JPH0952960A

JPH0952960A - 帯電防止性樹脂製品の製造方法

Info

Publication number: JPH0952960A
Application number: JP7225972A
Authority: JP
Inventors: Osamu Aizaki; 理相崎; Yoshimasa Yamada; 佳正山田
Original assignee: SAN PURASUTO MIKASA KK
Current assignee: SAN PURASUTO MIKASA KK
Priority date: 1995-08-10
Filing date: 1995-08-10
Publication date: 1997-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】樹脂製品の透明性を損なうことなしに長期間に
渡って帯電防止性能を維持し得る、帯電防止性樹脂製品
の経済的有利な製造方法を提供する。【解決手段】原料樹脂と金属化合物の水溶液とを混合
し、必要に応じて水分を除去した後、溶融混練して押出
成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯電防止性樹脂製
品の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】樹脂製品は、帯電し易いため、ホコリが
付着して外観が損なわれ易く、また、静電気による種々
のトラブルを惹起し易い。樹脂製品の帯電防止方法とし
ては、樹脂製品の表面に界面活性剤（帯電防止剤）を塗
布する方法が知られている。斯かる方法は、簡便で速効
性を有するが、樹脂製品の表面が粘着性を帯びると言う
欠点がある。また、帯電防止剤が容易に剥離して帯電防
止性能の耐久性に欠けると言う欠点がある。

【０００３】一方、長期に渡って安定した帯電防止性能
を得る方法として、樹脂自体に予め界面活性剤（帯電防
止剤）を練り込む方法が採用されている。練り込み法
は、上記の塗布法と異なり、表面の帯電防止層が失われ
ても、濃度勾配によって内部の帯電防止剤が表面に拡散
して新たな帯電防止層が表面に形成されるため、帯電防
止性能を長期間に渡って維持し得ると言われている。

【０００４】しかしながら、練り込み法は、帯電防止剤
が表面にブリードアウトすることを前提としているた
め、塗布法の場合と同様、樹脂製品の表面が粘着性を帯
びると言う欠点がある。更に、帯電防止剤として導電性
カーボンブラツクや金属粉を使用する方法も知られてい
るが、導電性カーボンブラツクの場合は樹脂製品の透明
性を犠牲にする必要があり、金属粉の場合はマスターバ
ッチ法の採用によっても樹脂中への均一な練り込みが困
難である。更に、帯電防止剤として反応性ポリマーを使
用する方法も知られているが、斯かる反応性ポリマーは
高価であると言う欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みなされたものであり、その目的は、樹脂製品の透明
性を損なうことなしに長期間に渡って帯電防止性能を維
持し得る、帯電防止性樹脂製品の経済的有利な製造方法
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、原料樹脂と金属化合物の水溶液とを混合し、必要に
応じて水分を除去した後、溶融混練して押出成形するこ
とを特徴とする帯電防止性樹脂製品の製造方法に存す
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、原料樹脂としては、熱可塑性樹脂であ
る限り特に制限はなく、例えば、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹
脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ
スチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂、ＡＢＳ樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリル
酸エステル樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。
これらの原料樹脂は、通常、適宜の大きさのペレットと
して使用される。

【０００８】一方、金属化合物としては、帯電防止の観
点からは特に制限はなく、各種金属の難溶性ないし水溶
性の金属化合物が使用される。具体的には、例えば、元
素周期率表の３周期または４周期であって１Ａ族または
２Ａ族に属する典型金属元素（Ｎａ、Ｍｇ、Ｋ、Ｃａ）
や４周期の遷移金属元素（Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等）の炭酸塩、塩化物、蓚酸塩などが挙
げられる。

【０００９】本発明において、上記の金属化合物は単品
である必要はなく、各種の金属成分含む混合物であって
もよい。従って、本発明においては、金属化合物とし
て、例えば、安価な苦汁なども使用し得る。苦汁（にが
り）は、製塩の副産物として得られ、１００ｇ当たり、
概略、ＭｇＣｌ₂：１５〜１９ｇ、ＭｇＳＯ₄：６〜９
ｇ、ＫＣｌ：２〜４ｇ、ＮａＣｌ：２〜４ｇ、ＭｇＢｒ
₂：０．２〜０．４ｇを含む。

【００１０】本発明の樹脂製品を特に食品用途に供する
場合、上記の様な天然のミネラル源は、市場の天然志向
の考えに適合すると共に安全性に優れる等の観点から好
適に使用される。また、本発明においては、上記金属の
カルボン酸塩の様な有機金属塩も好適に使用することが
出来る。

【００１１】先ず、本発明においては、上記金属化合物
の水溶液を調製する。次に、本発明においては、原料樹
脂と金属化合物の水溶液とを混合し、必要に応じて水分
を除去して乾燥する。斯かる乾燥は、例えば、加水分解
し易い原料樹脂の場合には必須とされる。原料樹脂と金
属化合物の水溶液との混合は、通常の混合装置を使用し
て行われるが、剪断力が大きく混合効率が高い混合装置
を使用するのが好ましい。

【００１２】上記の剪断力が大きい混合装置としては、
例えば、カワタ社製の「スーパーミキサー」が挙げられ
る。この装置は、混合タンク内に配置された回転軸の上
下に上羽根と下羽根とを備え、そして、例えば、上羽根
として、リングの内部に十字アームを配置し且つリング
の外周には２個の水平アームを対向する位置に配置して
十字アームの交点に軸孔が配置された形状の羽根（Ｓ型
標準羽根）を使用し、下羽根として、くの字型アームと
逆くの字型アームとを直線状に連結して当該連結に軸孔
が配置された形状の羽根（ＢＬ型標準羽根）を使用し、
回転軸を５００〜１５００ｒｐｍの高速回転させること
により、大きな剪断力と高い混合効率を得ることが出来
る。従って、上記の「スーパーミキサー」によれば、原
料樹脂とこれに混入された金属化合物の水溶液とは、１
０〜６０分間の処理により効率良く混合される。そし
て、発生する摩擦熱によって水分の除去が同時に行われ
る。

【００１３】原料樹脂と金属化合物の水溶液との混合割
合は、目的とする帯電防止性能によって任意に選択する
ことが出来る。例えば、樹脂製品の表透明性を損なうこ
となく有効な帯電防止を達成するためには、樹脂製品の
表面抵抗は１×１０⁹〜１×１０¹²Ω／ｃｍ程度にする
のが好ましく、本発明においては、樹脂製品に対する金
属成分の濃度を通常５〜２００ｐｐｍ、好ましくは１０
〜１００ｐｐｍにすることによって上記の帯電防止を達
成することが出来る。そして、斯かる少量の金属成分の
使用によって優れた帯電防止性能を発揮し得ると言う点
は本発明の１つの特徴である。

【００１４】上記の様な低濃度の金属成分の均一分散に
は、所謂マスターバッチ方式を採用するのが好ましい。
従って、適当な濃度として例えば２．５〜６重量％の金
属イオン含有水溶液を使用してマザー樹脂を製造する場
合は、原料樹脂２５Ｋｇに対して１００〜３００ｍｌの
上記の水溶液を混合し、０．０１〜０．０８重量％の金
属を含むマザー樹脂を調製し、そして、その１〜１０重
量％をバージン原料樹脂と混合する様にするのが好まし
い。

【００１５】次に、本発明においては、金属イオンと混
合された原料樹脂を溶融混練して押出成形する。この場
合、ベント付の単軸または２軸スクリュー混練押出機が
好適に使用される。斯かる押出機は、通常、樹脂の改
質、例えばグラフト反応などの高分子付加反応のために
使用される公知の押出機である。

【００１６】金属イオンと混合された原料樹脂の溶融混
練は、通常、樹脂の融点（ｍｐ）より１００〜１５０℃
高い溶融温度、７００〜７６０ｍｍＨｇの真空度で適宜
の滞留時間の条件下に行われる。押出成形品の形態は、
前述のマザー樹脂を調製する場合はペレットとされる。
その他の場合は、押出機に付設される口金や金型の種類
に従い、ペレットの他、シートや各種の成形品とされ
る。

【００１７】そして、マザー樹脂の場合は、単軸または
２軸スクリュー混練押出機を使用してマザー樹脂とバー
ジン原料樹脂とを溶融混合し、上記と同様、ペレットの
他、シートや各種の成形品として押し出される。そし
て、延伸加工により、シートからはラップフイルム（ス
トレッチフイルム）を初めとする各種のフイルムや合成
紙を製造することが出来、また、真空成形、圧空成形、
プレス成形、ブロー成形、インジェクション成形、発泡
成形により、トレーやボトル等の各種の成形品を製造す
ることが出来る。

【００１８】なお、本発明の製造方法で得られた樹脂製
品において、樹脂自体に練り込まれた金属イオンの状態
は、必ずしも明らかではないが、長期間に渡って帯電防
止性能を維持し得ることから、樹脂マトリックスとの何
らかの形で結合していると推定される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。

【００２０】実施例１苦汁を使用して５．２重量％の金属イオン含有水溶液を
得た。金属イオンの濃度は、原子吸光度計によって測定
した。次いで、カワタ社製のスーパーミキサーを使用
し、乾燥ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂チップ２５Ｋｇに
上記の水溶液２００ｍｌを分割混入しつつ１４５０ｒｐ
ｍの条件下で３０分間混合処理した。得られたＰＰ樹脂
チップの金属濃度は０．４１重量％であった。

【００２１】次いで、ベント付単軸スクリュー混練押出
機を使用し、上記のＰＰ樹脂チップの溶融押出を行って
マザーＰＰ樹脂を得た。溶融押出条件は、平均溶融温
度：２２０℃、平均真空度：７３０ｍｍＨｇ、平均吐出
量２００Ｋｇ／Ｈｒ、平均樹脂圧：２３０Ｋｇとした。
次いで、２軸スクリュー混練押出機を使用し、上記のマ
ザーＰＰ樹脂とバージンＰＰ樹脂とを５：９５重量比で
混合してシート状に押し出した後、延伸処理して厚さ３
０μｍの二軸延伸フイルムを得た。得られたフイルム
は、金属濃度：２０ｐｐｍ／ｇ−樹脂、表面抵抗：１×
１０¹²Ω／ｃｍであった。

【００２２】比較のために、マザーＰＰ樹脂を配合する
ことなく上記と同一の方法で厚さ３０μｍの二軸延伸フ
イルムを得た。得られたフイルムの表面抵抗は１×１０
¹⁴Ω／ｃｍであった。また、上記の各ＰＰシートの透明
度を測定した結果はほぼ同一であった。

【００２３】そして、上記の実施例で得られたフイルム
について、３年経過後に表面抵抗を測定した結果は１×
１０¹²Ω／ｃｍであった。この結果より、本発明におい
て樹脂自体に練り込まれた金属イオンは、フイルム表面
へのブリードアウトによって失われていないことが判
る。なお、３年経過後にフイルムの透明度も何ら損なわ
れていなかった。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、樹脂製品
の透明性を損なうことなしに長期間に渡って帯電防止性
能を維持し得る、帯電防止性樹脂製品の経済的有利な製
造方法が提供される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原料樹脂と金属化合物の水溶液とを混合
し、必要に応じて水分を除去した後、溶融混練して押出
成形することを特徴とする帯電防止性樹脂製品の製造方
法。