JPS61246246A

JPS61246246A - 制電熱可塑性樹脂組成物

Info

Publication number: JPS61246246A
Application number: JP8656285A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Shikibe; 色部　一哉
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1985-04-24
Filing date: 1985-04-24
Publication date: 1986-11-01

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）本発明は制電熱可塑性樹脂組成物に関し、更に詳細には
、後加工で制電処理を施す必要のない成形物が得られる
制電熱可塑性樹脂組成物に関する。

（従来技術）従来より、繊維、フィルム、その他の成形用材料として
、種々の熱可塑性樹脂が用いられ、特にポリエステル、
ポリアミドは大量に用いられている。

ところで、かかる熱可塑性樹脂は一般的に電気に対して
優れた絶縁体であるために静電気を帯び易く、成形時及
び使用時等に種々のトラブルが発生する。

この様な欠点を解消するため、ポリエステル等の熱可塑
性樹脂に対して実質的に非相溶性であるポリアルキレン
グリコールとアルキルスルホン酸金属塩とを配合して成
る制電熱可塑性樹脂組成物が提案されている（例えば、
特開昭５３−１４９２４６号公報、特開昭５３−１４９
２４号公報参照）。

この際に配合されるポリアルキレングリコールとしては
、一般的に、前記公報の実施例に示されている様に平均
分子量２，０００以上、特に平均分子１２０．０００以
上のポリエチレングリコールが用いられている。

かかるポリエチレングリコールは熱可塑性樹脂に対して
非相溶性ではあるものの、室温（１５〜３５℃）におい
ては固体状であるため、この様なポリエチレングリコー
ルが配合されている熱可塑性樹脂組成物から成る成形物
はその用途によっては充分な制電性を呈し得ないことが
ある。

例えば、平均分子量２０，０００のポリエチレングリコ
ールと平均炭素数１４のアルキルスルホン酸ナトリウム
とが配合されているポリエステルから形成されたＩＩＮ
で構成されている織物では実用上充分な訓電性を示すが
、前記繊維をトリコット等の編物に用いると、得られる
編物の訓電性は織物に比較して低下するため、更に後加
工において制電処理を施しているのが実情である。

このため、より一層制電性能が向上された制電熱可塑性
樹脂組成物が要望されている。

（発明の目的）本発明の目的は、従来の制電熱可塑性樹脂組成物が有す
る前記欠点を解消し、得られる成形物に更に制電処理を
施す必要のない制電熱可塑性樹脂組成物を提供すること
にある。

（構成）本発明者は、前記目的を達成すべく、従来の制電ポリエ
ステル組成物に用いられている室温で固体のポリエチレ
ングリコールとアルキルスルホン酸金属塩との混合物の
電気抵抗について検討したところ、ポリエチレングリコ
ールが溶融状態にあれば、電気抵抗値が極めて低いこと
を知った。

本発明者は、かかる知見から前記ポリエチレングリコー
ルに代えて室温で液状にあるものを添加した訓電ポリエ
ステル組成物は、従来の制電ポリエステル組成物よりも
優れた制電性能を有するのではないかと考え検討した結
果、本発明に到達した。

即ち、本発明は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、該
熱可塑性樹脂に実質的に非相溶性であり、かつ室温にお
いて液状であるポリアルキレングリコール０．１〜１０
重量部と、下記一般式％式％）［式中、Ｒは炭素数６以上のアルキル基、フリル基、ア
ラルキル基を、Ｍはアルカリ金属又はアルカリ土類金属
を示す。ｎはＭがアルカリ金属の場合は１、Ｍがアルカ
リ土類金属の場合は２を示す。］で表わされる有機スルホン酸金属塩０．１〜１０重母部
とが配合されていることを特徴とする制電熱可塑性樹脂
組成物である。

本発明において熱可塑性樹脂に配合する＄１１電剤とし
て、配合する熱可塑性樹脂に対して非相溶性であり、且
つ室＠（ｉｓ〜３５℃）において液状であるポリアルキ
レングリコールと有機スルホン酸金属塩とを用いること
が肝要である。

この点を第１図を用いて説明する。

第１図はポリアルキレングリコールと有機スルホン酸金
属塩（平均炭素数１４のアルキルスルホン酸ナトリウム
）との混合物（重量比２／１）の電気抵抗を示すグラフ
である。

第１図において、縦軸は電気抵抗値［Ｘ１６ＧΩ・α（
ＭΩ・α）］、横軸は温度を夫々示す。

また、（Ａ）は本発明の制電剤の組合せ［ポリアルキレ
ングリコール；分子量１３，０００．エチレンオキサイ
ド／プロピレンオキサイド（７５／２５）のランダム共
重合体］、（Ｂ）は従来の訓電剤の組合せ（ポリアルキ
レングリコール二分子１１３，０００のポリエチレング
リコール）を夫々示す。

第１図から明らかな様に、従来の制電剤の組合せ（Ｂ）
は、溶解している状態にある１００℃以上では、本発明
の訓電剤の組合せ（Ａ）と同等或いはそれ以下の低い電
気抵抗値を示すが、１００℃未満、特に６０℃以下では
、（Ｂ）は溶融状態から固体状態に移行し、電気抵抗値
も急激に増加する。

一方、本発明の制電剤の組合せ（Ａ）は、温度が低下す
ると共に電気抵抗値が上昇するものの、その程度は（Ｂ
）よりも低い。そして、（°Ｂ）が固体となる２０℃に
おいても、（Ａ＞は依然として流動性を有しており、電
気抵抗値も（Ｂ）よりも低いのである。

この様な本発明の制電剤の１つとして用いるポリアルキ
レングリコールが室温において液状であっても、配合す
る熱可塑性樹脂に対して相溶性であれば、かかるポリア
ルキレングリコールが配合されている熱可塑性樹脂の制
電性能は低く、得られる成形物に更に制電処理を施すこ
とを要する。

この様な本発明で用いるポリアルキレングリコールとし
ては、その凝固点、即ち流動性を失う温度が１０℃以下
であるものが好ましい。

と言うのも、この様に凝固点が低いポリアルキレングリ
コールが配合されている熱可塑性樹脂から成る成形物は
、室温よりも低温においても良好な制電性能を有するこ
とができるからである。

そして、これらポリアルキレングリコールとしては、具
体的に、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド（
７５／　２５　）のランダム共重合体であって分子量１
３　、０００〜ｉｓ、ｏｏｏのもの、或いは分子量７．
０００でポリグリセリンにエチレンオキサイドを付加し
たものが挙げられる。

尚、訓電剤の１つとして汎用されているポリエチレング
リコールは、分子量が１　、０００以下のものであれば
、室温において液状ではあるが、この様な低分子量のも
のでは配合する熱可塑性樹脂に対して相溶性となり、一
方、分子量が１，０００を超える高分子量のものは、配
合する熱可塑性樹脂に対して非相溶性ではあるものの、
室温において流動性を失い固体状態に移行する。

このため、本発明で用いるポリアルキレングリコールと
しては、従来、汎用されているポリエチレングリコール
は採用することができない。

かかるポリアルキレングリコールの添加量は、熱可塑性
樹脂の種類、成形物の形状、要求される制電性能によっ
て大巾に異なるが、該熱可塑性樹脂１００重量部に対し
て０．１〜１０重量部であることが大切である。

ここで、ポリアルキレングリコールの添加量が０．１重
量部未満の場合には充分な制電性能が得られず、又１０
重量部を越える場合には、該熱可塑性樹脂のもつ物性を
損い易い。

更に、本発明においては、前記ポリアルキレングリコー
ルと下記一般式で表わされる有機スルホン酸金属塩を併
用することが大切である。

（Ｒ８Ｏ３）ｎＭ［式中、Ｒは炭素数６以上のアルキル基、アリル基、ア
ラルキル基を、Ｍはアルカリ金属又はアルカリ土類金属
を示す。ｎはＭがアルカリ金属の場合は１、Ｍがアルカ
リ土類金属の場合は２である。］かかる有機スルホン酸金属塩としては、具体的にトルエ
ンスルホン酸ナトリウム、トルエンスルホン酸リチウム
、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸リチウム。

ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム、炭素数８〜２
０のアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩から成る混合
物等のものが例示される。

この様な有機スルホン酸金属塩の熱可塑性樹脂に対する
配合量は、熱可塑性樹脂の種類、成形物の形状、要求さ
れる制電性能によって異なるが、該熱可塑性樹脂１００
重量部に対して０．１〜１０重量部の範囲である。０．
１重量部未満の場合には前記ポリアルキレングリコール
を充分な量配合しても良好な制電性能が得られない。即
ち、有機スルホン酸金属塩を０．１重量部以上使用する
ことによって、はじめてポリアルキレングリコールとの
相乗効果が得られ、少量のポリアルキレングリコールで
充分な制電効果を奏することができる。また、１０重量
部より多くしても、最早、訓電効果の向上は認められず
、かえって得られる組成物の物性が低下する。

前記ポリアルキレングリコールと有機スルホン酸金ＩＩ
塩の配合には、任意の方法が採用され、また両者は同時
に又は任意の順序で熱可塑性樹脂の配合することができ
る。即ち、熱可塑性樹脂の成形が終了するまでの任意の
段階、例えば熱可塑性樹脂の重合反応が完結する前の段
階１重合反応終了時であってまだ溶融状態にある時点、
粉流状態。

成形（紡糸、成膜）段階等において、両者を同時に又は
任意の順序で添加すればよい。また、両者を予め溶融混
合してから添加しても、２回以上に分割添加しても、両
者を予め別々に熱可塑性樹脂に配合した後成形前等にお
いて混合してもよい。

更に、熱可塑性樹脂、例えばポリエステルでは、重合反
応中期以前に添加するときは、グリコール等の溶媒に溶
解又はスラリー状に分散させて添加してもよい。

この様にして得られる本発明の組成物中には、立体障害
フェノール系化合物、トリアゾール系化合物の如き耐酸
化剤が配合されていてもよく、こうすることは好ましい
ことでもある。その他、必要に応じて他の制電剤０着色
剤、艶消剤、その他の添加剤等が配合されていてもよい
。

尚、本発明で言う熱可塑性樹脂とは、主としてポリエス
テル或いはポリアミドを主たる対象とするが、本発明を
他の熱可塑性樹脂、例えばアクリル、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、ポリブタジェンゴム、Ａ
ＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル等にも適
用できる。

また、本発明の熱可塑性組成物を用いて繊維を製造する
場合には、得られる繊維を中空繊維にすると、配合する
制電剤の添加量を少くすることができ好ましい。

（作用）本発明において採用する制電剤は、室温において液状で
あり、しかも室温において固体である従来の制電剤より
も固有電気抵抗が低いものである。

更に、これら制電剤は配合する熱可塑性重合体に対して
非相溶性であるため、帯電した電荷を漏洩させる回路を
得られる成形物中に形成させることができる。

このため、本発明の制電熱可塑性樹脂組成物から成る成
形物は充分な制電性能を有することができる結果、後加
工で更に制電処理を施す必要はないのである。

（発明の効果）本発明によれば、耐久性のある制電性成形物が成形工程
だけで得ることができ、その工業的意義は極めて大きい
。

（実施例）以下、実施例によって本発明を更に説明する。

実施例において用いた物性値の測定方法を次に示す。

（１）　　ポリアルキレングリコールの熱可塑性樹脂組
成物に対する相溶性二酸化チタン、炭酸カルシウムの様な不活性な無機粒子
を含まない熱可塑性樹脂を、その樹脂の融点以上、或い
は熱可塑性樹脂が融点を示さない非品性の樹脂である場
合には、充分な流動性を示す温度において、ポリアルキ
レングリコールを熱可塑性樹脂に対して４ｗｔ％添加し
、２０分間撹拌後、カバーグラスの間にはさみ、熱可塑
性樹脂が結晶化しない様に急冷する。

こうして得られたプレパラートを光学顕微鏡で２００倍
に拡大、Ｉ！察し、ポリアルキレングリコールを添加し
なかったブランクのものと比較して粒子状のものが観察
できた場合には非相溶性とした。

（２）ポリエステルの固有粘度［η］オルツクｏｎフェノール３５℃中で測定した溶液粘度か
ら求めた。

（３）制電性評価（１）繊維得られた繊維を用いた編物を１６０℃で１分間プリセッ
トし、スタチックネオメーターを使用してＩＫ、Ｖ、を
印加し、相対湿度６５％。

温度２５℃において半減期を測定した。

α）　フィルム編物の変りに二輪延伸フィルムを用いた他は、前記（１
）の繊維の場合と同様に行なった。

尚、実施例中の部は全て重量部を示す。

実施例１〜７及び比較例１〜４テレフタル酸ジメチル１００部、エチレングリコール７
０部及びエステル交換触媒として酢酸マンガン０．０２
５部の混合物を撹拌上加熱して発生するメタノールを留
出しながら９０分間エステル交換させた。次いで安定剤
として亜すンｖｉ０．０１５部及び重縮合触媒として三
酸化アンチモン０．０４１部を添加し、２８５℃に昇温
し、系内を減圧に移行して、６０＃ｌｌｌｌＨｇの減圧
下で３０分間、次いで０．５ａｍｌｌＧの高度の減圧下
で８０分間重綜合反応させて［η］が略０．６５のポリ
エチレンテレフタレートを製造するに当って、第１表記
載の種々のポリアルキレングリコールと有線スルホン酸
金属塩とを真空に引き始めて１５０分の時期に添加配合
した。

得られた組成物は一旦チツブにし、常法に従って乾燥し
た後孔径０．３ａｌｌの紡糸孔４８個を有する紡糸口金
を使用して吐出量８０ｇ／分、紡糸温度２９０℃、捲取
速度１５００ｍ／分で紡糸した。しかる後温度８５℃１
倍率３．２倍で延伸して１５０デニール／４８フイラメ
ントの繊維を得た。この繊維の制電性を第１表に併せて
示した。

尚、ポリアルキレングリコールの状態は２０℃でのもの
であり、比較例４は製糸が困難でサンプルが採取できな
かった。

実施例８〜１０及び比較例５実施例１と同様の方法で得られたチップを乾燥し、３０
０℃でエクストルーダー押出し、樹脂温度２９０℃でド
ラムにキャスティングし、厚さ３５０μｍの未延伸フィ
ルムを得た。このフィルムを７５℃に加熱したロールを
用いて長さ方向（ＭＤ）に３．７倍に延伸し、引き続き
１１０℃に加熱されたテンター内で幅方向（ＴＤ）に倍
率４．０倍で延伸し、引続き１１０℃に加熱した。こう
して得られたフィルムの制電性も表１に併せて示す。

実施例１１［η］が１．２６のナイロン６のチップ１００部に対し
、ＥＯ／ＰＯ（７５／２５）　ＭＷ１３，０００のポリ
アルキレングリコール０．８部及びドデシルベンゼンス
ルホン酸Ｎａ　　Ｏ，４部を混合し、２６０℃に設定し
た二輪押出し機を通して溶融ブレンドせしめ、ガツト状
に引出し、再チップ化した。

ここで得たチップを０．１ｍ８．８０℃の条件下にて充
分乾燥した後、２６５℃に設定した押出機に供給し溶融
紡糸して２４０ｄ／　１８ｆの未延伸糸を得、これを２
０℃、６５ＲＨ％３．６倍に冷延伸して延伸糸を得た。

このＩ！紺の制電性能（半減期）は８．０秒だった。

比較例６Ｅ　Ｏ／ＰＯ（７５／２５）　ＭＷ１３，０００のポリ
アルキレングリコールをＰ　Ｅ　Ｇ　Ｍ　Ｗ　２０，０
００に代えた他は実施例１１と同様に行った。このＩＩ
維の制電性能（半減期）は４０秒だった。

【図面の簡単な説明】

第１図はポリアルキレングリコールと有機スルホン酸金
属塩（平均炭素数１４のアルキルスルホン酸ナトリウム
）との混合物（重量比２／１）の電気抵抗を示すグラフ
である。特許出願人　帝　人　株　式　会　社、ｊ′″、ｆｉ−
、、、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱可塑性樹脂１００重量部に対し、該熱可塑性樹
脂に実質的に非相溶性であり、かつ室温において液状で
あるポリアルキレングリコール０．１〜１０重量部と、
下記一般式（ＲＳＯ＿３）＿ｎＭ［式中、Ｒは炭素数６以上のアルキル基、アリル基、ア
ラルキル基を、Ｍはアルカリ金属又はアルカリ土類金属
を示す。ｎはＭがアルカリ金属の場合は１、Ｍがアルカ
リ土類金属の場合は２である。］で表わされる有機スルホン酸金属塩０．１〜１０重量部
とが配合されていることを特徴とする制電熱可塑性樹脂
組成物。
（２）ポリアルキレングリコールの凝固点が１０℃以下
である特許請求の範囲第（１）項記載の制電熱可塑性樹
脂組成物。
（３）室温が１５〜３５℃である特許請求の範囲第（１
）項記載の制電熱可塑性樹脂組成物。
（４）熱可塑性樹脂がポリエステルである特許請求の範
囲第（１）〜（３）項いずれか１項記載の制電熱可塑性
樹脂組成物。
（５）熱可塑性樹脂がポリアミドである特許請求の範囲
第（１）〜（３）項いずれか１項記載の制電熱可塑性樹
脂組成物。