JPS6164769A - 導電性塗料組成物 - 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） 本発明は導電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） アクリル樹脂などの合成樹脂に導電性を付与するために
、金属粉末などの導電性粉末を含む導電性塗料を塗布す
る方法が知られている。例えば。

電子機器の不要輻射を抑制するために９合成樹脂性筒体
に導電性塗料が塗布される。このような。

電磁波シールド用塗料をはじめとする導電性塗料には導
電性粉末として主としてニッケル粉末や銅粉末が含有さ
れている。導電性粉末を充分に塗料中に分散させるため
に、塗料バインダーとしては。

例えば、ポリメチルメタクリレートなどの（メタ）アク
リル系樹脂が用いられ、シランカップリング剤やステア
リン酸などの分散剤が塗料に配合される。しかしながら
、導電性粉末の分散はなお不充分であり、その結果、塗
膜の充分な導電性が得られない１分散性を高めるために
は、導電性粉末の粒径の小さいことが好ましいが、単位
重量あたりの表面積が大きくなるため粒子間の接触抵抗
が太き（なり、導電性が低下する。充分な導電性を確保
するため、従来から、導電性粉末の配合量を増加させた
りあるいは塗膜の膜厚を厚くすることが行われている。

しかし、このような塗膜を形成しても長期間高温にさら
されたり、加熱と冷却がくりかえされると導電性が低下
する。ニッケルなどの導電性粉末は高価であるため塗料
が安価に提供できない欠点もある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、含有される導電性粉末の分散性に優れ
、塗膜厚が薄い場合にも優れた導電性（特辷、初期導電
性）が得られる導電性塗料組成物を提供することにある
０本発明の他の目的は、長期間高温にさらされたり冷熱
がくりかえされても導電性が低下せず耐久性に優れた塗
膜を形成しうる導電性塗料組成物を提供することにある
。

（問題点を解決するための手段） 本発明の導電性塗料組成物は、マレイン化ポリイソプレ
ンへのアクリル系樹脂のグラフトポリマーを主成分とす
る樹脂バインダー、導電性粉末および溶剤を含有し、そ
のことにより上記目的が達成される。

本発明の組成物の樹脂バインダーは、マレイン化ポリイ
ソプレンにメタクリル酸アルキルエステルを主成分とす
る単量体を加え、これをグラフト重合反応させて得られ
る。この重合反応によりマレイン化ポリイソプレンとア
クリル系樹脂とのグラフトポリマー、例えば、マレイン
化ポリイソプレンとポリメタクリル酸アルキルエステル
とのグラフトポリマーが得られる。樹脂バインダー中に
はグラフトポリマーのほか、単量体同士の重合によって
生成したポリメタクリル酸エステルなどのアクリル系重
合体が含有される。

ここで述べるマレイン化ポリイソプレンとはポリイソプ
レンと無水マレイン酸との反応生成物；ポリイソプレン
とマレイン酸との反応生成物；ポリイソプレンとマレイ
ン酸誘導体との反応生成物；もしくはポリイソプレンと
無水マレイン酸との反応生成物の誘導体をいう、マレイ
ン化ポリイソプレンの酸価は５〜２００．好ましくは３
０〜１００である。酸価が５を下まわると含有される導
電性粉末が充分に分散されない、２００を上まわると得
られる塗膜の耐水性に劣る。

メタクリル酸アルキルエステルとしては、メチルメタク
リレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレー
トなどが好適に用いられる。メタクリル酸アルキルエス
テル以外の単量体としては。

例えば、スチレン；酢酸ビニル；アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸ブチルなどのアクリル酸エ
ステル；アクリロニトリル；アクリル酸；メタクリル酸
；２−ヒドロキシメタクリレート、グリシジルメタクリ
レートなどのメタクリル酸エステル；が挙げられる。こ
れらメタクリル酸アルキルエステル以外の単量体は生成
する樹脂バインダーの性質を変化させない程度の範囲で
加□えられうる。その量は単量体全体の０〜３０％であ
る。樹脂バインダー中にマレイン化ポリイソプレン成分
は１〜３０重量％、好ましくは５〜１５重量％の割合で
含有される。過少であると導電性粉末が充分に分散され
ず、過剰であると得られる塗膜の耐水性に劣る。

上記グラフト重合反応は通常の重合法が適用されうる。

溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法などが用いられ、
溶液重合法が好適である。

導電性粉末の素材としては９例えば、ニッケル。

銅、１１．金などの金属が挙げられる。導電性や耐酸化
安定性に優れていること、安価であること。

などの面からニッケル粉末が好適に用いられる。

導電性粉末の粒径は０．１〜２０μｍであることが好ま
しい０粒径が小さすぎると導電性に劣り、大きすぎると
塗料中に分散されにくい、上記樹脂バインダーと導電性
粉末との重量比は、４：６〜１；９の範囲にある。導電
性粉末が過少であると安定した導電性が得られず、過剰
であると得られる塗膜の強度が低下する。

溶剤としては９通常、塗料に用いられるトルエン、キシ
レンなどの芳香族類；メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトンなどのケトン類；セロソルブ類；酢酸エチ
ル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル類などが利用されう
る。　　−導電性粉末の分散性と沈降安定性とを向上さ
せるために２さらにシランカンブリング剤、シリカ粉末
もしくはアルミナ粉末、スチレン−無水マレイン酸共重
合体などの分散剤が塗料中に添加され″　　うる。シラ
ンカンプリング剤は導電性粉末と樹脂バインダーとをカ
フプリングさせ、これにより導電性粉末の凝集を防止す
る。シリカ粉末もしくはアルミナ粉末は塗料組成物のチ
キソトロピーを高めるために加えられる。これにより塗
料は全体として粘度が上がる。　これら分散剤は組成物
全体の０．１〜４．０重量％の割合で含有される。０．
１重量％を下まわると導電性粉末の充分な分散および沈
降防止効果が得られず、４．０重量％を上まわると塗膜
の導電性が低下する。

上記樹脂バインダー、導電性粉末および溶剤が。

混合されて導電性塗料が得られる。この塗料には。

必要に応じて、さらに、シランカフプリング剤。

シリカ粉末もしくはアルミナ粉末などが混合されうる。

導電性粉末を塗料中に充分分散させるために塗料の分散
や配合に通常用いられる機器１例えばサンドミル、ボー
ルミル、高速回転攪拌装置。

三本ロールなどが使用され得る。

（作用） 得られた塗料中には導電性粉末が充分分散されているた
め、この塗料を溶媒で希釈しても導電性粉末が速やかに
沈降してしまうことがない、そのため、塗膜の導電性が
不均一になることがない。

塗料が薄く塗布された場合にも微細な粒径の導電性粉末
が均一に分散されるため、得られる塗膜が不連続になる
ことがなく、シかも導電性に優れている。このような導
電性粉末の優れた分散性は樹脂バインダーの主成分であ
るグラフトポリマーに起因する。グラフトポリマーは疎
水性の性質を有するアクリル系樹脂がグラフトされてお
り、同時に親水性の性質を有するカルボキシル基を含有
している。そのため、親水性の性質を有する導電性粉末
、疎水性の性質を有するアクリル系重合体および上記の
グラフトポリマーの王者間に水素結合などによる相互作
用が存在する。したがって、導電性粉末が塗料中に充分
分散されうる。塗膜形成後もグラフトポリマーを介して
組成物中の各成分が互いに強固に接着された状態に維持
される。そのため、初期導電性のみならず塗膜が高温や
高湿度の環境下、もしくは冷熱がくりかえされる環境下
におかれても導電性が低下することがなく耐久性に優れ
ている。

（実施例） 以下に本発明を実施例により説明する。

去血開土 （Ａ）マレイン化ポリイソプレンの合成：温度計、攪拌
器２滴下ロウト、還流冷却器およびガス導入管を設けた
反応器にポリイソプレン（数平均分子量２０．０００）
　　１００ｇを入れ、窒素ガスを通じて攪拌しながら９
０℃に加温した。あらかじめ８０’Ｃで溶融した無水マ
レイン酸２０ｇを滴下ロウトから反応器内に速やかに滴
下した０滴下終了後１反応液の温度を１７５℃とし、４
．５時間攪拌を続けた。反応液の温度を９０℃に下げ、
トルエン７０ｇおよびｎ−ブタノール３０ｇを加えた。

窒素ガスの導入を止め。

さらに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−π　および１８
１０ｃｍ−’）がなくなっていたため半エステル化され
ていることが判明した。

（Ｂ）樹脂バインダーの合成：冷却管、窒素導入管およ
び温度計を備えたｌｌの４つ口反応容器にトルエンを２
００　ｇおよび（Ａ）項で得られたマレイン化ポリイソ
プレン３６ｇを仕込み、トルエンの沸点にて窒素置換を
充分に行った。　メタクリル酸メチル２００ｇとアゾビ
スイソブチロニトリル０．４ｇとを混合し、これを滴下
ロウトから反応容器内に２時間かけて滴下した０反応器
度はトルエンの沸点に設定した。さらに、アゾビスイソ
ブチロニトリル０．４ｇをトルエン４０ｇに溶解し、こ
れを９０℃で２時間かけて滴下した。引続き９０’Ｃで
２時間反応を行い樹脂バインダー溶液を得た。得られた
ポリマーは固形分４９％であり、ＧＰＣにより測定した
分子量は約ｓｏ、ｏｏｏであった。

（Ｃ）塗膜の調整：　（Ａ）項で得られた樹脂バインダ
ー溶液３００ｇ、ｒ−グリシドキシプロビルトリメトキ
シシラン１２ｇおよびシリカ粉末１８ｇをインペラー分
散機で撹拌しなから粒径的１０μｍのニッケル粉末６０
０ｇを添加し充分に分散させた。

ＣＤ）塗膜の作製および性能評価：　（Ｂ）項で得られ
た塗料をシンナーで希釈しフォードカップ＃４で１４秒
となるように濃度を調製した。希釈した塗料を幅２ｃｍ
のアクリロニトリル−ブタジェン−スチレン共重合体（
ＡＢＳ）でなる基材に乾燥後の厚さが３０μｙａ　、　
５０μｍおよび１００μｍとなるように塗布し、３種類
のサンプルを得た。それぞれのサンプルについて体積固
有抵抗値を測定した。

厚さが５０μ糟のサンプルについては、さらにこれを８
５℃の雰囲気下に１　、０００時間放置し、放置後の体
積固有抵抗値の測定を行った。それぞれの結果を下表に
示す、なお、塗膜の厚さはエリクセン社の膜厚計　モデ
ル４５５（チップぬ３）を用いて測定された。体積固有
抵抗値は塗膜表面に電極間隔が２Ｃ１１となるように棒
状電極をあて、ブリッジ回路により抵抗を測定した。

叉星五１ （Ａ）マレイン化ポリイソプレンの合成：無水マレイン
酸１重量部とマロン酸ジブチル０．５重量部とを８０℃
で溶融した混合物１０ｇを実施例１　（Ａ）項における
無水マレイン酸２０ｇの代わりに使用し。

これを滴下した後の反応温度を１８０℃とした。さらに
ｎ−ブタノールの代わりにオクチルアルコールを使用し
たこと以外は実施例１　（Ａ）項と同様に操作を行った
。

（Ｂ）樹脂バインダーの合成：本実施例（Ａ）項で得ら
れたマレイン化ポリイソプレンを用い。

実施例１　（Ｂ）項と同様の方法で樹脂バインダーの合
成を行った。得られたポリマーの固形分は４９％であり
９分子量は約７０．０００であった。

（Ｃ）塗料の調製二本実施例（Ｂ）項で得られた樹脂バ
インダーを用い、実施例１　　（Ｃ）項と同様の方法で
塗料を調製した。

（Ｄ）塗膜の作製および性能評価二本実施例（Ｃ）項で
得られた塗料を用い、実施例１（Ｄ）項と同様に塗膜作
製および性能評価を行った。その結果を下表に示す。

ル較■ （Ａ）樹脂バインダーの合成：メタクリル酸メチルを単
独重合させたこと以外は実施例１　　（Ｂ）項と同様で
ある。得られたポリマーの固形分は４５％であり９分子
量は約６０．０００であった。

（Ｂ）塗料の調製：本比較例（Ａ）項で得られた樹脂バ
インダーを用い、実施例１　（Ｃ）項と同様の方法で塗
料を調製した。

（Ｃ）塗膜の作製および性能評価：本比較例（Ｂ）項で
得られた塗料を用い、実施例１　　（Ｄ）項と同様に塗
膜作製および性能評価を行った。その結果を下表に示す
。

（以下余白） （発明の効果） 本発明の導電性塗料組成物では、このように。

導電性粉末が充分に分散されているため希釈して塗工を
行っても塗工作業中に導電性粉末が沈降して、得られる
塗膜の導電性が不均一になるということがない。塗膜厚
が薄い場合にも充分な初期導電性が得られる。グラフト
ポリマーを介して組成物中の成分が強固に接着されてい
るので塗膜が長期間高温、高温にさらされたり冷熱がく
りかえされても導電性の低下はほとんど認められない。

このように長期間にわたり安定した導電性を保持し耐久
性に優れた塗膜を形成しうる導電性塗料組成物は、電磁
波シールド用をはじめとして多くの分野への利用が可能
である。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、樹脂バインダー、導電性粉末および溶剤を含有し、 該樹脂バインダーがマレイン化ポリイソプレンへのアク
   リル系樹脂グラフトポリマーを主成分とする導電性塗料
   組成物。 ２、前記導電性粉末の素材がニッケルである特許請求の
   範囲第１項に記載の組成物。 ３、前記導電性粉末の素材が銅である特許請求の範囲第
   １項に記載の組成物。 ４、前記マレイン化ポリイソプレンの酸価が５〜２００
   である特許請求の範囲第１項に記載の組成物。