JPS63275681A - プレコ−ト用導電性塗料 - 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〕 本発明はプレコート　（以下、ＰＣＭという）用導電性
塗料に関する。さらに詳しくは白糸調色が可能で帯電防
止用に好適なＰＣＭ用導電性塗料に関する。

（従来の技術） 最近のエレクトロニクス用部品は静電気に敏感な部分が
多くなってきている。そのため、静電気による機能不良
や誤動作のトラブルが急増しており、静電気の帯電防止
対策が必要とされる。また、静電気が帯電しやすい材料
はゴミの付着も激しく、エレクトロニクス、バイオテク
ノロジー関連のクリーンルームなどのように、はこり（
埃）を嫌う場所には使用できないという問題がある。そ
のため、上記部屋の側壁、天井、間仕切りには、帯電し
た電荷を速やかに漏洩させ、かつほこりの付着を防止す
るために、表面抵抗値が１０’〜１０１０Ω／口の導電
性塗料を直接塗付したり、あるいは鋼板などを成形加工
後、上記同様の導電性塗料をスプレーで塗付してから、
それを部屋の側壁、天井、間仕切りに付設することなど
が行われていた。

しかしながら、導電性塗料を直接、部屋の側壁、天井、
間仕切りなどに塗付したり、成形加工後に導電性塗料が
塗付されたものを部屋の側壁、天井、間仕切りなどに付
設することは、生産性が悪く、また、部屋の側壁、天井
、間仕切りなどに直接導電性塗料を塗付する場合には、
塗付に際して特殊な技術が必要であるという問題があっ
た。

そのため、最近では、上記のような帯電防止用の導電性
塗料の塗付に関しても、導電性塗料を直接、部屋の側壁
、天井などに塗付したり、あるいは成形加工後に導電性
塗料が塗付されたものを付設するのではなく、コイル４
大の鋼手反、アルミニウム板、ステンレス鋼板などや、
板状の鋼板、アルミニウム板、ステンレス鋼板などに前
もって塗料を塗付しておき、それを製造工場もしくは現
地で裁断加工や折り曲げ加工を施して組み立てる、いわ
ゆるＰＣＭ方式がとり得る導電性塗料が要望されるよう
になってきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、塗料に導電性フィラーを含有させて表面
抵抗値１０’〜１０１ｏΩ／口を得ようとすれば、従来
から使用されているような球状、塊状などの一般形状の
白色導電性フィラーでは、塗料固形分中に６０〜８０重
量％程度含有させなければならず、そのためＰＣＭ用塗
料としての必須性能である折り曲げ加工性が劣化すると
いう問題があった。

また、一般に導電性が良いとされている導電性カーボン
ブラックの場合は、塗料固形分中５〜２０重量％で上記
の表面抵抗値が得られるが、色が黒いため部屋の内装に
は使用できないという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記問題点を解決するため種々研究を重
ねた結果、導電性フィラーとして導電性チタン酸アルカ
リまたは導電性針状酸化チタンを用いるときは、比較的
少ない使用量で目的とする１０４〜１０１０Ω／口の表
面抵抗値が得られ、かつＰＣＭ用塗料としての必須性能
である折り曲げ加工性が優れた導電性塗料が得られるこ
とを見出し、本発明を完成するにいたった。

すなわち、上記導電性チタン酸アルカリまたは導電性針
状酸化チタンは、微細な繊維状であり、球状、塊状など
の一般形状の白色導電性フィラーに比べて少ない使用量
で高い導電性を得ることができ、かつ、繊維状であるた
め塗膜を補強して、ＰＣＭ用塗料としての必須性能であ
る折り曲げ加工性を向上させる。しかも、導電化処理す
る前のチタン酸アルカリまたは針状酸化チタンが白色で
あるため、導電化処理をしても白色が保持され、それを
配合した塗料は白、クリーム、アイポリ−、ベージュな
どの白糸調色が可能である。

本発明において導電性フィラーとして用いる導電性チタ
ン酸アルカリまたは導電性針状酸化チタンは、平均繊維
径が０．０５〜２μｍ、アスペクト比が１０〜５００の
微細繊維状のチタン酸アルカリまたは微細繊維状の針状
酸化チタンの表面に酸化スズ、酸化アンチモン、酸化イ
ンジウムなどの導電性透明金属酸化物を湿式法で沈積さ
せたり、湿式中和法、ＣＶＤ法（ケミカルペーパーディ
ポジション法：化学気相法）などで被覆して導電性を付
与したものが好用される。上記のように導電化処理され
たチタン酸アルカリや針状酸化チタンは、粉体比抵抗（
１００ｋｇ／ｄ圧粉体）が１０４Ω以下であれば、帯電
防止にあたって必要とされる１０４〜１９１００７口の
表面抵抗値を持つ導電性塗料を得ることができ、マタ明
度Ｌ（ｔｌ（ＪＩＳ　Ｚ　８７２２　ニ規定されるカラ
ーメーターにて）が６０以上であれば白糸塗料が得られ
ることから、本発明において好用される。

導電性チタン酸アルカリまたは導電性針状酸化チタンを
得るにあたって、使用するチタン酸アルカリや針状酸化
チタンの平均繊維径が０．０５μｍ未満の場合はそれ自
身の製造が難しいばかりでなく、導電化あるいは塗料化
の段階で折れやすく、また平均繊維径が２μｍを超える
場合は高アスペクト比のフィラーを得ることが困難であ
る。アスペクト比が１０未満の場合は実施例で示すよう
な少量で低表面抵抗値の塗料を得ることが困難であり、
またアスペクト比が、５００を超える場合は塗料製造中
に折れやすくなるので好ましくない。

そして、化学組成的には、チタン酸アルカリとしては、
チタン酸リチウム、チタン酸カリウム、チタン酸ナトリ
ウムなどが用いられる。

本発明において、導電性塗料の調製は、上記導電性フィ
ラー、バインダーおよび溶剤を必須成分として調製され
るが、この塗料調製にあたって、導電性チタン酸アルカ
リまたは導電性針状酸化チタンからなる導電性フィラー
は塗料固形分中１５〜５０重量％、好ましくは２０〜４
０重景％に重量る。

導電性フィラーが塗料固形分中１５重足％未満では、塗
膜の表面抵抗値を１０１０Ω／口以下にすることがむつ
かしく、５０重量％を超えると塗料コストアップを招く
だけでなく、塗膜が脆くなり、折り曲げ加工性が低下す
る。なお、塗料の調製にあたり、導電性フィラーとして
の導電性チタン酸アルカリと導電性針状酸化チタンは、
それぞれ単独で用いてもよく、また両者を併用してもよ
い。

また、これら導電性チタン酸アルカリまたは導電性針状
酸化チタンに、従来から使用されているほぼ球状の酸化
チタンに酸化スズ−酸化アンチモンを被覆した導電性酸
化チタンやアルミニウムをドープした導電性酸化亜鉛な
どの白色導電性フィラーを併用することもできる。

バインダーとしては、塗付乾燥（焼付乾燥、促進乾燥の
いずれでもよい）後、硬質バインダーとなり、コイル状
に巻き上げたり、板状として積み上げてもブロッキング
しないようなＰＣＭＩ装に好ましいものであればよく、
例えばポリエステル樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂
、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、
ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂などが用
いられる。

導電性フィラーとして用いられる導電性チタン酸アルカ
リや導電性針状酸化チタン、あるいはこれらと併用され
る一般の導電性フィラーなどは、それ自身で白色系顔料
として働くので、−ＩＩの着色顔料や体質顔料を用いな
くても塗料調製が可能であるが、一般の着色顔料や体質
顔料などを用いることも、もちろん可能である。

このような場合における着色顔料としては、例えば一般
の白色酸化チタン、黄色系のチタンエロー、鉛系顔料、
酸化鉄、その他クロムバーミリオン、カーボンブラック
など、塗料製造工業に用いられている顔料を用いること
ができる。体質顔料としては、例えば炭酸カルシウム、
鉛酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、クレー、シリ
カなどを導電性と折り曲げ加工性を阻害しない範囲で使
用することができる。

また、塗料調製にあたって一般に使用される各種添加剤
を使用することももちろん可能であり、例えばポリエチ
レンワックス、水添ヒマシ油などで代表される沈降防止
剤、界面活性剤やシリコン系物質で代表される色分かれ
防止剤などを適宜使用することができる。

本発明の塗料の調製にあたっては、３本ロール、アトラ
イター、ボールミル、サンドミルなど、公知の塗料製造
装置を使用することができる。

溶剤は、通常、塗料中の固形分濃度が４０〜６５重量％
になる程度に使用され、バインダーの種類に応じてトル
エン、キシレンなどの芳香族系溶剤、イソプロピルアル
コール、ｎ−ブチルアルコールなどのアルコール系溶剤
、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、エチ
ルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのグリコール系溶
剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シ
クロヘキサノンなどのケトン系溶剤など各種のものを選
択使用できる。

このようにして得られる本発明のＰＣＭ用導電性塗料は
、表面抵抗値（塗膜の表面抵抗値をいう）が１０’〜１
０′６Ω／口という帯電防止に適した導電性を保持し、
かつ折り曲げ加工性も優れ”Ｃおり、しかも白糸塗料と
して調色が可能である。

本発明においては、塗料の表面抵抗値を１０４〜１０Ｉ
０Ω／口に特定しているが、これは、このような表面抵
抗値領域が帯電防止に適しているからであり、例えば表
面抵抗値が１０４Ω／口より小さくなると導電性が強す
ぎて短絡が発生するおそれがあり、また表面抵抗値が１
０Ｉ０Ω／口より大きくなると導電性が弱くなりすぎて
帯電防止機能が充分に発揮できなくなる。

本発明のＰＣＭ用導電性塗料の塗付方法としては、ロー
ルコータ−、スプレー、フローコーターなどにより塗付
するのが一般的であるが、それらのみに限定されること
はない。

本発明の導電性塗料は、被塗物の防錆力を上げるために
防錆用のブライマーを乾燥塗膜で１〜１０μｍ塗付した
上に塗付するのが一般的であるが、プライマーを塗付し
ない鋼板などの上に直接塗付してもよい。また、本発明
のＰＣＭ用導電性塗料は、一般に乾燥塗膜が７〜５０μ
ｍの範囲になるように塗付すればよいが、折り曲げ加工
性の点からは乾燥塗膜の厚みが１２〜３０μｍになるよ
うに塗付するのが好ましい。

塗付後の乾燥条件としては、雰囲気温度２５０〜３５０
°Ｃで３０秒〜２分とするのが一般的であるが、低温、
例えば雰囲気温度１８０°Ｃ以下で１０〜２０分で乾燥
することも可能である。

被塗物としては、一般に鋼板、亜鉛メッキ鋼板などが用
いられるが、合金メッキ鋼板、アルミニウム板、ステン
レス鋼などを用いることもできる。

また要求性能に応じてそれらに化成処理を行ってもよい
。

本発明のＰＣＭ用導電性塗料を塗付乾燥した塗付板は、
一般に帯電防止対策が必要とされるクリーンルームの側
壁、天井、間仕切りなどに使用できるが、この場合塗付
板を後成形することが主流であり、また、後成形が可能
なように塗膜の折り曲げ加工性を高めているが、本発明
の塗料を既に成形された素材に塗装することももちろん
可能である。

〔実施例〕

つぎに本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
らのみに限定されるものではない。

実施例１〜６および比較例１〜４ 繊維長１０〜２０μｍ、繊維径０．２〜０．５１ｔｍ、
アスペクト比的２０〜１００の微細繊維状のチタン酸カ
リウムの表面を酸化スズ−酸化アンチモンで被覆した粉
体比抵抗（１００ｋｇ／ｃｄ圧粉体）ＩＸＩＯ”Ω、明
度り値７３で微細繊維状の白色導電性チタン酸カリウム
「デントールＷＫ−２００Ｊ（商品名、大塚化学薬品（
株）製）、一般のルチル型酸化チタン「タイベークＲ−
９３０Ｊ（商品名、石原産業（株）製）に、バインダー
として熱硬化タイプポリエステル樹脂液「アルマテック
スＨＭＰ−２５Ｊ（商品名、三井東圧化学（株）製、固
形分５０重重量）、メチル化メラミン樹脂液「サイメル
３０３Ｊ（商品名、三井東圧化学（株）製、固形分１０
０ｆｆｉ１％）、硬化触媒として「キャタリスト＃６０
００」（商品名、三井東圧化学（株）製）を固形分で８
５／１５１０゜５の比率で第１表のとおり配合したのち
、３本ロールで混練し、粘度調整用としてシクロヘキサ
ノンおよびキシレンを第１表の通り添加し、白色のＰＣ
Ｍ用導電性塗料を調製した。第１表中の配合部数を示す
数値はいずれも重量部によるものである。

つぎに、０．６＋ｕ＋厚の電気メツキ鋼板に乾燥膜厚が
４μｍとなるようにエポキシ系防錆プライマー「コイル
コート１６１　Ｙ−３１プライマー」　（商品名、用土
塗料（株）、固形分３７重量％）をロールコータ−で塗
付し、塗付後、板温度が１８０°Ｃになるように２７０
℃で２０秒間焼付けた。ついで、その上に前記白色ＰＣ
Ｍ用導電性塗料を乾燥膜厚が２０μｍとなるようにロー
ルコータ−で塗付し、塗付後、板温度で２２０°Ｃにな
るように２７０’Ｃで６０秒間焼付けた。得られた塗膜
の表面抵抗値と折り曲げ加工性を調べ、その結果を第１
表に示した。なお、塗膜の表面抵抗値は横河ヒューレッ
トパソカード社製高抵抗測定器４３２９Ａ型および高抵
抗用セル１６００８Ａ型を用いて測定した。また、塗膜
の折り曲げ加工性は、導電性塗料が塗付されたテストピ
ースを２０°Ｃにて０．６ｎ＋ｍ厚の鉄板をはさみ塗膜
が外側になるようにして１８０度折り曲げ、万力で強く
はさみこみ塗膜のクラックを観察することによって調べ
た。その時、０．６ｍｍ鉄板を一枚はさんだ場合をＩＴ
、また、鉄板をはさまなかった場合をＯＴとして、塗膜
の割れ具合、つまり、クラックの発生状況を観察し、次
のような評価基準で第１表に表示した。

◎：異常なし Ｏ：割れ（クランク）１０％未満 Δ：割れ（クランク）　１０％以上〜３０％未満×：割
れ（クランク）３０％以上 実施例７〜１５および比較例５〜９ 繊維長３〜６μｍ、繊維径０．０５〜０．１　μｍ、ア
スペクト比的３０〜１２０の微細繊維状の針状酸化チタ
ンの表面を酸化スズ−酸化アンチモンで被覆した粉体比
抵抗（１００ｋｇ／ｃ艷圧粉体）２Ｘ１０’　Ω、明度
り値６５で微細繊維状の白色導電性針状酸化チタンｒ　
Ｆ　Ｔ−１０００Ｊ　（商品名、石原産業（株）製）、
はぼ球状の酸化チタンに酸化スズ−酸化アンチモンを被
覆した白色導電性酸化チタン’５００　ＷＪ　　（商品
名、石原産業（株）製）、一般のルチル型酸化チタン「
タイベークＣＲ−９０Ｊ（商品名、石原産業（株）製）
、酸化鉄系黄色顔料「アンカーエローＦＹ−８４２Ｊ（
商品名、東邦顔料（株）製）に、バインダーとして熱硬
化タイプポリエステル樹脂液「アルマテックスＨＭＰ−
２５Ｊ　（商品名、三井東圧化学（株）製、固形分５０
重四％）、メチル化メラミン樹脂液「サイメル３０３　
Ｊ　（商品名、三井東圧化学（株）製、固形分１００重
１％）、硬化触媒として「キャタリスト＃　６０００　
Ｊ　　（商品名、三井東圧化学（株）製）を固形分で８
５／１５１０．５の比率で第２表の通り配合したのち、
サンドミルで混練し、粘度調整用としてシクロヘキサノ
ンおよびキシレンを第２表の通り添加し、クリーム色の
ＰＣＭ用導電性塗料を調製した。第２表中の配合部数を
示す数値は重量部によるものである。

上記導電性塗料を用い、前記実施例１〜６および比較例
１〜４と同様の方法でテストピースを作製し、その表面
抵抗値および折り曲げ加工性を調べた。その結果を第２
表に示す。

比較例１０〜１１ 粒子径０．３５〜０．４５μｍでほぼ球状の酸化チタン
の表面を酸化スズ−酸化アンチモンで被覆した粉体比抵
抗（１００ｋｇ／ｃｆｆｌ圧粉体）３Ω、明度り値８９
の白色導電性酸化チタンｒ　ＥＣＴＲ−７２Ｊ　（商品
名、チタン工業（株）　！りに、バインダーとして熱硬
化タイプポリエステル樹脂液「アルマテックス■］ＭＰ
〜２５」（商品名、三井東圧化学（株）製、固形分５０
重量％）、メチル化メラミン樹脂液「サイメル３０３　
Ｊ　（商品名、三井東圧化学（株）製、固形分１００重
量％）、硬化触媒として「キャタリスト＃６０００Ｊ　
（商品名、三井東圧化学（株）製）を固形分で８５／１
５１０．５の比率で第３表の通り配合したのち、サンド
ミルで混練し、粘度調整用としてシクロヘキサノンおよ
びキシレンを第３表の通り添加し、白色のＰＣＭ用導電
性塗料を調製した。

第３表中の配合部数を示す数値は重量部によるものであ
る。

上記導電性塗料を用い、実施例１〜６および比較例１〜
４と同様の方法でテストピースを作製し、その表面抵抗
値および折り曲げ加工性を調べた。

その結果を第３表に示す。

第　　　　　　３　　　　　　表 （注）ＥＣＴＲ−７２：はぼ球状の白色導電性酸化チタ
ン、チタン工業（株）製、商品名 第１〜３表に示す結果から明らかなように、本発明の実
施例の塗料は、いずれも、表面抵抗値が小さく、かつ折
り曲げ加工性が優れていた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では、導電性チタン酸アル
カリまたは導電性針状酸化チタンを導電性フィラーとし
て用いることにより、帯電防止用に通した表面抵抗値を
持ち、かつ折り曲げ加工性の優れた白糸調色可能なＰＣ
Ｍ用導電性塗料を提供することができた。その結果、例
えば、エレクトロニクス、バイオテクノロジー関連の部
屋など、はこりを嫌う場所に、上記本発明の導電性塗料
をＰＣＭ塗付したものを折り曲げ加工を施して付設する
ことにより、優れた帯電防止能力を有するクリーンルー
ムにすることができるようになった。

手続補正書（自発） 昭和６２年６月１１日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 ２、発明の名称 プレコート用導電性塗料 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　兵庫県尼崎市塚口本町２丁目４１番１号名称　川
上塗料株式会社 代表者杉山利夫 ４、代理人　〒５５０　　電話０６　（５３１）　８２
７７住所　大阪市西区北堀江−丁目１番２３号（株）製
」を「大塚化学（株）製」と補正する。

（２）明細書第１６頁下から第５行の「大塚化学薬品（
株）製」を「大塚化学（株）製」と補正する。

以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）バインダー、導電性フィラーおよび溶剤を含有し
   てなるプレコート用導電性塗料であって、上記導電性フ
   ィラーとして微細繊維状の導電性チタン酸アルカリまた
   は導電性針状酸化チタンを塗料固形分中１５〜５０重量
   ％含有し、表面抵抗値が１０＾４〜１０＾１＾０Ω／□
   であることを特徴とするプレコート用導電性塗料。
2. （２）導電化処理前のチタン酸アルカリまたは針状酸化
   チタンが平均繊維径０．０５〜２μｍ、アスペクト比１
   ０〜５００の微細繊維状であり、導電性チタン酸アルカ
   リまたは導電性針状酸化チタンが上記微細繊維状のチタ
   ン酸アルカリまたは針状酸化チタンの表面を酸化スズ、
   酸化アンチモン、酸化インジウムなどの導電性金属酸化
   物で被覆した微細繊維状で明度Ｌ値が６０以上の白色の
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のプレコート用導電性塗料。