JP2005132853A - 合成高分子材料用帯電防止剤、その製造方法及び合成高分子材料組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】
合成高分子材料の本来的な色相や透明性を損なうことなく、該合成高分子材料に優れた帯電防止性を付与できる合成高分子材料用帯電防止剤、その製造方法及びかかる合成高分子材料用帯電防止剤を含有する合成高分子材料組成物を提供する。
【解決手段】
合成高分子材料用帯電防止剤として、特定の有機スルホネートアニオンと有機ホスホニウムカチオンとからなるスルホネートホスホニウム塩を実質的成分とし、且つアルカリ金属イオン及び／又はアルカリ土類金属イオンを合計で０．１〜３００ｐｐｍの濃度で含有して成るものを用いた。
【選択図】 なし
合成高分子材料の本来的な色相や透明性を損なうことなく、該合成高分子材料に優れた帯電防止性を付与できる合成高分子材料用帯電防止剤、その製造方法及びかかる合成高分子材料用帯電防止剤を含有する合成高分子材料組成物を提供する。
【解決手段】
合成高分子材料用帯電防止剤として、特定の有機スルホネートアニオンと有機ホスホニウムカチオンとからなるスルホネートホスホニウム塩を実質的成分とし、且つアルカリ金属イオン及び／又はアルカリ土類金属イオンを合計で０．１〜３００ｐｐｍの濃度で含有して成るものを用いた。
【選択図】 なし
Description
本発明は合成高分子材料用帯電防止剤、その製造方法及び合成高分子材料組成物に関する。一般に合成高分子材料は疎水性が大きく、その結果として帯電し易い特性を有し、かかる特性は合成高分子材料の製造工程やその製品使用上で大きな障害となっている。本発明はこのような障害を取り除くための合成高分子材料用帯電防止剤、その製造方法及び合成高分子材料組成物に関する。
従来、合成高分子材料用帯電防止剤として、各種のイオン性化合物が使用されている。かかるイオン性化合物のなかでも、スルホネートホスホニウム塩が、合成高分子材料との相溶性に優れ、また耐熱性に優れていることから注目されている（例えば特許文献１〜４参照）。しかし、従来提案されているスルホネートホスホニウム塩は合成高分子材料の本来的な色相や透明性を低下させる傾向があり、したがってこれを帯電防止剤として用いた合成高分子材料組成物は、肉厚が厚く且つ高度な透明性を必要とする成形品、例えば光学用レンズや照明器具カバー等の厚肉成形品とするのに不向きという問題がある。色相や透明性の低下を抑えるため、合成高分子材料に対するスルホネートホスホニウム塩の使用量を減らすと、そのような合成高分子材料組成物から成形した前記のような厚肉成形品は、帯電防止性、とりわけ低湿下における帯電防止性が不充分になってしまう。
本発明が解決しようとする課題は、合成高分子材料の本来的な色相や透明性を損なうことなく、該合成高分子材料に優れた帯電防止性を付与できる合成高分子材料用帯電防止剤、その製造方法及びかかる合成高分子材料用帯電防止剤を含有する合成高分子材料組成物を提供する処にある。
前記の課題を解決する本発明は、下記の化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を実質的成分とし、且つ下記の金属イオンを０．１〜３００ｐｐｍの濃度で含有して成ることを特徴とする合成高分子材料用帯電防止剤に係る。
化１において、
Ａ１：炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数４〜２４のアルケニル基、フェニル基、置換基として炭素数１〜１８のアルキル基を有する置換フェニル基、ナフチル基又は置換基として炭素数１〜１８のアルキル基を有する置換ナフチル基
Ｒ１〜Ｒ４：炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基
Ａ１：炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数４〜２４のアルケニル基、フェニル基、置換基として炭素数１〜１８のアルキル基を有する置換フェニル基、ナフチル基又は置換基として炭素数１〜１８のアルキル基を有する置換ナフチル基
Ｒ１〜Ｒ４：炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基
金属イオン：アルカリ金属イオン及びアルカリ土類金属イオンから選ばれる一つ又は二つ以上
また本発明は、前記の本発明に係る合成高分子材料用帯電防止剤を製造する方法であって、下記の第１工程及び第２工程を経ることを特徴とする合成高分子材料用帯電防止剤の製造方法に係る。
第１工程：水溶媒中にて下記の化２で示される有機スルホネート無機塩と下記の化３で示される有機ホスホニウムハライドとを複分解反応させて、生成した請求項１記載の化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を含む有機層を水溶媒から分離する工程。
第２工程：第１工程で分離した有機層を水洗処理して、請求項１記載の化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を実質的成分とし、且つ下記の金属イオンを０．１〜３００ｐｐｍの濃度とした合成高分子材料用帯電防止剤を得る工程。
第２工程：第１工程で分離した有機層を水洗処理して、請求項１記載の化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を実質的成分とし、且つ下記の金属イオンを０．１〜３００ｐｐｍの濃度とした合成高分子材料用帯電防止剤を得る工程。
化２及び化３において、
Ａ１，Ｒ１〜Ｒ４：化１の場合と同じ
Ｍ：アルカリ金属又はアルカリ土類金属
Ｘ：ハロゲン原子
Ａ１，Ｒ１〜Ｒ４：化１の場合と同じ
Ｍ：アルカリ金属又はアルカリ土類金属
Ｘ：ハロゲン原子
金属イオン：アルカリ金属イオン及びアルカリ土類金属イオンから選ばれる一つ又は二つ以上
更に本発明は、合成高分子材料１００重量部当たり、前記の本発明に係る合成高分子材料用帯電防止剤を０．１〜５重量部の割合で含有して成ることを特徴とする合成高分子材料組成物に係る。
先ず本発明に係る合成高分子材料用帯電防止剤（以下、単に本発明の帯電防止剤という）について説明する。本発明の帯電防止剤は化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を実質的成分とするものである。ここで実質的成分とするとは、化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を、通常は９０重量％以上１００重量％未満の範囲内で、好ましくは９５重量％以上１００重量％未満の範囲内で、より好ましくは９７重量％以上１００重量％未満の範囲内で含有することを意味する。
化１で示されるスルホネートホスホニウム塩は、有機スルホネートアニオンと有機ホスホニウムカチオンとからなるものである。かかる有機スルホネートアニオンとしては、１）メチルスルホネート、エチルスルホネート、プロピルスルホネート、ブチルスルホネート、オクチルスルホネート、ドデシルスルホネート、テトラデシルスルホネート、ステアリルスルホネート、テトラコシルスルホネート、２−エチルヘキシルスルホネート等の、炭素数１〜２４のアルキル基を有する有機スルホネートアニオン、２）ブテニルスルホネート、オクテニルスルホネート、ドデセニルスルホネート、テトラデセニルスルホネート、オクタデセニルスルホネート等の、炭素数４〜２４のアルケニル基を有する有機スルホネートアニオン、３）フェニルスルホネート、４）メチルフェニルスルホネート、ブチルフェニルスルホネート、オクチルフェニルスルホネート、ドデシルフェニルスルホネート、ペンタデシルフェニルスルホネート、ジブチルフェニルスルホネート、ジノニルフェニルスルホネート等の、炭素数１〜１８のアルキル基で置換したフェニル基を有する有機スルホネートアニオン、５）ナフチルスルホネート、６）ジイソプロピルナフチルスルホネート、ジブチルナフチルスルホネート等の、炭素数１〜１８のアルキル基で置換したナフチル基を有する有機スルホネートアニオン等が挙げられる。なかでも炭素数６〜１８のアルキル基を有する有機スルホネートアニオン、炭素数６〜１８のアルキル基で置換したフェニル基を有する有機スルホネートアニオン、炭素数２〜１２のアルキル基で置換したナフチル基を有する有機スルホネートアニオンが好ましく、炭素数９〜１６のアルキル基で置換したフェニル基を有する有機スルホネートアニオンがより好ましい。
また前記有機ホスホニウムカチオンとしては、１）テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、トリエチルブチルホスホニウム、トリブチルエチルホスホニウム、ジエチルジヘキシルホスホニウム、ジオクチルジメチルホスホニウム、トリブチルオクチルホスホニウム、トリブチルラウリルホスホニウム、トリブチルヘキサデシルホスホニウム、トリブチルステアリルホスホニウム、トリメチルオクチルホスホニウム、トリエチルオクチルホスホニウム、トリオクチルブチルホスホニウム等の、炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基を有する有機ホスホニウムカチオン、２）テトラフェニルホスホニウム、トリフェニルメチルホスホニウム、トリフェニルエチルホスホニウム、トリフェニルベンジルホスホニウム、トリブチルベンジルホスホニウム等の、芳香族炭化水素基を有する有機ホスホニウムカチオンが挙げられる。なかでも式１中のＲ1〜Ｒ4に相当するものとして炭素数１〜１６の脂肪族炭化水素基を有する有機ホスホニウムカチオンが好ましく、炭素数２〜５の脂肪族炭化水素基を有する有機ホスホニウムカチオンがより好ましい。
本発明の帯電防止剤は、前記したように化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を実質的成分とするものであるが、その上で特定の金属イオンを０．１〜３００ｐｐｍ、好ましくは０．５〜１５０ｐｐｍの濃度で含有して成るものである。ここで特定の金属イオンとは、アルカリ金属イオン及びアルカリ土類金属イオンから選ばれる一つ又は二つ以上を意味し、二つ以上の場合はそれらの合計を意味する（以下、単に金属イオンという）。かかるアルカリ金属イオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオン、フランシウムイオンが挙げられる、またアルカリ土類金属イオンとしては、ベリリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、ストロンチウムイオン、バリウムイオン、ラジウムイオンが挙げられるが、なかでもアルカリ金属イオンが好ましく、ナトリウムイオン及び／又はカリウムイオンがより好ましい。
本発明の帯電防止剤は、前記したように、化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を実質的成分とし、且つ金属イオンを０．１〜３００ｐｐｍ、好ましくは０．５〜１５０ｐｐｍの濃度で含有して成るものであるが、更に特定条件下でのｐＨを４．５〜７．５としたものがより好ましく、５．５〜７．０としたものが特に好ましい。ここで特定条件下でのｐＨとは、希釈溶液として水／メタノール＝５０／５０（重量比）の混合溶液を用いて調製した本発明の帯電防止剤の１重量％溶液について、そのｐＨを溶液温度２５℃でガラス電極を用いて測定した値を意味する（以下、単にｐＨという）。
次に以上説明した本発明の帯電防止剤を製造する方法（以下、単に本発明の製造方法という）について説明する。本発明の帯電防止剤は各種の方法で製造できる。これには例えば、１）化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を製造する工程で、これに併せて製造物に含まれる金属イオンの濃度を所定範囲とし、更には該製造物のｐＨを所定範囲とする方法、２）化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を製造した後、これに金属イオンを形成することとなる金属化合物を加えて金属イオンの濃度を所定範囲とし、更にはｐＨ調整用化合物を加えてｐＨを所定範囲とする方法が挙げられ、またかかる１）及び２）の方法において、化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を製造する方法としては、ａ）有機スルホネート無機塩と有機ホスホニウムハライドとを複分解反応させる方法、ｂ）有機スルホン酸に対し有機ホスホニウムハイドロオキサイドと前記の金属イオンを形成することとなる金属化合物とを用いて中和反応させる方法が挙げられる。本発明の製造方法は、前記２）の製造方法よりも有利な前記１）の製造方法において、前記ａ）の複分解反応を採用したもので、具体的には前記した第１工程及び第２工程を経る方法である。
第１工程は、水溶媒中にて化２で示される有機スルホネート無機塩と化３で示される有機ホスホニウムハライドとを複分解反応させて、生成した化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を含む有機層を水溶媒から分離する工程である。化２及び化３において、Ａ１及びＲ１〜Ｒ４は化１について前記したことと同じであり、またＭはアルカリ金属又はアルカリ土類金属であって、複分解反応により結果として前記の金属イオンを形成することとなるものである。
第２工程は、第１工程で分離した有機層を水洗処理して、化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を実質的成分とし、且つ金属イオンを０．１〜３００ｐｐｍ、好ましくは０．５〜１５０ｐｐｍの濃度とすると共に、更にはｐＨを４．５〜７．５、好ましくは５．５〜７．０とした本発明の帯電防止剤を得る工程である。第２工程における実質的成分、金属イオン及びｐＨは本発明の帯電防止剤について前記したことと同じである。
第２工程の水洗処理に用いる水の温度は６０〜９０℃とするのが好ましく、また量は第１工程で用いた有機スルホネート無機塩及び有機ホスホニウムハライドの合計量の０．１〜２．０倍量とするのが好ましく、０．３〜１．０倍量とするのがより好ましい。かかる水を用いる水洗処理は、第１工程で分離した有機層と水洗用の水とを攪拌し、静置した後、水層を除去するという操作を通常は２〜４回程度繰り返すことによりなし得る。第１工程で分離した有機層をかくして水洗処理すると、化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を実質的成分とし、且つ金属イオンの濃度及びｐＨを所定範囲とした本発明の帯電防止剤を得ることができる。確認のため、水洗処理後の有機層について、金属イオンの濃度、更にはｐＨを測定するが、何らかの原因で金属イオンの濃度やｐＨが所定値よりも高い場合には更に水洗処理を行ない、逆に低い場合には金属イオンを形成することとなる金属化合物等の所要量を加えて調製する。また水洗処理後の有機層は、残存することがある水洗用の水を取り除くため、脱水処理するのが好ましい。
最後に本発明に係る合成高分子材料組成物（以下、単に本発明の組成物という）について説明する。本発明の組成物は、合成高分子材料１００重量部当たり前記した本発明の帯電防止剤を０．１〜５重量部、好ましくは１〜３重量部の割合で含有して成るものである。かかる本発明の組成物の調製には、１）合成高分子材料の重合工程で本発明の帯電防止剤を加える方法、２）合成高分子材料の成形加工時に該合成高分子材料に本発明の帯電防止剤を加える方法等を採用できる。
本発明の組成物に供する合成高分子材料としては、１）ポリカーボネート樹脂、２）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、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、３）ポリフェニレンエーテル樹脂、４）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、５）ポリ塩化ビニル樹脂、６）ポリオキシメチレン樹脂、７）ポリフェニレンスルフィド樹脂、８）ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＨＩＰＳ等のポリスチレン系樹脂、９）ポリメチルメタクリレート樹脂、メチルメタクリレート−スチレン樹脂等のアクリル系樹脂、１０）ポリアミド樹脂、１１）前記１）〜１０）の樹脂から選ばれる２つ以上の混合樹脂等が挙げられるが、なかでもポリカーボネート樹脂、メチルメタクリレート−スチレン樹脂に適用する場合に効果の発現が高い。
本発明の組成物は、合目的的に他の剤を含有することができる。かかる他の剤としては、酸化防止剤や紫外線吸収剤等の安定剤の他に、難燃剤、顔料、各種充填材等が挙げられる。
以上説明した本発明の帯電防止剤には合成高分子材料にその本来的な色相や透明性を損なうことなく優れた帯電防止性を付与できるという効果がある。また本発明の製造方法にはそのような本発明の帯電防止剤を効率的に製造できるという効果がある。更に本発明の組成物には合成高分子材料の本来的な色相や透明性を保持しつつ優れた帯電防止性を有するという効果がある。
本発明の帯電防止剤の実施形態としては、次の１）〜４）が挙げられる。
１）デシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩を９９．０重量％含有しており、ナトリウムイオンを８５ｐｐｍの濃度で含有していて、ｐＨが５．７の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−１）。
１）デシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩を９９．０重量％含有しており、ナトリウムイオンを８５ｐｐｍの濃度で含有していて、ｐＨが５．７の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−１）。
２）ドデシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩を９８．７重量％含有しており、ナトリウムイオンを５０ｐｐｍの濃度で含有していて、ｐＨが６．１の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−２）。
３）トリデシルフェニルスルホネートトリブチルエチルホスホニウム塩を９８．０重量％含有しており、カリウムイオンを１５ｐｐｍの濃度で含有していて、ｐＨが６．３の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−３）。
４）ペンタデシルフェニルスルホネートトリエチルブチルホスホニウム塩を９７．５重量％含有しており、カリウムイオンを１．３ｐｐｍの濃度で含有していて、ｐＨが６．７の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−４）。
また本発明の製造方法の実施形態としては、次の５）〜８）が挙げられる。
５）水溶媒中にてデシルフェニルスルホン酸ナトリウム塩とテトラブチルホスホニウムクロライドとを複分解反応させて、生成したデシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩を含む有機層を水溶媒から分離した後、分離した有機層を水洗処理して、前記の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−１）を得る方法。
５）水溶媒中にてデシルフェニルスルホン酸ナトリウム塩とテトラブチルホスホニウムクロライドとを複分解反応させて、生成したデシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩を含む有機層を水溶媒から分離した後、分離した有機層を水洗処理して、前記の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−１）を得る方法。
６）水溶媒中にてドデシルフェニルスルホン酸ナトリウム塩とテトラブチルホスホニウムクロライドとを複分解反応させて、生成したドデシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩を含む有機層を水溶媒から分離した後、分離した有機層を水洗処理して、前記の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−２）を得る方法。
７）水溶媒中にてトリデシルフェニルスルホン酸カリウム塩とトリブチルエチルホスホニウムクロライドとを複分解反応させて、生成したトリデシルフェニルスルホネートトリブチルエチルホスホニウム塩を含む有機層を水溶媒から分離した後、分離した有機層を水洗処理して、前記の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−３）を得る方法。
８）水溶媒中にてペンタデシルフェニルスルホン酸カリウム塩とトリエチルブチルホスホニウムクロライドとを複分解反応させて、生成したペンタデシルフェニルスルホネートトリエチルブチルホスホニウム塩を含む有機層を水溶媒から分離した後、分離した有機層を水洗処理して、前記の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−４）を得る方法。
更に本発明の組成物の実施形態としては、次の９）及び１０）が挙げられる。
９）ポリカーボネート樹脂１００重量部当たり前記の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−１）、（Ｐ−２）、（Ｐ−３）又は（Ｐ−４）を２．５重量部の割合で含有して成るポリカーボネート樹脂組成物。
９）ポリカーボネート樹脂１００重量部当たり前記の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−１）、（Ｐ−２）、（Ｐ−３）又は（Ｐ−４）を２．５重量部の割合で含有して成るポリカーボネート樹脂組成物。
１０）メチルメタクリレート−スチレン樹脂１００重量部当たり前記の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−１）、（Ｐ−２）、（Ｐ−３）又は（Ｐ−４）を２重量部の割合で含有して成るメチルメタクリレート−スチレン樹脂組成物。
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。
試験区分１（合成高分子材料用帯電防止剤の調製）
・実施例１
温度計、攪拌機及び還流冷却器を備えた底排弁付きの四つ口フラスコにデシルフェニルスルホン酸ナトリウム塩３２０部、テトラブチルホスホニウムクロライド３１０部及び水５００部を入れ、攪拌しながら７０〜９０℃まで加温した後、同温度で１時間攪拌して複分解反応を行なった。攪拌を止め、同温度で３０分間静置して、上層のデシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩を含む溶液層と下層の水溶液層に成層分離させた。デシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩を含む溶液層を残して下層の水溶液を底部より排液した。デシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩を含む溶液に水３５０部を加えて、７０〜９０℃に加温し、１時間攪拌した後、攪拌を止め、同温度で３時間静置して、成層分離させ、下層の水溶液を底部より排液して水洗処理した。同様の水洗処理を更に１回繰り返した後、デシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩溶液を１１５〜１２５℃、減圧度５０００〜１００００Ｐａで１時間減圧脱水処理して淡黄色透明の液状物５２９部を得た。この淡黄色透明の液状物を高速液体クロマトグラフィー、原子吸光法、ｐＨメーター等の分析法により分析したところ、デシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩を９９．０％含有しており、ナトリウムイオンを８５ｐｐｍの濃度で含有していて、ｐＨは５．７であった。これを合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−１）とした。
・実施例１
温度計、攪拌機及び還流冷却器を備えた底排弁付きの四つ口フラスコにデシルフェニルスルホン酸ナトリウム塩３２０部、テトラブチルホスホニウムクロライド３１０部及び水５００部を入れ、攪拌しながら７０〜９０℃まで加温した後、同温度で１時間攪拌して複分解反応を行なった。攪拌を止め、同温度で３０分間静置して、上層のデシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩を含む溶液層と下層の水溶液層に成層分離させた。デシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩を含む溶液層を残して下層の水溶液を底部より排液した。デシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩を含む溶液に水３５０部を加えて、７０〜９０℃に加温し、１時間攪拌した後、攪拌を止め、同温度で３時間静置して、成層分離させ、下層の水溶液を底部より排液して水洗処理した。同様の水洗処理を更に１回繰り返した後、デシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩溶液を１１５〜１２５℃、減圧度５０００〜１００００Ｐａで１時間減圧脱水処理して淡黄色透明の液状物５２９部を得た。この淡黄色透明の液状物を高速液体クロマトグラフィー、原子吸光法、ｐＨメーター等の分析法により分析したところ、デシルフェニルスルホネートテトラブチルホスホニウム塩を９９．０％含有しており、ナトリウムイオンを８５ｐｐｍの濃度で含有していて、ｐＨは５．７であった。これを合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−１）とした。
・実施例２〜１１
実施例１の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−１）と同様にして、実施例２〜１１の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−２）〜（Ｐ−１１）を調製した。
実施例１の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−１）と同様にして、実施例２〜１１の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−２）〜（Ｐ−１１）を調製した。
・比較例１
温度計、攪拌機及び還流冷却器を備えた底排弁付きの四つ口フラスコに実施例８の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−８）１００部及び水８０部を入れ、７０〜９０℃に加温して１時間攪拌した後、攪拌を止め、同温度で３時間静置して、成層分離させ、下層の水溶液を底部より排液して水洗処理した。再び水８０部を加え、７０〜９０℃に加温して１時間攪拌した後、攪拌を止め、同温度で３時間静置して、成層分離させ、下層の水溶液を底部より排液して水洗処理した。次いでドコサニルスルホネートトリフェニルメチルホスホニウム塩溶液を１１５〜１２５℃、減圧度５０００〜１００００Ｐａで１時間減圧脱水処理して淡黄色透明の液状物９２部を得た。この淡黄色透明の液状物を実施例１と同様に分析したところ、ドコサニルスルホネートトリフェニルメチルホスホニウム塩を９８．７％含有しており、ナトリウムイオンを０．０５ｐｐｍの濃度で含有していて、ｐＨは６．０であった。これを合成高分子材料用帯電防止剤（Ｒ−１）とした。
温度計、攪拌機及び還流冷却器を備えた底排弁付きの四つ口フラスコに実施例８の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−８）１００部及び水８０部を入れ、７０〜９０℃に加温して１時間攪拌した後、攪拌を止め、同温度で３時間静置して、成層分離させ、下層の水溶液を底部より排液して水洗処理した。再び水８０部を加え、７０〜９０℃に加温して１時間攪拌した後、攪拌を止め、同温度で３時間静置して、成層分離させ、下層の水溶液を底部より排液して水洗処理した。次いでドコサニルスルホネートトリフェニルメチルホスホニウム塩溶液を１１５〜１２５℃、減圧度５０００〜１００００Ｐａで１時間減圧脱水処理して淡黄色透明の液状物９２部を得た。この淡黄色透明の液状物を実施例１と同様に分析したところ、ドコサニルスルホネートトリフェニルメチルホスホニウム塩を９８．７％含有しており、ナトリウムイオンを０．０５ｐｐｍの濃度で含有していて、ｐＨは６．０であった。これを合成高分子材料用帯電防止剤（Ｒ−１）とした。
・比較例２
温度計、攪拌機及び還流冷却器を備えた底排弁付きの四つ口フラスコに実施例９の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−９）１００部、水１００部及び１％塩化カリウム水溶液２．０部を入れて１時間攪拌した後、実施例１と同様に減圧脱水して淡黄色透明の液状物１００部を得た。この淡黄色透明の液状物を実施例１と同様に分析したところ、オクタデセニルスルホネートテトラフェニルホスホニウム塩を９７．６％含有しており、カリウムイオンを３４０ｐｐｍの濃度で含有していて、ｐＨは５．８であった。これを合成高分子材料用帯電防止剤（Ｒ−２）とした。
温度計、攪拌機及び還流冷却器を備えた底排弁付きの四つ口フラスコに実施例９の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｐ−９）１００部、水１００部及び１％塩化カリウム水溶液２．０部を入れて１時間攪拌した後、実施例１と同様に減圧脱水して淡黄色透明の液状物１００部を得た。この淡黄色透明の液状物を実施例１と同様に分析したところ、オクタデセニルスルホネートテトラフェニルホスホニウム塩を９７．６％含有しており、カリウムイオンを３４０ｐｐｍの濃度で含有していて、ｐＨは５．８であった。これを合成高分子材料用帯電防止剤（Ｒ−２）とした。
・比較例３
比較例１の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｒ−１）と同様にして、比較例３の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｒ−３）を調製した。
比較例１の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｒ−１）と同様にして、比較例３の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｒ−３）を調製した。
・比較例４
比較例２の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｒ−２）と同様にして、比較例４の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｒ−４）を調製した。以上で調製した各例の合成高分子材料用帯電防止剤の内容を表１にまとめて示した。
比較例２の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｒ−２）と同様にして、比較例４の合成高分子材料用帯電防止剤（Ｒ−４）を調製した。以上で調製した各例の合成高分子材料用帯電防止剤の内容を表１にまとめて示した。
試験区分２（合成高分子材料組成物の調製及び評価）
・実施例１２〜２２及び比較例５〜８
ポリカーボネート樹脂１００部（三菱エンジニアリングプラスチック社製の商品名ユーピロンＳ−３０００Ｆ）と表２に記載した使用量の合成高分子材料用帯電防止剤とをラボプラストミル（東洋精機社製）に投入し、２８０℃で５分間混練して、合成高分子材料組成物を得た。この合成高分子材料組成物をホットプレス（東洋精機社製）にて２６０℃で成形し、厚さ１０mmのシートを作製した。このシートについて表面固有抵抗率を下記の条件で測定し、下記の基準で評価した。また着色性と透明性を観察して、下記の基準で評価した。結果を表２にまとめて示した。
・実施例１２〜２２及び比較例５〜８
ポリカーボネート樹脂１００部（三菱エンジニアリングプラスチック社製の商品名ユーピロンＳ−３０００Ｆ）と表２に記載した使用量の合成高分子材料用帯電防止剤とをラボプラストミル（東洋精機社製）に投入し、２８０℃で５分間混練して、合成高分子材料組成物を得た。この合成高分子材料組成物をホットプレス（東洋精機社製）にて２６０℃で成形し、厚さ１０mmのシートを作製した。このシートについて表面固有抵抗率を下記の条件で測定し、下記の基準で評価した。また着色性と透明性を観察して、下記の基準で評価した。結果を表２にまとめて示した。
表面固有抵抗率の測定及びその評価
作製したシートを２０℃×４５％ＲＨの恒温恒湿室にて２４時間調湿後、同雰囲気にて超絶縁抵抗計（東亜電波工業社製のＳＭ−８２１０型）を用い、ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠して表面固有抵抗率を測定し、下記の基準で評価した。
評価基準
ＡＡＡ：表面固有抵抗率が５×１０12Ω未満であり、優れている。
ＡＡ：表面固有抵抗率が５×１０12Ω以上５×１０13Ω未満であり、良好。
Ａ：表面固有抵抗率が５×１０13Ω以上５×１０14Ω未満であり、やや良好。
Ｂ：表面固有抵抗率が５×１０14Ω以上１×１０16Ω未満であり、やや不良。
Ｃ：表面固有抵抗率が１×１０16Ω以上であり、不良。
作製したシートを２０℃×４５％ＲＨの恒温恒湿室にて２４時間調湿後、同雰囲気にて超絶縁抵抗計（東亜電波工業社製のＳＭ−８２１０型）を用い、ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠して表面固有抵抗率を測定し、下記の基準で評価した。
評価基準
ＡＡＡ：表面固有抵抗率が５×１０12Ω未満であり、優れている。
ＡＡ：表面固有抵抗率が５×１０12Ω以上５×１０13Ω未満であり、良好。
Ａ：表面固有抵抗率が５×１０13Ω以上５×１０14Ω未満であり、やや良好。
Ｂ：表面固有抵抗率が５×１０14Ω以上１×１０16Ω未満であり、やや不良。
Ｃ：表面固有抵抗率が１×１０16Ω以上であり、不良。
・着色性の評価
表面固有抵抗率を測定したシートを肉眼観察し、下記の基準で評価した。
評価基準
ＡＡ：合成高分子材料用帯電防止剤を用いないこと以外は同様に作製したブランクのシートと同程度の色相を有する。
Ａ：ブランクのシートより僅かに着色している。
Ｂ：ブランクのシートより明らかに着色している。
Ｃ：ブランクのシートより著しく着色している。
表面固有抵抗率を測定したシートを肉眼観察し、下記の基準で評価した。
評価基準
ＡＡ：合成高分子材料用帯電防止剤を用いないこと以外は同様に作製したブランクのシートと同程度の色相を有する。
Ａ：ブランクのシートより僅かに着色している。
Ｂ：ブランクのシートより明らかに着色している。
Ｃ：ブランクのシートより著しく着色している。
・透明性の評価
表面固有抵抗率を測定したシートを肉眼観察し、下記の基準で評価した。
評価基準
ＡＡ：合成高分子材料用帯電防止剤を用いないこと以外は同様に作製したブランクのシートと同程度の透明性を有する。
Ａ：ブランクのシートより僅かに濁りがある。
Ｂ：ブランクのシートより明らかに濁りがある。
Ｃ：ブランクのシートより著しく濁りがある。
表面固有抵抗率を測定したシートを肉眼観察し、下記の基準で評価した。
評価基準
ＡＡ：合成高分子材料用帯電防止剤を用いないこと以外は同様に作製したブランクのシートと同程度の透明性を有する。
Ａ：ブランクのシートより僅かに濁りがある。
Ｂ：ブランクのシートより明らかに濁りがある。
Ｃ：ブランクのシートより著しく濁りがある。
・実施例２３〜３３及び比較例９〜１２
メチルメタクリレート−スチレン樹脂（新日鉄化学社製の商品名ＭＳ−２００）１００部と表３に記載した使用量の合成高分子材料用帯電防止剤とをラボプラストミル（東洋精機社製）に投入し、２２０℃で５分間混練して、合成高分子材料組成物を得た。この合成高分子材料組成物をホットプレス（東洋精機社製）にて２２０℃で成形し、厚さ１０mmのシートを作製した。このシートについて表面固有抵抗率、着色性及び透明性を前記と同様に評価した。結果を表３にまとめて示した。
メチルメタクリレート−スチレン樹脂（新日鉄化学社製の商品名ＭＳ−２００）１００部と表３に記載した使用量の合成高分子材料用帯電防止剤とをラボプラストミル（東洋精機社製）に投入し、２２０℃で５分間混練して、合成高分子材料組成物を得た。この合成高分子材料組成物をホットプレス（東洋精機社製）にて２２０℃で成形し、厚さ１０mmのシートを作製した。このシートについて表面固有抵抗率、着色性及び透明性を前記と同様に評価した。結果を表３にまとめて示した。
Claims (12)
- 下記の化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を実質的成分とし、且つ下記の金属イオンを０．１〜３００ｐｐｍの濃度で含有して成ることを特徴とする合成高分子材料用帯電防止剤。
Ａ１：炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数４〜２４のアルケニル基、フェニル基、置換基として炭素数１〜１８のアルキル基を有する置換フェニル基、ナフチル基又は置換基として炭素数１〜１８のアルキル基を有する置換ナフチル基
Ｒ１〜Ｒ４：炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基）
金属イオン：アルカリ金属イオン及びアルカリ土類金属イオンから選ばれる一つ又は二つ以上 - 化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を９５重量％以上１００重量％未満の範囲内で含有する請求項１記載の合成高分子材料用帯電防止剤。
- 化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を９７重量％以上１００重量％未満の範囲内で含有する請求項１記載の合成高分子材料用帯電防止剤。
- 金属イオンを０．５〜１５０ｐｐｍの濃度で含有する請求項１〜３のいずれか一つの項記載の合成高分子材料用帯電防止剤。
- 金属イオンがナトリウムイオン及び／又はカリウムイオンである請求項１〜４のいずれか一つの項記載の合成高分子材料用帯電防止剤。
- 更に下記のｐＨを４．５〜７．５としたものである請求項１〜５のいずれか一つの項記載の合成高分子材料用帯電防止剤。
ｐＨ：希釈溶液として水／メタノール＝５０／５０（重量比）の混合溶液を用いて調製した合成高分子材料用帯電防止剤の１重量％溶液について、該溶液の温度２５℃でガラス電極にて測定して得られるｐＨ - 化１で示されるスルホネートホスホニウム塩が、化１中のＡ１が炭素数６〜１８のアルキル基、置換基として炭素数６〜１８のアルキル基を有する置換フェニル基又は置換基として炭素数２〜１２のアルキル基を有する置換ナフチル基であり、且つＲ１〜Ｒ４が炭素数１〜１６の脂肪族炭化水素基である場合のものである請求項１〜６のいずれか一つの項記載の合成高分子材料用帯電防止剤。
- 化１で示されるスルホネートホスホニウム塩が、化１中のＡ１が置換基として炭素数９〜１６のアルキル基を有する置換フェニル基であり、且つＲ１〜Ｒ４が炭素数２〜５の脂肪族炭化水素基である場合のものである請求項１〜６のいずれか一つの項記載の合成高分子材料用帯電防止剤。
- 請求項１記載の合成高分子材料用帯電防止剤を製造する方法であって、下記の第１工程及び第２工程を経ることを特徴とする合成高分子材料用帯電防止剤の製造方法。
第１工程：水溶媒中にて下記の化２で示される有機スルホネート無機塩と下記の化３で示される有機ホスホニウムハライドとを複分解反応させて、生成した請求項１記載の化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を含む有機層を水溶媒から分離する工程。
第２工程：第１工程で分離した有機層を水洗処理して、請求項１記載の化１で示されるスルホネートホスホニウム塩を実質的成分とし、且つ下記の金属イオンを０．１〜３００ｐｐｍの濃度とした合成高分子材料用帯電防止剤を得る工程。
Ａ１，Ｒ１〜Ｒ４：化１の場合と同じ
Ｍ：アルカリ金属又はアルカリ土類金属
Ｘ：ハロゲン原子）
金属イオン：アルカリ金属イオン及びアルカリ土類金属イオンから選ばれる一つ又は二つ以上 - 第２工程で、有機層を水洗処理して、更に下記のｐＨを４．５〜７．５とする請求項９記載の合成高分子材料用帯電防止剤の製造方法。
ｐＨ：希釈溶液として水／メタノール＝５０／５０（重量比）の混合溶液を用いて調製した合成高分子材料用帯電防止剤の１重量％溶液について、該溶液の温度２５℃でガラス電極にて測定して得られるｐＨ - 合成高分子材料１００重量部当たり請求項１〜８のいずれか一つの項記載の合成高分子材料用帯電防止剤を０．１〜５重量部の割合で含有して成ることを特徴とする合成高分子材料組成物。
- 合成高分子材料がポリカーボネート樹脂又はメチルメタクリレート−スチレン樹脂である請求項１１記載の合成高分子材料組成物。
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