JPH08253606A - 樹脂成形体の導電性改良方法および静電塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 樹脂成形体原料に、下記一般式（１）で表わ
される含窒素化合物を練り込み、その混練物を成形し、
得られた成形体の表面をコロナ放電処理する。さらに、
コロナ放電処理後の該成形体に荷電を有する塗料を噴霧
して付着させる。 【化１】 【効果】 導電性の低い樹脂を使用して、その樹脂物性
および色相を実質的に害することなく、著しく導電性を
改良した樹脂成形体を得ることができ、さらに、塗着効
率、表面外観、生産性等に優れた静電塗装が可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂成形体の導電性改
良方法および静電塗装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、樹
脂成形体の導電性を改良した後に静電塗装する方法とし
ては、例えば特開昭５０−６６５３８号公報記載のよう
に、樹脂成形体表面に、導電性金属粉末を含有した導電
塗料を塗布する等して導電性のプライマー層を形成し、
導電性をもたせてから静電塗装を行なう方法、または、
カーボンブラック、カーボンファイバー、導電性マイカ
等の無機質系導電物質を樹脂成形体原料に練り込んだ後
に成形し、これに静電塗装を行なう方法等がある。

【０００３】しかしながら、特開昭５０−６６５３８号
公報記載のように、樹脂成形体表面に導電性プライマー
層を形成する場合には、樹脂成形体表面と導電性プライ
マーとの密着性が悪く、これを改良するためには多種類
の導電性プライマー層を多層にわたって形成せざるを得
ない。このことから、導電性や生産性に問題を生ずるだ
けでなく、多種類の導電性プライマーを使用することに
よる塗布の際のロスやコストの面にも問題があった。

【０００４】さらに、カーボンブラック、カーボンファ
イバー、導電性マイカ等の無機質系導電物質を練り込ん
だ成形体に静電塗装する場合には、これらの物質を樹脂
成形体原料に多量に練り込まざるを得ないため、樹脂成
形体の物質劣化が起こりやすく、また、樹脂成形体の着
色により静電塗装表面の色相に影響する等の問題があっ
た。

【０００５】また最近、特開平３−１０１８７５号公報
記載のポリオキシアルキレンポリオールと可溶性電解質
塩との錯体を、樹脂成形体原料に練り込み、その混練物
を成形し、得られた成形体の表面をプラズマ処理した
後、静電塗装する方法が開示されたが、この方法はプラ
ズマ処理がバッチ式のために生産性に劣り、しかも減圧
下で成形品を処理しなければならないという問題があっ
た。

【０００６】本発明は、このような従来法の欠点を解消
し、樹脂成形体の物性および色相に問題を生ずることな
く、生産性に優れた樹脂成形体の導電性改良方法を提供
すること、さらに、塗着性、付着性、生産性に優れた樹
脂成形体の静電塗装方法を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、特定の含窒
素化合物を、樹脂成形体原料に練り込み、成形した後
に、成形体表面をコロナ放電処理することにより、導電
性が改良されること、および、これにより、成形体表面
を静電塗装特性に適したものに改質し得ることを見出
し、上記課題を解決した。

【０００８】すなわち、本発明は、樹脂成形体原料に、
下記一般式（１）で表わされる含窒素化合物を練り込
み、その混練物を成形し、得られた成形体の表面をコロ
ナ放電処理することを特徴とする樹脂成形体の導電性改
良方法である。さらに、本発明は、コロナ放電処理後の
該成形体に荷電を有する塗料を噴霧して付着させること
を特徴とする樹脂成形体の静電塗装方法である。

【０００９】

【化２】

【００１０】本発明の方法では、成形後、樹脂成形体の
表面層に存在する一般式（１）で表わされる含窒素化合
物が、コロナ放電処理によってより活性化され、一部が
四級化されることにより、成形体の表面抵抗値が低下
し、従来になく著しく導電性の改良された品質のよい樹
脂成形体を生産性よく得ることができる。さらに、コロ
ナ放電処理による表面改質効果も加わって、塗着性に優
れた静電塗装が可能となる。

【００１１】一般式（１）において、Ｒ^１は、炭素数５
〜２１のアルキル基またはアルケニル基で、好ましくは
炭素数７〜１７のアルキル基またはアルケニル基であ
り、特に好ましくは炭素数９〜１５のアルキル基または
アルケニル基である。

【００１２】本発明では、樹脂成形体原料として、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ゴム入りポリプロピレン
（エチレン−プロピレン系共重合ゴム含有）等のポリオ
レフィン樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド
樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポ
リアセタール樹脂、フェノール樹脂等の表面抵抗値の高
い樹脂がいずれも使用できる。

【００１３】一般式（１）で表わされる含窒素化合物と
しては、例えば、カプロン酸２−ジメチルアミノエタノ
ール、カプロン酸３−ジメチルアミノ−１−プロパノー
ル、カプロン酸１−ジメチルアミノ−２−プロパノー
ル、カプリル酸２−ジメチルアミノエタノール、カプリ
ル酸２−ジエチルアミノエタノール、カプリル酸３−ジ
メチルアミノ−１−プロパノール、カプリル酸１−ジエ
チルアミノ−２−プロパノール、カプリン酸２−ジメチ
ルアミノエタノール、カプリン酸２−ジブチルアミノエ
タノール、カプリン酸３−ジエチルアミノ−１−プロパ
ノール、カプリン酸１−ジブチルアミノ−２−プロパノ
ール、ウンデシル酸２−ジメチルアミノエタノール、ウ
ンデシル酸３−ジメチルアミノ−１−プロパノール、ウ
ンデシル酸１−ジメチルアミノ−２−プロパノール、ウ
ンデシル酸６−ジメチルアミノ−１−ヘキサノール、ラ
ウリン酸２−ジメチルアミノエタノール、ラウリン酸２
−ジエチルアミノエタノール、ラウリン酸２−ジブチル
アミノエタノール、ラウリン酸３−ジメチルアミノ−１
−プロパノール、ラウリン酸１−ジメチルアミノ−２−
プロパノール、ラウリン酸４−ジメチルアミノフェネチ
ルアルコール、ミリスチン酸２−ジメチルアミノエタノ
ール、ミリスチン酸２−ジエチルアミノエタノール、ミ
リスチン酸３−ジエチルアミノ−１−プロパノール、ミ
リスチン酸１−ジメチルアミノ−２−プロパノール、ペ
ンタデシル酸２−ジメチルアミノエタノール、ペンタデ
シル酸３−ジメチルアミノ−１−プロパノール、ペンタ
デシル酸１−ジメチルアミノ−２−プロパノール、パル
ミチン酸２−ジメチルアミノエタノール、パルミチン酸
２−ジブチルアミノエタノール、パルミチン酸３−ジメ
チルアミノ−１−プロパノール、パルミチン酸１−ジメ
チルアミノ−２−プロパノール、パルミチン酸４−ジメ
チルアミノ−１−ブタノール、ステアリン酸２−ジメチ
ルアミノエタノール、ステアリン酸２−ジエチルアミノ
エタノール、ステアリン酸３−ジメチルアミノ−１−プ
ロパノール、ステアリン酸１−ジメチルアミノ−２−プ
ロパノール、オレイン酸２−ジメチルアミノエタノー
ル、オレイン酸３−ジブチルアミノ−１−プロパノー
ル、ベヘン酸２−ジメチルアミノエタノール、ベヘン酸
３−ジメチルアミノ−１−プロパノール、ベヘン酸１−
ジメチルアミノ−２−プロパノール等の脂肪酸エステル
が挙げられる。

【００１４】これらの脂肪酸エステルは、炭素数６〜２
２の脂肪酸と、２−ジメチルアミノエタノール、２−ジ
エチルアミノエタノール、２−ジブチルアミノエタノー
ル、３−ジメチルアミノ−１−プロパノール、３−ジエ
チルアミノ−１−プロパノール、３−ジブチルアミノ−
１−プロパノール、１−ジメチルアミノ−２−プロパノ
ール、１−ジエチルアミノ−２−プロパノール、１−ジ
ブチルアミノ−２−プロパノール、４−ジメチルアミノ
−１−ブタノール、６−ジメチルアミノ−１−ヘキサノ
ール、４−ジメチルアミノフェネチルアルコール等の
Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノアルコールとの反応により得
られる。その反応は、公知のエステル生成の反応方法に
より行なわれる。すなわち、１４０〜２３０℃の温度下
にて加熱することにより、反応は進行する。反応の進行
度合いは、酸価の測定によりチェックする。

【００１５】上記一般式（１）で表わされる含窒素化合
物の使用量は、樹脂成形体原料１００重量部に対して
０．０１〜１０重量部、好ましくは０．０５〜５重量
部、特に好ましくは０．１〜３重量部である。０．０１
重量部未満だと、できあがった樹脂成形体の導電性が充
分でない。また、１０重量部を超える添加は、導電性の
向上には好ましいが、樹脂との相溶性の点で物性劣化お
よび表面ブリードを生じるので、大きな利点はない。

【００１６】なお、一般式（１）で表わされる含窒素化
合物を樹脂成形体原料に練り込んで添加する際には、本
発明の効果を本質的に変えない限りにおいて、他の帯電
防止剤や加工安定剤等を併用することができる。

【００１７】一般式（１）で表わされる含窒素化合物を
樹脂成形体原料に練り込む方法としては、二軸式押出し
機式、熱ロール式等の一般的に用いられる方法がいずれ
も使用でき、樹脂成形体の成形方法としても、射出成
形、カレンダー加工、圧縮成形、ＳＭＣ法等がいずれも
使用できる。

【００１８】また、コロナ放電処理としては、常圧にお
いて、２つの導体間に高電圧を印加すると発生するコロ
ナを、被処理物（成形体）の表面に接触させる方法を用
いる。その処理条件は、コロナ放電が発生する条件であ
ればよく、例えば、印加電圧が１０〜１００ＫＶ程度
で、処理時間が１００秒以下程度でよい。

【００１９】次に、静電塗装方法としては、電気遠心力
エア、エアレス霧化式塗装機等による方法がいずれも使
用でき、印加電圧は−３０ＫＶ〜−１２０ＫＶ程度であ
る。また、塗料の種類は、ウレタン系、アクリル系、ア
ルキッド系、メラミン系等の通常用いられている塗料が
いずれも使用できる。

【００２０】

【実施例】実施例１〜１４ 表１に示すように、一般式（１）で表わされる含窒素化
合物の所定量を、樹脂成形体原料１ｋｇに添加し、二軸
押出し機を用いて１８０℃で１０分間混練してペレット
を得た。このペレットを射出成形機（新潟鉄工所製、ハ
イパーショット）を用いて成形し、２３０ｍｍ×２３０
ｍｍ×３ｍｍの成形体を得た。この成形体の表面を、印
加電圧３０ＫＶで、２０秒間コロナ放電処理（高周波電
源；春日電機社製、高周波電源装置ＨＦＳ−２０３）
し、テストピースを作成した。直ちに、このテストピー
スの表面抵抗と引張強さを測定した。表面抵抗は、ＹＨ
Ｐ（横河ヒューレットパッカード）社製の超絶縁抵抗計
４３２９Ａ型を用いて、印加電圧５００Ｖで、電圧をか
けてから３０秒後に測定した（湿度６５％、気温２０
℃）。引張強さは、ＪＩＳ Ｋ ７１１３に従って測定
した。

【００２１】次に、上記で得たテストピースをアース
し、静電圧−４０ＫＶ、レシプロストローク４００ｍ
ｍ、吹きつけ距離３００ｍｍ、コンベア速度２．２ｍ／
分の塗装機（ランズバーグ・ゲマ社製、μμＢＥＬ３０
φ）で、ウレタン系塗料（日本ビーケミカル社製、Ｒ−
３１５）を静電塗装し、１２０℃で３０分間乾燥後、膜
厚と塗着効率を測定した。

【００２２】各測定結果を表１に示す。

【００２３】比較例１〜６ 含窒素化合物とコロナ放電処理を表２に示すようにした
以外は、実施例１〜１４と同様にして行なった。

【００２４】各測定結果を表２に示す。

【００２５】表１、２から明らかなように、本発明にお
ける成形体の樹脂物性、導電性、および塗装物の塗着効
率等は優れている。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、導電性の低い樹脂を使
用して、その樹脂物性および色相を実質的に害すること
なく、著しく導電性を改良した樹脂成形体を得ることが
でき、さらに、塗着効率、表面外観、生産性等に優れた
静電塗装が可能である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂成形体原料に、下記一般式（１）で
   表わされる含窒素化合物を練り込み、その混練物を成形
   し、得られた成形体の表面をコロナ放電処理することを
   特徴とする樹脂成形体の導電性改良方法。 【化１】
2. 【請求項２】 一般式（１）で表わされる含窒素化合物
   の使用量が、樹脂成形体原料１００重量部に対して０．
   ０１〜１０重量部であることを特徴とする請求項１記載
   の樹脂成形体の導電性改良方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の方法で得られ
   た樹脂成形体に荷電を有する塗料を噴霧して付着させる
   ことを特徴とする樹脂成形体の静電塗装方法。