KR20000070850A - 정전기 소산성 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정전기 소산성을 제공하는 열가소성 조성물에 관한 것이다. 열가소성 조성물은 하나 이상의 하기 초기 성분을 배합시키므로써 제조된다: (ⅰ) 폴리알킬렌 글리콜, 디이소시아네이트 및 2개 이상의 히드록실기를 갖는 사슬 연장제를 반응시키므로써 제조되는 열가소성 폴리우레탄; (ⅱ) 폴리에스테르가 폴리락톤인 열가소성 폴리에스테르; 및 (ⅲ) 4차 암모늄 화합물. 조성물은 세가지의 초기 성분을 혼합한 결과로서 정전기 소산성을 갖게된 유기 중합체를 추가로 포함할 수 있다.

Description

정전기 소산성 조성물 {ELECTROSTATIC DISSIPATIVE COMPOSITION}
중합체의 전자 구조가 주 구조인데, 이는 이들의 고유한 전하 때문만은 아니다. 대부분의 플라스틱 표면상에 정전기 전하가 형성되고 보유된다는 것은 잘 공지되어 있다. 화학적 결합으로 인한 만족스럽지 못한 원자 결합의 결과인 중합체의 표면상의 편향된 유리 전자는 중합체의 고유의 전하를 형성한다. 플라스틱 물질은 낮은 전기 전도율 때문에 정전기 전하를 축적시키는 경향이 현저하다. 상이한 전기 절연체 사이의 마찰은 짧은 시간내에 현저한 정전기를 형성할 수 있다. 중합체의 공정(예를 들어, 혼합, 압출, 분쇄 등) 동안 기계적 운동에 의해 생성된 마찰력은 기계적 에너지를 열로 전환시킬 뿐만 아니라, 표면으로부터 전자를 분리하여, 정전기를 초래한다.
이러한 정전기는 다양한 이유로 바람직하지 못하다: 먼지 흡입, 최종 생성물의 혼합 또는 구성 동안의 공정 방해 및 정전기 축적으로 인해 불꽃을 발생시켜, 화재 또는 폭발과 같은 심각한 사고를 초래할 수 있다. 예를 들어, 열가소성 필름의 시이트상의 정전기 전하는 시이트를 서로 부착시켜서, 후속 공정을 위한 이들의 분리를 더욱 어렵게 만들 수 있다. 게다가, 정전기 전하는 먼지를 예를 들어, 플라스틱 백에 포장된 아이템에 부착시켜, 판매 신청의 취소를 초래할 수 있다.
복잡성 및 민감성이 증가된 마이크로전자 기기는 전자 산업에 특히 관련된 정전기 제거를 조정할 수 있다. 낮은 전압 방전이라도 민감한 기기에 심각한 손상을 미칠 수 있다. 정전기 축적 조정 및 소산 조정에 대한 필요성 때문에 때때로 총 조립 환경을 부분적으로 전도체 물질로 구성하어야 한다. 또한, 정전기 보호 포장, 토트 박스, 홀더, 하우징, 케이싱 및 덮개를 전도성 중합 물질로부터 제조하여, 전자 기기 및 장비를 저장, 수송, 보호 또는 지탱하는 것이 요구될 수 있다.
중합체 표면으로부터의 정전기 소산은 지금까지 다양한 정전기 소산(ESD) 물질, 예를 들어, 계면활성제 화학품 또는 중합체에 대한 전도성 충전제를 첨가함으로써 달성되었다. ESD 물질 또는 전도성 충전제는 내부 정전기 방지제로서 공정 동안 호스트 중합체와 혼합되고, 호스트 중합체로 혼입될 수 있다. 대안적으로, 비록 일반적으로 일시적인 용액을 생성하지만, ESD 물질을 제조된 후의 중합체 함유 물품에 분무 또는 담금 피복으로 국부적으로 도포시킬 수 있다.
이러한 방법은 심각한 제조 및 수행 제한을 가지고 있다. 예를 들어, 정전기 전하를 소산시키기에 충분한 전도율을 제공하기 위해 요구되는 첨가제 및 충전제의 수준은 매우 높다. 중합체의 전도율을 증가시키기 위해 전도성 충전제(흑연, 금속, 유기 반도체)를 사용하면 높은 소산 용액을 생성시키지만, 마무리된 부품은 착색력이 결핍되며, 물리적 강도의 감소 및 일치하지 않은 수행력을 띠게 된다. 화학품의 중합체 표면으로의 이동은 프린팅 및 밀봉 공정을 방해할 수 있다. 저장 및 저장 수명의 제한, 화학품의 부식 및 아주 중요한, 만족스러운 수행을 위한 환경 습도에의 의존도는 상기 방법을 제한하는 추가적인 예이다.
국부 또는 내부 정전기 방지제로서 사용되는 화학품에는 5개의 상이한 군이 있다. 이러한 화합품은 계면활성 화학품 계에 속하며, 플라스틱 부품의 표면 에너지를 변화시킴으로써 이들의 ESD 기능을 수행한다. 이들의 대표적인 화학 구조를 갖는 화학품을 하기에 기재하였다:
1. 아민
2. 아미드
3. 알킬 에스테르
4. 알킬 황화물
5. 4차 암모늄 화합물
이러한 화학품 모두는 정전기 소산에서 동일한 메카니즘을 따른다: 대기 수분과의 수소 결합을 형성하므로써. 이러한 결합은 극히 약하며, 화학 결합이 아니다. 이 결합은 단지 중합체 표면에 물의 극히 미세한 층을 형성할 정도로만 강하여, 이온 전도성 원리에 따라 정전기 전하를 소산시킨다.
상기에 언급된 바와 같이, 이러한 화합품이 정전기 방지제로서 사용되기 위해서, 이들은 우선 충분한 양 및 속도로 표면으로 이동해야 한다(이는 이들 화학품과 호스트 중합체의 양립성 뿐만 아니라, 주위 온도에 의존적이다). 둘째로, 주위에 표면상에서 수소 결합 및 물 층을 형성하기에 충분한 수분이 있어야 한다.
그러나, 이러한 저분자량 ESD 물질(정전기 방지제)의 다양한 중합체로의 혼입에는 이들 자신의 제한을 가지고 있다. 예를 들어, 통상적인 공정 동안 요구되는 뜨거운 온도에 있는 동안, 이러한 많은 정전기 방지제는 고온을 견딜 수 없으며, 손상되거나 파괴되어, 이들의 ESD 특성에 대해 쓸모없게 되는 경향이 있다. 또한, 많은 고분자량 ESD 제재는 사용된 기본 중합체와 양립할 수 없으며, 굴절률이 약 0.02가 넘게 상이하다면, 조성물의 투명도가 실질적으로 감소될 수 있다. 이러한 조성물은 투명한 적용물에 허용될 수 없다. 예를 들어, 분산된 입자 크기가 0.1 마이크론 보다 큰 중합체 배합물에서, 첨가제와 기본 중합체 사이의 굴절률의 차이가 더 작을 수록, 혼합물로부터 제조된 물품의 투명도가 더 크다.
많은 정전기 방지제는 또한, 양이온 또는 음이온이다. 이들은 플라스틱, 특정 PVC의 분해를 초래하여, 퇴색 또는 물리적 특성의 손실을 초래한다. 다른 정전기 방지제는 기본 중합체 자체보다 현저하게 낮은 분자량을 갖는다. 때때로, 이러한 저분자량 정전기 방지제는 바람직하지 못한 윤활 특성을 가지며, 중합체에 혼입되기 어렵다. 저분자량 정전기 방지제의 중합체로의 혼입은 때때로, 기본 플라스틱의 성형 능력을 감소시키는데, 그 이유는 정전기 방지제가 공정 동안 플라스틱의 표면으로 이동하고, 성형 표면으로 피복제가 빈번하게 침착되고, 가능한 제조 물품상의 표면 마무리를 파괴할 수 있기 때문이다. 심각한 경우, 제조 물품의 표면이 매우 유질이되고, 마블링된다. 또한, 때때로 저분자량 ESD 제재는 증발로 인해 이들의 ESD 능력을 손실하고, 바람직하지 못한 냄새를 발생시키는 경향이 있으며, 제조 물품과 접촉하여 물품의 표면상에서 크래킹 또는 크레이징을 촉진할 수 있다.
공지된 저분자량 정전기 방지제중 하나는 에틸렌 옥사이드의 단일중합체 또는 공중합체 올리고머이다. 일반적으로, 정전기 방지제로서 에틸렌 옥사이드 또는 폴리에테르의 저분자량 중합체의 사용은 평활성, 표면 문제 또는 덜 효과적인 EDS 특성과 관련된 상기 언급된 문제점들에 의해 제한된다. 또한, 이러한 저분자량 중합체는 기본 중합체로부터 쉽게 추출되거나 벗겨져서, 임의의 정전기 소산성을 잃게된다.
종래의 고분자량 정전기 소산제(dissipative agent)의 몇몇 예가 있다. 일반적으로, 이러한 첨가제는 고분자량의 에틸렌 옥사이드의 중합체 또는 이들의 유도체, 예컨데, 프로필렌 옥사이드, 에피클로로히드린, 글리시딜 에테르 등이 있다. 이러한 첨가제는 고분자량 물질이어서, 상기 언급된 문제를 해결하는데 필요하다. 그러나, 이러한 종래의 ESD 첨가제는 높은 흐름값(haze value)을 갖는 제품을 생성하여, 일부 사용 목적에 충분하게 투명하지는 않았다.
본 발명 이전에, 정전기 방지제로서 저분자량 폴리에테르 올리고머의 사용하는 것은 이들이 블루밍(blooming)과 같은 문제점을 갖기 때문에 비실용적이다.
폴리에스테르 기재 폴리우레탄을 포함한 다른 폴리우레탄 중합체는 다히 특허 문헌에 기재되어 있다. U.S. 2,871,218에는 탄화수소 용매에 내성을 띠지만, 극성 용매에 가용성인 압출된 플라스틱 시이트가 기재되어 있으며; U.S. 4,400,498에는 특히, 충전제 및 안료 분산에 적당하며, 첨가제로서 유용한, 내열성 및 용매 내성을 띠는 가교된 폴리우레탄이 기재되어 있으며; U.S. 4,191,818에는 엘라스토머 캐스트 몰딩에 사용되며, 내열성을 띠는 가교된 결정체 폴리우레탄이 기재되어 있으며; U.S. 3,214,411에는 높은 열 사출성형 공정에서 열 가교되기에 적당한 폴리에스테르 폴리우레탄 중합체가 제시되어 있으며; U.S. 3,012,992에는 하중을 지탱하고, 가교된 폴리우레탄 캐스팅 및 플라스틱이 기재되어 있다. U.S. 4,439,552에는 다포 폴리우레탄 포옴이 기재되어 있는 반면, U.S. 4,726,884에는 방사 활성화된 가교된 폴리우레탄이 기재되어 있다.
최근에, 중합체 산업은 고유의 소산 중합체(IDP)를 개발하는 방법에까지 도달하여, ESD 물질, 즉, 정전기 방지제로서 사용하기 위한 중합체에 화학품의 첨가와 관련된 문제점을 감소시키거나 해소하였다. 이 분야에서, 산업은 특정 중합체 또는 특정 적용물에 대한 IDP를 개발하는데 있어서 성공적이었다: 이러한 제품의 예로는 비.에프. 굿리치의 스타트-리테(B.F. Goodrich's STAT-RITE), 및 알리드 시그널의 벌시콘(Allied Signal's VERSICON)이 있다. 이 두 제품은 비극성 중합체, 예를 들어, 폴리올레핀에 사용된 경우에는 성공적이지 않다는 한계를 갖고 있다.
발명의 요약
이러한 새로운 기술은 중합체 매트릭스내 및 표면상에 존재하여, 전하를 소산시키기 위한 이온의 이동없이 전하를 옮길 수 있는 수소 결합된 물질 개발에 기초를 두고 있다.
수소 결합된 물질은 종래 기술과 관련된 열 안정도 및 수분 의존도 문제를 해소할 것이다. 표면으로 이동하는 화학품이 없기 때문에, 프린팅, 밀봉 및 저장 수명 문제 또한, 감소되거나 해소된다. 추가로 블루밍은 제거된다.
따라서, 본 발명은 하나 이상의 하기 초기 성분을 배합시켜 제조될 수 있는 혼합물을 제공한다:
폴리알킬렌 글리콜, 디이소시아네이트 및 두개 이상의 히드록실기를 갖는 사슬 연장제를 반응시키므로써 제조되는 열가소성 폴리우레탄;
폴리에스테르가 폴리락톤인 열가소성 폴리에스테르; 및
하기 화학식을 갖는 4차 암모늄 화합물:
(CnH2n+1-N+(CH3)2(A-OH))-Y-
상기 식에서,
n은 6 내지 22의 정수이며,
A는 탄소수가 2 내지 약 5개인 알킬렌 옥사이드의 탄화수소 잔기이고,
Y는 CH3SO3, CH3SO4또는 SO4이다.
상기 구조에서 특히 바람직한 4차 암모늄 화합물은 n=8, A=CH2CH2, 및 Y=CH3SO3인 화합물이다.
열가소성 폴리우레탄 및 열가소성 폴리에스테르는 바람직하게는 양립가능한 용융 온도, 바람직하게는 서로 100℃ 내의 용융 온도를 갖는다.
본 발명의 조성물은 초기 성분을 변화시켜, 놀랍게도 폴리올레핀과 같은 비극성 중합체를 포함하는 넓은 범위의 중합체와 양립가능하게 변형될 수 있다. 이러한 조성물에 있어서, IDP의 양립성 또는 수분 의존도와 관련된 문제 및 이동 문제는 해소되었다. 이러한 조성물은 다른 중합체와 배합되거나 이 자체로 ESD 제재로서 사용하기에 우수한 정전기 소산성을 나타낸다. 특히, 단독으로 사용될 경우, 뛰어난 투명도를 또한, 나타낼 수 있다.
폴리우레탄 중합체는 평균 분자량이 약 60,000 내지 약 500,000이며, 장애받지 않은 분자량 열가소성 폴리우레탄과 반응하며, 평균 분자량이 약 500 내지 5,000인 히드록실 말단화된 에테르 올리고머 중간체를 포함한다.
폴리에스테르 중합체는 평균 분자량이 약 5,000 내지 약 100,000, 바람직하게는, 약 14,000 내지 약 50,000이다. 특히 바람직한 폴리에스테르는 폴리(ε-카프롤락톤)이다.
본 발명의 이러한 이점 및 다른 이점이 본 발명의 상세한 설명 및 실례를 참조로 하여 더욱 명백해질 것이다.
도면의 간단한 설명
본 발명의 신규한 특징은 첨부된 청구범위에 특정하게 설명되어 있지만, 본 발명은 첨부된 도면 및 하기 상세한 설명으로부터 더욱 완전하게 명백히 이해될 것이다.
도 1은 농축물 A의 마크로-FTIR 흡광도 곡선이다.
도 2는 통상적인 정전기 방지제를 함유하는 중합체 조성물의 마크로-FTIR 흡광도 곡선이다.
도 3은 두개의 상이한 각도에서 농축물 A 및 통상적인 정전기 방지제 둘 모두의 마크로-FTIR 분석 결과이다: 공중합체 45°및 표면 분석 60°.
도 4는 LDPE와 30%의 농축물 A를 함유하는 중합체 조성물(또한, PM11205E로 기재) 및 LDPE와 0.5% 디에탄올아미드(통상적인 정전기 방지제)를 함유하는 중합체 조성물의 수명을 비교하여 실험한 결과를 나타내는, 오븐에서 하루 당 정전기 제거 속도(초)의 결과이다.
도 5는 LDPE와 30%의 농축물 A를 함유하는 중합체 조성물(PM 11205E로 기재)의 창고 노와 시험의 결과를 나타내는, 한 달동안 시간 당 제거 속도(초)의 그래프이다.
도 6은 30%의 농축물 A를 함유하는 LDPE의 조성물 및 0.5% 디에탄올아미드(통상적인 정전기 방지제)를 함유하는 LDPE의 조성물의 상대 습도 % 대 제거 속도(초)를 나타낸 그래프이다.
도 7은 LDPE과 30% 농축물 A를 함유하는 조성물 및 LDPE와 0.5% 디에탄올아미드(통상적인 정전기 방지제)를 함유하는 조성물의 습도 증가율 대 표면 저항력을 나타낸 그래프이다.
도 8은 샘플 H(PM 22305E)로 설계된 중합체 조성물 및 LDPE와 0.5% 디에탄올아미드를 함유하는 중합체 조성물을 비교한 수명 시험의 결과인, 오븐에서 하루 당 제거 속도(초)의 그래프이다.
본 발명은 정전기 소산제 또는 소산성 조성물로서 유용한 열가소성 조성물에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은 하나 이상의 하기 초기 성분을 배합시켜 제조될 수 있는 조성물을 제공한다:
폴리알킬렌 글리콜, 디이소시아네이트 및 두개 이상의 히드록실기를 갖는 사슬 연장제를 반응시키므로써 제조되는 열가소성 폴리우레탄;
폴리에스테르가 폴리락톤인 열가소성 폴리에스테르; 및
하기 화학식을 갖는 4차 암모늄 화합물:
(CnH2n+1-N+(CH3)2(A-OH))-Y-
상기 식에서,
n은 6 내지 22, 바람직하게는 7 내지 16의 정수이며,
A는 탄소수가 2 내지 약 5개인 알킬렌 옥사이드의 탄화수소 잔기이고,
Y는 CH3SO3, CH3SO4또는 SO4이다.
열가소성 폴리우레탄 및 폴리에스테르는 양립가능한 용융 온도를 갖는다, 즉 이들의 용융 온도는 서로 100℃ 내이다.
본 발명에 따라서, 정전기 소산 플라스틱 조성물은 유기 중합 물질 및 고유의 소산성 조성물의 혼합에 의해 제조된다. 대안적으로, 유기 중합 물질은 생략될 수 있으며, 플라스틱 조성물로서 고유의 소산성 조성물이 단독으로 사용될 수 있다.
유기 중합 물질
예상되는 전형적인 유기 중합 물질은 합성 유기 중합체 및 공중합체, 특히 (ⅰ) 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(1-부텐), 폴리(4-메틸-1-펜텐), 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 에틸렌-1-헥센 공중합체를 포함하는 비극성 중합체, 디엔 단량체가 콘쥬게이트된 단일중합체 및 공중합체, 두개 이상의 디엔이 콘쥬게이트된 공중합체 및 디엔 및 다른 비닐 단량체가 콘쥬게이트된 공중합체를 포함하며, 여기서 콘쥬게이트된 디엔이 바람직하게는, 탄소수가 4 내지 8개인 디엔, 예를 들어, 부타디엔, 이소프렌 등인 비극성 중합체, 및 (ⅱ) 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체 및 이들의 염, 폴리스티렌, 고무 변형된 폴리스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-이소프렌 공중합체, 폴리비닐 클로라이드, 폴리(비닐리덴 클로라이드), 폴리비닐 플루오리드, 폴리(비닐리덴 플루오리드), 폴리옥시메틸렌, 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(프로필렌 옥사이드), 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 포르말, 폴리비닐 부티랄, 폴리(메틸 아크릴레이트), 폴리(에틸 아크릴레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 비닐 클로라이드-비닐 아세테이트 공중합체, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 아크릴로니트릴 중합체 및 공중합체, 메타크릴로니트릴 중합체 및 공중합체를 포함하는 극성 기를 함유하는 중합체를 포함한다. 폴리아미드 또한 사용될 수 있다. 폴리아미드는 α-폴리아미드, α,ω-폴리아미드, 및 이들의 혼합물 및/또는 공중합체일 수 있다. α-폴리아미드의 예로는 폴리카프로락탐(나일론 6)이 있으며, α,ω-폴리아미드의 예로는 폴리헥사메틸렌 아디파미드(나일론 6:6)이 있다. 모딕(Modic)에 공고된 U.S. 4,906,687호를 참조하길 바라며, 이는 본원에 참고문헌으로 인용되었다. 바람직한 중합체는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(40메틸-1-펜텐) 및 폴리스티렌과 같은 유기 탄화수소 중합체를 포함한다.
폴리우레탄
본 발명에 유용한 열가소성 폴리우레탄은 폴리알킬렌 글리콜, 디이소시아네이트 및 하나 이상의 히드록실기를 갖는 사슬 연장제를 반응시키므로써 제조된다. 이러한 폴리우레탄은 U.S. 5,159,053에 기재되어 있으며, 이는 본원에 참고문헌으로 인용되었다.
본 발명의 제 1 구체예에서, 구조 보강된 가요성 연료 탱크에서 열가소성 용해물 또는 결합제로서 유용한 본 발명의 열가소성 폴리우레탄 중합체는 히드록실 말단화된 에틸렌 에테르 올리고머 중간체와 장애받지 않은 디이소시아네이트의 반응물 및 사슬 연장제 글리콜을 포함하며, 올리고머는 디에틸렌 글리콜아디파틱 폴리에스테르 또는 폴리에틸렌 글리콜일 수 있다. 제 2 구체예에서, 올리고머는 완전히 폴리에틸렌 글리콜이다.
첫 번째로 폴리에스테르 중간체에 있어서, 히드록실 말단화된 포화된 폴리에스테르 중합체는 과 당량의 디에틸 글리콜을 상대적으로 더 적은 당량의 알리파틱산, 바람직하게는 알킬, 탄소수가 4 내지 10개인 디카르복실산, 가장 바람직하게는 아디프산과 반응시키므로써 합성된다. 다른 유용한 디카르복실산은 숙신산, 글루타르산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산 및 세바스산을 포함한다. 가장 바람직한 폴리에스테르 중간체는 폴리디에틸렌 글리콜 아디페이트이다. 본 발명의 한 양태에 있어서, 과다 몰의 디에틸렌 글리콜은 더 적은 몰의 디카르복실산을 약 5 몰% 내지 약 50 몰% 과량의 글리콜에서 반응시켜, 평균 분자량이 약 500 내지 5,000, 바람직하게는 약 700 내지 2,500의 평균 분자량을 갖는 히드록실 말단화된 폴리에스테르 올리고머를 제공한다. 단쇄 폴리에스테르 올리고머는 반복 디에틸렌 에테르 구조를 함유하며, 당량을 기준으로 하여 1 당량의 디카르복실산과 상호반응하는 약 1.05 내지 1.5 당량의 디에틸렌 글리콜을 포함하여, 저분자량의 폴리에스테르 올리고머 중간체가 제조된다. 높은 과 당량의 디에틸렌 글리콜은 폴리에스테르 올리고머의 분자량을 2,500 미만으로 조정할 수 있으며, 추가로 히드록실 말단화된 직쇄 폴리에스테르 올리고머를 확실하게 한다. 폴리에스테르 올리고머는 약 300℉ 내지 450℉에서 염화주석과 같은 에스테르화 촉매의 부재 및 존재하에 산가가 약 0으로 감소되기에 충분한 시간 동안 디에틸렌 글리콜을 더 적은 당량의 디카르복실산과 반응시키므로써 합성시켰다.
히드록실 말단화된 폴리에스테르 올리고머 중간체는 추가로, 소위 올리고머, 디이소시아네이트 및 사슬 연장제 글리콜의 원-샷 또는 동시 상호반응으로 사슬 연장제 글리콜과 함께 상당한 과 당량의 장애받지 않은 디이소시아네이트와 반응하여, 평균 분자량이 약 60,000 내지 약 500,000, 바람직하게는 약 80,000 내지 약 180,000, 가장 바람직하게는 약 100,000 내지 약 180,000인 매우 고분자량의 직쇄 폴리우레탄이 제조된다. 본 발명의 본 양태에 따른 폴리에스테르 올리고머를 기재로하는 고분자량 직쇄 폴리우레탄은 비상한 고분자량 폴리우레탄 중합체가 저분자량 폴리에스테르 올리고머 초기중합체로부터 제조된다는 점에서 독특하다.
본 발명의 바람직한 양태에 있어서, 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는 에틸렌 에테르 올리고머 글리콜 중간체는 장애받지 않은 디이소시아네이트 및 연장제 글리콜과 상호반응하여, 고분자량의 폴리우레탄 중합체가 제조된다. 유용한 폴리에틸렌 글리콜은 화학식이 H-(OCH2CH2)n-OH인 직쇄 중합체이며, 상기 식에서, n은 반복 에틸렌 에테르 단위의 수이며, n은 11이상, 바람직하게는 11 내지 약 115이다. 분자량을 기준으로 하여, 폴리에틸렌 글리콜은 평균 분자량이 약 500 이상, 바람직하게는 약 500 내지 약 5,000, 더욱 바람직하게는 약 700 내지 약 2,500이다. 시중에서 구입가능한 본 발명에 유용한 폴리에틸렌 글리콜은 전형적으로, 평균 분자량을 나타내는 숫자를 갖는 폴리에틸렌 글리콜 600, 폴리에틸렌 글리콜 1500 및 폴리에틸렌 글리콜 4000로서 설계된다.
이러한 고분자량 열가소성 폴리우레탄은 바람직하게는 원-샷 공정으로 에틸렌 에테르 올리고머 중간체, 방향족 또는 지방족 장애받지 않은 디이소시아네이트 및 연장제 글리콜을 함께 반응시키므로써 제조된다. 몰을 기준으로 하여, 올리고머 글리콜 중간체의 각 몰 당 사슬 연장제 글리콜의 양은 약 0.1 내지 약 3.0몰, 바람직하게는, 약 0.2 내지 약 2.1몰, 더욱 바람직하게는 약 0.5 내지 약 1.5몰이다. 몰을 기준으로 하여, 고분자량 폴리우레탄 중합체는 연장제 글리콜 및 올리고머 글리콜 둘 모두의 매 1.0 총 몰 당(즉, 사슬 연장제 글리콜 + 올리고머 글리콜의 몰 = 1.0) 약 0.97 내지 약 1.02몰, 바람직하게는 약 1.0몰의 디이소시아네이트, 바람직하게는 장애받지 않은 디이소시아네이트를 포함한다.
유용한 장애받지 않은 디이소시아네이트는 방향족 장애받지 않은 디이소시아네이트를 포함하며, 예를 들어, 1,4-디이소시아나토벤젠(PPDI), 4,4'-메틸렌-비스(페닐 이소시아네이트)MDI), 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트(NDI), 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), m-크실렌 디이소시아네이트(XDI), 및 장애받지 않은 고리형 지방족 디이소시아네이트, 예컨데, 1,4-시클로헥실 디이소시아네이트(CHDI) 및 4,4'-메틸렌 비스(시클로헥실 이소시아네이트)(H12MDI)를 포함한다. 가장 바람직한 디이소시아네이트는 MDI이다.
적합한 사슬 연장제 글리콜은 탄소수가 2 내지 약 6개이며, 2개 이상의 일차 알코올기를 함유하는 지방족 단쇄 글리콜이다. 바람직한 글리콜은 디에틸렌 글리콜, 1,3-프로판 디올, 1,4-부탄 디올, 1,5-펜탄 디올 및 1,6-헥산 디올을 포함하며, 가장 바람직한 글리콜은 1,4-부탄 디올이다.
본 발명에 있어서, 히드록실 말단화된 에틸렌 에테르 올리고머 중간체, 장애받지 않은 디이소시아네이트 및 사슬 연장제는 약 100℃ 및 일반적으로 약 120℃를 넘는 온도에서 원-샷 중합 공정으로 동시에 상호반응하며, 반응은 발열성이며, 반응 온도는 약 200℃ 내지 약 250℃까지 증가된다.
폴리에스테르
본 발명에 사용된 열가소성 폴리에스테르는 분자, 예를 들어, 폴리락톤에서 회귀하는 에스테르 결합을 갖는 폴리에스테르이다. 폴리에스테르는 용융점이 120℃를 넘는 일반적인 결정체 구조를 가지며, 일반적으로 유리 전이 온도가 25℃를 넘는 무정형이며, 열경화성과 반대되는 열가소성을 띤다. 폴리에스테르의 평균 분자량은 일반적으로 약 50,000 내지 약 100,000, 바람직하게는 약 10,000 내지 약 50,000이다.
폴리락통은 고리형 락톤, 예컨데, 피발롤락톤, β-프로피오락톤 및 ε-카프롤락톤 또는 고리형 락톤의 배합물의 고리 개구 중합체 의해 수득되는 단위와 같은 회귀 에스테르 구조적 단위이다. 따라서, 적합한 폴리락톤의 예는 폴리(피발롤락톤), 폴리(β-프로피오락톤) 및 폴리(ε-카프롤락톤)이다.
폴리피발롤락톤은 주로 화학식 (-O-CH2-C(CH3)2C(O)-)의 회귀 에스테르 구조 단위, 즉, 피발롤락톤으로부터 유도된 단위를 갖는 직쇄 중합체이다. 바람직하게는, 폴리에스테르는 피발롤락톤 단일중합체이다. 그러나, 피발롤락톤과 50 몰% 이하, 바람직하게는 10 몰% 이하의 다른 β-프로피올락톤, 예컨데, β-프로피올락톤; α,α-디에틸-β-프로피올락톤; 및 α-메틸-α-에틸-β-프로피올락톤과의 공중합체를 포함한다. 본원에 사용된 용어 "β-프로피올락톤"은 β-프로피올락톤(2-옥세타논) 및 이들의 유도체를 의미하며, 이들은 락톤 고리의 β-탄소 원자에서 치환체를 함유하지 않는다. 바람직한 β-프로피올락톤은 카르보닐기에 비례하여 α 위치에서 3차 또는 4차 탄소 원자를 함유한다. 특히 바람직한 것은 각각의 알킬기가 독립적으로 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 α,α-디알킬-β-프로피올락톤이다. 유용한 단량체의 예는 하기와 같다:
α-에틸-α-메틸-β-프로피올락톤,
α-메틸-α-이소프로필-β-프로피올락톤,
α-에틸-α-n-부틸-β-프로피올락톤,
α-클로로메틸-α-메틸-β-프로피올락톤,
α,α-비스(클로로메틸)-β-프로피올락톤 및
α,α-디메틸-β-프로피올락톤(피발롤락톤).
일반적으로, U.S. 3,259,607; 3,99,171; 및 3,579,489를 참조하길 바라며, 이는 본원에 참고문헌으로 인용되었다. 이러한 폴리피발롤락톤은 20,000 과량의 분자량을 가지며, 120℃를 넘는 용융 온도를 갖는다.
고리형 락톤으로부터 수득될 수 있는 또 다른 유용한 폴리에스테르는 폴리카프롤락톤이다. 전형적인 폴리(ε-카프롤락톤)은 반복 단위가 (-O-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C(O)-)인 사실상 직쇄 중합체이다. 이러한 중합체는 폴리피발롤락톤의 유사한 특성을 가지며, 유사한 중합 메카니즘에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로 U.S. 3,259,607를 참조하라.
4차 암모늄 화합물
본 발명에 유용한 4차 암모늄 화합물은 하기 화학식을 가진다:
(CnH2n+1-N+(CH3)2(A-X))-Y-
상기 식에서,
n은 6 내지 22, 바람직하게는 7 내지 16의 정수이며,
A는 탄소수가 2 내지 약 5개, 바람직하게는, 2 내지 3개인 알킬렌 옥사이드의 탄화수소 잔기이며,
X는 수소(H-) 또는 히드록실(-OH)기이고,
Y는 CH3SO3, CH3SO4또는 SO4, 바람직하게는 CH3SO3이다.
이러한 화합물은 시중에서 구입 가능하며, 예를 들어, 라로스타트HTS905(LarostatHTS905)는 PPG 인더스트리스로부터 구입가능하며, 화학식은 C8H17--N+(CH3)2(CH2CH2-OH)-CH3SO3 -이다. 라로스타트HTS905는 3-(N,N-디메틸-N-옥틸-암모니오)-2-히드록실프로판-2-술포네이트이다. 시중에서 구입가능한 또 다른 화합물은 모나 인더스트리스, 인코포레이티드(Mona Industries, Inc., St. Paterson, NJ)에 소재하는 모나쿠아트 P-TC(Monaquat P-TC)이다.
본 발명에 유용한 4차 암모늄 화합물은 바람직하게는 하기 화학식을 갖는다:
상기 식에서,
R1은 탄소수가 약 6 내지 약 22개인 알킬기이며,
R2및 R3은 각각 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 및 히드록시에틸기로 구성된 군으로부터 선택되며,
R5는 탄소수가 1 내지 약 3개인 알킬렌기이고,
X는 수소(H-) 및 히드록실기로 구성된 군으로부터 선택된다.
상기 화학식에서는 측쇄 알킬렌기, 예를 들어,로 치환될 수 있다.
상기 화학식에 해당하는 화합물은 내부적으로 중화되는(즉, 양성 이온) 양전하 및 음전하 둘 모두가 존재함을 특징으로 한다. 상기에서 R1은 탄소수가 16개이며, R2및 R3은 메틸기이며, R5은 에틸렌기이고, 화학명은 3-(N,N-디메틸-N-헥사데실아미노)프로판-1-술포네이트이다. R1은 탄소수가 16개이며, R2및 R3은 메틸기이며, R5은 이차 탄소원자에 부착된 히드록실기를 갖는 에틸렌기인 화합물은 3-(N,N-디메틸-N-헥사데실암모니오)-2-히드록시프로판-1-술포네이트이다. 이러한 화합물은 U.S. 특허 제 2,129,264호 및 독일 특허 제 1,018,421호에 기재된 방식에 따라 제조될 수 있으며, 상기 문헌은 본원에 참고문헌으로 인용되었다. 또한, 파리스(Parris) 등의 문헌["Surface Active Sulfobetaines," J. fo the American Oil Chemists'Society, pp. 60-63, February 1976]을 참고하기 바라며, 이는 본원에 참고문헌으로 인용되었다.
더욱 바람직하게는, 본 발명에 유용한 4차 암모늄 화합물은 하기 화힉식에 의해 통상적으로 나타내어질 수 있다:
상기 식에서,
R1은 C6-C22 알킬기이며;
R2및 R3은 메틸기, 2-히드록시 에틸기 또는 2-히드록시 프로필기이고;
R4은 H 또는 OH이다.
약 C6-C12, 즉, 탄소수가 6 내지 12개인 알킬기 내에서, 이러한 화합물은 수용성이다. C12 이상의 사슬 길이에서, 높은 pH(13을 넘는 pH)에서의 이러한 화합물은 수용성을 잃게된다(즉, 화합물이 높은 알칼린수에서 불용성이 된다). 다양한 반응식이 본 발명에 유용한 이러한 알킬 함유 화합물의 합성에 계획될 수 있으며, 본원에 참고문헌으로 인용된 U.S. 특허 제 5,015,412호에 기재되어 있는 하기 2단계 반응식은 R4가 OH일 경우 이용될 수 있다. 초기 단계는 에피클로로히드린/비술피트 중간체의 형성을 포함한다. 이러한 반응은 통상적으로 비교적 온화한 온도(예를 들어, 120°-200℉)에서 염기(예를 들어, 수산화나트륨)의 존재하에 물중에서 수행된다. 에피클로로히드린/비술피트 중간체의 형성 후에, 이러한 중간체는 원하는 생성물을 형성하기 위한 적합한 아민과 반응한다. 이러한 이차 반응 단계는 약 100°내지 200℉의 반응온도에서 수행된다. 그 후, 비처리된 물질은 중화되고/거나 제거되며, 통상적인 방식으로 반응 생성물의 비휘발성 % 및 pH를 필요, 요구 또는 편의에 따라 조절될 수 있다.
R4이 H인 4차 암모늄 화합물에 있어서, 프로필 술톤,은 적합한 아민과 반응할 수 있다.
놀랍게도 이러한 화합물은 본 발명에 유용하다는 것을 발견하였다. 종래에, 이러한 화합물은 다양한 비유사 적용물에 사용되어 왔다. 이러한 적용물은 예를 들어, 블롯 세척 화합물(bottle washing compound), 핫 뱃 세척 화합물(hot vat cleaning compound), 페이퍼 펄핑(paper pulping), 페인트 스트리퍼, 철도 및 항공기 크리너 및 착유장 및 식품 공장 크리너, 세정 소독제, 중합체 기재 왁스 스트리터 등이 있다. 예를 들어, U.S. 특허 제 3,351,557, 3,539,521, 3,619,115 및 5,015,412호를 참조하라.
본 발명에 사용된 신규한 플라스틱 조성물은 많은 방법에 의해 제조될 수 있다. 신규한 플라스틱 조성물은 모든 성분의 직접적인 첨가, 임의의 단일 마스터 배치는 최종 조성물에 더 큰 비율로 비례하는 고유의 소산 첨가제 조성물을 함유하는 마스터 배칭(master batching) 및 다른 화합 공정과 같은 여러 공지된 방법중 하나에 따라 화합될 수 있다.
마스터 배칭은 하나 이상의 "패키지" 또는 조성물의 제조를 포함하며, 이는 이어서 유기 중합체 물질과의 단일 균일 혼합물로 배합된다. 마스터 배칭 공정에서, 고유의 소산 첨가 조성물은 초기에서 최종 조성물의 농도보다 더 진하게 존재한다. 그 후, 분리 마스터 배치 조성물은 적합한 비율로 조합되거나 배합되어 본 발명을 구체화하는 중합 조성물이 제조된다. 이러한 마스터 배칭 방법은 최종 중합 조성물에 골고루 고유의 소산 첨가 조성물의 분산을 향상시킨다는 점에서 바람직한 방법이다.
또 다른 바람직한 방법은 사실상 이들의 분해 온도에서 중합체를 가열하고, 고유의 소산 첨가 조성물의 초기 성분을 혼입시키고, 사실상 균일한 플라스틱 조성물을 수득할 정도로 혼합하는 것으로 구성된다. 그 후, 상기 조성물은 성형되고, 냉각되어, 고형 성형된 물품을 형성한다. 대안적으로, 플라스틱 조성물은 압출되고 냉각되어, 고형 압출물을 형성할 수 있다. 통상적인 플라스틱 공정 장치는 중합체를 용융시키고, 중합체를 고유의 소산 첨가 조성물의 초기 성분과 혼합시키고, 생성된 플라스틱 조성물을 성형하거나 압출하는데 사용될 수 있다. 생성된 플라스틱 조성물 또는 고유의 소산 첨가 조성물 자체를 기판상에서 라미네이팅(laminate)하여, 물품의 표면이 정전기를 소산시키는 물품을 형성할 수 있다. 이러한 라미네이팅 공정은 사차 암모늄 화합물을 방출할 수 있다. 이는 폴리에스테르 및 폴리우레탄 화합물의 결합을 단지 촉진하는 것으로 여겨진다. 온도, 시간 및 압력과 같은 공정 조건은 당업자에게는 명백할 것이다.
본 발명의 신규한 플라스틱 조성물을 제조하기 위한 또 다른 바람직한 공정은 사실상, 고유의 소산 첨가 조성물의 초기 성분을 선택적으로 고형 중합체와 배합하여 사실상 균일한 플라스틱 조성물을 수득하는 것으로 구성되어 있다. 중합체 및 고유의 소산 첨가 조성물은 각각 바람직하게는, 펠렛, 과립 또는 분말 형태이다. 통상적인 플라스틱 공정 장치는 배합 작업에 사용될 수 있다. 공정 조건은 당업자에게는 명백할 것이다. 생성된 플라스틱 조성물은 중합체 및 고유의 소산 첨가 조성물의 초기 성분의 분해 온도 보다 아래의 온도에서 용융될 수 있다. 생성된 용융물은 압출되거나 성형되고, 냉각되어, 고형 압출물 또는 성형되거나 라미네이팅된 물품을 형성한다.
본 발명의 신규한 플라스틱 조성물을 제조하는 바람직한 방법은 사실상, 불활성 용매 또는 희석액중에서 고유의 소산 첨가 조성물 및 선택적으로, 여기에 배합된 중합체로부터 필름을 캐스팅하는 것으로 구성되어 있다. "불활성 용매"는 용매가 중합체, 또는 첨가 조성물 또는 이들의 초기 성분과 반응하는 않는 것을 뜻한다. 이러한 방법의 사용은 피복제 또는 접착 물질을 제조하는데 특히 유리하다.
본 발명의 또 다른 바람직한 구체예에서, 다포 열가고성 물질은 중합체, 고유의 소산 첨가 조성물 및 발포제를 함유하는 조성물로부터 형성된다. 발포제는 적합한 조건하에 가스 생성물로의 화학적 분해(화학 발포제) 또는 물리적 증발(물리적 발포제)에 의해 사살상 가스가 방출되는 물질이다. 적합한 화학적 발포제는 아조디카르보나미드, 아조비시소부티로니트릴, 4,4'-옥시비스(벤젠 술포닐 히드라지드) 및 중탄산나트륨, 바람직하게는 아스코르브산 또는 시트르산과의 중탄산나트륨을 포함한한다. 적합한 물리적 발포제는 질소, 이산화탄소, 트리클로로플루오로메탄 및 디클로로디플루오로메탄을 포함한다. 예로서, 다포성(포말화된) 플라스틱 물질은 폴리올레핀, 이들의 고유의 소산성 첨가 조성물 및 물리적 발포제의 배합물을 용융시키고 압출시키므로써 제조될 수 있다. 첨가제 없이 압출된 폴리올레핀 포옴의 구성에 사용되는 공정 조건과 유사한 공정 조건이 이용될 수 있다. 필요에 따라, 조성물은 동일하거나 상이한 중합체의 비다포성 조성물과 다포성 플라스틱 물질을 공동 압출하므로써 제조될 수 있다. 층 또는 둘 모두의 층은 첨가제, 즉, 고유의 소산 첨가 조성물을 혼입시키므로써 변형될 수 있다. 포옴 또는 조성물은 압출 경로에서 단축 또는 이축으로 배향될 수 있다.
본 발명의 신규한 중합 조성물은 또한, 비반응 첨가제를 함유한다. 용어 "비반응 첨가제"는 고유의 소산 첨가 조성물의 정전기 소산성을 실질적으로 방해하지 않는 플라스틱 조성물의 제형에 일반적으로 사용되는 변형 첨가제, 충전제 또는 강화제를 의미한다. 예를 들어, 본 발명의 조성물은 필수의 고유의 소산 첨가 조성물 및 선택적 조성물 이외에, 윤활제, 가소제, 염료, 안료, 항차단제, 미끄럼 제재, 공정 보조제, 부착 증진제, 내염제, 특정 충전제 및 섬유 강화제와 같은 첨가제를 함유할 수 있다. 특히, 탄산칼슘, 활석, 점토, 유리 및 운모와 같은 이러한 특정 충전제 및 강화제의 사용이 고려될 수 있다.
산화방지제 및 안정화제는 또한, 본 발명을 구체화하는 중합 조성물에 사용될 수 있다. 일부 경우에, 비록 이러한 첨가제가 중합 조성물의 정전기 소산성에 일부 악영향을 끼친다 하더라도, 산화방지제 또는 안정화제를 처리하여, 고온 공정을 허용하게하는 것이 필요할 수 있다.
이러한 목적의 바람직한 산화방지제는 테트라키스[메틸렌(3,5-디-3차-부틸-4-히드록시-히드로신나메이트)]메탄이다. 이 조성물은 시바게이지(Ciba-Geigy)에 의해 이르가녹스 1010(IRGANOX 10100로서 시판되며, U.S. 특허 제 3,285,855호 및 제 3,644,482호에 기재되어 있으며, 이는 본원에 참고문헌으로 인용되었다. 산화방지제(들)은 플라스틱 조성물 총량의 약 0.001 내지 약 0.05 중량%가 사용된다.
본 발명의 플라스틱 조성물은 대개 0 내지 99.9 중량%의 유기 중합체 및 0.01 내지 100 중량%의 고유의 소산 첨가 조성물을 함유할 것이다. 고유의 소산화된 첨가 조성물은 대개 약 20 내지 약 35 중량%, 바람직하게는 약 23 내지 약 27 중량%의 폴리우레판, 약 2 내지 약 8 중량%, 바람직하게는 약 4 내지 약 6 중량%의 폴리에스테르 및 약 0.1 내지 약 1 중량%, 바람직하게는 약 0.3 내지 약 0.5 중량%의 4차 암모늄 술포네이트 화합물을 함유할 것이다.
바람직한 구체예에 있어서, 조성물은 약 98 내지 약 60 중량%의 유기 중합체 및 약 2 내지 약 40 중량%의 고유의 소산 첨가 조성물이다.
본 발명의 실행은 집적 회로, 민감한 반도체 장치, 민감한 저항기 및 배합된 고등 조립품과 같은 아이템을 패키징하기 위한 열 밀봉 가능하고, 정전기 보호되는 가요성 장벽 물질을 제조하기 위한 조성물로서 제조하거나 사용하기에 특히 적합하다. 이러한 물질은 투명하거나 반투명하고, 방수되며, 정전기 보호되고 정전기 소산적이다.
본 발명의 장점은 하기 실시예를 참조로 하여 더욱 잘 이해될 것이다.
실시예에서, 다양한 물질을 함유하는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 갈색 필름을 정전기 방지제와 같은 물질을 시험하고 평가하기 위해 제조하였다. 다양한 필름에 대한 초기 전하(볼트), 표면 저항력(100평방 피트 당 옴) 제거 속도(초) 및 배합된 성분의 양립성을 시험하였다.
저밀도 폴리에티렌을 사용한 물질은 하기와 같다:
1. LDPE: 레넥스(Rexene, Dallas, TX)에서 구입가능한 고형 펠렛 형태의 2 멜트 인덱스 수지로서 특정화된 막 등급 저밀도 폴리에틸렌.
2. 스타트-리테C-2300(Stat-RiteC-2300): 비.에프. 굿리치 컴패니, 스페셜티 폴리머스(Specialty Polymers) 및 케미칼스 디비젼(Chemicals Division, Akron, OH)로부터 구입 가능한 고형 펠렛 형태의 단편화된 폴리에테르 우레탄(SEU). 이러한 단편화된 폴리에테르 우레판(SEU)는 하기 화힉식을 갖는 것으로 여겨지며, U.S. 특허 제 5,159,053호에 따라 제조되는 것으로 여겨지며, 상기 문헌은 본원에 참고문헌으로서 인용되었다:
3. 톤중합체 P767E(TonePolymer P767E): 유니온 카르비드 케미칼스 앤드 플라스틱 컴패니 인코포레이티드(Union Carbide Chemicals and Plastics Company Inc., 39 Old Ridgebury Road, Danbury, CT, 06817-0001)로부터 구입 가능한 고형 펠렛 형태의 폴리카프로락톤(PCL). 폴리카프로락톤은 하기 화학식을 갖는다:
HOR-O-(C(O)-(CH2)5-O-)n-H
상기 식에서, R은 지방족 단편이다.
4. 라로스타트HTS 905(LarostatHTS 905) 정전기 방지제: 마제르 케미칼스, 인코포레이티드(Mazer Chemical, Inc., Gurnee, IL.)로부터 점성의 맑은 액으로서 구입가능한 암모늄 술포네이트. 이 물질은 질소는 양전하를 가지며, 술포네이트는 음전하를 갖는 하기 화학식을 갖는 것으로 여겨진다:
(C8H17-N+(CH3)2-CH2CH(OH)-CH2SO3 -)
표면 저항성 시험을 ASTM D 257에 따라 수행하였다. 100평방 피트의 반대 면을 형성하는 두 전극 사이의 표면 저항을 측정하므로써 표면 저항성을 평가하기 위해 이 시험을 이용하였다. 그 후, 이 저항을 표면 저항력으로 전환시키고, 100평방 피트 당 옴으로 나타내었다(Ohms/sq). 특히, 이 시험에서, 어댑터는 공면 전극으로 둘러싸여진 상부 전극 및 하부 순환 전극을 압축하였다. 시이트 샘플(3.5" 직경 및 1/8" 내지 1/16" 두께)을 상부 및 하부 전극에 위치시키고, 500 볼트의 전압을 전극 사이에 가하였다. 60초 후, 옴계를 사용하여 저항을 기록하고, 100평방 피트 당 표면 저항력으로 전환시켰다.
정전기 제거 속도 시험을 문헌[Military Specification MIL-B-81705C, "Barrier Materials, Flexible, Electrostatic Protective, Heat Sealable" dated January 25, 1989]에 따라서 일렉트로-테크 시스템즈 인코포레이트디(Electro-Tech Systems, Inc.)로부터 구입한 정전기 제거 미터(Static Decay Meter), 모델 406C로 수행하였다. 정전기 제거는 연마될 경우, 물질의 표면상에 유입되는 공지된 전하를 소산시키는 물질 능력의 측정 단위이다. 1/8" 내지 1/16" 두께를 갖는 샘플 시이트(가로 3" 세로 6")를 패러디 케이지에 함유된 클램프 전극 사이에 위치시켰다. 5000 볼트 양전하 및 음전하 각각을 샘플 표면에 가하고, 연마 후, 0 볼트로 전하를 소산시키는데 필요한 시간(초) 후, 이를 측정하였다. 하기 실시예의 목적을 위해, 이 시험을 15% 상대 습도(RH) 및 48시간의 조건하에 샘플상에서 수행하였다.
실시예 Ⅰ
본 실시예에서, 본 발명의 범위내에서 조성물의 정전기 소산성을 조사하였다.
샘플 A를 농축물을 사용하여 제조하였다(마스터-배치). 샘플 A에 대한 농축물을 표 1에 나타낸 바와 같이 제형화하였다.
표 1
농축물 A
제형 중량% 그람 중량
스타테-리테C-2300P 80.0 48.0
톤중합체 767E 19.0 11.4
라로스타트HTS905 1.0 0.6
총 100.0 60.0
농축물 A를 제조하기 위해 사용된 혼합 장치는 레오믹스 타입 600 혼합기(Rheomix Type 600 mixer)를 갖춘 레오코드 시스템 40 토크 레오미터(Rheocord System 40 torque rheometer)이었다. 그 후, 스타트-리테C-2300P와 톤중합체 P767E의 배합물을 혼합기의 혼합 챔버에 공급하고, 환류시켰다. 환류 동안, 라로스타트HTS905를 배치에 첨가하고, 장치의 3 영역을 140℃로 유지시켰다. 혼합기를 3분 당 50RPM, 그 후, 2분 당 75RPM으로 증가하도록 프로그램하고, 혼합물의 환류를 완성하였다. 따라서, 공정 존속 시가는 5분으로 프로그램하였다. 5분 째에, 레오믹스 600을 조정하는 모터가 자동적으로 중단되었다.
농축물 A를 레오믹스 타입 600 혼합기의 혼합 챔버로부터 분리하였다. 농축물 A는 벌크 형태이며, 밝은 노란색을 띠었다. 그 후, 농축물 A를 "프레소우트(pressout)"로서 공지된 물질의 얇은 시이트로 압축시켰다. 그 후, 각각의 프레소우트를 "펠렛"으로 불리는 작은 크기의 평방 칩(가로 1/8" 세로 1/8"ㅋ 크기)으로 절단하였다. 프레소우트를 제조하는데 사용된 압축기는 카르버 랩 프레스(Carver Lab Press), 모델 #2731, 일련 #2731-17이었다.
저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 농축물 A의 펠렛을 플라스틱 백에서 배합시키고, 물리적으로 혼합시켰다. 약 280 그람(70 중량%)의 LDPE 및 약 120 그람(30 중량%)의 농축물 A를 배합시켜, 샘플 A(이후로는 PM 11205E로 기재)를 제조하였다. 샘플 A에 대해 물리적으로 혼합된 성분을 갈색 필름 머신의 호퍼에 공급하여, 샘플 A의 갈색 필름을 제조하였다. 갈색 필름 머신은 산 치흐 머시너리, 인코포레이트디의 모델 MNE-42, HPDE 갈색 필름 머신이었다(San Chih Machinery, Inc. Model MNE-42, HPDE Blown Film Machine). 이들의 압출기는 스크류 직경이 42mm이고, 스크류 비는 30:1 L/D이며, 압출 속도는 120 RPM이며, 다이 직경은 50nm이다. 이들의 네 압출기 영역에 대해 고정된 온도는 150℃이었다. 감는 롤러 스피드는 약 400RPM(다이얼 리딩), 두께는 약 1.8밀리 내지 약 2.3밀리이며, 확대 비는 약 2.5:1으로 갈색 필름 머신을 셋팅시켰다.
샘플 A에 표면 저항력 시험 및 제거 속도 시험의 결과를 표 2에 기재하였다.
실시예 Ⅱ
샘플 B 내지 F를 농축물 A와 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 아크릴로니트릴부타디엔-스티렌 공중합체(ABS) 및 폴리스티렌(PS)를 사용하여 제조하였다. 이러한 물질의 각각의 양(중량%)을 표면 저항력 및 제거 속도 시험 결과와 함께 표 2에 기재하였다. 바양한 중합체를 플라스틱 백중에 농축물 A의 펠렛과 배합시키고, 물리적으로 혼합하고, 실시예 Ⅰ와 동일한 방법으로 갈색 필름을 제조하였다.
표 2
샘플 농축물 A 중량% LDPE 중량% HDPE 중량% PP 중량% ABS 중량% PS 중량% 표면 저항력(Ohm/Sq) 제거 속도(초)
A 30 70 0 0 0 0 3.1 x 1010 0.16
B 25 75 0 0 0 0 4.4 x 1010 0.24
C 40 0 60 0 0 0 1.1 x 1010 0.20
D 30 0 0 70 0 0 2.2 x 1010 1.50
E 30 0 0 0 70 0 7.8 x 1010 0.05
F 30 0 0 0 0 70 3.6 x 1010 0.25
이러한 신규 조성물의 제조에 있어서 폴리우레탄과 폴리에스테르의 배합에서 암모늄 술포네이트 화합물의 사용은 폴리올레핀과 같은 비극성 중합체에서 고른 이온 결합을 형성하는데 아주 효과적이라는 것이 입증되었다. 세 물질(물질 2, 3 및 4)과 비극성 중합체, 예를 들어, LDPE와의 배합물이 놀라운 결과를 제공한다는 것을 입증하기 위해, 초기 성분과 LDPE와의 다양한 혼압물로 일련의 비교 실험을 수행하였다.
하기 비교예는 우선 성분을 혼합한 후, 이들을 환류시켜, 대표적인 비교예의 조성물의 필름을 형성하므로 제조될 수 있다.
비교예 1
제 1 실험은 하기 식 및 방법을 이용하여 폴리에틸렌에서 SEU를 혼입시키는 것이다:
1. 성분 중량% 제공업체
스타트-리테C-2300 10 비.에프. 굿리치
LDPE 90 렉센
총 100
2. 성분 중량% 제공업체
스타트-리테C-2300 20 비.에프. 굿리치
LDPE 80 렉센
총 100
3. 성분 중량% 제공업체
스타트-리테C-2300 30 비.에프. 굿리치
LDPE 70 렉센
총 100
결과: 식 1은 반균일 혼합물을 생성하며, 이는 폴리에틸렌과의 제한된 양립성을 나타낸다. 그러나, 식 1으로 생성된 필름은 300볼트의 고유의 정전기를 갖는다.
식 2는 높은 고유의 전하를 갖는 저 품질의 필름을 갖는 완전한 비균일 혼합물을 생성하였다.
식 3은 높은 고유의 전하를 갖는 저 품질의 필을 갖는 완전한 비균일 혼합물을 생성하였다.
식 초기 전하 표면 저항력 양립성 제거 속도
1. (10%) 300V 1013 보통 ∞
2. (20%) 2500V >1013 우수하지 않음 ∞
3. (30%) 1200V 1013 우수하지 않음 ∞
비교예 2
본 실례에서, 하기 식을 이용하여 폴리카프로락톤(PCL)을 폴리에틸렌(LDPE)에 혼입시켜, 정전기 방지제 중합체를 제공하였다:
1. 성분 중량% 제공업체
톤중합체 767E 10 유니온 카르비드
LDPE 90 렉센
총 100
2. 성분 중량% 제공업체
톤중합체 767E 20 유니온 카르비드
LDPE 70 렉센
총 100
3. 성분 중량% 제공업체
톤중합체 767E 30 유니온 카르비드
LDPE 70 렉센
총 100
결과: 비교예 2의 결과를 하기 표에 기재하였다.
식 초기 전하 표면 저항력 제거 속도 양립성
1 100V >1014 ∞ 보통
2 400V >1014 ∞ 보통
3 800V >1014 ∞ 보통
비교예 3
피피지 라로스타트 에이취에스 905(PPG LAROSTAT HTS 905)으로부터 구입 가능한 에톡실화된 디메틸 옥틸-암모늄 메틸 술포네이트로서 기재된 3-(N,N-디메틸-N-헥사데실암모니오)-2-히드록시프로판-1-술포네이트는 비올리핀 중합체에서 효과적인 정전기 방지제로서 공지되어 있다. 생성물은 정전기 방지 특성을 갖지 않으며, 임의의 수준에서 양립가능하지 못한 혼합물이었다. LDPE 샘플은 2밀리 필름이었다; HDPE 및 PP를 60밀리 플라크로 성형시켰다.
라로스타트 905 중량% LDPE 중량% HDPE 중량% PP 중량% 표면 저항력(Ohm/Sq) 제거(초)
0.5 99.5 0 0 >1013 ∞
1.0 99 0 0 >1013 ∞
1.5 0 98.5 0 >1013 ∞
2.0 0 98 0 >1013 ∞
1.5 0 0 98.5 >1013 ∞
2.0 0 0 98 >1013 ∞
에톡실화된 디메틸 옥틸-암모늄 메틸 술포네이트를 몇몇 인자를 기준으로 하여 존재하는 조성물로부터 선택하였다:
1. 이것의 전기적으로 잘 균형잡힌 구조는 생성 조성물의 이온화에 기여한다.
2. 79.9 mho-cm2/당량의 이온성 컨덕턱스를 갖는 술포네이트 이온(SO3 -)은 이온 브리지 형성에서 매우 효과적이다.
만약 조성물의 이온화가 또한, 증진될 수 있는지를 확인하기 위해 상기 화합품 대신에 여러 유기 및 무기 이온 화합물을 시험하였다. 시험된 물질은 하기와 같다:
a. 지르코늄(이것의 산화물 및 염)-효과 없음.
b. 나트륨 지르코늄 실리케이트(고 양자 이동력)-효과 없음.
c. 폴리히드록실화된 유기 화합물(나트륨 지르코늄 실리케이트와 배합)-공정 동안 반응은 관찰되지 않았으며, 최종 성능에 효 없음.
비교예 4
본 실험은 PCL, 라로스타트 905 및 LDPE의 배합물을 이용하여 조성물의 정전기 방지제 성능을 평가하였다.
성분 중량%
1. 톤중합체(PCL) 5
2. 라로스타트HTS 905 1
3. LDPE 94
총 100
이 배합물을 매우 잘 처리하고, 두께가 2밀리인 허용가능한 질의 필름을 유도하였다. 그러나, 필름은 어떤 정전기 방지제 특성을 갖지 못했다.
비교예 4의 결과:
초기 전하(볼트) 표면 저항력(Ohm/Sq) 제거 속도(초)
150 >1013 ∞
비교예 5
정전기 방지제로서 스타트-리테2300 및 라로스타트HTS 905으로 제조한 화합물을 평가하기 위해 본 실험을 수행하였다.
성분 중량%
1. 라로스타트 905 1
2. 스타트-리테2300 24
3. LDPE 75
총 100
본 배합물로부터 생성된 필름의 질은 나프며, 처리하게에 어렵다.
비교예 5의 결과:
초기 전하(볼트) 표면 저항력(Ohm/Sq) 제거 속도(초)
0 8.5 x 1012 27.36
성분 1 또는 2의 수준을 증가시켜 화합 공정이 가능하게 하였다.
실시예 Ⅲ
본 보성물중의 수소 결합된 구조의 존재를 입증하기 위해 여러 시험을 수행하였다. 이러한 특정 연구를 위한 샘플의 분석은 희석된 총 반사율(Attenuated Total Reflectance(ATR)) 및 푸리에 변환 적외선(Fourier Transform Infrared(FTIR)) 분광학의 이용을 포함한다. 적외선 분광학은 분자에서 원자사이의 진동을 시험하기 위한 방법이다. 진동의 빈도는 결합의 전기적 특징 뿐만 아니라, 결합된 원자의 질량에 의존적이다. 방사의 진동수 분자의 진동과 동일한 경우, 적외선 방사는 흡수되며, 분자 결합의 이중극 순간에 관련된 변화가 있다. ATR은 표면(60°각) 물질과 관련된 정보 뿐만 아니라 중합체내 또는 중합체의 표면(45°각) 아래와 관련된 정보를 제공하는 유용한 방법이다.
적외선 스펙트라를 모으는데 사용되는 FTIR 분광계는 UMA 300 적외선 스코프를 갖춘 디지랍 FTS-40 분광계(Digilab FTS-40 spectrometer)이다. FTIR 분광계는 또한, He-Ne 레이저를 가져서, 인터페로그람(interferogram)이 감속도의 간격과 동일하게 디지털화되게 한다. 레이저 관련된 간섭계는 매우 높은 정밀도를 제공한다(약 .005cm-1까지). 총 1024 스캔 및 4cm-1의 리솔루션을 사용하여, 각각의 스펙트럼을 모았다. 비맥스 배리어블 앵글 ATR 부속물(Veemax Variable Angle ATR)을 사용하여, 필름 샘플을 연구하였다. ATR 스펙트럼을 투사각 45° 및 60°에서 모았다.
이러한 분석을 실시예 Ⅰ에 따른 조성물 및 본 발명의 정전기 방지제와 비교하기 위한 목적으로 R이 C12-알킬일 경우, 이들의 배경 섹션에서 확인된 아미드형 정전기 방지제("디에탄올아미드" 또는 "DEA"로서 기재)에 대한 화학식을 갖는 조성물에 대해 수행하였다. 디에탄올아미드는 이동 첨가제로서 간주되는 아미드 화학품 그룹으로부터 제조된 전형적인 내부 정전기 방지제이다. 필름 및 농축물 샘플에서 분석을 수행하였다. 표면 아래로 중합체를 침투시키기 위해, 농축물의 샘플을 처음에는 마이크로톤(microtone)한 후, 상이한 각 60° 및 40°에서 분석하였다.
도 1은 PM-1990E의 마크로-FTIR 흡광도 곡선이며(실시예 Ⅰ에 따라), 이는 3320 내지 3370cm-1에서 수소 결합된 구조(N-H 스트레칭) 피킹을 나타내며, 디에탄올아미드 흡광도 곡선과 비교할 경우, 동일한 파장에서 피크는 보이지 않았다(도 2 참조). 도 3은 상이한 두 각도(내부 중합체 구조-45°, 표면 분석-60°)에서 PM-1990E(새로운 정전기 방지제) 및 디에탄올아미드(통상적인 정전기 방지제)의 아미크로-FTIR 분석이다. 이들 두 정전기 방지제를 비교하고, 이들의 차이점을 나타내었다.
도 1 및 3의 추가 분석은 또한, 전자가 1731cm-1파장에서 나타나는 C=O 작용기의 형태로 형성될 수 있다는 것을 보여준다. 이러한 전자의 중요함은 이것의 전기적 소산성을 달성하기 위한 중합체의 이온화에 있다. 새로운 정전기 방지제에 있어서, 1731cm-1피크는 60°의 표면 위 및 45°의 표면 아래에서 관찰될 수 있는 반면, 전자는 디에탄올아미드 샘플에는 존재하지 않았다.
ATR, FTIR 및 마이크로-FTIR를 이용하여 실시예 1의 샘플상에서 수행한 분석은 모두 정전기 소산을 위한 중합체 매트릭스 내의 전기 브리지를 형성하는 매우 이온화된 중합체의 생성을 나타내었다. 이러한 중합체의 영구성을 시험하기 위해, 실시예 1에 따른 2밀리 LDPE 필름을 생성하고, 밀리터리 스페서피케이션 MIL-B-81705C(Military Sepcification MIL-B-81705C)에 따라 시험하였다. 이 데이타는 표 3 및 도 5에 도시하였다. 그 후, 동일한 필름 조각을 160℉에서 오븐에 넣은 후, 12일 후에 동일한 설명에 따라 시험하였다. 또한, 통상적인 정전기 방지제로 제조된 필름 샘플을 동일한 조건하에 12일 후에 시험하고, 결과를 도 4에 도시하였다. 시험 결과는 새로운 정전기 방지제의 저장 조건하에서 영구성을 나타낸다.
통상적인 디에탄올아미드 정전기 방지제는 본 발명의 첨가제를 이용한 조성물보다 중합체 조성물중에 저농도로 존재하는데, 그 이유는 통상적인 첨가제는 더 높은 농도에서 매우 쉽게 표면으로 블룸(bloom)하기 때문이다. 또한, 밀리터리 스페서피케이션 MIL-B-81705C의 제거 속도 및 표면 저항력을 만족시키기 위해, 30 중량%의 PM-1990E가 필요하다.
도 6 및 7은 약 2밀리의 두께를 갖는 실시예 1에 따라 제조된 샘플과 상기 언급된 통상적인 정전기 방지제를 사용한 샘플의 성능을 비교한 것이다.
표 3
저장소 에이징 시험
모든 샘플은 필름의 상이한 부분으로부터 채취한 것이다.
실시예 Ⅳ
본 실시예에서, 이것의 고유 소산제가 최종 물품을 위한 열가소성 조성물로서 사용디었다(샘플 G 및 H에 대한 균형 제형은 LDPE이다). 샘플 H(또한, "PM 11205E"로서 기재)는 실시예 Ⅰ의 농축물 A에 대응한다. 샘플 G를 표 4에 도시된 제형을 이용하여 실시예 Ⅰ과 유사한 방식으로 제조하였다. 이러한 조성물은 정전기를 소산시키는데 매우 효과적이라는 것이 입증되었다.
표 4
제형a 샘플 G 샘플 H
스타트-리테 C-2300P 24 24
톤 중합체 760E 5.85 5.7
라로스타트 905 0.15 0.3
표면 저항력 1.5 x 10E11 6.5 x 10E10
초기 전하(V) 0 0
제거 속도(초): 머신 디렉터트랜스벌스 디렉터필름 질 0.911.39우수 0.380.69우수
a. 조성물의 균형제는 LDPE이다.
또한, 도 8은 오븐의 에이징 시험 결과이며, 이는 통상적인 정전기 방지제(이후부터, "A/S"로서 기재) 즉, 0.5% 디에탄올아미드에 대한 본 발명에 따른 조성물의 탁월성을 나타낸다. 표 4 및 5를 참조하라.
표 5
표 6

Claims (19)

  1. 폴리알킬렌 글리콜, 디이소시아네이트 및 2개 이상의 히드록실기를 갖는 사슬 연장제를 반응시키므로써 제조되는 열가소성 폴리우레탄;
    폴리에스테르가 폴리락톤인 열가소성 폴리에스테르; 및
    하기 화학식의 4차 암모늄 화합물중 하나 이상의 초기 성분을 배합시켜 제조되는, 정전기 소산제로서 사용하기에 적합한 열가소성 조성물:
    (CnH2n+1-N+(CH3)2(A-X))-Y-
    상기 식에서,
    n은 6 내지 22의 정수이며,
    A는 탄소수가 2 내지 약 5개인 알킬렌 옥사이드의 탄화수소 잔기이며,
    X는 수소(-H) 또는 히드록실(-OH)기이고,
    Y는 CH3SO3, CH3SO4또는 SO4이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 폴리우레탄의 평균 분자량이 약 60,000 내지 500,000이며, 평균 분자량이 약 500 내지 5,000인 히드록실 말단화된 에틸렌 에테르 올리고머 중간체가 장애받지 않은 디이소시아네이트 및 지방족 연장제 글리콜인 사슬 연장제와 반응하여 열가소성 폴리우레탄을 생성하며, 올리고머 중간체는 폴리에틸렌 글리콜이며,
    폴리에틸렌 글리콜은 n이 약 11 내지 약 115인 반복 에틸렌 에테르 단위로 구성되며,
    장애받지 않은 디이소시아네이트는 방향족 또는 고리형 지방족 디이소시아네이트이며,
    사슬 연장제는 탄소수가 2 내지 6개이며, 1차 알코올기만을 함유하는 비에테르 글리콜로 구성됨을 특징으로 하는 열가소성 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 밀리터리 스페서피케이션 MIL-B-81705C(Military Specification MIL-B-81705C)에 따라 측정된 열가소성 조성물의 표면 저항력이 약 1 x 1010Ohms/sq 미만임을 특징으로 하는 열가소성 조성물.
  4. 제 2 항에 있어서, 히드록실 말단화된 폴리에스테르 올리고머(a)가 평균 4 내지 8개의 반복 에스테르 단위를 함유하며, 평균 분자량이 약 700 내지 2,500임을 특징으로 하는 열가소성 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 폴리에스테르 중합체의 평균 분자량이 약 5,000 내지 약 100,000임을 특징으로 하는 열가소성 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 폴리에스테르 중합체가 폴리(ε-카프롤락톤)임을 특징으로 하는 열가소성 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 열가소성 폴리우레탄 및 열가소성 폴리에스테르의 용융 온도가 각각 100℃ 미만임을 특징으로 하는 열가소성 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 유기 중합 물질을 추가로 포함함을 특징으로 하는 열가소성 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 4차 암모늄 화합물이 하기 화학식을 가짐을 특징으로 하는 열가소성 조성물:
    상기 식에서,
    R1은 탄소수가 약 6 내지 약 22개인 알킬기이며,
    R2및 R3은 각각 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 및 히드록시에틸기로 구성된 군으로부터 선택되며,
    R5은 탄소수가 1 내지 약 3개인 알킬렌기이고,
    X는 수소(H-) 및 히드록실기로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 열가소성 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서, 4차 암모늄 화합물이 하기 화학식을 가짐을 특징으로 하는 열가소성 조성물:
    상기 식에서,
    R1은 C6-C22알킬기이며;
    R2및 R3은 메틸기, 2-히드록시 에틸기 또는 2-히드록시 프로필기이고;
    R4은 H 또는 OH임을 특징으로 하는 열가소성 조성물.
  11. 제 9 항에 있어서, A가 CH이며, X는 OH임을 특징으로 하는 열가소성 조성물.
  12. 폴리알킬렌 글리콜, 디이소시아네이트 및 2개 이상의 히드록실기를 갖는 사슬 연장제를 반응시키므로써 제조되는 열가소성 폴리우레탄;
    폴리에스테르가 폴리락톤인 열가소성 폴리에스테르; 및
    하기 화학식의 4차 암모늄 화합물중 하나 이상의 초기 성분을 배합시켜 제조되는, 정전기 소산 적용물에 사용하기에 적합한 열가소성 조성물:
    (CnH2n+1-N+(CH3)2(A-X))-Y-
    상기 식에서,
    n은 6 내지 22의 정수이며,
    A는 탄소수가 2 내지 약 5개인 알킬렌 옥사이드의 탄화수소 잔기이며,
    X는 수소(-H) 또는 히드록실(-OH)기이고,
    Y는 CH3SO3, CH3SO4또는 SO4이다.
  13. 제 12 항에 있어서, 표면 저항력이 약 1 x 1013Ohms/sq 미만임을 특징으로 하는 열가소성 조성물.
  14. 제 12 항에 있어서, 유기 중합 물질을 추가로 포함함을 특징으로 하는 열가소성 조성물.
  15. 제 12 항에 있어서, 4차 암모늄 화합물이 하기 화학식을 가짐을 특징으로 하는 열가소성 조성물:
    상기 식에서,
    R1은 탄소수가 약 6 내지 약 22개인 알킬기이며,
    R2및 R3은 각각 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 및 히드록시에틸기로 구성된 군으로부터 선택되며,
    R5은 탄소수가 1 내지 약 3개인 알킬렌기이고,
    X는 수소(H-) 및 히드록실기로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 열가소성 조성물.
  16. 제 15 항에 있어서, 4차 암모늄 화합물이 하기 화학식을 가짐을 특징으로 하는 열가소성 조성물:
    상기 식에서,
    R1은 C6-C22알킬기이며;
    R2및 R3은 메틸기, 2-히드록시 에틸기 또는 2-히드록시 프로필기이고;
    R4은 H 또는 OH임을 특징으로 하는 열가소성 조성물.
  17. 폴리알킬렌 글리콜, 디이소시아네이트 및 2개 이상의 히드록실기를 갖는 사슬 연장제를 반응시키므로써 제조되는 열가소성 폴리우레탄;
    폴리에스테르가 폴리락톤인 열가소성 폴리에스테르; 및
    하기 화학식을 갖는 4차 암모늄 화합물중 하나 이상의 초기 성분을 배합시켜 제조되는, 유기 중합 물질을 갖는 열가소성 조성물중의 정전기 소산제:
    (CnH2n+1-N+(CH3)2(A-X))-Y-
    상기 식에서,
    n은 6 내지 22의 정수이며,
    A는 탄소수가 2 내지 약 5개인 알킬렌 옥사이드의 탄화수소 잔기이며,
    X는 수소(-H) 또는 히드록실(-OH)기이고,
    Y는 CH3SO3, CH3SO4또는 SO4이다.
  18. 폴리알킬렌 글리콜, 디이소시아네이트 및 2개 이상의 히드록실기를 갖는 사슬 연장제를 반응시키므로써 제조되는 열가소성 폴리우레탄;
    폴리에스테르가 폴리락톤인 열가소성 폴리에스테르; 및
    하기 화학식을 갖는 4차 암모늄 화합물중 하나 이상의 초기 성분을 배합시켜 제조되는 열가소성 조성물을 포함하는, 정전기 소산성을 갖는 성형품:
    (CnH2n+1-N+(CH3)2(A-X))-Y-
    상기 식에서,
    n은 6 내지 22의 정수이며,
    A는 탄소수가 2 내지 약 5개인 알킬렌 옥사이드의 탄화수소 잔기이며,
    X는 수소(-H) 또는 히드록실(-OH)기이고,
    Y는 CH3SO3, CH3SO4또는 SO4이다.
  19. 제 18 항에 있어서, 유기 중합 물질을 추가로 포함함을 특징으로 하는 성형품.
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