JP3305373B2 - Conductive inorganic powder, method for producing the same, and antistatic polymer material filled with the conductive inorganic powder - Google Patents

Conductive inorganic powder, method for producing the same, and antistatic polymer material filled with the conductive inorganic powder

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、導電性無機粉体及びそ
の製造方法並びに該導電性無機粉体を充填してなる帯電
防止性高分子材料に関し、更に詳しくは、白色度が高
く、分散性が良く、安価且つ取り扱いの容易な導電性無
機粉体及びその製造方法並びに該導電性無機粉体を充填
してなる帯電防止性高分子材料に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive inorganic powder, a method for producing the same, and an antistatic polymer material filled with the conductive inorganic powder. The present invention relates to a conductive inorganic powder having good properties, being inexpensive and easy to handle, a method for producing the same, and an antistatic polymer material filled with the conductive inorganic powder.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にプラスチツク、ゴム、塗料、紙等
の高分子材料は高絶縁体であるので、接触あるいは摩擦
によって容易に帯電する。近年、前述の高分子材料はそ
れ自身が高絶縁体であることによる静電気障害が目立ち
はじめ、その対策が要望されている。従来は導電性のブ
ラツクカーボン、金属繊維、金属酸化物、樹脂等の導電
性材料を前述の高分子材料に充填または塗布することに
よって、帯電防止効果を得ようとしてきた。
2. Description of the Related Art In general, polymer materials such as plastic, rubber, paint, paper, etc. are highly insulating and are easily charged by contact or friction. In recent years, the above-mentioned polymer materials themselves have become noticeable due to static electricity damage due to themselves being a high insulator, and there is a demand for a countermeasure. Heretofore, it has been attempted to obtain an antistatic effect by filling or applying a conductive material such as conductive black carbon, metal fiber, metal oxide, or resin in the above-mentioned polymer material.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、これらの
導電性材料は黒色または有色であるために、これらを充
填した製品は自由に着色することができないので用途に
よっては使用が制限され、またファッション性に欠け
る。またこれらの導電性材料は高価なものであるため
に、これを充填または塗布した製品は高価となる。更に
は、導電性の樹脂を充填または塗布した製品は表面がベ
タツキやすく、その帯電防止効果は不安定で経時的にそ
の効果が低下し、また水洗等によってその効果が著しく
失われる。導電性材料の多くは前述の高分子材料中に均
一に分散させることが困難であるので、十分な帯電防止
効果を得ることができない。
However, since these conductive materials are black or colored, products filled with these materials cannot be colored freely, so that their use is restricted depending on the use. Lack of fashion. In addition, since these conductive materials are expensive, products filled or coated with these materials are expensive. Furthermore, the surface of a product filled or coated with a conductive resin tends to be sticky, and its antistatic effect is unstable, and its effect decreases with time, and the effect is significantly lost by washing with water or the like. Since it is difficult to uniformly disperse many conductive materials in the above-described polymer material, a sufficient antistatic effect cannot be obtained.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決せんとして鋭意研究の結果、特定の重合体で表面
処理することにより、前記問題を一挙に解消し得る導電
性無機粉体を提供するに至ったものである。即ち、本発
明は、炭酸カルシウム及びケイ酸塩鉱物よりなる群から
選択される少なくとも1種の無機粉体(A)の表面を下
記の一般式(I)
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result of conducting a surface treatment with a specific polymer, a conductive inorganic powder capable of solving the above problems at once. Is provided. That is, according to the present invention, the surface of at least one kind of inorganic powder (A) selected from the group consisting of calcium carbonate and silicate mineral is represented by the following general formula (I):

【0005】[0005]

【化3】 Embedded image

【0006】(式中、R1 は水素原子又はメチル基、M
はアルカリ金属、アンモニウム又はアミンである。)で
表されるスルホン酸塩を含む構造単位を有し、前記スル
ホン酸塩の含量が少なくとも30モル%である重合体
(B)で処理してなる導電性無機粉体、及びその製造方
法、並びに該導電性無機粉体を充填してなる帯電防止性
高分子材料を内容とするものである。
Wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group;
Is an alkali metal, ammonium or amine. A) a conductive inorganic powder having a structural unit containing a sulfonate represented by the formula (1), wherein the content of the sulfonate is at least 30 mol%; And an antistatic polymer material filled with the conductive inorganic powder.

【0007】本発明に用いられる無機粉体(A)として
は、炭酸カルシウム及びケイ酸塩鉱物よりなる群から選
択される少なくとも1種であり、ケイ酸塩鉱物の好まし
いものとしては、タルク、マイカ、クレー及びこれらの
2種以上の混合物が例示される。本発明に用いられる前
記重合体(B)の具体例は下記のようなものである。 (1)ポリスチレンのスルホン化物の塩 ポリスチレンは、スチレン又はα−メチルスチレンの単
独重合体及び共重合体を包含する。スチレン又はα−メ
チルスチレンと共重合するモノマーとしては、疎水性モ
ノマー、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸ブチル、アクリル酸エチルヘキシル、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ステ
アリル、酢酸ビニル等の脂肪族モノマー、及びビニルナ
フタレン、ビニルトルエン等の芳香族モノマー、並びに
親水性モノマー、例えばアクリル酸、メタクリル酸、無
水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられ、これらは
単独又は2種以上組み合わせて用いられる。ポリスチレ
ンのスルホン化物の塩中のスルホン酸塩の含量は、少な
くとも30モル%であることが好ましく、より好ましく
は、50モル%以上である。スルホン酸塩の含量が30
モル%未満では導電性が低下する傾向がある。スルホン
化は、通常のスルホン化剤を使用し、溶媒中において公
知の方法で行われる。このスルホン化剤としては、無水
硫酸(以下SO3 と記す。)クロルスルホン酸等が使用
される。特にSO3 は、液体SO3 、窒素・乾燥空気等
の不活性ガス及び1,2−ジクロロエタン、塩化エチル
等の炭素数1〜2の脂肪族ハロゲン化炭化水素で希釈し
たSO3 等何れも使用できる。スルホン化剤の使用量
は、原料ポリスチレン中のスチレンモノマー1モルに対
し、通常0.5〜2モル量、好ましくは、0.6〜1.
5モル量である。使用モル量が小さいと、スルホン化度
が不十分で不溶分が増加し、一方、使用モル量が多い
と、ボウ硝などの副生物が増加する。溶媒は、通常、炭
素数1〜2の脂肪族ハロゲン化炭化水素が使用される。
この様なハロゲン化炭化水素の具体例としては、1,2
−ジクロロエタン、メチレンジクロリド、塩化エチル、
四塩化炭素、1,1−ジクロルエタン、1,1,2,2
−テトラクロルエタン、クロロホルム、エチレンジブロ
ミド等のスルホン化剤に不活性なものが挙げられ、これ
らは単独又は2種以上組み合わせて用いられる。溶媒の
使用量は、ポリスチレンの分子量にもよるが、原料ポリ
スチレンに対して通常1〜30重量部、好ましくは、2
〜20重量部である。スルホン化温度は通常0〜50℃
である。ポリスチレンのスルホン化後は、アルカリ金
属、アルカリ土類金属等の水酸化物、炭酸塩等によって
中和され、溶剤は、濾過、留出等によって分離され、粉
末状又は水溶液状のポリスチレンのスルホン化物の塩を
得る。
[0007] The inorganic powder (A) used in the present invention is at least one selected from the group consisting of calcium carbonate and silicate minerals. Preferred silicate minerals are talc and mica. , Clay and mixtures of two or more of these. Specific examples of the polymer (B) used in the present invention are as follows. (1) Salt of Sulfonated Polystyrene Polystyrene includes homopolymers and copolymers of styrene or α-methylstyrene. Monomers copolymerized with styrene or α-methylstyrene include hydrophobic monomers such as methyl acrylate, ethyl acrylate,
Aliphatic monomers such as butyl acrylate, ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, butyl methacrylate, stearyl methacrylate, and vinyl acetate; aromatic monomers such as vinyl naphthalene and vinyl toluene; and hydrophilic monomers such as acrylic acid and methacrylic acid Examples thereof include acids, maleic anhydride, and itaconic anhydride, which are used alone or in combination of two or more. The content of the sulfonate in the sulfonated polystyrene salt is preferably at least 30 mol%, more preferably at least 50 mol%. Sulfonate content of 30
If it is less than mol%, the conductivity tends to decrease. Sulfonation is performed by a known method in a solvent using a general sulfonating agent. As the sulfonating agent, sulfuric anhydride (hereinafter referred to as SO 3 ) chlorosulfonic acid or the like is used. Particularly SO 3 is liquid SO 3, inert gas and 1,2-dichloroethane, such as nitrogen, dry air, either SO 3 or the like diluted with number 1-2 aliphatic halogenated hydrocarbons carbon atoms, such as ethyl chloride used it can. The amount of the sulfonating agent to be used is generally 0.5 to 2 mol, preferably 0.6 to 1. mol per mol of the styrene monomer in the raw polystyrene.
5 moles. When the molar amount used is small, the degree of sulfonation is insufficient and the insoluble content increases, while when the molar amount used is large, by-products such as bow salt increase. As the solvent, an aliphatic halogenated hydrocarbon having 1 to 2 carbon atoms is usually used.
Specific examples of such halogenated hydrocarbons include 1,2
-Dichloroethane, methylene dichloride, ethyl chloride,
Carbon tetrachloride, 1,1-dichloroethane, 1,1,2,2
-Inert sulfonating agents such as tetrachloroethane, chloroform, ethylene dibromide and the like are used, and these are used alone or in combination of two or more. The amount of the solvent used depends on the molecular weight of the polystyrene, but is usually 1 to 30 parts by weight, preferably 2 to 30 parts by weight, based on the raw material polystyrene.
-20 parts by weight. Sulfonation temperature is usually 0-50 ° C
It is. After sulfonation of polystyrene, it is neutralized with hydroxides, carbonates, etc. of alkali metals, alkaline earth metals, etc., and the solvent is separated by filtration, distillation, etc., and powdered or aqueous sulfonated polystyrene is obtained. To obtain the salt.

【0008】(2)スチレンスルホン酸塩重合体 スチレンスルホン酸塩重合体は、単独重合体及び共重合
体を包含する。スチレンスルホン酸塩と共重合するモノ
マーとしては、疎水性モノマー、例えばアクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸
エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブ
チル、メタクリル酸ステアリル、醋酸ビニル等の脂肪族
モノマー、及びスチレン、ビニルナフタレン、ビニルト
ルエン、p−メチルスチレン等の芳香族モノマー、並び
に親水性モノマー、例えばアクリルアミド、アクリル
酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、ヒドロキシエチル
アクリル酸エステル、ヒドロキシエチルメタクリル酸エ
ステル、ビニルスルホン酸、2−アクリルアミドプロピ
ルスルホン酸等が挙げられ、これらは単独又は2種以上
組み合わせて用いられる。スチレンスルホン酸共重合体
中のスチレンスルホン酸塩の含有量は、少なくとも30
モル%以上であることが好ましく、より好ましくは50
モル%以上である。スチレンスルホン酸塩含量が30モ
ル%未満では導電性が低下する傾向がある。スチレンス
ルホン酸塩重合体は、公知の方法で容易に製造できる。
例えば、スチレンスルホン酸塩及び必要により他の単量
体を、過硫酸塩、アゾビスイソブチルニトリル等のラジ
カル開始剤を単量体に対し0.1〜5重量%用い、水、
またはアルコール系溶剤中で50〜150℃で重合す
る。必要であれば、メルカプタン類等の連鎖移動剤を用
いる。該重合体(B)の塩としては、ナトリウム、カリ
ウム、リチウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、
エタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン塩が挙
げられ、好ましくは、ナトリウム、カリウムのアルカリ
金属塩である。前記重合体(B)は1種または2種以上
混合して使用される。尚、必要により既知の炭酸カルシ
ウム等用の脂肪酸、樹脂酸等有機物またはMg、Zn等
の無機物を併用してもよく、そのことにより帯電防止効
果等は失われない。
(2) Styrene sulfonate polymer The styrene sulfonate polymer includes a homopolymer and a copolymer. Examples of the monomer copolymerized with the styrene sulfonate include hydrophobic monomers such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, butyl methacrylate, stearyl methacrylate, and vinyl acetate. Group monomers and aromatic monomers such as styrene, vinylnaphthalene, vinyltoluene, p-methylstyrene, and hydrophilic monomers such as acrylamide, acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylic acid Examples thereof include esters, vinyl sulfonic acid, and 2-acrylamidopropyl sulfonic acid, which are used alone or in combination of two or more. The content of the styrene sulfonic acid salt in the styrene sulfonic acid copolymer is at least 30.
Mol% or more, more preferably 50% or more.
Mol% or more. If the styrene sulfonate content is less than 30 mol%, the conductivity tends to decrease. The styrene sulfonate polymer can be easily produced by a known method.
For example, styrene sulfonate and, if necessary, other monomer, persulfate, a radical initiator such as azobisisobutylnitrile are used in an amount of 0.1 to 5% by weight based on the monomer, and water,
Alternatively, the polymerization is carried out at 50 to 150 ° C. in an alcohol solvent. If necessary, a chain transfer agent such as mercaptans is used. Examples of the salt of the polymer (B) include alkali metal salts such as sodium, potassium, and lithium; ammonium salts;
Examples thereof include amine salts such as ethanolamine and triethylamine, and preferred are sodium and potassium alkali metal salts. The polymer (B) is used alone or as a mixture of two or more. If necessary, known organic substances such as fatty acids for calcium carbonate and the like, resin acids and the like, or inorganic substances such as Mg and Zn may be used in combination, whereby the antistatic effect and the like are not lost.

【0009】上記の重合体(B)は、無機粉体(A)1
00重量部あたり、有効成分換算で0.1〜10重量部
の範囲にあることが好ましい。この添加量が0.1重量
部未満では、得られた導電性無機粉体の帯電防止効果が
十分でなく、10重量部を越えると、それ以上添加して
も得られた導電性無機粉体の帯電防止効果に殆ど大差が
ない。
The polymer (B) is composed of an inorganic powder (A) 1
It is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by weight in terms of active ingredient per 100 parts by weight. If the added amount is less than 0.1 part by weight, the obtained conductive inorganic powder does not have sufficient antistatic effect, and if it exceeds 10 parts by weight, the conductive inorganic powder obtained even if added more than 10 parts by weight. Almost no difference in antistatic effect.

【0010】無機粉体(A)の表面を重合体(B)で処
理する方法としては、(A)が乾燥粉体である場合に
は、スーパーミキサーまたはパドルドライヤー等の80
〜120℃の加熱と撹拌が可能な装置を用い、(A)を
80〜120℃まで加熱と撹拌しながら(A)100重
量部あたり(B)を1種または2種以上混合して0.1
〜10重量部添加し、さらに加熱と撹拌を行い、(A)
の粒子表面に(B)を付着・吸着処理することによって
導電性無機粉体を得るものである。尚、使用される無機
粉体は予め表面処理されたものであってもよい。
As a method of treating the surface of the inorganic powder (A) with the polymer (B), when (A) is a dry powder, a method such as a super mixer or a paddle dryer is used.
Using an apparatus capable of heating and stirring at a temperature of from 120 to 120 ° C., while heating and stirring the (A) to a temperature of from 80 to 120 ° C., mix one or more kinds of (B) per 100 parts by weight of (A) to obtain a mixture of 0.1 or more. 1
-10 parts by weight, and further heated and stirred, (A)
The conductive inorganic powder is obtained by adhering and adsorbing (B) to the particle surface of (1). The inorganic powder to be used may be a surface-treated powder.

【0011】また、(A)がペーストまたは水懸濁液で
ある場合には、脱水、乾燥、粉砕し粉体とした後に前述
の処理を行うか、または、そのままの状態で撹拌しなが
ら(A)100重量部あたり(B)の1種または2種以
上を0.1〜10重量部添加し、さらに撹拌を行い、脱
水、乾燥、粉砕して粉体とし、導電性無機粉体を得る。
尚、脱水は乾燥効率を上げる為に行うもので、直接スプ
レードライヤー等の乾燥装置で脱水を行わずに乾燥して
もよい。
When (A) is a paste or an aqueous suspension, the above-mentioned treatment is carried out after dehydration, drying and pulverization to obtain a powder, or the mixture is stirred as it is (A). ) One or two or more kinds of (B) are added in an amount of 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight, and the mixture is further stirred, dehydrated, dried and pulverized to obtain a conductive inorganic powder.
In addition, dehydration is performed in order to increase drying efficiency, and drying may be performed directly without performing dehydration using a drying device such as a spray drier.

【0012】このようにして得られた本発明の導電性無
機粉体は、それ自身が導電性であるだけでなく、白色度
が高く、各媒体に均一に分散し、安価で、取り扱いが容
易であり、プラスチツク、ゴム、塗料、紙等の高分子材
料に充填した場合には優れた帯電防止効果が得られ、そ
の効果は安定で長期間持続する。特にポリオレフィン、
塩ビ等のプラスチックにその効果が大きい。また、シー
ト、繊維状にプラスチックを加工するときや、これを他
のものとブレンド加工等する場合に発生する静電気によ
る作業性低下を防ぐことが出来る。また、白色度が良好
であるために、前述の高分子材料の帯電防止製品は自由
に着色することができファッション性があり、着色によ
る用途に制限がない他、表面のベタツキ等の問題がな
く、安価であり、本来、無機粉体を使用することによっ
て得られていた効果は失われない。
The conductive inorganic powder of the present invention thus obtained is not only conductive itself, but also has high whiteness, is uniformly dispersed in each medium, is inexpensive, and is easy to handle. When filled in a polymer material such as plastic, rubber, paint, paper, etc., an excellent antistatic effect is obtained, and the effect is stable and long-lasting. Especially polyolefins,
The effect is great for plastics such as PVC. Further, it is possible to prevent a decrease in workability due to static electricity generated when a plastic is processed into a sheet or a fibrous form or when the plastic is blended with another. In addition, since the whiteness is good, the antistatic product of the above-mentioned polymer material can be freely colored and has fashionability, and there is no limitation on the application due to coloring, and there is no problem such as surface stickiness. It is inexpensive and does not lose the effect originally obtained by using the inorganic powder.

【0013】重合体(B)をそのまま前述の高分子材料
に充填した場合にも、当初、優れた帯電防止効果が得ら
れるが、その効果は本発明の導電性無機粉体に比べ劣
り、また経時的にその帯電防止効果は低下する傾向があ
り、耐熱性等の他の物性も劣る。なお、この理由として
は、本発明の導電性無機粉体の場合は、無機粉体粒子表
面に重合体(B)を付着・吸着させて処理しているの
で、高分子材料に充填した場合に、該重合体(B)を均
一に分散させることが容易である。したがって、高分子
材料の表面だけでなく内部まで帯電防止効果が発揮され
る。また、このことにより重合体(B)自身が高分子材
料の表面にブリード・アウトすることが防止されるもの
と思われる。
When the polymer (B) is directly charged into the above-mentioned polymer material, an excellent antistatic effect can be obtained at first, but the effect is inferior to the conductive inorganic powder of the present invention. The antistatic effect tends to decrease with time, and other physical properties such as heat resistance are also inferior. The reason for this is that, in the case of the conductive inorganic powder of the present invention, since the polymer (B) is treated by adhering and adsorbing the polymer (B) to the surface of the inorganic powder particles, when the polymer powder is filled in a polymer material, It is easy to uniformly disperse the polymer (B). Therefore, the antistatic effect is exhibited not only on the surface of the polymer material but also on the inside. It is also believed that this prevents the polymer (B) itself from bleeding out to the surface of the polymer material.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を記載して
より詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら制限
されるものではない。 実施例1 重質炭酸カルシウム(比表面積:11,000cm2 /g、空気
透過法による測定値、以下同様)100重量部をスーパ
ーミキサーで80〜100℃に加熱と撹拌をしながらス
ルホン化ポリスチレンのナトリウム塩(スルホン酸塩含
量=60モル%)の30%水溶液を2重量部添加し、さ
らに加熱と撹拌を行い、炭酸カルシウム粒子表面に処理
することによって導電性炭酸カルシウムを得た。なお、
スーパーミキサー槽内の最終温度は100〜120℃で
あった。
The present invention will now be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 100 parts by weight of heavy calcium carbonate (specific surface area: 11,000 cm 2 / g, measured by an air permeation method, the same applies hereinafter) 100 parts by weight of sodium sulfonated polystyrene while heating and stirring at 80 to 100 ° C. with a super mixer 2 parts by weight of a 30% aqueous solution of a salt (sulfonate content = 60 mol%) was added, and the mixture was further heated and stirred, and the surface of the calcium carbonate particles was treated to obtain conductive calcium carbonate. In addition,
The final temperature in the supermixer tank was 100-120C.

【0015】実施例2 実施例1で使用したスルホン化ポリスチレンのナトリウ
ム塩に代えてスルホン化スチレン−無水マレイン酸共重
合体のナトリウム塩(スチレン/無水マレイン酸のモル
比=2/1、スルホン酸塩含量=55モル%)を使用し
た他は実施例1と同様にして導電性炭酸カルシウムを得
た。
Example 2 In place of the sodium salt of the sulfonated polystyrene used in Example 1, the sodium salt of a sulfonated styrene-maleic anhydride copolymer (styrene / maleic anhydride molar ratio = 2/1, sulfonic acid A conductive calcium carbonate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the salt content was 55 mol%.

【0016】実施例3 実施例1で使用したスルホン化ポリスチレンのナトリウ
ム塩に代えてスチレンスルホン酸ナトリウム−アクリル
酸ナトリウム共重合体(スチレンスルホン酸ナトリウム
/アクリル酸ナトリウムのモル比=7/3)を使用した
他は実施例1と同様にして導電性炭酸カルシウムを得
た。
Example 3 A sodium styrenesulfonate-sodium acrylate copolymer (molar ratio of sodium styrenesulfonate / sodium acrylate = 7/3) was used in place of the sodium salt of sulfonated polystyrene used in Example 1. A conductive calcium carbonate was obtained in the same manner as in Example 1 except for using.

【0017】比較例1 実施例1で使用した無処理の重質炭酸カルシウム(比表
面積:11,000cm2 /g)を調製した。
Comparative Example 1 The untreated heavy calcium carbonate (specific surface area: 11,000 cm 2 / g) used in Example 1 was prepared.

【0018】実施例4 1次粒子径0.1μmのサイコロ状沈降製炭酸カルシウ
ムの固形分15重量%の水懸濁液に対して、炭酸カルシ
ウム100重量部当たり実施例2で使用したスルホン化
スチレン−無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩を2
重量部添加した後、充分に撹拌を行った。得られた炭酸
カルシウム処理水懸濁液を脱水、乾燥、粉砕仕上を行
い、前述の炭酸カルシウム粒子表面に処理することによ
って導電性炭酸カルシウムを得た。
Example 4 Sulfonated styrene used in Example 2 per 100 parts by weight of calcium carbonate per 100 parts by weight of calcium carbonate with respect to an aqueous suspension having a solid content of 15% by weight of a precipitated calcium carbonate having a primary particle diameter of 0.1 μm. The sodium salt of maleic anhydride copolymer
After the addition by weight, the mixture was sufficiently stirred. The obtained calcium carbonate-treated water suspension was dehydrated, dried and pulverized, and the surface of the calcium carbonate particles was treated to obtain conductive calcium carbonate.

【0019】実施例5 実施例4で使用した無処理の1次粒子径0.1μmのサ
イコロ状沈降製炭酸カルシウムの固形分15重量%の水
懸濁液をそのまま処理を行わずに実施例4と同様にして
脱水、乾燥、粉砕仕上を行い、得られた無処理の炭酸カ
ルシウム粉体に対して実施例1と同様にして、この炭酸
カルシウム粉体100重量部をスーパーミキサーで80
〜100℃に加熱と撹拌をしながら実施例1で使用した
スルホン化ポリスチレンのナトリウム塩を2重量部添加
し、さらに加熱と撹拌を行い、炭酸カルシウム粒子表面
に処理することによって導電性炭酸カルシウムを得た。
なお、スーパーミキサー槽内の最終温度は100〜12
0℃であった。
Example 5 The untreated aqueous suspension of the untreated precipitated calcium carbonate having a primary particle diameter of 0.1 μm and having a solid content of 15% by weight used in Example 4 was used as it was in Example 4 without treatment. In the same manner as in Example 1, dehydration, drying, and pulverization were performed, and 100 parts by weight of the obtained untreated calcium carbonate powder was mixed with a supermixer in the same manner as in Example 1 using a super mixer.
While heating and stirring at 100100 ° C., 2 parts by weight of the sodium salt of the sulfonated polystyrene used in Example 1 was added, and the mixture was further heated and stirred, and the surface of the calcium carbonate particles was treated to form conductive calcium carbonate. Obtained.
The final temperature in the supermixer tank is 100 to 12
It was 0 ° C.

【0020】比較例2 実施例4で使用した無処理の1次粒子径0.1μmのサ
イコロ状沈降製炭酸カルシウム粉体を調製した。
Comparative Example 2 The untreated precipitated calcium carbonate powder having a primary particle diameter of 0.1 μm used in Example 4 was prepared.

【0021】比較例3 実施例4で使用したスルホン化スチレン−無水マレイン
酸共重合体のナトリウム塩に代えて脂肪酸石鹸を使用し
た他は実施例4と同様にして導電性炭酸カルシウム粉体
を調製した。
Comparative Example 3 A conductive calcium carbonate powder was prepared in the same manner as in Example 4 except that a fatty acid soap was used instead of the sodium salt of the sulfonated styrene-maleic anhydride copolymer used in Example 4. did.

【0022】実施例6 実施例1で使用した重質炭酸カルシウムに代えて、比表
面積25,000cm2 /gの重質炭酸カルシウムを使用した他
は実施例1と同様にして導電性炭酸カルシウムを得た。
Example 6 Conductive calcium carbonate was obtained in the same manner as in Example 1 except that heavy calcium carbonate having a specific surface area of 25,000 cm 2 / g was used instead of heavy calcium carbonate used in Example 1. Was.

【0023】実施例7 実施例1で使用した重質炭酸カルシウムに代えて、タル
ク(比面積11,000cm2/gを使用した他は実施例1と同
様にして導電性タルクを得た。
Example 7 A conductive talc was obtained in the same manner as in Example 1 except that talc (specific area: 11,000 cm 2 / g) was used instead of the heavy calcium carbonate used in Example 1.

【0024】比較例4 実施例7で用いた無処理のタルク粉体を調製した。Comparative Example 4 The untreated talc powder used in Example 7 was prepared.

【0025】実施例1〜7と比較例1〜4で得られた無
機粉体について、体積固有抵抗値と白色度を測定した。
無機粉体は予め105℃で2時間乾燥した後、デシケー
ター中で放冷後、加圧して錠剤状に成型し直ちに測定し
た。測定機器は横河ヒューレット・パッカード株式会社
MODEL 4329A HIG- H RESIST
ANCE METER を用い、粉体の白色度はケット
光電白度計にて測定した。結果を表1に示したが、比較
例1〜4の無機粉体が高絶縁体であるのに対して、実施
例1〜7の本発明の導電性無機粉体は導電領域にある。
The inorganic powders obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 were measured for volume resistivity and whiteness.
The inorganic powder was dried at 105 ° C. for 2 hours in advance, then allowed to cool in a desiccator, and then pressurized to form a tablet and measured immediately. The measuring instrument is Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd. Model 4329A HIG-H RESIST
Using Ance Meter, the whiteness of the powder was measured with a Kette photoelectric whiteness meter. The results are shown in Table 1. The inorganic powders of Comparative Examples 1 to 4 are highly insulating, whereas the conductive inorganic powders of Examples 1 to 7 of the present invention are in the conductive region.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】*測定条件 30℃、60%RH 500V、60秒チャージ後体積固有抵抗を測定 放置条件 20℃、60%RH (以上の測定及び放置条件は、以下においても同様であ
る。)
* Measurement conditions Measure the volume resistivity after charging at 30 ° C., 60% RH 500 V, 60 seconds. Leaving condition 20 ° C., 60% RH. (The above measuring and leaving conditions are the same in the following.)

【0028】実施例8〜14、比較例6〜9 下記の配合及びシート作成条件により、実施例1〜7と
比較例1〜4で得られた無機粉体を配合した軟質塩化ビ
ニルシートを作成した。作成したシートの1日後の体積
固有抵抗値を測定した。結果を表2に示した。
Examples 8 to 14 and Comparative Examples 6 to 9 Soft vinyl chloride sheets containing the inorganic powders obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared according to the following composition and sheet preparation conditions. did. One day later, the volume resistivity value of the prepared sheet was measured. The results are shown in Table 2.

【0029】比較例10 比較例1の重質炭酸カルシウム(比表面積:11,000cm2
/g)を軟質塩化ビニルシート作成の際に配合するとき
に、実施例1で使用したスルホン化ポリスチレンのナト
リウム塩を同量の2重量部添加した他は実施例8〜1
4、比較例6〜9と同様にして軟質塩化ビニルシートを
作成し、これの体積固有抵抗値を測定した。結果を表2
に示す。
Comparative Example 10 The heavy calcium carbonate of Comparative Example 1 (specific surface area: 11,000 cm 2
/ G) at the time of blending when preparing a soft vinyl chloride sheet, except that 2 parts by weight of the same amount of the sodium salt of the sulfonated polystyrene used in Example 1 was added.
4. In the same manner as in Comparative Examples 6 to 9, soft vinyl chloride sheets were prepared, and their volume resistivity was measured. Table 2 shows the results
Shown in

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】実施例8と比較例10で得られた軟質塩化
ビニルシートについて、下記の水洗試験方法による水洗
試験を実施した。結果を表3に示した。 「水洗試料方法」 水洗条件 試料シートを流水中に放置 水洗時間 1日、7日、1箇月 測定方法 各水洗後の試料シートの体積固有抵抗値を前
記の方法で測定
The soft vinyl chloride sheets obtained in Example 8 and Comparative Example 10 were subjected to a washing test according to the following washing test method. The results are shown in Table 3. "Rinse sample method" Rinse conditions Leave the sample sheet in running water Rinse time 1 day, 7 days, 1 month Measurement method Measure the volume resistivity value of the sample sheet after each water wash by the above method

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】実施例8と比較例6、10で得られた軟質
塩化ビニルシートについて、下記の熱安定性試験方法に
よる熱安定性試験を実施した。シート作成直後のシート
の白色度と熱安定性の結果を表4に示した。シートの白
色度は株式会社村上色彩技術研究所製ディジタル光沢計
GMー3Dにて測定した。 「熱安定性試験方法」 加熱装置 ギャーオーブン、ファン付き 加熱温度 180℃ 加熱時間 10分、20分、30分、40分、50分、60分 測定方法 試料のシートの変色度合を○、△、×で表示
The soft vinyl chloride sheets obtained in Example 8 and Comparative Examples 6 and 10 were subjected to a thermal stability test according to the following thermal stability test method. Table 4 shows the results of the whiteness and thermal stability of the sheet immediately after the sheet was prepared. The whiteness of the sheet was measured with a digital gloss meter GM-3D manufactured by Murakami Color Research Laboratory. “Thermal stability test method” Heating device Gear oven, with fan Heating temperature 180 ° C Heating time 10, 20, 30, 40, 50, 60 minutes Measurement method The degree of discoloration of the sample sheet was evaluated as ○, △, Display with ×

【0034】[0034]

【表4】 [Table 4]

【0035】表2から、比較例1〜4の無機粉体を配合
した比較例6〜9で得られた軟質塩化ビニルシートは高
絶縁体であるのに対して、実施例1〜7の無機粉体を配
合した実施例8〜14で得られた軟質塩化ビニルシート
は体積固有抵抗値が109 Ω-cm オーダーと低い値を示
し、優れた帯電防止効果が認められた。また無処理重質
炭酸カルシウムと重合体(B)を配合時に添加した比較
例10で得られた軟質塩化ビニルシートは、実施例8と
同量の重合体(B)を添加しているのにも拘わらず、そ
の体積固有抵抗値は1010Ω-cm オーダーと実施例8よ
り1オーダー高い値を示し、帯電防止効果は実施例8よ
り劣っていた。また表3から、実施例1の無機粉体を配
合した実施例8で得られた軟質塩化ビニルシートの帯電
防止効果は長時間持続し水洗によっても失われていなか
った。これに対し、比較例10で得られた軟質塩化ビニ
ルシートの体積固有抵抗値は経時的に高くなり、帯電防
止効果が低下した。また、水洗により軟質塩化ビニルシ
ートの体積固有抵抗値は1012Ω-cm 付近まで高くな
り、著しく帯電防止効果が低下した。さらに表4から、
実施例1の無機粉体を配合した実施例8で得られた軟質
塩化ビニルシートは、白色度が高く、熱安定性は比較例
1の無機粉体を配合した比較例6のものより僅かに低い
が大差がない。また、実施例8と同量の重合体(B)を
添加しているのにも拘わらず、比較例10で得られた軟
質塩化ビニルシートは実施例8のものより白色度が低
く、熱安定性は実施例8のものより大きく劣るものであ
った。
From Table 2, it can be seen that the soft vinyl chloride sheets obtained in Comparative Examples 6 to 9 containing the inorganic powders of Comparative Examples 1 to 4 are highly insulating, The soft vinyl chloride sheets obtained in Examples 8 to 14 in which powder was blended had a low volume resistivity value of the order of 10 9 Ω-cm, and an excellent antistatic effect was recognized. In addition, the soft vinyl chloride sheet obtained in Comparative Example 10 in which untreated heavy calcium carbonate and the polymer (B) were added at the time of blending contained the same amount of the polymer (B) as in Example 8. Nevertheless, its volume resistivity was in the order of 10 10 Ω-cm, which is one order higher than that of Example 8, and the antistatic effect was inferior to that of Example 8. Also, from Table 3, the antistatic effect of the soft vinyl chloride sheet obtained in Example 8 in which the inorganic powder of Example 1 was blended was maintained for a long time and was not lost even by washing with water. On the other hand, the volume resistivity of the soft vinyl chloride sheet obtained in Comparative Example 10 increased with time, and the antistatic effect decreased. Further, the volume resistivity of the soft vinyl chloride sheet was increased to about 10 12 Ω-cm by washing with water, and the antistatic effect was significantly reduced. Furthermore, from Table 4,
The soft vinyl chloride sheet obtained in Example 8 in which the inorganic powder of Example 1 was blended had high whiteness, and the thermal stability was slightly lower than that of Comparative Example 6 in which the inorganic powder of Comparative Example 1 was blended. Low but not much difference. Also, despite the addition of the same amount of polymer (B) as in Example 8, the soft vinyl chloride sheet obtained in Comparative Example 10 had lower whiteness than that of Example 8 and was thermally stable. The properties were significantly inferior to those of Example 8.

【0036】実施例15〜20、比較例11〜14 下記の配合及びシート作成条件により、実施例1〜6と
比較例1〜4の無機粉体を配合し、ポリプロピレンシー
トを作成した。作成したシートの1日後の体積固有抵抗
値を測定した。結果を表5に示した。 「配合」 ポリプロピレン樹脂(三菱樹脂 MH8) 70 重量部 無機粉体 30 重量部
Examples 15 to 20, Comparative Examples 11 to 14 The inorganic powders of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were blended under the following composition and sheet preparation conditions to prepare polypropylene sheets. One day later, the volume resistivity value of the prepared sheet was measured. Table 5 shows the results. "Blending" Polypropylene resin (Mitsubishi Resin MH8) 70 parts by weight Inorganic powder 30 parts by weight

【0037】[0037]

【表5】 [Table 5]

【0038】表5から、比較例1〜4の無機粉体を配合
した比較例11〜14のポリプロピレンシートの体積固
有抵抗値は1015〜1016オーダーであるのに対し、実
施例1〜6の無機粉体を配合した実施例15〜20のポ
リプロピレンシートの体積固有抵抗値は1014オーダー
であり、優れた帯電防止効果が認められた。
From Table 5, the volume resistivity values of the polypropylene sheets of Comparative Examples 11 to 14 containing the inorganic powders of Comparative Examples 1 to 4 are in the order of 10 15 to 10 16 , whereas those of Examples 1 to 6 are different. The polypropylene sheets of Examples 15 to 20 in which the inorganic powder was blended, had a volume resistivity value of the order of 10 14 , and an excellent antistatic effect was recognized.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明の導電性無機粉体はそれ自身が導
電性であるばかりでなく、白色度が高く、軟質塩化ビニ
ル等のプラスチツク等に配合した場合に優れた帯電防止
効果が得られ、その効果は水洗によっても失われず安定
で長時間持続する。
The conductive inorganic powder of the present invention is not only conductive itself, but also has high whiteness, and exhibits excellent antistatic effect when blended in plastics such as soft vinyl chloride. The effect is stable and long-lasting without being lost by washing.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08K 9/00 C08K 9/00 C09C 1/28 C09C 1/28 1/42 1/42 3/10 3/10 C09D 5/00 C09D 5/00 5/24 5/24 D21H 17/69 D21H 17/69 (72)発明者 藤原 敏男 兵庫県姫路市大塩町292の4 (72)発明者 西垣内 靖 京都府京都市東山区一橋野本町11番地の 1 三洋化成工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−73540(JP,A) 特開 平3−31347(JP,A) 特開 昭60−60140(JP,A) 特開 平1−231931(JP,A) 特開 平3−103479(JP,A) 特開 昭62−91416(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09C 1/00 - 3/12 C08K 3/26 C08K 3/34 C08K 9/00 C09D 5/24 C01B 33/20 C01F 11/18 H01B 1/00 - 1/24 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C08K 9/00 C08K 9/00 C09C 1/28 C09C 1/28 1/42 1/42 3/10 3/10 C09D 5/00 C09D 5 / 00 5/24 5/24 D21H 17/69 D21H 17/69 (72) Inventor Toshio Fujiwara 292-4, Oshio-cho, Himeji City, Hyogo Prefecture 1. Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd. (56) References JP-A-51-73540 (JP, A) JP-A-3-31347 (JP, A) JP-A-60-60140 (JP, A) JP-A-1- 231931 (JP, A) JP-A-3-103479 (JP, A) JP-A-62-191416 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C09C 1/00-3 / 12 C08K 3/26 C08K 3/34 C08K 9/00 C09D 5/24 C01B 33/20 C01F 11/18 H01B 1/00-1/24

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 炭酸カルシウム及びケイ酸塩鉱物よりな
る群から選択される少なくとも1種の無機粉体(A)の
表面を下記の一般式(I) 【化1】 (式中、R1 は水素原子又はメチル基、Mはアルカリ金
属、アンモニウム又はアミンである。)で表されるスル
ホン酸塩を含む構造単位を有し、前記スルホン酸塩の含
量が少なくとも30モル%である重合体(B)で処理し
てなる導電性無機粉体。
1. The surface of at least one kind of inorganic powder (A) selected from the group consisting of calcium carbonate and silicate minerals is represented by the following general formula (I): (Wherein, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, M is an alkali metal, ammonium or an amine) having a structural unit containing a sulfonic acid salt, wherein the content of the sulfonic acid salt is at least 30 mol % Of a conductive inorganic powder treated with the polymer (B).
【請求項2】 ケイ酸塩鉱物がタルク、マイカ及びクレ
ーよりなる群から選択される請求項1記載の導電性無機
粉体。
2. The conductive inorganic powder according to claim 1, wherein the silicate mineral is selected from the group consisting of talc, mica and clay.
【請求項3】 炭酸カルシウム及びケイ酸塩鉱物よりな
る群から選択される少なくとも1種の無機粉体(A)と
下記の一般式(I) 【化2】 (式中、R1 は水素原子又はメチル基、Mはアルカリ金
属、アンモニウム又はアミンである。)で表されるスル
ホン酸塩を含む構造単位を有し、前記スルホン酸塩の含
量が少なくとも30モル%である重合体(B)とを攪拌
することにより前記無機粉体(A)の表面に該重合体
(B)を付着・吸着処理させることを特徴とする導電性
無機粉体の製造方法。
3. An inorganic powder (A) selected from the group consisting of calcium carbonate and silicate minerals and at least one of the following general formulas (I): (Wherein, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, M is an alkali metal, ammonium or an amine) having a structural unit containing a sulfonic acid salt, wherein the content of the sulfonic acid salt is at least 30 mol % Of the polymer (B) by stirring the polymer (B) on the surface of the inorganic powder (A) by stirring the polymer (B).
【請求項4】 無機粉体(A)100重量部に対し、前
記重合体(B)を0.1〜10重量部の範囲で使用する
請求項3記載の製造方法。
4. The production method according to claim 3, wherein the polymer (B) is used in a range of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic powder (A).
【請求項5】 ケイ酸塩鉱物がタルク、マイカ及びクレ
ーよりなる群から選択される請求項3又は4記載の製造
方法。
5. The method according to claim 3, wherein the silicate mineral is selected from the group consisting of talc, mica and clay.
【請求項6】 プラスチック、ゴム、塗料および紙から
選ばれる高分子材料に請求項1又は2記載の導電性無機
粉体を充填してなる帯電防止性高分子材料。
6. An antistatic polymer material comprising a polymer material selected from plastic, rubber, paint and paper filled with the conductive inorganic powder according to claim 1.
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