JPH062395B2

JPH062395B2 - 合成樹脂成形体の帯電防止方法

Info

Publication number: JPH062395B2
Application number: JP62271486A
Authority: JP
Inventors: 和弘森田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1987-10-26
Filing date: 1987-10-26
Publication date: 1994-01-12
Anticipated expiration: 2009-01-12
Also published as: JPH01113240A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、合成樹脂成形体の帯電防止方法に関する。

（従来の技術）塩化ビニル系樹脂などの合成樹脂は、安価であり成形性
が良好なうえに優れた特性を有するため、各種成形品、
シートおよびフィルムとして広く使用されている。しか
し、塩化ビニル系樹脂などの合成樹脂成形体は、帯電し
やすく、そのために、様々な障害の原因となっている。
このような帯電を防止するために、合成樹脂成形体に導
電性を付与することが試みられている。

導電性を有する合成樹脂成形体としては、界面活性剤、
カーボンブラック、金属粉、導電性繊維などをブレンド
した合成樹脂成形体や界面活性剤を表面に塗布した合成
樹脂成形体がある。しかし、界面活性剤をブレンド又は
塗布したものは、成形体からブリードしたり、成形体の
表面から脱落しやすいため、帯電防止効果が持続されな
い。カーボンブラック、金属粉、導電性繊維などをブレ
ンドしたものは、帯電防止効果は持続されるものの、所
望の導電性を得るには、これら導電性物質を大量に加え
る必要がある。従って、高価となる。

また、蒸着、スパッタリングなどにより、表面に貴金属
や金属酸化物を付着させた合成樹脂成形体がある。かか
る成形体は、帯電防止効果に優れているものの、高価で
あり、生産性も低い。

このような欠点を解決するために、カーボンブラック、
金属粉などの導電性物質を樹脂溶液に分散させた導電性
塗料を用い、これを表面に塗布した合成樹脂成形体があ
る。この成形体は、安価であり、優れた帯電防止効果を
示すものの、導電性物質が樹脂に対して異質であるた
め、やはり、ブリードや脱落しやすい。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、その
目的とするところは、安価にして持続性のある帯電防止
効果が得られる合成樹脂成形体の帯電防止方法を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、合成樹脂成形体の表面に、塩化ビニルの繰返
し構造単位とアリルアミン又はそのルイス酸塩の繰返し
構造単位とを有する塩化ビニル−アリルアミン系共重合
体の層を形成させることを特徴とし、そのことにより上
記の目的が達成される。

本発明に用いる塩化ビニル−アリルアミン系共重合体に
おいて、塩化ビニル繰返し構造単位は、一般に共重合体
中に50〜95モル%、好ましくは50〜97モル%の範囲で共重
合体成分として含有される。50モル%を下まわると、塩
化ビニル系集合体としての良好な特性が低下する。97モ
ル%を上まわると、所望の帯電防止性が得られにくい。

アリルアミン又はそのルイス酸塩としては、アリルアミ
ン又はアリルアミンの塩酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、リン
酸塩、亜リン酸塩、次亜リン酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩な
どのうち少なくとも一種が用いられる。

これらのアリルアミン又はそのルイス酸塩の繰返し構造
単位は、一般に共重合体中に3〜50モル%、好ましくは5
〜50モル%の範囲で共重合成分として含有される。3モル
%を下まわると、所望の帯電防止性が得られにくい。50
モル%を上まわると、導電性が高くなり、帯電防止性は
良好となるものの、親水性ないし吸水性が増すため有機
溶媒に対する溶解性が低下するので、層形成方法として
溶液塗布法を採用する場合は好ましくない。また、共重
合体が餅状となり取扱いにくくなる。

上記共重合体の平均重合度を一般に10〜4000の範囲とさ
れる。10を下まわると塗層の強度が小さくなり、脱落し
やすくなる。4000を上まわると有機溶媒に対する溶解性
が低下したり、粘度が高くなり、塗層の表面状態が悪く
なる。

なお、上記の塩化ビニル−アリルアミン系共重合体に
は、帯電防止性を損なわない範囲で、共重合可能な他の
ビニル系モノマー単位を共重合成分として含有させ、三
元共重合体や四元共重合体とすることも可能である。か
かる他のビニル系モノマーとして、エチレン、スチレ
ン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、メチルメタクリレ
ート、アクリルアミドなどが挙げられる。このようなモ
ノマー単位は、一般に共重合体のガラス転移温度、粘
度、溶解性を改善するために含有される。

本発明において用いる上記の塩化ビニル−アリルアミン
系共重合体は、例えば、次のように合成される。

高圧ガス用重合器に、アリルアミンおよび／またはその
ルイス酸塩、溶媒および重合開始剤を入れる。この場
合、あらかじめ調整したアリルアミンのルイス酸塩を用
いてもよく。また、アリルアミンとルイス酸塩とを重合
器に仕込んでアリルアミンのルイス酸塩を調整してもよ
い。溶媒には、例えば、水、メタノール、エタノール、
アセトン、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラ
ン、メチルエーテル、クロロホルムがある。重合開始剤
としては、公知のラジカル重合開始剤が用いられ、例え
ば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸
塩、２，２′−ジアミジニル−２，２′−アゾプロパン
ジ塩酸塩、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合
物、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパ
ーオキサイド、過酸化水素などの過酸化物がある。開始
剤の量は、全モノマー重量に対して、0.01〜10重量％、
好ましくは、0.1〜1重量％の範囲とされる。

アリルアミンおよび／またはそのルイス酸塩、溶媒およ
び重合開始剤を入れた重合器内を減圧にし、塩化ビニル
モノマーを導入する。次いで、重合器を30〜80℃、好ま
しくは35〜50℃に加熱し、重合を開始する。重合時間
は、1〜48時間、好ましくは3〜20時間とされる。重合反
応終了後、未反応のアリルアミンモノマーやアリルアミ
ン塩モノマー、これらのモノマーのホモポリマーおよび
過剰の酸を除去するべく、数時間水洗される。アリルア
ミンモノマーやアリルアミン塩モノマーおよびこれらの
モノマーのホモポリマーは、水に可溶であるため、水洗
により容易に除去される。

かくして得れる塩化ビニル−アリルアミン系共重合体
は、親水性ないしは吸水性を有し、導電性に優れるもの
である。この塩化ビニル−アリルアミン系共重合体は、
元素分析（アリルアミンの単位のＮ原子の重量を定量）
により固定した。さらに、共重合体のＩＲ分析によれ
ば、2200〜3000cm^-1にNH₃＋の幅広い吸収があり、そし
て1650cm^-1にN-H変角振動の吸収が認められた。

しかして、本発明においては、合成樹脂成形体の表面
に、上記の塩化ビニル−アリルアミン系共重合体の層を
形成させる。かかる層の形成方法としては、上記の塩化
ビニル−アリルアミン系共重合体を適当な有機溶媒に溶
解して溶液を調整し、この溶液を塗布法やスプレー法や
浸漬法により、合成樹脂成形体の表面に適用する方法が
好ましい。

有機溶媒としては、合成樹脂成形体を短時間で溶解或い
は膨潤させたりせず、しかも揮発性の高い有機溶媒を用
いるのが好ましい。このような有機溶媒としては、例え
ばテトラヒドロフランとシクロヘキサノンとの混合溶媒
がある。

合成樹脂成形体としては、塩化ビニル系樹脂、アクリル
系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート、ポリイミ
ド、ポリエーテルイミドなどからなる合成樹脂成形体が
上記塩化ビニル−アリルアミン系共重合体との付着性が
良く、好適である。また、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンなどのオレフイン系樹脂成形体の場合は、その表面を
例えばコロナ放電処理を行ってぬれ張力を大きくしたも
のを用いるのが好ましい。

本発明においては、特に、塩化ビニル系樹脂成形体の表
面に、上記の塩化ビニル−アリルアミン系共重合体の塗
層を形成すると、成形体と組成物の層とは強固に接着一
体化されるので、この組合わせが最適である。

なお塩化ビニル系樹脂成形体としては、ポリ塩化ビニル
樹脂、塩素化ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−エチレ
ン共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、塩
化ビニル−アクリル酸エステル共重合樹脂、塩化ビニル
−アルキルビニルエーテル共重合樹脂、エチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂に塩化ビニルをグラフト共重合した塩
化ビニルグラフト樹脂からなる、シート状の成形体や異
形品状の成形体がある。

成形体がシート状の成形体であれば、前記の組成物の溶
液は、ロールコーター、ドクターブレードなどによる表
面塗工により塗布される。成形体が異形品状の成形体で
あれば、前記の組成物の溶液は、スプレーコートする
か、或いは成形体を溶液中に浸漬する。

上記のようにして、合成樹脂成形体の表面に塩化ビニル
−アリルアミン系重合体の溶液を適用した後、これを乾
燥して溶媒を除去することにより、上記成形体の表面に
上記共重体の層が形成される。なお、本発明において
は、溶媒を使用せずに適当な条件での溶融押出被覆法に
より、成形体の表面に上記共重合体の層を形成すること
も可能である。

（作用）合成樹脂成形体の表面に形成される塩化ビニル−アリル
アミン系重合体は、分子鎖内にアリルアミン又はそのル
イス酸塩の繰返し構造単位を有するため、アリルアミン
やそのルイス酸塩のアミノ基に由来して、親水性ないし
は吸水性を有し、イオンが良好に移動し、導電性が発現
する。従って、優れた帯電防止性を示す。

また、上記の共重合体においては、導電性を発現するア
リルアミン又はそのルイス酸塩が共重合成分として強く
結合しており、しかも合成樹脂成形体との付着性がよ
く、この両方の作用が相俟ってブリードや脱落がなく、
帯電防止性を持続させる。

（実施例）以下、本発明の実施例及び比較例を示す。

実施例１アリルアミン570ｇをメタノール4000ｇに溶解させ、高
圧重合器に仕込んだ。この重合器を10℃以下に保ち、リ
ン酸塩1960ｇを滴下した。さらに、この重合器に重合開
始剤として、ｔ−ブチルパーオキシネオデカエート24.9
ｇを加えた。重合器内を減圧にし、塩化ビニル940ｇを
導入した。重合器を35℃に加熱し、20時間反応させた。
重合反応終了後、得られた重合物を２時間水洗し、過剰
のリン酸や酸塩やアリルアミンリン酸塩のホモポリマー
を除去した。水洗後の重合物を遠心分離により脱水した
後、40℃で一昼夜乾燥した。こうして、塩化ビニル−ア
リルアミンリン酸塩共重合体1540gを得た。

得られた共重合体は、白色の微粉末であり、粘度法によ
り重合度は550であった。共重合体の元素分析により、
共重合体中のアリルアミンリン酸塩の単位は16.5モル%
と計算された。

この共重合体を、テトラヒドロフラン／シクロヘキサノ
ン／水（重量比8/3/1）の混合溶媒に溶解させ、濃度19
重量%の共重合体溶液を調整した。

この溶液をドクターブレードを用いて２mm厚の透明な硬
質塩化ビニル樹脂板に10μmの膜厚となるように塗布
し、塩化ビニル−アリルアミンリン酸塩共重合体の層を
形成した。

この層の表面固有抵抗値、密着性、ブリード性を次のよ
うにして測定した。これらの測定結果を第１表に示す。

(1)表面固有抵抗値上記の共重合体の層を形成した透明な硬質塩化ビニル樹
脂板を20℃、65%RHで１ケ月放置後、表面高抵抗計（Ｈ
ｉｒｅｓｔａMCP-TESTER、三菱油化社製）を用いてその
表面固有抵抗値を測定した。

(2)密着性上記の共重合体の層に１mm間隔のゴバン目を入れ、セロ
ハンテープにより剥離試験を行ない、ゴバン目100個の
うちの剥離した個数を測定し、密着性の目安とした。

(3)ブリード性上記の共重合体の層を形成した透明な硬質塩化ビニル樹
脂板を室温にて１ケ月放置し、表面に曇りや析出物が認
められる場合を不良とし、全く認められない場合を良好
とした。

実施例２アリルアミン600ｇとリン酸塩2060gとメタノール4000g
とを高圧重合器に仕込んだ。この重合器に重合開始剤と
して、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエートを25.0g
を加えた。重合器内を減圧にし、塩化ビニル900gを導入
した。以下、実施例１と同様の操作により、塩化ビニル
ーアリルアミンリン酸塩共重合体1390gを得た。

得られた共重合体は、白色の粉末であり、粘度法による
重合度は420であった。共重合体の元素分析により、共
重合体中のアリルアミンリン酸塩の単位は20.2モル%と
計算された。

この共重合体を用い、以下、実施例１と同様の方法で行
った。その結果を第１表に示す。

実施例３アリルアミン400gとリン酸塩に代えて塩酸260gとメタノ
ール2900gとを高圧重合器に仕込んだ。この重合器に重
合開始剤としてｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート
15.0gを加えた。重合器内を減圧にし、塩化ビニル800g
を導入した。以下、実施例１と同様の操作により、塩化
ビニル−アリルアミン塩酸塩共重合体570gを得た。

得られた共重合体は、白色の粉末であり、粘度法にる重
合度は710であった。共重合体の元素分析により、共重
合体中のアリルアミン塩酸塩の単位は12.3モル%と計算
された。

実施例４アリルアミン857gをメタノール7560gに溶解させ、高圧
重合器に仕込んだ。この重合器に、重合開始剤として、
ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート45.2gを加え
た。重合器内を減圧にし、塩化ビニル2190gを導入し
た。以下、実施例１と同様の操作により、塩化ビニル−
アリルアミン共重合体960gを得た。

得られた共重合体は、白色の粉末であり、粘度法による
重合度は220であった。共重合体の元素分析により、共
重合体中のアリルアミンの単位は15.0モル%と計算され
た。

比較例１ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート1.8gをメタノー
ル9000gを溶解させ、高圧重合器に仕込んだ。重合器内
を減圧にし、塩化ビニル3600gを導入した。以下、実施
例１と同様の操作により塩化ビニル単独重合体2750gを
得た。

得られた単独重合体は、白色の粉末であり、粘度法によ
る重合度は940であった。この重合体を用い、以下、実
施例１と同様の方法で行った。その結果を第１表に示
す。

（発明の効果）上述の通り、本発明方法は、構成樹脂成形体の表面に、
塩化ビニル−アリルアミン系共重合体の層を形成するも
のであり、この共重合体は親水性ないしは吸水性を有
し、導電性に優れている。したがって、合成樹脂成形体
の帯電防止が効果的になされ、且つ層厚を薄くすること
により安価になされる。しかも、上記共重合体は合成樹
脂成形体との付着性がよく、したがって、成形体の帯電
防止性は長期にわたって維持され持続性を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】合成樹脂成形体の表面に、塩化ビニルの繰
返し構造単位とアリルアミン又はそのルイス酸塩の繰返
し構造単位とを有する塩化ビニル−アリルアミン系共重
合体の層を形成させることを特徴とする合成樹脂成形体
の帯電防止方法。
【請求項２】前記ルイス酸塩が、塩酸塩、硫酸塩、亜硫
酸塩、リン酸塩、亜リン酸塩、次亜リン酸塩、硝酸塩、
亜硝酸塩のうちの少なくとも一種である特許請求の範囲
第１項に記載の合成樹脂成形体の帯電防止方法。
【請求項３】前記アリルアミン又はのルイス酸塩の繰返
し単位が、前記共重合体中に3〜50モル%の範囲で含有さ
れた特許請求の範囲第１項に記載の合成樹脂成形体の帯
電防止方法。
【請求項４】前記塩化ビニルの繰返し単位が、前記共重
合体中に50〜97モル%の範囲で含有された特許請求の範
囲第１項に記載の合成樹脂成形体の帯電防止方法。
【請求項５】前記共重合体の平均重合度が、10〜4000の
範囲である特許請求の範囲第１項に記載の合成樹脂成形
体の帯電防止方法。
【請求項６】前記合成樹脂成形体が、塩化ビニル系樹脂
成形体である特許請求の範囲第１項に記載の合成樹脂成
形体の帯電防止方法。