JP2645741B2

JP2645741B2 - 帯電防止性ポリカーボネート組成物

Info

Publication number: JP2645741B2
Application number: JP1014041A
Authority: JP
Inventors: 均安村
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1989-01-25
Filing date: 1989-01-25
Publication date: 1997-08-25
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JPH02196852A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は新規な帯電防止性ポリカーボネート組成物に
関するものである。さらに詳しくいえば、本発明は、ポ
リカーボネート本来の透明性及び機械的性質を維持する
とともに、優れた耐熱性及び帯電防止性能を有するポリ
カーボネート組成物に関するものである。

［従来の技術］従来、芳香族ポリカーボネート、例えば2,2−ビス
（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（通称ビスフェノ
ールＡ）とホスゲンとの反応によって得られるポリカー
ボネートは、透明性、機械的特性、電気的特性に優れる
上に、熱変形温度が高いなど、優れた特性を有すること
から、エンジニアリングプラスチックとして、多くの分
野において幅広く用いられている。

しかしながら、このポリカーボネートは、電気絶縁性
が高く、10¹⁵Ω以上の高い表面抵抗率を有するために、
摩擦などにより容易に静電気が発生して蓄積されやす
く、したがって、成形加工時又は成形された後におい
て、例えば塵埃を吸着し商品価値を損なったり、電撃現
象を生じてその取り扱いに支障をきたしたり、あるいは
危険をもたらしたりするなどの欠点を有している。

このような欠点を除くため、一般の合成樹脂、例えば
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩
化ビニル、ABS樹脂などにおいては、その成形品の表面
に帯電防止剤を塗布する方法、あるいは加工時に帯電防
止剤を樹脂中に練り込む方法が行われている。前者の帯
電防止剤を塗布する方法においては、該帯電防止剤が成
形品表面に単に付着するだけであるために、その密着力
が弱く、摩擦、洗浄あるいは溶剤の浸潤などによって容
易に帯電防止効果が損なわれ、帯電防止効果の永続性が
ないという欠点を有している。

これに対して、後者の帯電防止剤を練り込む方法は、
成形品表面の帯電防止剤が摩擦や洗浄などによって失わ
れた際、内部より帯電防止剤が表面ににじみ出て表面に
補充され、その効果が半永久的に持続されるという特徴
を有している。

このような練込用帯電防止剤としては、従来、カチオ
ン系、アニオン系、非イオン系及び両性イオン系の各種
界面活性剤が用いられている。しかしながら、これらの
帯電防止剤をポリカーボネートに適用する場合には、該
ポリカーボネートはポリエチレン、ポリ塩化ビニルなど
のはん用プラスチックとは異なり、300℃に近い高温下
で成形加工されるために、成形時の加熱に耐えうる熱安
定性が要求されるが、前記の界面活性剤から成る帯電防
止剤は耐熱性が十分ではないため、押出機における練込
混合時や射出成形時における熱により、帯電防止剤が分
解して、帯電防止効果が損なわれたり、ポリカーボネー
トの優れた特徴である透明性が失われたり、機械的特性
が低下したりするなどの問題が生じる。

また、前記界面活性剤から成る帯電防止剤は、ポリカ
ーボネートとの相溶性についても問題を有している。す
なわち、その相溶性が良すぎると、成形品の表面にある
帯電防止剤が摩擦、洗浄などで失われた場合、成形品内
部からの帯電防止剤のブリードが遅いため、帯電防止効
果が回復せず、永続性がなくなるし、これとは反対に相
溶性が悪いと、成形品の表面から失われた帯電防止剤を
内部のそれで補充することは容易であるものの、ブリー
ド量が多いために、成形品の表面が粘着性を帯びて塵埃
の付着が著しくなり、実用的な成形品とはなりえないな
どの問題が生じるが、前記帯電防止剤においては、ポリ
カーボネートに対し、適当な相溶性を有し、このような
問題の生じないものは、まだ見い出されていないのが現
状である。

さらに、ポリカーボネートと前記の界面活性剤から成
る帯電防止剤とをブレンドしたチップを押出機又は射出
成形機のスクリュー供給部に供給した場合、帯電防止剤
の種類や量によりチップが滑ってくい込み不良になった
り、くい込む状態が不安定であったりして、成形操作を
円滑に行うことが困難な場合が生じる。

このような問題を解決したものとして、ポリカーボネ
ート100重量部に対し、脂肪酸モノグリセリド0.1〜3.0
重量部を配合して成る帯電防止性ポリカーボネート組成
物が提案されている（特公昭55−4141号公報）。しかし
ながら、この組成物は、前記の問題がある程度解決され
ているものの、透明性、機械的特性、耐熱性、帯電防止
性能のすべてを必ずしも十分に満足しうるものとはいえ
ない。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、このような事情のもとで、ポリカーボネー
ト本来の透明性及び機械的性質を維持するとともに、優
れた耐熱性及び帯電防止剤を有するポリカーボネート組
成物を提供することを目的としてなされたものである。

［課題を解決するための手段］本発明者らは、前記の好ましい性質を有する帯電防止
性ポリカーボネート組成物を開発するために鋭意研究を
重ねた結果、ポリカーボネートに対し、ジグリセリン脂
肪酸エステルを所定量配合し、さらに所望に応じ、リン
系酸化防止剤を所定量配合して成る組成物がその目的に
適合しうることを見い出し、この知見に基づいて本発明
を完成するに至った。

すなわち、本発明は、（Ａ）ポリカーボネート100重
量部に対し、（Ｂ）ジグリセリン脂肪酸エステル0.1〜
5.0重量部及び所望に応じ（Ｃ）リン系酸化防止剤1.0重
量部以下を配合して成る帯電防止性ポリカーボネート組
成物を提供するものである。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明組成物において、（Ａ）成分として用いられる
ポリカーボネートーは、一般式（式中のＺは単結合、エーテル結合あるいは炭素数１〜
８のアルキレン基、炭素数２〜８のアルキリデン基、炭
素数５〜15のシクロアルキレン基、炭素数５〜15のシク
ロアルキリゼン基、スルホニル基、スルホキシド基、カ
ルボニル基、スルフィド基又は式で示される基、R¹及びR²は、それぞれ水素原子、ハロゲ
ン原子又は炭素数１〜８のアルキル基であり、それらは
同一であってもよいし、異なっていてもよく、ｍ及びｎ
は１〜４の整数であって、ｍが２以上の場合はR¹は同一
であってもよいし、異なっていてもよく、ｎが２以上の
場合はR²は同一であってもよいし異なっていてもよい）で表される繰り返し単位を有する重合体である。

このポリカーボネートは溶剤法、すなわち塩化メチレ
ンなどの溶剤中で公知の酸受容体、分子量調節剤の存在
下、二価フェノールとホスゲンのようなカーボネート前
駆体との反応又は二価フェノールとジフェニルカーボネ
ートのようなカーボネート前駆体とのエステル交換反応
によって製造することができる。

ここで、好適に使用しうる二価フェノールとしてはビ
スフェノール類があり、特に2,2−ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）が好まし
い。また、ビスフェノールＡの一部又は全部を他の二価
フェノールで置換したものであってもよい。ビスフェノ
ールＡ以外の二価フェノールとしては、例えばビスフェ
ノールＡ以外のビス（４−ヒドロキシフェニル）アルカ
ン、ハイドロキノン、4,4′−ジヒドロキシジフェニ
ル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロアルカン、
ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス（４
−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）スルホキシド、ビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）エーテル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ケト
ンのような化合物又はビス（3,5−ジブロモ−４−ヒド
ロキシフェニル）プロパン、ビス（3,5−ジクロロ−４
−ヒドロキシフェニル）プロパンのようなハロゲン化フ
ェノール類などを挙げることができる。

本発明に用いるポリカーボネートは、これらの二価フ
ェノール１種を用いたホモポリマーであってもよいし、
２種以上を用いたコポリマーであってもよく、さらに
は、多官能性芳香族化合物を前記二価フェノールと併用
して得られた熱可塑性ランダム分枝ポリカーボネートで
あってもよい。

本発明に用いるポリカーボネートは、機械的強度及び
成形加工性の点から、その粘度平均分量が10,000〜100,
000のものが好ましく、特に20,000〜40,000のものが好
適である。

本発明組成物においては、（Ｂ）成分としてのジグリ
セリン脂肪酸エステルが用いられる。このジグリセリン
脂肪酸エステルとしては、モノエステル、ジエステル、
トリエステル及びテトラエステルを使用することがで
き、一般式［A₁、A₂、A₃及びA₄の内の１〜３個は水素原子であり、
他は炭素数９〜23の脂肪族エステル残基（−CO−Ｒ）で
あり、該エステル残基は同一であっても相違するもので
あってもよい。］で表されるジグリセリンと脂肪族とのエステル化物を挙
げることができる。

これらのグリセリン脂肪酸エステルは一種用いてもよ
いし二種以上を組み合わせて用いてもよいが、少量の添
加で所望の帯電防止効果を得るためにはモノエステルの
含有量が多い方が好ましい。

より具体的には、グリセリンを水酸化ナトリウムの存
在下で加熱してジグリセリンを製造し、これにカプリン
酸、カプリル酸等を反応させてジグリセリンモノエステ
ルを合成し、蒸留して得られる純度80％以上のものを挙
げることができる。

また、本発明に用いられるジグリセリン脂肪酸エステ
ルは約20重量％以下のトリグリセリン脂肪酸エステル等
のポリグリセリン脂肪酸エステルを含有してもよい。

すなわち、ジグリセリン脂肪酸エステルの含有量が約
80重量％以上の純度のジグリセリン脂肪酸エステルであ
れば所望の帯電効果をあげることができる。

かかる純度のジグリセリン脂肪酸エステルをそのまま
あるいは増量剤で希釈して用いてもよい。

この（Ｂ）成分のジグリセリン脂肪酸エステルをポリ
カーボネートに適量配合することにより、ポリカーボネ
ートが本来有する透明性や機械的特性を損なうことな
く、該ポリカーボネートに優れた耐熱性と帯電防止性能
が付与される。その配合量は、ポリカーボネート100重
量部に対し、0.1〜5.0重量部、好ましくは0.5〜3.0重量
部の範囲で選ばれる。この量が0.1重量部未満では所望
の帯電防止効果が得られないし、5.0重量部を超える
と、その量の割りには帯電防止効果の増大が見られず、
むしろ機械的強度の低下、成形品の着色、耐熱性の低下
など好ましくない事態を招来する傾向が生じる。

本発明組成物においては、耐熱安定性を高めるため
に、所望に応じ（Ｃ）成分としてリン系酸化防止剤を配
合することができる。このリン系酸化防止剤としては、
例えばトリス（ノニルフェニル）ホスファイト、ジフェ
ニル（２−エチルヘキシル）ホスファイト、トリフェニ
ルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリス
（エチルフェニル）ホスファイト、トリス（ブチルフェ
ニル）ホスファイト、トリス（ヒドロキシフェニル）ホ
スファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、テト
ラキス（2,4−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−4,4′−ビフ
ェニレンジホスファイ、トリス（2,4−ジ−ｔ−ブチル
フェニル）ホスファイトなどのトリアリールホスファイ
ト、トリメチルホスファイト、トリエチルホスファイ
ト、トリブチルホスファイト、トリオクチルホスファイ
ト、トリノニルホスファイト、トリデシルホスファイ
ト、トリオクタデシルホスファイト、ビス（2,4−ジ−
ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファ
イト、ビス（2,6−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニ
ル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリ
ルペンタエリスリチルジホスファイト、ジトリデシルペ
ンタエリスリチルジホスファイトなどのペンタエリスリ
トールジホスファイト、トリス（２−クロロエチル）ホ
スファイト、トリス（2,3−ジクロロプロピル）ホスフ
ァイトなどのトリアルキルホスファイト、トリシクロヘ
キシルホスファイトなどのトリシクロアルキルホスファ
イトなどが挙げられるが、これらの中でトリス（ノニル
フェニル）ホスファイト及びジフェニル（２−エチルヘ
キシル）ホスファイトが好ましい。これらのリン系酸化
防止剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を
組み合わせて用いてもよい。

前記（Ｃ）成分のリン系酸化防止剤の配合量は、ポリ
カーボネート100重量部に対し、1.0重量部以下、好まし
くは0.01〜0.3重量部の範囲で選ばれる。この配合量が
0.01重量部未満では、リン系酸化防止剤を配合した効果
が十分に発揮されないし、1.0重量部を超えると機械的
強度の低下やブリードが起こる傾向が生じる。

本発明組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で
所望に応じ、従来ポリカーボネート組成物に慣用されて
いる他の添加剤、例えばヒンダードフェノール系酸化防
止剤、サリチレート系、ベンゾフェノン系、トリアゾー
ル系などの紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定
剤、難燃剤、着色剤、離型剤、ガラス繊維などの補強剤
を含有させてもよい。

［実施例］次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する
が、本発明はこれらの例によってなんら限定されるもの
ではない。

なお、各特性は次のようにして求めた。

（１）表面固有抵抗率（Ω） JIS K−6911に基づいて測定した。すなわち、横河ヒ
ューレットパッカード社製抵抗率測定機4329Aを用い、8
0×80×3.2mmの平板に100Vで20秒間印加後、１分間経過
した時点での値を測定した。

（２）コロナ帯電圧半減期 45×45×3.2mmの平板に、スタチックネオストメータ
ー（宍戸商会製、高圧直流コロナ放電式チョッパ型、TY
PE S−5109）を用いて、電圧9000Vのコロナ放電を30秒
間印加し、半減期を測定した。

（３）全光線透過率 JIS K−7105に従い、スガ試験機製、直続ヘイズコン
ピューター HGM−2Kを用いて測定した。

（４）アイゾット衝撃強度（ノッチ付、kg・cm/cm） ASTM D−256に従って測定した。試験片として厚さ3.2
mm厚のものを用いた。

（５）黄色度（YI） JIS K−7103に従い、スガ試験機製カラーメーターSM
−３を用いて測定した。

実施例１〜５熱風乾燥機で120℃、８時間乾燥したポリカーボネー
ト［出光石油化学（株）製、タフロンA2500、平均分子
量25000］100重量部とジグリセリンモノカプリレート0.
1重量部、１重量部、２重量部、３重量部及び５重量部
それぞれとジフェニル（２−エチルヘキシル）ホスファ
イト0.05重量部とを機械的に混合し、50mmφ押出機にて
250〜260℃で押し出し、ストランドを水冷したのち、ペ
レタイザーで切断しペレットを得た。このペレットをベ
ント成形機にて280℃で成形、試験片を得た。

この試験片にて表面固有抵抗率、帯電圧半減期、アイ
ゾット衝撃強度、全光線透過率、120℃での耐熱オーブ
ンテスト前後の黄変度（YI）を測定した。その結果を第
１表に示す。

実施例６ジグリセリンモノカプレート２重量部を用い、かつジ
フェニル（２−エチルヘキシル）ホスファイトを用いな
かったこと以外は、実施例１と１同様にして実施した。
その結果を第１表に示す。

比較例１帯電防止剤を用いなかったこと以外は、実施例１と同
様にして実施した。その結果を第１表に示す。

比較例２〜４帯電防止剤として、ジグリセリンモノカプリレートの
代わりに、第１表に示すものを２重量部用いた以外は、
実施例１と同様にして実施した。その結果を第１表に示
す。

比較例５ジグリセリンモノカプリレートを10重量部用いた以外
は、実施例１と同様にして実施した。その結果を第１表
に示す。

実施例７帯電防止剤としてジグリセリンモノカプレートを用い
たこと以外は実施例３と同様にして実施した。その結果
を第１表に示す。

実施例８帯電防止剤としてジグリセリンモノカプリレートとジ
グリセリンモノカプレートの1:1重量比との等量混合物
を２重量部用いたこと以外は実施例３と同様にして実施
した。その結果を第１表に示す。

第１表から分かるように、比較例１〜３は所望の帯電
防止性能が得られず、比較例は耐熱性と衝撃性が不十分
である。

また、比較例５は、ジグリセリンモノカプリレートの
添加量が多すぎて、衝撃強度が低下するとともに、透明
性が損なわれている。

実施例６はリン系酸化防止剤を添加していないため、
実施例３に比べて初期黄色度が高くなっている。

［発明の効果］本発明の帯電防止性ポリカーボネート組成物は、ポリ
カーボネートに、ジグリセリン脂肪酸エステル及び所望
に応じて用いられるリン系酸化防止剤をそれぞれ所定量
配合したものであって、ポリカーボネート本来の透明性
及び機械的性質を維持するとともに、優れた耐熱性及び
帯電防止性能を有する利点があるため、フイルム等の押
出成形品や各種射出成形品の材料として好適に使用する
ことができる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ポリカーボネート100重量部に対
し、（Ｂ）ジグリセリン脂肪酸エステル0.1〜5.0重量部
を配合して成る帯電防止性ポリカーボネート組成物。
【請求項２】（Ａ）ポリカーボネート100重量部に対
し、（Ｂ）ジグリセリン脂肪酸エステル0.1〜5.0重量部
及び（Ｃ）リン系酸化防止剤1.0重量部以下を配合して
成る帯電防止性ポリカーボネート組成物。