JPS58201848A - 感湿導電性成型用高分子組成物 - 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】 本発明は極性合成樹脂１００重量部に、アクリル酸、メ
タクリル酸またはこれらの金属塩をグラフト重合させた
でんぷん、セルローズ、ポリビニルアルコールまたはこ
れらの誘導体２乃至１５重量部とアクリル酸またはメタ
クリル酸の金属塩５乃至２０重量部を配合して成る感湿
４電性の熱可塑性高分子組成物に係り、その目的とする
ところは、水分を吸収して導電性を生じる熱可塑性高分
子成型材料の提供にある。

そもそもポリオレフィンを中心とする熱可塑性高分子材
料はあらゆる分腎で利用されているが、これらの材料の
ほとんどは優れた耐水性を鋪えているのがひとつの特徴
である。他方、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸
、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミドなどは典
型的な水溶性高分子であるので、これらを原料とする成
型材料は水を吸収する性質を備えている。しかしながら
、これらの成型材料が水を吸収すると機械的強度が著し
るしく減少するので、強度を必要とする一般の成型高分
子材料として利用することはできないのである。

しかしながら、水は生活や産業活動に不可欠の物質であ
シ、水分を吸収した際にも適度の機械的性質を具備した
熱可塑性高分子材料が必要な場合が数多くある。たとえ
ば乳児用おむつや婦人用衛生材料はその典型的なもので
あるが、今後も医用高分子材料のひとつとしてその重要
性が指摘されるところである。

他方、従来、水が透過しても強度を備えだ材料として粘
土を原料とする素焼材料があるが、弾性や伸びが小さい
だめ破損しやすく、木材は合成高分子材料に匹敵する機
械的性質を備えているが吸水速度が小さすぎるという欠
点がある。これらの材料は水分を吸収した際に導電性を
発現し、しかも必要な強度を維持できるので、電極など
として用いうる重要な機能性材料であり、それぞれの材
料の有する欠点を改善した成型可能な新しい有機材料の
出現が強く望まれるところである。

本発明者等はこの問題に注目し、水分を吸収して４電性
を生じ、しかも必要な機械的性質を備えた成型用高分子
組成物に関する研究を行なって本発明を行なうに至った
のである。

本発明における極性合成樹脂とはポリスチレン、ポリメ
チルアクリレート、ポリメチμメタクリレート、アクリ
ロニトリル−ブタジェン−スチレン系共重合体、ポリア
クリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等の
極性ビニル七ツマー重合体、エポキシ樹脂、ウレタン樹
脂あるいはこれらの組成物であって、これらの選択と組
成は後述する導電性成分の種類によって決定される。

また、本発明におけるアクリル酸またはメタクリル酸の
金属塩とはアンモニア、アルカリある、いはアルカリ土
類金属または銅や亜鉛、アルミニウムなどの遷移金属の
塩である。なお、アンモニアは厳密にいうと金属に入ら
ないが、アンモニウム塩はア／レカリ金属塩と同様の挙
動を示すのでここにいう金属塩に含めるものとする。で
んぷん、セルローズ、ポリビニルアルコールの誘導体と
は、エステ／Ｌ／ｌ’！Ｉ、ｔばアセテート）、エーテ
／Ｌ／（例工ばメチルエーテル、ヒドロキシエチルエー
テル、カルボキシメチルエーテル、アクリルエーテル、
イソブチルエーテ＃）、酸化物（１級アルコールがアル
デヒドになったもの、カルボン酸になったもの、および
これと２．２′−アゾビスイソブチルアミジンとの塩）
等である。

でんぷん、セルロース、ポリビニルアルコールまたはこ
れらの誘導体とアクリル酸、メタクリル酸またはこれら
の金属塩とのグラフト重合体は、例えばでんぷんにアク
リロニトリルやアクリル酸エステルあるいはアクリル酸
と架橋剤をグラフト重合させた後に、アルカリで加水分
解させるか、あるいは中和するなどの方法によって製造
される。

これらの成分は組成物に対して吸水性を付与する成分で
あるので、以下吸水性成分という。極性合成樹脂１００
重量部に対する吸水性成分の配分量は２乃至１５重量部
であることを必要とする。

本発明組成物の一成分であるアクリル酸まだはメタクリ
ル酸の金属塩は組成物に対してｊ＃導電性付与する成分
であるので、以下導電性成分という。

極性合成樹脂１００重量部に対する導電性成分の配合量
は５乃至２０重合部であることを必要とし、５重量部未
満では得られる組成物の導電性が不足する。また、吸水
性成分と４電性成分の合計量が１２重量部以下の場合に
も導電性が不足し、吸水性成分が１５重量部を超えるか
、または導電性成分が２０重量部を超えると、得られる
組成物の成形性が悪くなる。

極性合成樹脂、吸水性成分および導電性成分から成る本
発明の組成物はそれぞれの粉末を混合したものであって
もよく、またこめ混合物を一旦溶融して粒子状に成形し
たものでもよい。さらに、本発明に係る組成物には、充
填材、可塑剤、滑剤、顔料等を含ませることができる。

そして、この発明に係る組成物は押出成形、射出成形、
プレス成形等の成形手段によシ容易にシート状、棒状、
管状、容器状等の形状に成形できる。

本発明の組成物から成る成型材料を水中に浸漬すると、
次第に体積固有抵抗値が減少し、１００時間以上になる
と一定値に達する。この抵抗値の減少速度および最終値
は吸水性成分および４電性成分の種類および組成によっ
て異なる。したがって、地下探査用電極ポット、湿度計
またはおむつの濡れ検出器のセンサー等の感湿性電導体
等に要求される性質が得られる組成成形用材料が提供さ
れる。

次に、この発明を実施例によりさらに詳細に説明し、比
較例によりこの発明の効果を明らかにする。

実施例１乃至６ 極性合成樹脂としてアクリロニトル・ブタジェン・スチ
レン共重合体（以下、ＡＢＳという）を用い、吸水性成
分としてでんぷんとアクリル酸とのグラフト重合体を用
い、導電性成分としてアクリル酸カリウムを用いた。こ
れらを下記表に記載した割合で混合し、棒状に成形し、
水に１００時間浸漬して体積固有抵抗値を調べた。

比較例１ 吸水性成分と導電性成分を用いないほかは、実施例１な
いし６と全く同様に行ない、体積固有抵抗値として１０
５０　Ｘ１０Ω・αを得た。

この結果から、吸水性成分と＃＃導電性成分共に１０重
量部のもの（実施例１）が、最も優れた結果を示すこと
がわかる。また前者が２乃至１０重量部、後者が５乃至
１０重量部で両者共に１０重量部でないものの場合に、
両者の合計が１２重量部以上のもの（実施例２．８．４
）はよい性質を示すことがわかる。また、合計が１０重
量部以下のもの（比較例２．８）は、１２重量部以上の
ものよシは劣るが、−広目的にあうものであることがわ
かる。

実施例７及び８ 極性合成樹脂としてエポキシ樹脂まだはウレタン樹脂を
用い、吸水性成分としてでんぷんとアクリル酸とのグラ
フト重合体を用い、導電性成分としてアクリル酸カリウ
ムを用いた。これらを下記表に記載した割合で混合して
棒状に成形し、実施例１乃至６と同様に測定して次に示
す結果を得た。

この結果から、極性合成樹脂としてエポキシ樹脂または
ウレタン樹脂を用いても、よい性質を示す組成物が得ら
れることがわかる。

実施例９ 導電性成分としてアクリル酸ナトリウム１５部を用いた
ほかは、実施例１と全く同様に行ない、体積固有抵抗値
として０．９　Ｘ　１０’Ｊ７・箔を得た。

この結果から、導電性成分としてアクリル酸ナトリウム
を用腔ても、よい性質を示す組成物が得られることがわ
かる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 極性合成樹脂１００重量部に、アクリル酸、メタクリル
   酸またはこれらの金属塩をグラフト重合させたでんぷん
   、セルローズ、ポリビニルアルコ−／Ｉ／またはこれら
   の誘導体２乃至１５重被部とアクリル酸またはメタクリ
   ル酸金属塩５乃至２０重社部を配合して成る感湿導電性
   成型用高分子組成物０