JPH10176079A - 帯電防止性無機フィラー、該フィラーを含有する樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents
帯電防止性無機フィラー、該フィラーを含有する樹脂組成物及びその製造方法Info
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- JPH10176079A JPH10176079A JP33702996A JP33702996A JPH10176079A JP H10176079 A JPH10176079 A JP H10176079A JP 33702996 A JP33702996 A JP 33702996A JP 33702996 A JP33702996 A JP 33702996A JP H10176079 A JPH10176079 A JP H10176079A
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Abstract
って、フィラーとしての効果とともに、耐久性のある優
れた帯電防止性を付与できる帯電防止性無機フィラーを
提供すること、及びこのような無機フィラーを含有する
樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 無機フィラーの表面に有機分散剤が施さ
れ、該有機分散剤の上に有機帯電防止剤が施されてなる
帯電防止性無機フィラー、及び該無機フィラーを含有す
る樹脂組成物。
Description
止効果を有し、プラスチックやゴムなどに添加すること
によりこれらに帯電防止性能を付与することができる帯
電防止性無機フィラー、該無機フィラーを含有する樹脂
組成物及び該無機フィラーの製造方法に関するものであ
る。
いられているフィラーは、プラスチックなどのマトリッ
クスとの相溶性を上げる目的で、ステアリン酸等の疎水
性物質によって表面処理されて利用されている。これら
のフィラーを充填したプラスチックやゴムは帯電しやす
いため、プラスチックやゴムに別途帯電防止剤を添加す
るのが一般である。また、最近では例えば特開昭56−
136849号公報および特開昭59−138267号
公報に見られるように、プラスチックやゴムの充填用に
用いられているフィラーに予め帯電防止剤を表面処理す
ることも試みられている。しかしながら、現状では、別
途帯電防止剤を添加しても特にポリエチレン、ポリプロ
ピレン等の帯電しやすいプラスチックの場合は、なかな
か表面電気抵抗や体積抵抗とも下がらず、十分な帯電防
止効果が得られないことが多い。仮に表面電気抵抗など
が下がって所望の帯電防止効果が得られたとしても、帯
電防止剤の表面への移行が大きくその効果が一時的であ
って耐久性がない等の問題点がある。
クやゴムなどに添加することによって、フィラーとして
の効果とともに、耐久性のある優れた帯電防止性を付与
できる帯電防止性無機フィラーを提供することを目的と
する。本発明は、又、このような無機フィラーを含有す
る樹脂組成物を提供することを目的とする。本発明は、
帯電防止性無機フィラーの製造方法をも提供することを
目的とする。
を水溶性界面活性剤である分散剤の存在下で湿式粉砕を
行い、その後、帯電防止剤で処理すると、無機フィラー
の表面が、分散剤及び帯電防止剤で順次覆われ、このよ
うな2重吸着層構造(ダブルレイアー)の無機フィラー
を用いると上記課題を解決できるとの知見に基づいてな
されたのである。すなわち、本発明は、無機フィラーの
表面に有機分散剤が施され、該有機分散剤の上に有機帯
電防止剤が施されてなることを特徴とする帯電防止性無
機フィラーを提供する。本発明は、又、上記無機フィラ
ーを含有することを特徴とする樹脂組成物を提供する。
本発明は、又、有機分散剤の存在下に無機フィラーを湿
式粉砕し、乾燥後、有機帯電防止剤を混合することを特
徴とする無機フィラーの製造方法を提供する。本発明
は、又、有機分散剤の存在下に無機フィラーを湿式粉砕
し、得られた粉砕スラリーに有機帯電防止剤を添加し、
次いで乾燥することを特徴とする無機フィラーの製造方
法を提供する。
としては、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、
タルク、セリサイト、硫酸カルシウム、モンモリロナイ
ト、ゼオライト、亜硫酸カルシウム、水酸化アルミニウ
ム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、カオ
リンなどの各種無機物の一種又は二種以上の混合物があ
げられる。これらのうち、炭酸カルシウム、特に重質炭
酸カルシウムが好ましい。本発明では、このような無機
フィラーを、直ちに湿式粉砕することができるが、湿式
粉砕に先立って、予め乾式粉砕しておくのがよい。この
際、無機フィラーの粒径を40mm以下、好ましくは平均
粒径を2mm〜2μm程度に粉砕しておくのがよい。本発
明では、先ず、上記無機フィラーの表面に有機分散剤が
施される。これは種々の方法で行うことができるが、有
機分散剤の存在下に無機フィラーを湿式粉砕することに
より行うのが好ましい。
ましくは水)との重量比が70/30〜30/70、好
ましくは60/40〜40/60の範囲となるように無
機フィラーに水性媒体を加え、ここに分散剤を固形分と
して、無機フィラー100重量部当り0.01〜5重量
部、好ましくは0.01〜0.7重量部添加し、常法により
湿式粉砕する。又は、上記範囲の量となる分散剤を予め
溶解してなる水性媒体を無機フィラーと混合し、常法に
より湿式粉砕する。湿式粉砕は、バッチ式でも連続式で
もよく、サンドミル、アトライター、ボールミルなどの
粉砕媒体を使用したミルなどが使用するのが好ましい。
このように湿式粉砕することにより、平均粒径が2μm
以下、好ましくは平均粒径1〜0.3μm のものが得られ
る。ここで使用する有機分散剤としては、水溶性カチオ
ン系界面活性剤(A)、水溶性アニオン系界面活性剤
(B)および水溶性非イオン系界面活性剤(C)があげ
られる。
界面活性剤(A)としては、第1、2、3級アミン塩型
カチオン系低分子または高分子界面活性剤および第4級
アンモニウム塩型カチオン系低分子または高分子界面活
性剤が挙げられる。第1〜3級アミン塩型低分子界面活
性剤としては、例えば高級アルキルアミン塩、高級アル
キルアミンエチレンオキサイド付加物、高級アルキルア
ミンエチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加
物、ソロミンA型アミン塩、サパミンA型アミン塩、ア
ーコベルA型アミン塩およびイミダゾリン型アミン塩等
が挙げられる。第4級アンモニウム塩型低分子界面活性
剤としては、例えば高級アルキルトリメチルアンモニウ
ム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、サパ
ミン型第4級アンモニウム塩、イミダゾリン型第4級ア
ンモニウム塩およびアルキルビリジウム塩等が挙げられ
る。
しては、例えばポリエチレンイミン、ポリアルキレンポ
リアミン塩、ポリアミン・ジシアンジアミド縮合塩、ポ
リジアリルアミン塩等が挙げられ、第4級アンモニウム
塩型高分子界面活性剤としては、例えばポリスチレンメ
チルアミノトリメチルアンモニウム塩、ポリジアリルジ
メチルアンモニウム塩、トリメチルアミノエチル(メ
タ)アクリレートアンモニウム塩およびポリN−アルキ
ルピリジン塩等が挙げられる。これらのカチオン系界面
活性剤の内、例えばフィラーとして炭酸カルシウムを用
いる場合、湿式粉砕時に高濃度スラリーを得るために
は、アミン塩型高分子界面活性剤または第4級アンモニ
ウム塩型高分子界面活性剤が好ましいが、特に好ましい
ものとしてジアリルアミンの単独またはビニール化合物
との共重合物の塩およびポリジアリルジメチルアンモニ
ウム塩が挙げられる。このような高分子分散剤として
は、特開平7−300568号公報に記載の水溶性カチ
オン性コポリマー分散剤が好ましい。特開平7−300
568号公報における該水溶性カチオン性コポリマー分
散剤の記載は、本明細書の記載に含まれるものとする。
これらの分子量は、特に限定はないが、好ましくは10
00〜150000であり、更に好ましくは5000〜
80000である。
(B)としては、官能基としてカルボン酸塩、硫酸エス
テル塩、スルホン酸塩およびリン酸エステル塩を持つ低
分子または高分子界面活性剤が挙げられる。低分子カル
ボン酸塩としては、例えばラウリン酸ナトリウム、ステ
アリン酸ナトリウムおよびオレイン酸ナトリウム等の高
級脂肪酸塩、高級アルコールポリエチレンオキサイドエ
ーテル酢酸塩、ペルフルオロアルキルカルボン酸塩等が
挙げられ、高分子カルボン酸塩としては、例えばポリア
クリル酸塩、ポリアクリル酸−マレイン酸共重合物の塩
等のカルボン酸単量体の単独または少なくとも2つ以上
からなる共重合物またはその塩、ビニル化合物とカルボ
ン酸系単量体との共重合物またはその塩およびカルボキ
シメチルセルロース等が挙げられる。低分子硫酸エステ
ル塩としては、例えば高級アルコールポリエチレンオキ
サイド硫酸エステル塩、硫酸化油、硫酸化脂肪酸エステ
ル、硫酸化脂肪酸、硫酸化オレフィンおよびアルキルフ
ェノールポリエチレンオキサイド硫酸エステル塩等が挙
げられる。
キルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸
塩、アルカンポリスルホン酸塩、ペルフルオロアルキル
スルホン酸塩、イゲホンT型およびエアロゾル型等が挙
げられ、高分子スルホン酸塩としては、ナフタレンスル
ホン酸塩のホルマリン縮合物、ポリスチレンスルホン酸
塩、ポリビニルスルホン酸塩、ポリアリールスルホン酸
塩およびアクリルアミドとアクリルアミドプロパンスル
ホン酸の共重合物の塩等が挙げられる。共重合型高分子
界面活性剤としては、例えばカルボン酸単量体とスルホ
ン酸単量体からなる共重合体またはその塩が挙げられ
る。低分子リン酸エステル塩としては、例えば高級アル
コールモノリン酸エステル塩、高級アルコールポリエチ
レンオキサイドリン酸エステル塩およびアルキルフェノ
ールポリエチレンオキサイドリン酸エステル塩等が挙げ
られる。
ばフィラーとして炭酸カルシウムを用いる場合、湿式粉
砕時に高濃度スラリーを得るためには、高分子型界面活
性剤が好ましいが、特に好ましいものとして、ポリアク
リル酸またはその塩、ポリアクリル酸−マレイン酸共重
合物またはその塩等のカルボン酸単量体の単独または少
なくともそれらの2つ以上からなる共重合物またはその
塩が挙げられる。これらの分子量は、特に限定はない
が、好ましくは1000〜100000であり、更に好
ましくは5000〜50000である。有機分散剤とし
て使用する水溶性界面活性剤(C)としては、ポリエチ
レングリコール型および多価アルコール型非イオン界面
活性剤が挙げられる。ポリエチレングリコール型として
は、例えば高級アルコールエチレンオキサイド付加物、
アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、脂肪酸
エチレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エス
テルエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレン
オキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレン
オキサイド付加物およびポリエーテル変成シリコーン等
が挙げられる。
ロールの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪
酸エステル、ソルビトールおよびソルビタンの脂肪酸エ
ステル、ショ糖の脂肪酸エステル、多価アルコールのア
ルキルエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステルまたは
そのエチレンオキサイド付加物およびアルカノールアミ
ン類の脂肪酸アミド等が挙げられ、更にメチルセルロー
ス(MC)、ハイドロオキシエチルセルロース(HE
C)、ポリビニールアルコール(PVA)、ポリアルキ
レンオキサイドビニールエテル化合物およびポリハイド
ロキシルアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられ
る。これらの非イオン系界面活性剤の内、例えはフィラ
ーとして炭酸カルシウムを用いる場合、湿式粉砕時に高
濃度スラリーを得るためには、高分子型界面活性剤が好
ましいが、特に好ましいものとして抵重合度の部分ケン
化ポパールおよびポリハイドロキシアルキル(メタ)ア
クリレート等が挙げられる。
機帯電防止剤を施して、帯電防止性無機フィラーとす
る。例えば、(1)湿式粉砕後、乾燥し、次いで有機帯
電防止剤を混合するか、又は(2)湿式粉砕後、得られ
た粉砕スラリーに有機帯電防止剤を添加し、次いで乾燥
することにより行うのが好ましい。具体的には、(1)
の方法では、湿式粉砕後、乾燥し、解砕し、分級し、次
いでヘンシェルミキサーやリボンミキサーなどを用いて
有機帯電防止剤(好ましくは、カチオン帯電防止剤及び
/又は非イオン帯電防止剤)を混合して、本発明の帯電
防止性無機フィラーを調製するのがよい。又、(2)の
方法では、湿式粉砕後、得られた粉砕スラリーに有機帯
電防止剤(アニオン帯電防止剤、カチオン帯電防止剤及
び/又は非イオン帯電防止剤、好ましくは、アニオン帯
電防止剤)を添加し、混合攪拌し、次いで乾燥し、解砕
し、分級して本発明の帯電防止性無機フィラーを調製す
るのがよい。この方法において、カチオン帯電防止剤及
び/又は非イオン帯電防止剤を使用する場合には、乾燥
後の解砕工程と分級工程とを省略することができる。
噴乾燥など公知の方法により行うことができるが、媒体
流動乾燥により行なうのが好ましい。媒体流動乾燥は、
乾燥塔内で熱風により流動化状態にある媒体粒子群(流
動層)にスラリー状物質を供給し、供給されたスラリー
状物質は、活発に流動化している媒体粒子の表面に膜状
に付着しながら流動層内に分散され、熱風による乾燥作
用を受けることにより各種物質を乾燥する方法である。
このような媒体流動乾燥は、例えば、株式会社奈良機械
製作所製の媒体流動乾燥装置、メディア スラリー ド
ライヤーなどを用いて容易に行うことができる。この媒
体流動乾燥を用いると乾燥と凝集粒子の一次粒子化が同
時に行われるので好ましい。
剤、つまり、カチオン帯電防止剤、アニオン帯電防止剤
及び非イオン帯電防止剤としては、次のものがあげられ
る。有機カチオン帯電防止剤としては、分散剤として用
いる水溶性界面活性剤(A)を使用できるが、特に好ま
しいものとしては水分散性または水溶性のアルキルアミ
ンエチレンオキサイド付加物、アルキルアミンエチレオ
キサイド/プロピレン付加物および第4級アンモニウム
塩型カチオン系低分子界面活性剤が挙げられる。有機ア
ニオン帯電防止剤としては、分散剤として用いる水溶性
界面活性剤(B)を使用できるが、特に好ましいものと
しては水分散性または水溶性の官能基として硫酸エステ
ル塩、スルホン酸塩およびリン酸エステル塩を持つ低分
子界面活性剤が挙げられる。有機アニオン帯電防止剤と
しては、分散剤として用いる水溶性界面活性剤(C)を
使用できるが、更に同組成であって水分散性のものも挙
げられる。特に好ましいものとしては、HLB8〜13
の多価アルコール型非イオン界面活性剤、抵重合度の部
分ケン化ポパールおよびポリハイドロキシアルキル(メ
タ)アクリレート等が挙げられる。
たり有機帯電防止剤を0.5〜15重量部用いるのが好ま
しく、より好ましくは1〜10重量部、最も好ましくは
2〜4重量部である。本発明では、カチオン有機分散
剤、アニオン有機分散剤、非イオン有機分散剤と、カチ
オン帯電防止剤、アニオン帯電防止剤、非イオン帯電防
止剤とを任意の組み合わせで用いることができるが、カ
チオン有機分散剤対カチオン帯電防止剤、カチオン有機
分散剤対アニオン帯電防止剤、アニオン有機分散剤対カ
チオン帯電防止剤、アニオン有機分散剤対アニオン帯電
防止剤、非イオン有機分散剤対カチオン帯電防止剤、非
イオン有機分散剤対アニオン帯電防止剤が好ましく、よ
り好ましくはカチオン有機分散剤対アニオン帯電防止
剤、アニオン有機分散剤対アニオン帯電防止剤、非イオ
ン有機分散剤対アニオン帯電防止剤であり、最も好まし
くはカチオン有機分散剤対アニオン帯電防止剤、アニオ
ン有機分散剤対アニオン帯電防止剤である。
エチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリ
スチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、PE
Tなどのポリアルキレンテレフタレート、ポリアミドな
どの各種熱可塑性樹脂、各種ゴム、や熱硬化性樹脂に含
有させることにより樹脂組成物として使用することがで
きる。これらの樹脂のうちポリオレフィンが好適であ
り、特にポリプロピレンが好適である。該樹脂組成物の
形態は任意であり、ペレット、シート、フィルム、スト
ランド、ヤーンなどとすることができる。又、該樹脂組
成物は中間部材や最終製品などの形態に成形されたもの
でもよい。樹脂組成物中の帯電防止性無機フィラーの含
有量は、目的に応じて決定することができるが、5〜8
0重量%であるのが好ましく、より好ましくは20〜6
0重量%である。
ば、プラスチックやゴムなどに添加することによって、
剛性、耐熱性、耐衝撃性等のフィラーとしての効果とと
もに、耐久性のある優れた帯電防止性を付与できる。従
って、本発明の帯電防止性無機フィラーを用いると、プ
ラスチックおよびゴムの成形工程および最終製品の使用
用途での帯電トラブルを著しく軽減できるというメリッ
トがあり、実用上非常に有用であり、本発明の帯電防止
性無機フィラーを含有する樹脂組成物は、フィルム、シ
ート、各種容器や日常雑貨品などの射出成形品、漁網や
ロープなどの押出成形品、ビンなどの吹込成型品などに
幅広く使用することができる。次に、実施例により本発
明を詳細に説明するが、本発明はこれらにより限定され
るものではない。
式粉砕スラリーを調製した。方法1 平均粒子径8μmの重質炭酸カルシウム(日本セメント
石灰石原料の乾式粉砕品)と水との重量比が40/60
となるように水を加え、重質炭酸カルシウム100重量
部当たりカチオン分散剤を0.07重量部加え、テーブル
式媒体攪拌ミルを用い、直径1.2mmのガラスビーズ充填
率170%、周速10m/sec で湿式粉砕し、次いで35
0Meshスクリーンを通し分級した。方法2 平均粒子径8μmの重質炭酸カルシウム(日本セメント
石灰石原料の乾式粉砕品)と水との重量比が40/60
となるように水を加え、重質炭酸カルシウム100重量
部当たりノニオン分散剤を0.8重量部加え、テーブル式
媒体攪拌ミルを用い、直径1.2mmのガラスビーズ充填率
170%、周速10m/sec で湿式粉砕し、次いで350
Meshスクリーンを通し分級した。
石灰石原料の乾式粉砕品)と水との重量比が70/30
となるように水を加え、重質炭酸カルシウム100重量
部当たりアニオン分散剤を0.8重量部加え、テーブル式
媒体攪拌ミルを用い、直径1.2mmのガラスビーズ充填率
170%、周速10m/sec で湿式粉砕し、次いで350
Meshスクリーンを通し分級した。このようにして得られ
た湿式粉砕に、次の方法A又はBにより帯電防止剤を施
して、帯電防止性炭酸カルシウムを調製した。方法A 湿式粉砕スラリーを媒体流動乾燥機(大川原製作所製)
を用い乾燥し、この炭酸カルシウム粉体100重量部に
帯電防止剤2重量部をヘンシェルミキサーで攪拌混合
し、帯電防止性炭酸カルシウムを得た。方法B 湿式粉砕スラリー固形分100重量部に帯電防止剤を固
形分として2重量部加え、卓上攪拌機械(1200rpm)
を用い混合し、120℃の温風乾燥機で乾燥後パルパラ
イザーを用い解粉し、帯電防止性炭酸カルシウムを得
た。上記の方法で使用した有機分散剤と有機帯電防止剤
とまとめて表−1、又得られた帯電防止性無機フィラー
(サンプル1〜12)を表−2に示す
ー100重量部をポリプロピレン(日本ポリオレフィン
(株) MK411B )100重量部と混合し、二本ロールを
用い、前ロール温度 170℃、後ロール温度 170
℃、混練時間 10分の条件で混練した後、プレス条件
温度 230℃、圧力 150kgf/cm2 、予熱時間2
分、加熱時間 2分の条件でプレスして、シート厚1mm
のシート作成した。このシートの表面抵抗値を、株式会
社アドバンテスト製のレジスティビティ・チェンバを用
いて測定した。結果を表−3に示す。
Claims (9)
- 【請求項1】 無機フィラーの表面に有機分散剤が施さ
れ、該有機分散剤の上に有機帯電防止剤が施されてなる
ことを特徴とする帯電防止性無機フィラー。 - 【請求項2】 有機分散剤の存在下に湿式粉砕されてな
る無機フィラーに有機帯電防止剤が施されてなる請求項
1記載の無機フィラー。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の無機フィラーを含
有することを特徴とする樹脂組成物。 - 【請求項4】 無機フィラーが炭酸カルシウムである請
求項3記載の樹脂組成物。 - 【請求項5】 有機分散剤が重量平均分子量1000〜
150000である水溶性アニオンまたはカチオン系高
分子界面活性剤である請求項4記載の樹脂組成物。 - 【請求項6】 有機分散剤の存在下に無機フィラーを湿
式粉砕し、乾燥後、有機帯電防止剤を混合することを特
徴とする無機フィラーの製造方法。 - 【請求項7】 有機分散剤の存在下に無機フィラーを湿
式粉砕し、得られた粉砕スラリーに有機帯電防止剤を添
加し、次いで乾燥することを特徴とする無機フィラーの
製造方法。 - 【請求項8】 無機フィラーが炭酸カルシウムである請
求項6又は7記載の無機フィラーの製造方法。 - 【請求項9】 有機分散剤が重量平均分子量1000〜
150000である水溶性アニオンまたはカチオン系高
分子界面活性剤である請求項8記載の無機フィラーの製
造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP33702996A JP3960644B2 (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 帯電防止性無機フィラー、該フィラーを含有する樹脂組成物及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP33702996A JP3960644B2 (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 帯電防止性無機フィラー、該フィラーを含有する樹脂組成物及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH10176079A true JPH10176079A (ja) | 1998-06-30 |
| JP3960644B2 JP3960644B2 (ja) | 2007-08-15 |
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ID=18304791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP33702996A Expired - Lifetime JP3960644B2 (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 帯電防止性無機フィラー、該フィラーを含有する樹脂組成物及びその製造方法 |
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| JP (1) | JP3960644B2 (ja) |
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