JPS6227472A - 導電性塗料 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は弄べ注竺科に関する◇ （従来の技術） 従来、２４電注塗料は、導電性カーごングラツク、バイ
ンダー、Ｍ剤及び添加剤等で構成されており、そのカー
ボンブラックとしては、市販アセチレンブランクや副生
グラツクが使用されている。

この市販アセチレンブラック全配合しｆｃ　塗Ｒｔｓ、
、アセチレンブラックが水素や酸素等の不純物の吸看が
少ないものであるために高配合が可能であり、各種の産
業分野で使用されている。しかし、アセチレンブラック
の１次粒径が４０　ｎｍ程度であるため、ＪＩ＆密な塗
膜を得るには限界があった。

また、副生カーボンブラックは中空シェル状で４電性塗
料として高４電注の発現は可能であるが、１次粒径が５
０　ｎｍ程度と比較的大きいことに加え不純物も多く塗
膜の均質性に難点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 塗；漠の均質な漆黒度のある導電性塗料を得ることが本
発明の目的である。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、１次粒径２５ｎｍ未満、比表面状５００〜１
５００７／Ｌ２／ｇ、項酸吸ｇ　ｔｆ　２０〜４０ｒＪ
１５１ｂｔ、び−５〜１００カーボンブラツク、バイン
ダー及び俗剤金含督してなる塗膜の均質な漆黒夏のある
４篭性塗料である。

以下さらに本発明について詳しく睨明する。

本発明で用いるカーボンブラックは従来の４電注塗料用
のカーボンブラックに比べてかなり異なる柱状を持つも
のである。丁なわち、透過型電子ｇｅ説で拡大撮影され
７′ｃ写真で測定したカーボンブラックの一次粒径が２
５　ｎｍ以下、カンタソーブによる窒素性Ｎ法で表すア
ル表面積が５００〜１３００ｍ”／ｇ、ＪＩＳ　Ｋ　−
１４６９ノ塩ｅ吸液址が２０〜４０工１１５９及び−が
５〜１０であって、さらに不純物が０．０１％以下のも
のが好ましく用いられ、従来の導電性塗料用カーボング
ラツクに比して、１次拉径が小さく、比表面状が大きく
、鎖状構造が発達しており、しかも、アセチレングラツ
クと同様に不純物が少ないものである。

このように限定した理由は、１次粒径が２５重ｍ以上、
比表面積が５００ｍ２／１未満、塩酸吸液Ｋが２０ｍｔ
１５９未満及び−が５未満のものでは、導電性塗料を製
造する際、導電性付与能力が十分でなく、かつ、バイン
ダーの熱安定性も悪くなる。

ま之、比表面積が１３００７Ｘ″／Ｆを越え、塩酸吸液
漬が４０ｍ１７５９を越え、かつ−が１０を越えると、
２４′＃ｌＬ性Ｚ科全裏遺する際、分散が不良になり均
質な塗膜が得られず、本発明の目的に適合しない。

以上のカーボングラツクは、向えは次のようにして得る
ことができる。丁なわろ、アセチレンガス又）エアセチ
レノガスに不ｎ和炭化水素を添加したｆＩｊｔ、料を酸
素含り気体と水蒸気の４Ｌ合ガス流によって連続的に熱
分解する。こうして得られたアセチレンブラックを、久
いで５００℃以上の熱空謔部分酸化し、更に温度８００
℃以上の不活性ガス雰囲気中で加熱することによって得
ることができろ。

本発明の導電性塗料は、バインダー及び溶剤と共に上記
のカーボンブランクをきみ、さらに必妥により各種添加
剤例えば分散剤、沈降防止剤、１剤などを言付したもの
であって、それらの配合成分は、ア、トライター、テン
ｒミル、ロールミル、ボールミルなどで混合されろ。

カーボングラツクの配合割合は、バインダー１００重址
部に対し、１０〜１００重址部の割合であることが好ま
しい。１０重を部未Ａでは塗料の導電性の同上効果が小
さい一方、１００重量部を越えるとバイ°／ダーのも友
ら丁堕瞑の化学的、物理的安定性が得られず強固な璽膜
とならないし、ガス塗料の粘度が大きくなるので作業性
も悪くなる。

バインダーとしては、被着体の種類や乾燥条件に応じて
その種類を選定されなければならな贋が、速乾性のアク
リル−四指、ビニルカ脂、ゴム系のものから２液纜のア
クリル変性ポリウレタン樹脂、エポキシポリアミド樹脂
、シリコーンゴムｆｘ　トが匣われろ。

溶剤を工、バインダーの種類に応じて樹脂の醒解性のあ
るものが選定される。貧溶解性のものはバインダーの凝
集までひき起こし、導電性に悪い影ｔ＃ヲ与える。これ
らのことを配慮すると、トルエン、キシレン、ゲタノー
ル、メチルエチルケト／、メチル−イソグチルケトン、
シクロヘキ丈ｙなどの溶剤が好適である。溶剤の添加ｔ
は、塗料の塗布作業法の点を配慮して決定する公安があ
る。

添加剤としては、フィラーの分散性を良くする分散剤に
は、脂肪虚アミド糸、エステル系、アルコール系、金属
５耐、大豆レシチン等が使われる。

以下、実施例とあけ゛てさらに詳しく説明する。

（実施例） （１）　　アセチレンブラックの製法 便用したアセチレンガス熱分解炉は、竪型の全長２．４
ｍ、内ｉ　０．４　ｍ　、排出口の径０．２５　ｒ１！
、炉内頂部から０．３ｍ迄の内蛯が水冷シ゛ヤケットに
よって宿成され、他の内壁が耐火ンンガで構築されてい
る。

熱分解炉温度を８００℃以上に採得するため、−酸化炭
素１ＯＮｍ”／Ｈ％空気（５Ｑ　Ｎｍ”　／　Ｈ供給し
て燃焼させる。この熱分解炉によって熱分解炉頂部中央
に設けた２重管ノズル中央から、酸素ガスと４．０）’
、９／ｃｆｎ２で飽和された水蒸気（温度１５０’（’
）の混合ガスを供給し、又２重管ノズルの外側環状部か
らアセチレンガスを供給し、アセチレンガス、酸素、水
蒸気全反応せしめ、次いで常法に従い生成したアセチレ
ンブラックを冷却摘果した。

なお、アセチレンガス、酸素ガス、水ａＡの条件は本発
明タイプＩの場合が、アーチレンガス１８Ｎｍ”　７時
、酸素ガス９ＮＩｌｎ３／時、水蒸気４．５　Ｎｍ３／
時であり、タイ７Ｏｆｆの場合が、アセｆＶ７ガス２Ｏ
ＮＩＩＩ＋３／時、酸素ガス９Ｎｍ３／時、水蒸気４　
、５　Ｎｍ’　／　Ｑ　テある。

得られたアセチ−レンズラックの性状は１次粒径が１１
〜ｌ　３　ｎｍ　、比表面積が６００〜６５０ｒｎ２　
／　９１塩酸吸１Ｕｉｉｔが３０〜３５ｍ１１５．？、
ｐ）（が４．０〜５．０であった。

（２）アセチレンブラックの部分酸化 （１）で得ろ′ＦＬｆｃアセチレンブラックを温度５７
０゛Ｃに保たれた石英製の横型反応炉に連続的に充填す
る一万、空気を２１１／時で供給して、部分酸化しカー
ざ／グラツクを得た。このカーボンブラックの品質は、
１久ａ径１１〜ｔ３ｎｍｓ比表面積９００〜１０５０ｍ
”／ｇ、塩酸吸液ｔ２５〜５０ｄ１５＃及び−２，０〜
２．５であった。

１３）　　カーボンブランクの熱処理 矢いで　（２）のカーボンブラックを石英製の横型反応
炉で、不活性ガス（アルゴンガス）雰囲気下、温度１０
００　’Ｃに加熱処理した。

比較列のカーボンブラック 市販アセチレンブラック（電気化学工業（株）夷：商品
名「デンカブラック」）、副生カーボンブラック（日本
ＥＣ（株）裏；前品名［ケッチェンＥＣＪ）ｔ−用いた
。

以上のカーボングラツクの物性を表−１に示す。

表−１ 表−１の物性１直の測定法は次によった。

平均粒径・・１久粒子の平均粒径を透過型電子顕微鏡を
用いて測定した。

比表面積・・・カンタノーグ伝（窒素ガス使用）による
。

塩酸吸液量・・・ＪＩＳＫ−１４６９による。

黒色度・・・、ｒｒｓ　Ｋ　−５１０１による測定のΔ
Ｌ値。

測定具（日本遊色工業（株）　Ｚ　−１００ＤＰ型） −・・・ＪＩＳ　Ｋ　−１４６９による。

メタクリル戚メチル（注文化学（株１ｄ）１８ｍ債部、
スチレン（電気化学工業（株）襄）２０重盾部、アクリ
ル酸グチル（三菱油化（株）襄）５２重量部、アクリル
酸（三菱油化（株〕製）１０　重＊ｍ、）ルエン（三井
コークス（休）製）１００重量部、ｎ−ゲタノール（協
和油化（抹）製）１００重鼠部の混合物にアブビスイソ
ブチロニトリル（大塚化学（床）製；商品名「Ａ−ｓ呻
１重黛部を加え、窒素雰囲気中８０℃で５時間、加熱上
反応させて重合反応を完結し几（単量体の反応率９９％
）。

表−２に示す配合にて、ボールミルで２４時間混合１−
導成注塗料を製造した。

次にこの塗料を射出成型機（東芝機械（株）製；工５−
４５１Ｍ＃：型機）によって得られた１００ｎｘ　１０
０　ｍ　Ｘ　２　ｆｔｌ　（ａ　Ｘ　横Ｘ厚み）　ノＡ
ＢＳ製平板（’ｔ　ｆｉ　化学工、１（ａ）ａｉ品名ｒ
ｏＲ−４００ＱＪ）にドクターグレードで厚み５０μｍ
の塗膜を形成し、その後２４時間自然乾燥し、この塗膜
の性能を評価した。

表−２の塗膜の評Ｉｔｆｆｉ法は次のとおりである。

（１）　　塗料の粘度＝Ｂ型粘度計による。

（２）体積固有抵抗：寸法１００Ｘ４０Ｘ０．０５ｇｍ
（／ｘＳｘＷ）の塗面についてマルチメーター（タケダ
理研（株）でその抵抗をブリ定した。同体積固有抵抗は
次式により算出し之。

但し、Ｒｖ：体積固有抵抗（Ω−ｃｍ）Ｒ：抵抗１直（
Ω） （３）密着性 塗料’（ｊｌｏｏＸｌ　００Ｘ２１１（ｆｆｌＸｔｊｔ
Ｘ厚み）のＡＢＳ樹脂製平板（電気化学工業（床）展；
商品名［（）Ｒ−４０００Ｊ）に５０　μｍの厚みにド
クターグレードで塗布したものを２４時間自然乾燥し供
試体とした。

（＝’）測定 、ｒＸｓ　Ｋ　−５４０ｕ　Ｃｄｓ科ｆ＞−ｆｆｇｄ方
ｆｆｉ　）６．１５基盤目試験に準じて１Ｘ　Ｉ　１１
角の切傷を付は塗膜の剥離の程度を調べ、１００Ｉ！！
中の剥離する個数にて密着性を評価し几。

（４）塗膜の光沢 塗膜の光沢は、デシタル変角尤沢計（スガ試験機（株）
、ｕ（）Ｖ　−５Ｄ　）にて、入射角６０°、受光角６
０°で測定した。

（５７漆黒性二目視による。

（発明の効果） 本発明の導！注塗料は、従来品に比べて、塗膜の均質化
と＠層性が改良され、かつ、漆黒度（塗膜の光沢が良好
）を有するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．１次粒径２５ｎｍ未満、比表面積５００〜１３００
   ｍ＾２／ｇ、塩酸吸液量２０〜４０ｍｌ／５ｇ及びｐＨ
   ５〜１０のカーボンブラック、バインダー及び溶剤を含
   有してなる導電性塗料。