、第１
図に示した。第１図に見るように黒色のカーボンブラッ
クの、微小な網目状の塗布物の間に、多数の微少な空隙
が認められた。

この空隙を通して下地の色が認められ、かつ網目状のカ
ーボンを通って電気が伝導されるのであると考えられる
。

実施例２ 実施例１で用いたカーボンブラックの塗料を、緑色に着
色したポリスチレンのかご状の射出成型容器に浸漬法で
塗布乾燥し、更に実施例１で用いたアクリル樹脂の上塗
り液を、この上に浸漬法で塗布乾燥して、暗緑色のかご
状容器を得た。この容器を、未塗布の対称物と共に室内
に１チ月放置し、ごみの付着を比較すると、対称物に比
べてはるかにごみの付着が少なく、帯電防止性能がすぐ
れていることが示された。塗布物の表面を顕微鏡で観察
したら、第１図と同様に、顕微鏡的な多数の微少な空隙
を有する微少網目状にカーボンブラックが塗布されてい
るのが認められた。

実施例３ 導電性カーボンブラック１％と、分散剤としてアニオン
界面活性剤１チと、部分けん化ＥＴＡ樹脂０．８チとを
含み、エタノールと水の混合物を分散媒とする導電塗料
を調合した。この塗料は、ガラス板上に薄く延ばして検
査すると、わずかに凝集粒子を含み、薄く塗布乾燥した
場合に、顕微鏡的な空隙を有する微少網目状に凝集成膜
し易い分散状態であった。透明な硬質塩化ビニル板に、
この塗料を乾量で０．２ｆｒ／ｒｄの割合でスプレーコ
ートし、その上に実施例１で用いたアクリル樹脂の上塗
り塗料を乾量で１　ｆｒ／ｒｒＦの割合でスプレーコー
トした。カーボンブラックは０．０７　ｆｒ／ｄの割合
で塗布されている。黒ずんだ透明な塗布板を得た。

表面抵抗率は８　Ｘ　１０’Ωであり、実施例１と同様
に測定したポリエチレンフィルムで摩擦した後の帯電圧
はＯｖｏｌｔ／ｃｒｎであった。未塗装の基材の摩擦後
帯電圧はａ　０００　ｖｏｌｔ、／ｍ以上であった。塗
装物の表面を顕微鏡で検査したら、第一図とよく似た、
微少な多数の空隙を有する微少網目状にカーボンブラッ
クが塗布されている様子が観察された。

〔発明の効果〕

本発明のカーボンブラック塗装プラスチックス製品は、
導電性カーボンブラックが微小網目状に連なっているの
で、全体として表面に導電性があって、表面抵抗率が低
く、摩擦帯電圧が極めて低く、ごみが付着し難いなどの
効果があり、かつ、顕微鏡的な微小な空隙を有するので
、空隙を通して下地の着色を児ることかできるので、下
地からの黒以外の着色が可能であり、又透過して内容物
を確認できるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例１の塗布物の顕微鏡写真であ
る。黒色の部分はカーボンブラックであり、網目状に全
体としてほぼ連続している。白色の部分は、下地が見え
ている部分であり、この部分はカーボンブラックのない
空隙になっている。 空隙の部分には、上塗りの透明なアクリル樹脂が充たさ
れてカーボンブラックを固定している。 特許出願人　旭化成工業株式会社 ６、補正の内容 （１）明細書第１３頁第１９行の「４、図面の簡単な説
明」を削除する。 （２）　　同第１４頁第７行目に次の文を挿入する。 ４、図面の簡単な説明 第１図は、粒子構造の顕微鏡写真である。」以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に、導電性カーボンブラックを、ほぼ全体と
   して電気伝導性を保つ程度に連続して、しかも顕微鏡的
   な多数の微少な空隙を有する、微少網目状に塗装した、
   カーボンブラック塗装プラスチックス製品
2. （２）微少な空隙が、固化したプラスチックスによりほ
   ぼ充たされている、特許請求の範囲第（１）項記載のプ
   ラスチックス製品