JPH0532808A - 帯電防止性合成樹脂成形品 - Google Patents

帯電防止性合成樹脂成形品

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JPH0532808A
JPH0532808A JP3210412A JP21041291A JPH0532808A JP H0532808 A JPH0532808 A JP H0532808A JP 3210412 A JP3210412 A JP 3210412A JP 21041291 A JP21041291 A JP 21041291A JP H0532808 A JPH0532808 A JP H0532808A
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JP
Japan
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synthetic resin
resin molded
molded article
antistatic
coating
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JP3210412A
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English (en)
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Aritami Yonemura
有民 米村
Tsuneo Hagiwara
恒夫 萩原
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
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Priority to EP19920110215 priority patent/EP0519420B1/en
Priority to DE69206892T priority patent/DE69206892T2/de
Priority to KR1019920010723A priority patent/KR930000578A/ko
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Abstract

(57)【要約】 【目的】基材合成樹脂成形品の表面を特定の被膜で被覆
することにより,耐久性のある高度の帯電防止能を有す
る合成樹脂成形品を提供する。 【構成】基材合成樹脂成形品の表面に、(R1 2 N)
3 n Si(OR4 m [式中,R1 ,R2 は水素原
子,アミノアルキル基またはアルキル基を,R3 はアル
キレン基を,R4 は低級アルキル基またはアラルキル基
を,n,mは各々正の整数で,n≧1,m≧2,n+m
=4の関係式を満足する]で示されるアミノ基含有アル
コキシシランと、ジエチル硫酸等の硫酸エステル類また
はトルエンスルホン酸メチル等のスルホン酸エステル等
の4級化剤との反応生成物の被膜を形成した合成樹脂成
形品。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,良好かつ恒久的な帯電
防止性能を有する合成樹脂成形品に関する。
【0002】
【従来の技術】現在,多くの合成樹脂成形品が市販され
ているが,これらは一般に電気抵抗値が高いため,摩擦
等によって容易に帯電し,ゴミ,ほこり等を吸引して汚
れる,傷が付く等の外観を損ねる,人間がそれらの帯電
機器に触れたときに電気ショックを受ける場合がある等
の問題を起こしている。
【0003】合成樹脂成形品に帯電防止性能を付与する
方法としては, (1)界面活性剤の内部添加 (2)界面活性剤の表面塗布 (3)シリコン系化合物の表面塗布 (4)プラズマ処理による表面改質 等が挙げられる。これらのうち(3)の方法は塗工液の
ポットライフが短く,コストが高く,膜性能自体にも問
題があり,(4)の方法はその効果が永久的でなく,コ
スト的に高価となるので,一般には(1),(2)の方
法が用いられる。
【0004】
【本発明が解決しようとする課題】界面活性剤の内部添
加方法は,重合前の合成樹脂原料や成形前の合成樹脂に
界面活性剤を混合または分散させるので,製造工程は簡
単となるが,充分な帯電防止性能を得るためには,一般
に界面活性剤の添加量を多くする必要があり,そのため
合成樹脂成形品本来の物性を保持することが難しい。か
つ,これらの界面活性剤は成形品内部で移動し易く,そ
のため得られた帯電防止性能が水洗や摩擦等により容易
に失われてしまい,耐久性に劣るという欠点があった。
【0005】また,界面活性剤を表面塗布する方法は,
基材となる合成樹脂の物性を損なうことが無い上に少量
の界面活性剤で良好な帯電防止性能が得られる利点を持
つが,反面表面塗布工程が必要なためコストが高くなっ
たり,合成樹脂成形品本来の美麗な外観を損ねる可能性
があり,また得られた帯電防止性能が水洗や摩擦等によ
り容易に失われてしまうという欠点があった。
【0006】このように、良好な帯電防止性能を恒久的
に示し、かつ合成樹脂本来の物性を保持しているような
合成樹脂成形品は得られていなかった。
【0007】更に、最近では、光ディスク,ビデオテ−
プ等のように帯電防止性能に加えて優れた表面硬度や耐
湿耐久性を要求される場合が多く、これらの性能を満足
するものは得られていないのが現状である。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の問
題点に鑑み,鋭意検討した結果、特定の組成を持つアミ
ノ基含有アルコキシシラン化合物と特定のアルキル硫酸
エステルまたはスルホン酸エステルの反応生成物を合成
樹脂成形品の表面に塗布することにより,合成樹脂成形
品本来の物性を損なうことなく恒久的な帯電防止性能を
付与できることを見いだし、本発明に到達した。
【0009】即ち、本発明は、基材合成樹脂成形品の表
面に,下記の式(I) (R1 2 N)R3 n Si(OR4 m ・・・(I) [式中,R1 ,R2 ,は水素原子,アミノアルキル基ま
たはアルキル基を,R3 はアルキレン基を,R4 は低級
アルキル基またはアラルキル基を,n,mは各々正の整
数で,n≧1,m≧2,n+m=4の関係式を満足す
る]で示されるアミノ基含有アルコキシシランと,4級
化剤との反応生成物により被膜が形成されていることを
特徴とする帯電防止性合成樹脂成形品である。
【0010】以下、本発明の詳細を説明する。
【0011】本発明で使用するアミノ基含有アルコキシ
シラン化合物としては、例えば,γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン,γ−エチレンジアミノプロピルトリ
メトキシシラン,γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン,γ−エチレンジアミノプロピルトリエトキシシラ
ン,ジ(γ−アミノプロピル)ジメトキシシラン,ジ
(γ−エチレンジアミノプロピル)ジメトキシシラン,
ジ(γ−アミノプロピル)ジエトキシシラン,ジ(γ−
エチレンジアミノプロピル)ジエトキシシランやこれら
の混合物が挙げられる。
【0012】これらのアミノ基含有アルコキシシラン化
合物は上述した化合物などをそのまま溶剤に溶解して使
用しても良いし,それらのオリゴマ−を使用してもよ
い。例えば,これらのオリゴマ−として”AP−13
3”(日本ユニカ−(株))等がある。
【0013】本発明で使用する四級化剤としては,ジメ
チル硫酸,ジエチル硫酸,ジプロピル硫酸等のアルキル
硫酸エステル類,p-トルエンスルホン酸メチル,ベンゼ
ンスルホン酸メチル,メタンスルホン酸メチル,トリフ
ルオロメタンスルホン酸メチル等のスルホン酸エステル
類,トリメチルホスフェイト等のアルキル燐酸,アルキ
ルベンジルクロライド,ベンジルクロライド等のハライ
ドが用いられ,特にアルキル硫酸エステル類,スルホン
酸エステル類が耐熱分解性の点より好ましい。
【0014】この反応は両者を適当な溶剤に溶解し混合
することより行われる。溶剤としては反応に関連する化
合物を溶解し,反応しない物質であれば特に制約はな
い。アルコ−ル,エ−テルなど,アルコ−ル類が好まし
く,特に低級脂肪族アルコ−ルが好ましく使用される。
反応は冷却,撹伴下に行うのが無難である。
【0015】両反応成分の混合比はアミノ基含有アルコ
キシシラン化合物を過剰の状態で使用することが好まし
い。硫酸エステル等が過剰の状態では未反応の硫酸化合
物が表面に存在することになり,硫酸化合物の加水分解
物が被膜周辺を劣化させる可能性があり,一般的に好ま
しくない結果をもたらす場合がある。逆に,アミノ基含
有アルコキシシラン類は表面改質剤として使用されてお
り,その表面抵抗値が所望の範囲内にある限り,過剰の
アミノ基含有アルコキシシラン類が表面に存在しても一
般に特に支障はない。その量比は硫酸エステルまたはス
ルホン酸エステルなどの4級化剤に対してアミノ基含有
アルコキシシラン類が110%〜600モル%,好まし
くは120〜500モル%である。アミノ基含有アルコ
キシシラン類の存在量が600%を越えると表面抵抗が
大きくなり過ぎる傾向を示し,逆に110%以下になる
と前記の通り未反応の硫酸エステルまたはスルホン酸エ
ステルが存在する可能性が高くなり,その未反応の硫酸
エステルまたはスルホン酸エステルの加水分解物が被塗
物やその近辺に悪影響を与える可能性があり好ましくな
い。
【0016】本発明に於て合成樹脂成形品に特に制約は
ない。例えば,PET(ポリエチレンテレフタレ−
ト),PEN(ポリエチレン2,6ナフタレ−ト)等の
ポリエステルフィルムやポリプロピレン,ポリエチレン
等のポリオレフィンフィルムなど各種の合成樹脂フィル
ムに容易に適用することが可能である。さらにそれら成
形品の加工商品であるオ−ディオテ−プ,ビデオテ−プ
などに適用することも出来る。
【0017】また,コンパクトデイスク(CD)、レー
ザーディスク(LD)などで知られる光ディスク,具体
的にはガラスや樹脂などからなる基板上に形成されたピ
ットにより情報を記録するピットタイプの光ディスク,
同様の基板上に熱記録層が形成された光記録媒体,同様
の基板上にレーザー光などの照射によりバブルを形成
し,反射光の変化でレベル変動を検知する光記録層が形
成されたバブルタイプの光ディスク,あるいは同様の基
板上に光磁気記録層が形成された光磁気ディスクなども
本発明の合成樹脂成形品に含まれる。なお、本発明の合
成樹脂成形品に含まれる光ディスクの基板としては,ポ
リカーボネート,ポリメチルメタクリレート,アモルフ
ァスポリオレフィンなどの合成樹脂基板が用いられる。
【0018】その他,本発明は常に帯電し易い環境で使
用される各種のOA用機器のケ−ス等の合成樹脂成形品
にも容易に使用することが出来る。
【0019】本発明の帯電防止性組成物は,以下のよう
に公知のコ−ティング法により各種の成形物の表面に塗
布することが出来る。
【0020】例えば前述の各種の光ディスクのような板
状体に塗布する場合には、スピンコ−ティング法,浸漬
コーティング法,ドクターナイフによるコーティング
法,バーコーターによる方法等の公知の方法で,ディス
ク表面等の板表面を被覆することが出来る。光デイスク
の場合には、中でもスピンコーテイング法が,膜厚特に
薄膜が容易に制御できるので実用上最も好ましい。な
お、光ディスクの被覆にあたっては,光ディスクの側面
をも被覆すると帯電防止効果を向上させることが出来
る。いずれにせよ光デイスクのクリーンルームでの塗工
の如く限られた雰囲気での塗工の場合溶媒を用いずに塗
工出来ることが望まれるが、これを可能にするために,
該帯電防止性組成物の粘度は,20ポイズ以下,好まし
くは10ポイズ以下,更に好ましくは5ポイズ以下であ
る。それ以上では塗膜制御が円滑に行えないために好ま
しくない。
【0021】また,各種のフィルムに塗布する場合に
も,広く一般にウエッブコ−ティングで使用されている
方法,例えばグラビヤロ−ルコ−ティング,各種ロ−ル
コ−ティング,浸漬コ−ティング法,バ−コ−ティング
等の塗工方法が条件に応じて使用される。
【0022】さらに,各種OA機器のハウジング等の複
雑な形態をした3次元的成形品に対しても浸漬コ−ティ
ング法,スプレイコ−ティング法等を使用して,容易に
本発明を実施することが可能である。
【0023】本発明の塗膜の厚さは0.01〜30μm
であり,好ましくは0.5〜5μmである。それ以下で
は表面抵抗の上で十分な性能が発揮されず,それ以上で
は膜厚制御が困難になるばかりか,硬化不足を生じ易
く,塗膜性能が不安定になり,好ましくない。
【0024】本発明で得られる成型品の表面抵抗は10
14Ω/□未満、好ましくは1013Ω/□未満である。こ
れ以上の抵抗を有するものは帯電防止性の観点から効果
がない。
【0025】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。本発明はかかる実施例に限定されない。
【0026】先ず実施例に用いる本発明になる3種の被
覆剤を以下の通り作成した。 (被覆剤1)撹伴羽根付きガラス製フラスコにγ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン( 日本ユニカ−(株)
A−1100)221部(重量部,以下同じ),エタノ
−ル220部を入れ撹伴しながらジメチル硫酸77部,
エタノ−ル77部の混合物を内温30℃以下になるよう
に滴下し,滴下終了後1時間撹伴を続け,4級アンモニ
ウム塩基を有するγ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ンの混合物を得た。これを被覆剤1とする。
【0027】(被覆剤2)撹伴羽根付きガラス製フラス
コにN−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン( 日本ユニカ−(株) A−112
0)222部,エタノ−ル220部を入れ撹伴しながら
ジメチル硫酸77部,エタノ−ル77部の混合物を内温
30℃以下になるように滴下し,滴下終了後1時間撹伴
を続け,4級アンモニウム塩基を有するN−β−(アミ
ノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの
混合物を得た。これを被覆剤2とする。
【0028】(被覆剤3)撹伴羽根付きガラス製フラス
コに市販のシランカップリング剤のオリゴマ−AP−1
33(日本ユニカ−(株))(5%エタノ−ル溶液)1
000部を入れ撹伴しながらジメチル硫酸10部,エタ
ノ−ル10部の混合物を内温30℃以下になるように滴
下し,滴下終了後1時間撹伴を続け,4級アンモニウム
塩基を有するシランカップリング剤のオリゴマ−の混合
物を得た。これを被覆剤3とする。
【0029】
【実施例1〜3】厚さ1.2mm,直径130mmの光
磁気デイスク用のポリカ−ボネ−ト樹脂製ディスク基板
のフラット(溝を形成していない)面に用意した前述の
被覆剤1〜3をスピンコ−トにより塗布し、室温で乾燥
後、80℃で10分間熱処理をした。形成された塗膜の
膜厚は1μm 以下の薄膜であった。得られたディスク基
板の表面抵抗を測定し,つぎに各々のディスク基板を7
0℃の水中に16〜24時間浸漬し、乾燥後再び表面抵
抗を測定した。これらの結果このような過酷な劣化試験
の後でも,その表面抵抗値が実質的に変化していないこ
とが確認された。結果を表1に示す。
【0030】なお,表面抵抗(Ω/□)の測定はJIS
K6911によった。以下の表面抵抗の測定も、同様
である。
【0031】また,これらの被膜の表面硬度は鉛筆硬度
でF以上で光ディスクのハードコート層として充分であ
ることが確認された。なお,被膜を形成する前の前記デ
ィスク基板の表面硬度は2Bであった。
【0032】
【比較例1】実施例1〜3と同様のディスク基板に市販
の帯電防止剤”ハイボロンSCI”((株)ボロンイン
タ−ナショナル)を実施例1〜3と同じように塗布し、
乾燥、熱処理した。形成された塗膜の膜厚は1μm 以下
の薄膜であった。次いで、実施例1〜3と同じ劣化試験
をして試験前後の表面抵抗値を測定した。その結果を表
1に示した。
【0033】
【表1】
【0034】
【実施例4〜6】厚さ100μm のポリエステルフィル
ムに用意した前述の被覆剤1〜3をバ−コ−タ−を使用
し、塗布した。室温で乾燥後,80℃で10分間熱処理
をした。形成された塗膜の膜厚は1μm 以下の薄膜であ
った。得られたフィルムの表面抵抗を測定し,つぎに各
々のフィルムを70℃の水中に16〜24時間浸漬し、
乾燥後、再び表面抵抗を測定した。これらの結果このよ
うな過酷な劣化試験の後でも,その表面抵抗値が実質的
に変化していないことが確認された。結果を表2に示
す。
【0035】
【比較例2】実施例4〜6と同様のフィルムに市販の帯
電防止剤”ハイボロンSCI”((株)ボロンインタ−
ナショナル)を実施例4〜6と同じように塗布し、乾
燥、熱処理した。形成された塗膜の膜厚は1μm 以下の
薄膜であった。次いで、実施例4〜6と同じ劣化試験を
して試験前後の表面抵抗値を測定した。その結果を表2
に示した。
【0036】
【表2】
【0037】
【本発明の効果】本発明は,合成樹脂成形品の表面を塗
工法により形成する特定のアミノ基含有アルコキシシラ
ンと硫酸エステル類またはスルホン酸エステル類等の4
級化剤との反応成生物からなる被膜により被覆し、高度
の耐久性をもつ帯電防止能を有する合成樹脂成型品を提
供するものであり、多方面に適用できるものである。中
でも長期の耐久性のある帯電防止性のハードコート層、
保護層が要求されている光磁気デイスク等の光デイスク
に効果的に適用できるものである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // G11B 7/24 536 7215−5D

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材合成樹脂成型品の表面に、次式
    (I) (R1 2 N)R3 n Si(OR4 m ・・・(I) [式中,R1 ,R2 は水素原子,アミノアルキル基また
    はアルキル基を,R3 はアルキレン基を,R4 は低級ア
    ルキル基またはアラルキル基を,n,mは各々正の整数
    で,n≧1,m≧2,n+m=4の関係式を満足する]
    で示されるアミノ基含有アルコキシシランと、4級化剤
    との反応生成物により被膜が形成されていることを特徴
    とする帯電防止性合成樹脂成形品。
  2. 【請求項2】4級化剤がアルキル硫酸エステル類又はス
    ルホン酸エステル類である請求項第1項記載の帯電防止
    性合成樹脂成形品。
  3. 【請求項3】皮膜形成面の表面抵抗値が1014Ω/□以
    下であることを特徴とする請求項第1項又は第2項記載
    の帯電防止性合成樹脂成形物。
  4. 【請求項4】基材合成樹脂成型品が透明合成樹脂基板か
    らなる光ディスクであり、その表面が光ディスクの読み
    取り面であることを特徴とする請求項第1項、第2項又
    は第3項記載の帯電防止性合成樹脂成形品。
  5. 【請求項5】基材合成樹脂成型品がポリエステルフィル
    ムであることを特徴とする請求項第1項、第2項又は第
    3項記載の帯電防止性合成樹脂成形品。
JP3210412A 1991-06-19 1991-07-29 帯電防止性合成樹脂成形品 Pending JPH0532808A (ja)

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EP19920110215 EP0519420B1 (en) 1991-06-19 1992-06-17 Resin article having anti-static property
DE69206892T DE69206892T2 (de) 1991-06-19 1992-06-17 Kunstharzgegenstand mit antistatischer Eigenschaft
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001214092A (ja) * 2000-02-03 2001-08-07 Toppan Printing Co Ltd 帯電防止性ハードコート剤、合成樹脂成型品およびプラスチック製光学物品

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001214092A (ja) * 2000-02-03 2001-08-07 Toppan Printing Co Ltd 帯電防止性ハードコート剤、合成樹脂成型品およびプラスチック製光学物品

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