JP4786628B2 - 帯電防止性樹脂組成物 - Google Patents

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本発明は、帯電防止剤、帯電防止剤組成物および帯電防止性樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、成形性に優れ、優れた永久帯電防止性、耐水性および機械特性を有する成形品を与える帯電防止剤、帯電防止剤組成物および帯電防止性樹脂組成物に関する。
従来、絶縁性の高い熱可塑性樹脂に帯電防止性を付与する方法としては、(1)低分子量界面活性剤を練り込む方法および(2)金属フィラーや導電性カーボンブラックを練り込む方法等が知られているが、(1)の方法で得られる樹脂組成物を成形してなる成形品は低分子量界面活性剤のブリードアウトにより効果が発現するため、表面の拭き取り等により帯電防止効果が失われるほか、時間経過とともに表面荒れが発生する難点があり、また、(2)の方法による成形品は帯電防止効果の持続性には優れるが、金属フィラー等の多量の添加を必要とするため、耐衝撃性が低下する問題があった。そこで、これらの問題を解決する方法として(3)非水溶性の親水性ポリマーを練り込む方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−183529号公報
しかしながら上記(3)の方法では、親水性ポリマーの吸水性が高いため、耐水性が必要とされる用途では、吸水により表面荒れ、表面フクレが生じたり、寸法安定性が悪くなる等の問題点がある。本発明の目的は、優れた永久帯電防止性、耐水性および機械特性を有する成形品を与える帯電防止剤、帯電防止剤組成物および帯電防止性樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち、ポリアミド(a1)またはポリオレフィン(a2)のブロックと、下記一般式(1)で示され、Xを除いた溶解度パラメーターが9.1以上のポリエーテルと9.1未満のポリエーテルの少なくとも2種からなるポリエーテル(b)のブロックとが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合およびイミド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構造を有し、吸水率が0.3〜60%であるブロックポリマー(A)からなる帯電防止剤;該帯電防止剤に添加剤を添加してなる帯電防止剤組成物;該帯電防止剤を熱可塑性樹脂(B)に含有させてなる樹脂組成物;該帯電防止剤、帯電防止剤組成物または樹脂組成物を成形してなる成形品;並びに、該成形品に塗装および/または印刷を施してなる成形物品である。

X−A−(OA)m-1−O−E−O−(AO)m'-1−A−X (1)

(式中、Eはジオールまたは2価フェノールから水酸基を除いた残基、Aはハロゲン原子および/またはベンゼン環で置換されていてもよい炭素数2〜12の2価の炭化水素基、mおよびm’は1〜300の整数、Xは水酸基、アミノ基およびカルボキシル基からなる群から選ばれる基である。)
本発明の帯電防止剤、帯電防止剤組成物および帯電防止性樹脂組成物は、下記の効果を奏する。
(1)該帯電防止剤、帯電防止剤組成物または樹脂組成物を成形してなる成形品は、永久帯電防止性および機械特性に優れる。
(2)該成形品は耐水性に優れる。
本発明におけるブロックポリマー(A)は、ポリアミド(a1)またはポリオレフィン(a2)のブロックとポリエーテル(b)のブロックとが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合およびイミド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構造を有する。
ポリアミド(a1)としては、カルボキシル基をポリマーの両末端に有するポリアミド(a11)、アミノ基をポリマーの両末端に有するポリアミド(a12)が使用できる。(a1)には、ラクタムの開環重合体、アミノカルボン酸の自己重縮合体、ジアミンとジカルボン酸の重縮合体、およびこれらの混合物が含まれる。
ラクタムとしては、炭素数(以下、Cと略記)6〜12、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が挙げられる。
ラクタムの開環重合体としては、例えばナイロン4、−5、−6、−8および−12が挙げられる。
アミノカルボン酸としては、C2〜12、例えばグリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、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−アミノペラルゴン酸、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。
アミノカルボン酸の自己重縮合体としては、例えばアミノエナント酸の重縮合によるナイロン7、ω−アミノウンデカン酸の重縮合によるナイロン11および12−アミノドデカン酸の重縮合によるナイロン12が挙げられる。
ジアミンとしては、脂肪族、脂環式、芳香(脂肪)族ジアミンおよびこれらの混合物が挙げられる。
脂肪族ジアミンとしては、C2〜20、例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、1,18−オクタデカンジアミンおよび1,20−エイコサンジアミンが挙げられる。
脂環式ジアミンとしては、C5〜20、例えば1,3−および1,4−シクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン、4,4’−ジアミノシクロヘキシルメタンおよび2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパンが挙げられる。
芳香(脂肪)族ジアミンとしては、C6〜20、例えばp−フェニレンジアミン、2,4−および2,6−トルイレンジアミン、2,2−ビス(4,4’−ジアミノフェニル)プロパン、4−アミノベンジルアミン、キシリレンジアミン、ビス(アミノエチル)ベンゼン、ビス(アミノプロピル)ベンゼンおよびビス(アミノブチル)ベンゼンが挙げられる。
ジカルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸、芳香環含有ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸、これらのアミド形成性誘導体[例えば酸無水物および低級(C1〜4)アルキルエステル]およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
脂肪族ジカルボン酸としては、C2〜40(好ましくは4〜20、さらに好ましくは6〜12)、例えばコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、マレイン酸、フマル酸およびイタコン酸が挙げられる。
芳香環含有ジカルボン酸としては、C8〜20(好ましくは8〜16、さらに好ましくは8〜14)、例えばオルト−、イソ−およびテレフタル酸、ナフタレン−2,6−および−2,7−ジカルボン酸、ジフェニル−4,4’−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、トリレンジカルボン酸、キシリレンジカルボン酸および5−スルホイソフタル酸アルカリ金属(例えばリチウム、ナトリウムおよびカリウム)塩が挙げられる。
脂環式ジカルボン酸としては、C5〜20(好ましくは6〜18、さらに好ましくは8〜14)、例えばシクロプロパンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキセンジカルボン酸、ジシクロヘキシル−4,4’−ジカルボン酸およびショウノウ酸が挙げられる。
アミド形成性誘導体のうち酸無水物としては、上記ジカルボン酸の無水物、例えば無水マレイン酸、無水イタコン酸および無水フタル酸;低級(C1〜4)アルキルエステルとしては上記ジカルボン酸の低級アルキルエステル、例えばアジピン酸ジメチルおよびオルト−、イソ−およびテレフタル酸ジメチルが挙げられる。
ジアミンとジカルボン酸との重縮合体としては、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸またはドデカン二酸の重縮合による、それぞれナイロン66、−610、−69または−612、およびテトラメチレンジアミンとアジピン酸の重縮合によるナイロン46等が挙げられる。
また、共重合ナイロンとしては、ナイロン6/66〔ナイロン6とナイロン66の共重合体[共重合比(重量比)=5/95〜95/5]〕およびナイロン6/12〔ナイロン6とナイロン12の共重合体[共重合比(重合比)=5/95〜95/5]〕等が挙げられる。
上記(a1)のうち、帯電防止性の観点から好ましいのは、12−アミノドデカン酸の自己重縮合体およびアジピン酸とヘキサメチレンジアミンの重縮合体、および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。
(a1)は、例えばC4〜20の上記ジカルボン酸および/または上記ジアミンを分子量調整剤として使用し、この存在下に上記ポリアミド形成性モノマーを開環重合、自己重縮合あるいは重縮合させることによって得られる。分子量調整剤としてのジカルボン酸のうち、ジアミンとの反応性の観点から好ましいのは脂肪族および芳香族ジカルボン酸、さらに好ましいのはアジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸および3−スルホイソフタル酸ナトリウムである。また、分子量調整剤としてのジアミンのうち、ジカルボン酸との反応性の観点から好ましいのはヘキサメチレンジアミンおよびデカメチレンジアミンである。ジカルボン酸を使用すると、両末端カルボキシル基の(a11)、ジアミンを使用すると両末端アミノ基の(a12)となる。
分子量調整剤の使用量は、後述の成形品の帯電防止性および耐熱性の観点から、ポリアミド形成性モノマーと分子量調整剤合計の重量に基づいて好ましくは2〜80%、さらに好ましくは4〜75%である。
(a1)の数平均分子量[以下、Mnと略記。測定はGPC(ゲルパーミエイションクロマトグラフィー)法による。]は、ブロックポリマー(A)の耐熱性の観点から好ましい下限は200、さらに好ましくは500、(A)の製造上の観点から好ましい上限は5,000、さらに好ましくは3,000である。
ポリオレフィン(a2)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)基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a21)、水酸基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a22)、アミノ基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a23)が使用でき、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(a24)、水酸基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(a25)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(a26)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(a21)および(a24)が好ましい。
(a21)としては、両末端が変性可能なポリオレフィンを好ましくは主成分(含量5
0重量%以上、さらに好ましくは75重量%以上、とくに好ましくは80〜100重量%)とするポリオレフィン(a0)の両末端にカルボニル基を導入したものが挙げられる。
(a22)としては、(a0)の両末端に水酸基を導入したものが用いられる。
(a23)としては、(a0)の両末端にアミノ基を導入したものが用いられる。
(a0)は、通常、両末端が変性可能なポリオレフィン、片末端が変性可能なポリオレフィンおよび変性可能な末端基を持たないポリオレフィンの混合物であるが、両末端が変性可能なポリオレフィンが主成分であるものが好ましい。
(a0)としては、C2〜30のオレフィンの1種または2種以上の混合物の(共)重合(重合または共重合を意味する。以下同様。)によって得られるポリオレフィン[重合法]および高分子量のポリオレフィン(C2〜30のオレフィンの重合によって得られるポリオレフィン)の熱減成法によって得られる低分子量ポリオレフィン[熱減成法]が使用できる。
C2〜30のオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、C4〜30(帯電防止性の観点から好ましくは4〜12、さらに好ましくは4〜10)のα−オレフィン、およびC4〜30(帯電防止性の観点から好ましくは4〜18、さらに好ましくは4〜8)のジエンなどが挙げられる。
α−オレフィンとしては、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ペンテン、1−オクテン、1−デセンおよび1−ドデセンなどが挙げられ、ジエンとしては、ブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,6−ヘキサジエン、シクロペンタジエンおよび1,11−ドデカジエンなどが挙げられる。
これらのうち帯電防止性の観点から好ましいのはC2〜12のオレフィン(エチレン、プロピレン、C4〜12のα−オレフィン、ブタジエンおよび/またはイソプレンなど)、さらに好ましいのはC2〜10(エチレン、プロピレン、C4〜10のα−オレフィンおよび/またはブタジエンなど)、とくに好ましいのはエチレン、プロピレンおよび/またはブタジエンである。
熱減成法によって得られる低分子量ポリオレフィンは、例えば、特開平3−62804号公報記載の方法等により容易に得ることができる。
重合法によって得られるポリオレフィンは種々の方法で製造でき、例えば、ラジカル触媒、金属酸化物触媒、チーグラー触媒およびチーグラー−ナッタ触媒等の存在下で上記オレフィンを(共)重合させる方法等により容易に得ることができる。
ラジカル触媒としては、例えばジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルベンゾエート、デカノールパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、パーオキシ−ジ−カーボネートエステル、アゾ化合物等、およびγ−アルミナ担体に酸化モリブデンを付着させたもの等が挙げられる。金属酸化物触媒としては、シリカ−アルミナ担体に酸化クロムを付着させたもの等が挙げられる。チーグラー触媒およびチーグラー−ナッタ触媒としては、(C253Al−TiCl4等が挙げられる。
重合法としては、−50〜−100℃に冷却したキシレン、トルエン等の炭化水素系溶媒に、触媒、モノマーを加え、重合する方法などが挙げられる。
変性基であるカルボニル基の導入のしやすさ、および入手のしやすさの点で、熱減成法による低分子量ポリオレフィンが好ましい。
(a0)のMnは帯電防止性の観点から好ましくは800〜20,000、さらに好ましくは1,000〜10,000、とくに好ましくは1,200〜6,000である。
(a0)中の二重結合の量は、帯電防止性の観点から好ましくは、C1,000当たり1〜40個、さらに好ましくは2〜30個、とくに好ましくは4〜20個である。
1分子当たりの二重結合の平均数は、繰り返し構造の形成性の観点および帯電防止性の観点から好ましくは、1.1〜5、さらに好ましくは1.3〜3、とくに好ましくは1.
5〜2.5、最も好ましくは1.8〜2.2である。
熱減成法においては、Mnが800〜6,000の範囲で、1分子当たりの平均末端二重結合数が1.5〜2個の低分子量ポリオレフィンが容易に得られる〔例えば、村田勝英、牧野忠彦、日本化学会誌、192頁(1975)参照〕。
カルボニル基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a21)としては、(a0)の両末端をα、β−不飽和カルボン酸(無水物)(α,β−不飽和カルボン酸、そのC1〜4のアルキルエステルまたはその無水物を意味する。以下、同様。)で変性した構造を有するポリオレフィン(a211)、(a211)をラクタムまたはアミノカルボン酸で二次変性した構造を有するポリオレフィン(a212)、(a0)を酸化またはヒドロホルミル化変性した構造を有するポリオレフィン(a213)、(a213)をラクタムまたはアミノカルボン酸で二次変性した構造を有するポリオレフィン(a214)、(a213)をヒドロキシアミンで二次変性した構造を有するポリオレフィン(a215)およびこれらの2種以上の混合物等;水酸基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a22)としては、(a211)をヒドロキシルアミンで変性した構造を有するポリオレフィン(a221)、(a213)をヒドロキシルアミンで変性した構造を有するポリオレフィン(a222)、およびこれらの2種以上の混合物等;アミノ基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a23)としては、(a211)をジアミンで二次変性した構造を有するポリオレフィン(a231)、(a212)をジアミンで二次変性した構造を有するポリオレフィン(a232)、(a212)をヒドロキシアミンで変性した構造を有するポリオレフィン(a233)、(a213)をジアミンで二次変性した構造を有するポリオレフィン(a234)、(a213)をヒドロキシアミンで変性した構造を有するポリオレフィン(a235)、(a214)をジアミンで二次変性した構造を有するポリオレフィン(a236)およびこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。
(a211)は、(a0)をα,β−不飽和カルボン酸(無水物)により変性することにより得られる。
α,β−不飽和カルボン酸(無水物)としては、C3〜12のカルボン酸、例えばモノカルボン酸[(メタ)アクリル酸など]、ジカルボン酸(マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸など)、これらのアルキル(C1〜4)エステル[(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ブチル、イタコン酸ジエチルなど]およびこれらの無水物が挙げられる。
これらのうち(a0)との反応性の観点から好ましいのは、ジカルボン酸、これらのアルキルエステルおよびこれらの無水物、さらに好ましいのはマレイン酸(無水物)およびフマル酸、とくに好ましいのはマレイン酸(無水物)である。
α、β−不飽和カルボン酸(無水物)の使用量は、ポリオレフィン(a0)の重量に基づき、繰り返し構造の形成性および帯電防止性の観点から好ましくは、0.5〜40重量%、さらに好ましくは1〜30重量%、とくに好ましくは2〜20重量%である。
α,β−不飽和カルボン酸(無水物)によるポリオレフィン(a0)の変性は種々の方法、例えば、(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。
溶液法としては、キシレン、トルエン等の炭化水素系溶媒の存在下、(a0)にα,β−不飽和カルボン酸(無水物)を加え、窒素等の不活性ガス雰囲気中170〜230℃で反応させる方法などが挙げられる。
溶融法としては、(a0)を加熱溶融した後に、α,β−不飽和カルボン酸(無水物)を加え、窒素等の不活性ガス雰囲気中170〜230℃で反応させる方法が挙げられる。
これらの方法のうち、反応の均一性の観点から好ましいのは溶液法である。
(a212)は、(a211)をラクタムまたはアミノカルボン酸で二次変性することにより得られる。
ラクタムまたはアミノカルボン酸としては、前述のものが使用できる。
これらのうち、二次変性の反応性の観点から好ましいのは、カプロラクタム、ラウロラクタム、グリシン、ロイシン、ω−アミノカプリル酸、11−アミノウンデカン酸および12−アミノドデカン酸、さらに好ましいのはカプロラクタム、ラウロラクタム、ω−アミノカプリル酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸、特に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。
ラクタムまたはアミノカルボン酸の使用量は、帯電防止性の観点から好ましくは、α,β−不飽和カルボン酸からカルボキシル基を除いた残基1個当たり、ラクタムまたはアミノカルボン酸0.1〜20個、さらに好ましくは0.3〜15個、特に好ましくは0.5〜10個である。
(a213)は、(a0)を酸素および/またはオゾンにより酸化またはオキソ法によりヒドロホルミル化してカルボニル基を導入することにより得られる。
酸化によるカルボニル基の導入は、種々の方法、例えば、米国特許第3,692,877号明細書記載の方法で行うことができる。ヒドロホルミル化によるカルボニル基の導入は、種々の方法、例えば、Macromolecules、Vol.31、5943頁記載の方法で行うことができる。
(a214)は、(a213)をラクタムまたはアミノカルボン酸で二次変性することにより得られる。
ラクタムおよびアミノカルボン酸としては、前述したものが挙げられその使用量も同様である。
(a215)は、(a213)をヒドロキシルアミンで二次変性することにより得られる。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。ヒドロキシルアミンによる変性は、(a211)とヒドロキシルアミンとを直接反応させることにより行うことができる。反応温度は、通常120〜230℃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、(a211)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。
(a23)は、(a211)をジアミンで二次変性することにより得られる。ジアミンとしては、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。ジアミンによる変性は、(a211)とジアミンとを直接反応させることにより行うことができる。反応温度は、通常120〜230℃である。変性に用いるジアミンのアミノ基の量は、(a211)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。
(a232)は、(a212)をヒドロキシルアミンで二次変性することにより得られる。ヒドロキシルアミンとしては、(a215)で例示したものが挙げられその使用量も同様である。
(a232)は、(a213)をジアミンで二次変性することにより得られる。
ジアミンとしては、前述で例示したものが挙げられその使用量も同様である。
カルボキシル基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a2)のMnは、耐熱性および後述するポリエーテル(b)との反応性の観点から好ましくは、800〜25,000、さらに好ましくは1,000〜20,000、とくに好ましくは2,500〜10,000である。
また、(a2)の酸価は、(b)との反応性の観点から好ましくは、4〜280(mgKOH/g、以下、数値のみを記載する。)、さらに好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。
ポリエーテル(b)としては、下記一般式(1)で表されるポリエーテルジオール(b1)、ポリエーテルジアミン(b2)およびポリエーテルジカルボン酸(b3)が使用できる。

X−A−(OA)m-1−O−E−O−(AO)m'-1−A−X (1)

式中、Eはジオールまたは2価フェノールから水酸基を除いた残基、Aはハロゲン原子および/またはベンゼン環で置換されていてもよいC2〜12の2価の炭化水素基、mおよびm’は1〜300の整数、好ましくは2〜250、とくに好ましくは10〜100の整数を表し、mとm’とは同一でも異なっていてもよい。また、m個の(OA)とm’個の(AO)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、ランダムまたはこれらの組合せのいずれでもよい。Xは水酸基、アミノ基およびカルボキシル基からなる群から選ばれる基を表す。
ポリエーテルジオール(b1)としては、ジオール(b01)または2価フェノール(b02)にアルキレンオキシド(以下、AOと略記)(C2〜12)を付加反応させることにより得られるものが挙げられる。
ジオール(b01)としては、C2〜12(好ましくは2〜10、さらに好ましくは2〜8)の2価アルコール(脂肪族、脂環式および芳香脂肪族2価アルコール)およびC1〜12の3級アミノ基含有ジオールなどが挙げられる。
脂肪族2価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、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および1,12−ドデカンジオールなどが挙げられる。
脂環式2価アルコールとしては、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロオクタンジオールおよび1,3−シクロペンタンジオールなどが挙げられる。
芳香脂肪族2価アルコールとしては、キシリレンジオール、1−フェニル−1,2−エタンジオールおよび1,4−ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼンなどが挙げられる。
3級アミノ基含有ジオールとしては、脂肪族または脂環式1級モノアミン(C1〜12、好ましくは2〜10、さらに好ましくは2〜8)のビスヒドロキシアルキル(アルキル基のC1〜12、好ましくは2〜10、さらに好ましくは2〜8)化物および芳香(脂肪)族1級モノアミン(C6〜12)のビスヒドロキシアルキル(アルキル基のC1〜12)化物等が挙げられる。
モノアミンのビスヒドロキシアルキル化物は、種々の方法、例えば、モノアミンとC2〜4のAO[エチレンオキシド(以下、EOと略記)プロピレンオキシド(以下、POと略記)、ブチレンオキシドなど]とを反応させるか、モノアミンとC1〜12のハロゲン化ヒドロキシアルキル(2−ブロモエチルアルコール、3−クロロプロピルアルコールな
ど)とを反応させることにより容易に得ることができる。
脂肪族1級モノアミンとしては、メチルアミン、エチルアミン、1−および2−プロピルアミン、n−およびi−アミルアミン、ヘキシルアミン、1,3−ジメチルブチルアミン、3,3−ジメチルブチルアミン、2−および3−アミノヘプタン、ヘプチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミンおよびドデシルアミンなどが挙げられる。
脂環式1級モノアミンとしては、シクロプロピルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミンなどが挙げられる。
芳香(脂肪)族1級モノアミンとしては、アニリンおよびベンジルアミンなどが挙げられる。
2価フェノール(b02)としては、C6〜18(好ましくは8〜18、さらに好ましくは10〜15)、例えば単環2価フェノール(ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、ウルシオールなど)、ビスフェノール(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、4,4’−ジヒドロキシジフェニル−2,2−ブタン、ジヒドロキビフェニルなど)および縮合多環2価フェノール(ジヒドロキシナフタレン、ビナフトールなど)などが挙げられる。
(b01)および(b02)のうち帯電防止性の観点から好ましいのは、2価アルコールおよび2価フェノール、さらに好ましいのは脂肪族2価アルコールおよびビスフェノール、とくに好ましいのはエチレングリコールおよびビスフェノールAである。
ジオール(b01)または2価フェノール(b02)に付加反応させるAOとしては、C2〜12のAO(EO、PO、1,2−、1,4−、2,3−および1,3−ブチレンオキシドおよびこれらの2種以上の混合物)等が挙げられるが、必要によりその他のAOおよび置換AOを併用してもよい。
その他のAOおよび置換AOとしては、C5〜12のα−オレフィンのエポキシ化物、スチレンオキシドおよびエピハロヒドリン(エピクロルヒドリンおよびエピブロモヒドリン等)等が挙げられる。他のAOおよび置換AOのそれぞれの使用量は、全AOの重量に基づいて帯電防止性の観点から好ましくは、30重量%以下、さらに好ましくは0または25重量%以下、とくに好ましくは0または20重量%以下である。
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のうち帯電防止性の観点から好ましいのは、EO単独、およびEOとEO以外のAOとの併用(ブロックおよび/またはランダム付加)、さらに好ましいのはEO単独およびEOとPOの併用、とくに好ましいのはEO単独である。
AOの付加モル数は、親水性ポリマー(b)の体積固有抵抗値の観点から好ましくは、(b01)または(b02)の水酸基1個当り1〜300モル、さらに好ましくは2〜250モル、とくに好ましくは10〜100モルである。
AOの付加反応は、種々の方法、例えばアルカリ触媒(水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなど)の存在下、100〜200℃、圧力0〜0.5MPaGの条件で行なうことができる。
ポリエーテルジオール(b1)中のオキシアルキレン単位の含量は、(b1)の重量に基づいて親水性ポリマー(b)の体積固有抵抗値の観点から好ましくは、5〜99.8重量%、さらに好ましくは8〜99.6重量%、とくに好ましくは10〜98重量%である。また、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、ポリオキシアルキレン鎖の重量に基づいて(b)の体積固有抵抗値の観点から好ましくは、5〜100重量%
、さらに好ましくは10〜100重量%、とくに好ましくは50〜100重量%、最も好ましくは60〜100重量%である。
ポリエーテルジアミン(b2)としては、ポリエーテルジオール(b1)の水酸基をアミノ基(1級または2級アミノ基)に変性したものが挙げられる。
(b2)は、(b1)の両末端水酸基を種々の方法によりアミノ基に変えることにより、容易に得ることができる。
水酸基をアミノ基に変える方法としては、種々の方法、例えば、(b1)の水酸基をシアノアルキル化して得られる末端シアノアルキル基を還元してアミノ基とする方法[例えば、(b1)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に水素添加する方法]、(b1)とアミノカルボン酸またはラクタムとを反応させる方法、および(b1)とハロゲン化アミンをアルカリ条件下で反応させる方法等が挙げられる。
ポリエーテルジカルボン酸(b3)としては、ポリエーテルジオール(b1)の水酸基をカルボニル基(好ましくはカルボキシル基)に変性したものが挙げられる。
(b3)は、(b1)の両末端水酸基を種々の方法によりカルボニル基に変えることにより、容易に得ることができる。
水酸基をカルボニル基に変える方法としては、種々の方法、例えば、(b1)の水酸基を酸化する方法[例えば、(b1)を酸化クロムで酸化する方法]等が挙げられる。
(b)は、末端の官能基を除いた溶解度パラメーター(以下SP値と略記)が9.1以上(好ましくは9.1〜12.4、さらに好ましくは9.3〜10.0)のポリエーテルと9.1未満(好ましくは8.6以上9.1未満、さらに好ましくは8.7〜9.0)のポリエーテルの少なくとも2種を任意に併用したものであり、(b)には例えば、(b1)、(b2)および(b3)のそれぞれにおいて前記式(1)のAおよび/またはEが異なる少なくとも2種の併用、並びに(b1)、(b2)および(b3)のうちの少なくとも2種の併用[例えば(b1)/(b2)、(b2)/(b3)、(b1)/(b3)の各組み合わせ]が含まれる。
上記のうち耐水性の観点から好ましいのは、SP値が9.1以上のものと9.1未満のものとの2種のポリエーテルの併用であり、その割合(重量比)は好ましくは1/99〜97/3、さらに好ましくは4/96〜89/11である。
SP値は、例えばFedorsの方法(A Method for Estimating both the Solubility Parameters and Molar Volumes of Liquids’,POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE,FEBRUARY,1974,vol.14,Issue2、p.147−154)により求められる。
本発明におけるブロックポリマー(A)は、ポリアミド(a1)またはポリオレフィン(a2)のブロックと、ポリエーテル(b)のブロックとが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合およびイミド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構造を有するものであり、(A)には、(a1)と(b)の各ブロックからなる(A1)、および(a2)と(b)の各ブロックからなる(A2)が含まれる。
(A1)には、前記カルボキシル基をポリマーの両末端に有するポリアミド(a11)とポリエーテルジオール(b1)および/またはポリエーテルジアミン(b2)とを重合反応させることにより得られる(A11)と、アミノ基をポリマーの両末端に有するポリアミド(a12)とポリエーテルジカルボン酸(b3)とを重合反応させることにより得られる(A12)とが含まれる。
(A11)には(a11)と(b1)とを組み合わせた(A111)、(a11)と(b2)とを組み合わせた(A112)、および(A111)と(A112)の混合物が含まれる。
(A1)は、種々の方法、例えば(a11)に、(b1)を加えて減圧下、通常200〜250℃で重合(重縮合)反応を行う方法、または、一軸もしくは二軸の押出機を用い
、通常160〜250℃、滞留時間0.1〜20分で重合する方法により製造することができる。
上記の重合反応では、種々の触媒、例えばアンチモン触媒(三酸化アンチモン等);スズ触媒(モノブチルスズオキシド等);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);有機酸金属塩触媒[ジルコニウム有機酸塩(酢酸ジルコニル等)、酢酸亜鉛等];およびこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。これらのうち好ましいのは、ジルコニウム触媒およびジルコニウム有機酸塩、さらに好ましいのは酢酸ジルコニルである。
触媒の使用量は、(a11)と(b1)の合計重量に基づいて、通常0.001〜5%、好ましくは0.01〜3%である。
また、(A)の別の形態としての(A2)には、(a211)、(a212)、(a213)および/または(a214)と(b1)および/または(b2)とを重合反応させることにより得られる(A21);(a221)、(a232)、(a233)および/または(a234)と(b3)とを重合反応させることにより得られる(A22);(a231)、(a232)および/または(a235)と(b3)とを重合反応させることにより得られる(A23)が含まれる。
(A21)には(a211)と(b1)とを組み合わせた(A211)、(a211)と(b2)とを組み合わせた(A212);(a212)と(b1)とを組み合わせた(A213);(a212)と(b2)とを組み合わせた(A214);(a213)と(b1)とを組み合わせた(A215);(a213)と(b2)とを組み合わせた(A216);(a214)と(b1)とを組み合わせた(A217);(a214)と(b2)とを組み合わせた(A218);およびこれらの(A211)〜(A218)から選ばれる少なくとも2種の混合物が含まれる。
(A22)には(a221)と(b3)とを組み合わせた(A221)、(a232)と(b3)とを組み合わせた(A222)、(a233)と(b3)とを組み合わせた(A223)、(a234)と(b3)とを組み合わせた(A224)、およびこれらの(A221)〜(A224)から選ばれる少なくとも2種の混合物が含まれる。
(A23)には(a231)と(b3)とを組み合わせた(A231)、(a232)と(b3)とを組み合わせた(A232)、(a235)と(b3)とを組み合わせた(A233)、およびこれらの(A231)〜(A233)から選ばれる少なくとも2種の混合物が含まれる。
(A21)、(A22)および(A23)は(A11)や(A12)と同様の方法で製造することができる。
ブロックポリマー(A)を構成する(b)の量は、帯電防止性および耐水性の観点から好ましくは、(a)と(b)との合計重量に基づいて20〜90%、さらに好ましくは25〜80%、特に好ましくは30〜70%である。
(A)のMnは、樹脂物性および帯電防止性の観点から好ましくは2,000〜60,000、さらに好ましくは5,000〜40,000、特に好ましくは8,000〜30,000である。
(A)の構造において、(a)のブロックと、(b)のブロックとの繰り返し単位の平均繰り返し数(Nn)は、帯電防止性の観点から好ましくは、2〜50、さらに好ましくは2.3〜30、とくに好ましくは2.7〜20、最も好ましくは3〜10である。
Nnは、(A)のMnおよび1H−NMR分析によって求めることができる。
例えば、(a11)のブロックと(b1)のブロックとが繰り返し交互に結合した構造
を有する(A111)の場合は、1H−NMR分析において、4.0〜4.1ppmのエ
ステル結合{−C(C=O)−OCH2−}のプロトンに帰属されるシグナル、および3
.2〜3.7ppmのポリアルキレングリコールのプロトンに帰属されるシグナルが観測できることから、これらのプロトン積分値の比を求めて、この比とMnとからNnを求めることができる。
(A)の末端は、(a)由来のカルボキシル基、アミノ基、水酸基および/または無変性ポリオレフィン末端(何ら変性がなされていないポリオレフィン末端、すなわち、アルキル基またはアルケニル基)、あるいは(b)由来の水酸基、カルボキシル基および/またはアミノ基のいずれかである。これらのうち反応性の観点から末端として好ましいのはカルボニル基、アミノ基、水酸基、さらに好ましいのはカルボキシル基、水酸基である。
(A)の吸水率は、0.3〜60%、好ましくは0.5〜40%、さらに好ましくは1〜30%である。吸水率が0.3%未満では(A)の帯電防止付与特性が悪くなり、60%を超えると後述する成形品の耐水性が悪化する。
(A)を構成するポリエーテル(b)として、末端の官能基を除いたSP値が9.1以上のポリエーテルと9.1未満のポリエーテルの少なくとも2種を併用することにより、(A)の吸水率を上記の好ましい範囲とすることができる。例えば、末端の官能基を除いたSP値が9.1未満のポリエーテル50%以上と末端の官能基を除いたSP値が9.1以上のポリエーテル50%以下とを併用することで、より低吸水率の(A)とすることができ、また、末端の官能基を除いたSP値が9.1未満のポリエーテル20%以下と末端の官能基を除いたSP値が9.1以上のポリエーテル80%以上とを併用することで、より高吸水率の(A)とすることができる。これはポリエーテルがSP値9.1を境として、
非水溶性/水溶性の性質が変わることに起因するためと考えられる。
ここにおいて吸水率は以下の方法で測定される値(以下同じ。)である。
<吸水率測定方法>
ASTM−D570に準ずる。具体的には、50×50×3mmの試験片を50℃で24時間乾燥し、デシケーター中で放冷し、重量(M1)を測定する。これを23℃、50%RHの室内で、イオン交換水250mlを入れたガラス製の300mlビーカーに24時間、浸せきする。浸漬後の試験片の重量(M2)を測定し、下記の式にて吸水率を求める。
吸水率(%)=(M2−M1)×100/M1
本発明のブロックポリマー(A)からなる帯電防止剤には、必要により本発明の効果を阻害しない範囲で、後述するアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩(C)、界面活性剤(D)、イオン性液体(E)およびその他の樹脂用添加剤(G)からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤を添加して帯電防止剤組成物としてもよい。(C)〜(G)の具体例としては後述のものが挙げられる。
(A)の重量に基づく上記添加剤全体の使用量は、通常170%以下、添加剤の添加効果および後述する成形品の機械物性の観点から好ましくは0.001〜100%である。これらのうち(C)、(D)および(E)は帯電防止性をさらに向上させる目的で加えられる。
(C)の使用量は(A)の重量に基づいて、通常5%以下、帯電防止性向上効果および樹脂表面に析出せず良好な外観の成形品を与えるとの観点から、好ましくは0.001〜5%、さらに好ましくは0.01〜3%、とくに好ましくは0.1〜2.5%、最も好ましくは0.15〜1.5%である。
(D)の使用量は(A)の重量に基づいて、通常15%以下、帯電防止向上効果およびイオン溶出(金属イオン等の溶出低減。以下同じ。)の観点から好ましくは、0.001〜10%、さらに好ましくは0.01〜8%、とくに好ましくは0.1〜5%である。
(E)の使用量は、(A)の重量に基づいて通常10%以下、帯電防止向上効果およびイオン溶出の観点から好ましくは0.001〜5%、さらに好ましくは0.01〜3%である。
(G)の合計の使用量は、(A)の重量に基づいて、通常170%以下、添加効果および成形品の機械物性の観点から好ましくは0.1〜100%である。
それぞれの(G)の使用量は(A)の重量に基づいて、(G1)は通常5%以下、好ましくは0.1〜3%;(G2)は通常150%以下、好ましくは5〜100%;(G3)は通常20%以下、好ましくは1〜10%;(G4)は通常20%以下、好ましくは1〜10%;(G5)は通常20%以下、好ましくは1〜10%;(G6)は通常10%以下、好ましくは0.1〜5%;(G7)は通常5%以下、好ましくは0.1〜3%;(G8)は通常20%以下、好ましくは1〜10%;(G9)は通常5%以下、好ましくは0.1〜3%;(G10)は通常3%以下、好ましくは0.05〜1%である。
上記(G1)〜(G10)の間で添加剤が同一で重複する場合は、それぞれが添加効果を奏する量を他の効果に関わりなく使用するのではなく、使用目的に応じて使用量を調整するものとする。
本発明の帯電防止性樹脂組成物は、前記帯電防止剤を熱可塑性樹脂(B)に含有させてなる。
熱可塑性樹脂(B)としては、具体的にはビニル樹脂〔ポリオレフィン樹脂(B1)[例えばポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)、エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂等]、ポリアクリル樹脂(B2)[例えばポリメタクリル酸メチル等]、ポリスチレン樹脂(B3)[ビニル基含有芳香族炭化水素単独またはビニル基含有芳香族炭化水素と、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリロニトリルおよびブタジエンからなる群から選ばれる少なくとも1種とを構成単位とする共重合体、例えばポリスチレン、スチレン/アクリロニトリル共重合体(AN樹脂)、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体(ABS樹脂)、メタクリル酸メチル/ブタジエン/スチレン共重合体(MBS樹脂)、スチレン/メタクリル酸メチル共重合体(MS樹脂)等]等〕;ポリエステル樹脂(B4)[例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペート、ポリ乳酸等];ポリアミド樹脂(B5)[例えばナイロン66、ナイロン69、ナイロン612、ナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン46、ナイロン6/66、ナイロン6/12等];ポリカーボネート樹脂(B6)[例えばポリカーボネート、ポリカーボネート/ABS樹脂アロイ等];ポリアセタール樹脂(B7)およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
これらのうち(A)の(B)への分散のしやすさの観点から好ましいのは、ビニル樹脂[(B1)〜(B3)]およびポリエステル樹脂(B4)、さらに好ましいのは(B1)、(B3)および(B4)である。
(A)と(B)の合計重量に基づく(A)の割合は、帯電防止性および後述する成形品の機械物性の観点から、好ましくは2〜50%、さらに好ましくは3〜40%、特に好ましくは5〜30%である。
ビニル樹脂[(B1)〜(B3)]は、以下のビニルモノマーを種々の重合法(ラジカル重合法、チーグラー触媒重合法、メタロセン触媒重合法等)により(共)重合させることにより得られる。
ビニルモノマーとしては、不飽和炭化水素(脂肪族炭化水素、芳香環含有炭化水素、脂環式炭化水素等)、アクリルモノマー、その他の不飽和モノ−もしくはジカルボン酸およびその誘導体、不飽和アルコールのカルボン酸エステル、不飽和アルコールのアルキルエーテル、ハロゲン含有ビニルモノマー並びにこれらの2種以上の組合せ(ランダムおよ
び/またはブロック)等が挙げられる。
脂肪族炭化水素としては、C2〜30のオレフィン[エチレン、プロピレン、 C4〜
30のα−オレフィン(1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、 1−ペンテン、1−
オクテン、1−デセン、1−ドデセン等)等]、C4〜30のジエン[アルカジエン(ブタジエン、イソプレン等)、シクロアルカジエン(シクロペンタジエン等)等]等が挙げられる。
芳香環含有炭化水素としては、C8〜30の、スチレンおよびその誘導体、例えばo−、m−およびp−アルキル(C1〜10)スチレン(ビニルトルエン等)、α−アルキル(C1〜10)スチレン(α−メチルスチレン等)およびハロゲン化スチレン(クロロスチレン等)が挙げられる。
アクリルモノマーとしては、C3〜30のもの、例えば(メタ)アクリル酸およびその誘導体が挙げられる。
(メタ)アクリル酸の誘導体としては、例えばアルキル(C1〜20)(メタ)アクリレート[メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等]、ヒドロキシアルキル(C2〜20)(メタ)アクリレート[ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等]、モノ−およびジ−アルキル(C1〜4)アミノアルキル(C2〜4)(メタ)アクリレート[メチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等]、シアノ基含有モノマー[(メタ)アクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル等]、不飽和カルボン酸アミド[(メタ)アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド等]およびエポキシ基含有モノマー[(メタ)クリル酸グリシジル等]が挙げられる。
その他の不飽和モノ−およびジカルボン酸としては、C2〜30(好ましくは3〜20、より好ましくは4〜15)の不飽和モノ−およびジカルボン酸、例えば、クロトン酸、マレイン酸、フマール酸およびイタコン酸等が挙げられ、その誘導体としては、C5〜30、例えばモノ−およびジアルキル(C1〜20)エステル、酸無水物(無水マレイン酸等)および酸イミド(マレイン酸イミド等)等が挙げられる。
不飽和アルコールのカルボン酸エステルとしては、不飽和アルコール[C2〜6、例えばビニルアルコール 、(メタ)アリルアルコール]のカルボン酸(C2〜4、例えば酢
酸、プロピオン酸)エステル(酢酸ビニル等)が挙げられる。
不飽和アルコールのアルキルエーテルとしては、上記不飽和アルコールのアルキル(C1〜20)エーテル(メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等)が挙げられる。
ハロゲン含有ビニルモノマーとしては、C2〜12、例えば塩化ビニル、塩化ビニリデン およびクロロプレンが挙げられる。
ポリオレフィン樹脂(B1)としては、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、プロピレン−エチレン共重合体[共重合比(重量比)=0.1/99.9〜99.9/0.1]、プロピレンおよび/またはエチレンと他のα−オレフィン(C4〜12)の1種以上との共重合体(ランダムおよび/またはブロック付加)[共重合比(重量比)=99/1〜5/95]、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)[共重合比(重量比)=95/5〜60/40]、エチレン/エチルアクリレート共重合体(EEA)[共重合比(重量比)=95/5〜60/40]等が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、ポリプロピレン、ポリエチレン、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレンおよび/またはエチレンとC4〜12のα−オレフィンの1種以上との共重合体[共重合比(重量比)=90/10〜10/90、ランダムおよび/またはブロック付加]である。
(B1)のメルトフローレート(以下MFRと略記)は、樹脂物性、帯電防止性付与の観点から好ましくは0.5〜150、より好ましくは1〜100である。(B1)のMFRは、JIS K6758に準じて(ポリプロピレンの場合;230℃、荷重2.16k
gf、ポリエチレンの場合;190℃、荷重2.16kgf)測定される。
ポリアクリル樹脂(B2)としては、例えば前記アクリルモノマー〔アルキル(C1〜20)(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル等〕の1種以上の(共)重合体[ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸ブチル等]およびこれらのモノマーの1種以上と共重合可能な前記ビニルモノマーの1種以上との共重合体[アクリルモノマー/ビニルモノマー共重合比(重量比)は樹脂物性の観点から好ましくは5/95〜95/5、より好ましくは50/50〜90/10][但し、(B1)に含まれるものは除く]が含まれる。
(B2)のMFRは、樹脂物性の観点から好ましくは0.5〜150、より好ましくは1〜100である。(B2)のMFRは、JIS K7210(1994年)に準じて[ポリアクリル樹脂(B3)の場合は230℃、荷重1.2kgf]測定される。
(B2)の結晶化度は、帯電防止性の観点から好ましくは0〜98%、より好ましくは0〜80%、特に好ましくは0〜70%である。
結晶化度は、X線回折、赤外線吸収スペクトル等の方法によって測定される〔「高分子の固体構造−高分子実験学講座2」(南篠初五郎)、42頁、共立出版1958年刊参照〕。
ポリスチレン樹脂(B3)としては、ビニル基含有芳香族炭化水素単独またはビニル基含有芳香族炭化水素と、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリロニトリルおよびブタジエンからなる群から選ばれる少なくとも1種とを構成単位とする共重合体が挙げられる。
ビニル基含有芳香族炭化水素としては、C8〜30の、スチレンおよびその誘導体 、
例えばo−、m−およびp−アルキル(C1〜10)スチレン(ビニルトルエン等)、α−アルキル(C1〜10)スチレン(α−メチルスチレン等)およびハロゲン化スチレン(クロロスチレン等)が挙げられる。
(B3)の具体例としては、ポリスチレン、ポリビニルトルエン、スチレン/アクリロニトリル共重合体(AS樹脂)[共重合比(重量比)=70/30〜80/20]、スチレン/メタクリル酸メチル共重合体(MS樹脂)[共重合比(重量比)=60/40〜9
0/10]、スチレン/ブタジエン共重合体[共重合比(重量比)=60/40〜95/5]、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体(ABS樹脂)[共重合比(重量比)=(20〜30)/(5〜40)/(40〜70)]、メタクリル酸メチル/ブタジエン/スチレン共重合体(MBS樹脂)[共重合比(重量比)=(20〜30)/(5〜40)/(40〜70)]、メタクリル酸メチル/アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体(MABS樹脂)[共重合比(重量比)=(48〜70)/(0〜5)/(2〜20)/(25〜50)]等が挙げられる。
(B3)のMFRは、樹脂物性、帯電防止性の観点から好ましくは0.5〜150、さらに好ましくは1〜100である。(B3)のMFRは、JIS K6871(1994年)に準じて(ポリスチレン樹脂の場合は230℃、荷重1.2kgf)測定される。
ポリエステル樹脂(B4)としては、芳香環含有ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートなど)および脂肪族ポリエステル(ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペート、ポリ−ε−カプロラクトン、ポリ乳酸等)が挙げられる。
(B4)の固有粘度[η]は、樹脂物性、帯電防止性の観点から好ましくは0.1〜4、より好ましくは0.2〜3.5、特に好ましくは0.3〜3である。ここにおいて[η]はポリマーの0.5重量%オルトクロロフェノール溶液について、25℃でウベローデ1A粘度計を用いて測定される値(単位はdl/g)で、以下同様である。なお、[η]は以下において数値のみで示す。
ポリアミド樹脂(B5)としては、ラクタム開環重合体(B51)、ジアミンとジカルボン酸の脱水重縮合体(B52)、アミノカルボン酸の自己重縮合体(B53)およびこれらの重(縮)合体を構成するモノマー単位が2種類以上である共重合ナイロン等が挙げられる。
(B51)におけるラクタムとしては、前記(a1)で例示したものが挙げられ、(B51)としては、ナイロン4、ナイロン5、ナイロン6、ナイロン8、ナイロン12などが挙げられる。
(B52)におけるジアミンとジカルボン酸としては、前記(a1)で例示したものが挙げられ、(B52)としては、ヘキサンメチレンジアミンとアジピン酸の縮重合によるナイロン66、ヘキサメチレンジアミンとセバシン酸の重縮合によるナイロン610等
が挙げられる。
(B53)におけるアミノカルボン酸としては、前記(a1)で例示したものが挙げられ、(B53)としては、アミノエナント酸の重縮合によるナイロン7、ω−アミノウンデカン酸の重縮合によるナイロン11、12−アミノドデカン酸の重縮合によるナイロン12等が挙げられる。
(B5)の製造に際しては、分子量調整剤を使用してもよく、分子量調整剤としては、(a1)で例示したジカルボン酸および/またはジアミンが挙げられる。
分子量調整剤としてのジカルボン酸のうち、好ましいのは脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸および3−スルホイソフタル酸アルカリ金属塩であり、より好ましいのはアジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸および3−スルホイソフタル酸ナトリウムである。
また、分子量調整剤としてのジアミンのうち、好ましいのはヘキサメチレンジアミン、デカメチレンジアミンである。
(B5)のMFRは、樹脂物性、帯電防止性の観点から好ましくは0.5〜150、さ
らに好ましくは1〜100である。(B5)のMFRは、JIS K7210(1994
年)に準じて(ポリアミド樹脂の場合は、230℃、荷重0.325kgf)測定される。
ポリカーボネート樹脂(B6)としては、ビスフェノール(C12〜20、例えばビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、4,4’−ジヒドロキシジフェニル−2,2−ブタン等)系ポリカーボネート、例えば上記ビスフェノールとホスゲンまたは炭酸ジエステルとの縮合物が挙げられる。
ビスフェノールとしては、C12〜20、例えばビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、4,4’−ジヒドロキシジフェニル−2,2−ブタンが挙げられ、これらのうち分散性の観点からより好ましいのはビスフェノールAである。
(B6)のMFRは、樹脂物性、帯電防止性の観点から好ましくは0.5〜150、さらに好ましくは1〜100である。(B6)のMFRは、JIS K7210(1994
年)に準じて(ポリカーボネート樹脂の場合は280℃、荷重2.16kgf)測定される。
ポリアセタール樹脂(B7)としては、ホルムアルデヒドまたはトリオキサンのホモポリマー(ポリオキシメチレンホモポリマー)、およびホルムアルデヒドまたはトリオキサンと環状エーテル[前記AO(EO、PO、ジオキソラン等)との共重合体(ポリオキシメチレン/ポリオキシエチレンコポリマー[ポリオキシメチレン/ポリオキシエチレン(重量比)=90/10〜99/1のブロック共重合体等]等が挙げられる。
(B7)のMFRは、樹脂物性、帯電防止性の観点から好ましくは0.5〜150、より好ましくは1〜100である。(B7)のMFRは、JIS K7210(1994年
)に準じて(ポリアセタール樹脂の場合は190℃、荷重2.16kgf)測定される。
(B7)の固有粘度[η]は、樹脂物性、帯電防止性の観点から好ましくは0.1〜4、より好ましくは0.2〜3.5、特に好ましくは0.3〜3である。
本発明の帯電防止性樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩(C)、界面活性剤(D)、イオン性液体(E)、相溶化剤(F)およびその他の樹脂用添加剤(G)からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤を含有させてもよい。(A)と(B)の合計重量に基づく該添加剤全体の使用量は、通常170%以下、添加剤の添加効果および後述する成形品の機械物性の観点から好ましくは0.001〜100%である。
これらのうち(C)、(D)および(E)は帯電防止性をさらに向上させる目的で加えられる。
(C)としては、アルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム等)および/またはアルカリ土類金属(マグネシウム、カルシウム等)の有機酸[C1〜12のモノ−およびジ−カルボン酸(ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、コハク酸等)、C1〜20のスルホン酸(メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等)、チオシアン酸等]の塩、および無機酸[ハロゲン化水素酸(塩酸、臭化水素酸等)、過塩素酸、硫酸、硝酸、リン酸等]の塩が挙げられる。
(C1)の具体例としては、ハライド[フッ化物(フッ化リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウム等)、塩化物(塩化リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウム等)、臭化物(臭化リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウム等)およびヨウ化物(ヨウ化リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウム等)等]、過塩素酸塩(過塩素酸リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウム等)、フッ化スルホン酸塩(フルオロスルホン酸リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウム等)、メタンスルホン酸塩(メタンスルホン酸リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウム等)、トリフ
ルオロメタンスルホン酸塩(トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウム等)、ペンタフルオロエタンスルホン酸塩(ペンタフルオロエタンスルホン酸リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウム等)、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド酸塩[ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド酸リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウムなど]、ビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド酸塩[ビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド酸リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウムなど]、ノナフルオロブタンスルホン酸塩(ノナフルオロブタンスルホン酸リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウム等)、ウンデカフルオロペンタンスルホン酸塩(ウンデカフルオロペンタンスルホン酸リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウム等)、トリデカフルオロヘキサンスルホン酸塩(トリデカフルオロヘキサンスルホン酸リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウム等)、酢酸塩(酢酸リチウム、−ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウム等)、硫酸塩(硫酸ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウム等)、燐酸塩(燐酸ナトリウム、−カリウム、−マグネシウムおよび−カルシウム等)、チオシアン酸塩(チオシアン酸カリウム等)等が挙げられる。
これらのうち帯電防止性の観点から好ましいのは、塩化物、過塩素酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド酸塩、酢酸塩、さらに好ましいのは塩化リチウム、−カリウムおよび−ナトリウム、過塩素酸リチウム、−カリウムおよび−ナトリウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、−カリウムおよび−ナトリウム、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド酸リチウム、−ナトリウムおよび−カリウム、酢酸カリウムである。
(C)の使用量は(A)と(B)の合計の重量に基づいて、通常5%以下、帯電防止向上効果および樹脂表面に析出せず良好な外観の樹脂を与えるとの観点から、好ましくは0.001〜5%、さらに好ましくは0.01〜3%、とくに好ましくは0.1〜2.5%、最も好ましくは0.15〜1.5%である。
(C)を含有させる方法としては、好ましくは(A)中に予め分散させておく方法、さらに好ましくは(A)の製造時に(C)を含有させ分散、溶解させておく方法である。(C)を(A)の製造時に含有させるタイミングとしては特に限定はなく、ポリオレフィンのブロックと親水性ポリマーのブロックとの重合前、重合中および重合後のいずれでもよい。
界面活性剤(D)としては、非イオン性、アニオン性、カチオン性または両性の界面活性剤が挙げられる。
非イオン性界面活性剤としては、ポリエチレングリコール型[高級アルコール(C8〜18、例えばステアリルアルコール、ラウリルアルコールおよびミリスチルアルコール、以下同じ。)EO(2〜50モル)付加物、高級脂肪酸(C8〜24、例えばステアリン酸、ラウリン酸およびミリスチン酸、以下同じ。)EO(2〜50モル)付加物、高級アルキルアミン(C8〜24、例えばステアリルアミン、ラウリルアミンおよびミリスチルアミン、以下同じ。)EO(2〜50モル)付加物、ポリプロピレングリコール(Mn800〜4,000)EO(2〜50モル)付加物等]、および多価アルコール型[ポリオキシエチレン(Mn200〜3,000)、グリセリンの高級脂肪酸エステル、ペンタエリスリットの高級脂肪酸エステル、ソルビットもしくはソルビタンの高級脂肪酸エステル、多価(2価〜5価またはそれ以上)アルコール(C3〜60、例えばグリセリン、ペンタエリスリット、ソルビットおよびグルコース)のアルキル(C3〜60)エーテル、アルカノールアミン(C2〜24)の高級脂肪酸アミド等]等が挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、前記(C)を除く化合物、例えばカルボン酸塩[高級
脂肪酸(前記)のアルカリ金属塩等]、硫酸エステル塩[高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル(C8〜24)硫酸エステル塩等]、スルホン酸塩[アルキル(C8〜24)ベンゼンスルホン酸塩、アルキル(C8〜18)スルホン酸塩、パラフィン(C25〜60)スルホン酸塩等]、リン酸エステル塩[高級アルコールリン酸エステル塩等)等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、第4級アンモニウム塩[アルキル(C8〜24)トリメチルアンモニウム塩等]等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、アミノ酸型(高級アルキルアミノプロピオン酸塩等)、ベタイン型[高級アルキル(C8〜24)ジメチルベタイン、高級アルキル(C8〜24)ジヒドロキシエチルベタイン等]等が挙げられる。
これらの界面活性剤は単独でも2種以上を併用してもいずれでもよい。これらのうち耐熱性および帯電防止性の観点から好ましいのは、アニオン性界面活性剤、さらに好ましいのはスルホン酸塩、とくに好ましいのはアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩およびパラフィンスルホン酸塩である。
(D)の使用量は(A)と(B)の合計重量に基づいて、通常15%以下、帯電防止向上効果および後述するイオン溶出の観点から好ましくは、0.001〜10%、さらに好ましくは0.01〜8%、とくに好ましくは0.1〜5%である。
(D)を含有させる方法については特に限定はないが、シート状基材に効果的に分散させるためには、(A)中に予め分散させておくことが好ましい。(A)中へ(D)を予め分散させる場合、(A)の製造(重合)時に該(D)を予め含有させ分散させておくのが特に好ましい。(D)を(A)の製造時に含有させるタイミングは特に制限なく、ポリオレフィンのブロックと親水性ポリマーのブロックの重合前、重合中および重合後のいずれでもよい。
イオン性液体(E)は、前記(C)および(D)を除く化合物で、室温以下の融点を有し、(E)を構成するカチオンまたはアニオンのうち少なくとも一つが有機物イオンで、初期電導度が1〜200ms/cm(好ましくは10〜200ms/cm)である常温溶融塩であって、例えばWO95/15572公報に記載の常温溶融塩が挙げられる。
(E)を構成するカチオンとしては、例えばアミジニウムカチオン、グアニジニウムカチオンおよび3級アンモニウムカチオンが挙げられる。
アミジニウムカチオンとしては、例えばイミダゾリニウムカチオン[1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム、1,3,4−トリメチル−2−エチルイミダゾリニウム、1,3−ジメチルイミダゾリニウム、1,3−ジメチル−2,4−ジエチルイミダゾリニウムなど];イミダゾリウムカチオン[1,3−ジメチルイミダゾリウム、1,3−ジエチルイミダゾリウム、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1,2,3−トリメチルイミダゾリウムなど];テトラヒドロピリミジニウムカチオン[1,3−ジメチル−1
,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3,4−テトラメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3,5−テトラメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムなど];およびジヒドロピリミジニウムカチオン[1,3−ジメチル−1,4−もしくは−1,6−ジヒドロピリミジニウム、1,2,3−トリメチル−1,4−もしくは−1,6−ジヒドロピリミジニウム、1,2,3,4−テトラメチル−1,4−もしくは−1,6−ジヒドロピリミジニウムなど]が挙げられる。
グアニジニウムカチオンとしては、例えばイミダゾリニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン[2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリニウム、2−ジエ
チルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−
ジメチル−4−エチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチルイミダゾリニウムなど];イミダゾリウム骨格を有するグアニジニウムカチオン[2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−4−エチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチルイミダゾリウムなど];テトラヒドロピリミジニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン[2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−4−エチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムなど];およびジヒドロピリミジニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン[2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4−もしくは−1,6−ジヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4−もしくは−1,6−ジヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−4−エチル−1,4−もしくは−1,6−ジヒドロピリミジニウムなど]が挙げられる。
3級アンモニウムカチオンとしては、例えばメチルジラウリルアンモニウムが挙げられる。
上記のアミジニウムカチオン、グアニジニウムカチオンおよび3級アンモニウムカチオンは1種単独でも、また2種以上を併用してもいずれでもよい。
これらのうち、初期電導度の観点から好ましいのはアミジニウムカチオン、さらに好ましいのはイミダゾリウムカチオン、特に好ましいのは1−エチル−3−メチルイミダゾリウムカチオンである。
(E)において、アニオンを構成する有機酸および/または無機酸としては下記のものが挙げられる。
有機酸としては、例えばカルボン酸、硫酸エステル、高級アルキルエーテル硫酸エステル、スルホン酸およびリン酸エステルが挙げられる。
無機酸としては、例えば超強酸(例えばホウフッ素酸、四フッ化ホウ素酸、過塩素酸、六フッ化リン酸、六フッ化アンチモン酸および六フッ化ヒ素酸)、リン酸およびホウ酸が挙げられる。
上記有機酸および無機酸は1種単独でも2種以上の併用でもいずれでもよい。
上記有機酸および無機酸のうち、(E)の初期電導度の観点から好ましいのは(E)を構成するアニオンのHamett酸度関数(−H0)が12〜100である、超強酸、超
強酸の共役塩基以外のアニオンを形成する酸およびこれらの混合物である。
超強酸の共役塩基以外のアニオンとしては、例えばハロゲン(例えばフッ素、塩素および臭素)イオン、アルキル(C1〜12)ベンゼンスルホン酸(例えばp−トルエンスルホン酸など)イオンおよびポリ(n=1〜25)フルオロアルカンスルホン酸(例えばウンデカフルオロペンタンスルホン酸)イオンが挙げられる。
超強酸としては、プロトン酸およびプロトン酸とルイス酸との組み合わせから誘導されるもの、およびこれらの混合物が挙げられる。
超強酸としてのプロトン酸としては、例えばビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド酸、ビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド酸、トリス(トリフルオロメチルスルホニル)メタン、過塩素酸、フルオロスルホン酸、アルカン(C1〜30)スルホン酸[例えばメタンスルホン酸、ドデカンスルホン酸など)、ポリ(n=1〜30)フルオロアルカン(C1〜30)スルホン酸(例えばトリフルオロメタンスルホン酸、ペンタフルオロエタンスルホン酸、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸、ノナフルオロブタンスルホン酸、ウンデカフルオロペンタンスルホン酸およびトリデカフルオロヘキサンスルホ
ン酸)、ホウフッ素酸および四フッ化ホウ素酸が挙げられる。
これらのうち合成の容易さの観点から好ましいのはホウフッ素酸、トリフルオロメタンスルホン酸およびビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド酸である。
ルイス酸と組合せて用いられるプロトン酸としては、例えばハロゲン化水素(例えばフッ化水素、塩化水素、臭化水素およびヨウ化水素)、過塩素酸、フルオロスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ペンタフルオロエタンスルホン酸、ノナフルオロブタンスルホン酸、ウンデカフルオロペンタンスルホン酸、トリデカフルオロヘキサンスルホン酸およびこれらの混合物が挙げられる。
これらのうち(E)の初期電導度の観点から好ましいのはフッ化水素である。
ルイス酸としては、例えば三フッ化ホウ素、五フッ化リン、五フッ化アンチモン、五フッ化ヒ素、五フッ化タンタルおよびこれらの混合物が挙げられる。
これらのうちで、(E)の初期電導度の観点から好ましいのは三フッ化ホウ素および五フッ化リンである。
プロトン酸とルイス酸の組み合わせは任意であるが、これらの組み合わせからなる超強酸としては、例えばテトラフルオロホウ酸、ヘキサフルオロリン酸、六フッ化タンタル酸、六フッ化アンチモン酸、六フッ化タンタルスルホン酸、四フッ化ホウ素酸、六フッ化リン酸、塩化三フッ化ホウ素酸、六フッ化ヒ素酸およびこれらの混合物が挙げられる。
上記のアニオンのうち、(E)の初期電導度の観点から好ましいのは超強酸の共役塩基(プロトン酸からなる超強酸およびプロトン酸とルイス酸との組合せからなる超強酸)、さらに好ましいのはプロトン酸からなる超強酸およびプロトン酸と、三フッ化ホウ素および/または五フッ化リンとからなる超強酸の共役塩基である。
(E)の使用量は、(A)と(B)の合計重量に基づいて通常10%以下、帯電防止向上効果およびイオン溶出の観点から好ましくは0.001〜5%、さらに好ましくは0.01〜3%である。
(E)を添加する方法についても特に限定はないが、樹脂中への効果的な分散の観点から、(A)中に予め分散させておくことが好ましく、(A)の製造後に(E)を予め添加し分散させておくのがさらに好ましい。
上記添加剤のうち相溶化剤(F)は、(A)と(B)の相溶性をさらに向上させる目的で加えられる。
(F)としては、カルボキシル基、エポキシ基、アミノ基、ヒドロキシル基およびポリオキシアルキレン基からなる群から選ばれる少なくとも1種の極性基を有する変性ビニル重合体(例えば特開平3−258850号公報に記載のもの)、スルホニル基を有する変性ビニル重合体(例えば、特開平6−345927号公報に記載のもの)およびポリオレフィン部分と芳香族ビニル重合体部分とを有するブロック共重合体等が挙げられる。
これらの(F)は単独でも2種以上併用してもよい。
(F)の使用量は(A)と(B)の合計重量に基づいて、通常20%以下、相溶性および成形品の機械物性の観点から好ましくは0.1〜15%、さらに好ましくは1〜10%、とくに好ましくは1.5〜8%である。
上記添加剤のうちその他の樹脂用添加剤(G)としては、着色剤(G1)、充填剤(G2)、核剤(G3)、滑剤(G4)、可塑剤(G5)、離型剤(G6)、酸化防止剤(G7)、難燃剤(G8)、紫外線吸収剤(G9)および抗菌剤(G10)からなる群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
着色剤(G1)としては、顔料及び染料が挙げられる。
顔料としては、無機顔料[アルミナホワイト、グラファイト、酸化チタン(超微粒子酸化チタンなど)、亜鉛華、黒色酸化鉄、雲母状酸化鉄、鉛白、ホワイトカーボン、モリブデンホワイト、カーボンブラック、フラーレン、シングルウォールカーボンナノチューブ、ダブルウォールカーボンナノチューブ、マルチウォールカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノファイバー、グラファイトナノチューブ、カーボンエアロゲル、リサージ、リトポン、バライト、カドミウム赤、カドミウム水銀赤、モリブデン赤、ベンガラ、鉛丹、黄鉛、バリウム黄、カドミウム黄、ストロンチウム黄、チタン黄、オーレオリン、チタンブラック、酸化クロム緑、酸化コバルト、コバルト緑、コバルト・クロム緑、群青、紺青、コバルト青、セルリアン青、マンガン紫、コバルト紫等]、および有機顔料(シェラック、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、フタロシアニンブルー、染色レーキ等)が挙げられる。
染料としては、アゾ、アンスラキノン、インジゴイド、硫化、トリフェニルメタ ン、
ピラゾロン、スチルベン、ジフェニルメタン、キサンテン、アリザリン、アクリジン、キノンイミン、チアゾール、メチン、ニトロ、ニトロソおよびアニリン染料等が挙げられる。
充填剤(G2)としては、繊維状、粉粒状、板状の充填剤が挙げられる。
繊維状充填剤としては、ガラス繊維、カーボン繊維、シリカ繊維、シリカ−アルミナ繊維、ジルコニア繊維、アラミド繊維および金属(ステンレス、アルミニウム、チタン、銅等)繊維等が挙げられる。これらのうち成形品の機械物性の観点から好ましいのはガラス繊維およびカーボン繊維である。
粉粒状充填剤としてはカーボンブラック、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、珪酸塩(珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、珪藻土、珪石粉、等)、金属酸化物(酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ等)、金属の炭酸塩(炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等)、金属の(亜)硫酸塩(硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸アルミニウム、亜硫酸カルシウム等)、金属の硫化物(二硫化モリブデン等)、炭化珪素、窒化珪素、窒化硼素及び各種金属(マグネシウム、珪素、アルミ、チタン、銅、銀、金等)粉末等が挙げられる。
板状充填剤としてはマイカ、ガラスフレーク及び各種の金属(アルミ、銅、銀、金等)箔等が挙げられる。
これらの充填剤は1種単独または2種以上の併用のいずれでもよい。
上記の充填剤のうち成形品の機械物性の観点から好ましいのは繊維状充填剤であり、より好ましいのはガラス繊維である。
核剤(G3)としては、多価の有機酸および/またはその金属塩、アリールホスフェート化合物、環状多価金属アリールホスフェート化合物およびジベンジリデンソルビトール化合物が挙げられる。
多価の有機酸および/またはその金属塩としては、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、クエン酸、ブタントリカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、ナフテン酸、シクロペンタンカルボン酸、1−メチルシクロペンタンカルボン酸、2−メチルシクロペンタンカルボン酸、シクロペンテンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、1−メチルシクロヘキサンカルボン酸、4−メチルシクロヘキサンカルボン酸、3,5−ジメチルシクロヘキサンカルボン酸、4−ブチルシクロヘキサンカルボン酸、4−オクチルシクロヘキサンカルボン酸、シクロヘキセンカルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、安息香酸、トルイル酸、キシリル酸、エチル安息香酸、4−t−ブチル安息香酸、サリチル酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などのカルボン酸(但し、脂肪族モノカルボン酸を除く)またはこれらのリチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ金属やアルカリ土類金属、亜鉛もしくはアルミニウムの塩が挙げられる。
アリールホスフェート化合物としては、次の化合物の金属塩が挙げられる。
ビス(4−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ビス(4−クミルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4−クミル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−メチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−エチルフェニル)ホスフェート、2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−エチリデン−ビス(4−i−プロピル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−エチリデン−ビス(4−s−ブチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−ブチリデン−ビス(4,6−ジ−メチルフェニル)ホスフェート、2,2’−ブチリデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−t−オクチルメチレン−ビス(4,6−ジ−メチルフェニル)ホスフェート、2,2’−t−オクチルメチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、4,4’−ジメチル−6,6’−ジ−t−ブチル−2,2’−ビフェニル)ホスフェート等のアルカリ金属(例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム)の塩、モノ−およびビス−(4−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ジヒドロオキシ−(4−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ジヒドロオキシ−ビス(4−t−ブチルフェニル)ホスフェート、トリス(4−t−ブチルフェニル)ホスフェート等のアルミニウム、カルシウムおよび亜鉛の塩が挙げられる。
環状多価金属アリールホスフェート化合物としては、ビス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ビス[2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ビス[2,2’−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ビス[2,2’−チオビス(4−エチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ビス[2,2’−チオビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ビス[2,2’−チオビス(4−t−オクチルフェニル)ホスフェート]、ビス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ビス[(4,4’−ジメチル−6,6’−ジ−t−ブチル−2,2’−ビフェニル)フォスフェート]、ビス[2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、トリス[2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェート]、トリス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ジヒドロオキシ−2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ジヒドロオキシ−2,2’−メチレン−ビス(4−クミル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ジヒドロオキシ−ビス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ジヒドロオキシ−2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ジヒドロオキシ−2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ヒドロオキシ−ビス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ヒドロオキシ−ビス[2,2’−メチレン−ビス(4−クミル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ビス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェート]、ヒドロオキシ−ビス[2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ヒドロオキシ−ビス[2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]のアルカリ土類金属(例えば、カルシウム、バリウム)、アルミニウム、チタン、マグネシウム、亜鉛、オキシジルコニウムの塩等が挙げられる。
ジベンジリデンソルビトール化合物としては、1・3,2・4−ジベンジリデンソルビトール、1・3−ベンジリデン−2・4−p−メチルベンジリデンソルビトール、1・3
−ベンジリデン−2・4−p−エチルベンジリデンソルビトール、1・3−p−メチルベンジリデン−2・4−ベンジリデンソルビトール、1・3−p−エチルベンジリデン−2・4−ベンジリデンソルビトール、1・3−p−メチルベンジリデン−2・4−p−エチルベンジリデンソルビトール、1・3−p−エチルベンジリデン−2・4−p−メチルベンジリデンソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−メチルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−エチルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−n−プロピルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−i−プロピルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−n−ブチルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−s−ブチルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−t−ブチルベンジリデン)ソルビトール、1・3−(2’,4’−ジメチルベンジリデン)−2・4−ベンジリデンソルビトール、1・3−ベンジリデン−2・4−(2’,4’−ジメチルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(2’,4’−ジメチルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(3’,4’−ジメチルベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−メトキシベンジリデン)ソルビトール、1・3,2・4−ビス(p−エトキシベンジリデン)ソルビトール、1・3−ベンジリデン−2・4−p−クロルベンジリデンソルビトール、1・3−p−クロルベンジリデン−2・4−ベンジリデンソルビトール、1・3−p−クロルベンジリデン−2・4−p−メチルベンジリデンソルビトール、1・3−p−クロルベンジリデン−2・4−p−エチルベンジリデンソルビトール、1・3−p−メチルベンジリデン−2・4−p−クロルベンジリデンソルビトール、1・3−p−エチルベンジリデン−2・4−p−クロルベンジリデンソルビトール、および1・3,2・4−ビス(p−クロルベンジリデン)ソルビトール等が挙げられる。
滑剤(G4)としては、ワックス(カルナバロウワックスなど)、高級脂肪酸(ステアリン酸など)、高級アルコール(ステアリルアルコールなど)、高級脂肪酸アミド(ステアリン酸アミドなど)などが挙げられる。
可塑剤(G5)としては、芳香族カルボン酸エステル系[フタル酸エステル(ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジデシルフタレート、ジラウリルフタレート、ジステアリルフタレート、ジイソノニルフタレートなど)など]、脂肪族モノカルボン酸エステル系[メチルアセチルリシノレート、トリエチレングリコールジベンゾエートなど]、脂肪族ジカルボン酸エステル系[ジ(2−エチルヘキシル)アジペート、ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート、アジピン酸−プロピレングリコール系ポリエステルなど]、脂肪族トリカルボン酸エステル系[クエン酸エステル類(クエン酸トリエチルなど)など]、リン酸トリエステル系[トリフェニルホスフェートなど]、炭化水素[プロセスオイル、液状ポリブタジエン、液状ポリイソブチレン、液状ポリイソプレン、流動パラフィン、パラフィンワックス、エチレンとα−オレフィン(C3〜20)の共重合(重量比99.9/0.1〜0.1/99.9)オリゴマー(Mn5,000〜100,000)、エチレンを除くα−オレフィン(C4〜20)とプロピレンの共重合(重量比99.9/0.1〜0.1/99.9)オリゴマー(Mn5,000〜100,000)等]、石油樹脂、塩素化パラフィンなどが挙げられる。
離型剤(G6)としては、高級脂肪酸の低級アルコールエステル(ステアリン酸ブチルなど)、脂肪酸の多価アルコールエステル(硬化ヒマシ油など)、脂肪酸のグリコールエステル(エチレングリコールモノステアレートなど)、流動パラフィンおよびこれらの中で水素添加可能な不飽和二重結合を有するものの水素添加物等が挙げられる。可塑剤は1種用いてもよいし、また2種以上組み合わせて用いてもよい。
酸化防止剤(G7)としては、フェノール系〔単環フェノール[2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソールなど]、ビスフェノール[2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス
(3−メチル)−6−t−ブチルフェノール、4,4’−チオビス(3−メチル)−6−t−ブチルフェノールなど]、多環フェノール[1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタンなど〕;硫黄系〔ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル3,3’−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルβ,β’−チオジブチレート、ジラウリルサルファイドなど〕;リン系〔トリフェニルホスファイト、トリイソデシルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニルジトリデシル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシルホスファイト)、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイトなど〕;アミン系〔オクチル化ジフェニルアミン、N−n−ブチル−p−アミノフェノール、N,N−ジイソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N−ビス(1−エチル−3−メチルペンチル)−p−フェニレンジアミン、N,N−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−α−ナフチルアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、フェノチアジンなど〕などが挙げられる。
難燃剤(G8)としては、有機系難燃剤〔含窒素系[尿素化合物、グアニジン化合物およびトリアジン化合物(メラミン、グアナミンなど)等の塩(無機酸塩、シアヌール酸塩、イソシアヌール酸塩等)など]、含硫黄系〔硫酸エステル、有機スルホン酸、スルファミン酸、有機スルファミン酸、およびそれらの塩、エステル、アミドなど〕、含珪素系(ポリオルガノシロキサンなど)、含リン系[リン酸エステル(トリクレジルホスフェートなど)など]など〕、無機系難燃剤〔三酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、水酸化アルミニウム、赤リン、ポリリン酸アンモニムなど〕などが挙げられる。
紫外線吸収剤(G9)としては、ベンゾトリアゾール系[2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−4’−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾールなど]、ベンゾフェノン系[2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノンなど]、サリチレート系[フェニルサリチレート、エチレングリコールモノサリチレートなど]、アクリレート系[2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3’1−ジフェニルアクリレートなど]などが挙げられる。
抗菌剤(G10)としては、安息香酸、パラオキシ安息香酸エステル、ソルビン酸、ハロゲン化フェノール(2,4,6−トリブロモフェノールナトリウム塩など)、有機ヨウ素(4−クロロフェニル−3−ヨードプロパギルホルマールなど)、ニトリル(2,4,5,6−テトラクロロイソフタロニトリルなど)、チオシアノ(メチレンビスチアノシアネートなど)、N−ハロアルキルチオイミド(N−テトラクロロエチル−チオ−テトラヒドロフタルイミドなど)、銅剤(8−オキシキノリン銅など)、ベンズイミダゾール(2−4−チアゾリルベンズイミダゾールなど)、ベンゾチアゾール(2−チオシアノメチルチオベンゾチアゾールなど)、トリハロアリル(3−ブロモ−2,3−ジヨード−2−プロペニルエチルカルボナートなど)、トリアゾール(アザコナゾールなど)、有機窒素硫黄化合物(スラオフ39など)、4級アンモニウム化合物(トリメトキシシリル−プロピルオクタデシルアンモニウムクロライドなど)、ピリジン系化合物(2,3,5,6−チトクロロ−4−(メチルスルフォニル)−ピリジン)などが挙げられる。
(G)の合計の使用量は、(A)と(B)の合計重量に基づいて、通常170%以下、添加効果および成形品の機械物性の観点から好ましくは0.1〜100%である。それぞれの(G)の使用量は(A)と(B)の合計重量に基づいて、(G1)は通常5%以下、好ましくは0.1〜3%;(G2)は通常150%以下、好ましくは5〜100%;(G3)は通常20%以下、好ましくは1〜10%;(G4)は通常20%以下、好ましくは1〜10%;(G5)は通常20%以下、好ましくは1〜10%;(G6)は通常10%以下、好ましくは0.1〜5%;(G7)は通常5%以下、好ましくは0.1〜3%;(G8)は通常20%以下、好ましくは1〜10%;(G9)は通常5%以下、好ましくは0.1〜3%;(G10)は通常3%以下、好ましくは0.05〜1%である。
上記(G1)〜(G10)の間で添加剤が同一で重複する場合は、それぞれが添加効果を奏する量を他の効果に関わりなく使用するのではなく、使用目的に応じて使用量を調整するものとする。
本発明の帯電防止性樹脂組成物の製造方法としては、(A)と(B)、またはこれらに必要に応じて(C)、(D)、(E)、(F)および/または(G)を加えて[(C)、(D)および(E)については前記のように効果的な分散の観点から(A)に予め含有させておいてもよい。]溶融混合することにより製造される。
溶融混合する方法としては、通常の方法、例えばペレット状または粉体状の成分を適切な混合機(ヘンシェルミキサー等)で混合した後、押出機で溶融混合(温度150〜260℃)してペレット化する方法が挙げられる。
混合に際しての各成分の添加順序には特に限定はないが、例えば、(1)(A)と(B)、またはこれらに必要に応じて(C)、(D)、(E)、(F)および/または(G)を加えてブレンド・混練する方法、(2)(A)と、(B)の一部、またはこれらに必要に応じて(C)、(D)、(E)、(F)および/または(G)をブレンド・混練した後、残りの(B)をブレンド・混練する方法、(3)(A)と(C)と必要に応じて一部の(B)、さらに(D)、(E)、(F)および/または(G)をブレンド・混練した後、残りの(B)をブレンド・混練する方法等が挙げられる。
これらのうち(2)および(3)の方法は、マスターバッチ法またはマスターペレット法と呼ばれ、少量の(C)、(D)、(E)、(F)および/または(G)を均一に樹脂に分散させる観点から好ましい方法である。
本発明の帯電防止剤、帯電防止剤組成物または帯電防止性樹脂組成物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、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(帯電防止剤、帯電防止剤組成物または帯電防止性樹脂組成物は表層部分でも、コア層でもどちらでもよい)あるい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。
本発明の帯電防止剤、帯電防止剤組成物または帯電防止性樹脂組成物から得られる成形品は、優れた機械特性、耐水性および永久帯電防止性を有すると共に、良好な塗装性および印刷性を有する。
該成形品を塗装する方法としては、エアスプレー法、エアレススプレー法、静電スプレー法、浸漬法、ローラー法、刷毛塗り法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
塗料としては、ポリエステルメラミン樹脂塗料、エポキシメラミン樹脂塗料、アクリルメラミン樹脂塗料、アクリルウレタン樹脂塗料等のプラスチックの塗装に一般に用いられる塗料が挙げられる。
塗装膜厚(乾燥後膜厚)は、目的に応じて適宜選択することができるが塗膜物性および乾燥効率の観点から好ましくは10〜 50μm、さらに好ましくは15〜40μmであ
る。
また、該成形品または成形品に塗装を施した上に印刷する方法としては、一般的にプラスチックの印刷に用いられている印刷法、例えばグラビア印刷、フレキソ印刷、スクリー
ン印刷、オフセット印刷が挙げられる。印刷インキとしてはプラスチックの印刷に通常用いられるものが挙げられる。
さらに、本発明の帯電防止剤は、塗料に添加したり、溶剤(例えばキシレンおよびトルエン)を加えて帯電防止用の塗料としても用いることができる。
塗料としては、前記の塗料等が挙げられる。
塗料に該帯電防止剤を添加する場合の割合は、塗料の固形分重量に基づいて帯電防止性および塗膜の造膜性の観点からブロックポリマー(A)の割合として好ましくは5〜60%、さらに好ましくは10〜50%、とくに好ましくは15〜40%である。
また、該帯電防止剤を含有する塗料にさらに溶剤を加えた場合の帯電防止剤の濃度は、帯電防止性および塗膜の造膜性の観点から(A)の割合として好ましくは5〜60重量%、さらに好ましくは10〜55重量%、とくに好ましくは15〜50重量%である。
以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、以下において部は重量部、%は重量%を示す。
実施例1
ステンレス製オートクレーブに、ε−カプロラクタム83.5部、アジピン酸16.5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、以下同じ。]0.3部および水6部を仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、220℃で加圧(0.3〜0.5MPa)密閉下4時間加熱撹拌し反応させた。その後同温度で徐々に減圧にして0.13kPa以下で3時間、未反応のε−カプロラクタムを留去して、両末端にカルボキシル基を有する酸価112のポリアミド96部を得た。
次にビスフェノールAのEO付加物(Mn2,000、末端の水酸基を除いたSP値9.6)77部、ポリテトラメチレングリコール(以下PTMGと略記)(Mn1,000、末端の水酸基を除いたSP値9.0)58部および酢酸ジルコニル0.5部を加え、245℃、0.13kPa以下の減圧下で5時間重合させて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、吸水率50%のブロックポリマー(A1−1)からなる帯電防止剤(X1−1)を得た。吸水率は前記の方法に従った。
実施例2
実施例1のポリアミドの製造において、ε−カプロラクタム83.5部、テレフタル酸16.5部、水6部に代えて、12−アミノドデカン酸89.7部、アジピン酸10.3部を用いた以外は実施例1と同様にして反応させた。その後同温度で徐々に減圧にして0.13kPa以下で2時間、未反応の12−アミノドデカン酸を留去して、両末端にカルボキシル基を有する酸価79のポリアミド98部を得た。
次に、実施例1においてMn2,000のビスフェノールAのEO付加物77部、Mn1,000のPTMG58部および酢酸ジルコニル0.5部に代えて、Mn4,000のPEG(末端の水酸基を除いたSP値9.4)60部、Mn1,500のPPG(末端の水酸基を除いたSP値8.7)42部および酢酸ジルコニル0.3部を用いた以外は実施例1と同様にして吸水率35%のブロックポリマー(A1−2)からなる帯電防止剤(X1−2)を得た。
実施例3
実施例1においてビスフェノールAのEO付加物(Mn2,000)77部に代えて同1部、PTMG(Mn1,000)58部に代えて同96部を用いたこと以外は実施例1と同様にして吸水率0.3%のブロックポリマー(A1−3)からなる帯電防止剤(X1−3)を得た。
実施例4
実施例1においてビスフェノールAのEO付加物(Mn2,000)77部に代えてビスフェノールSのEO付加物(Mn400、末端の水酸基を除いたSP値12.4)15部を用いたこと以外は実施例1と同様にして吸水率7%のブロックポリマー(A1−4)からなる帯電防止剤(X1−4)を得た。
製造例1
ステンレス製のオートクレーブで、熱減成法[23℃における密度0.90(単位はg/cm3、以下数値のみを示す。)、MFR 6(単位はg/10分、以下数値のみを示
す。)のエチレン/プロピレンランダム共重合体(エチレン含量2%)を410±0.1℃、16分間で熱減成]で得られた低分子量エチレン/プロピレンランダム共重合体(Mn3,400、密度0.89、C1,000個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、撹拌下、200℃で20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、200℃、3時間で留去して、酸変性ポリオレフィン(a2−1)95部を得た。(a2−1)の酸価は27.5、Mnは3,600であった。
製造例2
ステンレス製のオートクレーブで、熱減成法[23℃における密度が0.90でMFRが10のポリプロピレンを410±0.1℃、14分間で熱減成] で得られた低分子量
ポリプロピレン(Mn10,000、密度0.89、C1,000個当たりの二重結合量1.2個、1分子当たりの二重結合の平均数1.7、両末端変性可能なポリオレフィンの含有量90%)94部、無水マレイン酸6部およびキシレン30部を混合後、製造例1と同様にして、酸変性ポリオレフィン(a2−2)98部を得た。(a2−2)の酸価は5.1、Mnは10,000であった。
製造例3
ステンレス製のオートクレーブで、熱減成法[23℃における密度が0.90でMFRが10のポリプロピレンを410±0.1℃、18分間で熱減成]で得られた低分子量ポリプロピレン(Mn1,500、密度0.89、C1,000個当たりの二重結合量13.8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、無水マレイン酸20部およびキシレン30部を混合後、製造例1と同様にして、酸変性ポリオレフィン(a2−3)92部を得た。(a2−3)の酸価は55.4、Mnは1,700であった。
製造例4
ステンレス製のオートクレーブで、酸変性ポリオレフィン(a2−1)66部と12−アミノドデカン酸34部を窒素ガス雰囲気下、撹拌下、200℃で溶融し、200℃、3時間、10mmHg以下の減圧下で反応させ、酸変性ポリプロピレン(a2−4)96部を得た。(a2−4)の酸価は17.7、Mnは、5,700であった。
製造例5
製造例2で用いた低分子量ポリプロピレン90部および水酸化コバルト0.5部を耐圧反応容器に入れ、撹拌下、150℃で溶融し、水素と一酸化炭素1:1(体積比)の混合気体を100気圧になるまで吹き込み、撹拌しながら150℃で5時間反応させた。その後、圧力を常圧に戻し、Tollens試薬(硝酸銀−アンモニア水溶液)を加え、150℃で3時間反応させ、酸変性ポリオレフィン(a2−5)89部を得た。(a2−5)の酸価は41.5、Mnは2,600であった。
製造例6
窒素ガス雰囲気下、ステンレス製のオートクレーブにトルエン250部を仕込み、−78℃に冷却後、同温度で、ジエチルアルミニウムクロリドの15%n−ヘプタン溶液を12.1部、トリアセチルアセトナトバナジウムの15%トルエン溶液3.1部を加えた。
続いて、系を減圧にして、エチレンとプロピレンの混合ガス(2.8/97.2重量比)を連続的に106部供給し、−78℃で3時間重合させた。続いて、同温度でメタクリル酸を2.2部加えた。さらに−60℃で3時間重合させて、内容物をメタノール500部に加えて、反応物を析出させ、ろ過後、メタノールで5回洗浄を行い、50℃、10mmHgにて5時間乾燥を行い、酸変性ポリオレフィン(a2−6)を76部を得た。(a2−6)の酸価は、13.0、Mnは8,500であった。
製造例7
酸変性ポリオレフィン(a2−1)97部とエタノールアミン5部を窒素ガス雰囲気下、180℃で溶融し、180℃、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、180℃、2時間で留去して、両末端に水酸基を有する変性ポリオレフィン(a2−7)を得た。(a2−7)の水酸基価は26.7、アミン価は0.01、Mnは3,700であった。
製造例8
酸変性ポリオレフィン(a2−1)95部とビス(2−アミノエチル)エーテル40部を窒素ガス雰囲気下、180℃で溶融し、同温度で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、180℃、2時間で留去して、両末端にアミノ基を有する変性ポリオレフィン(a2−8)を得た。(a2−8)のアミン価は26.2、Mnは3,800であった。
実施例5
ステンレス製オートクレーブに、酸変性ポリオレフィン(a2−4)60部、PEG(Mn3,200、末端の水酸基を除いたSP値9.4)18部、PTMG(Mn4,000、末端の水酸基を除いたSP値9.0)15部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5部、酸化防止剤0.3部および酢酸亜鉛0.5部を加え、撹拌下、230℃、1mmHg以下の減圧下の条件で8時間重合させ、粘稠なポリマーを得た。このポリマー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吸水率20%のブロックポリマー(A2−1)からなる帯電防止剤(X2−1)を得た。
実施例6
ステンレス製オートクレーブに、酸変性ポリオレフィン(a2−2)71部、12−アミノドデカン酸2部、α、ω−ジアミノPEG(Mn8,000、末端のアミノ基を除いたSP値9.4)15部、α、ω−ジアミノPPG(Mn8,000、末端のアミノ基を除いたSP値8.7)14部、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム0.5部、酸化防止剤0.3部および酢酸ジルコニル0.5部を加え、撹拌下、230℃、1mmHg以下の減圧下の条件で5時間重合させ、粘稠なポリマーを得た。以下、実施例5と同様にして吸水率15%のブロックポリマー(A2−2)からなる帯電防止剤(X2−2)を得た。
実施例7
ステンレス製オートクレーブに、酸変性ポリオレフィン(a2−5)45部、PEG(Mn3,000、末端の水酸基を除いたSP値9.4)25部、EO/テトラヒドロフラン−ランダム共重合体(EO/テトラヒドロフラン=重量比20/80、Mn3,000、末端の水酸基を除いたSP値9.0、触媒として水酸化カリウムを使用)20部、酢酸カリウム0.5部、酸化防止剤0.3部および酢酸亜鉛0.5部を加え、撹拌下、230℃、1mmHg以下の減圧下の条件で8時間重合させ、粘稠なポリマーを得た。以下、実施例5と同様にして吸水率20%のブロックポリマー(A2−3)からなる帯電防止剤(X2−3)を得た。
実施例8
ステンレス製のオートクレーブに、酸変性ポリオレフィン(a2−6)59部、PEG(Mn8,000、末端の水酸基を除いたSP値9.4)27部、PPG(Mn4,000、両末端の水酸基を除いたSP値8.7)14部、エチルメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート3.0部、酸化防止剤0.3部、三酸化アンチモン0.5部を仕込み、撹拌下、230℃、1mmHg以下の減圧下の条件で6時間重合させ、粘稠なポリマーを得た。以下、実施例5と同様にして吸水率35%のブロックポリマー(A2−4)からなる帯電防止剤(X2−4)を得た。
実施例9
ステンレス製オートクレーブに、変性ポリオレフィン(a2−7)60部、ドデカン二酸5部、ビスフェノールAのEO付加物(Mn3,000、末端の水酸基を除いたSP値9.5)19部、PPG(Mn2,000、末端の水酸基を除いたSP値8.7)16部、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム0.5部、酸化防止剤0.3部および酢酸亜鉛0.5部を加え、撹拌下、230℃、1mmHg以下の減圧下の条件で7時間重合させ、粘稠なポリマーを得た。以下、実施例5と同様にして吸水率16%のブロックポリマー(A2−5)からなる帯電防止剤(X2−5)を得た。
実施例10
ステンレス製オートクレーブに、変性ポリオレフィン(a2−8)48部、テレフタル酸12部、PEG(Mn4,000、末端の水酸基を除いたSP値9.4)24部、PTMG(Mn3,000、末端の水酸基を除いたSP値9.0)12部、トリフルオロメタンスルホン酸ナトリウム0.5部、酸化防止剤0.3部およびp−トルエンスルホン酸0.5部を加え、撹拌下、230℃、1mmHg以下の減圧下の条件で7時間重合させ、粘稠なポリマーを得た。以下、実施例5と同様にして吸水率25%のブロックポリマー(A2−6)からなる帯電防止剤(X2−6)を得た。
実施例11
実施例5においてPEG(Mn3,200)18部に代えて同29部、PTMG(Mn4,000)15部に代えて同1部を用いたこと以外は実施例5と同様にして吸水率60%のブロックポリマー(A2−7)からなる帯電防止剤(X2−7)を得た。
実施例12
実施例6においてα、ω−ジアミノPEG(Mn8,000)15部に代えてα、ω−ジアミノPEG(Mn8,800、末端のアミノ基を除いたSP値9.4)31部、α、ω−ジアミノPPG(Mn8,000)14部に代えて、α、ω−ジアミノポリオクタメチレングリコール(Mn8,000、末端のアミノ基を除いたSP値8.8)1部を用いたこと以外は実施例6と同様にして吸水率40%のブロックポリマー(A2−8)からなる帯電防止剤(X2−8)を得た。
実施例13
実施例7においてPEG(Mn3,000)25部に代えて同40部、EO/テトラヒドロフラン−ランダム共重合体(Mn3,000)20部に代えて、ポリドデカメチレングリコール(Mn3,000、末端の水酸基を除いたSP値8.7)5部を用いたこと以外は実施例7と同様にして吸水率30%のブロックポリマー(A2−9)からなる帯電防止剤(X2−9)を得た。
実施例14
実施例8においてPEG(Mn8,000)27部、PPG(Mn4,000)14部に代えて、α、ω−ジカルボキシPEG(Mn26,400、末端のカルボキシル基を除いたSP値9.4)1部、PPG(Mn4,000)27部を用いたこと以外は実施例8と同様にして吸水率0.5%のブロックポリマー(A2−10)からなる帯電防止剤(X2−10)を得た。
実施例15
実施例9においてビスフェノールAのEO付加物(Mn3,000)19部に代えてビスフェノールAのEO付加物(Mn300、末端の水酸基を除いたSP値10.0)2部、PPG(Mn2,000)16部に代えて、同15部を用いたこと以外は実施例9と同様にして吸水率1%のブロックポリマー(A2−11)からなる帯電防止剤(X2−11)を得た。
実施例16
ステンレス製オートクレーブに、変性ポリオレフィン(a2−7)60部、α、ω−ジカルボキシPEG(Mn22,000、末端のカルボキシル基を除いたSP値9.4)20部、α,ω−ジカルボキシPTMG(Mn1,500、末端のカルボキシル基を除いたSP値9.0)20部、酸化防止剤0.3部および酢酸亜鉛0.5部を加え、撹拌下、230℃、1mmHg以下の条件で8時間重合させ、粘稠なポリマーを得た。以下実施例5と同様にして吸水率35%のブロックポリマー(A2−12)からなる帯電防止剤(X2−12)を得た。
製造例9
ステンレス製のオートクレーブで、熱減成法[23℃における密度が0.90でMFR10のポリプロピレンを410±0.1℃、13分間で熱減成]で得られた低分子量ポリプロピレン(Mn12,000、密度0.89、C1,000個当たりの二重結合量1.2個、1分子当たりの二重結合の平均数0.97、両末端変性可能なポリオレフィンの含有量3%)95部および無水マレイン酸5部を、撹拌下、窒素雰囲気下180℃で溶融し、次いで、これにジクミルパーオキサイド1.5部を溶かしたキシレン50%溶液を15分間かけて滴下した後、1時間反応させた。その後、溶剤を留去して相溶化剤である変性ビニル重合体(F1)99部を得た。(F1)の酸価は25.7、Mnは15,000であった。
比較例1
ステンレス製オートクレーブに、ε−カプロラクタム83.5部、アジピン酸16.5部、酸化防止剤0.3部および水6部を仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、220℃で加圧(0.3〜0.5MPa)密閉下4時間加熱撹拌し反応させた。その後同温度で徐々に減圧にして1mmHg以下で3時間、未反応のε−カプロラクタムを留去して、両末端にカルボキシル基を有する酸価112のポリアミド96部を得た。
次にMn2,000のビスフェノールAのEO付加物144部および酢酸ジルコニル0.5部を加え、245℃、0.13kPa以下の減圧下で5時間重合させて粘稠なポリマーを得た。以下実施例1と同様にして吸水率80%のブロックポリマー(A’1−1)からなる帯電防止剤(X’1−1)を得た。
比較例2
ステンレス製オートクレーブに、酸変性ポリオレフィン(a2−2)74部、PEG(Mn1,500)25部、酢酸カリウム0.5部、酸化防止剤0.3部および酢酸亜鉛0.5部を加え、230℃、1mmHg以下の減圧下の条件で8時間重合させ、粘稠なポリマーを得た。以下、実施例5と同様にして吸水率65%のブロックポリマー(A’2−1)からなる帯電防止剤(X’2−1)を得た。
比較例3
ステンレス製オートクレーブに、酸変性ポリオレフィン(a2−3)26部、PEG(Mn6,000)74部、塩化リチウム0.5部、酸化防止剤0.3部および酢酸ジルコニル0.5部を加え、230℃、1mmHg以下の減圧下の条件で8時間重合させ、粘稠なポリマーを得た。以下、実施例5と同様にして吸水率70%のブロックポリマー(A’2−2)からなる帯電防止剤(X’2−2)を得た。
実施例17〜34、比較例4〜9
表1に示す配合処方(部)に従って、上記で得られた帯電防止剤と熱可塑性樹脂(後述のB1、B2、B3、B4)を、場合により相溶化剤(F1)と共に、ヘンシェルミキサーで3分間ブレンドした後、ベント付き2軸押出機にて、100rpm、滞留時間3分間で、B1、B4を用いる場合は230℃、B2およびB3を用いる場合は200℃の条件で溶融混練して、帯電防止性樹脂組成物(実施例17〜32および比較例4〜7)を得た。 また、上記で得られた一部の帯電防止剤はそれ自体を後述の性能評価のための成形用の帯電防止剤(実施例33〜34、比較例8〜9)として用いた。
Figure 0004786628
B1 :ABS[商品名:ABS10、テクノポリマー(株)製]
B2 :ポリプロピレン[商品名:サンアロマーPM771M、サンアロマー(株)製]B3 :ポリエチレン[商品名:ウルトゼックス25100J、三井住友ポリオレフィン
(株)製]
B4 :ハイインパクトポリスチレン[商品名:PSJポリスチレンH0103、PSジ
ャパン(株)製]
性能試験
上記で得られた樹脂組成物および帯電防止剤について、それぞれ射出成形機[PS40E5ASE、日精樹脂工業(株)製]を用い、シリンダー温度230℃(B1、B4使用の場合)または200℃(B2、B3使用の場合、および帯電防止剤の場合)、金型温度50℃で各成形試験片を各々作成し、これらを用いて、機械特性(シャルピー衝撃強さ、曲げ弾性率および相溶性)、樹脂の耐水性、帯電防止性(表面固有抵抗値および水洗後の表面固有抵抗値)、塗装性(一次密着性、塗膜の耐水性および塗着効率)の評価を以下の方法に従って行った。結果を表2に示す。
(1)機械特性
1)シャルピー衝撃強さ
JIS K7111(1984年)(1号E・A試験片)に準拠して測定した。
2)曲げ弾性率
試験片(10×4×100mm)を用いて、ASTM D790(支点間距離60
mm)に準拠して測定した。
3)相溶性
試験片(100×100×2mm)を23±5℃で折り曲げ(1回で破断しなけれ
ば破断するまで折り曲げ操作を繰り返す。)、その破断面を観察することによって以 下の基準で評価した。
評価基準 ○ 良好
× 不良[(A)と(B)との相溶性悪く層状剥離]
(2)帯電防止性
1)表面固有抵抗値
試験片(100×100×2mm)を用い、超絶縁計[アドバンテスト(株)製、
以下同じ。]により23℃、湿度50%RHの雰囲気下で測定した(ASTM D2
57に準拠、以下同じ。)。
2)水洗後の表面固有抵抗値
斜めに立てかけた試験片(100×100×2mm)を23℃、流量100ml/
分のイオン交換水(23℃)100mlの流水で水洗し、循風乾燥機で80℃で3時
間乾燥した。水洗・乾燥の操作を10回繰り返し、超絶縁計により23℃、湿度50
%RHの雰囲気下で測定した。
(3)樹脂の耐水性
直径15cm、高さ20cmのポリプロピレン製の蓋付き容器に深さ15cmまで
水道水を入れ40℃に温度調整し、試験片(100×100×2mm)を水面下約5
cmで水平に沈めた状態で、120時間、浸漬して表面状態を観察することによって
以下の基準で評価した。
評価基準 ○ 評価前後で、変化なし
× イボ状のふくれ、または表面が凸凹した荒れあり
(4)塗装性
試験片(100×100×2mm)をコロナ処理装置[HFS−202、春日電機
(株)製]を用いてコロナ放電処理(30V×10A=300W、1秒間処理)を行
った。コロナ処理をした試験片をアースし、空気流併用静電霧化静電塗装機[ターボ
ニアーGミニベル型自動静電塗装装置、日本ランズバーグ(株)製]を用いて試験片
に静電塗装した(印加電圧 −90KV、吐出量100cc/分、回転数24,00
0rpm、霧化頭径70mm、2液ウレタン塗料は日本油脂(株)製ハイウレタン#
5000使用)。塗装板を80℃で2時間、焼き付け処理した後、以下の試験を行っ
た。
1)一次密着性
塗装板の塗膜面についてJIS K5400(1990年)の8.5.2碁盤目テ
ープ法に準拠して付着性の試験を行った。
2)塗膜の耐水性
直径15cm、高さ20cmのポリプロピレン製の蓋付き容器に深さ15cmまで
水道水を入れ40℃に温度調整し、塗装試験片を水面下約5cmで水平に沈めた状態
で240時間保持後、1)と同様に付着性(一次密着性)の試験を行った。
3)塗着効率
以下の式に従って求めた。
塗着効率=(試験片の塗装後重量−試験片の塗装前重量)×100
/(吐出した塗料の絶乾重量)

なお、吐出した塗料の絶乾重量は、以下の方法で求めた。
塗料10gを直径15cm、深さ1cmのシャーレに入れ、循風乾燥機で80℃、2時間乾燥し、乾燥後の塗料の重量(W1)を測定し、次の式に従って算出した。

吐出した塗料の絶乾重量=塗装試験で吐出した塗料の重量×(W1)/10
Figure 0004786628
表2から明らかなように、本発明の帯電防止性樹脂組成物および帯電防止剤を成形してなる成形品は、比較例の樹脂組成物および帯電防止剤を成形してなる成形品と比較して、耐水性に優れ、永久帯電防止性、機械特性に優れていることがわかる。
本発明の帯電防止剤、帯電防止剤組成物および帯電防止性樹脂組成物を成形してなる成形品は、優れた永久帯電防止性、機械特性、成形性および耐水性を有すると共に、塗装性および印刷性に優れる。このことから、本発明の帯電防止剤、帯電防止剤組成物および帯電防止性樹脂組成物は、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、インフレーション法等)等、さらに目的に応じて単層成形、多層成形あるいは発泡成形等の手段も取り入れた任意の各種成形法で成形される、家電・OA機器、ゲーム機器および事務機器などのハウジング製品、ICトレー等の各種プラスチック容器、各種包材用フィルム、電子・電機関連プロセス材料、保護フィルム、床材用シート、人工芝、マット、並びに自動車部品等の各種成形品用の材料として幅広く用いられる。

Claims (7)

  1. ポリアミド(a1)またはポリオレフィン(a2)のブロックと、下記一般式(1)で示され、Xを除いた溶解度パラメーターが、9.1〜12.4のポリエーテルと8.6以上9.1未満のポリエーテルの少なくとも2種からなるポリエーテル(b)のブロックとが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合およびイミド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構造を有し、吸水率が0.3〜60%であるブロックポリマー(A)からなる帯電防止剤。

    X−A−(OA)m-1−O−E−O−(AO)m'-1−A−X (1)

    (式中、Eはジオールまたは2価フェノールから水酸基を除いた残基、Aはハロゲン原子および/またはベンゼン環で置換されていてもよい炭素数2〜12の2価の炭化水素基、mおよびm’は1〜300の整数、Xは水酸基、アミノ基およびカルボキシル基からなる群から選ばれる基を表す。)
  2. 請求項1記載の帯電防止剤に、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩、界面活性剤、イオン性液体、相溶化剤、並びに、着色剤、充填剤、核剤、滑剤、可塑剤、離型剤、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤および/または抗菌剤のその他の樹脂用添加剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤を添加してなる帯電防止剤組成物。
  3. 請求項1記載の帯電防止剤を熱可塑性樹脂(B)に含有させてなる帯電防止性樹脂組成物。
  4. (A)と(B)の合計重量に基づく(A)の割合が2〜50%である請求項3記載の組成物。
  5. さらに、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩、界面活性剤、イオン性液体、相溶化剤、並びに、着色剤、充填剤、核剤、滑剤、可塑剤、離型剤、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤および/または抗菌剤のその他の樹脂用添加剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤を含有させてなる請求項3または4記載の組成物。
  6. 請求項1記載の帯電防止剤または請求項2〜5のいずれか記載の組成物を成形してなる成形品。
  7. 請求項6記載の成形品に塗装および/または印刷を施してなる成形物品。
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