JP2000351875A

JP2000351875A - ポリオレフィン樹脂用帯電防止剤組成物

Info

Publication number: JP2000351875A
Application number: JP16438299A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tatsumi; 幸市辰巳; Minako Kanamaru; 美奈子金丸
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2000-12-19

Abstract

(57)【要約】【課題】樹脂の成形直後から、優れた帯電防止効果を
発現し、かつ、樹脂の成型品を高温（５０℃）で保存し
た後も、表面がべたつかないポリオレフィン樹脂用帯電
防止剤組成物を提供する。【解決手段】（Ａ）脂肪酸モノグリセライドと、
（Ｂ）脂肪酸と、（Ｃ）下記一般式（Ｉ）で表されるア
ルキルアミン誘導体と、（Ｄ）ケイ酸の多価金属塩との
混合物からなることを特徴とするポリオレフィン樹脂用
帯電防止剤組成物。【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術】本発明は、ポリオレフィン樹脂用
帯電防止剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ポリオレフィン樹脂は、電気絶
縁性が大きいので強い静電気が発生するものである。こ
のため、ポリオレフィン樹脂製品は、強く帯電して、塵
埃を吸着し、さらに加工工程においても、印刷不良、不
揃い、放電、塵埃付着等による作業性の低下などの欠点
を伴うものであった。このような欠点を解消するため、
従来より、ポリオレフィン樹脂に帯電防止剤を塗布する
方法が検討されているが、帯電防止剤の塗布はその効果
が短時間で失われること、塗布むらが生じること、及び
塗布された帯電防止剤によりブロッキングが起こること
等の問題があった。

【０００３】このような問題を避けるため、近年、帯電
防止剤をポリオレフィン樹脂に直接混練する方法が用い
られている。例えば、特開昭６０−５８４４４号公報に
は、オレフィン系重合体に、アルキルアミン及び／又は
アルキルアミドと、グリセリンモノエステルとを含む組
成物を練り込む方法が開示されており、特開昭６１−４
００９９号公報には、ポリプロピレンと無機充填剤との
樹脂組成物に、特定の高級アミンとグリセリンモノエス
テルとを練り込む方法が開示されており、また、特開昭
４８−５４１５５号公報及び特開平２−３０２４５３号
公報には、特定の高級アミンと脂肪酸モノグリセライド
からなる組成物をポリオレフィン樹脂に混練する方法な
どが開示されており、これらの方法により、ポリオレフ
ィン樹脂製品の帯電は効果的に防止されている。

【０００４】しかしながら、上記各公報等に開示される
帯電防止剤を直接混練する方法では、帯電防止効果が発
揮されるまで数日かかり、また、一方、ポリオレフィン
樹脂は、その成形直後から強く帯電し、加工工程におい
て印刷不良、不揃い、放電、塵埃付着等により作業性が
低下するという課題が生じている。このため、加工工程
に入る前に、成形直後からポリオレフィン樹脂の帯電を
効果的に抑えておくことが好ましいが、上記従来の帯電
防止剤では、ポリオレフィン樹脂の成形直後、例えば、
１０分以内に帯電防止性を発現するものはないのが現状
である。更に、上記従来の帯電防止剤を直接樹脂に配合
し、成形したものを５０℃で保存すると、表面がべたつ
き、低温で保管する必要があるという課題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
課題に鑑み、これを解消しようとするものであり、樹脂
の成形直後から、優れた帯電防止効果を発現し、かつ、
樹脂の成型品を高温（５０℃）で保存した後も、表面が
べたつかないポリオレフィン樹脂用帯電防止剤組成物を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
の課題について、鋭意検討した結果、脂肪酸モノグリセ
ライドと脂肪酸と特定のアルキルアミン誘導体とケイ酸
の多価金属塩とを含有する混合物が、樹脂の成形直後か
ら、優れた帯電防止効果を発現し、かつ、樹脂の成型品
を高温（５０℃）で保存した後も、表面がべたつかなく
なることを見い出し、本発明を完成するに至ったのであ
る。すなわち、本発明のポリオレフィン樹脂用帯電防止
剤組成物は、（Ａ）脂肪酸モノグリセライドと、（Ｂ）
脂肪酸と、（Ｃ）下記一般式（Ｉ）で表されるアルキル
アミン誘導体と、（Ｄ）ケイ酸の多価金属塩との混合物
からなることを特徴とする。

【化２】

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。本発明のポリオレフィン樹脂用帯電防止
剤組成物（以下、単に「組成物」という）は、（Ａ）脂
肪酸モノグリセライドと、（Ｂ）脂肪酸と、（Ｃ）下記
一般式（Ｉ）で表されるアルキルアミン誘導体と、
（Ｄ）ケイ酸の多価金属塩との混合物からなることを特
徴とするものである。

【化３】

【０００８】本発明に用いる（Ａ）成分の脂肪酸モノグ
リセリドは、脂肪酸の炭素数が８〜１４、例えば、ペラ
ルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、ト
リデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸のものが好
ましく、特に、炭素数が８〜１２が望ましい。これらの
脂肪酸モノグリセライドは、例えば、グリセリンと脂肪
酸とのエステル化反応によって得ることができる。ま
た、本発明における（Ａ）成分の脂肪酸モノグリセリド
の中には、副生成物である脂肪酸ジグリセライド及び脂
肪酸トリグリセライドが含まれていてもよいが、これら
不純物の含有量は、（Ａ）成分全量に対して、２０重量
％以下であることが望ましい。更に、本発明における
（Ａ）成分の脂肪酸モノグリセリドは、脂肪酸の炭素数
８〜１２が、重量比５０％以上であることが好ましく、
特に好ましくは７０％以上とするのが望ましい。この比
率よりも少ない場合は、成形直後から更なる優れた帯電
防止効果は得られないからである。この（Ａ）成分の脂
肪酸モノグリセリドの配合量は、組成物全量に対して、
１０〜８０重量％、好ましくは、１５〜６５重量％であ
る。

【０００９】本発明に用いる（Ｂ）成分の脂肪酸として
は、例えば、融点５０℃以上の直鎖飽和脂肪酸、アビエ
チン酸等の樹脂酸等が挙げられる。好ましい脂肪酸とし
ては、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリ
ン酸、アラキン酸、ベヘン酸、12-ヒドロキシステアリ
ン酸、アビエチン酸等が挙げられ、特に好ましくは、ミ
リスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸が望ましい。
これらの脂肪酸は、混合融点が５０℃以上であれば、２
種以上を併用することもできる。この（Ｂ）成分の脂肪
酸の配合量は、組成物全量に対して、２〜４０重量％、
好ましくは、３〜３０重量％である。

【００１０】本発明に用いる（Ｃ）成分のアルキルアミ
ン誘導体は、上記一般式（Ｉ）で表されるものである。
この（Ｃ）成分のアルキルアミン誘導体としては、好ま
しくは、オクチルジエタノールアミン、デシルジエタノ
ールアミン、ドデシルジエタノールアミン、テトラデシ
ルジエタノールアミン、ヒドロキシドデシルジエタノー
ルアミン等が挙げられ、特に好ましくは、ドデシルジエ
タノールアミンが望ましい。これらのアルキルアミン誘
導体は、単独でも、２種以上組み合わせて使用すること
もできる。この（Ｃ）成分のアルキルアミン誘導体の配
合量は、組成物全量に対して、２〜４０重量％、好まし
くは、３〜３０重量％である。

【００１１】本発明に用いる（Ｄ）成分のケイ酸の多価
金属塩としては、例えば、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マ
グネシウム等が挙げられ、好ましくは、ケイ酸カルシウ
ムが望ましい。ケイ酸カルシウムは、一般に、酸化カル
シウムと二酸化ケイ素とが結合した組成の化合物で、吸
油量が、２００ｍl/１００ｇ以上、好ましくは、２００
ｍl/１００ｇ〜８００ｍl/１００ｇの物性であるものが
好適である。特に、花弁状結晶構造のケイ酸カルシウム
の平均粒径は、５〜５０μｍが好ましい。この（Ｄ）成
分のケイ酸の多価金属塩の配合量は、組成物全量に対し
て、５〜５０重量％、好ましくは、１０〜４０重量％で
ある。

【００１２】本発明において、上記（Ｂ）成分の脂肪酸
と上記（Ｃ）成分のアルキルアミン誘導体との配合比
は、重量比で（Ｃ）／（Ｂ）が１／５〜２／１、好まし
くは、１／３〜１／１とするのが好適である。上記
（Ｃ）／（Ｂ）の比率が１/５未満では、初期の性能が
発現しないこととなり、また、２／１を越えると、成型
品の５０℃での保存安定性が低下することとなる。ま
た、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分は、重量比で（Ａ）成分／
〔（Ｂ）成分＋（Ｃ）成分〕が１／３〜１０／１であ
り、かつ〔（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）〕／（Ｄ）が１０／
６〜１０／１の範囲とすることが好ましい。この配合比
の範囲とすることにより、本発明の効果を更に向上せし
めることができるものとなる。

【００１３】本発明において、上記（Ａ）成分たる脂肪
酸モノグリセリドだけ（単独）を、帯電防止剤として使
用すると、例えば、炭素数が１０〜１２を樹脂に混練し
て用いると、約１時間で、帯電防止効果を発現するが、
１０分程度では、十分な帯電防止効果が得られないこと
となり、また、通常数週間で帯電防止効果が失われるこ
ととなる。一方、上記（Ｃ）成分たる一般式（Ｉ）のア
ルキルアミン誘導体のみでは、成形後、帯電防止効果発
現まで長時間かかるものとなる。本発明では、上記
（Ａ）成分の脂肪酸モノグリセライドと、上記（Ｂ）成
分の脂肪酸と、上記（Ｃ）成分の一般式（Ｉ）のアルキ
ルアミン誘導体と、上記（Ｄ）成分のケイ酸の多価金属
塩からなる混合物とすることにより、初めて樹脂の成形
直後から、優れた帯電防止効果を発現し、かつ、樹脂の
成型品を高温（５０℃）で保存した後も、表面がべたつ
かなくなること発揮せしめることができるものとなる
（この点等においては更に後述する実施例等で説明す
る）。

【００１４】本発明において、帯電防止の対象となるポ
リオレフィン樹脂としては、例えば、エチレン、プロピ
レン、ブチレン、ペンテン等のホモポリマー、あるい
は、エチレンとプロピレンとのコポリマー、エチレンと
酢酸ビニルとのコポリマー、エチレンとアクリル酸エス
テルのコポリマー、あるいはこれらの２種以上の混合物
であるポリオレフィン系が挙げられる。

【００１５】本発明の帯電防止剤組成物は、前記ポリオ
レフィン樹脂１００重量部に対して、０．１〜３．０重
量部、好ましくは、０．２〜２．０重量部、特に好まし
くは、０．３〜１．５重量部配合することが望ましい。
配合量が０．１重量部未満では、帯電防止効果の速効性
が不十分であり、一方、３．０重量部を越えると、帯電
防止効果が向上することはなく、逆に成形品表面にベタ
ツキが生じたり、機械的特性の低下を生じるので、好ま
しくないものとなる。

【００１６】本発明の帯電防止剤組成物を、例えば、ポ
リオレフィン樹脂に配合する際には、必要に応じて、高
級アルコール、高級脂肪酸アマイド、脂肪酸金属石鹸等
の滑剤、公知の酸化防止剤、紫外線吸収剤、シリコーン
誘導体、ブロッキング防止剤、着色剤、充填剤、その他
の添加剤を併用することができる。

【００１７】また、本発明の帯電防止剤組成物の製造
は、上記（Ａ）成分の脂肪酸モノグリセリドと、上記
（Ｂ）成分の脂肪酸と、上記（Ｃ）成分の一般式（Ｉ）
で表されるアルキルアミン誘導体と、上記（Ｄ）成分の
ケイ酸の多価金属塩を混合せしめた後、フレーク状、粉
末状、ストランド状等に加工する。混合の際に溶融して
からペレット化しても、粉末状の脂肪酸、粉末状の樹脂
等を用いてペレット化しても良い。更に、別々にペレッ
トにした後、それらをドライブレンドしても良い。ま
た、溶融した状態で押出機で練込んでもよい。特に、好
ましい製造法は、上記（Ａ）成分の脂肪酸モノグリセリ
ドと、上記（Ｂ）成分の脂肪酸を溶融混合した後、上記
（Ｄ）成分のケイ酸の多価金属塩とを混合し、フレーク
状、ストランド状、粉末状またはペレット状に加工する
（これを「Ｌ」とする）。一方、上記（Ｃ）成分の一般
式（Ｉ）で表されるアルキルアミン誘導体と、上記
（Ｂ）成分の脂肪酸を溶融混合した後、上記（Ｄ）成分
のケイ酸の多価金属塩とを混合し、フレーク状、ストラ
ンド状、粉末状またはペレットに加工する（これを
「Ｍ」とする）。そして、上記ＬとＭとを所定の比率で
混合することにより製造する。なお、上記ＬとＭは、ど
のような形状、粒度を選択するかは、ＬとＭの混合物を
練り込む樹脂の形状に類似したものが好ましい。

【００１８】なお、本発明の帯電防止剤組成物を配合し
たポリオレフィン樹脂は、他のポリオレフィン樹脂と同
様、プレス成形、射出成形、押出成形、ブロー成形、カ
レンダー成形などを行い、シート、フィルムをはじめ種
々の形状の成形品にすることができる。

【００１９】

【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例により、更
に詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定される
ものでない。

【００２０】〔実施例１〜１０及び比較例１〜１０〕下
記表１〜４に示す配合組成により、帯電防止剤組成物を
調製した。具体的には、（Ａ）成分の脂肪酸モノグリセ
ライドと、（Ｂ）成分の脂肪酸、（Ｃ）成分の一般式
（Ｉ）で表されるアルキルアミン誘導体と、（Ｄ）成分
のケイ酸の多価金属塩の中から選ばれる各種を下記表１
〜４に示す配合比率で、二軸押出機を用いてストランド
状のペレットを作製して、帯電防止剤組成物を調製し
た。

【００２１】得られた各帯電防止剤組成物を下記表１〜
４に示す添加量でメルトフローレート９のエチレン１０
％とプロピレン９０％を含有するエチレン−プロピレン
ブロックコポリマーに添加し、これを日精樹脂工業株式
会社製「ＴＳ−１５０型」射出成型機を用いてシリンダ
ー温度２３０℃で、７６ｍｍ×７６ｍｍ×１．６ｍｍの
板状試料に成形し、試料を金型から取り外した１０分後
の表面抵抗率と、温度２０℃、湿度６０％の恒温室に３
ヶ月保存した後の該試料の表面抵抗を下記測定方法によ
り測定した。また、帯電防止剤を配合成形したものを温
度５０℃、湿度６０％の恒温室に、１週間保存した後、
ベタツキ性を下記評価方法により評価した。これらの結
果を下記表１〜４に示す。

【００２２】〔表面抵抗の測定方法〕表面抵抗は、三菱
化学株式会社製ハイレスターＨ−２１０型抵抗測定装置
を用いて、印可電圧５００Ｖで測定した。表面抵抗１×
１０¹³Ω未満の場合、帯電防止効果は良好であることを
示す。〔ベタツキ性の評価方法〕下記評価基準で官能評価し
た。評価基準： ◎：ベタツキがない ○：ほとんどベタツキがない △：ややベタツキがある ×：ベタツキがある

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】

【表３】

【００２６】

【表４】

【００２７】上記表１〜４の結果から明らかなように、
本発明範囲となる実施例１〜１０は、本発明の範囲外と
なる比較例１〜１０に較べ、成形直後となる１０分後、
並びに、温度２０℃、湿度６０％の恒温室に３ヶ月保存
した後の表面抵抗は１×１０¹³Ω未満と共に低く、樹脂
の成形直後から長期期間、優れた帯電防止効果を発現せ
しめていることが判り、また、樹脂の成型品を高温（５
０℃）で保存した後も、表面がべたつかない樹脂用帯電
防止剤組成物となることが判明した。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、低配合量でも樹脂中に
練込むことにより、従来品に較べて極めて速やかに優れ
た帯電防止効果を発現すると共に、樹脂の成型品を高温
（５０℃）で保存した後も、表面がべたつかないポリオ
レフィン樹脂用帯電防止剤組成物が提供される。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｋ 3/16 １０１Ｃ０９Ｋ 3/16 １０１Ａ１０２１０２Ｅ１０３１０３Ｚ１０６１０６ＢＦターム(参考） 4J002 BB031 BB061 BB071 BB121 BB151 BB171 DJ009 EF057 EH056 EN108 FD106 FD107 FD108

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）脂肪酸モノグリセライドと、
（Ｂ）脂肪酸と、（Ｃ）下記一般式（Ｉ）で表されるア
ルキルアミン誘導体と、（Ｄ）ケイ酸の多価金属塩との
混合物からなることを特徴とするポリオレフィン樹脂用
帯電防止剤組成物。【化１】