JPS5853658B2 - 帯電防止性合成高分子材料組成物。 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は帯電防止性の良好な合成高分子材料組成物に関
するものであり、更に詳しくは本発明は高度に精製され
、無機物含量の少ない特殊なスルホネート化合物及び該
スルホネート化合物と有機オリコマ−又はポリマーとを
含有する合成高分子材料組成物に関するものである。

合成高分子材料は通常その特徴として疎水性が大きく、
その結果帯電しやすい性質がそれら材料の製造工程並び
にその製品の使用上人きな障害となっている。

すなわち、合成高分子材料を用いるプラスチック成型品
、フィルム、合成繊維等の製造工程においては合成高分
子材料相互の接触摩擦、合成高分子材料と製造装置との
摩擦により発生する静電気により円滑な操業が妨害され
、更に極端な場合には製品の品質低下がもたらされる。

また合成高分子材料を用いた上記の製品の使用、保管時
においても塵埃の付着、静電ショック等の好ましくない
現象は避けがた（、用途によっては帯電しやすい性質が
致命的な欠陥となる場合が多い。

従来より合成高分子材料の帯電性による障害を軽減せし
めるために種々の方法が提案されている。

これらの中の一つは合成高分子材料の表面に帯電防止性
を有する物質、主として界面活性剤の少量を付与する方
法があるが、この方法は簡便ではあるものの効果が一時
的に過ぎない欠点を持つ。

また、この一時的な欠点を改善するため、高分子物質あ
るいは反応性を有する化合物の相当量を用いる方法もあ
るが、この方法では一般にその使用量も前法に比して多
くなり、合成高分子材料本来の良好な表面特性、物性を
損ないやすい。

更に提案が多くなされている別の方法は合成高分子材料
に帯電防止性を有する物質を配合してその性質を改善す
る方法である。

この方法は効果の耐久性の面から上記の表面に付与する
方法よりも優れてはいるが、その配合使用に際しては成
型品、フィルム、合成繊維を製造する工程において既に
合成高分子材料の一部として含ませるものであるために
、帯電防止剤として配合される添加剤はより高度の要求
特性を満足させる必要がある。

例えば、この方法においては製造工程における加熱によ
る材料の着色、混合した事による材料の強度、硬度等の
機械的特性の低下、添加剤と合成高分子材料との相容性
不足、配合された添加剤の分散、粒子の大きさに起因す
る透明性の低下、添加剤のブリードアウトによる高分子
材料表面の粘着性増加等の問題が生じやすく、本来の合
成高分子材料の優れた特長を逆に損なうことになりやす
い。

而してこの方法で提案されている主な添加剤としてはア
ニオン型、カチオン型、両性型のイオン性界面活性剤が
知られているが、しかしこれらの中口級窒素をその分子
内に含有するカチオン型、両性型界面活性剤は熱的な安
定性が低く、高分子材料に添加した場合には製造工程に
おいて加熱による製品の着色あるいは強度等の機械的特
性の低下等を引き起しやすいために、実際には極く限ら
れた特殊な場合の外は使用し得ない。

またサルフェート型、スルホネート型、ホスフェート型
のアニオン界面活性剤は一般に工業的に生産される過程
で副生物として大量の無機塩類を生成しており加えてそ
の精製除去が困難な所から、多量の無機塩を含有してい
る。

この様な品質のアニオン活性剤を合成高分子材料に配合
添加した場合には加熱時の着色、劣化等の製品品質の低
下をもたらし特に耐熱性合成繊維を溶融紡糸する場合に
は糸切れ等のトラブルの原因となる。

そればかりでなくこれらのイオン性界面活性剤は一般に
合成高分子材料に対しての相溶性が悪く、合成高分子材
料中に均一に分散させることが難しいこと、またイオン
性界面活性剤自身が非常に吸湿しやすいこと等から、実
際の使用に際しては製造方法、装置、作業性等の面で非
常に困難な点が多く、現在の所では工業的な製造用途に
供するには十分満足するものがないのが実状である。

本発明者らは上記の様な状況に鑑み、帯電防止性、耐熱
性が共に優れ、その他の種々なる前記した様な欠点が改
善された合成高分子材料組成物を得んとして鋭意研究検
討した結果、本発明に到達したものである。

即ち、本第一番目の発明は合成高分子材料に下記一般式
（１）で示され、その含有する無機物が１重量％以下で
ある特殊なスルホネート化合物を重要成分として含有さ
せたことを特徴とする帯電防止性合成高分子材料組成物
に関するものであり、その第二番目の発明は合成高分子
材料に下記一般式（１）で示され、その含有する無機物
が１重量％以下である特殊なスルホネート化合物と数平
均分子量が３５０以上であり、その融点又は軟化点が１
８０℃以下である有機オリゴマー又はポリマーとを重要
成分として含有させたことを特徴とする帯電防止性合成
高分子材料組成物に関するものである。

〔ただし、式中Ｒは炭素数６〜２０のアルキルＲ′は炭
素数１〜１８のアルキル、 アルケニル又は 正の整数）、Ｍはアルカリ金属又はアルカリ土類金属で
ある。

〕本発明は前記一般式（１）で示される高度に精製され
た特殊なスルホネート化合物（以下本発明のスルホネー
ト化合物と略称する）を添加含有させる事により本発明
の目的を達成し効果を挙げることができるが、更に該ス
ルホネート化合物と共に融点又は軟化点が１８０℃以下
であり数平均分子量が３５０以上の有機オリゴマー又は
ポリマーを重要成分として添加含有させる事により、よ
り一層顕著な効果を発揮することができる。

本発明のスルホネート化合物は上記一般式に示す如き構
造を有するα−スルホ脂肪酸エステル金属塩であり、例
えばメチルα−スルホラウレートナトリウム塩、メチル
α−スルホラウレートカリウム塩、メチルα−スルホパ
ルミテートナトリウム塩、メチルα−スルホパルミテー
トカリウム塩、ブチルα−スルホステアレートカリウム
塩、デシルα−スルホパルミテートカリウム塩、ラウリ
ルα−スルホラウレートナトリウム塩、オレイルα−ス
ルホパルミテートカリウム塩、ジエチレングリコール−
モノ−（α−スルホパルミテート）カルシウム塩、ＰＥ
Ｇ−２００モノ−α−スルホラウレートナトリウム塩、
ジプロピレングリコール−モノ−α−スルホパルミテー
トナトリウム塩等が挙げられるが、これらだけに限定さ
れるものではない。

又本発明のスルホネート化合物としては製造上副生ずる
無機の硫酸塩を主とする無機物を溶媒抽出等の操作をく
り返す事により出来る限り除いた高度に精製されたもの
が使用に供される。

その精製度は高分子材料の種類及び用途によって異なる
が、本発明のスルホネート化合物中に含まれる無機物の
量は該スルホネート化合物に対して通常１重量％以下に
する必要があり、０．２重量％以下であるのがより望ま
しい。

本第二番目の発明に使用する重要成分である有機オリゴ
マー又はポリマーは数平均分子量が３５０以上で、その
融点又は軟化点が１８０℃以下であるものの中から選ば
れる。

使用し得る有機オリゴマー又はポリマーは多岐にわたる
が代表例としてはエチレン、プロピレンの様なオレフィ
ン類又はスチレンの様な不飽和炭化水素化合物の重合体
及び共重合体、エチレンオキサイド、プロピレンオキサ
イド等に代表されるアルキレンオキサイド化合物の重合
体及び共重合体、誘導体、ポリエステル、ポリアミド等
の網台型重合体、あるいは長鎖炭化水素であるパラフィ
ン、パラフィンワックス及びこれらの酸化物等が挙げら
れるが、本発明はこれら代表例に限定されるものではな
い。

これらを本発明に供する場合には使用する合成高分子材
料の種類及び目的により、これらの中から一種又は二種
以上を種類、分子量、融点、軟化点等を考慮して適宜選
定する。

これら有機オリゴマー、ポリマーは分子量が低すぎる場
合には高分子材料の機械的物性を低下させたり、本発明
のスルホネート化合物との相乗効果が発揮できず効果の
耐久性が不足したりする欠点を有するため、通常は３５
０以上の数平均分子量のものが必要である。

しかし逆に分子量が高すぎると粘度が高すぎたり本発明
のスルホネート化合物との親和性が不足する場合もある
。

ただし使用し得る上限の分子量は有機オリゴマー又はポ
リマーの種類により、又、その融点、軟化点との関係も
あり、大きく変化する。

本発明の実施に際して、本発明の重要成分を添加する時
期、方法については特に限定はしないが、添加時期につ
いては重合反応時から、あるいはそれ以後のポリマー溶
融時に種々の工程での添加が可能である。

また添加方法も種々の工程で、種々の組み合わせで添加
することが可能であるが、本発明のスルホネート化合物
を有機オリゴマー又はポリマー中に均一に分散した後に
高分子材料系に添加する方法が、高分子材料系への分散
の良さ、作業の簡便さ、製造費用等々から最良である。

本発明の実施に当っては上記の如き方法で達成されるが
、使用する本発明成分の使用量については本発明のスル
ホネート化合物を単独で用いる場合には高分子材料組成
物中に０．２〜３重量％の範囲で含有されることが好ま
しく、更に望ましくは０．３〜２重量％の範囲である。

また本発明のスルホネート化合物と有機オリゴマー又は
ポリマーとを用いる場合には、高分子材料組成物中の該
スルホネート化合物は０．１〜３重量％、好ましくは０
．２〜２重量％の範囲であり、有機オリゴマー又はポリ
マーの含有量は高分子材料組成物中の０．３〜１０重量
％、好ましくは０．５〜６重量％の範囲である。

又、本発明のスルホネート化合物と有機オリゴマー又は
ポリマーとの重量比は５：９５〜６０：４０であり、１
０：９０〜５０ ： ５０の時に更に顕著な効果を発揮
することができる。

本発明の実施に際し本発明の効果を損なわない範囲にお
いて他の目的で他の成分を加えることは差支えない。

例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤等の安定剤あるいは分
散性を良くするための界面活性剤等があり、その他、プ
ラスチック成型品、フィルム、合成繊維に用いられる高
分子材料に供さされる多くの有機、無機化合物が挙げら
れる。

本発明を適用する高分子材料は特に限定されるものでは
ないがポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、
ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート等に有効
に利用し得る。

以下、本発明実施例を挙げ効果について述べるが、本発
明はこれらに限定されるものではない。

実施例 １ 精製したメチルα−スルホパルミテートカリウム塩水溶
液１００重量部（水分 ６０％、アニオン活性剤に対す
るに２Ｓ０４含量 ０．０５重量％）をスチレンオリゴ
マー（融点 ７５℃、数平均分子量 ４００）６０重量
部とイソプロパツール１５０重量部とを８０℃に加温し
て均一に混合した後に、減圧下に水、イソプロパツール
を留去し、内容物を急冷して固化し、均一に分散させた
ペレットを得た（添加剤１）。

ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し、上記添加剤１
の１．５重量部を混合し、２５闘ψの押出機により２２
０〜２３０℃で混練して、厚さＱ、 ３ ｍｍのシート
Ａを作成し、これを測定用試料とした。

実施例 ２ 精製したメチルα−スルホラウレートナトリウム塩水溶
液１００重量部（水分 ６０％、アニオン活性剤に対す
るＮａ２８０．含量 ０．０８重量水％）をポリエチレ
ングリコール（融点 ５３℃、数平均分子量 ４，００
０）７０重量部、メタノール１００重量部と共に７０℃
に加温して均一に混合した後に、減圧下に水、メタノー
ルを留去し、内容物を急冷して固化し、均一に分散させ
たペレットを得た（添加物■）。

ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し、添加剤■を１
重量部用い実施例１゜におけると同様にしてシートＢを
作成し、試料とした。

実施例 ３ 精製したイソデシルα−スルホパルミテートカリウム塩
０．４重量部（粉末、Ｋ２ＳＯ４含量 ００４％）とポ
リプロピレン樹脂９９．６重量部を用いて実施例１にお
けると同様にしてシートＣを得た。

実施例 ４ 実施例１．におけると同様にして得た添加剤１の１．５
重量部とポリエステル樹脂９８．５重量部とを２５７１
１＋Ｘψの押出機により２７０〜２８０℃で混練し、実
施例１におけると同様にしてシートＤを得た。

実施例 ５ 精製したメチルα−スルホラウレートナトリウム塩５０
重量部（水分 ６０％、アニオン活性剤に対するＮ ａ
２ Ｓ ０４含量 ０．０８重量％）をポリエチレン
グリコール（分子量 ２，０００）ジステアレート（融
点 ５０．’Ｃ） ８０重量部、メタノール１００重量
部と共に７０℃に加温して均一に混合した後、減圧下に
水、メタノールを留去し、内容物を急冷固化し、ペレッ
トを得た（添加剤■）。

ポリエステル樹脂９８重量部及び添加剤■２重量部を用
い、実施例４．におけると同様にしてシートＥを得た。

実施例 ６ 精製したオレイルα−スルホパルミテートカリウム塩ス
ラリー５０重量部、（水分 ５０％、アニオン活性剤に
対するに２ＳＯ４含量 ０．０９％）、プロピレンオリ
ゴマー（融点 １５０℃、数平均分子量 ４，０００）
７０重量部、分散剤ＰＯＢ（６）ノニルフェニルエーテ
ル５重量部にＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド２００重量
部を加え、徐々に加熱し留出する水を除去しながら１５
０℃まで昇温しで均一に混合した後に、減圧下にＮ、Ｎ
−ジメチルホルムアミドを留去し、内容物を急冷固化し
、ペンットを得た（添加剤■）。

ポリスチレン樹脂９８．５重量部と添加剤■１．５重量
部とを２５朋ψの押出機により２００〜２１０℃で混練
し、前例におけると同様にしてシートＦを得た。

実施例 ７ 精製したイソデシルα−スルホパルミテートカリウム塩
０．５重量部（粉末、Ｋ２ＳＯ４含量 ０．０４％）、
ポリエチレングリコール（融点 ６１’Ｃ１数平均分子
量 ６，０００）１重量部、ポリスチレン樹脂９８．５
重量部とをよく混合した後、実施例６、におけると同様
にしてシートＧを得た。

実施例 ８ 精製したジエチレングリコール−モノ−（αスルホパル
ミテート）カルシウム塩スラリー１００重量部（水分
７０％、アニオン活性剤に対するＣａＳＯ４含量 ０．
１重量％）をパラフィンワックス（融点 ６０℃、平均
分子量 ３８０）６０重ｊＬ部、ＰＯＥ（５）イソトリ
デシルエーテル１０重量部、イソプロパツール１５０重
量部と共に８０℃に加温して均一混合した後に、減圧下
に水、イソプロパツールを留去し、内容物を急冷固化し
ペレットを得た（添加剤Ｖ）。

ポリプロピレン樹脂１００重量部に添加剤ｖ１重量部を
混合し、実施例１におけると同様にしてシー１−Ｈを得
た。

比較例 １〜３ 比較のため添加剤を含まないポリプロピレンポリエステ
ル、及びポリスチレンを用い前記諸実施例におけると同
様にして、各々シート１．Ｊ及びＫを得た。

上記実施例１．〜８．及び比較例１．〜３．において得
られた各シート資料についてその各電気的性能を測定し
ｔ：結果を一括して次表に示した。

表中の測定値の測定方法は下記の如くである。

発生電気： 京大化研式ロータリースタチックテスターにより測定。

荷重２００ｇ、回転数３０ Ｏｒｐｍ、温湿度６０％の
条件下、対象も同一シートを用いて測定した。

半減期； 試料を高電場中（１０，０００ボルト）で帯電させ、電
場除去直後から帯電圧が初期帯電圧の半分になるまでの
時間を測定した。

上表に示される如くで本発明の合成高分子材料組成物の
帯電防止性が良好であることは明白であり、また本発明
の実施例で得られたシー）Ａ−Ｈは添加剤を加えない比
較例のシート■〜にの各々と比較しても外観並びに着色
等の点で異常は見られなかった等から、本発明のもたら
し得る効果は顕著なことが明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 合成高分子材料に下記一般式（１）で示され、その
   含有する無機物が１重量％以下であるスルホネート化合
   物を重要成分として含有させたことを特徴とする帯電防
   止性合成高分子材料組成物〔ただし、式中Ｒは炭素数６
   〜２０のアルキルＲ′は炭素数１〜１８のアルキル、ア
   ルケニル又はの整数）、Ｍはアルカリ金属又はアルカリ
   土類金属を示す〕 ２ 合成高分子材料に下記一般式（１）で示され、その
   含有する無機物が１重量％以下であるスルホネート化合
   物と、数平均分子量が３５０以上であり、その融点又は
   軟化点が１８０℃以下である有機オリゴマー又はポリマ
   ーの一種又は二種以上とを重要成分として含有させたこ
   とを特徴とする合成高分子材料組成物。 〔たたし、式中Ｒは炭素数６〜２０アルキル、Ｗは炭素
   数１〜１８のアルキル、アルケニル又ハ（Ｔ ＣＨＣＨ
   ２０） ｎＨ（’Ｒｊ’はＨ又はＣＨ３、ｎは正の整Ｗ
   ′ 数）、Ｍはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を示す〕
   ３ 一般式（１）で示されるスルホネート化合物の含有
   する無機物がその０．２重量％以上である特許請求の範
   囲第１項記載の合成高分子材料組成物。 ４ 一般式（１）で示されるスルホネート化合物の含有
   する無機物がその０．２重量％以下である特許請求の範
   囲第２項記載の合成高分子材料組成物。 ５ 一般式（１）で示されるスルホネート化合物と、数
   平均分子量３５０以上であり、その融点又は軟化点が１
   ８０℃以下である有機オリゴマー又はポリマーの一種又
   は二種以上との重量比率が１ｏ：９０〜５０：５０であ
   る特許請求の範囲第２項又は第４項記載の合成高分子材
   料組成物。