JPS60245647A - 樹脂成形品の帯電防止法 - 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】 本発明は樹脂成形品の帯電防止法に関する。

グラスチック成形品の帯電防止には多年に渉シ多くの努
力が払われてきた。特に、最近ＩＣなどの精密電子機器
部品の発達に伴い、その包装時、輸送時における静電帯
電防止には、細心の注意が払われなければならないが、
未だ充分な包装材料は得られていない。

２等電子機器製品及び部品の包装材料としては、主とし
て従来必ら用いられている成形品から成る所謂型物と、
フィルムなどを用いる所謂ラップ包装があシ、前者には
発泡スチレン成形品がよく用いられているが、他に真空
成形品又は射出成形品にも用いられている。

而して、之等屋物及びラップ材料の帯電防止には、・・
従来よシ樹脂への導電性カーメンブラックの添加が行わ
れていたが、之は高価であると共に、包装材料を黒色に
して不透明とする外、添加したカーメンブラックが剥落
して包装した製品又は部品を汚染するきらいがあシ、余
シ好ましい方法とは言い得ない。

一方、樹脂成形品への帯電防止剤の添加又は練シ込みも
行われているが、之は用いられる帯電防止剤が大気中へ
飛散し長期に渉うて性能を保持することは困難であり、
更に、大気中の湿度によって、その帯電防止能が左右さ
れ、例えば高湿度条件下では、１０〜１００程度の表面
固有抵抗値を示して好ましい導電性を示すものが、低湿
度条件下では水分の吸着量が少なくなって導電性が低下
して、１０〜１００程度の絶縁抵抗に近い表面抵抗を示
して、必要な帯電防止能を示さない状態となる。

又塗布又は練り込み型の包材では水で洗浄した場合にも
亦導電性を喪失して導電性は仲々回復しないという欠点
がちシ、得られる効果が不安定で−ありて、高級電子機
器又は夫等の部品に用いるには適さないものと言い得る
。

又透明グラスチックフィルムに金属蒸着シてフィルム表
面に導電性を賦与する方法もあるが、高価であって余シ
実用性がない。

この様に現在永石われているプラスチック成形品の帯電
防止法には、夫々に欠点があって好ましい方法がない。

本発明者らは、先に特定のエチレンー不飽和カルビン酸
共重合体を特定のアルカリ金属化合物で中和し、アルカ
リ金属量が１．３　ミＩＪモル／ｌ樹脂以上とした樹脂
が優れた導電性を発現することを見−出し報告したが、
１価のアルカリ金属塩構造を有する上記樹脂は、一般に
吸湿性が強く、通常の保存法では空気中の水分を多量に
吸収して、之をそのまま成形にふけた場合には、発泡を
起して満足すべき成形品はえられず、特殊なベント付成
形機を必要とした。

本発明者等はこの成形時の発泡を回避すべく鋭意研究の
結果、エチレンと不飽和カルボン酸及び／又はその誘導
体全共重合して樹脂、又は樹脂組成物全成形し所定の成
形品とした後、アルカリ金属イオンを含む溶液と接触さ
せて、該成形品表面及びその近傍のカルボン酸基をアル
カリ金用イオンで中和させることにより、発泡のないし
かも優れた帯電防止性を示す成形品が得られることを見
出し本発明に到達した〇 エチレンと不飽和カルボン酸及び／又はその誘導体全共
重合した樹脂（〜とじては、エチレンと以下に示す群か
ら選ばれた１以上の不飽和カルメン酸及び／又はその誘
導体を共重合したものであシ通常フリーラジカル発生剤
の存在下に１５０−３００℃、５０−６０００気圧下で
共重合させたものである。この際更にコモノマーとして
酢酸ビニル、スチレン、アリルアルコール、塩化ビニル
、グリシジルメタクリレ−）、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノ
アクリレート、ビニルエチルエーテル、ビニルメチルエ
ーテル、ビニルグチルエーテル、プロピレン、イソブチ
レンなどのα−オレフィン、ブタジェン、イソプレンな
どのジエン化合物等を共存させて、之等を上記樹脂中に
含有せしめてもよい。

本発明において、不飽和カルボン酸及び／又はその誘導
体とは、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸
、無水マレイン酸、イタコン酸もしくは之等の低級アル
キルエステル等である。低級アルキルとはメチル、エチ
ル、ゾロぎル、ヘキシル等の多くとも炭素数８の炭化水
素基である。

アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸及び２等モ
ノマーのメチルもしくはエチルエステルが特に好ましい
例としてあげることができる。

また上記共重合体中の不飽和カルビン酸及び／又はその
誘導体の含有量は、一般的には１ミリモル／Ｉ樹脂（単
位樹脂量当９のミリモル数表示、以下同じ）乃至１２ミ
リモル／ｇであり、１．３ミリモル／９乃至１０ミリモ
ル／Ｉであるのが好ましいが、更に好ましくは２．０〜
Ｓ、Ｏミリモル／Ｉ。

最も好ましくけ２．５〜５．０ミリモル／１１である。

これらの樹脂中にＮａ　、　Ｋ　、　Ｚｎ　、　Ｍｇ等
の金属を一部含んでいてもよい。樹脂中に含まれる上記
金属は多くとも２．０重量％である。

而して、本発明に用いる共重合体のＭＩは０．５〜１０
００、好ましくは１〜５００．最も好ましくは５〜３０
０である。

次に上記共重合体をそのまま成形し、アルカリ金属化合
物で処理してもよいが、予じめ他樹脂を配合した組成物
を成形し処理してもよい。

上記共重合体に配合して用いる樹脂成分（Ｃ）としては
、熱可塑性樹脂又はニジストマーを用いるのがよいが、
その例としてば、高、中、低圧ポリエチレン、ポリノロ
ピレン、エチレン−酢ビ共重合体及びその加水分解物、
ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、
ポリスチレン、アイオノマー、ポリカー♂ネート、ポリ
アミド、ポリエステルなどの熱可塑性樹脂、エラストマ
ーとしてはジエン系、オレフィン系、エステル系、ウレ
タン系、スチレン系、ニトリル系、塩素化オレフィン系
等を挙げることが出来る。

之等の配合に用いる樹脂量は、目的とする処理成形品に
付与される導電性の程度、及び使用する共重合樹脂（Ａ
）、樹脂成分（Ｃ）の種類によって異なるため、限定的
ではないが、一般的には樹脂組成物全体の多くとも７５
重量係、好ましくは多くとも６０重量係以下の量が用い
られる。

更に、本発明に係わる樹脂及び樹脂組成物には必要によ
り耐候安定剤、酸化防止剤、スリップ剤、帯電防止剤な
ど他の添加剤を添加して用いることが出来る。

これらのエチレン共重合体樹脂又は、他樹脂を配合した
組成物は成形した後、得られた成形物、たとえばフィル
ム、シート繊維、射出成形品やプロー成形品など全アル
カリ金属イオンを含む溶液中に、通常室温から溶媒の沸
点以下の成形品を変形又は劣化させない温度、一般的に
は室温乃至８０℃で１秒〜３０分間浸漬するか、又は溶
液を塗布すればよい。

処理方法としては、樹脂成形品を処理溶液の中に浸漬、
もしくは下部が処理溶液に浸っているローラーの上を通
すことにより処理することが出来るが、特にこの方法に
限定されるものではない。

処理した後流水等によシ洗浄して乾燥すればよい。

アルカリ金属としてはＮａ、に、Ｒｈ＋Ｃｓｆｔ、用い
ることが出来るが、Ｋ、Ｒｂ＋Ｃｓが好ましい。原料価
格を考慮すればＫが最も有用に用いられる。

アルカリ金属化合物としては、上記アルカリ金属の水酸
化物、炭酸塩、酢酸塩、炭酸水素塩、水素化物、アルコ
キサイドなどでちり、具体的には水酸化カリウム、酢酸
カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、カリウム
ハイドライド、カリウムエトキサイド、酢酸ルビジウム
、炭酸ルビジウム、酢酸セシウム、炭酸セシウム、水酸
化ナトリウム、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸
水素ナトリウムなどを例示することが出来る。更に好ま
しいものとしては水酸化カリウム、酢酸カリウム、炭酸
カリウム、炭酸水素カリウムを挙げることか出来る。

これらアルカリ金属化合物の一種又は２種以上ヲ水、ア
ルコール、エーテル、エステル、ケトン、炭化水素等の
溶媒に０．０１〜１００モル濃度、好ましくは０．１〜
１０モル濃度、特に好ましくは０．５〜５モル濃度に溶
解して用いる。

このような処理によシ成形品の表面固有抵抗は大巾に低
下するが、そのレベルは成形に用いた樹脂の不飽和カル
ボン酸及び／又はその誘導体含量、アルカリ金属化合物
の種類濃度、処理温度時間、により変化する。しかし体
積固有抵抗の値は、成形品の厚みにもよるが、大巾には
低下しない。

望まれる表面固有抵抗の値は用途によりて異なυ、埃９
付着防止や防汚を目的の場合には１０Ωでも効果的であ
るが、精密電子機器の包装や輸送用には１００以下、好
ましくは１００以下である必要がある。

この様にして得られた導電性樹脂成形品は、その表面層
において、カルボン酸が１価のアルカリ塩を形成して、
この層が水分を吸収乃至吸蔵して導電性を生じて帯電防
止作用を示すと考えられるので、従来の単に表面層に帯
電防止剤を塗布又は練シ込むのとは異なり、表面層の化
学的イオン結合による水分の吸収乃至吸蔵が作用するの
で、その帯電防止作用は著るしく改善され、しかもその
作用は成形品の表面層のみに留まっているので持続的導
電性が得られ、包装品への悪影響も生じないＯ 本発明の方法は種々の成形品に適用することが出来る。

例えばフィルム成形、シート成形、押し出し成形、圧縮
成形、紡糸、射出成形、ブロー成形など公知のあらゆる
成形法で成形した成形品に応用することが出来るし、更
に上記成形後更に延伸、ラミ、真空、圧空成形、発泡、
スタンピング等の工程を経た後の成形品に適用しても良
い。更にローブ、ひも、布などの製品となってから処理
しても有効である＠ 本発明の帯電防止法によりえられた成形品の処理された
表面層又はその近傍は、構造的には一種のアイオノマー
と考えることも出来る。しかし市販のアイオノマーは電
気絶縁体として知られ、比較例に示すごとく高い表面固
有抵抗を示す。また比較例に示すごとく本発明の処理を
ほどこしても、成形に用いた樹脂の不飽和カルデン酸含
量の少ないものでは充分に表面固有抵抗は低下しない。

しかもアイオノマーとして用いられている金属Ｌｌ。

Ｎａ　＊　Ｋ　＋　Ｍｇ　＋　Ｚｎ　ｇ　Ｃａなどのう
ち、Ｌｉ　、　Ｍｇ　。

Ｚｎ　、　Ｃａなどの金属化合物で処理しても表面固有
抵抗は全く低下しないという金属種特有の現象が゛　見
られる。この現象は、本発明に好ましい金属種即ちＮ＠
　、　Ｋ　、　Ｒｂ　、　Ｃｍの場合、そのエチレンー
不飽和カルゲン酸共重合体の金属塩が、多量の水によシ
水和されていることと関連しているものと思われる。

以下実施例により本発明を説明する。実施例においては
、５枚の試験片（１０叫×１０喘×１０ｆｉ）’ｅ１組
として、各試験片を夫々所定の溶液に所定時間浸漬して
から洗浄乾燥して、その表面固有抵抗σ（Ω）を測定し
て得られた結果を各組について平均して、その結果を示
した。

一般にその表面状態の測定には、表面固有抵抗の測定が
行われ、上記の記載においても、この物性によシ説明し
てきたが、一般に表面の帯電防止特性としては、表面固
有抵抗が１０　Ω以下であれば、表面への静電気蓄積に
よる障害が生じないことが知られている。

表面固有抵抗σ（Ω）は次の様にして測定した・即ち、
横筒ヒユーレット・９ツ力−ド社製超絶縁抵抗計４３２
９Ａ、抵抗セル１６００８Ａｔ使用し、相対湿度５０％
、２２℃の恒温恒湿室内に放置径測定した◎又ＭＩｌ′
ｉ２．１６Ｋｇ荷重、１９０℃で測定した。

実施例１ エチレン−アクリル酸共重合体（アクリル酸含有量３，
０ミリモｈ／Ｉ％ＭＩ　３２０　）５０重量部、高圧法
低密度ポリエチレン（メタクリル酸メチル０．５ミリモ
ル／９含有、ＭＩ８）５Ｑ重量部を混合した後３０μの
フィルムに成形した。

得られた７オルムｔ−３規定水酸化カリウム／水−メタ
ノール１：１混合溶液中に３５℃にて４５秒間浸漬した
。浸漬処理したフィルムは直ちに流水槽に室温で通した
後、ゾロヮーで乾燥して巻取りた。

その結果、表面固有抵抗４．０Ｘ１０８Ωであシ、透明
性も良好であった。なお、処理前のフィルムの表面固有
抵抗は５．３Ｘ１０”Ωであった。

実施例２ エチレン−メタクリル酸共重合体（メタクリル酸含有量
２．０ミリモル／Ｉ、　ＭＩ　１１　）’ｔ−３０μの
フィルムに成形した。

得られたフ・イルムを５モル濃度の炭酸カリウム水溶液
に実施例１と同じ方法で浸漬した後洗浄乾燥した。

その結果、表面固有抵抗５．７Ｘ１０Ωであシ、透明性
も良好であった◎ 実施例３ エチレン−メタクリル酸共重合体（メタクリル酸含有量
２．０ミリモル／ｌ、ＭＩ　１１　）４５部と高密度Ｉ
リエチレン（ＭＩｏ、５）５５部を溶融混合した後溶融
紡糸し、その糸を５モル濃度の炭酸水素カリウム水溶液
に実施例１と同じ方法で浸漬した後洗浄乾燥した。

繊維の抵抗値は測定困難であったから、上記樹脂’ｔ　
０．５　ｗｍ厚のシートにゾレネし実施例１と同一条件
にて処理した。表面固有抵抗８．９Ｘ１０８Ωでありた
Ｏ 比較例１ 高圧法低密度ポリエチレン（ＭＩ　３　）の３０μフイ
ルムを実施例１と同じ方法で処理した。表面固有抵抗１
０１６０以上であった。

比較例２ 実施例１においてエチレン−アクリル酸共重合体（アク
リル酸含有量３．　Ｏミ！Ｊモル／Ｉ！、ＭＩ３２０〕
を３重量部使用した。

表面固有抵抗８．７Ｘ１０１５Ωでありた。

実施例４，５、比較例３ メタクリル酸含有量をかえたエチレン−メタクリル酸共
重合体の０．５ｍ厚のプレスシートラ作シ、実施例１と
同じ方法で処理した。

実施例６〜８、比較例４〜６ 表中圧水した化合物の２Ｍの水−メタノール（９０／１
０マ／ｖ　）溶液を用い、実施例１で使用した共重合体
の０．５ｍ厚のプレスシートラ処理し、以下の結果を得
た。

比較例７ 三井ポリケミカル社製アイオノマー１６０５のプレスシ
ートの表面固有抵抗は１００以上である。

特許出願人　昭和電工株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　工、チレンと、後記樹脂（Ａ）　１　、ｇ当９１
   ミリモル以上の不飽和カルデン酸及びもしくはその誘導
   体を含有する共重合体樹脂囚、又は、上記樹脂（４）を
   有する樹脂組成物０３）Ｘｔ−成形した後、得られた成
   形品を、Ｎ＃ＬＩＫ、Ｒｂ、ＣＢよシなる群から選ばれ
   た少なくともひとつのアルカリ金属化合物含有溶液と接
   触せしめること全特徴とする樹脂成形品の帯電防止法。