JP7007712B2 - 産業資材用静電気対策膜材 - Google Patents
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〔化1〕
R(AO)nOOC-X-COO(AO)mR
(式中、Xは:C6H4、C6H8、C6H10、C2H4~C8H16、Rは:C3~15の直鎖または分岐鎖のアルキル基(Rは互いに同一または異なる)、Aは:C2~4のアルキレン基、mとnは1~10の整数(互いに同一または異なる)で表される化合物)
〔化2〕
R1CO(OCH2CH-R2)nCOOR3
(式中、R1及びR3は:C3~15の直鎖または分岐鎖のアルキル基、またはアルケニル基、R2は:H、CH3、C2H5、nは3~20の整数で表される化合物)
〔化1〕
R(AO)nOOC-X-COO(AO)mR
(式中、Xは:C6H4、C6H8、C6H10、C2H4~C8H16、Rは:C3~15の直鎖または分岐鎖のアルキル基(Rは互いに同一または異なる)、Aは:C2~4のアルキレン基、mとnは1~10の整数(互いに同一または異なる)で表される化合物)
〔化2〕
R1CO(OCH2CH-R2)nCOOR3
(式中、R1及びR3は:C3~15の直鎖または分岐鎖のアルキル基、またはアルケニル基、R2は:H、CH3、C2H5、nは3~20の整数で表される化合物)
(1)表面抵抗率測定(JIS K7194準拠)
23℃、相対湿度50%RHで膜材片を24時間静置後、下記の抵抗率計(JIS K7194準拠)を用い表面抵抗率を3回測定し、その平均値を表面抵抗率とした。但し表面抵抗率の良し悪しは導電性材料の配合量によって左右されるものであるため、本発明の課題である「低着色性」を具備することを前提に帯電防止性の良し悪しを評価した。
実施例とする帯電防止性の基準は表面抵抗率105Ω/□~109Ω/□、表面抵抗率1010Ω/□以下のものは比較例とした。
1)高抵抗・抵抗率計
株式会社三菱化学アナリテック製「ハイレスタUP MCP-HT800(レンジ103~1014Ω)」
2)低抵抗・抵抗率計
株式会社三菱化学アナリテック製「ロレスタGX MCP-T700(レンジ10-4~107Ω)」
(2)低着色性
JIS Z8729の色差ΔEを着色性の判定基準とした(ブランクは硫酸バリウム白色板)
ΔE=0~7.9 : 1=低着色性
ΔE=8~14.9 : 2=着色性があり外観が暗い
ΔE=15~ : 3=着色が濃く外観が黒い
ポリエステル繊維平織基布(経糸1111dtexマルチフィラメント糸条:糸密度22本/2.54cm×緯糸1111dtexマルチフィラメント糸条:糸密度24本/2.54cm:空隙率21%:質量165g/m2)を基材として、その両面に下記軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)からなる厚さ0.2mmのカレンダー成型フィルムを帯電防止性樹脂層として熱圧着によるブリッジ溶融ラミネートにより、「帯電防止性樹脂層/基布/帯電防止性樹脂層」からなる、厚さ0.75mm、質量785g/m2の積層膜材(1)を得た。
〈軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)〉
塩化ビニル樹脂(重合度1300) 100質量部
導電性可塑剤(1) 30質量部
※nオクタノールにエチレンオキシドを付加したアルコールとアジピン酸との反応に
よるアジピン酸ジエステル:(エーテル結合を2個有するエステル化合物〔化1〕
に相当)
4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸ビス(2-エチルヘキシル)(可塑剤)
20質量部
リン酸トリクレジル(防炎可塑剤) 10質量部
エポキシ化大豆油(安定剤兼可塑剤) 5質量部
バリウム/亜鉛複合安定剤 2質量部
三酸化アンチモン(難燃剤) 10質量部
ルチル型酸化チタン(白顔料) 5質量部
ベンゾトリアゾール骨格化合物(紫外線吸収剤) 0.3質量部
上記の積層膜材(1)の表面側の帯電防止性樹脂層上に、下記塗膜層(1)用の塗工液(固形分濃度16.8質量%)を用い、120メッシュの正方形格子柄グラビアロール塗工により、55.5%の面積占有率を有する格子状連続体(格子幅5mm、正方形空孔10mm×10mm)の塗膜層(1)を形成し、質量787g/m2の産業資材用静電気対策膜材(ターポリン)を得た。
〈塗膜層(1)用溶液〉
メタクリル酸メチル樹脂(アクリル樹脂) 100質量部
単層カーボンナノチューブ(直径1.5~2.5nm) 0.5質量部
※塗膜層に対するカーボンナノチューブの含有率0.5質量%
ベンゾトリアゾール骨格化合物(紫外線吸収剤) 0.3質量部
メチルエチルケトン(希釈溶剤) 250質量部
トルエン(希釈溶剤) 250質量部
参考例1の積層膜材(1)において、軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)の導電性可塑剤(1)30質量部を、n-オクタノールにエチレンオキシドを付加したアルコールと無水フタル酸の反応によるフタル酸ジエステル:導電性可塑剤(2):(エーテル結合を2個有するエステル化合物〔化1〕に相当)、30質量部に置換えて積層膜材(2)とした以外は参考例1と同様にして厚さ0.75mm、質量787g/m2の産業資材用静電気対策膜材(ターポリン)を得た。
参考例1の積層膜材(1)において、軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)の導電性可塑剤(1)30質量部を、nオクタノールにプロピレンオキシドを付加したアルコールとセバシン酸との反応によるセバシン酸ジエステル:導電性可塑剤(3):(エーテル結合を2個有するエステル化合物〔化1〕に相当)、30質量部に置換えて積層膜材(3)とした以外は参考例1と同様にして厚さ0.75mm、質量787g/m2の産業資材用静電気対策膜材(ターポリン)を得た。
参考例1の積層膜材(1)において、軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)の導電性可塑剤(1)30質量部を、テトラエチレングリコールのオクチル酸エステル:導電性可塑剤(4):(エーテル結合を3個有するエステル化合物〔化2〕に相当)、30質量部に置換えて積層膜材(4)とした以外は参考例1と同様にして厚さ0.75mm、質量787g/m2の産業資材用静電気対策膜材(ターポリン)を得た。
参考例1の塗膜層(1)用溶液を、塗膜層(2)用溶液に変更した以外は参考例1と同様にして厚さ0.75mm、質量787g/m2の産業資材用静電気対策膜材(ターポリン)を得た。
〈塗膜層(2)用溶液〉
ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)※ポリチオフェン 20質量部
メタクリル酸メチル樹脂(アクリル樹脂) 80質量部
単層カーボンナノチューブ(直径1.5~2.5nm) 0.5質量部
※塗膜層に対するカーボンナノチューブの含有率0.5質量%
ベンゾトリアゾール骨格化合物(紫外線吸収剤) 0.3質量部
シクロペンタノン(希釈溶剤) 100質量部
トルエン(希釈溶剤) 200質量部
メチルエチルケトン(希釈溶剤) 200質量部
参考例1の塗膜層(1)用溶液を、塗膜層(3)用溶液に変更した以外は参考例1と同様にして厚さ0.75mm、質量787g/m2の産業資材用静電気対策膜材(ターポリン)を得た。
〈塗膜層(3)用溶液〉
メタクリル酸メチル樹脂(アクリル樹脂) 100質量部
単層カーボンナノチューブ(直径1.5~2.5nm) 0.5質量部
オルガノシリカゾル(シリカのナノ粒子) 40質量部
※粒子径10~15nm:固形分30質量%:メチルエチルケトン溶媒
メチルトリエトキシシラン(シラン化合物) 8質量部
※シリカゾルとメチルトリエトキシシランの質量比率3:2のナノ粒子ネットワークを
塗膜層中に形成
※塗膜層に対するカーボンナノチューブの含有率0.4質量%
ベンゾトリアゾール骨格化合物(紫外線吸収剤) 0.3質量部
トルエン(希釈溶剤) 250質量部
メチルエチルケトン(希釈溶剤) 250質量部
参考例1の塗膜層(1)用溶液を、塗膜層(4)用溶液に変更した以外は参考例1と同様にして厚さ0.75mm、質量787g/m2の産業資材用静電気対策膜材(ターポリン)を得た。
〈塗膜層(4)用溶液〉
ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)※ポリチオフェン 20質量部
メタクリル酸メチル樹脂(アクリル樹脂) 80質量部
単層カーボンナノチューブ(直径1.5~2.5nm) 0.5質量部
※塗膜層に対するカーボンナノチューブの含有率0.4質量%
オルガノシリカゾル(シリカのナノ粒子) 40質量部
※粒子径10~15nm:固形分30質量%:メチルエチルケトン溶媒
メチルトリエトキシシラン(シラン化合物) 8質量部
※シリカゾルとメチルトリエトキシシランの質量比率3:2のナノ粒子ネットワークを
塗膜層中に形成
ベンゾトリアゾール骨格化合物(紫外線吸収剤) 0.3質量部
シクロペンタノン(希釈溶剤) 100質量部
トルエン(希釈溶剤) 200質量部
メチルエチルケトン(希釈溶剤) 200質量部
参考例1の塗膜層(1)用溶液に用いた単層カーボンナノチューブ0.5質量部を、C60フラーレン0.5質量部に置き換えた以外は、参考例1と同様として厚さ0.75mm、質量787g/m2の産業資材用静電気対策膜材(ターポリン)を得た。
産業資材用膜材の基体に、分子中に1個以上のエーテル結合を有するエステル化合物(導電性可塑剤)を含有し、塗膜層にカーボンナノチューブ、またはフラーレンを含有する実施例の膜材は、何れも表面抵抗率109Ω/□程度か、それよりも優れた帯電防止性を有し、しかも着色性が低いものであった。特に塗膜層にカーボンナノチューブとナノ粒子ネットワークを併用する実施例6の膜材は、表面抵抗率108Ω/□の帯電防止性を有し、しかも着色性が低く、さらに塗膜層にπ電子共役系導電性ポリマーとカーボンナノチューブ、及びナノ粒子ネットワークを併用する実施例7の膜材は、表面抵抗率107Ω/□という優れた帯電防止性を有し、しかも着色性が低くいものであった。
参考例1の積層膜材(1)において、軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)の導電性可塑剤(1)30質量部を、4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸ビス(2-エチルヘキシル)30質量部に置換し、軟質塩化ビニル樹脂組成物中の可塑剤を4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸ビス(2-エチルヘキシル)50質量部とし、分子中にエーテル結合を有する可塑剤を含有しないこと以外は参考例1と同様として質量787g/m2のターポリン(9)を得た。得られたターポリンの帯電防止性は参考例1のターポリン(1)よりも劣るものであった。
参考例1の塗膜層(1)用溶液において、単層カーボンナノチューブ0.5質量部をカーボンブラック0.5質量部に置換した以外は参考例1と同様として質量787g/m2のターポリン(10)を得た。得られたターポリンは明度が低く、黒色外観の強度が実施例1のターポリンよりも大きく、しかも帯電防止性にも劣るものであった。
参考例1の塗膜層(1)用溶液において、単層カーボンナノチューブ0.5質量部をカーボンブラック0.8質量部に置換した以外は参考例1と同様として質量787g/m2のターポリン(11)を得た。これは比較例2でカーボンブラック0.5質量部を0.8質量部に増量し、参考例1の産業資材用静電気対策膜材と同等の帯電防止性能を有するターポリン(1)と同等としたものである。カーボンブラック量を増量すれば、その増量に伴って確実に帯電防止性能のレベルは向上するが、得られたターポリンは更に明度が低く、黒色外観の強度が参考例1のターポリンよりも大きいものとなった。
参考例5の塗膜層(2)用溶液において、単層カーボンナノチューブ0.5質量部を省略した配合で参考例5と同等の帯電防止性能を得るために、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)20質量部を100質量部に増量し、メタクリル酸メチル樹脂80質量部を省略した。得られたターポリン(12)は明度が低く、黒色外観の強度が参考例5のターポリンよりも大きいものとなった。
Claims (7)
- 織物を基材として、この基材の両面全面、または片面全面に設けられた帯電防止性樹脂層を有する可撓性積層体を基体として、この基体の少なくとも片面上に、カーボンナノチューブ、フラーレン及びπ電子共役系導電性ポリマーから選ばれた1種以上を含む、JIS Z7829規定の色差ΔE(ブランクは硫酸バリウム白色板)が14.9以下の塗膜層が形成され、この塗膜層が、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、及びアルミナ、から選ばれた1種以上のナノ粒子と、シラン化合物とをさらに含み、前記塗膜層に対して0.1~5質量%のナノ粒子ネットワークを構成し、前記帯電防止性樹脂層の表面に対して、少なくとも20%の面積占有率を有する連続体であり、かつ前記帯電防止性樹脂層が、分子中に1個以上のエーテル結合を有するエステル化合物を含有する、ことを特徴とする産業資材用静電気対策膜材。
- 前記エーテル結合を有する液状化合物が、〔化1〕、〔化2〕から選ばれた1種以上である請求項1に記載の産業資材用静電気対策膜材。
〔化1〕
R(AO)nOOC-X-COO(AO)mR
(式中、Xは:C6H4、C6H8、C6H10、C2H4~C8H16、Rは:C3~15の直鎖または分岐鎖のアルキル基(Rは互いに同一または異なる)、Aは:C2~4のアルキレン基、mとnは1~10の整数(互いに同一または異なる)で表される化合物)
〔化2〕
R1CO(OCH2CH-R2)nCOOR3
(式中、R1及びR3は:C3~15の直鎖または分岐鎖のアルキル基、またはアルケニル基、R2は:H、CH3、C2H5、nは3~20の整数で表される化合物)
- 前記塗膜層がバインダー樹脂として、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、シリコン系樹脂、及びフッ素系樹脂、から選ばれた1種以上を含み、その含有率が前記塗膜層に対して、50~99.9質量%である請求項1または2に記載の産業資材用静電気対策膜材。
- 前記塗膜層が、前記π電子共役系導電性ポリマーを含み、かつ前記カーボンナノチューブと前記フラーレンを100:1~2:1質量比で併用する請求項1~3の何れか1項に記載の産業資材用静電気対策膜材。
- 前記カーボンナノチューブが、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、カップ積重型カーボンナノチューブ、酸化カーボンナノチューブ、官能化カーボンナノチューブ(末端修飾及び/または側壁修飾)、及び金属(蒸着またはスパッタ)カーボンナノチューブから選ばれた1種以上であり、その含有量が前記塗膜層に対して0.1~5質量%である請求項1~4の何れか1項に記載の産業資材用静電気対策膜材。
- 前記フラーレンが、C60フラーレン、C70フラーレン、有機修飾フラーレン、無機修飾フラーレン、非金属原子内包フラーレン、及び金属内包フラーレン、から選ばれた1種以上であり、その含有量が前記塗膜層に対して0.1~5質量%である請求項1~5の何れか1項に記載の産業資材用静電気対策膜材。
- 前記π電子共役系導電性ポリマーが、ポリピロール類、ポリチオフェン類、ポリアセチレン類、ポリフェニレン類、ポリフェニレンビニレン類、ポリアニリン類、ポリアセン類、ポリチオフェンビニレン類、ポリエチレンジオキチオフェン、及びこれらのドーピング体、から選ばれた1種以上であり、その含有量が前記塗膜層に対して1~25質量%である1~6の何れか1項に記載の産業資材用静電気対策膜材。
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