JPS5863737A - ポリオレフイン樹脂の帯電防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はポリオレフィン樹脂の帯電防止方法に関する
。

一般に、ポリオレフィン樹脂のシート、フィルムその他
の成形品は、他の合成樹脂からなるものに較べて機械的
性質にすぐれており、しかも比重がノー・さく、耐化学
薬品性にもすぐれているなどの特徴を有しているが、そ
の反面帯電性が太きいという欠点がある。帯電性は樹脂
加工工程中での引火、電撃の事故、包装連続作業性や印
刷性の低下、塵埃の付着などの原因となり、樹脂加工お
よび商品価値の両面からきわめて重大な問題となる。

・従来より、かかる帯電性を防止するために種々の帯電
防止剤が提案されてきた。そのひとつとしてＮ＠Ｎ−ビ
ス（２−ヒドロキシエチル）アルキルアミンが知られ、
これを樹脂中に練り込んで成形加工に供することにより
、前述の問題を回避する試みがなされている。

しかるに、上記のアミン化合物では、帯電防止機能にや
や劣り、また成形加工ご所定の時間を経なければその効
果を発揮しにくい憾みがあり、前述の問題を回避するに
充分に満足できるものとはいえなかった。しかも、この
種のアミン化合物は、そのアルキル基の種類や適用する
ポリオレフィン樹脂の種類によっても異なるが、一般に
樹脂との相溶性に劣り、成形加工ご経口的に樹脂表面に
溶出してくるブルーミング現象をひきおこしやすく、加
重を多（したときにががる現象をひきおこしやすかった
。その結果、成形樹脂表面が粘着性をおび表面状態を大
きく損なう問題があった。さらに、この種のアミン化合
物によると、成形加工中にアミン化合物の揮発に起因し
た発煙を生じゃすく、これが原因で成形加工の作業性に
問題をきたすおそれが多分にあった。

この発明は、上記の観点から鋭意検討した結果、見い出
されたものであり、その要旨とするところは、ポリオレ
フィン樹脂に、帯電防止剤としてっぎの一般式； （式中、ｋは炭素数８〜２２の直鎖もしくは分枝鎖のア
ルキル基またはアルケニル基、Ｘは水素原子あるいは炭
素数８〜２２の直鎖もしくは分枝鎖の飽和または不飽和
のアシル基であり、４個のＸのうち１〜３個が上記のア
シル基である〕 で表わされるアミン化合物を添加することを特徴とする
ポリオレフィン樹脂の帯電防止方法、および上記のアミ
ン化合物とともにアルカンスルホン酸塩を併用し、この
両成分をポリオレフィン樹脂に添加することを特徴とす
る帯電防止方法にある。

この発明において用いられる前記の一般式で表わされる
アミン化合物は、脂肪族第一アミンにグリシドールを付
加反応させたのち、さらに脂肪酸ないしその誘導体を反
応させてエステル化することにより得ることができる。

ここで、エステル化度は、一般式中の４個のＸのうち１
〜３個がアシル基となるような割合とされる。

また、脂肪族第一アミンとしては、炭素数８〜２２の直
鎖もしくは分枝鎖のアルキル基またはアルケニル基を持
つものであればよく、具体的にはカプリルアミン、２−
エチルヘキシルアミンカプリルアミン、ラウリルアミン
、ミリスチルアミン、七チルアミン、ステ了りルアミン
、イソステアリルアミン、ベヘニルアミン、オレイルア
ミン、エルシルアミンなどのほが、これらの混合物であ
るヤシ油アルキルアミン、牛脂アミン、硬化牛脂アミン
な゛どが挙げられる。

上記の脂肪族第一アミンにグリシドールを付加反応させ
たのちにエステル化反応させる脂肪酸ないしその誘導体
としては、炭素数８〜２２の直鎖もしくは分枝鎖の飽和
または不飽和のアシル基を有するものであればよい。か
かる脂肪酸の具体例としては、カプリル酸、２−エチル
へ牛サン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、
パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ヘヘ
ニン酸、オレイン酸、エルカ酸などのほか、これらの混
合物であるヤシ油脂肪酸、牛脂脂肪酸、パーム油脂肪酸
、硬化牛脂脂肪酸などが挙げられる。

また、脂肪酸の誘導体には、上記の各脂肪酸から誘導さ
れたメチルエステル、エチルエステルの如き低級アルキ
ルエステルや脂肪酸クロリドなどがある。

この発明者らは、上記のアミン化合物が、従来のアミン
化合物つまり脂肪族第一アミンにエチレンオキシドを付
加反応させてなるＮ、Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル
〕アルキルアミンに較へて、ポリオレフィン樹脂に対す
る帯電防止機能にすぐれ、また上記樹脂中に練り込んで
成形加工に供したとき、比較的すみやかにその帯電防止
効果を発揮させることができ、さらに各種ポリオレフィ
ン樹脂との相溶性が良好で成形加工どのブルーミング現
象を引きおこしにくいものであり、そのうえ成形加工中
の発煙が著るしく抑えられるものであることを見い出し
た。

このように、前記一般式で表わされるアミン化合物によ
れば、そのすぐれた帯電防止機能によってポリオレフィ
ン樹脂に問題となりがちであった樹脂加工工程中での引
火、電撃の事故、包装連続作業性や印刷性の低下などの
諸問題を効果的に解消することができるとともに、成形
加工中に発煙による作業性の低下をきたすことがなく、
また成形加工どのブルーミング現象に起因した樹脂表面
の粘着化をきたすことがない表面性良好なポリオレフィ
ン樹脂成形品を提供できるという卓越した効果が得られ
る。

なお、前記一般式で表わされるアミン化合物において、
アルキル基（８）およびアシル基（へ）の炭素数が７以
下または２３以上となるものや、４念＝本゛　　　　　
　　　　　、　　　４個のＸのすべてがアシル基とされ
たものでは、いずれも帯電防止機能に劣り、前述したよ
うなこの発明の効果は得られない。

ポリオレフィン樹脂に対する前記一般式で表わされるア
ミン化合物の添加量は、ポリオレフィン樹脂１００重量
部に対して通常０．０５〜５重量部、好ましくは０．１
〜２重量部とするのかよい。この添加量が少なすぎては
帯電防止効果が充分に得られず、逆に多くなりすぎると
ブルーミング現象によって樹、脂成形品の表面状態が悪
くなり好ましくない。

つぎに、この発明において、帯電防止剤として上述した
一般式で表わされるアミン化合物とともにアルカンスル
ホン酸塩を併用し、両成分をポリオレフィン樹脂に添加
したときには、その相乗作用によりアミン化合物単独よ
りも帯電防止効果がさら−に大きくなり、この場合に成
形加工中の発煙防止や成形加工どのブルーミング現象の
防止にとくに悪影響を与えないものであることが見い出
された。

上記のアルカンスルホン酸塩は、一般に炭素数１０〜２
０のパラフィン系炭化水素のリード反応またはスルホキ
シド化反応で得られる化合物から誘導されたもので、塩
としてはナトリウム塩、カリウム塩などの水溶性塩が好
ましい。市販品に、***バイエル社製ハロラード・ニー
、***ヘキスト社製ホスタプル５Ａ６０などがある。

このようなアルカンスルホン酸塩を併用する場合には、
前記アミン化合物との合計量中１０−９０重量％、好適
には３０〜７０重量％とするのがよい。この割合が少な
いと併用による前記効果力（得られず、多くなりすぎる
とアミン化合物特有の帯電防止機能をかえって損なうこ
とになるため好ましくない。また、ポリオレフィン樹脂
に対する添加量は、前記アミン化合物と上記アルカンス
ルホン酸塩との合計量がポリオレフィン樹脂１００重量
部に対して通常０．０５〜５重量部、好適には０．１〜
２重量部となるようにすればよい。

この発明に適用されるポリオレフィン樹脂としては、高
密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、ポリ
プロピレン樹脂、エチレン−プロピレン共重合樹脂、そ
の地変性ポリオレフィン樹脂などが広く包含される。こ
の発明では、これらの樹脂に前記の帯電防止剤を添加し
、また必要に応じて公知の添加剤を配合したものを、押
出成形、射出成形、インフレーション、延伸などの各種
の成形加工に供することにより、前述したとおりのすぐ
れた帯電防止効果を発揮できるとともに、成形加工中の
発煙を防止でき、また表面性良好な樹脂成形品を得るこ
とが可能となる。

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。なお、各実施例で用いたアミン化合物Ａ、Ｂ、Ｃ
とは、前記一般式で表わされるアミン化合物で、つぎの
方法で製造したものである。

くアミン化合物Ａ〉 ステアリルアミン（全アミン価２１３）１３０Ｐ（５，
０モル）を四つロフラスコにとり、１００〜１１００Ｃ
で撹拌しながら窒素ガス気流下でグリシドール（純度９
５％）７７９グ（１０，０モル〕を１時間要して滴下し
た。そのご１３０〜１３５０Ｃで２時間熟成して、Ｎ・
Ｎ−ビス（２・３−ジヒドロキシプロピル）ステアリル
アミンを得り。

このアミンの全アミン価は１３４、第三アミン価は１２
４であった。

つぎに、上記方法で得たアミン２１０！ｉ＋（０，５モ
ル〕とステアリン酸２５０ｐ（０，９モルつとを四つロ
フラスコにとり、窒素ガス気流下２３５°Ｃで１時間エ
ステル化反応させることにより、前記一般式中のｋがス
テアリル、４個のＸのうち平均１．８個がステアロイル
、平均２．２個が水素原子で表わされるアミン化合物を
得た。このアミン化合物の酸価は２．０、全アミン価は
６０、第三アミン価は５９、融点は５２°Ｃであった。

以下、これをアミン化合物Ａと称する。

アミン化合物Ａの場合と同様にして得たＮ・・Ｎ−ビス
（２・３−ジヒドロキシプロピル）ステアリルアミン１
６８Ｆ（０，４モル〕とステアリン酸２７８ｆ（１，０
モル〕とを四つロフラスコにとり、窒素ガス気流下２３
５°Ｃで１時間エステル化反応させることにより、前記
一般式中のｋがステアリル、４個のＸのうち平均２．５
個がステアロイル、平均１．５個か水素原子で表わされ
るアミン化合物を得た。このアミン化合物の酸価は６，
４、全アミン価は４９、第三アミン価は４９、融点は５
３°Ｃであった。以下、これをアミン化合物Ｂと称する
。

〈アミン化合物Ｃ〉 アミン化合物Ａの場合と同様にして得たＮ、Ｎ−ビス（
２・３−ジヒドロキシプロピル）ステアリル、アミン２
３ｘ９（ｏ、ｓｓモル）とラウリン酸１９８Ｍ０．９９
モル）とを四つ目フラスコにとり、窒素ガス気流下２２
０°Ｃで１．５時間エステル化反応させることにより、
前記一般式中のＫがステアリル、４個のＸのうち平均１
．８個がラウロイル、平均２．２個か水素原子で表わさ
れるアミン化合物を得た。このアミン化合物の酸価は２
．１、全アミン価は７２、第三アミン価は７０、融点−
８００であった。以下、これをアミン化合物Ｃと称する
。

実施例１ 低密度ポリエチレン樹脂（日本石油化学■月５０）に、
帯電防止剤としてアミン化合物Ａ、Ｂ、Ｃまたはこれら
とアルカンスルホン酸のナトリウム塩（バイエル社製バ
ロラート・ニー）との混合物を添加し、これをロール加
工１２０°Ｃで５分間、プレス加工１５０６Ｃで３分間
の条件で成形加工して、−厚さ１ｍのシートを作製した
。このシートの表面固有抵抗（印加電圧５００Ｖ）およ
び表面状態ならびにシート加工時の発煙性を調べた結果
は、つぎの第１表に示されるとおりであった。

なお、表面固有抵抗はその値が小さいほど帯電防止効果
が良好であることを示す。またシート加工時の発煙性は
、発煙状態からつぎの５段階に分け、加工ロールの１約
２５ＣＩＩ＋以上まで発煙が認められる場合を非常に犬
、加工ロールの上約１５ｃｍ程度まで発煙が認められる
場合を太、加工ロールの上約１０ｃｍ程度まで発煙が認
められる場合を中、加工ロールの１約５Ｇ程度しか発煙
が認められない場合を小、発煙がほとんど認められない
場合を非常に小と評価し、た。

第１表中の添加量とは樹脂１００重量部に対する帯電防
止剤の添加部数（重量部〕を意味し、また表中の比較例
と、は、帯電防止剤無添加の場合、従来のアミン化合物
を添加した場合、アルカンスルホン酸のナトリウム塩を
単独で添加した場合の結果である。

、／″ 実施例２ 高密度ポリエチレン樹脂（三井石油化填陳２２００Ｊ〕
に、帯電防止剤としてアミン化合物Ａ、Ｂ。

Ｃまたはこれらとアルカンスルホン酸のナトリウム塩（
バイエル社製バロラート・ニー〕との混合物を添加し、
これをロール加工１５０°Ｃで５分間、プレス加工１７
０６Ｃで３分間の条件で成形加工しテ、厚す１ｒＩｒＩ
ｎのシートを作製した。このシートの表面固有抵抗（印
加電圧５００Ｖ）および表面状態ならひにシート加工時
の発煙性を調べた結果は、つぎの第２表に示されるとお
りであった。なお、第２表中の添加量、比較例とは、前
記第１表の場合と同様である。

実施例３ ポリプロピレン樹脂（三片東圧化学株）三片ノーブレン
Ｊｌ−ＩＨ−Ｇ）　　に、帯電防止剤としてアミノ′化
合物Ａ、Ｂ、Ｃまたはこれらとアルカンスルホン酸のナ
トリウム塩〔バイエル社製バロラート・ニー〕との混合
物を添加し、これをロール加工１７００Ｃで５分間、プ
レス加工１８０°Ｃで３分間の条件で成形加工して、厚
さ１ｍｍのシートを作製した。

このシートの表面固有抵抗（印加電圧５００Ｖ）および
表面状態ならひにシート加工時の発煙性を調べた結果は
、つぎの第３表に示されるとおりてあった。なお、第３
表中の添加量、比較例とは、前記第１表の場合と同様で
ある。

堤上の第１表ないし第３表の結果から明らかなように、
この発明に係るアミン化合物を帯電防止剤として使用し
たときには、成形加工ご短時間ですぐれた帯電防止効果
を示し、また成形加工時の発煙性か小さく、しかも成形
品の表面状態も良好となることが判る。また、上記アミ
ン化合物とアルカンスルホン酸塩とを併用することによ
り、帯電防止効果をさらに１段と向上できるものである
ことも明らかである。

特許出願人　日本油脂株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ポリオレフィン樹脂に、つぎの一般式；（式
   中、ｋは炭素数８〜２２の直鎖もしくは分枝鎖のアルキ
   ル基またはアルケニル基、Ｘは水素原子あるいは炭素数
   ８〜２２の直鎖もしくは分枝鎖の飽和または不飽和のア
   シル基であり、４個のＸのうち１〜３個が上記のアシル
   基である〕 で表わされるアミン化合物を添加することを特徴とする
   ポリオレフィン樹脂の帯電防止方法。
2. （２）　　ポリオレフィン樹脂に、つぎの一般式；（式
   中、ｋは炭素数８〜２２の直鎖もしくは分枝鎖のアルキ
   ル基またはアルケニル基、Ｘは水素原子あるいは炭素数
   ８〜２２の直鎖もしくは分枝鎖の飽和または不飽和のア
   シル基であり、４個のＸのうち１〜３個が上記のアシル
   基である〕 で表わされるアミン化合物と、アルカンスルホン酸塩と
   を添加することを特徴とするポリオレフィン樹脂の婚電
   防止方法。