JP5829118B2 - 熱可塑性重合体である練り込み型帯電防止剤の製造方法 - Google Patents
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Description
基であるアクリロイル基またはメタクリロイル基を1個含有する特定の重合性単量体、過塩素酸塩および光重合開始剤を配合した溶液に活性エネルギー線を照射して得られる熱可塑性重合物が、上記課題を解決すること見出した。本発明者らは、これらの知見に基づきさらに研究を重ね、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、下記構成を有している。
(1)A成分:1分子中にポリアルキレングリコールと、アクリロイル基またはメタクリロイル基から選択される重合性官能基を1個含有する重合性単量体、
B成分:過塩素酸塩、
C成分:光重合開始剤、
を含有する溶液に活性エネルギー線を照射する工程を含むことを特徴とする熱可塑性重合体である練り込み型帯電防止剤の製造方法。
(2)前記A成分、B成分及びC成分を含む溶液に、さらに、
D成分:1分子中にアクリルアミド基を1個含有する重合性単量体
を含有することを特徴とする前記(1)に記載の熱可塑性重合体である練り込み型帯電防止剤の製造方法。
(3)前記A成分が、ポリアルキレングリコールのオキシアルキレン基の平均付加モル数が45以上であることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の熱可塑性重合体である練り込み型帯電防止剤の製造方法。
参考発明として、以下の構成を挙げることができる。
(4)熱可塑性樹脂に前記(1)〜(3)のいずれかに記載の製造方法で得られた熱可塑性重合体である練り込み型帯電防止剤を含有せしめたことを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
(5)前記(4)に記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる成形品。
請求項2に示す本発明の練り込み型帯電防止剤は、A成分にD成分を併用することにより、その帯電防止機能を長く維持することが可能であり、かつ該帯電防止剤が固形化しやすく取り扱いが簡便であるという効果を発揮する。
請求項3に示す本発明の練り込み型帯電防止剤は、特定のポリアルキレングリコールを用いることにより、その帯電防止機能を長く維持することが可能であり、かつ該帯電防止剤の吸湿性が大幅に抑制されてべたつかず取り扱いやすいという効果を発揮する。
請求項4に示す本発明の熱可塑性樹脂組成物は、これを用いて、各種フィルム、シートおよび成形品を得ることが容易である。
請求項5に示す本発明の成形品は、その帯電防止機能を長く維持することが可能であり、特に、成形品について良好な外観[表面、内層(本発明に係る帯電防止剤の相溶状態をいう。)]を損なうことなく、耐屈曲性にも優れている。
コール(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、4−ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどが挙げられる。本発明においては、これら具体例について、少なくとも1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、(メタ)アクリレートとは、アクリレートおよびメタクリレートの両方を意味する。以下の説明においても、同じ意味で用いる。
70である。
また、(1)A成分、(2)A成分とD成分とを加えた総重合性単量体、(3)A成分とD成分とその他の重合性単量体を加えた総重合性単量体、または(4)A成分とその他の重合性単量体とを加えた総重合性単量体、のいずれかの100質量部に対し、B成分(過塩素酸塩)は約0.2〜5質量部が好ましく、より好ましくは約0.5〜3質量部である。そして、C成分(光重合開始剤)は、上記総重合性単量体100質量部に対して、約1〜10質量部が好ましく、より好ましくは約2〜7質量部である。
(1)A成分またはA成分とD成分、(2)B成分、および(3)C成分を含有する溶液に活性エネルギー線(例えば紫外線、電子線、X線など。)を照射してラジカル重合反応することにより熱可塑性を有する練り込み型帯電防止剤が得られる。ここで活性エネルギー線の照射量は、紫外線を用いる場合、好ましくは積算光量約1000〜4000mJ/cm2である。上記方法によって得られる練り込み型帯電防止剤は熱可塑性を有しているため、熱を加えながら熱可塑性樹脂と混練することにより均一に練り込むことが可能となる。なお、ここで熱可塑性とは、熱分解が起こる前に流動性を示すことをいう。
(1)原材料
(A成分)
メトキシポリエチレングリコール#400アクリレート(商品名:NKエステルAM−90G;新中村化学工業社製、n=9)、
メトキシポリエチレングリコール#550アクリレート(商品名:NKエステルAM−130G;新中村化学工業社製、n=13)、
メトキシポリエチレングリコール#400メタクリレート(商品名:NKエステルM−90G;新中村化学工業社製、n=9)、
メトキシポリエチレングリコール#2000メタクリレート(商品名:NKエステルM−450G;新中村化学工業社製、n=45)、
メトキシポリエチレングリコール#4000メタクリレート(商品名:NKエステルM−900G;新中村化学工業社製、n=90)。
ただし、上記nは、オキシアルキレン基の平均付加モル数である。
(B成分)
過塩素酸ナトリウム(商品名:一級過塩素酸ナトリウム(無水);和光純薬社製)、
過塩素酸リチウム(商品名:一級過塩素酸リチウム(無水);和光純薬社製)。
(C成分)
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名:イルガキュア184;チバスペシャルティケミカルズ社製)、
2−メチル−1―[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(商品名イルガキュア907;チバスペシャルティケミカルズ社製)。
(D成分)
2−ヒドロキシエチルアクリルアミド(商品名:HEAA;興人社製)、
アクリルアミド(商品名:一級アクリルアミド;和光純薬社製)、
N,N−ジメチルアクリルアミド(商品名:DMAA;興人社製)、
N−イソプロピルアクリルアミド(商品名:NIPAM;興人社製)。
(A成分およびD成分以外の重合性単量体)
ポリエチレングリコール#600ジアクリレート(商品名:NKエステルA−600;新中村化学工業社製)、
エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート(商品名:NKエステルATM−3
5E;新中村化学工業社製)、
ラウリルアクリレート(商品名:LA;大阪有機化学工業社製)、
ステアリルアクリレート(商品名:STA;大阪有機化学工業社製)、
ポリアルキレンアルキルエーテルモノメタクリレート(商品名:NKエコノマーMTD−109;新中村化学工業社製)、
2−ヒドロキシエチルアクリレート(商品名:HEA;大阪有機化学工業社製)、
N−ビニル−2−ピロリドン(商品:N−ビニル−2−ピロリドン;日本触媒社製)。
(その他の成分)
ポリエチレングリコール#2000(商品名:一級ポリエチレングリコール2000;和光純薬社製)。
上記原材料を用いて作製した練り込み型帯電防止剤の配合組成を表1および表2に示した。
[実施例1]
表1の配合量の2倍量を遮光容器に量りとり、マグネチックスターラー(型式:SR−350;アドバンテック東洋社製)と5cmの撹拌子を用いて約60rpmで、50℃・30分間撹拌混合した後、プラスチックトレー(25×15×2cm)に移し、紫外線照射機(型式:F300;フュージョンUVシステムジャパン社製)を用いて積算光量2000mJ/cm2の紫外線を照射し光重合を行い、練り込み型帯電防止剤(実施例品1)を得た。
実施例1と同様の方法で操作を行ない、練り込み型帯電防止剤(実施例品2〜14、比較例品1〜7)を得た。
ここで実施例品1〜5、比較例品1〜3は熱可塑性を有するペースト状であり、実施例
品6〜14、比較例品6、7は熱可塑性を有する固形状であった。一方、比較例品4は熱可塑性のない固体状であり、比較例5は重合せず液体状であった。
熱可塑性樹脂組成物並びに成形品の配合作製1
[試作1]
練り込み型帯電防止剤(実施例品1)を200gと、ポリプロピレン樹脂(商品名:F327;プライムポリマー社製)を800g用意し、両者をストランドダイを備えた小型異方向二軸押出機(型式:TP−20−T;サーモプラスティックス工業社製)に投入し、温度190〜230℃、圧力50〜80kgf/cm2、スクリュー回転数40rpmの条件で溶融混練し、ストランドを水冷して切断してペレットを作製した。作製したペレットを100℃、5時間乾燥させマスターバッチとした。続いてマスターバッチを500gと、ポリプロピレン樹脂(商品名:プライムポリプロF327;プライムポリマー社製)を500g用意し、両者を混合し、射出成形機(型式:IS−55EPN;東芝機械社製)を用いて温度190℃の条件で平板状(98×79×2mm)の成形品(試作品1)を作製した。
試作1の作製において、練り込み型帯電防止剤(実施例品1)を他の練り込み型帯電防止剤(実施例品2〜5、比較例品1〜5)に替えた以外は同様の操作を行い、成形品(試作品2〜10)を作製した。ここで、練り込み型帯電防止剤(比較例品4、5)は熱可塑性樹脂に練りこむことができなかったため試作品9、10を作製することはできなかった。
[試作11]
練り込み型帯電防止剤(実施例品6)を100gと、ポリプロピレン樹脂(商品名:プライムポリプロF327;プライムポリマー社製)を900g用意し、両者を混合し、射出成形機(型式:IS−55EPN;東芝機械社製)を用いて温度190℃の条件で平板状(98×79×2mm)の成形品(試作品11)を作製した。
試作11の作製において、練り込み型帯電防止剤(実施例品6)を他の練り込み型帯電防止剤(実施例品7〜14、比較例品6、7)に替えた以外は同様の操作を行い成形品(試作品12〜21)を作製した。
ポリプロピレン樹脂(商品名:プライムポリプロF327;プライムポリマー社製)1000gを射出成形機(型式:IS−55EPN;東芝機械社製)を用いて温度190℃の条件で平板状(98×79×2mm)の成形品(試作品22:無添加品)を作製した。
得られた成形品(試作品1〜8、11〜22)の帯電防止性、外観(表面、内層)および耐屈曲性について下記方法で評価した。
(1)帯電防止性の評価(水拭き前)
得られた成形品を恒温槽を用いて、室温20℃、湿度65%RHで3時間エージングし、同条件で極超絶縁計(型式:SEM−10;東亜電波工業社製)を用いて表面固有抵抗を測定した。
得られた成形品の表面を25℃の水中で不織布を用いて1分間洗浄した。これを10回繰り返してから水気を除き、60℃2分間乾燥した後に、室温20℃、湿度65%RHで3時間エージングし、同条件で極超絶縁計(型式:SEM−10;東亜電波工業社製)を用いて表面固有抵抗を測定した。
上記の表面固有抵抗の測定は、JIS K6911に準じて測定した。結果を表4に示
す。
なお、成形品の表面固有抵抗は、通常1×1016Ω/□以上であるが、帯電防止剤を加えると1×109〜1012Ω/□程度に低下する。抵抗値が低いほど帯電防止性が良くなる。
得られた成形品の表面の状態を目視にて表3の評価基準で評価した。結果を表4に示す。
得られた成形品を蛍光灯の光に透かし、内層の状態(練り込み型帯電防止剤の相溶状態)を目視にて表3の評価基準で評価した。結果を表4に示す。
得られた成形品を手で90度折り曲げ、折り曲げた部分の表面および内層の破壊状態、剥離状態を目視にて表3の評価基準で評価した。結果を表4に示す。なお、耐屈曲性が悪いと熱可塑性樹脂組成物の成形加工性が良くない結果となる。
一方、比較例品の練り込み型帯電防止剤を用いた試作品は、水洗浄後の表面固有抵抗、または水洗浄前および水洗浄後の表面固有抵抗は、1×1013(Ω/□)以上であり、永久帯電防止性を有していなかった。また、試作品6、20、21は、外観(表面、内層の少なくともいずれか)が好ましいものではなく、かつ、この試作品20、21は耐屈曲性が好ましいものではなかった。
吸湿性が高い練り込み型帯電防止剤は、保管条件が適切でないと吸湿してブロッキングを起こしハンドリングが悪くなる場合がある。また、吸湿性の高い練り込み型帯電防止剤を熱可塑性樹脂と混合して得た射出成形品は、表面に銀状痕が発生する場合がある。そこで、下記方法で練り込み型帯電防止剤の吸湿%の測定を行い吸湿性を評価した。
得られた練り込み型帯電防止剤各約3gをシャーレに正秤し、温度20℃、湿度65%RHの環境下で24時間静置した後、練り込み型帯電防止剤とシャーレの質量を測り、練り込み型帯電防止剤の吸湿%を下記式にて計算した。結果を表5に示す。吸湿%が少ないほど吸湿量が少なく、吸湿性が改善されていることになる。
吸湿%={(B−A)/A}×100
A=吸湿処理前の練り込み型帯電防止剤およびシャーレの質量
B=吸湿処理後の練り込み型帯電防止剤およびシャーレの質量
Claims (3)
- A成分:1分子中にポリアルキレングリコールと、アクリロイル基またはメタクリロイル基から選択される重合性官能基を1個含有する重合性単量体、
B成分:過塩素酸塩、
C成分:光重合開始剤、
を含有する溶液に活性エネルギー線を照射する工程を含むことを特徴とする熱可塑性重合体である練り込み型帯電防止剤の製造方法。 - 前記A成分、B成分及びC成分を含む溶液に、さらに、
D成分:1分子中にアクリルアミド基を1個含有する重合性単量体
を含有することを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性重合体である練り込み型帯電防止剤の製造方法。 - 前記A成分が、ポリアルキレングリコールのオキシアルキレン基の平均付加モル数が45以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の熱可塑性重合体である練り込み型帯電防止剤の製造方法。
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