JP5384142B2 - 帯電防止剤および帯電防止性樹脂組成物 - Google Patents

帯電防止剤および帯電防止性樹脂組成物 Download PDF

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Description

本発明は、耐熱性に優れる帯電防止剤および帯電防止性樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、樹脂成形時や加熱溶融混練時の熱履歴を経ても帯電防止効果が低下しない永久帯電防止性の付与特性に優れる帯電防止剤、およびこれを含有してなる帯電防止性樹脂組成物に関する。
従来の永久帯電防止剤および帯電防止性樹脂組成物としては、透明性、加工性、耐ブリードアウト性、耐水性等が良好な成形品を与えるとして、ポリオキシアルキレン鎖を有するポリマーからなる高分子型帯電防止剤を含有する組成物が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−321314
しかし、上記の高分子型帯電防止剤は、使用されているポリオキシアルキレン鎖の耐熱性が不足していることから、樹脂成形時や加熱溶融混練時に帯電防止剤が熱分解を起こし、成形品の帯電防止効果の低下や着色、表面べとつきなどの外観不良の原因となっている。本発明の目的は、上記のような欠点がなく、良好な永久帯電防止効果を有する帯電防止剤およびこれを含有してなる外観に優れる成形品を与える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、本発明は、少なくとも1個の複素環式オニウムカチオン基(a)を対イオンとして有するアニオン性ポリマー(A)のブロックと、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエステルおよびポリオレフィンからなる群から選ばれるポリマー(B)のブロックとが、繰り返し交互に結合した構造を有するブロックポリマー(X)を含有してなる帯電防止剤(Z);該帯電防止剤と熱可塑性樹脂(D)を含有してなる帯電防止性樹脂組成物;該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。
本発明の帯電防止剤および帯電防止性樹脂組成物は下記の効果を奏する。
(1)該帯電防止剤は耐熱性に優れる。
(2)該帯電防止性樹脂組成物を成形してなる成形品は永久帯電防止性、耐熱性および外観に優れる。
本発明の帯電防止剤(Z)は、少なくとも1個の複素環式オニウムカチオン基(a)を対イオンとして有するアニオン性ポリマー(A)のブロックと、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエステルおよびポリオレフィンからなる群から選ばれるポリマー(B)のブロックとが、繰り返し交互に結合した構造を有するブロックポリマー(X)を含有してなる。
[複素環式オニウムカチオン基(a)]
本発明において、複素環式オニウムカチオン基(a)には、アミジニウムカチオン(a1)、ピリジニウムカチオン(a2)、ピラゾリウムカチオン(a3)およびグアニジニウムカチオン(a4)が含まれる。
アミジニウムカチオン(a1)としては下記のものが挙げられる。
[1]イミダゾリニウムカチオン
炭素数(以下Cと略記)5〜15、例えば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、1,2−ジメチル−3,4−ジエチルイミダゾリニウム、1−メチル−2,3,4−トリエチルイミダゾリニウム、1,2,3,4−テトラエチルイミダゾリニウム、1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、1,3−ジメチル−2−エチルイミダゾリニウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリニウム、1,2,3−トリエチルイミダゾリニウム、4−シアノ−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−シアノメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、2−シアノメチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、4−アセチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−アセチルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−メチルカルボオキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−メチルカルボオキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−メトキシ−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−メトキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−ホルミル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−ホルミルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、3−ヒドロキシエチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−ヒドロキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、2−ヒドロキシエチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム;
[2]イミダゾリウムカチオン
C5〜15、例えば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、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2−エチルイミダゾリウム、1,2−ジメチル−3−エチル−イミダゾリウム、1,2,3−トリエチルイミダゾリウム、1,2,3,4−テトラエチルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2−フェニルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2−ベンジルイミダゾリウム、1−ベンジル−2,3−ジメチル−イミダゾリウム、4−シアノ−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、3−シアノメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、2−シアノメチル−1,3−ジメチル−イミダゾリウム、4−アセチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、3−アセチルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、4−メチルカルボオキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、3−メチルカルボオキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、4−メトキシ−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、3−メトキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、4−ホルミル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、3−ホルミルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、3−ヒドロキシエチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、4−ヒドロキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、2−ヒドロキシエチル−1,3−ジメチルイミダゾリウム;
[3]テトラヒドロピリミジニウムカチオン
C6〜15、例えば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、8−メチル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウム、5−メチル−1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5−ノネニウム、4−シアノ−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、3−シアノメチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−シアノメチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4−アセチル−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、3−アセチルメチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4−メチルカルボオキシメチル−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、3−メチルカルボオキシメチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4−メトキシ−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、3−メトキシメチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4−ホルミル−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、3−ホルミルメチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、3−ヒドロキシエチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4−ヒドロキシメチル−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、2−ヒドロキシエチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム;
[4]ジヒドロピリミジニウムカチオン
C6〜20、例えば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、[これらを1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウムと表記し、以下同様の表記を用いる。]1,2,3−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、1,2,3,4−テトラメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、1,2,3,5−テトラメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、8−メチル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7,9(10)−ウンデカジエニウム、5−メチル−1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5,7(8)−ノナジエニウム、4−シアノ−1,2,3−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、3−シアノメチル−1,2−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−シアノメチル−1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、4−アセチル−1,2,3−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、3−アセチルメチル−1,2−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、4−メチルカルボオキシメチル−1,2,3−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、3−メチルカルボオキシメチル−1,2−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、4−メトキシ−1,2,3−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、3−メトキシメチル−1,2−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、4−ホルミル−1,2,3−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、3−ホルミルメチル−1,2−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、3−ヒドロキシエチル−1,2−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、4−ヒドロキシメチル−1,2,3−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ヒドロキシエチル−1,3−ジメチル−1,4(6)−ヒドロピリミジニウム。
ピリジニウムカチオン(a2)としては、C6〜20、例えば3−メチル−1−プロピルピリジニウム、1−プロピル−3−メチルピリジニウム、1−ブチル−3−メチルピリジニウム、1−ブチル−4−メチルピリジニウム、1−ブチル−3,4−ジメチルピリジニウム、1−ブチル−3,5−ジメチルピリジニウムが挙げられる。
ピラゾリウムカチオン(a3)としては、C5〜15、例えば1、2−ジメチルピラゾリウム、1−メチル−2−プロピルピラゾリウム、1−n−ブチル−2−メチルピラゾリウム、1−n−ブチル−2−エチルピラゾリウムが挙げられる。
グアニジニウムカチオン(a4)としては下記のものが挙げられる。
[1]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
C8〜15、例えば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、2−ジエチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチルイミダゾリニウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−テトラエチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−1−エチル−3−メチルイミダゾリニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジエチルイミダゾリニウム、1,5,6,7−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]イミダゾリニウム、1,5−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]イミダゾリニウム、1,5,6,7−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]イミダゾリニウム、1,5−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]イミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−4−シアノ−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−3−シアノメチル−1−メチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−4−アセチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−3−アセチルメチル−1−メチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−4−メチルカルボオキシメチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−3−メチルカルボオキシメチル−1−メチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−4−メトキシ−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−3−メトキシメチル−1−メチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−4−ホルミル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−3−ホルミルメチル−1−メチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−3−ヒドロキシエチル−1−メチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−4−ヒドロキシメチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム;
[2]イミダゾリウム骨格を有するグアニジニウムカチオン
C8〜15、例えば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、2−ジエチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチルイミダゾリウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−テトラエチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−1,3−ジメチルイミダゾリウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジエチルイミダゾリウム、1,5,6,7−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]イミダゾリウム、1,5−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]イミダゾリウム、1,5,6,7−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]イミダゾリウム、1,5−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]イミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−4−シアノ−1,3−ジメチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−3−シアノメチル−1−メチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−4−アセチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−3−アセチルメチル−1−メチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−4−メチルカルボオキシメチル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−3−メチルカルボオキシメチル−1−メチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−4−メトキシ−1,3−ジメチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−3−メトキシメチル−1−メチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−4−ホルミル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−3−ホルミルメチル−1−メチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−3−ヒドロキシエチル−1−メチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−4−ヒドロキシメチル−1,3−ジメチルイミダゾリウム;
[3]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
C10〜20、例えば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、2−ジメチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチル−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−メチル−3,4−ジエチル−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−テトラエチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−1,3−ジメチル−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−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−1−エチル−3−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−ジエチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,3,4,6,7,8−ヘキサヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]ピリミジニウム、1,3,4,6−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]ピリミジニウム、1,3,4,6,7,8−ヘキサヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]ピリミジニウム、1,3,4,6−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]ピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−シアノ−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−シアノメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、、2−ジメチルアミノ−4−アセチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−アセチルメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−メチルカルボオキシメチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−メチルカルボオキシメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−メトキシ−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−メトキシメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−ホルミル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−ホルミルメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−ヒドロキシエチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−ヒドロキシメチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム;
[4]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
C10〜20、例えば2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4(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(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(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−テトラエチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−1,3−ジメチル−1,4(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−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−1−エチル−3−メチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジエチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、1,6,7,8−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]ピリミジニウム、1,6−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]ピリミジニウム、1,6,7,8−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]ピリミジニウム、1,6−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]ピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−シアノ−1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−シアノメチル−1−メチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−アセチル−1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−アセチルメチル−1−メチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−メチルカルボオキシメチル−1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−メチルカルボオキシメチル−1−メチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−メトキシ−1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−メトキシメチル−1−メチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−ホルミル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−ホルミルメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−ヒドロキシエチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−ヒドロキシメチル−1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム。
これらのうち、帯電防止性および耐熱性の観点から好ましいのは(a1)、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。
[アニオン性ポリマー(A)]
アニオン性ポリマー(A)は、少なくとも1個の複素環式オニウムカチオン基(a)を対イオンとして有する。
該(A)を構成するポリマーには、重縮合物(a01)のポリマーが含まれ、該ポリマーは上記複素環式オニウムカチオン基(a)の対アニオン基を少なくとも1個有する。
(A)を構成するアニオン基としては、カルボキシル基、スルホ基、硫酸基、リン酸基、ホスホン酸基等が挙げられる。
重縮合物(a01)には、多価カルボン酸(a011)と、多価アルコール(a012)および/または多価アミン(a013)から形成される重縮合物(ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリエーテルエステルアミド等)で、少なくとも1個の上記アニオン基を有するものが含まれる。
重縮合物(a01)を構成する多価カルボン酸(a011)には、下記の2価〜4価またはそれ以上の多価カルボン酸、これらの酸の無水物、これらの酸の低級アルキル(C1〜3)エステルおよびこれらの混合物が含まれる。
また、該多価カルボン酸にはスルホ基、硫酸基、リン酸基および/またはホスホン酸基を含有する多価カルボン酸も含まれる。
(a011)のうち、2価のカルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸(C2〜20、例えばシュウ酸、フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、ドデセニルコハク酸、オクチルコハク酸);芳香環含有ジカルボン酸(C8〜15、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸);脂環含有ジカルボン酸(C7〜10、例えばシクロヘキサンジカルボン酸);スルホ基含有ジカルボン酸[C8〜15、例えばスルホテレフタル酸、5−スルホイソフタル酸、5−スルホイソフタル酸ジメチル、4−スルホフタル酸、4−スルホナフタレン−2,7ジカルボン酸、5(4−スルホフェノキシ)イソフタル酸];
3価のカルボン酸としては、C6〜20、例えば1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸;
4価またはそれ以上のカルボン酸としては、C9〜20、例えばテトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸;
並びに、上記の多価カルボン酸の酸無水物、低級アルキル(C1〜3)エステルが挙げられる。
これらの(a011)のうち、帯電防止性および耐熱性の観点から好ましいのはスルホ基含有ジカルボン酸、さらに好ましいのはスルホテレフタル酸、5−スルホイソフタル酸、5−スルホイソフタル酸ジメチル、および4−スルホフタル酸である。
重縮合物(a01)を構成する多価アルコール(a012)には、2個以上のOH基を有し、OH当量[水酸基価(OH価)に基づく、OH当たりの分子量]が250未満の低分子ポリオール、OH当量が250以上の高分子ポリオール、およびこれらの混合物が含まれる。また、該多価アルコールにはスルホ基を含有するポリオールも含まれる。
低分子多価アルコールとしては、2価アルコール(C2〜20またはそれ以上)、例えば脂肪族2価アルコール〔C2〜12、例えば(ジ)アルキレングリコール[エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−、2,3−、1,3−および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3−メチルペンタンジオール(以下それぞれEG、DEG、PG、DPG、1,4−BD、1,6−HD、NPGおよびMPDと略記)、ドデカンジオール等]等〕、脂環含有2価アルコール[C5〜10、例えば1,3−シクロペンタンジオール、1,3−および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等]、芳香脂肪族2価アルコール[C8〜20、例えばキシリレングリコール、ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼン等];
3価〜8価もしくはそれ以上の多価アルコール、例えば(シクロ)アルカンポリオールおよびそれらの分子内もしくは分子間脱水物[グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールおよびジペンタエリスリトール(以下それぞれGR、TMP、PE、SOおよびDPEと略記)、1,2 ,6−ヘキサントリオール、エリスリトール、シクロヘキサントリオール、マンニトール、キシリトール、ソルビタン、ジグリセリンその他のポリグリセリン等]、糖類およびその誘導体[ショ糖、グルコース、フラクトース、マンノース、ラクトース、グルコシド(メチルグルコシド等)等]等;
並びに、後述するポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレングリコール(以下PTMGと略記)、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート、ポリブタジエン、水添ポリブタジエン、ポリイソプレンポリオールおよび水添ポリイソプレンポリオールのうち、OH当量が250未満のものが挙げられる。
高分子ポリオールには、ポリエーテルポリオール{上記2価アルコール、または3価〜8価もしくはそれ以上の多価アルコールのアルキレンオキシド(以下AOと略記)[C2〜4、例えばエチレンオキシド(以下、EOと略記)、プロピレンオキシド(以下POと略記)、1,2−および2,3−ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン(以下、THFと略記)。以下同じ。]付加物〔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。]500〜20,000〕、例えばポリエチレングリコール(以下PEGと略記)(Mn500〜10,000)例えばポリプロピレングリコール(以下PPGと略記)(Mn500〜10,000)、ポリテトラメチレングリコール(以下PTMGと略記)(Mn500〜10,000)等}、ポリエステルポリオール(Mn500〜20,000)、並びにMn500〜10,000の、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート、ポリブタジエン、水添ポリブタジエン、ポリイソプレンポリオールおよび水添ポリイソプレンポリオール等が含まれる。
スルホ基含有ポリオールとしては、前記スルホ基含有ジカルボン酸のAO2〜10モル付加物[5−スルホ−オルト−、イソ−およびテレフタル酸のEO2モル付加物等]等が挙げられる。
重縮合物(a01)を構成する多価アミン(a013)には、C2〜20のジアミン、例えば脂肪族[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、エイコサンジアミン等]、芳香(脂肪)族[フェニレンジアミン、ナフチレンジアミン、キシリレンジアミン等]および脂環式[シクロヘキサンジアミン等]等が挙げられる。
これらの多価アルコール(a012)または多価アミン(a013)のうち、帯電防止性および耐熱性の観点から好ましいのはスルホ基含有ポリオール、低分子2価アルコール、さらに好ましいのは5−スルホイソフタル酸のEO2モル付加物、脂肪族2価アルコール(C2〜12)である。
本発明におけるアニオン性ポリマー(A)は、上記重縮合物(a01)における少なくとも1個(好ましくは1〜5個、さらに好ましくは3〜4個)のプロトンを前記複素環式オニウムカチオン基(a)に置き換えてなり、少なくとも1個(好ましくは1〜5個、さらに好ましくは3〜4個)の複素環式オニウムカチオン基(a)を対イオンとして有する。
(a01)における少なくとも1個のプロトンを前記複素環式オニウムカチオン基(a)に置き換える方法としては、(1)モノマー原料段階でプロトンを置換する方法、(2)重縮合物(a01)の製造後にプロトンを置換する方法、(3)重縮合物(a01)とポリマー(B)を反応させた後にプロトンを置換する方法、等が挙げられる。
これらのうち、アニオン性ポリマー(A)の重合性の観点から好ましいのは(1)の方法である。
アニオン性ポリマー(A)は、後述するポリマー(B)と重合可能なものであれば特に限定されないが、1分子中に少なくとも2個(好ましくは2個)の水酸基またはアミノ基を有し、帯電防止性および重合性の観点から好ましいのは、両末端に水酸基を有するアニオン性ポリマー(A)である。
アニオン性ポリマー(A)のMnは、帯電防止性およびポリマー(B)との反応性の観点から、好ましくは500〜20,000、さらに好ましくは1,000〜15,000、特に好ましくは1,200〜8,000である。
[ポリマー(B)]
ポリマー(B)は、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエステルおよびポリオレフィンからなる群から選ばれるポリマーである。
ポリマー(B)は、上記アニオン性ポリマー(A)と重合可能なものであれば特に限定されないが、帯電防止性および重合性の観点から好ましいのは1分子中に少なくとも2個(好ましくは2個)のカルボキシル基を有するもの、さらに好ましいのはそれぞれ両末端にカルボキシル基を有する、ポリアミド(B1)、ポリアミドイミド(B2)、ポリエステル(B3)およびポリオレフィン(B4)である。
(B)のMnは、帯電防止性、重合体製造時の反応性および重合体製造後の取り扱い易さの観点から好ましくは300〜7,000、さらに好ましくは500〜5,000である。
[ポリアミド(B1)]
両末端にカルボキシル基を有するポリアミド(B1)としては、ジカルボン酸を分子量調整剤として使用し、アミド形成性モノマーを開環重合または重縮合させることにより得られるものが挙げられ、例えば、ラクタム開環重合体(B11)、アミノカルボン酸の重縮合体(B12)およびジアミンとジカルボン酸の重縮合体(B13)が挙げられる。
分子量調整剤として使用するジカルボン酸としては、C2〜20のジカルボン酸、例えば前記多価カルボン酸(a011)のうちの2価のカルボン酸が挙げられる。
アミド形成性モノマーのうち、(B11)を構成するラクタムとしては、C4〜20のラクタム、例えばγ−ブチロラクタム、γ−バレロラクタム、ε−カプロラクタム、γ−ピメロラクタム、γ−カプリロラクタム、γ−デカノラクタム、エナントラクタム、ラウロラクタム、ウンデカノラクタム、エイコサノラクタムおよび5−フェニル−2−ピペリドンが挙げられる。
(B12)を構成するアミノカルボン酸としては、C2〜20のアミノカルボン酸、例えばグリシン、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、12−アミノドデカン酸および20−アミノエイコサン酸等が挙げられる。
(B13)を構成するジアミンとしては、C2〜20のジアミン、例えば脂肪族ジアミン[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、エイコサンジアミン等]、芳香(脂肪)族ジアミン[フェニレンジアミン、ナフチレンジアミン、キシリレンジアミン等]および脂環式ジアミン[シクロヘキシレンジアミン等]等が挙げられる。
また、(B13)を構成するジカルボン酸としては、C2〜20の、脂肪族、芳香(脂肪)族および脂環式ジカルボン酸等が挙げられる。
脂肪族ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、メチルコハク酸、ジメチルマロン酸、β−メチルグルタル酸、エチルコハク酸、イソプロピルマロン酸、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、ウンデカンジ酸、ドデカンジ酸、トリデカンジ酸、テトラデカンジ酸、ヘキサデカンジ酸、オクタデカンジ酸およびイコサンジ酸等が挙げられる。
芳香(脂肪)族ジカルボン酸としては、オルト−、イソ−およびテレフタル酸、フェニルマロン酸、ホモフタル酸、フェニルコハク酸、β−フェニルグルタル酸、α−およびβ−フェニルアジピン酸、ビフェニル−2,2’−および4,4’−ジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸、3−スルホイソフタル酸ナトリウムおよび3−スルホイソフタル酸カリウム等が挙げられる。
脂環式ジカルボン酸としては、1,3−および1,2−シクロペンタンジカルボン酸、1,2−、1,3−および1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−、1,3−および1,4−シクロヘキサンジ酢酸およびジシクロヘキシル−4,4’−ジカルボン酸等が挙げられる。
上記のアミド形成性モノマーとして例示したものは、1種単独でも2種以上を併用してもいずれでもよい。
これらのうち、アニオン性ポリマー(A)との反応性の観点から好ましいのはカプロラクタム、エナントラクタム、ラウロラクタム、ω−アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸、アジピン酸/ヘキサメチレンジアミンおよびアジピン酸/キシリレンジアミン、さらに好ましいのはカプロラクタム、ラウロラクタム、ω−アミノカプロン酸および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ラウロラクタム、最も好ましいのはカプロラクタムである。
ポリアミド(B1)は、公知の方法、例えば特公平4−72855号公報記載の方法で容易に製造することができる。
[ポリアミドイミド(B2)]
両末端にカルボキシル基を有するポリアミドイミド(B2)としては、前記(B1)製造時の分子量調整剤(ジカルボン酸)の全部または一部を3価もしくは4価の芳香族ポリカルボン酸またはこれらの酸無水物に置き換えて上記アミド形成性モノマーと組み合わせるか、または、アミド形成性モノマー中のジカルボン酸の全部または一部を3価もしくは4価の芳香族ポリカルボン酸またはこれらの酸無水物に置き換えて上記のアミド形成モノマーと組み合わせて開環重合または重縮合させることによって得られるものが挙げられる。
3価の芳香族ポリカルボン酸としては、C9〜20のポリカルボン酸、例えば、1,2,4−トリメリット酸、1,2,5−ナフタレントリカルボン酸、2,6,7−ナフタレントリカルボン酸、3,3’,4−ジフェニルトリカルボン酸、ベンゾフェノン−3,3’,4−トリカルボン酸、ジフェニルスルホン−3,3’,4−トリカルボン酸およびジフェニルエーテル−3,3’,4−トリカルボン酸が挙げられる。
4価の芳香族ポリカルボン酸としては、C10〜20のポリカルボン酸、例えばピロメリット酸、ジフェニル−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸、ベンゾフェノン−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸、ジフェニルスルホン−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸およびジフェニルエーテル−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸が挙げられる。
これらは1種単独でも2種以上を併用してもよい。これらのうちアニオン性ポリマー(A)との反応性の観点から好ましいのは、1,2,4−トリメリット酸、1,2,5−ナフタレントリカルボン酸、2,6,7−ナフタレントリカルボン酸、3,3’,4−ジフェニルトリカルボン酸、ピロメリット酸、ジフェニル−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸およびベンゾフェノン−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸、さらに好ましいのは1,2,4−トリメリット酸およびピロメリット酸である。
ポリアミドイミド(B2)は、公知の方法、例えば、特公平7−119342号公報記載の方法で容易に製造することができる。
[ポリエステル(B3)]
両末端にカルボキシル基を有するポリエステル(B3)としては、ジカルボン酸を分子量調整剤として使用し、エステル形成性モノマーを常法により重縮合またはエステル交換反応させることによって得られるものが挙げられる。
分子量調整剤として使用するジカルボン酸としては、C1〜20のジカルボン酸、例えば炭酸および前記多価カルボン酸(a011)のうちの2価のカルボン酸が挙げられる。
エステル形成性モノマーとしては、ジカルボン酸および/またはジカルボン酸低級アルキルエステルと、2価アルコールおよび/または2価フェノールとの組み合わせ、ラクトン、ヒドロキシカルボン酸並びにこれらの混合物が挙げられる。
ジカルボン酸としては、C1〜20のジカルボン酸、例えば炭酸および前記多価カルボン酸(a011)のうちの2価のカルボン酸が挙げられる。
ジカルボン酸低級アルキルエステル(エステルを構成するアルコール成分はC1〜10)としては、炭酸または上記ジカルボン酸(C2〜20)のエステル、例えば、メチルエステル、エチルエステル、ブチルエステル、フェニルエステル等が挙げられる。
2価アルコールとしては、C2〜30、例えば前記多価アルコール(a012)のうちの2価のアルコールが挙げられる。
2価フェノールとしては、C6〜30、例えば単環フェノール(カテコール、レゾルシノール、ハイドロキノン等)、多環フェノール(ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキシジフェニルチオエーテル、ビナフトール等)、ビスフェノール化合物(ビスフェノールA、−Fおよび−S等)およびこれらのアルキル(C1〜10)またはハロゲン置換体が挙げられる。
ラクトンとしては、C4〜20、例えば、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、γ−ピメロラクトン、γ−カプリロラクトン、γ−デカノラクトン、エナントラクトン、ラウロラクトン、ウンデカノラクトンおよびエイコサノラクトンが挙げられる。
ヒドロキシカルボン酸としては、C2〜20、例えば、ヒドロキシ酢酸、乳酸、ω−ヒドロキシカプロン酸、ω−ヒドロキシエナント酸、ω−ヒドロキシカプリル酸、ω−ヒドロキシペルゴン酸、ω−ヒドロキシカプリン酸、11−ヒドロキシウンデカン酸、12−ヒドロキシドデカン酸および20−ヒドロキシエイコサン酸、トロパ酸、ベンジル酸が挙げられる。
上記のエステル形成性モノマーとして例示したものは、1種単独でも2種以上を併用してもいずれでもよい。これらのうちブロックポリマー(X)の製造時の反応性の観点から、好ましいのはテレフタル酸(ジメチル)/EG、テレフタル酸(ジメチル)/1,4−BD、テレフタル酸(ジメチル)/シクロヘキサンジオール、イソフタル酸(ジメチル)/EG、イソフタル酸(ジメチル)/1,4−BD、およびアジピン酸(ジメチル)/1,6−HDの組合せ、カプロラクトン、エナントラクトン、ラウロラクトン、ω−ヒドロキシカプロン酸、11−ヒドロキシウンデカン酸、12−ヒドロキシドデカン酸、さらに好ましいのは、テレフタル酸(ジメチル)/EG、テレフタル酸(ジメチル)/1,4−BD、テレフタル(ジメチル)酸/シクロヘキサンジオール、イソフタル酸(ジメチル)/EGおよびイソフタル酸(ジメチル)/1,4−BD、特に好ましいのはテレフタル酸(ジメチル)/EGおよびテレフタル酸(ジメチル)/1,4−BDである。
両末端にカルボキシル基を有するポリエステル(B3)は、公知の方法、例えば、特公昭58−19696号公報記載の方法で容易に製造することができる。
[ポリオレフィン(B4)]
ポリオレフィン(B4)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(B41)、水酸基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(B42)、アミノ基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(B43)が挙げられ、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(B44)、水酸基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(B45)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(B46)が挙げられる。
これらのうち、変性のし易さの観点から好ましいのはポリマーの末端にカルボニル基を有するポリオレフィン(B41)および(B44)である。
(B41)としては、両末端が変性可能なポリオレフィンを主成分(含量50重量%以上、好ましくは75〜100重量%)とするポリオレフィン(B40)の両末端にカルボニル基を導入したものが挙げられる。
(B42)としては、(B40)の両末端に水酸基を導入したものが挙げられる。
(B43)としては、(B40)の両末端にアミノ基を導入したものが挙げられる。
(B40)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(好ましくはC2〜12のオレフィン、さらに好ましくはエチレンおよび/またはプロピレン)の重合によって得られるポリオレフィンおよび高分子量[Mn30,000以上、好ましくは50,000〜200,000]のポリオレフィン[好ましくはC2〜30、さらに好ましくはC2〜12のオレフィンの重合によって得られるポリオレフィン、特に好ましいのはポリエチレンおよび/またはポリプロピレン]の熱減成法によって得られる低分子量ポリオレフィンが挙げられる。
(B40)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、特に好ましくは1,200〜6,000である。
(B40)におけるC1,000個当たりの二重結合量は、帯電防止性の観点から好ましくは1〜40個、さらに好ましくは1〜30個、特に好ましくは4〜20個である。
上記熱減成法としては、該高分子量ポリオレフィンを不活性ガス中で加熱する(通常300〜450℃で0.5〜10時間)ことにより熱減成する方法(例えば特開平3−62804号公報記載のもの)等が挙げられる。
上記熱減成法によると、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個の低分子量ポリオレフィンが容易に得られる〔村田勝英、牧野忠彦、日本化学会誌、192頁(1975)〕。
変性の容易さの観点から(B40)として好ましいのは、熱減成法による低分子量ポリオレフィン(とくにMnが1,200〜6,000のポリエチレンおよびポリプロピレン)である。
(B44)としては、片末端が変性可能なポリオレフィンを主成分(含量50重量%以上、好ましくは75〜100重量%)とするポリオレフィン(B400)の片末端にカルボニル基を導入したものが挙げられる。
(B45)としては、(B400)の片末端に水酸基を導入したものが挙げられる。
(B46)としては、(B400)の片末端にアミノ基を導入したものが挙げられる。
(B400)は(B40)と同様にして得ることができ、(B400)のMnは帯電防止性の観点から好ましくは2,000〜50,000、さらに好ましくは2,500〜30,000、特に好ましくは3,000〜20,000である。
(B400)におけるC1,000個当たりの二重結合量は、変性の容易さの観点から好ましくは0.3〜20個、さらに好ましくは0.5〜15個、とくに好ましくは0.7〜10個である。
変性の容易さの観点から(B400)として好ましいのは、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ポリプロピレン)である。
なお、(B40)および(B400)は、通常これらの混合物として得られるが、これらの混合物をそのまま使用しても、精製分離してから使用してもいずれでもよい。
(B41)としては、(B40)の末端をα、β−不飽和カルボン酸および/またはその無水物[C3〜15、例えばモノカルボン酸[(メタ)アクリル酸等]、ジカルボン酸(マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等)、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等]およびこれらの無水物が挙げられる]で変性したポリオレフィン(B411)、(B411)をラクタム(カプロラクタム等前記のもの)またはアミノカルボン酸(12アミノドデカン酸等前記のもの)で二次変性したポリオレフィン(B412)、(B40)を酸素および/またはオゾンによる酸化で変性したポリオレフィン(B413)、(B413)をラクタム(前記のもの)またはアミノカルボン酸(前記のもの)で二次変性したポリオレフィン(B414)およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
(B41)の酸価は、アニオン性ポリマー(A)との反応性の観点から、好ましくは4〜280、さらに好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。
(B42)としては、(B40)をC2〜10のヒドロキシルアミン(2−アミノエタノール等)で変性した末端にヒドロキシル基を有するポリオレフィンおよびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
(B42)の水酸基価は、アニオン性ポリマー(A)との反応性の観点から、好ましくは4〜280、さらに好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。
(B43)としては、(B41)をC2〜10のジアミン(エチレンジアミン等)で変性した末端にアミノ基を有するポリオレフィンおよびこれらの2種以上の混合物が使用できる。
(B43)のアミン価は、アニオン性ポリマー(A)との反応性の観点から、好ましくは4〜280、さらに好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。
(B44)としては、(B400)の末端をα、β−不飽和カルボン酸および/またはその無水物[前記に同じ]で変性したポリオレフィン(B441)、(B441)をラクタム(カプロラクタム等前記のもの)またはアミノカルボン酸(12アミノドデカン酸等前記のもの)で二次変性したポリオレフィン(B442)、(B400)を酸素および/またはオゾンによる酸化で変性したポリオレフィン(B443)、(B443)をラクタム(前記のもの)またはアミノカルボン酸(前記のもの)で二次変性したポリオレフィン(B444)およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
(B44)の酸価は、アニオン性ポリマー(A)との反応性の観点から、好ましくは1〜70、さらに好ましくは2〜50である。
(B45)としては、(B44)をC2〜10のヒドロキシルアミン(2−アミノエタノール等)で変性した末端にヒドロキシル基を有するポリオレフィンおよびこれらの2種以上の混合物が使用できる。
(B45)の水酸基価は、アニオン性ポリマー(A)との反応性の観点から、好ましくは1〜70、さらに好ましくは2〜50である。
(B46)としては、(B44)をC2〜10のジアミン(エチレンジアミン等前記のもの)で変性した末端にアミノ基を有するポリオレフィンおよびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
(B46)のアミン価は、アニオン性ポリマー(A)との反応性の観点から、好ましくは1〜70、さらに好ましくは2〜50である。
なお、(B41)と(B44)は、通常これらの混合物として得られるが、これらの混合物をそのまま使用してもよく、精製分離してから使用してもいずれでもよい。製造コスト等の観点から、混合物として使用するのが好ましい。
また、(B42)と(B45)および(B43)と(B46)も同様に精製分離してから使用してもよいが、製造コスト等の観点から、混合物として使用するのが好ましい。
耐熱性およびアニオン性ポリマー(A)との反応性の観点から、(B41)、(B42)および(B43)のMnは、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、(B44)、(B45)および(B46)のMnは、好ましくは800〜50,000、さらに好ましくは1,000〜30,000、とくに好ましくは2,000〜20,000である。
[ブロックポリマー(X)]
本発明におけるブロックポリマー(X)には、前記アニオン性ポリマー(A)と前記ポリアミド(B1)、ポリアミドイミド(B2)および/またはポリエステル(B3)から構成されるブロックポリマー(X1)、および(A)と前記ポリオレフィン(B4)から構成されるブロックポリマー(X2)が含まれ、いずれも(A)のブロックと(B)のブロックとが、繰り返し交互に結合した構造を有する。
ブロックポリマー(X)における(A)と(B)の重量比は、帯電防止性および耐熱性の観点から好ましくは10/90〜70/30、さらに好ましくは20/80〜60/40である。
該ブロックポリマー(X1)における(A)、(B)ブロック間の結合は、エステル結合および/またはアミド結合からなる群から選ばれる少なくとも1種の結合である。
ブロックポリマー(X1)は、ポリアミド(B1)、ポリアミドイミド(B2)および/またはポリエステル(B3)に、1分子中に少なくとも2個の水酸基および/またはアミノ基を有するアニオン性ポリマー(A)を加え、高温(220〜245℃)、減圧下(1mmHg以下)で重合させることにより製造することができる。
上記重合におけるポリエステル化反応においては、通常エステル化触媒が使用される。
エステル化触媒としては、プロトン酸(リン酸等)、金属[アルカリ金属(ナトリウム、カリウム等)、アルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウム等)、遷移金属(ニッケル、鉄、コバルト等)、IIB金属(亜鉛等)、IVB金属(チタン、ジルコニウム等)、VA金属(アンチモン等)、VB金属(バナジウム等)等]の有機酸(酢酸等)塩、炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、酸化物、塩化物、水酸化物およびアルコキシド等が挙げられる。
これらのうち生成物の着色抑制の観点から好ましいのは、三酸化アンチモン、モノブチルスズオキシド、テトラブチルチタネート、テトラブチルジルコネート、酢酸ジルコニル、酢酸亜鉛である。
エステル化触媒の使用量は、得られるブロックポリマー(X1)の重量に基づいて、通常0.005〜5%、反応性および着色抑制の観点から好ましくは0.1〜1.0%である。
(A)と、(B1)、(B2)および/または(B3)との反応における当量比は、帯電防止性および耐熱性の観点から好ましくは0.7〜1.5、さらに好ましくは0.8〜1.3である。
ブロックポリマー(X1)のMnは、帯電防止性および耐熱性の観点から好ましくは、2,000〜100,000、さらに好ましくは5,000〜60,000、とくに好ましくは10,000〜40,000である。
前記ブロックポリマー(X2)における(A)、(B)ブロック間の結合は、エステル結合およびアミド結合からなる群から選ばれる少なくとも1種の結合である。
(X2)の構造において、(A)のブロックと(B4)のブロックとの繰り返し単位の平均繰り返し数(Nn)は、通常2〜50、帯電防止性および耐熱性の観点から好ましくは2.3〜30、さらに好ましくは2.7〜20、とくに好ましくは3〜10である。
該(Nn)は、ブロックポリマー(X2)のMnおよび1H−NMR分析から、国際公開パンフレットWO00/47652に記載されている方法で求めることができる。
ブロックポリマー(X2)のMnは、帯電防止性および耐熱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、とくに好ましくは8,000〜30,000である。
ブロックポリマー(X2)は、公知の方法、例えば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(B41)に、1分子中に少なくとも2個の水酸基および/またはアミノ基を有するアニオン性ポリマー(A)を加えて減圧下(1mmHg以下)、通常200〜250℃で重縮合させる方法、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分で重合させる方法等により製造することができる。
上記の重合反応では、公知の触媒、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、ブロックポリマー(X2)の重量に基づいて、通常0.001〜5%、好ましくは0.01〜3%である。
[帯電防止性向上剤(C)]
本発明の帯電防止剤(Z)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(C1)、界面活性剤(C2)、その他のイオン性液体(C3)および相溶化剤(C4)からなる群から選ばれる少なくとも1種の帯電防止性向上剤(C)を含有させることができる。
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩(C1)としては、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)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)、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、ハライド、過塩素酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、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、酢酸カリウムである。
(C1)の使用量は、ブロックポリマー(X)の重量に基づいて通常10%以下、後述する成形品の帯電防止性の観点および成形品表面に析出せず良好な外観の成形品を与える観点から、好ましくは0.001〜5%、さらに好ましくは0.01〜4%、とくに好ましくは0.05〜2%、最も好ましくは0.1〜1%である。
(C1)を含有させる方法については特に限定はないが、組成物中への効果的な分散のさせ易さから、ブロックポリマー(X)中に予め分散させておくことが好ましい。
また、ブロックポリマー(X)中へ(C1)を分散させる場合、ブロックポリマー(X)の製造(重合)時に予め(C1)を含有、分散させておくのが特に好ましい。(C1)をブロックポリマー(X)の製造時に含有させるタイミングは特に制限なく、重合前、重合中および重合直後のいずれでもよい。
界面活性剤(C2)としては、非イオン性、アニオン性、カチオン性および両性の界面活性剤、並びにこれらの混合物が挙げられる。
非イオン性界面活性剤としては、例えばEO付加型非イオン性界面活性剤[例えば高級アルコール(C8〜18、以下同じ)、高級脂肪酸(C8〜24、以下同じ)または高級アルキルアミン(C8〜24)のEO付加物(分子量158以上かつMn200,000以下);グリコールのEO付加物であるポリアルキレングリコール(分子量150以上かつMn6,000以下)の高級脂肪酸エステル;多価アルコール(C2〜18の2価〜8価またはそれ以上、例えばEG、PG、GR、PEおよびSO)高級脂肪酸エステルのEO付加物(分子量250以上かつMn30,000以下);高級脂肪酸アミドのEO付加物(分子量200以上かつMn30,000以下);および多価アルコール(上記のもの)アルキル(C3〜60)エーテルのEO付加物(分子量120以上かつMn30,000以下)]、および多価アルコ−ル(C3〜60)型非イオン性界面活性剤[例えば多価アルコールの脂肪酸(C3〜60)エステル、多価アルコールのアルキル(C3〜60)エーテルおよび脂肪酸(C3〜60)アルカノールアミド]が挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、前記(C1)を除く化合物が使用でき、例えば、カルボン酸塩(高級脂肪酸塩等)、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硫酸エステル塩等)、スルホン酸塩(アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、パラフィンスルホン酸塩等)、リン酸エステル塩(高級アルコールリン酸エステル塩等)が挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、第4級アンモニウム塩型〔例えばテトラアルキル(C4〜100)アンモニウム塩(例えばラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ジオクチルジメチルアンモニウムブロマイドおよびステアリルトリメチルアンモニウムブロマイド)、トリアルキル(C3〜80)ベンジルアンモニウム塩[例えばラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド(塩化ベンザルコニウム)]、アルキル(C2〜60)ピリジニウム塩(例えばセチルピリジニウムクロライド)、ポリオキシアルキレン(C2〜4)トリアルキルアンモニウム塩(例えばポリオキシエチレントリメチルアンモニウムクロライド)およびサパミン型第4級アンモニウム塩(例えばステアラミドエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェート)〕;およびアミン塩型[例えば高級脂肪族アミン(C12〜60、例えばラウリルアミン、ステアリルアミン、セチルアミン、硬化牛脂アミンおよびロジンアミン)の無機酸(例えば塩酸、硫酸、硝酸およびリン酸)塩または有機酸(C2〜22、例えば酢酸、プロピオン酸、ラウリル酸、オレイン酸、安息香酸、コハク酸、アジピン酸およびアゼライン酸)塩、脂肪族アミン(C1〜30)のEO付加物等の無機酸(上記のもの)塩または有機酸(上記のもの)塩および3級アミン(C3〜30、例えばトリエタノールアミンモノステアレートおよびステアラミドエチルジエチルメチルエタノールアミン)の無機酸(上記のもの)塩または有機酸(上記のもの)塩]が挙げられる。
両性界面活性剤としては、アミノ酸型両性界面活性剤[高級アルキルアミン(C8〜24)のプロピオン酸塩等]、ベタイン型両性界面活性剤[高級アルキル(C12〜18)ジメチルベタイン、高級アルキルジヒドロキシエチルベタイン等]、硫酸エステル塩型両性界面活性剤[高級アルキルアミン(C8〜24)の硫酸エステル塩、ヒドロキシエチルイミダゾリン硫酸エステル塩等]、スルホン酸塩型両性界面活性剤[ペンタデシルスルホタウリン塩、イミダゾリンスルホン酸塩等]およびリン酸エステル塩型両性界面活性剤[グリセリン高級脂肪酸(C8〜24)エステル化物のリン酸エステル塩等]等が挙げられる。
これらは単独でも2種以上を併用してもよい。
上記のアニオン性および両性界面活性剤における塩には、金属塩、例えばアルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム等)、アルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウム等)およびIIB族金属(亜鉛等)の塩;アンモニウム塩;アミン[アルキルアミン(C1〜20)およびアルカノールアミン(C2〜12、例えばモノ−、ジ−およびトリエタノールアミン)等]塩、および4級アンモニウム塩が含まれる。
これらのうち、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(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等)、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。
(C2)の使用量は、ブロックポリマー(X)の重量に基づいて通常10%以下、後述する成形品の帯電防止性および耐水性の観点から好ましくは0.001〜5%、さらに好ましくは0.01〜4%、とくに好ましくは0.1〜3%である。
(C2)を含有させる方法については前記(C1)の場合と同様である。
イオン性液体(C3)は、上記(C1)、(C2)を除く化合物であり、100℃以下の融点または25℃以下のTgを有し、(C3)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のものである。(C3)を構成するカチオンには、前記(a1)、(a2)、(a3)、(a4)が含まれる。
上記の(a1)、(a2)、(a3)、(a4)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、帯電防止性の観点から好ましいのは(a1)、さらに好ましいのはイミダゾリウムカチオン、とくに好ましいのは1−エチル−3−メチルイミダゾリウムカチオンである。
(C3)において、アニオンを構成する有機酸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、スルホン酸およびリン酸エステル;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。これらの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、帯電防止性の観点から好ましいのは、(C3)を構成するアニオンのHamett酸度関数(−H0)が12〜100である、超強酸の共役塩基、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およびドデシルベンゼンスルホン酸)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等)、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(C3)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、(C3)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、帯電防止性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。
(C3)の使用量は、ブロックポリマー(X)の重量に基づいて通常10%以下、成形品の帯電防止性および機械特性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。
(C3)を添加する方法については前記(C1)の場合と同様である。
(C3)の製造法としては、例えばジメチルカーボネート等で4級化して得られるアミジニウムカチオンおよび/またはグアニジニウムカチオンのジメチルカーボネート塩に、酸[(C3)においてアニオンを構成する前記の有機酸または無機酸]を加えて酸交換を行う方法、または、アミジニウムカチオンおよび/またはグアニジニウムカチオンを一旦加水分解してモノアミドアミンを生成した後、そのモノアミドアミンを酸で中和する方法が挙げられる。
相溶化剤(C4)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より選ばれる少なくとも1種の官能基(極性基)を有する変性ビニル重合体等が使用でき、例えば、特開平3−258850号公報に記載の重合体が挙げられる。また、例えば、特開平6−345927号公報に記載のスルホニル基を有する変性ビニル重合体、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重合体等も使用できる。
(C4)の使用量は、ブロックポリマー(X)の重量に基づいて、通常20%以下、成形品の帯電防止性および機械特性の観点から好ましくは0.01〜15%、さらに好ましくは0.1〜10%、とくに好ましくは1〜8%である。
(C4)を含有させる方法については前記(C1)の場合と同様である。
溶融混練する方法としては、通常の方法が用いられ、一般的にはペレット状または粉体状のポリマー同士は適切な混合機、例えばヘンシェルミキサー等で混合(ブレンド)した後、押出機で溶融混練(150〜250℃)してペレット化する方法が適用できる。
[帯電防止剤(Z)]
本発明の帯電防止剤(Z)は、前記ブロックポリマー(X)、および必要により加えられる前記帯電防止性向上剤(C)を含有してなる。
(X)の重量に基づく(C1)〜(C4)の個々の使用量は、前記のとおりであり、(C)の合計の使用量は、ブロックポリマー(X)の重量に基づいて、通常20%以下、好ましくは0.1〜10%、さらに好ましくは1〜5%である。
(Z)において、帯電防止性向上剤(C)を含有させる方法については特に限定されないが、(X)と(C)を適切な押出機を用いて溶融混合(150℃〜250℃)するか、前記したように、(X)の製造時に(C)を含有させる方法等で製造される。
[帯電防止性樹脂組成物]
本発明の帯電防止性樹脂組成物は、前記帯電防止剤(Z)と熱可塑性樹脂(D)を含有してなる。
(D)としては、ポリフェニレンエーテル樹脂(D1);ビニル樹脂〔ポリオレフィン樹脂(D2)[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]、ポリアクリル樹脂(D3)[例えばポリメタクリル酸メチル]、ポリスチレン樹脂(D4)[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〕;ポリエステル樹脂(D5)[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];ポリアミド樹脂(D6)[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];ポリカーボネート樹脂(D7)[例えばポリカーボネート、ポリカーボネート/ABSアロイ樹脂];ポリアセタール樹脂(D8);生分解性樹脂(D9)、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、後述する成形品の機械特性および本発明の帯電防止剤の(D)への分散性の観点から好ましいのは(D1)、(D2)、(D3)、(D4)および(D7)である。
ポリフェニレンエーテル樹脂(D1)としては、例えば下記一般式(1)で示されるものが挙げられる。
Figure 0005384142
一般式(1)においてpは50以上の整数、R1、R2、R3、R4は、H、ハロゲン原子、C1〜12の炭化水素基、C2〜12の置換炭化水素基、アルコキシ基、シアノ基、フェノキシ基またはニトロ基を表す。R1、R2、R3、R4はそれぞれ同じでも、異なっていてもよい。また、(D1)は一般式(1)で示される重合体の1種単独であっても、2種以上の構成単位からなる共重合体や、2種以上の重合体の配合物であってもよい。
(D1)の具体例としては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジエチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−プロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、6−ジプロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−エチル−6−プロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、6−ジメトキシ−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、6−ジクロロメチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、6−ジブロモ−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、6−ジフェニル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、6−ジクロロ−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、6−ジベンジル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2、5−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル等が挙げられる。
また、これらの(D1)に前記のスチレンおよび/またはその誘導体のモノマーをグラフトしたもの(変性ポリフェニレンエーテル)も(D1)に含まれる。
(D1)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、さらに好ましくは0.2〜3.5、とくに好ましくは0.3〜3である。[η]はポリマーの0.5重量%クロロホルム溶液について、30℃でウベローデ1A粘度計を用いて測定される。
(D1)のTgは、成形性の観点から好ましくは190〜240℃、さらに好ましくは210〜230℃である。Tgは示差走査熱量測定(DSC)法により測定される。
ビニル樹脂[(D2)〜(D4)]としては、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ものが挙げられる。
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−および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、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]、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]、(メタ)アクリロニトリルおよび(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
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、さらに好ましくは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(D2)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]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。
(D2)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、さらに好ましくは1〜100である。ここにおけるMFRは、JIS K6758に準じて(ポリプロピレンの場合:230℃、荷重2.16kgf、ポリエチレンの場合:190℃、荷重2.16kgf)測定される。
(D2)の結晶化度は、帯電防止性の観点から好ましくは0〜98%、さらに好ましくは0〜80%、とくに好ましくは0〜70%である。
ここにおける結晶化度は、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〕。
ポリアクリル樹脂(D3)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、さらに好ましくは50/50〜90/10][但し、(C2)に含まれるものは除く]が含まれる。
(D3)のMFRは、樹脂物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。MFRは、JIS K7210(1994年)に準じて(ポリアクリル樹脂の場合は230℃、荷重1.2kgf)測定される。
ポリスチレン樹脂(D4)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。
(D4)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)=60/40〜90/10]、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)]等が挙げられる。
(D4)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。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(D5)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等)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−カプロラクトン等)が挙げられる。
(D5)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、さらに好ましくは0.2〜3.5、とくに好ましくは0.3〜3である。[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。
ポリアミド樹脂(D6)としては、ラクタム開環重合体(D61)、ジアミンとジカルボン酸の脱水重縮合体(D62)、アミノカルボン酸の自己重縮合体(D63)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。
(D61)におけるラクタムとしては、C4〜20のラクタム、例えばγ−ブチロラクタム、γ−バレロラクタム、ε−カプロラクタム、γ−ピメロラクタム、γ−カプリロラクタム、γ−デカノラクタム、エナントラクタム、ラウロラクタム、ウンデカノラクタム、エイコサノラクタムおよび5−フェニル−2−ピペリドン等が挙げられ、(D61)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等が挙げられる。
(D62)におけるジアミンとしては、C2〜20のジアミン、例えば脂肪族[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、エイコサンジアミン等]、芳香(脂肪)族[フェニレンジアミン、ナフチレンジアミン、キシリレンジアミン等]および脂環式[シクロヘキシレンジアミン等]等が挙げられる。
ジカルボン酸としては、C2〜20のジカルボン酸、例えば前記ジカルボン酸(b114)として例示したものが挙げられる。
(D62)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。
(D63)におけるアミノカルボン酸としては、C2〜20のアミノカルボン酸、例えばグリシン、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、12−アミノドデカン酸および20−アミノエイコサン酸等が挙げられ、(D63)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。
(D6)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、上記に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、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、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。
(D6)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。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(D7)としては、ビスフェノール(C12〜20、例えばビスフェノールA、−Fおよび−S、4,4’−ジヒドロキシジフェニル−2,2−ブタン)系およびジヒドロキシビフェニル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。上記ビスフェノールのうちブロックポリマー(X)の分散性の観点から好ましいのはビスフェノールAである。
(D7)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。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(D8)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)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。
(D8)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。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。
(C8)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、さらに好ましくは0.2〜3.5、とくに好ましくは0.3〜3である。
生分解性樹脂(D9)としては、ポリヒドロキシブチレート、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、アジペート変性ポリブチレンサクシネート、カーボネート変性ポリブチレンサクシネート、テレフタレート変性ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネートおよびポリビニルアルコールが含まれる。
(D9)のうち、ポリヒドロキシブチレートとしては、例えばビオグリーン[三菱ガス化学(株)製)];ポリ乳酸としては、例えばレイシア[三井化学(株)製)];ポリカプロラクトンとしては、例えばセルグリーン[ダイセル化学工業(株)製];ポリブチレンサクシネートとしては、例えばビオノーレ[昭和高分子(株)製)];ポリエチレンサクシネートとしては、例えばルナーレSE[日本触媒(株)製)];ポリビニルアルコールとしては、例えばポバール[クラレ(株)製)]が挙げられる。
本発明の帯電防止性樹脂組成物は、種々の用途に応じ、本発明の効果を阻害しない範囲でさらに、その他の添加剤(E)を含有させることができる。
(E)としては、核剤(E1)、滑剤(E2)、顔料(E3)、染料(E4)、離型剤(E5)、酸化防止剤(E6)、難燃剤(E7)、紫外線吸収剤(E8)、抗菌剤(E9)、分散剤(E10)、導電性物質(E11)および充填剤(E12)からなる群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
核剤(E1)としては、有機核剤[例えば1,3,2,4−ジ−ベンジリデン−ソルビトール、アルミニウム−モノ−ヒドロキシ−ジ−p−t−ブチルベンゾエート、ソジウム−ビス(4−t−ブチルフェニル)ホスフェートおよび安息香酸ナトリウム]および無機核剤(例えばグラファイト、カーボンブラック、酸化マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、酸化亜鉛、アルミナ、硫酸バリウムおよび硫酸カルシウム)が挙げられる。
滑剤(E2)としては、ワックス(例えばカルナバロウワックス、パラフィンワックスおよびポリオレフィンワックス)、高級脂肪酸(C8〜24、例えばステアリン酸、オレイン酸、リノール酸およびリノレン酸)、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、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、セトステアリルアルコールおよびベヘニルアルコール)および高級脂肪酸アミド(C8〜24、例えばステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、リノール酸アミドおよびリノレン酸アミド)が挙げられる。
顔料(E3)としては、無機顔料[白色顔料(酸化チタン、リトポン、鉛白、亜鉛華等)、コバルト化合物(オーレオリン、コバルトグリーン等)、鉄化合物(酸化鉄、紺青等)、クロム化合物(酸化クロム、クロム酸鉛等)および硫化物(硫化カドミウム、ウルトラマリン等)等]、有機顔料[アゾ顔料(アゾレーキ系、モノアゾ系、ジスアゾ系、キレートアゾ系等)、多環式顔料(ベンゾイミダゾロン系、フタロシアニン系、イソインドリノン系、アンスラキノン系等)等が挙げられる。
染料(E4)としては、アゾ系、インジゴイド系、硫化系、アリザリン系、アクリジン系、チアゾール系、ニトロ系、アニリン系等が挙げられる。
離型剤(E5)としては、高級脂肪酸(上記のもの)の低級(C1〜4)アルコールエステル(例えばステアリン酸ブチル)、脂肪酸(C2〜18)の多価(2価〜4価またはそれ以上)アルコールエステル(例えば硬化ヒマシ油)、脂肪酸(C2〜18)のグリコール(C2〜8)エステル(例えばエチレングリコールモノステアレート)および流動パラフィンが挙げられる。
酸化防止剤(E6)としては、フェノール系{例えば単環フェノール[例えば2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールおよびブチル化ヒドロキシアニソール]、ビスフェノール[例えば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−ブチルフェノールおよび4,4’−チオビス(3−メチル)−6−t−ブチルフェノール]および多環フェノール〔例えば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、テトラキス[メチレン−3−(3’、5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン〕};硫黄系〔例えばジラウリル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’−チオジブチレートおよびジラウリルサルファイド〕;リン系〔例えば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)ホスファイトおよびジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト〕;およびアミン系〔例えば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−ナフチルアミンおよびフェノチアジン〕が挙げられる。
難燃剤(E7)には、ハロゲン含有難燃剤(E71)、窒素含有難燃剤(E72)、硫黄含有難燃剤(E73)、珪素含有難燃剤(E74)およびリン含有難燃剤(E75)からなる群から選ばれる1種または2種以上の難燃剤が含まれる。
ハロゲン含有難燃剤(E71)としては、ヘキサクロロペンタジエン、ヘキサブロモジフェニル、オクタブロモジフェニルオキシド、トリブロモフェノキシメタン、デカブロモジフェニル、デカブロモジフェニルオキシド、テトラブロモビスフェノールA、テトラブルモフタルイミド、ヘキサブロモブテン、ヘキサブロモシクロドデカン等;
窒素含有難燃剤(E72)としては、尿素化合物、グアニジン化合物またはトリアジン化合物(メラミン、グアナミン等)と、シアヌール酸またはイソシアヌル酸との塩等;硫黄含有難燃剤(E73)としては、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、エステルおよびアミド等;
珪素含有難燃剤(E74)としては、ポリオルガノシロキサン等;
リン含有難燃剤(E75)としては、リン含有の酸およびそのエステル(C2〜20)、例えばリン酸、ホスフェート、ハロゲン含有ホスフェート、亜リン酸、ホスホネート、ハロゲン含有ホスホネート、およびリン酸アンモニウム塩等が挙げられる。
紫外線吸収剤(E8)としては、ベンゾトリアゾール系[例えば2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾールおよび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]、ベンゾフェノン系[例えば2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノンおよび2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン]、サリチレート系[例えばフェニルサリチレートおよびエチレングリコールモノサリチレート]およびアクリレート系[例えば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]が挙げられる。
抗菌剤(E9)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(例えば2,4,6−トリブロモフェノールナトリウム塩)、有機ヨウ素(例えば4−クロロフェニル−3−ヨードプロパギルホルマール)、ニトリル(例えば2,4,5,6−テトラクロロイソフタロニトリル)、チオシアノ(例えばメチレンビスチアノシアネート)、N−ハロアルキルチオイミド(例えばN−テトラクロロエチル−チオ−テトラヒドロフタルイミド)、銅剤(例えば8−オキシキノリン銅)、ベンズイミダゾール(例えば2−4−チアゾリルベンズイミダゾール)、ベンゾチアゾール(例えば2−チオシアノメチルチオベンゾチアゾール)、トリハロアリル(例えば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)、トリアゾール(例えばアザコナゾール)、有機窒素硫黄化合物(例えばスラオフ39)、4級アンモニウム化合物(例えば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)およびピリジン系化合物[例えば2,3,5,6−チトクロロ−4−(メチルスルホニル)−ピリジン]が挙げられる。
分散剤(E10)としては、Mn1,000〜100,000の分散剤、例えばナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物(Mn1,000〜10,000)、ポリスチレンスルホン酸金属[例えばアルカリ金属(例えばナトリウムおよびカリウム)]塩(Mn1,000〜100,000)、ポリアクリル酸金属[例えばアルカリ金属(上記に同じ)]塩(Mn2,000〜50,000)、カルボキシメチルセルロースおよびポリビニルアルコールが挙げられる。
導電性物質(E11)としては、前記(C1)および(C3)を除く物質で、例えばカーボンナノチューブ、カーボンブラックおよびホワイトカーボンが挙げられる。
充填剤(E12)としては、例えば無機充填剤(例えば炭酸カルシウム、タルク、クレー、けい酸、けい酸塩、アスベスト、マイカ、ガラス繊維、ガラスバルーン、カーボン繊維、金属繊維、セラミックウィスカおよびチタンウィスカ)および有機充填剤[尿素、ステアリン酸カルシウム、有機微粒子(エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂微粒子等)等]が挙げられる。
(E)の合計の使用量は、ブロックポリマー(X)と熱可塑性樹脂(D)の合計重量に基づいて、通常45%以下、各添加剤の添加効果および後述する成形品の機械特性の観点から好ましくは0.001〜40%、さらに好ましくは0.01〜35%、とくに好ましくは0.05〜30%である。
(E)のうち、(E1)、(E2)、(E3)、(E4)、(E5)、(E10)および(E12)はそれぞれ通常10%以下、好ましくは1〜5%;(E7)は通常20%以下、好ましくは1〜10%;(E6)、(E8)および(E11)は通常5%以下、好ましくは0.1〜3%;(E9)は通常3%以下、好ましくは0.05〜1%である。
本発明の成形用帯電防止性樹脂組成物は、前記帯電防止剤(Z)、熱可塑性樹脂(D)、および必要によりその他の添加剤(E)を溶融混練することにより製造することができる。
溶融混練する方法としては、通常の方法が用いられ、一般的にはペレット状または粉体状のポリマー同士は適切な混合機、例えばヘンシェルミキサー等で混合(ブレンド)した後、押出機で溶融混練(150〜250℃)してペレット化する方法が適用できる。
溶融混練時の各成分の添加順序については特に限定はないが、例えば、
(1)(Z)と(D)、および必要により(E)を一括して溶融混練する方法;
(2)(Z)と、(D)の一部、および必要により(E)の一部をあらかじめ溶融混練して、(Z)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)、および必要により残りの(E)を加えて溶融混練する方法、が挙げられる。
(2)の方法におけるマスターバッチ樹脂組成物において、帯電防止剤(Z)と熱可塑性樹脂(D)の合計重量に基づく(Z)の含有量は、(Z)の(D)への効率的な分散および生産性の観点から好ましくは50〜90%、さらに好ましくは50〜80%である。
これらのうち(2)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る方法であり、本発明における(Z)の熱可塑性樹脂(D)への効率的な分散の観点から好ましい方法である。
上記(1)または(2)の方法で得られる成形用帯電防止性樹脂組成物において、帯電防止剤(Z)と熱可塑性樹脂(D)の合計重量に基づく(Z)の含有量は、後述する成形品の帯電防止性および機械特性の観点から好ましくは1〜30%、さらに好ましくは5〜20%である。
本発明の成形用帯電防止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、目的に応じて任意の方法で成形できる。
本発明の樹脂組成物からなる成形品は、優れた機械特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し、成形品に塗装および/または印刷を施すことにより成形物品が得られる。
該成形品を塗装する方法としては、例えばエアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、静電スプレー塗装、浸漬塗装、ローラー塗装、刷毛塗り等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
塗料としては、例えば、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(乾燥膜厚)は、目的に応じて適宜選択することができるが通常10〜50μm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であればいずれも用いることができ、例えばグラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、パッド印刷、ドライオフセット印刷およびオフセット印刷等が挙げられる。
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、例えばグラビアインキ、フレキソインキ、スクリーンインキ、パッドインキ、ドライオフセットインキおよびオフセットインキが使用できる。
さらに、本発明の帯電防止性樹脂組成物は、公知の塗料に添加したり、溶剤(例えばキシレン、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。
公知の塗料としては、前記の塗料等が挙げられる。
公知の塗料に本発明の帯電防止性樹脂組成物(マスターバッチ、成形用を含む、以下同じ。)を添加する場合の帯電防止剤(Z)の含有量は、公知の塗料の固形分重量に基づいて帯電防止性および耐水性の観点から好ましくは5〜60%、さらに好ましくは5〜50%、とくに好ましくは5〜40%である。
また、本発明の樹脂組成物に溶剤を加えて塗料とした場合の(Z)の含有量は、塗料の固形分重量に基づいて帯電防止性および耐水性の観点から好ましくは5〜60%、さらに好ましくは5〜50%、とくに好ましくは5〜40%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。実施例中の「部」は重量部、「%」は重量%を示す。
製造例1<アニオン性ポリマー(A−1)の製造>
耐圧反応容器に、5−スルホイソフタル酸124部をメタノール124部に溶解させ、これと1−エチル−3−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩(合成方法は特開2001−316372記載の方法に従った)のメタノール溶液(濃度48%)187部とを混合した。反応による炭酸ガスを発生させながら反応させ、炭酸ガスの発生がなくなった後、減圧下約5時間かけて60〜80℃で溶媒等を全量除去することによって1−エチル−3−メチルイミダゾリウム5−スルホイソフタル酸塩を得た。
次に、EG74部、酸化防止剤[商品名「イルガノックス1010」、チバガイギー(株)製、以下同じ。]0.4部およびジブチル錫オキサイド0.6部を仕込み、窒素置換後、220℃で加圧密閉下4時間加熱撹拌した後、徐々に減圧度を上げて、220℃、0.7〜2.7kPaの減圧下EGを留去しながら水酸基価を追跡して約5時間重合させ、オニウムカチオン基を対イオンとして分子内に平均4個有し、両末端に水酸基を有するアニオン性ポリマー(A−1)を得た。(A−1)のMnは1,600、水酸基価は69、酸価は0.5であった。
製造例2<アニオン性ポリマー(A−2)の製造>
製造例1において、EG74部に代えて、1,6−HD90部を用いたこと以外は、製造例1と同様にして、オニウムカチオン基を対イオンとして分子内に平均3個有し、両末端に水酸基を有するアニオン性ポリマー(A−2)を得た。(A−2)のMnは1,500、水酸基価は74、酸価は0.4であった。
製造例3<アニオン性ポリマー(A−3)の製造>
製造例1において、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩のメタノール溶液(濃度48%)187部に代えて、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩のメタノール溶液(濃度48%)201部を用いたこと以外は、製造例1と同様にして、オニウムカチオン基を対イオンとして分子内に平均4個有し、両末端に水酸基を有するアニオン性ポリマー(A−3)を得た。(A−3)のMnは1,600、水酸基価は70、酸価は0.6であった。
製造例4<アニオン性ポリマー(A−4)の製造>
製造例1において、EGを留去しながら水酸基価を追跡して約3時間重合させたこと以外は、製造例1と同様にして、オニウムカチオン基を対イオンとして分子内に平均1個有し、両末端に水酸基を有するアニオン性ポリマー(A−4)を得た。(A−4)のMnは500、水酸基価は238、酸価は0.7であった。
製造例5<アニオン性ポリマー(A−5)の製造>
製造例1において、EGを留去しながら水酸基価を追跡して約10時間重合させたこと以外は、製造例1と同様にして、オニウムカチオン基を対イオンとして分子内に平均5個有し、両末端に水酸基を有するアニオン性ポリマー(A−5)を得た。(A−5)のMnは2,100、水酸基価は54、酸価は0.8であった。
製造例6<ブロックポリマー(X−1)の製造>
耐圧反応容器に、ε−カプロラクタム176部、テレフタル酸23.5部、酸化防止剤0.4部、および水11部を仕込み、窒素置換後、220℃で加圧密閉下4時間加熱撹拌し、Mn1400、酸価83の両末端にカルボキシル基を有するポリアミド(B1−1)を得た。次に、(A−1)120部、(B1−1)100部および酢酸ジルコニル1.3部を加え、240℃、0.13kPa以下の減圧下5時間重合させ、粘稠なポリマー得た。このポリマーをベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化してブロックポリマー(X−1)を得た。(X−1)のMnは22,000、体積固有抵抗値は1×107Ω・cm、熱減量開始温度は310℃であった。
製造例7<ブロックポリマー(X−2)の製造>
製造例6において、(A−1)120部に代えて、(A−2)112部を用いたこと以外は、製造例6と同様にして、ブロックポリマー(X−2)を得た。(X−2)のMnは20,000、体積固有抵抗値は5×107Ω・cm、熱減量開始温度は330℃であった。
製造例8<ブロックポリマー(X−3)の製造>
製造例6において、(A−1)120部に代えて、(A−3)119部を用いたこと以外は、製造例6と同様にして、ブロックポリマー(X−3)を得た。(X−3)のMnは21,000、体積固有抵抗値は7×107Ω・cm、熱減量開始温度は315℃であった。
製造例9<ブロックポリマー(X−4)の製造>
製造例6において、(A−1)120部、(B1−1)100部に代えて、(A−4)56部、(B1−1)220部を用いたこと以外は、製造例6と同様にして、ブロックポリマー(X−4)を得た。(X−4)のMnは24,000、体積固有抵抗値は3×108Ω・cm、熱減量開始温度は340℃であった。
製造例10<ブロックポリマー(X−5)の製造>
製造例6において、(A−1)120部、(B1−1)100部に代えて、(A−5)131部、(B1−1)85部を用いたこと以外は、製造例6と同様にして、ブロックポリマー(X−5)を得た。(X−5)のMnは20,000、体積固有抵抗値は1×107Ω・cm、熱減量開始温度は305℃であった。
製造例11<ブロックポリマー(X−6)の製造>
耐圧反応容器に、12−アミノドデカン酸176部、トリメリット酸24部、および酸化防止剤0.4部を仕込み、窒素置換後、220℃で加圧密閉下4時間加熱撹拌し、Mn1,400、酸価81の両末端にカルボキシル基を有するポリアミドイミド(B2−1)を得た。次に、(A−1)117部、(B2−1)100部および酢酸ジルコニル1.3部を加え、240℃、0.13kPa以下の減圧下3時間重合させ、粘稠なポリマー得た。このポリマーをベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化してブロックポリマー(X−6)を得た。(X−6)のMnは28,000、体積固有抵抗値は5×107Ω・cm、熱減量開始温度は325℃であった。
製造例12<ブロックポリマー(X−7)の製造>
耐圧反応容器に、1,4−BD64部、テレフタル酸136部、酸化防止剤0.4部、およびジブチル錫オキサイド0.1部を仕込み、窒素置換後、160℃に昇温させた後、反応による生じる水を系外に除去しつつ、徐々に昇温させながら220℃で4時間反応を行った。次いで、220℃、0.7〜2.7kPaの減圧下3時間重合させて、Mn1,500、酸価75、水酸基価0.8の両末端にカルボキシル基を有するポリエステル(B3−1)を得た。次に、(A−1)105部および酢酸ジルコニル1.2部を加え、240℃、0.13kPa以下の減圧下5時間重合させ、粘稠なポリマー得た。このポリマーをベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化してブロックポリマー(X−7)を得た。(X−7)のMnは18,000、体積固有抵抗値は5×108Ω・cm、熱減量開始温度は315℃であった。
製造例13<ブロックポリマー(X−8)の製造>
ステンレス製オートクレーブに、熱減成法で得られたポリプロピレン(Mn2,500、密度0.89、C1,000個当たりの二重結合量10.5個、1分子当たりの二重結合の平均数1.90)170部と無水マレイン酸30部とを仕込み、窒素ガス雰囲気下、200℃で溶融し、200℃で20時間反応させた。その後、未反応の無水マレイン酸を減圧下留去して、Mn2,800、酸価39.8の酸変性ポリプロピレン(B4−1)を得た。
次に、(A−1)74部および酢酸ジルコニル1.2部を加え、245℃、0.13kPa以下の減圧下5時間重合させ、粘稠なポリマー得た。このポリマーをベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化してブロックポリマー(X−8)を得た。(X−8)のMnは24,000、体積固有抵抗値は5×108Ω・cm、熱減量開始温度は295℃であった。
上記ブロックポリマー(X−1)〜(X−8)、および後述する比較例において用いたポリエーテルエステルアミド(比X−1)についての体積固有抵抗値および熱減量開始温度は、下記の方法により測定した。
なお、以下の実施例、比較例においては、上記ブロックポリマー(X−1)〜(X−8)およびポリエーテルエステルアミド(比X−1)をそれぞれ単独で用いた場合、帯電防止性向上剤(C)と併用した場合のいずれをも帯電防止剤と称する。
[体積固有抵抗値]
試料のペレットを200℃で溶融し、加圧プレス機を用いて成形し、厚み1mm×直径約100mmの試験片を作成した(但し、後述する成形品についてはそのまま試験片とした。)。該試験片について、超絶縁計[型番「DSM−8103」(平板試料用電極SME−8310)、東亜電波工業(株)製]により23℃、湿度50%RHの雰囲気下でASTM D257に準拠して体積固有抵抗値(単位:Ω・cm)を測定した。
[熱減量開始温度]
試料のペレット約10mgを、TG/DTA測定装置[型番「TG/DTA6200」、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製]によりJIS K7120に準拠して空気中、昇温速度10℃/minでの熱減量開始温度(℃)を測定した。
実施例1〜12、比較例1〜4
表1に示す配合組成(部)に従って、(X−1)〜(X−8)、(比X−1)、熱可塑性樹脂(D)、場合によりさらに帯電防止性向上剤(C)、添加剤(E)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、240℃、100rpm、滞留時間5分の条件で溶融混練して樹脂組成物を得た。
<性能評価>
上記得られた樹脂組成物を射出成形機[型番「PS40E5ASE」、日精樹脂工業(株)製]を用い、所定のシリンダー温度[(D−1)含有樹脂組成物は270℃、(D−2)含有樹脂組成物は260℃]および金型温度[(D−1)含有樹脂組成物は80℃、(D−2)含有樹脂組成物は80℃]で成形して試験片を作成し、後述の性能試験方法で表面固有抵抗値、水洗後の表面固有抵抗値、外観を評価した。結果を表1に示す。
<性能試験方法>
(1)表面固有抵抗値
ASTM D257(1984年)に準拠。試験片(射出成形品から切り出したもの:100×100×2mm)について、超絶縁計[型番「DSM−8103」、東亜電波(株)製]を用いて23℃、湿度50%RHの雰囲気下で評価した。
(2)水洗後の表面固有抵抗値
縦30cm、横40cm、高さ5cmのポリプロピレン製の蓋付き容器に深さ3cmまでイオン交換水を入れ、25℃に温度調整し、その中に試験片(100×100×2mm)を水平に沈めた状態で24時間保持後、取り出し、イオン交換水100mlで水洗し、循風乾燥機内80℃で5時間乾燥させる。乾燥後の試験片について、(1)と同様に評価した。
(3)外観
成形品表面を目視にて観察し、下記の基準で評価した。
○ 良好 (ブリードアウト物が全く認められない)
△ やや不良(ブリードアウト物が少し認められる)
× 不良 (ブリードアウト物が多く認められる)
Figure 0005384142
(注)表中の記号は次のとおりである。
比X−1:ポリエーテルエステルアミド[商品名「ペレスタットNC6321」、三洋化
成工業(株)製、体積固有抵抗値1×109Ω・cm、熱減量開始温度270
℃]
D−1 :変性ポリフェニレンエーテル樹脂[商品名「ノリルV095」、サビックイノ
ベーティブプラスチックス(株)製]
D−2 :ポリカーボネート/ABSアロイ樹脂[商品名「サイコロイCY6120」、
サビックイノベーティブプラスチックス(株)製]
C−1 :ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
E−1 :酸化防止剤[商品名「イルガノックス1010」、チバ・スペシャルティ・ケ
ミカルズ(株)製、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル
−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン
本発明の帯電防止剤は耐熱性に優れ、該帯電防止剤を含有する帯電防止性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外観に優れることから、各種成形法[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、発泡成形およびフィルム成形(キャスト法、テンター法、インフレーション法等)等]で成形され帯電防止性が求められる、家電・OA機器、ゲーム機器および事務機器用の各種ハウジング製品、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、床材用シート、人工芝、マット、並びに自動車部品等、成形品の耐熱性と永久帯電防止性がともに求められる用途に幅広く用いることができ、極めて有用である。

Claims (9)

  1. 少なくとも1個の複素環式オニウムカチオン基(a)を対イオンとして有するアニオン性ポリマー(A)のブロックと、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエステルおよびポリオレフィンからなる群から選ばれるポリマー(B)のブロックとが、繰り返し交互に結合した構造を有するブロックポリマー(X)を含有してなる帯電防止剤(Z)。
  2. (A)が、重縮合物のポリマーブロックである請求項1記載の帯電防止剤(Z)。
  3. (A)と(B)の重量比が、10/90〜70/30である請求項1または2記載の帯電防止剤(Z)。
  4. 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、イオン性液体および相溶化剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の帯電防止性向上剤(C)を含有させてなる請求項1〜3のいずれか記載の帯電防止剤(Z)。
  5. 請求項1〜4のいずれか記載の帯電防止剤(Z)と熱可塑性樹脂(D)を含有してなり、(Z)と(D)の合計重量に基づく(Z)の含有量が50〜90%であるマスターバッチ樹脂組成物。
  6. 請求項5記載の組成物にさらに、熱可塑性樹脂(D)を加えてなり、(Z)と(D)の合計重量に基づく(Z)の含有量が1〜30%である成形用樹脂組成物。
  7. さらに、核剤、滑剤、顔料、染料、離型剤、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、分散剤、導電性物質および充填剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤(E)を含有させてなる請求項6記載の組成物。
  8. 請求項6または7記載の組成物を成形してなる成形品。
  9. 請求項8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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