JP2521053B2

JP2521053B2 - 帯電防止剤マスタ−バツチ粒状組成物

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Publication number: JP2521053B2
Application number: JP61174900A
Authority: JP
Inventors: 英樹中川; 泉宮田; 道郎成田
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1986-07-25
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1996-07-31
Anticipated expiration: 2011-07-31
Also published as: JPS6330546A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、加工性に優れ、希釈した樹脂に速効性およ
び持続性のある帯電防止効果を与える帯電防止剤マスタ
ーバッチ粒状組成物に関するものである。

〔従来技術〕

一般に、合成樹脂たとえばポリエチレン、ポリプロピ
レン等のオレフィン重合体は、電気絶縁性が大きく静電
気を蓄積しやすい。

この帯電現象は合成樹脂製品の外観を損なわせ、更に
印刷や塗布等の二次加工の障害となることから、従来よ
り合成樹脂製品の帯電防止方法が数多く提案されてい
る。

この帯電防止方法は、大別として、帯電防止性の界面
活性剤を表面に塗布する方法と該界面活性剤を内部に練
り込む方法の２種類の方法に区分され、後者の内部練り
込み方法は、樹脂成形後に内部練り込み型帯電防止剤が
樹脂表面にブリードアウトしてその効果が発揮されるも
のであり、帯電防止効果の速効性と持続性が要求され
る。

この内部練り込み型帯電防止剤の添加方法としては、
成形時に原料樹脂と帯電防止剤をドライブレンドする方
法と形成時に予め樹脂に帯電防止剤を高濃度に練り込ん
だマスターバッチを用いる方法が知られており、特にマ
スターバッチを使用する方法は容易に帯電防止剤を混合
することができるため当業者間で広く実用化されてい
る。

たとえば、特公昭47−48889号、特公昭48−24016号に
は、非結晶性ポリプロピレンに帯電防止剤や防曇剤を練
り込んだポリプロピレン樹脂用マスターバッチが開示さ
れている。

これらのマスターバッチは溶融粘度が低い非結晶性樹
脂を用いているので、帯電防止剤や防曇剤が成形品中に
良く分散し、その分散効果に優れるという長所を有する
ものであるが、過度に帯電防止剤がプリードアウトする
ために、成形品表面がべたつく、金型が曇る、効果の持
続性が失われる等の欠点を有している。また、マスター
バッチ自体の粘着性が高くブロッキングを起こしやすい
ため、作業性が悪く、原料樹脂との均一混合性に欠け、
また、成形品の物性に著しく影響を与えるという欠点も
有している。

〔目的〕

本発明は、加工性に優れ、希釈した樹脂に速効性およ
び持続性のある帯電防止効果を与える帯電防止剤マスタ
ーバッチ粒状組成物を提供することを目的とする。

〔構成〕

本発明によれば、非結晶性ポリプロピレンを30〜65重
量％、結晶性ポリプロピレンを10〜65重量％及び帯電防
止剤を５〜25重量％含有することを特徴とする帯電防止
剤マスターバッチ粒状組成物が提供される。

本発明の帯電防止剤マスターバッチ粒状組成物は、ベ
ース樹脂として、結晶質の異る２種のポリプロピレン樹
脂を用いると共にこれらの樹脂及び帯電防止剤を特定の
割合で含有させたことから、帯電防止剤のブリードアウ
トを適宣コントロールできるため、持続性および速効性
に優れた帯電防止効果が発現されると共にマスターバッ
チ組成物自体もブロッキングを起こすことなく加工性に
優れたものである。

ベース樹脂として、結晶性が低く、溶融粘度の低い非
結晶性ポリプロピレンを単独で用いたものは、マスター
バッチ粒状組成物自体がブロッキングし易いためその加
工性に劣る。またこのマスターバッチを配合して得られ
る成形品は物性が低下したり、成形品表面に帯電防止剤
が過度にブリードアウトし、成形品がべたつくと共に持
続性のある帯電防止効果が得られないので、本発明の目
的を達成することができない。

また、ベース樹脂として、結晶性ポリプロピレンを単
独で使用したものは、帯電防止効果が早期に発現せず、
また、帯電防止剤が成形品中に均一に分散しにくいほ
か、顔料と併用する場合には顔料に分散性に悪影響を与
えるという問題も生ずるため、本発明のような作用効果
を期待することができない。

更に、非結晶性ポリプロピレンをバインダーとし、帯
電防止剤等の添加剤を結晶性ポリプロピレンの表面に付
着させたもの（特公昭59−51570号）は、その表面が非
結晶性ポリプロピレンで被覆されているので、粘着性が
高く、組成物同志がブロッキングを起し、また原料樹脂
との均一混合性にも欠けるため、作業性や加工性が悪
く、本発明のような優れた作用効果を奏することはでき
ない。

つぎに、本発明を更に詳細に説明する。

本発明においては、ベース樹脂として非結晶性ポリプ
ロピレンを30〜65重量％及び結晶性ポリプロピレンを10
〜65重量％を用いる。

非結晶性ポリプロピレンは、一般に結晶性ポリプロピ
レンの製造の際に副生成物として得られるものであり、
ブロック共重合体、ランダム共重合体あるいはホモ重合
体のものが知られているが、本発明においては、上記い
ずれの重合体も使用でき、またこれらの重合体を２種以
上組合せて用いることもできる。

本発明においては、前記非結晶性ポリプロピレンを全
組成物重量に対し、30〜65重量％、好ましくは35〜50重
量％用いる必要がある。

非結晶性ポリプロピレンの組成物中の使用量が30重量
％より少ない場合には、該組成物を配合し成形した際に
成形品中の非結晶性ポリプロピレンの量が少なくなるた
め、帯電防止効果の速効性が失われたり、帯電防止効果
の均一性が欠ける。また、成形品に顔料を使用する際に
は顔料の分散性に悪影響を及ぼすという弊害が生じる。

また、非結晶性ポリプロピレンの使用量が65重量％を
超える場合には、帯電防止剤が過剰にブリードアウト
し、成形品の金型に曇りが生じたり、効果の持続性が失
われる。また、成形品表面がべたついたり、成形品の物
性も損じられる。また、このような組成では粒状組成物
自身のブロッキング性が高いものであり、マスターバッ
チとして使用するには加工性が悪く不適当である。

また、本発明においては、ベース樹脂として上記非結
晶性ポリプロピレンと共に結晶性ポリプロピレンを10〜
65重量％使用する。この場合、結晶性ポリオレフィンと
しては、一般に結晶性ポリプロピレンとして市販されて
いるものであれば、いずれのものも使用できる。

本発明においては、この結晶性ポリプロピレンを全組
成物重量に対し、10〜65重量％、好ましくは20〜50重量
％用いる必要がある。

結晶性ポリプロピレンの組成物中の使用量が10重量％
より少ない場合には、該組成物のブロッキングを防止
し、帯電防止効果の持続性を維持することができない。
また、その使用量が65重量％を越える場合には、速効性
のある帯電防止効果が発揮されない。

本発明で用いる帯電防止剤は、特に制約されず一般に
練り込み型帯電防止剤として知られているものであれ
ば、いずれのものでも使用することができる。このよう
な帯電防止剤としては、たとえば以下に示すような化合
物を挙げることができ、これらは、単独もしくは２種以
上の配合物として使用される。

ポリオキシエチレンアルキルアミン、N,N（ビス）２
−ヒドロキシエチルアルキルアミン、N,N（ビス）２−
ヒドロキシエチルアルキルアミンの脂肪酸エステル、高
級アルコール、多価アルコールの脂肪酸エステル、ポリ
オキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂
肪アルコール、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテル、ポリオキシエチレングリコール脂肪酸エステ
ル、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン
酸塩、アルキルサルフェート、アルキルホスフェート、
テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジル
アンモニウム塩、アルキルベタイン型両性塩、イミダゾ
リニウム型両性塩、アラニン型両性塩等。

また、本発明においては、帯電防止剤を全組成物重量
に対し、５〜25重量％、好ましくは５〜20重量％と使用
することが必要である。

５重量％より少ない濃度では、非結晶性ポリプロピレ
ンの成形品中に占める比率が多くなり成形品物性に影響
を与える。また25重量％より多く練り込むことは可能で
あるが、その場合にはマスターバッチ粒状組成物の成形
品への添加量が少なくなるために、マスターバッチの希
釈倍率が大きく成形品での帯電防止効果が均一に発揮さ
れない。

本発明の粒状組成物の製造方法は、特に限定されず公
知の手段によって行なわれる。例えば、通常のプラスチ
ック成形機、すなわち、バンバリーミキサー、ヘルシェ
ルミキサー、ベント付スクリュウー押し出し成形機、ニ
ーダーで混練、冷却、粉砕後、粒状組成物を得る。

本発明の粒状組成物の製造時には、配合の際に結晶性
ポリプロピレンと非結晶性ポリプロピレンを各々単独で
配合することも、結晶性ポリプロピレンと非結晶性ポリ
プロピレンを予め混合し粒状化したものを配合すること
も可能である。

本発明の粒状組成物には、酸化防止剤、紫外線吸収剤
等の安定剤、滑剤、造核剤、顔料、無機充填等の通常使
用される添加剤を必要に応じて混合することができる。
その使用料は添加剤の目的に応じて決定される。

酸化防止剤の例としては、ブチル化ヒドロキシトルエ
ン、ｎ−オクタデシル−β−（ヒドロキシ−３′,5′−
ジ−ｔ−ブチルフエニル）プロピオネート、4,4′−ブ
チリデンビス（３−ｔ−ブチル−ｍ−クレゾール）、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）ブタン等が挙げられる。

紫外線吸収剤の例としては、ｐ−ｔ−ブチルフェニル
サリシレート、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベ
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、２−（２′−ヒドロキシ−５′−メチル
フェニル）ベンゾトリアゾール等が挙げられる。

滑剤としては、合成パラフィン、ポリエチレンワック
ス、高級脂肪酸アマイド、エチレンビス脂肪酸アマイド
が挙げられる。

また、造核剤としては、シリカ、水酸化アルミニウ
ム、タルク、金属脂肪酸塩、炭酸カルシウム等が挙げら
れる。

本発明に於ける粒状組成物を配合できる対象樹脂とし
ては、例えばいわゆる低密度ポリエチレン（LDPE）、高
密度ポリエチレン（HDPE）、直鎖低密度ポリエチレン
（LLDPE）、ポリプロピレン（PP）、あるいはそれらの
共重合体等があげられる。

本発明によるマスターバッチ粒状組成物を配合したポ
リオレフィン樹脂は、例えば、射出成形、ブロウ成形、
押し出し成形等いずれの加工法でも成形可能である。

〔効果〕

本発明の帯電防止剤マスターバッチ粒状組成物は、ベ
ース樹脂として、結晶質の異なるポリプロピレンを用い
ることにより、帯電防止剤のフリードアウトのコントロ
ールを可能にし、希釈した樹脂に速効性および持続性の
ある帯電防止効果を与える。該組成物をポリオレフィン
原料樹脂に配合し得られた成形品は、帯電防止効果が早
期に発現し、その効果は持続性のあるものである。ま
た、成形品の帯電防止効果は均一であり、成形品の物性
に悪影響を与えず、顔料分散性も優れている。更にマス
ターバッチ粒状組成物自身は、ブロッキングを起こすこ
となく加工性に優れ、好適に使用できるものである。

〔実施例〕

つぎに、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例１バンバリーミキサーに結晶性ポリプロピレン（出光石
油化学（株）製;J−700G）4.5kgを投入し回転数毎分60
回転、160℃で10分間混練を行なった。次いで、非結晶
性ポリプロピレン（徳山曹達（株）製；徳山APP−Ｄ、
ブロック共重合体、溶融粘度５万〜50万CP）を4.0kgを
投入し５分間混練を行なった。次いでポリオレフィン用
帯電防止剤Ａ〔グリセリンモノステアレートとN,N（ビ
ス）２−ヒドロキシエチル硬化牛脂アミンの配合品（80
/20）〕1.5kgを投入しさらに５分間混練を続け、その後
混合物を取りだし、ミキシングロールで樹脂温度170℃
で15分間混練し厚さ約3mmのシートを得た。このシート
をペレタイザーで細断し、マスターバッチ組成物を得
た。この一部をブロッキング性試験の試料とした。

上記のマスターバッチ組成物３重量部と結晶性ポリプ
ロピレン（三菱油化（株）製；ノーブレンMA4）100重量
部とをブレンダーで90秒混合後、成形温度220℃、射出
成形圧力100kg/cm²、トータルサイクル60秒の条件下で
射出成形し、厚さ2mmのプレートを得た。このプレート
を帯電防止効果測定の試料とした。

実施例２溶融混合撹拌釜に、非結晶性ポリプロピレン（徳山曹
達（株）製；徳山APP−Ｅ、ホモ重合体、溶融粘度120〜
150cp）4.0kg、結晶性ポリプロピレン（出光石油化学
（株）製;J−3050H 4.5kg）、ポリオレフィン用帯電防
止剤Ｂ〔グリセリンモノステアレートとステアリルアル
コールの配合品（50/50）〕1.5kgを投入し230℃で１時
間加熱溶融した。溶融して得られた溶融混合物をスチー
ルベルトに線状に滴下し、冷却固化しカッターで切断し
粒状のマスターバッチ組成物を得た。

上記のマスターバッチ組成物３重量部と結晶性ポリプ
ロピレン（三菱油化（株）製；ノーブレンMA4）100重量
部をブレンダーで90秒混合後、樹脂温度220℃でＴダイ
スを備えつけた押し出し機で混練後、押し出し成形を行
ない厚さ0.7mmのシート（幅30mm）作成した。

実施例３結晶性ポリプロピレン（出光石油化学（株）製;J−30
50H）4.5kgと、非結晶性ポリプロピレン（徳山曹達
（株）製；徳山APP−Ｃ、ランダム共重合体、溶融粘度1
50〜600cp）4.0kgをヘンシェルミキサーで30秒間解砕、
混合した。その後ポリオレフイン用帯電防止剤Ｃ〔N,N
（ビス）２−ヒドロキシエチル硬化牛脂アミンとステア
リルアルコールの配合品（50/50）〕1.5kgを投入しさら
に30秒間混合した。この混合物をベント付きスクリュウ
ー押し出し機に投入し樹脂温度220℃で混練し、冷却後
ストランドペレットを得た。

上記のマスターバッチ組成物３重量部と結晶性ポリプ
ロピレン（三菱油化（株）製；ノーブレンMA4）100重量
部で実施例１と同様の形成方法で射出成形品を得た。

実施例４非結晶性ポリプロピレン（徳山曹達（株）製；徳山AP
P−Ｄ、ブロック共重合体、溶融粘度５万〜50万cp）と
結晶性ポリプロピレン（出光石油化学（株）製;J−3050
H）を押出し機で混練して得られた樹脂（非結晶性ポリ
プロピレン／結晶性ポリプロピレン＝75/25）6.0kg、帯
電防止剤Ｂを2.5kg、パウダー状結晶性ポリプロピレン
（住友化学（株）；ノーブレンHW100）1.5kgをブレンダ
ーで90秒混合後、実施例３と同様の方法でマスターバッ
チ組成物を得た。

上記のマスターバッチ組成物３重量部と結晶性ポリプ
ロピレン（三菱油化（株）製；ノーブレンMA4）100重量
部で実施例１と同様の成形方法で射出成形品を得た。

実施例５非結晶性ポリプロピレン（徳山曹達（株）製；徳山AP
P−Ｅ、ホモ重合体、溶融粘度120〜150cp）3.0kg、結晶
性ポリプロピレン（出光石油化学（株）製;J−3050H）
6.5kg、ポリオレフィン用帯電防止剤B0.5kgにより、実
施例３の方法に準じて、マスターバッチ組成物を得た。
得られたマスターバッチ組成物９重量部と結晶性ポリプ
ロピレン（三菱油化（株）製；ノーブレンMA4）100重量
部により、実施例１の成形方法に準じて射出成形品を得
た。

実施例６非結晶性ポリプロピレン（徳山曹達（株）製；徳山AP
P−Ｄ、ブロック共重合体、溶解粘度５万〜50万cp）6.3
kg、結晶性ポリプロピレン（出光石油化学（株）製;J−
3050H）1.2kg、ポリオレフィン用帯電防止剤A2.5kgを用
い、実施例３の方法に準じて、マスターバッチ組成物を
得た。得られたマスターバッチ組成物1.5重量部と結晶
性ポリプロピレン（三菱油化（株）製；ノーブレンMA
4）100重量部により実施例１の成形方法に準じて射出成
形品を得た。

比較例１非結晶性ポリプロピレン（徳山曹達（株）製；徳山AP
P−Ｄ、ホモ重合体、溶融粘度120〜150cp）8.5kgと、ポ
リオレフィン用帯電防止剤C1.5kgにより、実施例１の方
法に準じて、マスターバッチ組成物を得た。得られたマ
スターバッチ組成物３重量部と結晶性ポリプロピレン
（三菱油化（株）製；ノーブレンMA4）100重量部によ
り、実施例１の成形方法に準じて射出成形品を得た。

比較例２結晶性ポリプロピレン（出光石油化学（株）製;J−30
50H）8.5kgとポリオレフィン用帯電防止剤B1.5kgによ
り、実施例３の方法に準じてマスターバッチ組成物を得
た。得られたマスターバッチ組成物３重量部と結晶性ポ
リプロピレン（三菱油化（株）製；ノーブレンMA4）100
重量部により、実施例３の成形方法に準じて射出成形品
を得た。

比較例３結晶性ポリプロピレン（出光石油化学（株）製;J−30
50H）1.65kgと非結晶性ポリプロピレン（徳山曹達
（株）製；徳山APP−Ｄ、ブロック共重合体、溶融粘度
５万〜50万cp）7.5kg、ポリオレフィン用帯電防止剤A0.
85kgにより、実施例３の方法に準じて、マスターバッチ
組成物を得た。得られたマスターバッチ組成物4.5重量
部と結晶性ポリプロピレン（三菱油化（株）製；ノーブ
レンMA4）100重量部により、実施例３の成形方法に準じ
て射出成形品を得た。

比較例４結晶性ポリプロピレン（出光石油化学（株）製;J−30
50H）3.5kgと非結晶性ポリプロピレン（徳山曹達（株）
製；徳山APP−Ｃ、ランダム共重合体、溶融粘度150〜60
0cp）3.5kg及びポリオレフィン用帯電防止剤A3.0kgよ
り、実施例３の方法に準じて、マスターバッチ組成物を
得た。得られたマスターバッチ組成物1.5重量部と結晶
性ポリプロピレン（三菱油化（株）製；ノーブレンMA
4）100重量部により、実施例３の成形方法に準じて射出
成形品を得た。

つぎに、前記実施例１〜６、比較例１〜４で得たマス
ターバッチのブロクキング性帯電防止効果および金型曇
りの発生状況を調べた。その結果を表１に示す。なお、
評価方法は次のようにして行った。

評価方法 1.ブロッキング性試験マスターバッチ組成物を1kgポリ袋に袋詰にし、10kg
の荷重をかけて、50℃恒温室に一カ月間放置する。一カ
月間後ブロッキングの有無を目視により判定した。

○…ブロッキング認められず、 △…ブロッキング若干有り、 ×…ブロッキングが甚しい。

2.帯電防止効果成形30分後および成形一ケ月後の表面固有抵抗を温度
20℃、相対湿度65％の恒湿状態で測定した（極超絶縁計
使用）。

3.金型曇りの発生状況成形機の金型曇りの発生状況を成形後に目視により判
定した。

○…金型曇りの発生が認められない。

△…金型曇りの発生が若干認められる。

×…金型曇りの発生が著しく認められる。

表−１から明らかなように、本発明のマスターバッチ
粒状組成物は、速効性および持続性に優れた帯電防止効
果を与えると共に金型曇りも惹起しないものであり、ま
たマスターバッチ組成物自体もブロッキングが発生しな
いためその取扱い性、加工性が良好であることがわか
る。

実施例７〜12 表２に示すように結晶性ポリプロピレン、非結晶性ポ
リプロピレン、帯電防止剤にさらに任意の成分を加え、
慣用の方法でマスターバッチ粒状組成物を調製した。

表２に示した粒状組成物を樹脂に均一に練り込んだ場
合にも実施例１〜６と同様に、優れた速効性、持続性の
ある帯電防止効果が得られ、金型曇りやブロッキングの
問題もなかった。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】非結晶性ポリプロピレンを30〜65重量％、
結晶性ポリプロピレンを10〜65重量％及び帯電防止剤を
５〜25重量％含有することを特徴とする帯電防止剤マス
ターバッチ粒状組成物。