JP2020083957A - 帯電防止性樹脂組成物 - Google Patents
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract
Description
本発明は、帯電防止性が良好な成形品を与える帯電防止性樹脂組成物を提供することを目的とする。
(1)成形品に、優れた帯電防止性を付与する。
(2)連続成形時の成形品の外観、成形機の耐汚染性に優れる。
本発明におけるポリオレフィン(a)としては、カルボニル基(好ましくはカルボキシル基、以下同じ。)をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a1)、水酸基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a2)、アミノ基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a3)、およびイソシアネート基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a4)等が使用できる。
さらに、カルボニル基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(a5)、水酸基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(a6)およびアミノ基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(a7)およびイソシアネート基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(a8)等が使用できる。
これらのうち、変性のし易さからカルボニル基を有するポリオレフィン(a1)および(a5)が好ましい。
変性のしやすさの点で、熱減成法による低分子量ポリオレフィン〔特に数平均分子量[以下Mnと略記。測定はゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法による。]が1,200〜6,000のポリエチレンおよび/またはポリプロピレン〕が好ましい。
熱減成法による低分子量ポリオレフィンでは、Mnが800〜6,000の範囲で、1分子当たりの平均末端二重結合量が1.5〜2個のものが得られる〔村田勝英、牧野忠彦、日本化学会誌、p.192(1975)〕。
熱減成法による低分子量ポリオレフィンは、例えば特開平3−62804号公報記載の方法により得ることができる。
(a00)は、炭素数1,000当たり、例えば0.3〜20個、好ましくは0.5〜15個、特に好ましくは0.7〜10個の二重結合を有するものである。
変性のしやすさの点で、熱減成法による低分子量ポリオレフィン(特にMnが2,000〜20,000のポリエチレンおよび/またはポリプロピレン)が好ましい。
熱減成法による低分子量ポリオレフィンでは、Mnが5,000〜30,000の範囲で、1分子当たりの平均末端二重結合量が1〜1.5個のものが得られる。
変性に用いられるα,β−不飽和カルボン酸(無水物)としては、C3〜10の、モノ−およびジカルボン酸、およびこれらの無水物、例えば(メタ)アクリル酸、マレイン酸(無水物)、フマル酸、イタコン酸(無水物)およびシトラコン酸(無水物)等が挙げられる。これらのうち好ましいのはマレイン酸(無水物)およびフマル酸、特に好ましいのはマレイン酸(無水物)である。
変性に使用するα、β−不飽和カルボン酸(無水物)の量は、ポリオレフィン(a0)の重量に基づき、例えば0.5〜40%、好ましくは1〜30%である(上記および以下において、%は重量%を表わす)。
α,β−不飽和カルボン酸(無水物)による変性は、(a0)の末端二重結合に、溶液法または溶融法のいずれかの方法で、α,β−不飽和カルボン酸(無水物)を熱的に付加(エン反応)させることにより行うことができる。(a0)にα,β−不飽和カルボン酸(無水物)を反応させる温度は、好ましくは70〜230℃である。
二次変性に用いるラクタムとしては、炭素数[本発明において、Cと略記することがある]6〜12のラクタム、例えば、カプロラクタム、エナントラクタム、ラウロラクタムおよびウンデカノラクタム等が挙げられる。
また、アミノカルボン酸としては、C2〜12のアミノカルボン酸、例えば、アミノ酸(グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシンおよびフェニルアラニン等)、ω−アミノカプロン酸、ω−アミノエナント酸、ω−アミノカプリル酸、ω−アミノペルゴン酸、ω−アミノカプリン酸、11−アミノウンデカン酸、および12−アミノドデカン酸が挙げられる。これらのうち好ましいのは、カプロラクタムおよび12−アミノドデカン酸である。
二次変性に用いるラクタムまたはアミノカルボン酸の量は、(a11)中のα、β−不飽和カルボン酸(無水物)の残基1個当たり0.1〜50個、好ましくは0.3〜20個、特に好ましくは0.5〜10個、最も好ましくは1個である。
また、該(a1)の酸価は、例えば4〜280(mgKOH/g、以下、数値のみを記載する。)、好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。酸価がこの範囲であると、後述する親水性ポリマー(b)との反応性の点で好ましい。
変性に使用できるヒドロキシルアミンとしては、C2〜10のヒドロキシルアミン、例えば、2−アミノエタノール、3−アミノプロパノール、1−アミノ−2−プロパノール、4−アミノブタノール、5−アミノペンタノール、6−アミノヘキサノール、3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサノール等が挙げられる。これらのうち好ましいのは、2−アミノエタノールである。
変性に用いるヒドロキシルアミンのヒドロキシル基の量は、(a1)中のα、β−不飽和カルボン酸(無水物)の残基1個当たり0.1〜2個、好ましくは0.3〜1.5個、特に好ましくは0.5〜1.2個、最も好ましくは1個である。
また、(a2)の水酸基価は、例えば4〜280(mgKOH/g、以下、数値のみを記載する。)、好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。水酸基価がこの範囲であると、後述する親水性ポリマー(b)との反応性の点で好ましい。
この変性に用いるジアミン(Q13)としては、C2〜18(好ましくは2〜12)のジアミン、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン等が挙げられる。これらのうち好ましいのは、エチレンジアミンである。
変性に用いるジアミンのアミノ基の量は、(a1)中のα、β−不飽和カルボン酸(無水物)の残基1個当たり0.1〜2個、好ましくは0.3〜1.5個、特に好ましくは0.5〜1.2個、最も好ましくは1個である。
また、(a3)のアミン価は、例えば4〜280(mgKOH/g、以下、数値のみを記載する。)、好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。アミン価がこの範囲であると、後述する親水性ポリマー(b)との反応性の点で好ましい。
PIとしては、C(NCO基中のCを除く、以下同様)6〜20の芳香族PI、C2〜18の脂肪族PI、C4〜15の脂環式PI、C8〜15の芳香脂肪族PI、これらのPIの変性体およびこれらの2種以上の混合物が含まれる。
これらのうち、好ましいのはTDI、MDIおよびHDI、さらに好ましいのはHDIである。
イソシアネート変性ポリオレフィンを形成する際の、PIと(a2)との当量比(NCO/OH比)は、例えば1.8/1〜3/1、好ましくは2/1である。
(a)の融点は、原料となる前記(a0)および(a00)について、該融点を有するものを選択することにより上記範囲に調整することができる。
例えば融点が50〜165℃の高分子量ポリオレフィンを熱減成して得られる低分子量ポリオレフィン(a0)および/または(a00)を使用することにより融点を上記範囲に調整することができる。
(a)は、帯電防止性、成形性の観点から、好ましいのは、構成単量体のうち、プロピレンが90重量%以上であるポリオレフィン、さらに好ましいのは、プロピレンが95重量%以上であるポリオレフィンである。
測定に用いられる示差走査熱量計(DSC)としては、例えばDSC2910[商品名、ティー・エイ・インスツルメント(株)製]が挙げられ、本発明における融点は、JIS K7121記載の「プラスチックの転移温度測定方法」に準じ、融解ピーク温度に基づいて求めることができる。
試料をJIS K 7100記載の標準温度状態2級および標準湿度状態2級において24時間以上状態調節した後、約5mg秤量し、加熱速度毎分10℃で240℃まで加熱し、10分保持した後、冷却速度毎分10℃で−50℃まで冷却する。さらに−50℃で10分保持した後、加熱速度毎分10℃で240℃まで加熱して得られたDSC曲線から、加熱による転移温度(融解ピークの頂点)を求め、これを融点とする。
親水性ポリマー(b)としては、好ましくはポリエーテル鎖を有する親水性ポリマーであり、特許第3488163号に記載の親水性ポリマー(b)に含まれるものが挙げられる。
すなわち、(b)としては、ポリエーテル(b1)、ポリエーテル含有親水性ポリマー(b2)、カチオン性ポリマー(b3)およびアニオン性ポリマー(b4)が使用できる。
06〜1×109である。体積固有抵抗値が1×105未満のものは存在せず、1×1011
を超えると後述する成形品の帯電防止性が低下する。
ここにおいて、親水性とは、上記範囲の体積固有抵抗値を有することを意味するものとする。
ポリエーテル含有親水性ポリマー(b2)としては、ポリエーテルセグメント形成成分としてポリエーテルジオール(b11)のセグメントを有するポリエーテルエステルアミド(b21)、同じく(b11)のセグメントを有するポリエーテルアミドイミド(b22)、同じく(b11)のセグメントを有するポリエーテルエステル(b23)、同じく(b12)のセグメントを有するポリエーテルアミド(b24)および同じく(b11)または(b12)のセグメントを有するポリエーテルウレタン(b25)が使用できる。
カチオン性ポリマー(b3)としては、非イオン性分子鎖(c1)で隔てられた2〜80個、好ましくは3〜60個のカチオン性基(c2)を分子内に有するカチオン性ポリマーが使用できる。
アニオン性ポリマー(b4)としては、スルホニル基を有するジカルボン酸(e1)と、ジオール(b0)またはポリエーテル(b1)とを必須構成単位とし、かつ分子内に2〜80個、好ましくは3〜60個のスルホニル基を有するアニオン性ポリマーが使用できる。
(b1)のうち、ポリエーテルジオール(b11)は、ジオール(b0)にアルキレンオキサイド(以下AOと略記)を付加反応させることにより得られる構造のものであり、一般式:H−(OA1)m−O−E1−O−(A1O)m'−Hで示されるものが挙げられる。
式中、E1はジオール(b0)から水酸基を除いた残基、A1は炭素数(以下Cと略記)2〜4のアルキレン基、mおよびm’はジオール(b0)の水酸基1個当たりのAO付加数を表す。m個の(OA1)とm’個の(A1O)とは、同一でも異なっていてもよく、また、これらが2種以上のオキシアルキレン基で構成される場合の結合形式はブロックもしくはランダムまたはこれらの組合せのいずれでもよい。mおよびm’は、例えば1〜300、好ましくは2〜250、特に好ましくは10〜100の整数である。また、mとm’とは、同一でも異なっていてもよい。
脂肪族二価アルコールとしては、例えば、アルキレングリコール[エチレングリコール、プロピレングリコール(以下それぞれEG、PGと略記)]、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール(以下それぞれ1,4−BD、1,6−HD、NPGと略記)、1,12−ドデカンジオールが挙げられる。
脂環含有二価アルコールとしては、例えば、シクロヘキサンジメタノールが挙げられ、芳香環含有二価アルコールとしては、例えば、キシリレンジオール等が挙げられる。
二価フェノールとしては、例えば、単環二価フェノール(ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、ウルシオール等)、ビスフェノール(ビスフェノールA、−Fおよび−S、4,4’−ジヒドロキシジフェニル−2,2−ブタン、ジヒドロキシビフェニル等)および縮合多環二価フェノール(ジヒドロキシナフタレン、ビナフトール等)が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、脂肪族二価アルコールおよびビスフェノール、特に好ましくはEGおよびビスフェノールAである。
AOとしては、C2〜4のAO[エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、1,2−、1,4−、2,3−および1,3−ブチレンオキサイド(以下それぞれEO、PO、BOと略記)、およびこれらの2種以上の併用系が用いられるが、必要により他のAOまたは置換AO(以下、これらも含めてAOと総称する。)、例えばC5〜12のα−オレフィン、スチレンオキサイド、エピハロヒドリン(エピクロルヒドリン等)を少しの割合(例えば、全AOの重量に基づいて30%以下)で併用することもできる。
2種以上のAOを併用するときの結合形式はランダムおよび/またはブロックのいずれでもよい。AOとして好ましいのは、EO単独およびEOと他のAOとの併用(ランダムおよび/またはブロック付加)である。AOの付加数は、ジオール(b0)の水酸基1個当り、例えば1〜300、好ましくは2〜250、特に好ましくは10〜100の整数である。
ポリオキシアルキレン鎖中のオキシエチレン単位の含量は、例えば5〜100%、好ましくは10〜100%、さらに好ましくは50〜100%、特に好ましくは60〜100%である。
−(A1O)m'−A2−NH2(式中の記号E1、A1、mおよびm’は前記と同様であり、
A2はC2〜4のアルキレン基である。A1とA2とは同じでも異なってもよい。)で示さ
れるものが使用できる。
(b12)は、(b11)の水酸基を公知の方法によりアミノ基に変えることにより得ることができ、例えば、(b11)の水酸基をシアノアルキル化して得られる末端を還元してアミノ基としたものが使用できる。
例えば(b11)とアクリロニトリルとを反応させ、得られるシアノエチル化物を水素添加することにより製造することができる。
アミノカルボン酸変性物は、(b11)または(b12)と、アミノカルボン酸またはラクタムとを反応させることにより得ることができる。
イソシアネート変性物は、(b11)または(b12)と、後述のようなポリイソシアネートとを反応させるか、(b12)とホスゲンとを反応させることにより得ることができる。
エポキシ変性物は、(b11)またHは(b12)と、ジエポキシド(ジグリシジルエーテル、ジグリシジルエステル、脂環式ジエポキシドなどのエポキシ樹脂:エポキシ当量85〜600)とを反応させるか、(b11)とエピハロヒドリン(エピクロルヒドリン等)とを反応させることにより得ることができる。
溶 媒 :オルトジクロロベンゼン
基準物質 :ポリスチレン
サンプル濃度:3mg/ml
カラム温度 :135℃
(Q1)としては、C4〜20のラクタム(Q11)(前記のもの)の開環重合体;C2〜20のアミノカルボン酸(Q12)(前記のもの)の重縮合体;ジアミン(Q13)(前記のもの)(C2〜20の脂肪族ジアミン、C6〜15の脂環式ジアミン、C8〜15の芳香脂肪族ジアミンおよびC6〜15の芳香族ジアミン等)とC2〜20のジカルボン酸(Q14)(前記のもの)〔脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸およびこれらのエステル形成性誘導体[低級アルキル(C1〜6)エステル、無水物等]等〕とのポリアミド(Q15);およびこれらの混合物が挙げられる。
(Q1)として帯電防止性の観点から好ましいのは、カプロラクタムの開環重合体、12−アミノドデカン酸の重縮合体およびアジピン酸とヘキサメチレンジアミンとのポリアミド、さらに好ましいのはカプロラクタムの開環重合体である。
(Q2)としては、C4〜20のラクタム(Q11)と少なくとも1個のイミド環を形成しうる3価または4価の芳香族ポリカルボン酸(Q21)とからなる重合体;C2〜20のアミノカルボン酸(Q12)と(Q21)とからなる重合体;ポリアミド(Q15)と(Q21)とからなる重合体;およびこれらの混合物が挙げられる。
(Q3)としては、C2〜20のジカルボン酸(Q14)とグリコール[前記ジオール(b0)中の二価アルコール等]とのポリエステル;C6〜12のラクトン(前記のもの)もしくはC2〜20のヒドロキシカルボン酸のポリエステル;およびこれらの混合物が挙げられる。
ポリエーテルアミド(b24)は、ポリアミド(Q1)とポリエーテルジアミン(b12)とから構成される。
ポリエーテルウレタン(b25)は、前記ポリイソシアネートのうちのジイソシアネートと、ポリエーテルジオール(b11)またはポリエーテルジアミン(b12)および必要により鎖伸長剤[前記ジオール(b0)中の二価アルコール、ジアミン(Q13)等]とから構成される。
(b2)中のオキシエチレン基の含量は、帯電防止性および成形性の観点から、(b2)の重量に基づいて30〜80%、さらに好ましくは40〜70%である。
(b2)のMnは、耐熱性の観点から好ましい下限は800、さらに好ましくは1,000、ポリオレフィン(a)との反応性の観点から好ましい上限は50,000、さらに好ましくは30,000である。
カチオン性基(c2)としては、4級アンモニウム塩またはホスホニウム塩を有する基が挙げられる。(c2)の対アニオンとしては、超強酸アニオンおよびその他のアニオンが挙げられる。
超強酸アニオンとしては、プロトン酸(d1)とルイス酸(d2)との組み合わせから誘導される超強酸(四フッ化ホウ酸、六フッ化リン酸等)のアニオン、トリフルオロメタンスルホン酸等の超強酸のアニオンが挙げられる。
その他のアニオンとしては、例えばハロゲンイオン(F-、Cl-、Br-、I-等)、OH-、PO4 -、CH3OSO4 -、C2H5OSO4 -、ClO4 -等が挙げられる。
超強酸を誘導する上記プロトン酸(d1)の具体例としては、フッ化水素、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素等が挙げられる。
また、ルイス酸(d2)の具体例としては、三フッ化ホウ素、五フッ化リン、五フッ化アンチモン、五フッ化ヒ素、五フッ化タンタル等が挙げられる。
これらの(c1)のうち好ましいのは、二価の炭化水素基およびエーテル結合を有する二価の炭化水素基である。
ジカルボン酸(e1)としては、スルホニル基を有する芳香族ジカルボン酸、スルホニル基を有する脂肪族ジカルボン酸およびこれらのスルホニル基のみが塩となったものが使用できる。
スルホニル基を有する脂肪族ジカルボン酸としては、例えばスルホコハク酸及びそのエステル形成性誘導体[低級アルキル(C1〜4)エステル(メチルエステル、エチルエステルなど)、酸無水物等]が挙げられる。
これらのスルホニル基のみが塩となったものとしては、例えばアルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム等)の塩、アルカリ土類金属(マグネシウム、カルシウム等)の塩、アンモニウム塩、ヒドロキシアルキル(C2〜4)基を有するモノ−、ジ−もしくはトリ−アミン(モノ−、ジ−もしくはトリ−エチルアミン、モノ−、ジ−もしくはトリ−エタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等の有機アミン塩)等のアミン塩、これらアミンの四級アンモニウム塩およびこれらの2種以上の併用が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、スルホニル基を有する芳香族ジカルボン酸、さらに好ましいのは5−スルホイソフタル酸塩、とくに好ましくは5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩および5−スルホイソフタル酸カリウム塩である。
(b4)の製法としては、公知のポリエステルの製法がそのまま適用できる。ポリエステル化反応は、例えば減圧下150〜240℃の温度範囲で行われ、反応時間は0.5〜20時間である。また、該エステル化反応においては、必要により公知のエステル化反応に用いられる触媒を用いてもよい。
エステル化触媒としては、例えばアンチモン触媒(三酸化アンチモン等)、錫触媒(モノブチル錫オキサイド、ジブチル錫オキサイド等)、チタン触媒(テトラブチルチタネート等)、ジルコニウム触媒(テトラブチルジルコネート等)、酢酸金属塩触媒(酢酸亜鉛等)等が挙げられる。
ブロックポリマー(A)は、前記ポリオレフィン(a)のブロックと、親水性ポリマー(b)のブロックとを構成単位として有する。好ましくは(a)のブロックと(b)のブロックとが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合、イミド結合およびウレタン結合からなる群から選ばれる少なくとも1種の結合を介して繰り返し交互に結合したものである。
これらのうち帯電防止性の観点から好ましいのは、(b)がポリエーテル(b1)であるブロックポリマー(A1)、(b)がカチオン性ポリマー(b3)であるブロックポリマー(A3)、および(b)がアニオン性ポリマー(b4)であるブロックポリマー(A4)である。
本発明におけるポリプロピレン樹脂(B)は、構成単量体のうちプロピレンが90重量%以上、好ましくは95重量%以上の(共)重合体を意味する。(B)としては、例えば、ホモポリプロピレン、プロピレン/エチレン(共)重合体、プロピレン/α−オレフィン(共)重合体、プロピレン/エチレン/α−オレフィン(共)重合体が挙げられる。
なお、(B)は1種単独でも、2種以上を併用してもよい。
ここにおいて、融点は、例えば下記の条件で測定されるものである。
測定に用いられる示差走査熱量計(DSC)としては、例えばDSC2910[商品名、ティー・エイ・インスツルメント(株)製]が挙げられ、本発明における融点は、JIS K7121記載の「プラスチックの転移温度測定方法」に準じ、融解ピーク温度に基づいて求めることができる。
試料をJIS K 7100記載の標準温度状態2級および標準湿度状態2級において24時間以上状態調節した後、約5mg秤量し、加熱速度毎分10℃で240℃まで加熱し、10分保持した後、冷却速度毎分10℃で−50℃まで冷却する。さらに−50℃で10分保持した後、加熱速度毎分10℃で240℃まで加熱して得られたDSC曲線から、加熱による転移温度(融解ピークの頂点)を求め、これを融点とする。
本発明におけるポリエチレン樹脂(D)としては、構成単量体のうちエチレンが80重量%以上の(共)重合体を意味する。(D)としては、例えば、高圧法低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、エチレン/酢酸ビニル(共)重合体が挙げられる。
なお、(D)は1種単独でも、2種以上を併用してもよい。
本発明の帯電防止性樹脂組成物(Y)は、前記ブロックポリマー(A)と、ポリプロピレン樹脂(B)と、ポリエチレン樹脂(D)とを含有してなる。
さらに帯電防止性を向上するために、後述の帯電防止性向上剤(C)を含有してもよい。
本発明の帯電防止性樹脂組成物(Y)には、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要により、さらに帯電防止性向上剤(C)を含有させることができる。(C)には、金属塩または第4級アンモニウム塩が含まれ、金属には、アルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム等)もしくはアルカリ土類金属(マグネシウム、カルシウム等)が含まれ、第4級アンモニウムには、アミジニウムもしくはグアニジウムが含まれる。
(C)としては、金属[アルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム等)もしくはアルカリ土類金属(マグネシウム、カルシウム等)]または第4級アンモニウム[アミジニウム(1−エチル−3−メチルイミダゾリウム等)もしくはグアニジウム(2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリニウム等)]の、有機酸(C1〜7のモノ−およびジ−カルボン酸、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、コハク酸;C1〜20のスルホン酸、例えば、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸;チオシアン酸)の塩、および無機酸(ハロゲン化水素酸、例えば塩酸、臭化水素酸;過塩素酸;硫酸;硝酸;リン酸)の塩が使用できる。
また、(C)の重量は、(A)と(B)と(D)との合計重量に基づいて、帯電防止性および成形品の外観、成形機の耐汚染性の観点から、好ましくは0.01〜1重量%、さらに好ましくは0.02〜0.5重量%、とくに好ましくは0.03〜0.2重量%である。
溶融混合時の各成分の添加順序には特に限定はないが、例えば、
(1)(A)、(B)、(D)および必要により(C)を一括して溶融混合する方法、
(2)(A)(B)、および(D)の一部を予め溶融混合しての高濃度樹脂組成物(マスターバッチ樹脂組成物)を作成し、その後、残りの(D)並びに必要により(C)を溶融混合する方法、が挙げられる。
本発明の成形品(Z)は、前記帯電防止性樹脂組成物(Y)を成形してなる。この成形方法としては、射出成形、圧縮成形、カレンダ成形、スラッシュ成形、回転成形、押出成形、ブロー成形、フィルム成形(キャスト法、テンター法及びインフレーション法等)等が挙げられ、目的に応じて単層成形、多層成形又は発泡成形等の手段も取り入れた任意の方法で成形できる。
成形品の形状としては、フィルム(厚み30〜300μm)、シート(厚み0.3mm超、5mm以下)が好ましい。
また、成形温度は生産性の観点から、好ましくは150〜250℃、さらに好ましくは170〜230℃である。
・酸変性ポリオレフィン(a1−1):
ステンレス製のオートクレーブに、熱減成法〔エチレン/プロピレンランダム共重合体[エチレン含量2%、MFR30(単位はg/10分、190℃、以下数値のみを示す。)、融点(示差走査熱量計による、以下同じ。)140℃]を410±0.1℃、窒素通気下(80mL/分)、16分間で熱減成〕で得られた低分子量ポリオレフィン(Mn3,400、炭素数1,000当たりの二重結合量7.0個、1分子当たりの二重結合の平均数1.8、両末端変性可能なポリオレフィンの含有量90%)90部、無水マレイン酸10部およびキシレン30部を仕込み、均一混合後、窒素ガス雰囲気下(密閉下)、撹拌しながら、200℃で溶融させ10時間反応させた。
その後、過剰の無水マレイン酸とキシレンを減圧下(1.3kPa以下)、200℃、3時間で留去して、酸変性ポリオレフィン(a1−1)95部を得た。(a1−1)の酸価は27.5、Mnは3,600、融点は140℃であった。
・二次変性した酸変性ポリオレフィン(a1−2):
ステンレス製のオートクレーブに、(a1−1)88部、12−アミノドデカン酸12部を仕込み、窒素ガス雰囲気下、撹拌しながら200℃で溶融し、3時間、減圧下(1.3kPa以下以下)で反応させ、二次変性した酸変性ポリオレフィン(a1−2)96部を得た。(a1−2)の酸価は24.8、Mnは、4,000、融点は140℃であった。
・水酸基を両末端に有する変性ポリオレフィン(a2−1):
製造例1において、熱減成法で得られた低分子量ポリオレフィン90部および無水マレイン酸10部に代えて、熱減成法[エチレン/プロピレンランダム共重合体(エチレン含量3%、MFR10、融点110℃)を410±0.1℃、窒素通気下(80mL/分)、14分間で熱減成]で得られた低分子量ポリオレフィン(Mn10,000、炭素数1,000当たりの二重結合量2.5個、1分子当たりの二重結合の平均数1.8、両末端変性可能なポリオレフィンの含有量90%)94部および無水マレイン酸6部を用いたこと以外は製造例1と同様にして、酸変性ポリオレフィン(a1−3)98部を得た。(a1−3)の酸価は9.9、Mnは10,200、融点は110℃であった。
次に、(a1−3)97部に対して、エタノールアミン5部を加え、窒素ガス雰囲気下、180℃で溶融し、2時間反応させた。その後、過剰のエタノールアミンを減圧下(1.3kPa以下)、180℃、2時間で留去して、水酸基を両末端に有する変性ポリオレフィン(a2−1)を得た。(a2−1)の水酸基価は9.9、アミン価は0.01、Mnは10,200、融点は110℃であった。
・アミノ基を両末端に有する変性ポリオレフィン(a3−1):
製造例1において、熱減成法ステンレス製のオートクレーブに、熱減成法で得られた低分子量ポリオレフィン90部および無水マレイン酸10部に代えて、熱減成法[1−ブテン/エチレン/プロピレンランダム共重合体(ポリエチレンと1−ブテンの含有量10%(MFR10、融点60℃)を410±0.1℃、18分間で熱減成]で得られた低分子量ポリオレフィン(Mn1,500、炭素数1,000当たりの二重結合量17.8個、1分子当たりの二重結合の平均数1.94、両末端変性可能なポリオレフィンの含有量98%)80部および無水マレイン酸20部を用いたこと以外は製造例1と同様にして、酸変性ポリオレフィン(a1−4)92部を得た。(a1−4)の酸価は64.0、Mnは1,700、融点は50℃であった。
次に、酸変性ポリオレフィン(a1−4)90部に対して、ビス(2−アミノエチル)エーテル10部を加え、窒素ガス雰囲気下、撹拌しながら、200℃で溶融し、2時間反応させた。その後、過剰のビス(2−アミノエチル)エーテルを減圧下(1.3kPa以下)、200℃、2時間で留去して、アミノ基を両末端に有する変性ポリオレフィン(a3−1)を得た。(a3−1)のアミン価は64.0、Mnは1,700、融点は50℃であった。
・カチオン性ポリマー(b3−1)
ステンレス製オートクレーブにN−メチルジエタノールアミン41部、アジピン酸49部および酢酸ジルコニル0.3部を仕込み、窒素置換後、2時間かけて220℃まで昇温し、1時間かけて0.13kPaまで減圧してポリエステル化反応させた。反応終了後、50℃まで冷却し、メタノール100部を加えて溶解した。撹拌しながら反応容器中の温度を120℃に保ち、炭酸ジメチル31部を3時間かけて徐々に滴下し、同温度で6時間熟成させた。室温まで冷却後、60%ヘキサフルオロリン酸水溶液100部を加え、室温で1時間撹拌した。次いでメタノールを減圧留去し、4級アンモニウム基を平均12個有するカチオン性ポリマー(b3−1)(水酸基価30.1、酸価0.5、体積固有抵抗値1×105Ω・cm)を得た。
・アニオン性ポリマー(b4−1)
ステンレス製オートクレーブに、PEG (Mn300)67部、5−スルホイソフタ
ル酸ジメチルエステルのナトリウム塩49部およびジブチルスズオキシド0.2部を仕込み、0.67kPaの減圧下で190℃まで昇温し、メタノールを留去しながら6時間エステル交換反応させ、1分子内にスルホン酸ナトリウム塩基を平均5個有するアニオン性ポリマー(b4−1)(水酸基価29.6、酸価0.4、体積固有抵抗値2×106Ω・
cm)を得た。
・ブロックポリマー(A−1):
ステンレス製オートクレーブに、酸変性ポリオレフィン(a1−1)67.1部、α、ω−ジアミノPEG(Mn2,000、体積固有抵抗値1×107Ω・cm)(b1−1
)32.9部、酸化防止剤[商品名「イルガノックス1010」、チバスペシャリティーケミカルズ(株)製]0.3部および酢酸ジルコニル0.5部を仕込み、220℃、0.13kPa以下の減圧下で3時間重合させ粘稠なポリマーを得た。このポリマ−をベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化することによって(a1−1)のブロックと(b1−1)のブロックからなるブロックポリマー(A−1)(Mn50,000)を得た。
・ブロックポリマー(A−2):
製造例7において、(a1−1)67.1部、(b1−1)32.9部、(C−1)5.0部に代えて、二次変性した酸変性ポリオレフィン(a1−2)60.1部、PEG(Mn3,000、体積固有抵抗値1×107Ω・cm)(b1−2)39.9部、を用いたこと以外は、製造例7と同様にして、(a1−2)のブロックと(b1−2)のブロックからなるブロックポリマー(A−2)(Mn30,000)を得た。
・ブロックポリマー(A−3):
製造例7において、(a1−1)67.1部、(b1−1)32.9部に代えて、水酸基を両末端に有する変性ポリオレフィン(a2−1)48.0部、カチオン性ポリマー(b3−1)48.0部を用い、さらにドデカン二酸4部を加えたこと以外は、製造例7と同様にして、(a2−1)のブロック、(b3−1)のブロックおよびドデカン二酸からなるブロックポリマー(A−3)(Mn100,000)を得た。
・ブロックポリマー(A−4):
製造例7において、(a1−1)67.1部、(b1−1)32.9部に代えて、アミノ基を両末端に有する変性ポリオレフィン(a3−1)31.6部、アニオン性ポリマー(b4−1)68.4部を用い、さらにドデカン二酸8部を加えたこと以外は、製造例7と同様にして、(a3−1)のブロックと(b4−1)のブロックおよびドデカン二酸からなるブロックポリマー(A−4)(Mn10,000)を得た。
・ブロックポリマー(A−5):
製造例7において、(a1−1)67.1部、(b1−1)32.9部に代えて、二次変性した酸変性ポリオレフィン(a1−2)71.5部、ポリテトラメチレングリコール(Mn1,800、体積固有抵抗値1×1011Ω・cm)(b1−3)28.5部を用いた以外は、製造例7と同様にして、(a1−2)のブロックと(b1−3)のブロックからなるブロックポリマー(A−5)(Mn40,000)を得た。
・ブロックポリマー(A−6):
製造例9において、ドデカン二酸4部に代えて、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)3部を用いた以外は製造例9と同様にして、(a2−1)のブロック、(b3−1)のブロックおよびHDIからなるブロックポリマー(A−6)(Mn100,000)を得た。
製造例1において、熱減成法で得られた低分子量ポリオレフィン90部に代えて、熱減成法[ポリプロピレン(MFR10、融点150℃)を410±0.1℃、窒素通気下(80mL/分)、16分間で熱減成] で得られた低分子量ポリオレフィン(Mn3,400、炭素数1,000当たりの二重結合量7.0個、1分子当たりの二重結合の平均数1.8、両末端変性可能なポリオレフィンの含有量90%)90部を用い、200℃で10時間に代えて、200℃で20時間反応させたこと以外は、製造例1と同様にして、酸変性ポリオレフィン(a1−5)95部を得た。(a1−5)の酸価は27.5、Mnは3,600、融点は150℃であった。
・ブロックポリマー(A−7):
製造例7において(a1−1)67.1部に代えて、酸変性ポリオレフィン(a1−5)67.1部を用いたこと以外は、製造例7と同様にして、(a1−5)のブロックとポリエーテルジアミン(b1−1)のブロックからなるブロックポリマー(A−7)(Mn30,000)を得た。
表1に示す配合組成(重量部)に従って、配合成分をヘンシェルミキサーで3分間混合した後、ベント付き2軸押出機により、100rpm、滞留時間5分、シリンダー温度200℃の条件で溶融混練した後、各帯電防止性樹脂組成物(Y)を得ながら、得られた各帯電防止性樹脂組成物(Y)を、T型ダイを備えた2軸押出機を用いて、200℃、滞留時間5分の条件で溶融押出した後、引き取り速度2m/minで引き取りながら10〜20℃の冷却ロールで急冷することにより、厚さ100μmのフィルムの成形を60分間、実施した。
各実施例の結果を以下の<1>〜<3>評価方法に基づいて、評価した。
結果を表1に示す。
得られたフィルムについて、ASTM D257に準拠して評価した。厚さ100μmのフィルムからそれぞれ切り出した試験片(100×100mm)を超絶縁計[型番「DSM−8104」、日置電機(株)製]により23℃、湿度50%RHの雰囲気下で測定し、以下の<評価基準>で評価した。
<評価基準>
☆:1×1010Ω未満
◎:1×1010Ω以上、1×1011Ω未満
〇:1×1011Ω以上、1×1012Ω未満
△:1×1012Ω以上、1×1013Ω未満
×:1×1013Ω以上
60分間成形した後の冷却ロールの金属面について、目視で汚れの有無を以下の<評価基準>で評価した。
<評価基準>
◎:汚れがない
〇:汚れがわずか
△:汚れが少しある
×:汚れが目立つ
57分目〜59分目の成形したフィルム(長さ:4m)について、目視で外観を以下の<評価基準>で評価した。
<評価基準>
◎:汚れがない
〇:わずかな汚れが1ヶ所
△:汚れが1ヶ所、または、わずかな汚れが2ヶ所
×:汚れが2ヶ所以上
ポリプロピレン樹脂(B)
(B−1):市販のポリプロピレン樹脂
[プロピレン/エチレン(共)重合体(重量比:98/2)、融点123℃]
(B−2):市販のポリプロピレン樹脂
[プロピレン/エチレン/1−ブテン(共)重合体(重量比:90/5/5)、融点98℃]
(B−3):市販のポリプロピレン樹脂
[プロピレン重合体、融点80℃]
(B−4):市販のポリプロピレン樹脂
[プロピレン/エチレン(共)重合体(重量比:98/2)、融点146℃]
ポリエチレン樹脂(D)
(D−1):市販のポリエチレン樹脂
[高圧法低密度ポリエチレン、MFR:2(190℃)]
(D−2):市販のポリエチレン樹脂
[直鎖状低密度ポリエチレン、MFR:3.5(190℃)]
(D−3):市販のポリエチレン樹脂
[エチレン/酢酸ビニル(共)重合体(重量比:85/15)、MFR:2(190℃)]
帯電防止性向上剤(C)
(C−1):ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
(C−2):ドデシルベンゼンスルホン酸1−エチル−3−メチルイミダゾリウム
Claims (5)
- ポリオレフィン(a)のブロックと親水性ポリマー(b)のブロックとを構成単位として有するブロックポリマー(A)と、ポリプロピレン樹脂(B)と、ポリエチレン樹脂(D)とを含有してなる帯電防止性樹脂組成物(Y)。
- 前記ポリプロピレン樹脂(B)の融点が80〜150℃である請求項1記載の帯電防止性樹脂組成物。
- 前記(A)と(B)と(D)の合計重量に基づいて、(A)が3〜20重量%、(B)が2〜10重量%、(D)が70〜95重量%である請求項1または2記載の帯電防止性樹脂組成物。
- さらに、帯電防止性向上剤(C)を含有してなる請求項1〜3のいずれか記載の帯電防止性樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか記載の帯電防止性樹脂組成物(Y)を成形した成形品(Z)。
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