JP2008031461A - 帯電防止性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 カーボンナノチューブおよび共役二重結合を有する分散剤の混合物と、1×106〜1×1012Ω・cmの体積固有抵抗値を有する親水性基含有ポリマーからなる
ことを特徴とする帯電防止剤。
【選択図】 なし
Description
)からなることを特徴とする帯電防止剤;該帯電防止剤を熱可塑性樹脂(D)に含有させてなる帯電防止性樹脂組成物;該組成物を成形してなる成形品;並びに、該成形品に塗装および/または印刷を施してなる成形物品である。
(A)には、単層構造のもの(単層カーボンナノチューブ)、複数のカーボンナノチューブが入れ子状となった多層構造のもの(多層カーボンナノチューブ)、部分的にカーボンナノチューブの構造を有している炭素材料、およびこれらの混合物が含まれる。
(A)のアスペクト比(長さ/直径比)は、導電性および成形性の観点から好ましくは10〜1,000、さらに好ましくは30〜800である。
また、(A)の直径は、工業上および導電性の観点から好ましくは1〜50nm、さらに好ましくは1〜40nmである。
陰極表面に成長させる方法、シリコンカーバイドにレーザービームを照射して加熱・昇華させる方法、遷移金属触媒を用いて炭化水素を還元雰囲気下の気相で炭化させる方法が挙げられる。
(1)炭化水素
(1−1)脂肪族炭化水素
C4〜20、例えばブタジエン、1,3−ペンタジエン、イソプレン、1,3−および2,4−ヘキサジエン、1,3,5−ヘキサトリエン、2−、3−および4−メチル−1,3−ペンタジエン、2−エチル−1,3−ブタジエン、1,3−および2,4−ヘプタジエン、1,3,5−ヘプタトリエン、2−および3−メチル−1,3−ヘキサジエン、2−および3−メチル−2,4−ヘキサジエン、2−および3−メチル−1,3,5−ヘキサトリエン、2−、3−および4−エチル−1,3−ペンタジエン等;
(1−2)脂環含有炭化水素
C5〜20、例えばシクロペンタジエン、シクロヘプタトリエン等;
(1−3)芳香環含有炭化水素
C6〜22、例えば単環(C6〜22、例えばベンゼン、トルエン、o−、m−およびp−キシレン、1,2,3−トリメチルベンゼン、メシチレン、クメン、o−、m−およびp−シメン、スチレン、1,4−ジビニルベンゼン、)、および多環(C10〜22、例えばビフェニル、ペンタレン、インデン、ナフタレン、アズレン、ヘプタレン、as−およびs−インダセン、アセナフチレン、フルオレン、フェナレン、フェナントレン、アンスラセン、フルオランテン、アセフェナントリエン、アセアントリレン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、プレイアデン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、ペンタセン)炭化水素が挙げられ、これらのうちカーボンナノチューブの分散性の観点から好ましいのはフルオレン、アンスラセンおよびペリレンである;
(2)エーテル
(2−1)直鎖状もしくは分岐状エーテル
C7〜20、例えばアニソール、エチルフェニルエーテル、ブチルフェニルエーテル、イソブチルフェニルエーテル、t−ブチルフェニルエーテル等;
(2−2)環状(チオ)エーテル
フラン、2−および3−メチルフラン、2−および3−エチルフラン、2−および3−フランアセトニトリル、2−および3−フランエチルアミン、チオフェン、2−および3−メチルチオフェン、2−および3−エチルチオフェン、2−および3−チオフェンアセトニトリル、2−および3−チオフェンエチルアミン等;
(3)ケトン
C7〜20、例えばメチルフェニルケトン、エチルフェニルケトン、ブチルフェニルケトン、イソブチルフェニルケトン、t−ブチルフェニルケトン、ベンゾフェノン等;
(4)エステル
C7〜20、例えば安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、安息香酸イソブチル、安息香酸t−ブチル等;
(5)有機酸(塩)
C7〜20、例えば安息香酸、o−、m−およびp−ヒドロキシ安息香酸、o−、m−およびp−メチル安息香酸、フタル酸、ベンゼンスルホン酸およびこれらの塩〔アルカリもしくはアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン[但し下記(5)のアミンを除く]塩等〕等;
(6−1)脂肪族アミン(塩)
C4〜20、例えば1−および2−アミノ−1,3−ブタジエン、1−、2−、3−、4−および5−アミノ−1,3−ペンタジエン、1−、2−、3−、4−、5−および6−アミノ1,3−ヘキサジエン、1−、2−および3−アミノ−2,4−ヘキサジエン、これらの塩および4級アンモニウム塩;
(6−2)環を有するアミン(塩)
(6−2−1)ベンゼン環含有アミン(塩)
C6〜20、例えばアニリン、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、これらの塩および4級アンモニウム塩;
(6−2−2)複素環含有アミン(塩)
C3〜20、例えばイミダゾール化合物(イミダゾール、メチルイミダゾール、エチルイミダゾール、1,2,4−トリメチルイミダゾール、1,4−ジメチル−2−エチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−ジエチルアミノ−1,4−ジメチルイミダゾール、2−ジエチルアミノ−1−エチル−4−メチルイミダゾール、2−ジメチルアミノ−4−エチル−1−メチルイミダゾール、2−ジメチルアミノ−1,4−ジメチルイミダゾール、2−ジエチルアミノ−1,4−ジメチルイミダゾール、2−ジエチルアミノ−4−エチル−1−メチルイミダゾール、2−ジメチルアミノ−4−エチル−1−メチルイミダゾリウム等)、ピリジン化合物(ピリジン、4−メチルピリジン等)、ピリミジン化合物(ピリミジン、2−メチルピリミジン等)、ピラジン化合物(ピラジン、2−メチルピラジン等)、トリアゾール化合物(1,2,4−トリアゾール、1H−1,2,3−トリアゾール等)、これらの塩および4級アンモニウム塩が挙げられ、カーボンナノチューブの分散性の観点から好ましいのはイミダゾール化合物、およびこれらの4級アンモニウム塩である。
アミジニウムカチオンとしては、例えばイミダゾリニウムカチオン[1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム、1,3,4−トリメチル−2−エチルイミダゾリニウム、1,3−ジメチルイミダゾリニウム、1,3−ジメチル−2,4−ジエチルイミダゾリニウムなど]、イミダゾリウムカチオン[1,3−ジメチルイミダゾリウム、1,3−ジエチルイミダゾリウム、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1,2,3−トリメチルイミダゾリウムなど]、ピリミジニウムカチオン[1,3−ジメチルピリミジニウム、
1,2,3−トリメチルピリミジニウム、1,2,3,4−テトラメチルピリミジニウム、1,2,3,5−テトラメチルピリミジニウムなど];
上記有機酸および無機酸のうち、(A)の分散性の観点から好ましいのはアニオンのHammett酸度関数(−H0)が12〜100である、超強酸、超強酸の共役塩基以外
のアニオンを形成する酸およびこれらの混合物である。
超強酸としてのプロトン酸としては、例えばビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド酸、ビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド酸、トリス(トリフルオロメチルスルホニル)メタン、過塩素酸、フルオロスルホン酸、アルカン(C1〜30)スルホン酸[例えばメタンスルホン酸、ドデカンスルホン酸など)、ポリ(n=1〜30)フルオロアルカン(C1〜30)スルホン酸(例えばトリフルオロメタンスルホン酸、ペンタフルオロエタンスルホン酸、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸、ノナフルオロブタンスルホン酸、ウンデカフルオロペンタンスルホン酸およびトリデカフルオロヘキサンスルホン酸)、ホウフッ素酸および四フッ化ホウ素酸が挙げられる。
これらのうち合成の容易さの観点から好ましいのはホウフッ素酸、トリフルオロメタンスルホン酸およびビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド酸である。
プロトン酸とルイス酸の組み合わせは任意であるが、これらの組み合わせからなる超強酸としては、例えばテトラフルオロホウ酸、ヘキサフルオロリン酸、六フッ化タンタル酸、六フッ化アンチモン酸、六フッ化タンタルスルホン酸、四フッ化ホウ素酸、六フッ化リン酸、塩化三フッ化ホウ素酸、六フッ化ヒ素酸およびこれらの混合物が挙げられる。
(C)には、下記のもの、およびこれらの2種以上の混合物が含まれる。
(C1):数平均分子量[以下Mnと略記。測定はゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法による。]が好ましくは200〜5,000のポリアミド(c11)と、Mnが好ましくは300〜5,000のビスフェノール化合物のアルキレンオキシド(以下AOと略記)付加物(c12)とから誘導されるポリエーテルエステルアミド
(C2):ポリオレフィン(c21)のブロックとポリオキシアルキレン鎖含有化合物((c22)のブロックとがエステル結合、アミド結合、エーテル結合、イミド結合およびウレタン結合からなる群から選ばれる少なくとも1種の結合を介して繰り返し交互に結合した構造を有するブロックポリマー
(C3):ポリエーテルアミドイミド
(C4):ポリエーテルエステル
これらのうち、帯電防止性の観点から好ましいのは(C1)〜(C3)、さらに好ましいのは(C1)および(C2)である。
これらのポリアミドを形成するアミド形成性モノマーのうち、(c111)におけるラクタムとしては、C6〜12、例えばカプロラクタム、エナントラクタム、ラウロラクタム、ウンデカノラクタムが挙げられる。
ラクタムの開環重合体としては、例えばナイロン4、−5、−6、−8および−12が挙げられる。
(c112)におけるアミノカルボン酸としては、C2〜12、例えばグリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、ω−アミノカプロン酸、ω−アミノエナント酸、ω−アミノカプリル酸、ω−アミノペルゴン酸、ω−アミノカプリン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸が挙げられる。
アミノカルボン酸の重縮合体としては、例えばアミノエナント酸の重縮合によるナイロン7、ω−アミノウンデカン酸の重縮合によるナイロン11および12−アミノドデカン酸の重縮合によるナイロン12が挙げられる。
(c113)におけるジカルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸、芳香(脂肪)族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸、これらのアミド形成性誘導体[酸無水物、低級(C1〜4)アルキルエステル]およびこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。
芳香(脂肪)族ジカルボン酸としては、C8〜20、例えばオルト−、イソ−およびテレフタル酸、ナフタレン−2,6−および−2,7−ジカルボン酸、ジフェニル−4,4’ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸および3−スルホイソフタル酸のアルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウムなど)塩が挙げられる。
脂環式ジカルボン酸としては、C7〜14、例えばシクロプロパンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキセンジカルボン酸、ジシクロヘキシル−4,4−ジカルボン酸が挙げられる。
アミド形成性誘導体のうち酸無水物としては、上記ジカルボン酸の無水物、例えば無水
マレイン酸、無水イタコン酸、無水フタル酸が挙げられ、低級(C1〜4)アルキルエステルとしては上記ジカルボン酸の低級アルキルエステル、例えばアジピン酸ジメチル、オルト−、イソ−およびテレフタル酸ジメチルが挙げられる。
また、ジアミンとしては、C6〜12、例えばヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン等が挙げられる。
また、共重合ポリアミド(c114)としては、ナイロン6/66〔ナイロン6とナイロン66の共重合体[共重合比(重量比)=5/95〜95/5]〕およびナイロン6/12〔ナイロン6とナイロン12の共重合体[共重合比(重合比)=5/95〜95/5]〕等が挙げられる。
該C4〜20のジカルボン酸としては、前記の(c113)において例示したものが挙げられ、これらのうち帯電防止性の観点から好ましいのは脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸および3−スルホイソフタル酸アルカリ金属塩、さらに好ましいのはアジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸および3−スルホイソフタル酸ナトリウムである。
製法(1) アミド形成性モノマーとジカルボン酸(分子量調整剤)を反応させて(c11)を形成させ、これに(c12)を加えて、高温(160〜270℃)、減圧下(0.03〜3kPa)で重合させる方法。
製法(2) アミド形成性モノマーおよびジカルボン酸(分子量調整剤)と(c12)
の一部を同時に反応槽に仕込み、水の存在下または非存在下に、高温(160〜270℃)で加圧(0.1〜1MPa)反応させることによってポリアミド中間体(c11)を生成させ、その後減圧下(0.03〜3kPa)で残りの(c12)と重合させる方法。上記製法のうち、反応制御の観点から好ましいのは製法(1)である。
(c12)の末端水酸基をアミノ基に置換する方法としては、公知の方法、例えば水酸基をシアノアルキル化して得られる末端シアノアルキル基を還元してアミノ基とする方法[例えば、(c12)とアクリロニトリルを反応させ、得られるシアノエチル化物を水素添加する方法]が挙げられる。
(c12)の末端水酸基をカルボキシル基に置換する方法としては、酸化剤で酸化する方法[例えば、(c12)の水酸基をクロム酸により酸化する方法]等が挙げられる。
鉛等]等が挙げられる。
触媒の使用量は、(c11)と(c12)の合計重量に基づいて、通常0.1〜5%、反応性および樹脂物性の観点から好ましくは0.2〜3%である。
(C2)は、ポリオレフィン(c21)のブロックと、ポリオキシアルキレン鎖含有化合物(c22)のブロックとが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合およびイミド結合からなる群より選ばれる少なくとも1種の結合を介して繰り返し交互に結合した構造を有する。
(c21)と(c22)の合計重量に基づく(c22)の割合は、(C2)の帯電防止性と耐熱性の観点から、好ましくは20〜80%、さらに好ましくは30〜70%である。
(C2)を構成する(c21)のブロックとしては、カルボニル基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(c211)、水酸基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(c212)およびアミノ基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(c213)等が使用できる。
(c212)としては、(c210)の両末端に水酸基を導入したものが用いられる。
(c213)としては、(c210)の両末端にアミノ基を導入したものが用いられる。
(c210)は、通常、両末端に変性可能なポリオレフィン、片末端に変性可能なポリオレフィンおよび変性可能な末端基を持たないポリオレフィンの混合物であるが、主成分として両末端に変性可能なポリオレフィンが含有していれば使用できる。
(c210)の主成分となる両末端に変性可能なポリオレフィンの含量は、(c210
)の重量に基づいて、50〜100%が好ましく、さらに好ましくは75〜100%、特に好ましくは80〜100%である。
ィン[高分子量ポリオレフィン(好ましくはMn50,000〜150,000)を機械的、熱的および化学的に減成してなるもの](減成法)が含まれる。カルボニル基、水酸基またはアミノ基を導入する変性のしやすさおよび入手のしやすさの観点から好ましいのは、減成されたポリオレフィン、とくに熱減成されたポリオレフィンである。
熱減成されたポリオレフィンは特に限定されないが、高分子量ポリオレフィンを不活性ガス中で加熱する(通常300〜450℃で0.5〜10時間)ことにより熱減成されたもの(例えば特開平3−62804号公報記載のもの)が挙げられる。
該熱減成法に用いられる高分子量ポリオレフィンとしては、C2〜30(好ましくは2〜12、さらに好ましくは2〜10)のオレフィンの1種または2種以上の混合物の(共)重合体等が使用できる。C2〜30のオレフィンとしては、後述のポリオレフィン(重合法)製造に用いられるものと同じものが使用でき、これらのうち好ましいのはエチレン、プロピレンおよびC4〜12のα−オレフィン、さらに好ましいのはエチレン、プロピレンおよびC4〜10のα−オレフィン、特に好ましいのはエチレンおよびプロピレンである。
α−オレフィンとしては、例えば、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ペンテン、1−オクテン、1−デセンおよび1−ドデセン等が挙げられる。
ジエンとしては、例えば、ブタジエン、イソプレン、シクロペンタジエンおよび1,11−ドデカジエン等が挙げられる。
これらのうち、エチレン、プロピレン、C4〜12のα−オレフィン、ブタジエンおよびイソプレンが好ましく、さらに好ましいのはエチレン、プロピレン、C4〜10のα−オレフィンおよびブタジエン、特に好ましいのはエチレン、プロピレンおよびブタジエンである。
ラジカル触媒としては、種々のものが使用でき、例えば、有機過酸化物(ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、デカノールパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、パーオキシジカーボネートエステル等)、アゾ化合物(アゾニトリル、アゾアミジン、アゾアミド化合物)およびγ−アルミナ担体に酸化モリブデンを付着させたものが挙げられる。
金属酸化物触媒としては、シリカ−アルミナ担体に酸化クロムを付着させたもの等が挙げられる。Ziegler触媒またはZiegler−Natta触媒としては、(C2
H5)3Al−TiCl4等が挙げられる。
(c210)中の二重結合の量は、C1,000個当たり、1〜40個が好ましく、さ
らに好ましくは2〜30個、特に好ましくは4〜20個である。二重結合の量がこの範囲であるとカーボンナノチューブ分散性および帯電防止性がさらに良好になる。
1分子当たりの二重結合の平均数は、1.1〜5.0が好ましく、さらに好ましくは1.3〜3.0、特に好ましくは1.5〜2.5、最も好ましくは1.8〜2.2である。二重結合の平均数がこの範囲であると繰り返し構造をさらにとりやすくなり、カーボンナノチューブ分散性および帯電防止性がさらに良好になる。
熱減成法によると、Mnが800〜6,000の範囲で、一分子当たりの平均末端二重結合量が1.5〜2個の低分子量ポリオレフィンが容易に得られる〔村田勝英、牧野忠彦、日本化学会誌、192頁(1975)〕。
変性に用いられるα,β−不飽和カルボン酸(無水物)としては、モノカルボン酸、ジカルボン酸、これらのアルキル(C1〜4)エステルおよびこれらの無水物が使用でき、例えば(メタ)アクリル酸(アクリル酸またはメタアクリル酸を意味する。以下同じ。)、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ブチル、マレイン酸(無水物)、マレイン酸ジメチル、フマル酸、イタコン酸(無水物)、イタコン酸ジエチルおよびシトラコン酸(無水物)等が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、ジカルボン酸、これらのアルキルエステルおよびこれらの無水物、さらに好ましいのはマレイン酸(無水物)およびフマル酸、特に好ましいのはマレイン酸(無水物)である。
α,β−不飽和カルボン酸(無水物)による変性は、種々の方法で行うことができ、例えば、(c210)の末端二重結合に、溶液法または溶融法のいずれかの方法で、α,β−不飽和カルボン酸(無水物)を熱的に付加(エン反応)させることにより行うことができる。(c210)にα,β−不飽和カルボン酸(無水物)を反応させる温度は、通常170〜230℃である。
二次変性に用いるラクタムとしては、C6〜12(好ましくは6〜8、さらに好ましくは6)のラクタム等が使用でき、例えば、カプロラクタム、エナントラクタム、ラウロラクタムおよびウンデカノラクタム等が挙げられる。
また、アミノカルボン酸としては、C2〜12(好ましくは4〜12、さらに好ましくは6〜12)のアミノカルボン酸等が使用でき、例えば、アミノ酸(グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシンおよびフェニルアラニン等)、ω−アミノカプロン酸
、ω−アミノエナント酸、ω−アミノカプリル酸、ω−アミノペルゴン酸、ω−アミノカプリン酸、11−アミノウンデカン酸および12−アミノドデカン酸等が挙げられる。
これらのうち、カプロラクタム、ラウロラクタム、グリシン、ロイシン、ω−アミノカプリル酸、11−アミノウンデカン酸および12−アミノドデカン酸が好ましく、さらに好ましくはカプロラクタム、ラウロラクタム、ω−アミノカプリル酸、11−アミノウンデカン酸および12−アミノドデカン酸、特に好ましくはカプロラクタムおよび12−アミノドデカン酸である。
二次変性に用いるラクタムまたはアミノカルボン酸の量は、α、β不飽和カルボン酸(無水物)のカルボキシル基1個当たり、好ましくは0.1〜50個、さらに好ましくは0.3〜20個、特に好ましくは0.5〜10個、最も好ましくは1〜2個である。この量がこの範囲であると繰り返し構造をさらにとりやすくなり、フィラー分散性および帯電防止性がさらに良好になる。
酸化法によるカルボニル基の導入は、公知の方法で行うことができ、例えば、米国特許第3,692,877号明細書記載の方法で行うことができる。
ヒドロホルミル化によるカルボニル基の導入は、公知の方法で行うことができ、例えば、Macromolecules、Vol.31、5943頁記載の方法で行うことができる。
(c211−4)は、(c211−3)をラクタムまたはアミノカルボン酸で二次変性することにより得ることができる。
ラクタムおよびアミノカルボン酸およびこれらの好ましい範囲は、(c211−2)の製造で使用できるものと同じである。ラクタムおよびアミノカルボン酸の使用量も同じである。
また、(c211)の酸価は、(c22)との反応性の観点から、好ましくは4〜280(mgKOH/g。以下においては数値のみを記載する。)、さらに好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。
変性に使用できるヒドロキシルアミンとしては、C2〜10(好ましくは2〜6、さらに好ましくは2〜4)のヒドロキシルアミン等が挙げられ、例えば、2−アミノエタノール、3−アミノプロパノール、1−アミノ−2−プロパノール、4−アミノブタノール、5−アミノペンタノール、6−アミノヘキサノールおよび3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサノールが挙げられる。
これらのうち、好ましいのは2−アミノエタノール、3−アミノプロパノール、4−アミノブタノール、5−アミノペンタノールおよび6−アミノヘキサノール、さらに好ましいのは2−アミノエタノールおよび4−アミノブタノール、特に好ましいのは2−アミノエタノールである。
ヒドロキシルアミンによる変性は、種々の方法で行うことができ、例えば、(c211)とヒドロキシルアミンとを直接反応させることにより行うことができる。反応温度は、通常120℃〜230℃である。
(c212)のMnは、耐熱性および後述するポリオキシアルキレン鎖含有化合物(c22)との反応性の観点から、好ましくは800〜25,000、さらに好ましくは1,000〜20,000、特に好ましくは2,500〜10,000である。
また、(c212)の水酸基価は、(c22)との反応性の観点から、好ましくは4〜280(mgKOH/g。以下においては数値のみを記載する。)、さらに好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。
この変性に用いるジアミン(Q1)としては、C2〜12(好ましくは2〜8、さらに好ましくは2〜6)のジアミン等が使用でき、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミンおよびデカメチレンジアミン等が挙げられる。
これらのうち、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミンおよびオクタメチレンジアミンが好ましく、さらに好ましいのはエチレンジアミンおよびヘキサメチレンジアミン、特に好ましいのはエチレンジアミンである。
ジアミンによる変性は、公知の方法で行うことができ、例えば、(c211)とジアミン(Q1)とを直接反応させることにより行うことができる。反応温度は、通常120℃〜230℃である。
なお、実際の製造に当たっては、ポリアミド(イミド)化を防止するため、α、β不飽和カルボン酸(無水物)の残基1個当たり、2〜1,000個、さらに好ましくは5〜800個、特に好ましくは10〜500個のジアミンを使用し、未反応の過剰ジアミンを減圧下で(通常120℃〜230℃)除去することが好ましい。
また、(c213)のアミン価は、(c22)との反応性の観点から、4〜280(mgKOH/g、以下、数値のみを記載する。)が好ましく、さらに好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。
(c22)の体積固有抵抗値(後述の方法で、23℃、50%RHの雰囲気下で測定される値)は、帯電防止性の観点から好ましい上限は1011Ω・cm、さらに好ましくは1010Ω・cm、特に好ましくは109Ω・cm、機械物性の観点から好ましい下限は105Ω・cm、さらに好ましくは106Ω・cm、特に好ましくは107Ω・cmである。
また、(c22)のMnは、耐熱性および(c21)との反応性の観点から好ましくは150〜20,000、さらに好ましくは300〜20,000、特に好ましくは1,0
00〜15,000、最も好ましくは1,200〜8,000である。
H−(OA1)m−O−E1−O−(A1O)m'−H
で示されるものが挙げられる。
式中、E1は、ジオール(c220)または二価フェノールから水酸基を除いた残基を
表し、A1は、ハロゲン原子を含んでいてもよいC2〜12(好ましくは2〜8、さらに
好ましくは2〜4)のアルキレン基を表す。また、mおよびm’は、1〜300、好ましくは2〜250、さらに好ましくは8〜150の整数である。また、mとm’とは同一でも異なっていてもよい。m個の(OA1)とm’個の(A1O)とは、同一でも異なっていてもよく、また、これらが2種以上のオキシアルキレン基で構成される場合の結合形式はブロックもしくはランダムまたはこれらの組合せのいずれでもよい。
脂肪族二価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールおよび1,12−ドデカンジオールが挙げられる。
脂環含有二価アルコールとしては、例えば、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロオクタンジオールおよび1,3−シクロペンタンジオールが挙げられる。
芳香脂肪族二価アルコールとしては、例えば、キシリレンジオール、1−フェニル−1,2−エタンジオールおよび1,4−ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼンが挙げられる。
なお、モノアミンのビスヒドロキシアルキル化物は、種々の方法で容易に得ることができ、例えば、モノアミンとC2〜4のAO(例えば、EO、PO、ブチレンオキサイド)とを反応させるか、C1〜12のモノアミンとC1〜12のハロゲン化ヒドロキシアルキル(例えば、2−ブロモエチルアルコール、3−クロロプロピルアルコール)とを反応させることにより得ることができる。
芳香(脂肪)族一級モノアミンとしては、例えば、アニリンおよびベンジルアミンが挙げられる。
、レゾルシン、ウルシオール等)、ビスフェノール(ビスフェノールA、−Fおよび−S、4,4’−ジヒドロキシジフェニル−2,2−ブタン等)、ジヒドロキビフェニルおよび縮合多環二価フェノール(ジヒドロキシナフタレン、ビナフトール等)が挙げられる。
AOとしては、C2〜4のAO(EO、PO、1,2−、1,4−、2,3−および1,3−ブチレンオキサイドおよびこれらの2種以上の混合物)等が用いられるが、必要により他のAOまたは置換AOを併用してもよい(本発明において、これらも含めてAOと総称する。)。他のAOまたは置換AOとしては、例えば、C5〜12のα−オレフィンのエポキシ化物、スチレンオキサイドおよびエピハロヒドリン(エピクロルヒドリンおよびエピブロモヒドリン等)が挙げられる。他のAOまたは置換AOの量は、全AOの重量に基づいて、30%以下が好ましく、さらに好ましくは0〜25%、特に好ましくは0〜20%である。
AOとして好ましいのは、EO単独およびEOと他のAOとの併用(ブロックおよび/またはランダム付加)、さらに好ましいのはEO、EO/POの併用、特に好ましいのはEO単独である。
AOの付加モル数は、(c220)または二価フェノールの水酸基1個当り、1〜300モルが好ましく、さらに好ましくは2〜250モル、特に好ましくは10〜100モルである。AOの付加モル数がこの範囲であると(c22)の体積固有抵抗値がさらに好ましい範囲になりやすい。
ポリエーテルジオール(c221)中のC2〜4のオキシアルキレン単位の含量は、(c221)の重量に基づいて、5〜99.8%が好ましく、さらに好ましくは8〜99.6%、特に好ましくは10〜98%である。
ポリオキシアルキレン鎖中のオキシエチレン単位の含量は、ポリオキシアルキレン鎖の重量に基づいて、好ましくは5〜100%、さらに好ましくは10〜100%、特に好ましくは50〜100%、最も好ましくは60〜100%である。オキシエチレン単位の含量がこの範囲であると(c22)の体積固有抵抗値がさらに好ましい範囲になりやすい。
RNH−A2−(OA1)m−O−E1−O−(A1O)m'−A2−NHR
で示されるものが挙げられる。
式中の記号E1、A1、mおよびm’は(c221)で示した式と同様であり、A2はハ
ロゲン原子を含んでいてもよいC2〜12(好ましくは2〜8、さらに好ましくは2〜4)のアルキレン基を表し、A1とA2とは同じでも異なっていてもよい。RはHまたはC1〜4(好ましくは1または2)のアルキル基を表す。
(c222)は、(c221)の水酸基を公知の方法によりアミノ基に変えることにより、容易に得ることができる。
水酸基をアミノ基に変える方法としては、種々の方法が使用でき、例えば、(c221)の水酸基をシアノアルキル化して得られる末端シアノアルキル基を還元してアミノ基とする方法[例えば、(c221)とアクリロニトリルとを反応させ、得られるシアノエチル化物を水素添加する方法]、(c221)と、アミノカルボン酸またはラクタムとを反応させる方法、およびハロゲン化アミンをアルカリ条件下で反応する方法が挙げられる。
イソシアネート変性物は、(c221)または(c222)と、有機ジイソシアネートとを反応させるか、(c222)とホスゲンとを反応させることにより得ることができる。
エポキシ変性物は、(c221)または(c222)と、ジエポキシド(ジグリシジルエーテル、ジグリシジルエステル、脂環式ジエポキシド等のエポキシ樹脂:エポキシ当量85〜600)とを反応させるか、(c221)とエピハロヒドリン(エピクロルヒドリン等)とを反応させることにより得ることができる。
(TMXDI)等が挙げられる。
また、ジイソシアネートの変性体としては、例えば、ウレタン変性体、ウレア変性体、カルボジイミド変性体およびウレトジオン変性体が挙げられる。
これらの有機ジイソシアネートのうち、反応性の観点から好ましいのは芳香族および脂肪族ジイソシアネート、さらに好ましいのはTDI、MDIおよびHDI、特に好ましいのはHDIである。
金属触媒としては、例えば、錫触媒(トリメチルチンラウレート、トリメチルチンヒドロキサイド、ジメチルチンジラウレート、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート、スタナスオクトエート、ジブチルチンマレエート等);鉛触媒(オレイン酸鉛、2−エチルヘキサン酸鉛、ナフテン酸鉛、オクテン酸鉛等);その他の金属触媒(ナフテン酸コバルト等のナフテン酸金属塩、フェニル水銀プロピオン酸塩等)等が挙げられる。
E1、A1、mおよびm’は前記と同様であり、XおよびX’は、一般式(2)〜(8)で示される基から選ばれる基および対応する(2’)〜(8’)で示される基から選ばれる基、すなわち、Xが一般式(2)で示される基のとき、X’は一般式(2’)で示される基であり、一般式(3)〜(8)および(3’)〜(8’)についても同様の関係である。
は1〜6)の2価の炭化水素基を表し、R5は、HまたはC1〜10(好ましくは1〜8
、さらに好ましくは1〜6)のアルキル基を表し、R6は、C2〜22(好ましくは4〜
18、さらに好ましくは6〜12)の炭化水素基を表し、E2は、有機ジイソシアネート
残基を表し、rは、1〜10(好ましくは1〜8、さらに好ましくは1〜6)の整数、uおよびvは、0または1を表し、A2、Rは前記に同じである。
また、Q、Q’、TおよびT’は次式で示される基である。
アルキル基を表し、R7は、Hまたはメチル基を表し、tは、R7がメチル基のとき1、Hのとき0または1である。
一般式(1)で示される繰り返し単位中の{ }内のポリエーテルセグメント{(OA1)m−O−E1−O−(A1O)m'}は、ポリエーテルジオール(c221)により構成される構造であり、式中のE1、A1、mおよびm’は前記と同様である。
で示される基であり、例えば、ポリオレフィンのカルボニル変性に、マレイン酸またはフマル酸を用いた場合は、R3は−CH2−CH<であり、R3'は>CH−CH2−である。
触媒としては、アンチモン触媒(三酸化アンチモン等)、スズ触媒(モノブチルスズオ
キサイド等)、チタン触媒(テトラブチルチタネート等)、ジルコニウム触媒(テトラブチルジルコネート等)、有機酸金属塩[ジルコニウム有機酸塩(酢酸ジルコニル等)、酢
酸亜鉛等]、およびこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。
これらのうち、好ましいのはジルコニウム触媒および有機酸金属塩、さらに好ましいのは酢酸ジルコニルである。
触媒の使用量は、(c211−1)と(c221)の合計重量に対して、通常0.001〜5%である。
きる。
(c212)と有機ジイソシアネートとの反応、(c221)または(c222)と有機ジイソシアネート反応、およびイソシアネート変性ポリオレフィンと(c221)または(c222)との反応は、通常のウレタン化またはウレア化反応と同様の方法で行うことができる。
ブロックポリマー(C2)を構成するポリオキシアルキレン鎖含有化合物(c22)の量は、帯電防止性の観点から、(c21)と(c22)との合計重量に基づいて、好ましくは20〜90%、さらに好ましくは25〜90%、特に好ましくは30〜70%である。 また、(C2)のMnは、カーボンナノチューブ分散性および帯電防止性能の観点から、好ましくは2,000〜60,000、さらに好ましくは5,000〜40,000、特に好ましくは8,000〜30,000である。
Nnは、(C2)のMnおよび1H−NMR分析によって求めることができる。例えば
、(c211)のブロックと(c221)のブロックとが繰り返し交互に結合した構造を有する(C21)の場合について説明すると、1H−NMR分析において、4.0〜4.
1ppmのエステル結合{−C(C=O)−OCH2−}のプロトンに帰属されるシグナ
ル、および3.2〜3.7ppmのポリエチレングリコールのプロトンに帰属されるシグナルが観測できる。これらのプロトン積分値の比を求めて、この比とMnとからNnを求めることができる。
これらのうち耐熱性の観点から好ましいのは、カプロラクタム、アミノ基と反応して少なくとも1個のイミド環を形成しうる3価もしくは4価の芳香族ポリカルボン酸およびポリエチレングリコールもしくは少なくとも50重量%のポリエチレングリコールとポリエチレングリコール以外のポリアルキレングリコールとの混合物から誘導され、該混合物の含有量が30〜85重量%、30℃での還元粘度が1.5〜4であるポリエーテルアミド
イミドが挙げられる。
(C3)の還元粘度は、帯電防止性および樹脂組成物の成形性の観点から好ましくは1.5〜4、さらに好ましくは1.7〜3.5である。
(C4)の融点[測定は示差走査熱量測定法(以下、DSC法と略記)による]は耐熱性の観点から好ましくは100℃以上、さらに好ましくは120〜210℃である。
(C4)のMnは、カーボンナノチューブ分散性および帯電防止性能の観点から好ましくは2,000〜60,000、さらに好ましくは5,000〜40,000である。
該帯電防止剤中の(A)、(B)、(C)の合計重量に基づく割合は要求される性能に応じて種々変えることができるが、(A)は、帯電防止性および樹脂組成物の成形性の観点から好ましくは1〜20%、さらに好ましくは2〜15%;(B)は、カーボンナノチューブの分散性および樹脂組成物の成形性の観点から1〜40%、さらに好ましくは2〜35%;(C)は、カーボンナノチューブの分散性および帯電防止性の観点から好ましくは40〜98%、さらに好ましくは50〜96%である。
(A)と(B)との混合方法は、特に限定はないが、乳鉢ですり潰して混合してもよいし、ボールミル、ローラーミルなどを使用することもできる。混合時間はカーボンナノチューブの分散性および工業的観点から好ましくは1分〜3時間、さらに好ましくは5分〜2時間;混合温度は、カーボンナノチューブの分散性および工業的観点から好ましくは0〜150℃、さらに好ましくは20〜100℃;混合の終点は、(A)と(B)の混合物がペースト状になったことを目視により確認することにより判断することができる。
また、(A)と(B)の混合物を(C)に含有させる方法については、特に限定はないが、該混合物の(C)への効果的な分散の観点から、親水性基含有ポリマー(C)中に予め分散させておくことが好ましく、その場合、(C)の製造(重合)時に予め該混合物を分散させておくのが特に好ましい。該混合物を(C)の製造時に含有、分散させるタイミングは特に制限はなく、重合前、重合中および重合直後のいずれでもよい。
(D)としては、ポリフェニレンエーテル樹脂(D1);ビニル樹脂〔ポリオレフィン樹脂(D2)[例えばポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)、エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂]、ポリアクリル樹脂(D3)[例えばポリメタクリル酸メチル]、ポリスチレン樹脂(D4)[ビニル基含有芳香族炭化水素単独またはビニル基含有芳香族炭化水素と、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリロニトリルおよびブタジエンからなる群から選ばれる少なくとも1種とを構成単位とする共重合体、例えばポリスチレン、スチレン/アクリロニトリル共重合体(AN樹脂)、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体(ABS樹脂)、メタクリル酸メチル/ブタジエン/スチレン共重合体(MBS樹脂)、スチレン/メタクリル酸メチル共重合体(MS樹脂)]等〕;ポリエステル樹脂(D5)[例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペート];ポリアミド樹脂(D6)[例えばナイロン66、ナイロン69、ナイロン612、ナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン46、ナイロン6/66、ナイロン6/12];ポリカーボネート樹脂(D7)[例えばポリカーボネート、ポリカーボネート/ABSアロイ樹脂];ポリアセタール
樹脂(D8)、およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
また、これらの(D1)に前記のスチレンおよび/またはその誘導体のモノマーをグラフトしたもの(変性ポリフェニレンエーテル)も(D1)に含まれる。
測定される。
(D1)のガラス転移温度(以下、Tgと略記)は、成形性の観点から好ましくは190〜240℃、さらに好ましくは210〜230℃である。Tgは示差走査熱量測定(DSC)法により測定される。
/またはブロック)等が挙げられる。
30のα−オレフィン(1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、 1−ペンテン、1−
オクテン、1−デセン、1−ドデセン等)等]、C4〜30のジエン[アルカジエン(ブタジエン、イソプレン等)、シクロアルカジエン(シクロペンタジエン等)等]等が挙げられる。
−、m−およびp−アルキル(C1〜10)スチレン(ビニルトルエン等)、α−アルキル(C1〜10)スチレン(α−メチルスチレン等)およびハロゲン化スチレン(クロロスチレン等)が挙げられる。
(メタ)アクリル酸の誘導体としては、例えばアルキル(C1〜20)(メタ)アクリレート[メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリ レート、ブチル(メタ)
アクリレート等]、モノ−およびジ−アルキル(C1〜4)アミノアルキル(C2〜4)(メタ)アクリレート[メチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレ ート等]、(メタ)アクリロニトリルおよび(メタ)アクリルアミ
ドが挙げられる。
酸、プロピオン酸)エステル(酢酸ビニル等)が挙げられる。
不飽和アルコールのアルキルエーテルとしては、上記不飽和アルコールのアルキル(C1〜20)エーテル(メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等)が挙げられる。ハロゲン含有ビニルモノマーとしては、C2〜12、例えば塩化ビニル、塩化ビニリデン
およびクロロプレンが挙げられる。
レン−エチレン共重合体[共重合比(重量比)=0.1/99.9〜99.9/0.1]、プロピレンおよび/またはエチレンと他のα−オレフィン(C4〜12)の1種以上との共重合体(ランダムおよび/またはブロック付加)[共重合比(重量比)=99/1〜5/95]、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)[共重合比(重量比)=95/5〜60/40]、エチレン/エチルアクリレート共重合体(EEA)[共重合比(重量比)=95/5〜60/40]が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、ポリプロピレン、ポリエチレン、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレンおよび/またはエチレンとC4〜12のα−オレフィンの1種以上との共重合体[共重合比(重量比)=90/10〜10/90、ランダムおよび/またはブロック付加]である。
リエチレンの場合:190℃、荷重2.16kgf)測定される。
(D2)の結晶化度は、帯電防止性の観点から好ましくは0〜98%、さらに好ましくは0〜80%、とくに好ましくは0〜70%である。
結晶化度は、X線回折、赤外線吸収スペクトル等の方法によって測定される〔「高分子の固体構造−高分子実験学講座2」(南篠初五郎)、42頁、共立出版1958年刊参照〕。
くは1〜100である。MFRは、JIS K7210(1994年)に準じて(ポリアクリル樹脂の場合は230℃、荷重1.2kgf)測定される。
ビニル基含有芳香族炭化水素としては、C8〜30の、スチレンおよびその誘導体 、
例えばo−、m−およびp−アルキル(C1〜10)スチレン(ビニルトルエン等)、α−アルキル(C1〜10)スチレン(α−メチルスチレン等)およびハロゲン化スチレン(クロロスチレン等)が挙げられる。
(D4)の具体例としては、ポリスチレン、ポリビニルトルエン、スチレン/アクリロニトリル共重合体(AS樹脂)[共重合比(重量比)=70/30〜80/20]、スチレン/メタクリル酸メチル共重合体(MS樹脂)[共重合比(重量比)=60/40〜90/10]、スチレン/ブタジエン共重合体[共重合比(重量比)=60/40〜95/5]、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体(ABS樹脂)[共重合比(重量比)=(20〜30)/(5〜40)/(40〜70)]、メタクリル酸メチル/ブタジエン/スチレン共重合体(MBS樹脂)[共重合比(重量比)=(20〜30)/(5〜40)/(40〜70)]等が挙げられる。
(D62)におけるジアミンとジカルボン酸としては、前記(c113)で例示したものが挙げられ、(D62)としては、ヘキサンメチレンジアミンとアジピン酸の縮重合によるナイロン66、ヘキサメチレンジアミンとセバシン酸の重縮合によるナイロン610等が挙げられる。
(D63)におけるアミノカルボン酸としては、前記(c112)で例示したものが挙げられ、(D63)としては、アミノエナント酸の重縮合によるナイロン7、ω−アミノウンデカン酸の重縮合によるナイロン11、12−アミノドデカン酸の重縮合によるナイロン12等が挙げられる。
分子量調整剤としてのジカルボン酸のうち、好ましいのは脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸および3−スルホイソフタル酸アルカリ金属塩であり、さらに好ましいのはアジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸および3−スルホイソフタル酸ナトリウムである。また、分子量調整剤としてのジアミンのうち、好ましいのはヘキサメチレンジアミン、デカメチレンジアミンである。
て(ポリアミド樹脂の場合は、230℃、荷重0.325kgf)測定される。
(D7)のMFRは、樹脂物性、帯電防止性の観点から好ましくは0.5〜150、さらに好ましくは1〜100である。MFRは、JIS K7210(1994年)に準じ
て(ポリカーボネート樹脂の場合は280℃、荷重2.16kgf)測定される。
(D8)のMFRは、樹脂物性、帯電防止性の観点から好ましくは0.5〜150、さらに好ましくは1〜100である。MFRは、JIS K7210(1994年)に準じ
て(ポリアセタール樹脂の場合は190℃、荷重2.16kgf)測定される。
(D8)の固有粘度[η]は、樹脂物性、帯電防止性の観点から好ましくは0.1〜4、さらに好ましくは0.2〜3.5、とくに好ましくは0.3〜3である。
(E1)としては、アルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム等)および/またはアルカリ土類金属(マグネシウム、カルシウム等)の有機酸(C1〜12のモノ−およびジ−カルボン酸、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、コハク酸;C1〜20のスルホン酸、例えばメタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸;チオシアン酸)の塩、および無機酸(ハロゲン化水素酸、例えば塩酸、臭化水素酸;過塩素酸;硫酸;硝酸;リン酸)の塩が使用できる。
これらのうち帯電防止性の観点から好ましいのは、ハライド、過塩素酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、酢酸塩、さらに好ましいのは塩化リチウム、−カリウムおよび−
ナトリウム、過塩素酸リチウム、−カリウムおよび−ナトリウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、−カリウムおよび−ナトリウム、酢酸カリウムである。
(E1)を含有させる方法については特に限定はないが、組成物中への効果的な分散のさせ易さから、親水性基含有ポリマー(C)中に予め分散させておくことが好ましい。
また、(C)中へ(E1)を分散させる場合、(C)の製造(重合)時に予め(E1)を含有、分散させておくのが特に好ましい。(E1)を(C)の製造時に含有させるタイミングは特に制限なく、重合前、重合中および重合直後のいずれでもよい。
両性界面活性剤としては、アミノ酸型両性界面活性剤[例えば高級アルキルアミン(C8〜24)のプロピオン酸塩]、ベタイン型両性界面活性剤[例えば高級アルキル(C12〜18)ジメチルベタイン、高級アルキルジヒドロキシエチルベタイン]、硫酸エステ
ル塩型両性界面活性剤[例えば高級アルキルアミン(C8〜24)の硫酸エステル塩およびヒドロキシエチルイミダゾリン硫酸エステル塩]、スルホン酸塩型両性界面活性剤(例えばペンタデシルスルホタウリン塩およびイミダゾリンスルホン酸塩)およびリン酸エステル塩型両性界面活性剤[例えばグリセリン高級脂肪酸(C8〜24)エステル化物のリン酸エステル塩]が挙げられる。
上記のアニオン性および両性界面活性剤における塩には、金属塩、例えばアルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム等)、アルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウム等)およびIIB族金属(亜鉛等)の塩;アンモニウム塩;並びに、アミン塩[アルキルアミン(C1〜20)塩およびアルカノールアミン(C2〜12、例えばモノ−、ジ−およびトリエタノールアミン)塩等]および4級アンモニウム塩が含まれる。
これらのうち、帯電防止性の観点から好ましいのはアニオン性界面活性剤、さらに好ましいのはスルホン酸塩、特に好ましいのはアルキルベンゼンスルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等)、アルキルスルホン酸塩およびパラフィンスルホン酸塩である。
(E2)を含有させる方法についても特に限定はないが、樹脂組成物中へ効果的に分散させるためには、(C)中に予め分散させておくことが好ましい。また、(C)中へ(E2)を分散させる場合、(C)の製造(重合)時に該(E2)を予め含有、分散させておくのが特に好ましい。(E2)を(C)の製造時に含有させるタイミングは特に制限なく、重合前、重合中および重合直後の何れでもよい。
(F)の使用量は、樹脂物性の観点から、(A)、(B)、(C)、(D)の合計重量に基づいて、好ましくは0.1〜15%、さらに好ましくは1〜10%、特に好ましくは1.5〜8%である。
(F)を含有させる方法については特に限定はないが、組成物中への効果的な分散もしくは溶解のさせ易さから、親水性基含有ポリマー(C)中に予め分散させておくことが好ましい。
また、(C)中へ(F)を分散もしくは溶解させる場合、(C)の製造(重合)時に予め(F)を含有させておくのが特に好ましい。(F)を(C)の製造時に含有させるタイミングは特に制限なく、重合前、重合中および重合直後のいずれでもよい。
ム、炭酸カリウム、酸化亜鉛、アルミナ、硫酸バリウムおよび硫酸カルシウム)が挙げられる。
(G2)としては、ワックス(例えばカルナバロウワックス、パラフィンワックスおよびポリオレフィンワックス)、高級脂肪酸(C8〜24、例えばステアリン酸、オレイン酸、リノール酸およびリノレン酸)、高級アルコール(C8〜18、例えばステアリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、セトステアリルアルコールおよびベヘニルアルコール)および高級脂肪酸アミド(C8〜24、例えばステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、リノール酸アミドおよびリノレン酸アミド)が挙げられる。
(G4)としては、高級脂肪酸(上記のもの)の低級(C1〜4)アルコールエステル(例えばステアリン酸ブチル)、脂肪酸(C2〜18)の多価(2価〜4価またはそれ以上)アルコールエステル(例えば硬化ヒマシ油)、脂肪酸(C2〜18)のグリコール(C2〜8)エステル(例えばエチレングリコールモノステアレート)および流動パラフィンが挙げられる。
記のもの)塩、シアヌール酸塩およびイソシアヌール酸塩)]、含硫黄系〔例えば硫酸エステル、有機スルホン酸、スルファミン酸、有機スルファミン酸、およびそれらの塩、エステルおよびアミド〕、含珪素系(例えばポリオルガノシロキサン)および含リン系[例えばリン酸エステル(例えばトリクレジルホスフェート)]〕および無機難燃剤〔例えば三酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、水酸化アルミニウム、赤リンおよびポリリン酸アンモニム〕が挙げられる。
溶融混合時の各成分の添加順序には特に限定はないが、例えば、(1)(A)、(B)を混合し、その後(C)を溶融混合してから、(D)、(E)、(F)および/または(G)を一括して溶融混合する方法、(2)(A)、(B)を混合し、その後(C)を溶融混合してから、(D)の一部を予め溶融混合して(A)、(B)、(C)の高濃度組成物(マスターバッチ樹脂組成物)を作成し、その後、残りの(D)並びに必要に応じて(E)、(F)および/または(G)を溶融混合する方法、が挙げられる。
(2)の方法におけるマスターバッチ樹脂組成物中の(C)の濃度は好ましくは40〜80重量%、さらに好ましくは50〜70重量%である。
これらのうち(2)の方法は、マスターバッチ法またはマスターペレット法と呼ばれる方法で、(A)、(B)、(C)の(D)への効率的な分散の観点から好ましい方法である。
該成形品を塗装する方法としては、エアスプレー法、エアレススプレー法、静電スプレー法、浸漬法、ローラー法、刷毛塗り法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。塗料としては、ポリエステルメラミン、エポキシメラミン、アクリルメラミンおよびアクリルウレタン樹脂塗料等の種々の塗料が挙げられる。
塗装膜厚(乾燥後膜厚)は、目的に応じて適宜選択することができるが塗膜物性の観点から好ましくは10〜50μm、さらに好ましくは15〜40μmである。
また、該成形品に印刷する方法としては、種々の印刷法、例えばグラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷およびオフセット印刷が挙げられる。
印刷インキとしてはプラスチックの印刷に通常用いられるものが挙げられる。
単層カーボンナノチューブ(A−1)[商品名「S−SWNT」、NTP(Shent
en Nanotech Port Co.)(株)製、直径10nm、アスペクト比500]10部と1−エチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(B−1)
90部を配合し、乳鉢で30分間25℃で混合した。(A−1)と(B−1)の混合物がペースト状になったことを確認した。
次に、ステンレス製オートクレーブに、ε−カプロラクタム83.5部、テレフタル酸16.5部、酸化防止剤[商品名「イルガノックス1010」、チバスペシャリティーケミカルズ(株)製、以下同じ。]0.3部および水6部を仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、220℃で加圧(0.3〜0.5MPa)密閉下、4時間加熱撹拌し、両末端にカルボキシル基を有する酸価112、Mn1,000のポリアミド96部を得た。
次に、Mn2,000のビスフェノールAのEO付加物192部および酢酸ジルコニル0.5部を加え、245℃、0.13kPa以下の減圧下で5時間重合させ、ポリエーテルエステルアミド(C1−1)を得た。(C1−1)の体積固有抵抗値は2×108Ω・
cmであった。
ステンレス製オートクレーブに(C1−1)80部を仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、230℃で加熱撹拌した。前記(A−1)と(B−1)の混合物20部を添加混合し、230℃で1時間溶融撹拌後、得られた混合物をベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化することによって帯電防止剤(X1)を得た。
(A−1)50部と(B−1)50部を配合し、乳鉢で30分間25℃で混合した。(A−1)と(B−1)の混合物がペースト状になったことを確認した。
次に、ステンレス製オートクレーブに、ε−カプロラクタム67部、テレフタル酸33部、酸化防止剤0.3部および水6部を仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、220℃で加圧(0.3〜0.5MPa)密閉下、4時間加熱撹拌し、両末端にカルボキシル基を有する酸価224、Mn500のポリアミド96部を得た。
次に、Mn500のビスフェノールAのEO付加物96部および酢酸ジルコニル0.5部を加え、245℃、0.13kPa以下の減圧下で5時間重合させ、ポリエーテルエステルアミド(C1−2)を得た。(C1−2)の体積固有抵抗値は1×1012Ω・cmであった。
ステンレス製オートクレーブに(C1−2)98部を仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、230℃で加熱撹拌した。前記(A−1)と(B−1)の混合物2部を添加混合し、230℃で1時間溶融撹拌後、得られた混合物をベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化することによって帯電防止剤(X2)を得た。
(A−1)20部と(B−1)40部を配合し、乳鉢で30分間25℃で混合した。(A−1)と(B−1)の混合物がペースト状になったことを確認した。
次に、ステンレス製オートクレーブに、ε−カプロラクタム50部、テレフタル酸50部、酸化防止剤0.3部および水6部を仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、220℃で加圧(0.3〜0.5MPa)密閉下、4時間加熱撹拌し、両末端にカルボキシル基を有する酸価560、Mn200のポリアミド96部を得た。
次に、Mn300のビスフェノールAのEO付加物64部および酢酸ジルコニル0.5部を加え、245℃、0.13kPa以下の減圧下で5時間重合させ、ポリエーテルエステルアミド(C1−3)を得た。(C1−3)の体積固有抵抗値は1×1011Ω・cmであった。
ステンレス製オートクレーブに(C1−3)40部を仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、230℃で加熱撹拌した。前記(A−1)と(B−1)の混合物60部を添加混合し、230℃で1時間溶融撹拌後、得られた混合物をベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化することによって帯電防止剤(X3)を得た。
(A−1)15部と(B−1)35部を配合し、乳鉢で30分間25℃で混合した。(A−1)と(B−1)の混合物がペースト状になったことを確認した。
次に、ステンレス製オートクレーブに、ε−カプロラクタム94部、テレフタル酸6部、酸化防止剤0.3部および水6部を仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、220℃で加圧(0.3〜0.5MPa)密閉下、4時間加熱撹拌し、両末端にカルボキシル基を有する酸価37、Mn3,000のポリアミド96部を得た。
次に、Mn4,000のビスフェノールAのEO付加物72部および酢酸ジルコニル0.5部を加え、245℃、0.13kPa以下の減圧下で5時間重合させ、ポリエーテルエステルアミド(C1−4)を得た。(C1−4)の体積固有抵抗値は5×106Ω・cmであった。
ステンレス製オートクレーブに(C1−4)50部を仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、230℃で加熱撹拌した。前記(A−1)と(B−1)の混合物50部を添加混合し、230℃で1時間溶融撹拌後、得られた混合物をベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化することによって帯電防止剤(X4)を得た。
(A−1)10部と(B−1)90部を配合し、乳鉢で30分間25℃で混合した。(A−1)と(B−1)の混合物がペースト状になったことを確認した。
次に、ステンレス製オートクレーブに、ε−カプロラクタム96部、テレフタル酸4部、酸化防止剤0.3部および水6部を仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、220℃で加圧(0.3〜0.5MPa)密閉下、4時間加熱撹拌し、両末端にカルボキシル基を有する酸価22、Mn5,000のポリアミド96部を得た。
次に、Mn5,000のビスフェノールAのEO付加物96部および酢酸ジルコニル0.5部を加え、245℃、0.13kPa以下の減圧下で5時間重合させ、ポリエーテルエステルアミド(C1−5)を得た。(C1−5)の体積固有抵抗値は1×106Ω・cmであった。
ステンレス製オートクレーブに(C1−5)80部を仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、230℃で加熱撹拌した。前記(A−1)と(B−1)の混合物20部を添加混合し、230℃で1時間溶融撹拌後、得られた混合物をベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化することによって帯電防止剤(X5)を得た。
実施例1において、(A−1)に代えて多層カーボンナノチューブ(A−2)[商品名「MWNT−A−P」、サンナノテック(株)製]、直径1nm、アスペクト比500]を用いたこと以外は実施例1と同様にして、帯電防止剤(X6)を得た。
実施例1において(A−1)10部と(B−1)90部を配合することに代えて(A−1)50部と(B−1)50部を配合したこと以外は実施例1と同様にして、帯電防止剤(X7)を得た。
実施例1において(B−1)に代えてイミダゾールトリフルオロメタンスルホナート(B−2)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、帯電防止剤(X8)を得た。
(A−1)10部と(B−1)90部を混合し、乳鉢で30分間50℃で混合した。(A−1)と(B−1)の混合物がペースト状になったことを確認した。
ステンレス製オートクレーブに、熱減成法で得られた低分子量ポリプロピレン(Mn2,500、密度0.89、C1,000個当たりの二重結合量10.5個、1分子当たりの二重結合の平均数1.9個、両末端変性可能なポリオレフィンの含有量95%)85部と無水マレイン酸15部を仕込み、窒素ガス雰囲気下(密閉下)、200℃で溶融し、200℃、20時間反応させた。
その後、過剰の無水マレイン酸を減圧下、200℃、3時間で留去して、酸変性ポリプロピレン(c21−1)を得た。(c21−1)は、酸価39.8、Mn2,800であった。
次に、ステンレス製オートクレーブに、(c21−1)50部、ポリエチレングリコール(c22−1)(Mn2,800、体積固有抵抗値1×107Ω・cm)50部、酸化
防止剤0.3部および酢酸ジルコニル0.5部を仕込み、230℃、0.13kPa以下の減圧下で3時間重合させ、粘稠なポリマー(C2−1)を得た。(C2−1)のMnは22,000、該Mnと1H−NMR分析より求めた平均繰り返し数(Nn)は3.9で
あった。(C2−1)の体積固有抵抗値は5×108Ω・cmであった。
該(C2−1)80部をステンレス製オートクレーブに仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、200℃で加熱撹拌し、上記(A−1)と(B−1)の混合物20部を添加混合し、200℃で1時間溶融撹拌後、得られたポリマーをベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化することによって帯電防止剤(X9)を得た。
(A−1)15部と(B−1)35部を配合し、乳鉢で30分間25℃で混合した。(A−1)と(B−1)の混合物がペースト状になったことを確認した。
ステンレス製オートクレーブに、熱減成法で得られた低分子量ポリプロピレン(Mn3,400、密度0.89、C1,000個当たりの二重結合量7.0個、1分子当たりの二重結合の平均数1.8個、両末端変性可能なポリオレフィンの含有量90%)90部と無水マレイン酸10部とを、窒素ガス雰囲気下(密閉下)、200℃で溶融し、200℃、20時間反応させた。
その後、過剰の無水マレイン酸を減圧下、200℃、3時間で留去して、酸変性ポリプロピレン(c21−2)を得た。(c21−2)は、酸価27.5、Mn3,600であった。
次に、ステンレス製オートクレーブに、(c21−2)97部とエタノールアミン5部を窒素ガス雰囲気下、180℃で溶融し、180℃、2時間反応させた。その後、過剰のエタノールアミンを減圧下、180℃、2時間で留去して、水酸基を有する変性ポリプロピレン(b21−3)を得た。(b21−3)の水酸基価は26.7、アミン価は0.01、Mnは3,700であった。
次に、ステンレス製オートクレーブに、ポリエチレングリコール(c22−2)(Mn3,200、体積固有抵抗値1×107Ω・cm)とMDIを反応させて得られたイソシ
アネート変性ポリエチレングリコール(c22−3)(NCO含量3.0%、体積固有抵抗値1×107Ω・cm)43部と、水酸基を有する変性ポリプロピレン(c21−3)
57部とを2軸押出機にて、200℃、滞留時間30秒で混練し、これをストランド状に取り出し、ペレット化することにより粘稠なポリマー(C2−2)を得た。(C2−2)の体積固有抵抗値は4×108Ω・cmであった。
該(C2−1)80部をステンレス製オートクレーブに仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、200℃で加熱撹拌し、上記(A−1)と(B−1)の混合物20部を添加混合し、200℃で1時間溶融撹拌後、得られたポリマーをベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化することによって帯電防止剤(X10)を得た。
実施例9において、(c22−1)に代えてポリエーテルジアミン(c22−4)(Mn2,800、体積固有抵抗値2×107Ω・cm)を用いたこと以外は実施例9と同様にして、粘稠なポリマー(C2−3)を得た。(C2−3)のMnは20,000、該Mnと1H−NMR分析より求めた平均繰り返し数(Nn)は3.6であった。(C2−3)の体積固有抵抗値は1×107Ω・cmであった。さらに実施例9と同様にして、帯電防止剤(X11)を得た。
(A−1)50部と(B−1)50部を配合し、乳鉢で30分間25℃で混合した。(A−1)と(B−1)の混合物がペースト状になったことを確認した。
ステンレス製オートクレーブに、熱減成法で得られた低分子量ポリプロピレン(Mn19,000、密度0.89、C1,000個当たりの二重結合量6.8個、1分子当たりの二重結合の平均数1.7個、両末端変性可能なポリオレフィンの含有量90%)250部と無水マレイン酸10部とを、窒素ガス雰囲気下(密閉下)、220℃で溶融し、220℃、29時間反応させた。
その後、過剰の無水マレイン酸を減圧下、220℃、3時間で留去して、酸変性ポリプロピレン(c21−4)を得た。(c21−4)は、酸価5.5、Mn19,200であった。
次に、酸変性ポリプロピレン(c21−4)135部とビス(2−アミノエチル)エーテル10部を窒素ガス雰囲気下、撹拌下、200℃で溶融し、200℃、2時間反応させた。その後、過剰のビス(2−アミノエチル)エーテルを減圧下、200℃、2時間で留去して、両末端にアミノ基を有する変性ポリプロピレン(c21−5)を得た。(c21−5)のアミン価は5.8、Mnは19,400であった。
次に、ステンレス製オートクレーブに、(c21−5)50部、ポリエチレングリコール(c22−5)(Mn20,000、体積固有抵抗値1×108Ω・cm)40部、ド
デカン二酸5.2部、酸化防止剤0.3部および酢酸亜鉛0.5部を仕込み、230℃、0.13kPa以下の減圧下で15時間重合させ、粘稠なポリマー(C2−4)を得た。(C2−4)の体積固有抵抗値は1×1010Ω・cmであった。
該(C2−4)96部をステンレス製オートクレーブに仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、200℃で加熱撹拌し、上記(A−1)と(B−1)の混合物4部を添加混合し、200℃で1時間溶融撹拌後、得られたポリマーをベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化することによって帯電防止剤(X12)を得た。
(A−1)10部と(B−1)90部を混合し、乳鉢で30分間50℃で混合した。(A−1)と(B−1)の混合物がペースト状になったことを確認した。
次にポリエーテルエステルアミド(C1−1)40部と、粘稠なポリマー(C2−1)40部をステンレス製オートクレーブに仕込み、オートクレーブ内を窒素置換後、200℃で加熱撹拌し、上記(A−1)と(B−1)の混合物20部を添加混合し、200℃で1時間溶融撹拌後、得られたポリマーをベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化することによって帯電防止剤(X13)を得た。
実施例1において、(A−1)に代えて、カーボンナノチューブとは異なる炭素材料で
あるケッチェンブラック(比A−1)[商品名「EC300J」、ライオン(株)製、アス
ペクト比1]を用いたこと以外は実施例1と同様にして、帯電防止剤(比X1)を得た。
実施例1において、(A−1)を用いないこと以外は実施例1と同様にして、帯電防止剤(比X2)を得た。
実施例1において、(B−1)に代えて1−ヘプタン−スルホン酸(比B−1)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、帯電防止剤(比X3)を得た。
実施例1において、(B−1)を用いないこと以外は実施例1と同様にして、帯電防止剤(比X4)を得た。
カーボンナノチューブ(A−1)10部と(B−1)90部を混合し、乳鉢で30分間混合し、ペースト状の混合物(帯電防止剤)(比X5)を得た。
実施例9において、(A−1)に代えて、(比A−1)を用いたこと以外は実施例5と同様にして、帯電防止剤(比X6)を得た。
実施例9において、(A−1)を用いないこと以外は実施例9と同様にして、帯電防止剤(比X7)を得た。
表1に示す配合組成に従って、(X1)〜(X13)または(比X1)〜(比X7)と熱可塑性樹脂(D−1)または(D−2)とを、場合により帯電防止性向上剤(E−1)、相溶化剤(F−1)と共に、ヘンシェルミキサーで3分間ブレンドした後、ベント付き2軸押出機にて、220℃、100rpm、滞留時間5分の条件で溶融混練して、それぞれ樹脂組成物(実施例14〜28および比較例8〜15)を得た。
(D−2):ポリプロピレン樹脂[商品名「サンアロマーPM771M」、サンアロマー
(株)製]
(E−1):ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
(F−1):相溶化剤[商品名「エポフレンド」、ダイセル化学(株)製、変性ビニル重
合体]
上記樹脂組成物を用いて、それぞれ射出成形機[PS40E5ASE、日精樹脂工業(
株)製]により、金型温度50℃で成形し、試験片を各々作成し、衝撃強度、帯電防止性
、成形性の評価を行った。結果を表2に示す。
(1)衝撃強度
ASTM D256(ノッチ付、3.2mm厚)Method Aに準拠。
[2]帯電防止性
(1)体積固有抵抗値
試験片(100×100×2mm)について、超絶縁計[DSM−8103(平板
試料用電極SME−8310)、東亜電波工業(株)、以下同じ。]により23℃
、湿度50%RHの雰囲気下で測定した(ASTM D257に準拠)。
(2)水洗後の体積固有抵抗値
斜めに立てかけた試験片(100×100×2mm)の表面を、流量100ml
/分のイオン交換水(23℃)100mlで水洗し、その後80℃の循風乾燥機で
3時間乾燥させる。該水洗−乾燥の操作を10回繰り返した試験片について、(1
)と同様に測定した。
[3]成形性
熱可塑性樹脂単体での成形と同条件にて成形し、下記の基準で成形品の表面状態を熱可塑性樹脂単体の成形品と比較した。
○:成形品表面が熱可塑性樹脂単体の成形品と同等。
×:成形品表面が熱可塑性樹脂単体の成形品に比べ凸凹している。
ラッシュ成形、回転成形、押出成形、ブロー成形、発泡成形およびフィルム成形(キャスト法、テンター法、インフレーション法等)等]で成形され、帯電防止性が求められる、家電・OA機器、ゲーム機器および事務機器用のハウジング製品、ICトレー等の各種プラスチック容器、各種包材用フィルム、床材用シート、人工芝、マット、並びに自動車部品等の各種成形材料として極めて有用である。
Claims (7)
- カーボンナノチューブ(A)および共役二重結合を有する分散剤(B)の混合物と、1×106〜1×1012Ω・cmの体積固有抵抗値を有する親水性基含有ポリマー(C)からなることを特徴とする帯電防止剤。
- (C)が、下記の(C1)および(C2)からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1記載の帯電防止剤。
(C1):数平均分子量200〜5,000のポリアミド(c11)と数平均分子量30
0〜5,000のビスフェノール化合物のアルキレンオキシド付加物(c12)
とから誘導されるポリエーテルエステルアミド
(C2):ポリオレフィン(c21)のブロックと、ポリオキシアルキレン鎖含有化合物
(c22)のブロックとがエステル結合、アミド結合、エーテル結合、イミド結
合およびウレタン結合からなる群から選ばれる少なくとも1種の結合を介して繰
り返し交互に結合した構造を有するブロックポリマー - (A)、(B)、(C)の合計重量に基づく割合が、(A)が1〜20%、(B)が1〜40%、(C)が40〜98%である請求項1または2記載の帯電防止剤。
- 請求項1〜3のいずれか記載の帯電防止剤を熱可塑性樹脂(D)に含有させてなる帯電防止性樹脂組成物。
- さらに、帯電防止性向上剤、相溶化剤およびその他の樹脂用添加剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤を含有させてなる請求項4記載の組成物。
- 請求項4または5記載の組成物を成形してなる成形品。
- 請求項6記載の成形品に塗装および/または印刷を施してなる成形物品。
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|---|---|---|---|
| JP2007173424A JP2008031461A (ja) | 2006-06-30 | 2007-06-29 | 帯電防止性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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