TWI230176B

TWI230176B - Antistatic composition

Info

Publication number: TWI230176B
Application number: TW089119475A
Authority: TW
Inventors: William M Lamanna; Thomas P Klun; Kathleen A Hachey; Alan D Fanta
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2005-04-01
Also published as: JP2013253254A; US20020137825A1; DE60018597D1; JP5643401B2; JP5412629B2; AU3743500A; CA2385476A1; EP1232206A1; US6372829B1; WO2001025326A1; CA2385476C; JP2003511505A; JP2013076081A; KR20020042857A; KR100755813B1; US6706920B2; DE60018597T2; EP1232206B1; JP5395248B2; WO2001025326A8

Description

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五、發明說明（曼j月領域本發明係關於包括至j — 努、 G枯主少種聚合物及至少一種抗靜電劑〈組合物。本發明尚關於包括該組合物之纖維、薄膜物、塗料及模製或吹製物件β本發明之其他目的中亦關於用作抗靜電劑之新穎化合物及關於對基材賦予抗靜性之方法。 t明背景靜電荷之累積t對加工及許多J!業產品及材料之應用造成各種問題。靜電荷會造成材料黏結或相互排斥。此在纖 ^及織物加工上特別有問題。另外，靜電荷之累積會造成 k的物及附污物或灰塵，而造成製造或污染之問題，且备減弱產品效能。自絕緣標的物瞬間放電亦爲嚴重之問題。對於照相薄膜，該放電會造成結霧以及加工之外觀。當含有可(燃材料時j靜電放電可能爲引火源，而造成著火或爆炸。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製靜電在電子工業上爲特殊之問題，因爲現代之電子装置極易由於靜電放電遭受永久的損害。在低溼度條件下，及液體或固體移動使之相互接觸（磨擦電）時，靜電荷累積在絕緣標的物上尤其普遍且會產生問題。靜電荷累積可藉由增加材料之導電性加以控制。此可夢由増加離子或電子導電性達成。目前控制靜電累積最普= <方法爲藉由水氣吸附增加導電性。此一般係藉由對週遭父氣加濕（澄度化）或藉由使用吸濕抗靜電劑（通常稱之爲潤濟劑’因爲其可有效的吸附大氣中水氣）達成。大部分之

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發明說明（2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製抗靜電劑係用於消除累積之靜電荷，因此，靜電衰退速率及表面導電性一般爲抗靜電劑效能之指標。抗靜電劑可塗佈在表面上（外部抗靜電劑）或加在不同之絕緣材料中（内部抗靜電劑）。通常，内部抗靜電劑係在融溶加工中直接混合於融溶聚合物中。（—般之聚合物融溶加工技術包含模製、融熔吹製、融熔纺絲及融熔擠出）。相當少數之抗靜電劑具有所需之熱安定性，以承受高至 250至400 C或更高之聚合物融熔加工溫度。因爲靜電累積一般爲表面現象，因此使内部抗靜電劑移行到達材料表面通常最有效。已知之抗靜電劑涵蓋廣泛之化學種類，包含有機胺及醯胺、脂肪酸之酯類、有機酸、聚氧乙烯衍生物、多元醇、至屬、碳黑、半導體、及各種有機及無機鹽類。許多亦可爲界面活性劑，且其性質可爲中性或離子性。許多低分子量中性抗靜電劑具有不適於在高溫下使用 (如在聚合物融熔加工中）之足夠高之蒸氣壓，因爲蒸發會產生材料損耗。許多其他中性抗靜電劑對於聚合物融溶加工或其他高溫加工條件下之熱安定性不足。大部分之非金屬性抗靜電劑爲可吸收且傳導水使電荷消散之潤濕劑。因此，其效能在低的大氣溼度下一般會減低。因爲許多此等抗靜電劑爲水溶性，因此將材料浸泡在水中（如洗滌）易被移除，且因此並不耐久。吸濕抗靜電劑伴隨之水在聚合物融熔加工中爲一特殊問題，因爲水在融溶加工溫度下會快速的蒸發之故。此會導致聚合物中形成 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) FT裝 ----訂---------

1230176 A7 B7 五、發明說明（3 不希望之氣泡，且會造成擠出設備中之旋轉滑動。使用季銨鹽當作抗靜電劑在技藝中爲習知者。其可爲固或硬體，JL通常爲自化物或甲燒續酸鹽。該鹽提供極佳之抗靜電效能，但受限於熱安定性且一般爲吸濕性。因 =，無法承受許多高效能熱塑性樹脂所須之高溫加工條播機、有機及氟有機陰離子之金屬鹽在某些聚合物組合物中亦顯示可用作抗靜電劑。由於成本及毒性之考量，及由於鹼金屬陽離子（尤其是鋰）對水之高親和性，因此最常用者爲鹼金屬鹽。然而，大部分之金屬鹽在高溫加工條件下無法提供足夠之熱安定性，且與中或低極性聚合物，如聚丙烯、聚酯及聚碳酸酯不相容。此不相容性會導致不適 &之抗靜電效此及/或在最終聚合物物件中之物理性質或透明性無法接受的降低。因此，金屬鹽當作内部抗靜電劑之用途一般均限於在相對低溫下由水溶液或有機溶液形之高極性及/或親水性聚合物基質。再者，由於許多金屬鹽對金屬及電子組件會產生腐蝕因此並不適用於與此等表面接觸之用途。已知之親水性屬鹽及季銨鹽通常會遭遇到其他潤濕劑抗靜電劑之所有點(見上）。因此，本技藝中仍需要可呈現高熱安定性、疏水性、揮發性、對金屬及電子組件低腐蚀性、耐久性及聚合物… 容性之均衡極優，且在廣範圍之溼度下，對各種絕緣材料均可賦予優良抗靜電效能之抗靜電劑。請成

金缺低相 -6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公愛） 1230176 A7 五、發明說明（4 ) 登明概要簡言之’本發明之一目的係提供一種抗靜電組合物，該組合物包括或基本上包含（a)由至少一種 /搜非聚合氮鑕陽離子 (例如，季銨離子）及弱配位氟有機陰離子 ” 哪々X* <離予鹽，且該陰離子之共軛酸爲超酸（例如，雙（全氟烷磺醯基）亞醯胺離子及（b)至少一種熱塑性聚合物之金屬摻合物。至於此處所用之”融熔摻合” 一詞意指已藉由融熔:工技術製備 < 摻合物，且、'鑌〃一詞意指具有其電荷之至少部分位在至少一氮原子上之正電荷離子。較好，陰離子共軛酸之Hammett酸性功能H〇低於約-1〇。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製經發現上述之離子鹽可用作添加劑（内部抗靜電劑）或局部處理（外部抗靜電劑），對聚合物或其他絕緣材料賦予抗靜電特性。此等離子鹽對於分散累積在其他絕緣基材，如聚合物薄膜或織物之靜電荷相當有效。例如，將某些較佳之鹽類添加於聚丙烯融熔吹製不織物織物中當作聚合物融溶添加劑時，此鹽類可賦予優良或比在相同靜電衰退試驗條件下之任一已知抗靜電劑較佳之靜電分散速率。本發明組合物中使用之離子鹽即使在不含導電性提昇添加劑（例如麵鹽或極性有機溶劑）下亦相當有效，且因此基本上含鹽類以及絕緣材料之組合物出乎意料之外的呈現優良之抗靜電特性。另外，本發明組合物中使用之離子鹽可呈現意外之高熱安定性。此鹽類（即使是季銨鹽）在達到3〇〇-5〇〇°C(通常且較好大於350°C )之溫度下仍安定，且因此特別適合用作聚本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 1230176 A7 B7 五、發明說明（5 二：：溶添加劑(經由高溫融溶加工添加於主聚合物中)以 jtm、 ‘、用中。此鹽類亦爲非揮發物（基本下;H 可燃，且可在—般之加工及使用條件下使用而不會釋出潛左之者堂支 1 有蒸巩，且不會由於蒸發損失而使仵抗靜電效能衰退。 ^發明組合物中使用之離子鹽類可與各種聚合物相容。 =鹽，亦爲疏水性（與水不相容），且因此其抗靜電效能 :大：中之澄度無關，且即使暴露在水溶液環境中亦可持較佳（離子性鹽㈣在室溫（例如約下爲液態者。 ^々ΠΤ 、至/皿因此本發明組合物中所用之離子鹽符合展現高熱安定性、疏水性、低揮發性、耐久性及聚合物相容性之優里平衡同時在廣範圍濕度量下對各種絕緣材料賦予良好抗靜電性能之抗靜電劑之要求。本發明之另-目的亦提供包括本發明組合物之纖維織物'薄膜'塗料及模製或吹製物件；用作抗靜電劑之新類 =合物；及對基材賦予抗靜電特性之方法，例如整體添加或局部處理。發明詳細敛述本發明之抗靜電組合物中適用之離子鹽類爲由非聚人物氣鏘陽離子及弱配位之氟有機（全氟化或部分氟化）陰離予所構成者。氮鑌陽離子可爲環狀（亦即，陽離子之氮原子爲環原子）或非環狀（亦即，陽離子之氮原子非爲環原子但可具有環狀取代基）。環狀陽離子可爲芳香族未飽和 -8- 本’紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐項

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230176 A7 ---- -B7 ___ 一；----~---五、發明說明（6 ) 但爲非芳香族、或飽和，且非環狀陽離子可爲飽和或未飽 0 環狀陽離子可包含一種或多種除氮之外之雜原子（例如氧或硫）’且環原子可帶有取代基（例如，氫、_素、或有機基如fe基、脂環族、芳基、燒環族、燒芳基、脂環燒族、芳燒基、芳環族及脂環族芳基）。個別之燒基取代基可結合在一起，構成形成含氮原子之環狀構造之2至4個碳原子之單元伸fe基。有機取代基可含一種或多種雜原子，如氮、氧、硫、磷、或鹵素（且因此其性質可爲氟有機物）。非環狀陽離子可具有至少一個（較好至少二個；更好至少三個；最好四個）氮結合之有機取代基或尺基，其餘取代基爲氫。R基可爲環狀或非環狀，飽和或不飽和，芳香族或非芳香族，且可含一種或多種雜原子如氮、氧、硫、磷、或鹵素（且因此其性質可爲氟有機物）。較好，氮鑕陽離子爲非環狀，飽和環狀或芳香族。更好，陽離子爲非環狀或芳香族。基於安定性理由，最好，陽離子爲芳香族。較佳之非環狀氮鑌陽離子爲季或三級（最好爲季）銨離子。季及二級銨離子較好爲低對稱（具有至少二種，較好至少三種不同之與氮結合之有機取代基或上述定義之R 基），且更好在至少一個與氮結合之有機取代基中至少含一個羥基。最佳I非環狀氮鑌陽離子爲下述式〗之離子鹽類。較佳之芳香族氮鏘陽離子係選自包含下列者： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) L-裝 I I I I 訂!!!

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三哇鑰嘧唑鏘 --II 訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製其中I，R2 ’ R3 ’ R4 ’尺5 ’及R6分別選自包含Η、F、J至個碳原子之烷基，且二個該烷基結合在一起形成會形成涵盖Ν之環狀構造之2至4個碳原子之單元伸烷基，及苯基；且其中該嫁基、伸燒基、或苯基均可以以一個或多個拉電子基（較好選自包含F-，Cl_，CF3_，SF5-，CF3S-， (CF3)2CHS-，及（cf3)3cs-)取代。更好之芳香族陽離子包含選自包含下列者 -10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

I I I I 1230176 A7 B7 五、發明說明（8

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IV -N-/' 々乂 R2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .唑鏘其中Ri ’ R2 ’ R3 ’ R4 ’及R5均如上述。弱配位之陰離子爲氟有機陰離子，其共軏酸爲超酸（亦及其酸性超過麵硫酸之酸）。較好，陰離子之丘軛酸之 Hamme«酸性度功能H〇低於約_10 (更好低於約心）。此種 2位之氟有機陰離子包含包括至少—種高度氟化燒_ 基者，亦即全氟燒績酿基，或其中所有非氟碳結合之取代基均與直接與磺醯基結合之碳原子（較好，所有非氟碳結合之取代基均與間隔磺醯基處有超過二個以上之碳原子〜碳原子結合）以外之碳原子結合之部分氟化烷磺醯^ 較好，陰離子至少約80%氟化（亦即，至少約8〇%之陰離子碳鍵結取代基爲氟原子）。更好，陰離子爲全氟化（人即，完全氟化，其中所有碳鍵結之取代基均爲氟原子） -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1230176 A7 _______B7 __ 五、發明說明（9 ) 陰離子（含較佳之全氟化陰離子）可含有一種或多種連續（亦即鏈上）雜原子，如氮、氧或硫。適當之弱配位陰離子包含（但不限）選自包含全氟烷磺酸鹽、氰基全氟烷磺醯胺、雙（氰基）全氟烷磺醯胺、雙（全氟烷磺醯基）亞醯胺、雙（全氟烷磺醯基）甲基化物、及參（全氟燒續酿基）甲基化物之陰離子。較佳之陰離子包含全氟烷磺酸鹽、雙（全氟烷磺醯基）亞醯胺、及參（全氟烷磺醯基）甲基化物。雙（全氟烷磺醯基）亞醯胺及參（全氟烷磺醯基）甲基化物爲更好之陰離子，且最佳者爲參（全氟烷磺醯基）甲基化物。離子鹽類在使用條件下可爲固態或液態，但其熔點較好低於約150°C (更好，低於約5(TC，最好低於約2yc)。較佳者爲液態離子鹽’因爲其靜電分散效能一般較佳。離子鹽較好在約325 C及更南之溫度（更好約350 °C及更高）下安定。（換言之，鹽類高過此溫度會開始分解）。此鹽較好亦爲疏水性。因此，本發明抗靜電組合物中所用較佳類型之離子鹽類包含選自包含由下列所構成··（a)下列之芳香族氮鑕陽離子裝 i II---—訂--------- (請先閱讀背面之注意事項#|填寫本頁)

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） " ^________ 1230176 A7 五、發明說明（1〇

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製其中I，r2，r3，R4，，及R6分別選自包含H、F、1 約4個碳原子之烷基，且二個該烷基結合在一起形成會形成涵蓋N環狀構造之2至4個碳原子之單元伸垸基，及苯基’且其中該燒基、伸坑基、或苯基均可以以一個或多個拉電子基（較好選自包含F·，Cl-，CF3_，SF5_，CF3S-， (CF3)2CHS-，及（CF3)3CS_)取代；及（b)依據上述之弱配位氟有機陰離子，或選自包含BF4-，PF6-，AsF6_，及SbF6_i -13 - 本紙^度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐) "~'

1230176 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（11 ) 弱配位陰離子。該較佳之類型包括美國專利第5,827,602號 (Koch等人）中所述之疏水性離子液體。製備本發明抗靜電組合物中所用另一較佳類型之離子鹽類爲以下式I表示之新穎化合物(Ki)4^+[(CR2)q〇K2]zX- (I) 其中各Ri係分別選自可含一種或多種雜原子如氮、氧、硫、磷或卣素（且因此其性質可爲氟有機）之包含烷基、脂環基、芳基、烷環基、烷芳基、脂環烷基、芳烷基、芳環基、及脂環芳基邵份；各R2分別選自包含氫及上述之部份者，Z爲1至4之整數；q爲1至4之整數；且X-爲如上述之弱配位氟有機陰離子。R!較好爲烷基，且較好選自包含氫、烷基、及醯基（更好爲氫或醯基；最好爲氫）。本發明之抗靜電組合物中所用之上述離子鹽類可藉由技藝中習知之離子交換或置換反應製備。例如，前驅物鏽鹽 (例如，鐳_化物、鑌烷磺酸鹽、鑕烷羧酸鹽、或鏘自化物鹽）可以與前驅物金屬鹽或水溶液中之弱配位陰離子之相對應酸結合。當結合時，所需之產物（若配位陰離子之鑕鹽）會沉澱（液體或固體）或可優先萃取入有機溶劑（例如二氯甲烷）中。產物可以以過濾或液/液相分離進行分離，或可以以水洗滌，以充分的移除副產物金屬卣化物鹽或鹵化氫，接著可在眞空下充分的乾燥，以移除所有揮發物 (包含水及若存在之有機溶劑）。類似之置換反應可在水〆外之有機溶劑（例如乙腈）中進行，且在此情況下，鹽副S 物會先沉澱，同時使所需之產物鹽仍溶在有機溶劑中（可 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 L·裝

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1230176 A7 B7 五、發明說明（12 ) 使用標準之實驗技術進行分離）。少數離子鹽類（例如，1 -乙基-3_甲基咪唑鑕三氟甲烷磺酸鹽，購自Sigma Aldrich， Milwaukee，威斯康辛）爲市售。前驅物鹽或酸（用以製備離子性鹽）可以以技藝中已知之標準方法製備，且許多均爲市售。此方法包含下列參考文獻中所述之陰離子前驅物製備方法：亞醯胺前驅物-USP. Nos. 5,874,616 (Howells 等人）、5,723,664 (Sakaguchi 等人）、5,072,040 (Armand)、及4,387,222 (Koshar);甲基化物前驅物-USP. No· 5,554,664 (Lamanna 等人）及 5,273,840 (Dominey);績酸鹽前驅物-USP. Nos· 5，176,943 (Wou)、 4,582,781 (Chen 等人）、3,476,753 (Hanson)、及 2,732,398 (Brice等人）；氟化學基中具有陽離子氧或氮之磺酸鹽、亞醯胺及甲基化物前驅物_USP· No· 5,514,493 (Waddell等人）；雙風前驅物-RJ，Koshar 及 R.A· Mitsch，J. Org. Chem·， 11，3358 (1973)及USP· No· 5，136,097 (Armand)。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 通常，含氰基之甲基化物及含氟烷磺醯基之醯胺藉由氟烷磺醯基氟化物（RfS02F)分別與無水丙二腈或氰基醯胺，在非親核鹼之存在下反應製成。該合成步驟敘述在USP. No· 5,874,616 (Howells等人）化學反應圖1之雙（氟烷磺醯基）亞醯胺之製備中，且包含氟烷磺醯胺之丙二腈或氰基醯胺之取代。所得中間物含非親核性鹼陽離子之甲基化物或醯胺鹽可經由技藝中習知之標準置換反應，轉化成所需之陽離子鹽（一般爲鋰）。所用離子性鹽之代表性實例包含辛基二甲基-2-羥基乙基 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） 1230176 A7 ____B7_____ 五、發明說明（13 ) 銨雙（三氟甲基磺醯基）亞醯胺： [C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH -N(S02CF3)2]，辛基二甲基-2-羥基乙基銨全氟丁烷磺酸鹽·· [C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH -〇S02C4F9]，辛基二甲基-2-羥基乙基銨三氟甲烷磺酸鹽： [C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH 0S02CF3]，辛基二甲基-2-¾基乙基按參（三氟甲:fe橫S盛基）甲基化物： [C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH c(so2cf3)3]，三甲基_2_乙醯氧基乙基銨雙（三氟甲基磺醯基）亞醯胺： [(ch3)3n+ch2ch2oc(o)ch3 N(S02CF3)2]，三甲基-2-羥基乙基銨雙（全氟丁烷磺醯基）亞醯胺·· [(CH3)3N+CH2CH20『N(S02C4F9)2]，

三乙基銨雙（全氟乙烷磺醯基）亞醯胺：[Et3N+H N(so2c2F5)2]，四乙銨三氟甲烷磺酸鹽： [CF3S03- +Net4]，四乙胺雙（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺·· [(CF3S〇2)2N-+NEt4]，四甲基銨參（三氟甲烷磺醯基）甲基化物：經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [(CH3)4N+ c(so2cf3)3]，四丁基銨雙（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺： [(C4H9)4N+ _N(S02CF3)2]，三甲基-3-全氟辛基磺醯胺基丙基銨雙（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺： -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1230176 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（15 ) 亞醯胺， 1-乙基·3_甲基咪唑鑕氰基三氟甲烷磺醯胺， 1-乙基-3-甲基咪唑鏘雙（氰基）三氟甲烷磺醯甲基化物， 1- 乙基-3·甲基咪唑鑕三氟甲烷磺醯基全氟丁烷磺醯亞醯胺，辛基二甲基-2-¾基乙基铵氟甲燒續醯基全氟丁燒續醯亞醯胺， 2- 羥基乙基三甲基氟甲烷磺醯基全氟丁烷磺醯亞醯胺， 2-甲氧基乙基三甲基銨雙（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺，辛基二甲基_2_輕基乙基铵雙（氰基）三氟甲燒續醯甲基化物，三甲基_2·乙醯氧基乙基銨三氟甲烷磺醯基全氟丁烷磺醯亞醯胺， 1_丁基吡啶鏽三氟甲烷磺醯基全氟丁烷磺醯亞醯胺， 2_乙氧基乙基三甲基銨三氟甲烷磺酸鹽， 1· 丁基-3-甲基咪唑鑕全氟丁烷磺酸鹽，全氟-1-乙基-3-甲基咪唑鏘雙（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺， 1-乙基-2-甲基吡唑鑌全氟丁烷磺酸鹽， 1-丁基_2·乙基吡唑鑕三氟甲烷磺酸鹽， N_乙基嘍唑鑕雙（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺， N_乙基嘮唑鏘雙（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺，及1_ 丁基嘧啶鑌全氟丁烷磺醯基雙（三氟甲烷磺醯基）·甲基化物，1，3-乙基甲基咪唑鑌六氟磷酸鹽，1，3-乙基甲基咪唑鑕四氟硼酸鹽，及其混合物。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝

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-18-_ 1230176 A7 B7 五、發明說明（16) 較佳之離子性鹽類包含辛基二甲基-2-經基乙基銨雙（三氟甲基磺醯基）亞醯胺： [C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH N(S02CF3)2]，辛基二甲基-2-羥基乙基銨全氟丁烷磺酸鹽·· [C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH oso2c4f9]，辛基二甲基-2-羥基乙基銨三氟甲烷磺酸鹽： [C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH oso2cf3]，辛基二甲基-2-羥基乙基銨參（三氟甲烷磺醯基）甲基化物： [C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH _C(SO)2CF3)3]，三甲基-2·乙醯氧基乙基銨雙（三氟甲基磺醯基）亞醯胺： [(CH3)3N+CH2CH20C(0)CH3 N(S〇2CF3)2]，三甲基-2-羥基乙基銨雙（全氟丁烷磺醯基）亞醯胺： [(CH3)3N+CH2CH2OH N(S02C4F9)2]，

三乙基銨雙（全氟乙烷磺醯基）亞醯胺：[Et3N+H N(so2c2F5)2]，四乙銨三氟甲烷磺酸鹽： [CF3S03- +NEt4] 四乙胺雙（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺：[(CF3S02)2N· +NEt4]。四甲基銨參（三氟甲烷磺醯基）甲基化物：經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [(ch3)4n+ X(S02CF3)3]，四丁基銨雙（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺： [(C4H9)4N+ N(S02CF3)2]，三甲基-3-全氟辛基磺醯胺基丙基銨雙（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺： -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 1230176 A7 B7 五、發明說明（18 鑌雙（二氟甲烷磺醯基）亞醯胺，乙基甲基咪唑鏘三氟甲烷磺酸鹽，及其混合物。最佳（離子性鹽包含2_羥基乙基銨雙（三氟甲基磺醯基）亞醯胺’辛基二甲基-2-羥基乙基銨三氟甲烷磺酸鹽，三乙銨雙（全氟乙烷磺醯基）亞醯胺，1，3·乙基甲基咪唑鑕九氟丁烷磺酸鹽’ 1，3_乙基甲基咪唑鏘雙（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺’ 1，3-乙基甲基咪唑鑕三氟甲烷磺酸鹽，及其混合物’且更好者爲依據上述之一般陽離子以及陰離子。適用於局部處理之絕緣材料包含具有相當低之表面與整體導電性且易累積靜電電荷之材料。此材料包含性質上爲有機或典機之合成及天然聚合物（或其反應性前驅物，例如單·或多-官能基單體或寡聚物），以及陶瓷、玻璃及陶土 (或其反應前驅物）。適當之合成聚合物（可爲熱塑性或熱固性）包含常用之塑料，如聚（氯化乙烯）、聚乙烯（高密度、低密度、極低密度）、聚丙烯及聚苯乙烯；工程塑膠如聚酯（包含，例如聚 (伸乙基對苯二酸酯）及聚（伸丁基對苯二酸酯），聚醯胺（脂肪族，無定型或芳香族），聚碳酸酯（例如，芳香族聚碳酸酯如由雙酚A衍生者），聚氧基亞甲基，聚丙晞酸酯及聚甲基丙烯酸酯（例如，聚（甲基丙烯酸甲酯）），部分改質之聚苯乙烯（例如，苯乙烯-丙烯腈（SAN)及丙烯腈-丁二晞-苯乙烯（ABS)共聚物），高衝擊性聚苯乙烯（SB)，氟塑料，及接合物如聚（環氧苯）-聚苯乙晞及聚碳酸酯-ABS ;高性能塑料如液晶聚合物（LCPs)，聚醚酮（PEEK)，聚颯，聚亞酿 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱讀背面之注項再填寫本頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230176 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

1230176 五、發明說明（2〇 ) 理組合物塗饰在至少一種絕緣性材料之至少一表面之至少將至少一種離子鹽及至少-種絕緣性材料溶 7:種溶劑中，#著澆鑄或塗佈所得•液，且視情況 :’、、、使备劑蒸發；及⑷將至少一種離予鹽(單獨组合在-起）及至少-種單體組合在—起，接著視二發生種溶劑存在τ及視情況加熱或光化照射，使爲了藉由融溶加工形Α融熔摻合&，離子鹽可以先盥例如片狀或粉末狀聚合物混合在一起，接著以已知方法y例々模製Ιέ溶吹製、融溶纺絲或融溶擠出融溶加工。該睡可以與聚合物直接混合，或可以以鹽與聚合物之•，主’料二 (濃縮）之形式與聚合物混合在一起。若需要，可以使鹽之有機溶劑與粉末或片狀聚合物混合在一起，接著烘乾⑽ 除落劑）再融溶加工。或者’可在擠出形成纖維或薄膜或模製成物件之前，可將融熔之鹽注入融熔聚合物中，形成換合物。融溶加工後’可進行退火步驟，以增加抗靜電特性。另外：孩退火步驟亦可將融熔處理之結合物(例如薄膜或纖維t形式）放置在二加熱滾筒間，且可在其一或二者上形成圖案。退火步驟-般係在聚合物之融溶溫度下進行（例如以聚醯胺爲例，在約15〇_22〇Χ：下進行約川秒至約5分鐘)。某些情況下，含水氣可改善離子鹽之效能，但對^ 得抗靜電特性未必需要含水氣。 & 離子鹽可在足以達到特殊應用所須之抗靜電特性之量添 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格&10 x 297公爱五、發明說明（21 ) 加於熱塑性聚合物（或者添加於其他絕緣材料）中。此量可以以經驗決定，且可以依需要或期望調整，以達成其抗靜電性質而不使聚合物（或其他絕緣材料）性質受損。通常，離子鹽之添加量以聚合物（或其他絕緣材料）之重量爲準，可在約0.1至約10重量％(較好約〇5至约2%，更好約〇 75至約1.5%)之間。在絕緣材料之局部處理中，可單獨使用離子性鹽或以水性懸浮液、乳液或溶液或以有機溶劑溶液之形式使用。所用之有機溶劑包含氯化烴、醇類（例如異丙醇）、酯類、酮颌（例如甲基異丁基酮）及其混合物。通常，溶劑溶液可含、、勺0.1至約50，甚至達到約90重量％之非揮發性固體（以成分<總重量爲準）。一般較好者爲水性懸浮液、乳液或溶瑕，且通常可含約〇」至約5〇重量％，較好約1至約1〇重量〇/〇(以成分之總重量爲準）之非揮發性固體。然而，較好局部處理係#由將|本上包括在使用或處理溫度下爲液狀之至V 種離子鹽之局邵處理組合物塗佈（塗佈在至少一種絕緣材料之至少一表面之至少部分上）進行。此種局部處理方法包含使用未添加溶劑之純液態離子鹽，且因此由環境之觀點而言，係優於使用離子鹽之有機溶劑溶液。液悲離子性鹽（或懸浮液、乳液或液態或固態離子性鹽之/合液）可藉由標準方法如噴霧、填塞、浸潰、滚壓塗佈、刷塗或流出塗佈在絕緣材料上（接著視情況使經處理之材料烘乾以移除任何殘留之水或溶劑）。材料可爲模製或人製物件、片狀物、纖維（如聚集態，例如紗線、網狀 1230176 A7 B7 五、發明說明（22 ) =粗:二或製造之織物如地毯之形式)、織布及不織布

Si养蝕:膜寺。若需要，鹽可以與-般纖維處理劑例如紡紗修飾劑或纖維潤滑劑一起塗佈。態離子鹽（或懸浮液、乳液或液態或固態離子鹽之溶夜可依足以達特殊應用所需抗靜電性質之量塗佈。今 = 抗靜電性質…降低絕任=種構造均可由本發明之抗靜電組合物製成，且該 & *要某種程度抗靜電特性之任—種應用中均可找到 ,、獨特性。例如’本發明之抗靜電組合物可訂及模製或吹模製品，錢可用於製造織布及不織布織= 纖維（例如，雜吹製絲m纖維，包含微纖維）。此種薄膜、模製或吹製物件，纖維及織物在各種環境條件下均可呈現抗靜電特性，且可用在各種應用中。

例如，包括抗靜電組合物之模製物件可以以標準方法製備（例如’高溫射出模製），且用作例如汽車之頭燈蓋、透鏡（包含眼鏡鏡片）、電子裝置（例如電腦）用之外罩或電路板特別有用，顯示器用之榮幕，玻璃窗(例如飛機用窗），等。包括本發明抗靜電組合物之薄膜可以以技藝中常用之方法製成任一種薄膜。此薄膜可爲非多孔性或多孔性（後者包含機械穿洞之薄膜），其存在與否以及孔隙度之程度係依所需效能特性而定。該薄膜可用作例如照相底片、上方投射器用之透明薄膜，膠帶背膠，塗佈用之基材等。包括本發明組合物之纖維可用於製造織布或不織布織 I____ -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） 1230176 A7 五、發明說明（23 ) 物，該織物可用於製造例如醫療用織物，醫療及工業用衣物，製造衣物、家飾布如毛毯或地毯用之織物，及過滤介 i = L製程用之過濾器以及口罩。不織布織物可以以融 m场絲結合織物製造中所用之方法製備。例如，可使用與Wente在”超細熱塑性纖維” Indus 8 浦⑽6RWente等人在”超細有機纖維之製造” Research Laboratories Rep〇n N〇傷4 ㈦54)中所述類似之万法、。由不織布織物製成之多層構造廣泛的用於工業及商業上〈用途，例如醫療用織物。該多層構造構成之層組成可以依據期望〈最終用途而定，且此構造可於許多有用組合中，製成包括二層或多層融溶吹製或纺絲結合織物，如 U.S· Patent Nos· 5，145,727 (Potts等人）及 5，149,576 (Potts等人）中所述者。

本發明抗靜電組合物中所用之離子鹽亦可作爲塗料（例如聚:物或陶瓷塗料）之添加劑中找到其利用性。此種塗料可馬抗靜電及抗刮，且可用於照相工業中或用作光學或磁性記錄介質用之保護性塗料。知，要本發明之抗靜電組合物尚可含一種或多種技藝中¥用 < 一般添加劑，例如，染料、顏料、抗氧化劑、紫外冰安定劑、耐燃劑、界面活性劑、可塑劑（例如，如聚丁烯之聚合物）、黏稠賦予劑、填料、及其混合物。本發明之目標及優點藉由下列實例進一步説明，但此等實例中説明之其特殊材料及量，以及其他條件及細節應非用於限制本發明。 -26- 本紙張尺度適用準(CNS)A4規格⑽χ挪公爱） 1230176 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（26 ) 鐘10°C之溫度增減，藉由熱重量分析（TGA)測定。起始溫度之値係藉由觀察前面起始底線處外插正切之交叉點以及樣品重量階段性改變所產生之轉折點處之外插正切測定。試驗方法ΙΠ -靜電荷消散試驗以該方法測定不織布織物、薄膜及模製片之靜電荷消散特性。試驗材料切割成9公分乘12公分之樣品，且在相對溼度（RH)約10%、25%及50%下處理至少12小時。材料係在22-25°C之溫度下試驗。靜電荷消散試驗係依據Federal 測試方法標準10113，方法4046，”材料之抗靜電性質’’，使用ETS型號406C靜電衰退測試單元（由Electro_Tech Systems，Inc.，Glenside，PA製造）測量。該裝置藉由使用高電壓（5000伏特）會在試驗材料之表面上產生起始靜電荷（平均謗發之靜電荷），且使用電場計觀察表面電壓由5000伏特（或者謗發之靜電荷）衰減至起初謗發電荷之10%所需之衰減時間。此爲靜電荷消散之時間。試驗材料之靜電荷消散時間愈小，則抗靜電性愈佳。本發明中之靜電荷消散時間之所有記錄値爲至少三次不同測定之平均値（靜電衰退速率之平均）。記錄値大於60秒顯示測試材料具有無法由表面傳導移除之起始靜電荷，且非抗靜電。試驗方法IV 表面抗性試驗此試驗係依據ASTM標準D-257 ”絕緣材料之D.C.阻抗或傳導性”進行表面阻抗性使用裝置型號803B探針（Electro-Tech Systems，Inc·，Glenside，PA)之ETS型號 872廣範圍阻抗計，在該試驗方法之條件下測量。該裝置施加通過與平面 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝

1230176 A7 B7 五、發明說明（27 ) 試驗材料接觸之二同心環狀電極之1〇〇伏特外電壓，且以 k姆/平方單位提供表面阻抗性讀數。下列所示之重量％或重量份均以組合物之總重量爲準，除非另有説明。化合物之製備化合物1 二乙基銨雙（全氟乙烷續醯基）亞醯胺之Et3N+H _N(S02C2F5；)2 之合成依據US 5,874,616實例3中所述之方法製備目標化合物，但當二氯甲燒溶劑揮發後即終止步驟。產物依據試驗方法 I測定其熔點（Tm)，且以試驗方法II測定其熱分解之起始點 (Td)。結果列於表2中。化合物2 四乙基銨三氟甲烷磺酸鹽之合成，CF3S〇3· +NEt4 將300克之€卩38〇311([€!-24)注入2升反應瓶中。藉由緩慢添加約800克之Et^NOH水溶液（35% )，中和該酸直到pjj値達到約6。以旋轉蒸發器接著在高眞空下乾燥後得到白色固體（560克）。固體自氯仿·庚烷再結晶，得到520克之純產物。產物亦依據試驗方法I測定其溶點（Tm)，且以試驗方法II測定其熱分解之起始點（Td)。結果列於表2中。化合物3 於水_CH2C12混合溶劑中合成四乙基銨雙（全氟甲烷磺醯基）亞醯胺（CF3S03)N- +NEt4 在1升反應瓶中，將克之（CF3S02)2N- Li+ (HQ-115)溶於 -30 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公董） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----! I 訂-----！

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230176 A7 B7 五、發明說明（28 ) 5〇克去離子水中。將溶液在氮氣下與89克之35% Et4N0H 水溶液混合。添加期間會沉澱出固體，其藉由添加5〇克之 CHaCh溶解。分離出下層有機層。水溶液另以5〇克CH2Cl2 萃取。以水（2 X 25毫升）洗滌組合之有機溶液，且以旋轉蒸發器移除揮發物。產物自CH3〇iI-H2〇再結晶，且完全眞空乾燥後得到70克之白色固體。產物依據試驗方法1測定其溶點（Tm) ’且以試驗方法π測定其熱分解之起始點（Td)。結果列於表2中。化合物4 四甲基銨雙畚（三氟甲燒續醯基）甲基化物（CH3)4n+ c(so2cf3)3之合成依據US 5,554,664實例I8之方法製備目標化合物，但在管線55之後即終止步驟。產物依據試驗方法〗測定其熔點 (Tm) ’且以試驗方法II測定其熱分解之起始點（Td)。結果列於表2中。化合物5 四丁基銨雙雙（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺（C4h9)4N+ _N(S02CF3)2之合成依據實例I8中所述之步驟，使（(：4119)41^+：6^^£1^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Aldrich，Milwaukee，WI)與約 1〇莫耳％過量之 Li+ _N(S02 CF3)2 (HQ-II5)反應製備目標化合物。產物依據試驗方法i 測定其熔點（Tm) ’且以試驗方法η測定其熱分解之起始點 (Td)。結果列於表2中。 i匕合物6 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公爱) '一 1230176 A7 B7 五、發明說明（29) 十六烷基吡啶鐵雙（全氟乙烷續醯基）亞醯胺n_C16H33_cyc-N+C5H5 _N(S02C2F5)2之製備依據實例14之方法製備目標化合物，但使用8 5.1克之Li+ N(S〇2C2F5)2 (HQ-II5)當作陰離子前驅物。產物依據試驗方法I測定其熔點（Tm)，且以試驗方法Π測定其熱分解之起始點（Td)。結果列於表3中。化合物7 1-十六烷基吡啶鑕全氟丁烷磺酸鹽n-C16H33-cyc-N+C5H5 _0S02C4F9之製備在溫和加熱及磁石攪拌下將十六烷基吡啶鑕氯化物單水合物（75克）溶於800毫升水中。在攪拌下將67 3克之溶於 600毫升水中之Li+ 0S02C4F9 (以 LiOH水解 C4F9S02F [PBSF] 製備）添加於溶液中。產物立即沉澱且以抽氣過濾分離。產物以大量水洗務’接著先抽氣脱水，再於1〇_2 T〇rr、40 °c下眞空脱水。產物依據試驗方法j測定其熔點（Tm)，且以試驗方法Π測定其熱分解之起始點（Td)。結果列於表3 中0 化合物8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1-十六燒基咏淀鑌全氟辛烷磺酸鹽n_Ci6H33_cyc-N+C5H5 -〇so2c8f17 之製備據實例14之方法製備目標化合物，但使用1U 3克之u+ •OSOaCsFn (FC_94)當作陰離子前驅物。產物依據試驗方法 I測定其熔點（Tm)，且以試驗方法定其熱分解之起始點 (Td)。結果列於表3中。 -32- 巾關家鮮(〇^iF(21〇X297公爱） 1230176 A7 五、發明說明（31 克（87%產率）。產物依據試驗方法j測定其熔點（τ^，且以試驗方法II測定其熱分解之起始點。結果列於表3中。化合物11 1，3-乙基甲基咪唑鏘雙（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺CHwm_ (n+c2h2nch)ch2ch3 n(so2cf3)2之製備將1，3-乙基甲基咪唑鏘氯化物（50,0克）及LiN(s〇2CF3)2 (HQ-ll5)(l〇2·8克）與5〇0毫升之水以磁石攪拌組合。分離下層液相之相谷低黏度淡黃色油狀物。將混合物移到分離漏斗中，與500毫升之Ci^Ch合併，該操作基本上如實例1 中所述般進行。眞空汽提所有揮發物後，得到總重爲 112.2克（84%產率）之南純度淡黃色油狀物，其以及19卩 NMR確認爲目標化合物。產物依據試驗方法I測定其溶點 (Tm) ’且以試驗方法Π測定其熱分解之起始點（Td)。結果列於表4中。化合物12 1，3-乙基甲基咪唑鏘九氟丁烷磺酸鹽CH3-cyc-(N+C2H2NCH)CH2CH3 _0S02C4F9之製備以磁石禮拌將1，3-乙基甲基咪唑鏘氯化物（49.1克）及 LiOSO2C4F9(107.6克，以 LiOH 水解 C4F9S02F 製備）與 500 毫升之水混合在一起。形成均勻之水溶液，再將其移到分離漏斗中，且與500毫升CH2C12組合，且依據實例1之步驟處理。眞空汽提所有揮發物後，得到總重爲65.0克（47%產率）之高純度淡黃色油狀物，其以4及19F NMR確認爲目標化合物。產物亦依據試驗方法I測定其溶點（Tm)，且以試驗 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱讀背之注項再填寫本頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230176 A7 --—____B7 _ 五、發明說明（32 ) 方法II測定其熱分解之起始點（Td)。結果列於表4中。化合物13 1，3 -乙基甲基咪唑鑕三氟甲跪續酸鹽cH3_cyc_(N+C2H2NCH)CH2CH3 ~0S02CF3之製備將1，3-乙基甲基咪唑鑌氣化物（29克，0199莫耳）溶於100 毫升水中’且在攪摔下添加於含50克三氟甲烷磺酸銀 (0.195莫耳）之200克水之溶液中。以過濾移除氣化銀沉澱物’且以100毫升去離子水洗滌固體。濾液在旋轉蒸發器中濃縮’且再於75°C乾燥隔夜，得到淡綠色油狀物，其以 Η及F NMR特性化。產物亦依據試驗方法I測定其溶點 (Tm)，且以試驗方法^測定其熱分解之起始點（Td)。結果列於表4中。化合物14 1，3_乙基甲基咪唑鑕四氟硼酸鹽cH3_CyC_(N+C2H2NCH)CH2CH3 BF4之製備製備含49.6克AgBF4 (194.68克/莫耳，0.255莫耳）之200毫經濟部智慧財產局員工消費合作社印製升蒸餾水及含37.35克1，3·乙基甲基咪唑鏘氣化物（146 62克 /莫耳’ 0.255莫耳）之200毫升蒸餾水之個別溶液。將此二溶液混合在一起，立即形成沉澱物。使溶液沉降，接著經過D-玻璃熔料過濾。濃縮濾液但不蒸發至乾，且使其在室溫下靜置過夜。次晨發現黑色沉澱物自溶液分離出來。使溶液通過濾紙，以移除小量之固體。留下之水在旋轉蒸發器上以減壓蒸餾移除。將留下之油狀物溶於2〇〇毫升乙腈中。形成更不溶t黑色沉澱物，且自溶液濾出。在旋轉蒸 35-

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發器上濃縮黃色滤液，所得之油狀物在眞空及75Ό下乾燥 =夜。產物之分離重量爲4G克（79%產率）。產物亦依據試驗方法！測定其、溶點㈤，且以試驗方糾測定其熱分解之起始點（Td)。結果列於表4中。兔合物15 1，3_乙基甲基咪唑鏘六氟磷酸鹽CH3_cyc-(N+C2H2NcH)cH^ PFV之製備在1升反應瓶中製備500毫升乙腈及73」克乙基甲基咪唑鑕氯化物（146.6克/莫耳，〇_498莫耳）之溶液。同樣的製備250毫升乙腈及81.1克^^4押0(163克/莫耳，〇 498莫耳） <另一溶液，且添加於前者溶液中。混合二溶液後立即形成白色沉澱物。將反應瓶急冷至接近〇。(：1小時，接著使用 D-玻璃熔料經由高純度矽藻土過濾。溶劑在旋轉蒸發器上以減壓蒸餾移除。離子鹽在75。(：眞空下乾燥隔夜。產物之分離重量爲U4克（89%產率）。產物亦依據試驗方法z測定其熔點（Tm)，且以試驗方法Η測定其熱分解之起始點d)。結果列於表4中。 d 實例實例1 辛基二甲基-2-羥基乙基銨雙（三氟甲基磺醯基）亞醯胺 C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH N(S02CF3)2之製備將 19.2 克 C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH-〇S〇2CH3 (HTS 905A) 與15.7克之LiN(S02CF3)2 (HQ-115)於120亳升水中組合在一起。混合物經攪拌後，下層液相分離出透明、不互溶之油 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

1230176 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（34 ) 狀物。料合物移到分離漏+中，1添加125毫升二氯甲 ^。混合物劇烈搖晃，使其相分離。分離出下層有機層，且以125¾升水洗滌二次。分離出經洗滌之二氯甲烷相，在無水氧化鋁顆粒上乾燥，抽氣過濾，且在3〇_l〇(rc，2〇 _^l(r3T〇rr下眞空汽提，移除所有揮發物。得到高純度之

操色油狀物（22.6克，85%產率），其以ijj、13c、19F NMR 確疋爲目標化合物。產物亦依據試驗方法Σ測定其熔點 (Tm)，且以試驗方法π測定其熱分解之起始點（Td)。結果列於表1中。置例2 辛基一甲基-2_每基乙基按全氟丁燒續酸鹽 c8h17n+(ch3)2ch2ch2oh 〇S02C4H9之製備將 118.5 克（0.399莫耳）C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH 0S02CH3 (町8 905八)之樣品溶於約250毫升水中，且將123 9克（0 399 莫耳）Li0S02C4F9 (以 LiOH水解 C4F9S02F [PBSF]製備）溶於約100耄升水中。將二溶液加於分離漏斗中，且劇烈搖晃混合物。接著將200毫升二氯甲虎添加於漏斗中，搖晃内容物，且使相分離。下層二氣甲烷層以約2〇〇毫升水洗滌二次’且在約85°C下於旋轉蒸發器上濃縮約45分鐘，得到灰白色固體，該固體以咕及13C核磁共振光譜儀（NMR)特性化。產物亦依據試驗方法ί測定其熔點（Tm)，且以試驗方法II測定其熱分解之起始點（Td)。結果列於表1中。實例3 辛基二甲基-2·羥基乙基銨三氟甲烷磺酸鹽

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230176 A7 —----------Β7 五、發明說明（35 ) c8h17n+(ch3)2ch2ch2oh _〇so2cf3之製備在加熱下’將29.7克（〇·ι莫耳）之HTS-905A (CsHpN+CCH^CI^CI^OH -〇3SCH3)添加於 125 毫升三角錐瓶中之30克乙腈中，接著於冰浴中冷卻1〇分鐘。且在另一 125毫升三角錐瓶中，於加熱下將15 6克（〇1莫耳）之三氟甲烷磺酸鋰添加於30毫升乙腈中。接著，將三氟甲烷磺酸麵落液於約1分鐘内添加於擾拌冷卻之HTS-905A溶液中，產生白色沉殿物。使用約2毫升之乙腈洗滌裝三氟甲烷磺酸鋰之三角錐瓶，且亦添加於HTS-9〇5A溶液中。使反應混合物攪拌約10分鐘，接著通過C孔隙度玻璃熔料之125毫升Buchner漏斗上之矽藻土墊眞空過濾。再以3〇克冰冷乙腈洗務反應瓶及碎藻土蟄。濾、液以約85°c浴溫，在约5〇毫米汞柱之旋轉蒸發器上濃縮約45分鐘，得到24.5克之透明固體，該固體以1Η及13C核磁共振光譜儀（NMR)特性化。產物亦依據試驗方法I測定其熔點（Tm)，且以試驗方法π測定其熱分解之起始點（Td)。結果列於表i中。實例4 辛基一甲基-2-羥基乙基銨參（三氟甲烷磺醯基）甲基化物 c8h17n+(ch3)2ch2ch2oh x(so2cf3)3之製備將 20.0 克 C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH 0S02SCH3 (HTS 905) 於 250 毫升水中與 29·6 克 HC(s〇2CF3)3 (usp 5,554 664實例 1 中所述般製備）組合在一起。混合物經攪摔後，分離出透明、黏綱、淡黃色、不互溶油狀物之下層液相。將混合物移到分離漏斗中，與300毫升二氯甲垸組合，且以實例i中 -38 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公釐）—' --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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五、發明說明（36 請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 2驟操作。眞空汽提所有揮發物後，得到總重29 0克 /❶產率）心淡質色油狀物，其以咕及〗9F 確認爲目 ^化t物。由NMR分析估計之純度大於9〇重量❶/❶，主要之 :、、=爲對應之C(SQ2CF3)2(s〇2f)鹽。產物亦依據試驗方法J 測疋其溶點（Tm)，且以試驗方法定其熱分解之起始點 (Td)。結果列於表1中。實例1 二甲基-2-乙醯氧基乙基銨（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺 (CH3)3N+CH2CH20C(0)CH3 n(so2cf3)2之製備以磁石攪拌將乙醯膽鹼氣化物（98克，Research 0rganics，

Cleveland, 〇H)^ LiN(S02CF3)2 (HQ-115) (165.8^)^ 600¾ 升水中組合。分離出黏稠、不互溶油狀物之下層液相。反應混合物基本上如實例i中所述般進行，但離子性液態產物與一氣甲燒並不完全互溶，在水存在下形成3個個別液相。下層離子性液相以及中間之均經由操作產生。眞空汽提所有揮發物後，得到總重179· 1克（77%產率）之高純度無色油狀物，其以4、13C及19F NMR確定爲目標化合物。產物亦依據試驗方法j測定其熔點（Tm)，且以試驗方法II測定其熱分解之起始點（Td)。結果列於表1中。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製實例6 三甲基-2-羥基乙基銨雙（全氟丁烷磺醯基）亞醯胺 (CH3)3N+CH2CH2OH _N(S02C4F9)2之製備以磁石攪拌，將膽鹼氯化物（37.34克，Aldrich)及 LiN(S02C4F9)2(142.7 克，依據 USP. 5,874,616 實例 4 製備）於 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1230176 A7 B7 五、發明說明（37 ) 400毫升水中混合在一起。分離出黏稠、不互溶油狀物之下層液相。將混合物移到分離漏斗中，且添加110毫升二乙醚。劇烈搖晃混合物，且使其相分離。分離出下層有機相，且以400毫升水洗滌2次，分離出經洗滌之乙醚相，且在30-100°C、20 - 1(T3 Tori*下眞空汽提，移除所有揮發物。得到高純度之無色油狀物（155.3克，93%產率），其以、13C及19F NMR確定爲目標化合物。產物亦依據試驗方法I測定其熔點（Tm)，且以試驗方法II測定其熱分解之起始點（Td)。結果列於表1中。比較例C1

Larostat™ HTS 905A，辛基甲基羥基乙基銨甲烷續酸鹽 (C8H17N+(CH3)2C2H4OH 0S02CH3)亦依據試驗方法I測定其熔點（Tm)及依據試驗方法II測定其熱分解之起始溫度（Td)。結果列於表1中。表1.實例1-6中合成之化合物之熔點（Tm)與熱分解之起始溫度（Td)實測値。請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印製實例化合物 Tm(°C) Td(°C) 1 C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH TSF(S02CF3)2 未測定 409 2 C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH OSO2C4F9 147 374 3 C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH OSO2CF3 -26 370 4 C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH C(S02CF3)3 未測定 387 5 (013)3矿0120120。(0)013 邓〇仰3)2 24 361 6 (CH3)3N+CH2CH20H -N(S02C4F9)2 32 402 C1 C8H17N+(CH3)2C2H40H -0S02CH3 約30 289 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1230176 A7 B7 五、發明說明（38 ) 表1之結果顯示具有相同陽離子之抗靜電劑（含弱配位氟有機陰離子（實例1-4))之熱安定性比具有更強配位陰離子之比較例C1呈現大幅的提昇。本發明之所有實例均顯示良好的熱安定性。二甲基-3-全氟辛基磺醯胺基丙基銨雙（三氟甲烷磺醯基）亞酿銨 c8f17so2nh(ch2)3n+(ch3)3 _n(so2cf3)2之合成將800毫升之水、400克之50% FC-754 (C8F17S02NH(CH2)3N+(CH3)3 C1)、90.4 克之 Li+ _N(S02CF3)2 (HQ-115)及700毫升之甲基第三丁基醚（mtbe)於4 〇升之分離漏斗中混合在一起。攪拌混合物，且使上下液相分離隔夜。分離該二液相，且以新的500毫升MTBE萃取水相。組合乙醚相’且以新的700毫升水萃取。經分離之醚相在分子篩上乾燥，經濾紙過濾，且在95°C及300-400 Torr之眞空下蒸發溶劑至乾，得到267.3克之目標化合物（96%產率）。固態產物依據試驗方法I測定其熔點（Tm)及依據試驗方法II測定其熱分解之起始溫度（Td)。結果列於表2中。比較例C2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Aliquat™ 336，甲基三辛基銨氣化物（(C8Hi7)3N+(CH3) α·) 在室溫下爲液態，且亦依據試驗方法Η測定其熱分解之起始溫度（Td)。結果列於表2中。由於其低的熱分解溫度，因此無法將該化合物加入融熔吹製纖維中。表2·比較例C2與化合物ι_6之熔點（Tm)與熱分解之起始溫度（Td)實測値 -41 - 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1230176 A7 B7 五、發明說明（39 ) 實例或化合物編號化合物 Tm (°C) Td (°C) 化合物1 Etsl^H Ή(802〇2Ϊ5)2 -10 351 化合物2 CF3S03' +NEt4 133 371 化合物3 (CF3S02)2N' +NEt4 8 426 化合物4 (CHOX C(S02CF3)3 148 422 化合物5 (C^g)^ TSr(S02CF3)2 93 401 7 C8F17S02NH(CH2)3N+(CH3)3 N(S02CF3)2 121 365 C2 (C8H17)3N+(CH3) cr <28 177 表2之數據顯示實例7及具有弱配位氟有機陰離子之本發明中所用之化合物所顯示之熱安定性均遠高於具有更強配位氯化物陰離子之比較例C2者。比較例C3 1-十六烷基吡啶鑌對·甲苯磺酸鹽n-C16H33-cyc-N+C5H5 •0S02C6H4-p-CH3之合成依據實例14之方法製備目標化合物，但係使100克之十六烷基吡啶鑌氯化物單水合物與55克之Na+_0S02C6H4-p-CH3 (Sigma·Aldrich，Milwaukee，WI)反應。產物亦依據試驗方法I測定其熔點（Tm)及依據試驗方法II測定其熱分解之起始溫度（Td)。結果列於表3中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ·ϋ -^1 i_^i J 丨， —Bi ·ϋ i^i ϋ 1··— ϋ I 1 言崩經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -42- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1230176 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（4〇 ) 表3.比較例C3與化合物7-11之熔點（Tm)與熱分解之起始溫度（Td)實測値實例或化合物編號化合物 Tm (°C) Td (°C) 化合物6 n-C^Hsa-cyc-lSrCsHs TSr(S02C2F5)2 34 396 化合物7 n-Ci6H33-cyc-N+C5H5 OSO2C4F9 95 357 化合物8 n-Ci6H33-cyc-N+C5H5 OS〇2CgFi7 93 364 化合物9 n-C^Vcyc-N^Hs 邓02〇^3)2 33 430 化合物10 n-C^-cyc-lsrCsHs OS02C4F9 63 391 C3 n-C^Eb-cyc-KTC^Hs OS02C6H4-p-CH3 138 310 表3顯示具有弱配位氟有機陰離子之本發明中所用之吡啶钂化合物所顯示之熱安定性均遠高於具有更強配位陰離子之比較例C3者。表4.化合物11-15之熔點（Tm)與熱分解之起始溫度（Td)實測値化合物編號化合物 Tm (°C) Td (°C) 11 CHrcyc-Cl^C^H^CHOCI^CHs N(S02CF3)2 18 450 12 CH3-cyc-(N+C2H2NCH)CH2CH3 OS〇2C4F9 18 410 13 CHB-cyc-CisrCsHsNC^^CHs 0S02CF3 16 429 14 CH3-cyc-(N+C2H2NCH)CH2CH3 BF4" 7 420 15 CH3-cyc-(N+C2H2NCH)CH2CH3 PF6' 70 490 表4之數據顯示具有弱配位氟有機陰離子之本發明中所用之咪鑕唑化合物均具有極佳之熱安定性，且所有Td均高於 400〇C。實例23-46及比較例C4_C7 將實例1-7、化合物1-15及比較例C1-C3之化合物添加於 -43- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I ϋ ϋ ϋ I -ϋ i^i ϋ n ϋ ι 1230176 A7 B7 經濟部智慧財產局五、發明說明（41 ) 聚丙烯融熔吹製纖維中，且依據118?.5,300,357第10欄所述之融熔吹製擠出步驟製成不織布織物。爲了比較，亦將不含此等化合物之聚丙烯融熔吹製纖維製成不織布織物。所用之擠出機爲Brabender 42毫米同軸雙螺旋擠出機，其最大之擠出溫度爲270-280°C，且距離收集器爲12英吋（30 公分）。在紙板容器中，藉由使用固定在手動鑽頭上混合器頭之掺合混合化合物及EscoreneTMPP3505聚丙烯約一分鐘，直到知到目視均勻之混合物爲止。恰在融溶吹製之前，於融溶擠出裝置中將化合物混合分散於融熔聚丙烯中。除所述外，聚丙烯中化合物之重量。/〇約爲1%。各混合物之加工條件均相同，包含用於吹製微纖維織物之融溶吹製模嘴構造，織物之基本重量（5〇士5克/米）以及微纖維之直徑（5-18微米）。除非另有説明，否則擠出溫度爲270_280°C，主要空氣溫度爲27(rC，壓力爲124 kpa (18 psi)，空氣間隙寬度爲〇.076公分，且聚合物之產出速率約爲180克/小時/公分。使用試驗方法III _靜電荷消散試驗，評估所得之含及不含實例1-7、化合物以及比較例C1_C3之化合物之融熔吹製聚丙晞織物。結果列於表5中。表5.在10、25及5〇%相對溼度（RH)下，含或不含離子抗靜電化合物之ESCOrene TM PP3505聚丙埽之靜電荷消散 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 ϋ ϋ I I ϋ^eJI ·ϋ ϋ I ϋ I -

1230176 A7 B7 五、發明說明（42 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 to In) Ki 1^> Q n 實例编號 GO P p rT^ 00 X 3 Π S Q HOCH2CH2N*(CH3)3 · N(02SC4F9)2 CH3COOCH2CH2N"(CH3)f N(S02CF3)2 CgH17>T(CH3)2CH2CH2OH •c(so2cf3)3 CgHi7N^(CH3)2CH2CH2OH' OSO2CF3 C8H17N+(CH3)2C2H4〇H' | OSO2C4F9 C8H17N+(CH3)2C2H4〇H -N(S02CF3)2 (0.5%bywt.) C8H17N+(CH3)2C2H4〇H -N(S02CF3)2 C8Hi7N+(CH3)2C2H4〇H* 0S02CH3 Λ % 5000 NR* 未進行 ‘ ^ 未進;吞 5000 5000 Not run 5000+ 5000十 4270 10% RH 平均謗發之靜電荷(伏特） 5000 NRV 4850 5000+ 未遂行 5000 5000 5000 5000+ _1 3393 5000+ 1750 5000 25% RH 5000 NR* 5000+ 5000+ |5000 5000 5000 5000 5000+ 5000+ 5000+ 1750 5000 50% RH 0.03 NR* > 4.17 0.90 Not run 0.14 0.86 1 1 J 60+ 10% RH 平均靜電衰減速率(秒） 0.03 NR本 >60 丨未進行 |0.09 0.02 >10 0.19 1 0.14 60 >10 >10 25% RH 0.02 NR* >60 >60 >10 0.03 0.02 0.95 0.63 0.03 60 >10 >10 1 50% RH 1 -45· 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1230176 A7 __B7 五、發明說明（43 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 6 U) v£) w oo u> n u> On UJ U\ U) U) UI u> 實例編號 η 〇 Β 〇 X η X CH3*〇；c-(NT2H2NCH)CH2CH3 -N(S02CF3)2 n-CM^CsHs O3SC4F9 n-C4H9lsTC5H5 -N(02SCF3)2 n-C16H33N+C5H5· OS〇2CgF {7 n.C16H33N+C5H5 -OS02C4F9 n.C16H33N+C5H5 - n(so2c2f5)2 n.CI6H33N+C5H5OS〇2C6H4- p-ch3 c8f17so2nh(ch2)3n+(ch3)3 ; -n(so2cf3)2 B114N4· -N(S02CF3)2 彳 (CH3)4N+ -C(S02CF3)3 9 CO 0 2; 1 r η 〇〇 Ρ ί r To % CF3SO3' 1siEt4 , 抗靜電化合物未進行[500(H > > 1 未造^ > 蘇、本 4800 未進行’ :未進行 |未進行意丨 Lh f 1未進行 10% RH 平均謗發之靜電荷(伏特） 3900 5000+ ‘5000+ 3600 i 5000十 4700 4900 2200 1 3700 1未進行 U\ Si o' 未進行 25% RH 5000+ 3350 5000+ 4300 c )5000+ ， 1 5000+ 5000+ 4900 1600 ] 1 3600 3350 彳 5000 c 5000 5000 50% RH 0.02 60+ ( > 0 1 朱進行I 、普未進行来举行未進行 > 麻丨未笔1 亍1 > 麻 0.13 未進行 10% RH 平均靜電衰減速率(秒） μ 0.01 >60 >60 On oo v〇 U\ to 0.01 § > 0.38 未進行 25% RH 0.03 C/» U) 0.46 0.06 3.98 *〇 u% Kl 0.01 S § >10 IM11 >10 150% RH | 46 裝 (請先閱讀背面之注意事':填寫本頁) 訂丨-------# 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I1230176 A7 B7 五、發明說明（44 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製雛 s 〇 λ 1 η X Ζ 〇 5 η CO ο 1 n K n K n § 6 G GO n 2：〇 3 O n * ό CO η 傘 ± > ¢: O > ►—· % S φ, - ，傘； <H»Xa 1 ㈣‘ #· U) 〇 v〇 Κ) ο S3 S s « ο % S ，净 g > § S 辦辦V § δ s V ο K) S § ο •ο U\ g s 請先，閱讀背面之

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1230176

五、發明說明（45 ) 表5〈數據顯不呈現特殊靜電荷消散效能之數個實例(亦即接受全部5〇〇〇伏特電荷，且即使在25〇/❶或即使是1〇%之相對達度下之消散時間在冰以下之織物）。此等包含實例 3 25、26、3〇、32、36、42及43。所有此等實例均使用熱分解溫度爲370°C或更高之抗靜電化合物製成。比較例c5 顯示特殊之靜電荷消散效能，但其熱分解溫度爲289Ό。熱分解溫度爲177。0之比較例以對於融熔吹製擠出製程不夠安定。實例23及24以及31及32顯示抗靜電化合物濃度對靜電荷消散效能之作用，濃度愈高（實例2S及32)顯示之效把返優於較低;辰度（實例24及31)者。在25%及10%相對溼度下無法呈現良好靜電荷消散效能之表5中之許多實例在 50%相對溼度下之靜電荷消散時間低於5秒（實例38-41及 44)。在1%濃度及任一相對溼度下均未顯現良妤靜電荷消散效能之表5中之實例在較高程度，及/或其他聚合物、及 /或退火時可證明該效能。實例47及比較例C8 將實例1之化合物添加於聚伸乙基對苯二酸酯65-1000融熔吹製纖維中，再依據USP. 5,300,357第10欄中所述之融熔吹製擠出步驟加工成不織布織物。爲比較用，亦將不含化合物之聚伸乙基對苯二酸酯65-1000融熔吹製纖維加工成不織布織物。所用之擠出機爲Brabender 42毫米同軸雙螺旋擠出機，其最大擠出溫度爲280°C且距離收集器爲12 英吋（30公分）。在紙板容器中，藉由使用固定在手動鑽頭上之混合器頭 -48 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I ! I 訂- !1!!

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230176 A7 ---- 五、發明說明（奶）摻口混口化合物及聚伸乙基對苯二酸酯65-1000約一分 !:直：侍到目視均勻之混合物爲止。化合物藉由在融熔人製之則万；融熔擠出裝置中將化合物混合分散於融熔聚二基對苯一酸酉曰中。胺基甲酸酯中化合物之重量％約爲各混5物之加工條件均相同，包含用於吹製微纖維織物之融熔吹製模嘴構造，織物之基本重量（50土 5克/米）以及微纖維之直徑（5·18微米）。擠出溫度爲280X：，主要空氣溫度爲270 C，壓力爲124 kpa (18㈣），空氣間隙寬度爲〇·〇76公分，且聚合物之產出速率約爲18〇克/小時/公分。使用試驗方法III _靜電荷消散試驗，評估所得之含及不含實例23之融溶吹製聚伸乙基對苯二酸酯65-1000之抗靜電效能。結果列於表6中。表6·含有或未含辛基二甲基_2_羥基乙基銨雙（三氟甲基磺酿基）亞醯胺之融熔吹製聚伸乙基對苯二酸酯65_1〇〇〇中之靜電荷消散經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -49- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1230176 A7 B7 五、發明說明（47 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -50- Q 實例編號 Ο -4 Ο Η § P 抗靜電化合物未進行未進行 10% RH 平均謗發之靜電荷 (伏特） 5000 3000 25% RH 5000 1 3100 50% RH > > Η-^ 〇 ·〇 V Κ) 00 ON § L/\ U) V 戈 Os 〇Λ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝 tri-------▲ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1230176 A7 B7 五、發明說明（48 ) 表6之數據顯示實例47之靜電荷消散優於對照用之聚酯織物（比較例C8)。實例48及比較例C9 將實例1之化合物添加於MORTHANE™ PS440-200胺基甲酸酯融熔吹製纖維中，再如實例47中所述般加工成不織布織物，但其擠出溫度爲230°C。爲比較用，亦將不含化合物之MORTHANE™ PS440-200胺基甲酸酯融熔吹製纖維加工成不織布織物。使用試驗方法III之靜電荷消散試驗測試織物之抗靜電效能。結果列於表7中。表7.含有或未含辛基二甲基-2_羥基乙基銨雙（三氟甲基磺醯基）亞醯胺之融熔吹製MORTHANE™ PS440-200胺基甲酸酯織物中之靜電荷消散請先閱讀背面之注意事項再填本頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1230176 A7 B7 五、發明說明（49 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -52-

實例編號 C8H17N+(CH3)2C2H4〇H _N(S02CF3)2 (2%) 抗靜電化合物未進行未進行 10% RH 平均謗發之靜電荷 (伏特） 5000 5000+ 25% RH 5000 5000+ 50% RH > > 〇 ρ V •S 〇 B 第 ρ V 〇 1 S (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 了裝訂--------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230176 A7 ------- 五、發明說明（50 ) ""' 表7中之數據顯示實例48之靜電荷消散優於對照用之織物（比較例C9)。 ^ 复及比較例Γ1 0 將實例1之化合物添加於ASPUNtm 68〇6聚乙烯融熔吹製纖維中，再如實例47中所述般加工成不織布織物，但使用 1重f❾/。之實例1化合物，且其擠出溫度爲24〇°c。爲比較用’亦將不含化合物之ASPUNTM 6806聚乙烯融熔吹製纖維加工成不織布織物。使用試驗方法III之靜電荷消散試驗測試織物之抗靜電效能。結果列於表8中。表8·含有或未含辛基二甲基-2-羥基乙基銨雙（三氟甲基磺醯基）亞醯胺之ASPUNTM 6806聚乙晞融熔吹製織物中之靜電荷消散 -53 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐）

1230176 A7 B7 五、發明說明（51 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

ο ο 〇二 Ο Η 〇 Ρ 樂命〇 > 勝 I S A濰基~ % 〇〇 ο U\ Ο ο ο 1 S ο to Os > 1 S d3| Λ ο δ g S ο δ δ 1 S 1-裳 (請先閱讀背面之注咅？事填寫本頁) T-------▲ -54- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1230176 A7 五、發明說明（52 ) 表8之數據顯示實例49之靜電荷消散優於對照用之聚乙烯織物（比較例C10)。實例50及比較例C11 该實例説明離子抗靜電化合物在射出模製聚碳酸酯中之應用。使用由Morgan工業股份有限公司（L〇ng Beach，cA) 製造之Morgan-PressTM垂直架式射出模製機融熔射出模製 M〇bayMakr〇l〇nTMLQ_3147聚碳酸酯粒。模製機係在288t>c 之桶溫及喷嘴溫度下操作。在加壓下將融熔聚碳酸醋（含或不含離子抗靜電化合物）注入經設計之預熱鋁模中，製成厚度0.254公分之平坦7·62χ 7 62平方公分之模製物。製成二系列之聚碳酸酯零件，五各系列均包括在相同條件下製成之三零件。第一系列之零件係使用不含添加劑之原始聚碳酸酯樹脂製成。第二系列係在顆粒飼入射出模製機桶中之前，將聚碳酸酯顆粒與L0重量％之^·乙基甲基咪唑鑕九氟丁烷磺酸鹽（化合物12)離子性液態抗靜電劑製成。各系列之所有模製零件均依據試驗方法…之表面阻抗性試驗’使用ETS廣範圍抗靜電計，在22X：及32%相對溼度下測量前後表面之表面阻抗性。各系列零件之表面阻抗性平均値列於表9中。表9·不含及含ι·〇重量％之I%乙基甲基咪唑鑕九氟丁烷磺酸鹽離子液態抗靜電劑之模製聚碳酸酯片之表面阻抗性 55 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A230176 A7 ^________B7 五、發明說明（53 ) J例表面(前或後）表面阻抗性(歐姆/平士、 C11 前 > 10Ε 12 後 > 10Ε 12 50 前 2.1χ10Ε 8 後 6.7 X 10 Ε 7 由表9之數據可明顯的看出添加ι·〇重量％之離子液態抗靜電化合物於模製之聚碳酸酯樹脂中，會使最終模製零件之表面阻抗性急遽降低。該表面阻抗性降低通常會以改良之抗靜電效能修正。再者，需注意添加離子液態抗靜電劑於聚碳酸酯中對於融熔聚碳酸酯之加工性或最終模製物件之品質並沒有明顯之影響。實例51及比較例12 製備含抗靜電化合物辛基二甲基-2-經基乙基錄雙（三氟甲燒磺醯基）亞醯胺（實例i)之聚丙烯膜，且評估其抗靜電效能。爲比較用，同樣製備及評估未含此化合物之聚丙烯膜。因此，如下列般將實例23及比較例C4之融熔吹製不織布織物壓成薄膜狀。將約3 4克之重疊融熔吹製織物置於周邊長度11.2公分X 17·1公分X 0.177毫米厚夾板鋼板上，經濟部智慧財產局員工消費合作社印製接著覆蓋另一鋼板。接著將該組件置於平板壓著機上，且以平板靠近接觸壓著加熱至200°C約30秒，預熱織物，且在壓著前使空氣釋出。接著，將該構造物置於〇91公噸之恩力下約一分鐘。自壓著機移出組件，且使其在未加熱之二平板間冷卻約30秒。接著自夾板及鋼板移出所形成之薄膜0 -56· 本紙張尺度適財關家標準（CNS)A4 €格（210 X 297公爱） 1230176 A7 B7 五、發明說明（54 ) 使依此方式製備之薄膜進行試驗方法III-靜電荷消散試驗。結果列於表10中。表10.含或不含辛基二甲基_2·羥基乙基銨雙（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺之Escorene TMPP3505聚丙烯薄膜之靜電荷消散閱讀背面之注意事項再填本頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 57- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1230176 A7 B7 五、發明說明（55) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

C12 實例編號 O Q ^ ΓΓ] 匕〇〇抗靜電化合物 1750 未進行 10% RH 平均謗發之靜電荷 (伏特） 1750 未進行 25% RH 1400 4000 50% RH 0.003 未進行 10% RH 平均靜電衰減速率(秒） 0.007 未進行 25% RH 〇 >10 50% RH 裝---- (請先閱讀背面之注意事'{^:填寫本頁) 訂---------1 -58- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1230176 A7 B7 五、發明說明（56 ) =〇之數據顯示實例51之靜電荷薄膜（比較例C12)。 T…、用心浆丙埽 fli列52及比:fe例C13 製備經過或未經抗靜電化人 Γ表™"備溶於處辛 ° C8Hl7N+(CH3)2CH2C;2〇H (fF3)2)(實例υ之5重量％固體溶液。將約2毫升之溶 :滴到25.5公方χ15·5公分x〇m毫米厚之祕_617薄 ^爲再使用12號線捲繞棒將溶液均勻分布在薄膜上。所 =層在机之強制空氣烘箱中乾燥25分鐘。依據試驗万法IV·表面抗阻性試驗敎該經塗佈之薄膜及未塗佈薄膜之表面阻抗性。結果列於表j j中。實例53 如實例52般將不含溶劑之抗靜電化合物qHi7 n+(ch3)2CH2Ch2〇h-n(s〇2CF3)2 (實例 υ塗佈在贼⑽ y77 薄膜上，但未使用溶劑，且使用3號線捲繞棒塗佈化合物:但未在烘箱巾烘乾所得塗層。如實例52般測定經塗^ 薄膜之表面阻抗性，結果列於表！丨中。本發明之各種改良及改變對於熟習本技藝者均會變得顯而易見，且均不離本發明之範園及精神。 59- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1230176 A7 _B7 57 五、發明說明（）表11.經或未經抗靜電化合物（辛基二甲基-2-羥基乙基銨雙（三氟甲烷磺醯基）亞醯胺）局部處理Mellinex 617聚酯膜之表面阻抗性。實例局部處理之抗靜電化合物表面阻抗性 (歐姆/平方） C13 無 >10E 12 52 C8H17N+(CH3)2C2H4OH -N(S〇2CF3)2 (5%^IPA) 6X10E7 53 c8h17n+(ch3)2c2h4oh -N(S02CF3)2 (ioo%®^) 2.2X10E5 表11之數據顯示實例52及53之局部處理薄膜，其表面阻抗性較對照聚酯膜（比較例C13)佳。 -1 --- (請先閱讀背面之注意事¾再填寫本頁) t 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -60- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐）

Claims

號專利申，案申請專利範圍 !.-種抗靜電组合物，該組合物包括⑷至合亂鏑陽離子；5明斯^ 由非聚鹽，該陰離子二:二有機陰離子所構成之離子予足/、軛酸為超酸；與（b)至少— =物之㈣摻合物，其中離子鹽之數量為0.4 = 量％ (以聚合物重量為準）。重 2. 第1項之組合物，其中該氮·陽離子 =自包含非環狀、飽和環狀及芳香系氮鑕陽離子. “中該弱配位氟有機陰離子係經全氟化勒塑性聚合物係選自包含聚(氯化乙埽)、聚乙埽中= 埽、聚苯乙烯、聚酯、聚醯胺、聚碳酸酯、聚氧基亞甲基、聚丙埽酸酿、聚甲基丙烯酸酿、苯乙埽丙二腈 (SAN)及丙埽腈丁二缔·苯乙埽（ABS)共聚物、高衝擊^ 聚苯乙埽（SB)、氟塑料、液晶聚合物（Lcps)、聚賴 (PEEK)、聚颯、聚亞酿胺、及聚趟亞㈣及聚（苯氧化物）-聚苯乙烯及聚碳酸酯_ABS摻合物，及其摻合物。 3.根據申請專利範圍第i項之組合物，其中該氮^陽離子係選自包含非環狀及芳香系氮鑌陽離子；其中該陰離子係選自包含全氟烷磺酸鹽、氰基全氟烷磺醯胺、雙 (氰基）全氟烷磺醯胺、雙（全氟烷磺醯基）亞醯胺、雙（全氟烷磺醯基）甲基化物、及叁（全氟烷磺醯基）甲基化物；且其中該熱塑性聚合物係選自包含聚丙烯、聚乙埽、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚碳酸酯、聚醚亞醯胺、亞酿胺、聚酸嗣、聚>5風、聚苯乙缔、ABS共聚物、聚醯胺、氟彈性體及其摻合物。本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1230176 8 8 8 8 A B c D 六、申請專利範圍 4.根據申請專利範圍第2項之組合物，其中該芳香系氮鏘陽離子係選自包含下列之者：

嗒啩鏘

吡啶鑕 Φ 嘧啶鑌

nVVn, • R3 V:·· I R, 吡唑鑌，u

，及 IV .唑错其中Ri ’ R2 ’ R3，R4，R5，及反6分別選自包含Η、F、1 至4個碳原子之烷基，且二個該烷基結合在一起形成會形成涵蓋Ν之環狀構造之2至4個碳原子之單元伸烷基，及苯基；且其中該烷基、伸烷基、或苯基均可以以一 2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(‘210X297公釐）

1230176 個或多個拉電子基取代。 5·—種抗靜電組合物，包括含（丨 ku 、㈠至少—種由（i)非聚合非衣狀、飽和環狀、或芳香系氮鑷古 1味離子及（η)弱配位氟哥機陰離予所構成之離子鹽， .^ A 偁风且孩芳香系氮鏘陽離子係選自包含下列之者：

及 V Rr 0>r 中汉1 R2 ’ R3 ’ R4及R5分別選自包含η、F、1至4個碳原子之境基，且二個該坑基結合在一起形成會形成涵蓋1^之環狀構造之2至4個碳原子之單元伸烷基，及苯基；且其中該烷基、伸烷基、及該苯基均可以以一個或多個拉電子基取代，且該陰離子之共軛酸為超酸；及（b)至少一種熱塑性聚合物之融熔摻合物，其中離子 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CN A4規格(21〇χ 297公釐） 8 8 8 8 A B CD 1230176 、申請專利範圍鹽之數量為0·1至10重量％(以聚合物重量為準）。 6. 根據申請專利範圍第1項之組合物，其中該共軛酸之 Hammett酸性度官能基Η〇低於-10。 7. 根據申請專利範圍第1項之組合物，其中該離子鹽包含 (i)選自包含下列之芳香系氮鑌陽離子：

嘧啶錯. fV r5

NN R/ Y、R,

，及 N-N ，塞唑鑌其中，R2，R3，R4，R5，及R6分別選自包含Η、F、1 至4個碳原子之烷基，且二個該烷基結合在一起形成會形成涵蓋Ν之環狀構造之2至4個碳原子之單元伸烷基， 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） A B c D 1230176 六、申請專利範圍及苯基；且其中該烷基、伸烷基、及該苯基均可以以一個或多個拉電子基取代；及（π)弱配位氟有機陰離子’且該陰離子之共輛酸為超酸，或選自包含， PIV ’ AsF6-，及SbF6·之弱配位陰離子。 8·根據申請專利範圍第1項之組合物，其中該離子性鹽係選自以下式表示之化合物： (Ri)4.zN+[(CH2)qOR2]z X' (I) 其中各係分別選自可含一種或多種雜原子之包含烷基、脂環基、芳基、烷環基、烷芳基、脂環烷基、芳纪基、芳環基、及脂環芳基部份；各R2分別選自包含氫及上述！^之部份者，Z為1至4之整數；q為1至4之整數；且X-為該弱配位氟有機陰離子。 9· 一種抗靜電組合物，包括（&)至少一種由⑴及（Η)所構成之離子鹽：（i)(l)選自以下式表示之化合物： (Ri)4-zN+[(CH2)q〇R2]z 其中各R!係分別選自可含一種或多種雜原子之包含烷基、脂環基、芳基、烷環基、烷芳基、脂環烷基、芳火元基、芳環基、及脂環芳基部份；各L分別選自包含氫及上述!^之部份者，Z為1至4之整數；q為1至4整數之非聚合氮鑌陽離子；或（2)選自包含下列者： ί3 "wR5 0 0> VJ N 'r5 ^R| > 吡"并雄 -5- .** R.

•答β井雄 R. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210X297公f 1230176

a、申請專利範圍

9塞士错

•号唑姐及· 严丨 N-N 0 其中Ri ’ R2，R3，r4，r5，及r6分別選自包含H、F、至4個碳原子之烷基，且二個該烷基結合在一起形成耆开v成/函盖N之環狀構造之2至4個碳原子之單元伸烷基，及苯基，且其中該烷基、伸烷基、及該苯基均可以以一個或多個拉電子基取代；及（Π)弱配位氟有機陰離子，且其共軛酸為超酸，且係選自包含雙（全氟烷磺縫基）亞醯胺及叁（全氟烷磺醯基）甲基化物，及（b)至少一種熱塑性永合物，其中離子鹽之數量為〇·1至10重量％ (以聚合物重量為準）。 10·種包括根據申請專利範圍第1項之組合物之纖維。 U· 一種包括根據申請專利範圍第10項之纖維之織物。 12. —種包括根據申請專利範圍第1項之組合物之薄膜。 13· —種包括根據申請專利範圍第1項之組合物之模製或吹製物件。 14· 一種包括根據申請專利範圍第1項之組合物之塗料。 15. —種選自以下式表示之化合物 (Ri)4.zN+[(CH2)qOR2]z X* (I) 其中各R1係分別選自可含一種或多種雜原子之包含垸基、脂環基、芳基、烷環基、烷芳基、脂環烷基、芳 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ 297公釐） 1230176 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍圪基、方環基、及脂環芳基部份；各r2分別選自包含氫及上述心之部份者，z為1至4之整數；（1為1至4之整數，且X為該弱配位氟有機陰離子，該陰離子之共軛酸為超酸。 16· —種製備根據申請專利範圍第丨項之抗靜電組合物之方法包括〈步驟為⑷將⑴至少一種由非聚合氮鏘陽離子及弱配位氟有機陰離子所構成之陰離子鹽且該陰離子之共軛酸為超酸與（ii)至少一種熱塑性聚合物組合在一起，及（b)融熔加工所得組合物。 Π.—種局部處理方法，包括之步驟為將局部處理組合物塗佈於一或多種熱塑性聚合物之一或多表面上之一或多部份，該局部處理組合物基本上包括由一或多種含非聚合氮鑌陽離子及弱配位氟陰離子所構成之離子鹽，該陰離子之共輕酸為超酸，且該離子鹽在使用溫度下為液態。

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