JP2008222735A - Antistatic agent for thermoplastic resin and utilization of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は熱可塑性樹脂用帯電防止剤およびその利用に関するものである。さらに詳しくは、本発明は、低発煙性の熱可塑性樹脂用帯電防止剤、それを用いた熱可塑性樹脂組成物およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an antistatic agent for thermoplastic resins and use thereof. More specifically, the present invention relates to an antistatic agent for thermoplastic resins with low smoke generation, a thermoplastic resin composition using the same, and a method for producing the same.
熱可塑性樹脂は加工性が良いことから成形品、フィルム、シート等に幅広く使用されている。ポリオレフィン等これらの樹脂類は、一般に絶縁性が高く、この優れた性質を利用して種々の用途に利用されるが、その反面、摩擦等によって静電気が発生しやすく、発生した静電気は蓄積（帯電）し、人体へのショック、空気中の埃等を集めることによる成形品の汚れ、電気機器への電気障害等、種々のトラブルの原因となる。従来、これらのトラブルを防ぐために、樹脂中に帯電防止剤（各種界面活性剤）を練り込み、静電気によるトラブルを防ぐことが行われてきた。この場合、いわゆる練り込み型帯電防止剤では、帯電防止剤が逐次表面に移行（配向）し、表面に導電膜を形成することにより、帯電防止効果を発揮するものと推測される。 Thermoplastic resins are widely used for molded products, films, sheets and the like because of their good processability. These resins, such as polyolefins, generally have high insulation properties and are used for various applications by utilizing this excellent property. On the other hand, static electricity is likely to be generated due to friction, and the generated static electricity is accumulated (charged). In other words, it causes various troubles such as shock to the human body, contamination of the molded product by collecting dust in the air, and electrical failure to the electrical equipment. Conventionally, in order to prevent these troubles, an antistatic agent (various surfactants) has been kneaded into the resin to prevent troubles caused by static electricity. In this case, the so-called kneading type antistatic agent is presumed to exhibit an antistatic effect by the antistatic agent successively shifting (orienting) to the surface and forming a conductive film on the surface.
熱可塑性樹脂中に帯電防止剤を練り込む際や、帯電防止剤を練り込んだ樹脂組成物を加工する際は、一般には、熱可塑性樹脂の軟化点を考慮して１５０℃以上に加熱した状態で、混練、成形される。このような高温では、帯電防止剤成分の一部が揮発して油煙が発生するので、作業環境の悪化、設備汚染、揮発成分の塊の製品内への混入等の問題があった。 When kneading an antistatic agent in a thermoplastic resin or processing a resin composition kneaded with an antistatic agent, the state is generally heated to 150 ° C. or higher in consideration of the softening point of the thermoplastic resin. And kneaded and molded. At such a high temperature, a part of the antistatic agent component volatilizes and oily smoke is generated, which causes problems such as deterioration of the working environment, equipment contamination, and mixing of volatile component lumps into the product.
このような問題を解消するために、低揮発性の帯電防止剤として、例えば、アルキルアミン誘導体および脂肪酸からなる帯電防止剤が知られている（特開２０００−１２９０４１号公報参照）。しかしながら、特開２０００−１２９０４１号公報によると、この帯電防止剤は９０℃での使用を意図しているが、１５０℃以上の高温で低揮発性であることは検証されておらず、事実、１５０℃以上で混練成形した場合、脂肪酸自体が揮発し易いため油煙の発生は抑制できない。
本発明は、帯電防止剤を樹脂に混練する際や、帯電防止剤を練り込んだ樹脂組成物を加工する際に高温加熱しても油煙およびそれに伴う問題の発生が少なく、優れた帯電防止性を発現する帯電防止剤、それを用いた熱可塑性樹脂組成物およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has excellent antistatic properties when oils are kneaded with a resin or when a resin composition kneaded with an antistatic agent is processed at a high temperature, even when heated at a high temperature, so that generation of oily smoke and problems associated therewith is small. It is an object of the present invention to provide an antistatic agent that expresses the above, a thermoplastic resin composition using the same, and a method for producing the same.
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物（Ａ）および脂肪酸金属塩（Ｂ）を所定の割合で含有する帯電防止剤は、１５０℃以上の高温での油煙の発生が少ないことを発見し、本発明に到達した。また、この帯電防止剤が脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物のモノ脂肪酸エステル（Ｃ）をさらに含有すれば、油煙の発生も少なくなり、帯電防止性がより向上することも見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the antistatic agent containing the aliphatic amine ethylene oxide adduct (A) and the fatty acid metal salt (B) in a predetermined ratio is the oil smoke at a high temperature of 150 ° C. or higher. It was discovered that there was little occurrence, and the present invention was reached. It has also been found that if this antistatic agent further contains a monofatty acid ester (C) of an aliphatic amine ethylene oxide adduct, the generation of oil smoke is reduced and the antistatic property is further improved.
すなわち、本発明にかかる熱可塑性樹脂用帯電防止剤は、脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物（Ａ）と脂肪酸金属塩（Ｂ）とを含み、両者の重量配合割合（Ａ）／（Ｂ）が９９．９５／０．０５〜３５／６５の範囲にある。 That is, the antistatic agent for thermoplastic resins according to the present invention contains an aliphatic amine ethylene oxide adduct (A) and a fatty acid metal salt (B), and the weight blending ratio (A) / (B) of both is 99. In the range of 95 / 0.05 to 35/65.
本発明にかかる熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と上記帯電防止剤とを含む。
本発明にかかる熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、熱可塑性樹脂と上記帯電防止剤とを混合する工程を含む。この製造方法は、前記混合によって得られる混合物を必須成分とする成形材料を成形加工する工程をさらに含んでいてもよい。前記混合および／または成形加工は１５０℃以上の温度で行うことができる。
The thermoplastic resin composition according to the present invention includes a thermoplastic resin and the antistatic agent.
The manufacturing method of the thermoplastic resin composition concerning this invention includes the process of mixing a thermoplastic resin and the said antistatic agent. This manufacturing method may further include a step of molding a molding material containing the mixture obtained by the mixing as an essential component. The mixing and / or molding process can be performed at a temperature of 150 ° C. or higher.
本発明の熱可塑性樹脂用帯電防止剤では、帯電防止剤を樹脂に混練する際や、帯電防止剤を練り込んだ樹脂組成物を加工する際に高温加熱しても油煙およびそれに伴う問題（たとえば、作業環境の悪化、設備や製品の汚染、揮発成分の塊の製品内への混入等）の発生が少なく、優れた帯電防止性を発現する。特に、１５０℃以上の温度で高温加熱する際に効果が顕著である。 In the antistatic agent for thermoplastic resins of the present invention, when kneading an antistatic agent into a resin or processing a resin composition kneaded with an antistatic agent, oil smoke and problems associated therewith (for example, Deterioration of working environment, contamination of equipment and products, mixing of volatile components in the product, etc.) are less likely to occur, and excellent antistatic properties are exhibited. In particular, the effect is remarkable when heating at a high temperature of 150 ° C. or higher.
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上記帯電防止剤を含有するので、高温加熱しても油煙およびそれに伴う問題の発生が少なく、優れた帯電防止性を有している。
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法では、上記帯電防止剤を使用するので、高温加熱しても油煙およびそれに伴う問題の発生が少ない。
Since the thermoplastic resin composition of the present invention contains the above-mentioned antistatic agent, even if heated at a high temperature, there is little occurrence of oily smoke and problems associated therewith, and it has excellent antistatic properties.
In the method for producing the thermoplastic resin composition of the present invention, since the above-mentioned antistatic agent is used, oil smoke and problems associated therewith are small even when heated at a high temperature.
〔熱可塑性樹脂用帯電防止剤〕
本発明の熱可塑性樹脂用帯電防止剤は、脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物（Ａ）と脂肪酸金属塩（Ｂ）とを必須成分として含む。以下、簡単のために、脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物（Ａ）および脂肪酸金属塩（Ｂ）を、それぞれ付加物（Ａ）および金属塩（Ｂ）ということがある。
[Antistatic agent for thermoplastic resin]
The antistatic agent for thermoplastic resins of the present invention contains an aliphatic amine ethylene oxide adduct (A) and a fatty acid metal salt (B) as essential components. Hereinafter, for the sake of simplicity, the aliphatic amine ethylene oxide adduct (A) and the fatty acid metal salt (B) may be referred to as the adduct (A) and the metal salt (B), respectively.
付加物（Ａ）は、脂肪族アミンにエチレンオキサイドが付加して得られた生成物であり、脂肪族アミンの種類、エチレンオキサイドの付加モル数等について、特に限定はない。付加物（Ａ）は、帯電防止作用を示す成分である。
付加物（Ａ）としては、下記一般式（１）で示される化合物が好ましい。
The adduct (A) is a product obtained by adding ethylene oxide to an aliphatic amine, and there are no particular limitations on the type of aliphatic amine, the number of moles of ethylene oxide added, and the like. The adduct (A) is a component that exhibits an antistatic action.
As the adduct (A), a compound represented by the following general formula (1) is preferable.
一般式（１）において、Ｒ1の炭素数は、好ましくは８〜１８、さらに好ましくは１２〜１８である。Ｒ1の炭素数が８より小さいと、揮発性が高くなり、高温に加熱すると油煙およびそれに伴う問題が発生しやすくなる。一方、Ｒ1の炭素数が２２より大きいと、帯電防止性が低下する。Ｒ１はアルキル基が好ましい。
付加物（Ａ）としては、たとえば、ラウリルジエタノールアミン、ミリスチルジエタノールアミン、パルミチルジエタノールアミン、ステアリルジエタノールアミン、硬化牛脂脂肪酸由来のアルキルジエタノールアミンなどが挙げられる。付加物（Ａ）は１種または2種以上を組み合わせてもよい。
In General formula (1), carbon number of R < 1 > becomes like this. Preferably it is 8-18, More preferably, it is 12-18. When the carbon number of R 1 is smaller than 8, the volatility becomes high, and when heated to a high temperature, oily smoke and associated problems are likely to occur. On the other hand, when the carbon number of R 1 is larger than 22, the antistatic property is lowered. R 1 is preferably an alkyl group.
Examples of the adduct (A) include lauryl diethanolamine, myristyl diethanolamine, palmityl diethanolamine, stearyl diethanolamine, and alkyldiethanolamine derived from hardened tallow fatty acid. The adduct (A) may be used alone or in combination of two or more.
金属塩（Ｂ）は脂肪酸の金属塩であり、脂肪酸および金属の種類について、特に限定はない。金属塩（Ｂ）は、帯電防止作用を示す成分である付加物（Ａ）の揮発を抑制し、油煙およびそれに伴う問題の発生を少なくする成分である。
金属塩（Ｂ）としては、下記一般式（２）で示される化合物が好ましい。
The metal salt (B) is a fatty acid metal salt, and there is no particular limitation on the type of fatty acid and metal. The metal salt (B) is a component that suppresses the volatilization of the adduct (A), which is a component exhibiting an antistatic effect, and reduces the occurrence of oily smoke and problems associated therewith.
As the metal salt (B), a compound represented by the following general formula (2) is preferable.
一般式（２）において、Ｒ２の炭素数は、好ましくは７〜１７、さらに好ましくは１１〜１７である。Ｒ２の炭素数が７より小さいと、付加物（Ａ）の揮発を抑制する効果が小さく、高温に加熱すると油煙およびそれに伴う問題が発生しやすくなる。一方、Ｒ２の炭素数が２１より大きいと、帯電防止性が低下する。また、Ｒ２はアルキル基が好ましい。 In the general formula (2), the number of carbon atoms in R 2 is preferably 7 to 17, more preferably 11 to 17. When the carbon number of R 2 is smaller than 7, the effect of suppressing the volatilization of the adduct (A) is small, and when heated to a high temperature, oily smoke and problems associated therewith are likely to occur. On the other hand, when the carbon number of R 2 is larger than 21, the antistatic property is lowered. R 2 is preferably an alkyl group.
一般式（２）において、Ｍとしては、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、カリウム、カルシウム、亜鉛が好ましく、カルシウム、亜鉛がさらに好ましい。
金属塩（Ｂ）としては、たとえば、２−エチルヘキサン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸バリウムなどが挙げられる。金属塩（Ｂ）は１種または2種以上を組み合わせてもよい。
In the general formula (2), M is preferably lithium, sodium, magnesium, aluminum, potassium, calcium, or zinc, and more preferably calcium or zinc.
Examples of the metal salt (B) include zinc 2-ethylhexanoate, zinc laurate, zinc oleate, zinc stearate, calcium stearate, potassium stearate, aluminum stearate, magnesium stearate, sodium stearate, stearic acid. Examples thereof include lithium and barium stearate. A metal salt (B) may combine 1 type (s) or 2 or more types.
本発明の熱可塑性樹脂用帯電防止剤において、付加物（Ａ）および金属塩（Ｂ）の重量配合割合（Ａ）／（Ｂ）は、９９．９５／０．０５〜３５／６５の範囲にあり、好ましくは９７／３〜５５／４５の範囲、さらに好ましくは９０／１０〜７０／３０の範囲にある。重量配合割合（Ａ）／（Ｂ）が９９．９５／０．０５を超えると、高温に加熱すると油煙およびそれに伴う問題が発生しやすくなる。一方、重量配合割合（Ａ）／（Ｂ）が３５／６５未満であると、帯電防止性が低下する。 In the antistatic agent for thermoplastic resins of the present invention, the weight blending ratio (A) / (B) of the adduct (A) and the metal salt (B) is in the range of 99.95 / 0.05 to 35/65. Yes, preferably in the range of 97/3 to 55/45, more preferably in the range of 90/10 to 70/30. When the weight blending ratio (A) / (B) exceeds 99.95 / 0.05, oil smoke and problems associated therewith are likely to occur when heated to a high temperature. On the other hand, when the weight blending ratio (A) / (B) is less than 35/65, the antistatic property is lowered.
本発明の熱可塑性樹脂用帯電防止剤は、脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物のモノ脂肪酸エステル（Ｃ）をさらに含むことがある。以下、簡単のために、脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物のモノ脂肪酸エステル（Ｃ）をモノ脂肪酸エステル（Ｃ）ということがある。
モノ脂肪酸エステル（Ｃ）は、付加物（Ａ）とともに帯電防止性を高める成分である。高温加熱した際に、金属塩（Ｂ）が付加物（Ａ）、モノ脂肪酸エステル（Ｃ）の発煙性の高い成分と反応し、より低発煙性の成分に変化することによって、油煙およびそれに伴う問題の発生を抑制し、かつ生成した低発煙性成分が優れた帯電防止性を発現するものと考えられる。
The antistatic agent for thermoplastic resins of the present invention may further contain a monofatty acid ester (C) of an aliphatic amine ethylene oxide adduct. Hereinafter, for the sake of simplicity, the mono fatty acid ester (C) of the aliphatic amine ethylene oxide adduct may be referred to as a mono fatty acid ester (C).
Mono fatty acid ester (C) is a component which improves antistatic property with an adduct (A). When heated at a high temperature, the metal salt (B) reacts with the highly smokeable component of the adduct (A) and mono-fatty acid ester (C) to change to a smokeless component, thereby causing oil smoke and accompanying substances. It is considered that the occurrence of the problem is suppressed and the generated low smoke generating component exhibits excellent antistatic properties.
モノ脂肪酸エステル（Ｃ）は、脂肪族アミンにエチレンオキサイドが付加して得られた生成アルコール１分子と、脂肪酸１分子とが反応して得られたエステルである。
モノ脂肪酸エステル（Ｃ）としては、下記一般式（３）で示される化合物が好ましい。
The mono fatty acid ester (C) is an ester obtained by reacting one molecule of a generated alcohol obtained by adding ethylene oxide to an aliphatic amine and one molecule of a fatty acid.
As mono-fatty acid ester (C), the compound shown by following General formula (3) is preferable.
一般式（３）において、Ｒ３の炭素数は、好ましくは８〜１８、さらに好ましくは１２〜１８である。Ｒ３の炭素数が８より小さいと、揮発性が高くなり、高温に加熱すると油煙およびそれに伴う問題が発生しやすくなる。一方、Ｒ３の炭素数が２２より大きいと、帯電防止性が低下する。Ｒ３はアルキル基が好ましい。
一般式（３）において、Ｒ４の炭素数は、好ましくは７〜１７、さらに好ましくは１１〜１７である。Ｒ４の炭素数が７より小さいと、揮発性が高くなり、高温に加熱すると油煙およびそれに伴う問題が発生しやすくなる。一方、Ｒ４の炭素数が２１より大きいと、帯電防止性が低下する。また、Ｒ４はアルキル基が好ましい。
In the general formula (3), the number of carbon atoms of R 3 is preferably 8 to 18, more preferably 12 to 18. When the carbon number of R 3 is smaller than 8, the volatility increases, and when heated to a high temperature, oily smoke and problems associated therewith are likely to occur. On the other hand, when the number of carbon atoms in R 3 is greater than 22, the antistatic property decreases. R 3 is preferably an alkyl group.
In the general formula (3), the carbon number of R 4 is preferably 7 to 17, more preferably 11 to 17. When the carbon number of R 4 is smaller than 7, the volatility increases, and when heated to a high temperature, oily smoke and problems associated therewith are likely to occur. On the other hand, when the carbon number of R 4 is larger than 21, the antistatic property is lowered. R 4 is preferably an alkyl group.
モノ脂肪酸エステル（Ｃ）としては、たとえば、ラウリルジエタノールアミンのモノステアリン酸エステル、ミリスチルジエタノールアミンのモノステアリン酸エステル、オレイルジエタノールアミンのモノステアリン酸エステル、ステアリルジエタノールアミンのモノステアリン酸エステル、ステアリルジエタノールアミンのモノミリスチン酸エステル、ステアリルジエタノールアミンのモノラウリン酸エステルなどが挙げられる。モノ脂肪酸エステル（Ｃ）は１種または２種以上を組み合わせてもよい。 Examples of the mono fatty acid ester (C) include lauryl diethanolamine monostearate, myristyl diethanolamine monostearate, oleyl diethanolamine monostearate, stearyl diethanolamine monostearate, stearyl diethanolamine monomyristic ester. And monolauric acid ester of stearyl diethanolamine. Mono fatty acid ester (C) may combine 1 type (s) or 2 or more types.
本発明の熱可塑性樹脂用帯電防止剤がモノ脂肪酸エステル（Ｃ）をさらに含むことがある場合、付加物（Ａ）およびモノ脂肪酸エステル（Ｃ）の重量配合割合（Ａ）／（Ｃ）は、好ましくは０．０５／９９．９５以上、さらに好ましくは１０／９０以上である。
本発明の熱可塑性樹脂用帯電防止剤は、上記で説明した各成分以外に、本発明の効果を本質的に変えない限りにおいて、高級アルコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸アミドのような帯電防止剤や、着色防止のための酸化防止剤等を含有しても良い。
When the antistatic agent for thermoplastic resins of the present invention may further contain a mono fatty acid ester (C), the weight blending ratio (A) / (C) of the adduct (A) and the mono fatty acid ester (C) is: Preferably it is 0.05 / 99.95 or more, More preferably, it is 10/90 or more.
The antistatic agent for thermoplastic resins of the present invention includes, in addition to the components described above, higher alcohol fatty acid esters, polyhydric alcohol fatty acid esters, polyhydric alcohol fatty acid amides, as long as the effects of the present invention are not substantially changed. An antistatic agent such as the above, or an antioxidant for preventing coloring may be contained.
本発明の熱可塑性樹脂用帯電防止剤は、たとえば、フレーク状、ペレット状等の形態でもよい。
本発明の熱可塑性樹脂用帯電防止剤の混合方法としては、各成分を溶融混合してもよいし、熱可塑性樹脂との混合や成形加工時に各成分を単に混合してもよい。
The antistatic agent for thermoplastic resins of the present invention may be in the form of, for example, flakes or pellets.
As a mixing method of the antistatic agent for thermoplastic resins of the present invention, the respective components may be melt-mixed, or the respective components may be simply mixed at the time of mixing with the thermoplastic resin or molding processing.
本発明の熱可塑性樹脂用帯電防止剤において、対象とする熱可塑性樹脂としては、たとえば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂を挙げることができる。
本発明の熱可塑性樹脂用帯電防止剤およびこの熱可塑性樹脂用帯電防止剤を含む熱可塑性樹脂組成物では、１５０℃以上、特に２００℃以上の温度下で混合や成形加工しても、低発煙性効果が得られる。
In the antistatic agent for thermoplastic resins of the present invention, examples of the target thermoplastic resin include polyolefin resins such as low density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, and polypropylene.
The antistatic agent for thermoplastic resins of the present invention and the thermoplastic resin composition containing the antistatic agent for thermoplastic resins have low smoke generation even when mixed or molded at a temperature of 150 ° C. or higher, particularly 200 ° C. or higher. Sexual effect is obtained.
〔熱可塑性樹脂組成物およびその製造方法〕
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上記熱可塑性樹脂と本発明の帯電防止剤とを含む。本発明の熱可塑性樹脂組成物に含まれる本発明の帯電防止剤の含有率については、特に限定はないが、好ましくは０．０１〜３０重量％、さらに好ましくは、０．１〜２０重量％である。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、成形材料の中間原料であるマスターバッチでもよいし、成形に用いられる成形材料でもよいし、フィルム、シート、成形品といった成形加工製品でもよい。
[Thermoplastic resin composition and method for producing the same]
The thermoplastic resin composition of the present invention contains the above thermoplastic resin and the antistatic agent of the present invention. The content of the antistatic agent of the present invention contained in the thermoplastic resin composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 30% by weight, more preferably 0.1 to 20% by weight. It is.
The thermoplastic resin composition of the present invention may be a master batch that is an intermediate raw material of a molding material, a molding material used for molding, or a molded product such as a film, a sheet, or a molded product.
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、上記熱可塑性樹脂と本発明の帯電防止剤とを混合する工程を含む。前記混合によって得られる混合物を必須成分とする成形材料を成形加工する工程をさらに含むと好ましい。ここで、混合によって得られる混合物としては、マスターバッチを挙げることができる。以下、熱可塑性樹脂組成物が、マスターバッチの場合、成形材料の場合、成形加工品の場合等にそれぞれ分けて、熱可塑性樹脂組成物の製造方法を説明する。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、本発明の帯電防止剤を含有しているので、前記混合および／または成形加工が１５０℃以上の温度で行われる場合であっても、油煙およびそれに伴う問題の発生が少なく、優れた帯電防止性を発現することができる。
The manufacturing method of the thermoplastic resin composition of this invention includes the process of mixing the said thermoplastic resin and the antistatic agent of this invention. Preferably, the method further includes a step of molding a molding material containing the mixture obtained by the mixing as an essential component. Here, a masterbatch can be mentioned as a mixture obtained by mixing. Hereinafter, the method for producing a thermoplastic resin composition will be described by dividing the thermoplastic resin composition into a master batch, a molding material, a molded product, and the like.
Since the thermoplastic resin composition of the present invention contains the antistatic agent of the present invention, even if the mixing and / or molding process is carried out at a temperature of 150 ° C. or higher, oil smoke and problems associated therewith Is less likely to develop and exhibit excellent antistatic properties.
本発明の熱可塑性樹脂組成物がマスターバッチの場合、このマスターバッチを原料として成形材料を製造する上で、分散の均一性やハンドリング性を向上させる目的から、本発明の帯電防止剤の配合割合は、熱可塑性樹脂に対して好ましくは５〜３０重量％、さらに好ましくは１０〜２０重量％である。本発明の帯電防止剤の配合割合が５重量％未満では、成形材料を製造する場合にマスターバッチが大量に必要となり、コスト高となる。一方、本発明の帯電防止剤の配合割合が３０重量％超では、マスターバッチの製造が困難になる。マスターバッチでは、熱可塑性樹脂の形状については、粒体でもよいし、粉体でもよい。 When the thermoplastic resin composition of the present invention is a masterbatch, in the production of a molding material using the masterbatch as a raw material, the blending ratio of the antistatic agent of the present invention is intended to improve the uniformity of dispersion and handling properties. Is preferably 5 to 30% by weight, more preferably 10 to 20% by weight, based on the thermoplastic resin. When the blending ratio of the antistatic agent of the present invention is less than 5% by weight, a large amount of a master batch is required for producing a molding material, resulting in high cost. On the other hand, if the blending ratio of the antistatic agent of the present invention exceeds 30% by weight, it becomes difficult to produce a masterbatch. In the master batch, the shape of the thermoplastic resin may be a granule or a powder.
マスターバッチは、本発明の効果を損わない限りにおいて、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の安定剤や、滑剤、造核剤、顔料、無機充填剤、可塑剤、必要に応じてその他のポリオレフィン熱可塑性樹脂添加剤等を含有してもよい。 As long as the effect of the present invention is not impaired, the masterbatch is a stabilizer such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, a lubricant, a nucleating agent, a pigment, an inorganic filler, a plasticizer, and other polyolefins as required. You may contain a thermoplastic resin additive.
マスターバッチの製造方法としては、たとえば、通常のプラスチック成形機、すなわちバンバリーミキサー、ヘンシェルミキサー、ベント付スクリュー押出成形機、ニーダー等を使用して、熱可塑性樹脂と本発明の帯電防止剤とを必須とする成分を溶融混練し、冷却後、ペレタイズしマスターバッチを作製する方法等を挙げることができる。
上記溶融混練における混練温度は、熱可塑性樹脂の軟化点を考慮して、好ましくは１５０℃以上、さらに好ましくは２００℃以上である。
As a method for producing a masterbatch, for example, an ordinary plastic molding machine, that is, a Banbury mixer, a Henschel mixer, a screw extruder with a vent, a kneader or the like is used, and the thermoplastic resin and the antistatic agent of the present invention are essential. The method of melt-kneading the component to be prepared, cooling, pelletizing, and producing a masterbatch etc. can be mentioned.
In consideration of the softening point of the thermoplastic resin, the kneading temperature in the melt kneading is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher.
本発明の熱可塑性樹脂組成物が成形材料の場合、本発明の帯電防止剤の配合割合は熱可塑性樹脂に対して、好ましくは０．０１〜５重量％、さらに好ましくは０．１〜３重量％である。
成形材料は、マスターバッチと同様に、本発明の効果を損わない限りにおいて、他の添加剤等を含有してもよい。
成形材料の製造方法としては、帯電防止剤と熱可塑性樹脂とを単に溶融混練する方法や、上記マスターバッチと熱可塑性樹脂とを溶融混練する方法等を挙げることができる。成形材料の製造方法では、マスターバッチの製造と同様の通常のプラスチック成形機を用いることができる。
When the thermoplastic resin composition of the present invention is a molding material, the blending ratio of the antistatic agent of the present invention is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 3% by weight based on the thermoplastic resin. %.
The molding material may contain other additives and the like as long as the masterbatch does not impair the effects of the present invention.
Examples of the method for producing the molding material include a method in which an antistatic agent and a thermoplastic resin are simply melt-kneaded, and a method in which the master batch and a thermoplastic resin are melt-kneaded. In the method for producing a molding material, a normal plastic molding machine similar to that for producing a masterbatch can be used.
上記マスターバッチと熱可塑性樹脂とを溶融混練して成形材料を製造する場合、マスターバッチに含まれる樹脂と溶融混練で用いる熱可塑性樹脂とが必ずしも同じ種類の樹脂である必要はないが、両者の分散均一性を向上するため、マスターバッチに含まれる樹脂と熱可塑性樹脂とが相溶性を有していると好ましく、マスターバッチの嵩比重と熱可塑性樹脂の嵩比重とが、略一致しているとさらに好ましい。上記溶融混練における混練温度は、熱可塑性樹脂の軟化点を考慮して、好ましくは１５０℃以上、さらに好ましくは２００℃以上である。 When a molding material is produced by melt-kneading the masterbatch and a thermoplastic resin, the resin contained in the masterbatch and the thermoplastic resin used in the melt-kneading are not necessarily the same type of resin, In order to improve dispersion uniformity, the resin contained in the masterbatch and the thermoplastic resin are preferably compatible, and the bulk specific gravity of the masterbatch and the bulk specific gravity of the thermoplastic resin are substantially the same. And more preferred. In consideration of the softening point of the thermoplastic resin, the kneading temperature in the melt kneading is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher.
本発明の熱可塑性樹脂組成物が成形加工製品の場合、成形加工製品としては、たとえば、インフレーションフィルムや２軸延伸フィルム等のフィルム、シート、射出成形品、ブロー成形品など様々な形状の成形加工品を挙げることができる。
成形加工製品の製造方法としては、上記成形材料を加熱溶融した状態で、射出成形、ブロー成形、押出成形、熱成形（２軸延伸加工等）する方法を挙げることができ、成形材料を成形する同様の方法であってもよい。成形加工製品の製造温度は、熱可塑性樹脂の軟化点を考慮して１５０℃以上が好ましい。
When the thermoplastic resin composition of the present invention is a molded product, as the molded product, for example, a film such as an inflation film or a biaxially stretched film, a sheet, an injection molded product, a molded product of various shapes such as a blow molded product Product.
Examples of the method for producing a molded product include injection molding, blow molding, extrusion molding, thermoforming (biaxial stretching, etc.) in a state where the molding material is heated and melted, and the molding material is molded. A similar method may be used. The production temperature of the molded product is preferably 150 ° C. or higher in consideration of the softening point of the thermoplastic resin.
成形材料と成形加工製品の製造は、連続して行なってもよく、たとえば、上記マスターバッチと熱可塑性樹脂を押出成形機で溶融混練しつつ、Ｔダイ法によりフィルムに加工する方法等がある。 Production of the molding material and the molded product may be performed continuously. For example, there is a method of processing the master batch and the thermoplastic resin into a film by a T-die method while melt-kneading with an extruder.
以下の実施例および比較例で本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 The present invention is described in detail in the following examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto.
〔実施例１〕
表１に示した実施例１の配合組成で、それぞれの成分を溶融混合し、ペレット状の帯電防止剤を調製した。
次いで、調製した帯電防止剤をポリプロピレン（ホモポリマー、ＭＦＲ＝２．５ｇ／１０ｍｉｎ）に対して０．８重量％で混合し、二軸押出成形機にて２３０℃で溶融混練し、Ｔダイより押出した。その後、一軸延伸して厚さ３０μmのフィルムに成形した。
[Example 1]
Each component was melt-mixed with the composition of Example 1 shown in Table 1 to prepare a pellet-shaped antistatic agent.
Next, the prepared antistatic agent was mixed with polypropylene (homopolymer, MFR = 2.5 g / 10 min) at 0.8% by weight, melt-kneaded at 230 ° C. with a twin screw extruder, and from a T-die. Extruded. Thereafter, the film was uniaxially stretched to form a film having a thickness of 30 μm.
以下の評価方法で発煙性および帯電防止性を評価した。結果を表1に示す。
（発煙性の評価方法）
調製した帯電防止剤をポリプロピレンに対して０．８重量％で混合し、二軸押出成形機にて２３０℃で溶融混練する際に、押出成形機出口における発煙量をデジタル粉塵計（柴田化学ＬＤ−３Ｋ２）でカウントする。
Smoke and antistatic properties were evaluated by the following evaluation methods. The results are shown in Table 1.
(Evaluation method of smoke generation)
When the prepared antistatic agent was mixed with polypropylene at 0.8% by weight and melt-kneaded at 230 ° C in a twin-screw extruder, the smoke generation amount at the outlet of the extruder was measured with a digital dust meter (Shibata Chemical LD -3K2).
（帯電防止性の評価方法）
得られたフィルムを４０℃で１日保管後、２０℃×４５％ＲＨの環境下で、表面固有抵抗率を測定する。
〔比較例１〕
実施例１の配合組成を、下記表３に示す配合組成に変更する以外は実施例１と同様にして、ペレット状の帯電防止剤を調製した。次いで、調製した帯電防止剤を使用して、実施例１と同様にして、フィルムに成形し、発煙性および帯電防止性を評価した。結果を表３に示す。
(Antistatic evaluation method)
After the obtained film is stored at 40 ° C. for one day, the surface resistivity is measured under an environment of 20 ° C. × 45% RH.
[Comparative Example 1]
A pellet-shaped antistatic agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending composition of Example 1 was changed to the blending composition shown in Table 3 below. Subsequently, using the prepared antistatic agent, it was formed into a film in the same manner as in Example 1, and smoke generation and antistatic properties were evaluated. The results are shown in Table 3.
〔実施例２〜１３および比較例２〜６〕
実施例１の配合組成を、それぞれ、下記表１〜３に示す配合組成に変更する以外は実施例１と同様にして、ペレット状の帯電防止剤を調製した。
次いで、得られた帯電防止剤を、それぞれ、ポリプロピレンの重量に対して、２０重量％となるように混合し、二軸押出成形機にて２３０℃で溶融混練した。冷却後、得られたストランドを、ペレタイザーでカットして、マスターバッチを、それぞれ、作製した。
[Examples 2 to 13 and Comparative Examples 2 to 6]
A pellet-shaped antistatic agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition of Example 1 was changed to the composition shown in Tables 1 to 3 below.
Subsequently, the obtained antistatic agent was mixed so that it might become 20 weight% with respect to the weight of a polypropylene, respectively, and was melt-kneaded at 230 degreeC with the twin-screw extruder. After cooling, the obtained strands were cut with a pelletizer to prepare master batches, respectively.
帯電防止剤の含有率が０．８重量％となるように、マスターバッチとポリプロピレンとを、それぞれ、混合し、２軸押出成形機にて２３０℃で溶融混練し、Ｔダイより押出した。その後、一軸延伸して厚さ３０μmのフィルムに成形した。
それぞれの実施例および比較例について、以下の評価方法で発煙性を評価し、実施例１の評価方法で帯電防止性を評価した。結果を表１〜３に示す。
The master batch and polypropylene were mixed, melt-kneaded at 230 ° C. in a twin-screw extruder, and extruded from a T die so that the content of the antistatic agent was 0.8% by weight. Thereafter, the film was uniaxially stretched to form a film having a thickness of 30 μm.
About each Example and the comparative example, smoke generation property was evaluated with the following evaluation methods, and antistatic property was evaluated with the evaluation method of Example 1. The results are shown in Tables 1-3.
（発煙性の評価方法）
帯電防止剤の含有率が０．８重量％となるように作製したマスターバッチとポリプロピレンを混合し、二軸押出成形機にて２３０℃で溶融混練する際に、押出成形機出口における発煙量をデジタル粉塵計（柴田化学ＬＤ−３Ｋ２）でカウントする。
(Evaluation method of smoke generation)
When mixing a masterbatch prepared so that the content of the antistatic agent is 0.8% by weight and polypropylene, and melt-kneading at 230 ° C. with a twin screw extruder, the amount of smoke generated at the exit of the extruder is Count with a digital dust meter (Shibata Chemical LD-3K2).
実施例１および比較例１、実施例３および比較例２の結果より、本発明の帯電防止剤と熱可塑性樹脂を単に溶融混練しても、本発明の帯電防止剤を含有するマスターバッチと熱可塑性樹脂を溶融混練しても、いずれの場合でも、混練時の発煙が抑制された。
実施例２〜４および比較例２〜３、６の結果より、本発明の帯電防止剤は、熱可塑性樹脂との混練時の発煙が抑制された。比較例３では金属塩（Ｂ）の含有量が多いため帯電防止性能が低下し、金属塩（Ｂ）ではないステアリン酸を使用した比較例６では発煙を抑制できないことを確認した。
From the results of Example 1 and Comparative Example 1, Example 3 and Comparative Example 2, even when the antistatic agent of the present invention and the thermoplastic resin are simply melt-kneaded, the masterbatch containing the antistatic agent of the present invention and heat In both cases, smoke generation during kneading was suppressed even when the plastic resin was melt-kneaded.
From the results of Examples 2 to 4 and Comparative Examples 2 to 3 and 6, in the antistatic agent of the present invention, smoke generation during kneading with the thermoplastic resin was suppressed. In Comparative Example 3, since the content of the metal salt (B) was large, the antistatic performance was lowered, and it was confirmed that smoke generation could not be suppressed in Comparative Example 6 using stearic acid that was not the metal salt (B).
実施例５、７〜１３および比較例４の結果より、モノ脂肪酸エステル（Ｃ）を含有した場合、帯電防止性がより向上し、しかも、混練時の発煙も抑制された。金属塩（Ｂ）の種類により効果の大小はあるが、いずれの場合も未添加の比較例４より発煙が低下することが確認できた。
実施例６および比較例５の結果より、本発明の帯電防止剤以外にグリセリンモノステアレートを含有した場合でも、混練時の発煙が抑制されていることが確認できた。
From the results of Examples 5 and 7 to 13 and Comparative Example 4, when the mono fatty acid ester (C) was contained, the antistatic property was further improved, and smoke generation during kneading was also suppressed. Although the effect depends on the type of the metal salt (B), it was confirmed that the smoke generation was lower than that in Comparative Example 4 where no addition was made.
From the results of Example 6 and Comparative Example 5, it was confirmed that smoke generation during kneading was suppressed even when glycerin monostearate was contained in addition to the antistatic agent of the present invention.
以上、上記実施例および比較例の比較から、本発明の帯電防止剤は、熱可塑性樹脂との混練等の高温での加工時における油煙の発生が少なく、かつ優れた帯電防止性を有する成形品が得られることが分かる。 As described above, from the comparison between the above examples and comparative examples, the antistatic agent of the present invention is a molded product with less generation of oily smoke during processing at a high temperature such as kneading with a thermoplastic resin and having excellent antistatic properties. It can be seen that
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-
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