JP2013253225A - 帯電防止剤及び帯電防止性樹脂組成物 - Google Patents

帯電防止剤及び帯電防止性樹脂組成物 Download PDF

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Shinichi Fujita
真市 冨士田
Kotaro Kawakami
功太郎 川上
Masanori Hattori
真範 服部
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Abstract

【課題】成形品からのブリードが無く、優れた帯電防止性能を与え、かつ樹脂の成型機器等に対する腐食性が低い帯電防止剤及びこれを含有する帯電防止性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】解離度が0.1〜0.55であるイオン性液体(A)と、ポリエーテル鎖を有するポリマー(B)を含有してなる帯電防止剤;及び前記帯電防止剤を熱可塑性樹脂(C)に含有させてなる帯電防止性樹脂組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、帯電防止剤及び帯電防止性樹脂組成物に関する。
従来、樹脂に永久帯電防止性を付与する方法としては、高分子型帯電防止剤を配合する方法が知られている。中でも、優れた帯電防止性を発現させるため、帯電防止剤を構成するポリマー単位中に、各種の導電性付与成分を導入する技術が知られている(特許文献1、2)。
しかしながら、導電性付与成分としてアルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属の塩を使用した場合には、導電性不足により帯電防止性に劣るという問題が存在する。一方、高解離度で高導電率のイオン性液体を使用した場合には、帯電防止性には優れるものの、樹脂の成型機器等に対する腐食性が強いといった問題が存在する。
特開平6−313078号公報 特開2004−217931号公報
本発明の目的は、成形品からのブリードが無く、優れた帯電防止性能を与え、かつ樹脂の成型機器等に対する腐食性が低い帯電防止剤及びこれを含有する帯電防止性樹脂組成物を提供することにある。
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果本発明に到達した。即ち、本発明は、解離度が0.1〜0.55であるイオン性液体(A)と、ポリエーテル鎖を有するポリマー(B)を含有してなる帯電防止剤;前記帯電防止剤を熱可塑性樹脂(C)に含有させてなる帯電防止性樹脂組成物;前記帯電防止性樹脂組成物を成形してなる成形品;並びに前記成形品に塗装及び/又は印刷を施してなる成形物品、である。
本発明の帯電防止剤は、下記の効果を奏する。
(1)本発明の帯電防止剤は、成形品からのブリードが無く、優れた永久帯電防止性を付与できる。
(2)本発明の帯電防止剤は、樹脂の成型機器等に対する腐食性が低い。
本発明におけるイオン性液体(A)は、25℃以下の融点を有し、解離度が0.1〜0.55である。解離度が0.1未満では帯電防止性が低下し、0.55を超えるものは成型機器等に対する腐食性が強い。(A)の解離度は、好ましくは0.12〜0.53であり、更に好ましくは0.15〜0.51である。
本発明における(A)の解離度は、[J.Phys.Chem.B,vol 108,No.32,2004 P.11997−11998」に記載された方法で測定することができる。
具体的には、以下の計算式(1)により算出することができる。
(A)の解離度=Λimp/ΛNMR (1)
Λimp:複素インピーダンス法により得られる(A)の伝導率(mS/cm・mol)
ΛNMR:磁場勾配NMR法により得られる(A)の伝導率(mS/cm・mol)
計算式(1)におけるΛimpは、インピーダンスアナライザー「4192A LF」(Hewlett Packard社製)を用い、周波数範囲5Hzから13MHz、振幅10mv、温度25℃の条件で測定することができる。
計算式(1)におけるΛNMRは、「MacNMR」(TecMag社製)に増幅器「Galaxy」(TecMag社製)と分光器「JNM−AL400」(JEOL社製)を接続したものを用いて温度25℃の条件で測定することができる。
(A)としては、カチオン(a1)とアニオン(a2)から構成されものが挙げられる。
(A)を構成するカチオン(a1)としては、アミジニウムカチオン(a1−1)、ピリジニウムカチオン(a1−2)、ピラゾリウムカチオン(a1−3)及びグアニジニウムカチオン(a1−4)等が挙げられる。
アミジニウムカチオン(a1−1)としては下記のものが挙げられる。
[1]イミダゾリニウムカチオン(a1−1−1)
具体的には、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウムカチオン、1,3,4−
トリメチル−2−エチルイミダゾリニウムカチオン、1,3−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、1,3−ジメチル−2,4−ジエチルイミダゾリニウムカチオン、1,2−ジメチル−3,4−ジエチルイミダゾリニウムカチオン、1−メチル−2,3,4−トリエチルイミダゾリニウムカチオン、1,2,3,4−テトラエチルイミダゾリニウムカチオン、1,2,3−トリメチルイミダゾリニウムカチオン、1,3−ジメチル−2−エチルイミダゾリニウムカチオン、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、1,2,3−トリエチルイミダゾリニウムカチオン、4−シアノ−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウムカチオン、3−シアノメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、2−シアノメチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、4−アセチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウムカチオン、3−アセチルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、4−メチルカルボキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウムカチオン、3−メチルカルボキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、4−メトキシ−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウムカチオン、3−メトキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、4−ホルミル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウムカチオン、3−ホルミルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、3−ヒドロキシエチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、4−ヒドロキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウムカチオン及び2−ヒドロキシエチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウムカチオン等が挙げられる。
[2]イミダゾリウムカチオン(a1−1−2)
具体的には、1,3−ジメチルイミダゾリウムカチオン、1,3−ジエチルイミダゾリウムカチオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムカチオン、1,2,3−トリメチルイミダゾリウムカチオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリウムカチオン、1,3−ジメチル−2−エチルイミダゾリウムカチオン、1,2−ジメチル−3−エチル−イミダゾリウムカチオン、1,2,3−トリエチルイミダゾリウムカチオン、1,2,3,4−テトラエチルイミダゾリウムカチオン、1,3−ジメチル−2−フェニルイミダゾリウムカチオン、1,3−ジメチル−2−ベンジルイミダゾリウムカチオン、1−ベンジル−2,3−ジメチル−イミダゾリウムカチオン、4−シアノ−1,2,3−トリメチルイミダゾリウムカチオン、3−シアノメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウムカチオン、2−シアノメチル−1,3−ジメチル−イミダゾリウムカチオン、4−アセチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウムカチオン、3−アセチルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウムカチオン、4−メチルカルボキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウムカチオン、3−メチルカルボキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウムカチオン、4−メトキシ−1,2,3−トリメチルイミダゾリウムカチオン、3−メトキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウムカチオン、4−ホルミル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウムカチオン、3−ホルミルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウムカチオン、3−ヒドロキシエチル−1,2−ジメチルイミダゾリウムカチオン、4−ヒドロキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウムカチオン及び2−ヒドロキシエチル−1,3−ジメチルイミダゾリウムカチオン等が挙げられる。
[3]テトラヒドロピリミジニウムカチオン(a1−1−3)
具体的には、1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、1,2,3,4−テトラメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、1,2,3,5−テトラメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、8−メチル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムカチオン、5−メチル−1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5−ノネニウムカチオン、4−シアノ−1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、3−シアノメチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−シアノメチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、4−アセチル−1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、3−アセチルメチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、4−メチルカルボキシメチル−1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、3−メチルカルボキシメチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、4−メトキシ−1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、3−メトキシメチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、4−ホルミル−1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、3−ホルミルメチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、3−ヒドロキシエチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、4−ヒドロキシメチル−1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン及び2−ヒドロキシエチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン等が挙げられる。
[4]ジヒドロピリミジニウムカチオン(a1−1−4)
具体的には、1,2,3−トリメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、1,2,3,4−テトラメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、1,2,3,5−テトラメチル−1,6−ジヒドロピリミジニウムカチオン、8−メチル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7,9−ウンデカジエニウムカチオン、5−メチル−1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5,7−ノナジエニウムカチオン、4−シアノ−1,2,3−トリメチル−1,6−ジヒドロピリミジニウムカチオン、3−シアノメチル−1,2−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−シアノメチル−1,3−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、4−アセチル−1,2,3−トリメチル−1,6−ジヒドロピリミジニウムカチオン、3−アセチルメチル−1,2−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、4−メチルカルボキシメチル−1,2,3−トリメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、3−メチルカルボキシメチル−1,2−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、4−メトキシ−1,2,3−トリメチル−1,6−ジヒドロピリミジニウムカチオン、3−メトキシメチル−1,2−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、4−ホルミル−1,2,3−トリメチル−1,6−ジヒドロピリミジニウムカチオン、3−ホルミルメチル−1,2−ジメチル−1,6−ジヒドロピリミジニウムカチオン、3−ヒドロキシエチル−1,2−ジメチル−1,6−ジヒドロピリミジニウムカチオン、4−ヒドロキシメチル−1,2,3−トリメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン及び2−ヒドロキシエチル−1,3−ジメチル−1,4−ヒドロピリミジニウムカチオン等が挙げられる。
ピリジニウムカチオン(a1−2)としては、3−メチル−1−プロピルピリジニウムカチオン、1−プロピル−3−メチルピリジニウムカチオン、1−ブチル−3−メチルピリジニウムカチオン、1−ブチル−4−メチルピリジニウムカチオン、1−ブチル−3,4−ジメチルピリジニウムカチオン及び1−ブチル−3,5−ジメチルピリジニウムカチオン等が挙げられる。
ピラゾリウムカチオン(a1−3)としては、1、2−ジメチルピラゾリウムカチオン、1−メチル−2−プロピルピラゾリウムカチオン、1−n−ブチル−2−メチルピラゾリウムカチオン及び1−n−ブチル−2−エチルピラゾリウムカチオン等が挙げられる。
グアニジニウムカチオン(a1−4)としては下記のものが挙げられる。
[1]イミダゾリニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン(a1−4−1)
具体的には、2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−4−エチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3,4−テトラエチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−1−エチル−3−メチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3−ジエチルイミダゾリニウムカチオン、1,5,6,7−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]イミダゾリニウムカチオン、1,5−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]イミダゾリニウムカチオン、1,5,6,7−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]イミダゾリニウムカチオン、1,5−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]イミダゾリニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−シアノ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−シアノメチル−1−メチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−アセチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−アセチルメチル−1−メチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−メチルカルボキシメチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−メチルカルボキシメチル−1−メチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−メトキシ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−メトキシメチル−1−メチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−ホルミル−1,3−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−ホルミルメチル−1−メチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−ヒドロキシエチル−1−メチルイミダゾリニウムカチオン及び2−ジメチルアミノ−4−ヒドロキシメチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウムカチオン等が挙げられる。
[2]イミダゾリウム骨格を有するグアニジニウムカチオン(a1−4−2)
具体的には、2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリウムカチオン、
2−ジエチルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−4−エチルイミダゾリウムカチオン、2−ジメチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチルイミダゾリウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチルイミダゾリウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3,4−テトラエチルイミダゾリウムカチオン、2−ジメチルアミノ−1,3−ジメチルイミダゾリウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチルイミダゾリウムカチオン、2−ジメチルアミノ−1−エチル−3−メチルイミダゾリウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3−ジエチルイミダゾリウムカチオン、1,5,6,7−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]イミダゾリウムカチオン、1,5−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]イミダゾリウムカチオン、1,5,6,7−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]イミダゾリウムカチオン、1,5−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]イミダゾリウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−シアノ−1,3−ジメチルイミダゾリウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−シアノメチル−1−メチルイミダゾリウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−アセチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−アセチルメチル−1−メチルイミダゾリウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−メチルカルボキシメチル−1,3−ジメチルイミダゾリウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−メチルカルボキシメチル−1−メチルイミダゾリウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−メトキシ−1,3−ジメチルイミダゾリウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−メトキシメチル−1−メチルイミダゾリウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−ホルミル−1,3−ジメチルイミダゾリウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−ホルミルメチル−1−メチルイミダゾリウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−ヒドロキシエチル−1−メチルイミダゾリウムカチオン及び2−ジメチルアミノ−4−ヒドロキシメチル−1,3−ジメチルイミダゾリウムカチオン等が挙げられる。
[3]テトラヒドロピリミジニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン(a1−4−3)
具体的には、2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4,5,6−テト
ラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−4−エチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3,4−テトラエチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−1−エチル−3−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3−ジエチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、1,3,4,6,7,8−ヘキサヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]ピリミジニウムカチオン、1,3,4,6−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]ピリミジニウムカチオン、1,3,4,6,7,8−ヘキサヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]ピリミジニウム、1,3,4,6−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]ピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−シアノ−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−シアノメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−アセチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−アセチルメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−メチルカルボキシメチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−メチルカルボキシメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−メトキシ−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−メトキシメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−ホルミル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−ホルミルメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−ヒドロキシエチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン及び2−ジメチルアミノ−4−ヒドロキシメチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン等が挙げられる。
[4]ジヒドロピリミジニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン(a1−4−4)
具体的には、2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,6−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−4−エチル−1,6−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3,4−テトラエチル−1,6−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−1,3−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−1−エチル−3−メチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジエチルアミノ−1,3−ジエチル−1,6−ジヒドロピリミジニウムカチオン、1,6,7,8−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]ピリミジニウムカチオン、1,6−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]ピリミジニウムカチオン、1,6,7,8−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]ピリミジニウムカチオン、1,6−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]ピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−シアノ−1,3−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−シアノメチル−1−メチル−1,6−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−アセチル−1,3−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−アセチルメチル−1−メチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−メチルカルボキシメチル−1,3−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−メチルカルボキシメチル−1−メチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−メトキシ−1,3−ジメチル−1,6−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−メトキシメチル−1−メチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−4−ホルミル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−ホルミルメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン、2−ジメチルアミノ−3−ヒドロキシエチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムカチオン及び2−ジメチルアミノ−4−ヒドロキシメチル−1,3−ジメチル−1,4−ジヒドロピリミジニウムカチオン等が挙げられる。
上記のカチオンは1種単独でも、また2種以上を併用してもいずれでもよい。
これらのうち、解離度の観点から好ましいのは(a1−1)、更に好ましいのはイミダゾリウムカチオン、特に好ましいのは1−エチル−3−メチルイミダゾリウムカチオンである。
(A)を構成するアニオン(a2)としては、下記に例示する酸[1]〜[10]から
プロトンを除いたアニオンが挙げられる。アニオンは2種以上の混合物であってもよい。
[1]カルボン酸
モノカルボン酸{炭素数1〜30の脂肪族モノカルボン酸[飽和モノカルボン酸(ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸及びベヘン酸等)及び不飽和モノカルボン酸(アクリル酸、メタクリル酸及びオレイン酸等)]及び芳香族モノカルボン酸(安息香酸、ケイ皮酸及びナフトエ酸等)};
ポリカルボン酸(2〜4価のポリカルボン酸){脂肪族ポリカルボン酸[飽和ポリカルボン酸(シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸及びセバシン酸等);不飽和ポリカルボン酸(マレイン酸、フマール酸及びイタコン酸等)];芳香族ポリカルボン酸[フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸及びピロメリット酸等];脂肪族オキシカルボン酸[グリコール酸、乳酸及び酒石酸等];芳香族オキシカルボン酸[サリチル酸及びマンデル酸等];硫黄原子含有ポリカルボン酸[チオジプロピオン酸等];その他のポリカルボン酸[シクロブテン−1,2−ジカルボン酸、シクロペンテン−1,2−ジカルボン酸、フラン−2,3−ジカルボン酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプタ−2−エン−2,3−ジカルボン酸及びビシクロ[2,2,1]ヘプタ−2,5−ジエン−2,3−ジカルボン酸]等}
[2]無機酸
フッ酸、塩酸、硫酸、リン酸、HClO4、HBF4、HPF6、HAsF6、HSbF6及びフルオロスルホン酸等;
[3]ハロゲン原子含有アルキル基置換無機酸(アルキル基の炭素数1〜30)
HBFn(CF34-n(nは0〜3の整数)、HPFn(CF36-n(nは0〜5の整数)、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、トリクロロメタンスルホン酸、ペンタクロロプロパンスルホン酸、ヘプタクロロブタンスルホン酸、トリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、トリフルオロ酢酸、ペンタフルオロプロピオン酸、ペンタフルオロブタン酸、トリクロロ酢酸、ペンタクロロプロピオン酸及びヘプタクロロブタン酸等;
[4]ハロゲン原子含有スルホニルイミド(炭素数1〜30)
ビス(フルオロメチルスルホニル)イミド、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及びビス(フルオロスルホニル)イミド等;
[5]ハロゲン原子含有スルホニルメチド(炭素数3〜30)
トリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチド等;
[6]ハロゲン原子含有カルボン酸アミド(炭素数2〜30)
ビス(トリフルオロアセト)アミド等;
[7]ニトリル基含有イミド:
HN(CN)2等;
[8]ニトリル含有メチド
HC(CN)3等;
[9]炭素数1〜30のハロゲン原子含有アルキルアミン
HN(CF32等;
[10]シアン酸
チオシアン酸等;
これらのうち、解離度の観点から好ましいのは、[1]、[2]、[3]又は[4]からプロトンを除いたアニオンであり、更に好ましいのは、ドデシルベンゼンスルホン酸アニオン、酢酸アニオン、メタンスルホン酸アニオン及びトリフルオロ酢酸アニオンである。
イオン性液体(A)の合成方法としては、目的とするイオン液体が得られれば特に限定されないが、例えば「イオン性液体−開発の最前線と未来−」[大野弘幸、2003年発行、シーエムシー出版]に記載されている、ハロゲン化物法、水酸化物法、酸エステル法、錯形成法及び中和法等が挙げられる。
本発明におけるポリエーテル鎖を有するポリマー(B)としては、ポリエーテルエステル、ポリエーテルアミド及びポリエーテルエステルアミドからなる群から選ばれる1種以上のブロックポリマー(B1)、ポリオレフィンのブロックとポリエーテル鎖を有するブロックとが繰り返し交互に連結した構造を有するブロックポリマー(B2)、及びポリオキシアルキレンエーテル側鎖を持つポリ(メタ)アクリレートを構成単量体とするグラフトポリマー(B3)等が挙げられる。
(B1)は、(ポリ)オキシアルキレン基を有する、ジオール(b11)及び/又はジアミン(b12)と、1分子中に少なくとも2個のカルボキシル基を有する縮重合体(b13)から構成される。
(b11)としては、2個の活性水素原子を含有する化合物のアルキレンオキサイド(以下AOと略記する)付加物が挙げられる。
2個の活性水素原子を含有する化合物としては、グリコール(b111)、2価フェノ―ル(b112)、アミン(b113)及びジカルボン酸(b114)等が挙げられる。
(b111)としては、炭素数2〜20の脂肪族グリコール、炭素数5〜12の脂環式グリコール、炭素数8〜30の芳香脂肪族グリコール及び炭素数5〜10のアルカノールアミン等が挙げられる。
炭素数2〜20の脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,2−、1,3−又は1,4−ブタンジオール、1,3−、1,4−、1,6−又は2,5−ヘキサンジオール、1,2−又は1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,18−オクタデカンジオール及び1,20−エイコサンジオール等が挙げられる。
炭素数5〜12の脂環式グリコールとしては、1−ヒドロキシメチル−1−シクロブタノール、1,2−、1,3−又は1,4−シクロヘキサンジオール、1−メチル−3,4−シクロヘキサンジオール、2−又は4−ヒドロキシメチルシクロヘキサノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール及び1,1’−ジヒドロキシ−1,1’−ジシクロヘキシル等が挙げられる。
炭素数8〜30の芳香脂肪族グリコールとしては、ジヒドロキシメチルベンゼン、2−フェニル−1,3−プロパンジオール、2−フェニル−1,4−ブタンジオール、2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、トリフェニルエチレングリコール、テトラフェニルエチレングリコール及びベンゾピナコール等が挙げられる。
炭素数5〜10のアルカノールアミンとしては、N−メチルジエタノールアミン、N−メチルジプロパノールアミン、N−オクチルジエタノ―ルアミン及びN−ステアリルジエタノールアミン等が挙げられる。
2価フェノ―ル(b112)としては、炭素数6〜30のフェノール、例えば単環フェノール(カテコール、レゾルシノール及びハイドロキノン等)、多環フェノール(ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキシジフェニルチオエーテル及びビナフトール等)、ビスフェノール化合物(ビスフェノールA、ビスフェノールF及びビスフェノールS等)及びこれらのアルキル(炭素数1〜10)又はハロゲン置換体等が挙げられる。
アミン(b113)としては、炭素数1〜20の脂肪族1級モノアミン、炭素数4〜18の脂肪族2級ジアミン、炭素数4〜13の複素環式1級モノアミン又は2級ジアミン、炭素数6〜14の脂環式2級ジアミン、炭素数8〜14の芳香(脂肪)族2級ジアミン及び炭素数3〜22の2級アルカノ―ルアミン等が挙げられる。なお、「芳香(脂肪)族」とは、芳香族又は芳香脂肪族を意味する。
炭素数1〜20の脂肪族1級モノアミンとしては、メチルアミン、エチルアミン、n−又はイソプロピルアミン、n−、sec−又はイソブチルアミン、メチル−n−プロピルアミン、n−又はイソアミルアミン、メチル−n−ブチルアミン、エチル−n−プロピルアミン、n−ヘキシルアミン、エチル−n−ブチルアミン、ジメチル−n−ブチルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−デシルアミン、n−オクタデシルアミン及びn−イコシルアミン等が挙げられる。
炭素数4〜18の脂肪族2級ジアミンとしては、N,N’−ジメチルエチレンジアミン、N,N’−ジエチルエチレンジアミン、N,N’−ジブチルエチレンジアミン、N,N’−ジメチルプロピレンジアミン、N,N’−ジエチルプロピレンジアミン、N,N’−ジブチルプロピレンジアミン、N,N’−ジメチルテトラメチレンジアミン、N,N’−ジエチルテトラメチレンジアミン、N,N’−ジブチルテトラメチレンジアミン、N,N’−ジメチルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジエチルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジブチルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジメチルデカメチレンジアミン、N,N’−ジエチルデカメチレンジアミン及びN,N’−ジブチルデカメチレンジアミン等が挙げられる。
炭素数4〜13の複素環式1級アミン又は2級ジアミンとしては、ピペラジン、1−アミノピペリジン、1−アミノホモピペリジン、2−アミノチアゾール、2−アミノベンゾチアゾール、3−アミノトリアジン、3−アミノ−9−メチルカルバゾール、9−アミノフルオレン及びこれらのアルキル(炭素数1〜10)又はハロゲン置換体等が挙げられる。
炭素数6〜14の脂環式2級ジアミンとしては、N,N’−ジメチル−、ジエチル−又はジブチル−1,2−シクロブタンジアミン、N,N’−ジメチル−、ジエチル−又はジブチル−1,4−シクロヘキサンジアミン、N,N’−ジメチル、ジエチル−又はジブチル−1,3−シクロヘキサンジアミン及びこれらのアルキル(炭素数1〜10)又はハロゲン置換体等が挙げられる。
炭素数8〜14の芳香(脂肪)族ジアミンとしては、N,N’−ジメチル−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−キシリレンジアミン、N,N’−ジメチル−ジフェニルメタンジアミン、N,N’−ジメチル−ジフェニルエーテルジアミン、N,N’−ジメチル−ベンジジン及びN,N’−ジメチル−1,4−ナフタレンジアミン等が挙げられる。
炭素数3〜22の2級アルカノ―ルアミンとしては、N−メチルモノエタノ―ルアミン、N−メチルモノプロパノールアミン、N−メチルモノブタノールアミン、N−オクチルモノエタノ―ルアミン、N−ドデシルモノエタノ―ルアミン及びN−ステアリルモノエタノ―ルアミン等が挙げられる。
ジカルボン酸(b114)としては、炭素数2〜20の、脂肪族ジカルボン酸、芳香(脂肪)族ジカルボン酸及び脂環式ジカルボン酸等が挙げられる。
炭素数2〜20の脂肪族ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、メチルコハク酸、ジメチルマロン酸、β−メチルグルタル酸、エチルコハク酸、イソプロピルマロン酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オクタデカン二酸及びイコサン二酸等が挙げられる。
炭素数2〜20の芳香(脂肪)族ジカルボン酸としては、オルト−、イソ−又はテレフタル酸、フェニルマロン酸、ホモフタル酸、フェニルコハク酸、β−フェニルグルタル酸、α−又はβ−フェニルアジピン酸、ビフェニル−2,2’−又は4,4’−ジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸、3−スルホイソフタル酸ナトリウム及び3−スルホイソフタル酸カリウム等が挙げられる。
炭素数2〜20の脂環式ジカルボン酸としては、1,3−又は1,2−シクロペンタンジカルボン酸、1,2−、1,3−又は1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−、1,3−又は1,4−シクロヘキサンジ酢酸及びジシクロヘキシル−4,4’−ジカルボン酸等が挙げられる。
これらの活性水素原子含有化合物は、1種単独でも2種以上を併用してもいずれでもよい。
2個の活性水素原子を含有する化合物のうち、耐熱性の観点から好ましいのは、グリコール(b111)、2価フェノ―ル(b112)及びジカルボン酸(b114)であり、更に好ましいのは脂肪族グリコール、(b112)及び脂肪族ジカルボン酸であり、特に好ましいのはエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ハイドロキノン、ビスフェノールA、ビスフェノールS及びアジピン酸であり、最も好ましいのはエチレングリコール、プロピレングリコール及びビスフェノールAであり、更に最も好ましいのはビスフェノールAである。
AOとしては、炭素数2〜4のAO[エチレンオキサイド(以下EOと略記する)、プロピレンオキサイド(以下POと略記する)、及び1,2−、1,4−、2,3−又は1,3−ブチレンオキサイド等]が挙げられるが、必要により他のAO又は置換AO、例えば炭素数5〜12のα−オレフィン、スチレンオキサイド及びエピハロヒドリン(エピクロルヒドリン等)(以下、これらも含めてAOと総称する。)を少しの割合(例えば、AOの総重量に基づいて30重量%以下)で併用することもできる。
AOは、単独でも2種以上の併用でもよく、後者の場合の付加形式はブロック付加(チップ型、バランス型及び活性セカンダリー型等)、ランダム付加又はこれらの混合系のいずれでもよい。
AOのうち、帯電防止性の観点から好ましいのは、EO単独、POとEOとの併用(重量比1/99〜99/1)、PO及び/又はEOとテトラヒドロフランとの併用(重量比1/99〜99/1)であり、更に好ましいのはEO単独である。
活性水素原子含有化合物へのAOの付加反応は、通常の方法で行うことができ、無触媒又は触媒[アルカリ触媒(水酸化カリウム等)、アミン触媒(トリエチルアミン等)、酸性触媒(塩酸等)]の存在下に、常圧又は加圧下に1段階又は多段階で行なうことができる。
ジオール(b11)の数平均分子量(以下Mnと略記する)は、(b11)と縮合重合体(b13)から形成されるブロックポリマーの製造時の反応性の観点から、好ましい下限は300であり、更に好ましくは500、特に好ましくは600、最も好ましくは700である。(b11)のMnの好ましい上限は6,000であり、更に好ましくは4,000、特に好ましくは3,000、最も好ましくは2,000である。
(b11)の不飽和度は、副反応が生じにくいという観点から、好ましくは0.1meq/g以下であり、更に好ましくは0〜0.05meq/g、特に好ましくは0〜0.02meq/gである。
(b11)の1級水酸基含有率{[(1級水酸基数)/(全水酸基数)]×100(%)}は、重合性の観点から、好ましくは30〜100%であり、更に好ましくは50〜100%、特に好ましくは70〜100%である。
ポリオキシアルキレン基を有するジアミン(b12)としては、ジオール(b11)の末端水酸基をアミノ基に変性したものが挙げられる。
(b11)の末端水酸基をアミノ基に変性する方法としては、公知の方法、例えば、(b11)の末端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、アミノアルキル化する方法[(b11)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等]等が挙げられる。
(b12)のMnは、(b12)と縮合重合体(b13)から形成されるブロックポリマーの製造時の反応性の観点から、好ましくは300〜8,000であり、更に好ましくは500〜6,000、特に好ましくは700〜4,000である。
1分子中に少なくとも2個のカルボキシル基を有する縮合重合体(b13)は、1分子中に少なくとも2個(好ましくは2個)のカルボキシル基を有し、(b11)及び/又は(b12)と重合可能なものであれば特に限定されないが、帯電防止性及び重合性の観点から好ましいのは、両末端にカルボキシル基を有するポリアミド(イミド)(b131)、及び両末端にカルボキシル基を有するポリエステル(b132)からなる群から選ばれる少なくとも1種のジカルボン酸である、更に好ましいのは(b131)である。なお、「ポリアミド(イミド)」は、ポリアミド又はポリアミドイミドを意味する。
両末端にカルボキシル基を有する(b131)及び(b132)のMnは、帯電防止性、重合体製造時の反応性及び重合体製造後の取り扱い易さの観点から、好ましい下限は300であり、更に好ましくは500である。(b132)のMnの好ましい上限は7,000であり、更に好ましくは5,000である。
両末端にカルボキシル基を有するポリアミド(イミド)(b131)のうち、ポリアミド(b1311)としては、ジカルボン酸を分子量調整剤として使用し、アミド形成性モノマーを開環重合又は重縮合することにより得られるものが挙げられる。
分子量調整剤として使用するジカルボン酸としては、炭素数2〜20のジカルボン酸、例えば前記(b114)として例示したものが挙げられる。
アミド形成性モノマーとしては、ラクタム、アミノカルボン酸及びジアミン/ジカルボン酸が挙げられる。
ラクタムとしては、炭素数4〜20のラクタム、例えばγ−ブチロラクタム、γ−バレロラクタム、ε−カプロラクタム、γ−ピメロラクタム、γ−カプリロラクタム、γ−デカノラクタム、エナントラクタム、ラウロラクタム、ウンデカノラクタム、エイコサノラクタム及び5−フェニル−2−ピペリドン等が挙げられる。
アミノカルボン酸としては、炭素数2〜20のアミノカルボン酸、例えばグリシン、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−アミノペラルゴン酸、ω−アミノカプリン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノド
デカン酸及び20−アミノエイコサン酸等が挙げられる。
ジアミンとしては、炭素数2〜20のジアミン、例えば脂肪族(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、デカメチレンジアミン及びエイコサンジアミン等)、芳香(脂肪)族(フェニレンジアミン、ナフチレンジアミン及びキシリレンジアミン等)及び脂環式(シクロヘキシレンジアミン等)等が挙げられる。
ジカルボン酸としては、炭素数2〜20のジカルボン酸、例えば前記(b114)として例示したものが挙げられる。
これらのアミド形成性モノマーは、1種単独でも2種以上を併用してもよい。
アミド形成性モノマーのうち、ブロックポリマーの製造時の反応性の観点から好ましいのはカプロラクタム、エナントラクタム、ラウロラクタム、ω−アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸、アジピン酸/ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸/キシリレンジアミンであり、更に好ましいのはカプロラクタム、ラウロラクタム、ω−アミノカプロン酸及び12−アミノドデカン酸であり、特に好ましいのはカプロラクタム及びラウロラクタムであり、最も好ましいのはカプロラクタムである。
(b131)のうちのポリアミド(b1311)は、公知の方法、例えば特公平4−72855号公報記載の方法で製造することができる。
(b131)のうち、両末端にカルボキシル基を有するポリアミドイミド(b1312)としては、上記(b131)製造時の分子量調整剤の全部又は一部を3価若しくは4価の芳香族ポリカルボン酸又はこれらの酸無水物に置き換えて上記アミド形成性モノマーとを組み合わせるか、又はアミド形成性モノマー中のジカルボン酸の全部又は一部を3価若しくは4価の芳香族ポリカルボン酸又はこれらの酸無水物に置き換えて上記のアミド形成モノマーとを組み合わせて開環重合又は重縮合することによって得られるものが挙げられる。
3価の芳香族ポリカルボン酸としては、炭素数9〜20のポリカルボン酸、例えば3価のポリカルボン酸としては、1,2,4−トリメリット酸、1,2,5−ナフタレントリカルボン酸、2,6,7−ナフタレントリカルボン酸、3,3’,4−ジフェニルトリカルボン酸、ベンゾフェノン−3,3’,4−トリカルボン酸、ジフェニルスルホン−3,3’,4−トリカルボン酸及びジフェニルエーテル−3,3’,4−トリカルボン酸等が挙げられる。
4価の芳香族ポリカルボン酸としては、炭素数10〜20のポリカルボン酸、例えばピロメリット酸、ジフェニル−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸、ベンゾフェノン−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸、ジフェニルスルホン−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸及びジフェニルエーテル−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸等が挙げられる。
これらは1種単独でも2種以上を併用してもよい。これらのうちブロックポリマーの製造時の反応性の観点から好ましいのは、1,2,4−トリメリット酸、1,2,5−ナフタレントリカルボン酸、2,6,7−ナフタレントリカルボン酸、3,3’,4−ジフェニルトリカルボン酸、ピロメリット酸、ジフェニル−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸及びベンゾフェノン−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸であり、更に好ましいのは1,2,4−トリメリット酸及びピロメリット酸である。
(b131)のうちのポリアミドイミド(b1312)は、公知の方法、例えば、特公
平7−119342号公報記載の方法で製造することができる。
両末端にカルボキシル基を有するポリエステル(b132)としては、ジカルボン酸を分子量調整剤として使用し、エステル形成性モノマーを常法により重縮合又はエステル交換反応させることによって得られるものが挙げられる。
分子量調整剤として使用するジカルボン酸としては、炭素数1〜20のジカルボン酸、例えば炭酸及び前記(b114)として例示したものが挙げられる。
エステル形成性モノマーとしては、ジカルボン酸及び/又はジカルボン酸低級アルキルエステルと、2価アルコール及び/又は2価フェノールとの組み合わせ、ラクトン、ヒドロキシカルボン酸並びにこれらの混合物が挙げられる。
ジカルボン酸としては、炭素数1〜20のジカルボン酸、例えば炭酸及び前記(b114)として例示したものが挙げられる。
ジカルボン酸エステル(エステルを構成するアルコール成分の炭素数1〜10)としては、炭酸又は上記ジカルボン酸(炭素数2〜20)のエステル、例えば、メチルエステル、エチルエステル、ブチルエステル及びフェニルエステル等が挙げられる。
これらは1種単独でも2種以上を併用してもよい。
これらのうち、耐熱性の観点から好ましいのは、アジピン酸、セバシン酸、イコサン酸、オルト−、イソ−又はテレフタル酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、3−スルホイソフタル酸ナトリウム、炭酸ジメチル、炭酸ジフェニル、アジピン酸ジメチル、イソ−又はテレフタル酸ジメチル、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチル、3−スルホイソフタル酸ジメチルナトリウム及び3−スルホイソフタル酸ジエチルナトリウムである。
2価アルコールとしては、炭素数2〜30のジオール、例えば、前記グリコール(b111)及びジオール(b11)として例示したものが挙げられる。
2価フェノールとしては、炭素数6〜40の2価フェノール、例えば、前記2価フェノール(b112)として例示したものが挙げられる。
これらは1種単独でも2種以上を併用してもよい。
これらのうち、ブロックポリマーの製造時の反応性の観点から好ましいのは、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、ビスフェノールA、ポリエチレングリコール(Mn300〜6,000)、ポリプロピレングリコール(Mn300〜6,000)、ポリテトラメチレングリコール(Mn300〜6,000)、ビスフェノールAのEO(EO2〜110モル)付加物、ビスフェノールAのPO(PO2〜110モル)付加物である。
ラクトンとしては、炭素数4〜20のラクトン、例えば、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、γ−ピメロラクトン、γ−カプリロラクトン、γ−デカノラクトン、エナントラクトン、ラウロラクトン、ウンデカノラクトン及びエイコサノラクトン等が挙げられる。
ヒドロキシカルボン酸としては、炭素数2〜20のヒドロキシカルボン酸、例えば、ヒドロキシ酢酸、乳酸、ω−ヒドロキシカプロン酸、ω−ヒドロキシエナント酸、ω−ヒドロキシカプリル酸、ω−ヒドロキシペルゴン酸、ω−ヒドロキシカプリン酸、11−ヒドロキシウンデカン酸、12−ヒドロキシドデカン酸、20−ヒドロキシエイコサン酸、トロパ酸及びベンジル酸等が挙げられる。
これらのうち、ブロックポリマーの製造時の反応性の観点から好ましいのは、テレフタル酸(ジメチル)−エチレングリコール、テレフタル酸(ジメチル)−ブタンジオール、テレフタル酸(ジメチル)−シクロヘキサンジオール、イソフタル酸(ジメチル)/エチレングリコール、イソフタル酸(ジメチル)/ブタンジオール、アジピン酸(ジメチル)/1,6−ヘキサンジオール、カプロラクトン、エナントラクトン、ラウロラクトン、ω−ヒドロキシカプロン酸、11−ヒドロキシウンデカン酸及び12−ヒドロキシドデカン酸であり、更に好ましいのは、テレフタル酸(ジメチル)/エチレングリコール、テレフタル酸(ジメチル)/ブタンジオール、テレフタル(ジメチル)酸/シクロヘキサンジオール、イソフタル酸(ジメチル)/エチレングリコール及びイソフタル酸(ジメチル)/ブタンジオールであり、特に好ましいのはテレフタル酸(ジメチル)/エチレングリコール及びテレフタル酸(ジメチル)/ブタンジオールである。
両末端にカルボキシル基を有するポリエステル(b132)は、公知の方法、例えば、特公昭58−19696号公報記載の方法で製造することができる。
本発明におけるブロックポリマー(B1)の製法としては、例えば、以下のものが挙げられる。
分子量調整剤としてのジカルボン酸及び/又は3価若しくは4価のポリカルボン酸と、アミド形成性モノマー及び/又はエステル形成性モノマーとを反応させ、両末端にカルボキシル基を有するポリアミド(b1311)、ポリアミドイミド(b1312)及び/又はポリエステル(b132)を形成させる。
これらに(ポリ)オキシアルキレン基を有する、ジオール(b11)及び/又はジアミン(b12)を加えて、220〜245℃、減圧下(0.001MPa以下)で重合反応を行い、ブロックポリマー(B1)を得る。
上記製法における重合反応のうち、ポリエステル化反応においては、通常エステル化触媒が使用される。
エステル化触媒としては、プロトン酸(リン酸等)、金属[アルカリ金属(ナトリウム及びカリウム等)、アルカリ土類金属(カルシウム及びマグネシウム等)、遷移金属(ニッケル、鉄及びコバルト等)、IIB金属(亜鉛等)、IVB金属(チタン及びジルコニウム等)及びVB金属(バナジウム等)]の有機酸(酢酸等)塩、炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、酸化物、塩化物、水酸化物及びアルコキシド等が挙げられる。
これらのうち生成物の色調の観点から好ましいのは、三酸化アンチモン、モノブチルスズオキシド、テトラブチルチタネート、テトラブチルジルコネート、酢酸ジルコニル及び酢酸亜鉛である。
エステル化触媒の使用量は、ブロックポリマー(B1)の重量に基づいて、反応性及び色調の観点から好ましくは0.005〜5重量%であり、更に好ましくは0.1〜1.0重量%である。
(b11)及び/又は(b12)と、(b131)及び/又は(b132)との反応における当量比は、帯電防止性及び耐熱性の観点から、好ましくは80/120〜120/80であり、更に好ましくは90/110〜110/90である。
ブロックポリマー(B1)の還元粘度(0.5重量%m−クレゾール溶液、25℃)は、重合体の取扱性及び後述する熱可塑性樹脂(C)との相溶性の観点から、好ましくは0.5〜5であり、更に好ましくは0.5〜4、特に好ましくは1〜3である。
(B1)を製造する際に、耐水性を向上させる目的で、(b11)及び/又は(b12)の重量に基づいて30重量%(好ましくは20重量%)の範囲内で(b11)及び/又は(b12)の一部をポリアルキレンジオールに代えて使用してもよい。
ポリアルキレンジオールとしては、オレフィンを重合して末端を水酸基化したもの及び含まれる二重結合を更に水添して得られるものが挙げられる。
オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、及び炭素数4〜20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)及び炭素数4〜20のジエン(ブタジエン等)等が挙げられる。
ポリアルキレンジオールのMnは、耐水性向上の観点から好ましくは500〜10,000であり、更に好ましくは1,000〜5,000である。
ブロックポリマー(B2)としては、ポリオレフィン(b21)のブロックと、親水性ポリマー(b22)のブロックとが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合及びイミド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。
(b21)としては、カルボキシル基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(b211)、水酸基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(b212)、アミノ基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(b213)が挙げられ、更に、カルボキシル基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(b214)、水酸基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(b215)及びアミノ基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(b216)が挙げられる。
これらのうち、変性のし易さの観点から好ましいのは、ポリマーの末端にカルボキシル基を有するポリオレフィン(b211)及び(b214)である。
(b211)としては、両末端が変性可能なポリオレフィンを主成分(含有率50重量%以上、好ましくは75〜100重量%)とするポリオレフィン(b210)の両末端にカルボキシル基を導入したものが挙げられる。
(b212)としては、(b210)の両末端に水酸基を導入したものが挙げられる。
(b213)としては、(b210)の両末端にアミノ基を導入したものが挙げられる。
(b210)としては、炭素数2〜30のオレフィンの1種又は2種以上の混合物(好ましくは炭素数2〜12のオレフィン、更に好ましくはエチレン及び/又はプロピレン)の重合によって得られるポリオレフィン及び高分子量[Mn30,000以上、好ましくは50,000〜200,000]のポリオレフィン[好ましいのは炭素数2〜30、更に好ましいのは炭素数2〜12のオレフィンの重合によって得られるポリオレフィン、特に好ましいのはポリエチレン及び/又はポリプロピレン]の熱減成法によって得られる低分子量ポリオレフィンが挙げられる。
(b210)のMnは、帯電防止性の観点から好ましくは800〜20,000であり、更に好ましくは1,000〜10,000、特に好ましくは1,200〜6,000である。
(b210)における炭素数1,000個当たりの二重結合量は、帯電防止性の観点から好ましくは1〜40個であり、更に好ましくは1〜30個、特に好ましくは4〜20個である。
変性の容易さの観点から(b210)として好ましいのは、熱減成法による低分子量ポリオレフィン(特にMnが1,200〜6,000のポリエチレン及びポリプロピレン)である。
(b214)としては、片末端が変性可能なポリオレフィンを主成分(含有率50重量%以上、好ましくは75〜100重量%)とするポリオレフィン(b2100)の片末端にカルボキシル基を導入したものが挙げられる。
(b215)としては、(b2100)の片末端に水酸基を導入したものが挙げられる。
(b216)としては、(b2100)の片末端にアミノ基を導入したものが挙げられる。
(b2100)は(b210)と同様にして得ることができ、(b2100)のMnは帯電防止性の観点から好ましくは2,000〜50,000であり、更に好ましくは2,500〜30,000、特に好ましくは3,000〜20,000である。
(b2100)における炭素数1,000個当たりの二重結合量は、帯電防止性の観点から好ましくは0.3〜20個であり、更に好ましくは0.5〜15個、特に好ましくは0.7〜10個である。
変性の容易さの観点から(b2100)として好ましいのは、熱減成法による低分子量ポリオレフィン(特にMnが2,000〜20,000のポリエチレン及びポリプロピレン)である。
なお、(b210)及び(b2100)は、通常これらの混合物として得られるが、これらの混合物をそのまま使用しても、精製分離してから使用してもいずれでもよい。
(b211)としては、(b210)の末端をα,β−不飽和カルボン酸及び/又はその無水物{炭素数3〜15、例えばモノカルボン酸[(メタ)アクリル酸等]、ジカルボン酸(マレイン酸、フマル酸、イタコン酸及びシトラコン酸等)、これらのアルキル(炭素数1〜4)エステル[(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ブチル及びイタコン酸ジエチル等]及びこれらの無水物が挙げられる}で変性したポリオレフィン(b2111)、(b2111)をラクタム(カプロラクタム等前記のもの)又はアミノカルボン酸(12−アミノドデカン酸等前記のもの)で二次変性したポリオレフィン(b2112)、(b210)を酸素及び/又はオゾンによる酸化で変性したポリオレフィン(b2113)、(b2113)をラクタム(前記のもの)又はアミノカルボン酸(前記のもの)で二次変性したポリオレフィン(b2114)及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。なお、「(メタ)アクリル」は、アクリル又はメタクリルを意味する。
(b211)の酸価は、後述する親水性ポリマー(b22)との反応性の観点から、好ましくは4〜280であり、更に好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。
(b212)としては、(b210)を炭素数2〜10のヒドロキシルアミン(2−アミノエタノール等)で変性した末端にヒドロキシル基を有するポリオレフィン及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
(b212)の水酸基価は、後述する親水性ポリマー(b22)との反応性の観点から、好ましくは4〜280であり、更に好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。
(b213)としては、(b211)を炭素数2〜10のジアミン(エチレンジアミン等)で変性した末端にアミノ基を有するポリオレフィン及びこれらの2種以上の混合物が使用できる。
(b213)のアミン価は、後述する親水性ポリマー(b22)との反応性の観点から、好ましくは4〜280であり、更に好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。
(b214)としては、(b2100)の末端をα,β−不飽和カルボン酸及び/又はその無水物で変性したポリオレフィン(b2141)、(b2141)をラクタム(カプロラクタム等前記のもの)又はアミノカルボン酸(12−アミノドデカン酸等前記のもの)で二次変性したポリオレフィン(b2142)、(b210)を酸素及び/又はオゾンによる酸化で変性したポリオレフィン(b2143)、(b2143)をラクタム(前記のもの)又はアミノカルボン酸(前記のもの)で二次変性したポリオレフィン(b2144)及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
(b214)の酸価は、後述する親水性ポリマー(b22)との反応性の観点から、好ましくは1〜70であり、更に好ましくは2〜50である。
(b215)としては、(b214)を炭素数2〜10のヒドロキシルアミン(2−アミノエタノール等)で変性した末端にヒドロキシル基を有するポリオレフィン及びこれらの2種以上の混合物が使用できる。
(b215)の水酸基価は、後述する親水性ポリマー(b22)との反応性の観点から、好ましくは1〜70であり、更に好ましくは2〜50である。
(b216)としては、(b214)を炭素数2〜10のジアミン(エチレンジアミン等前記のもの)で変性した末端にアミノ基を有するポリオレフィン及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
(b216)のアミン価は、後述する親水性ポリマー(b22)との反応性の観点から、好ましくは1〜70、更に好ましくは2〜50である。
なお、(b211)と(b214)は、通常これらの混合物として得られるが、これらの混合物をそのまま使用してもよく、精製分離してから使用してもいずれでもよい。製造コスト等の観点から、混合物として使用するのが好ましい。
また、(b212)と(b215)及び(b213)と(b216)も同様に精製分離してから使用してもよいが、製造コスト等の観点から、混合物として使用するのが好ましい。
(b211)、(b212)及び(b213)のMnは、耐熱性及び後述する親水性ポリマー(b22)との反応性の観点から、好ましくは800〜25,000であり、更に好ましくは1,000〜20,000、特に好ましくは2,500〜10,000である。
(b214)、(b215)及び(b216)のMnは、耐熱性及び後述する親水性ポリマー(b22)との反応性の観点から、好ましくは800〜50,000であり、更に好ましくは1,000〜30,000、特に好ましくは2,000〜20,000である。
親水性ポリマー(b22)としては、ポリエーテル(b221)、ポリエーテル含有親水性ポリマー(b222)、カチオン性ポリマー(b223)及びアニオン性ポリマー(b224)等が挙げられる。
(b221)としては、ポリエーテルジオール(b2211)、ポリエーテルジアミン(b2212)及びこれらの変性物(b2213)が挙げられる。
親水性ポリマー(b22)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くは104〜1011Ω・cmであり、更に好ましくは104〜109Ω・cmである。
ブロックポリマー(B2)を構成する親水性ポリマー(b22)のブロックのポリオキシアルキレン基におけるアルキレン基は、その繰り返し単位の少なくとも一部が、下記の一般式(1)で表されるアルキレン基であり、残りは一般式(1)で表されるアルキレン基以外の炭素数2〜4のアルキレン基であってもよい。
−CHR−CHR’− (1)
式(1)中、R、R’はいずれもがHか、又はいずれか一方がH、他方が一般式(2)で表される基である。
−CH2O(A1O)sR” (2)
一般式(2)中、sは0〜10、好ましくは2〜4の整数を表す。
R”は、H又は炭素数1〜20のアルキル基(メチル基、エチル基、n−又はイソプロピル基、n−、sec−、イソ又はt−ブチル基及び2−エチルヘキシル基等)、アリール基(フェニル基等)、アルキルアリール基(ノニルフェニル基等)、アリールアルキル基(ベンジル基等)、アシル基(アセチル基及びベンゾイル基等)又はこれらの塩素化物である。
R”のうち、帯電防止性の観点から好ましいのは、炭素数1〜3のアルキル基である。
1は炭素数2〜4のアルキレン基であり、エチレン基、プロピレン基、1,2−、1,4−、2,3−又は1,3−ブチレン基及びこれらの2種以上を表す。これらのうち、帯電防止性の観点から好ましいのはエチレン基である。
1が2種以上のアルキレン基で構成される場合のオキシアルキレン基の結合形式は、ブロック、ランダム又はこれらの組合せのいずれでもよい。
上記繰り返し単位中、オキシ置換アルキレン基の割合は、帯電防止性の観点からオキシ置換アルキレン基と(非置換)オキシアルキレン基の合計モル数に基づいて、好ましくは90モル%以下であり、更に好ましくは60モル%以下である。
ポリエーテル含有親水性ポリマー(b222)としては、ポリエーテルセグメント形成成分として、ポリエーテルジオール(b2211)のセグメントを有するポリエーテルエステルアミド(b2221)、(b2211)のセグメントを有するポリエーテルアミドイミド(b2222)、(b2211)のセグメントを有するポリエーテルエステル(b2223)、ポリエーテルジアミン(b2212)のセグメントを有するポリエーテルアミド(b2224)及び(b2211)又は(b2212)のセグメントを有するポリエーテルウレタン(b2225)等が挙げられる。
ポリエーテルジオール(b2211)は、2個の活性水素原子を有する化合物にAOを付加反応させることにより得られ、前記(b11)として例示したものが挙げられる。
AOとしては、前記のものが挙げられ、AOとして好ましいのは、EO単独及びEOと他のAOとの併用(ブロック及び/又はランダム付加)である。AOの付加モル数は、2個の活性水素原子を有する化合物の活性水素原子1個当り、好ましくは1〜300であり、更に好ましくは2〜250、特に好ましくは10〜100である。
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2価アルコールのAO付加物及びビスフェノールのAO付加物であり、更に好ましいのはエチレングリコールのAO10〜100モル付加物及びビスフェノールAのAO10〜100モル付加物である。
(b2211)中の炭素数2〜4のオキシアルキレン単位の含有率は、帯電防止性の観点から(b2211)の重量に基づき好ましくは8〜99.6重量%であり、更に好ましくは10〜98重量%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有率は、ポリオキシアルキレン鎖の重量に基づき、帯電防止性の観点から好ましくは10〜100重量%であり、更に好ましくは50〜100重量%、特に好ましくは60〜100重量%である。
ポリエーテルジアミン(b2212)は、(b2211)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得られ、例えば、(b2211)の水酸基をシアノアルキル化して得られる末端基を還元してアミノ基としたものが挙げられる。
変性物(b2213)としては、例えば、(b2211)又は(b2212)のアミノカルボン酸変性物(末端アミノ基)、同イソシアネート変性物(末端イソシアネート基)及び同エポキシ変性物(末端エポキシ基)等が挙げられる。
アミノカルボン酸変性物は、(b2211)又は(b2212)と、アミノカルボン酸(前記のもの)又はラクタム(前記のもの)とを反応させることにより得ることができる。
イソシアネート変性物は、(b2211)又は(b2212)と、有機ジイソシアネートとを反応させるか、(b2212)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。
有機ジイソシアネートとしては、炭素数(NCO基中の炭素を除く。以下同様)6〜20の芳香族ジイソシアネート、炭素数2〜18の脂肪族ジイソシアネート、炭素数4〜15の脂環式ジイソシアネート、炭素数8〜15の芳香脂肪族ジイソシアネート、これらのジイソシアネートの変性体及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
エポキシ変性物は、(b2211)又は(b2212)と、ジエポキシド[エポキシ当量85〜600、例えば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(1,2,5,6−ジエポキシクロオクタン)等]とを反応させるか、(b2211)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。
(b221)のMnは、耐熱性及び(b21)との反応性の観点から好ましくは150〜20,000、更に好ましくは300〜20,000、特に好ましくは1,000〜15,000、最も好ましくは1,200〜8,000である。
(b2221)は、末端にカルボキシル基を有するポリアミド(Q1)と(b2211)とから構成される。
(Q1)としては、炭素数4〜20のラクタム(Q11)(前記のもの)の開環重合体;炭素数2〜20のアミノカルボン酸(Q12)(前記のもの)の重縮合体;ジアミン(Q13)(前記のもの)(炭素数2〜20の脂肪族ジアミン、炭素数6〜15の脂環式ジアミン、炭素数8〜15の芳香脂肪族ジアミン及び炭素数6〜15の芳香族ジアミン等)と炭素数2〜20のジカルボン酸(Q14)(前記のもの)〔脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸及びこれらのエステル形成性誘導体[低級アルキル(炭素数1〜6)エステル、無水物等]等〕とのポリアミド(Q15);及びこれらの混合物が挙げられる。
(Q1)のうち、帯電防止性の観点から好ましいのは、カプロラクタムの開環重合体、12−アミノドデカン酸の重縮合体及びアジピン酸とヘキサメチレンジアミンとのポリアミドであり、更に好ましいのはカプロラクタムの開環重合体である。
(b2222)としては、少なくとも1個のイミド環を有するポリアミドイミド(Q2)と(b2211)とから構成されるものが挙げられる。
(Q2)としては、(Q11)と少なくとも1個のイミド環を形成し得る3価又は4価の芳香族ポリカルボン酸(Q21)とからなる重合体、(Q12)と(Q21)とからなる重合体、(Q15)と(Q21)とからなる重合体及びこれらの混合物が挙げられる。
ポリエーテルエステル(b2223)としては、ポリエステル(Q3)と(b2211)とから構成されるものが挙げられる。
(Q3)としては、(Q14)とグリコール[前記(b111)として例示したもの]とのポリエステル、炭素数6〜12のラクトン(前記のもの)又は炭素数2〜20のヒドロキシカルボン酸のポリエステル及びこれらの混合物が挙げられる。
ポリエーテルアミド(b2224)としては、ポリアミド(Q1)とポリエーテルジアミン(b2212)とから構成されるものが挙げられる。
ポリエーテルウレタン(b2225)としては、前記有機ジイソシアネートと、(b2211)又は(b2212)及び必要により鎖伸長剤[前記(b111)例示のグリコール及びジアミン(Q31)等]とから構成されるものが挙げられる。
ポリエーテル含有親水性ポリマー(b222)中のポリエーテル(b221)セグメントの含有率は、成形性の観点から好ましくは、(b222)の重量に基づいて30〜80重量%であり、更に好ましくは40〜70重量%である。
(b222)中のオキシエチレン基の含有率は、導電性及び成形性の観点から、(b222)の重量に基づいて好ましくは30〜80重量%であり、更に好ましくは40〜70重量%である。
(b222)のMnは、耐熱性の観点から好ましい下限は800であり、更に好ましくは1,000である。(b21)との反応性の観点から好ましい上限は50,000であり、更に好ましくは30,000である。
カチオン性ポリマー(b223)としては、分子内に非イオン性分子鎖で隔てられたカチオン性基を有するポリマーが挙げられる。
非イオン性分子鎖としては、2価の炭化水素基、エーテル結合、チオエーテル結合、カルボニル結合、エステル結合、イミノ結合、アミド結合、イミド結合、ウレタン結合、ウレア結合、カーボネート結合及びシロキシ結合からなる群から選ばれる1種以上の基を有する2価の炭化水素基、並びに窒素原子又は酸素原子を有する複素環構造を有する炭化水素基等が挙げられる。
非イオン性分子鎖のうち好ましいのは、2価の炭化水素基及びエーテル結合を有する2価の炭化水素基である。
カチオン性基としては、4級アンモニウム塩又はホスホニウム塩を有する基が挙げられる。4級アンモニウム塩又はホスホニウム塩を形成する対アニオンとしては、前記イオン性液体(A)を構成するアニオンとして例示したアニオンが挙げられる。
(b223)1分子中のカチオン性基の数は、好ましくは2〜80個であり、更に好ましくは3〜60個である。
(b223)の具体例としては、特開2001−278985号公報記載のカチオン性ポリマーが挙げられる。
(b223)のMnは、帯電防止性及びポリオレフィン(b21)との反応性の観点から、好ましくは500〜20,000であり、更に好ましくは1,000〜15,000、特に好ましくは1,200〜8,000である。
アニオン性ポリマー(b224)としては、スルホン基を有するジカルボン酸と、グリコール(b111)又はポリエーテル(b221)とを必須構成単位とし、かつ分子内に帯電防止性の観点から好ましくは2〜80個、更に好ましくは3〜60個のスルホン基を有するアニオン性ポリマーが挙げられる。
スルホン基を有するジカルボン酸としては、スルホン基含有芳香(脂肪)族ジカルボン酸、スルホン基含有脂肪族ジカルボン酸及びこれらのスルホン基のみが塩となったものが挙げられる。
スルホン基含有芳香(脂肪)族ジカルボン酸としては、炭素数8〜20、例えば2−、5−又は4−スルホイソフタル酸、4−スルホ−2,6−ナフタレンジカルボン酸及びこれらのエステル形成性誘導体[低級アルキル(炭素数1〜4)エステル(メチルエステル及びエチルエステル等)及び酸無水物等]が挙げられる。
スルホン基含有脂肪族ジカルボン酸としては、炭素数8〜20、例えばスルホコハク酸及びそのエステル形成性誘導体が挙げられる。
これらのスルホン基のみが塩となったものとしては、上記ジカルボン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、ヒドロキシアルキル(炭素数2〜4)基を有するモノ−、ジ−又はトリアルカノールアミン等のアミン塩、これらアミンの4級アンモニウム塩及びこれらの2種以上の併用が挙げられる。
これらのうち、帯電防止性の観点から好ましいのは、スルホン基を有する芳香(脂肪)族ジカルボン酸である。
(b224)を構成するグリコール(b111)又はポリエーテル(b221)のうち帯電防止性の観点から好ましいのは、炭素数2〜10のアルカンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール(重合度2〜20)、ビスフェノール(ビスフェノールA等)のEO付加物(付加モル数2〜60)及びこれらの2種以上の混合物である。
(b224)のMnは、帯電防止性及びポリオレフィン(b21)との反応性の観点から、好ましくは500〜20,000であり、更に好ましくは1,000〜15,000、特に好ましくは1,200〜8,000である。
ブロックポリマー(B2)における、ポリオレフィン(b21)のブロックと、親水性ポリマー(b22)のブロックとの繰り返し単位の平均繰り返し数(Nn)は、帯電防止性の観点から好ましくは2〜50であり、更に好ましくは2.3〜30、特に好ましくは2.7〜20、最も好ましくは3〜10である。
Nnは、(B2)のMn及び1H−NMR分析から、国際公開パンフレットWO00/47652に記載されている方法で求めることができる。
ブロックポリマー(B2)のMnは、帯電防止性の観点から、好ましくは2,000〜60,000であり、更に好ましくは5,000〜40,000、特に好ましくは8,000〜30,000である。
(B2)を構成する(b22)の含有率は、(b21)と(b22)の合計重量に基づいて帯電防止性の観点から、好ましくは20〜90重量%であり、更に好ましくは30〜70重量%である。
(B2)の製法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
公知の方法、例えば(b211)と(b2211)を混合して、減圧下(0.001MPa以下)、200〜250℃で重合(重縮合)反応を行う方法、又は一軸又は二軸の押出機を用い、160〜250℃、滞留時間0.1〜20分間で重合する方法により製造することができる。
上記の重合反応では、公知の触媒、例えばアンチモン触媒(三酸化アンチモン等);スズ触媒(モノブチルスズオキシド等);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);有機酸金属塩触媒[ジルコニウム有機酸塩(酢酸ジルコニル等)、酢酸亜鉛等];及びこれらの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、ジルコニウム触媒及びジルコニウム有機酸塩であり、更に好ましいのは酢酸ジルコニルである。
触媒の使用量は、(b211)と(b2211)の合計重量に基づいて、好ましくは0.001〜5重量%であり、更に好ましくは0.01〜3重量%である。
グラフトポリマー(B3)としては、ポリオキシアルキレンエーテルの(メタ)アクリレート(b31)と、後述する他のビニルモノマー(b32)との共重合体が挙げられる。
(b31)は、炭素数が少なくとも8の1価のアルコール類(オクチルアルコール、ラウリルアルコール及び2−エチルヘキシルアルコール等)、又はフェノール類(フェノール、アルキルフェノール、ナフトール、フェニルフェノール、ベンジルフェノール等)にAO(EO、PO、ブチレンオキサイド及びこれらの混合物)を重付加して得られるポリオキシアルキレンエーテルと、(メタ)アクリル酸とのエステル化反応によって得ることができる。
(b31)のうち好ましいのは、上記アルコール類又はフェノール類のEO重付加物の(メタ)アクリレートであり、更に好ましいのはポリオキシエチレンアルキル(炭素数が少なくとも8)エーテルの(メタ)アクリレートである。
(b31)のMnは、好ましくは500〜6,000であり、更に好ましくは800〜5,000である。500未満では、帯電防止性の効果は小さく、6,000を超えるとグラフト化率が低下するため、実質的な永久帯電防止性が低下する。
他のビニルモノマー(b32)としては、不飽和炭化水素(脂肪族炭化水素、芳香環含有炭化水素及び脂環式炭化水素等)、アクリルモノマー、その他の不飽和モノ−若しくはジカルボン酸及びその誘導体、不飽和アルコールのカルボン酸エステル、不飽和アルコールのアルキルエーテル、ハロゲン含有ビニルモノマー並びにこれらの2種以上の組合せ(ランダム及び/又はブロック)等が挙げられる。
脂肪族炭化水素としては、炭素数2〜30のオレフィン[エチレン、プロピレン及び炭素数4〜30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−デセン及び1−ドデセン等)等]、炭素数4〜30のジエン[アルカジエン(ブタジエン及びイソプレン等)及び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。
芳香環含有炭化水素としては、炭素数8〜30の、スチレン及びその誘導体、例えばo−、m−又はp−アルキル(炭素数1〜10)スチレン(ビニルトルエン等)、α−アルキル(炭素数1〜10)スチレン(α−メチルスチレン等)及びハロゲン化スチレン(クロロスチレン等)が挙げられる。
アクリルモノマーとしては、炭素数3〜30のもの、例えば(メタ)アクリル酸及びその誘導体が挙げられる。
(メタ)アクリル酸の誘導体としては、例えばアルキル(炭素数1〜20)(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]、ヒドロキシアルキル(炭素数2〜20)(メタ)アクリレート[ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等]、モノ−及びジ−アルキル(炭素数1〜4)アミノアルキル(炭素数2〜4)(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]、シアノ基含有モノマー[(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル等]、不飽和カルボン酸アミド[(メタ)アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド等]及びエポキシ基含有モノマー[(メタ)クリル酸グリシジル等]が挙げられる。
(B3)における(b31)と(b32)の重量割合は、帯電防止性の観点から好ましくは20/80〜80/20であり、更に好ましくは30/70〜60/40である。
[帯電防止剤]
本発明の帯電防止剤は、解離度が0.1〜0.55であるイオン性液体(A)と、ポリエーテル鎖を有するポリマー(B)を含有してなる。
本発明の帯電防止剤には、本発明の効果を阻害しない範囲で、更に帯電防止性向上剤(D)を含有させることができる。
帯電防止性向上剤(D)としては、アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩(D1)及び界面活性剤(D2)等が挙げられる。(D1)〜(D2)は2種以上を併用してもよい。
アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩(D1)としては、アルカリ金属(リチウム、ナトリウム及びカリウム等)又はアルカリ土類金属(マグネシウム及びカルシウム等)と、有機酸[炭素数1〜7のモノ又はジカルボン酸(ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸及びコハク酸等)、炭素数1〜7のスルホン酸(メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸及びp−トルエンスルホン酸等)及びチオシアン酸]との塩、及び前記アルカリ金属又はアルカリ土類金属と、無機酸[ハロゲン化水素酸(塩酸及び臭化水素酸等)、過塩素酸、硫酸、硝酸及びリン酸等)]の塩が挙げられる。
界面活性剤(D2)としては、公知の非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤及び両性界面活性剤等が挙げられる。
帯電防止剤の重量に基づく(A)の含有率は、帯電防止性、後述する熱可塑性樹脂成形品の外観及び耐水性の観点から、好ましくは0.01〜30重量%であり、更に好ましくは0.1〜20重量%、特に好ましくは0.5〜10重量%である。
帯電防止剤の重量に基づく(B)の含有率は、成型品の機械物性の観点から、好ましくは70〜99.99量%であり、更に好ましくは80〜99.9重量%、特に好ましくは90〜99.5重量%である。
帯電防止剤の重量に基づく(D1)〜(D2)それぞれの含有率は、帯電防止性及び析出せず良好な外観の樹脂成形品を与えるという観点から、好ましくは20重量%以下であり、更に好ましくは0.01〜15重量%であり、特に好ましくは0.1〜10重量%である。
(D1)〜(D2)の2種以上を併用した場合の(D)の総含有率は、帯電防止性及び析出せず良好な外観の樹脂成形品を与えるという観点から、帯電防止剤の重量に基づき好ましくは20重量%以下であり、更に好ましくは0.01〜15重量%、特に好ましくは0.1〜10重量%である。
帯電防止剤は、(A)と(B)、必要により(D)を公知の方法で混合することにより製造することができるが、均一混合の観点から、(B)の製造前に、(A)と必要により(D)を(B)の原料等にあらかじめ混合又は分散させておく方法が好ましい。
(B)の原料等に(A)と必要により(D)をあらかじめ混合又は分散させる時期については特に制限はなく、重合前、重合時又は重合直後のいずれでもよい。
[帯電防止性樹脂組成物]
本発明の帯電防止性樹脂組成物は、帯電防止剤を熱可塑性樹脂(C)に含有させてなる。
(C)としては、ポリフェニレンエーテル樹脂(C1)(PPE);ポリオレフィン樹脂(C2)[ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)及びエチレン−エチルアクリレート共重合樹脂等];ポリ(メタ)アクリル樹脂(C3)[ポリメタクリル酸メチル等];ポリスチレン樹脂(C4)[ビニル基含有芳香族炭化水素単独、及び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)アクリロニトリル及びブタジエンからなる群から選ばれる1種以上とを構成単位とする共重合体;例えばポリスチレン(PS)、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)及びスチレン/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(C5)[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及びポリエチレンアジペート];ポリアミド樹脂(C6)[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及びナイロン6/12等];ポリカーボネート樹脂(C7)[ポリカーボネート及びポリカーボネート/ABSアロイ樹脂(PC/ABS)等];ポリアセタール樹脂(C8)、及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
これらのうち、後述する成形品の機械特性及び帯電防止剤の(C)への分散性の観点から好ましいのは、(C1)、(C2)、(C3)、(C4)及び(C7)である。
帯電防止性樹脂組成物における帯電防止剤の含有率は、成形品の帯電防止性及び機械特性の観点から、(C)の重量に基づいて好ましくは1〜40重量%であり、更に好ましくは1.5〜30重量%である。
本発明の帯電防止性樹脂組成物組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で添加剤(E)を含有させることができる。(E)としては、着色剤(E1)、離型剤(E2)、酸化防止剤(E3)、難燃剤(E4)、紫外線吸収剤(E5)、抗菌剤(E6)、相溶化剤(E7)及び充填剤(E8)等が挙げられる。(E)は2種以上を併用してもよい。
着色剤(E1)としては、無機顔料(白色顔料、コバルト化合物、鉄化合物及び硫化物等)、有機顔料(アゾ顔料及び多環式顔料等)及び染料(アゾ系、インジゴイド系、硫化系、アリザリン系、アクリジン系、チアゾール系、ニトロ系及びアニリン系等)等が挙げられる。
離型剤(E2)としては、炭素数12〜18の脂肪酸のアルキル(炭素数1〜4)エステル(ステアリン酸ブチル等)、炭素数2〜18の脂肪酸のグリコール(炭素数2〜8)エステル(エチレングリコールモノステアレート等)、炭素数2〜18の脂肪酸の多価(3価以上)アルコールエステル(硬化ヒマシ油等)及び流動パラフィン等が挙げられる。
酸化防止剤(E3)としては、フェノール化合物〔単環フェノール(2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール等)、ビスフェノール[2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)等]及び多環フェノール[1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン等]等〕、硫黄化合物(ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート等)、リン化合物(トリフェニルホスファイト等)及びアミン化合物(オクチル化ジフェニルアミン等)等が挙げられる。
難燃剤(E4)としては、ハロゲン含有難燃剤、窒素含有難燃剤、硫黄含有難燃剤、珪素含有難燃剤及びリン含有難燃剤等が挙げられる。
紫外線吸収剤(E5)としては、ベンゾトリアゾール[2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール等]、ベンゾフェノン(2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン等)、サリチレート(フェニルサリチレート等)及びアクリレート(2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3’1−ジフェニルアクリレート等)等が挙げられる。
抗菌剤(E6)としては、安息香酸、ソルビン酸、ハロゲン化フェノール、有機ヨウ素、ニトリル(2,4,5,6−テトラクロロイソフタロニトリル等)、チオシアノ(メチレンビスチアノシアネート等)、N−ハロアルキルチオイミド、銅剤(8−オキシキノリン銅等)、ベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、トリハロアリル、トリアゾール、有機窒素硫黄化合物(スラオフ39等)、4級アンモニウム化合物及びピリジン系化合物等が挙げられる。
相溶化剤(E7)としては、カルボキシル基、エポキシ基、アミノ基、ヒドロキシル基及びポリオキシアルキレン基からなる群より選ばれる1種以上の官能基(極性基)を有する変性ビニル重合体(例えば、特開平3−258850号公報に記載の重合体、特開平6−345927号公報に記載のスルホン酸基を有する変性ビニル重合体及びポリオレフィン部分と芳香族ビニル重合体部分とを有するブロック重合体等)等が挙げられる。
充填剤(E8)としては、無機充填剤(炭酸カルシウム、タルク及びクレー等)及び有機充填剤(尿素及びステアリン酸カルシウム等)等が挙げられる。
熱可塑性樹脂(C)の重量に基づく(E)の合計含有率は、成形品の機械物性の観点から、好ましくは45重量%以下であり、更に好ましくは0.001〜40重量%、特に好ましくは0.01〜35重量%である。
熱可塑性樹脂(C)の重量に基づく(E1)の含有率は、成形品の機械物性の観点から、好ましくは0.1〜3重量%であり、更に好ましくは0.2〜2重量%である。
熱可塑性樹脂(C)の重量に基づく(E2)、(E3)、(E5)それぞれの含有率は、成形品の機械物性の観点から、好ましくは0.01〜3重量%であり、更に好ましくは0.05〜1重量%である。
熱可塑性樹脂(C)の重量に基づく(E4)、(E6)それぞれの含有率は、成形品の機械物性の観点から、好ましくは0.5〜20重量%であり、更に好ましくは1〜10重量%である。
熱可塑性樹脂(C)の重量に基づく(E7)、(E8)それぞれの含有率は、成形品の機械物性の観点から、好ましくは0.5〜10重量%であり、更に好ましくは1〜5重量%である。
本発明の帯電防止性樹脂組成物は、本発明の帯電防止剤、熱可塑性樹脂(C)、必要により(E)を溶融混合することにより得ることができる。溶融混合する方法としては、一般的にはペレット状又は粉体状にした各成分を、適切な混合機(ヘンシエルミキサ(登録商標)等)で混合した後、押出機で溶融混合してペレット化する方法が適用できる。
溶融混合時の各成分の添加順序には特に制限はないが、例えば、
[1]帯電防止剤を溶融混合した後、(C)、必要により(E)を一括投入して溶融混合する方法。
[2]帯電防止剤を溶融混合した後、(C)の一部をあらかじめ溶融混合して帯電防止剤の高濃度組成物(マスターバッチ樹脂組成物)を作製した後、残りの(C)並びに必要に応じて(E)、を溶融混合する方法(マスターバッチ法又はマスターペレット法)。
等が挙げられる。
[2]の方法におけるマスターバッチ樹脂組成物中の帯電防止剤の濃度は、好ましくは40〜80重量%であり、更に好ましくは50〜70重量%である。
[1]及び[2]の方法のうち、帯電防止剤を(C)に効率的に分散しやすいという観点から、[2]の方法が好ましい。
[帯電防止性樹脂組成物の成形品]
本発明の帯電防止性樹脂組成物の成形品は、本発明の帯電防止性樹脂組成物を成形して得られる。成形方法としては、射出成形、圧縮成形、カレンダ成形、スラッシュ成形、回転成形、押出成形、ブロー成形、フィルム成形(キャスト法、テンター法及びインフレーション法等)等が挙げられ、目的に応じて単層成形、多層成形又は発泡成形等の手段も取り入れた任意の方法で成形できる。
本発明の成形品は、優れた機械物性及び永久帯電防止性を有すると共に、良好な塗装性及び印刷性を有し、成形品に塗装及び/又は印刷を施すことにより成形物品が得られる。
成形品を塗装する方法としては、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、静電スプレー塗装、浸漬塗装、ローラー塗装及び刷毛塗り等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
塗料としては、プラスチックの塗装に一般に用いられる塗料が使用でき、具体的にはポリエステルメラミン樹脂塗料、エポキシメラミン樹脂塗料、アクリルメラミン樹脂塗料及びアクリルウレタン樹脂塗料等が挙げられる。
塗装膜厚(乾燥膜厚)は、目的に応じて適宜選択することができるが通常10〜50μmである。
成形品又は成形品に塗装を施した面に印刷する方法としては、一般的にプラスチックの印刷に用いられる印刷法であればいずれも用いることができ、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、パッド印刷、ドライオフセット印刷及びオフセット印刷等が挙げられる。
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使用でき、グラビアインキ、フレキソインキ、スクリーンインキ、パッドインキ、ドライオフセットインキ及びオフセットインキ等が挙げられる。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<製造例1>[イオン性液体(A−1)の製造]
撹拌機、温度計、加熱冷却装置、還流コンデンサ及び減圧装置を備えたステンレス製耐圧反応容器に、テトラヒドロフラン144重量部、イミダゾール68重量部、ジエチル炭酸236重量部を投入し、撹拌して均一に溶解させた。次いで撹拌下170℃まで昇温し反応容器内の圧力を0.65MPa以下に保ちながら同温度で6時間反応させ、高速液体クロマトグラフィーで反応物の分析を行ったところ、1−エチルイミダゾール95モル%、1,3−ジエチルイミダゾリウムエチル炭酸塩3モル%、イミダゾール2モル%混合物が得られた。この反応物を蒸留して、1−エチルイミダゾール88重量部を得た(収率:92%)。
撹拌機、温度計及び加熱冷却装置を備えたステンレス製耐圧反応容器に、得られた1−エチルイミダゾール48重量部、ジメチル炭酸90重量部およびメタノール64重量部を投入し、撹拌して均一に溶解させた。次いで撹拌下130℃まで昇温し反応容器内の圧力を0.5MPa以下に保ちながら同温度で40時間反応させた後25℃まで冷却し、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩を得た(転化率:99.5モル%)。次いで25℃で酢酸30重量部を投入し、同温度で30分間撹拌してイオン性液体である1−エチル−3−メチルイミダゾリウム酢酸塩(A−1)を得た。(A−1)の解離度は0.45であった。
<製造例2>[ポリアミド(b131−1)の製造]
撹拌機、温度計、加熱冷却装置、窒素導入管及び減圧装置を備えたステンレス製耐圧反応容器に、ε−カプロラクタム173重量部、テレフタル酸33.2重量部、酸化防止剤[「イルガノックス1010」、BASFジャパン(株)製]0.4重量部及び水10重量部を投入し、窒素置換後、密閉下、撹拌しながら220℃まで昇温し、同温度(圧力:0.2〜0.3MPa)で4時間撹拌し、両末端にカルボキシル基を有するポリアミド(b131−1)を得た。(b131−1)の酸価は111、Mnは1,000であった。
<製造例3>[アニオン性ポリマー(b224−1)の製造]
製造例2と同様の耐圧反応容器に、ジエチレングリコール114重量部、5−スルホイソフタル酸ジメチルエステルのナトリウム塩268重量部及びジブチル錫オキサイド0.2重量部を投入し、0.067MPaの減圧下で190℃まで昇温し、メタノールを留去しながら同温度で6時間エステル交換反応させ、1分子内にスルホン酸ナトリウム塩基を平均6個有するアニオン性ポリマー(b224−1)(水酸基価は49、酸価は0.6、体積固有抵抗値は3×108Ω・cm)を得た。
<製造例4>[ブロックポリマー(B1−1)の製造]
撹拌機、温度計及び加熱冷却装置を備えた反応容器に、(b131−1)199重量部及びビスフェノールAのEO付加物(Mn:4,000、体積固有抵抗値:2×107Ω・cm)780重量部及び酢酸ジルコニル0.6重量部を投入し、撹拌しながら240℃に昇温し、減圧下(0.013MPa以下)同温度で6時間重合させて、粘稠なブロックポリマー(B1−1)を得た。(B1−1)のMnは24,000であった。
<製造例5>[ブロックポリマー(B1−2)の製造]
製造例4と同様の反応容器に、(b131−1)143重量部、(b224−1)320重量部及び酸化防止剤「イルガノックス1010」0.3重量部を投入し、撹拌しながら240℃に昇温し、減圧下(0.013MPa以下)同温度で5時間重合させて、粘稠なブロックポリマー(B1−2)を得た。(B1−2)のMnは21,000であった。
<製造例6>[カルボキシル基を両末端に有するポリオレフィン(b211−1)の製造]
製造例2と同様の耐圧反応容器に、熱減成法で得られた低分子量ポリプロピレン[ポリプロピレン(メルトフローレート:10g/10min〔JISK7210の方法で測定〕)を410±0.1℃、窒素通気下(80mL/分)に25分間熱減成して得られたもの。Mn:2,500、炭素数1,000個当たりの二重結合数:10.0、1分子当たりの二重結合の平均数:1.8、両末端変性可能なポリオレフィンの含有率:90重量%]90重量部、無水マレイン酸10重量部及びキシレン30重量部を投入し、均一に混合した後、窒素置換し、密閉下、撹拌しながら200℃まで昇温して溶融させ、同温度で10時間反応させた。次いで、過剰の無水マレイン酸とキシレンを、減圧下(0.013MPa以下)、200℃で3時間かけて留去して、カルボキシル基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(b211−1)95重量部を得た。(b211−1)の酸価は37.4、Mnは2,700であった。
<製造例7>[(b211−1)を二次変性して得られたポリオレフィン(b2111−1)の製造]
製造例2と同様の耐圧反応容器に、(b211−1)86重量部及び12−アミノドデカン酸14重量部を投入し、均一に混合後、窒素ガス雰囲気下、撹拌しながら200℃まで昇温し、同温度で減圧下(0.013MPa以下)3時間反応させ、(b211−1)を二次変性して得られたポリオレフィン(b2111−1)96重量部を得た。(b2111−1)の酸価は32.6、Mnは3,100であった。
<製造例8>[ブロックポリマー(B2−1)の製造]
製造例4と同様の反応容器に、(b211−1)60.0重量部、ポリエーテルジアミン(b2212)[α,ω−ジアミノPEG(Mn:2,000、体積固有抵抗値:1×107Ω・cm)]40.0重量部、酸化防止剤「イルガノックス1010」0.3重量部及び酢酸ジルコニル0.5重量部を投入し、撹拌しながら220℃に昇温し、減圧下(0.013MPa以下)同温度で3時間重合させて、粘稠なブロックポリマー(B2−1)を得た。(B2−1)のMnは50,000であった。
<製造例9>[ブロックポリマー(B2−2)の製造]
製造例8において、(b211−1)60.0重量部及び(b2212)40.0重量部を、(b2111−1)36.4重量部及びポリエーテルジオール(b2211)[PEG(Mn:6,000、体積固有抵抗値:1×10Ω・cm)]63.6重量部に変更した以外は製造例8と同様にして、粘稠なブロックポリマー(B2−2)を得た。(B2−2)のMnは40,000であった。
<製造例10>[ポリオキシアルキレンエーテルの(メタ)アクリレート(b31−1)の製造]
撹拌機、温度計、加熱冷却装置、窒素導入管及び減圧装置を備えた反応容器に、ラウリルアルコールのEO40モル付加物965重量部、トルエン600重量部、アクリル酸54重量部、硫酸10重量部及び重合禁止剤としてピロガロール8重量部を窒素雰囲気下に投入した。窒素雰囲気下で撹拌しながら115℃まで昇温後、同温度で8時間エステル化反応を行った。エステル化反応で副生する水はトルエンと共沸させながら留去した。次いで40℃まで冷却した後、20重量%水酸化ナトリウム水溶液100重量部を投入し、5分間撹拌した。その後撹拌を停止し、静置して3層に分離したうちの下層及び中間層を取り除いた。反応容器内に残った上層部にトルエン300重量部を加え、十分混合を行った後、ろ過助剤を使用して吸引濾過し、副生塩を取り除いた。引き続き濾過溶液を上記と同様の反応容器内に移し、減圧下、温度110〜115℃でトルエンを留去し、ポリオキシアルキレンエーテルの(メタ)アクリレート(b31−1)を得た。(b31−1)の酸価及び水酸基価はそれぞれ0.5以下であった。
<製造例11>[グラフトポリマー(B3−1)の製造]
製造例4と同様の反応容器に、(b31−1)24.0重量部、メタクリル酸メチル57.5重量部及びラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノネート「パーブチルO」[日油(株)製]0.5重量部を投入し、窒素雰囲気下、撹拌しながら80℃まで昇温し、同温度で12時間重合させ、グラフトポリマー(B3−1)を製造した。(B3−1)のMnは25,000であった。
<実施例1〜10、比較例1〜4>
表1に示す配合組成(重量部)に従って、配合成分を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、100rpm、200℃、滞留時間5分の条件で溶融混練して、実施例1〜5、比較例1〜2の帯電防止剤(Z−1)〜(Z−10)、(Z’−1)〜(Z’−4)を得た。帯電防止剤(Z−1)〜(Z−10)、(Z’−1)〜(Z’−4)について、以下の方法で腐食性を評価した。結果を表1に示す。
<帯電防止剤の腐食性の評価>
評価用金属として、一般用圧延鋼材(SS400)を使用した。回転研磨機「AP−120」[#100及び#400、笠井商工(株)製]を用いて、評価用金属の表面を削った後、金属板上に帯電防止剤(Z−1)〜(Z−10)、(Z’−1)〜(Z’−4)それぞれを載せ、2mmtスペーサーを使用して200℃で5分間のプレスを行い、評価サンプルとした。この評価サンプルを圧力解放後に室温まで冷却し、60℃×90%RHの環境下に一日放置した後、帯電防止剤をはがし、評価用金属の表面を目視で観察し、以下の基準で腐食性を評価した。
○:腐食が発生していない
×:腐食が発生している
Figure 2013253225
表1中の記号の内容は以下の通りである。
(A−2)1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロ酢酸塩(解離度:0.51)
(A−3)1−エチル−3−メチルイミダゾリウムドデシルベンゼンスルホン酸塩(解離度:0.15)
(A’−1)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(解離度:0.66)
(D−1)ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(解離度:0)
<実施例11〜24、比較例5〜20>
表2、3に示す配合組成(重量部)に従って、配合成分をヘンシェルミキサーで3分間混合した後、ベント付き2軸押出機にて、100rpm、220℃、滞留時間5分の条件で溶融混練して実施例11〜24、比較例5〜20の帯電防止性樹脂組成物を得た。得られた帯電防止性樹脂組成物から、射出成形機「PS40E5ASE」[日精樹脂工業(株)製]を用いて、シリンダー温度230℃、金型温度50℃の条件で成形試験片を作製し、以下の方法で帯電防止性、耐ブリード性及び成形試験片の腐食性を評価した。結果を表2、3に示す。
<帯電防止性の評価方法>
ASTM D257に準拠し、成形試験片(100×100×2mm)について、超絶縁計「DSM−8103」[東亜ディーケーケー(株)製]を用いて23℃、湿度50%RHの雰囲気下で表面固有抵抗値を測定した。表面固有抵抗値が小さいほど帯電防止性に優れることを示す。
<耐ブリード性の評価方法>
成形試験片を23℃、湿度50%RHの雰囲気下で48時間放置した後、成形試験片表面を観察し、以下の基準で評価した。
○:ブリードが全く観察されない
×:ブリードが観察される
<成形試験片の腐食性の評価>
評価用金属として、一般用圧延鋼材(SS400)を使用した。回転研磨機「AP−120」[#100及び#400、笠井商工(株)製]を用いて、評価用金属の表面を削った後、金属板上に成形試験片を載せ、2mmtスペーサーを使用して200℃で60分間のプレスを行い、評価サンプルとした。この評価サンプルを圧力解放後に室温まで冷却し、60℃×90%RHの環境下に一週間放置した後、成形試験片をはがし、評価用金属の表面を目視で観察し、以下の基準で腐食性を評価した。
○:腐食が発生していない
×:腐食が発生している
Figure 2013253225
Figure 2013253225
表2、3中の記号の内容は以下の通りである。
(C−1):耐衝撃性PS樹脂「HIPS 433」[PSジャパン(株)製]
(C−2):ABS樹脂[「セビアン 680SF」、ダイセルポリマー(株)製]
(C−3):PC/ABS樹脂「サイコロイ C6600」[SABICイノベーティブプラスチックスジャパン合同会社製]
(C−4):変性PPE樹脂「ノリル V−095」[SABICイノベーティブプラスチックスジャパン合同会社製]
(C−5):PP樹脂「PM771M」[サンアロマー(株)製]
表1〜3から明らかなように、本発明の帯電防止剤は金属に対する腐食性が低く、また本発明の帯電防止性樹脂組成物は、成型品にブリードが無く、優れた永久帯電防止性を付与することができる。
本発明の帯電防止剤は、成形品に優れた永久帯電防止性を付与できるため、各種成形法[射出成形、圧縮成形、カレンダ成形、スラッシュ成形、回転成形、押出成形、ブロー成形、発泡成形及びフィルム成形(キャスト法、テンター法及びインフレーション法)等]で成形されるハウジング製品(家電・OA機器、ゲーム機器及び事務機器用等)、プラスチック容器材[クリーンルームで使用されるトレー(ICトレー等)及びその他容器等]、各種緩衝材、被覆材(包材用フィルム及び保護フィルム等)、床材用シート、人工芝、マット、テープ基材(半導体製造プロセス用等)及び各種成形品(自動車部品等)用材料として好適である。

Claims (8)

  1. 解離度が0.1〜0.55であるイオン性液体(A)と、ポリエーテル鎖を有するポリマー(B)を含有してなる帯電防止剤。
  2. (B)がポリエーテルエステル、ポリエーテルアミド及びポリエーテルエステルアミドからなる群から選ばれる1種以上のブロックポリマー(B1)である請求項1に記載の帯電防止剤。
  3. (B)がポリオレフィンのブロックとポリエーテル鎖を有するブロックとが繰り返し交互に連結した構造を有するブロックポリマー(B2)である請求項1に記載の帯電防止剤。
  4. (B)がポリオキシアルキレンエーテル側鎖を持つポリ(メタ)アクリレートを構成単量体とするグラフトポリマー(B3)である請求項1に記載の帯電防止剤。
  5. (A)と(B)の重量比が0.1/99.9〜30/70である請求項1〜4のいずれかに記載の帯電防止剤。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載の帯電防止剤を熱可塑性樹脂(C)に含有させてなる帯電防止性樹脂組成物。
  7. 請求項6に記載の帯電防止性樹脂組成物を成形してなる成形品。
  8. 請求項7に記載の成形品に塗装及び/又は印刷を施してなる成形物品。
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