(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電防止剤成分として下記の有機スルホネート塩を用い、該有機スルホネート塩の６０〜８０重量％水性スラリーをケーシング内に互いに噛合しつつ異方向へ回転する一対のスクリューを備えたスクリュー型加熱装置に供して、雰囲気圧力１００００〜５００００Ｐａ及び出口品温１２０〜１５０℃の条件下で水分１〜２．５重量％に乾燥し、その乾燥物を押出成形して、その押出成形物を大きさが２〜１１mmの範囲内のものに切断して成ることを特徴とする合成高分子材料用の粒状帯電防止剤。
有機スルホネート塩：アルキル基の炭素数８〜１８のアルキルベンゼンスルホン酸アルカリ金属塩、アルキル基の炭素数１０〜１８のアルキルスルホン酸アルカリ金属塩、アルキル基の炭素数１〜１２のアルキル置換ナフタレンスルホン酸アルカリ金属塩及びアルキル基の炭素数８〜１６のスルホ琥珀酸ジアルキルエステルアルカリ金属塩から選ばれるもの。
【請求項２】
帯電防止剤成分として下記の有機スルホネート塩を用い、該有機スルホネート塩の６０〜８０重量％水性スラリーをケーシング内に互いに噛合しつつ異方向へ回転する一対のスクリューを備えたスクリュー型加熱装置に供して、雰囲気圧力１００００〜５００００Ｐａ及び出口品温１２０〜１５０℃の条件下で水分１〜２．５重量％に乾燥し、その乾燥物を押出成形して、その押出成形物を大きさが２〜１１mmの範囲内のものに破砕及び分級して成ることを特徴とする合成高分子材料用の粒状帯電防止剤。
有機スルホネート塩：アルキル基の炭素数８〜１８のアルキルベンゼンスルホン酸アルカリ金属塩、アルキル基の炭素数１０〜１８のアルキルスルホン酸アルカリ金属塩、アルキル基の炭素数１〜１２のアルキル置換ナフタレンスルホン酸アルカリ金属塩及びアルキル基の炭素数８〜１６のスルホ琥珀酸ジアルキルエステルアルカリ金属塩から選ばれるもの。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は合成高分子材料用の粒状帯電防止剤に関する。合成高分子材料用の帯電防止剤として有機スルホネート塩が使用されている。本発明は帯電防止剤成分として有機スルホネート塩を用いた合成高分子材料用の粒状帯電防止剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、合成高分子材料用の帯電防止剤として、各種界面活性剤の乾燥物が提案されており、具体的には、１）アニオン性界面活性剤の低濃度スラリーを噴霧乾燥装置に供して乾燥したもの（特開昭５５−６９６９８、特開昭５３−３９３０７）、２）アニオン性界面活性剤の低濃度スラリーを回転薄膜式蒸発装置にフラッシュ供給して乾燥したもの（特開昭５１−４１６７５）、３）アルキル硫酸塩の高濃度スラリーを噴霧乾燥装置に供して乾燥したもの（特開昭５４−１０６４２８）、４）アルキル硫酸塩の高濃度スラリーを真空薄膜式乾燥装置に供して乾燥したもの（特開平２−２２２４９８）、５）有機硫酸塩の高濃度スラリーを回転薄膜式蒸発装置に供して乾燥したもの（特開平５−３３１４９６）等が提案されている。しかし、上記１）〜３）の従来の帯電防止剤には、それが粉末状であるため、その保存時にブロッキングし易く、合成高分子材料ペレットとの混合時に混合性が悪いという問題がある。また上記４）及び５）の従来の帯電防止剤には、帯電防止剤成分として有機硫酸塩を用いる場合には相応に有効であるものの、帯電防止剤成分として有機スルホネート塩を用いる場合には、そのスラリーを乾燥しようとしても、乾燥途中で高粘度となるため、実際のところ乾燥物が得られないという根本的な問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、帯電防止剤成分として有機スルホネート塩を用いる場合、従来の合成高分子材料用の帯電防止剤では、保存時における耐ブロッキング性及び使用時における合成高分子材料ペレットとの混合性の双方を同時に充足することができない点である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、帯電防止剤成分として有機スルホネート塩を用いた合成高分子材料用の帯電防止剤としては、特定の有機スルホネート塩の水性スラリーを特定の加熱装置に供して、特定の条件下で乾燥し、その乾燥物を押出成形して、その成形物を特定の大きさのものに切断するか或は破砕及び分級したものが正しく好適であることを見出した。
【０００５】
すなわち本発明は、帯電防止剤成分として下記の有機スルホネート塩を用い、該有機スルホネート塩の６０〜８０重量％水性スラリーをケーシング内に互いに噛合しつつ異方向へ回転する一対のスクリューを備えたスクリュー型加熱装置に供して、雰囲気圧力１００００〜５００００Ｐａ及び出口品温１２０〜１５０℃の条件下で水分１〜２．５重量％に乾燥し、その乾燥物を押出成形して、その押出成形物を大きさが２〜１１mmの範囲内のものに切断するか或は破砕及び分級して成ることを特徴とする合成高分子材料用の粒状帯電防止剤に係る。
【０００６】
有機スルホネート塩：アルキル基の炭素数８〜１８のアルキルベンゼンスルホン酸アルカリ金属塩、アルキル基の炭素数１０〜１８のアルキルスルホン酸アルカリ金属塩、アルキル基の炭素数１〜１２のアルキル置換ナフタレンスルホン酸アルカリ金属塩及びアルキル基の炭素数８〜１６のスルホ琥珀酸ジアルキルエステルアルカリ金属塩から選ばれるもの。
【０００７】
本発明に供する有機スルホネート塩の水性スラリーは、前記したような有機スルホネート塩を水性液でスラリーとしたものである。かかる水性液としては、水の他に、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等の炭素数１〜３の脂肪族アルコール及びこれらの混合液が挙げられる。水性スラリー中における有機スルホネート塩は、生産性の点で、６０〜８０重量％含有するものとする。
【０００８】
本発明で用いるスクリュー型加熱装置それ自体としては、公知の装置が適用できる。これには例えば、特開平６−２３２５３号公報や特開平７−２２７８４２号公報に記載されているスクリュー型加熱装置が挙げられる。これらのスクリュー型加熱装置は、下部に一対のスクリューを収容するための収容室が形成され、上部に処理材からの揮発性成分の蒸発を促すための蒸発室が形成されたケーシングと、収容室を形成するケーシングに軸支された２本のシャフトと、各シャフトに取付けられ、収容室に収容された合計２本（一対）のスクリューと、蒸発室を形成するケーシングの一端部に開設された被処理材の供給口と、収容室を形成するケーシングの他端部に開設された処理材の排出口と、蒸発室を形成するケーシングの他端部に開設されたキャリアーガスの給気口と、蒸発室を形成するケーシングの一端部に開設されたキャリアーガス及び蒸気の排気口とを備え、一対のスクリューは互いに噛合しつつ異方向へ回転するようになっており、ケーシング、各シャフト及び各スクリューは中空構造になっていて、その中空部に加熱媒体を流すようになっている。
【０００９】
上記のようなスクリュー型加熱装置では、ケーシング、各シャフト及び各スクリューへ加熱媒体、例えば加熱水蒸気を流し、また給気口からキャリアーガス、例えば空気を給気して、供給口からケーシング内へ供給した被処理材を、互いに噛合しつつ異方向へ回転する一対のスクリューで混練しつつ収容室の一端部から他端部へと移送する間に、被処理材中の揮発性成分を蒸発させ、その蒸気をキャリアーガスと共に排気口から排気して、揮発性成分を実質的に蒸発させた処理材を排出口から排出するようになっている。
【００１０】
本発明では、有機スルホネート塩の６０〜８０重量％水性スラリーを、以上説明したようなスクリュー型加熱装置に供し、水分１〜２．５重量％の有機スルホネート塩の乾燥物を得る。かかる乾燥物を得る際のスクリュー型加熱装置の操作条件は、生産性の点で、蒸発室の雰囲気圧力が１００００〜５００００Ｐａとなるようにする。また排出口から排出される乾燥物の温度すなわち出口品温が１２０〜１５０℃となるようにする。これらの雰囲気圧力及び出口品温は、水性スラリー中の有機スルホネート塩の種類、その含量及び水性液の種類、並びに水性スラリーの供給量との関係で、排気口に接続した真空ポンプによる減圧度、キャリアーガスの給気量、加熱媒体の温度及び流量、一対のスクリューの回転数、排出口からの乾燥物の排出量等を適宜調節することにより制御できる。
【００１１】
本発明では、前記のようにして得た有機スルホネート塩の乾燥物を押出成形する。後述する切断、或は破砕及び分級により所望の粒状物を得易くするためである。乾燥物の押出成形には、スクリュー型成形機、ロール型成形機、ブレード型成形機等、公知の押出成形機が使用できる。スクリュー型加熱装置から排出された少なくとも直後の乾燥物は有機スルホネート塩が溶融状態にあるので、かかる状態の乾燥物を押出成形機に供して、好ましくは麺状に押出成形するのである。
【００１２】
本発明では、上記で得た押出成形物を切断、或は破砕及び分級して、有機スルホネート塩の粒状物を得る。切断には、ストランドカットペレタイザー、空冷ホットカットペレタイザー等の公知の切断装置が使用できる。切断は依然として有機スルホネート塩が溶融状態にある押出成形物に対して行なうこともできるが、かかる押出成形物を冷却して有機スルホネート塩を半固化状態としたものに対して行なうのが好ましい。また破砕には、ハンマークラッシャー、ロールクラッシャー等の公知の破砕装置が使用でき、分級には、振動篩、回転篩分機、乾式風力分級機等の公知の分級機が使用できる。破砕及び分級は、押出成形物を冷却して有機スルホネート塩を固化状態としたものに対して行なう。
【００１３】
かくして、有機スルホネート塩の６０〜８０重量％水性スラリーをスクリュー型加熱装置に供して、特定の条件下で乾燥し、その乾燥物を押出成形して、その押出成形物を切断するか、或は破砕及び分級して有機スルホネート塩の粒状物を得るが、かかる粒状物の大きさは、保存時における耐ブロッキング性及び使用時における合成高分子材料ペレットとの混合性の双方を同時により良くするため、２〜１１mmの範囲内のものとする。尚、本発明において粒状物の大きさは、粒状物一つ一つについての最大長を意味する。
【００１４】
以上説明した本発明に係る合成高分子材料用の粒状帯電防止剤は、合成高分子材料に添加することで該合成高分子材料に優れた帯電防止性を付与する。かかる合成高分子材料としては、１）ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、２）ポリカーボネート樹脂、３）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等のポリエステル樹脂、４）ポリメチルメタクリレート樹脂、５）ポリカプロラクタム樹脂、６）ポリスチレン系樹脂等が挙げられる。
【００１５】
本発明に係る合成高分子材料用の粒状帯電防止剤は、合目的的に他の剤を含有することもできる。かかる他の剤としては、滑剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤等が挙げられるが、これらの他の剤の含量は、可及的に少量とするのが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る合成高分子材料用の粒状帯電防止剤の実施形態としては、次の１）及び２）が挙げられる。
１）ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩の６０重量％水スラリーを８０℃に加温し、スクリュー型加熱装置（栗本鉄工所社製の商品名ＳＣ−プロセッサ、型番ＳＣＰ−１００型）に供して、蒸発室圧力２００００Ｐａ、出口品温１５０℃の条件で乾燥した。次にその乾燥物を、品温１４０℃で、孔径３mmのスクリーンを装着した押出成形機（不二パウダル社製の商品名ペレッターダブル、型番ＥＸＤＦＪＳ−１００型）に供して、麺状に押出成形しつつ切断し、室温まで冷却した。得られた粒状物は、直径３mm、長さ３〜７mmの円柱様物、したがって大きさ３〜７mmの範囲内の円柱様物であった。
【００１７】
２）ジイソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩の８０重量％水スラリーを８０℃に加温し、スクリュー型加熱装置（栗本鉄工所社製の商品名ＳＣ−プロセッサ、型番ＳＣＰ−１００型）に供して、蒸発室圧力５００００Ｐａ、出口品温１５０℃の条件で乾燥した。次にその乾燥物を、品温１４０℃で、孔径５mmのスクリーンを装着した押出成形機（不二パウダル社製の商品名ペレッターダブル、型番ＥＸＤＦＪＳ−１００型）に供して、麺状に押出成形し、室温まで冷却した。そして冷却した押出成形物を、孔径６mmのスクリーンを装着した破砕装置（ホソカワミクロン社製の商品名ニブラー、型番ＮＢＳ−３００／４５０型）に供して、破砕した後、その破砕物を振動篩（徳寿工作所製の商品名ユーランスクリーン、型番ＫＵ４５−１２０）に供して、分級した。得られた粒状物は、大きさ４〜８mmの範囲内の不定形物であった。
【００１８】
以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例及び比較例において、部は重量部を、また％は重量％を意味する。
【００１９】
【実施例】
試験区分１（合成高分子材料用の粒状帯電防止剤等の製造）
実施例１
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩の６０％水スラリーを８０℃に加温し、８０kg／時の供給量で、スクリュー型加熱装置（栗本鉄工所社製の商品名ＳＣ−プロセッサ、型番ＳＣＰ−１００型）に供して、蒸発室圧力２００００Ｐａ、出口品温１５０℃の条件で、水分２％に乾燥した。次にその乾燥物を、品温１４０℃で、孔径３mmのスクリーンを装着した押出成形機（不二パウダル社製の商品名ペレッターダブル、型番ＥＸＤＦＪＳ−１００型）に供して、麺状に押出成形しつつ切断し、室温まで冷却した。得られた粒状物は、直径３mm、長さ３〜７mmの円柱様物、したがって大きさ３〜７mmの円柱様物であった。
【００２０】
実施例２
実施例１と同様にして、実施例２の粒状物を得た。内容を表１に示した。
【００２１】
実施例３
ジイソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩の８０重量％水スラリーを８０℃に加温し、８０kg／時の供給量で、スクリュー型加熱装置（栗本鉄工所社製の商品名ＳＣ−プロセッサ、型番ＳＣＰ−１００型）に供して、蒸発室圧力５００００Ｐａ、出口品温１５０℃の条件で、水分２．５％に乾燥した。次にその乾燥物を、品温１４０℃で、孔径５mmのスクリーンを装着した押出成形機（不二パウダル社製の商品名ペレッターダブル、型番ＥＸＤＦＪＳ−１００型）に供して、麺状に押出成形し、室温まで冷却した。そして冷却した押出成形物を、孔径６mmのスクリーンを装着した破砕装置（ホソカワミクロン社製の商品名ニブラー、型番ＮＢＳ−３００／４５０型）に供して、破砕した後、その破砕物を振動篩（徳寿工作所製の商品名ユーランスクリーン、型番ＫＵ４５−１２０）に供して、分級した。得られた粒状物は、大きさ４〜８mmの範囲内の不定形物であった。
【００２２】
実施例４及び参考例５
実施例３と同様にして、実施例４及び参考例５の粒状物を製造した。内容を表１に示した。
【００２３】
比較例１
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩の２５％水スラリーを、ディスク型スプレー乾燥装置に供して、雰囲気温度１５０〜２００℃で、乾燥した後、室温まで冷却した。得られた乾燥処理物は、大きさ１mm未満の粉状物であった。
【００２４】
比較例２
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩の６０％水スラリーを、回転薄膜式蒸発装置に供して、乾燥しようとしたが、水分２０〜３０％のペースト状物になってしまい、乾燥物は得られなかった。
【００２５】
試験区分２（合成高分子材料用の粒状帯電防止剤等の評価）
試験区分１で得た合成高分子材料用の粒状帯電防止剤等について、耐ブロッキング性及び合成高分子材料ペレットとの混合性を下記の方法で評価した。結果を表１にまとめて示した。
【００２６】
・耐ブロッキング性
直径２０cm、高さ５０cmの円筒形ポリエチレン容器内に試験区分１で得た合成高分子材料用の粒状帯電防止剤等５００ｇを入れ、蓋をして、３０℃、６０％ＲＨの雰囲気下に１０日間静置した後、容器を転倒させて、内容物の出方を目視により下記の基準で評価し、これを耐ブロッキング性の指標とした。
耐ブロッキング性の評価基準
◎：粒状物等が、入れた時と同様、バラバラに出てきた
○：粒状物等が、入れた時とほぼ同様、バラバラに出てきたが、一部に柔らかい小塊があった
×：全体が一体化していた
【００２７】
・合成高分子材料ペレットとの混合性
ポリエチレンペレット（日本ポリケム社製の商品名ＵＦ４２０）１０kgと試験区分１で得た合成高分子材料用の粒状帯電防止剤等      ｇとをタンブラー混合機に仕込み、室温で３０分間混合した後、混合状態を目視により下記の基準で評価した。
◎：ペレットと粒状物等が完全に均一混合されている
○：ペレットと粒状物等がほぼ均一混合されている
×：ペレットと粒状物等がほとんど分離しており、ペレット同士或は粒状物等同士の塊が多数存在する
【００２８】
【表１】
0004089997.tif 000002
【００２９】
表１において、
濃度（％）：水性スラリー中における有機スルホネート塩の濃度（％）
乾燥物の水分（％）：スクリュー型加熱装置等から排出された乾燥物の水分（％）
＊１：水／イソプロピルアルコール＝５０／５０（重量比）の混合物
Ｓ−１：ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩
Ｓ−２：スルホ琥珀酸ジオクチルエステルナトリウム塩
Ｓ−３：ジイソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩
Ｓ−４：ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩／アルキル基の平均炭素数１４のアルキルスルホン酸ナトリウム塩＝２０／８０（重量比）の混合物
Ｓ−５：アルキル基の平均炭素数１４のアルキルスルホン酸ナトリウム塩
【００３０】
【発明の効果】
既に明らかなように、以上説明した本発明には、保存時の耐ブロッキング性及び使用時の合成高分子材料ペレットとの混合性の双方に優れるという効果がある。