JPH0312577B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、優れた帯電防止性を示す重合体組成
物に関する。 従来の技術とその問題点 近年急速に発展しつつある半導体産業において
は、IC生産工場の壁材、床材等の建築用部材、
半導体ウエハー保存用容器、電子・電機部材等と
して使用される重合体（本発明において重合体と
は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及びゴムをい
う）に高度の帯電防止性を付与する必要がある。
従来行なわれている帯電防止方法の１例として、
重合体にカーボンブラツク微粉末を混入する方法
がある。しかしながら、カーボンブラツクを含有
する重合体は、色調が黒色となるため、IC製品
との識別が困難であつたり、視覚的及び心理的に
作業環境上好ましくなかつたりする。又、重合体
に対するカーボンブラツク微粉末の混合時に該微
粉が飛散して作業条件を悪化させるという問題点
も存在する。 重合体に明るい色調を与えるとともに帯電防止
性を付与する方法としては、重合体に有機帯電防
止剤を繰り込む方法及び重合体製品の表面に有機
帯電防止剤を塗布する方法が知られている。しか
しながら、これ等の方法においては、水洗、摩擦
等により重合体製品表面の帯電防止剤が容易に除
去されて、帯電防止効果が実質的に失われるとい
う欠点がある。また、帯電防止効果の接続を目的
として多量の有機帯電防止剤を重合体に練り込む
場合には、時間の経過とともに過剰の帯電防止剤
が重合体製品の表面にブリードしてきて、製品表
面のベトつきやゴミ付着という新たな問題を生ず
る。 問題点を解決するための手段 本発明者は、長期にわたり帯電防止効果を持続
する明るい色調を備えた重合体製品について種々
研究を重ねた結果、特定の有機帯電防止剤は特定
の加工粘土を所定の割合で配合することにより、
その目的を達成し得ることを見出し、本発明を完
成するに至つた。 すなわち、本発明は、重合体100重量部に対し、
高級脂肪族炭化水素基を有する非イオン性界面活
性剤を主体とした帯電防止剤５〜50重量部、及び
有機変性粘土５〜50重量部を配合したことを特徴
とする、帯電防止重合体組成物に係する。 本発明において使用する有機帯電防止剤は、高
級脂肪族炭化水素基を有する非イオン性界面活性
剤を主体としたものである。本発明において、高
級脂肪族炭化水素基とは、炭素数が12以上（カル
ボン酸誘導体の場合にはカルボニル炭素も炭素数
の中に含める）の脂肪族炭化水素基をいう。具体
的には、ラウリン酸誘導体やラウリルアルコール
以上の炭素数を含む脂肪族炭化水素基をいう。 非イオン性界面活性剤の形態としては、多価ア
ルコールの部分的脂肪酸エステル、高級アルコー
ルのエチレンオキサイド付加物、脂肪酸のエチレ
ンオキサイド付加物、脂肪酸アミンのエチレンオ
キサイド付加物、脂肪酸アミドのエチレンオキサ
イド付加物、アルキルフエノールのエチレンオキ
サイド付加物、アルキルナフトールのエチレンオ
キサイド付加物、多価アルコールの部分的脂肪酸
エステルのエチレンオキサイド付加物などが挙げ
られる。 この発明において、高級脂肪族炭化水素基を有
する非イオン性界面活性剤を主体とした帯電防止
剤を用いているのは、体積抵抗が著しく低下する
という本発明の特有の効果を示すためには、カチ
オン性界面活性剤により表面が親油性となるよう
に有機変性された粘土の表面に、帯電防止剤を吸
着させ、帯電防止剤による導電層が重合体中に連
続的に形成されるようにすることが必要だからで
ある。 なお、本発明においては、本発明の作用効果を
妨げない範囲であれば、アニオン系及び／又はカ
チオン系帯電防止剤を併用してもよい。 本発明において上記有機帯電防止剤と併用され
る有機変性粘土とは、層状構造を有するスメクタ
イト型粘土鉱物の層間に有機化学種を挿入するこ
とにより得られる有機無機複合層間化合物であ
る。スメクタイト型粘土鉱物としては、例えばモ
ンモリロナイトを主成分とするベントナイト、ヘ
クトライト等が挙げられる。層間に挿入される有
機化学種としては、カチオン性界面活性剤が用い
られる。カチオン性界面活性剤としては、アンモ
ニウム塩型、ホスホニウム塩型、スルホニウム塩
型のものが挙げられ、より具体的には、アルキル
トリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチル
アンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアン
モニウム塩、ポリオキシエチレンアルキルモノメ
チルアンモニウル塩、アルキルピリジウム塩、ア
ルキルアミン塩、アルキルトリ−ｎ−ブチルホス
ホニウム塩、アルキルジメチルスルホニウム塩が
代表的なものとして挙げられる。ここでアルキル
基の炭素数としては８以上のものが好ましい。層
間に挿入される有機化学種の量は、粘土鉱物のカ
チオン交換容量〔単位：milliequivalents（以下
meqとする）／100ｇ粘土〕の30％以上に相当す
る量とすることが好ましい。この値が30％未満の
場合には、帯電防止効果を長期に持続させること
が難しい場合がある。有機変性粘土は、例えば、
特許第211205号明細書、特許第244306号明細書等
に記載された方法により製造することができる。 本発明においては、粘土鉱物の層間に予め有機
化学種を挿入しておく必要があり、若し粘土鉱物
と有機化学種とを単に併用する場合には、所期の
効果は達成出来ない。尚、有機変性粘土の調製に
際し、粘土鉱物のカチオン交換容量を上回る過剰
量の有機化学種を使用する場合には、余剰の有機
化学種は、有機帯電防止剤そのものとしての作用
を発揮する。 本発明の帯電防止組成物に用いられる重合体と
しては、以下の如きものが例示される。 熱可塑性樹脂…高密度ポリエチレン、中低密度ポ
リエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリ
プロピレン、エチレン−プロピレンブロツク共
重合体等のポリオレフイン、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリメタ
クリル酸メチル、これ等を主体とし且つ他のモ
ノマーを共重合成分とする共重合体、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリアセ
タール、線状ポリエステル、ポリウレタン、
ABS樹脂、ポリカーボネート、ノリル樹脂、
ポリフエニレンサルフアイド、ポリエーテルサ
ルホン、ポリメチルペンテン等。 熱硬化性樹脂…不飽和ポリエステル樹脂、エポキ
シ樹脂、メラミン樹脂、フエノール樹脂、シア
リルフタレート樹脂等。 ゴム…天然ゴム、イソプレンゴム、アクリロニト
リル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン
ゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレ
ンゴム、スチレン−ブタジエンゴロツク共重合
体、エピクロルヒドリンゴム、クロロスルフオ
ン化ポリエチレンゴム等。 尚、上記の重合体は、必要に応じ２種以上を混
合したブレンド物として使用可能なことは、言う
までもない。 本発明における帯電防止剤及び有機変性粘土の
配合割合は、重合体100重量部に対し、帯電防止
剤５〜50重量部及び有機変性粘土５〜50重量部で
ある。両者の配合量が上記の量を下回る場合に
は、重合体中において有機変性粘土及び帯電防止
剤による連続的な導電層が十分には形成されず、
所望の帯電防止効果を得ることができない。一
方、両者の配合量が上記の量よりも過剰になる場
合には、重合体製品の物性強度が著しく低下する
とともに、重合体製品の成形等が困難になる場合
がある。尚、有機帯電防止剤と有機変性粘土との
割合（重量比）は、前者１に対し後者0.1〜10程
度とすることが好ましい。 尚、本発明において重合体に帯電防止剤及び有
機変性粘土を添加する方法、特に限定されず、重
合体中に有機帯電防止剤と有機変性粘度とを併存
させれば良い。即ち、有機帯電防止剤と有機変性
粘土とを別個に重合体に添加混合する方法、両者
を予め混合した状態で重合体に添加混合する方
法、有機変性粘土の製造時に粘土鉱物の層間に挿
入すべき有機カチオン性化合物と有機帯電防止剤
とを粘土鉱物に添加し、有機変性粘土と有機帯電
防止剤との混合物として、重合体に添加混合する
方法等の任意の方法が採用され得る。又、帯電防
止剤組成物と重合体の混合は、公知の重合体に対
する各種添加物の混合と同様の手段により行なう
ことが出来、例えば、重合体が熱可塑性樹脂の場
合には、押出機、ニーダ、インテンシブミキサ
ー、ミキシングロール等の一般的混和機を使用し
て、加熱下に混練すれば良い。 本発明の帯電防止重合体組成物においては、こ
の種の重合体に通常配合される紫外線吸収剤、酸
化防止剤、滑剤、結晶核剤、着色剤、離形剤、ガ
ラス繊維等の補強剤、炭酸カルシウム、タルク、
クレー、ホワイトカーボン等の充填剤、難燃剤等
を配合しても良い。さらに、金属粉、金属繊維、
カーボン繊維、カーボンブラツク微粉末等の導電
性充填剤の配合も可能である。 発明の効果 本発明の帯電防止重合体組成物においては、体
積抵抗が著るしく低く、また水洗、摩擦等によつ
て帯電防止効果が損われることが少ない為、長期
にわたり優れた帯電防止効果が持続される。 本発明の帯電防止重合体組成物の体積抵抗が著
るしく低くなるのは、重合体への有機帯電防止剤
と有機変性粘土との添加混合方法の如何に関係な
く、重合体製品中でストラクチヤーを形成してい
る有機変性粘土の表面に帯電防止剤が吸着され、
帯電防止剤による導電層が重合体中に連続的に形
成されるためと考えられる。本発明では、このよ
うに重合体中で成した有機変性粘土の、いわば網
目構造のような、親油性に変性されたストラクチ
ヤの表面に、高級脂肪族炭化水素基を有する非イ
オン性界面活性剤を吸着させて重合体を貫く連続
的な導電層を形成し、これによつて体積抵抗を著
しく低下せしめている。従つて、本発明の重合体
組成物は、重合体組成物全体が低い電気抵抗を有
するのであり、従来の有機帯電防止剤を利用した
重合体における、表面だけが電気抵抗の低いもの
と明らかに異なるものである。 本発明の帯電防止重合体組成物は、このように
体積抵抗が著しく低いため、重合体組成物の表面
が水洗あるいは摩擦されても、時間的な経過を必
要とせず、その直後でも優れた帯電防止効果を発
揮することができる。 実施例 以下に示す実施例及び比較例により、本発明の
特徴とするところをよい一層明らかにする。 実施例 １ 精製ベントナイト（カチオン交換容量
100meq／100ｇ）100ｇに100meq当量のジオクタ
デシルジメチルアンモニウムクロライドをカチオ
ン交換反応させて、有機変性粘土(A)を得た。得ら
れた有機変性粘土(A)及び有機帯電防止剤としての
ソルビタンモノラウレートをそれぞね第１表に示
す配合割合でポリプロピレン（メルトインデツク
ス9.0、密度0.91）に加え、加熱混合ロールによ
り樹脂温度220℃で５分間溶融混練した後、ペレ
タイザーにてペレツト化した。次いで、該ペレツ
トを射出成形機により230℃で射出成形し、白色
の重合体試験片を得た後、成形５日後のもの及び
成形５日後に水洗及び乾燥したものについて、
JIS Ｋ 6911に準拠して体積抵抗率及び表面抵抗
率を測定するとともに、有機帯電防止剤のブリー
ドの有無を観察した。結果は、比較例１〜５の結
果とともに第２表に示す。 比較例 １ 有機変性粘土(A)に代えて炭酸カルシウム粉（商
標“ホワイトンＰ−30”、白石工業(株)製）を使用
する以外は実施例１と同様にしてポリプロピレン
試験片を得た。 比較例 ２ 有機変性粘土(A)を使用しない以外は実施例１と
同様にしてポリプロピレン試験片を得た。 比較例 ３ 帯電防止剤を使用しない以外は実施例１と同様
にしてポリプロピレン試験片を得た。 比較例 ４ 実施例１のポリプロピレンを使用して、添加剤
を一切加えることなく、試験片を調製した。 比較例 ５ 有機変性粘土(A)に代えて精製ベントナイトを使
用する以外は実施例１と同様にしてポリプロピレ
ン試験片を得た。

【表】

【表】 実施例 ２〜４ 精製ベントナイト（カチオン交換容量
100meq／100ｇ）100ｇに100meqのオクタデシル
トリメチルアンモニウムクロライドをカチオン交
換反応させた有機変性粘土(B)（商標“オルベン”、
白石工業株式会社製〕と有機帯電防止剤としての
ラウリン酸ジエタノールアミドを軟質ポリ塩化ビ
ニル組成物に配合し、加熱混合ロールにより樹脂
温度150℃で５分間混練した後、150℃でプレス成
形して試験片を作成した。使用した軟質ポリ塩化
ビニルは組成物は、ポリ塩化ビニル100重量部、
ジオクチルフタレート50重量部、三塩基性硫酸鉛
５重量部及びステアリン酸鉛１重量部からなつて
おり、第３表にはそれ以外の成分の配合量のみを
示す。実施例１と同様にして測定及び観察した結
果を第４表に示す。また、水洗及び乾燥した後、
５日放置したものについて、体積抵抵抗率及び表
面抵抗率を測定し、その結果を併せて第４表に示
す。 比較例 ６ 有機変性粘土(B)に代えてカオリンを使用する以
外は実施例２と同様にして軟質ポリ塩化ビニル試
験片を得た。 比較例 ７ 有機変性粘土(B)を使用しない以外は実施例２と
同様にして軟質ポリ塩化ビニル試験片を得た。 比較例 ８ ラウリン酸ジエタノールアミドを使用しない以
外は実施例２と同様にして軟質ポリ塩化ビニル試
験片を得た。 比較例 ９ 実施例２で使用した軟質ポリ塩化ビニルのみか
ら試験片を作成した。

【表】

【表】 実施例 ５ ベントナイト層間に挿入すべきカチオン性化合
物としてのトリメチルオクタデシルアンモニウム
クロライド0.1モルと有機帯電防止剤としてのポ
リオキシエチレン（付加数６モル〕ソルビタンモ
ノラウレート0.1モルを水１に分散させて複合
エマルジヨンとした後、これを水５に精製ベン
トナイト（カチオン交換容量100meq／100ｇ）
100ｇを含むベントナイト分散液に添加し、生成
物を吸引過し、乾燥及び粉砕することにより、
有機変性粘土と有機帯電防止剤との混合物（以下
混合物Ａという）を得た。 次いで、アクリロニトリルーブタジエンゴム
（商標“Hycar1042”、日本ゼオン(株)製）100重量
部、亜鉛華５重量部、ステアリン酸１重量部、促
進剤としてのジベンゾチアジルジスルフイド1.5
重量部、促進剤としてのテトラメチルチウラムジ
スルフイド0.2重量部、硫黄２重量部及びジオク
チルフタレート15重量部に混合物A40重量部を加
え、混合ロールで混練後、148℃で20分間プレス
加硫して、試験片を調製した。第５表に有機変性
粘土と有機帯電防止剤の使用量を示し、第６表に
実施例１と同様にして測定及び観察した結果を示
す。 比較例 10 混合物Ａに代えてポリオキシエチレン〔付加数
６モル〕ソルビタンモノラウレートのみを使用す
る以外は実施例５と同様にして試験片を作成し
た。 比較例 11 トリメチルオクタデシルアンモニウムクロライ
ド0.1モルを水１に分散させたエマルジヨンを
使用する以外は実施例５と同様にして精製ベント
ナイトを処理し、有機変性粘土（以下有機変性粘
土(C)という）を得た後、これを実施例５と同様に
してアクリロニトリル−ブタジエンゴムに配合
し、試験片を製造した。 比較例 12 実施例５で使用したアクリロニトリル−ブタジ
エンゴム配合物のみからなる試験片を製造した。

【表】

【表】 第２表、第４表及び第６表に示す如く、本発明
帯電防止組成物は、優れた帯電防止効果を発揮す
る。 比較例 13 有機変性粘土(B)の配合量を４重量部、帯電防止
剤の配合量を８重量部とする以外は、実施例２と
同様にして軟質ポリ塩化ビニル試験片を得た。 比較例 14 有機変性粘土(B)の配合量は10重量部とし、帯電
防止剤として平均分子量400のポリエチレングリ
コール（以下PEGと略す）を用い、このPEGの
配合量を40重量部とする以外は、実施例２と同様
にして軟質ポリ塩化ビニル試験片を得た。 比較例 15 有機変性粘土(B)の配合量を10重量部とし、帯電
防止剤として平均分子量400のPEGを用い、この
PEGの配合量を４重量部とする以外は、実施例
２と同様にして軟質ポリ塩化ビニル試験片を得
た。 比較例 16 有機変性粘土(B)の配合量を4.5重量部とし、帯
電防止剤として平均分子量400のPEGを用い、こ
のPEGの配合量を２重量部とするする以外は、
実施例２と同様にして軟質ポリ塩化ビニル試験片
を得た。 下記第７表に比較例13〜16についての配合量を
示し、第８表に実施例１と同様にして測定及び観
察した結果を示す。

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 重合体100重量部に対し、高級脂肪族炭化水
   素基を有する非イオン性界面活性剤を主体とした
   帯電防止剤５〜50重量部及び有機変性粘土５〜50
   重量部を配合したことを特徴とする、帯電防止重
   合体組成物。