JPS60120766A - 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】 本発明は金属粉使用の導電性塗料で、塗装の際に金属粉
の分散性が良好であり、塗装面は安定した導電性を示す
導電性塗料に関するものである。

近年急速に発展している多くのｉｏやＬＳＩ使用の鋭敏
な電子装置、例えばコンピューター、医療機器、航空計
器等の産業機械から発生する電波（特に、電磁波）の輻
射の制御と同時に、各種装置からの妨害電波の遮へいを
行うことが大きな問題となっている。

しかし、近年デザイン、軽量化、経済性などから各種部
品の金属材料からプラスチックへの移行がさかんである
が、プラスチックは電波を透過するため、電子機器のハ
ウジングとしてプラスチ、りを使用する場合、これらプ
ラスチック表面に導電性を付与することによシミ波遮へ
いを行う必要がある。　２ったのための方法として、金
属粉を導電性フィラーとした導電性塗料を塗布するため
の各種の方法が研究開発されているが、スプレー方式に
より塗装を行うことが、最もさかんに検討されている。

しかし、金属粉を多量に使用する導電性塗料では、一般
にスプレー可能な溶液粘度に単に調整したものでは、金
属粉は比重が大きいため沈降し易く、シかも沈降した金
属粉は最密充填に近い、所謂ハードケーキを生じ、再分
散しにくい凝集した沈殿物となり易い。

このため導電性塗料として長期保存後の使用は再分散が
困難であシ、塗装、例えばスプレー塗装、刷毛塗９等に
より均一な塗装面が得られず、乾燥後の塗膜面が優れた
体積固有抵抗値を示さず好ましくない。

従来よシ上述のような欠点を解決するため導電性塗料に
各種の界面活性剤を添加することも試みられているが、
導電性塗料溶液中での金属粉の沈降防止について全く解
決されておらず、このため短時間の保存で沈降した金属
粉の凝集を若干防止している程度であり、長期間保存す
る場合には時間の経過とともに、金属粉の沈降が著しく
進行し最祈充填に近い沈殿物、所謂ハードケーキを生成
し易く、再分性も悪く好ましくない。

本発明者らは、上述のような欠点を解決するため鋭意研
究した結果、導電性塗料中の金属粉にホワイトカーボン
と有機チタン化合物を一定割合で併合使用することによ
って、金属粉に対する優れた分散効果を有し、長期間保
存して沈降を生じた場合でも、ハードケーキを生じぬ優
れた作用を有することを見い出し本発明を完成したので
ある。

すなはち、本発明は金属粉（Ａを導電性フィラーとする
導電性塗料において、金属粉（５）１００重量部に対し
てホワイトカーボンｔＢ１０．１〜１０重量部及び有機
チタン化合物ｆｃ）０．５〜１０重量部を配合すること
を特徴とする導電性塗料である。

本発明で使用する導電性フィラーとしての金属粉には、
一般に使用されている、銀、銅、ニッケル等が挙げられ
、その粒径も通常使用されている１００ミクロン以下の
ものがよい。

１００ミクロンよシ大きくなると導電性塗料として保存
中に沈降し易いばかりでなく、塗装適性も悪くなり塗膜
の均一塗面が得られず導電性が低下する。金属粉の形状
としては球状粉、板状粉、針状粉、不規削粉等いずれで
もよい。

本発明で使用する有機チタン化合物は従来よりカップリ
ング剤として使用されているもの例えば、ポリマーダイ
ジェスト（ラバーダイジェスト社発行）の２９巻６号（
１９７７年）、６０巻１０号（１９７８年）、３４巻６
号（１９８２年）等に記載されて種々の化合物が挙げら
れる。

すなはち、（１）イソプロポキシ基を有するモノアルコ
キシタイプ、（２）オキシ酢酸の残基を有するキレート
タイプ、（３）エチレングリコールの残基を有するキレ
ートタイプ、（４）従来のテトラアルキルチタネートに
亜りん酸エステルを附加させ、耐加水分解性を改善する
と同時にりん化合物の機能を附与したもの等が挙げられ
る。

具体的な化合物としては、例えば、イソプロピルトリイ
ソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシル
ベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリ（ジ
オクチルパイロホスフェート）チタネート、テトライソ
プロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート、
テトラオクチルビス（ジトリドテシルホスファイト）チ
タネート、テトラ（２，２’−ジアリルオキシメチル−
１−ブチル）ビス（ジ−トリデシル）ホスファイトチタ
ネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシ
アセテートチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフ
ェート）エチレンチタネート、イソプロビルトリオフタ
イノルチタネート、イングロビルジメタクリルイソステ
アロイルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホ
スフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェ
ニルチタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル
−アミノエチル）チタネート、ジイソステアロイルエチ
レンチタネート等が挙げられる。

本発明で使用のホワイトカーボンは、険微粒子のけい酸
あるいはけい酸塩に、アルミニウム、カルシウム、ナト
リウム、鉄など少量含んでいるもので製造法としては（
１）乾式法ホワイトカーボン即ち、ハロゲン化けい素の
熱分解、けい砂を加熱還元し気化したー酸けい素の空気
酸化、有機けい素化合物の熱分解等により得るもの、（
２１ｊ１式法ホワイトカーボン即ちけい酸ソーダの熱分
解、アルカリ土類全屈けい酸塩の熱分解、オルガノゲル
の加圧分等により得るもの、（３）合成けい酸塩による
ホワイトカーボン、即ちけい酸ソーダにアルミニウム又
はカルシウムの可溶性塩を反応させる、天然けい酸又は
けい酸塩とアルカリ土類金属の水酸化物を水熱反応させ
る等により得られるものである。

尚ホワイトカーボンの物理的性質としては、粒子径が６
〜５０ミクロン、表面積が５０〜４００　ｎＶＬ吸油量
がｔ　００〜３００　ｃｃ／１ｏｏｙのものが好ましい
。

本発明では、金属粉Ｖ％Ｊ１００重景部に対重量、ホワ
イトカーボンｆ１３１を０．１〜１０重量部使用する。

０．１重量部より少ないと導電性塗料に満足すべき増粘
効果が得られず金属粉末の沈降防止作用が全く得られず
好ましくない。

１０重量部より多くなると塗装の際に溶液粘度が高くス
プレー塗装が困難となるばかりでなく、塗装面の導電性
が低下して好１しくない０ 又、有機チタン化合物（Ｃ１はＱ、５〜１０重量部使用
する。０．５重量部より少ないと導電性塗料として長期
貯蔵して金属粉末が沈降した場合に、金属粉の再分散を
試みても溶液中での均一な分散が困難となり導電性塗料
として好ましくない。１０重量部より多くなると塗装後
の金属粉は塗膜面に均一に分布されているが、全体に占
める金属粉の量が少なくなり導電性が低下して好ましく
ない。

本発明の導電性塗料では、ホワイトカーボンＩＢＩと有
機チタン化合物ＦＣ＋を金属粉（５）に対して一定割合
で併合使用することによって、長期保存後に使用する場
合でも液を攪拌することで、金属粉（５）は容易に分散
し、スプレー塗装や刷毛塗等による塗装後の塗膜面は優
れた導電性を示すものであるが、これら上述の効果は、
特にｔＢＩ：（ｃｌ＝２０　：　１〜１：２０の割合の
時に最高のものとなる。

本発明の導電性塗料の製造法は、公知の製造法を適用す
ればよく、プラスチックハウジングとして使用されるＡ
ＢＳ、スチロール、ノリル、ＦＲＰ、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等使用される素材と、各種バインダー、例
えばアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂
、塩化ビニル樹脂、ゴム等より使用されるプラスチック
ハウジングとの密着性の良いバーインダーを選択して配
合する。

尚、本発明で使用する導電性フィラーとバインダーの配
合割合は重量比で５０：１０〜７０：１０の範囲が適当
であり、導電性フィラーの使用量が上述の６０＝１０よ
り小さくなると導電性が低下して好ましくない。又７０
：１０よシ大きくなると導電性塗料の粘度が高くなり作
業性が低下するとともに塗装後の膜面は非常にもろくな
り、冨着性が低下して好ましくない。このため使用溶剤
はバインダーとの相溶性に優れたものを選び使用するＯ 本発明の導電性塗料を製造の際に使用する装置としては
、三本ロール、ライカイ機、ボールミル等を使用すれば
よい。

本発明の導電性塗料は、刷毛塗シ、ローラーコート、ス
プレー等通常の方法に使用可能であるが、特にスプレー
方式に最適で、均一にしかも速く塗装可能であり、作業
の合理化に大いに貢献するものであシ、装置としてはコ
ンプレッサー、スプレーガン、スプレーブース等通常の
装置を使用して行えばよい。

本発明の導電性塗料使用の塗膜は厚さ１０〜５０ミクロ
ンが可能であり、この塗膜面は耐熱性にも優れ８０Ｃ，
１０００時間という過酷な条件下でも変化せずコンピュ
ーター、医療計器、航空計器等産業機械のプラスチック
ハウジングに塗装した場合にも電波蓮へい効果を十分に
果すものである。

特に、スプレー方式は極めて短時間に塗装することがで
き、その際の条件としては通常スプレーノズル口径は１
．０〜１．８鴫のものを使用し、約１〜４気圧の圧力で
吹き付ける被塗装面に３０〜４０Ｃｍの距離から、１０
〜２０　ｃｍ７秒の速度で２〜６パスの吹き付けで乾燥
皮層３０〜５０ミクロンの導電膜が得られる。

次に実施例及び参考例を示す。

実施例１ （Ａ）成分として粒径５ミクロン以下のニッケル粉１０
０重食部、ｔＢｌ成分として粒子径１０〜３０ミクロン
、比表面積１２０±３０ｎ？／Ｐのホワイトカーボン（
日本アエロシール社製：アエロシールＲ９７２）１．＋
重量部、［Ｃ１成分としてイングロビルトリドデシルベ
ンゼンスルホニルチタネート１．８重量部及びイソプロ
ピルトリインステアロイルチタネートＱ、８重量部、外
に熱可塑性アクリル便脂４５Ｍ量部、トルエン１７ｆｆ
量部及びモノエタノールアミン１重量部 以上の各成分を三本ロール上で均一に混練し、本発明の
導電性塗料を得る。伺、ｉＢｌ　：　ｔｃｌ−１：２で
ある。

該導電性塗料を５０−のメスシリンダーに５０ゴ入れ室
温（２０Ｃ）にて静置し、６時間後、２４時間後、７日
後、３［１日後の沈殿物の硬さと再分散性の容易さを測
定し、結果を表１に示す。

６時間後及び２４時間後の測定では、金属粉ぶ沈降せず
分散しているがどうかを下記の条件で評価した。

◎・・・沈降していない。

○・・・僅かに沈降している。

Δ・・・５０％程度沈降している。

×・・・完全に沈降している。

７日後及び６０日後の分散及び安定性の評価はメスシリ
ンダーの底に沈降した沈殿物の硬さと再分散の容易さと
を下記の条件で測定した。

◎・・・液を攪拌すると分散する。

○・・・柔かく、スパーチルで容易に崩れる。

Δ・・・硬い。

×・・・非常に硬い。

又、本実施例で得られた導電性塗料１００重量部に希釈
溶剤としてトルエン５０重量部を加え粘度１〜５ポイズ
に調整し、これを空気圧２　Ｋｙ　／　７　％スプレー
ガンロ径１．４鴎の装置を使用し、洗浄したガラス板上
に巾１５簡長さ６０鴎に乾燥後の塗膜が５０ミクロンの
膜厚になるようにスプレー塗装し、８０ｔ？。

３０分間の条件で加熱乾燥した。この後、同試料による
耐熱試＠（ｓｏＣ，１ｏｏｏ時間）を行い体積固有抵抗
値の変化を測定し結果を表２に示す。

更に塗装膜の密着性について、ＡＢＳ樹脂及びノリル樹
脂使用のテストピース上に３時間の常温乾燥後に膜厚６
０ミクロンとなるようにスプレー塗装した後に、下記の
３条件で曝露した試料について密着性（Ｊ工５−ＤＯ２
０２のごばん目試験法）を測定し、結果を表６に示す。

回熱サイクル試験 イ）８５°、１時間−＋Ｄ）２５　Ｃ，湿度５０％で１
時間→ハ）−２９Ｃで１時間→→２６Ｃ湿度５０％で１
時間 以上イ）、口）、ノ・）及び二）の順で６回繰返した。

ＦＢＩ耐湿性 ６５Ｃ１湿度９０％で５６日間放置 （Ｃ１耐熱性 ８５ｔｌ’で５６日間放置 実施例２ 実施例１におけるｉＢｌ及び（Ｃｌ成分を、（Ｂ）成分
は粒子径約１６ミリミクロン、比表面積２００±２５ｍ
’／Ｐのホワイトカーボン（日本アエロシール社製ニア
：ｃ　四シー／ｌ／　２００　）（Ｃ）成分はビス（ジ
オクチルパイロホスフェート）エチレンチタネートにか
える以外は実施例１と同じである。

実施例３ ＋Ａ＋成分として粒径２５ミクロン以下の銅粉１００重
量部、ｔＢｌ成分として粒子径８ミリミクロン、比表面
積３８０±５０ｒｔ？／Ｐホワイトカーボン（日本アエ
ロシール社製、アエロシール３８０）５重量部、（Ｃ）
成分としてビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキ
シアセテートチタネート３重量部、外に熱可塑性フェノ
キシ樹脂２０重量部、モノエタノールアミン１重１部、
トルエン１８重量部を三本ロール上で均一に混練し、導
電性塗料を得る。

以後、実施例１と同じである。

実施例４ 実施例６に使用の銅粉をニッケル粉にかえる以外は実施
例６と同じである。

実施例５ 実施例１のＩＢ＋成分を粒子径２０ミリミクロン、比表
面積２００〜２５０靜／ｙ−のホワイトカーボン（多木
製脂社製：ビタシールナ１６００）にかえる以外は実施
例１と同じである。

参考例１ 実施例１に於けるｔＢｌ成分の使用量を０．０５重量部
とする以外は実施例１と同じである。

参考例２ 実施例１に於ける１１３１成分の使用量を１５重量部と
する以外は実施例１と同じである。

参考例３ 実施例３に於ける（Ｃ）成分の使用量を０．２重量部と
する以外は実施例３と同じである。

参考例４ 実施例３に於ける（Ｃ１成分の使用量を１５重量部とす
る以外は実施例３と同じである。

表　１ ２４時間後 表　２ 表　５ ※ごばん目試験の評価基準は１００／１００〜９０／１
００を◎、８９／１００〜７０／１００を０６９／１０
０〜０／１００を△とした０以上説明したように、本発
明の導電性塗料使用による塗装膜は体積固有抵抗値が、
８．ＤＣ’。

１０００時間の耐熱試験後でも、体積固有抵抗値が１０
−３０・Ｃｒｌを示している。又、塗装の状態について
も、とばん目試験結果から理解されるよに優れたｖｆｆ
着性を示している。

特許出願人　東京インキ抹式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属初回を導電性フィラーとする導電性塗料におい
   て、金属粉（５）１００重量部に対してホワイトカーボ
   ンｌＢｊ　Ｏ，１〜１０重量部及び有機チタン化合物（
   ｑｏ、ｓ〜１０重量部を配合することを特徴とする導電
   性塗料。 ２、＋Ｂｌ：１ｃｌ＝２０　：　１〜１：２０である特
   許請求の範囲第１項記載の導電性塗料。