(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記化１で示される２−ヒドロキシアルキルアミン・アルキレンオキサイド付加体と、炭素数４〜２４の脂肪酸とを、１：０．４〜２のモル比にて用いることを特徴とする帯電防止剤。
【化１】
0004017199.tif 000006
【請求項２】
ブタジエン−スチレン系共重合樹脂に用いることを特徴とする請求項１に記載の帯電防止剤。
【発明の詳細な説明】
【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、特にブタジエン−スチレン共重合樹脂との相溶性に優れ、内部添加して用いることにより、これらの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、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）ラウリルアミンと高級アルコールの併用（特開平１−３０４１７５）や、さらにそれに脂肪酸モノグリセライドを併用する（特開平２−４３２８０、同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】
また、合成樹脂の中でも特にブタジエン−スチレン系共重合樹脂に対しては、これらの内部添加型帯電防止剤は効果を発揮し難い傾向にあり、またこの種の樹脂への相溶性が悪く成形後、その表面に白い粉状のものが現れる現象、いわゆる白華現象が現れ易いという欠点があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に着目して行ったもので、合成樹脂、特にブタジエン−スチレン系共重合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、これらの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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、２−ヒドロキシアルキルアミン・アルキレンオキサイド付加体と脂肪酸とを特定の比で用いると、合成樹脂、特にブタジエン−スチレン系共重合樹脂に対しても相溶性に優れ、内部添加して用いると、これらの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ができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち本発明は、下記化２で示される２−ヒドロキシアルキルアミン・アルキレンオキサイド付加体と、炭素数４〜２４の脂肪酸とを、１：０．４〜２のモル比にて用いる帯電防止剤を要旨とし、さらにこれがブタジエン−スチレン系共重合樹脂に用いる帯電防止剤であることを今一つの要旨とするものである。
【０００９】
【化２】
0004017199.tif 000002
【００１０】
本発明に用いる２−ヒドロキシアルキルアミン・アルキレンオキサイド付加体は、上記化２にて示され、これを構成する２−ヒドロキシアルキルアミンが炭素数が６〜２８であると、合成樹脂に速効性と持続性に優れた帯電防止効果を付与することができ好ましい。２−ヒドロシアルキルアミン・アルキレンオキサイド付加体を構成する２−ヒドロキシアルキルアミンの炭素数が６未満のものであると、帯電防止効果の持続性が不足し、２８を越えたものであると帯電防止効果そのものが不十分となり好ましくない。
【００１１】
化２中、ｍとｏはｍ＋ｏが１〜１０ものが合成樹脂との相溶性に優れ、優れた帯電防止効果を付与することができて好ましい。ｍ＋ｏが１０を越えるものは、帯電防止効果を付与し難くなり好ましくない。
【００１２】
化２で表される２−ヒドロキシアルキルアミン・アルキレンオキサイド付加体のうち、ｍ＋ｏが１のものはアルカノールアミンに炭素数が６〜２８の１，２−エポキシアルカンを反応して得られ、ｍ＋ｏが２〜１０のものはさらにこれにアルキレンオキサイドを付加して得ることができる。
【００１３】
上記炭素数が６〜２８のエポキシアルカンとしては、エポキシヘキサン、エポキシオクタン、エポキシデカン、エポキシドデカン、エポキシテトラデカン、エポキシヘキサデカン、エポキシオクタデカン、及び炭素数が６〜２８のα−オレフィンを酸化して得られる１，２−エポキシアルカン等が挙げられ、これらのエポキシアルカンは単一の炭素数のものでも、また２種以上の炭素数のものが混合されたものであっても良い。アルカノールアミンとしてはモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、メチルエタノールアミン等が挙げられる。
【００１４】
炭素数が６〜２８の１，２−エポキシアルカンとアルカノールアミンとの反応は、常法に従い行うことができ、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、アルカノールアミンに６０〜１５０℃で炭素数が６〜２８の１，２−エポキシアルカンを付加して行うことができる。
【００１５】
次にこれに付加せしめる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等があげられる。アルキルアミン・アルキレンオキサイド付加体は、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種をアルキルアミンに単独で付加するか、又は２種以上をブッロク付加もしくはランダム付加して得られる。
【００１６】
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、又は不存在下に５０〜２００℃でアルキレンオキサイドを付加して行うことができる。
【００１７】
次に本発明に用いる脂肪酸としては、炭素数４〜２４のものが合成樹脂に、速効性及び持続性に優れ帯電防止効果を付与することができ好ましい。炭素数が４未満の脂肪酸では帯電防止効果の持続性が不足し、また炭素数が２４を越える脂肪酸では帯電防止効果が不足し好ましくない。
【００１８】
前記炭素数が４〜２４の脂肪酸としては、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、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、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、トウハク酸、ラウロレイン酸、ミリストレイン酸、ゾーマリン酸、エライジン酸、オレイン酸、ガドレン酸、エルカ酸、セラコレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、動植物油脂分解脂肪酸等が挙げられ、これらの脂肪酸は炭素鎖が直鎖状、分岐鎖状のいずれであっても良く、またこれらの脂肪酸は単独でも２種以上併用しても良い。
【００１９】
本発明の帯電防止剤は、２−ヒドロキシアルキルアミン・アルキレンオキサイド付加体と炭素数４〜２４の脂肪酸とを併用するものであるが、これらを１：０．４〜２のモル比にて用いると、各々を単独で用いた時と比べ、合成樹脂に良好な帯電防止効果を付与することができると共に、特に成形後長時間経過しても樹脂表面に白華現象が認められない。アルキルアミンのアルキレンオキサイド付加体１モルに対する炭素数４〜２４の脂肪酸の比が、０．４モル未満であると帯電防止剤が表面に移行し易くなり、過度に表面に移行すると表面での配向が崩れて帯電防止効果を発揮し難くなり、また２モルを越えて用いると帯電防止効果そのものが不十分となり好ましくない。
【００２０】
本発明の帯電防止剤は２−ヒドロキシアルキルアミン・アルキレンオキサイド付加体と炭素数４〜２４の脂肪酸を、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。
【００２１】
本発明の帯電防止剤は合成樹脂の内部添加型で用いる帯電防止剤として適しており、合成樹脂に練り込んで用いることが好ましい。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。
【００２２】
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、塩素化ポリプロピレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合樹脂（ＢＳ樹脂、ＳＢＳ樹脂）、ポリスチレン（ＰＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂（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。
【００２３】
本発明の帯電防止剤は、上記合成樹脂の中でも、従来の帯電防止剤では効果を発揮し難く、また白華現象等が現れ易い、ＳＢＳ樹脂、ＢＳ樹脂等のブタジエンとスチレンからなる共重合樹脂、ブタジエン、スチレン及びこれらと共重合可能なモノマーから得られる共重合樹脂等の、ブタジエン−スチレン系共重合樹脂及びブタジエン−スチレン系共重合樹脂を含有する合成樹脂に用いて良好な帯電防止効果を発揮することができる。即ち本発明の帯電防止剤は合成樹脂のうち、これらのブタジエン−スチレン系共重合樹脂あるいはこれを含有する合成樹脂に用いることがより好ましい。
【００２４】
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。
【実施例】
【００２５】
実施例、参考例に用いる２−ヒドロキシアルキルアミン・アルキレンオキサイド付加体の種類、及びその略号を以下に示す。なお下記アルキレンオキサイド付加体中、ＥＯはエチレンオキサイドを、ＰＯはプロピレンオキサイドを表す。
・ＡＳ−１：２−ヒドロキシテトラデシルアミノエタノール
・ＡＳ−２：２−ヒドロキシデシルアミン２モルＥＯ・３モルＰＯ付加体
・ＡＳ−３：２−ヒドロキシ（ドデシル：テトラデシル＝１：１混合物）アミン１０モルＥＯ付加体
・ＡＳ−４：２−ヒドロシ（ヘキサデシル：オクタデシル＝１：１混合物）アミン２モルＥＯ付加体
・ＡＳ−５：２−ヒドロキシブチルアミノエタノール
・ＡＳ−６：２−ヒドロキシトリアコンチルアミン１０モルＥＯ付加体
・ＡＳ−７：２−ヒドロキシデシルアミン２０モルＥＯ付加体
【００２６】
実施例１〜４、参考例１〜９
上記２−ヒドロキシアルキルアミン・アルキレンオキサイド付加体に表１に示す脂肪酸を、表１に示す重量比にて加えて帯電防止剤を調製した。この帯電防止剤をＢＳ樹脂（ＫレジンＫＲ０３、フィリップス石油株式会社製）に対し１重量％加え、均一に混合後、サーモプラスチック工業株式会社製３０ｍｍ単軸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、次いでこれを東洋機械金属株式会社製３０ｔ射出成型機にて２１０℃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日間調湿して、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１〜９）。
【００２７】
比較例１〜２
なお、比較の為ステアリン酸モノグリセライド（比較例１）及びラウリルジエタノールアミン（比較例２）を用いて上記と同様に、ＢＳ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、調湿し、上記と同様にその間の表面固有抵抗値及び帯電圧半減期の変化を測定した。実施例、参考例及び比較例に用いた帯電防止剤の組成及び性能測定結果を表１及び２に、各試験方法を以下に示す。
【００２８】
【表１】
0004017199.tif 000003
【００２９】
【表２】
0004017199.tif 000004
【００３０】
・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。
【００３１】
実施例５〜１０
２−ヒドロキシアルキルアミン・アルキレンオキサイド付加体ＡＳ−１及びステアリン酸をモル比１：１に混合したものを帯電防止剤とし、これを実施例１と同様に表２に示す各種の合成樹脂に所定量加え、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２１０℃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％で実施例１と同様に３０日間調湿し、その間の表面抵抗値及び半減期を測定した。その結果を表３に示す。
【００３２】
【表３】
0004017199.tif 000005
【００３３】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の帯電防止剤は、２−ヒドロキシアルキルアミン・アルキレンオキサイド付加体と脂肪酸とを特定の比にて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、特にブタジエン−スチレン系共重合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という効果を発揮する。