JPS5893744A - 帯電防止性組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は帯電防止性組成物に関する。さらにくわしくは
、（ト）塩素化ポリエチレン系ゴム状物に対して０（１
）無機充填剤と（２）特定の帯電防止剤とを混合させて
得られる混合物からなる帯電防止性組成物に関し、その
目的は帯電防止効果のすぐれた組成物を提供することで
ある。

■　発明の背景 従来、熱可塑性樹脂エラストマーに帯電防止剤を配合し
て得られる組成物は、帯電防止性が良好であることは広
く知られており、実用的にも多く利用されている。しか
し、該組成物においては、帯電防止剤の表面へのブリー
ドが激しいため、たとえば水洗などの処理を施した場合
、配合した帯電防止剤の一部が洗い流され、帯電防止効
果が著しく低下する。さらには、着色剤（顔料）などを
同時に配合しださへ水洗いによって帯電防止剤とともに
着色剤も洗い流され、成形物の変色などが発生し、トラ
ブルの原因となっていた。

■　発明の構成 以上のことから、本発明者らは、熱可塑性ニジストマー
および熱可塑性であるゴム状物の組成物に帯電防止剤を
配合し、帯電防止性を有する組成物を得ることについ−
ご種々探索した結果、塩素化ポリエチレン系ゴム状物、
無機充填剤および一般式がＧ）式ないし［株］式で示さ
れる化合物からなる群からえらばれた少なくとも一種の
帯電防止剤からなり、 八　該塩素化ポリエチレン系ゴム状物１００重量部 ならびに （［３＜１＋無機充填剤１５〜５０重量％と（２）帯電
防止剤８５〜５０重量％ とを混合させて得られる混合物１０〜１５０重量部 からなる帯電防止性組成物 ＣｌＩ２０ＣＯ１ＩＲ２ ＣＬＩＯＸ’　　　　　　　　　　　　　　　　（ＩＰ
ＣｌＩ２０Ｘ２ および （１）〜（ｒｏｌ１式において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およ
びＲ４は同一でも異種でもよく、炭素数が３〜２０個の
脂肪族炭化水素基であり、ｍおよびｎは１〜５の整数で
あり、ＸｌおよびＸ２は同一でも異種でもよく、水素原
子または一般式が−６−Ｒ（ただし、Ｒは炭素数が１２
〜１８個の脂肪族炭化水素基である）で示される基であ
り、かつｒはｃｇ−１Ｂｒ−１ＳＯ！−１ＮＯ３−、Ｈ
□ＰＯ４１８０３Ｎａ−１ＣＨ３ＳＯ４−１ＣｍＨ２ｒ
ｌｌ＋Ｉ　５ｏ４（？ニー　ｉＣｆ、ｍは１０−１’８
の整数）およびＣｎＨ２ｎ＋、Ｃ００−（ここで、ｎは
１〜３の整数）からなる群からえらばれた基である が、帯電防止効果が良好であるばかシか、変色などの少
ない組成物であることを見出し、本発明に到達した。

Ｗ　発明の効果 本発明で得られる組成物は、帯電防止効果および色安定
性が良好であるばかりでなく、下記のごとき特徴（効果
）も有する （１）帯電防止剤を高充填することが可能である。

さらに、成形物の表面を水洗いなどの処理を施したとし
ても洗い流されることもないため、帯電防止効果の寿命
が非常に長い。

（２）有機過酸化物、硫黄などの架橋が容易である。

（３）成形加工性が良好であり、かつ所望の成形品も製
造することができる。

（４）任意の着色剤も配合することができる。さらに、
この配合物を水洗いしたとしても、着色剤が洗い流され
ることもない。

本発明の帯電防止性組成物は、帯電防止効果および色安
定性がすぐれているのみならず、上記のごとき効果を有
しているため、下記のごとき用途に広く利用することが
できる。

（１）通常の帯電防止材料 （２）　　コンピューター関係の床材、壁材など（３）
手術室の床材 （４）ＩＣ組立ラインでの静電防止用組立台シート、床
材々ど 八　塩素化ポリエチレン系ゴム状物 本発明において使われる塩素化ポリエチレン系ゴム状物
はポリエチレン粉末又は粒子を水性懸濁液中で塩素化す
るか、或は有機溶媒中に溶解したポリエチレンを塩素化
することによって得られるものである（水性懸濁液中で
塩素化することによって得られるものが望ましい）。一
般には、その塩素含有量が２０〜５０重量％の非結晶性
又は結晶性の塩素化ポリエチレンであり、特に塩素含量
が２５〜４５重量％の非結晶性及び結晶性の塩素化ポリ
エチレンが好ましい。

前記ポリエチレンはエチレンを単独重合又はエチレンと
多くとも１０重量％のα−オレフィン（一般には、炭素
数が多くとも６個）とを共重合することによって得られ
るものである。その密度は一般には０９１０〜０．９．
７０／ｉである。又、その分子量は５万〜７０万である
。

本発明の組成物を製造するにあたり、塩素化ポリエチレ
ン系ゴム状物として塩素化ポリエチレンのみ番使用して
もよいが、塩素化ポリエチレンと混和性のある他種のゴ
ム状物を配合してもよい。

該ゴム状物としては、エチレン−プロピレン−ジエン三
元系共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、天然ゴム、クロロプレン
系ゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム状物、ス
チレン−ブタジェン共重合ゴム状物（８ＢＲ）、アクリ
ロニトリル−ブタジェン共重合ゴム状物（ＮＢＲ）及び
ブタジェン単独重合ゴム状物の如きゴム状物〔一般には
、ムーニー粘度（ＭＬ＋＋４　）は１０〜１５０〕があ
げられる、これらのゴム状物については、神原ら編集〃
合成ゴムハンドブック〃（朝食書店、昭和４２年発行）
、村橋ら編集λ＼プラスチック・・ンドフ′ツク〃（朝
章書店、昭和４４年発行）などによってよく知られてい
るものである。

これらの他種のゴム状物を配合する場合、それらの配合
割合は塩素化ポリエチレンに対して多くとも５０重量部
である。

■　無機充填剤 本発明において使われる無機充填剤は熱処理して得られ
る非金属無機材料であり、その物質は酸化物、炭化物、
窒化物、はう化物など多岐にわたる。その存在形態も単
結晶、焼結体、非品性体、粉体なとである。なかでも、
その比表面積が位温窒素吸着法およびＢＥＴ法で測定し
１００〜１８０（Ｊｎ？／ｆであり、かつ細孔容積が細
孔半径３６〜７５００Ａの範囲において水銀圧入法で測
定して０１〜３．Ｑ　ｅｅ／　９のものが好ましい。さ
らに、アマニ油、ジブチルフタレート量たはジブチルフ
タレートを使用して測定した吸油量が１０ｍｄ／１００
２ないし４００ｍ１／１０（ｌのものが好適である。該
無機充填剤としては、けい石質（Ｓｉｎ２）、半はイ質
（ＳＩＯ２・Ａｌ２Ｏ，）、ろう石質（Ａｌ２Ｏ３・４
ＳｉＯ，、）、ムライト質（３Ａ４０３・２ＳＩＯ２）
、アルミナ質（Ａｊ？２０３）のごときゴム・合成樹脂
に配合される多孔性を有するものがあげられる。これら
の無機充填剤については、ラバー・ダイジェスト社線Ｎ
便覧、ゴム・プラスチック配合薬品〃（ラバーダイジェ
スト社、昭和４９年発行）、第２１３頁〜第２３０頁お
よび第２３４頁〜第２５３頁、日本化学会編六化学便覧
〃（丸善社、昭和４１年発行）第１４５２頁〜第１４６
０頁、Ｎ増補・ニュー・セラミックスの発展〃（化学工
業社、昭和５５年増補発行＼第６頁〜第９頁および第３
６０頁〜第３６９頁などに記されている。

０　帯電防止剤 本発明に使われる帯電防止剤としては、一般式が下式〔
（Ｉ）ないｑ１１式〕で表わされる有機化合物でＣｌＩ
２０ＣＯＲ２ ＣＨＯＸＩ　　　　　　　　　　　　　　（ＩＩ）ＣＩ
（□ＯＸ２ および ａ）〜（ＩＩＤ式ニオイテ、Ｒ１，Ｒ２、Ｒ３オヨヒＲ
４ハ同一でも異種でもよく、炭素数が３〜２０個の脂肪
族炭化水素基であり、ｍおよびｎは１〜５の整数で数が
１２〜１８個の脂肪族炭化水素基である）で示される基
であり、かツＹ−は（Ｊ！−、Ｂｒ−１ＳＯ３−１ＮＯ
３＼Ｈ２ＰＯ４−１ＳＯ８Ｎａ″′、ＣＨ３ＳＯ４ＣＨ
３ＳＯ４−１Ｃ＋１Ｓ０４−（ここで、ｍは１０〜１８
の整数）およびＣ６Ｈ５旧、　ＣＯＯ−（ここで、ｎは
１〜３の整数）からなる群からえらばれた基である。

本発明においてσ）式で示される帯、電防止剤のうち、
好ましいものの代表列としては、アルキルジメチルベタ
イン、脂肪族アミンなどのアルキルアミン型、脂肪族ア
マイドなどのアルキルアマイド型があげられる。また、
０式で示される帯電防止剤のうち、望ましいものの代表
列としては、ペン（エリスリット、モノグリセライドお
よびツルビタンモノパルミテートがあげられる。さらに
、（ＩＩＩ）式で示される帯電防止剤のうち、好ましい
ものの代表例としては、ラワリルトリメチルアンモニウ
ムクロライト、アルキルベンゼンスルホン酸のトリエタ
ノールアミン塩、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダと
硫酸ナトリウムとの混合物およびアルキルベンゼンスル
ホン酸カルシウム塩ト高級脂肪酸ポリエチレンクリコー
ルとのエステルなどがあげられる。

０　配合割合 本発明における無機充填剤と帯電防止剤とを四合させて
得られる粉末状またはペースト状の混合物の配合割合は
塩素化ポリエチレン系ゴム状物１００重量部に対し、１
０〜１５０重量部であり、１５〜１３０重量部が望まし
く、とりわけ２０〜１２０重量部が好適である。１００
重量部の塩素化ポリエチレン系ゴム状物に対し、該混合
物の配合割合が１０重量部以下では、すぐれた帯電防止
効果を有する組成物が得られない。一方１５０重量部以
上では、加工時においてスリップなどが起こり、加工が
不可能となることもある。

また、無機充填剤と帯電防止剤とを混合して得られる粉
末状またはペースト状の混合物中に占める無機充填剤の
配合割合は１５〜５０重量％であり、１５〜４５重量％
が好ましく、とりわけ１５〜３５重量％が好適である（
したがって、帯電防止剤の配合割合は８５〜５０重量％
であり、８５〜５５重量％が望ましく、特に−８５〜６
５重量％が好適である）。該混合物中に占める無機充填
剤の配合割合が１５重量％以下では、本発明の組成物を
製造するさいの混線作業が困難であり、かりに組成物を
製造したとしても、帯電防止剤の一部が表面にブリード
をおこすために長期保持性のある帯電防止効果のある成
形物を得ることができないから好ましくない。一方、５
０重量％以上では、組成物の帯電防止効果が乏しく、さ
らには組成物を製造するときの混合性および組成物から
成形物を製造するさいの成形加工性が乏しいた゛め望ま
しくない。

■　粉末状またはペースト状の混合物の製造本発明にお
ける無機充填剤および帯電防止剤からなる粉末状または
ペースト状の混合物を製造することは塩素化ポリエチレ
ン系ゴム状物、無機充填剤および帯電防止剤を同時に混
合した場合、得られる組成物中において、帯電防止剤と
無機充填剤との分散が均一にならないため、かりに混合
物を製造したとしても、帯電防止剤の一部が表面にブリ
ードを激しくおこすなどにより、長期保持性のある帯電
防止効果のある混合物を得ることが不可能である。さら
に、°無機充填剤の分散が悪く、二次凝集を起こすため
に好ましい製品が得られない。

これらのことから、あらかじめ無機充填剤と帯電防止剤
を均−状に混合する必要がある。混合物を製造するには
、粉末状物を混合するさいに一般に用いられている混合
機（たとえば、ヘンシェルミキサー、す′ポンプレンダ
ー）を用いて一般に行なわれている方法で粉末状または
ペースト状に混合することによって達成することができ
る。

［Ｆ］　組成物の製造および成形物の製造など以上の物
質を均一に配合することによって本発明の組成物を得る
ことができるけれども、さらに塩素化ポリエチレン系ゴ
ム状物の業界において一般に使われている充填剤、離型
剤、酸素、オゾンおよび光（紫外線）に対する安定剤、
粘結剤、滑剤並びに着色剤の如き添加剤を組成物の使用
目的に応じて添加してもよい。さらに、ゴム奪界及び樹
脂業界において一般に使用されているイオウ加硫剤、イ
オウ放出化合物系加硫剤、アミン系加硫剤、有機過酸化
物系架橋剤及び有機過酸化物系架橋助剤の如き添加物を
組成物の使用目的に応じて添加してもよい。

本発明の組成物を製造するさい、その配合（混合）方法
は、当該技術分野において一般に用いられているオープ
ンロール、ドライブレンダ−、バンバリーミキサ−及び
ニーダ−の如き混合機を使用して混合すればよい。これ
らの混合方法のうち、一層均一な組成物を得るためには
これらの混合方法を二重以上適用してもよい（たとえば
、あらかじめドライブレンダ−で混合した後、その混合
物をオープンロールを用いて混合する方法）。

本発明の組成物は一般のゴム業界において通常使用され
ている押出成形機、射出成形機、圧縮成形機及びカレン
ダー成形機の如き成形機を用いて所望の形状物に成形し
てもよい。又、塩素化ポリエチレン又は上記のような組
成物を添加してゴム技術分野において一般に加硫（架橋
）しながら成形物を製造する方法、即ち加硫と成形とを
同時に進行させる方法を適用して所望の形状物に成形さ
せてもよい。

■実施例及び比較例 以下、実施例によって本発明をさらにくわしく説明する
。

なお、実施例及び比較レリにおいて、表面固有抵抗値お
よび体積固有抵抗値は後記の方法で作成したシートを用
い、絶縁抵抗計（川口電気工業社製、商品　超絶縁抵抗
計　ＶＢ−３０）を使って練込み直後（温度２０℃、１
時間放置後）および１ｊ月経過後の抵抗値を測定した。

また、帯電量の減衰速度試験は静電気帯電減衰測定器（
日本スタテック社製、商品名　Ｓ−４１０４）を使用し
て練込み直後（温度　２０℃）および１ｊ月経過後（温
度　２０℃）の半減期を測定した。さらに、後記の方法
で作成したシートを用いて練込み直後（温度　２０℃、
１時間放置後）および１ケ月径過後（温度　２０℃）の
それぞれの試片を水中に５回繰返し浸漬した後、前記の
試験器を用いて光密度が０．９５０９　／ｃｒｌのポリ
エチレン（平均分子量　約２５万）を水性懸濁法によっ
て塩素化し、塩素含有量が４０．２重量％の塩素化ポリ
エチレン〔非品性、以下ｒｃｌ−Ｐｌ’ｆｆ１）Ｊと云
う〕を作成した。

また、密度が０．９２６　？　／　ｃｒ＆のポリエチレ
ン（平均分子量　約１０万）を水性懸濁法によって塩素
化し、塩素含有量が３０６重量％の塩素化ポリエチレン
〔結晶性、以下［Ｃ１−ＰＥ（２）Ｊと云う〕を作成し
た。

無機充填剤として、シリカゲル（平均粒径３５ミクロン
、吸油量　２２０ｍ７？／１０（１、真比重２１５、以
下ｒ　ａ−Ｉ　Ｊと云う）、シリカゲル（平均粒径　１
０ミクロン、吸油量　３１０ｍ１／１ｏｏｆ、真比重　
２１５、以下ｒａ−２Ｊと云を用い、また帯電防止剤と
して、アルキル・ジメチルベタイン（以下「ｂ−１」と
云う）、ペンタエリスリット（以下［ｂ−２ｊと云う）
、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド（以下「
ｂ−３」と云う）およびアルキルベンゼンスルホン酸の
トリエタノールアミン塩（以下１’−ｂ−Ｊト云う）を
使用し、これらの無機充填剤と帯電防止剤トラヘンシェ
ルミキサーを使って２０分間均一になるように混合して
混合物を作成した（混合割合は無機充填剤３０重量部に
対して帯電防止剤７０重量部である）。各混合物の略称
と使った無機充填剤および帯電防止剤の種類を第１表に
示す。

第　　　１　　　表 ゴム状物として前記のようにして製造したＣ１−ＰＥ（
１）、ＣＩ　−ＰＥ（２）およびエチレン−プロピレン
−ジエン三元重合ゴム〔ジエン系化合物　ジシクロペン
タジェン、沃素価　１２、ムーニー粘度（ＭＬ＋＋４）
　４０、以下「ＥＰＤＭＪと云う〕を使用し、さらに前
記のようにして作成した混合物Ｃ−１ないしＣ−７を用
い、脱塩化水素防止剤として三塩基性硫酸鉛（以下「ト
リペース」と云う）を使い、それぞれ第２表に示す配合
割合で表面温度をあらかじめ５０℃に設定したオープン
ロールを用いて２０分間充分に混練し、シートを作成し
た（実施例　１〜９．１２〜１４、比較し１］３．４）
。

上記の実施例１および５において無機充填剤と無電防止
剤との混合物として使用したＣ−１のかわりに、無機充
填剤としてａ−１を３０重量部および帯電防止剤として
ｂ−１を７０重量部を用い、Ｃ１−ＰＥ（１）（比較し
１］１）またはＣ１−ＰＥ　（２）　Ｃ比較例　２）を
それぞれ１００重量部を使用し、さらに１０重量部のト
リベースを使い、これらを実施列１と同じ条件で混練し
、シートを作成した。

前記ノＣ１−ＰＲ（＋）　オ、１：　ヒＣ６−ＰＥ（２
＋、無機充填剤と帯電防止剤との混合物ならびにトリベ
ースを第２表に示す配合割合で使用し、さらに有機過酸
化物トしてジクミルパーオキサイドを４重量部および架
橋助剤としてトリイソシアヌレートを３重量部用い、こ
れらを実施［ＦＩＪｌと同様に充分混練し、シートを作
成した（実施例　１０．１１．１５．１６）。

１００重量部のＥＰＤＭおよび１００重量部の賃無機充
填剤と帯電防止剤との混合物としてＣ−５を実施例１と
同様に混練し、シートを作成したく比較例　５）。

１００重量部のＣ１−ＰＥ（１）、３０重量部のａ−２
（無機充填剤として、７０重量部のｂ−３（帯電防止剤
として）、１０重量部のトリペース、３重量部のジクミ
ルパーオキサイド（有機過酸化物として）および４重量
部のトリイソシアヌレート（架橋助剤として）（！−同
時に実施Ｆ！ＩＩＪ　１と同じ条件で混練し、シートを
作成した（比較し１１６）。

実施例１〜９および１２〜１４ならびに比較例１〜５に
よって得られたそれぞれのシートのうち、一部のシート
を温度が７０℃、圧力が１００　Ｋ、／ｌｒｉの条件で
５分間プレスし、プレスシートを作成した。

また、実施例１０．ｌｌ、１５および１６ならびに比較
レリ６によって得られたシートのうち、一部を温度が１
７５℃および圧力が１００Ｋｆ／ｃｒｌの条件で１ｏ分
間プレスし、架橋したプレスシートを作成した。

このようにして作成した各プレスシートの表面固有抵抗
、体積固有抵抗試験および帯電量減衰速度ならびに水浸
漬した後の表面固有抵抗および体積固有抵抗試験を行な
った。それらの結果を第３表に示す。

なお、比較例１．２および６において得られたそれぞれ
のプレスシートは、いずれも各配合成分の分散性が悪く
、均一な組成を有するものではなかった。

以上の実施例および比較例の結果から、本発明によって
得られる組成物はエチレン−プロピレン−ジエン三元共
重合ゴムにあらかじめ無機充填剤と帯電防止剤とを混合
して得られる混合物を配合して得られる組成物および塩
素化ポリエチレンおよび同じ配合量のエチレンープ°ロ
ピレンージエン三元共重ゴムに上記混合物を配合して得
られる組成物に比べ表面固有抵抗および体積固有抵抗が
良好であるばかりでなく、帯電減衰速度（半減期）につ
いてもすぐれていることが明らかである。

このような利点から、本発明によって得られる組成物は
電子部品組立の床材、壁材などの材料として有望である
ことは明白である。

特許出願人　　昭和電工株式会社 代　理　人　弁理士　菊地精−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 塩素化ポリエチレン系ゴム状物、無機充填剤および一般
   式がＧ）式ないし■式で示される化合物からなる群から
   えらばれた少なくとも一種の帯電防止剤からなり、 ■　該塩素化ポリエチレン系ゴム状物１００重量部 ならびに ■（１）無機充填剤１５〜５０重量％と（２）帯電防止
   剤８５〜５０重量係 と全混合させて得られる混合物１０〜１５０重量部 からなる帯電防止性組成物。 ＣＨ２０ＣＯＲ２ ＣＨＯＸＩ　　　　　　　　　　　　　　　（１１）区 Ｃ）Ｉ２０ｘ２ および （Ｉ）〜亜式において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は
   同一でも異種でもよく、炭素数が３〜２０個の脂肪族炭
   化水素基であり、ｍおよびｎは１〜５の整は炭素数が１
   ２〜１８個の脂肪族炭化水素基である）で示される基で
   あり、かつＹ−はＣ：ｌ”、Ｂｒス５Ｏ３−１Ｎ０３１
   Ｈ２Ｐ０４１８０．Ｎａ−１ＣＩＩ３Ｓ０４てＣｍＩ］
   ２ｍ＋１Ｓ０４−（ここで、ｍは１０〜１８の整数）お
   よびＣ，Ｒ２，＋、ＣＯＯ”−（ここで、ｎは１〜３の
   整数）からなる群からえらばれた基である。