JP2889048B2 - 帯電防止性を備える熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法 - Google Patents

帯電防止性を備える熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法

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JP2889048B2 JP4141472A JP14147292A JP2889048B2 JP 2889048 B2 JP2889048 B2 JP 2889048B2 JP 4141472 A JP4141472 A JP 4141472A JP 14147292 A JP14147292 A JP 14147292A JP 2889048 B2 JP2889048 B2 JP 2889048B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、静電気障害を受け易い
弱電製品等の製品を包装した際、製品の表面への帯電防
止剤の移行が防止された熱可塑性樹脂発泡成形体、ある
いは耐熱性を有する熱可塑性樹脂を用いた発泡成形時に
帯電防止剤の揮発が極めて少なく成形後も良好な帯電防
止性を発揮する帯電防止性を備える熱可塑性樹脂発泡成
形体の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、電気製品等の製品を梱包する
際、振動や衝撃などから上記の製品の損傷を回避するた
めに、緩衝性を備える発泡成形シートが使用されてい
る。しかし、そのような発泡成形シートは、熱可塑性合
成樹脂からなり、よって、良質な絶縁体であるから、帯
電性が高く、上記の製品に対して静電気障害を発生し易
かった。
【0003】そこで、そのような障害を回避するため、
上記の発泡成形シートの表面固有抵抗を低減して帯電防
止性を付与する方法が知られており、このように表面固
有抵抗を低減する方法として、発泡成形シートの成形時
に帯電防止剤を混練する、あるいは得られた発泡成形シ
ートの表面に帯電防止剤を塗布することが広く一般に行
われている。
【0004】このような帯電防止剤としては、四級アン
モニウム塩、脂肪酸多価アルコールエステル、ポリオキ
シエチレン付加物、ベタイン塩、アラニン塩などであ
る。ところが、上記の各帯電防止剤はいずれも融点が1
00℃以下と低いため、そのような帯電防止剤を添加し
た発泡成形シートを用いて、前記の製品を包装すると、
室温においても、上記帯電防止剤が軟化して製品に移行
して汚染することがあり、上記の製品の商品価値を低下
させるという問題を生じていた。
【0005】一方、近年、融点の高い熱可塑性樹脂であ
るエンジニアリングプラスチック、例えばポリエチレン
テレフタレート(以下、PETという)に対する帯電防
止性も要求されてきているが、そのような融点の高いプ
ラスチックに、上記のような帯電防止剤を混練すると、
上記プラスチックの混練加工温度が高いため、押出時に
上記の帯電防止剤が揮散するという問題を生じていた。
【0006】そこで、上記の各問題を回避するために、
近年、融点の高い帯電防止剤、例えばソディウムアルカ
ンスルフォネート〔Sodium Alkane Sulfonate 、融点 1
50〜220 ℃、分子式:Cn 2n(Na)(SO3 H)〕
が開発されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の融点
の高い帯電防止剤を用いる製造方法では、上記帯電防止
剤を含む熱可塑性樹脂が押出成形機内のスクリュー面で
スリップして、上記押出成形機からの押し出しができな
くなり、成形できないという問題を生じている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の帯電防止性を備
える熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法は、以上の課題
を解決するために、押出成形機に、熱可塑性樹脂と、高
融点の帯電防止剤としてのソディウムアルカンスルフォ
ネートと、混合分散を促進する助剤としての炭酸ソーダ
と、発泡剤とを加えて混合溶融して混練物を得た後、上
記混練物を低圧域に押し出して発泡成形体を得ることを
特徴としている。
【0009】上記熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン
やポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチ
レン、アクリル−スチレン共重合体、アクリル−ブチレ
ン−スチレン共重合体のような非晶性樹脂、またはポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリアミドのようなエンジニアリングプラスチック
などが使用される。
【0010】上記ソディウムアルカンスルフォネート
(Sodium Alkane Sulfonate )としては、アルキル基の
カーボン数が10〜20のもので、融点が 150〜220 ℃のも
のが用いられ、また、カーボン数の異なるものの混合物
であってもよい。なお、上記ソディウムアルカンスルフ
ォネートの使用量としては、前記熱可塑性樹脂 100量部
に対して 0.1〜5重量部、好ましくは0.15〜4重量部、
さらに好ましくは 0.3〜3重量部の範囲である。
【0011】上記発泡剤としては、メタン、エタン、プ
ロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等の炭化水素、窒
素、炭酸ガス、ヘリウム等の不活性ガス、フロン142b、
フロン134a、フロン152a等が挙げられるが、好ましい具
体例として、プロパン、ブタン(イソ、ノルマル、また
はそれらの混合物)、ペンタン(イソ、ノルマル、ネ
オ、またはそれらの混合物)、窒素、炭酸ガスが挙げら
れる。
【0012】上記助剤としては、タルク、炭酸カルシウ
ム、炭酸ソーダ、マイカ、ステアリン酸、ステアリン酸
金属塩、ステアリン酸亜鉛等を挙げることができ、中で
も、炭酸ソーダが特に好ましい。また、混練時の分散性
を考慮して、3g/cm3 以下の密度を備える物が望まし
い。
【0013】
〔実施例1〕
熱可塑性樹脂としてのポリエチレンテレフタレート(帝
人社製:商品名TR8580) 100重量部、助剤としてのタ
ルク 1.0重量部、炭酸ソーダ 0.1重量部、架橋剤として
の無水ピロメリット酸 0.3重量部、高融点の帯電防止剤
としてのソディウムアルカンスルフォネート(日本鉱業
社製:商品名アトレーAS1000、融点 160〜165 ℃)0.
5 重量部をタンブラーにて混合し、この混合物を単軸押
出成形機(口径:65mm、L/D:35、サーキュラ金型
口径:80mm、サーキュラ金型間隙: 0.4mm)のホッパー
に供給して溶融混合した。
【0014】続いて、この溶融混合物に押出成形機の途
中から、発泡剤としてのペンタンを0.7重量部圧入し
て、混練物を得た後、所定のダイから低圧域である大気
中に押し出してシート状の発泡成形体を得た。
【0015】(押出成形機の操作条件) 得られた発泡成形体としての発泡シートは厚み 1.0mm、
密度0.3g/cm3で押出時の発泡シートの帯電量は4kVで
あった。また、発泡シートの表面固有抵抗は、2.4×10
10Ωであった。その上、上記のように製造された発泡シ
ート(幅 645mm、長さ 150m)を巻き取ったロールに素
手で触れても、全く静電気ショックが感じられなかっ
た。その上、押出時に、従来の帯電防止剤を用いた場合
のような、揮発した帯電防止剤と想定される微粒子状の
白く見える煙の発生がなかった。
【0016】なお、上記実施例1、および後述する実施
例並びに比較例における発泡体の帯電防止性は、得られ
た成形体の表面固有抵抗(JIS−K6911)を電気抵抗
測定装置(タケダ理研社製)を用いて測定し、また、得
られた成形体の帯電量を春日電気社製のSTATIC VOLTMET
ER KS471を用いて測定して判定した。
【0017】このとき、得られた成形体の表面固有抵抗
が1014Ω以下のものを有効な帯電防止性を備えると判
定した。それは、発泡成形体の表面固有抵抗が1014Ω
以下の場合、静電気によるチリ等の付着が防止され、ま
た、ロール状等に収納された発泡成形体に触れても、静
電気によるショックが防止されるからである。
【0018】〔実施例〕 上記実施例1の各原料に、さらに混合分散を促進する助
剤としてのカーボンブラックを0.03重量部加えて、他は
実施例1と同様にして発泡シートを得た。この発泡シー
トでは、表面固有抵抗は6.39×109 Ωであり、上記発泡
シートに素手で触れても、全く静電気ショックが感じら
れなかった。また、押出時に、揮発した帯電防止剤の煙
の発生がなかった。
【0019】なお、上記のカーボンブラックは導電性を
備えるが、配合した樹脂に導電性を付与するには、カー
ボンブラックを容量で30%以上混合する必要がある。よ
って、上記の配合量では、上記カーボンブラックは導電
性を発現させることはなく、助剤として機能していると
考える。
【0020】次に、本発明をさらに説明するために、上
記各実施例における必要と想定された要素を省いて発泡
成形体の製造を試み、その結果を比較例として示した。
【0021】〔比較例1〕 前記実施例1におけるソディウムアルカンスルフォネー
トを省いて、他は実施例1と同様にして発泡シートを製
造した。得られた発泡シートは厚み1.0 mm、密度0.3g/c
m3であり、その帯電量は8kVであった。また、発泡シ
ートの表面固有抵抗は1.14×1016Ωであり、上記発泡シ
ート(幅 645mm、長さ 150m)を巻き取ったロールに素
手で触れると静電気ショックを感じた。
【0022】このように上記各実施例および比較例の結
果から、上記助剤を用いることにより上記混練物の押出
成形が可能となることが示された。よって、上述した助
剤を用いることで高融点の帯電防止剤であるソディウム
アルカンスルフォネートを用いて発泡成形体を押出成形
機を用いて製造することができる。
【0023】ところで、従来より、上記のソディウムア
ルカンスルフォネートは、相互に集合し易く(指で押さ
えるだけで粘土状にくっつき、特に高温になる程くっつ
きやすくなる)、分散剤としての助剤がなければ配合
中、あるいは押出機供給部で相互に集合して混練物の表
面に滲み出てしまい、その滑性により混練物の押し出し
を不能としていた。
【0024】しかしながら、上記の助剤を共に添加する
と、ソディウムアルカンスルフォネートの粒子の表面に
上記助剤が結合または抱合等により、ソディウムアルカ
ンスルフォネートの各粒子間における相互の集合が阻害
される。
【0025】これにより、添加されたソディウムアルカ
ンスルフォネートを、押出機圧縮部、混練部まで送出す
ることができ、その混練部において上記ソディウムアル
カンスルフォネートを混練物内に均一に分散することが
可能となる。
【0026】すなわち、上記の助剤が、ソディウムアル
カンスルフォネートの混練物内における混合分散を促進
していると考えられる。さらに、ソディウムアルカンス
ルフォネートの添加量は非常に少ないため、それを樹脂
中に均一に分散させることは困難であるが、上記の助剤
を使用すると、その助剤が増量剤としても働き、ソディ
ウムアルカンスルフォネートをより均一に分散させるこ
とができる。
【0027】したがって、上記実施例の方法では、上述
した助剤を用いることで、滑性を備えるソディウムアル
カンスルフォネートの混練物の表面への分布が低減され
るから、上記の混練物の押し出しが可能となり、高融点
を備える帯電防止剤を含有した熱可塑性樹脂の発泡成形
体を製造することができる。
【0028】これにより、上記各実施例の方法を用いて
得られる発泡成形体をシート状に成形すると、その発泡
シートは、緩衝性や柔軟性に優れ、かつ、良好な帯電防
止性を有していることから、例えば静電気障害に弱い大
規模集積回路(LSI)等の電子部品や、上記電子部品
を内蔵する電気製品等の製品の包装に好適に使用でき
る。
【0029】さらに、上記方法では、得られた発泡シー
トは、高融点の帯電防止剤を用いたから、包装時に発泡
シートの表面に帯電防止剤が常温で軟化して滲み出るこ
とがなく、包装された電気製品等の製品を汚染すること
が回避され、上記製品の汚染による商品価値の低下が防
止できる。
【0030】また、湿度の高い所で使用しても、発泡シ
ートの表面には、帯電防止性に必要なだけの帯電防止剤
は存在するが、必要以上には存在しないため、高湿度下
で溶解して、製品を汚染することがない。
【0031】その上、上記方法では、混練工程等の加工
温度が高い熱可塑性樹脂、例えば高い融点を備えるPE
T樹脂に帯電防止剤を含有させることができ、従来困難
であった高融点で耐熱性を有する熱可塑性樹脂への帯電
防止性の付与や改善が可能である。また、押出時におけ
る帯電防止剤の揮発が防止できるので、発泡成形機の周
囲の環境の劣化も回避できる。
【0032】なお、上記各実施例の方法では、発泡剤を
含有させて発泡成形体を製造する方法を挙げたが、特に
発泡成形体の製造に限定されることはなく、高融点の帯
電防止剤を混練して合成樹脂成形体を用いる方法に適用
することが可能である。
【0033】また、前記各実施例では、炭酸ソーダを
0.1重量部添加することにより、表面固有抵抗が大幅に
低下して帯電防止性が顕著に改善されたが、それは、分
散剤としての助剤の量が増量したため帯電防止剤として
のソディウムアルカンスルフォネートの分散性が向上し
たためと考えられる。
【0034】すなわち、助剤としてのタルクの密度 2.7
〜2.8g/cm3に比べ、炭酸ソーダの密度は 2.53g/cm3と小
さく、よって、炭酸ソーダは混練物内における分散性に
優れる。また、タルクは吸湿性等の吸着能が大きく、吸
湿したタルクは凝集し易く分散剤としての機能が若干低
下するという欠点を備えている。しかし、炭酸ソーダは
タルクに比べ、上記のような欠点が少ないと思われる。
【0035】
【発明の効果】本発明の帯電防止性を備える熱可塑性樹
脂発泡成形体の製造方法は、以上のように、押出成形機
に、熱可塑性樹脂と、高融点の帯電防止剤としてのソデ
ィウムアルカンスルフォネートと、混合分散を促進する
助剤としての炭酸ソーダと、発泡剤とを加えて混合溶融
して混練物を得た後、上記混練物を低圧域に押し出して
発泡成形体を得る方法である。
【0036】それゆえ、上記方法は、前記の助剤を添加
することにより、従来困難であった熱可塑性樹脂に対し
て高融点の帯電防止剤を用いて押出成形することができ
るから、緩衝性を有すると共に高融点の帯電防止剤を含
む発泡成形体を製造することができる。
【0037】したがって、上記方法は、得られた発泡成
形体の表面に上記帯電防止剤が、常温時に軟化して滲み
出ることが回避できることにより、例えば、静電気障害
を生じ易い電気製品等の製品を上記発泡成形体により包
装した際、上記帯電防止剤が上記の製品の表面に付着し
て汚染することが低減できる。
【0038】この結果、上記方法は、上記の製品等の包
装に好適に使用できる発泡成形体の製造に適するという
効果を奏する。
【0039】また、上記方法は、高い加工温度を必要と
する高融点の熱可塑性樹脂を用いて押出成形した際、押
出時に帯電防止剤が揮散することを低減できて、帯電防
止剤の量が減少することによる帯電防止性の劣化を回避
できるから、帯電防止性を有すると共に高融点で耐熱性
を備える発泡成形体の製造にも適するという効果を奏す
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B29K 67:00 105:04 B29L 7:00 C08L 67:02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】押出成形機に、熱可塑性樹脂と、高融点の
    帯電防止剤としてのソディウムアルカンスルフォネート
    と、混合分散を促進する助剤としての炭酸ソーダと、発
    泡剤とを加えて混合溶融して混練物を得た後、上記混練
    物を低圧域に押し出して発泡成形体を得ることを特徴と
    する帯電防止性を備える熱可塑性樹脂発泡成形体の製造
    方法。
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