(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素数10〜14の脂肪酸のジエタノールアミド(A)を花弁状ケイ酸カルシウム粉末(B)に吸収させた粉末の造粒物と炭素数10〜14の脂肪酸のモノグリセライド(C)を花弁状ケイ酸カルシウム粉末(B)に吸収させた粉末の造粒物との混合物を含有し、該混合物中の(A)と(C)の重量比が60/40〜40/60であり、かつ(B)の組成比が(A)と(C)の合計量100重量部に対して10〜30重量部であるポリオレフィン樹脂用粒状帯電防止剤組成物。
【請求項２】
シリカ粉末(D)を造粒物中に含んでなる請求項１記載のポリオレフィン樹脂用粒状帯電防止剤組成物。
【請求項３】
炭素数10〜14の脂肪酸のジエタノールアミド(A)及び炭素数10〜14の脂肪酸のモノグリセライド(C)を、それぞれ花弁状ケイ酸カルシウム粉末(B)に吸収させ造粒した後、これらの造粒物を、(A)と(C)の重量比が60/40〜40/60、かつ(B)の組成比が(A)と(C)の合計量100重量部に対して10〜30重量部となるように混合するポリオレフィン樹脂用粒状耐電防止剤組成物の製造方法。
【請求項４】
炭素数10〜14の脂肪酸のジエタノールアミド(A)及び炭素数10〜14の脂肪酸のモノグリセライド(C)を、それぞれ花弁状ケイ酸カルシウム粉末(B)とシリカ粉末(D)の混合物に吸収させ造粒した後、これらの造粒物を、(A)と(C)の重量比が60/40〜40/60、(B)の組成比が(A)と(C)の合計量100重量部に対し10〜30重量部、かつ(D)の組成比が(A)と(C)の合計量100重量部に対し0.1〜20重量部となるように混合するポリオレフィン樹脂用粒状帯電防止剤組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリオレフィン樹脂用粒状帯電防止剤組成物に関し、さらに詳しくは、ポリオレフィン樹脂組成物の成形において、成形直後の帯電防止性が良好で、かつ金型汚染の少ない粒状帯電防止剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
一般にポリオレフィン樹脂は、フィルム、成形品、繊維等の成形材料として広く用いられているが、該樹脂は優れた電気絶縁性を有している反面、静電気を発生、蓄積しやすい。このため、該樹脂は汚染されやすく、また、ほこり等が表面に付着することにより、その商品価値がしばしば下落してしまう。
【０００３】
かかる問題点を解決するため、従来グリセリンエステル、アルキルアミン等が帯電防止剤として使用されているが、その帯電防止効果は成形直後ないし成形５時間以内において特に不十分なものであった。
【０００４】
一方、ポリオレフィン樹脂の射出成形工程において、ラウリン酸モノグリセライドとラウリン酸ジエタノールアミドとを特定の重量比で添加した場合に特異的に成形直後から十分な帯電防止効果が得られることが知られている（特開昭63-213538号公報）が、上記２種類の薬品を単に溶融混合して樹脂に添加した場合には、射出成形を繰返すうちに金型が曇る、すなわち金型汚染が発生する。また、上記混合品の融点が40℃前後と低いため、粉末状態での使用が困難という問題もあった。
【０００５】
そこで、ポリオレフィン樹脂成形直後より十分な帯電防止効果が得られ、しかも取扱いが容易で、かつ成形を繰り返しても金型汚染の生じない帯電防止剤の開発が望まれていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、特定の脂肪酸ジエタノールアミドと脂肪酸モノグリセライドとをそれぞれ特有の結晶形を呈するケイ酸カルシウム粉末に吸収させて造粒し、それらを特定割合で混合して得られる組成物が、ポリオレフィン樹脂成形の直後から十分な帯電防止効果を発揮し、しかも取扱いが容易で金型汚染をひき起さないことを見出した。
【０００７】
すなわち、本発明は、炭素数10〜14の脂肪酸のジエタノールアミド(A)を花弁状ケイ酸カルシウム粉末(B)に吸収させた粉末の造粒物と炭素数10〜14の脂肪酸のモノグリセライド(C)を花弁状ケイ酸カルシウム粉末(B)に吸収させた粉末の造粒物との混合物を含有し、該混合物中の(A)と(C)の重量比が60/40〜40/60であり、かつ(B)の組成比が(A)と(C)の合計量100重量部に対して10〜30重量部であるポリオレフィン樹脂用粒状帯電防止剤組成物を提供するものである。
【０００８】
更に本発明は、炭素数10〜14の脂肪酸のジエタノールアミド(A)及び炭素数10〜14の脂肪酸のモノグリセライド(C)を、それぞれ花弁状ケイ酸カルシウム粉末(B)に吸収させ造粒した後、これらの造粒物を、(A)と(C)の重量比が60/40〜40/60、かつ(B)の組成比が(A)と(C)の合計量100重量部に対して10〜30重量部となるように混合するポリオレフィン樹脂用粒状耐電防止剤組成物の製造方法を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に使用される炭素数10〜14の脂肪酸のジエタノールアミド(A)としては、帯電防止効果の即効性の点から、特にラウリン酸ジエタノールアミドが好ましい。ここで、一般に脂肪酸ジエタノールアミドは、その原料、製造工程等の関係で脂肪酸組成にある程度の分布を有するため、ラウリン酸ジエタノールアミドとして純分を80重量％以上、特に90重量％以上含有するものを用いるのが好ましい。
【００１０】
また脂肪酸のモノグリセライドもまた、その原料、製造工程等の関係で、脂肪酸組成及びグリセライド組成（モノ，ジ，トリ）にある程度の分布を有する。本発明に使用される炭素数10〜14の脂肪酸のモノグリセライド(C)としては、帯電防止効果の即効性の点から、特に脂肪酸組成としてラウリン酸を80重量％以上、特に90重量％以上含有し、かつモノグリセライドを70重量％以上、特に85重量％以上含有するラウリン酸モノグリセライドが好ましく使用される。
【００１１】
脂肪酸のジエタノールアミド(A)及び脂肪酸のモノグリセライド(C)は、十分な吸油性を有し、かつ花弁状の結晶形を呈するケイ酸カルシウム粉末(B)にそれぞれ吸収させる。ここで、花弁状ケイ酸カルシウム(B)とは、特公昭60-29643号公報に記載の、一般式2CaO・3SiO2・nSiO2・mH2Oで示され、花弁状の形状を構成するケイ酸カルシウムである。この花弁状ケイ酸カルシウム粉末はJISK6220により測定される吸油量が200ml/100g以上であることが好ましい。吸油量が200ml/100g未満では脂肪酸ジエタノールアミドを吸収させるために大量を要することになり好ましくない。具体例としては「フローライト」（トクヤマ社製）が挙げられる。同様の吸油剤としては例えばシリカ粉、タルク粉、金属石鹸、アマイド等が知られているが、これらは吸油量が少なく多量に用いる必要があるほか、吸油したものの粉末特性が悪いので、十分な効果を発揮することができない。また、ケイ酸カルシウムであっても、他の結晶形のもの、例えば、板状、柱状、球状等のものでは、吸油量が小さく、また粉末内部にまで吸収されにくいので、吸油粉体として取り扱いにくい。
【００１２】
本発明においては、(A)及び(C)の２成分を、それぞれ成分(B)に吸収させて別々に造粒したものを混合することが重要であり、どちらか一方の成分のみを成分(B)に吸収させて造粒し他方はそのままで両者を混合したり、同時に２種類の成分を成分(B)に吸収させて造粒したのでは、外気温の上昇により融解が起こり、粒状を保つことができない。
【００１３】
上記混合物中の成分(A)と成分(C)の混合比は、重量比で60/40〜40/60であることが必要であり、この範囲外では即効性ある帯電防止効果が期待できない。
【００１４】
成分(B)の組成比は、成分(A)と成分(C)の合計量100重量部に対し10〜30重量部であり、15〜25重量部が好ましい。10重量部未満では成分(B)による成分(A)又は成分(C)の吸収が十分ではなく、30重量部を超えるとポリオレフィン樹脂に添加した場合の界面活性剤の有効成分量が小となり好ましくない。
【００１５】
本発明のポリオレフィン樹脂用粒状帯電防止剤組成物の製造方法について以下に説明する。
【００１６】
成分(B)をスーパーミキサー等の混合機で攪拌しながら溶融状態の成分(A)を滴下し吸収させ、吸油粉体を得、これを造粒する。また成分(C)についても同様にして造粒する。造粒方法としては特に限定されないが、加圧型造粒機を用いて造粒するのが好ましい。加圧型造粒機としては種々のものが使用できるが、例えば「ディスクペレッター」（不二パウダル社製）が好適に使用できる。
【００１７】
造粒物の形状は特に限定されないが、円柱状とするのが好ましく、またその大きさは造粒機を選択することにより種々のものが得られるが、直径１〜５mm、長さ２〜10mmの程度のものが好ましい。造粒直後はいずれも半溶融状態であるため、振動冷却機等で冷風を送りながら十分に冷却することが好ましい。このようにして得られた２種類の造粒物を、所定の割合で、リボンブレンダー、タンブラー、Ｖ型ブレンダー等で混合することにより、本発明の粒状帯電防止剤組成物を製造することができる。
【００１８】
上記製造においては、製造中の粉末特性を高く維持するため、また得られる組成物の流動性や耐ケーキング性を向上させるため、シリカ粉末(D)を添加・混合させることが好ましい。その方法としては、例えば、成分(B)とシリカ粉末(D)とを予め混合しておき、その混合物に成分(A)又は成分(C)を吸収させた後、それぞれの粉末を造粒機にかけることが好ましい。また、成分(A)又は成分(C)を成分(B)のみ又は成分(B)とシリカ粉末(D)との混合物に吸収させて造粒品を製造した後、上記２種の造粒品を混合する際に更にシリカ粉末(D)を添加・混合してもよい。
【００１９】
シリカ粉末(D)の添加量は、成分(A)と成分(C)の合計量100重量部に対し0.1〜20重量部、特に0.5〜10重量部が好ましい。0.1重量部未満では粉末特性や造粒後の流動性が向上せず、20重量部を超えるとポリオレフィン樹脂に添加した場合に界面活性剤の有効成分量が小となり好ましくない。
【００２０】
本発明の粒状帯電防止剤組成物のポリオレフィン樹脂への添加量は、樹脂100重量部に対して、0.1〜２重量部が好ましい。0.1重量部より少ない添加量では十分な帯電防止効果は得られない。一方、２重量部より多量に添加しても帯電防止効果がより向上することはなく、かえって成形体表面にベタツキが発生するおそれがある。
【００２１】
また本発明の粒状帯電防止剤組成物は、ポリオレフィン樹脂の成形方法を問わず、その帯電防止剤として使用することができるが、特に射出成形の場合に優れた即効性を示すものである。本発明の粒状帯電防止剤組成物をポリオレフィン樹脂に混合する方法は、ドライブレンド法でもよいし、マスターバッチ法でもよい。
【００２２】
【作用】
本発明の粒状帯電防止剤組成物をポリオレフィン樹脂に添加し、成形する際に剪断力がかかると、容易に成分(B)の花弁状結晶が破壊され、成分(A)及び(C)が放出され、樹脂中に分散する。また花弁状態が破壊された成分(B)は樹脂中に微分散し、核剤としても作用し、帯電防止効果の即効性を高める。
【００２３】
成分(A)と成分(C)とを直接溶融混合した場合には、成分(A)中の微量のアミン成分が成分(C)の加水分解の触媒となりグリセリンを生成することから、金型汚染がひき起されるものと推定される。これに対し、本発明においては、成分(A)と成分(C)との直接接触が回避されているため、成分(C)の加水分解が起こらず、金型汚染が発生しない。
【００２４】
また、本発明においては、成分(A)と(C)とを別個に造粒するため、外気温の変化があった場合にも粉末品にみられるいわゆる固結が起こらず、そのためにスクリューフィーダー等でのトラブルを生じないものと推測される。
【００２５】
【実施例】
実施例１
200Ｌのスーパーミキサーに花弁状ケイ酸カルシウム（トクヤマ社製フローライトＲ）を20kg仕込み、400rpmで攪拌しながら、50℃に温度調整されたラウリン酸ジエタノールアミド（純分90％）を約３分間かけて滴下し、吸収粉末を得た。これを１mmφのダイスを備えた加圧型造粒機（不二パウダル社製ディスクペレッターPV-20型）に100kg／時の速度で供給し、長さ10mm、直径１〜２mmの円柱状の造粒物を得た。
同様に200Ｌのスーパーミキサーに花弁状ケイ酸カルシウム（トクヤマ社製フローライトＲ）を20kg仕込み、400rpmで攪拌しながら、80℃に温度調整されたラウリン酸モノグリセライド（モノエステル含量90％）を約３分間かけて滴下し、吸収粉末を得た。これを１mmφのダイスを備えた加圧型造粒機（不二パウダル社製ディスクペレッターPV-20型）に150kg／時の速度で供給し、長さ10mm、直径１〜２mmの円柱状の造粒物を得た。このようにして得られた２種の造粒物は振動冷却機を用いて十分に冷却した。この２種の造粒物をラウリン酸ジエタノールアミド／ラウリン酸モノグリセライド＝55/45（重量比）の割合で50Ｌタンブラーにて10分間混合し、粒状帯電防止剤組成物を得た。
【００２６】
実施例２
実施例１において、フローライトＲ 20kgの代わりにフローライトＲ 16kgとシリカ粉末（水澤化学社製ミズカシルP-526）４kgを用い、ラウリン酸ジエタノールアミド（純分90％）とラウリン酸モノグリセライド（モノエステル含量85％）の吸収・造粒をそれぞれ行う以外は同様にして粒状帯電防止剤組成物を得た。
【００２７】
実施例３〜９及び比較例１〜５
実施例１又は２に示した方法により、表１に示す組成の粒状帯電防止剤組成物を得、それぞれの帯電防止効果及び金型汚染性を評価した。なお、造粒品が得られない場合は造粒性×とし、以下の評価は省略した。
【００２８】
〔評価方法〕
各粒状帯電防止剤組成物をポリオレフィン樹脂100重量部に対して0.5重量部添加してヘンシェルミキサーで１分間混合攪拌し、次にシリンダー温度200〜230℃にて射出成形して縦100mm×横70mm×厚さ３mmのプレートを成形した。
成形１時間後に表面固有抵抗（ASTM D257）を測定（25℃，相対湿度50％の条件下）し、１×1012Ω以下であれば帯電防止効果は良好（○）、１×1012Ωを超える場合には不良（×）とした。また20ショット後の金型を目視観察し、曇りの有無により金型汚染性を評価した。
この結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
0003990508.tif 000002
【００３０】
＊１  ポリオレフィン
PP：ポリプロピレン，三井ノーブレンJHHG（三井東圧化学社製）
PE：高密度ポリエチレン，ハイゼックス2100J（三井石油化学工業社製）
【００３１】
表１に示す結果より明らかなように、本発明の粒状帯電防止剤組成物は成形直後より優れた帯電防止効果を示すとともに、金型汚染を発生させないものであった。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の帯電防止剤組成物は、特にポリオレフィンの射出成形において、成形直後の帯電防止性が良好で、かつ金型汚染を生じないものである。本組成物は、外気温変化による固結やフィーダー内でのトラブルを生じないことから、ハンドリング性が顕著に改善される。