JPH0747701B2

JPH0747701B2 - 制電性材料

Info

Publication number: JPH0747701B2
Application number: JP2336588A
Authority: JP
Inventors: 安治河村
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: JPH04202482A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、適当な電気抵抗値を有する制電性材料に関
し、例えばOA機器用塗料、合成皮革に利用することがで
きる。

［背景技術］現在のオフィスにはコンピュータ等のOA機器が多用され
ており、このようなOA機器に静電気障害が発生した場
合、磁気記録類の欠損が生じる虞れがある。そこで、OA
機器用の塗料として、一般の塗料（抵抗値は10¹⁴Ω前
後）より抵抗値の低い、制電性（10¹²Ω以下）又は導電
性（10⁵Ω以下）の塗料が使用されている。従来、この
ような制電性塗料は、一般の塗料100重量部に対して、
球状の導電性フィラーを40〜80重量部添加することによ
り製造されている。また、導電性塗料は、塗料100重量
部に対して、導電性フィラーを100重量部以上添加する
ことにより製造されている。

一方、近年、合成皮革が実用に供されるようになってき
ており、このような合成皮革で制電性を有するものもあ
る。この制電性を有する合成皮革は、例えば合成皮革中
に帯電防止剤を添加したり、導電性基布を使用して製造
されている。

［発明が解決しようとする課題］上述した導電性フィラーのみを添加して製造された制電
性（導電性も含む）塗料の場合、球状の導電性フィラー
同士の接触状態を良好にするためには、導電性フィラー
の添加量を増やす必要がある。従って、導電性フィラー
は、銀等の高価な材料より成るものであるため、塗料自
体も高価なものとなっていた。しかも、このような制電
性塗料は、吸放湿性がない上に、手触りが硬いので、感
触が良好ではなかった。

上述した帯電防止剤を添加した合成皮革では、帯電防止
剤の滲出が生じることがあり、この場合、制電性能が劣
化したり、べたつきが起きたりしていた。

また、導電性基布を使用した合成皮革では、表皮層で発
生した静電気を中間の多孔質層が邪魔するため、充分な
制電効果が得られなかった。

本発明は、制電性に優れ、かつ感触の良好な制電性材料
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明に係る制電性材料は、樹脂基材と、吸放湿性フィ
ラーと、導電性フィラーとが含まれた制電性材料であっ
て、前記樹脂基材100重量部に対して、前記吸放湿性フ
ィラーを５〜35重量部、前記導電性フィラーを５〜35重
量部とし、かつ前記吸放湿性フィラーと導電性フィラー
の和を50重量部以下としたことを特徴とする。

ここで、制電性材料の制電性とは、抵抗値が10¹²Ω以
下、好ましくは10⁸Ω以下のことであり、従って10⁵Ω以
下の導電性とされる範囲も含まれる。

前記樹脂基材としては、ウレタン樹脂、その他の樹脂を
任意に使用することができ、膜や層を形成した後に透湿
性を有しているものであることが好ましい。これは、膜
や層中の湿気の移動を容易にして添加された吸放湿性フ
ィラーによる吸放湿性効果を高めるためである。

この樹脂基材は、制電性材料の具体的用途に応じた組成
となる。例えば、制電性材料を塗料として使用する場合
には、ウレタン樹脂塗料のような樹脂塗料基材であり、
この樹脂塗料基材中には顔料等の塗料として必要な物質
が含まれる。また、皮革塗料として使用する場合にも同
様の組成を有する。更に、合成皮革では、例えば基布上
に形成する乾式ウレタン層又は湿式ウレタン層を介して
形成する乾式ウレタン層の各ウレタン樹脂中に吸放湿性
フィラーと導電性フィラーを含有させる。人工皮革で
は、例えば不織布層に含浸させる湿式ウレタン樹脂中に
吸放湿性フィラーと導電性フィラーを含有させ、またこ
の不織布層上に形成する乾式ウレタン層のウレタン樹脂
中に吸放湿性フィラーと導電性フィラーを含有させる。

前記吸放湿性フィラーとしては、皮革粉、シルク粉、キ
チン粉、ゼラチン粉、カゼイン粉、セルロース粉、竹粉
の中から１種又は２種以上を任意に選んだものであっ
て、かつこれらの平均粒径が30μｍ以下のものを使用す
るのが好ましい。

吸放湿性フィラーの平均粒径が30μｍを越えると、膜等
の表面が凹凸になってざらつきやすく、しかもスプレー
ガンに目詰まり等が生じて均一な塗布ができなくなる。
より好ましくは、平均粒径が10μｍ以下のものを使用す
る。

この吸放湿性フィラーの配合量が前記５重量部より少な
い場合には、好ましい感触が得られなくなり、しかも導
電性フィラーの使用量削減の効果も少なくなる。また、
前記35重量部を越える場合には、良好な制電性を示すよ
うになるが、導電性フィラーの添加も加わることによ
り、膜等が脆くなりやすい。好ましくは、吸放湿性フィ
ラーの配合量を８〜25重量部の範囲とする。

前記導電性フィラーとしては、導電性酸化チタンを使用
するのが好ましい。導電性酸化チタンの形状は、針状又
は形状のいずれでよいが、針状が好ましい。針状の場
合、平均短径は0.05〜0.5μｍ、平均長径は３〜20μｍ
とするのが好ましい。平均短径と平均長径が上限を越え
ると、短径部が太くなって好ましくない。また、長径が
長くなりすぎると、膜等の表面が凹凸状になってざらつ
き、サンドペーパのような感触になる。しかも、スプレ
ーガンに目詰まり等が生じて均一な塗布ができなくな
る。短径部が細い場合には問題はないが、長径が短い場
合には樹脂基材中において導電性酸化チタン同士の接触
による連続性が悪くなるので好ましくない。

また、この導電性酸化チタン以外にも、例えば各種金属
（銅、銀、アルミニウム等）の粉末、繊維状物質（アク
リル繊維等）に酸化スズ、ニッケル、銅、銀等で表面処
理（メッキ等）を施したもの、炭素（ケッチェンブラッ
ク、ファーネスブラック等）に酸化スズ、ニッケル、
銅、銀等で表面処理（メッキ等）を施したものを使用す
ることができる。これらの導電性フィラーは、針状又は
板状とする。好ましくは針状とし、平均短径は0.02〜1.
0μｍ、平均長径は0.1〜20μｍとするのがよい。

この導電性フィラーの配合量が前記５重量部より少ない
場合には、導電性が不十分になる。また、前記35重量部
を越える場合には、吸放湿性フィラーの添加効果が少な
くなる。好ましくは、導電性フィラーの配合量を８〜25
重量部の範囲とする。

本発明においては、吸放湿性フィラーと導電性フィラー
の各配合量をそれぞれ前記範囲に規定した上で、吸放湿
性フィラーと導電性フィラーの和を50重量部以下とす
る。この和が50重量部を越えると、表面状態がごわごわ
した感じ又はざらざらした感じになると共に、膜等が脆
くなって強度が低下する。

本発明に係る制電性材料は、樹脂基材に吸放湿性フィラ
ーと導電性フィラーを添加し、機械的に混合して均一に
分散させることにより得られる。この混合方法として
は、制電性材料の吸湿させないで混合できるものであれ
ば、任意のものを使用できる。

本発明に係る制電性材料の具体的用途は、制電性が要求
されるOA機器用塗料、合成皮革、人工皮革等任意であ
る。

［作用］樹脂基材と導電性フィラーだけで制電性材料を構成しよ
うとした場合、導電性フィラーは最低必要量以上添加し
ないと制電性が得られない。電気抵抗が減少し始める導
電性フィラーの最低必要量添加時に吸放湿性フィラーを
多少添加すると導電性フィラーの最低必要量をやや低減
させることはできるが、吸放湿性フィラーを添加したこ
とにより効果は少ない。しかし、導電性フィラーの添加
量が最低必要量以上になり、導電性フィラーの添加量の
増加と共に、電気抵抗が直線的に減少する範囲において
は、吸放湿性フィラーを添加したことによる効果が最も
有効に現れる。そして、導電性フィラーを添加してもそ
れ以上電気抵抗が減少しない飽和領域においては、吸放
湿性フィラーを添加したことによる効果が得られなくな
る。従って、導電性フィラーの添加によって電気抵抗が
直線的に減少する範囲である添加量が５〜35重量部にお
いて、吸放湿性フィラーを５〜35重量部の範囲で添加す
ることにより10〜10⁴Ω程度の電気抵抗の減少が得られ
ることになる。

これにより、従来の制電性材料と比べて、高価で吸放湿
性のない導電性フィラーの添加量を減らす一方で、安価
で吸放湿性のあるフィラーを添加することにより、良好
な制電性と共に、良好な感触を有する安価な制電性材料
が得られるようになる。

［実施例］実施例１樹脂基材として二液ウレタン塗料を使用し、この二液ウ
レタン塗料100重量部に対して、吸放湿性フィラーとし
て皮革粉を24重量部及び導電性フィラーとして針状酸化
チタンを８重量部に加えて機械的に混合し、これらを均
一に分散させて本実施例に係る制電性材料としての制電
性塗料を得た。

本実施例において使用した二液ウレタン塗料は、セノソ
フト〔商品名、カシュー（株）製〕であり、主剤である
セノソフト−Ａ液が80重量部、硬化剤であるセノソフト
−Ｂ液が16重量部及び硬化促進剤が４重量部含まれたも
のである。

また、使用した皮革粉は、平均粒径５μｍのものであ
る。

使用した針状導電性酸化チタンは、FT2000〔商品名、石
原産業（株）製〕である。

次に、この制電性塗料に希釈溶剤であるカシューストロ
ン＃2240シンナー〔商品名、カシュー（株）製〕を加え
て希釈した塗料をスプレーガン〔岩田ワイダ71（商品
名）、岩田塗装機工業（株）製〕を使用してABS板に乾
燥時の塗膜厚さが50μｍとなるように塗布した。塗布
後、60℃で、40分間乾燥させた。

次に、形成された制電性塗料の塗膜に対して、下記のよ
うにして表面の感触を評価し、また表面固有抵抗と吸放
湿特性を測定した。その結果を表−１に示す。なお、評
価と測定は、いずれも23℃、50％RH（相対湿度）の室内
で行った。

表面の感触の評価方法官能検査の１種である振り分け法に従い、10人の検査員
の塗膜の表面を触ってもらい、ドライタッチを○、非ド
ライタッチを×として評価する。その結果、８人以上の
検査員の評価が一致している場合を○又は×とし、７〜
５人の検査員が評価が一致している場合を△とする。

表面固有抵抗の測定方法測定装置〔ヒューレットパッカード（株）製、測定用セ
ル:16008A、計測部:4329A〕を使用して表面固有抵抗を
測定する。

吸放湿特性の測定方法この吸放湿特性の測定方法は、出光法に基づくものであ
り、吸湿性と放湿性と表裏面を有するフィルム状又はシ
ート状の合成皮革等の表面からの吸湿、放湿速度の測定
方法について規定する。

先ず、第１図に示すように、23℃、50％RH中に24時間放
置して状態調節したオリジナルサンプルより切り出した
（又は打ち抜いた）一辺130mmの正方形のサンプル11を
吸湿度測定用及び放湿度測定用としてそれぞれ１個用意
する。そして、吸湿度測定用サンプル11は、23℃、30％
RHの恒温恒湿槽中に24時間放置して状態調節しておく。
一方、放湿度測定用サンプル11は、23℃、80％RHの恒温
恒湿槽（又は同等の雰囲気の硫酸アンモニウム飽和溶液
を入れた容器）中に24時間放置して状態調節しておく。

次に、一辺130mmの正方形のアルミニウム板12を２枚用
意し、各アルミニウム板12の周囲に幅15mmの両面粘着テ
ープ13を貼り付けた後、このアルミニウム板12に重なる
ようにして両面粘着テープ13に放湿度測定用サンプル11
を貼り付ける。この後、幅15mmのビニルテープ14で周囲
をシールする。

次に、吸湿度測定用サンプル11は、23℃、80％RHの恒温
恒湿槽（又は同等の雰囲気の硫酸アンモニウム飽和溶液
を入れた容器）中に所定時間放置する。一方、放湿度測
定用サンプル11は、23℃、30％RHの恒温恒湿槽中に所定
時間放置する。

次に、各測定時間毎に各サンプル11を恒温恒湿槽から取
り出して１分間経過直後の重量（アルミニウム板12等も
含む）を天秤で1mgまで測定し、記録する。この天秤
は、1mg感度で300g以上の測定可能重量を有するもので
ある。この後、直ちにサンプル11を元の恒温恒湿槽に戻
す。所定の測定時とは、測定開始から20分、40分、60
分、90分、120分及び180分の各経過後である。

次に、これらの測定結果より次のようにして各測定時間
毎の1m²当たりの吸湿、放湿速度Vg/m²を求める。

Ｖ＝〔（W₁−W₀）/10³〕×〔10⁴/S〕ここで、W₁は各測定時間毎のサンプル11の重量（アルミ
ニウム板12等も含む）、W₀はサンプル11の乾燥又は湿潤
状態の基準重量、Ｓはサンプル11の露出表面積（約100c
m²）である。なお、この測定の際、ビニルテープ14で押
さえられた部分での吸放湿はないものとする。

表の吸放湿特性で、○は測定開始から60分後の吸放湿速
度が1g/m²以上、△は１〜0.5g/m²、×は0.5g/m²以下を
示す。

実施例２〜５上記実施例１と同様に、実施例２〜５についても、各実
施例に係る制電性塗料を使用して塗膜を形成した後、表
面の感触を評価し、また表面固有抵抗と吸放湿特性を測
定した。その結果を表−１に示す。

但し、二液ウレタン塗料に混合した皮革粉の割合及び導
電性フィラーとして使用した針状導電性酸化チタン又は
球状導電性酸化チタンの混合割合は表−１に示すように
異ならせた。なお、使用した球状酸化チタンは、ET500W
〔商品名、石原産業（株）製〕である。

比較例１〜６上記実施例と同様に、各比較例に係る塗料を使用して塗
膜を形成した後、表面の感触を評価し、また表面固有抵
抗と吸放湿特性を測定した。その結果を表−１に示す。

但し、比較例１では二液ウレタン塗料のみの塗料、比較
例２では二液ウレタン塗料に皮革粉のみを添加した塗
料、比較例３〜５では二液ウレタン塗料に導電性酸化チ
タンのみを添加した塗料、比較例６では二液ウレタン塗
料に皮革粉と導電性酸化チタンを添加した塗料を使用し
た。比較例で使用した塗料中の皮革粉の混合割合及び導
電性酸化チタンの種類と混合割合も表−１に示す。

表−１より、実施例１〜５に係る塗膜は、二液ウレタン
塗料100重量部に対して、皮革粉が８〜24重量部及び導
電性酸化チタンが８〜24重量部含まれた制電性塗料を使
用して形成されたものであるため、いずれの塗膜も表面
の感触と吸放湿特性が良好であることがわかる。また、
いずれの塗膜も表面固有抵抗が、５×10⁹Ω以下であ
り、好ましい制電性が得られた。

これに対して、比較例１に係る塗膜は、皮革粉も酸化チ
タンも含まれていない塗料を使用して形成されたもので
あるため、表面の感触と吸放湿特性が不良であることが
わかる。また、塗膜は表面固有抵抗が、５×10¹⁴Ωであ
り、制電性が得られなかった。

また、比較例２に係る塗膜は、皮革粉のみを添加した塗
料を使用して形成されたものであるため、表面の感触と
吸放湿特性は良好であるが、塗膜の表面固有抵抗が２×
10¹²Ωであり、好ましい制電性が得られなかった。

比較例３〜５に係る塗膜は、導電性酸化チタンのみを添
加した塗料を使用して形成されたものであるため、表面
の感触と吸放湿特性及び表面固有抵抗の少なくとも１つ
に問題があることがわかる。

比較例６に係る塗膜は、皮革粉も導電性酸化チタンも含
まれた塗料を使用して形成されたものであるが、皮革粉
の混合割合が40重量部と本発明に係る上限（35重量部）
を越えているため、表面の感触と吸放湿特性及び表面固
有抵抗に問題はなくても、塗料の粘度が上がりすぎ、ま
た塗膜が非常に脆くなって実用上問題があった。

［発明の効果］本発明によれば、制電性に優れ、かつ感触の良好な制電
性材料が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は吸放湿特性の測定方法で使用するサンプルの作
り方を示す斜視図である。 11……サンプル、12……アルミニウム板。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂基材と、吸放湿性フィラーと、導電性
フィラーとが含まれた制電性材料であって、前記樹脂基材100重量部に対して、前記吸放湿性フィラ
ーを５〜35重量部、前記導電性フィラー５〜35重量部と
し、かつ前記吸放湿性フィラーと導電性フィラーの和を
50重量部以下としたことを特徴とする制電性材料。
【請求項２】前記吸放湿性フィラーを、平均粒径30μｍ
以下の皮革粉、シルク粉、キチン粉、ゼラチン粉、カゼ
イン粉、セルロース粉、竹粉の中から任意に選ばれたも
のとしたことを特徴とする第１請求項記載の制電性材
料。
【請求項３】前記導電性フィラーを導電性酸化チタンと
したことを特徴とする第１請求項又は第２請求項記載の
制電性材料。