JPH05222357A

JPH05222357A - 熱可塑性樹脂用帯電防止剤

Info

Publication number: JPH05222357A
Application number: JP20106591A
Authority: JP
Inventors: Izumi Kaizuka; 泉貝塚; Michiro Narita; 道郎成田; Junko Tanabe; 純子田辺; Masahiro Fukuda; 正博福田
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1991-06-11
Filing date: 1991-07-17
Publication date: 1993-08-31

Abstract

(57)【要約】（修正有）【構成】（Ａ）一般式１のα‐スルホ高級脂肪酸エス
テルのテトラアルキルホスホニウム塩と、場合により用
いられる（Ｂ）非イオン性界面活性剤を有効成分とする
熱可塑性樹脂用練り込み型帯電防止剤。（Ｒ^１はＣ６〜２０のアルキル基、アルケニル基、Ｒ^２
はＣ１〜２０のアルキル基、アルケニル基）【効果】ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメ
タクリレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカー
ボネートなどの熱可塑性樹脂に練り込むことにより、透
明性をそこなうことなく、安定した帯電防止性能を付与
することができる上、熱履歴による着色をもたらすこと
がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な熱可塑性樹脂用帯
電防止剤、さらに詳しくは、熱可塑性樹脂の透明性をそ
こなうことなく、それに安定した帯電防止性能を付与し
うる上、熱履歴による着色をもたらさない熱可塑性樹脂
用練り込み型帯電防止剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、熱可塑性樹脂は機械的性質、加工
特性、外観などが良好であることから、フイルム、繊
維、成形品などの材料として広く用いられている。しか
しながら、この熱可塑性樹脂は、一般に疎水性であって
電気絶縁性が大きく、静電気の蓄積により帯電しやすい
ため、外観がそこなわれたり、加工、包装、印刷、塗装
などの工程における作業能率が低下したり、火花放電に
よる事故の発生原因ともなるという欠点がある。

【０００３】したがって、このような欠点を克服するた
めに、例えば熱可塑性樹脂に帯電防止性界面活性剤を練
り込んで、帯電を防止することが研究され、これまで種
々の内部練り込み型帯電防止性界面活性剤が提案されて
いる。例えば熱安定性が要求される用途では、アルキル
スルホン酸金属塩やアルキルベンゼンスルホン酸金属塩
などのアニオン性界面活性剤の添加が行われている（特
開昭４９−７３４４３号公報、特開昭５２−４７０７２
号公報、特開昭５４−３７１５４号公報）。

【０００４】しかしながら、これらの内部練り込み型帯
電防止性界面活性剤は、本来疎水性である熱可塑性樹脂
との相容性が十分でないため、ポリエチレンテレフレー
ト、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネートなど
の透明樹脂に使用した場合には、透明性が低下し、外観
がそこなわれるのを免れない。

【０００５】他方、スルホン酸塩系アニオン性界面活性
剤を基剤とするポリオレフィンやポリスチレン用帯電防
止剤として、例えばアミン化合物で中和された遊離のカ
ルボキシル基を有するスルホン酸金属塩（特公昭５８−
１９６９２号公報）、エステル化されたカルボキシル基
を有するスルホン酸金属塩（特公昭５８−５３６５８号
公報）などが提案されている。

【０００６】しかしながら、これらのスルホン酸塩系ア
ニオン性界面活性剤は、ポリエチレンテレフタレート、
ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート樹脂など
の透明樹脂に使用した場合には透明性を低下させる上、
混練時の熱履歴により着色をもたらしやすいという欠点
を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の熱可塑性樹脂用練り込み型帯電防止剤が有する欠
点を克服し、熱可塑性樹脂の透明性をそこなうことな
く、それに安定した帯電防止性能を付与しうる上、熱履
歴による着色をもたらさない熱可塑性樹脂用練り込み型
帯電防止剤を提供することを目的としてなされたもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、優れた効
果を示す熱可塑性樹脂脂用練り込み型帯電防止剤を開発
すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の構造を有するα‐
スルホ脂肪酸エステル塩、又はこれと非イオン性界面活
性剤との組合せを含有する帯電防止剤により、その目的
を達成しうることを見い出し、この知見に基づいて本発
明を完成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明は、一般式

【化３】（Ｒ¹は炭素数６〜２０のアルキル基又はアルケニル
基、Ｒ²は炭素数１〜２０のアルキル基又はアルケニル
基である）で表わされるα‐スルホ脂肪酸エステルのテ
トラアルキルホスホニウム塩及びこれと非イオン性界面
活性剤との組合せを含有することを特徴とする熱可塑性
樹脂用練り込み型帯電防止剤を提供するものである。

【００１０】本発明の帯電防止剤においては、主成分と
して、前記一般式（Ｉ）で表わされるα‐スルホ脂肪酸
エステルのホスホニウム塩を用いることが必要である。

【００１１】前記一般式（Ｉ）におけるＲ^１は炭素数６
〜２０のアルキル基又はアルケニル基であり、これらは
直鎖状のものであってもよいし、分枝鎖を有するもので
あってもよい。このようなものとしては、例えばヘキシ
ル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル
基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル
基、ヘキサデセニル基、オクタデシル基、オクタデセニ
ル基などが挙げられる。

【００１２】またＲ^２は炭素数１〜２０のアルキル基又
はアルケニル基であり、これらは直鎖状のものであって
もよいし、分枝鎖を有するものであってもよい。このよ
うなものとしては、例えばメチル基、エチル基、プロピ
ル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル
基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、
ヘキサデシル基、ヘキサデセニル基、オクタデシル基、
オクタデセニル基などが挙げられる。

【００１３】このような一般式（Ｉ）で表わされるα‐
スルホ脂肪酸エステルとの塩を形成するホスホニウム残
基部分は、例えば一般式

【化４】（式中のＲ^３、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６はそれぞれ炭素数１
〜１８の置換基を有する又は有しないアルキル基又はフ
ェニル基であって、それらは同一であってもよいし、た
がいに異なっていてもよく、またこのアルキル基は直鎖
状のものであってもよいし、分枝鎖を有するものであっ
てもよい）で表わされるものであり、具体的にはテトラ
メチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テト
ラブチルホスホニウム、トリメチルステアリルホスホニ
ウム、トリメチルドデシルホスホニウム、トリメチルオ
クチルホスホニウム、トリメチルフェニルホスホニウ
ム、トリフェニルメチルホスホニウム、テトラフェニル
ホスホニウムなどの残基を挙げることができる。

【００１４】これまで一般式（Ｉ）のα‐スルホ脂肪酸
エステルのアルカリ金属塩を帯電防止用に配合すること
は知られているが、このものは樹脂との相容性に劣り、
その透明性をそこなうのを免れない。これに対し、前記
ホスホニウム化合物との塩は、熱可塑性樹脂に配合して
も、その透明性をそこなうことがなく、しかもその耐熱
性、耐着色性にも優れる。

【００１５】本発明で用いるα‐スルホ脂肪酸エステル
のテトラアルキルホスホニウム塩の具体例としては、メ
チルα‐スルホドデシレート・テトラブチルホスホニウ
ム、オクチルα‐スルホドデシレート・テトラブチルホ
スホニウム、ドデシルα‐スルホドデシレート・トリブ
チルフェニルホスホニウム、ドデシルα‐スルホオクチ
レート・トリメチルドデシルホスホニウム、メチルα‐
スルホオクタデシレート・テトラフェニルホスホニウム
などを挙げられる。

【００１６】前記α‐スルホ脂肪酸エステルのテトラア
ルキルホスホニウム塩は従来公知の方法に従い、例えば
α‐スルホ脂肪酸とアルコールとのエステルの金属塩を
テトラアルキルホスホニウムハライドと反応させ、副生
する無機塩を分離することによって製造することができ
る。また、前記α‐スルホ脂肪酸エステルと水酸化ホス
ホニウムを直接作用させる方法によっても得ることがで
きる。

【００１７】本発明の帯電防止剤においては、前記
（Ａ）成分、すなわち一般式（Ｉ）で表わされるα‐ス
ルホ脂肪酸エステルのテトラアルキルホスホニウム塩は
１種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いても
よい。

【００１８】また、場合により、帯電防止性能をさらに
向上させる目的で、これを（Ａ）成分とし、非イオン性
界面活性剤を（Ｂ）成分とする２成分の組合せとして用
いることもできる。

【００１９】この（Ｂ）成分として用いる非イオン性界
面活性剤としては、例えばエチレングリコールオクタデ
シル酸エステル、ポリエチレングリコールオクタデシル
酸エステル、ポリエチレングリコールドデシル酸エステ
ル、グリセリンジオクタデシル酸エステル、グリセリン
モノオクタデシル酸エステル、グリセリンモノヘキサデ
シル酸エステル、グリセリンモノドデシル酸エステル、
ペンタエリスリトールモノオクタデシル酸エステル、ペ
ンタエリスリトールジオクタデシル酸エステル、オクタ
デシルアルコール、ドデシルアルコール、グリセリンモ
ノオクタデシル酸コハク酸エステル、ジエタノールドデ
シルアミン、ジエタノールヘキサデシルアミン、ジエタ
ノールオクタデシルアミンなどが挙げられ、これらは１
種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよ
い。

【００２０】この非イオン性界面活性剤を用いる場合、
その配合量は通常（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計重量
に基づき１０〜４０重量％の範囲で選ばれる。この量が
１０重量％未満では帯電防止性能の向上効果が十分に発
揮されないし、４０重量％を超えるとその量の割には帯
電防止性能の向上が認められない上、成形品が着色しや
すくなり、好ましくない。

【００２１】本発明の帯電防止剤には、必要に応じて公
知の他の樹脂添加成分、例えばトリスノニルフェニルホ
スファイト、トリフェニルホスファイトなどのリン系酸
化防止剤、３，３′‐チオジプロピオン酸ジオクタデシ
ル、３，３′‐チオジプロピオン酸ジドデシルなどの硫
黄系酸化防止剤、ブチル化ヒドロキシトルエン、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］などのフ
ェノール系酸化防止剤、エチレンビスアミド、モノアル
キルアミド、モンタン酸ワックス、ポリオレフィンワッ
クス、脂肪酸金属塩などの滑剤、さらには核剤、着色剤
などを配合することができる。

【００２２】本発明の帯電防止剤が適用できる熱可塑性
樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポ
リメチルメタクリレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリカーボネートなどが挙げられるが、これらに限
定されるものではない。

【００２３】本発明の帯電防止剤は、熱可塑性樹脂組成
物中に帯電防止性成分が通常１．０〜１０．０重量％、
好ましくは１．５〜６．０重量％となるように添加する
のが望ましい。この量が１．０重量％未満では帯電防止
性能の付与効果が十分に発揮されないし、１０．０重量
％を超えると熱可塑性樹脂の物性に悪影響を及ぼし、好
ましくない。

【００２４】本発明の帯電防止剤を熱可塑性樹脂に練り
込む方法については特に制限はなく、従来公知の方法、
例えば熱可塑性樹脂と該帯電防止剤とをブレンドしたの
ち、押出機で溶融混練する方法や、あらかじめ該帯電防
止剤を熱可塑性樹脂に高濃度に練り混んだマスターバッ
チを調製し、これを成形時に希釈する方法などを用いる
ことができる。

【００２５】本発明の帯電防止剤が練り込まれた熱可塑
性樹脂は、射出成形、押出成形、ブロー成形など種々の
成形方法により、成形することができ、例えば照明用器
具、電気計器、電子機器などのカバーや部品、メーター
カバー、フイルム、シート、パネル、ファイバーなどの
成形品の素材として好適に用いられる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂用練り込み型帯電
防止剤は、α‐スルホ脂肪酸エステルのテトラアルキル
ホスホニウム塩を含有するものであって、熱可塑性樹脂
の透明性をそこなうことなく、それに安定した帯電防止
性能を付与することができ、かつ熱履歴による着色をも
たらすことがない上、非イオン性界面活性剤との併用に
よる相乗効果によって、さらに優れた帯電防止性能を付
与することができる。

【００２７】本発明で用いられるα‐スルホ脂肪酸エス
テルのテトラアルキルホスホニウム塩が、従来のアルキ
ルスルホン酸金属塩やアルキルベンゼンスルホン酸金属
塩と比べて、樹脂の透明性をそこなわないのは、塩を形
成するテトラアルキルホスホニウム基が熱可塑性樹脂へ
の分散性を高めるためと考えられる。

【００２８】

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

【００２９】なお、成形品の性能は次のようにして求め
た。（１）表面抵抗値東亜電波（株）製の極超絶縁計ＳＭ‐１０Ｅを用いて測
定した。（２）曇価ＪＩＳＫ７０１３に準拠して測定した。（３）着色性目視観察により、次の判定基準に従って着色性を評価し
た。 ○：着色がなく外観が良好、△：やや着色し外観が不
良、×：着色し外観が不良

【００３０】実施例１〜８アクリル樹脂［三菱レーヨン（株）製、アクリペットＶ
Ｈ］に、表１に示す種類と量の帯電防止剤を加え、ヘン
シェルミキサーで予備混合した。この混合物をベント式
二軸押出し機を用いて２３０℃で溶融混練し、得られた
ストランドをペレッタイザーでカットし、ペレット化し
た。ペレットを乾燥したのち、射出成形機により２６０
℃で射出成形し、１００×１００×２ｍｍのプレートを
作成した。このプレートを２３℃、６５％ＲＨの恒温室
で２４時間調湿したのち表面抵抗値及び曇価を測定し
た。表面抵抗値が１０^１３Ω以上では所望の帯電防止効
果が得られない。これらの結果を表１に示す。

【００３１】実施例９〜１４アクリル樹脂［三菱レーヨン（株）製、アクリペットＶ
Ｈ］に、表１に示す種類と量の帯電防止剤を加え、ヘン
シェルミキサーで予備混合した。この混合物をベント式
二軸押出し機を用いて２３０℃で溶融混練し、得られた
ストランドをペレッタイザーでカットし、ペレット化し
た。ペレットを乾燥したのち、ベント式押出成形機によ
り、幅１３００ｍｍ、厚さ２ｍｍの押出成形板を成形
し、次いでこの板をカットして１００×１００×２ｍｍ
のプレートを得た。このプレートについて、実施例１〜
８と同様にして表面抵抗値及び曇価を測定した。その結
果を表１に示す。

【表１】

【００３２】比較例１〜１２アクリル樹脂［三菱レーヨン（株）製、アクリペットＶ
Ｈ］と表２に示す種類と量の帯電防止剤を用い、実施例
１〜８と同様にして実施し、成形品の性能を評価した。
その結果を表２に示す。

【表２】

【００３３】実施例１５〜２１、比較例１３〜１７ポリカーボネート樹脂［三菱化成（株）製、ノバレック
ス７０２２］と表３に示す種類と量の帯電防止剤を用
い、実施例１〜８と同様にして実施し、成形品の性能を
評価した。その結果を表３に示す。

【表３】

【００３４】実施例２２〜３２、参考例１〜４表４に示す種類の熱可塑性樹脂と、帯電防止剤として、
表４に示す種類と量の（Ａ）成分と（Ｂ）成分（非イオ
ン性界面活性剤）との混合物を用い、実施例１〜８と同
様にして実施し、成形品の性能を評価した。その結果を
表４に示す。

【表４】（注）ＰＭＭＡ：ポリメチルメタクリレート；三菱レー
ヨン（株）製、アクリペットＶＨＰＣ：ポリカーボネート樹脂；三菱化成（株）製、ノバ
レックス７０２２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式【化１】（Ｒ¹は炭素数６〜２０のアルキル基又はアルケニル
基、Ｒ²は炭素数１〜２０のアルキル基又はアルケニル
基である）で表わされるα‐スルホ脂肪酸エステルのテ
トラアルキルホスホニウム塩を有効成分としてなる熱可
塑性樹脂用帯電防止剤。
【請求項２】（Ａ）一般式【化２】（Ｒ¹は炭素数６〜２０のアルキル基又はアルケニル
基、Ｒ²は炭素数１〜２０のアルキル基又はアルケニル
基である）で表わされるα‐スルホ脂肪酸エステルのテ
トラアルキルホスホニウム塩と（Ｂ）非イオン界面活性
剤との組合せを有効成分とする熱可塑性樹脂用帯電防止
剤。