JPS647616B2 - - Google Patents
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- JPS647616B2 JPS647616B2 JP22458582A JP22458582A JPS647616B2 JP S647616 B2 JPS647616 B2 JP S647616B2 JP 22458582 A JP22458582 A JP 22458582A JP 22458582 A JP22458582 A JP 22458582A JP S647616 B2 JPS647616 B2 JP S647616B2
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Description
本発明は導電性を有する超高分子量ポリエチレ
ン樹脂焼結体に係り、詳しくは通常の帝電防止剤
では得られない良好な導電性を有すると共に淡色
で着色が可能であつて表面抵抗値に経時変化がな
い超高分子量ポリエチレン樹脂焼結体に関する。 従来、粘度法による平均分子量が100万以上、
光散乱法による平均分子量が30万以上の超高分子
量ポリエチレンは通常のポリエチレン（平均分子
量が粘度法で３万程度まで、光散乱法で約60万程
度まで）に比べ耐摩耗性、低温特性、耐衝撃性、
ストレスクラツキングに対する抵抗性などの種々
の特性に優れており、主な用途として非粘着性、
低摩擦係数でブリツジなどを防ぎ、かつ耐摩耗性
が要求されるホツパー、シユートなどのライニン
グ用として、また自己潤滑性、低摩擦係数で耐摩
耗性が要求される軸受け、歯車、ローラー、ガイ
ドレールなどとして有用視されている。しかし、
反面体積固有抵抗が1018Ωcm以上、表面抵抗が
1013Ω以上と電気絶縁性が高いため摩擦により容
易に静電気が発生し、塵埃等が製品表面に付着し
易くてプラスチツク等の相手材に傷をつけやすく
なつてPETビン等使用の食品関係への用途が規
制され、また静電気の火花により引火して爆発も
しくは火災が発生するような危険性のある石炭、
コークス等の可燃性の粉塵を生じ易い雰囲気下や
有機溶剤使用の雰囲気下では使用できない場合が
あり、そこでこのような静電気により不具合を生
じる用途には超高分子量ポリエチレン単体に帯電
防止剤を添加する必要が生じてきた。 かかる目的のために使用されている帯電防止剤
として、カーボンブラツク、カーボン繊維、金属
粉が一般に知られているが、この種の防止剤を添
加した樹脂体は黒色又は金属色に限定されて外観
上好ましくないばかりか摩擦によつて相手材料を
汚染する等の問題があつた。また、他の帯電防止
剤としてカチオン、アニオン、ノニオン乳化剤あ
るいはポリシロキサンも知られているが、これら
の帯電防止剤を製品に混合あるいは塗布すると充
分な導電性が得られないこと、低温度下では導電
性が低下すること、導電性に経時変化が生じるこ
と、機械的摩擦や水洗により該防止剤が消失して
導電性が失われやすい等の欠点があつた。 そこで、本発明者はこのような諸欠点に着眼
し、淡色で着色可能であつて時間経過及び湿度に
より変化しない導電性を有する超高分子量ポリエ
チレン樹脂焼結体を得ることを目的として鋭意検
討した結果、超高分子量ポリエチレン樹脂粉末に
所定量の金属酸化物変性亜鉛華を添加しこれらの
組成物を焼結したところ、特に金属酸化物変性亜
鉛華が白色系の帯電防止剤であつて導電性を有し
かつ淡色で色々の着色が可能であり、また清潔さ
や衛生性を要求される用途に適した材料が得られ
ることを見出し本発明に到達した。 即ち、本発明の特徴とするところは超高分子量
ポリエチレンの粉末に金属酸化物変性亜鉛華を添
加し、この混合物を焼結した超高分子量ポリエチ
レン樹脂焼結体にある。 上記本発明でいう超高分子量ポリエチレンは平
均分子量が粘度法で100万以上、光散乱法で300万
以上の粉末状のものを言い、例えばヘキスト社の
ホスタレン（Hostalen）GUR、三井石油化学工
業(株)のハイゼツクスミリオン（Hi−Zeu
Million）等が挙げられる。 また、本発明で使用する金属酸化物変性亜鉛華
は酸化亜鉛に適量の酸化アルミニウム、酸化イン
ジウムあるいは酸化ガリウム等の金属酸化物を加
えて還元雰囲気下で約1000℃の高温焼成して得ら
れたものでその添加量は超高分子量ポリエチレン
の粉末100重量部に対して15〜50重量部、好まし
くは15〜30重量部であり、後述の実施例からも明
らかなとおり15重量部以下であると充分な導電性
の効果が期待できず、一方50重量部以上添加して
も導電性は変化せずむしろ衝撃強さなどの機械的
特性が低下する。 なお、本発明では金属酸化物変性亜鉛華以外に
有機過酸化剤などの架橋剤、潤滑剤、顔料、無機
充填剤などを添加してもよい。 次に、本発明において超高分子量ポリエチレン
と金属酸化物変性亜鉛華の混合方法は各々を所定
量秤取し、ドライブレンド法でヘンシエルサーな
ど通常用いられる混合手段で混合して超高分子量
ポリエチレンの粉末状組成物を得る。 更に、この粉末状組成物の焼結方法は通常の超
高分子量ポリエチレンの粉末と同様であり例えば
圧縮成形、ラム押出成形、射出成形等により行う
ことが出来、得られる焼結体は板、棒、パイプあ
るいは異形品の種々の形状体となる。 以下、本発明を実施例によつて詳述するが、本
発明がこれのみに限定されないことは言うまでも
ない。 （実施例 １） 超高分子量ポリエチレン（商品名 Hostalen
GUR412；ヘキスト社製）に対し酸化アルミニウ
ム変性亜鉛華（商品名 亜鉛華−１；本荘ケミカ
ル(株)製）、そして必要に応じて白色顔料（商品名
タイペークＲ−630；石原産業(株)製）、赤色顔料
（商品名 PV−Fast Red Ｂ；ヘキスト社製）、
青色顔料（商品名 PV−Fast Blue B2S01；ヘ
キスト社製）、黄色顔料（商品名 PV−Fast
Yellow H3R、ヘキスト社製）を第１表に示す混
合割合でヘンシエルミキサーにより800rpmで20
分間混合し、粉末状の超高分子量ポリエチレン組
成物を得た。次に、この粉末状超高分子量ポリエ
チレン樹脂組成物125ｇを秤取し、板作成用金型
（内面125mm×210mm）中で37トンプレスを用いて
（90〜110Kg／cm2）×５分予備圧縮を行つた後、プ
レス熱盤を230℃に設定し10〜30Kg／cm2の面圧を
かけ50分加熱し、その後90〜110Kg／cm2の面圧を
かけ25分冷却して厚さ５mm×縦120mm×横205mmの
板を成形した。次にこの板の白色度、成形１日
後、72日間空気中放置後及び72日間水中浸漬後の
表面抵抗を測定した。 表面抵抗は同心円電極（陽極外径62mm、陰極内
径72mm）及び4329A HIGH RESISTANCE
METER（横河ヒユーレツト・パツカード(株)製、
測定電圧100V）あるいは電池式絶縁抵抗計Type
3213（(株)横河電気製作所製、測定電圧500V）を用
い、試料板を銅板上において測定した。 白色度Ｗ（Lab）はカラーメータ（スガ試験機
(株)製）を用い、同社製 OPTIC STANDARD
（Ｘ：80.35、Ｙ：83.03、Ｚ：96.25）を標準板と
して測定した。 これらの配合を第１表に、結果を第２表におよ
び図に示す。 （比較例 １） 超高分子量ポリエチレン（商品名 Hostalen
GUR412、ヘキスト社製）と帯電防止剤（カチオ
ン界面活性剤、商品名 CYASTAT SP；日本
サイアナミツド(株)製）、帯電防止剤（アニオン界
面活性剤、商品名Hostastat HS−１；ヘキスト
社製）、帯電防止剤（ノニオン界面活性剤、商品
名TB−123；松本油脂製薬(株)製）を実施例１と
同じ方法で混合、成形、測定を行つた。 その配合量及び測定結果を第１表及び第２表に
示す。
ン樹脂焼結体に係り、詳しくは通常の帝電防止剤
では得られない良好な導電性を有すると共に淡色
で着色が可能であつて表面抵抗値に経時変化がな
い超高分子量ポリエチレン樹脂焼結体に関する。 従来、粘度法による平均分子量が100万以上、
光散乱法による平均分子量が30万以上の超高分子
量ポリエチレンは通常のポリエチレン（平均分子
量が粘度法で３万程度まで、光散乱法で約60万程
度まで）に比べ耐摩耗性、低温特性、耐衝撃性、
ストレスクラツキングに対する抵抗性などの種々
の特性に優れており、主な用途として非粘着性、
低摩擦係数でブリツジなどを防ぎ、かつ耐摩耗性
が要求されるホツパー、シユートなどのライニン
グ用として、また自己潤滑性、低摩擦係数で耐摩
耗性が要求される軸受け、歯車、ローラー、ガイ
ドレールなどとして有用視されている。しかし、
反面体積固有抵抗が1018Ωcm以上、表面抵抗が
1013Ω以上と電気絶縁性が高いため摩擦により容
易に静電気が発生し、塵埃等が製品表面に付着し
易くてプラスチツク等の相手材に傷をつけやすく
なつてPETビン等使用の食品関係への用途が規
制され、また静電気の火花により引火して爆発も
しくは火災が発生するような危険性のある石炭、
コークス等の可燃性の粉塵を生じ易い雰囲気下や
有機溶剤使用の雰囲気下では使用できない場合が
あり、そこでこのような静電気により不具合を生
じる用途には超高分子量ポリエチレン単体に帯電
防止剤を添加する必要が生じてきた。 かかる目的のために使用されている帯電防止剤
として、カーボンブラツク、カーボン繊維、金属
粉が一般に知られているが、この種の防止剤を添
加した樹脂体は黒色又は金属色に限定されて外観
上好ましくないばかりか摩擦によつて相手材料を
汚染する等の問題があつた。また、他の帯電防止
剤としてカチオン、アニオン、ノニオン乳化剤あ
るいはポリシロキサンも知られているが、これら
の帯電防止剤を製品に混合あるいは塗布すると充
分な導電性が得られないこと、低温度下では導電
性が低下すること、導電性に経時変化が生じるこ
と、機械的摩擦や水洗により該防止剤が消失して
導電性が失われやすい等の欠点があつた。 そこで、本発明者はこのような諸欠点に着眼
し、淡色で着色可能であつて時間経過及び湿度に
より変化しない導電性を有する超高分子量ポリエ
チレン樹脂焼結体を得ることを目的として鋭意検
討した結果、超高分子量ポリエチレン樹脂粉末に
所定量の金属酸化物変性亜鉛華を添加しこれらの
組成物を焼結したところ、特に金属酸化物変性亜
鉛華が白色系の帯電防止剤であつて導電性を有し
かつ淡色で色々の着色が可能であり、また清潔さ
や衛生性を要求される用途に適した材料が得られ
ることを見出し本発明に到達した。 即ち、本発明の特徴とするところは超高分子量
ポリエチレンの粉末に金属酸化物変性亜鉛華を添
加し、この混合物を焼結した超高分子量ポリエチ
レン樹脂焼結体にある。 上記本発明でいう超高分子量ポリエチレンは平
均分子量が粘度法で100万以上、光散乱法で300万
以上の粉末状のものを言い、例えばヘキスト社の
ホスタレン（Hostalen）GUR、三井石油化学工
業(株)のハイゼツクスミリオン（Hi−Zeu
Million）等が挙げられる。 また、本発明で使用する金属酸化物変性亜鉛華
は酸化亜鉛に適量の酸化アルミニウム、酸化イン
ジウムあるいは酸化ガリウム等の金属酸化物を加
えて還元雰囲気下で約1000℃の高温焼成して得ら
れたものでその添加量は超高分子量ポリエチレン
の粉末100重量部に対して15〜50重量部、好まし
くは15〜30重量部であり、後述の実施例からも明
らかなとおり15重量部以下であると充分な導電性
の効果が期待できず、一方50重量部以上添加して
も導電性は変化せずむしろ衝撃強さなどの機械的
特性が低下する。 なお、本発明では金属酸化物変性亜鉛華以外に
有機過酸化剤などの架橋剤、潤滑剤、顔料、無機
充填剤などを添加してもよい。 次に、本発明において超高分子量ポリエチレン
と金属酸化物変性亜鉛華の混合方法は各々を所定
量秤取し、ドライブレンド法でヘンシエルサーな
ど通常用いられる混合手段で混合して超高分子量
ポリエチレンの粉末状組成物を得る。 更に、この粉末状組成物の焼結方法は通常の超
高分子量ポリエチレンの粉末と同様であり例えば
圧縮成形、ラム押出成形、射出成形等により行う
ことが出来、得られる焼結体は板、棒、パイプあ
るいは異形品の種々の形状体となる。 以下、本発明を実施例によつて詳述するが、本
発明がこれのみに限定されないことは言うまでも
ない。 （実施例 １） 超高分子量ポリエチレン（商品名 Hostalen
GUR412；ヘキスト社製）に対し酸化アルミニウ
ム変性亜鉛華（商品名 亜鉛華−１；本荘ケミカ
ル(株)製）、そして必要に応じて白色顔料（商品名
タイペークＲ−630；石原産業(株)製）、赤色顔料
（商品名 PV−Fast Red Ｂ；ヘキスト社製）、
青色顔料（商品名 PV−Fast Blue B2S01；ヘ
キスト社製）、黄色顔料（商品名 PV−Fast
Yellow H3R、ヘキスト社製）を第１表に示す混
合割合でヘンシエルミキサーにより800rpmで20
分間混合し、粉末状の超高分子量ポリエチレン組
成物を得た。次に、この粉末状超高分子量ポリエ
チレン樹脂組成物125ｇを秤取し、板作成用金型
（内面125mm×210mm）中で37トンプレスを用いて
（90〜110Kg／cm2）×５分予備圧縮を行つた後、プ
レス熱盤を230℃に設定し10〜30Kg／cm2の面圧を
かけ50分加熱し、その後90〜110Kg／cm2の面圧を
かけ25分冷却して厚さ５mm×縦120mm×横205mmの
板を成形した。次にこの板の白色度、成形１日
後、72日間空気中放置後及び72日間水中浸漬後の
表面抵抗を測定した。 表面抵抗は同心円電極（陽極外径62mm、陰極内
径72mm）及び4329A HIGH RESISTANCE
METER（横河ヒユーレツト・パツカード(株)製、
測定電圧100V）あるいは電池式絶縁抵抗計Type
3213（(株)横河電気製作所製、測定電圧500V）を用
い、試料板を銅板上において測定した。 白色度Ｗ（Lab）はカラーメータ（スガ試験機
(株)製）を用い、同社製 OPTIC STANDARD
（Ｘ：80.35、Ｙ：83.03、Ｚ：96.25）を標準板と
して測定した。 これらの配合を第１表に、結果を第２表におよ
び図に示す。 （比較例 １） 超高分子量ポリエチレン（商品名 Hostalen
GUR412、ヘキスト社製）と帯電防止剤（カチオ
ン界面活性剤、商品名 CYASTAT SP；日本
サイアナミツド(株)製）、帯電防止剤（アニオン界
面活性剤、商品名Hostastat HS−１；ヘキスト
社製）、帯電防止剤（ノニオン界面活性剤、商品
名TB−123；松本油脂製薬(株)製）を実施例１と
同じ方法で混合、成形、測定を行つた。 その配合量及び測定結果を第１表及び第２表に
示す。
【表】
【表】
【表】
第２表から明らかなように本発明の焼結体（No.
１〜９）は超高分子量ポリエチレン単独（No.10）
及び帯電防止剤（No.11，12，13）に比べて低い表
面抵抗値を有しており、しかもこの値は成形後72
日間経過してもほとんど変化しない。また、図か
ら明らかなように表面抵抗値は酸化アルミニウム
変性亜鉛華の添加量が大きくなるほど低くなる
が、その低下の割合は酸化アルミニウム変性亜鉛
華の配合割合が大きくなるほど小さくなる傾向に
あり、しかも白色度の値を参照すれば酸化アルミ
ニウム変性亜鉛華は超高分子量ポリエチレンの粉
末100重量部に対して15〜50重量部、好ましくは
15〜30重量部が最適値と言える。 （実施例 ２） 実施例１と同じ原料及び超高分子量ポリエチレ
ン（商品名Hostalene GUR415；ヘキスト社
製）、滑剤（商品名ヘキストワツクスＣ；ヘキス
ト社製）、炭酸カルシウムで40重量％に希釈した
2.5−ジメチル−2.5−ジ（ｔ−ブチルパーオキ
シ）ヘキサン（商品名 パーヘキサ25B−40；日
本油脂(株)製）、を第４表に示す混合割合で実施例
１と同じ混合方法により混合し、粉末状超高分子
量ポリエチレン樹脂組成物を得た。次にこの原料
を内径76mm、長さ３ｍの断熱ヒーター５帯（電気
容量1kw×２、0.5kw×３、温度は原料投入口方
向からそれぞれ230℃、270℃、270℃、200℃、
170℃）付シリンダーを有するラム押出機を用い
てラム押出成形を行い、外径約72mmの導電性架橋
タイプの丸棒を成形した。 成形品の白色度は実施例１の方法で測定した。
また、表面抵抗は丸棒の切り口に２個１組の穴
（直径２mm、深さ10mm、間隔10mm）をあけ、これ
に銅針金端子を入れて端子間の抵抗を4329A
HIGH RESISTANCE METER（横河ヒユーレ
ツト・パツカード(株)製）を用いて測定電圧100V
で測定した。 以上の押出条件を第３表に、配合割合及び測定
結果を第４表に示す。 （比較例 ２） 比較例１と同じ原料を用い、実施例２と同じ方
法でラム押出成形を行つた。この結果を第４表に
示す。
１〜９）は超高分子量ポリエチレン単独（No.10）
及び帯電防止剤（No.11，12，13）に比べて低い表
面抵抗値を有しており、しかもこの値は成形後72
日間経過してもほとんど変化しない。また、図か
ら明らかなように表面抵抗値は酸化アルミニウム
変性亜鉛華の添加量が大きくなるほど低くなる
が、その低下の割合は酸化アルミニウム変性亜鉛
華の配合割合が大きくなるほど小さくなる傾向に
あり、しかも白色度の値を参照すれば酸化アルミ
ニウム変性亜鉛華は超高分子量ポリエチレンの粉
末100重量部に対して15〜50重量部、好ましくは
15〜30重量部が最適値と言える。 （実施例 ２） 実施例１と同じ原料及び超高分子量ポリエチレ
ン（商品名Hostalene GUR415；ヘキスト社
製）、滑剤（商品名ヘキストワツクスＣ；ヘキス
ト社製）、炭酸カルシウムで40重量％に希釈した
2.5−ジメチル−2.5−ジ（ｔ−ブチルパーオキ
シ）ヘキサン（商品名 パーヘキサ25B−40；日
本油脂(株)製）、を第４表に示す混合割合で実施例
１と同じ混合方法により混合し、粉末状超高分子
量ポリエチレン樹脂組成物を得た。次にこの原料
を内径76mm、長さ３ｍの断熱ヒーター５帯（電気
容量1kw×２、0.5kw×３、温度は原料投入口方
向からそれぞれ230℃、270℃、270℃、200℃、
170℃）付シリンダーを有するラム押出機を用い
てラム押出成形を行い、外径約72mmの導電性架橋
タイプの丸棒を成形した。 成形品の白色度は実施例１の方法で測定した。
また、表面抵抗は丸棒の切り口に２個１組の穴
（直径２mm、深さ10mm、間隔10mm）をあけ、これ
に銅針金端子を入れて端子間の抵抗を4329A
HIGH RESISTANCE METER（横河ヒユーレ
ツト・パツカード(株)製）を用いて測定電圧100V
で測定した。 以上の押出条件を第３表に、配合割合及び測定
結果を第４表に示す。 （比較例 ２） 比較例１と同じ原料を用い、実施例２と同じ方
法でラム押出成形を行つた。この結果を第４表に
示す。
【表】
【表】
第４表から明らかなように本発明の焼結体（No.
10〜14）は滑剤を添加してラム押出成形によつて
製造することが出来、また着色を行つても良好な
導電性を維持する。 以上のように本発明の焼結体は超高分子量ポリ
エチレンの粉末に金属酸化物変性亜鉛華を添加
し、これを焼結したものであり、特に酸化アルミ
ニウム変性亜鉛華を超高分子量ポリエチレンの粉
末100重量部に対して15〜50重量部添加すれば、
経時変化及び湿度の影響によつて何ら変化しない
導電性を有する焼結体となり、しかも淡色であつ
て色々の着色が可能となり清潔さや衛生性を要求
される用途に適した材料である。
10〜14）は滑剤を添加してラム押出成形によつて
製造することが出来、また着色を行つても良好な
導電性を維持する。 以上のように本発明の焼結体は超高分子量ポリ
エチレンの粉末に金属酸化物変性亜鉛華を添加
し、これを焼結したものであり、特に酸化アルミ
ニウム変性亜鉛華を超高分子量ポリエチレンの粉
末100重量部に対して15〜50重量部添加すれば、
経時変化及び湿度の影響によつて何ら変化しない
導電性を有する焼結体となり、しかも淡色であつ
て色々の着色が可能となり清潔さや衛生性を要求
される用途に適した材料である。
図は本発明の実施例に係るものであつて酸化ア
ルミニウム変性亜鉛華の添加量と得られた焼結体
の表面抵抗との関係を示すグラフである。
ルミニウム変性亜鉛華の添加量と得られた焼結体
の表面抵抗との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- １ 粘度法による平均分子量が100万以上、光散
乱法による平均分子量が300万以上の超高分子量
ポリエチレンの粉末100重量部に金属酸化物変性
亜鉛華を15〜50重量部添加し、この組成物を焼結
したことを特徴とする導電性を有する超高分子量
ポリエチレン樹脂焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22458582A JPS59113045A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 導電性を有する超高分子量ポリエチレン樹脂焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22458582A JPS59113045A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 導電性を有する超高分子量ポリエチレン樹脂焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59113045A JPS59113045A (ja) | 1984-06-29 |
| JPS647616B2 true JPS647616B2 (ja) | 1989-02-09 |
Family
ID=16816034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22458582A Granted JPS59113045A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 導電性を有する超高分子量ポリエチレン樹脂焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59113045A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0368216U (ja) * | 1989-11-06 | 1991-07-04 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6140346A (ja) * | 1984-08-01 | 1986-02-26 | Mitsuboshi Belting Ltd | 帯電防止機能を有する超高分子量ポリエチレン樹脂組成物 |
| JPH0786153B2 (ja) * | 1990-03-15 | 1995-09-20 | 日立化成工業株式会社 | 多孔質体シートの製造方法及びそれを用いた基板の製造方法 |
| JP2675182B2 (ja) * | 1990-07-19 | 1997-11-12 | 日本石油株式会社 | 着色延伸ポリエチレン材料およびその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5345376A (en) * | 1976-10-04 | 1978-04-24 | Sumitomo Chemical Co | Method of producing high molecular polyolefin resin sheet or film |
-
1982
- 1982-12-20 JP JP22458582A patent/JPS59113045A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0368216U (ja) * | 1989-11-06 | 1991-07-04 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59113045A (ja) | 1984-06-29 |
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