JPS595157B2 - 帯電防止用組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は帯電防止用組成物、特に耐水性が良好で、かつ
透明な硬い塗布用帯電防止剤に関するものである。

メタクリル樹脂や、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ス
チレン−アクリロニトリル共重合体など合成高分子の多
くは、帯電性が強く、静電気の発５生による塵埃の付着
しやすいものである。

また、それを計器盤に使用した場合、帯電による計器盤
指針の狂いなどの障害が認められている。このような静
電気を減少させるために、一般に合成高分子の成形時に
、市販の内部用帯電防止剤７０を混入することが行なわ
れている。

ただ、これによると成形品が不透明になる欠点がある。
他方、合成高分子の表面に外部用帯電防止剤を塗布した
り、あるいは浸漬などにより付着させたりすることも行
なわれているが、この方法では、水洗や摩１５擦により
、表面に付着した帯電防止剤が容易に除去されて、帯電
防止効果が消失してしまい、持続的な効果が認められな
いという欠点がある。本発明にかかる帯電防止用組成物
は、これらの欠点を改良するものであり、透明プラスチ
ツクスフ０の表面に塗布することにより、透明性が良好
で、硬く、かつ耐水性に優れ、半永久的な帯電防止性の
ある膜を生成しうる帯電防止用組成物を提供しようとす
るものである。本発明の帯電防止用組成物は、２−ヒド
ロキシフ５−３−メタクリロキシプロピルトリメチルア
ンモニウムクロライド１００重量部と、メタクリル酸も
しくはアクリル酸の少なくともいずれか一方３０〜１５
０重量部と、シクロヘキシルメタクリレートもしくはタ
ーシヤリーブチルメタクリレー３０卜の少なくともいず
れか一方１００〜２００重量部と、エチルアクリレート
１０〜５０重量部の単量体組成比でもつて、極性溶媒中
において共重合させて得られるものであつて、この透明
な共重合体溶液を透明プラスチック成形品の表面に塗布
、３５乾燥することにより、透明で硬く、半永久的な帯
電防止性を有する膜が形成される。

本発明の組成物によつて得られる帯電防止性膜Ｊハハ−
は、透明で、基材プラスチツク成形品の透明性をなんら
低下させることなく、また水洗や摩擦によつてもその帯
電防止効果が低下しないという利点を有する。

本発明の帯電防止用組成物は、帯電防止性を有し、かつ
水に対して不溶の共重合体である。

ビニル単量体のうち、２−ヒドロキシ−３−メタクリロ
キシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドは、生
成共重合体に帯電防止能を与える効果がある。しかしな
がら、２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシプロピルト
リメチルアンモニウムクロライドの単独重合体は水に可
溶であり、また表面硬度が柔かく、傷が生じやすいとい
う欠点がある。シクロヘキシルメタクリレートとターシ
ヤリーブチルメタクリレートは、生成共重合体の透明性
を低下させることなく、耐水性を向上させる効果がある
。２−ヒドロキシ−３−メ？クリロキシプロピルトリメ
チルアンモニウムクロライド１００重量部に対し、シク
ロヘキシルメタクリレートあるいはターシヤリーブチル
メタクリレートのいずれか一方の量、または両者を使用
するときにはその合計量は１００〜３００重量部が適当
である。

それが１００重量部より少ない場合には、生成共重合体
は水に可溶となり、耐水性向上の効果が小さい。また、
それが３００重量部より多い場合には、帯電防止効果が
少なくなる。メタクリル酸およびアクリル酸は、そのい
ずれか一方の量、または両者を使用するときにはその合
計量は３０〜２００重量部が適当である。

それが３０重量部より少ない場合には、硬度向上の効果
が少なく、２００重量部より多い場合には、水に膨潤す
るなどの耐水性が低下する。エチルアクリレートは生成
共重合体の接密性を向上させるための効果があり、１０
〜１００重量部が適当である。

１０重量部より少ない場合には、密着性を向上させる効
果が少なく、１００重量部より多い場合には生成共重合
体が柔かくなり、傷が生じやすくなる。

本発明の他の特徴は、２−ヒドロキシ−３〜メタクリロ
キシプロ，ピルトリメチルアンモニウム、メタクリル酸
あるいはアクリル酸などの親水性単量体と、シクロヘキ
シルメタクリレートや、ターシヤリーブチルメタクリレ
ート、エチルアクリレートなどの疎水性単量体とを、極
性溶媒中に均一に溶解し、重合反応中に生成共重合体が
白濁、沈澱析出することなく、その溶媒に均一に溶解し
、透明な共重合体溶液が得られることである。

溶液重合する場合の溶媒としては、メチルセロソルブ、
エチルセロソルブ、メタノールあるいはエタノールより
選ばれる１種あるいは２種以上の混合溶媒、またはこれ
らを過半量以上含有する他の溶媒との混合溶媒が適当で
ある。本発明によつて得た透明な共重合体溶液を、一般
プラスチック成型品についてはもちろんのこと、透明な
プラスチツク成型品の表面に塗布し、常温中または加熱
下で溶剤を蒸発することによつて、透明な塗膜が得られ
る。

この場合、溶液を希釈することも可能で、たとえばメタ
ノール、エタノール、メチルセロソルブあるいはエチル
セロソルブなど、それを主成分とする単独または混合溶
媒が適当である。透明プラスチツク成型品としてはポリ
スチレンポリスチレン−アクリロニトリル、ポリメチル
メタクリレート、その他の通常のプラスチツク板または
成型品を使用することができる。

共重合反応の反応開始剤としては、通常の過酸化物のラ
ジカル重合触媒、たとえばベイゾイルパーオキサイド、
アゾビスイソブチロニトリルあるいはターシヤリーブチ
ルパーベンゾエートなどを使用することができる。

以下、本発明の方法を実施例にもとづいて説明する。

なお帯電防止能は、表面固有担抗（タケダ理研製超絶縁
抵抗計で測定）、およびコロナ放電帯電圧の半減期（川
口電機（株）製静電位帯電測定装置で測定）で評価した
。測定条件は温度２０℃、相対湿度６０％である。耐水
性は、水道水中に試料を２４時間浸漬してから、常温で
風乾したのちの状態を観察し評価するとともに、その表
面固有抵抗と、コロナ放電帯電圧の半減期とを測定した
。さらに、耐湿性については、温度４５℃、相対湿度９
５％の雰囲気中に３０日間放置したのちの、表面固有抵
抗で評価した。耐熱性については、６０℃下で３０日間
放置したのちの、表面固有抵抗で評価した。実施例 １ ２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシプロピルトリメチ
ルアンモニウムクロライド３０７、シクロヘキシルメタ
クリレート４０ｙ、メタクリル酸２５ｙ１およびエチル
アクリレート５ｙを、メチルセロソルブ１００ｙとメタ
ノール５０ｙとの混合溶媒中に溶解し、重合開始剤とし
てベンゾイルパーオキサイド０．５ｆを加えて均一透明
溶解とした。

この単量体溶液を反応容器中で攪拌しながら、窒素気流
下において、８０〜９０℃の温度で６時間加熱し、無色
透明な粘稠液状の共重合体溶液を得た。この共重合体液
を、アプリケータを用いて透明ポリスチレン板に塗布し
、４０℃の温度で１０分間乾燥させて、１０μの厚みの
無色透明塗膜を有する試料を得た。

実施例 ２ 実施例１で得た共重合体溶液を、５倍量のエタノールで
希釈して、これをスプレー法で透明アクリロニトリル・
スチレン板に塗布し、常温で２４時間乾燥させて５μの
厚さの無色透明塗膜を有する試料を得た。

この試料について、実施例１と同じ条件で評価、測定し
た。

実施例 ３ ２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシプロピルトリメチ
ルアンモニウムクロライド２０Ｖ１ターシャリーブチル
メタクリレート４５７、メタクリル酸２０７、およびエ
チルアクリレート１０７を、メチルセロソルブ１２０ｆ
とメタノール３０７との混合溶媒中に溶解し、重合開始
剤としてベンゾイルパーオキサイド０．７７を加えて、
均一透明溶液とした。

この単量体溶液を撹拌しながら、窒素気流下において、
８５〜９５℃の温度で６時間加熱し、無色透明な粘稠液
状の共重合体溶液を得た。この共重合体溶液を、アプリ
ケーメを用いて、透明ポリチルメタクリレート板に塗布
し、４０℃で１０分間乾燥させて、１０μの厚みの無色
透明塗膜を有する試料を得た。実施例 ４ 実施例３で得た共重合体溶液１５７を、メチルセロソル
ブ２５ｙとエタノール６０７との混合溶媒で希釈して、
スプレー法でポリスチレン板に塗布し、常温で２３時間
乾燥させて３μの厚さの無色透明塗膜を有する試料を得
た。

実施例 ５ ２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシプロピルトリメチ
ルアンモニウムクロライド２５０７、シクロヘキシルメ
タクリレート４００７、アクリル酸３００ｙ、およびエ
チルアクリレート５０ｙを、メチルセロソルブ１０００
ｔとメタノール５００ｙとの混合溶媒中に溶解し、重合
開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル１０ｙを加え
て均一透明溶液とした。

この単量体溶液を、窒素気流で満たし、攪拌棒を備えた
、８５〜９５℃の温度に保たれた反応容器中に、３時間
を要して滴下した。滴下終了後、さらに２時間の如熱を
行なつて、無色透明粘稠液状の共重合体溶液を得た。こ
の共重合体溶液を、アプリケータを用いて、透明ポリア
クリロニトリル−スチレン板に塗布し、４０℃で１０分
間乾燥させて、無色透明塗膜を有する試料を得た。

実施例 ６ 実施例５で得た共重合体溶液を、３倍量のエタノールで
希釈して、スプレーで透明ガラス板に塗布し、常温で２
４時間乾燥させて７μ厚さの無色透明塗膜を有する試料
を得た。

実施例 ７ ２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシプロピルトリメチ
ルアンモニウムクロライド３０ｙ、シクロヘキシルメタ
クリレート２０７、ターシヤリーブチルメタクリレート
２０７、メタクリル酸２０７、およびエチルアクリレー
ト１０ｙを、メチルセロソルブ１００７とメタノール５
０Ｖとの混合溶解し、重合開始剤としてベンゾイルパー
オキサイド０．７７を加えて均一透明溶液を得た。

この溶液を、撹拌しながら８５〜９５℃の温度で６時間
加熱し、無色透明な粘稠液状の共重合体溶液を得た。こ
の共重合体溶液を、アプリケーターを用いてポリ塩化ビ
ニル板に塗布し、４０℃の温度で１０分間乾燥させて、
１０μの厚みを無色透明塗膜を有する試料を得た。

実施例 ８ 実施例７で得た共重合体溶液１５７を、エチルセロソル
ブ２０７とエタノール６５７との混合溶媒で希釈して、
スプレーを用いて、ポリ塩化ビニル板に塗布し、常温で
２４時間乾燥させて５μの厚さの無色透明塗膜を有する
試料を得た。

これら各実施例のそれぞれについて、膜の鉛筆硬度を調
べるとともに、ガーゼでその表面を摩擦して、傷がつく
が否かを調べた。

そして、上述した各種の評価、測定をし、その結果を下
表にまとめて示す。本発明の帯電防止用組成物の効果を
より明らかにするために、比較例を示す。

比較例 １ ２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシプロピルトリメチ
ルアンモニウムクロライド１００Ｖと、ベンゾイルパー
オキサイド１ｔとを、メタノール１５０ｆに溶解し、透
明溶液を得た。

窒素気流中、撹拌下において、この溶液を７０〜８０℃
の温度で６時間の反応をさせ、無色透明粘稠な共重合体
を得た。この溶液を、アプリケーターを用いて、ポリメ
チルメタクリレート板上に塗布し、４０℃で１０分間乾
燥して厚さ１０μの透明塗膜を有する試料を得た。比較
例 ２ 実施例１において、シクロヘキシルメタクリレートの代
りに、メチルメタクリレートを用いて、実施例１と同じ
手順で、透明塗膜を有する試料を得た。

比較例 ３ 実施例２において、シクロヘキシルメタクリレートの代
りに、メチルメタクリレートを用いて、実施例２と同じ
手順で透明塗膜を有する試料を得た。

比較例 ４ 実施例１において、２−ヒドロキシ−３−メタクリロキ
シプロピルトリメチルアンモニウムクロライドの代わり
にシクロヘキシルメタクリレートを用いて、実施例１と
同様の方法で透明塗膜を有する試料を得た。

これら比較例についても、実施例と同じ条件で評価、測
定をした。

その結果を、実施例の結果とともに、下表にまとめて示
す。

上表から明らかなように、本発明の実施例は、塗膜の硬
度が大きく、傷つきにくいものであり、耐水性、耐湿性
および耐熱性に優れている。

そして、その表面固有抵抗も、浸水テスト後も含めて、
１０９〜１０１０Ωのオーダーにあつてきわめて低く、
半減期もきわめて短いものである。したがつて、長期間
にわたつて帯電防止能を安定に保持し得ることがわかる
。これに対して、比較例では、初期の帯電防止効果に優
れていても、浸水によつてそれが失われたり、あるいは
はじめから帯電防止能に欠けているものである。

以上説明したように、本発明にかかる帯電防止用組成物
は、プラスチツク基体上に、溶液状にして容易に塗布す
ることができ、その帯電を防止するのに有用なものであ
る。

そして、これによる皮膜は光透過性がよいものであり、
プラスチツク基体の光透過性を損うことがない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシプロピルトリ
   メチルアンモニウムクロライド１００重量部と、メタク
   リル酸もしくはアクリル酸の少なくともいずれか一方３
   ０〜２００重量部と、シクロヘキシルメタクリレートも
   しくはターシャリーブチルメタクリレートの少なくとも
   いずれか一方１００〜３００重量部と、エチルアクリレ
   ート１０〜１００重量部とのビニル単量体組成比でもつ
   て、極性溶媒に溶解し、これを共重合させてなることを
   特徴とする帯電防止用組成物。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の帯電防止用組成物にお
   いて、極性溶媒として、メタノール、エタノール、メチ
   ルセロソルブ、およびエチルセロソルブから選ばれた少
   なくとも１種を使用したもの。