JPH1121547A

JPH1121547A - 帯電防止剤及び制電性樹脂組成物

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Publication number: JPH1121547A
Application number: JP17541197A
Authority: JP
Inventors: Shinya Goto; 伸也後藤; Yoshiharu Kamei; 芳治亀井
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1997-07-01
Publication date: 1999-01-26
Anticipated expiration: 2017-07-01
Also published as: JP3611949B2

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電防止効果及びその経時安定性に優れ、し
かも熱可塑性樹脂に配合した際に良好な表面特性を有す
る帯電防止剤及びそれを含有する制電性樹脂組成物の提
供。【解決手段】 (a)モノグリセライド含量が50wt％以上
で、その脂肪酸残基中の炭素数18及び16の飽和脂肪酸残
基の割合が60wt％以上であるグリセリン脂肪酸エステ
ル、(b) ジグリセリン含量が30wt％以上の縮合グリセリ
ンと、炭素数18及び16の飽和脂肪酸の総計が全脂肪酸の
60wt％以上である脂肪酸とのエステルで、ジグリセリン
のモノ飽和脂肪酸エステルの含量が20wt％以上である縮
合グリセリン脂肪酸エステル、及び(c) 炭素数18及び16
の飽和脂肪族アルコールの総計が60wt％以上である脂肪
族アルコールからなる帯電防止剤、及びこの帯電防止剤
を熱可塑性樹脂に配合してなる制電性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性樹脂用帯電
防止剤及びそれを含有する制電性樹脂組成物に関し、詳
しくは、制電処理がより安定的に行われ、過去の熱可塑
性樹脂用帯電防止剤が抱えていた、帯電防止効果、印刷
性などにおけるトラブルを低減させることができる帯電
防止剤及びそれを含有する制電性樹脂組成物に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】熱可塑
性樹脂は、その加工性の良さから成形品、フィルム、シ
ート等のさまざまな分野で幅広く応用されており、汚れ
付着防止、作業性の向上等の点で、制電処理も広く施さ
れている。

【０００３】熱可塑性樹脂、例えばポリオレフィン系の
低密度ポリエチレン（ＬＤ−ＰＥ）、直鎖低密度ポリエ
チレン（ＬＬＤ−ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合
体（ＥＶＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等で、従来使用
されてきた帯電防止剤は、そのほとんどがモノグリセラ
イドを主成分として構成されている。モノグリセライド
は優れた性能を持つ帯電防止剤であるが、単品で帯電防
止剤として使用した場合に、経時的な表面での凝集・結
晶化により連続膜が壊れ、帯電防止効果がなくなってし
まうという欠点を有している。

【０００４】従来の技術では、帯電防止剤としてモノグ
リセライドを応用する場合、その凝集・結晶化を防止す
る目的で、アミン系界面活性剤（具体的にはＮ, Ｎ’−
ジヒドロキシエチルステアリルアミン等）やアミド系界
面活性剤（具体的にはステアリルジエタノールアミド）
等の被膜形成剤を配合して、経時的な帯電防止効果の劣
化を防止できるよう設計・使用されてきた。

【０００５】しかし、モノグリセライドは熱に対しては
安定であるが、被膜形成剤として配合されるアミン・ア
ミド系界面活性剤が系内に存在すると、それらがエステ
ル交換反応の触媒として作用し、モノグリセライドの分
解を促進する。この現象は、モノグリセライドとアミン
・アミド系界面活性剤の混合された帯電防止剤原体を低
温で放置しても起こり、更には樹脂中に練り込まれた後
も進行し、経時的にモノグリセライドの減少として観察
することができる。特にアミン・アミド系界面活性剤の
混合された系で加熱された場合などは、著しくモノグリ
セライドの分解・減少が促進される。

【０００６】保存や加熱によって主成分であるモノグリ
セライドの減少が起これば、練り込まれた熱可塑性樹脂
成形品の帯電防止効果の発現不良を起こすばかりか、帯
電防止剤の表面移行量も変化する。従って表面特性が複
雑に変化し、練り込まれた樹脂に常に一定の特性を持た
せることが難しくなり、トラブルの基となってしまう。

【０００７】モノグリセライドの持つ優れた性能を活か
すために被膜形成剤の併用は必須で、より安定した帯電
防止効果・表面特性値を得るためには、従来のアミン・
アミド系被膜形成剤に変わる。組成変化を促進しない被
膜形成剤の複合が必要である。

【０００８】従って、本発明の課題は、帯電防止効果及
びその経時安定性に優れ、しかも熱可塑性樹脂に配合し
た際に良好な表面特性を有する帯電防止剤及びそれを含
有する制電性樹脂組成物を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな従来の帯電防止剤の欠点を改善すべく鋭意検討の結
果、モノグリセライドと併用される被膜形成剤としてエ
ステル交換触媒作用のないエステル系物質の縮合グリセ
リン脂肪酸エステルを適用することによって、帯電防止
効果の経時劣化を起こさず、組成の極めて安定した帯電
防止剤が得られることを見出し、本発明を完成するに至
った。

【００１０】すなわち本発明は、次の(a) 成分、(b) 成
分及び(c) 成分からなる熱可塑性樹脂用帯電防止剤、及
びかかる帯電防止剤を熱可塑性樹脂に配合してなる制電
性樹脂組成物を提供するものである。 (a) グリセリンモノ飽和脂肪酸エステル含量が50重量％
以上のグリセリン脂肪酸エステルであり、その脂肪酸残
基中の炭素数18及び16の飽和脂肪酸残基の割合が60重量
％以上であるグリセリン脂肪酸エステル (b) グリセリン２モル縮合物からなるジグリセリンを30
重量％以上含有する縮合グリセリンと、炭素数18及び16
の飽和脂肪酸の総計が全脂肪酸の60重量％以上である脂
肪酸とのエステルで、ジグリセリンのモノ飽和脂肪酸エ
ステルの含量が20重量％以上である縮合グリセリン脂肪
酸エステル (c) 炭素数18及び16の飽和脂肪族アルコールの総計が60
重量％以上である脂肪族高級アルコール。

【００１１】本発明の帯電防止剤は、極めて安定した帯
電防止効果と、極めて安定した表面特性を有する制電性
熱可塑性樹脂を供給できる。また、本発明で供給される
制電性熱可塑性樹脂は、表面ブルーム性（白化）におい
ても、従来技術品に優れることから、より高い水準の成
形品を得ることが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。

【００１３】本発明に用いられる(a) 成分のグリセリン
脂肪酸エステルは、グリセリンモノ飽和脂肪酸エステル
含量が50重量％以上、好ましくは75重量％以上のグリセ
リン脂肪酸エステルであり、その脂肪酸残基中の炭素数
18及び16の飽和脂肪酸残基の割合が60重量％以上、好ま
しくは85重量％以上のものである。

【００１４】(a) 成分のグリセリン脂肪酸エステル中の
グリセリンモノ飽和脂肪酸エステル含量が50重量％未満
の場合には帯電防止効果が乏しく好ましくない。また、
グリセリン脂肪酸エステルの脂肪酸残基中の炭素数18及
び16の飽和脂肪酸残基の割合が60重量％未満であるとフ
ィルムがブロッキングし好ましくない。

【００１５】本発明に用いられる(b) 成分の縮合グリセ
リン脂肪酸エステルは、グリセリン２モル縮合物からな
るジグリセリンを30重量％以上、好ましくは70重量％以
上含有する縮合グリセリンと、炭素数18及び16の飽和脂
肪酸の総計が全脂肪酸の60重量％以上、好ましくは75重
量％以上である脂肪酸とのエステルで、ジグリセリンの
モノ飽和脂肪酸エステルの含量が20重量％以上、好まし
くは35重量％以上のものである。

【００１６】この縮合グリセリン脂肪酸エステルの原料
である縮合グリセリンとしては、グリセリンを含んでい
ても良く、未蒸留品で縮合度に幅広い分布を持つブロー
ドジグリセリンタイプのものでも、ジグリセリンを30重
量％以上含有するものであればいずれも用いることがで
きるが、中でも蒸留品でジグリセリンを多く含むシャー
プジグリセリンタイプのものが最も好ましい。原料とし
て用いる縮合グリセリン中のジグリセリンの含有量が30
重量％未満であるとブルーム白化を起こし好ましくな
い。またグリセリン３モル以上の縮合体については、エ
ステル原料として用いても帯電防止効果が劣り好ましく
ない。

【００１７】また、縮合グリセリン脂肪酸エステルの原
料である脂肪酸は、炭素数18及び16の飽和脂肪酸の総計
が全脂肪酸の60重量％以上のものであり、炭素数18及び
16の飽和脂肪酸の総計が全脂肪酸の60重量％未満のもの
はフィルムがブロッキングし好ましくない。更に、(b)
成分中のジグリセリンのモノ飽和脂肪酸エステルの含量
は、帯電防止能の観点から20重量％以上が必要である。

【００１８】本発明に用いられる(c) 成分の脂肪族高級
アルコールは、炭素数18及び16の飽和脂肪族アルコール
の総計が60重量％以上、好ましくは75重量％以上のもの
である。炭素数18及び16の飽和脂肪族アルコールの総計
が60重量％未満ではフィルムのブロッキングを生じ好ま
しくない。

【００１９】本発明の帯電防止剤中の上記(a) 、(b) 及
び(c) 成分の含有量は、(a) 成分20〜40重量％、(b) 成
分30〜50重量％、(c) 成分20〜40重量％が好ましい。
(a) 成分を20重量％以上配合することにより十分な帯電
防止効果を得ることができ、また40重量％以下では表面
のブルーム（白化）が起こらず良好な表面特性が得られ
る。また(b) 成分を30重量％以上配合することにより良
好なモノグリセライドの表面凝集防止効果が得られ、50
重量％以下で十分な帯電防止効果が得られる。更に(c)
成分を20重量％以上配合することにより良好な表面白化
防止効果が得られ、40重量％以下で十分な帯電防止効果
が得られる。

【００２０】本発明の制電性樹脂組成物は、上記のよう
な(a) 、(b) 及び(c) 成分からなる帯電防止剤を熱可塑
性樹脂に配合してなるものである。本発明に用いられ
る、熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィンや、ポリオ
レフィン系以外の熱可塑性樹脂（軟質ポリ塩化ビニル、
ハイインパクト−ポリスチレン（ＨＩ−ＰＳ）等）でも
優れた帯電防止効果を得ることが可能で、特に限定する
ものではないが、特にポリオレフィンが好ましい。ポリ
オレフィンとしては、例えばＬＤ−ＰＥ、ＬＬＤ−Ｐ
Ｅ、ＥＶＡ、ＰＰ、熱可塑性オレフィンエラストマー
（ＴＰＯ）等が挙げられる。

【００２１】本発明の制電性樹脂組成物としては、熱可
塑性樹脂 100重量部に対して、上記(a) 成分、(b) 成分
及び(c) 成分からなる帯電防止剤を0.05〜２重量部配合
してなるものが好ましい。帯電防止剤の配合量が0.05重
量部以上で良好な帯電防止性能を得ることができ、また
２重量部以下で良好な表面特性を得ることができる。

【００２２】本発明の制電性樹脂組成物は、熱可塑性樹
脂に上記(a), (b)及び(c) の３成分が混合された状態
で、最も優れた帯電防止効果、表面特性が得られること
を特徴としているが、本発明の効果を阻害しない範囲内
であれば他のプラスチック添加剤を添加することができ
る。他のプラスチック添加剤としては、可塑剤、滑剤、
スリップ剤、アンチブロッキング剤、界面活性剤、顔料
及びその分散剤、造核剤、光安定剤、紫外線吸収剤、顔
料、染料、有機／無機フィラー類等が挙げられる。

【００２３】本発明において、帯電防止剤と熱可塑性樹
脂の混合法には特に制限はなく、通常、工業的に用いら
れている混合方法を任意に用いることができる。本発明
の制電性樹脂組成物は、フィルム、シート、ボトル、フ
ィラメントなど、あらゆる成形体に成形することができ
る。

【００２４】

【発明の効果】本発明の制電性樹脂組成物は、常に安定
した帯電防止効果と、表面特性値が得られる。これは、
制電性樹脂組成物を生産するプラントにおいて、加熱溶
融された本発明の帯電防止剤が、長時間の経過でも(a)
成分のグリセリン脂肪酸エステルを殆ど分解・減少させ
ることなく保存が可能であるためである。

【００２５】また、本発明の制電性樹脂組成物は、(a)
成分のグリセリン脂肪酸エステルの量を常に一定に保つ
ことができ、樹脂中に練り込まれた後もモノグリセライ
ドの減少が起こらないため、現在市場で起きている帯電
防止効果のばらつき、表面特性の経時変化問題も防止す
ることが可能となる。

【００２６】従前よりアミン・アミド系界面活性剤を配
合しない帯電防止剤組成物も一部提案されてはいるが
（特公平４−６４５５２号公報）、被膜形成能に優れ、
表面ブルーム白化を起こさない本発明帯電防止剤とは、
明らかに異なる。

【００２７】本発明の帯電防止剤を用いると制電性熱可
塑性樹脂の帯電防止効果発現性が安定し、表面白化も起
こさないので、いままで抱えてきた種々のトラブルを解
決・改善できる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例にて更に詳細に説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。尚、例中の部又は％は特記しない限り重量基準であ
る。

【００２９】実施例１〜７及び比較例１〜６下記(1) 〜(5) に示す成分を混合し、表３及び表４に示
す組成を有する帯電防止剤を調製した。

【００３０】(1) グリセリン脂肪酸エステル

【００３１】

【表１】

【００３２】(2) 縮合グリセリン脂肪酸エステル

【００３３】

【表２】

【００３４】*1 ジグリセリン含量：原料に用いた縮合
グリセリン中のジグリセリンの割合 *2 ジグリセリンモノ飽和脂肪酸エステル含量：縮合グ
リセリン脂肪酸エステル中のジグリセリンのモノ飽和脂
肪酸エステルの含有量 *3 脂肪酸残基組成：Ｃ_nは炭素数ｎの飽和脂肪酸残基
を示す。

【００３５】(3) 高級アルコールＡ：炭素数18及び16の
飽和脂肪族アルコールの合計含有量95％以上のもの (4) アミンＡ：Ｎ, Ｎ’−ジヒドロキシエチルステアリ
ルアミン (5) アミドＡ：ステアリルジエタノールアミド上記の帯電防止剤を用いて下記方法でテストピースを調
製し、その組成安定性、帯電防止性、表面白化及びブロ
ッキングの評価を行った。結果を表３及び表４に示す。

【００３６】＜テストピースの調製＞熱可塑性樹脂とし
てスミカセンＦ101-１（住友化学工業(株）製）を用
い、130℃に調整されたロール加工機で溶融樹脂に帯電
防止剤0.3PHR（樹脂100 部に対する添加量）を添加し、
その後５分間の混練り操作を行い、制電性樹脂組成物を
得た。帯電防止剤の添加された樹脂を、 150℃に調整さ
れたプレス加工機にて３分の予熱後１分の加圧(100kg/c
m²) を行い、厚み 0.2mmの評価用のシートを得た。

【００３７】＜組成安定性の評価方法＞加熱によるモノ
グリセライドの変化量を組成安定性の評価とし、ガスク
ロマトグラフにてモノグリセライドを定量分析し、残存
率として表した。加熱の方法は、帯電防止剤をガラス製
のフラスコに入れ、窒素シール下、80℃の温度で攪拌を
続け、最長48時間の保存を行い、24時間後及び48時間後
のモノグリセライド残存率を求めた。

【００３８】＜帯電防止性の評価方法＞プレス成形され
たテストピースを直ちに温度25℃、湿度50％ＲＨの環境
下に保存し、成形より１日後及び28日後に表面固有抵抗
値（Ω）の測定を、横河ヒューレットパッカード（株）
製ハイレジスタンスメータ4329Ａ型にて行った。

【００３９】＜表面白化の評価方法＞成形後より40℃に
保存されたテストピースを28日後に表面観察を行い、以
下に示す指標にて優劣を判定した。

【００４０】 ◎：白化全く無し、表面にブリード物目立たない △：僅かに白化認められる ××：著しいブルーム白化あり＜ブロッキングの評価方法＞成形より１日後に重ね合わせたテストピースを40℃で28
日間保存し、その融着度合で、下記基準でブロッキング
を評価した。 ○：融着面積＜20％ △：融着面積 20〜50％ ×：融着面積＞50％

【００４１】

【表３】

【００４２】

【表４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】次の(a) 成分、(b) 成分及び(c) 成分か
らなる熱可塑性樹脂用帯電防止剤 (a) グリセリンモノ飽和脂肪酸エステル含量が50重量％
以上のグリセリン脂肪酸エステルであり、その脂肪酸残
基中の炭素数18及び16の飽和脂肪酸残基の割合が60重量
％以上であるグリセリン脂肪酸エステル (b) グリセリン２モル縮合物からなるジグリセリンを30
重量％以上含有する縮合グリセリンと、炭素数18及び16
の飽和脂肪酸の総計が全脂肪酸の60重量％以上である脂
肪酸とのエステルで、ジグリセリンのモノ飽和脂肪酸エ
ステルの含量が20重量％以上である縮合グリセリン脂肪
酸エステル (c) 炭素数18及び16の飽和脂肪族アルコールの総計が60
重量％以上である脂肪族高級アルコール
【請求項２】 (a) 成分の含有量が20〜40重量％、(b)
成分の含有量が30〜50重量％、(c) 成分の含有量が20〜
40重量％である請求項１記載の帯電防止剤。
【請求項３】請求項１又は２記載の帯電防止剤を熱可
塑性樹脂に配合してなる制電性樹脂組成物。
【請求項４】熱可塑性樹脂 100重量部に対して、帯電
防止剤を0.05〜２重量部配合してなる請求項３記載の制
電性樹脂組成物。
【請求項５】熱可塑性樹脂がポリオレフィンである請
求項３又は４記載の制電性樹脂組成物。