JPS62181371A - 白色導電塗料およびそれよりなる白色導電性フイルム - 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〉 この発明はは白色導電塗料およびそれよりなる白色導電
性フィルムに係り、詳しくのべると、金属酸化物系導電
材および白色顔料をバインダー溶液中に分散せしめた白
色導電塗料および該白色導電塗料が乾燥皮膜として表面
層を形成し、裏面に表面層より導電性の良好な導電層を
有する複合化白色導電性フィルムに°関するものである
。

〈従来の技術とその問題点〉 従来から、静電シールド、電磁シールド、回路用電子部
品用として導電塗料や導電性フィルムが多用されている
。

静電シールドを目的とする分野のうち、包装用や農業用
ビニルフィルムなどでは界面活性剤を練込むのが一般的
である。この利点としては、フィルムがほぼ透明に保た
れているので内容物がよく見えることが挙げられるが、
導電レベルが低く、静電シールドが充分性なえないとい
う欠点もある。

その導電性は湿度の影響を受けやすく、高湿度下では表
面抵抗が１０４Ω／口を示すこともめるが、低湿度下で
は導電性が低下し、１０１２Ω／口以上となり、全く効
果を示さない。ざらには摩擦などによって表面に付着し
た活性剤が剥離し、長期に亘る効果の持続性がない等で
ある。また用途によっては活性剤が汚染の原因となる場
合もある。

電磁シールドを目的とする場合は、一般に表面抵抗で１
０１Ω／口が必要とされ、カーボンブラック、カーボン
繊維、金属粉等をプラスチック中に高濃度に分散させる
方法が行なわれている。回路用等の電子部品として用い
られる導電材としては、カーボンブラック、グラフｉｌ
イト、金属將）などをプラスチックに練込み、おるいは
バインダー樹脂溶液中に分散させたコーディング剤を用
いている。

このようにして製造された製品は黒色域は金属色を呈し
ているため、用途によっては機能的な面、例えばコピー
マシンの原画送りベル１〜等では全く使用できず、白色
導電材が強く求められている分野もめる。

ざらには清潔感や美観といった点から白色おるいは薄く
着色した外観を有する導電材お１も求められている。こ
のような背景から、最近では白色あるいは透明導電材料
の開発が盛んに行なわれるようになってぎている。

透明性を保持した導電化法としては、酸化インジウムの
蒸着法、あるいは金属酸化物系導電材を分散せしめたコ
ーティング剤を薄くコーティングする方法がよく知られ
ているが、コスト的に高く、特殊電極用等に使用されて
いるのみである。

白色導電材として金属酸化物系のものも開発され、上山
されるようになっている。しかしながら、これらの材料
はプラスチックに練込む場合は、重量比でプラスチック
に対して５０％程度が限界であり、それ以上の添加は成
形時に流動性が悪くなり添加量に限界があるため、その
導電値は１０５Ωｍ程度が下限であり、その外観は青味
がかって灰色を呈し、白色とは全くいいがたいものであ
る。

導電値をざらによくするために、塗料化し、金属酸化物
系の導電材の使用量を多くすると、生成皮膜は、成形品
と比較すると、導電性は向上するが、一般に濃色化しま
すます白色とはかけ離れた外観を呈するのである。

本発明者らはカーボンまたは金属粉を添加した高導電性
のフィルムに白色塗料をコーティングすることによって
白色導電フィルムの製造を試みた。

この検討においては白色塗料層の厚さが１５μ■以下で
あれば表面抵抗測定で高い導電性を示すことが認められ
たが、充分な隠蔽力がなく、外観的には濃い灰色を呈し
、白色とはいい難いものであった。おそらく高導電性フ
ィルムに添加した導電材粒子が白色塗膜から外部に突き
出した部分が存在したものと考えられる。

白色塗料の塗膜層が２５μｍを越えると、表面抵抗測定
では全く導電性がないことが認められ、２５μ辺の膜厚
でも隠蔽力が充分でなく、薄い灰色を呈し、白色とはい
い難い外観のものでめった。

白色導電材料あるいは透明導電材料として各種の金属酸
化物系導電材が上山されている。

しかしながら、これらの導電材はバインダー樹脂溶液に
分散させ、コーティング剤として塗布すると、くすんだ
青色あるいは灰色を呈し、白色とはいい難いものである
。導電性をよくするために、これらの導電材の添加量を
多くすると、一般に濃色化し白色とは全くいい難いもの
となってしまう。

一般にバインダー樹脂１００重量部に対して金属酸化物
系導電材の添加量は２５０重ω部程度が限界であり、そ
れ以上の添加では製膜性がなくなる。

この時の導電性はバインダーとして用いた樹脂の種類お
よび導電材の種Ｉによっても異なるが、塗イ５屹燥した
皮膜の導電性は体積抵抗で１０１〜１０４Ωｃｍ、５０
μｍフィルムの表面抵抗で１０３〜１０６Ω／口である
。バインダー樹脂に対する金属酸化物系導電材の添加に
おいては、使用する導電材の種類によって導電性には限
界がおり、ざらに導電材の添７ＪＯ！Ｊｉ、を多くして
も導電性の向上は殆んど認められず、添加量の増加に伴
って生成皮膜は脆質化傾向が大きくなり、ついには皮膜
生成能がなくなる。この限界は、先に述べたようにバイ
ンダー樹脂１００重量部に対し、２５０重足部程度であ
る。以上の結果はいわゆる白色導電材料として上山され
ている金属酸化物をバインダー溶液に分散させてコーテ
ィング剤としたものを塗布しても外観は白色とならず、
くすんだ青色ないし灰色の導電性皮膜となることを示し
ている。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明は上述したような従来の導電性皮膜の欠点に鑑
みて、白色導電性フィルムの製造を目的として酸化チタ
ンあるいは酸化亜鉛等を上記の導電性塗料に添加し、白
色度、皮膜生成能、生成皮膜の導電性等についで検討を
行なった結果、見出されたものである。

即ち、この発明は金属酸化物系導電材、白色顔料、バイ
ンダー樹脂および溶剤を配合してなる白色導電塗料なら
びにこの白色導電塗料を表面石に被覆して白色導電層と
し、表面に表面層より導電性の良好な導電層を形成せし
めた白色導電性フィルムを提供するものである。

〈作用〉 バインダー樹脂１００重量部に対して酸化チタンあるい
は酸化亜鉛と金属酸化物系導電材の合計の量は皮膜生成
という点では２５０重量部程度が限界であり、好ましく
は２００重罪部以下で必る。生成皮膜が白色乃至は僅か
に灰色がかった白色とするためには白色顔料１００重１
部に対して金属酸化物系導電材の使用但は１００千■部
以下でな（プればならない。以上および試作した導電性
コーティング剤を塗布して与えられる導電性皮膜の導電
性測定結果から、好ましい白色導電性コーティング剤の
配合は、バインダー用樹脂の種類および導電材として使
用する金属酸化物の種類にもよるが、バインダー樹脂溶
液中のバインダー１００重分部に対して白色顔料１００
〜１５０重足部および金属酸化物系導電材５０＠ｆｆ１
部以上で白色顔料と導電材の合計が２００重量部を越え
ない範囲である。

このような組成の導電コーティング剤を塗布乾燥して与
えられる導電性皮膜の外観は白色ないし僅かに灰色を帯
びた白色でおり、一般に静電シールド性能を有するとさ
れる１０１１Ω／口以下の表面抵抗を有している。

皮膜の導電性測定値は体積固有抵抗値で１０４〜１０９
０ｃｍであり、５０μ卯の皮膜の表面抵抗値は１０６〜
１０１１Ω／口である。従って、このようにして与えら
れる白色導電性フィルムは一般の静電シールド用途おる
いは静電記録用として使用可能である。

しかしながら、コピーマシンの帯電防上用原画送りベル
ト必るいはファクシミリ等の静電気の発生量の多い機器
の静電シールド用として用いるには接地個所を多くしな
ければならないといった不都合があり、さらにｉｐ導電
性向上させることが望ましい。そればかりでなく、この
ように無機系の微粉末を子爪に充填したコーティング剤
を塗イＩして与えられる皮膜は、比較的脆く、柔軟性に
乏しく、衝撃あるいは引き裂きに対する耐性が乏しい。

静電シールドを必要とするプラスチック成型品等に対し
ては、単に塗布することによって使用可能であるが、送
りベルト等に用いる場合は、稼動によって外力が加わる
ため、亀裂を生じ、耐久性に乏しいものとなる。

従って、このような劣化を防止するための何等かの補強
を必要とすることも明らかである。

本発明者らは、導電性の異なる２層からなる導電性フィ
ルムの検討において、低導電層表面にｄ′３（プる２点
間の導電測定値が低導電層単独フィルムの２点間の導電
測定値より良好な導電性を示し、その値が高導電層単独
フィルムの導電測定値により近いことを見出している。

先にのべた白色導電コーディング剤とより高い導電性を
示すカーボンブラック、ゲラフン・イＩ〜、金属微粉末
等をバインダー樹脂溶液に分散させた導電コーティング
剤の２層からなる導電性皮膜について検討してこの発明
を完成させたものである。

より高い導電性を有する導電層は強度的にもずぐれてお
り、充分な補強効果を有することが示された。

ざらにつり加えると、この発明の白色導電コーディング
剤は、任意に着色することが可能であり、特にバインダ
ー樹脂と金属酸化物系導電材のみからなるコーティング
剤では、ベースがくすんだ着色ないし灰色を示すため、
淡色の着色が不可能であるのに対し、淡色の＠色が可能
である。淡色の着色か可能ということは、屋内で使用す
る機器類の表面塗装において、装飾という点からもすぐ
れていることを意味している。

この発明に用いるバインダー樹脂は、有機溶媒に可溶で
安定な溶液を形成するものが好ましい。

このようなバインダー樹脂としては合成ゴム、アクリル
系共重合体、ポリ塩化ビニル系共重合体、クロロスルホ
ン化ポリエチレン、酢酸ビニル−エチレン共重合体、ポ
リウレタン樹脂などを必げることができる。白色導電層
用の金属酸化物系導電材としては酸化インジウム、酸化
錫アンチモン、および酸化チタン、アルミナ、硫酸バリ
ウム、マイカ、チタン酸カリウム等の表面を酸化錫アン
チモン等で導電処理を施したもの等を挙げることかでき
る。

白色の顔料としては酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜
鉛等がある。

高導電層の導電材としてはカーボンブラック、微粉性グ
ラファイト、カーボン繊維、金属微粉末、導電性アクリ
ル繊維などであり、一般に電磁波シールド用導電材とし
て用いられているものを挙げることができる。

この発明において使用する白色導電層用の導電コーディ
ング剤の製造は、バインダー樹脂溶液のバインダー樹脂
成分１００重量部に対して白色顔料１００〜１５０重量
部と金属酸化物系導電材５０〜ｉｏ。

型凹部で白色顔料と金属酸化物系導電材の合ｈ１が２０
０重量部を越えない範囲で混合し、分散機にかけて分散
する。

次いで溶剤を加えて粘度調整を行なったのち、濾過する
。また高導電層用の導電コーティング剤の製造は、バイ
ンダー樹脂溶液に規定量の導電材を加え、必要に応じて
分散機にかＣプて分散を行ない、次いで溶剤を加えて粘
度調整を行なった後濾過する。

かくして与えられた白色導電コーティング剤は導電性を
必要とする面に直接塗布することによって白色導電面を
付与することかできる。さらにより高い導電性あるいは
電磁シールドを必要とする場合は、高導電性コーティン
グ剤を塗布し、ざらにその上に白色導電コーティング剤
を塗布すればよい。

他の方法としては、このような導電層を有する導電性フ
ィルムを′！Ａ造し、粘着剤あるいは接着剤を用いて必
要とする部分に貼付してもよい。

このような導電性フィルムの製造は、離型紙あるいはポ
リニスデルフィルムなどの離型性基材上にドクターディ
フコ−ター等を用いて白色導電コーディング剤を２０〜
５０μ７ｎ程度の乾燥膜厚となるように塗布し乾燥する
。次いでこの上に高導電層用導電コーティング剤を乾燥
膜厚が１５μｍ以上の膜厚となるように塗布し乾燥する
。

この場合の塗布の順序は高導電層を先に設け、次いで白
色導電層を設けてもよい。乾燥フィルムは離型性基材か
ら剥離すると片方の面が白色であり、この面の表面抵抗
値は通常１０５Ω／口以下である。白色導電層の厚さは
少なくとも２０μｍは必要である。２０μｍ以下の場合
は、白色導電層の被覆力が低下し、高導電層がすげて灰
色にみえるようになる。一方白色導電層面の表面抵抗値
は白色導電層の層厚の増加と共に低下するので、白色導
電層の層厚は被覆が充分行なわれる範囲でできるだＣプ
薄いことが好ましく、その膜厚は２５〜３０μｍ程度で
ある。高導電層の層厚は少なくとも１５μｍは必要であ
る。その理由は、白色導電層が強度的にヤヤ劣ることも
あり、補強効果を持たせるためでもある。単に導電性の
みを満足させるのであれば高導電層の厚さは８μ７ｎ程
度でもよいが、粘着加工おるいは接着加工等の後工程に
おりる取扱いて破損するおぞれが必るためで必る。通常
の取扱いの条件からすると高導電層の厚さは２０μ汎以
上か好ましい。

〈実施例〉 以下、この発明を実施例により説明する。

実施例１　（白色導電コーティング剤の調整）１−（１
）　　２５％濃度のポリウレタン樹脂溶液（セイコー化
成社製、ラックスキン５００５）　　４００重量部に酸
化チタン（６原産業社製、ＣＲ−８０＞　　１００重量
部および導電処理を施したチタン酸カリ１クムウイス力
−（大球化学社製、デントールｗｋ−１００ｗ）９０重
起部を加え、ペイントロールで分散を行なった。次いで
ジメチルホルムアミドを加えて濃度を３５％に調整した
。この時の粘度は７０００ｃｐｓ／３０’Ｃであった。

その後濾過、脱泡を行なって白色導電コーティング剤を
１ｑだ。

１−（２）　　ラックスキン５００５．４００重量部、
ＣＲ−８０、１３０車量部およびデントールｗｋ−１０
０ｗ。

６５重ω部を用い、１−（１１と同様に処理して、濃度
３５％、粘度６７００ＣＩ）Ｓ／３０°Ｃの白色導電コ
ーティング剤を得た。

１−（３）　　ラックスキン５００５．４００車量部、
ＣＲ−８０，１００重量部および導電処理を施した酸化
チタン（チタン工業社製、クロノスＥＣＴＲ−８２）８
０重起部を１−（１）と同様に処理して濃度３５％で粘
度６２００ｃｐｓ／３０’Ｃの白色導電コーティング剤
を得た。

実施例２（高導電層用導電コーディング剤の調整）２−
１１）　　３０％ポリウレタン樹脂溶液（セイコー化成
礼装、ラックスキンｕ−１２８５＞　　１００車量部に
カーボンブラック（ライオンアクゾ礼製、ケッチェンブ
ラックＥＣＤＪ　６００）　１０重量部およびジメチル
ホルムアミド１４０型苗部を１ノロえ、ペイントロール
で分散を行なった。このカーボン分散液にラックスキン
ｕ−１２８５、ｚ３３重ａ部およびジメチルホルムアミ
ドを加えて強力に撹拌を行ない、１８％濃度に調整し、
次いで濾過し、脱泡した。粘度は３００００ｃｐｓ／３
０℃であった。

２−（２）　　ラックスキン５００５．４００重量部に
ニッケルフレーク（ノバメット社製、ＨＣＡ−１＞３０
０車量部およびジメチルホルムアミド１００重量部を加
えて撹拌し、均一に分散させた。次いで濾過、脱泡を行
ない、粘度９０００ｃ　ｌ）Ｓ／３０℃の導電コーティ
ング剤を得た。

実施例３　（導電フィルムの製造） 艶消離型紙（大日本印刷社製、ＤＮＴＰ−ＡＰＴ）を用
い、実施例１および２で得たコーティング剤を用いて第
１表に示す乾燥膜厚となるようにドクターナイフコータ
ーによりコーティングを行ない、導電性フィルムを得た
。得られたフィルムの外観および表面抵抗は第１表に示
した。

なお参考例として実施例２で得た高導電層用コーティン
グ剤単独のフィルムを作ってその比較を行なった・ なお、上表中のＮα６以降において作成した２層構成の
導電フィルムにおいては、外観としては白色導電層の色
を示した。また、表面抵抗は２層溝成の導電フィルムで
は白色導電面を測定した値である。

〈発明の効果〉 以上詳）ホしたように、この発明の白色導電フィルムお
よび該フィルムの裏面に高導電層を積層した白色導電フ
ィルムは第１表からも明らかなように、白色導電層厚が
２５μｍ以上では何れも外観上鮮明な白色を保持し、し
かも表面抵抗値も良好でめった。また白色導電層厚が２
０μｍ以下においては、表面の白色度合はやや低下する
ものの表面抵抗値は非常にずぐれており、白色度を鮮明
に要求されない場合には非常にすぐれた導電フィルムで
必ることが認められ、この発明の白色導電塗料およびそ
れよりなる白色導電フィルムが実用上非常に有効である
ことが実証された。

出願人代理人　　弁理士　　和　１）昭第１頁の絖き ■ＩｎｊＣ１，４識別記号　　庁内整理番−〇発　明　
者　　古　　閑　　　　　進　　東京都千１株式会社１ 号 天田区内幸町１丁目２番２号　住友ベークライト勺

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属酸化物系導電材、白色顔料、バインダー樹脂
   および溶剤を配合してなる白色導電塗料。
2. （２）金属酸化物系導電材が酸化錫アンチモンである特
   許請求の範囲第１項記載の白色導電塗料。
3. （３）金属酸化物系導電材が酸化錫アンチモンで表面被
   覆したマイカ、酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、
   またはチタン酸アルカリ金属ウィスカーである特許請求
   の範囲第１項記載の白色導電塗料。
4. （４）白色顔料が酸化チタンまたは／および酸化亜鉛で
   ある特許請求の範囲第１項記載の白色導電塗料。
5. （５）金属酸化物系導電材、白色顔料、バインダー樹脂
   および溶剤よりなる白色導電塗料を表面層に被覆して白
   色導電層とし、裏面に表面層より導電性の良好な導電層
   を形成してなる白色導電性フィルム。
6. （６）表面の白色導電層および裏面の導電層がキャステ
   ィング法にて形成された特許請求の範囲第５項記載の白
   色導電性フィルム。
7. （７）裏面に形成する導電層がバインダー樹脂にカーボ
   ンブラック、グラファイト、カーボン繊維、金属微粉末
   、金属メッキを施した微粉末の少なくとも１種以上を配
   合してなる樹脂組成物からなる特許請求の範囲第５項記
   載の白色導電性フィルム。