JPS63280792A

JPS63280792A - 帯電防止剤

Info

Publication number: JPS63280792A
Application number: JP11743787A
Authority: JP
Inventors: Izumi Kaizuka; 貝塚　泉; Michiro Narita; 成田　道郎; Hisashi Yamada; 久志山田
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1987-05-13
Filing date: 1987-05-13
Publication date: 1988-11-17

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】〔産業上の利用分野〕本発明は特定の構造を有する高分子重合体および長鎖ア
ルキル基または長鎖アルキルアリール基を有するスルホ
ン酸塩または硫酸エステル塩を特定比率で併用してなる
。付着性に優れ、合成樹脂成形品の外観を損なわずに、
耐久性のある帯電防止効果を与える合成樹脂用の水溶性
の外部用帯電防止剤に関する。

〔従来技術〕

一般に合成樹脂は、電気絶縁性が大きく静電気を蓄積し
やすい、この帯電現象は、合成樹脂の外観を損なわせる
ばかりでなく、作業工程や印刷、塗装等の二次加工の障
害となる。このようなことから従来より合成樹脂製品の
４！Ｆ　電防正方法が数多く提案されている。

合成樹脂成形品の容易な帯電防止方法は、イ；Ｆ電防止
性の低分子量界面活性剤を合成樹脂内部に練り込む方法
、低分子量１品分子量の界面活性剤を外部に塗布する方
法に大別される。

ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート。

硬質塩化ビニル等のガラス転移点の高い樹脂の帯電防止
方法として前者の方法を用いた場合、界面活性剤が樹脂
表面にブリードアウトしにくいため帯電防止性能が発現
しにくい。また、透明性や樹脂物性を損ねる等の問題が
生じる場合があり、後者の方法が広く用いられている。

合成樹脂外部に帯電防止剤を付与する際には、ぬりむら
により透明性１色等の樹脂外観を損ねないこと、帯電防
止性能に耐水洗性のような耐久性があることが必要であ
る。

外部用の帯電防止剤としては、カチオン性、アニオン性
、非イオン性１両性の低分子界面活性剤が広く用いられ
ているが、樹脂への付着性に劣り、耐水洗性がなく、耐
久性に於て満足できるものは得られていない。

また、特公昭５４−１１３４７に開示されているように
、水溶性のカチオン性高分子が外部用の合成樹脂成形品
の帯電防止剤として提案されている。しかし、ある程度
の耐久性の向上は認められるが、不十分であり、樹脂へ
の均一付着性にも劣るため、外観に塗りむらが生じると
いう欠点も有している。また、帯電防止剤としてカチオ
ン性の高分子とｐ−トルエンスルホン酸塩、ポリカルボ
ン酸塩等のアニオン性界面活性剤を併用してなる帯電防
止剤組成物も提案されている。（特公昭５７−４２６７
０、特公昭５８−１４４１７６、特公昭５Ｏ−１７５９
８）これらの帯電防止組成物は耐久性はあるが特殊な合
成紙、合成繊維の表面改質を目的とするものであり、前
述のポリメチルメタクリレートやポリカーボネート等の
透明性樹脂に適用した場合には、樹脂表面の外観は損な
われ実用的ではない。

〔目　　的〕

本発明は、樹脂への付着性に優れ、透明性等の外観を損
ねず耐久性のある帯電防止効果を与える水溶性の帯電防
止剤を提供することを目的とする。

〔構　　成〕

本発明によれば、下記一般式（Ｉ）で示されるカチオン
性重合体（またはそのモノマー単位を含む共重合体）お
よび一般式（ＩＩ）に示すスルホン酸塩または硫酸エス
テル塩からなり、前記一般式（Ｉ）のモノマー単位１モ
ルあたり、前記一般式（ＩＩ）の化合物を０．０２〜０
．１０モル用いたことを特徴とする水溶性の帯電防止剤
が提供される。

Ｒ１；Ｈ，ＣＨ３、Ｃ，Ｈ６、Ｃ，Ｈ。

Ｒ２、Ｒ，Ｒ４；各々同じかまたは異なるものであり、
Ｃｌ−１３、Ｃ２Ｈ、、Ｃ，Ｈ。

Ｒ：１００〜１０，０００Ｘ−；ハロゲン、ＣＩ−Ｉ、ＳＯ，−１Ｃ２Ｈ，，５Ｏ
４−Ｒ６；Ｃｌ１−Ｃ２２の長鎖アルキル基、ヒドロキ
シアルキル基、アルケニル基、またはＣＧ〜Ｃ２２の長
鎖アルキル基を有するアルキルアリール基Ｒ，；　Ｈ、ＣＨ。

ｍｈｏ、１ｎｅｏから３０の整数。

Ｍ；アルカリ金属塩、アンモニウム、アルカノールアミ
ン水溶性塩本発明においては、カチオン性重合体（またはその七ツ
マ一単位を含む共重合体）として、前記一般式（Ｉ）で
示される化合物を用いる。

この場合、ＲユはＩｌ、ＣＩ＋３、Ｃ，Ｈ５、またはＣ
，１１７である。Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は各々同じか
または異なるものであり、Ｃｌ−１，、Ｃ２１１９、（
Ｉ：３１１□である。第４級アンモニウム基の対イオン
を示すＸ−は例えば塩素、臭素イオン等のハロゲン、　
Ｃ１１，ＳＯ，−１Ｃ２＋１，５０４−を示す。

上記一般式（Ｉ）で示されるカチオン性重合体（または
そのモノマー単位を含む共重合体）は公知の方法によっ
て製造される。例えばジアルキルアミノエチルメタクリ
レートを重合開始剤の存在下で単独または他の重合可能
なモノマーと重合させた後、ジアルキル硫酸で４級化す
ることによって得られる。

他の重合可能なモノマーとしては、例えばスチレン、α
−メチルスチレン等の置換基を有するスチレン類、アク
リロニトリル、アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチル
アクリルアミド等の置換アクリルアミド類、酢酸ビニル
エステル類、またはアクリル酸、メタアクリル酸メチル
またはメタアクリル酸エチル等のアクリル酸エステル類
等が挙げられる。

また上記重合体の他の製造方法としては、予め第４級ア
ンモニウム基を有するモノマーを重合して得ることも可
能である。

上記重合体の重合度は処理濃度で使用するのに差し支え
ない分子量となる範囲であれば特に限定はされないが、
２５℃での１５％水溶液の粘度がｓ、ｏｏ。

〜ｉｏ、ｏｏｏｃｐの範囲にあるものが実用上好適であ
り、重合度Ｑは１００−１０，０００であることが好ま
しい。

上記重合体はそれ自身が帯電防止性能を有するが単独で
使用した場合には耐久性が不十分である。

本発明においては、かかる欠点を解消するために、該重
合体に前記一般゛式（ｎ）に示すアニオン性界面活性剤
であるスルホン酸塩または硫酸エステル塩を特定比率で
配合したことにより樹脂表面への付着性が向上するとと
もに、一般式（Ｉ）で示される重合体を、単独で使用し
ただけでは達成できない耐久性を有する帯電防止剤を得
ることができる。

一般式（ＩＩ）に示すアニオン性界面活性剤である長鎖
アルキル基または長鎖アルキルアリール基を有するスル
ホン酸塩または硫酸エステル塩は次のように示される。

但し、Ｒ１は、０８〜ｃｏのアルキル基、ヒドロキシア
ルキル基、アルケニル基またはＣ，−Ｃ，、の長鎖アル
キル基を有するアルキルアリール基であり、Ｒ６は１１
またはＣ１１３である。長鎖アルキル基またはヒドロキ
シアルキル基、（、アルケニル基の炭素数８〜２２の物
が用いられるが、好ましくは１０〜１８の物が用いられ
る。また、アルキルアリール基の置換されたアルキル基
の炭素数は、８〜２２のものが用いられるが、好ましく
はＩＯ〜１８のものが用いられるｅｌｌは０または１．
ｎは０−３０の整数であり特にｌＯ〜３０が好ましく用
いられる。また、阿はアルカリ金属塩、アンモニウム、
アルカノールアミン水溶性塩を示すが、特に好ましくは
ナトリウム塩が用いられる。

本発明においては、スルホン酸塩または硫酸エステル塩
は通常型１１Ｎされているものが用いられる。

この場合、スルホン酸塩としては、例えばアルキルスル
ホン酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルキルベンゼン
スルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩等が挙
げられる。

また、硫酸エステル塩としては、例えば長鎖アルコール
硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
硫酸エステル塩、またはポリオキシエチレンアルキルフ
ェニルエーテル硫酸エステル塩等が挙げられる。

これらのスルホン酸塩あるいは硫酸エステル塩は単独で
あるいは二種以上の混合物として上記カチオン性重合体
と共に併用され得る。

前記一般式（Ｉ）で示される重合体と併用する化合物と
してｐ−トルエンスルホン酸塩のような長鎖アルキル基
を持たないスルホン酸塩を用いた場合には、ある程度の
耐久性は得られるものの樹脂表面に塗りむらが生じるば
かりか透明樹脂に使用した場合にはその外観が損ない本
発明のような作用効果を期待することができない、また
、ポリカルボン酸塩、リン酸塩等の他のアニオン性界面
活性剤と上記重合体を併用したときも同様に本発明のよ
うな優れた耐久性が得られず、また外観を損なうという
難点を生じる。

また、本発明の帯電防止剤においては、一般式（Ｉ）に
示すモノマー単位１モルあたりに一般式（ＩＩ）の化合
物を０．０２〜０．１０モル、好ましくは０．０５〜０
．０８モルの範囲で用いることが必要である。一般式（
■゛）の化合物の使用比率がこの範囲に満たない場合に
は、帯電防止性能の耐久性に欠ける。また、この範囲よ
りも一般式（ｎ）の化合物の使用比率が上回る場合には
、上記重合体と上記スルホン酸塩または硫酸エステル塩
によって形成されるカチオン−アニオン錯体が水不溶性
となり、帯電防止性能が低下するだけでなく更に他の溶
剤や乳化剤の使用が必須となることから操作が煩雑とな
り壱の作業性に欠ける。

本発明の帯電防止剤は一般に、水溶液として合成樹脂成
形品に適用されるが、イソプロパツールまたはエタノー
ルのような低級アルコール等の水溶性有機溶媒の溶液と
しても使用される。

本発明の帯電防止剤処理液の濃度は要求される帯電防止
性能の程度、被塗布物の性状によって決定されるが、通
常０．５〜５％の範囲が好適に使用される。

本発明の４１′；電防止剤は、上記重合体と上記長鎖ア
ルキル基または長鎖アルキルアリールノルを有するスル
ホン酸塩または硫酸エステル塩を必須成分とするもので
あるが、印刷性や滑性等を向上させる目的で他の界面活
性剤を必要駁添加しても差し支えない。

このような界面活性剤としては、例えば、ジヒドロキシ
エチルモノメチル椰子アンモニウムクロリド、ジヒドロ
キシエチルステアリルアンモニラ１１クロリド等の低分
子カチオン性界面活性剤、あるいは両性、非イオン性界
面活性剤等が挙げられる。

本発明のＶｔＦ電防止剤の適用できる合成樹脂成形品と
しては、例えばポリカーボネート、ポリメチルメタクリ
レート、硬質塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン等のシート、成形品、あるいはそれら
の積層体等が挙げられる。

本発明の帯電防止剤の塗布方法としては１通常用いられ
ている塗布方法が適用される。例えば、浸漬法、ロー゛
ルコーター、ドクターブレード、ナイフブレード、アプ
リケーター、スプレーによる塗布方法が用いられる。塗
布方法は成形品の形状、物性等に応じて決定される。

〔効　　果〕

本発明では、前記一般式（Ｉ）で示される特定の水溶性
のカチオン性高分子と前記一般式（ｎ）で示される特定
のアニオン性活性剤を特定の比率で用いたことにより、
樹脂への付着性に優れると共に、被塗布樹脂の外観を損
なわずに耐久性に優れた帯電防止剤を得ることができる
。

従って、この帯電防止剤で処理した成形品は帯電防止効
果の耐久性が著しく向上し、また成形品の外観は損なわ
れず塗りむらも生じない。

実施例つぎに、実施例により本発明の詳細な説明する。

実施例１〜１１．比較例１〜１５表−１に示した帯電防止剤の０．５％水溶液にポリメチ
ルメタクリレート製（協和ガス化学展、コモグラス）の
プレートを３秒間浸漬し、５０℃で３０分間乾燥させ供
試料とし、下記の方法で評価を行った。

評価方法１、帯電防止効果供試料を相対湿度６５％、温度２３℃の恒温恒湿状態で
調湿したのち、極超絶縁計〔東亜電波（株）製５Ｍ−１
０Ｅ）で表面固有抵抗を測定した。表面固有抵抗値が１
０１２Ω以下を効果ありとした。

２、耐久性供試料を流速１０＋＋＋１／秒の流水中５分間水洗した
後の帯電防止性能を１の条件で測定した。表面固有抵抗
値が水洗によって２桁以上変わらない場合は耐久性あり
とした。

３、外観塗りむらを目視により判定した。

０・・・・・塗りむらの発生無し、 Δ・・・・・塗りむらが若干発生。

Ｘ・・・・・塗りむらが発生実施例１２〜１５表−１の実施例３に示した帯電防止剤を用い、表−２に
示した樹脂に帯電防止処理を行い、実施例１と同様の方
法で評価を行った。評価に使用した樹脂は以下の通りで
ある。

ポリカーボネート；　出光石油化学（株）製ポリ塩化ビ
ニル；　タキロン（株）製ポリスチレン；　旭化成（株）製スタイロンＡＢＳ；　
　三菱モンサンド（株）製タフレックスまた、比較例１
の；ｌ、’Ｆ’Ｍ防止剤を用い、ポリスチレン樹脂に帯
電防止処理を行った。同様に評価した結果を、表−２に
示した。

実施例１７〜２１ポリジエチルアミノエチルメタアクリレートのジエチル
硫酸４級化物と表−３に示したアニオン性活性剤でアク
リル樹脂の帯電防止処理を行い実施例１と同様の方法で
評価を行った。その結果を表−３に示す。

実施例２２〜３０ジエチルアミノエチルメタクアクリレートのジエチル硫
酸４級化物を含む種々の共重合体と、表−４に示すアニ
オン性活性剤でアクリル樹脂の帯電防止処理を行い実施
例１と同様の方法で評価を行った。その結果を表−４に
示す。

Claims

【特許請求の範囲】下記一般式（ I ）で示されるカチオン性重合体（また
はそのモノマー単位を含む共重合体）および一般式（I
I）に示すスルホン酸塩または硫酸エステル塩からなり
、前記一般式（ I ）のモノマー単位１モルあたり、前
記一般式（II）の化合物を０．０２〜０．１０モル用い
たことを特徴とする水溶性の帯電防止剤。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）Ｒ１：Ｈ、ＣＨ＿３、Ｃ＿２Ｈ＿５、Ｃ＿３Ｈ＿７Ｒ＿
２、Ｒ＿３、Ｒ＿４；各々同じかまたは異なるものであ
り、ＣＨ＿３、Ｃ＿２Ｈ＿５、Ｃ＿３Ｈ＿７ｌ：１００
〜１０，０００Ｘ＾−；ハロゲン、ＣＨ＿３ＳＯ＿４＾−、Ｃ＿２Ｈ＿
５ＳＯ＿４＾−▲数式、化学式、表等があります▼（I
I）Ｒ＿５；Ｃ＿６〜Ｃ＿２＿２の長鎖アルキル基、ヒドロ
キシアルキル基、アルケニル基、またはＣ＿６〜Ｃ＿２
＿２の長鎖アルキル基を有するアルキルアリール基Ｒ＿６；Ｈ、ＣＨ＿３ｍ；０、１ｎ；０から３０の整数。Ｍ；アルカリ金属塩、アンモニウム、アルカノールアミ
ン水溶性塩