JPH0699590B2

JPH0699590B2 - 樹脂加工用滑剤

Info

Publication number: JPH0699590B2
Application number: JP23528486A
Authority: JP
Inventors: 幸一郎佐川; 信義北村; 將博竹原
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1986-10-02
Filing date: 1986-10-02
Publication date: 1994-12-07
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPS6389549A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、下記一般式（１）で示される化合物のうち少
なくとも一種を用いることを特徴とする樹脂加工用滑剤
に関し、本発明による樹脂加工用滑剤は、塩化ビニル樹
脂やポリエチレン樹脂等の汎用プラスチックをはじめ、
ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂及びポリアセタ
ール樹脂等のエンジニアリング樹脂まで、幅広い樹脂の
成形加工に用いることができ、何れの場合も加工時の粘
着防止、摩擦抵抗の軽減、或は溶融樹脂の粘度の低下な
どに優れた効果を発揮する。

（但し上記一般式（１）に於て、R1は下記一般式（２）
から（５）で示され、またR2は下記一般式（６）あるい
は（７）で示される構造をそれぞれ表し、また、ｍは１
から４の整数を、ｎは５から22の整数を表す。） R1:CnH2n＋1CONH （２） :CnH2n＋1NHCO （３） :CnH2n＋1OCO （４） :CnH2n＋１（５） R2:CnH2n＋１（６）Ｈ（７）従来の技術と問題点現在用いられている樹脂は、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹
脂に大別される。これらの樹脂をフィルム、パイプ、チ
ューブ、容器或は駆動部の部品などの形状に成形加工す
るには、樹脂をその溶融温度以上に加熱し、加圧成形す
るといった操作が必要となる。その成形加工には、射出
成形機、カレンダー、押出機或は圧縮成形機など様々な
機械が用いられるが、何れの場合も樹脂は加熱された状
態のまま一定時間成形機の金属表面と接触することにな
り、しばしば金属面に粘着して成形できなくなったり、
或は型打ち後容器から離れなくなるといったトラブルを
生じる。また、加熱状態にある金属表面に付着し、長時
間成形装置内に滞留すると、樹脂の劣化や分解が生じ易
くなるといった問題を生じることも知られている。

このような樹脂の成形加工性を向上させ、製造時のトラ
ブルを防止する目的でさまざまな加工助剤が用いられて
いる。これらの加工助剤のなかで、特に重要な役割を担
うものの一つに滑剤があり、これはその作用機構により
内部滑剤と外部滑剤に大別される。

内部滑剤は、溶融樹脂の粘度を下げ、加わるせん断力を
小さくして摩擦熱の発生を抑え、一方、外部滑剤は成形
機の熱金属面と溶融樹脂の界面に潤滑層を形成して粘着
を防止する作用をはたす。さらに、実際の樹脂加工時に
用いられる滑剤にはこういった基本的特性に加え、次の
ような諸特性を有することが必要とされる。すなわち、
樹脂の成形加工時においては、滑性の持続性や樹脂への
分散性に優れ、かつ、樹脂の耐熱性や、ゲル化性を阻害
しないものであることが要求されるし、また、成形後の
樹脂の色調や透明性、あるいは、軟化点、耐衝撃性、耐
候性、電気的特性など樹脂の物性に悪影響をおよぼさぬ
ことが必要とされる。その上、最近では、環境汚染や人
体に対する毒性の問題がクローズアップされてきてお
り、樹脂に添加するものにも高い安全性が要求されるよ
うになっている。

しかしながら、従来より用いられている樹脂成形用滑
剤、例えば、金属石鹸、有機錫脂肪酸塩、脂肪酸エステ
ル、脂肪酸アミド、高級ケトン、パラフィンワックス、
マイクロワックスなどを単独で用いた場合では、上述し
た要求特性を満足することはできず、様々な問題を引き
起こすことが知られている。例えば、熱可塑性樹脂の成
形加工に外部滑剤としてしばしば用いられるステアリン
酸の場合、ステアリン酸が高温では蒸発揮散するため十
分な滑生を保持することができず、作業性が低下した
り、あるいは、高い加工温度が要求される樹脂には適応
できないといった欠点がある。また、モンタンワックス
あるいはパラフィンワックスなどは、比較的高温でも優
れた滑性を発揮する反面、添加量を増すと樹脂の透明性
を損なうといった欠点がある。また、最近では非常に高
い滑性を有するシリコーン系やフッ素系の滑剤も考案さ
れ、一部用いられるようになってきているが、かかる滑
剤は一般に樹脂との相溶性が悪く、製品の強度低下をも
たらす場合が多々あり、その使用範囲は限定される。

従って、実際に樹脂を成形加工するに際しては、その樹
脂加工時の温度や圧力、或はその樹脂の特性などに応じ
て、さまざまな滑剤を複雑に組合せることが必要とな
り、樹脂加工業者に煩雑さと著しい費用の負担をかけて
いるのが実状である。

問題を解決するための手段本発明者らは、アミノ酸の各種誘導体を研究する中で、
驚くべきことに、下記一般式（１）で示される化合物
が、低温から高温まで幅広い温度範囲で高い滑性を保持
し、樹脂への分散および相溶性に優れ、汎用樹脂からエ
ンジニアリング樹脂まで幅広い樹脂に適用可能な新たな
内部あるいは外部滑剤となることをみいだし、本発明に
到達した。

（但し上記一般式（１）に於て、R1は下記一般式（２）
から（５）で示され、またR2は下記一般式（６）から
（７）で示される構造をそれぞれ表し、また、ｍは１か
ら４の整数を、ｎは５から22の整数を表す。） R1:CnH2n＋1CONH （２） :CnH2n＋1NHCO （３） :CnH2n＋1OCO （４） :CnH2n＋１（５） R2:CnH2n＋１（６）Ｈ（７）本発明に於ける上記の化合物はそれぞれ公知の反応によ
って容易に得ることができる。その方法を例示するなら
ば、特公昭51-28610、特開昭59-176377、特願昭60-1420
83、特願昭60-296264、特願昭61-147707に記載の方法挙
げられるが、本発明は上記一般式（１）で示される化合
物の合成法については特に規定するものではなく、他の
方法で合成されたものであってもなんら差し支えない。

これらの方法によって得られる化合物を具体的に例示す
るならば、Ｎω−長鎖アシル塩基性アミノ酸、α−アミ
ノ長鎖脂肪酸、酸性アミノ酸−ω−長鎖アミド、Ｎ−ア
ルキル酸性アミノ酸−ω−長鎖アミド、Ｎ−アルキル酸
性アミノ酸−ω−長鎖エステルなどが挙げられる。これ
らをより具体的に例示すると、Ｎω−長鎖アシル塩基性
アミノ酸を構成する塩基性アミノ酸としては、リジン、
オルニチン、α，βジアミノ酪酸などが光学活性体及び
ラセミ体の区別なく用いられ、また、アシル基として
は、カプリロイル、カプリノイル、ラウロイル、ミリス
トイル、パルミトイル、ステアロイル、ココイル、硬化
牛脂アシル、ベヘノイルなどが挙げられる。また、α−
アミノ長鎖脂肪酸をより具体的に例示すると、α−アミ
ノカプリル酸、α−アミノカプリン酸、α−アミノラウ
リン酸、α−アミノミリスチン酸、α−アミノステアリ
ン酸、α−アミノイコサン酸、α−アミノドコサン酸な
どが挙げられる。また、酸性アミノ酸−ω−長鎖アミ
ド、Ｎ−アルキル酸性アミノ酸−ω−長鎖アミド、およ
びＮ−アルキル酸性アミノ酸−ω−長鎖エステルを構成
する酸性アミノ酸としては、アスパラギン酸、グルタミ
ン酸、α−アミノアジピン酸などが光学活性体及びラセ
ミ体の区別なく用いられ、また、アミド化あるいはＮ−
アルキル化に用いられる長鎖アミンとしては、オクチル
アミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルア
ミン、ステアリルアミンなどが、また、エステル化に用
いられる長鎖アルコールとしては、オクタノール、デカ
ノール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、
ステアリルアルコールなどをはじめとする炭素数８から
22の長鎖アミンあるいは長鎖アルコールが用いられる。
尚、前記一般式（１）で示される化合物として例示した
以上の化合物における長鎖アルキル基は、直鎖あるいは
分岐のアルキル基の何れでもよい。

一方、これら本発明による滑剤は、尿素樹脂、メラミン
樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリス
チレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メタクリル樹脂、な
どの汎用樹脂をはじめ、フェノール樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ABS樹脂、エポキシ樹脂、ポリアセタール
樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹
脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンオ
キサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリ
スルフォン樹脂、などのエンジニアリング樹脂、さらに
はジアリルフタレート樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド
樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリアミドイミ
ド樹脂、ポリアミドビスマレイミド樹脂、オレフィンビ
ニルアルコール共重合体、ポリオキシベンジレン樹脂、
ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂など
の特殊エンジニアリング樹脂まで幅広い樹脂に対して適
用可能である。

これらの樹脂100部に対して、本発明による樹脂加工用
滑剤は0.05から５部、好ましくは0.1から３部の添加量
で十分な効果を発揮する。尚、本発明の滑剤は、単独で
も十分な滑性をもたらすが、従来より用いられている滑
剤と併用することは何等差し支えない。

発明の効果本発明の滑剤は優れた滑性を有しており、射出成形機、
カレンダー成形機、押出機或は圧縮成形機など何れの樹
脂成形機を用いる場合でも、樹脂の金属面への粘着を防
止し、成形できなくなったり、或は型打ち後容器から離
れなくなるといった成形加工時のトラブル防止に高い効
果を発揮する。また、溶融樹脂の粘度を下げ摩擦による
発熱を抑えたり、樹脂が加熱状態にある金属表面へ付着
し、長時間成形装置内に滞留することにより生じる樹脂
の劣化や分解を抑えることもできる。さらには、樹脂成
形後の型からの剥離性を高めるような、一種の離形剤的
な効果も有する。

また、本発明の滑剤は樹脂に添加した場合、単に滑性の
付与のみに留まらず、プレートアウトの防止、顔料や充
填剤の分散性向上を初め、樹脂の吸水率を下げ電気絶縁
性を向上させるなど、さまざまな副次的な効果をもたら
すこともできる。

次に、本発明の内容を実施例を挙げ更に詳細に説明す
る。

実施例１下記の配合処方に従って、硬質塩化ビニル樹脂をラボプ
ラストミルで混練したときの最大トルク、定常トルクを
表−１に示した。

処方ポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度720） 100部ステアリン酸カルシウム１部ステアリン酸亜鉛１部各滑剤 0.1部ラボプラストミル条件混練チャンバー温度 170℃ 混練ブレード回転数 40rpm 樹脂量 60g 表−１滑剤最大トルク定常トルク無添加 444 （kg/cm） 319 （kg/cm）（１） 350 268 （２） 389 319 （３） 383 322 （１）本発明例:N−ラウリルアスパラギン酸−β−ラウリルエステル（２）比較例 :WAX-OPヘキスト社製脂肪酸エステル部分ケン化物（３）比較例 :Hiwa×200P三井石油化学製低分子ポリエチレン表−１の結果が示すごとく、本発明による滑剤は、比較
に用いたものよりも高い滑性を示し、混練時のトルクを
低下させることができる。

また、混練終了後樹脂を取り出す際の装置への付着防止
効果も、本発明による滑剤の方が優れていた。

実施例２下記のラボプラストミル条件でABS樹脂を混練した時の
最大トルクと定常トルクを表−２に示した。

ラボプラストミル条件混練チャンバー温度 200℃ 混練ブレード回転数 40rpm 樹脂量 60g 滑剤 0.3g 表−２滑剤最大トルク定常トルク無添加 385 （kg/cm） 264 （kg/cm）（１） 350 238 （２） 361 219 （３） 368 243 （１）本発明例:N−ラウリルアスパラギン酸−β−ラウリルエステル（２）本発明例:N−２−エチルヘキシルアスパラギン酸 −β−２−エチルヘキシルエステル（３）比較例：マイクロクリスタリンワックス注）ABS:バージン樹脂日本合成ゴム（株）表−２の結果が示すごとく、本発明の滑剤は、ABS樹脂
に対しても優れた効果を発揮する。

また、硬質塩化ビニル樹脂の場合と同様に、本発明の滑
剤を用いたときの方が比較例に比べ、成形機からの樹脂
の剥離性に優れていた。

実施例３下記のラボプラストミル条件で変性PPO樹脂を混練した
時の最大トルクと定常トルクを表−３に示した。

ラボプラストミル条件混練チャンバー温度 270℃ 混練ブレード回転数 40rpm 樹脂量 60g 滑剤 0.6g 表−３滑剤最大トルク定常トルク無添加 254 （kg/cm） 163 （kg/cm）（１） 229 122 （２） 225 131 （３） 222 135 （４） 243 143 （１）本発明例:N−ラウリルアスパラギン酸−β−ラウリルエステル（２）本発明例:Nω−ラウロイルリジン（３）本発明例：α−アミノパルミチン酸（４）比較例：モンタンロウ注）変性PPO:ノニル115J エンジニアリングプラスチックス（株）表−３の結果が示すごとく、本発明の滑剤は、変性PPO
樹脂に対しても優れた効果を発揮する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）で示されるアミノ酸骨格
を有する化合物の内、少なくとも一種を含有してなる樹
脂加工用滑剤。（但し上記一般式（１）に於て、R1は下記一般式（２）
から（５）で示され、またR2は下記一般式（６）あるい
は（７）で示される構造をそれぞれ表し、また、ｍは１
から４の整数を、ｎは５から22の整数を表す。） R1:CnH2n＋1CONH （２） :CnH2n＋1NHCO （３） :CnH2n＋1OCO （４） :CnH2n＋１（５） R2:CnH2n＋１（６）Ｈ（７）