JP2004256777A

JP2004256777A - 帯電防止性樹脂組成物およびその成形品

Info

Publication number: JP2004256777A
Application number: JP2003052175A
Authority: JP
Inventors: Junichi Yoshioka; 淳一吉岡
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】スチレン系共重合体にポリアミドエラストマーを含有した永久帯電防止剤を含有した樹脂成形品において、帯電防止性能を発現しつつ、良好な機械物性を得ること。
【解決手段】スチレン系共重合体にポリアミドエラストマーおよび相溶化剤としてα、β―不飽和カルボン酸またはその酸無水物或いはそのエステルとオレフィン樹脂との共重合体、ＳＥＢＳ、ＳＥＰＳ、更に必要に応じてプラスチック用各種添加剤を配合し混練された帯電防止性樹脂組成物およびその成形品。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スチレン系共重合体樹脂成形品に優れた帯電防止能を付与し、且つ、良好な外観や機械物性を付与しうる帯電防止性樹脂組成物およびその成形品を供することを特徴とする。
【０００２】
【従来の技術】
スチレン系共重合体樹脂に帯電防止能を付与する方法として、一般的には以下の３つの方法がある。
方法１：カーボンブラックをはじめとする導電性フィラー、繊維、ウイスカ等の導電材料を成形品中に練り込む方法
方法２：界面活性剤を成形品表面に塗布する方法
方法３：界面活性剤、特にノニオン系界面活性剤を成形品中に練り込む方法
【０００３】
方法１は半永久的に帯電防止効果が持続する利点はあるものの、カーボンブラックや金属粉、導電性金属酸化粉である場合、導電性を発現させうるためにはある程度の添加量、例えばカーボンブラックであるならば１０〜２５重量％の添加が必要となるため、スチレン系共重合体が本来有している流動性、耐衝撃性が大幅に低下する欠点がある。
【０００４】
また、導電性繊維、ウイスカを使用した場合、上記の欠点はある程度克服できるものの成形方法、例えばシート成形をおこなった場合、シート表面が凹凸になる欠点があり、必ずしも実用的とは言えなかった。
【０００５】
方法２は成形品表面に界面活性剤、例えばアルコールで希釈したアニオン系界面活性剤を噴霧し成形品表面に水分を吸着させて帯電防止能を発現する方法であるが、摩擦や流水による洗浄で界面活性剤が脱落し半永久的な効果は望めないことや、成形品表面がべとつく等の欠点がある。
【０００６】
方法３は、ノニオン系界面活性剤等を樹脂中に練り込んで成形し、成形品表面にブリードした界面活性剤に水分を吸着させて帯電防止能を発現する方法であるが、方法２と同様、摩擦や流水による洗浄で界面活性剤が脱落し半永久的な効果は望めないことや、成形品表面がべとつく等の欠点に加え、成形後すぐに帯電防止効果が発現されず、発現されるまでに数日〜１０日間程度がかかる欠点がある。
【０００７】
この欠点を克服するために、ポリアルキレンオキシドエラストマーやポリアミドエラストマーを樹脂中に練り込み、成形品表面に水分を吸着させ、半永久的に帯電防止能を発現させる方法が特許文献１及び２に開示されている。
【０００８】
しかしながら、これらのエラストマーを用いる方法ではスチレン系共重合体との相溶性が悪く、層間剥離や衝撃物性の低下、透明性の悪化があり必ずしも実用性に優れていなかった。
【０００９】
上記問題を解決するために、ハイドロタルサイトを金型腐食防止剤や相溶化剤として使用（特許文献３参照）したが、ハイドロタルサイトは含水率が極めて高く、成形前のペレット乾燥が必要なことにより、必ずしもハンドリングは良好とは言えなかった。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭５８−７９０４９号公報
【特許文献２】
特開昭６４−９０２４６号公報
【特許文献３】
特開昭６３−３３４５６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は上記事実に鑑み、帯電防止剤成分であるポリアミド構造を含有するエラストマーがスチレン系共重合体中に均一に分散することが必要であること、また、成形品の外観や成形性、耐衝撃性を低下させない相溶化剤の選定が必要であることに留意しつつ鋭意検討した結果、以下の手段を得た。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スチレン系共重合体（Ａ）４０〜８８重量％、ポリアミド構造を含有するエラストマー（Ｂ）１０〜３０重量％、α、β−不飽和カルボン酸またはその酸無水物あるいはそのエステルとオレフィン樹脂との共重合体、スチレン−エチレン−ブテン−スチレン共重合体、スチレン―エチレン―プロピレン−スチレン共重合体から選ばれる１種以上（Ｃ）２〜３０重量％を含有する帯電防止性樹脂組成物である。
【００１３】
また、本発明は、帯電防止性樹脂組成物を用いて得られる成形品であり、特に表面抵抗値が１×１０^８〜１×１０^１３Ωの範囲である。
【００１４】
【発明の実施の態様】
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明に用いられるスチレン系共重合体は、ＪＩＳＫ７２１０に準拠したメルトフローレートの測定が可能なものである。具体的にはＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、スチレン・無水マレイン酸共重合体、スチレン・フェニルマレイミド共重合体等が挙げられるが、特にＡＢＳが好ましい。
【００１５】
本発明で帯電防止剤成分として用いられるポリアミド構造を含有するエラストマーとは、具体的にはポリアミドエラストマーとポリアルキレンオキサイド化合物とのブロックまたはグラフト共重合体が挙げられる。
【００１６】
ポリアミドエラストマーの構成成分としては、ω―アミノカプロン酸、ω―アミノエナント酸、ω―アミノカプリル酸、ω―アミノペルコン酸、ω―アミノカプリン酸および１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノウンデカン酸などのアミノカルボン酸あるいはカプロラクタム、カプリルラクタム、エナントラクタムおよびラウロラクタムなどのラクタムおよびヘキサメチレンジアミン−アジピン酸塩、ヘキサメチレンジアミン―セバチン酸塩およびヘキサメチレンジアミン−イソフタル酸塩などのジアミン―ジカルボン酸塩が使われ、特にその中でもヘキサメチレンジアミン―アジピン酸塩が好ましい。
【００１７】
ポリアルキレンオキシド化合物としては、ポリ（エチレンオキシド）グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、ポリ（ヘキサメチレンオキシド）グリコールが挙げられ、特にその中でもポリ（エチレンオキシド）グリコールが好ましい。
【００１８】
本発明において（Ａ）と（Ｂ）の相溶化剤（Ｃ）として用いられる成分としては、α、β―不飽和カルボン酸またはその酸無水物或いはそのエステルとオレフィン樹脂との共重合体、スチレン−エチレン−ブテン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン―エチレン―プロピレン−スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）から選ばれる１種以上が用いられる。
【００１９】
α、β―不飽和カルボン酸として具体的にはアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸が挙げられ、また、これらの酸無水物、メチルエステル、エチルエステル等が挙げられる。
また、オレフィン樹脂の共重合体としては、ポリエチレン共重合体が挙げられ、好ましくはエチレン―アクリル酸エチル共重合体、（ＥＥＡ）、エチレン―メタクリル酸メチル共重合体（ＥＭＭＡ）、無水マレイン酸変性エチレンプロピレン共重合体（酸変性ＥＰＲ）が挙げられる。
【００２０】
本発明の帯電防止性樹脂組成物における各構成成分の含有量については以下のとおりである。スチレン系共重合体（Ａ）は４０〜８８重量％であり、好ましくは６０〜８５％である。なぜなら、スチレン系共重合体の含有量が４０％を下回ると、スチレン系共重合体が本来有している剛性、流動性、表面硬度、成形性が悪化するためである。また、スチレン系共重合体の含有量が８８％を超えると、帯電防止剤成分および相溶化剤成分の添加量が低くなってしまい、十分な帯電防止能や機械物性、成形性を得ることが困難となってしまうためである。
【００２１】
また、ポリアミド構造を含有するエラストマー（Ｂ）の含有量は１０〜３０重量％であり、好ましくは１０〜２０重量％である。なぜなら、帯電防止剤成分が１０重量％を下回ると、成形品の帯電防止能を得るために好ましい表面抵抗値、すなわち１×１０^８〜１×１０^１３Ωの範囲を得ることが困難となってしまうためである。また、帯電防止剤成分が３０重量％を超えると、帯電防止能は十分発現されるものの成形品の価格が上昇することと、成形品の剛性、流動性、表面硬度、成形性が悪化するためである。
【００２２】
尚、本発明でいう表面抵抗値とは、ＪＩＳＫ６９１１に準拠して測定した値である。
【００２３】
また、相溶化剤（Ｃ）の含有量は２〜３０重量％であり、好ましくは３〜２０重量％である。これは、帯電防止剤成分１００重量部に対し、相溶化剤（Ｃ）３０〜１００重量部を配合すると、帯電防止効果を発現しやすいことから得られた範囲である。
【００２４】
３０重量部を下回ると、帯電防止剤成分のスチレン系共重合体への十分な分散効果を得ることができず、衝撃強度が低くなってしまう。また、１００重量部を上回ると、帯電防止剤成分のスチレン系共重合体への分散効果が過剰となり、分散粒子径が小さくなるため帯電防止剤成分が成形品表面に連続層を形成しながら存在することができず、結果的に表面抵抗値が帯電防止能を得るために好ましい１×１０^８〜１×１０^１３Ωに制御することが不可能となってしまうばかりか、剛性、耐熱性が低下するため、成形品特にＯＡ機器の筐体への使用は困難となってしまう。
【００２５】
上記帯電防止性樹脂組成物は、公知の熱可塑性樹脂の混練方法で製造することが可能である。例えば加圧ニーダ−、バンバリーミキサー等のバッチ式混練機や単軸および２軸押出機、タンデム型混練機、コニーダー等の連続式混練機を用いることで達成される。また、本発明の帯電防止性樹脂組成物は、マスターバッチでもコンパウンドでも良い。
【００２６】
混練をおこなう際には樹脂の酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、着色剤等の添加剤を必要に応じて配合しても良い。酸化防止剤としては樹脂の加工時の熱劣化防止のためフェノール系、リン系、硫黄系、ラクトン系からなる酸化防止剤を単独または複合化して用いることができる。屋外用途で耐候性が必要な場合は、紫外線吸収剤や光安定剤としてベンゾフェノン系、サルシレート系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、ヒンダートアミン系化合物が用いれば良い。混練時および成形時の滑性付与をおこなうために用いられる滑剤としては、スチレン系ワックス、高級脂肪酸金属塩もしくはアミド、エステル化合物を添加すれば良い。着色剤としてはポリスチレンの着色に用いられる顔料もしくはそのものを易分散処理した粉状、液状、ペレット状のものを用いれば良い。
【００２７】
本発明により得られた樹脂組成物は、スチレン系共重合体に一般的に用いられる成形方法により、所望の形状に加工して使用することが可能である。
成形方法としては、射出成形、Ｔダイシート成形（真空成形も含む）、異形押出成形、プレス成形が挙げられる。
【００２８】
【実施例】
以下に本発明を詳細に説明するために実施例、比較例を記す。％は重量％、部は重量部である。用いられる材料は表１に記載した。
【００２９】
［実施例１］
ＡＢＳ樹脂７７．３％、帯電防止剤成分１５％、ＥＥＡ７．５％、酸化防止剤０．２％の混合物を、２軸押出機にて混練し、直径３ｍｍ、長さ３ｍｍの円柱状ペレットに造粒し、帯電防止性樹脂組成物を得た。
ペレットを型締圧７５ｔの射出成形機にて２００ｍｍ×４００ｍｍの平板状の成形品を作製した。この平板の表面抵抗値をＪＩＳＫ６９１１に準拠して測定した。
また、５ｍｍ×１２．７ｍｍ×６４ｍｍのアイゾット試験片および６．４ｍｍ×１２．７ｍｍ×１２７ｍｍの曲げ試験片を成形し、アイゾット衝撃強度をＪＩＳＫ７１１０に規定されたノッチを切削し、測定（２３℃）した。
また、曲げ弾性率はＪＩＳＫ７２０３に基づく方法により測定（２３℃）した。
【００３０】
［実施例２］
実施例１で用いたＥＥＡをＥＭＭＡに変更した他は実施例１と同様の所作をおこなった。
【００３１】
［実施例３］
実施例１で用いたＥＥＡを酸変性ＥＰＲに変更した他は実施例１と同様の所作をおこなった。
【００３２】
［実施例４］
実施例１で用いたＥＥＡをＳＥＢＳに変更した他は実施例１と同様の所作をおこなった。
【００３３】
［実施例５］
実施例１で用いたＥＥＡをＳＥＰＳに変更した他は実施例１と同様の所作をおこなった。
【００３４】
［比較例１］
ＡＢＳ樹脂９４．８％、帯電防止剤５％、酸化防止剤０．２％の混合物を２軸押出機にて混練した後、直径３ｍｍ、長さ３ｍｍの円柱状ペレットに造粒した。実施例１と同様に成形し、物性評価をおこなった。
【００３５】
［比較例２］
比較例１のＡＢＳ樹脂を８４．８％、帯電防止剤を１５％に変更し、実施例１と同様の所作をおこなった。
【００３６】
［比較例３］
実施例１で用いたＡＢＳ樹脂を８２．８％、帯電防止剤を１５％、ＥＥＡを２％、酸化防止剤を０．２％に変更した他は実施例１と同様の所作をおこなった。
【００３７】
［比較例４］
実施例１で用いたＡＢＳ樹脂を４９．８％、帯電防止剤を１５％、ＥＥＡを３５％、酸化防止剤を０．２％に変更した他は実施例１と同様の所作をおこなった。
【００３８】
【表１】

【００３９】
【表２】

【００４０】
【表３】

【００４１】
［表の説明］
表２、３より、実施例１〜５の成形品は良好な帯電防止性能と衝撃強度・曲げ弾性率を発現していることがわかる。
【００４２】
【発明の効果】
以上述べたとおり、本発明の帯電防止性樹脂組成物は、ＡＢＳ樹脂（Ａ）４０〜８８重量％、ポリアミド構造を含有するエラストマー（Ｂ）１０〜３０重量％、相溶化剤（Ｃ）としてα、β−不飽和カルボン酸及びその酸無水物或いはそのエステルとオレフィン樹脂との共重合体、スチレン−エチレン−ブテン−スチレン共重合体、スチレン―エチレン―プロピレン−スチレン共重合体から選ばれる１種以上２〜３０重量％を含有するので、樹脂の流動性が高く成形加工性が良好である。
【００４３】
また、本発明の成形品は、本発明の帯電防止性樹脂組成物を用いて得られるので、良好な帯電防止能を発現しつつ、衝撃強度、曲げ弾性率（剛性）等の機械物性を得ることが可能である。また、帯電防止性能は半永久的であり、成形品表面のべとつきもないので取り扱い性に優れる。

Claims

スチレン系共重合体（Ａ）４０〜８８重量％、ポリアミド構造を含有するエラストマー（Ｂ）１０〜３０重量％、相溶化剤（Ｃ）としてα、β−不飽和カルボン酸またはその酸無水物或いはそのエステルとオレフィン樹脂との共重合体、スチレン−エチレン−ブテン−スチレン共重合体、スチレン―エチレン―プロピレン−スチレン共重合体から選ばれる１種以上２〜３０重量％を含有する帯電防止性樹脂組成物。
請求項１に記載の帯電防止性樹脂組成物を用いて得られる成形品。
表面抵抗値が１×１０^８〜１×１０^１３Ωの範囲である請求項２記載の成形品。