JPH01113240A - 合成樹脂成形体の帯電防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、合成樹脂成形体の帯電防止方法に関する。

（従来の技術） 塩化ビニル系樹脂などの合成樹脂は、安価であり成形性
が良好なうえに優れた特性を有するため、各種成形品、
シートおよびフィルムとして広く使用されている。しか
し、塩化ビニル系樹脂などの合成樹脂成形体は、帯電し
やすく、そのために、様々な障害の原因となっている。

このような帯電を防止するために、合成樹脂成形体に導
電性を付与することが試みられている。

導電性を有する合成樹脂成形体としては、界面活性剤、
カーボンブラック、金属粉、導電性繊維などをブレンド
した合成樹脂成形体や界面活性剤を表面に塗布した合成
樹脂成形体がある。

しかし、界面活性剤をブレンド又は塗布したものは、成
形体からブリードしたり、成形体の表面から脱落しやす
いため、帯電防止効果が持続されない。カーボンブラッ
ク、金属粉、導電性繊維などをブレンドしたものは、帯
電防止効果は持続されるものの、所望の導電性を得るに
は、これら導電性物質を大量に加える必要がある。

従って、高価となる。

また、蒸着、スパッタリングなどにより、表面に貴金属
や金属酸化物を付着させた合成樹脂成形体がある。かか
る成形体は、帯電防止効果に優れているものの、高価で
あり、生産性も低い。

このような欠点を解決するために、カーボンブラック、
金属粉などの導電性物質を樹脂溶液に分散させた導電性
塗料を用い、これを表面に塗布した合成樹脂成形体があ
る。この成形体は安価であり、優れた帯電防止効果を示
すものの、導電性物質が樹脂に対して異質であるため、
やはり、ブリードや脱落しやすい。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、その
目的とするところは、安価にして持続性のある帯電防止
効果が得られる合成樹脂成形体の帯電防止方法を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、合成樹脂成形体の表面に、塩化ビニルの繰返
し構造単位とアリルアミン又はそのルイス酸塩の繰返し
構造単位とを有する塩化ビニル−アリルアミン系共重合
体の層を形成させることを特徴とし、そのことにより上
記の目的が達成される。

本発明に用いる塩化ビニル−アリルアミン系共重合体に
おいて、塩化ビニル繰返し構造単位は、一般に共重合体
中に５０〜９７モル％、好ましくは５０〜９５モル％の
範囲で共重合体成分として含有される。５０モル％を下
まわると、塩化ビニル系重合体としての良好な特性が低
下する。９７モル％を上まわると、所望の帯電防止性が
得られにくい。

アリルアミン又はそのルイス酸塩としては、アリルアミ
ン又はアリルアミンの塩酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、リン
酸塩、亜リン酸塩、次亜リン酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩な
どのうち少なくとも一種が用いられる。

これらのアリルアミン又はそのルイス酸塩の繰返し構造
単位は、一般に共重合体中に３〜５０モル％、好ましく
は５〜５０モル％の範囲で共重合成分として含有される
。３モル％を下まわると、所望の帯電防止性が得られに
くい。５０モル％を上まわると、導電性が高くなり、帯
電防止性は良好となるものの、親水性ないし吸水性が増
すため有機溶媒に対する溶解性が低下するので、層形成
方法として溶液塗布法を採用する場合は好ましくない。

また、共重合体が餅状となり取扱いにくくなる。

上記共重合体の平均重合度は一般に１０〜４０００の範
囲とされる。１０を下まわると塗層の強度が小さくなり
、脱落しやすくなる。４０００を上まわると有機溶媒に
対する溶解性が低下したり、粘度が高（なり、塗層の表
面状態が悪くなる。

なお、上記の塩化ビニル−アリルアミン系共重合体には
、帯電防止性を損なわない範囲で、共重合可能な他のビ
ニル糸上ツマー単位を共重合成分として含有させ、三元
共重合体や四元共重合体とすることも可能である。かか
る他のビニル系モノマーとして、エチレン、スチレン、
アクリロニトリル、酢酸ビニル、メチルメタクリレート
、アクリルアミドなどが挙げられる。

このようなモノマー単位は、一般に共重合体のガラス転
移温度、粘度、溶解性を改善するために含有される。

本発明において用いる上記の塩化とニル−アリルアミン
系共重合体は、例えば、次のように合成される。

高圧ガス用重合器に、アリルアミンおよび／またはその
ルイス酸塩、溶媒および重合開始剤を入れる。この場合
、あらかじめ調整したアリルアミンのルイス酸塩を用い
てもよく。また、アリルアミンとルイス酸塩とを重合器
に仕込んでアリルアミンのルイス酸塩を調整してもよい
。

溶媒には、例えば、水、メタノール、エタノール、アセ
トン、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、ジメチルホルム
アミド、ジメチルスルホキシ目ド、テトラヒドロフラン
、メチルエーテル、クロロホルムがある。重合開始剤と
しては、公知のラジカル重合開始剤が用いられ、例えば
、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩
、２．２゛−ジアミンニル−２，２゛−アゾプロパンジ
塩酸塩、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物
、ジーし一ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパー
オキサイド、過酸化水素などの過酸化物がある。開始剤
の量は、全モノマー重量に対して、０．０１〜１０重量
％、好ましくは、０．１〜１重量％の範囲とされる。

アリルアミンおよび／またはそのルイス酸塩、溶媒およ
び重合開始剤を入れた重合器内を減圧にし、塩化ビニル
モノマーを導入する０次いで、重合器を３０〜８０°Ｃ
１好ましくは３５〜５０°Ｃに加熱し、重合を開始する
。重合時間は、１〜４８時間、好ましくは３〜２０時間
とされる。重合反応終了後、未反応のアリルアミンモノ
マーやアリルアミン塩モノマー、これらのモノマーのホ
モポリマーおよび過剰の酸を除去するべく、数時間水洗
される。アリルアミンモノマーやアリルアミン塩モノマ
ーおよびこれらのモノマーのホモポリマーは、水に可溶
であるため、水洗により容易に除去される。

かくして得られる塩化ビニル−アリルアミン系共重合体
は、親水性ないしは吸水性を有し、導電性に優れるもの
である。この塩化ビニル−アリルアミン系共重合体は、
元素分析（アリルアミン単位のＮ原子の重量を定量）に
より同定した。さらに、共重合体のＩＲ分析によれば、
２２００〜３０００ｃｌ’にＮ）ｌ、ｌ”の幅広い吸収
があり、そして１６５０ｃｍ−’にＮ−Ｈ変角振動の吸
収が認められた。

しかして、本発明においては、合成樹脂成形体の表面に
、上記の塩化ビニル−アリルアミン系共重合体の層を形
成させる。かかる層の形成方法としては、上記の塩化ビ
ニル−アリルアミン系共重合体を適当な有機溶媒に溶解
して溶液を調整し、この溶液を塗布法やスプレー法や浸
漬法により、合成樹脂成形体の表面に適用する方法が好
ましい。

有機溶媒としては、合成樹脂成形体を短時間で溶解或い
は膨潤させたすせず、しかも揮発性の高い有機溶媒を用
いるのが好ましい。このような有機溶媒としては、例え
ばテトラヒドロフランとシクロヘキサノンとの混合溶媒
がある。

合成樹脂成形体としては、塩化ビニル系樹脂、アクリル
系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート、ポリイミ
ド、ポリエーテルイミドなどからなる合成樹脂成形体が
上記塩化ビニル−アリルアミン系共重合体との付着性が
良く、好適である。また、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンなどのオレフィン系樹脂成形体の場合は、その表面を
例えばコロナ放電処理を行ってぬれ張力を大きくしたも
のを用いるのが好ましい。

本発明においては、特に塩化ビニル系樹脂成形体の表面
に、上記の塩化ビニル−アリルアミン系共重合体の塗層
を形成すると、成形体と組成物の層とは強固に接着一体
化されるので、この組合わせが最適である。

なお、塩化ビニル系樹脂成形体としては、ポリ塩化ビニ
ル樹脂、塩素化ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−エチ
レン共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、
塩化ビニル−アクリル酸エステル共重合樹脂、塩化ビニ
ル−アルキルビニルエーテル共重合樹脂、エチレン−酢
酸ビニル共重合樹脂に塩化ビニルをグラフト共重合した
塩化ビニルグラフト樹脂などからなる、シート状の成形
体や異形品状の成形体がある。

成形体がシート状の成形体であれば、前記の組成物の溶
液は、ロールコータ−、ドクターブレードなどによる表
面塗工により塗布される。

成形体が異形品状の成形体であれば、前記の組成物の溶
液は、スプレーコートするか、或いは成形体を溶液中に
浸漬する。

上記のようにして、合成樹脂成形体の表面に塩化ビニル
−アリルアミン系共重合体の溶液を適用した後、これを
乾燥して溶媒を除去することにより、上記成形体の表面
に上記共重体の層が形成される。なお、本発明において
は、溶媒を使用せずに適当な条件での溶融押出被覆法に
より、成形体の表面に上記共重合体の層を形成すること
も可能である。

（作用）　　。

合成樹脂成形体の表面に形成される塩化ビニル−アリル
アミン系共重合体は、分子鎖内にアリルアミン又はその
ルイス酸塩の繰返し構造単位を有するため、アリルアミ
ンやそのルイス酸塩のアミノ基に由来して、親水性ない
しは吸水性を有し、イオンが良好に移動し、導電性が発
現する。従って、優れた帯電防止性を示す。

また、上記の共重合体においては、導電性を発現するア
リルアミン又はそのルイス酸塩が共重合成分として強く
結合しており、しかも合成樹脂成形体との付着性がよく
、この両方の作用が相俟ってブリードや脱落がなく、帯
電防止性を持続させる。

（実施例） 以下、本発明の実施例及び比較例を示す。

夫施拠上 アリルアミン５７０ｇをメタノール４０００　ｇに溶解
させ、高圧重合器に仕込んだ。この重合器を１０″Ｃ以
下に保ち、リン酸塩１９６０　ｇを滴下した。

さらに、この重合器に重合開始剤として、１−ブチルパ
ーオキシネオデカエート２４．９ｇを加えた。重合器内
を減圧にし、塩化ビニル９４０ｇを導入した。重合器を
３５°Ｃに加熱し、２０時間反応させた。重合反応終了
後、得られた重合物を２時間水洗し、過剰のリン酸塩や
アリルアミ４ヨリン酸塩のホモポリマーを除去した。水
洗後の重合物を遠心分離により脱水した後、４０°Ｃで
一昼夜乾燥した。こうして、塩化ビニル−アリルアミン
リン酸塩共重合体１５４０　ｇを得た。

得られた共重合体は、白色の微粉末であり、粘度法によ
る重合度は５５０であった。共重合体の元素分析により
、共重合体中のアリルアミンリン酸塩の単位は１６．５
モル％と計算された。

この共重合体を、テトラヒドロフラン／シクロへキサノ
ン／水（重量比８／３／１）の混合溶媒に溶解させ、濃
度１９重量％の共重合体溶液を調整した。

この溶液をドクターブレードを用いて２卿厚の透明な硬
質塩化ビニル樹脂板に１０μｍの膜厚となるように塗布
し、塩化ビニル−アリルアミンリン酸塩共重合体の層を
形成した。

この層の表面固有抵抗値、密着性、ブリード性を次のよ
うにして測定した。これらの測定結果を第１表に示す。

（１）表面固有抵抗値 上記の共重合体の層を形成した透明な硬質塩化ビニル樹
脂板を２０°Ｃ１６５％ＲＨで１ケ月放置後、表面高抵
抗計（ｌｌｉｒｅｓｔａ　ＭＣＰ−ＴＥＳＴＥＲ１三菱
油化社製）を用いてその表面固有抵抗値を測定した。

（２）密着性 上記の共重合体の層に１ｍｍ間隔のゴバン目を入れ、セ
ロハンテープにより剥離試験を行ない、ゴバン目１００
個のうちの剥離した個数を測定し、密着性の目安とした
。

（３）ブリード性 上記の共重合体の層を形成した透明な硬質塩化ビニル樹
脂板を室温にて１ケ月放置し、表面に曇りや析出物が認
められる場合を不良とし、全く認められない場合を良好
とした。

裏施廻又 アリルアミン６００　ｇとリン酸塩２０６０　ｇとメタ
ノール４０００　ｇとを高圧重合器に仕込んだ。この重
合器に重合開始剤として、Ｌ−ブチルパーオキシネオデ
カノエートを２５．０　ｇを加えた。重合器内を減圧に
し、塩化ビニル９００ｇを導入した。

以下、実施例１と同様の操作により、塩化ビニル−アリ
ルアミンリン酸塩共重合体１３９０　ｇを得た。

得られた共重合体は、白色の粉末であり、粘度法による
重合度は４２０であった。共重合体の元素分析により、
共重合体中のアリルアミンリン酸塩の単位は２０．２モ
ル％と計算された。

この共重合体を用い、以下、実施例１と同様の方法で行
った。その結果を第１表に示す。

災施斑主 アリルアミン４００ｇとリン酸塩に代えて塩酸２６０ｇ
とメタノール２９００　ｇとを高圧重合器に仕込んだ。

この重合器に重合開始剤としてｔ−ブチルパーオキシネ
オデカノエート１５．０ｇを加えた。重合器・内を減圧
にし、塩化ビニル８００　ｇを導入した。以下、実施例
１と同様の操作により、塩化ビニル−アリルアミン塩酸
塩共重合体５７０ｇを得た。

得られた共重合体は、白色の粉末であり、粘度法による
重合度は７１０であった。共重合体の元素分析により、
共重合体中のアリルアミン塩酸塩の単位は１２．３モル
％と計算された。

この共重合体を用い、以下、実施例１と同様の方法で行
った。その結果を第１表に示す。

夫施斑土 アリルアミン８５７ｇをメタノール７５６０　ｇに溶解
させ、高圧重合器に仕込んだ。この重合器に、重合開始
剤として、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート４５
．２　ｇを加えた。重合器内を減圧にし、塩化ビニル２
１９０　ｇを導入した。以下、実施例１と同様の操作に
より、塩化ビニル−アリルアミン共重合体９６０ｇを得
た。

得られた共重合体は、白色の粉末であり、粘度法による
重合度は２２０であった。共重合体の元素分析により、
共重合体中のアリルアミンの単位は１５．０モル％と計
算された。

この共重合体を用い、以下、実施例１と同様の方法で行
った。その結果を第１表に示す。

ル較皿土 Ｌ−ブチルパーオキシネオデカノエート１．８ｇをメタ
ノール９０００　ｇに溶解させ、高圧重合器に仕込んだ
。重合器内を減圧にし、塩化ビニル３６００　ｇを導入
した。以下、実施例１と同様の操作により塩化ビニル単
独重合体２７５０　ｇを得た。

得られた単独重合体は、白色の粉末であり、粘度法によ
る重合度は９４０であった。この重合、　体を用い、以
下、実施例１と同様の方法で行った。その結果を第１表
に示す。

（以下余白　） （発明の効果） 上述の通り、本発明方法は、合成樹脂成形体の表面に、
塩化ビニル−アリルアミン系共重体の層を形成するもの
であり、この共重合体は親水性ないしは吸水性を有し、
導電性に優れている。したがって、合成樹脂成形体の帯
電防止が効果的になされ、且つ層厚を薄くすることによ
り安価になされる。しかも、上記共重合体は合成樹脂成
形体との付着性がよく、したがって、成形体の帯電防止
性は長期にわたって維持され持続性を有する。

特許登録出願人 積水化学工業株式会社 代表者　廣１）馨

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、合成樹脂成形体の表面に、塩化ビニルの繰返し構造
   単位とアリルアミン又はそのルイス酸塩の繰返し構造単
   位とを有する塩化ビニル−アリルアミン系共重合体の層
   を形成させることを特徴とする合成樹脂成形体の帯電防
   止方法。 ２、前記ルイス酸塩が、塩酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、リ
   ン酸塩、亜リン酸塩、次亜リン酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩
   のうちの少なくとも一種である特許請求の範囲第１項に
   記載の合成樹脂成形体の帯電防止方法。 ３、前記アリルアミン又はそのルイス酸塩の繰返し単位
   が、前記共重合体中に３〜５０モル％の範囲で含有され
   た特許請求の範囲第１項に記載の合成樹脂成形体の帯電
   防止方法。 ４、前記塩化ビニルの繰返し単位が、前記共重合体中に
   ５０〜９７モル％の範囲で含有された特許請求の範囲第
   １項に記載の合成樹脂成形体の帯電防止方法。 ５、前記共重合体の平均重合度が、１０〜４０００の範
   囲である特許請求の範囲第１項に記載の合成樹脂成形体
   の帯電防止方法。 ６、前記合成樹脂成形体が、塩化ビニル系樹脂成形体で
   ある特許請求の範囲第１項に記載の合成樹脂成形体の帯
   電防止方法。