JPS59206444A - 導電性高分子組成物 - 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】 技術分野 この発明は、透明は勿論のこと、自由に着色可能であっ
て十分な帯電防止性能を具有する導電性高分子組成物に
関する。

従来技術 一般に、高分子化合物、殊に熱可塑性樹脂またはゴムを
導電化して静電気の帯電を防止し、例えば電子機器特に
Ｉ−Ｃ回路に用いて回路に生じやすい静電気を有効に排
除する試みは、従来よシ種種行なわれている。

しかし、その帯電防止手段、主として基体を構成する高
分子化合物（以下、基体高分子化合物という。）にカー
ボンブラック、金属粉末、金属繊維などを混合する方法
、あるいは帯電防止剤と呼ばれる界面活性剤を混合する
方法が知られている。

ところで、前述の従来方法のうち、前者は、カーボンブ
ラック、または金属粉末などを混合するので、成形加工
物は黒色または褐色の色合いに限定される不都合がある
と共に特に、熱可塑性樹脂を導電化する場合には、導電
剤の混合比率などによシ基体高力子化合物の強度が大巾
な低下を来たし、その上成形性が悪いという欠陥がある
０また、後者は、界面活性剤を添加するだけであるため
表面抵抗が１０１１Ωｃｒｎまでしか下らず、しかも導
電性に基づく帯電防止性能の持続期間が短かいという欠
陥がある。

発明の目的 従って・この発明は従来の黒色または褐色のイメージを
変えかつ帯電防止性能の低下劣化のない新規な導電性高
分子組成物に関するもので、水溶性の電解質を水溶性高
分子化合物−と共に基体高分子化合物例えば熱可塑性樹
脂またはゴム中に均一に分散させて得ることを特徴とす
る。すなわち、この発明に係る導電性高分子化合物は相
対湿度５０％の雰囲気下で１０１０Ωｍ以下の表面抵抗
値を得ることができ、しかもその−面抵抗値は、半永久
的に持続することができる。ところで、このように表面
抵抗値が１０１０Ωα以下という低抵抗特性が得られる
理論的根拠は、配合した水溶性の電解質詳しくは水溶性
、吸湿性を有する無機塩が雰囲気中の湿度によシミ離し
、これによって得られたイオンが水溶性高分子相を移動
するためと見做される。そして、この導電性を附与する
上に必要な電解質および水溶性高分子化合物の配合量は
、基体高分子化合物の種類、用途あるいは成形物の大き
さ、形状などによって異なるが、基体高分子化合物１０
０重量部に対して１〜１０重量部が望ましい範囲である
。すなわち、電解質および水溶性高分子化合物のいづれ
も基゛体高分子化合物１００重量部に対して１重量部よ
シ少くなると、相対湿度５０％の雰囲気下での表面抵抗
が１０１１Ωｍ以下とすることができず、また、１０重
量部を越えると耐湿度性や機械的強度に支障を来たすた
めである０ また、成形手段によって表面抵抗に差を生じ１殊にイン
ジェクション成形よシもコンプレッション成形の方が同
一条件下では少し高い表面抵抗を示すので、前者のイン
ジェクション成形用には電解質、水溶性高分子化合物共
に１〜５重量部が、また後者のコンプレッション成形用
には５〜１０重量部が好ましい。

ところで、成形手段によって、表面抵抗に差が生ずるこ
とは理論的には詳びらかではないが、インジェクション
成形では、高分子組成物の流れに伴って水溶性高分子相
が形成されるため表面抵抗が小さくなる傾向があるのに
対し、コンプレッション成形では、このような水溶性高
分子相の流動現象が生じないので表面抵抗が稍々高い傾
向を呈するものと推測される。

また、この発明は、カーボンブラックまたは金属粉末な
どを混合しないので基体高分子化合物自体の色調は勿論
のこと一般の樹脂またはゴム用の着色剤を添加すること
によシ好みの着色が得られるものであり、殊に透明な成
形品を得るとともできる。

そして、基体高分子化合物として熱可塑性樹脂を用いて
この発明を実施した場合と、水溶性電解質及び水溶性高
分子化合物などを用いないで熱可塑性樹脂で通常の方法
によシ成形した場合を比較しても機械的強度の点からみ
て両者の差異がほとんどない。従って、この発明に係る
導電性高分子組成物を例えば半導体、磁気テープ、磁気
ディスクのケース、デジタル機器、複写器、スイッチ部
品等の静電気防止用に広く利用することができる発明の
構成 以下、この発明の構成を詳述する。

この発明における基体高分子化合物としては、格別制限
すべきものは存しないが、熱可塑性樹脂を用いる場合と
して、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レン、ポリブタジェン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニ
ル、メタクリル樹脂、Ａｓ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＡＳＡ
ｓ樹脂Ｃ３樹脂、Ａ　Ｅ　Ｓ　樹脂、ポリアセタール、
ポリアミド、ポリフェニレンオキシド、ポリカーボネー
ト、ポリエステル、ポリウレタン、などを挙げることが
でき、いずれの樹脂に対しても導電性を付与でき、要は
使用目的に合致した特性を有する樹脂を選釈することが
好ましく、最も一般的には汎用性のあるＡＢＳ樹脂が好
適である。

また、弾性を必要とする静電気防止用のこの発明に係る
基体高分子化合物としては、天然ゴム、スチレンブタジ
ェンゴム、アクリロニトリル・ブタジェンゴム、インプ
レンゴム、イソプレン−イソブチレンゴム、ブタジェン
ゴム、クロロブレンゴム、エチレンプロピレンゴムなど
を用いることができるし、また、スチレン−ブタジェン
−スチレンコポリマーなどの熱可塑性弾性体を用いるこ
ともできる。

つぎに、この発明に係る水溶性の電解質としては、水と
易溶性の塩類が好ましく、例えば、塩化カリウム、塩化
ナトリウムのような塩化物とか、硫酸塩、炭酸塩、燐酸
塩、チオシアン酸塩などを用いることができるが好まし
くはチオシアン酸の金属塩である。

また、この発明に係る水溶性高分子化合物としては、で
ん粉、カルボキシ−メチルセルローズ、ポリビニルアル
コール、ポリエチレングリコール、ポリメタクリル酸エ
ステルの部分ケン化物などを用いることができるが、中
でもポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、
ポリメタクリル酸エステルの部分ケン化物等が好ましい
０以上、この発明に基づく基体高分子化合物１添加物と
しての水溶性の電解質および水溶性高分子化合物につい
て記述したが、その他当然のことながら、インジェクシ
ョン成形またはコンプレッション成形などに必要な公知
の添加物、たとえば酸化チタン、クレー、プロセスオイ
ル、着色剤、安定剤、老化防止剤などを必要量混合添加
することは勿論である。

つぎに、この発明に係る実施例を比較例と共に説明する
。

〔実施例工〕

ＡＢＳ樹脂（基体高分子化合物）１００重量部（日本合
成ゴム製ＪＣＢ−３５） 塩化マグネシウム（水溶性の電解質）２重量部ポリビニ
ルアルコール（水溶性高分子化合物）１重量部酸化チタ
ン　　　　　　　　　　　　２重量部フタロシアニンブ
ルー　　　　　　ｏ、　２　重Ｍｋ　部以上の原料を高
速混練二軸押出機に対して、計量フィダーを用い均一に
混合するように供給しながら混練して押出し、ストラン
ドカットして鮮明な青色のペレットを得た。

このペレットを用い箱状にインジェクション成形した成
形品の表面抵抗−相対湿度のグラフは添附図面第１図の
とおりであった。すなわち、相対湿度５０％で約１０１
０Ωα以下である。

また、このベレットと基体高分子化合物ＡＢＳ樹脂のみ
で得られたベレットとをＪＩＳ規格に定められた寸法の
テストピースをインジェクション成形して両者の特性を
比較した処、つぎの表の通りとカシアイゾツト衝撃値を
除いて、大きな差はなを、ＪＩＳ規格に基づく上記試験
結果については次の条件で得られた。

また、使用する基体高分子化合物として透明なＡＢＳ樹
脂（日本合成ゴム製ＪＳＲ−５５）を用い、着色剤とし
ての酸化チタン、フタロシアニンブルーの添加を行わな
い場合には無色透明な成形品とすることができ物性には
殆んど差を認めなかった。

〔実施例■〕

ポリエチレン（基体高分子化合物）　　１００重量部チ
オシアン酸ナトリウム　　　　　１．５重量部（水溶性
の電解質） ポリエチレングリコール　　　　　　２重量部（水溶性
高分子化合物） 他の添加剤は殆んど用いることなく上記原料を配合して
加圧型ニーグーを用いて混練し、均一に分散した後、単
軸押出機によ９５条の紐状に押出しホットカット後空冷
して半透明なペレットを得た。このペレットを用いて実
施例工と同様にインジェクション成形して得た半透明な
箱状成形品の表面抵抗−相対湿度のグラフは添附図面第
１図のとおりで、相対湿度５０％の状況で表面抵抗１０
″Ωのであった。

なお、第１実施例と同様に、基体高分子化合物のポリエ
チレン自体のペレットと第２実施例で得たペレットとを
対比した処、両者の特性は殆んど変らなかった。

〔実施例■〕

スチレンやブタジェン・スチレン・コポリマー（基体高
分子化合物）１００重量部 チオシアン酸す）ＩＪウム（水溶性の電解質）　　　３
重量部ｙ＋）ビニルアルコール（水溶性高分子化合物）
　　１重量部酸化チタン　　　　　　　　　　　　　２
重量部フタロシアニングリーン　　　　　　　　０．０
５　ｉ　ｆｔ　部具上の原料を９０℃に加熱したロール
機で均一に混練し、得られた弾性体をシート状に分出し
だ後゛ペレタイザー（株式会社朋来製作所製）を通して
淡緑色のペレットを得た。このペレットを用いて厚さ２
■の板状体をインジェクション成形して得た成形品の表
面抵抗−相対湿度のグラフは添附図面第１図のとおシで
あった。

相対湿度５０％の雰囲気で表面抵抗は１０９Ωαであっ
た。なお、基体高分子化合物だけの成形ペレットと、こ
の実施例で得られるペレットとの特性比較は、第１実施
例の場合と同様に試験した処、両者殆んど同一であって
差がなかった。

〔実施例■〕

エチレンプロピレンゴム（基体高分子化合物）１００重
量部 塩化カリウム（水溶性の電解質）　　　　６重量部ポリ
ビニルアルコール（水溶性高分子化合物）　６重量部ク
レー　　　　　　　　　　　　　１００重量部プロセス
オイル　　　　　　　　　　２０重量部亜鉛華　　　　
　　　　　　　　　　　　５重量部ステアリン酸　　　
　　　　　　　　　１重量部ジクミルペルオキシド　　
　　　　　　７重量部以上の原料を７０℃のロール機で
混練し、均一に分散した後シート状に分出し後３０昆φ
のロール状金型内に充填、プレス機で１６０℃３０分間
加熱加硫して得たゴムロールの表面抵抗−相対湿度のグ
ラフは添附図面第１図のとおシであった。そして相対湿
度５０％の雰囲気下で表面抵抗は１０１０Ωｍであった
。

また、この実施例におけぎゴム組成物と水溶性のカリウ
ム及びポリビニルアルコールを除いて組成されるゴム組
成物とをＪＩＳ規格に基づいて物性特性を比較したとこ
ろ次表が得られたが、両者はほとんど変シがなかった。

なお、ＪＩＳ規格に基づく上記試験結果は次の通シであ
る。

ところで、前述の実施例工ないし■は、所謂熱可塑性樹
脂、実施例■は熱可塑性弾性体を基体高分子化合物とし
、インジェクション成形を行った場合を示しであるが、
水溶性の電解質および水溶性高分子化合物の配合量は、
いずれも基体高分子化合物１００重量部に対して工ない
し５重量部が最適範囲であることが分っている。第２図
では、実施例１の場合の水溶性の電解質および水溶性高
分子化合物をそれぞれ０．５重量部から６重量部に亘っ
て種々異ならせた場合の表面抵抗の曲線グラフであるが
、配合量が１重量部より少くなると表面抵抗が高くなっ
て実用に供し得ないし、また、５重量部を越えると表面
抵抗は低く々る反面無機塩と水溶性高分子化合物が雰囲
気中の水分を吸収して成形品の表面が白濁化して塑性変
形を生じ品質の劣下と体裁感の低下を招くという不都合
がある。

同様に、他の実施例の場合についても同様の試験を行っ
た処、殆んど同一の結果を得た。

つぎに、実施例■は、所謂ゴムを基体高分子化合物とし
てコンプレッション成形した場合を示しているが、水溶
性の電解質および水溶性高分子化合物の配合量を種々異
々らせて表面抵抗を比較した例が第３図において示され
ている。

この第３図によれば、水溶性の電解質および水溶性高分
子化合物の配合量が５重量部より少いと表面抵抗が高く
なシ実用に供し得ない。また、１０重量部を越えると表
面抵抗は低くなる反面無機塩と水溶性高分子化合物が雰
囲気中の水分を吸収して、成形品の表面が白濁化して品
質の劣下、体裁感の低下を来たすという問題がある。

したがって、基体高分子化合物１００重量部に対して水
溶性の電解質および水溶性高分子化合物の配合量は、熱
可塑性樹脂の場合およびゴムの場合を含めて１ないし１
０重量部が好ましい範囲であると結論できる。

発明の効果 この発明は、カーボンなど黒色または褐色の添加物を配
合する必要がなく、基体高分子化合物の地色を顕現して
明色素地で成形物を得ることができるので透明は勿論の
こと美麗に表現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、各実施例における導電性高分子組成物の相対
湿度−表面抵抗曲線のグラフ、第２図は、実施例■にお
ける無機塩類（塩化マグネシウム）およびポリビニルア
ルコールのそれぞれの配合量を異々らせた場合の表面抵
抗の曲線グラフを示し、第３図は実施例■における無機
塩類（塩化カリウム）およびポリビニルアルコールのそ
れぞれの配合量を異ならせた場合の表面抵抗の曲線グラ
フを示す。 第１図 由コク１′シ鼠度　（０ん） 第３図 手続補正書 昭和５９年８月８日 特許庁長官　志賀　　学　殿 １、事件の表示　昭和５９年特許　　願第８０３３５号
２、発明の名称 導電性高分子組成物 ３、補正をする者 事件との関係　　出願人 住所（居所） 順咎（名称）興國ゴム工業株式会社 代表者江野友來 ４、代　理　人 ６、補正により増加する発明の数 ８、補正の内容 明細書第１５頁第１行と第２行目の記載力！不適切であ
シましだので、この２行を肖り除し、目お、ＪＩＳ規格
に基づく上記試験結果については次の条件で得られた。 」 と補正致します０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１熱可塑性樹脂又はゴムよシ成る基体高分子化合物
   １００重量部に対し水溶性の無機塩類から成る電解質の
   １乃至１０重量部と水溶性高分子化合物１乃至１０重量
   部を配合して成る自由に着色可能な導電性高分子組成物
   。 （２）前記基体高分子化合物は、熱可塑性樹脂であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の導電性高分
   子組成物。 （３）前記熱可塑性樹脂は、アクリロニトリル−ブタジ
   ェン−スチレン樹脂であることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載の導電性高分子組成物。 （４）前記熱可塑性樹脂は、ポリスチレンであることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の導電性高分子組
   成物。 （５）前記熱可塑性樹脂は、ポリエチレンであることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の導電性高分子組
   成物。 （６）前記基体高分子化合物は、熱可塑性弾性体である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の導電性高
   分子組成物。 （力　前記水溶性の無機塩類は、吸湿性で、金属のハロ
   ゲン化物であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の導電性高分子組成物。 （８）前記水溶性、吸湿性を有する無機塩類は、チオシ
   アン酸の金属塩であることを特徴とする特許請求の範囲
   第８項記載の導電性高分子組成物。 （９）前記水溶性高分子化合物は、ポリエチレングリコ
   ールであるととを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の導電性高分子組成物。 （１０）　　前記水溶性高分子化合物は、ポリビニルア
   ルコ・−ルであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の導電性高分子組成物。 （１１）前記水溶性高分子化合物は、ポリメタクリル酸
   エステルの部分ケン化物であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の導電性高分子組成物。