JPH0148934B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は帯電防止性合成高分子樹脂成形品の製
造方法に関する。 従来、合成高分子樹脂成形品は一般にその製造
が容易でしかも安価に大量供給できること、電気
絶縁性等の性質にすぐれていることなどの理由か
ら汎用材料・製品として大量に使用されている。
しかし、合成高分子樹脂成形品は一般に著しく帯
電しやすいため、ほこり、じんあい等の付着によ
る外観が汚れやすく、また蓄積した静電気による
人体への影響（電撃シヨツク）、火花放電、ある
いは電子回路材料においてのノイズ発生等の問題
点を有している。 この帯電（静電気の蓄積）を防止するための方
法として従来から種々の方法が試みられており、
これには金属粉末、カーボンブラツク等の導電材
料を添加する方法、界面活性剤等の除電剤を配
合・塗布する方法、酸エツチング等の薬品処理、
火炎処理、活性線（電子線、紫外光、放射線等）
による表面グラフト反応等により表面に親水性の
官能基を導入する方法、表面を無機ガスの低温プ
ラズマで処理する方法などがある。しかし、いず
れの方法も十分な帯電防止効果を付与することが
できないか、または付与することができたとして
も他方で元の合成高分子樹脂成形品のバルク特性
を著しく変質させてしまうという欠点があり、満
足させるべき方法は提案されていない。 本発明者らはこのような観点から合成樹脂成形
品の表面を低温プラズマ処理する方法について広
く研究を行つたところ、分子内にＣ―ClまたはＣ
―Ｆ結合をもたない合成高分子樹脂成形品につい
ては、分子内にSi―Cl結合を有する有機けい素化
合物の低温プラズマで処理することにより、その
樹脂成形品のバルク等性を変えることなく、それ
に耐久性・持久性にすぐれた十分な帯電防止性の
効果を付与することができることを確認し、本発
明を完成した。 以下本発明を詳しく説明する。 まず本発明で対象とされる合成高分子樹脂成形
品は、その合成高分子樹脂が分子内にＣ―Clまた
はＣ―Ｆ結合をもたないものであり（したがつて
塩化ビニル系樹脂およびフツ素系樹脂等は本発明
では対象外とされる）、これには低圧、中圧、高
圧のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、飽和もしくは不飽和のポリエステル、ビニロ
ン、ポリアセテート、ポリスルフオン、ポリカー
ボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミ
ド（ナイロン６、ナイロン12など）、ポリアミド
イミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル、
ポリメタクリル、アクリロニトリルスチレン共重
合体、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重
合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、ユリア樹
脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリフエニ
レンオキサイド、ポリアリレート、ポリパラキシ
レン、ポリフエノール、エポキシ樹脂、ポリジア
リルフタレート、さらにはそれらのブロツク共重
合体、グラフト共重合体、異種高分子樹脂混合体
が例示される。 以上記述した合成高分子樹脂を用いて成形品を
製造するに当り、各種配合剤、添加剤あるいは加
工助剤等が適宜配合されることは差支えなく、こ
れには例えば可塑剤、安定剤、滑剤、充てん剤、
増量剤、顔量、染料、耐熱剤、難燃剤、抗酸化
剤、光吸収剤、界面活性剤、架橋剤、防曇剤、防
湿剤、弾性向上剤等があげられる。成形方法はキ
ヤステイング法、溶融押出法、カレンダー法、延
伸法、圧縮法等従来各々の高分子樹脂の成形で採
用されている成形手段によればよく、成形品の種
類、形状については特に制限はない。なお、この
成形品は、適宜、熱処理、延伸処理、収縮処理、
架橋、サンドブラスト、コロナ放電、溶剤処理、
活性線処理等の２次的加工が施されていてもよ
く、これにより本発明の効果に悪影響を受けるこ
とはない。 本発明は上記合成高分子樹脂成形品の表面を有
機けい素化合物の低温プラズマで処理することに
より、この成形品の表面特性を改質し、耐久性、
持続性にすぐれた帯電防止性を付与するものであ
るが、こうした効果を得るためには該有機けい素
化合物は分子内にSi―Cl結合を有するものである
ことが必要とされる。このような有機けい素化合
物としてはジハイドロジエンメチルクロロシラ
ン、モノハイドロジエンジメチルクロロシラン、
トリメチルクロロシラン、ジメチルエチルクロロ
シラン、フエニルジメチルクロロシラン、トリエ
チルクロロシラン、ビニルジエチルクロロシラ
ン、トリ（２―プロペニル）クロロシラン、２，
４，４―トリメチル―２―クロロ―２，４―ジシ
ラペンタン、クロロメチルジメチルクロロシラ
ン、ジ（クロロメチル）メチルクロロシラン、ト
リクロロメチルジメチルメチルクロロシラン、ト
リクロロメチルジメチルクロロシラン、モノハイ
ドロジエンメチルジクロロシラン、エチルジクロ
ロシラン、フエニルジクロロシラン、４―クロロ
フエニルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラ
ン、メチルエチルジクロロシラン、ビニルメチル
ジクロロシラン、ジビニルジクロロシラン、２，
２―ジメチル―４，４―ジクロロ―２，４―ジシ
ラペンタン、メチルトリクロロシラン、エチルト
リクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、フエ
ニルトリクロロシラン、１―メチルビニルトリク
ロロシラン、２―クロロビニルトリクロロシラ
ン、２，２―ジクロロエチルトリクロロシランな
どが例示される。 低温プラズマ処理の方法は、低温プラズマ発生
装置内に合成高分子樹脂成形品を装入し、この装
置内に前記有機けい素化合物のガスを流通させな
がら装置内を望ましくは10トル以下の圧力に調整
保持し、このガス圧力下に低温プラズマを発生さ
せ、該成形品を低温プラズマにさらすという方法
により行われる。なお、この有機けい素化合物と
共にヘリウム、アルゴン等の不活性ガス、窒素、
酸素、空気、水素、水蒸気、二酸化炭素、一酸化
炭素等の無機ガス、有機けい素化合物以外の有機
化合物ガスを共存させてもよい。 上記処理方法において、有機けい素化合物の装
置内における圧力が10トル以上であると、帯電防
止性にすぐれた処理成形品を得ることが困難とな
るので、この低温プラズマのガス圧力は10トル以
下であることがよく、特には１〜0.005トルの範
囲であることが望ましい。このガス圧力における
低温プラズマ処理ですぐれた帯電防止性が付与さ
れるが、ガス圧力が10トル以上に高くなると、帯
電防止性が急激に減少する（表面抵抗性の増大を
ともなう）ようになる現象は、従来のプラズマ重
合、プラズマ処理で得られた知見からは全く予想
し得ないことである。 低温プラズマを発生させる条件としては、例え
ば電極に数ＫHz〜数百ＭHz、数Ｗ〜数百KWの電
力を印加すればよく、内部電極、外部電極（無電
極）のいずれの方式を使用してもよい。また、放
電の種類（グロー放電、コロナ放電等）にかかわ
らず十分な改質効果が得られる。プラズマ処理時
間は印加電力等によつても相違するが、一般には
数秒〜数十分で十分である。 なお、低温プラズマ処理に当つて、有機けい素
化合物はその２種以上を混合または併用して差支
えなく、場合によつて相乗効果を期待できること
もある。また、合成高分子樹脂成形品に帯電防止
性だけでなく、それ以外の特性をも付与するため
に、有機けい素化合物に他の有機化合物および／
または前記した無機ガスを混合または併用するこ
とは有効であり、これによれば耐久性、持続性に
すぐれた良好な帯電防止性（表面抵抗性の減少）
が付与されるのみならず、ぬれ性、接着性、印刷
性、耐摩耗性、離型性、耐熱性、耐水性、耐移行
性等も付与されるという利点が与えられる。 つぎに具体的実施例をあげる。 実施例 １ 表―１に示す各合成高分子樹脂シートをプラズ
マ発生装置内にセツトし、装置内を10^-3トルまで
減圧にした後、大気を導入し、大気流通下装置内
を0.07トルに調整し、その後トリメチルクロロシ
ラン蒸気を導入して、流通大気と混合しつつ、大
気分圧を0.07トル、トリメチルクロロシラン分圧
を0.1トルに調整保持後、13.56MHz、1KWの高周
波電力を与えて低温プラズマを発生させ、シート
を１分間処理した。このようにして処理したシー
トおよびプラズマ処理を行わなかつたシートにつ
いて表面固有抵抗値（※１）、摩擦帯電圧（※２）
を測定し、帯電防止性を評価した。結果は表―１
に示すとおりであつた。 （※１） 東亜電波工業(株)製SM―15Eにより測
定（ohm） （※２） 興亜商会製ロータリースタテイツクテ
スターにより測定（volt） 条件：木綿布、200ｇ荷重、750rpm、60秒

【表】 実施例 ２ 表―２に示す各合成高分子樹脂板をプラズマ発
生装置内にセツトし、装置内を10^-4まで減圧にし
た後アルゴンガスを導入し、ガス流通下装置内を
0.1トルに調整し、その後クロロメチルジメチル
クロロシラン蒸気を導入して流通アルゴンガスと
混合しつつアルゴン分圧を0.1トル一定とし、ク
ロロメチルジメチルクロロシラン分圧を各々0.1
トル、0.5トル、1.5トルに変えて調整保持後110K
Hz5KWの高周波電力を与えて低温プラズマを発
生させ板を30秒間処理した。このようにして処理
した各板について実験No.１と同様に物性を測定し
たところ、結果は表―２に示すとおりであつた。

【表】 実施例 ３ 表―３に示す各合成高分子樹脂フイルムをプラ
ズマ発生装置内にセツトし、装置内を10^-4トルま
で減圧にした後メチルトリクロロシランガスを導
入し、系内を0.05トルに調整保持後13.56MHz
200Wの高周波電力を与えて低温プラズマを発生
させフイルムを３分間処理した。このようにして
処理したフイルムを実験No.１と同様にして物性を
測定したところ、結果は表―３に示すとおりであ
つた。

【表】

【表】 実施例 ４ 表―４に示す各合成高分子樹脂フイルムをプラ
ズマ発生装置内にセツトし、装置内を10^-2トルま
で減圧にした後、窒素ガスを導入し、ガス流通下
装置内を0.05トルに調整し、その後ビニルジメチ
ルクロロシランガスを導入し、流通窒素ガスと混
合しつつ窒素分圧を0.05トル、ビニルジメチルク
ロロシラン分圧を0.05トルに調整保持後13.56M
Hz100Wの高周波電力を与えて低温プラズマを発
生させフイルムを５分間処理した。このようにし
て処理したフイルムを実験No.１と同様にして物性
を測定したところ、結果は表―４に示すとおりで
あつた。

【表】 参考例 比較例として、表―５に示す各合成高分子樹脂
フイルムをプラズマ発生装置内にセツトし、装置
内を10^-2トルまで減圧後、アルゴンガスを導入
し、ガス流通下装置内を0.05トルに調整し、
13.56MHz、100Wの高周波電力を与えて低温プラ
ズマを発生させ、フイルムを５分間処理した。こ
のようにして処理したフイルムを実験No.１と同様
にして物性を測定したところ、表―５に示すとお
りであつた。

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 分子内にＣ―ClまたはＣ―Ｆ結合を持たない
   合成高分子樹脂成形品の表面を、分子内にSi―Cl
   結合を有する有機けい素化合物の低温プラズマで
   処理することを特徴とする帯電防止性合成高分子
   樹脂成形品の製造方法。