JP2010202771A - ポリウレタン樹脂用帯電防止剤、それを用いた帯電防止性ポリウレタン樹脂成形物およびポリウレタン樹脂成形物の製造方法、ならびに、ジシアナミド有機塩のポリウレタン樹脂での帯電防止剤としての使用 - Google Patents
ポリウレタン樹脂用帯電防止剤、それを用いた帯電防止性ポリウレタン樹脂成形物およびポリウレタン樹脂成形物の製造方法、ならびに、ジシアナミド有機塩のポリウレタン樹脂での帯電防止剤としての使用 Download PDFInfo
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Abstract
Description
では、他の物体との接触面に、摩擦により容易にプラスまたはマイナスの大きな静電荷を帯びやすい。その結果、かかる高分子材料においては静電荷が漏洩せずにいろいろの静電気障害が起きたり、かかる高分子材料を用いた商品が静電気吸引によって空気中の塵埃を吸着しその商品価値を低下させたりする。また、かかる高分子材料は、加工工場での加工時等、使用用途や使用場所によっては、放電スパークによる粉塵爆発や可燃性溶剤への引火等、火災の原因を作るケースも見受けられる。そのため、かかる高分子材料には成形時より帯電防止性を付与することが必要である。
R1は、炭素数1〜8の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基、アリール基あるいはベンジル基を、R2、R3は同一または異なって、Hあるいは炭素数1〜8の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基を表す。)
前記ポリウレタン樹脂を得る工程において上記の帯電防止剤を添加することにより前記ポリウレタン樹脂の成形物に帯電防止性を付与することを特徴とする帯電防止性ポリウレタン樹脂成形物の製造方法である。この第一の態様にかかる方法では、ポリオールとポリイソシアネートを含む混合物からのポリウレタン樹脂の調製の間に帯電防止剤を添加することにより、帯電防止性ポリウレタン樹脂成形物を得ることができる。この第一の態様にかかる好ましい製造方法としては以下の方法がある。
(1)ポリオール、ポリイソシアネート及び上記の帯電防止剤を含む混合物を成形条件下で硬化させることにより帯電防止性をポリウレタン樹脂成形物に付与する方法。
(2)ポリオール、ポリイソシアネート及び上記の帯電防止剤を含む混合物からポリウレタン樹脂を得てから、得られたポリウレタン樹脂を成形することにより帯電防止性をポリウレタン樹脂成形物に付与する方法。
・帯電防止剤の有効成分が室温並びに高温でも揮発しない。
・帯電防止剤の有効成分はポリオールやポリイソシアネートとの相溶性が良好である。
・帯電防止剤の有効成分が電荷を持つ化合物であるため、湿度が低い環境下でも帯電防止性に優れる。
R1は、炭素数1〜8の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基、アリール基あるいはベンジル基を、R2、R3は同一または異なって、Hあるいは炭素数1〜8の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基を表す。)
以上のとおり、本発明で用いる有機塩は、ウレタン結合を有するポリウレタン樹脂において帯電防止効果を有効に発揮し得るものであり、対象とするポリウレタン樹脂の種類は限定されない。
(i)ポリオールとポリイソシアネートを含む混合物からポリウレタン樹脂を得る工程と、該ポリウレタン樹脂の成形物を得る工程とを有し、前記ポリウレタン樹脂を得る工程において本発明にかかる帯電防止剤を添加することにより前記ポリウレタン樹脂の成形物に帯電防止性を付与することによる製造方法。
(ii)本発明にかかる帯電防止剤を、ポリウレタン樹脂を含むポリウレタン樹脂組成物に混合した後に得られた混合物を成形することによる製造方法。
(iii)本発明にかかる帯電防止剤を、ポリウレタン樹脂成形物表面に塗布またはポリウレタン樹脂成形物に含浸させることによる製造方法。
これらの方法は必要に応じて併用することができる。
(ia)ポリオール、ポリイソシアネート及び上記の帯電防止剤を含む混合物を成形条件下で硬化させることにより帯電防止性をポリウレタン樹脂成形物に付与する方法。
(ib)ポリオール、ポリイソシアネート及び上記の帯電防止剤を含む混合物からポリウレタン樹脂を得てから、得られたポリウレタン樹脂を成形することにより帯電防止性をポリウレタン樹脂成形物に付与する方法。
(帯電防止性の評価)
ポリウレタン樹脂成形物を、温度20℃および湿度40%の恒温恒湿条件で3時間静置した後、1000Vの電圧にて成形物表面の漏洩抵抗値を測定した。数値が小さいほど帯電防止性が良いことを示す。測定には、漏洩抵抗値測定装置:TOAスーパーメグオームメーターSM−5E(東亜電波工業株式会社製)を用いた。
(発泡倍率の測定)
ポリウレタン発泡体成形物の製造例1の工程(3)において、成形用の混合物を枠に流し込んだ直後の混合物の容積(a)と、1日間熟成後のポリウレタン発泡体成形物の容積(b)とを測定した。容積(a)を「1」としたときに容積(b)の比率を算出し、発泡倍率とする。
(破断強度の測定)
ポリウレタンフィルムを、温度20℃及び湿度65%の恒温恒湿条件で3時間静置した後、JIS K 6251(2004)に準じ、ダンベル状3号形の試験片打ち抜き刃にて切り出し、この試験片の破断強度を測定した。測定には島津社製オートグラフ(AG−1S)を用い、引張強度は300mm/minとした。
製造例1
実施例1〜3及び比較例1〜3におけるポリウレタン発泡体成形物の製造用の成分は表1の通りである。
(1)No.1〜6の成分を混合し、ディスパーで攪拌し(2000rpm×2分間)混合物を得た。
(2)次いで、上記(1)の工程で得られた混合物にNo.7の成分を加えてディスパーで攪拌し(2000rpm×10秒間)、成形用の混合物を得た。
(3)こうして得られた成形用の混合物を直ちに枠に流し込み、室温(約25℃)で1日間熟成させて、ポリウレタン発泡体成形物を得た。
帯電防止剤として融点が16℃である1−ブチル−3−メチルピリジニウムジシアナミド0.1質量部をポリプロピレングリコール(表1のNo.1の成分)に添加し、製造例1に従ってポリウレタン発泡体成形物を得た。
(実施例2)
帯電防止剤として融点が16℃である1−ブチル−3−メチルピリジニウムジシアナミド0.3質量部をポリプロピレングリコール(表1のNo.1の成分)に添加し、製造例1に従ってポリウレタン発泡体成形物を得た。
(実施例3)
帯電防止剤を添加しない以外は製造例1と同様にして製造したポリウレタン発泡体の表面に、帯電防止剤として、融点が16℃である1−ブチル−3−メチルピリジニウムジシアナミドの1質量%イソプロパノール溶液を、10g/m2の噴霧量でスプレーした。その後、室温(約25℃)で24時間静置し、ポリウレタン発泡体成形物を得た。
帯電防止剤を添加しない以外は製造例1と同様にしてポリウレタン発泡体成形物を得た。
(比較例2)
帯電防止剤として融点が−21℃である1−エチル−3−メチルイミダゾリウムジシアナミド0.3質量部をポリプロピレングリコール(表1のNo.1の成分)に添加し、製造例1に従ってポリウレタン発泡体成形物を得た。
(比較例3)
帯電防止剤として(2−ヒドロキシエチル)ジメチル[3−(ラウロイルアミノ)プロピル]アンモニウム過塩素酸塩0.1質量部をポリプロピレングリコール(表1のNo.1の成分)に添加して用いる以外は製造例1と同様にしてポリウレタン発泡体成形物を得た。
(実施例4)
エバファノールHA−107C(ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂の水分散物、不揮発分40質量%、日華化学(株)製)39.2gをステンレス製の箱(縦10cm×横12cm×高さ1cm)に流し込み、これを室温(約25℃)で3日間乾燥し、ポリウレタンフィルム(縦10cm×横12cm×厚さ1mm)を得た。このフィルムに、帯電防止剤として、融点が16℃である1−ブチル−3−メチルピリジニウムジシアナミドの1質量%イソプロパノール溶液を、10g/m2の噴霧量でスプレーし、室温(約25℃)で24時間静置し、帯電防止性ポリウレタンフィルムを得た。
エバファノールHA−107C(ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂の水分散物、不揮発分40質量%、日華化学(株)製)39.2gをステンレス製の箱(縦10cm×横12cm×高さ1cm)に流し込み、これを室温(約25℃)で3日間乾燥し、ポリウレタンフィルム(縦10cm×横12cm×厚さ1mm)を得た。このフィルムをブランクとして評価した。
(比較例5)
エバファノールHA−107C(ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂の水分散物、不揮発分40質量%、日華化学(株)製)39.2gをステンレス製の箱(縦10cm×横12cm×高さ1cm)に流し込み、これを室温(約25℃)で3日間乾燥し、ポリウレタンフィルム(縦10cm×横12cm×厚さ1mm)を得た。このフィルムに、帯電防止剤として、融点が−21℃である1−エチル−3−メチルイミダゾリウムジシアナミドの1質量%イソプロパノール溶液を、10g/m2の噴霧量でスプレーし、室温(約25℃)で24時間静置し、帯電防止性ポリウレタンフィルムを得た。
(比較例6)
エバファノールHA−107C(ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂の水分散物、不揮発分40質量%、日華化学(株)製)39.2gをステンレス製の箱(縦10cm×横12cm×高さ1cm)に流し込み、これを室温(約25℃)で3日間乾燥し、ポリウレタンフィルム(縦10cm×横12cm×厚さ1mm)を得た。このフィルムに、帯電防止剤として、(2−ヒドロキシエチル)ジメチル[3−(ラウロイルアミノ)プロピル]アンモニウム過塩素酸塩の5質量%イソプロパノール溶液を、10g/m2の噴霧量でスプレーし、室温(約25℃)で24時間静置し、帯電防止性ポリウレタンフィルムを得た。
(実施例5)
エバファノールHA−107C(ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂の水分散物、不揮発分40質量%、日華化学(株)製)100質量部に、帯電防止剤として融点が16℃である1−ブチル−3−メチルピリジニウムジシアナミド0.15質量部を添加し、よく混合した。この混合物12gをステンレス製の箱(縦10cm×横12cm×高さ1cm)に流し込み、これを室温(約25℃)で3日間乾燥し、ポリウレタンフィルム(縦10cm×横12cm×厚さ0.4mm)を得た。
エバファノールHA−107C(ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂の水分散物、不揮発分40質量%、日華化学(株)製)12gをステンレス製の箱(縦10cm×横12cm×高さ1cm)に流し込み、これを室温(約25℃)で3日間乾燥し、ポリウレタンフィルム(縦10cm×横12cm×厚さ0.4mm)を得た。
(比較例8)
エバファノールHA−107C(ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂の水分散物、不揮発分40質量%、日華化学(株)製)100質量部に、帯電防止剤として融点が−21℃である1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムジシアナミド0.15質量部を添加し、よく混合した。この混合物12gをステンレス製の箱(縦10cm×横12cm×高さ1cm)に流し込み、これを室温(約25℃)で3日間乾燥し、ポリウレタンフィルム(縦10cm×横12cm×厚さ0.4mm)を得た。
Claims (10)
- 請求項1に記載の帯電防止剤を含むことを特徴とする帯電防止性ポリウレタン樹脂成形物。
- ポリオールとポリイソシアネートを含む混合物からポリウレタン樹脂を得る工程と、該ポリウレタン樹脂の成形物を得る工程とを有し、
前記ポリウレタン樹脂を得る工程において請求項1に記載の帯電防止剤を添加することにより前記ポリウレタン樹脂の成形物に帯電防止性を付与する
ことを特徴とする帯電防止性ポリウレタン樹脂成形物の製造方法。 - ポリオール、ポリイソシアネート及び前記帯電防止剤を含む混合物を成形条件下で硬化させることにより帯電防止剤を前記ポリウレタン樹脂成形物に付与する請求項3に記載の帯電防止性ポリウレタン樹脂成形物の製造方法。
- ポリオール、ポリイソシアネート及び前記帯電防止剤を含む混合物からポリウレタン樹脂を得てから、得られたポリウレタン樹脂を成形することにより帯電防止剤を該ポリウレタン樹脂成形物に付与する請求項3に記載の帯電防止性ポリウレタン樹脂成形物の製造方法。
- 請求項1に記載の帯電防止剤を、ポリウレタン樹脂を含むポリウレタン樹脂組成物に混合した後に得られた混合物を成形することを特徴とする帯電防止性ポリウレタン樹脂成形物の製造方法。
- 請求項1に記載の帯電防止剤とポリウレタン樹脂を含むことを特徴とする帯電防止性ポリウレタン樹脂組成物。
- 請求項1に記載の帯電防止剤がポリウレタン樹脂成形物の少なくとも表面に付着していることを特徴とする帯電防止性ポリウレタン樹脂成形物。
- 請求項1に記載の帯電防止剤を、ポリウレタン樹脂成形物表面に塗布、あるいはポリウレタン樹脂成形物に含浸させることを特徴とする帯電防止性ポリウレタン樹脂成形物の製造方法。
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