JP2010215514A - イオン導電剤とそれを用いた導電性樹脂組成物及び導電性樹脂成型体 - Google Patents
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Abstract
【課題】イオン導電剤を熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂、ゴム又は粘着剤等へ混練させる際に相溶性が良く均一に混合出来、少ない添加量でも高導電性を与える導電性樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】フッ素又はフルオロアルキル基で置換されたホウ素化合物塩からなるイオン導電剤が熱可塑性樹脂、紫外線硬化樹脂、ゴム又は粘着剤に含有されてなる導電性樹脂組成物及び導電性樹脂成型体。該導電性樹脂組成物及び該導電性樹脂成型体より形成された導電性材料は防塵シート、帯電防止フィルム、除電マット、帯電防止床材等の導電性シート、電子写真式プリンターや複写機の導電ロール(帯電ロール、現像ロール、転写ロール等)、磁気記録媒体用基材、半導体用素材等として有用である。
【選択図】なし
【解決手段】フッ素又はフルオロアルキル基で置換されたホウ素化合物塩からなるイオン導電剤が熱可塑性樹脂、紫外線硬化樹脂、ゴム又は粘着剤に含有されてなる導電性樹脂組成物及び導電性樹脂成型体。該導電性樹脂組成物及び該導電性樹脂成型体より形成された導電性材料は防塵シート、帯電防止フィルム、除電マット、帯電防止床材等の導電性シート、電子写真式プリンターや複写機の導電ロール(帯電ロール、現像ロール、転写ロール等)、磁気記録媒体用基材、半導体用素材等として有用である。
【選択図】なし
Description
本発明は、熱可塑性樹脂、紫外線硬化樹脂、ゴム又は粘着剤等の樹脂中に、導電性を付与するためのイオン導電剤が含有された導電性樹脂組成物に関し、より詳しくは新規なイオン導電剤であるフッ素原子又はフルオロアルキル基で置換されたホウ素化合物塩とそれを含有する導電性樹脂組成物及び導電性樹脂成型体に関する。
イオン導電剤が添加されてなる熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂、ゴム又は粘着剤等の導電性樹脂組成物は、防塵シート、帯電防止フィルム、除電マット、帯電防止床材等の導電性シート、電子写真式プリンターや複写機の導電性ロール(帯電ロール、現像ロール、転写ロール等)、磁気記録媒体用基材、半導体用素材等として用いられている。
従来、イオン導電剤として過塩素酸リチウムを用いた導電性樹脂組成物が提案されている(特許文献1参照)。過塩素酸リチウムは、帯電防止性、すなわち導電性に優れ、低価格でコスト的にも有利なイオン導電剤であるが、該化合物は酸化性固体であり、取り扱い上特段の注意を要する。更に、該イオン導電剤は金属腐食性、吸湿性を有するため、その基材表面及び電気特性等が水分に影響を受け易いという欠点を有する。
特許文献2〜4に、イオン導電剤としてホウ素化合物塩を用いる導電性樹脂組成物が開示されている。一般にホウ素化合物塩は、過塩素酸リチウムに比べ、金属腐食性が無く、更に吸湿性も軽減できる。しかし、従来知られているホウ素化合物塩は、樹脂に対する導電性付与能力が不十分であるため、高い電気特性を得るためには、該ホウ素化合物塩を多量に添加する必要がある欠点を有した。
本発明の目的は、イオン導電剤とそれを用いた熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂、ゴム又は粘着剤等に少添加量でも高い導電性を与える導電性樹脂組成物及び導電性樹脂成型体を提供することにある。
前記課題に鑑み、本発明者らは鋭意検討した結果、樹脂モノマー体にフッ素又はフルオロアルキル基で置換されたホウ素化合物塩からなるイオン導電剤が含有されてなる導電性樹脂組成物及び導電性樹脂成型体が、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
第一の発明は、下記一般式(A)〜(F)で表されるホウ素化合物塩であることを特徴とするイオン導電剤である。
第二の発明は、樹脂モノマー体にイオン導電剤を添加してなる導電性樹脂組成物において、第一の発明に記載のイオン導電剤が少なくとも含有することを特徴とする導電性樹脂組成物である。
第三の発明は、熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂、ゴム又は粘着剤からなる群から選ばれる少なくとも1つの樹脂モノマー体であることを特徴とする第二の発明に記載の導電性樹脂組成物である。
第四の発明は、樹脂モノマー体とイオン導電剤との質量混合比率が、99:1乃至50:50であることを特徴とする第二又は第三の発明に記載の導電性樹脂組成物である。
第五の発明は、第二から第四の発明のいずれかに記載の導電性樹脂組成物をフィルム状、シート状又はロール状に成形してなる導電性樹脂成型体である。
第六の発明は、第二から第四の発明のいずれかに記載の導電性樹脂組成物を含むコーティング剤である。
第七の発明は、第六の発明に記載のコーティング剤が、基材フィルム上にコーティングされることで導電層が形成された導電性フィルムである。
本発明は、イオン導電剤としてフッ素又はフルオロアルキル基で置換されたホウ素化合物塩を用いたことにより、該イオン導電剤を熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂、ゴム又は粘着剤等に少添加量としても、電気特性に優れた導電性樹脂組成物及び導電性樹脂成型体を提供することができる。
以下、本発明のイオン導電剤とそれを用いた導電性樹脂組成物及び導電性樹脂成型体について詳細に説明する。
本発明は、前記一般式(A)〜(F)で表されるホウ素化合物塩から選ばれるイオン導電剤である。
一般式(A)中、R1〜R8は、それぞれ同一であっても異なってもよい水素原子、フッ素原子、アルキル基、フルオロアルキル基、アリール基を表し、少なくとも一つはフッ素原子又はフルオロアルキル基である。
フルオロアルキル基としては、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜8のフッ素置換アルキル基が好ましく、さらには分子量の面から炭素数1〜4のフッ素置換アルキル基が好ましい。さらに具体的には、フルオロメチル基が好ましく、特に好ましくはパーフルオロメチル基である。
また、Xはアルカリ金属を表し、好ましくはLi、Na、Kが挙げられる。
フルオロアルキル基としては、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜8のフッ素置換アルキル基が好ましく、さらには分子量の面から炭素数1〜4のフッ素置換アルキル基が好ましい。さらに具体的には、フルオロメチル基が好ましく、特に好ましくはパーフルオロメチル基である。
また、Xはアルカリ金属を表し、好ましくはLi、Na、Kが挙げられる。
一般式(A)で表されるホウ素化合物塩として具体的には、下記化合物(ア)を例示できる。
一般式(B)中、R9〜R12は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、フッ素原子、アルキル基、ニトロ基、シアノ基、フルオロアルキル基、アリール基を表し、少なくとも一つはフッ素原子又はフルオロアルキル基であり、R13、R14は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、アルキル基、ニトロ基、シアノ基を表す。
フルオロアルキル基としては、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜8のフッ素置換アルキル基が好ましく、さらには分子量の面から炭素数1〜4のフッ素置換アルキル基が好ましい。さらに具体的には、フルオロメチル基が好ましく、特に好ましくはパーフルオロメチル基である。
また、Xはアルカリ金属を表し、好ましくはLi、Na、Kが挙げられる。
フルオロアルキル基としては、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜8のフッ素置換アルキル基が好ましく、さらには分子量の面から炭素数1〜4のフッ素置換アルキル基が好ましい。さらに具体的には、フルオロメチル基が好ましく、特に好ましくはパーフルオロメチル基である。
また、Xはアルカリ金属を表し、好ましくはLi、Na、Kが挙げられる。
一般式(B)で表されるホウ素化合物塩として具体的には、下記化合物(イ)を例示できる。
一般式(C)中、R15〜R18は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、フッ素原子、アルキル基、ニトロ基、シアノ基、フルオロアルキル基、アリール基を表し、少なくとも一つはフッ素原子又はフルオロアルキル基である。lは1〜4の整数である。
フルオロアルキル基としては、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜8のフッ素置換アルキル基が好ましく、さらには分子量の面から炭素数1〜4のフッ素置換アルキル基が好ましい。さらに具体的には、フルオロメチル基が好ましく、特に好ましくはパーフルオロメチル基である。
また、Xはアルカリ金属を表し、好ましくはLi、Na、Kが挙げられる。
フルオロアルキル基としては、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜8のフッ素置換アルキル基が好ましく、さらには分子量の面から炭素数1〜4のフッ素置換アルキル基が好ましい。さらに具体的には、フルオロメチル基が好ましく、特に好ましくはパーフルオロメチル基である。
また、Xはアルカリ金属を表し、好ましくはLi、Na、Kが挙げられる。
一般式(C)で表されるホウ素化合物塩として具体的には、下記化合物(ウ)を例示できる。
一般式(D)中、R19〜R22は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、フッ素原子、アルキル基、ニトロ基、シアノ基、フルオロアルキル基、アリール基を表し、少なくとも一つはフッ素又はフルオロアルキル基である。
フルオロアルキル基としては、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜8のフッ素置換アルキル基が好ましく、さらには分子量の面から炭素数1〜4のフッ素置換アルキル基が好ましい。さらに具体的には、フルオロメチル基が好ましく、特に好ましくはパーフルオロメチル基である。
また、Xはアルカリ金属を表し、好ましくはLi、Na、Kが挙げられる。
フルオロアルキル基としては、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜8のフッ素置換アルキル基が好ましく、さらには分子量の面から炭素数1〜4のフッ素置換アルキル基が好ましい。さらに具体的には、フルオロメチル基が好ましく、特に好ましくはパーフルオロメチル基である。
また、Xはアルカリ金属を表し、好ましくはLi、Na、Kが挙げられる。
一般式(D)で表されるホウ素化合物塩として具体的には、下記化合物(エ)を例示できる。
一般式(E)中、R23〜R26は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、フッ素原子、アルキル基、ニトロ基、シアノ基、フルオロアルキル基、アリール基を表し、少なくとも一つはフッ素原子又はフルオロアルキル基である。
フルオロアルキル基としては、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜8のフッ素置換アルキル基が好ましく、さらには分子量の面から炭素数1〜4のフッ素置換アルキル基が好ましい。さらに具体的には、フルオロメチル基が好ましく、特に好ましくはパーフルオロメチル基である。
また、Xはアルカリ金属を表し、好ましくはLi、Na、Kが挙げられる。
フルオロアルキル基としては、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜8のフッ素置換アルキル基が好ましく、さらには分子量の面から炭素数1〜4のフッ素置換アルキル基が好ましい。さらに具体的には、フルオロメチル基が好ましく、特に好ましくはパーフルオロメチル基である。
また、Xはアルカリ金属を表し、好ましくはLi、Na、Kが挙げられる。
一般式(E)で表されるホウ素化合物塩として具体的には、下記化合物(オ)を例示できる。
一般式(F)中、R27〜R28は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、フッ素原子、アルキル基、ニトロ基、シアノ基、フルオロアルキル基、アリール基を表し、R29は、フッ素原子又はフルオロアルキル基である。
フルオロアルキル基としては、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜8のフッ素置換アルキル基が好ましく、さらには分子量の面から炭素数1〜4のフッ素置換アルキル基が好ましい。mは0〜3、nは1〜4の整数であり、m+n=4である。
また、Xはアルカリ金属を表し、好ましくはLi、Na、Kが挙げられる。
フルオロアルキル基としては、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜8のフッ素置換アルキル基が好ましく、さらには分子量の面から炭素数1〜4のフッ素置換アルキル基が好ましい。mは0〜3、nは1〜4の整数であり、m+n=4である。
また、Xはアルカリ金属を表し、好ましくはLi、Na、Kが挙げられる。
一般式(F)で表されるホウ素化合物塩として具体的には、下記化合物(カ)を例示できる。
本発明に用いる一般式(A)〜(F)で表されるホウ素化合物塩は以下の方法で製造することができる。
例えば、化合物(イ)は、水中に、ホウ酸及び水酸化カリウムを等モル量加え、これに4−(トリフルオロメチル)マンデル酸(和光純薬工業社製)をホウ酸及び水酸化カリウムに対して2倍モル量添加し、反応させる事により得る事ができる。
樹脂モノマーにイオン導電剤を添加してなる導電性樹脂組成物において、前記一般式(A)〜(F)で表されるイオン導電剤を少なくとも含有することを特徴とする導電性樹脂組成物である。
また、樹脂モノマー体が、熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂、ゴム又は粘着剤からなる群から選ばれる少なくとも1つの樹脂モノマー体であることが好ましい。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリアセタール、ポリアクリレート、ポリアクリル樹脂、ポリフェニレンエーテル、ポリスチレン、ポリエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリサルホン、エポキシ樹脂等が挙げられる。特に得られる導電性樹脂組成物の導電性に優れる点から、ポリアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂が好ましく挙げられる。
紫外線硬化型樹脂としては、例えば、官能基を2つ有するエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられ、官能基を3つ以上有するペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート及び、エトキシ化トリメタノールプロパントリアクリレート等が挙げられる。特に得られる導電性樹脂組成物の粘度調整に優れる点から、官能基を2つ有するアクリレートが好ましく挙げられる。
ゴムとしては、ウレタンゴム、アクリルゴム、アクリロニトリル/ブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、エピクロルヒドリン/エチレンオキサイド共重合ゴム、シリコンゴム、フルオロオレフィン/ビニールエーテル共重合体ウレタンゴム、スチレン/ブタジエン共重合体ゴム及びそれらの発泡体からなる群が挙げられる。
粘着剤としては、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコン系粘着剤等が挙げられる。ゴム系粘着剤としては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、或いはポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリスチレン等のブロック共重合体からなる粘着剤が挙げられる。アクリル系粘着剤としては、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸エチル、アクリル酸等からなる粘着剤及びエネルギー線硬化性無溶剤型アクリル系粘着剤の原料としてラウリルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、グリシジルアクリレート、エチルアクリレート等が挙げられる。
本発明においてイオン導電剤の混合比は、熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂、ゴム又は粘着剤等の樹脂モノマー体99〜50質量部に対して、イオン導電剤の和が1〜50質量部添加されてなることが好ましい。すなわち、樹脂モノマー体とイオン導電剤との質量混合比率が99:1乃至50:50であることが好ましく、より好ましくは90:10乃至70:30である。
本発明のイオン導電剤はフッ素又はフルオロアルキル基が置換しているため、樹脂等と相溶性に優れ、その結果、均一に混ざり合うため導電性が良好となる。
前記熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂、ゴム又は粘着剤等に一般式(A)〜(F)で表されるホウ素化合物塩を溶解する方法としては、前記樹脂モノマー体を加熱下において該ホウ素化合物塩を添加溶解する方法、又は前記樹脂モノマー体に対し該ホウ素化合物塩を溶媒類に一度溶解したものを添加混合した後、溶媒を除去する方法、樹脂モノマー体と反応する事により樹脂中に取り込まれるポリエーテルポリオールを溶媒に代用する方法等で調製する事が出来る。
本発明の導電性樹脂組成物には、一般式(A)〜(F)で表されるホウ素化合物塩の他にも、各種添加剤を適宣に配合することが出来る。これらの添加剤としては、金属酸化物等の導電助剤、カーボンブラック、グラファイト、炭酸カルシウム、マイカ、シリカ等の補強剤、充填剤、安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、潤滑剤、離型剤、染料、顔料、難燃剤等が挙げられる。これらは単独若しくは2種類以上を併せて用いる事が出来る。
本発明の導電性樹脂組成物を混練しフィルム状、シート状、或いはロール状等に成型することにより、帯電防止性、静電性に優れた導電性樹脂成型体が得られる。
また、本発明の導電性樹脂組成物に溶剤を適宜添加し、コーティング剤とすることも可能である。本発明の導電性樹脂組成物を含むコーティング剤を基材フィルム上にコーティングすることによって、フィルム上に導電層が形成されてなる導電性フィルムが得られる。
コーティング方法としては特に制限されずバーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法など適宜用いることができる。また、前記コーティング剤を用いるときの溶剤についても特に制限はない。
以下、本発明について実施例を挙げより具体的に説明する。本発明は実施例により何ら制限されるものではない。尚、実施例中「部」は「質量部」を表す。
(実施例1)
メタノール溶媒中に4−(トリフルオロメチル)マンデル酸(和光純薬工業社製)1モル、4−ヨードベンゾトリフルオリド(東京化成社製)2モルと炭酸カリウム2モル加え、3時間撹拌還流した。トルエン抽出して減圧濃縮しマンデル酸誘導体を得た。
水中に、ホウ酸及び水酸化ナトリウムをそれぞれ2モル加え、これに得られたマンデル酸誘導体4モルを加え、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(ア)を4.1モル得た。
熱可塑性樹脂であるポリウレタン樹脂(大日本インキ化学工業(株)、パンデックスT−8190N)(以下、「PU」と略記する。)70部に、イオン導電剤である化合物(ア)30部を添加後、温度70℃で加熱溶解し、テストロール機(日新科学(株)製、HR−2型)中、温度100℃で加熱、混練させて、厚さ1mmの導電性シートを得た。
メタノール溶媒中に4−(トリフルオロメチル)マンデル酸(和光純薬工業社製)1モル、4−ヨードベンゾトリフルオリド(東京化成社製)2モルと炭酸カリウム2モル加え、3時間撹拌還流した。トルエン抽出して減圧濃縮しマンデル酸誘導体を得た。
水中に、ホウ酸及び水酸化ナトリウムをそれぞれ2モル加え、これに得られたマンデル酸誘導体4モルを加え、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(ア)を4.1モル得た。
熱可塑性樹脂であるポリウレタン樹脂(大日本インキ化学工業(株)、パンデックスT−8190N)(以下、「PU」と略記する。)70部に、イオン導電剤である化合物(ア)30部を添加後、温度70℃で加熱溶解し、テストロール機(日新科学(株)製、HR−2型)中、温度100℃で加熱、混練させて、厚さ1mmの導電性シートを得た。
(実施例2)
水中に、ホウ酸及び水酸化カリウムをそれぞれ2モル加え、これに4−(トリフルオロメチル)マンデル酸(和光純薬工業社製)を4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(イ)を4.2モル得た。
実施例1と同様にPU75部に、イオン導電剤である化合物(イ)25部を添加後、温度70℃で加熱溶解し、テストロール機(日新科学(株)製、HR−2型)中、温度100℃で加熱、混練させて、厚さ1mmの導電性シートを得た。
水中に、ホウ酸及び水酸化カリウムをそれぞれ2モル加え、これに4−(トリフルオロメチル)マンデル酸(和光純薬工業社製)を4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(イ)を4.2モル得た。
実施例1と同様にPU75部に、イオン導電剤である化合物(イ)25部を添加後、温度70℃で加熱溶解し、テストロール機(日新科学(株)製、HR−2型)中、温度100℃で加熱、混練させて、厚さ1mmの導電性シートを得た。
(実施例3)
水中に、ホウ酸及び水酸化リチウムをそれぞれ2モル加え、これに3(R)−4,4,4−トリフルオロ−3−ヒドロキシ酪酸(オークウッド社製)を4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(ウ)を4.4モル得た。
熱可塑性樹脂であるメタクリル樹脂(三菱レーヨン(株)、アクリペットIRH−70)(以下、「PMMA」と略記する。)80部に、イオン導電剤である化合物(ウ)20部を添加後、温度70℃で加熱溶解し、テストロール機中、温度180℃で過熱、混練させて、厚さ1mmの導電性シートを得た。
水中に、ホウ酸及び水酸化リチウムをそれぞれ2モル加え、これに3(R)−4,4,4−トリフルオロ−3−ヒドロキシ酪酸(オークウッド社製)を4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(ウ)を4.4モル得た。
熱可塑性樹脂であるメタクリル樹脂(三菱レーヨン(株)、アクリペットIRH−70)(以下、「PMMA」と略記する。)80部に、イオン導電剤である化合物(ウ)20部を添加後、温度70℃で加熱溶解し、テストロール機中、温度180℃で過熱、混練させて、厚さ1mmの導電性シートを得た。
(実施例4)
水中に、ホウ酸及び水酸化カリウムをそれぞれ2モル加え、これに3−フルオロカテコール(東京化成社製)を4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(エ)を4.2モル得た。
実施例3と同様にPMMA70部に、イオン導電剤である化合物(エ)30部を添加後、温度70℃で加熱溶解し、テストロール機中、温度180℃で過熱、混練させて、厚さ1mmの導電性シートを得た。
水中に、ホウ酸及び水酸化カリウムをそれぞれ2モル加え、これに3−フルオロカテコール(東京化成社製)を4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(エ)を4.2モル得た。
実施例3と同様にPMMA70部に、イオン導電剤である化合物(エ)30部を添加後、温度70℃で加熱溶解し、テストロール機中、温度180℃で過熱、混練させて、厚さ1mmの導電性シートを得た。
(実施例5)
水中に、ホウ酸及び水酸化リチウムをそれぞれ2モル加え、これにトリフルオロアセトアルデヒドハイドレート(Fluorine Chemicals社製)を4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(オ)を4.1モル得た。
発泡性ゴムであるウレタン(日本ポリウレタン工業(株)、ニッポラン5119)(以下、「U」と略記する。)90部に、イオン導電剤である化合物(オ)10部を添加し、温度110℃で加熱、混練させて発泡及び架橋させた後、成型用金型に流し込んで、厚み12mmの導電性ゴム成型体を得た。
水中に、ホウ酸及び水酸化リチウムをそれぞれ2モル加え、これにトリフルオロアセトアルデヒドハイドレート(Fluorine Chemicals社製)を4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(オ)を4.1モル得た。
発泡性ゴムであるウレタン(日本ポリウレタン工業(株)、ニッポラン5119)(以下、「U」と略記する。)90部に、イオン導電剤である化合物(オ)10部を添加し、温度110℃で加熱、混練させて発泡及び架橋させた後、成型用金型に流し込んで、厚み12mmの導電性ゴム成型体を得た。
(実施例6)
トルエン溶媒中にトリフェニルボラン2モル、炭酸ナトリウム2モル、トリフルオロヨードメタン2モル加え、3時間撹拌還流する。トルエン抽出し、濃縮しホウ素化合物を2.2モル得た。水溶媒中に得られたホウ素化合物2モル、水酸化カリウム2モルを加え、3時間撹拌(70℃)させ、減圧濃縮して化合物(カ)を4.8モル得た。
発泡性ゴムであるエピクロルヒドリン((株)ダイソー、エピクロマーCG−102)(以下、「EP」と略記する。)70部に、イオン導電剤として化合物(カ)30部を添加し、温度110℃で加熱、混練させて発泡及び架橋させた後、成型用金型に流し込んで、厚み12mmの導電性ゴム成型体を得た。
トルエン溶媒中にトリフェニルボラン2モル、炭酸ナトリウム2モル、トリフルオロヨードメタン2モル加え、3時間撹拌還流する。トルエン抽出し、濃縮しホウ素化合物を2.2モル得た。水溶媒中に得られたホウ素化合物2モル、水酸化カリウム2モルを加え、3時間撹拌(70℃)させ、減圧濃縮して化合物(カ)を4.8モル得た。
発泡性ゴムであるエピクロルヒドリン((株)ダイソー、エピクロマーCG−102)(以下、「EP」と略記する。)70部に、イオン導電剤として化合物(カ)30部を添加し、温度110℃で加熱、混練させて発泡及び架橋させた後、成型用金型に流し込んで、厚み12mmの導電性ゴム成型体を得た。
(比較例1)
水中に、ホウ酸及び水酸化ナトリウムをそれぞれ2モル加え、これにベンジル酸(東京化成社製)4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(キ)を4.4モル得た。
イオン導電剤である下記化合物(キ)30部を用いた以外は、実施例1と同様にして、導電性シートを得た。
水中に、ホウ酸及び水酸化ナトリウムをそれぞれ2モル加え、これにベンジル酸(東京化成社製)4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(キ)を4.4モル得た。
イオン導電剤である下記化合物(キ)30部を用いた以外は、実施例1と同様にして、導電性シートを得た。
(比較例2)
水中に、ホウ酸及び水酸化カリウムをそれぞれ2モル加え、これにDL−マンデル酸(東京化成社製)4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(ク)を4.6モル得た。
イオン導電剤である下記化合物(ク)25部を用いた以外は、実施例2と同様にして、導電性シートを得た。
水中に、ホウ酸及び水酸化カリウムをそれぞれ2モル加え、これにDL−マンデル酸(東京化成社製)4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(ク)を4.6モル得た。
イオン導電剤である下記化合物(ク)25部を用いた以外は、実施例2と同様にして、導電性シートを得た。
(比較例3)
水中に、ホウ酸及び水酸化リチウムをそれぞれ2モル加え、これに2−ヒドロキシイソ酪酸(東京化成社製)4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(ケ)を4.6モル得た。
イオン導電剤である下記化合物(ケ)20部を用いた以外は、実施例3と同様にして、導電性シートを得た。
水中に、ホウ酸及び水酸化リチウムをそれぞれ2モル加え、これに2−ヒドロキシイソ酪酸(東京化成社製)4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(ケ)を4.6モル得た。
イオン導電剤である下記化合物(ケ)20部を用いた以外は、実施例3と同様にして、導電性シートを得た。
(比較例4)
水中に、ホウ酸及び水酸化カリウムをそれぞれ2モル加え、これにカテコール(東京化成社製)4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(コ)を4.7モル得た。
イオン導電剤である下記化合物(コ)30部を用いた以外は、実施例4と同様にして、導電性シートを得た。
水中に、ホウ酸及び水酸化カリウムをそれぞれ2モル加え、これにカテコール(東京化成社製)4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(コ)を4.7モル得た。
イオン導電剤である下記化合物(コ)30部を用いた以外は、実施例4と同様にして、導電性シートを得た。
(比較例5)
水中に、ホウ酸及び水酸化リチウムをそれぞれ2モル加え、これに1,1−プロパンジオール(Aurora Screening Library社製)4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(サ)を4.5モル得た。
イオン導電剤である下記化合物(サ)10部を用いた以外は、実施例5と同様にして、導電性ゴム成型体を得た。
水中に、ホウ酸及び水酸化リチウムをそれぞれ2モル加え、これに1,1−プロパンジオール(Aurora Screening Library社製)4モル添加し、3時間加熱撹拌(70℃)させ、減圧濃縮し化合物(サ)を4.5モル得た。
イオン導電剤である下記化合物(サ)10部を用いた以外は、実施例5と同様にして、導電性ゴム成型体を得た。
(比較例6)
実施例6のトリフルオロヨードメタンをヨウ化ブタンに代えた以外は実施例6と同様にして化合物(シ)を4.5モル得た。
イオン導電剤である下記化合物(シ)30部を用いた以外は、実施例6と同様にして、導電性ゴム成型体を得た。
実施例6のトリフルオロヨードメタンをヨウ化ブタンに代えた以外は実施例6と同様にして化合物(シ)を4.5モル得た。
イオン導電剤である下記化合物(シ)30部を用いた以外は、実施例6と同様にして、導電性ゴム成型体を得た。
実施例1〜4、比較例1〜4より得られた導電性シート、実施例5,6、比較例5,6より得られた導電性ゴム成型体の温度25℃、湿度40%における表面抵抗を、表面抵抗測定機(三菱化学(株)製、HT−210)を用いて測定した。測定結果を表1に示す。
表1の結果から実施例1〜6の導電性フィルム又は導電性ゴム成型体は、比較例1〜6のものに比べ、表面抵抗が1桁程度下がり、導電性が優れる結果であった。
(実施例7)
ポリエーテルポリオールであるポリオキシエチレングリコール−ポリオキシプロピレングリコールのブロック共重合体(日本油脂(株)、プロノン201)(以下、「PEO−PPO共重合体」と略記する。)75部に、イオン導電剤として、前記化合物(ア)を25部添加、溶解させ、硬化剤としてトリレンジイソシアネート(日本ポリウレタン工業(株))(以下、「TDI」と略記する。)20部を添加し、更に有機溶媒として、メチルエチルケトン100部を添加、溶解させてコーティング剤を得た。
ポリエーテルポリオールであるポリオキシエチレングリコール−ポリオキシプロピレングリコールのブロック共重合体(日本油脂(株)、プロノン201)(以下、「PEO−PPO共重合体」と略記する。)75部に、イオン導電剤として、前記化合物(ア)を25部添加、溶解させ、硬化剤としてトリレンジイソシアネート(日本ポリウレタン工業(株))(以下、「TDI」と略記する。)20部を添加し、更に有機溶媒として、メチルエチルケトン100部を添加、溶解させてコーティング剤を得た。
該コーティング組成物をポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」と略記する。)フィルム上に、バーコーター(#20コーティングロッド)を用いて塗布後、乾燥、硬化させて、厚み5μmのウレタン樹脂からなる導電性フィルムを得た。
(実施例8)
ポリエーテルポリオールであるPEO−PPO共重合体(三洋化成工業(株)、ニューポールPE−62)85部に、イオン導電剤として、前記化合物(ウ)を15部添加、溶解させ、TDI25部を添加し、更に有機溶媒として、メチルエチルケトン100部を添加、溶解させてコーティング剤を得た。
ポリエーテルポリオールであるPEO−PPO共重合体(三洋化成工業(株)、ニューポールPE−62)85部に、イオン導電剤として、前記化合物(ウ)を15部添加、溶解させ、TDI25部を添加し、更に有機溶媒として、メチルエチルケトン100部を添加、溶解させてコーティング剤を得た。
該コーティング剤を用い実施例7と同様にして、PETフィルム上に5μmのウレタン樹脂からなる導電性被膜を形成させ、導電性フィルムを得た。
(実施例9)
実施例7と同様にして、PEO−PPO共重合体であるプロノン201の90部に、イオン導電剤として、前記化合物(オ)を10部添加し、溶解させ、TDI30部を添加し、更に有機溶媒として、メチルエチルケトン100部を添加し、溶解させてコーティング剤を得た。
実施例7と同様にして、PEO−PPO共重合体であるプロノン201の90部に、イオン導電剤として、前記化合物(オ)を10部添加し、溶解させ、TDI30部を添加し、更に有機溶媒として、メチルエチルケトン100部を添加し、溶解させてコーティング剤を得た。
該コーティング剤を用い実施例7と同様にして、PETフィルム上に5μmのウレタン樹脂からなる導電性被膜を形成させ、導電性フィルムを得た。
(比較例7)
イオン導電剤に前記化合物(キ)25部を用いた以外は、実施例7と同様にしてウレタン樹脂からなる導電性被膜を形成させ、得られた導電性フィルムを評価した。結果を表2に示す。
イオン導電剤に前記化合物(キ)25部を用いた以外は、実施例7と同様にしてウレタン樹脂からなる導電性被膜を形成させ、得られた導電性フィルムを評価した。結果を表2に示す。
(比較例8)
イオン導電剤に前記化合物(ケ)15部を用いた以外は、実施例8と同様にしてウレタン樹脂からなる導電性被膜を形成させ、導電性フィルムを得た。
イオン導電剤に前記化合物(ケ)15部を用いた以外は、実施例8と同様にしてウレタン樹脂からなる導電性被膜を形成させ、導電性フィルムを得た。
(比較例9)
イオン導電剤に前記化合物(サ)10部を用いた以外は、実施例9と同様にしてウレタン樹脂からなる導電性被膜を形成させ、導電性フィルムを得た。
イオン導電剤に前記化合物(サ)10部を用いた以外は、実施例9と同様にしてウレタン樹脂からなる導電性被膜を形成させ、導電性フィルムを得た。
実施例7〜9、比較例7〜9より得られた導電性フィルムの温度25℃、湿度40%における表面抵抗を、表面抵抗測定機(三菱化学(株)製、HT−210)を用いて測定した。測定結果を表2に示す。
表2の結果から実施例7〜9の導電性フィルムは、比較例7〜9のものに比べ、表面抵抗が1桁程度下がり、導電性が優れる結果であった。
本発明の導電性樹脂組成物又は導電性成型体は、導電性に優れる点から、防塵シート、帯電防止フィルム、除電マット、帯電防止床材等の導電性シート、電子写真式プリンターや複写機の導電性ロール(帯電ロール、現像ロール、転写ロール等)、磁気記録媒体用基材、半導体用素材等として好適に用いることが出来る。
Claims (7)
- 下記一般式(A)〜(F)で表されるホウ素化合物塩であることを特徴とするイオン導電剤。
- 樹脂モノマー体にイオン導電剤を添加してなる導電性樹脂組成物において、請求項1に記載のイオン導電剤を少なくとも含有することを特徴とする導電性樹脂組成物。
- 熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂、ゴム又は粘着剤からなる群から選ばれる少なくとも1つの樹脂モノマー体であることを特徴とする請求項2に記載の導電性樹脂組成物。
- 樹脂モノマー体とイオン導電剤との質量混合比率が、99:1乃至50:50であることを特徴とする請求項2又は3に記載の導電性樹脂組成物。
- 請求項2から4のいずれかに記載の導電性樹脂組成物をフィルム状、シート状又はロール状に成型してなる導電性樹脂成型体。
- 請求項2から4のいずれかに記載の導電性樹脂組成物を含むコーティング剤。
- 請求項6に記載のコーティング剤が、基材フィルム上にコーティングされることで導電層が形成された導電性フィルム。
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