JPH0694194B2 - 導電性の優れたプラスチツク成形品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は帯電防止性プラスチック成形品に関するもので
ある。

〈従来の技術〉 電子材料の保存や運搬あるいは製造用の資材には帯電防
止性能が要求される場合が多い。従来はこの目的のため
のプラスチック成形品はカーボン粉末や金属繊維等の導
電材料を樹脂に練込んで成形されていた。

また内容物を透視することができるように透明化する方
法については、酸化錫系の導電性粉末を塗料バインダー
中に含有させた透明導電性塗料が知られていた。（例え
ば、特開昭57−85866号公報） さらに透明でかつ耐擦過傷性や耐溶剤性に優れた導電性
プラスチックシートを得るために、プラスチックシート
上にハードコート層及び導電性層を順次積層する方法が
開示されている。

（特開昭60−61258号公報） 他方、透明樹脂表面に導電性塗料を塗布し、その上に導
電性のないトップコート層を塗布する方法も従来行なわ
れている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 近年、電子材料の保存．運搬あるいは生産工程にて用い
られる帯電防止性プラスチック成形品は帯電防止性能に
加えて透明性を要求されるようになってきた。またそれ
に伴い透明性や美観を保持するために、硬度や耐擦過傷
性の向上や改良が求められるようになってきた。

しかしながら、従来の方法すなわち樹脂にカーボン粉末
や金属繊維を練込む方法では透明性を達成することが出
来ず、また酸化錫を主成分とする導電性微粉末を用いる
方法では所望の導電性を得るためには大量の導電性微粉
末を添加しなければならず、その結果、透明性が損なわ
れたり、強度が低下したり、また耐擦過傷性が劣ったり
して必ずしも良好なものが得られていなかった。

本発明はこれら従来の方法のもつ欠点に鑑み、透明性、
帯電防止性及び耐擦過傷性の優れたプラスチック成形品
を得ようとするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は透明なプラスチック成形品の表面に、酸化錫を
主成分とする導電性粉末60〜80重量％、樹脂成分20〜40
重量％より成る導電性コート層を設け、該導電性コート
層上に酸化錫を主成分とする導電性粉末２〜50重量％、
樹脂成分50〜98重量％より成るトップコート層を積層す
ることにより実施される。

本発明を好適に行ない得る透明なプラスチック成形品の
原料樹脂としてはとくに限定されないが塩化ビニル樹
脂、ポリカーボネート、メタクリル酸メチルを主たる成
分とする単独及び共重合体、ポリスチレン、変性ポリス
チレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタク
リル酸メチル−スチレン共重合体が例示される。

これらの中でも、強度（表面硬度等）や美観（透明性や
着色性）の点でメタクリル酸メチル系樹脂がより好適に
用いられる。

本発明におけるプラスチック成形品はシート状のものフ
ィルム状のものの他に射出成形やプレス成形等で生産さ
れる各種成形品を示すものである。

本発明のプラスチック成形品基材上の導電性コート層は
透明性と優れた導電性が要求される。

そのため導電性コート層中の導電性粉末は60〜80重量％
含まれていなければならない。60重量％より少いとプラ
スチック成形品の導電性はほとんど確保できず、また80
重量％より多いと透明性が著しく低下し、またコート層
の形成が非常に難しくなる。導電性コート層中の導電性
粉末としては粒径0.2μｍ以下の酸化錫を主成分とする
ものが使用される。粒径が0.2μｍを越えると可視光線
を散乱させ塗膜の透明性が低下するので好ましくない。

導電性コート層を形成する樹脂成分としては溶剤系ある
いはエマルジョン系の透明皮膜形成性塗料または架橋硬
化樹脂被膜を形成し得る樹脂成分等があげられるが、こ
れらのなかではプラスチック成形品の表面硬度を向上さ
せるために光または活性エネルギー線または熱によって
硬化し得る架橋硬化性樹脂成分がより好ましいものであ
る。

本発明の導電性コート層の上に設けられるトップコート
層には酸化錫を主成分とする導電性粉末が２〜50重量
％、好ましくは５〜30重量％含まれていなければならな
い。導電性粉末が２重量％より少ない場合にはプラスチ
ック成形品の導電性が不充分となり、50重量％より多く
なると透明性の低下及び表面硬度の低下を起こす。トッ
プコート層を形成する樹脂成分としては、溶剤系あるい
はエマルジョン系の透明被膜形成塗料または架橋硬化樹
脂被膜を形成し得る樹脂成分等があげられる。なかでも
導電性コート層の樹脂成分として用いられたものと同じ
かまたは同系統の樹脂成分を用いることが好ましい。し
たがって前記のとおりプラスチック成形品の表面硬度を
向上させるため光または活性エネルギー線または熱によ
って硬化し得る架橋硬化性樹脂成分が好適に用いられ
る。

トップコート層は表面層として、内層である導電性コー
ト層の導電性能を損うことなく、得られるプラスチック
成形品の表面硬度及び透明性を確保する必要がある。

すなわち、導電性コート層のみでは導電性能は充分であ
るが透明性や表面硬度が不充分であるところを、比較的
少量の導電性粉末を有するトップコート層を施こすこと
により導電性を低下させることなくこれらの問題を解決
できるのである。

また本発明においては導電性コート層及びトップコート
層のそれぞれの厚み構成および両コート層の合計厚みは
重要な意味をもつ。導電性コート層の厚さは５μｍ以下
であることが好ましい。５μｍ以上になると透明性が低
下し、耐擦過傷性も悪くなる。実用的には１μｍ以下に
しても充分な特性を有する。

トップコート層厚さは10μｍ以下が好ましい。トップコ
ート層は耐擦過傷性を向上させる目的で前記の導電性コ
ート層に比し相対的に厚くすることができ、例えば0.5
〜５μｍの範囲で用いることができる。導電性粉末の充
填量の少ないトップコート層を比較的に厚くしても導電
性能がさほど低下せず、実用的に充分な範囲に保持でき
ることは予想外の効果であり本発明重要なポイントとな
った。

また、導電性コート層とトップコート層を合わせた厚さ
が10μｍ以下であることが好ましい。10μｍ以上になる
とコート層にクラックが発生し易くなり、プラスチック
基材との密着性が悪くなる。

本発明の樹脂成分を形成する原料としては光または活性
エネルギー線または熱によって硬化する架橋硬化性樹脂
材料を用いることができる。これらの架橋硬化性樹脂材
料としては、分子中に架橋硬化し得る基を有する種々の
ものを用いることができるが、透明性、プラスチック基
材との密着性及び耐擦過傷性の観点から架橋硬化性不飽
和基として１分子中にアクリロイル基またはメタクリロ
イル基を２個以上含有する架橋硬化性樹脂材料が好まし
い。

架橋硬化性樹脂材料としては、トリメチロールプロパン
トリアクリレートもしくはトリメタクリレート、トリメ
チロールエタントリアクリレートもしくはトリメタクリ
レート、ペンタグリセロールトリアクリレートもしくは
トリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリ
レートもしくはトリメタクリレート、ペンタエリスリト
ールテトラアクリレート、もしくはテトラメタクリレー
ト、グリセリントリアクリレートもしくはトリメタクリ
レート、ジペンタエリスリトールトリアクリレートもし
くはトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールテト
ラアクリレートもしくはテトラメタクリレート、ジペン
タエリスリトールペンタアクリレートもしくはペンタメ
タクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレ
ート、もしくはヘキサメタクリレート、トリペンタエリ
スリトールテトラアクリレートもしくはテトラメタクリ
レート、トリペンタエリスリトールペンタアクリレート
もしくはペンタメタクリレート、2,2−ビス（４−アク
リロキシジエトキシフェニル）プロパン、2,2−ビス
（４−メタクリロキシエトキシフェニル）プロパン、ジ
エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレ
ングリコールジメタクリレート、トリペンタエリスリト
ールヘキサアクリレートもしくはヘキサメタクリレー
ト、トリペンタエリスリトールヘプタアクリレートもし
くはヘプタメタクリレート等の多価アルコールのポリア
クリレートもしくはポリメタクリレート：マロン酸／ト
リメチロールエタン／アクリル酸又はメタクリル酸、マ
ロン酸／トリメチロールプロパン／アクリル酸又はメタ
クリル酸、マロン酸／グリセリン／アクリル酸又はメタ
クリル酸、マロン酸／ペンタエリスリトール／アクリル
酸又はメタクリル酸、コハク酸／トリメチロールエタン
／アクリル酸又はメタクリル酸、コハク酸／トリメチロ
ールプロパン／アクリル酸又はメタクリル酸、コハク酸
／グリセリン／アクリル酸又はメタクリル酸、コハク酸
／ペンタエリスリトール／アクリル酸又はメタクリル
酸、アジピン酸／トリメチロールエタン／アクリル酸又
はメタクリル酸、アジピン酸／トリメチロールプロパン
／アクリル酸又はメタクリル酸、アジピン酸／ペンタエ
リスリトール／アクリル酸又はメタクリル酸、アジピン
酸／グリセリン／アクリル又はメタクリル酸、グルタル
酸／トリメチロールエタン／アクリル酸又はメタクリル
酸、グルタル酸／トリメチロールプロパン／アクリル酸
又はメタクリル酸、グルタル酸／グリセリン／アクリル
酸又はメタクリル酸、グルタル酸／ペンタエリスリトー
ル／アクリル酸又はメタクリル酸、セバシン酸／トリメ
チロールエタン／アクリル酸又はメタクリル酸、セバシ
ン酸／トリメチロールプロパン／アクリル酸又はメタク
リル酸、セバシン酸／グリセリン／アクリル酸又はメタ
クリル酸、セバシン酸／ペンタエリスリトール／アクリ
ル酸又はメタクリル酸、フマル酸／トリメチロールエタ
ン／アクリル酸又はメタクリル酸、フマル酸／トリメチ
ロールプロパン／アクリル酸又はメタクリル酸、フマル
酸／グリセリン／アクリル酸又はメタクリル酸、フマル
酸／ペンタエリスリトール／アクリル酸又はメタクリル
酸、イタコン酸／トリメチロールエタン／アクリル酸又
はメタクリル酸、イタコン酸／トリメチロールプロパン
／アリクル酸又はメタクリル酸、イタコン酸／ペンタエ
リスリトール／アクリル酸又はメタクリル酸、無水マレ
イン酸／トリメチロールエタン／アクリル酸又はメタク
リル酸、無水マレイン酸／グリセリン／アクリル酸又は
メタクリル酸等の化合物の組合わせによる飽和又は不飽
和ポリエステルポリアクリレート又はポリメタクリレー
ト：トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネ
ート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロン
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、
ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、あるいはこ
れらジイソシアネート化合物のうち芳香族のイソシアネ
ート類を水添して得られるジイソシアネート化合物、
（たとえば水添キシリレンジイソシアネート、水添ジフ
ェニルメタンジイソシアネートなどのジイソシアネート
化合物）トリフェニルメタントリイソシアネート、ジメ
チレントリフェニルトリイソシアネートなどのような２
価、あるいは３価のポリイソシアネート化合物あるいは
ジイソシアネート化合物を多量化させて得られるポリイ
ソシアネート化合物等のイソシアネート含有化合物と活
性水素を有するアクリルモノマー、例えば、２−ヒドロ
キシエチルアクリレートもしくはメタクリレート、２−
ヒドロキシプロピルアクリレートもしくはメタクリレー
ト、２−ヒドロキシ−３−メトキシプロピルアクリレー
トもしくはメタクリレート、Ｎ−メチロールアクリルア
ミドもしくはメタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシアクリ
ルアミドもしくはメタクリルアミド等をイソシアネート
１分子当り２モル以上を常法により反応させて得られる
ウレタンアクリレート等のウレタン化合物：トリス（２
−ヒドロキシエチル）イソシアヌル酸のトリアクリレー
トもしくはメリメタクリレート等をあげることができ
る。

前記の各化合物は本発明において単独で用いても良いが
２種以上を混合して用いることもできる。混合物として
用いられる場合には、ジペンタエリスリトールトリ（メ
タ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メ
タ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メ
タ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メ
タ）アクリレート、トリペンタエリスリトールトリ（メ
タ）アクリレート、トリペンタエリスリトールテトラ
（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールペン
タ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘ
キサ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレ
ートと前記の飽和又は不飽和ポリエステルポリ（メタ）
アクリレート、もしくはウレタンアクリレート等のウレ
タン化合物の混合物を好適に用いることができる。

また、熱によって硬化する耐擦過傷性皮膜形成樹脂原料
としてはシリコン系化合物を用いることができる。

ここでシリコン系樹脂原料としては、 一般式 R¹Si(OR²)₃，Si(OR²)₄及びR¹nSiX_4-n （ここでR¹はメチル基、エチル基、ブチル基などのアル
キル基、フェニル基またはビニル基アリル基などの不飽
和炭化水素基、エポキシ基、アミノ基を示す。R²はメチ
ル基、エチル基などのアルキル基、アセチル基などのア
シル基を示す。Ｘはハロゲン基であり、ｎは１ないし３
の整数を表わす。） で示される化合物からなる群から選択される少なくとも
１種を原料とし、これを（共）加水分解して得た縮合物
があげられる。前記一般式で表わされる化合物の例とし
ては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシ
シラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリエト
キシシラン、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシ
ランなどの１種もしくは２種以上を用いることができ
る。

また本発明の樹脂成分を形成する原料には導電性粉末の
分散性の向上、塗布性の向上、塗膜の硬化性の向上ある
いは、皮膜の耐候性の向上等を目的として分散剤、レベ
リング剤、光増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、各種
安定剤等を含ませることができる。酸化錫を主成分とす
る導電性粉末と前記の樹脂成分を形成する原料組成物を
混合し塗布剤を調製する。該塗布剤の塗布方法としては
スプレー法、ドクターブレード法、ディッピッング法、
バーコート法、ロールコート法等を用いることができ
る。塗布に際して、膜厚調節、作業性の改良のために希
釈剤で希釈してもよい。希釈剤としてはトルエン、キシ
レン、酢酸エチル、酢酸ブチル、シンナー等塗料で一般
的に用いられるものを使用することができる。

塗膜の硬化法としては、光または活性エネルギー線また
は熱により、塗膜形成材料、基材あるいは生産性などを
考慮して適切な方法を選ぶことができる。

紫外線照射法あるいは熱硬化法はなかでも一般的なもの
であり、本発明に好適に用いることができる。

〈発明の効果〉 本発明の導電性粉末の充填量の異なる２層構造の硬化被
膜を形成することにより、導電性、透明性及び耐擦過傷
性のいずれの特性もすぐれたプラスチック成形品を得る
ことができる。これは導電性粉末を含む導電層が１層し
か含まれない場合では得られない効果である。

〈実施例〉 以下に実施例を示すが本発明はこれらにより限定される
ものではない。なお以下の実施例において記すプラスチ
ック成形品の評価方法は次のとおりである。

（１）耐擦過傷性 ♯1000のスチールウールによる擦傷テスト A:強くこすっても傷がつかない B:強くこするとわずかに傷がつく C:軽くこするとわずかに傷がつく D:軽くこすっても著しく傷がつく （２）透明性（曇価） ASTM D1003に準拠して測定した。

（３）密着性 クロスカットセロハンテープ剥離テスト……被膜に1mm
間隔に基材に達する被膜切断線を縦横それぞれ11本入れ
て、１mm²の目数を100個作り、その上にセロハンテープ
を貼りつけ急激にはがす。このセロハンテープの操作を
同一箇所で３回繰り返した後、剥離しなかった目数の数
で表わす。

（４）表面固有抵抗 超絶縁抵抗計（東亜電波製）にて測定した。

（５）半減期 スタティックオネストメーター（宍戸商会製）にて測定
した 実施例１〜３、比較例1,2 多官能ウレタンアクリレートの合成 攪拌機、温度計、滴下ロートを備えた１のガラス製反
応器にトリメチロールプロパンジアクリレート242g、ハ
イドロキノンモノメチルエーテル0.25gを入れ、温度を6
0℃に保持した中に、2,4−トリレンジイソシアネート85
gを１時間を要して滴下した。同温度で１時間攪拌し、
ジブチルスズジアセテート0.05gを添加して、さらに２
時間反応を続け、反応を完結させた後、多官能ウレタン
アクリレート325gを得た。このもののイソシアネート含
量は0.03％であった。

紫外線硬化ハードコート剤の調製 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート300g、上記
の多官能ウレタンアクリレート300g、酢酸ブチル150g及
び１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン300gを
充分に混合し紫外線硬化ハードコート剤を調製した。

導電性ハードコート剤（Ａ）の調製 上記の紫外線硬化ハードコート剤150gに市販の酸化錫粉
末（三菱金属（株）製）350g、分散剤としてオレイン酸
10gを加えて、ボールミルで20時間混合して調製した。

トップコート用ハードコート剤（Ａ）の調製 上記の導電性ハードコート剤（Ａ）に所定量（第１表に
記す）の上記紫外線硬化ハードコート剤と酢酸エチル／
キシレンの1/1の混合液を加えトップコート用ハードコ
ート剤（Ａ）を調製した。

透明導電性プラスチックシートの製造 厚さ2mmのメタクリル酸メチル樹脂板（スミペックスＥ
000住友化学工業（株）製）に導電製ハードコート剤
（Ａ）を酢酸エチル／キシレンの1/1の混合溶液で２倍
に薄めてバーコーターで塗布し20分放置後、空気中にて
高圧水銀灯（アイグラフックス社製アイキュアーUE021
−403C、500V、H02−L41（２））を用いて250mmの距離
から120Wにて５秒間紫外線照射を行なった。ついで、さ
らにその上にトップコート用ハードコート剤（Ａ）を塗
布し、上記と同じ装置方法にて10秒間紫外線照射を行な
った。

得られた透明導電性プラスチックシートの各層の膜厚お
よび導電性粉末充填量を第１表に、物性を第２表に記し
た。

実施例４〜７、比較例３〜６ 導電性ハードコート剤（Ｂ）の調製 実施例１〜３の導電性ハードコート剤（Ａ）に所定量
（第３表に記す）酢酸エチル／キシレンの1/1の混合液
を加え導電性ハードコート剤（Ｂ）を調製した。

トップコート用ハードコート剤（Ｂ）の調製 導電性ハードコート剤（Ａ）50gに実施例１〜３の紫外
線硬化ハードコート剤250gを加えてトップコート用ハー
ドコート剤（Ｂ）を調製した。

透明導電性プラスチックシートの製造 厚さ2mmのメタクリル酸メチル樹脂板（スミペックスＥ
^Ｒ000住友化学工業（株）製）に導電性ハードコート剤
（Ｂ）をバーコーターで塗布し、20分放置後、空気中に
て実施例１〜３と同様に紫外線照射した。ついでさらに
その上層として、トップコート用ハードコート剤（Ｂ）
と所定量（第３表に記す）の酢酸エチル／キシレンの1/
1混合液を塗布し上記と同様の方法で10秒間紫外線を照
射した。得られた結果は第３表及び第４表に記した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０８Ｊ 7/00 7310−4Ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明なプラスチック成形品の表面に、 酸化錫を主成分とする導電性粉末60〜80重量％及び光、
   活性エネルギー線又は熱によって硬化し得る架橋硬化性
   樹脂成分20〜40重量％よりなる膜を、光、活性エネルギ
   ー線又は熱によって硬化させて得られた厚さ５μｍ以下
   の導電性コート層 を設け、該導電性コート層上に、 酸化錫を主成分とする導電性粉末２〜50重量％及び光、
   活性エネルギー線又は熱によって硬化し得る架橋硬化性
   樹脂成分50〜98重量％よりなる膜を、光、活性エネルギ
   ー線又は熱によって硬化させて得られた厚さ10μｍ以下
   のトップコート層 を積層した透明で導電性の優れたプラスチック成形品。