JP2012025971A - 帯電防止性ポリエステルアミド樹脂成形体 - Google Patents
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Abstract
【課題】低い抵抗率を有する帯電防止性樹脂成形体を、添加剤を用いることなく、安価に且つ簡便な方法で提供する。
【解決手段】
(a)環状アミドと、
(b1)環状エステル、ならびに(b2)ポリエステルポリオール、ポリエステルエーテルポリオール、及びポリカーボネートポリオールからなる群より選ばれる少なくとも1種の鎖状エステル、より選ばれる少なくとも1つのエステルを共重合して作られ、且つ、表面抵抗率が1013Ω未満とされていることを特徴とする帯電防止性ポリエステルアミド樹脂成形体。
【選択図】なし
【解決手段】
(a)環状アミドと、
(b1)環状エステル、ならびに(b2)ポリエステルポリオール、ポリエステルエーテルポリオール、及びポリカーボネートポリオールからなる群より選ばれる少なくとも1種の鎖状エステル、より選ばれる少なくとも1つのエステルを共重合して作られ、且つ、表面抵抗率が1013Ω未満とされていることを特徴とする帯電防止性ポリエステルアミド樹脂成形体。
【選択図】なし
Description
本発明は帯電防止性ポリエステルアミド樹脂成形体に関し、特に環状アミドと環状エステル及び/又は鎖状エステルとの共重合樹脂、さらには、これらのモノマーに加えて特定の、水酸基を有する化合物を反応させて得られるポリエステルアミド樹脂の成形体に関する。
帯電防止性能が付与された樹脂成形体は、電機、電子機器の分野で広範に使用されている。特に半導体関連製品の生産ラインに用いられる各種部品、例えば搬送パレット、ハウジング、軸受、ガイド、ローラー等に用いられる。
例えば熱可塑性樹脂からなる高分子マトリックスに帯電防止性能を付与するには、一般にグラファイト、カーボンブラック、カーボン繊維、金属酸化物、金属粉末、金属繊維等の導電性フィラーを添加する方法、界面活性剤等の帯電防止剤を添加するか、もしくは表面に塗布する方法、または導電性ポリマーを添加する方法が採られている。
導電性フィラーを配合することにより、表面抵抗率を下げることは比較的容易であるが、通常、成形体の約20重量%程度も配合する必要があるため均一分散が困難であり、またコスト高になる問題がある。特に、カーボン系導電材を用いた場合、成形体が黒色になるので着色が制限され、又、カーボン粒子による汚染によって製品用途が限定される場合がある。さらに、要求される表面抵抗率の範囲が106から1012オーダーΩである場合、この抵抗率を安定に達成することが困難であり、IC関連部品において、上記下限値よりも低い抵抗値となる場合には、IC内部回路の破壊を招く恐れがある。
界面活性剤を重合系に添加する場合には、界面活性剤が重合系の中で反応を阻害したり、高成形温度で分解する場合がある。たとえ要求される表面抵抗率が得られる場合でも抵抗率の経時変化が起こったり、半導体製造工程において致命的なイオン性不純物の溶出という問題がある。界面活性剤を成形品表面に塗布する場合には、耐熱性が低下する、帯電防止性が時間経過と共に低下する、また、IC関連部品では界面活性剤イオンが回路に悪影響を及ぼすなどの問題がある。
導電性ポリマーは、イオン性不純物の溶出が無い点で優れているが、非常に高価である。さらに、導電性フィラーと同様に成形時の均一分散が困難であったり、また、界面活性剤と同様に成形温度の制約を受ける場合がある。
本発明は、上記の諸問題が無く、低い抵抗率を有する帯電防止性樹脂及びその成形体を、簡便に、且つ安価に提供することを目的とする。
本発明者は上記課題を達成すべく、分子骨格自体で低抵抗率を有する樹脂を得ることを鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。即ち本発明は、(a)環状アミドと、(b1)環状エステル、ならびに(b2)ポリエステルポリオール、ポリエステルエーテルポリオール、及びポリカーボネートポリオールからなる群より選ばれる少なくとも1種の鎖状エステル、より選ばれる少なくとも1つのエステルを共重合して作られ、且つ、表面抵抗率が1013Ω未満とされていることを特徴とする帯電防止性ポリエステルアミド樹脂成形体である。
加えて、本発明は、(a)環状アミドと(b1)環状エステルを100:3〜44の重量比で開環重合することを特徴とする帯電防止性ポリエステルアミド樹脂の製造方法である。
加えて、本発明は、(a)環状アミドと(b1)環状エステルを100:3〜44の重量比で開環重合することを特徴とする帯電防止性ポリエステルアミド樹脂の製造方法である。
本発明のポリエステルアミド樹脂成形体は、樹脂自体が低い抵抗率を有するので、安価であり、且つ、イオン性不純物の溶出等の問題が無くIC関連分野での使用に適する。また、本発明の樹脂成形体は、簡便な方法により製造することができる。
本発明において、帯電防止性であるとは、樹脂成形体のJIS K6911に準拠して測定される表面抵抗率が1013Ω未満(即ち、1012オーダーΩ以下)であることをいう。特に、半導体関連製品の製造ライン向け用途では、樹脂成形品が106〜1012オーダーΩの表面抵抗率を持つことが好ましく、より好ましくは106〜1010Ωの範囲である。
さらに、本発明の樹脂成形体は、JIS K6911に準拠して測定される体積抵抗率も1011Ω・m未満、好ましくは104〜108オーダーΩ・mであることを特徴とする。帯電防止性は、一般に成形体の表面において達成されればよく、成形体の表面のみに帯電防止性を付与する場合もある。ところが、本発明の樹脂成形体は体積抵抗率も低いため、該成形体のあらゆる部位において帯電防止性が発揮される。
本発明において、表面もしくは体積抵抗率の測定は、上述したようにJIS K6911に準拠して行われる。ただし、本発明においては、JIS K6911で規定される導電性ゴム又は導電性ペイントを用いず、直接セル箱の電極に挟んで測定するため、接触抵抗が上記ゴムまたはペイントよりも高く、従って、JIS K6911の規定通りに測定された場合には、より低い値が得られるものと考えられる。また、該測定はJIS K6911に準拠して電圧500Vで行われるが、本発明の樹脂成形体の抵抗率は、印加電圧15Vにおいても測定することが可能であり、且つ、500Vまでの間で電圧を変更しても、ほぼ一定の値を示す特徴がある。
本発明において、帯電防止性は帯電圧減衰測定から求める半減期により評価される。該半減期は、帯電圧が減衰して初期の半分の値になるまでの時間であり、樹脂成形体の静電気拡散性の指標となる。帯電防止性であるというためには、通常、半減期が2秒以下であることが好ましい。
本発明におけるポリエステルアミドは、(a)環状アミドと(b1)環状及び/又は(b2)鎖状エステルとの共重合により得られるものである。(a)環状アミドとしては、炭素数4〜12のω−ラクタム、γ−ブチロラクタム、ε−カプロラクタム、ω−エナントラクタム、ω−カプリロラクタム、ω−ラウロラクタム等が挙げられ、特に好ましくはε−カプロラクタムである。これらの環状アミドを、1種で又は2種以上の混合物として用いることができる。
(b1)環状エステルとしては、炭素数3〜12のω−ラクトン、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、β−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン、δ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、α−メチル−ε−カプロラクトン、ω−エナントラクトン、ω−カプリロラクトン、ω−ラウロラクトン等が挙げられ、特に好ましくはε−カプロラクトンである。これら環状エステルを単独で又は2種以上の混合物として用いることができる。
(b2)鎖状エステルは、ポリエステルポリオール、ポリエステルエーテルポリオール、およびポリカーボネートポリオールからなる群より選ばれる少なくとも1種である。
ポリエステルポリオールとしては、脂肪族ジカルボン酸、例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、およびアゼライン酸等、芳香族ジカルボン酸、例えばフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、およびナフタレンジカルボン酸等、脂環族ジカルボン酸、例えばヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、およびヘキサヒドロイソフタル酸等、またはこれらの酸エステル、もしくは酸無水物と、エチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール等、もしくは、これらの混合物との脱水縮合反応で得られるポリエステルポリオール;ε−カプロラクトン等のラクトンモノマーの開環重合で得られるポリラクトンジオール等が挙げられる。なかでも、ポリカプロラクトンジオールが好ましく用いられ、特に分子量約500〜2,000のものが好ましく用いられる。
ポリカーボネートポリオールとしては、エチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、ジエチレングリコール等の多価アルコールの1種または2種以上とジエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等とを反応させて得られる物が挙げられる。
ポリエステルエーテルポリオールとしては、脂肪族ジカルボン酸、例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、およびアゼライン酸等、芳香族ジカルボン酸、例えばフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、およびナフタレンジカルボン酸等、脂環族ジカルボン酸、例えばヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、およびヘキサヒドロイソフタル酸等、またはこれらの酸エステル、もしくは酸無水物と、ジエチレングリコール、もしくはプロピレンオキサイド付加物等のグリコール等、または、これらの混合物との脱水縮合反応で得られる物が挙げられる。これらの各鎖状エステルを単独でまたは2種以上の混合物として用いることができる。
上記各エステルの量は、以下、特に断りのない限り、(a)環状アミドの総重量を100とした場合の重量比で表す。(b1)環状エステルの量は、該重量比で3〜44、好ましくは10〜34である。環状エステルの該重量比が前記下限値未満では、導電性物質の量が多くなり、従来技術の欠点が現れてしまう。該重量比が3以上10未満では、表面抵抗率を所定の値にするべく導電性物質(グラファイト、カーボンブラックなど)を添加又は塗布する。その際、成形体に対して通常10重量%、好ましくは5重量%未満で導電性物質を添加すれば1013Ω未満の抵抗率を達成できる。該添加量は従来の必要量と比べて顕著に少ない。環状エステルの該重量比を10以上にすると、導電性物質を配合することなく、要求される抵抗率が直ちに得られる。環状エステルの該重量比が上記の上限値より大きい場合には、帯電防止性能の面では問題ないが、樹脂成形体の強度や耐熱性の低下が顕著になったり、成形体内に微細気泡を含んでしまい構造材料として適用できなくなる場合がある。従って、樹脂成形体の用途が広いという点で、環状エステルの該重量比が10〜34であることが好ましく、より好ましくは19〜34である。ε−カプロラクトンを環状エステルとして用いた場合、その重量比が19〜24の範囲では表面抵抗率が1010Ωであり、24より大きい範囲では、重量比によらずにほぼ一定の109Ωである。
(b2)鎖状エステルの量は、環状アミド100に対する重量比で2〜50、好ましくは5〜45、より好ましくは10〜40である。鎖状エステルの量が前記下限値未満では、所望の抵抗率を得るための導電性物質の量が多くなる。(b2)鎖状エステルの該重量比が2以上5未満では、表面抵抗率を所定の値にすべく導電性物質(グラファイト、カーボンブラックなど)を添加又は塗布する必要があるが、その量は樹脂成形体に対して、通常10重量%未満で十分である。(b2)鎖状エステルの該重量比が5以上の場合には、導電性物質を配合することなく、直ちに1013Ω未満の抵抗率が得られる。(b2)鎖状エステルの量が前記上限値より大きくても帯電防止性能の面では問題ないが、(b1)環状エステルについて述べたのと同様の問題が生じる。
(b1)環状エステルと(b2)鎖状エステルの混合物を用いる場合には、その合計重量は、環状アミド総量100に対する重量比で2〜50、好ましくは5〜45、より好ましくは10〜40である。(b1)環状エステルと(b2)鎖状エステルとの割合には特に制限はなく、金型からの離型性、所望される成形体の引張強度等に応じて適宜決定することができる。
本発明の上記帯電防止ポリエステルアミド樹脂成形体は、ASTM D−638に準拠して測定された引張強度が40MPa以上、好ましくは55MPa以上、より好ましくは70MPa以上であり、構造材料としても使用することができる。また、使用に際して成形品を約170℃で約3時間程度熱処理してもよい。
本発明の樹脂及び樹脂成形体は、例えば常法のアニオン重合により製造することができる。その際、モノマーキャスト法を用いれば、金型サイズに適合した成形体を一段階で得られるので好ましい。
アニオン重合における重合触媒および重合助触媒は、通常用いられているものでよい。重合触媒としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属およびこれら金属の水素化物、酸化物、水酸化物、炭酸塩、アルキル化物、アルコキシドやグリニャール化合物、及びこれらとω−ラクタムとの反応生成物等が挙げられ、より具体的にはリチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、メチルナトリウム、エチルナトリウム、メチルカリウム、エチルカリウム、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムメチラート、カリウムエチラート、メチルマグネシウムブロマイド、エチルマグネシウムブロマイド等が挙げられる。これらの重合触媒は単独でまたは二種以上の混合物として用いることができる。その添加量は、通常、(a)環状アミドと(b1)環状エステル及び/又は(b2)鎖状エステルとの合計重量に対して約4×10−3〜3重量%である。
重合助触媒、または反応開始剤としては、イソシアネート類、アシルラクタム類、カルバミドラクタム類、イソシアヌレート誘導体、酸ハライド類、尿素誘導体等を挙げることができ、より具体的にはn−ブチルイソシアネート、フェニルイソシアネート、オクチルイソシアネート、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、m-キシレンジイソシアネート、4,4'-ジフェニルメタンジイソシアネート、N-アセチル-ε-カプロラクタム、1,6-ヘキサメチレンビスカルバミドカプロラクタム、トリアリルイソシアヌレート、テレフタロイルクロリド、1,3-ジフェニル尿素等が挙げられる。これら助触媒等は単独で、または二種以上の混合物として用いることができる。
該助触媒または反応開始剤の添加量は、エステルとして(b1)環状エステルを用いる場合には(a)環状アミドと(b1)環状エステルとの合計重量に対して0.01〜4重量%である。また、(b2)鎖状エステルを用いる場合には、該助触媒として、例えばトリレンジイソシアネート等のジイソシアネートを用いることが好ましい。該ジイソシアネートの量は、(b2)鎖状エステルの種類に応じて適宜定めるが、典型的には、上記0.01〜4重量%に加えて、イソシアネート基/(b2)鎖状エステル中の水酸基モル比で0.6/1.0〜1.2/1.0を加える。
以上述べた本発明の帯電防止性ポリエステルアミド樹脂を製造する際には、環状アミド、環状及び/又は鎖状エステルの他に、任意的に他のモノマー、例えばジカルボン酸、ジアミン、ジオール、アミノ酸、またはこれらの誘導体を加えても良いが、その量は成型品の帯電防止性を妨げない範囲である。
また、本発明の樹脂成形体には、必用に応じて顔料、染料、補強剤、抗菌剤等の添加剤を適宜配合してもよい。また、更に低い抵抗率を達成するために、導電性フィラーの添加、帯電防止材の塗布、導電性ポリマーの添加を行っても良い。
実施例
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
測定方法
(1)表面抵抗率(Ω)および体積抵抗率(Ω・m)
5mm厚さの、100mm×100mmの正方形の試験片を調製し、105℃で真空乾燥させて水分の影響を取り除いた。該試験片を、試料箱レジスティビティ・チェンバ R12704Aに入れ、デジタル超高抵抗微小電流計 R8340A(両者共に(株)アドバンテスト社製)を用い、JIS K 6911に準拠して表面抵抗率(Ω)および体積抵抗率(Ω・m)を測定した(電圧500V)。
(2)帯電圧減衰測定
40mm×40mmの正方形で10mm厚さの試験片を調製し、105℃で真空乾燥させ水分の影響を取り除いた。静電気減衰測定器(スタチックオネストメーター、シシド静電気(株)製)及び半減期自動演算器(オネストアナライザV1、シシド静電気(株)製)を用い、JIS L 1094に準拠して、印加電圧10KVを与えた後の電位が初期電位の1/2になる時間を半減期として測定した。
(3)引張強度
ASTM D−638に準拠して測定した。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
測定方法
(1)表面抵抗率(Ω)および体積抵抗率(Ω・m)
5mm厚さの、100mm×100mmの正方形の試験片を調製し、105℃で真空乾燥させて水分の影響を取り除いた。該試験片を、試料箱レジスティビティ・チェンバ R12704Aに入れ、デジタル超高抵抗微小電流計 R8340A(両者共に(株)アドバンテスト社製)を用い、JIS K 6911に準拠して表面抵抗率(Ω)および体積抵抗率(Ω・m)を測定した(電圧500V)。
(2)帯電圧減衰測定
40mm×40mmの正方形で10mm厚さの試験片を調製し、105℃で真空乾燥させ水分の影響を取り除いた。静電気減衰測定器(スタチックオネストメーター、シシド静電気(株)製)及び半減期自動演算器(オネストアナライザV1、シシド静電気(株)製)を用い、JIS L 1094に準拠して、印加電圧10KVを与えた後の電位が初期電位の1/2になる時間を半減期として測定した。
(3)引張強度
ASTM D−638に準拠して測定した。
実施例1
1リットルフラスコに無水のε-カプロラクタム600gとε-カプロラクトン154gを採り、140〜150℃の温度に加熱し、これに重合助触媒のトリレンジイソシアネート3.1gを添加混合した。一方、500ミリリットルフラスコに、無水のε-カプロラクタム200gを採り、これに重合触媒の水素化ナトリウム(油性63%)1.4gを加え140〜150℃に調整した。ε-カプロラクタムの総重量は800gであり、これを100とした場合のε-カプロラクトンの重量比は約19である。次に、これら2液を混合して、155℃に予熱された200mm×200mm×30mmの直方体の成形金型内に注入し、30分間重合させてから成形品を取り出した。この成形品から作った試料について、表面抵抗率等を測定した。表面抵抗率は1010Ω、半減期は0.6秒、および引張強度は50MPaであった。
1リットルフラスコに無水のε-カプロラクタム600gとε-カプロラクトン154gを採り、140〜150℃の温度に加熱し、これに重合助触媒のトリレンジイソシアネート3.1gを添加混合した。一方、500ミリリットルフラスコに、無水のε-カプロラクタム200gを採り、これに重合触媒の水素化ナトリウム(油性63%)1.4gを加え140〜150℃に調整した。ε-カプロラクタムの総重量は800gであり、これを100とした場合のε-カプロラクトンの重量比は約19である。次に、これら2液を混合して、155℃に予熱された200mm×200mm×30mmの直方体の成形金型内に注入し、30分間重合させてから成形品を取り出した。この成形品から作った試料について、表面抵抗率等を測定した。表面抵抗率は1010Ω、半減期は0.6秒、および引張強度は50MPaであった。
実施例2
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を680g、ε-カプロラクトンの量を88g、トリレンジイソシアネートの量を2.7g、水素化ナトリウムの量を1.2gに変更した以外は実施例1と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は880gであり、これを100とした場合のε-カプロラクトンの重量比は10である。表面抵抗率は3×1012Ω、半減期は0.9秒、および引張強度は62MPaであった。
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を680g、ε-カプロラクトンの量を88g、トリレンジイソシアネートの量を2.7g、水素化ナトリウムの量を1.2gに変更した以外は実施例1と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は880gであり、これを100とした場合のε-カプロラクトンの重量比は10である。表面抵抗率は3×1012Ω、半減期は0.9秒、および引張強度は62MPaであった。
実施例3
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を660g、ε-カプロラクトンの量を107g、トリレンジイソシアネートの量を2.7g、水素化ナトリウムの量を1.2gに変更した以外は実施例1と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は860gであり、これを100とした場合のε-カプロラクトンの重量比は約12である。表面抵抗率は5×1011Ω、半減期は0.8秒であった。
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を660g、ε-カプロラクトンの量を107g、トリレンジイソシアネートの量を2.7g、水素化ナトリウムの量を1.2gに変更した以外は実施例1と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は860gであり、これを100とした場合のε-カプロラクトンの重量比は約12である。表面抵抗率は5×1011Ω、半減期は0.8秒であった。
実施例4
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を550g、ε-カプロラクトンの量を190g、トリレンジイソシアネートの量を3.4g、水素化ナトリウムの量を1.5gに変更した以外は実施例1と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は750gであり、これを100とした場合のε-カプロラクトンの重量比は約25である。表面抵抗率は8×109Ω、半減期は0.5秒であった。
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を550g、ε-カプロラクトンの量を190g、トリレンジイソシアネートの量を3.4g、水素化ナトリウムの量を1.5gに変更した以外は実施例1と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は750gであり、これを100とした場合のε-カプロラクトンの重量比は約25である。表面抵抗率は8×109Ω、半減期は0.5秒であった。
実施例5
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を540g、ε-カプロラクトンの量を220g、トリレンジイソシアネートの代わりにヘキサメチレンジイソシアナートを1.8g、水素化ナトリウムの量を0.82gに変更した以外は実施例1と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は740gであり、これを100とした場合のε-カプロラクトンの重量比は約30である。表面抵抗率は5×109Ω、半減期は0.2秒であった。
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を540g、ε-カプロラクトンの量を220g、トリレンジイソシアネートの代わりにヘキサメチレンジイソシアナートを1.8g、水素化ナトリウムの量を0.82gに変更した以外は実施例1と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は740gであり、これを100とした場合のε-カプロラクトンの重量比は約30である。表面抵抗率は5×109Ω、半減期は0.2秒であった。
実施例6
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を510g、ε-カプロラクトンの量を250g、トリレンジイソシアネートの代わりにヘキサメチレンジイソシアナートを1.6g、水素化ナトリウムの量を0.71gに変更した以外は実施例1と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は710gであり、これを100とした場合のε-カプロラクトンの重量比は約35である。表面抵抗率は7×109Ω、半減期は0.4秒であった。なお、成形品は、若干の微小気泡を含んでいた。
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を510g、ε-カプロラクトンの量を250g、トリレンジイソシアネートの代わりにヘキサメチレンジイソシアナートを1.6g、水素化ナトリウムの量を0.71gに変更した以外は実施例1と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は710gであり、これを100とした場合のε-カプロラクトンの重量比は約35である。表面抵抗率は7×109Ω、半減期は0.4秒であった。なお、成形品は、若干の微小気泡を含んでいた。
実施例7
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を680g、ε-カプロラクトンの量を37g、トリレンジイソシアネートの量を3.4g、水素化ナトリウムの量を1.5gに変更し、かつ32gのグラファイトをフラスコ内の混合物に添加混合した以外は実施例1と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は880gであり、これを100とした場合のε-カプロラクトンの重量比は約4である。表面抵抗率は2×1011Ω、半減期は0.8秒であった。
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を680g、ε-カプロラクトンの量を37g、トリレンジイソシアネートの量を3.4g、水素化ナトリウムの量を1.5gに変更し、かつ32gのグラファイトをフラスコ内の混合物に添加混合した以外は実施例1と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は880gであり、これを100とした場合のε-カプロラクトンの重量比は約4である。表面抵抗率は2×1011Ω、半減期は0.8秒であった。
実施例8
1リットルフラスコに無水のε-カプロラクタム500gとポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業(株)製プラクセル205、分子量530)210g(重量比30)を採り、140〜150℃の温度に加熱し、これに重合助触媒のヘキサメチレンジイソシアネート54gを添加混合した。一方、500ミリリットルフラスコに、無水のε-カプロラクタム200gを採り、これに重合触媒の水素化ナトリウム(油性63%)1.4gを加え140〜150℃に調整した。ε-カプロラクタムの総重量は700gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は30である。次いで、これら2液を混合して、155℃に予熱された200mm×200mm×30mmの成形金型内に注入し、30分間重合させてから成形品を取り出した。この成形品から調製した試料を用いて表面抵抗率と減衰測定を行った。表面抵抗率は7×1010Ω、半減期は0.6秒であった。
1リットルフラスコに無水のε-カプロラクタム500gとポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業(株)製プラクセル205、分子量530)210g(重量比30)を採り、140〜150℃の温度に加熱し、これに重合助触媒のヘキサメチレンジイソシアネート54gを添加混合した。一方、500ミリリットルフラスコに、無水のε-カプロラクタム200gを採り、これに重合触媒の水素化ナトリウム(油性63%)1.4gを加え140〜150℃に調整した。ε-カプロラクタムの総重量は700gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は30である。次いで、これら2液を混合して、155℃に予熱された200mm×200mm×30mmの成形金型内に注入し、30分間重合させてから成形品を取り出した。この成形品から調製した試料を用いて表面抵抗率と減衰測定を行った。表面抵抗率は7×1010Ω、半減期は0.6秒であった。
実施例9
1リットルフラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を640g、ポリカプロラクトンジオールの量を42g、ヘキサメチレンジイソシアネートの量を10g、水素化ナトリウムの量を0.9gに変更した以外は実施例8と同様にして成形品を得た。ε-カプロラクタムの総重量は840gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は5である。表面抵抗率は2×1012Ω、半減期は1.7秒、および引張強度は77MPaであった。
1リットルフラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を640g、ポリカプロラクトンジオールの量を42g、ヘキサメチレンジイソシアネートの量を10g、水素化ナトリウムの量を0.9gに変更した以外は実施例8と同様にして成形品を得た。ε-カプロラクタムの総重量は840gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は5である。表面抵抗率は2×1012Ω、半減期は1.7秒、および引張強度は77MPaであった。
実施例10
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を440g、ポリカプロラクトンジオールの量を288g、ヘキサメチレンジイソシアネートの量を71g、水素化ナトリウムの量を1.7gに変更した以外は実施例8と同様にして成形品を得た。ε-カプロラクタムの総重量は640gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は45である。表面抵抗率は9×109Ω、半減期は0.5秒であった。
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を440g、ポリカプロラクトンジオールの量を288g、ヘキサメチレンジイソシアネートの量を71g、水素化ナトリウムの量を1.7gに変更した以外は実施例8と同様にして成形品を得た。ε-カプロラクタムの総重量は640gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は45である。表面抵抗率は9×109Ω、半減期は0.5秒であった。
実施例11
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を650g、ポリカプロラクトンジオールの量を17g、ヘキサメチレンジイソシアネートの量を5gに変更し、かつ35gのグラファイトをフラスコ内の混合物に添加混合した以外は実施例8と同様にして成形品を得た。ε-カプロラクタムの総重量は850gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は2である。表面抵抗率は3×1011Ω、半減期は1.2秒であった。
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を650g、ポリカプロラクトンジオールの量を17g、ヘキサメチレンジイソシアネートの量を5gに変更し、かつ35gのグラファイトをフラスコ内の混合物に添加混合した以外は実施例8と同様にして成形品を得た。ε-カプロラクタムの総重量は850gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は2である。表面抵抗率は3×1011Ω、半減期は1.2秒であった。
実施例12
1リットルフラスコに無水のε-カプロラクタム540gとポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業(株)製プラクセル205、分子量530)37g及びε-カプロラクトン111gを採り140〜150℃の温度に加熱し、これに重合助触媒のヘキサメチレンジイソシアネート10gを添加混合した。一方、500ミリリットルフラスコに、無水のε-カプロラクタム200gを採り、これに重合触媒の水素化ナトリウム(油性63%)1.1gを加え140〜150℃に調整した。ε-カプロラクタムの総重量は740gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は5であり、ε-カプロラクトンの重量比は15である。次いで、これら2液を混合して、155℃に予熱された200mm×200mm×30mmの成形金型内に注入し、30分間重合させてから成形品を取り出した。得られた成形品から調製した試料を用いて表面抵抗率等の測定を行った。表面抵抗率は1×1010Ω、半減期は0.5秒、および引張強度は48MPaであった。
1リットルフラスコに無水のε-カプロラクタム540gとポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業(株)製プラクセル205、分子量530)37g及びε-カプロラクトン111gを採り140〜150℃の温度に加熱し、これに重合助触媒のヘキサメチレンジイソシアネート10gを添加混合した。一方、500ミリリットルフラスコに、無水のε-カプロラクタム200gを採り、これに重合触媒の水素化ナトリウム(油性63%)1.1gを加え140〜150℃に調整した。ε-カプロラクタムの総重量は740gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は5であり、ε-カプロラクトンの重量比は15である。次いで、これら2液を混合して、155℃に予熱された200mm×200mm×30mmの成形金型内に注入し、30分間重合させてから成形品を取り出した。得られた成形品から調製した試料を用いて表面抵抗率等の測定を行った。表面抵抗率は1×1010Ω、半減期は0.5秒、および引張強度は48MPaであった。
実施例13
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を620g、ε-カプロラクトンを16.4g、ヘキサメチレンジイソシアネートの代わりにトリレンジイソシアネートを11gに変更した以外は実施例12と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は820gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は約5であり、ε-カプロラクトンの重量比は2である。表面抵抗率は8×1011Ω、半減期は1.6秒、および引張強度は76MPaであった。
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を620g、ε-カプロラクトンを16.4g、ヘキサメチレンジイソシアネートの代わりにトリレンジイソシアネートを11gに変更した以外は実施例12と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は820gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は約5であり、ε-カプロラクトンの重量比は2である。表面抵抗率は8×1011Ω、半減期は1.6秒、および引張強度は76MPaであった。
実施例14
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を400g、ポリカプロラクトンジオールを120g、ε-カプロラクトンを150g、ヘキサメチレンジイソシアネートを35g、水素化ナトリウムを1.5gに変更した以外は実施例12と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は600gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は20であり、ε-カプロラクトンの重量比は25である。表面抵抗率は8×109Ωであり、半減期の測定においては帯電しなかった。
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を400g、ポリカプロラクトンジオールを120g、ε-カプロラクトンを150g、ヘキサメチレンジイソシアネートを35g、水素化ナトリウムを1.5gに変更した以外は実施例12と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は600gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は20であり、ε-カプロラクトンの重量比は25である。表面抵抗率は8×109Ωであり、半減期の測定においては帯電しなかった。
実施例15
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を650g、ポリカプロラクトンジオールを8.5g、ε-カプロラクトンを17g、ヘキサメチレンジイソシアネートを3g、水素化ナトリウムを1.4gに変更し、且つ32gのグラファイトをフラスコ内の混合物に添加混合した以外は実施例12と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は850gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は1であり、ε-カプロラクトンの重量比は2である。表面抵抗率は4×1011Ωであり、半減期は1.5秒であった。
フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を650g、ポリカプロラクトンジオールを8.5g、ε-カプロラクトンを17g、ヘキサメチレンジイソシアネートを3g、水素化ナトリウムを1.4gに変更し、且つ32gのグラファイトをフラスコ内の混合物に添加混合した以外は実施例12と同様にして行った。ε-カプロラクタムの総重量は850gであり、これを100とした場合のポリカプロラクトンジオールの重量比は1であり、ε-カプロラクトンの重量比は2である。表面抵抗率は4×1011Ωであり、半減期は1.5秒であった。
比較例1
エステルを添加せず、フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を780g、ヘキサメチレンジイソシアネートを2.1g、水素化ナトリウムを1.0gに変更した以外は実施例1と同様にして行った。表面抵抗率は9×1014Ωであり、半減期は56秒であった。
エステルを添加せず、フラスコに当初入れるε-カプロラクタムの量を780g、ヘキサメチレンジイソシアネートを2.1g、水素化ナトリウムを1.0gに変更した以外は実施例1と同様にして行った。表面抵抗率は9×1014Ωであり、半減期は56秒であった。
以上示したとおり、環状アミドに対して所定の重量比で環状及び/又は鎖状エステルを用いて作られた樹脂成形体は、いずれも1013Ω未満の表面抵抗率を示した。エステルの該重量比が4以下の樹脂成形体においても(実施例7、11及び15)、成形体重量の5重量%未満のグラファイトを添加することによって、1×1012Ω未満の表面抵抗率が達成された。さらに、本発明の樹脂成形体は、いずれも2秒未満の半減期を示した。一方、エステル成分を含まない比較例1の樹脂は、表面抵抗率、半減期共に大きかった。
本発明のポリエステルアミド樹脂成形体は、樹脂自体が低い抵抗率を有するので、安価であり、且つ、イオン性不純物の溶出等の問題が無くIC関連分野での使用に適する。
Claims (20)
- (a)環状アミドと、
(b1)環状エステル、ならびに(b2)ポリエステルポリオール、ポリエステルエーテルポリオール、及びポリカーボネートポリオールからなる群より選ばれる少なくとも1種の鎖状エステル、より選ばれる少なくとも1つのエステルを、
共重合して作られ、且つ、表面抵抗率が1013Ω未満とされていることを特徴とする帯電防止性ポリエステルアミド樹脂成形体。 - 表面抵抗率が109〜1012Ωであることを特徴とする請求項1記載の帯電防止性ポリエステルアミド樹脂成形体。
- (a)環状アミドと(b1)環状エステルを100:3〜44の重量比で開環共重合して作られたことを特徴とする請求項1または2記載の帯電防止性ポリエステルアミド樹脂成形体。
- (a)環状アミドと、(b1)環状エステルを、100:3以上10未満の重量比で共重合し、該共重合の際に、更に導電性物質を添加して作られたことを特徴とする請求項3記載の帯電防止性ポリエステルアミド樹脂成形体。
- (a)環状アミドと(b1)環状エステルを100:10〜34の重量比で開環共重合して作られたことを特徴とする請求項3記載の帯電防止性ポリエステルアミド樹脂成形体。
- (a)環状アミドと、
(b2)鎖状エステル、又は(b2)該鎖状エステルと(b1)環状エステルの混合物を、
100: 2〜50の重量比で共重合して作られたことを特徴とする請求項1または2記載の帯電防止性ポリエステルアミド樹脂成形体。 - (a)環状アミドと、
(b2)鎖状エステル、又は(b2)該鎖状エステルと(b1)環状エステルの混合物を、100:2以上5未満の重量比で共重合し、更に導電性物質を添加して作られたことを特徴とする請求項6に記載の帯電防止性ポリエステルアミド樹脂成形体。 - (a)環状アミドと、
(b2)鎖状エステル、又は(b2)該鎖状エステルと(b1)環状エステルの混合物を、
100: 5〜45の重量比で共重合して作られたことを特徴とする請求項6に記載の帯電防止性ポリエステルアミド樹脂成形体。 - ASTM D−638に準拠して測定された引張強度が40MPa以上であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の帯電防止ポリエステルアミド樹脂成形体。
- (b2)鎖状エステルがポリカプロラクトンジオールであることを特徴とする請求項1、2、6〜8および9のいずれか1項に記載の帯電防止ポリエステルアミド樹脂成形体。
- (b1)環状エステルがε−カプロラクトンであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の帯電防止ポリエステルアミド樹脂成形体。
- (a)環状アミドがε−カプロラクタムであることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の帯電防止ポリエステルアミド樹脂成形体。
- (a)環状アミドと(b1)環状エステルを100:3〜44の重量比で開環共重合することを特徴とする帯電防止性ポリエステルアミド樹脂の製造方法。
- (a)環状アミドと(b1)環状エステルを100:10〜34の重量比で開環共重合することを特徴とする請求項13記載の帯電防止性ポリエステルアミド樹脂の製造方法。
- (a)環状アミドと、
(b2)ポリエステルポリオール、ポリエステルエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオールからなる群より選ばれる少なくとも1種の鎖状エステル、又は(b2)上記鎖状エステルと(b1)環状エステルの混合物を、100: 2〜50の重量比で共重合することを特徴とする帯電防止性ポリエステルアミド樹脂の製造方法。 - (a)環状アミドと、
(b2)鎖状エステル、又は(b2)該鎖状エステルと(b1)環状エステルの混合物を、100: 5〜45の重量比で共重合することを特徴とする請求項15記載の帯電防止性ポリエステルアミド樹脂の製造方法。 - (b2)鎖状エステルがポリカプロラクトンジオールであることを特徴とする請求項15または16に記載の帯電防止性ポリエステルアミド樹脂の製造方法。
- (b1)環状エステルがε−カプロラクトンであることを特徴とする請求項13〜17のいずれか1項に記載の帯電防止性ポリエステルアミド樹脂の製造方法。
- (a)環状アミドがε−カプロラクタムであることを特徴とする請求項13〜18のいずれか1項に記載の帯電防止性ポリエステルアミド樹脂の製造方法。
- 共重合が、モノマーキャスト法により行われることを特徴とする請求項13〜19のいずれか1項に記載の帯電防止性ポリエステルアミド樹脂の製造方法。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131203 |