JP2593678B2 - 超高分子量ポリエチレン系組成物 - Google Patents
超高分子量ポリエチレン系組成物Info
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- JP2593678B2 JP2593678B2 JP63017954A JP1795488A JP2593678B2 JP 2593678 B2 JP2593678 B2 JP 2593678B2 JP 63017954 A JP63017954 A JP 63017954A JP 1795488 A JP1795488 A JP 1795488A JP 2593678 B2 JP2593678 B2 JP 2593678B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は帯電防止機能を有する超高分子量ポリエチレ
ン樹脂に係り、詳しくは摩擦等による帯電が少なく電気
特性が環境に影響されにくく、更に良好な外観を有し、
主として静電気を嫌う摺動部品の用途として好適な帯電
防止機能を有する超高分子量ポリエチレン系組成物に関
する。
ン樹脂に係り、詳しくは摩擦等による帯電が少なく電気
特性が環境に影響されにくく、更に良好な外観を有し、
主として静電気を嫌う摺動部品の用途として好適な帯電
防止機能を有する超高分子量ポリエチレン系組成物に関
する。
（従来技術） 超高分子量ポリエチレンは耐摩耗性、耐衝撃性に優
れ、摩擦係数が小さい等の性質を有しており、ホッパ
ー、シュート等のライニング材や、軸受、ローラー、ガ
イドレール等として使われているが電気抵抗が大きく帯
電しやすい為、埃等の付着を引き起こしていた。
れ、摩擦係数が小さい等の性質を有しており、ホッパ
ー、シュート等のライニング材や、軸受、ローラー、ガ
イドレール等として使われているが電気抵抗が大きく帯
電しやすい為、埃等の付着を引き起こしていた。
そこで、帯電防止の目的の為に超高分子量ポリエチレ
ンにカーボンブラック、金属粉末等を充填したものや、
通常の練込タイプあるいは表面塗布タイプの帯電防止剤
を使用する方法が提案された。
ンにカーボンブラック、金属粉末等を充填したものや、
通常の練込タイプあるいは表面塗布タイプの帯電防止剤
を使用する方法が提案された。
更に、特公昭60-238365号公報には、合成樹脂に特定
の微粒子ケイ酸またはケイ酸塩、グリセリン及び塩の構
造を有する有機電解質を夫々特定量配合したもので、体
積導電性を有し、しかも着色可能な導電性樹脂組成物が
提案されている。
の微粒子ケイ酸またはケイ酸塩、グリセリン及び塩の構
造を有する有機電解質を夫々特定量配合したもので、体
積導電性を有し、しかも着色可能な導電性樹脂組成物が
提案されている。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、帯電防止の為にカーボンブラック、金属粉末
等を充填したものは、外観が見苦しい上に摩擦相手材を
傷つけたりする等の問題があるために使用範囲が限定さ
れていた。また、帯電防止剤を練り込んだり表面に塗布
したものは、樹脂表面の摩擦、水洗いによって効果が失
われたり、更に使用温度、湿度の影響を受けることによ
り効果の変動が大きい等の問題があった。
等を充填したものは、外観が見苦しい上に摩擦相手材を
傷つけたりする等の問題があるために使用範囲が限定さ
れていた。また、帯電防止剤を練り込んだり表面に塗布
したものは、樹脂表面の摩擦、水洗いによって効果が失
われたり、更に使用温度、湿度の影響を受けることによ
り効果の変動が大きい等の問題があった。
また、導電性樹脂組成物はその構成要素であるケイ酸
が極微粒子であり、ケイ酸塩においても含水であるとそ
の結晶水の為に樹脂自体のもつ機械的強度を損なう等の
問題があった。
が極微粒子であり、ケイ酸塩においても含水であるとそ
の結晶水の為に樹脂自体のもつ機械的強度を損なう等の
問題があった。
本発明はこのような諸問題を改善するものであり、摩
擦等により帯電が少なく、この電気特性が摩耗、水洗等
の環境に影響されにくく、外観が美しく、更に機械的強
度に優れる超高分子量ポリエチレン系樹脂組成物を提供
することを目的とする。
擦等により帯電が少なく、この電気特性が摩耗、水洗等
の環境に影響されにくく、外観が美しく、更に機械的強
度に優れる超高分子量ポリエチレン系樹脂組成物を提供
することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） そこで、上記のような問題を解決する為に本発明は、
超高分子量ポリエチレン粉末100重量部に、粒子径0.5〜
10.0μｍの炭酸カルシウムあるいは硫酸バリウムから選
ばれてなる少なくとも一種の無機充填剤４〜30重量部と
帯電防止剤1.0〜5.0重量部及びグリセリン0.1〜2.0重量
部を配合せしめたことを特徴とする。
超高分子量ポリエチレン粉末100重量部に、粒子径0.5〜
10.0μｍの炭酸カルシウムあるいは硫酸バリウムから選
ばれてなる少なくとも一種の無機充填剤４〜30重量部と
帯電防止剤1.0〜5.0重量部及びグリセリン0.1〜2.0重量
部を配合せしめたことを特徴とする。
本発明でいう超高分子量ポリエチレンは市販の粉末状
超高分子量ポリエチレンで平均分子量が粘度法で100万
以上、光散乱法で300万以上のものを総称する。例え
ば、ヘキスト社のホスタレン（Hostalen）GUR、三井石
油化学工業（株）のハイゼックスミリオン（Hi-zex Mil
lion）等である。
超高分子量ポリエチレンで平均分子量が粘度法で100万
以上、光散乱法で300万以上のものを総称する。例え
ば、ヘキスト社のホスタレン（Hostalen）GUR、三井石
油化学工業（株）のハイゼックスミリオン（Hi-zex Mil
lion）等である。
また、本発明で使用される無機充填剤は炭酸カルシウ
ムと硫酸バリウムであり、平均粒子径は0.5〜10.0μｍ
で配合量は４〜30重量部の範囲がよい。平均粒子径が0.
5μｍ未満もしくは配合量が30重量部を越えると衝撃強
さ等の機械的性質が低下し、また平均粒子径が10.0μｍ
を越えるかもしくは配合量が４重量部未満であると、特
に低湿度下及び摩擦水洗後に目的とする帯電防止機能が
充分に得られない。
ムと硫酸バリウムであり、平均粒子径は0.5〜10.0μｍ
で配合量は４〜30重量部の範囲がよい。平均粒子径が0.
5μｍ未満もしくは配合量が30重量部を越えると衝撃強
さ等の機械的性質が低下し、また平均粒子径が10.0μｍ
を越えるかもしくは配合量が４重量部未満であると、特
に低湿度下及び摩擦水洗後に目的とする帯電防止機能が
充分に得られない。
また、ここで言う炭酸カルシウムは平均粒子径が0.5
〜10.0μｍの沈降性炭酸カルシウムあるいは重質炭酸カ
ルシウムの事であり、特に炭酸カルシウムの場合は配合
量は４〜20重量部が適当であるが、より好ましくは５〜
10重量部である。
〜10.0μｍの沈降性炭酸カルシウムあるいは重質炭酸カ
ルシウムの事であり、特に炭酸カルシウムの場合は配合
量は４〜20重量部が適当であるが、より好ましくは５〜
10重量部である。
また、ここで言う硫酸バリウムは平均粒子径が0.6〜1
0.0μｍの沈降性硫酸バリウムあるいは簸性硫酸バリウ
ムの事であり、硫酸バリウムの場合、配合量は６〜30重
量部が適当であるがより好ましくは９〜20重量部であ
る。
0.0μｍの沈降性硫酸バリウムあるいは簸性硫酸バリウ
ムの事であり、硫酸バリウムの場合、配合量は６〜30重
量部が適当であるがより好ましくは９〜20重量部であ
る。
また、上述の炭酸カルシウム、硫酸バリウムを混合し
た場合、その配合比率は帯電防止機能等に悪影響を及ぼ
さないが、その配合量は超高分子量ポリエチレン粉末10
0重量部に対して５〜25重量部であり、その範囲外では
上述記載と同様の諸問題が生じる。
た場合、その配合比率は帯電防止機能等に悪影響を及ぼ
さないが、その配合量は超高分子量ポリエチレン粉末10
0重量部に対して５〜25重量部であり、その範囲外では
上述記載と同様の諸問題が生じる。
またここで言う帯電防止剤とは、通常一般にポリオレ
フィン樹脂に練り込んで使われる液状あるいは粉末状の
界面活性剤で、非イオン系として例えばポリオキシエチ
レンのアルキルエーテル、アルキルアミノエーテル、陰
イオン系として例えば高級脂肪酸のアルカリ塩（セッケ
ン）、陽イオン系として例えば第４アンモニウム塩、両
性イオン系としてはアミノ酸等があり、その配合量は超
高分子量ポリエチレン粉末100重量部に対して、1.0〜5.
0重量部、好ましくは1.5〜3.0重量部である。配合量が
5.0重量部を越えると帯電防止剤が樹脂表面へ移行して
ブリード現象を起こし、べとつきの原因となりやすく、
電気特性の向上も小さくなる。一方、1.0重量部未満だ
と充分に電気特性が改善されない。
フィン樹脂に練り込んで使われる液状あるいは粉末状の
界面活性剤で、非イオン系として例えばポリオキシエチ
レンのアルキルエーテル、アルキルアミノエーテル、陰
イオン系として例えば高級脂肪酸のアルカリ塩（セッケ
ン）、陽イオン系として例えば第４アンモニウム塩、両
性イオン系としてはアミノ酸等があり、その配合量は超
高分子量ポリエチレン粉末100重量部に対して、1.0〜5.
0重量部、好ましくは1.5〜3.0重量部である。配合量が
5.0重量部を越えると帯電防止剤が樹脂表面へ移行して
ブリード現象を起こし、べとつきの原因となりやすく、
電気特性の向上も小さくなる。一方、1.0重量部未満だ
と充分に電気特性が改善されない。
また、ここで言うグリセリンとは通常市販されている
精製グリセリンであり、その配合量は超高分子量ポリエ
チレン粉末100重量部に対して、0.1〜2.0重量部、好ま
しくは0.2〜1.0重量部である。配合量が2.0重量部を越
えると混練時にブロック形成し、拡散を阻害する他、上
記と同様にグリセリンが樹脂表面へ移行してブリード現
象を起こし、べとつきの原因となりやすく、電気特性の
向上も小さくなる。一方、0.1重量部未満だと目的とす
る帯電防止機能が充分に得られない。
精製グリセリンであり、その配合量は超高分子量ポリエ
チレン粉末100重量部に対して、0.1〜2.0重量部、好ま
しくは0.2〜1.0重量部である。配合量が2.0重量部を越
えると混練時にブロック形成し、拡散を阻害する他、上
記と同様にグリセリンが樹脂表面へ移行してブリード現
象を起こし、べとつきの原因となりやすく、電気特性の
向上も小さくなる。一方、0.1重量部未満だと目的とす
る帯電防止機能が充分に得られない。
本発明は、上記の様に炭酸カルシウムあるいは硫酸バ
リウムから選ばれる少なくとも１種の無機充填剤と帯電
防止剤及びグリセリンを併用配合することにより、超高
分子量ポリエチレン樹脂系組成物に帯電防止機能を与
え、更に高い機械的強度を付与するものであるが、この
組成物に更に顔料等を加えて外観を改善すること、有機
過酸化物により架橋を行うことによって耐摩耗性を向上
させること、及びその他の充填剤を加えることによって
種々の特性を付与することも可能である。
リウムから選ばれる少なくとも１種の無機充填剤と帯電
防止剤及びグリセリンを併用配合することにより、超高
分子量ポリエチレン樹脂系組成物に帯電防止機能を与
え、更に高い機械的強度を付与するものであるが、この
組成物に更に顔料等を加えて外観を改善すること、有機
過酸化物により架橋を行うことによって耐摩耗性を向上
させること、及びその他の充填剤を加えることによって
種々の特性を付与することも可能である。
更に、本発明の超高分子量ポリエチレン系樹脂組成物
は通常の超高分子量ポリエチレン粉末の成形法と同様、
圧縮成形、ラム押出成形、射出成形等により、板、棒、
パイプ、異形品等に製造される。
は通常の超高分子量ポリエチレン粉末の成形法と同様、
圧縮成形、ラム押出成形、射出成形等により、板、棒、
パイプ、異形品等に製造される。
以下、本発明を実施例によって詳述するが、本発明が
これのみに限定されるものではないことは言うまでもな
い。
これのみに限定されるものではないことは言うまでもな
い。
（実施例及び比較例） 超高分子量ポリエチレンの粉末（ヘキスト社製Hostal
en GUR 412）に平均粒子径の異なる粉末状炭酸カルシウ
ム（白石工業（株）製 白艶華CC、竹原化学工業（株）
製 サンライト＃1000等）あるいは粉末状硫酸バリウム
（堺化学（株）製 特殊品等）、帯電防止剤として液状
帯電防止剤（松本油脂製薬（株）TB-128）、グリセリン
（花王（株）製 精製グリセリン）を夫々表１に示す混
合割合で加え、これをヘンシェルミキサー中で800rpmに
て15分間混合した。次にこの混合粉末を80g秤取し、板
作製用金型（内面125mm×210mm）に充填してプレスで10
0kgf/cm2×５分予備圧縮後、プレス熱盤を230℃に設定
し、40kgf/cm2の面圧で45分間加熱し、更に100kgf/cm2
の面圧で30分間冷却して厚さ3mmの板を成形し、これか
ら横120mm×縦100mmの電気特性測定用試験片を作製し
た。また、上記配合粉末を350g秤取し、3mm板と同じ方
法（但し、加熱時間は80分）で厚さ13mmの板を成形し、
これよりアイゾット衝撃試験片を作製した。
en GUR 412）に平均粒子径の異なる粉末状炭酸カルシウ
ム（白石工業（株）製 白艶華CC、竹原化学工業（株）
製 サンライト＃1000等）あるいは粉末状硫酸バリウム
（堺化学（株）製 特殊品等）、帯電防止剤として液状
帯電防止剤（松本油脂製薬（株）TB-128）、グリセリン
（花王（株）製 精製グリセリン）を夫々表１に示す混
合割合で加え、これをヘンシェルミキサー中で800rpmに
て15分間混合した。次にこの混合粉末を80g秤取し、板
作製用金型（内面125mm×210mm）に充填してプレスで10
0kgf/cm2×５分予備圧縮後、プレス熱盤を230℃に設定
し、40kgf/cm2の面圧で45分間加熱し、更に100kgf/cm2
の面圧で30分間冷却して厚さ3mmの板を成形し、これか
ら横120mm×縦100mmの電気特性測定用試験片を作製し
た。また、上記配合粉末を350g秤取し、3mm板と同じ方
法（但し、加熱時間は80分）で厚さ13mmの板を成形し、
これよりアイゾット衝撃試験片を作製した。
電気特性としては、表面抵抗の測定を行った。表面抵
抗は上記試験片を用い、20℃、湿度65％の雰囲気下で横
河ヒューレットパッカード（株）製4329A HIGH RESISTA
NCE METER及び16008A RESIS-TIVITY CELLを使って測定
した。アイゾット衝撃強さは、上記13mm厚の板から幅1
2.7mm×厚み12.7mm×長さ63.5mm、ノッチ深さ2.54mmの
試験片を削り出し、92.0kgf・cmのハンマーを使ってJIS
K7110に従い測定した。
抗は上記試験片を用い、20℃、湿度65％の雰囲気下で横
河ヒューレットパッカード（株）製4329A HIGH RESISTA
NCE METER及び16008A RESIS-TIVITY CELLを使って測定
した。アイゾット衝撃強さは、上記13mm厚の板から幅1
2.7mm×厚み12.7mm×長さ63.5mm、ノッチ深さ2.54mmの
試験片を削り出し、92.0kgf・cmのハンマーを使ってJIS
K7110に従い測定した。
これらの結果を表２に示す。
表１、２からわかるように超高分子量ポリエチレンに帯
電防止剤とグリセリンだけを配合した組成物（比較例
６）と比べて炭酸カルシウムと硫酸バリウムから選ばれ
てなる少なくとも一種の無機充填剤を配合した組成物
（実施例１〜５、比較例１〜５）は表面の電気抵抗値が
低くなっており、帯電防止を効果が表われている。しか
し、炭酸カルシウムの平均粒子径が0.5μｍ未満か、配
合量が20重量部を越える組成物（比較例1.2）は耐衝撃
性が充分とは言えず、平均粒子径が10.0μｍを越える組
成物（比較例３）は電気抵抗値が比較的高い。つまり炭
酸カルシウムの平均粒子径と配合量の規制範囲（平均粒
子径0.5〜10.0μｍ、配合量５〜20重量部）の妥当性を
示している。また帯電防止剤かグリセリンをそれぞれ片
方しか配合していない組成物（比較例4.5）は他の条件
が同じで帯電防止剤とグリセリンの両方を配合している
組成物（実施例１）と比べると明らかに電気抵抗値が高
く、帯電防止剤とグリセリンが両方共独立に帯電防止効
果を付与していることがわかる。
電防止剤とグリセリンだけを配合した組成物（比較例
６）と比べて炭酸カルシウムと硫酸バリウムから選ばれ
てなる少なくとも一種の無機充填剤を配合した組成物
（実施例１〜５、比較例１〜５）は表面の電気抵抗値が
低くなっており、帯電防止を効果が表われている。しか
し、炭酸カルシウムの平均粒子径が0.5μｍ未満か、配
合量が20重量部を越える組成物（比較例1.2）は耐衝撃
性が充分とは言えず、平均粒子径が10.0μｍを越える組
成物（比較例３）は電気抵抗値が比較的高い。つまり炭
酸カルシウムの平均粒子径と配合量の規制範囲（平均粒
子径0.5〜10.0μｍ、配合量５〜20重量部）の妥当性を
示している。また帯電防止剤かグリセリンをそれぞれ片
方しか配合していない組成物（比較例4.5）は他の条件
が同じで帯電防止剤とグリセリンの両方を配合している
組成物（実施例１）と比べると明らかに電気抵抗値が高
く、帯電防止剤とグリセリンが両方共独立に帯電防止効
果を付与していることがわかる。
（効果） このように本発明の超高分子量ポリエチレン系組成物
は、超高分子量ポリエチレンに炭酸カルシウム、硫酸バ
リウムから選ばれる少なくとも１種の無機充填剤、帯電
防止剤及びグリセリンを前記規制範囲をもって併用配合
することにより、表面抵抗値が小さくて帯電防止機能を
備えており、摺動部材として使った時も、摩擦相手材を
汚染したり傷つけたりすることがなく、しかも摩擦、水
洗等によって帯電防止機能を失ったり使用温度、湿度の
影響を受けることもなく、また衝撃強さ等の機械的強度
も高く、更には外観も白色であり着色することも容易で
あり、特に静電気を嫌う摺動部品用途として良好な組成
物を得ることができるという効果を有する。
は、超高分子量ポリエチレンに炭酸カルシウム、硫酸バ
リウムから選ばれる少なくとも１種の無機充填剤、帯電
防止剤及びグリセリンを前記規制範囲をもって併用配合
することにより、表面抵抗値が小さくて帯電防止機能を
備えており、摺動部材として使った時も、摩擦相手材を
汚染したり傷つけたりすることがなく、しかも摩擦、水
洗等によって帯電防止機能を失ったり使用温度、湿度の
影響を受けることもなく、また衝撃強さ等の機械的強度
も高く、更には外観も白色であり着色することも容易で
あり、特に静電気を嫌う摺動部品用途として良好な組成
物を得ることができるという効果を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｋ 3:26 3:30 5:00 5:053）
Claims (1)
- 【請求項１】超高分子量ポリエチレン粉末100重量部
に、粒子径0.5〜10.0μｍの炭酸カルシウムあるいは硫
酸バリウムから選ばれる少なくとも１種の無機充填剤４
〜30重量部と帯電防止剤1.0〜5.0重量部及びグリセリン
0.1〜2.0重量部を配合せしめたことを特徴とする超高分
子量ポリエチレン系組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63017954A JP2593678B2 (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | 超高分子量ポリエチレン系組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63017954A JP2593678B2 (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | 超高分子量ポリエチレン系組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01193344A JPH01193344A (ja) | 1989-08-03 |
| JP2593678B2 true JP2593678B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=11958151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63017954A Expired - Fee Related JP2593678B2 (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | 超高分子量ポリエチレン系組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593678B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102585332A (zh) * | 2012-02-27 | 2012-07-18 | 江苏科技大学 | 一种改性超高分子量聚乙烯材料 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005023040A1 (de) * | 2005-05-13 | 2006-11-16 | Basell Polyolefine Gmbh | Polyolefinische Formmasse mit verbesserter Beständigkeit gegen thermo-oxidativen Abbau und ihre Verwendung für das Herstellen von Rohren |
| JP5648280B2 (ja) * | 2009-12-18 | 2015-01-07 | 住友化学株式会社 | 重合体組成物およびそれからなる成形体 |
| CN115678140B (zh) * | 2021-07-30 | 2024-04-26 | 广州市香港科大***研究院 | 基于离子液体的抗静电超高分子量聚乙烯及其制备方法 |
-
1988
- 1988-01-27 JP JP63017954A patent/JP2593678B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102585332A (zh) * | 2012-02-27 | 2012-07-18 | 江苏科技大学 | 一种改性超高分子量聚乙烯材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01193344A (ja) | 1989-08-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |