JP4367805B2

JP4367805B2 - プラスチック表面塗布用帯電防止剤

Info

Publication number: JP4367805B2
Application number: JP29693999A
Authority: JP
Inventors: 淳角藤; 英彦荒井
Original assignee: Miyoshi Oil and Fat Co Ltd
Current assignee: Miyoshi Oil and Fat Co Ltd
Priority date: 1999-10-19
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2019-10-19
Also published as: JP2001115149A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は帯電防止剤に関し、より詳しくはプラスチック成型品、フィルム、シート、発泡用プラスチック粒子等の表面に塗布することで、プラスチック製品表面への静電気の帯電や、プラスチック製品の製造工程において発生する静電気を防止することのできるプラスチック表面塗布用帯電防止剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック製品は静電気が発生して帯電し易く、プラスチック製品表面に静電気が帯電すると表面にゴミが付着して製品価値を著しく低下させるという問題がある。また、プラスチック製品の製造工程等において発生する静電気によるスパークは、火災や爆発の原因となるという問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するために、プラスチック成型品、プラスチックフィルムやシート、発泡用プラスチック粒子等の表面に、帯電防止剤を塗布して表面固有抵抗を低下させ、静電気の発生や帯電を防止する方法が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、プラスチック表面に塗布して用いられる帯電防止剤としては、主としてモノアルキル第４級アンモニウム塩の水溶液が用いられていた。しかしながら従来の水溶性第４級アンモニウム塩水溶液からなる帯電防止剤は耐水性が乏しく、水洗したり高湿度中に長時間置かれると、帯電防止効果が消失するという問題があった。
【０００５】
このような問題を解決するために、水に難溶性のジアルキルジメチルアンモニウムとジメチルポリシロキサンとを、水又は水−アルコールに分散させて使用する帯電防止剤（特開昭５２−１３９６８０号公報）、ジメチルアンモニウムクロリド及びモノアルキル第４級アンモニウム塩と、アルキルアミド第４級アンモニウム塩とのいずれか少なくとも一方を、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、ブチルアルコール、イソアミルアルコール等のアルコールに溶解させて使用する耐電防止剤（特開昭５２−９６６５１号公報）等が提案されている。
【０００６】
しかしながら、特開昭５２−１３９６８０号公報に記載されている帯電防止剤の場合、水に難溶性のジアルキルジメチルアンモニウムとジメチルポリシロキサンは、ホモミキサー等を用いて強制的に水や水−アルコールに分散させているためエマルジョンの安定性に問題があり、製造直後のエマルジョン粒子の状態を保ったままでの長期保存が困難であるとともに、製造直後にプラスチック表面の処理を行っても、エマルジョン粒子の分離が生じてプラスチック表面への均一な付着が望めないという問題がある。また特開昭５２−９６６５１号公報に記載されているような、アルコール系溶媒に溶解させて用いる帯電防止剤の場合、プラスチック製品の表面にクラックが生じたり、アルコール系溶媒によってプラスチック製品の表面が膨潤し、プラスチック製品を重ね合わせた時に製品が相互に癒着してしまうという問題があった。
【０００７】
一方、長鎖脂肪族アミン及びアミド、燐酸エステル、第４級アンモニウム塩、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールエステル、エトキシ長鎖脂肪族アミンの１種または２種以上を、ノルマルヘキサンを主溶剤として溶解させた帯電防止剤組成物も提案されている（特開昭５８−３８７３０号公報）。しかしながら、ノルマルヘキサンを主溶剤として用いると、アルコール系溶媒を用いる場合以上に安全面、環境面での対策が必要となるという問題があった。また、従来の帯電防止剤は、帯電防止性能においても必ずしも満足行くものではなかった。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、アルコールやノルマルヘキサン等の有機溶媒を使用せずに、耐水性、帯電防止性能に優れたプラスチック表面塗布用帯電防止剤を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明のプラスチック表面塗布用帯電防止剤は、（Ａ）アルキル基の炭素数１２〜１４のドデシルアミン、テトラデシルアミンより選ばれたアルキルアミンにアルキレンオキシドが１．５〜４モル付加したアルキルアミンのアルキレンオキシド付加体と、（Ｂ）クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、乳酸、グルコン酸、フマール酸よりなる群から選ばれた少なくとも１種とが水に溶解してなる帯電防止剤であって、上記（Ａ）と（Ｂ）とを重量比で、（Ａ）：（Ｂ）＝９０：１０〜５０：５０の割合で含有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の帯電防止剤の成分（Ａ）成分として用いるアルキル基の炭素数が１２〜１４のアルキルアミンのアルキレンオキシド付加体は、炭素数１２〜１４のアルキルアミンに、無触媒又はアルカリの存在下で、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドの１種又は２種以上を、ランダム又はブロック状に付加させる等により得ることができる。アルキル基の炭素数１２〜１４のアルキルアミンとしては、ドデシルアミン、テトラデシルアミンが挙げられる。アルキレンオキシドとしては、通常、エチレンオキシド、プロピレンオキシドが用いられる。
【００１１】
上記アルキルアミンに対するアルキレンオキシドの付加モル数が１モル未満のものの場合、耐熱性低下や処理した製品が着色する虞れがあり、また、１０モルを超えるものの場合には、帯電防止性能が低下する虞れがある。これらのアルキルアミンのアルキレンオキシド付加体は、一般にアルキレンオキシド付加モル数の分布を持つ化合物として得られるため、上記アルキレンオキシドの付加モル数は、アルキルアミン１モル当たりに対する平均付加モル数である。上記成分（Ａ）としては、アルキル基の炭素数１２〜１４のドデシルアミン、テトラデシルアミンにアルキレンオキシドが１．５〜４モル付加した化合物が用いられる。尚、本発明の所期の目的を阻害しない範囲において、アルキル基の炭素数が１２〜１４の範囲から外れるアルキルアミンのアルキレンオキシド付加体を含んでいても差し支えない
【００１２】
本発明の帯電防止剤は、上記（Ａ）アルキルアミンのアルキレンオキシド付加体とともに、成分（Ｂ）としてクエン酸、リンゴ酸、コハク酸、乳酸、グルコン酸、フマール酸を含有するが、成分（Ｂ）成分は１種又は２種以上を混合して用いることができる。成分（Ｂ）としては、特にクエン酸、リンゴ酸、乳酸、グルコン酸が好ましい。
【００１３】
本発明の帯電防止剤は、上記成分（Ａ）と成分（Ｂ）とが重量比で、（Ａ）：（Ｂ）＝９０：１０〜５０：５０の割合で含有されていることが必要である。成分（Ａ）の成分（Ｂ）に対する割合が、（Ａ）：（Ｂ）＝９０：１０よりも多い場合、耐水性は優れているが水難溶性となり、プラスチック製品表面への均一な付着性が望めなくなり、また成分（Ａ）の成分（Ｂ）に対する割合が（Ａ）：（Ｂ）＝５０：５０よりも少ない場合、充分な帯電防止性が発揮されず、また耐水性が低下して粘着性となり、本発明の所期の効果が得られなくなる。
【００１４】
本発明の帯電防止剤は、上記成分（Ａ）と成分（Ｂ）とが水に溶解しているが、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の水に対する割合は、水１００重量部当たり、成分（Ａ）と成分（Ｂ）との合計で５〜４０重量部が好ましい。
【００１５】
本発明の帯電防止剤は、ポリスチレン、スチレン−無水マレイン酸共重合体等のスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のエステル系樹脂、ナイロン等のアミド系樹脂、カーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂等のプラスチックからなる成型品、シート、フィルム、発泡用プラスチック粒子等の表面に塗布して用いられる。
【００１６】
本発明帯電防止剤をプラスチック表面へ塗布する方法は、特に限定されないが例えば本発明帯電防止剤をそのまま、或いは必要に応じて適宜希釈した処理液をプラスチック製品表面に噴霧したり、ロール、ワイヤーバー等により塗布したり、或いは処理液中にプラスチック製品を浸漬したりする方法が挙げられる。本発明の帯電防止剤が性能を充分に発揮するためには、一般に有効成分（成分（Ａ）及び（Ｂ））がプラスチック表面１ｍ²当たり１０ｍｇ程度以上付着するように処理することが好ましいが、プラスチックの種類、目標とする帯電防止性能のレベルに応じて最適な付着量を選定することが好ましい。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。尚、以下の実施例、比較例において用いた成分（Ａ）のアルキルアミンのアルキレンオキシド付加体（ポリオキシアルキレンアルキルアミン）は、以下のものである。
【００１８】
（１）ポリオキシアルキレンアルキルアミン（１）：ドデシルアミンのエチレンオキシド（平均付加モル数２モル）付加体。
（２）ポリオキシアルキレンアルキルアミン（２）：テトラデシルアミンのエチレンオキシド（平均付加モル数４モル）付加体。
（３）ポリオキシアルキレンアルキルアミン（３）：ドデシルアミンのエチレンオキシド（平均付加モル数１６モル）付加体。
（４）ポリオキシアルキレンアルキルアミン（４）：ドデシルアミンのプロピレンオキシド（平均付加モル数２モル）付加体。
（５）ポリオキシアルキレンアルキルアミン（５）：テトラデシルアミンのエチレンオキシド（平均付加モル数２モル）・プロピレンオキシド（平均付加モル数２モル）ブロック付加体。
（６）ポリオキシアルキレンアルキルアミン（６）：テトラデシルアミンのエチレンオキシド（平均付加モル数１モル）・プロピレンオキシド（平均付加モル数３モル）ランダム付加体。
（７）ポリオキシアルキレンアルキルアミン（７）：ドデシルアミンのプロピレンオキシド（平均付加モル数１０モル）・エチレンオキシド（平均付加モル数６モル）ブロック付加体。
【００１９】
実施例１〜７、比較例１〜３
表１に示す成分（Ｂ）を水に溶解させて水溶液を調製し、この水溶液に同表に示す成分（Ａ）を添加して溶解させ帯電防止剤とした。この帯電防止剤を、ポリスチレン製のプレート（縦８０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ３ｍｍ）の表面に、有効成分の付着量が０．０５重量％となるように浸漬処理して乾燥後、プレートの表面抵抗値を測定した。このプレートを、２５℃のイオン交換水に１時間浸漬した後、取出して乾燥後、再度、表面抵抗値を測定した。また、プレート表面の状態を評価した。これらの結果を表２に示す。
【００２０】
【表１】

【００２１】
【表２】

【００２２】
※１：プレート表面の状態は、帯電防止剤を塗布乾燥後のプレート同士を重ね合わせた場合の付着性を観察し、
○：プレート相互の癒着が認められない。
△：プレート相互の癒着がやや認められる。
×：プレート相互の癒着が認められる。
として評価した。
【００２３】
比較例４
帯電防止剤としてイソプロピルアルコール２重量部、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド８重量部、水９０重量部を含む水溶液を用い、実施例と同様にしてポリスチレン製プレート表面への付着量が０．０５重量％となるように浸漬処理して乾燥させた後、プレート表面の表面抵抗値を測定した。また帯電防止剤を塗布乾燥後のプレートを同様にして水洗して乾燥させた後、再度その表面抵抗値を測定した。表面抵抗値の測定結果及びプレート表面の状態を評価した結果を表２にあわせて示す。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のプラスチック表面塗布用帯電防止剤は、（Ａ）アルキル基の炭素数が１２〜１４のドデシルアミン、テトラデシルアミンより選ばれたアルキルアミンにアルキレンオキシドが１．５〜４モル付加したアルキルアミンのアルキレンオキシド付加体と、（Ｂ）クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、乳酸、グルコン酸、フマール酸よりなる群から選ばれた少なくとも１種とが、特定の割合で水に溶解した構成を有することにより、水溶液の形態で使用されるにもかかわらず、水溶液の形態で用いられていた従来の帯電防止剤のように、水洗された場合や高湿度下に置かれた場合に帯電防止性能が低下する虞れがなく、帯電防止効果の持続性に優れている。また、有機溶媒を用いないため、プラスチックを侵したりする虞れがないとともに、安全面や環境面においても優れており、しかも従来の帯電防止剤に比べ、帯電防止性能も優れる等の種々の利点を有する。

Claims

（Ａ）アルキル基の炭素数１２〜１４のドデシルアミン、テトラデシルアミンより選ばれたアルキルアミンにアルキレンオキシドが１．５〜４モル付加したアルキルアミンのアルキレンオキシド付加体と、（Ｂ）クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、乳酸、グルコン酸、フマール酸よりなる群から選ばれた少なくとも１種とが水に溶解してなる帯電防止剤であって、上記（Ａ）と（Ｂ）とを重量比で、（Ａ）：（Ｂ）＝９０：１０〜５０：５０の割合で含有することを特徴とするプラスチック表面塗布用帯電防止剤。