JP3852959B2 - 合成樹脂内部添加用帯電防止剤 - Google Patents
合成樹脂内部添加用帯電防止剤 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は帯電防止剤に関するものである。さらに詳しくは、合成樹脂との相溶性に優れ、内部添加して用いることにより、合成樹脂に長期間安定した帯電防止効果を付与することのできる帯電防止剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、合成樹脂はフィルム、シート、繊維等として種々の分野に広く利用されており、これら合成樹脂製品は優れた絶縁性を有する反面、静電気が発生して帯電し易く、フィルム、シート等にあっては汚れが付着し易い欠点があり、また繊維では静電気の発生によって紡糸が困難となり、合成繊維の衣服等を着用していると人体に静電気が帯電して静電気による不快な衝撃を受ける等の問題点がある。また合成樹脂製品に帯電した静電気の放電による火災、爆発等の災害が生じたり、近年では、エレクトロニクス製品の目覚ましい普及に伴い、静電気に起因するＯＡ機器、ＦＡ機器の誤動作や、ＩＣ、ＬＳＩの不良、破損が発生する等が大きな問題となっている。
【０００３】
このため従来より合成樹脂用の種々の帯電防止剤が検討されている。帯電防止剤は使用する方法により、合成樹脂の表面に付与する外部処理型と、合成樹脂の内部に練り込む内部添加型に分けられる。これらのうち、外部処理型は洗濯等により表面の帯電防止剤が除去され効果の持続性を計り難いのに対し、内部添加型は一旦表面の帯電防止剤が除去されても合成樹脂内部の帯電防止剤がブリードしてきて性能の回復が期待できるので、帯電防止効果を長期間持続させるためには内部添加型が望まれる。内部添加型の帯電防止剤としては、例えば、グリセリン脂肪酸エステルやＮ，Ｎビス（２−ヒドロキシエチル）ラウリルアミン等が知られているが、これらは単独で用いると効果の持続性、耐久性に乏しく、このため、Ｎ，Ｎビス（２−ヒドロキシエチエル）ラウリルアミンを、高級アルコールと併用する（特開平１−３０４１７５号）か、又は脂肪酸モノグリセライドと併用する（特開平２−８０４８８）ことにより持続性を向上する方法、高分子中に帯電防止能を有する構造を持った永久帯電防止剤（特開平５−２９５２１３）等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の内部添加型帯電防止剤はその性能を十分に発揮することができなかった。例えば、Ｎ，Ｎビス（２−ヒドロキシエチル）ラウリルアミンを用いるものは、繰り返しの摩擦・洗浄等の過酷な条件下に於いては耐久性が十分とはいえず、また高分子構造を持った永久帯電防止剤を用いるものでは、耐久性は良好であるものの、十分な効果を得るには多量に用いる必要があるため、極めて高価なものになるとともに、樹脂の物性を著しく低下させる等の問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記の点に着目して行ったもので、合成樹脂との相溶性に優れ、少量を内部添加して用いることにより、合成樹脂に長期間安定した帯電防止効果を付与することのできる帯電防止剤を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、アミノ変性シリコンとアルキレンオキサイドを反応して得られる特定の化合物が、合成樹脂との相溶性に優れ、内部添加して用いることにより、合成樹脂に長期間安定した帯電防止効果を付与することのできることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部をアミノ基に変性したアミノ変性シリコン１モルに、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドより選ばれた 1 種又は２種以上のアルキレンオキサイドを１〜１００モル付加して得られる化合物を用いる合成樹脂内部添加用帯電防止剤である。
【０００８】
本発明に用いるアミノ変性シリコンとしては、ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部をアミノ基に変性したもので、その構造は片末端アミノ変性シリコン、両末端アミノ変性シリコン、側鎖アミノ変性シリコンが挙げられ、いずれも用いることができる。またこれらのアミノ変性シリコンは市販のものを用いることができ、信越化学工業株式会社製Ｘ−２２−１６１ＡＳ、ＫＦ−３９３、ＫＦ−８６４等、トーレシリコン株式会社製ＢＹ−１６−８５３、ＳＦ−８４１７等が挙げられる。
【０００９】
上記アミノ変性シリコンにアルキレンオキサイドを付加して本発明の帯電防止剤に用いる化合物が得られる。該アルキレンオキサイドとしてはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドが挙げられ、付加する方法としてはこれらのアルキレンオキサイドから選ばれた少なくとも１種を単独で付加する方法、２種以上をブッロク付加もしくはランダム付加する方法が挙げられ、いずれの方法も採用することができる。
【００１０】
アミノ変性シリコンにアルキレンオキサイドを付加した化合物は、アミノ変性シリコン１モルに対してアルキレンオキサイドを１〜１００モル付加したものであると、帯電防止能、樹脂との相溶性に優れて好ましい。アミノ変性シリコンに１モルに対するアルキレンオキサイドの付加量が１モル未満のものであると樹脂との相溶性が不良となり、１００モルを越えて付加したものは表面への移行性が乏しくなり帯電防止効果を発現し難くなり、また親水性が過度に高くなって耐水性が低下し、例えば洗濯した時に洗い流され易くなり、恒久的な効果を発揮する事ができず好ましくない。
【００１１】
アミノ変性シリコンにアルキレンオキサイドを付加する反応は、常法に従って行うことができ、例えば水酸化ナトリウム、ナトリウムアルコラート等の触媒の存在下、又は不存在下、アミノ変性シリコンに５０〜２００℃でアルキレンオキサイドの付加反応を行うことができる。
【００１２】
本発明の帯電防止剤は上記アミノ変性シリコンにアルキレンオキサイドを付加した化合物をそのまま、もしくはこれを主成分とし、更に必要に応じ、本発明の目的を阻害しない範囲内でブロッキング防止剤、酸化防止剤、滑剤等の各種添加剤を配合することができる。
【００１３】
本発明の帯電防止剤は合成樹脂の内部添加型であり、合成樹脂に練り込んで用いる。帯電防止剤を合成樹脂に練り込む方法としては、常法に従って行うことができ、例えば押出成型、射出成型、圧縮成型、ロール成型等の通常の成型方法が挙げられる。合成樹脂に練り込む帯電防止剤の量は、合成樹脂に対し０．１〜５重量％が、最も帯電防止効果の持続性、速攻性、耐久性に優れ好ましい。練り込む帯電防止剤の量が合成樹脂に対して０．１重量％未満であると帯電防止効果の持続性が不十分となり、また５重量％を越えると樹脂の物性を変化させるおそれがあり好ましくない。
【００１４】
本発明の帯電防止剤に適する合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチルペンテン、アイオノマー樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ＰＳ樹脂、ＡＳ樹脂、メタクリル樹脂、エチレン酢ビ共重合樹脂、エチレン塩ビ共重合樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、あるいはこれらの共重合樹脂等の各種合成樹脂等が挙げられ、これらの合成樹脂に本発明の帯電防止剤を練り込んだ後、フィルム、シート、プレート、繊維等として合成樹脂製品を得、これらに良好な帯電防止効果を付与することができる。
【００１５】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、これらに限定されない。以下「％」は「重量％」を表す。
【００１６】
【実施例】
実施例１〜４、参考例１、比較例１〜３
窒素気流下、表１に示すアミノ変性シリコンに表１に示す所定量のアルキレンオキサイドを１００℃１時間で加え、同温度で３時間反応して、実施例と参考例に用いるアミノ変性シリコンのアルキレンオキサイド付加体を得た。得られたアミノ変性シリコンのエチレンオキサイド付加体を帯電防止剤として用い、高密度ポリエチレン樹脂（以下「ＨＤＰＥ樹脂」と記す）に対し２重量％加え、均一に混合後、押出成型機にて帯電防止剤を配合したペレットを作製し、次いでこれを射出成型機にて２２０〜２４０℃で、厚さ２．５ｍｍのプレートに成型したものをテストピースとし、ＲＨ４０％、２５℃で３０日間調湿し、調湿後５回の耐洗濯試験を行い、その間の表面抵抗値及び半減期の変化を測定した（実施例１〜４、参考例１）。なお、比較の為アミノ変性シリコン（比較例１）、ステアリン酸モノグリセライド（比較例２）及びＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ラウリルアミン（比較例３）を用いて上記と同様に、ＨＤＰＥ樹脂に上記と同量添加し練り込んでテストピースを作製し、調湿及び耐洗濯試験を行い、上記と同様にその間の表面抵抗値及び半減期の変化を測定した。実施例、参考例の帯電防止剤の合成条件、実施例、参考例及び比較例の性能測定結果を表１に、各試験方法を以下に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
・表面抵抗値・・・ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準じて測定した。測定条件は４０％ＲＨ、２５℃で行った。
・半減期の測定・・ＪＩＳ Ｌ １０９０に準じて測定した。測定条件は４０％ＲＨ、２５℃で行った。
・耐洗濯試験
成型し３０日間調湿後のテストピースを、流水中でガーゼにて１０往復摩擦し、その後ＲＨ４０％、２５℃で２４時間風乾した。この操作を洗濯１回とし、各テストピースを５回洗濯した。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の帯電防止剤は、アミノ変性シリコンとアルキレンオキサイドを反応して得られる特定の化合物を合成樹脂の内部添加型帯電防止剤として用いるもので、合成樹脂との相溶性に優れ、合成樹脂に長期間安定した帯電防止効果を付与することのできる帯電防止効果を発揮する。
【産業上の利用分野】
本発明は帯電防止剤に関するものである。さらに詳しくは、合成樹脂との相溶性に優れ、内部添加して用いることにより、合成樹脂に長期間安定した帯電防止効果を付与することのできる帯電防止剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、合成樹脂はフィルム、シート、繊維等として種々の分野に広く利用されており、これら合成樹脂製品は優れた絶縁性を有する反面、静電気が発生して帯電し易く、フィルム、シート等にあっては汚れが付着し易い欠点があり、また繊維では静電気の発生によって紡糸が困難となり、合成繊維の衣服等を着用していると人体に静電気が帯電して静電気による不快な衝撃を受ける等の問題点がある。また合成樹脂製品に帯電した静電気の放電による火災、爆発等の災害が生じたり、近年では、エレクトロニクス製品の目覚ましい普及に伴い、静電気に起因するＯＡ機器、ＦＡ機器の誤動作や、ＩＣ、ＬＳＩの不良、破損が発生する等が大きな問題となっている。
【０００３】
このため従来より合成樹脂用の種々の帯電防止剤が検討されている。帯電防止剤は使用する方法により、合成樹脂の表面に付与する外部処理型と、合成樹脂の内部に練り込む内部添加型に分けられる。これらのうち、外部処理型は洗濯等により表面の帯電防止剤が除去され効果の持続性を計り難いのに対し、内部添加型は一旦表面の帯電防止剤が除去されても合成樹脂内部の帯電防止剤がブリードしてきて性能の回復が期待できるので、帯電防止効果を長期間持続させるためには内部添加型が望まれる。内部添加型の帯電防止剤としては、例えば、グリセリン脂肪酸エステルやＮ，Ｎビス（２−ヒドロキシエチル）ラウリルアミン等が知られているが、これらは単独で用いると効果の持続性、耐久性に乏しく、このため、Ｎ，Ｎビス（２−ヒドロキシエチエル）ラウリルアミンを、高級アルコールと併用する（特開平１−３０４１７５号）か、又は脂肪酸モノグリセライドと併用する（特開平２−８０４８８）ことにより持続性を向上する方法、高分子中に帯電防止能を有する構造を持った永久帯電防止剤（特開平５−２９５２１３）等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の内部添加型帯電防止剤はその性能を十分に発揮することができなかった。例えば、Ｎ，Ｎビス（２−ヒドロキシエチル）ラウリルアミンを用いるものは、繰り返しの摩擦・洗浄等の過酷な条件下に於いては耐久性が十分とはいえず、また高分子構造を持った永久帯電防止剤を用いるものでは、耐久性は良好であるものの、十分な効果を得るには多量に用いる必要があるため、極めて高価なものになるとともに、樹脂の物性を著しく低下させる等の問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記の点に着目して行ったもので、合成樹脂との相溶性に優れ、少量を内部添加して用いることにより、合成樹脂に長期間安定した帯電防止効果を付与することのできる帯電防止剤を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、アミノ変性シリコンとアルキレンオキサイドを反応して得られる特定の化合物が、合成樹脂との相溶性に優れ、内部添加して用いることにより、合成樹脂に長期間安定した帯電防止効果を付与することのできることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部をアミノ基に変性したアミノ変性シリコン１モルに、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドより選ばれた 1 種又は２種以上のアルキレンオキサイドを１〜１００モル付加して得られる化合物を用いる合成樹脂内部添加用帯電防止剤である。
【０００８】
本発明に用いるアミノ変性シリコンとしては、ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部をアミノ基に変性したもので、その構造は片末端アミノ変性シリコン、両末端アミノ変性シリコン、側鎖アミノ変性シリコンが挙げられ、いずれも用いることができる。またこれらのアミノ変性シリコンは市販のものを用いることができ、信越化学工業株式会社製Ｘ−２２−１６１ＡＳ、ＫＦ−３９３、ＫＦ−８６４等、トーレシリコン株式会社製ＢＹ−１６−８５３、ＳＦ−８４１７等が挙げられる。
【０００９】
上記アミノ変性シリコンにアルキレンオキサイドを付加して本発明の帯電防止剤に用いる化合物が得られる。該アルキレンオキサイドとしてはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドが挙げられ、付加する方法としてはこれらのアルキレンオキサイドから選ばれた少なくとも１種を単独で付加する方法、２種以上をブッロク付加もしくはランダム付加する方法が挙げられ、いずれの方法も採用することができる。
【００１０】
アミノ変性シリコンにアルキレンオキサイドを付加した化合物は、アミノ変性シリコン１モルに対してアルキレンオキサイドを１〜１００モル付加したものであると、帯電防止能、樹脂との相溶性に優れて好ましい。アミノ変性シリコンに１モルに対するアルキレンオキサイドの付加量が１モル未満のものであると樹脂との相溶性が不良となり、１００モルを越えて付加したものは表面への移行性が乏しくなり帯電防止効果を発現し難くなり、また親水性が過度に高くなって耐水性が低下し、例えば洗濯した時に洗い流され易くなり、恒久的な効果を発揮する事ができず好ましくない。
【００１１】
アミノ変性シリコンにアルキレンオキサイドを付加する反応は、常法に従って行うことができ、例えば水酸化ナトリウム、ナトリウムアルコラート等の触媒の存在下、又は不存在下、アミノ変性シリコンに５０〜２００℃でアルキレンオキサイドの付加反応を行うことができる。
【００１２】
本発明の帯電防止剤は上記アミノ変性シリコンにアルキレンオキサイドを付加した化合物をそのまま、もしくはこれを主成分とし、更に必要に応じ、本発明の目的を阻害しない範囲内でブロッキング防止剤、酸化防止剤、滑剤等の各種添加剤を配合することができる。
【００１３】
本発明の帯電防止剤は合成樹脂の内部添加型であり、合成樹脂に練り込んで用いる。帯電防止剤を合成樹脂に練り込む方法としては、常法に従って行うことができ、例えば押出成型、射出成型、圧縮成型、ロール成型等の通常の成型方法が挙げられる。合成樹脂に練り込む帯電防止剤の量は、合成樹脂に対し０．１〜５重量％が、最も帯電防止効果の持続性、速攻性、耐久性に優れ好ましい。練り込む帯電防止剤の量が合成樹脂に対して０．１重量％未満であると帯電防止効果の持続性が不十分となり、また５重量％を越えると樹脂の物性を変化させるおそれがあり好ましくない。
【００１４】
本発明の帯電防止剤に適する合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチルペンテン、アイオノマー樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ＰＳ樹脂、ＡＳ樹脂、メタクリル樹脂、エチレン酢ビ共重合樹脂、エチレン塩ビ共重合樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、あるいはこれらの共重合樹脂等の各種合成樹脂等が挙げられ、これらの合成樹脂に本発明の帯電防止剤を練り込んだ後、フィルム、シート、プレート、繊維等として合成樹脂製品を得、これらに良好な帯電防止効果を付与することができる。
【００１５】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、これらに限定されない。以下「％」は「重量％」を表す。
【００１６】
【実施例】
実施例１〜４、参考例１、比較例１〜３
窒素気流下、表１に示すアミノ変性シリコンに表１に示す所定量のアルキレンオキサイドを１００℃１時間で加え、同温度で３時間反応して、実施例と参考例に用いるアミノ変性シリコンのアルキレンオキサイド付加体を得た。得られたアミノ変性シリコンのエチレンオキサイド付加体を帯電防止剤として用い、高密度ポリエチレン樹脂（以下「ＨＤＰＥ樹脂」と記す）に対し２重量％加え、均一に混合後、押出成型機にて帯電防止剤を配合したペレットを作製し、次いでこれを射出成型機にて２２０〜２４０℃で、厚さ２．５ｍｍのプレートに成型したものをテストピースとし、ＲＨ４０％、２５℃で３０日間調湿し、調湿後５回の耐洗濯試験を行い、その間の表面抵抗値及び半減期の変化を測定した（実施例１〜４、参考例１）。なお、比較の為アミノ変性シリコン（比較例１）、ステアリン酸モノグリセライド（比較例２）及びＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ラウリルアミン（比較例３）を用いて上記と同様に、ＨＤＰＥ樹脂に上記と同量添加し練り込んでテストピースを作製し、調湿及び耐洗濯試験を行い、上記と同様にその間の表面抵抗値及び半減期の変化を測定した。実施例、参考例の帯電防止剤の合成条件、実施例、参考例及び比較例の性能測定結果を表１に、各試験方法を以下に示す。
【００１７】
【表１】
・表面抵抗値・・・ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準じて測定した。測定条件は４０％ＲＨ、２５℃で行った。
・半減期の測定・・ＪＩＳ Ｌ １０９０に準じて測定した。測定条件は４０％ＲＨ、２５℃で行った。
・耐洗濯試験
成型し３０日間調湿後のテストピースを、流水中でガーゼにて１０往復摩擦し、その後ＲＨ４０％、２５℃で２４時間風乾した。この操作を洗濯１回とし、各テストピースを５回洗濯した。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の帯電防止剤は、アミノ変性シリコンとアルキレンオキサイドを反応して得られる特定の化合物を合成樹脂の内部添加型帯電防止剤として用いるもので、合成樹脂との相溶性に優れ、合成樹脂に長期間安定した帯電防止効果を付与することのできる帯電防止効果を発揮する。
Claims (1)
- ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部をアミノ基に変性したアミノ変性シリコン１モルに、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドより選ばれた 1 種又は２種以上のアルキレンオキサイドを１〜１００モル付加して得られる化合物を用いることを特徴とする合成樹脂内部添加用帯電防止剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21042894A JP3852959B2 (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 合成樹脂内部添加用帯電防止剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21042894A JP3852959B2 (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 合成樹脂内部添加用帯電防止剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0853663A JPH0853663A (ja) | 1996-02-27 |
| JP3852959B2 true JP3852959B2 (ja) | 2006-12-06 |
Family
ID=16589159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21042894A Expired - Fee Related JP3852959B2 (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 合成樹脂内部添加用帯電防止剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3852959B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2767473B1 (fr) * | 1997-08-25 | 2000-03-10 | Oreal | Compositions cosmetiques contenant un copolymere bloc silicone polyoxyalkylene amine et un agent conditionneur et leurs utilisations |
| JP4835210B2 (ja) * | 2006-03-10 | 2011-12-14 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法 |
-
1994
- 1994-08-11 JP JP21042894A patent/JP3852959B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0853663A (ja) | 1996-02-27 |
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