JP4082149B2

JP4082149B2 - Method for producing resin composition having antistatic property and water repellency

Info

Publication number: JP4082149B2
Application number: JP2002274535A
Authority: JP
Inventors: 雅彦伊藤; 茂樹河瀬; 光代山冨
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2022-09-20
Also published as: JP2004107555A

Description

【０００１】
【本発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂組成物に関し、詳しくは、電気製品、電機部品、または住宅用設備の材料として用いられる帯電防止性と撥水性を同時に発現する樹脂組成物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック材料は、軽量、成型性、強靱な特性から電気、電子部品、包装材料、一般家庭用品等に広く用いられている。プラスチックは電気絶縁物であり、プラスチック材料の一種であるポリオレフィン系樹脂やポリスチレン系樹脂の表面抵抗値は１０^１５から１０^２０Ωの範囲であり非常に高い。例えば、ポリオレフィン系樹脂の代表であるポリプロピレン樹脂の表面抵抗は約１０^１５Ωであるために摩擦や剥離により帯電しやすく、その状態のまま放置して置くと樹脂成型品の表面に空気中に飛散しているゴミや埃が吸着して汚れが目立ち、外観を損ねるなどの問題を生じてきた。
【０００３】
そこで、樹脂に帯電防止性能を付与する方法として、界面活性剤を主体とした帯電防止剤を樹脂表面に塗布もしくは溶融混練して配合する方法が一般的に用いられている。樹脂に添加した帯電防止剤は樹脂表面にブリードアウト（樹脂表面が界面活性剤分子で被覆される）して帯電防止効果を発揮する。そのため樹脂表面は親水化されるため、撥水機能は失われる。
【０００４】
また、界面活性剤を主体とした帯電防止剤では、耐久性に限界がある。界面活性剤主体で帯電防止して作成した樹脂製の容器を繰り返し水洗した場合、洗浄により帯電防止剤が脱落するために帯電防止効果が発現しなくなる欠点を有していた。さらに、樹脂の撥水性を向上させる手段として、シリコーン化合物やフッ素系化合物を樹脂に配合する方法や、樹脂表面にコーティングする方法が用いられてきた。しかし、界面活性剤のような親水性の高い帯電防止剤が樹脂表面に共存する場合、これらの化合物の持つ良好な撥水性能を阻害してしまうことになる。帯電防止性と撥水性を両立させる方法として以下のような方法が公開されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
このなかでは帯電防止剤成分として金属粉末、撥水剤としてフッ素系化合物を用いられている。これは、帯電防止成分が高価であり、プラスチックの特性である軽量性を損ない、またプラスチックの耐久性、外観を著しく損なわされてしまう。
【０００６】
さらに別の従来例（例えば特許文献２参照）では、カチオン系、アニオン系帯電防止剤を含むフッ素系剤被膜を合成繊維表面にコーティングした組成物が公開されている。これは樹脂との接着性に問題が生じ、特に接着性の乏しいポリオレフィン系樹脂に適用しようとした場合、樹脂表面をプラズマ処理する必要があり、またプライマーの使用が不可欠であった。
【０００７】
また、帯電防止性を向上させるために、樹脂に高分子固体電解質と無機材料を複合配合させる際に、各々を樹脂に別々に配合すると、所定通りの帯電防止性を得ることが困難なことがある。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６１−２９１１４８号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平６−３１６８７２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成では、帯電防止性と撥水性を兼ね備えた樹脂組成物は実現できなかった。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、帯電により空気中の埃や油煙等の汚れが樹脂表面に自然付着することを防止し、たとえ樹脂表面に埃や油煙の汚れが自然付着しても樹脂表面の撥水性能により汚れを容易に拭き取ることが可能で、且つ安定的な帯電防止性を有する樹脂組成物の製造方法、並びにその製造方法からなる樹脂組成物の成形体の製造を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、樹脂に耐電防止性能を発現させるポリエーテルエステルアミド、ポリエチレンオキシド、ポリエーテルアミドイミドの少なくとも一種からなる高分子固体電解質と粉末からなる導電性材料の複合配合する際に、これら高分子固体電解質を母粒子とし、導電性材料を子粒子として、前記母粒子の周囲に子粒子を付着させた凝集体からなる帯電防止材料を作成し、この帯電防止材料と撥水性を有する化合物をポリオレフィン系樹脂またはポリスチレン系樹脂に混合する方法を用いる製造方法を実現して、樹脂組成物の帯電防止性を安定的に持続させ、且つ撥水性を同時に満足させるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、ポリオレフィン系樹脂またはポリスチレン系樹脂にポリエーテルエステルアミド、ポリエチレンオキシド、ポリエーテルアミドイミドの少なくとも一種からなる高分子固体電解質と粉末からなる導電性材料から構成され、高分子固体電解質を母粒子とし、導電性材料を子粒子として、前記母粒子の周囲に子粒子を付着させた凝集体からなる帯電防止材料と撥水性を有する化合物を配合することにより、樹脂組成物並びにそれを用いた成型体の帯電防止性と撥水性を同時に兼ね備えることができ、安定的な帯電防止性を有する樹脂組成物製造方法を提供できる。
【００１４】
また、高分子固体電解質としてポリエーテルエステルアミド、ポリエチレンオキシド、ポリエーテルアミドイミドの少なくとも一種を用いることにより、界面活性剤タイプに代表される帯電防止材料とは異なり、ブリードアウトにより、樹脂の表面特性を悪化させ、水洗、布拭き等により帯電防止材料が剥落することがなく、高耐久性の帯電防止性を有する樹脂組成物を得る製造方法に適している。
【００１５】
特に粉末の導電性材料を用いることにより、母粒子の周囲に効率的に密着させ、凝集させることができるので子粒子として適しており、樹脂組成物全体で均一な帯電防止性を発現できる樹脂組成物の製造方法を得ることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、特に請求項１に記載の粉末からなる導電性材料が酸化亜鉛、チタン酸カリウム、酸化錫、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カ−ボンの無機材料単体または金属材料で表面を被覆された無機材料の少なくとも一種を用いることにより、請求項１の効果を高めることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、撥水性を有する化合物が、ポリオルガノシロキサン構造を有するシリコーン化合物やフッ素系化合物の少なくとも一種からなるので、樹脂に同時に配合する高分子固体電解質と導電性材料の凝集体の配合による帯電防止性能の向上を阻害することなく、樹脂組成物の撥水性を向上させることができる樹脂組成物の製造方法である。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の製造方法を用いて樹脂組成物を作成し、その樹脂組成物を射出成型や押し出し成型することにより、炊飯器筐体、温水洗浄便座など家電製品の成型体を作成することができる。この成型体による製品筐体表面に自然付着による埃を防止することができ、さらに同時に撥水性を有するので筐体表面に付着す
る油煙を簡単に拭きとることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図１、表１、図２、図３、及び図４を用いて説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１、表１、図２及び図３を参照しながら説明する。
【００２１】
本実施例として、高分子固体電解質材料と導電性無機材料を用いてどちらか一方を母粒子とし、他方を子粒子として凝集体を作成し、さらに撥水剤であるシリコーン化合物あるいはフッ素系化合物を配合した樹脂組成物を作成し、評価するために試験シートを作成した。
【００２２】
本発明の樹脂組成物の製造方法について図１を用いて説明する。
【００２３】
帯電防止材料である高分子固体電解質１と導電性材料２について、高分子固体電解質１を母粒子とし、導電性材料２を子粒子として、母粒子の周辺に密着させて凝集体３を作成する。ここでは高分子固体電解質に粒径約３ｍｍのペレット状を用い、導電材料は粒径約１０ｕｍの粉体状を用いた。高分子固体電解質母粒子１と複数の導電材料子粒子２を静電気報または機械的方法などにより付着させて、高分子固体電解質母粒子１を被覆して凝集化した凝集体３が構成される。次にこの凝集体３と撥水性を有する化合物４と樹脂ペレット５を二軸押し出し装置により溶融混合して射出成型後、ストランド状に押し出しして冷却固化後、ペレット状に切断し、樹脂組成物ペレットを製造する。そのペレットを射出成型機でシート状あるいは、成型体に加工した。
【００２４】
作成した樹脂組成物シートの面積は８０×８０（ｍｍ）、厚み２（ｍｍ）である。本発明に使用した樹脂、高分子固体電解質及び導電性材料と各々の配合量を変化させた場合の本発明樹脂組成物シート（シート１から１１）の水の接触角を表１に示す。作成した樹脂組成物シートの水の接触角（ｄｅｇ）は２０℃、相対湿度４０％の条件で測定した。撥水性が高いほど水の接触角は大きくなる。
【００２５】
併せて、比較例の樹脂組成物として、樹脂への高分子固体電解質と導電材料を凝集体として作成することなく、樹脂に同時に投入して配合して作成した比較例樹脂組成物シート（シート１１〜２２）の水の接触角も（表１）に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
また、本発明樹脂組成物シート（シート１から１１）と比較例樹脂組成物シート（シート１２〜２２）をそれぞれ各５０枚ずつ作成したときの測定された表面固有抵抗値の最小値と最大値の範囲を図２にそれぞれ示す。
【００２８】
（表１）に示す通り、樹脂組成物の表面固有抵抗値を比較するため、配合する高分子固体電解質量および導電材料の量は本実施例と比較例の組成物で同じ配合量である。
【００２９】
（表１）の結果より、比較例組成物シートと本実施例組成物シートの水の接触角は殆ど違いがない。しかし、図２に示すとおり表面固有抵抗値のばらつきには、大きな違いがあらわれた。つまり、帯電防止材料を高分子固体電解質と導電性材料の凝集体を作成してから樹脂に配合した本実施例組成物シートの方が、高分子固体電解質と導電性材料を樹脂に同時であるが、別々に投入して混練して製造した比較例樹脂組成物シートよりも、表面固有抵抗値が安定して均一に製造できていることがわかる。
【００３０】
この現象を図３（ａ）（ｂ）の樹脂組成物の表面状態模式図を用いて説明する。
【００３１】
高分子固体電解質を配合した樹脂組成物シートの表層部分は、シート成形時、溶融した樹脂が射出される際に中に配合されている高分子固体電解質が溶融して筋状に分散して形成される。このため、樹脂表面が樹脂に何も配合しないときと比較して、導電性が高くなるので、表面抵抗値が減少するためであると考える。そして、この筋状の導電経路が、樹脂シートの表面上に帯電する電荷を除電し、表面全体で帯電による電荷がなくなる。そのため、樹脂表面上に静電気による帯電現象が存在しなくなるので、ほこり、汚れが樹脂表面上に引き寄せられることがなくなる。
【００３２】
図３（ａ）のように、本発明の樹脂組成物は、あらかじめ高分子固体電解質と導電材料を凝集体にして、お互い近傍に配置させてあるので、高分子固体電解質が射出成型時に溶融して、筋状に成形されるときに導電材料が筋状導電経路の橋渡し役を果たし、効果的に樹脂表面全体の電荷を除電するため、樹脂組成物の場所による帯電防止性能のばらつきが少なくなる。そのため、安定して樹脂組成物表面の表面固有抵抗を減少させ、且つ、どの樹脂組成物の位置でも帯電防止性能が均一性を保持することができる。
【００３３】
図３（ｂ）の比較例樹脂組成物シートの表面模式図のように、高分子固体電解質と導電性材料を配合しても帯電防止性能安定に寄与するような配合でないと、効果的に樹脂表面に導電経路が形成されないために、表面電荷を除電できず、樹脂組成物シートサンプルごとに表面固有抵抗値の異なるサンプルが製造されてしまう。
【００３４】
ここでは、高分子固体電解質を母粒子に、導電材料を子粒子として製造したが、それぞれの粒子の大きさ、配合量により、どちらを母粒子、子粒子として凝集体を作成しても何ら問題はない。しかしながら、粉末を導電材料とする場合は、母粒子の周囲に導電材料を効率的に密着させ、凝集させることができるので子粒子として適しており、樹脂組成物全体で均一な帯電防止性を発現できる樹脂組成物の製造方法を得ることができる。
【００３５】
帯電防止性能は、この表面抵抗値を測定し、この値が低いほど樹脂組成物表面の帯電防止性が高い。通常、樹脂の表面固有抵抗値が１０^１３（Ω）以下であると樹脂自体の帯電による埃の自然付着はなくなり、帯電防止性能があると判断できる。
【００３６】
撥水剤であるシリコーン化合物を配合することにより撥水基のメチル基が樹脂表面に存在するので撥水効果を維持できる。また、フッ素系化合物の配合により、樹脂組成物表面の滑性を向上できるので、撥水効果を保持できる。そして、本発明の樹脂組成物は、樹脂表面に親水性の高い界面活性剤の層が存在しないために、シリコーン化合物やフッ組系化合物の良好な撥水作用を損なうことがない。つまり、本発明の樹脂組成物は撥水性向上を阻害することなく、帯電防止性能を安定的に均一にし、撥水性と帯電防止性を同時に発現できる樹脂組成物を製造できる利点を有する。
【００３７】
本発明実施例に使用される樹脂は、ポリオレフィン系、ポリスチレン系樹脂が用いられる。これらの樹脂単独では、表面固有抵抗値は１０^１６〜１０^２０Ωであると言われている。具体的には、ポリオレフィン系の樹脂としては、ポリプロピレンの他に、ポリエチレン、ポリプロピレン−エチレンブロックあるいはランダム共重合体、エチレン−プロピレンエラストマー、エチレン−プロピレン−ジシクロペンタジエンエラストマー、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。それぞれ単独もしくは２種類以上併用して使用できる。ポリスチレン系樹脂としては、ポリスチレンの他に、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、スチレン−エチレンプロピレン−スチレン３元ブロック共重合体、スチレン−エチレンブチレン−スチレン３元ブロック共重合体等が挙げられ、それぞれ単独もしくは２種類以上併用して使用できる。
【００３８】
本発明実施例に使用される高分子固体電解質としては、ポリエーテルエステルアミドの他にポリエチレンオキシド、ポリエーテルアミドイミドが挙げられそれぞれ単独もしくは２種類以上併用して使用できる。
【００３９】
本発明実施例に使用される導電性材料としては、酸化亜鉛の他に、チタン酸カリウム、酸化錫、炭酸カルシウム、カーボン、あるいは、表面を金属メッキした無機材料例えば、錫メッキしたチタン酸カリウムや炭酸カルシウム等が挙げられ、それぞれ単独もしくは２種類以上併用して使用できる。
【００４０】
さらに本発明実施例に使用される撥水剤はポリオルガノシロキサン構造を有する化合物、例えば、ジメチルシリコーン、メチルハイドロジェンシリコーン、アルキル変性シリコーン等が揚げられ、それぞれ単独もしくは２種類以上併用して使用できる。
【００４１】
フッ素系化合物は、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、パーフルオロポリエーテル、パーフルオロアルキルポリエーテル、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン共重合体や三フッ化エチレン重合体などのフッ素オイルやフッ素系界面活性剤などが揚げられ、それぞれ単独もしくは２種類以上併用して使用できる。
【００４２】
本発明実施例の樹脂組成物は、樹脂１００重量部に対して、高分子固体電解質の配合量は１から３０重量部が良好である。１重量部未満であると、十分な帯電防止性能が得られず、３０重量部より多く配合すると樹脂の機械的物性を著しく損なうためである。また、樹脂１００重量部に対して、導電性材料の配合量は０．５から３０重量部が良好である。０．５重量部未満では、高分子固体電解質との複合配合による帯電防止性能が得られない。また、３０重量部より多く配合すると、樹脂への練り混み製造が困難になり、樹脂組成物成型品の成形加工時の不安定さが大きくなる。そして樹脂１００重量部に対して、撥水剤の配合量は０．１から１０重量部が良好である。０．１重量部未満では、良好な撥水性が得られない。１０重量部より多く配合すると、樹脂への練り混み製造が困難になる。
【００４３】
（実施例２）
本発明実施例１で述べたような製造方法にて製造した樹脂組成物を炊飯器筐体に成型加工して、ダートチャンバーテスト機内（容積６０ｌ）に設置し、煙草３本（ニコチン、タール含有量１６ｍｇ／本）を燻煙させ、筐体表面に付着したあとの状態での色差（ΔＥ）を測定し、放置時間後との色差を確認した。本発明実施例の表１に示すシート５の配合組成量で炊飯器筐体を射出成型により作成した。同様に比較例としてポリプロピレン樹脂のみで炊飯器筐体を作成し、上記の試験を実施し、本発明筐体表面と色差の時間変化を比較した。そのグラフを図４に示す。
【００４４】
図４より、高分子固体電解質と導電性材料を複合配合した本発明樹脂組成物で作成した炊飯器筐体表面は、樹脂単独で成型した場合の筐体と比較して油膜の付着が少ない。これは、本発明樹脂組成物表面の抵抗値が低下しているために、帯電による煙粒子の付着が少ないためである。またその効果は、何も配合していないポリプロピレン樹脂よりも長期にわたって安定していることがわかる。
【００４５】
さらに、筐体表面に付着した油膜の拭き取り試験を実施した。ペーパータオルを使用し、荷重１００ｇの定量加圧で油膜の拭き取れる回数を測定した。本発明樹脂組成物の筐体表面は拭き取り２回で油膜を完全に拭き取ることができた。ポリプロピレン樹脂のみで作成した筐体表面に付着した油膜は、数十回以上拭き取りを実施しても落とせることはできなかった。
【００４６】
これは、本発明樹脂組成物には撥水剤を配合しているので、少ない拭き取り回数で表面汚れを落とすことができるためである。このことから、本発明樹脂組成物は、さまざまな樹脂用筐体に使用しても、帯電防止性能と撥水性能をお互いに阻害することなく、同時に両立させる機能を有する。
【００４７】
そして、均一な帯電防止性能を有する樹脂表面により、樹脂表面位置により汚れ防止効果に違いが出ることがないのでこの製造方法を用いた樹脂組成物からなる成形体は樹脂組成物表面に付着する埃、油煙の付着を抑えることができる。帯電防止効果により、たとえ、自然落下により樹脂表面に汚れが接した状態でも、撥水効果により、樹脂組成物表面に固着することなく容易に拭き取ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、表面固有抵抗値が高くて静電気による汚れが付着しやすいポリオレフィン系樹脂やポリスチレン系樹脂に対して、帯電防止材料である高分子固体電解質と導電性材料の凝集体を作成して樹脂に配合し、さらに撥水剤を配合する製造方法であるので、安定的、均一に表面固有抵抗値を低下させ、帯電防止性能を保持することができる。そして、撥水効果も阻害することはない。
【００４９】
さらに、撥水性を兼ね備えた樹脂組成物を用いて家電製品に用いられる成形体を製造すれば、汚れの付着が目立たない電化製品の樹脂筐体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における凝集体作成の模式図
【図２】本発明の実施例１における表面固有抵抗値のばらつきを示す図
【図３】樹脂組成物シート表面の導電経路形成状態の模式図
【図４】本発明の実施例２における色差の変化を示す図
【符号の説明】
１高分子固体電解質母粒子
２導電性材料子粒子
３凝集体
４撥水剤
５樹脂[0001]
[Technical field to which the present invention pertains]
The present invention relates to a resin composition, and more particularly, to a method for producing a resin composition that simultaneously exhibits antistatic properties and water repellency used as a material for electrical products, electrical parts, or residential equipment.
[0002]
[Prior art]
Plastic materials are widely used in electrical, electronic parts, packaging materials, general household goods, etc. due to their light weight, moldability, and tough properties. Plastic is an electrical insulator, and the surface resistance value of a polyolefin resin or polystyrene resin, which is a kind of plastic material, is in the range of 10 ¹⁵ to 10 ²⁰ Ω and is very high. For example, the surface resistance of polypropylene resin, which is representative of polyolefin resin, is about 10 ¹⁵ Ω, so it is easy to be charged by friction and peeling. If left as it is, it will scatter in the air on the surface of the resin molded product. The dirt and dust adsorbed by the dust are conspicuous and the appearance is impaired.
[0003]
Therefore, as a method for imparting antistatic performance to the resin, a method in which an antistatic agent mainly composed of a surfactant is applied to the resin surface or blended by melt kneading is generally used. The antistatic agent added to the resin bleeds out on the resin surface (the resin surface is coated with surfactant molecules) and exhibits an antistatic effect. Therefore, since the resin surface is hydrophilized, the water repellent function is lost.
[0004]
Further, the antistatic agent mainly composed of a surfactant has a limit in durability. When a resin-made container mainly made of a surfactant and antistatically washed is repeatedly washed with water, the antistatic agent falls off due to washing, so that the antistatic effect is not exhibited. Furthermore, as a means for improving the water repellency of a resin, a method of blending a silicone compound or a fluorine compound into the resin or a method of coating the resin surface has been used. However, when a highly hydrophilic antistatic agent such as a surfactant coexists on the resin surface, the good water repellency of these compounds will be impaired. The following methods have been disclosed as methods for achieving both antistatic properties and water repellency (for example, see Patent Document 1).
[0005]
Among these, metal powder is used as an antistatic agent component, and a fluorine-based compound is used as a water repellent. This is because the antistatic component is expensive, the lightness that is a characteristic of plastics is impaired, and the durability and appearance of the plastics are significantly impaired.
[0006]
In yet another conventional example (see, for example, Patent Document 2), a composition in which a surface of a synthetic fiber is coated with a fluorine-based agent film containing a cationic or anionic antistatic agent is disclosed. This causes a problem in the adhesiveness to the resin. In particular, when applying to a polyolefin resin having poor adhesiveness, it is necessary to plasma-treat the resin surface, and the use of a primer is indispensable.
[0007]
In addition, in order to improve the antistatic property, when the polymer solid electrolyte and the inorganic material are compounded in the resin, it may be difficult to obtain the predetermined antistatic property if they are separately compounded in the resin. is there.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 61-291148
[Patent Document 2]
JP-A-6-316872 [0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional configuration, a resin composition having both antistatic properties and water repellency could not be realized.
[0011]
The present invention solves the above-described conventional problems, and prevents dirt, oily smoke, and other dirt in the air from naturally adhering to the resin surface due to electrification. However, it is possible to easily wipe off dirt due to the water-repellent performance of the resin surface, and to produce a resin composition having a stable antistatic property, and to produce a molded product of the resin composition comprising the production method. The purpose is to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described conventional problems, the present invention provides a conductive material comprising a polymer solid electrolyte and a powder composed of at least one of polyether ester amide, polyethylene oxide, and polyether amide imide that allows the resin to exhibit antistatic performance. When the composite compounding is performed, an antistatic material made of an aggregate in which the polymer solid electrolyte is used as a base particle, the conductive material is used as a child particle, and the child particle is attached around the mother particle is prepared. Realize a manufacturing method using a method of mixing an anti-reflective material and a compound having water repellency with a polyolefin resin or polystyrene resin to stably maintain the antistatic property of the resin composition and simultaneously satisfy the water repellency. Is.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Invention of Claim 1 is comprised from the electroconductive material which consists of a polymer solid electrolyte which consists of at least 1 type of polyether ester amide, polyethylene oxide, and polyether amide imide in polyolefin resin or polystyrene resin , and powder, A resin composition comprising a molecular solid electrolyte as a base particle, a conductive material as a child particle, and an antistatic material comprising an aggregate in which the child particle is attached around the mother particle and a water repellent compound. In addition, it is possible to provide a method for producing a resin composition having the antistatic property and water repellency of a molded body using the same, and having a stable antistatic property.
[0014]
In addition, by using at least one of polyether ester amide, polyethylene oxide, and polyether amide imide as the polymer solid electrolyte, unlike antistatic materials typified by surfactant type, the surface characteristics of the resin by bleed-out This is suitable for a production method for obtaining a highly durable antistatic resin composition in which the antistatic material is not peeled off by washing with water, wiping cloth, or the like.
[0015]
In particular, by using a conductive powder material, the resin composition is suitable as a child particle because it can be closely adhered and aggregated around the mother particle, and can exhibit uniform antistatic properties throughout the resin composition. The manufacturing method of a thing can be obtained.
[0016]
In the second aspect of the present invention, the conductive material comprising the powder of the first aspect is particularly a single inorganic material or metal material of zinc oxide, potassium titanate, tin oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, and carbon. The effect of claim 1 can be enhanced by using at least one inorganic material whose surface is coated.
[0017]
In the invention according to claim 3, the compound having water repellency is composed of at least one of a silicone compound having a polyorganosiloxane structure and a fluorine-based compound. This is a method for producing a resin composition capable of improving the water repellency of the resin composition without hindering the improvement of the antistatic performance due to the incorporation of the aggregate.
[0018]
Invention according to claim 4, by using the manufacturing method of claims 1 to 3 to create a resin composition, injection molding and extrusion molding the resin composition, cooker housing, temperature washing Kiyoshibin A molded product of home appliances such as a seat can be created. Dust due to natural adhesion can be prevented on the surface of the product casing due to the molded body, and at the same time, since it has water repellency, oily smoke adhering to the casing surface can be easily wiped off.
[0019]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. 1, Table 1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG.
[0020]
Example 1
This will be described with reference to FIG. 1, Table 1, FIG. 2 and FIG.
[0021]
In this example, a polymer solid electrolyte material and a conductive inorganic material are used as one of the mother particles and the other is a child particle to create an aggregate, and a silicone compound or fluorine compound as a water repellent is further added. A test sheet was prepared for preparing and evaluating the blended resin composition.
[0022]
The manufacturing method of the resin composition of this invention is demonstrated using FIG.
[0023]
With respect to the polymer solid electrolyte 1 and the conductive material 2 which are antistatic materials, the polymer solid electrolyte 1 is used as a mother particle, and the conductive material 2 is used as a child particle. . Here, a pellet shape with a particle size of about 3 mm was used for the polymer solid electrolyte, and a powder shape with a particle size of about 10 μm was used for the conductive material. The polymer solid electrolyte mother particles 1 and the plurality of conductive material child particles 2 are adhered by electrostatic reports or a mechanical method, and the polymer solid electrolyte mother particles 1 are coated and aggregated to form an aggregate 3. Next, this agglomerate 3, water repellent compound 4 and resin pellet 5 are melt-mixed by a biaxial extruder, injection molded, extruded into a strand, cooled and solidified, and then cut into a pellet. Manufacture pellets. The pellets were processed into a sheet or molded body with an injection molding machine.
[0024]
The prepared resin composition sheet has an area of 80 × 80 (mm) and a thickness of 2 (mm). Table 1 shows the water contact angles of the resin composition sheets (sheets 1 to 11) of the present invention when the compounding amounts of the resin, polymer solid electrolyte and conductive material used in the present invention are changed. The water contact angle (deg) of the prepared resin composition sheet was measured under the conditions of 20 ° C. and a relative humidity of 40%. The higher the water repellency, the greater the water contact angle.
[0025]
In addition, as a resin composition of the comparative example, a comparative resin composition sheet (sheet 11) prepared by simultaneously charging and blending into the resin without preparing the polymer solid electrolyte and the conductive material as an aggregate. (Table 1) also shows the contact angle of water of ~ 22).
[0026]
[Table 1]

[0027]
Moreover, the minimum value and the maximum value of the measured surface resistivity when the resin composition sheets of the present invention (sheets 1 to 11) and the comparative resin composition sheets (sheets 12 to 22) were respectively prepared 50 sheets each. The ranges are shown in FIG.
[0028]
As shown in (Table 1), in order to compare the surface specific resistance values of the resin compositions, the polymer solid electrolytic mass and the amount of the conductive material to be blended are the same blending amounts in the compositions of this example and the comparative example.
[0029]
From the results of (Table 1), there is almost no difference in the contact angle of water between the comparative composition sheet and the present composition sheet. However, as shown in FIG. 2, there was a great difference in the variation of the surface specific resistance value. In other words, the composition sheet of this example in which the antistatic material is formed into an aggregate of the solid polymer electrolyte and the conductive material and then blended with the resin is the same as the solid polymer electrolyte and the conductive material in the resin. However, it can be seen that the surface resistivity is more stable and uniform than that of the comparative example resin composition sheet that is separately charged and kneaded.
[0030]
This phenomenon will be described with reference to the surface state schematic diagrams of the resin composition in FIGS.
[0031]
The surface layer portion of the resin composition sheet containing the polymer solid electrolyte is formed by melting the polymer solid electrolyte blended in when the molten resin is injected during sheet molding and dispersing in a streak shape. Is done. For this reason, it is considered that the surface resistance value decreases because the conductivity is higher than when the resin surface is not mixed with the resin. The streak-like conductive path neutralizes the charge charged on the surface of the resin sheet, and the charge due to the charge is eliminated over the entire surface. Therefore, there is no charging phenomenon due to static electricity on the resin surface, so that dust and dirt are not attracted to the resin surface.
[0032]
As shown in FIG. 3 (a), the resin composition of the present invention is formed by aggregating a polymer solid electrolyte and a conductive material in the vicinity of each other in advance, so that the polymer solid electrolyte melts during injection molding. In addition, the conductive material acts as a bridge for the streak-like conductive path when formed into a streak shape, and effectively eliminates the charge on the entire resin surface, thereby reducing variations in antistatic performance depending on the location of the resin composition. . Therefore, the surface specific resistance on the surface of the resin composition can be stably reduced, and the antistatic performance can be kept uniform at any position of the resin composition.
[0033]
As shown in the schematic view of the surface of the comparative example resin composition sheet in FIG. 3B, if the polymer solid electrolyte and the conductive material are blended, the blending will not contribute to stabilizing the antistatic performance, but the resin is effectively used. Since the conductive path is not formed on the surface, the surface charge cannot be eliminated, and a sample having a different surface specific resistance value is produced for each resin composition sheet sample.
[0034]
Here, the solid polymer electrolyte was used as the mother particle and the conductive material was used as the child particle. However, depending on the size and amount of each particle, it does not matter if an aggregate is created using either the mother particle or the child particle. There is no. However, when powder is used as the conductive material, it is suitable as a child particle because the conductive material can be efficiently adhered and agglomerated around the mother particles, and the entire resin composition exhibits uniform antistatic properties. The manufacturing method of the resin composition which can be obtained can be obtained.
[0035]
For the antistatic performance, the surface resistance value is measured, and the lower the value, the higher the antistatic property on the surface of the resin composition. Usually, when the surface specific resistance value of the resin is 10 ¹³ (Ω) or less, it is possible to determine that there is no static adhesion of dust due to charging of the resin itself, and there is antistatic performance.
[0036]
By blending a silicone compound that is a water repellent, the water repellent effect can be maintained because the methyl group of the water repellent group is present on the resin surface. Moreover, since the lubricity of the resin composition surface can be improved by blending the fluorine compound, the water repellent effect can be maintained. And since the layer of surfactant with high hydrophilicity does not exist in the resin surface, the resin composition of this invention does not impair the favorable water-repellent effect | action of a silicone compound or a fluorine-type compound. That is, the resin composition of the present invention has an advantage that it can stably produce an antistatic performance without inhibiting improvement in water repellency, and can produce a resin composition that can simultaneously exhibit water repellency and antistatic properties.
[0037]
Polyolefin-based and polystyrene-based resins are used as the resin used in the examples of the present invention. These resins alone are said to have a surface resistivity of 10 ¹⁶ to 10 ²⁰ Ω. Specifically, polyolefin resins include polyethylene, polypropylene-ethylene block or random copolymer, ethylene-propylene elastomer, ethylene-propylene-dicyclopentadiene elastomer, ethylene-acrylic acid ester copolymer in addition to polypropylene. Examples thereof include ethylene and vinyl-vinyl acetate copolymers. Each can be used alone or in combination of two or more. As polystyrene-based resins, in addition to polystyrene, styrene-butadiene copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), styrene-ethylene. A propylene-styrene ternary block copolymer, a styrene-ethylenebutylene-styrene ternary block copolymer, and the like can be mentioned, and each can be used alone or in combination of two or more.
[0038]
Examples of the polymer solid electrolyte used in the examples of the present invention include polyethylene oxide and polyether amide imide in addition to polyether ester amide, and each can be used alone or in combination of two or more.
[0039]
In addition to zinc oxide, the conductive material used in the examples of the present invention includes potassium titanate, tin oxide, calcium carbonate, carbon, or an inorganic material whose surface is metal-plated, such as tin-plated potassium titanate, Calcium carbonate etc. are mentioned, It can use individually or in combination of 2 or more types, respectively.
[0040]
Furthermore, the water repellent used in the examples of the present invention is a compound having a polyorganosiloxane structure, such as dimethyl silicone, methyl hydrogen silicone, alkyl-modified silicone, and the like, each of which can be used alone or in combination of two or more. .
[0041]
Fluorine compounds include fluorine oils such as polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene, perfluoropolyether, perfluoroalkyl polyether, perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, hexafluoropropylene copolymer, and ethylene trifluoride polymer. And fluorinated surfactants are fried and can be used alone or in combination of two or more.
[0042]
In the resin composition of the examples of the present invention, the blending amount of the polymer solid electrolyte is preferably 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin. This is because if it is less than 1 part by weight, sufficient antistatic performance cannot be obtained, and if it exceeds 30 parts by weight, the mechanical properties of the resin are significantly impaired. In addition, the blending amount of the conductive material is preferably 0.5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin. If it is less than 0.5 part by weight, the antistatic performance by the composite blending with the polymer solid electrolyte cannot be obtained. Moreover, when more than 30 weight part is mix | blended, kneading manufacture to resin will become difficult and instability at the time of the shaping | molding process of a resin composition molded article will become large. The blending amount of the water repellent is 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin. If it is less than 0.1 part by weight, good water repellency cannot be obtained. If it is added in an amount of more than 10 parts by weight, kneading into the resin makes it difficult to manufacture.
[0043]
(Example 2)
The resin composition produced by the production method as described in Example 1 of the present invention was molded into a rice cooker casing, placed in a dirt chamber test machine (volume 60 l), and 3 cigarettes (nicotine and tar contained) A color difference (ΔE) in a state after adhering to the housing surface was measured, and the color difference after the standing time was confirmed. A rice cooker casing was prepared by injection molding with the blending composition amount of the sheet 5 shown in Table 1 of the examples of the present invention. Similarly, as a comparative example, a rice cooker casing was created using only a polypropylene resin, the above test was performed, and the time variation of the color difference with the surface of the casing of the present invention was compared. The graph is shown in FIG.
[0044]
As shown in FIG. 4, the surface of the rice cooker casing made of the resin composition of the present invention in which a polymer solid electrolyte and a conductive material are combined is less adhered to the oil film than the casing formed by resin alone. This is because the resistance value on the surface of the resin composition of the present invention is lowered, so that there is little adhesion of smoke particles due to charging. Moreover, it turns out that the effect is more stable over the long term than the polypropylene resin which has not mix | blended anything.
[0045]
Furthermore, the wiping test of the oil film adhering to the housing | casing surface was implemented. A paper towel was used, and the number of times that the oil film could be wiped with a fixed pressure of 100 g was measured. The housing surface of the resin composition of the present invention was able to wipe off the oil film completely by wiping twice. The oil film adhering to the surface of the casing made of only the polypropylene resin could not be removed even after wiping several tens of times.
[0046]
This is because the resin composition of the present invention contains a water repellent, so that the surface dirt can be removed with a small number of wipes. For this reason, the resin composition of the present invention has a function of simultaneously achieving antistatic performance and water repellency without interfering with each other even when used in various resin casings.
[0047]
Further, since the resin surface having uniform antistatic performance does not make a difference in the antifouling effect depending on the position of the resin surface, the molded body made of the resin composition using this production method is attached to the surface of the resin composition. , Can suppress the adhesion of oil smoke. Because of the antistatic effect, even if the resin surface is in contact with dirt due to natural fall, it can be easily wiped off without adhering to the resin composition surface due to the water repellent effect.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the solid polymer electrolyte and the conductive material, which are antistatic materials, can be used for polyolefin resins and polystyrene resins that have high surface resistivity and are easily contaminated by static electricity. Since it is a production method in which an aggregate is prepared and blended with a resin and further a water repellent is blended, the surface resistivity can be stably and uniformly reduced and the antistatic performance can be maintained. And the water repellent effect is not inhibited.
[0049]
Furthermore, if a molded article used for home appliances is manufactured using a resin composition having water repellency, a resin casing of an electric appliance in which dirt is not noticeable can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of preparation of an aggregate in Example 1 of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing variations in surface specific resistance values in Example 1 of the present invention. Schematic diagram of the state [FIG. 4] A diagram showing a change in color difference in Example 2 of the present invention [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polymer solid electrolyte mother particle 2 Conductive material child particle 3 Aggregate 4 Water repellent 5 Resin

Claims

It is composed of a polymer solid electrolyte composed of at least one of polyether ester amide, polyethylene oxide, polyether amide imide and a conductive material composed of powder, the polymer solid electrolyte as a mother particle, and the conductive material as a child particle, A method for producing a resin composition comprising an antistatic material comprising an aggregate in which child particles are attached around mother particles and a compound having water repellency in a polyolefin resin or a polystyrene resin .

2. The conductive material according to claim 1, wherein the conductive material is composed of at least one of an inorganic material consisting of zinc oxide, potassium titanate, tin oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, and carbon, or an inorganic material whose surface is coated with a metal material. A method for producing a resin composition.

The method for producing a resin composition according to claim 1, wherein the compound having water repellency comprises at least one of a silicone compound having a polyorganosiloxane structure and a fluorine compound.

Process for producing a molded article using the resin composition, rice cooker housing, wherein the resin composition casing claim 1 for use in appliances of warm water washing Kiyoshibin seat in any one of 3.