JP2002179849A - ポリオレフィン系樹脂用帯電防止剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 （Ａ）下記一般式（Ｉ）で示されるポリ
オキシアルキレンアルキルアミンの脂肪酸モノエステル
と、（Ｂ）高級脂肪酸とを質量比で（Ａ）成分／（Ｂ）
成分＝１／４〜４／１の割合で溶融混合して得られる混
合物を主成分とすることを特徴とするポリオレフィン系
樹脂用帯電防止剤。 【化１】 （式中、Ｒ¹及びＲ³は同一又は異種の炭素数１２〜２２
の脂肪族炭化水素基、Ｒ ²は炭素数２〜４のアルキレン
基を示し、ｍ，ｎは１〜１０の実数を示す。） 【効果】 本発明のポリオレフィン系樹脂用帯電防止剤
は、成形時に飛散が少なく、ポリオレフィン系樹脂中に
練込むことにより、従来品に比して短時間で優れた帯電
防止効果を発現する。また、フィルムに成形してもべた
ついたり、濁ることがほとんど無いものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィン系
樹脂用帯電防止剤に関し、更に詳述すると、成形時に飛
散が少なく、フィルム状に成形した時、べたつきが少な
く、かつ透明性に優れたポリオレフィン系樹脂フィルム
を得ることができるポリオレフィン系樹脂用帯電防止剤
に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】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。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、更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。

【０００３】このような欠点を解消するため、ポリオレ
フィン樹脂に帯電防止剤を塗布する方法が提案されてい
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。

【０００４】かかる問題を回避すべく、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るよう
になった。例えば特開昭６０−５８４４４号公報には、
オレフィン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
り込む方法が提案されている。特開昭６１−４００９９
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
練り込む方法が提案されている。特開昭４８−５４１５
５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とからなる組成
物をポリオレフィン系樹脂に混練する方法が提案されて
いる。

【０００５】しかしながら、上記のように帯電防止剤を
ポリオレフィン樹脂に直接混練して成形すると、特公昭
５２−３３６５４号公報及び特開平８−１４３８５８号
公報のように帯電防止性能が発現するまでに時間がかか
ったり、特開平７−２４７３８５号公報のように加熱に
より帯電防止剤が着色して透明性が損われたり、押出機
で成形する場合に飛散して環境を悪化させたり、添加量
を多くしなければ効果が発現しないという問題がある。
また、成形してフィルムにした場合、帯電防止性が発現
するまでに多くの時間が必要であり、更に、帯電防止剤
の添加量が少ないと帯電防止性が不十分であり、一方、
添加量を多くするとフィルムが濁ったり、べたつく等の
問題がある。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、帯電防止剤をポリオレフィン系樹脂に混練し、成形
する際に、低飛散性であると共に、成形後、短時間で優
れた帯電防止効果を発現し得、べたつきが無く、かつ透
明性の良いポリオレフィン系樹脂フィルムを得ることが
できるポリオレフィン系樹脂用帯電防止剤を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、ポリオキシアルキレンアルキルアミンの脂肪酸モノ
エステルと高級脂肪酸との溶融混合物を主成分とするこ
と、好ましくは更に脂肪酸モノグリセリドを添加するこ
とにより、これら各成分が相乗的に作用して、成形時の
低飛散性と短時間で帯電防止性能が発現し得、従来の課
題を効果的に解決し得る帯電防止剤が得られ、この帯電
防止剤を用いることにより、べたつきが無く、かつ透明
性の良い高品質なポリオレフィン系樹脂成形品が得られ
ることを見出し、本発明をなすに至った。

【０００８】即ち、本発明は、（Ａ）下記一般式（Ｉ）
で示されるポリオキシアルキレンアルキルアミンの脂肪
酸モノエステルと、（Ｂ）高級脂肪酸とを質量比で
（Ａ）成分／（Ｂ）成分＝１／４〜４／１の割合で溶融
混合して得られる混合物を主成分とすることを特徴とす
るポリオレフィン系樹脂用帯電防止剤を提供する。

【０００９】

【化２】 （式中、Ｒ¹及びＲ³は同一又は異種の炭素数１２〜２２
の脂肪族炭化水素基、Ｒ ²は炭素数２〜４のアルキレン
基を示し、ｍ，ｎは１〜１０の実数を示す。）

【００１０】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明の帯電防止剤は、（Ａ）上記一般式（Ｉ）で
示されるポリオキシアルキレンアルキルアミンの脂肪酸
モノエステルと、（Ｂ）高級脂肪酸とを質量比で（Ａ）
成分／（Ｂ）成分＝１／４〜４／１の割合で溶融混合し
て得られる混合物を主成分とするものである。

【００１１】本発明の（Ａ）成分であるポリオキシアル
キレンアルキルアミンの脂肪酸モノエステルは、下記一
般式（Ｉ）で表されるものである。

【００１２】

【化３】

【００１３】式中、Ｒ¹及びＲ³は同一又は異種の炭素数
１２〜２２、特に１２〜１８の飽和又は不飽和の分岐状
もしくは直鎖状脂肪族炭化水素基を示し、例えば炭素原
子数１２〜２２の水酸基で置換されていてもよいアルキ
ル基、アルケニル基、又はアルキルエーテル基であり、
具体的には酸素原子を介在してもよいＣ₁₂Ｈ₂₅−、Ｃ ₁₃
Ｈ₂₇−、Ｃ₁₄Ｈ₂₉−、Ｃ₁₅Ｈ₃₁−、Ｃ₁₆Ｈ₃₃−、Ｃ₁₇Ｈ
₃₅−、Ｃ₁₈Ｈ₃₇−、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂ＣＨ−などの基が好適
である。なお、Ｒ¹及びＲ³は植物性及び動物性の天然脂
肪酸残基である混合アルキル基、混合アルケニル基であ
っても構わない。

【００１４】Ｒ²は炭素数２〜４のアルキレン基を示
し、例えばエチレン基、プロピレン基などが挙げられ
る。ｍ，ｎは１〜１０、好ましくは２〜５の実数を示す

【００１５】このような（Ａ）成分のポリオキシアルキ
レンアルキルアミンの脂肪酸モノエステルとしては、例
えばドデシルジエタノールアミンラウリン酸モノエステ
ル、ヒドロキシドデシルジエタノールアミンラウリン酸
モノエステル、テトラデシルジエタノールアミンミリス
チン酸モノエステル、ヘキサデシルジエタノールアミン
パルミチン酸モノエステル、ステアリルジエタノールア
ミンステアリン酸モノエステル、ベヘニルジエタノール
アミンベヘニン酸モノエステル、牛脂アルキルジエタノ
ールアミン牛脂脂肪酸モノエステル、硬化牛脂アルキル
ジエタノールアミン硬化牛脂脂肪酸モノエステル、ヤシ
アルキルジエタノールアミンヤシ油脂肪酸モノエステル
などが挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を
組合わせて用いることができる。中でも、ステアリルジ
エタノールアミンステアリン酸モノエステルが好まし
い。

【００１６】上記（Ａ）成分のポリオキシアルキレンア
ルキルアミンの脂肪酸モノエステルは、脂肪酸とアルキ
ルアミンアルキレンオキサイド付加体からエステル化す
る方法、又は、脂肪酸メチルエステルとアルキルアミン
アルキレンオキサイド付加体からエステル交換反応によ
る方法などで製造することができる。なお、（Ａ）成分
のポリオキシアルキレンアルキルアミンの脂肪酸モノエ
ステルは、脂肪酸ジエステルとの混合物であっても構わ
ない。

【００１７】本発明の（Ｂ）成分である高級脂肪酸は、
炭素数が１２以上であり、かつ融点が４０℃以上である
直鎖飽和高級脂肪酸、分岐飽和高級脂肪酸、不飽和高級
脂肪酸、又は樹脂酸などが好適に用いられる。このよう
な高級脂肪酸としては、例えばラウリン酸、ミリスチン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘニ
ン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、アビエチン酸な
どが挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を組
合わせて用いることができる。中でも、ミリスチン酸、
パルミチン酸、ベヘニン酸、ステアリン酸が好ましい。

【００１８】本発明において、（Ａ）成分のポリオキシ
アルキレンアルキルアミンの脂肪酸モノエステルと、
（Ｂ）成分の高級脂肪酸との配合比は、質量比で（Ａ）
成分／（Ｂ）成分＝４／１〜１／４であり、特に２／１
〜１／２であることが好ましい。

【００１９】このように配合比を限定するのは、（Ａ）
成分のポリオキシアルキレンアルキルアミンの脂肪酸モ
ノエステルと（Ｂ）成分の高級脂肪酸との混合比が４／
１を超えると、帯電防止性能が発現するまでに時間がか
かり、一方、１／４未満では、帯電防止性能が劣化して
しまうからである。なお、（Ａ）成分のポリオキシアル
キレンアルキルアミンの脂肪酸モノエステルのみを帯電
防止剤として使用すると、成形後、帯電防止効果が発現
するまでに長時間かかってしまい本発明の目的を達成す
ることができない。

【００２０】本発明においては、（Ａ）成分のポリオキ
シアルキレンアルキルアミンの脂肪酸モノエステルと
（Ｂ）成分の高級脂肪酸との溶融混合物を、半球ペレッ
ト、角状ペレット、ストランド状ペレット等にペレット
化して用いることが利便性、保管性などの点から好まし
い。

【００２１】本発明の帯電防止剤は、（Ａ），（Ｂ）成
分以外にも更に（Ｃ）脂肪酸モノグリセリドを併用する
ことができる。このような（Ｃ）成分の脂肪酸モノグリ
セリドとしては、常温で固体のもの、即ち、ステアリン
酸モノグリセリド、パルミチン酸モノグリセリド、ミリ
スチン酸モノグリセリド、ラウリン酸モノグリセリドな
どが挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を組
合わせて用いることができる。

【００２２】この場合、（Ｃ）成分の脂肪酸モノグリセ
リドはペレット化して用いることが好ましく、このよう
にペレット化した（Ｃ）成分の脂肪酸モノグリセリド
と、（Ａ），（Ｂ）成分の溶融混合物をペレット化した
ものをドライブレンドして用いることが加熱による劣化
が少ない状態で使用できる点で好ましい。

【００２３】なお、（Ｃ）成分の脂肪酸モノグリセリド
の配合比は、質量比で（Ａ）成分＋（Ｂ）成分／（Ｃ）
成分の脂肪酸モノグリセリド＝５／１〜１／５である。

【００２４】本発明で用いるポリオレフィン系樹脂とし
ては、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、又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
種以上の混合物が挙げられる。

【００２５】本発明の帯電防止剤をポリオレフィン系樹
脂に添加する方法としては、ポリオレフィン系樹脂に対
して、（Ａ）成分のポリオキシアルキレンアルキルアミ
ンの脂肪酸モノエステルと（Ｂ）成分の高級脂肪酸の溶
融混合物、更に好ましくは（Ｃ）成分の脂肪酸モノグリ
セリドを、それぞれ別々に混合し、練り込むことができ
る。

【００２６】また、（Ａ）成分のポリオキシアルキレン
アルキルアミンの脂肪酸モノエステルと（Ｂ）成分の高
級脂肪酸との溶融混合物を、半球ペレット、角状ペレッ
ト、ストランド状ペレット等にペレット化したものと、
好ましくはペレット化した（Ｃ）成分の脂肪酸モノグリ
セリドとをドライブレンドした後、これらをポリオレフ
ィン系樹脂に添加し押出機で練込むこともできる。

【００２７】更に、ポリオレフィン系樹脂に対して、本
発明の（Ａ），（Ｂ）成分からなる溶融混合物、好まし
くは（Ｃ）成分の脂肪酸モノグリセリドとを添加した帯
電防止剤を高濃度に練込んでマスターバッチに加工し、
これを希釈して使用することも可能である。

【００２８】なお、本発明の帯電防止剤をポリオレフィ
ン系樹脂に添加する際には、必要に応じて、脂肪酸エス
テル、高級アルコール、アマイド等の油脂成分、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。

【００２９】本発明の帯電防止剤は、前記ポリオレフィ
ン系樹脂１００質量部に対して、０．２〜３．０質量
部、好ましくは０．３〜１．５質量部、より好ましくは
０．４〜１．０質量部添加するのが適当である。このよ
うに添加量を規定するのは、帯電防止剤の添加量が少な
すぎると、帯電防止性能が不十分となる場合があり、一
方、３．０質量部を超えて添加しても帯電防止効果が向
上することはなく、却って高温使用中に、機械的特性の
低下を生じる場合があるからである。

【００３０】本発明の帯電防止剤を加えたポリオレフィ
ン系樹脂は、他のポリオレフィン系樹脂と同様、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
成形品に成形することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明のポリオレフィン系樹脂用帯電防
止剤は、成形時に飛散が少なく、ポリオレフィン系樹脂
中に練込むことにより、従来品に比して短時間で優れた
帯電防止効果を発現することができる。また、フィルム
に成形してもべたついたり、濁ることがほとんど無い高
品質なポリオレフィン系樹脂フィルムが得られるもので
ある。

【００３２】

【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるも
のではない。

【００３３】〔実施例１〜７、比較例１〜４〕表１，３
に示した配合比率で（Ａ）成分のポリオキシアルキレン
アルキルアミンの脂肪酸モノエステルと（Ｂ）成分の高
級脂肪酸とを溶融混練し、得られた混合物をロートフォ
ーム機（サンドビック社製）を用いて半球状のペレット
を作成した。得られたペレットを表１，３の比率で、メ
ルトフローレート７ｇ／１０分のポリプロピレンに添加
し、二軸押出機を用いてストランド状のペレットを作製
した。

【００３４】得られたペレットを用いて温度２３０℃
で、無延伸のフィルム（ＣＰＰ）を作製した。このフィ
ルムを成形する時の帯電防止剤の飛散状態を下記基準で
評価した。また、成形したフィルムを温度２０℃、湿度
６０％の恒温室に１日保存した後、このフィルムの表面
抵抗率を下記方法で測定した。更に、成形後、温度２０
℃、湿度６０％の恒温室に１０日保存した後、このフィ
ルムのべたつきのなさ、外観（透明性）の評価を下記方
法で行った。結果を表１，３に示す。

【００３５】〔実施例８〜１４〕表２に示した配合比率
で（Ａ）成分のポリオキシアルキレンアルキルアミンの
脂肪酸モノエステルと（Ｂ）成分の高級脂肪酸とを溶融
混練し、得られた混合物をロートフォーム機（サンドビ
ック社製）を用いて半球状のペレットを作成した。一
方、（Ｃ）成分の脂肪酸モノグリセリドを溶融し、ロー
トフォーム機を用いて半球状のペレットを作成した。得
られたペレットを表２の比率でドライブレンドし、これ
を表２に示した比率でメルトフローレート７ｇ／１０分
のポリプロピレンに添加し、二軸押出機を用いてストラ
ンド状のペレットを作製した。

【００３６】得られたペレットを用いて温度２３０℃
で、無延伸のフィルム（ＣＰＰ）を作製した。このフィ
ルムを成形する時の帯電防止剤の飛散状態を下記基準で
評価した。また、成形したフィルムを温度２０℃、湿度
６０％の恒温室に１日保存した後のフィルムの表面抵抗
率を測定し、下記基準で評価した。更に、成形後、温度
２０℃、湿度６０％の恒温室に１０日保存し、フィルム
のべたつきのなさ、外観（透明性）の評価を下記基準で
行った。結果を表２に示す。

【００３７】<成形時の飛散性の評価基準> ◎：飛散がない ○：飛散がほとんどない △：飛散が少しある ×：飛散がかなりある

【００３８】<成形品の表面抵抗率>表面抵抗率は三菱油
化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。なお、表面抵抗率
が１×１０¹³Ω未満の場合、帯電防止効果は良好であ
る。

【００３９】<成形品のべたつきのなさの評価基準> ◎：べたつきがまったくない ○：べたつきがほとんどない △：べたつきが少しある ×：べたつきがかなりある

【００４０】<成形品の外観評価基準> ◎：ＹＩ値５未満で、透明性良好 ○：ＹＩ値５未満で、ほとんど透明 △：濁りが少しある ×：濁りがかなりある なお、ＹＩ値はＪＩＳ Ｋ７１０３に準じた方法で測定
した値であり、ＹＩ値が５未満であれば着色が少なく良
好である。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】

【００４４】（Ａ）成分のポリオキシアルキレンアルキ
ルアミンの脂肪酸モノエステル ａ−１：ドデシルジエタノールアミンラウリン酸モノエ
ステル ａ−２：ヘキサデシルジエタノールアミンパルミチン酸
モノエステル ａ−３：ステアリルジエタノールアミンステアリン酸モ
ノエステル ａ−４：ベヘニルジエタノールアミンステアリン酸モノ
エステル （Ｂ）成分の高級脂肪酸 ｂ−１：ミリスチン酸 ｂ−２：パルミチン酸 ｂ−３：ステアリン酸 ｂ−４：ベヘニン酸 （Ｃ）成分の脂肪酸モノグリセリド ｃ−１：ラウリン酸モノグリセリド ｃ−２：パルミチン酸モノグリセリド ｃ−３：ステアリン酸モノグリセリド

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/16 １０３ Ｃ０９Ｋ 3/16 １０３Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）下記一般式（Ｉ）で示されるポリ
   オキシアルキレンアルキルアミンの脂肪酸モノエステル
   と、（Ｂ）高級脂肪酸とを質量比で（Ａ）成分／（Ｂ）
   成分＝１／４〜４／１の割合で溶融混合して得られる混
   合物を主成分とすることを特徴とするポリオレフィン系
   樹脂用帯電防止剤。 【化１】 （式中、Ｒ¹及びＲ³は同一又は異種の炭素数１２〜２２
   の脂肪族炭化水素基、Ｒ ²は炭素数２〜４のアルキレン
   基を示し、ｍ，ｎは１〜１０の実数を示す。）
2. 【請求項２】 請求項１記載の（Ａ），（Ｂ）成分の溶
   融混合物をペレット化してなるポリオレフィン系樹脂用
   帯電防止剤。
3. 【請求項３】 更に脂肪酸モノグリセリドを添加した請
   求項１又は２記載のポリオレフィン系樹脂用帯電防止
   剤。