TWI802771B - 抗靜電劑、包含其之抗靜電劑組成物、包含該等之抗靜電性樹脂組成物及其成形體 - Google Patents

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Abstract

本發明提供可對於合成樹脂持續賦予優異抗靜電效果,進而保存安定性與生產性(切割性)優異之抗靜電劑、包含其之抗靜電劑組成物、包含該等之抗靜電性樹脂組成物及其成形體。 本發明之抗靜電劑含有1種以上之高分子化合物(E),該高分子化合物(E)係使下述反應所得:使二醇(a1)與二羧酸(a2)反應所得之聚酯(a)、具有一個以上伸乙氧基之於兩末端具有羥基之化合物(b)、與具有2個以上之環氧基之環氧化合物(D);二醇(a1)係1,4-丁二醇或乙二醇之至少一者,二羧酸(a2)係琥珀酸或含有琥珀酸之二羧酸之混合物。

Description

抗靜電劑、包含其之抗靜電劑組成物、包含該等之抗靜電性樹脂組成物及其成形體
本發明有關抗靜電劑、包含其之抗靜電劑組成物、包含該等之抗靜電性樹脂組成物(以下亦簡稱「樹脂組成物」)及其成形體,詳言之,係有關可對於合成樹脂持續賦予優異抗靜電效果,進而保存安定性及生產性優異之抗靜電劑、包含其之抗靜電劑組成物、包含該等之抗靜電性樹脂組成物及其成形體。
熱塑性樹脂等之合成樹脂,不僅輕量且加工容易,且具有可對應於用途設計基材等之優異特性,故在當代為不可或缺之重要材料。又,熱塑性樹脂由於具有電絕緣性優異之特性,故已頻繁利用於電氣製品之構件。然而,熱塑性樹脂亦由於絕緣性過高,故有容易因摩擦等而帶靜電之問題。
由於周圍塵埃會附著於帶靜電之熱塑性樹脂,故產生損及樹脂成形品外觀之問題。又,電子製品中,例如電腦等之精密機器有因帶靜電使電路無法正常作動之情況。進而,亦存在觸電之問題。自樹脂對人體產生觸電時,不僅對人造成不快感,亦有於具有可燃氣性體或粉塵之地方引發爆炸事故之可能性。
為了消解該等問題,過去以來,係對合成樹脂進行防止靜電之處理。最一般的抗靜電處理方法,係於合成樹脂中添加抗靜電劑之方法。此等抗靜電劑有塗佈於樹脂成形體表面之塗佈型者,與於加工成形樹脂之際添加之混練型者,但塗佈型者除了持續性差以外,亦由於於表面塗佈大量有機物,而有汙染碰觸其表面者的問題。
基於該觀點,以往主要探討混練於合成樹脂中使用之高分子型抗靜電劑,例如於專利文獻1、2中,提案用以對聚烯烴系樹脂賦予抗靜電性之聚醚酯醯胺。又,專利文獻3中提案具有聚烯烴之嵌段與親水性聚合物之嵌段重複交互鍵結之構造之嵌段聚合物。再者,專利文獻4中提案具有聚酯嵌段之高分子型抗靜電劑。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本特開昭58-118838號公報 專利文獻2:日本特開平3-290464號公報 專利文獻3:日本特開2001-278985號公報 專利文獻4:日本特開2016-23254號公報
[發明欲解決之課題]
然而,該等以往的抗靜電劑之抗靜電性能不能說必定充分,現狀是期望進一步改良。且,以往之高分子型抗靜電劑於長期保存時或於高溫狀態保存時,會有發黏、黏連等,其保存安定性有問題。
尤其是高分子型抗靜電劑大多將聚合所得之聚合物切割成顆粒狀使用,該等顆粒長期保存時或以高溫狀態保存時,會有發黏、黏連等,其保存安定性有問題。又,切割作成顆粒狀之際,會發生顆粒不一致而成為不定形狀,使顆粒之一部分未被切斷而成數顆粒相連之狀態,使顆粒表面成為鋸齒狀態,見到毛刺或龜裂等之切割不良,亦有生產性大幅降低之問題。
因此,本發明之目的在於提供可對於合成樹脂持續賦予優異抗靜電效果,進而保存安定性與生產性(切割性)優異之抗靜電劑、包含其之抗靜電劑組成物、包含該等之抗靜電性樹脂組成物及其成形體。 [用以解決課題之手段]
本發明人等為了解決上述課題積極檢討之結果,發現具有特定構造之高分子化合物具有優異保存安定性與生產性(切割性),可對合成樹脂賦予優異抗靜電性能,藉由使用其,可消解上述課題,因而完成本發明。
亦即,本發明之抗靜電劑之特徵係含有1種以上之高分子化合物(E)之抗靜電劑,該高分子化合物(E)係使下述反應所得:使二醇(a1)與二羧酸(a2)反應所得之聚酯(a)、具有一個以上伸乙氧基之於兩末端具有羥基之化合物(b)、與具有2個以上之環氧基之環氧化合物(D), 前述二醇(a1)係1,4-丁二醇或乙二醇之至少一者,前述二羧酸(a2)係琥珀酸或含有琥珀酸之二羧酸之混合物。
本發明之抗靜電劑中,較佳前述高分子化合物(E)具有由前述聚酯(a)構成之聚酯之嵌段(A)、與由前述化合物(b)構成之聚醚之嵌段(B),並且 具有藉由於前述聚酯(a)之末端具有之羥基或羧基與於化合物(b)之末端具有之羥基、與前述環氧化合物(D)之環氧基或由環氧基反應所形成之羥基的反應而形成之經由酯鍵或醚鍵而鍵結之構造。且,本發明之抗靜電劑中,較佳前述高分子化合物(E)具有嵌段聚合物(C)與前述環氧化合物(D)經由酯鍵鍵結而成之構造,前述嵌段聚合物(C)係使前述聚酯之嵌段(A)與前述聚醚之嵌段(B)經由酯鍵重複交替鍵結而成之於兩末端具有羧基者。再者,本發明之抗靜電劑中,較佳前述高分子化合物(E)之前述聚酯(a)係於兩末端具有羧基之構造。又再者,本發明之抗靜電劑中,較佳前述高分子化合物(E)之前述化合物(b)係聚乙二醇。又,本發明之抗靜電劑中,較佳前述高分子化合物(E)之結晶化溫度為20~70℃之範圍內。再者,本發明之抗靜電劑中,較佳前述高分子化合物(E)之前述聚酯(a)之數量平均分子量,以聚苯乙烯換算為1,000~10,000。又再者,本發明之抗靜電劑中,較佳前述高分子化合物(E)之前述嵌段聚合物(C)之數量平均分子量,以聚苯乙烯換算為5,000 ~50,000。
本發明之抗靜電劑組成物之特徵係對於本發明之抗靜電劑進而摻合選自由鹼金屬之鹽及離子性液體所成之群中之1種以上。
本發明之抗靜電劑性樹脂組成物之特徵係對於合成樹脂摻合本發明之抗靜電劑。又,本發明之其他抗靜電劑性樹脂組成物之特徵係對於合成樹脂摻合本發明之抗靜電劑組成物。
本發明之抗靜電劑性樹脂組成物中,較佳前述合成樹脂係選自由聚烯烴系樹脂、聚苯乙烯系樹脂及該等之共聚物所成之群中之1種以上。
本發明之成形體之特徵係由本發明之抗靜電性樹脂組成物所成。 [發明效果]
依據本發明,可提供可對於合成樹脂持續賦予優異抗靜電效果,進而保存安定性與生產性(切割性)優異之抗靜電劑、包含其之抗靜電劑組成物、包含該等之抗靜電性樹脂組成物及其成形體。
以下,針對本發明之實施形態詳細說明。 本發明之抗靜電劑含有1種以上之高分子化合物(E)之抗靜電劑,該高分子化合物(E)係使下述反應所得:使二醇(a1)與二羧酸(a2)反應所得之聚酯(a)、具有一個以上伸乙氧基之於兩末端具有羥基之化合物(b)、與具有2個以上之環氧基之環氧化合物(D)。此處,所謂伸乙氧基係下述通式(1)表示之基。
Figure 02_image001
本發明之抗靜電劑中,二醇(a1)係1,4-丁二醇或乙二醇之至少一者。該等與其他二醇比較,就抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面較優異。
本發明之抗靜電劑中,二羧酸(a2)係琥珀酸或含有琥珀酸之二羧酸之混合物。琥珀酸與其他二羧酸比較,就抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面較優異。
至於可作為與琥珀酸之混合物使用之二羧酸舉例為脂肪酸二羧酸及芳香族二羧酸,該等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
作為脂肪族二羧酸較佳舉例為碳原子數2~20之脂肪族二羧酸,舉例為例如草酸、丙二酸、戊二酸、甲基琥珀酸、二甲基丙二酸、3-甲基戊二酸、乙基琥珀酸、異丙基丙二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸(1,10-癸二羧酸)、十三烷二酸、十四烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸、二十烷二酸、1,3-環戊烷二羧酸、1,2-環戊烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸、1,2-環己烷二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、1,4-環己烷二乙酸、1,3-環己烷二乙酸、1,2-環己烷二乙酸、1,1-環己烷二乙酸、二聚酸、馬來酸、富馬酸等。
作為芳香族二羧酸較佳舉例為碳原子數8~20之芳香族二羧酸,舉例為例如對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、苯基丙二酸、高鄰苯二甲酸(homophthalic acid)、苯基琥珀酸、β-苯基戊二酸、α-苯基己二酸、β-苯基己二酸、聯苯-2,2’-二羧酸、聯苯-4,4’-二羧酸、萘二羧酸、3-磺基間苯二甲酸鈉及3-磺基間苯二甲酸鉀等。
與琥珀酸之混合物而使用之二羧酸,基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,較佳為脂肪族二羧酸,更佳為己二酸、癸二酸,最佳為己二酸。
基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,二羧酸(a2)以琥珀酸與其他二羧酸(例如己二酸)之比率以莫耳計較佳為100:0~50:50,更佳為100:0~70:30,又更佳為100:0~80:20,再更佳為100:0~ 90:10。
基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,本發明之抗靜電劑之高分子化合物(E)中,較佳具有由聚酯(a)構成之聚酯之嵌段(A)、與由化合物(b)構成之聚醚之嵌段(B),並且具有藉由於聚酯(a)之末端具有之羥基或羧基與於化合物(b)之末端具有之羥基、與具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)的環氧基或由環氧基反應所形成之羥基的反應而形成之經由酯鍵或醚鍵而鍵結之構造。此處,所謂由環氧基反應所形成之羥基係環氧化合物(D)之環氧基與羥基或羧基進行開環反應而形成之羥基。
由於基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,本發明之抗靜電劑之高分子化合物(E)中,較佳具有嵌段聚合物(C)與具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)經由酯鍵鍵結而成之構造,該嵌段聚合物(C)係使聚酯之嵌段(A)與聚醚之嵌段(B)經由酯鍵重複交替鍵結而成之於兩末端具有羧基者。此處所謂酯鍵舉例為嵌段聚合物(C)具有之羧基與環氧化合物(D)具有之環氧基反應而形成之酯鍵,與進而藉由形成該酯鍵之反應使環氧基開環形成之羥基與羧基反應而形成之酯鍵。本發明之抗靜電劑中,可經由該等任一酯鍵鍵結,基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,更佳經由兩者之酯鍵而鍵結。
本發明之抗靜電劑之高分子化合物(E)中,只要聚酯(a)係使作為二醇成分(a1)之1,4-丁二醇或乙二醇之至少一者,與作為二羧酸成分(a2)之琥珀酸或含琥珀酸之二羧酸之混合物進行酯化反應(包含酯交換反應)者即可。本發明之抗靜電劑中所謂酯化反應若為形成酯鍵之反應,則未特別限制。二醇成分(a1)可僅為1,4-丁二醇,亦可僅為乙二醇,亦可為1,4-丁二醇及乙二醇兩者。基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,二醇成分(a1)較佳為1,4-丁二醇,於併用為1,4-丁二醇及乙二醇時,1,4-丁二醇之比例越多,基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面係較佳。
基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,就二醇成分(a1)而言,以1,4-丁二醇及乙二醇之比例以莫耳比計,較佳為100:0~50:50,更佳為100:0~70:30,又更佳為100:0~ 80:20。
本發明之抗靜電劑之高分子化合物(E)所用之二羧酸成分(a2)之琥珀酸可為琥珀酸之衍生物,作為衍生物舉例為例如琥珀酸酐、琥珀酸酯(例如琥珀酸甲酯等之琥珀酸烷酯)、琥珀酸鹼金屬鹽(例如琥珀酸鈉鹽)、琥珀酸鹵化物(例如琥珀酸氯)。又作為與琥珀酸之混合物使用之二羧酸亦可為二羧酸之衍生物。作為衍生物舉例為例如羧酸酐、羧酸酯(例如羧酸甲酯等之羧酸烷酯)、羧酸鹼金屬鹽(例如羧酸鈉鹽)、羧酸鹵化物(例如羧酸氯)等。作為與琥珀酸之混合物使用之二羧酸亦可為2種以上。
其次,針對化合物(b)與較佳之高分子化合物(E)之聚酯的嵌段(B)加以說明。聚酯之嵌段(B)係由具有一個以上之下述通式(1)所示之伸乙氧基之於兩末端具有羥基之化合物(b)構成。
Figure 02_image003
作為具有一個以上之通式(1)所示之伸乙氧基之於兩末端具有羥基之化合物(b)較佳為具有親水性之化合物,更佳為具有通式(1)所示之伸乙氧基之聚醚,基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,又更佳為聚乙二醇,特佳為下述通式(2)表示之聚乙二醇。
Figure 02_image005
此處,m表示5~250之數。基於抗靜電性與其持續性、保存安定性之方面,m較佳為20~200,更佳為40~180。
作為化合物(b),除了使環氧乙烷加成反應所得之聚乙二醇以外,亦舉例為環氧乙烷與其他環氧烷例如環氧丙烷、1,2-、1,4-、2,3-或1,3-環氧丁烷等之1種以上進行加成反應之聚醚,該聚醚可為無規亦可為嵌段。
若進一步舉例化合物(b)之例,則可舉例為於含活性氫之化合物加成環氧乙烷之構造的化合物,或加成環氧乙烷及其他環氧烷例如1,2-、1,4-、2,3-或1,3-環氧丁烷等之1種以上之構造的化合物。該等可為無規加成亦可為嵌段加成。
作為含活性氫之化合物舉例為二醇、2元酚、1級單胺、2級二胺及二羧酸等。
作為二醇可使用碳原子數2~20之脂肪族二醇、碳原子數5~12之脂環式二醇及碳原子數8~26之芳香族二醇等。
作為脂肪族二醇舉例為例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,3-己二醇、1,4-己二醇、1,6-己二醇、2,5-己二醇、1,2-辛二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,18-十八烷二醇、1,20-二十烷二醇、二乙二醇、三乙二醇及硫代二乙二醇等。
作為脂環式二醇舉例為例如1-羥基甲基-1-環丁醇、1,2-環己烷二醇、1,3-環己烷二醇、1,4-環己烷二醇、1-甲基-3,4-環己烷二醇、2-羥甲基環己醇、4-羥甲基環己醇、1,4-環己烷二甲醇及1,1’-二羥基-1,1’-二環己基等。
作為芳香族二醇舉例為例如二羥甲基苯、1,4-雙(β-羥基乙氧基)苯、2-苯基-1,3-丙二醇、2-苯基-1,4-丁二醇、2-苄基-1,3-丙二醇、三苯基乙二醇、四苯基乙二醇及苯并頻哪醇(benzopinacol)等。
作為二元酚可使用碳原子數6~30之酚,舉例為例如鄰苯二酚、間苯二酚、對苯二酚、雙酚A、雙酚F、雙酚S、二羥基二苯基醚、二羥基二苯基硫醚、頻哪醇及該等之烷基(碳原子數1~10)或鹵素取代體等。
作為1級胺舉例為碳原子數1~20之脂肪族1級單胺,例如甲胺、乙胺、正丙胺、異丙胺、正丁胺、第二丁胺、異丁胺、正戊胺、異戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺、正癸胺、正十八烷胺及正二十烷胺等。
作為2級二胺可使用碳原子數4~18之脂肪族2級二胺、碳原子數4~13之雜環式2級二胺、碳原子數6~14之脂環式2級二胺、碳原子數8~14之芳香族2級二胺及碳原子數3~22之2級烷醇二胺等。
作為脂肪族2級二胺舉例為例如N,N’-二甲基乙二胺、N,N’-二乙基乙二胺、N,N’-二丁基乙二胺、N,N’-二甲基丙二胺、N,N’-二乙基丙二胺、N,N’-二丁基丙二胺、N,N’-二甲基四亞甲基二胺、N,N’-二乙基四亞甲基二胺、N,N’-二丁基四亞甲基二胺、N,N’-二甲基六亞甲基二胺、N,N’-二乙基六亞甲基二胺、N,N’-二丁基六亞甲基二胺、N,N’-二甲基十亞甲基二胺、N,N’-二乙基十亞甲基二胺及N,N’-二丁基十亞甲基二胺等。
作為雜環式2級二胺舉例為例如哌嗪、1-胺基哌啶等。
作為脂環式2級二胺舉例為例如N,N’-二甲基-1,2-環丁烷二胺、N,N’-二乙基-1,2-環丁烷二胺、N,N’-二丁基-1,2-環丁烷二胺、N,N’-二甲基-1,4-環己烷二胺、N,N’-二乙基-1,4-環己烷二胺、N,N’-二丁基-1,4-環己烷二胺、N,N’-二甲基-1,3-環己烷二胺、N,N’-二乙基-1,3-環己烷二胺、N,N’-二丁基-1,3-環己烷二胺等。
作為芳香族2級二胺舉例為例如N,N’-二甲基-苯二胺、N,N’-二甲基-二甲苯二胺、N,N’-二甲基-二苯基甲烷二胺、N,N’-二甲基-二苯基醚二胺、N,N’-二甲基-聯苯胺及N,N’-二甲基-1,4-萘二胺等。
作為2級烷醇二胺舉例為例如N-甲基二乙醇胺、N-辛基二乙醇胺、N-硬脂基二乙醇胺及N-甲基二丙醇胺等。
作為二羧酸可使用碳原子數2~20之二羧酸,可使用例如脂肪族二羧酸、芳香族二羧酸及脂環式二羧酸等。
作為脂肪族二羧酸舉例為例如草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、甲基琥珀酸、二甲基丙二酸、β-甲基戊二酸、乙基琥珀酸、異丙基丙二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸及二十烷二酸等。
作為芳香族二羧酸舉例為例如對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、苯基丙二酸、高鄰苯二甲酸、苯基琥珀酸、β-苯基戊二酸、α-苯基己二酸、β-苯基己二酸、聯苯-2,2’-二羧酸、聯苯-4,4’-二羧酸、萘二羧酸、3-磺基間苯二甲酸鈉及3-磺基間苯二甲酸鉀等。
作為脂環式二羧酸舉例為例如1,3-環戊烷二羧酸、1,2-環戊烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸、1,2-環己烷二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、1,4-環己烷二乙酸、1,3-環己烷二乙酸、1,2-環己烷二乙酸及二環己基-4,4’-二羧酸等。
該等含有活性氫原子之化合物可使用1種亦可使用2種以上之混合物。
其次,針對構成高分子化合物(E)之具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)加以說明。作為本發明中使用之環氧化合物(D)只要為具有2個以上環氧基者,則未特別限制,舉例為例如對苯二酚、間苯二酚、鄰苯二酚、間苯三酚等之單核多元酚化合物之聚縮水甘油醚化合物;二羥基萘、聯酚、亞甲基雙酚(雙酚F)、亞甲基雙(鄰甲酚)、亞乙基雙酚、亞異丙基雙酚(雙酚A)、亞異丙基雙(鄰甲酚)、四溴雙酚A、1,3-雙(4-羥基異丙苯基苯)、1,4-雙(4-羥基異丙苯基苯)、1,1,3-三(4-羥基苯基)丁烷、1,1,2,2-四(4-羥基苯基)乙烷、硫代雙酚、磺基雙酚、氧基雙酚、酚酚醛清漆、鄰甲酚酚醛清漆、乙基酚酚醛清漆、丁基酚酚醛清漆、辛基酚酚醛清漆、間苯二酚酚醛清漆、萜烯酚等之多核多元酚化合物之聚縮水甘油醚化合物;乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、二乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、聚甘醇、硫代二甘醇、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇、雙酚A-環氧乙烷加成物、二環戊二烯二甲醇等之多元醇類之聚縮水甘油醚;馬來酸、富馬酸、依康酸、琥珀酸、戊二酸、辛二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、二聚酸、三聚酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、偏苯三酸、均苯三酸、均苯四酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、內亞甲基四氫鄰苯二甲酸等之脂肪族、芳香族或脂環族多元酸之縮水甘油醚類及甲基丙烯酸縮水甘油酯之均聚物或共聚物;N,N-二縮水甘油基苯胺、雙(4-(N-甲基-N-縮水甘油基胺基)苯基)甲烷、二縮水甘油基鄰甲苯胺等之具有縮水甘油胺基之環氧化合物;乙烯基環己烯二環氧化物、二環戊二烯二環氧化物、3,4-環氧基環己基甲基-3,4-環氧基環己烷羧酸酯、3,4-環氧基-6-甲基環己基甲基-6-甲基環己烷羧酸酯、雙(3,4-環氧基-6-甲基環己基甲基)己二酸酯等之環狀烯烴之環氧化物;環氧化聚丁二烯、環氧化苯乙烯-丁二烯共聚物等之環氧化共軛二烯聚合物、三縮水甘油基異氰脲酸酯等之雜環化合物、環氧化大豆油等。又,該等環氧化合物亦可為藉由末端異氰酸酯之預聚物而內部交聯者,或使用多元之活性氫化合物(多元酚、聚胺、含羰基化合物、聚磷酸酯等)而高分子量化者。該環氧化合物(D)亦可使用2種以上。
基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,環氧化合物(D)較佳為雙酚F二縮水甘油醚、二環戊二烯二甲醇二縮水甘油醚、氫化雙酚A二縮水甘油醚。
環氧化合物(D)之環氧當量,基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,較佳為70~2,000,更佳為100~1,000,又更佳為150~600。
基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,本發明之抗靜電劑中之高分子化合物(E)較佳係藉由使二醇(a1)與二羧酸(a2)反應所得之聚酯(a)與具有1個以上伸乙氧基之於兩末端具有羥基之化合物(b)、與具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)反應而得者,具有由聚酯(a)構成之聚酯之嵌段(A)、與由化合物(b)構成之聚醚之嵌段(B),並且具有藉由於聚酯(a)之末端具有之羥基或羧基與於化合物(b)之末端具有之羥基、與具有2個以上環氧基之環氧化合物之環氧基或由該環氧基反應所形成之羥基的反應而形成之經由酯鍵或醚鍵而鍵結之構造者。
基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,本發明之抗靜電劑中之高分子化合物(E)較佳具有嵌段聚合物(C)與環氧化合物(D)經由嵌段聚合物(C)之羧基與環氧化合物(D)之環氧基所形成之酯鍵鍵結而成之構造者,該嵌段聚合物(C)係使由聚酯(a)構成之嵌段(A)與由化合物(b)構成之聚醚之嵌段(B)經由酯鍵重複交替鍵結而成之於兩末端具有羧基者,進而亦較佳具有經由藉由與羧基之反應而使環氧基開環所形成之羥基與羧基反應而形成之酯鍵鍵結之構造。
構成本發明之高分子化合物(E)之聚酯的嵌段(A)之聚酯(a)只要由二醇(a1)與二羧酸(a2)所成者即可,基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,較佳具有二醇(a1)之羥基除外之殘基與二羧酸(a2)之羧基除外之殘基經由酯鍵鍵結之構造。
又,基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,聚酯(a)較佳為於兩末端具有羧基之構造者。再者,聚酯(a)之聚合度,基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,較佳為2~50之範圍。
兩末端具有羧基之聚酯(a)可藉由使二醇(a1)(1,4-丁二醇或乙二醇之至少一者)與二羧酸(a2)(例如琥珀酸)進行酯化反應而獲得。
二羧酸(a2)(例如琥珀酸)亦可為其衍生物(例如酸酐、烷酯等之酯、鹼金屬鹽、醯鹵等),使用衍生物獲得聚酯(a)時,最終若處理兩末端使成羧基即可,以該狀態,亦可進行至接續用以獲得具有於兩末端具有羧基之構造之嵌段聚合物(C)的反應。
二羧酸(a2)與二醇(a1)之反應比,較好以使兩末端成為羧基之方式,過量使用二羧酸(a2),以莫耳比計,較佳對於二醇(a1)過量1莫耳而使用。酯化反應中亦可使用促進酯化反應之觸媒,作為觸媒可使用二丁基錫氧化物、四烷基鈦酸酯、乙酸鋯、乙酸鋅等之以往習知者。
又,於代替二羧酸,而使用酯、鹼金屬鹽、醯鹵等之衍生物時,於該等與二醇反應後,可處理兩末端作成二羧酸,亦可以該狀態,進行至接續之用以獲得具有於兩末端具有羧基之構造之嵌段聚合物(C)的反應。
由二醇(a1)與二羧酸(a2)所成之於兩末端具有羧基之較佳聚酯(a)較佳藉由與化合物(b)反應而形成酯鍵,形成嵌段聚合物(C)之構造者,兩末端之羧基可經保護,亦可經修飾,又亦可為前驅物形態。又,為了抑制反應時生成物之氧化,亦可於反應系中添加酚系抗氧化劑等之抗氧化劑。
具有一個以上伸乙氧基之於兩末端具有羥基之化合物(b)較佳藉由與聚酯(a)之反應形成酯鍵或醚鍵,較佳形成酯鍵,形成嵌段聚合物(C)之構造者,兩末端之羧基可經保護,亦可經修飾,又亦可為前驅物形態。
本發明之抗靜電劑中之高分子化合物(E)之於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)具有由上述聚酯(a)構成之嵌段(A)與由上述化合物(b)構成之嵌段(B),具有該等嵌段經由藉由羧基及羥基形成之酯鍵重複交替鍵結而成之構造。若舉該嵌段聚合物(C)之一例,舉例為具有下述通式(3)表示之構造者。
Figure 02_image007
通式(3)中,(A)表示由上述兩末端具有羧基之聚酯(a)構成之嵌段,(B)表示由上述兩末端具有羥基之化合物(b)構成之嵌段,t表示重複單位之重複數,基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,較佳表示1~10之數。t更佳為1~7之數,最佳為1~5之數。
於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)可藉由於兩末端具有羧基之聚酯(a)與兩末端具有羥基之化合物(b)藉由聚縮合反應而獲得,但若為具有與上述聚酯(a)與上述化合物(b)經由藉由羧基與羥基所形成之酯鍵重複交替鍵結之構造者同樣之構造,則並無必要必定由上述聚酯(a)與上述化合物(b)合成。
上述聚酯(a)與上述化合物(b)之反應比,相對於上述化合物(b) X莫耳,若上述聚酯(a)調整為X+1莫耳,則可較佳地獲得於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)。
反應之際,於上述聚酯(a)之合成反應結束後,亦可不分離上述聚酯(a),而將上述化合物(b)添加於反應系直接反應。
聚縮合反應時,可使用促進酯化反應之觸媒,作為觸媒可使用二丁基錫氧化物、四烷基鈦酸酯、乙酸鋯、乙酸鋅等之以往習知者。又,為了抑制反應時之生成物氧化,亦可於反應系添加酚系抗氧化劑等之抗氧化劑。
本發明之抗靜電劑中之高分子化合物(E),基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,較佳具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)與具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)經由酯鍵鍵結之構造。酯鍵可為嵌段聚合物(C)之末端羧基與環氧化合物(D)之環氧基反應而形成之酯鍵,進而藉由該反應(羧基與羥基之反應)形成之羥基與羧基之反應而形成之酯鍵之任一者,存在兩者之酯鍵於基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面而言係較佳。
又,該高分子化合物(E)亦可進而包含藉由上述聚酯(a)之羧基與上述環氧化合物(D)之環氧基而形成之酯鍵。
再者,該高分子化合物(E)亦可包含藉由上述聚酯(a)之羧基與使上述環氧化合物之環氧基反應而形成之羥基所形成之酯鍵。
又再者,該高分子化合物(E)亦可包含藉由上述聚酯(a)之羥基與上述化合物(b)之羥基與上述環氧化合物(D)之環氧基而形成之醚鍵。
為了獲得較佳之高分子化合物(E),只要使上述嵌段聚合物(C)與上述環氧化合物(D)反應即可。亦即,只要使上述嵌段聚合物(C)之羧基與上述環氧化合物(D)之環氧基反應即可。進而較佳,只要使自所反應之環氧基形成之羥基與羧基反應即可。環氧化合物(D)之環氧基數,較佳為所反應之嵌段聚合物(C)之羧基數的0.5~5當量,更佳為0.5 ~1.5當量。又,上述反應可於各種溶劑中進行,亦可以熔融狀態進行。
所反應之具有2個以上環氧基之環氧化合物(D),較佳為所反應之嵌段聚合物(C)之羧基數的0.1~2.0當量,更佳為0.2~1.5當量。
反應之際,於上述嵌段聚合物(C)之合成反應結束後,亦可不分離嵌段聚合物(C),而將環氧化合物(D)添加於反應系直接反應。該情況下,合成嵌段聚合物(C)時過量使用之未反應之聚酯(a)之羧基與環氧化合物(D)之一部分環氧基反應,亦可形成酯鍵。
本發明之抗靜電劑中之較佳高分子化合物(E),若為具有與具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)與具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)經由藉由個別之羧基與環氧基而形成之酯鍵鍵結之構造者相同構造者,則無必要必定由上述嵌段聚合物(C)與上述環氧化合物(D)合成。此處所稱之藉由羧基與環氧基而形成之酯鍵亦包含藉由羧基與藉由與羧基反應而自環氧基形成之羥基所形成之酯鍵。
本發明之抗靜電劑中,高分子化合物(E)之構成由於兩末端具有羥基之化合物(b)構成之嵌段(B)之化合物(b)之數量平均分子量,係由羥基價之測定值算出,基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,較佳為400~10,000,更佳為1,000~8,000,又更佳為2,000~8,000。羥基價之測定方法與自羥基價算出數量平均分子量之方法記載如下。
<自羥基價算出數量平均分子量之方法> 以下述羥基價測定方法測定羥基價,以下述式決定數量平均分子量(以下亦簡稱「Mn」)。 數量平均分子量=(56110×2)/羥基價
<羥基價測定方法> •試藥A(乙醯化劑) (1)磷酸三乙酯  1560mL (2)乙酸酐  193mL (3)過氯酸(60%)  16g 上述試藥依(1)→(2)→(3)之順序混合。 •試藥B 吡啶與純水以體積比率3:1混合。 •試藥C 於500mL異丙醇中滴加2~3滴酚酞液,以1N-KOH水溶液作成中性。
首先,於200mL錐形燒瓶中取入樣品2g,添加磷酸三乙酯10mL,加熱溶解。添加試藥A 15mL,以塞子栓緊激烈震盪。添加試藥B 20mL,以塞子栓緊激烈震盪。添加試藥C 50mL,以1N-KOH水溶液滴定,以下式進行計算。 羥基價[mgKOH/g]=56.11×f×(T-B)/S f:1N-KOH水溶液之因數 B:空白試驗滴定量[mL] T:本試驗滴定量[mL] S:樣品量[g]
又,本發明之抗靜電劑中,高分子化合物(E)中之構成由聚酯(a)構成之嵌段(A)之聚酯(a)之數量平均分子量,以聚苯乙烯換算,基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,較佳為1,000~ 10,000,更佳為1,500~8,000,又更佳為2,500~7,500。數量平均分子量未達1,000時,有保存安定性差之虞,超過10,000時,有用以獲得高分子化合物(E)之反應耗費時間而經濟性差之虞,或有所得高分子化合物因長時間反應而著色之虞。
聚苯乙烯換算之數量平均分子量之測定方法,較佳為凝膠滲透層析(GPC)法,其測定方法示於以下。
<聚苯乙烯換算之數量平均分子量之測定方法> 數量平均分子量(以下亦稱為「Mn」)係藉由凝膠滲透層析(GPC)法測定。Mn之測定條件如以下。 裝置:日本分光(股)製GPC裝置 溶劑:氯仿 基準物質:聚苯乙烯 檢測器:示差折射計(RI檢測器) 管柱固定相:昭和電工(股)製Shodex LF-804 管柱溫度:40℃ 樣品濃度:1mg/1mL 流量:0.8mL/min. 注入量:100μL
再者,高分子化合物(E)中之具有於兩末端具有羧基之構造之嵌段聚合物(C)之數量平均分子量,以聚苯乙烯換算,基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,較佳為5,000~50,000,更佳為10,000~45,000,又更佳為15,000~40,000。數量平均分子量未達5,000時,有保存安定性差之虞,超過50,000時,有用以獲得高分子化合物(E)之反應耗費時間而經濟性差之虞,或有所得高分子化合物因長時間反應而著色之虞。聚苯乙烯換算之數量平均分子量之測定方法,較佳為凝膠滲透層析(GPC)法,其測定方法如上述。
本發明之抗靜電劑之高分子化合物(E)亦可於自二醇(a1)與二羧酸(a2)獲得聚酯(a)後,不分離聚酯(a),而與化合物(b)及/或環氧化合物(D)反應。
本發明之抗靜電劑之高分子化合物(E),基於抗靜電性與其持續性、保存安定性、生產性(切割性)之方面,結晶化溫度較佳為20℃以上70℃以下之範圍內,更佳為30℃以上70℃以下,又更佳為40℃以上70℃以下,再更佳為50℃以上70℃以下,又再更佳為55℃以上70℃以下,再再更佳為60℃以上70℃以下。結晶化溫度未達20℃時,有保存安定性與生產性(切割性)惡化之虞,且即使超過70℃,亦有生產性(切割性)惡化之虞。本發明之抗靜電劑中,結晶化溫度係藉由以下之結晶化溫度測定方法測定。
<結晶化溫度測定方法> 結晶化溫度係使用示差熱量測定器(DSC)測定。量取3±1mg試料於鋁盤中,以10℃/min之速度自室溫(25℃)升溫至130℃,保持5分鐘後,以10℃/min之速度冷卻至0℃所得之圖譜中,將成為吸熱峰頂之溫度設為結晶化溫度。
本發明之抗靜電劑之高分子化合物(E)以顆粒狀使用基於處理性而較佳。作成顆粒狀若為聚合反應後將聚合物自擠出機擠出進行切割作成顆粒狀即可。切割可使用切粒機等之機械。
其次,針對本發明之抗靜電劑組成物加以說明。 本發明之抗靜電劑組成物係對於本發明之抗靜電劑進而摻合選自由鹼金屬之鹽及離子性液體所成之群中之1種以上者。本發明之抗靜電劑藉由摻合選自由鹼金屬之鹽及離子性液體所成之群中之1種以上,而成為具有優異抗靜電性能與其持續性之抗靜電劑組成物而較佳。
以下,首先針對鹼金屬之鹽加以說明。作為鹼金屬之鹽舉例為有機酸或無機酸之鹽,作為鹼金屬之例,舉例為鋰、鈉、鉀、銫、銣等。作為有機酸之例舉例為甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等之碳原子數1~18之脂肪族單羧酸;草酸、丙二酸、琥珀酸、富馬酸、馬來酸、己二酸等之碳原子數1~12之脂肪族二羧酸;苯甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、水楊酸等之芳香族羧酸;甲烷磺酸、對-甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、三氟甲烷磺酸等之碳原子數1~20之磺酸等。作為無機酸之例舉例為鹽酸、氫溴酸、硫酸、亞硫酸、磷酸、亞磷酸、聚磷酸、硝酸、過氯酸等。其中,基於抗靜電性與其持續性、對生體或環境之安全性之方面,較佳為鋰、鈉、鉀之鹽,更佳為鈉。又,基於抗靜電性與其持續性之方面,較佳為乙酸之鹽、過氯酸之鹽、對-甲苯磺酸之鹽、十二烷基苯磺酸之鹽,更佳為十二烷基苯磺酸之鹽。鹼金屬之鹽亦可為2種以上。
作為鹼金屬之鹽之具體例舉例為例如乙酸鋰、乙酸鈉、乙酸鉀、氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀、磷酸鋰、磷酸鈉、磷酸鉀、硫酸鋰、硫酸鈉、過氯酸鋰、過氯酸鈉、過氯酸鉀、對-甲苯磺酸鋰、對-甲苯磺酸鈉、對-甲苯磺酸鉀、十二烷基苯磺酸鋰、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鉀等。該等中,基於抗靜電性與其持續性、對生體或環境之安全性之方面,較佳為對-甲苯磺酸鋰、對-甲苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鋰、十二烷基苯磺酸鈉等,最佳為十二烷基苯磺酸鈉。
鹼金屬之鹽可摻合於本發明之抗靜電劑,亦可與本發明之抗靜電劑一起摻合於合成樹脂而使用。鹼金屬之鹽的摻合量,基於抗靜電性與其持續性、保存安定性之方面,相對於本發明之抗靜電劑100質量份,較佳為0.01~20質量份,更佳為0.1~15質量份,最佳為3.0~12質量份。
其次針對離子性液體加以說明。 作為離子性液體之例,為具有100℃以下之熔點,構成離子性液體之陽離子或陰離子之至少一者為有機物離子,初期導電度為1~200ms/cm,較佳10~200ms/cm之常溫熔融鹽,舉例為例如國際公開第95/15572號中記載之常溫熔融鹽。
作為構成離子性液體之陽離子舉例為選自脒鎓、吡啶鎓、吡唑鎓及胍鎓陽離子所成之群之陽離子。其中,作為脒鎓陽離子舉例為下述者。
(1)咪唑啉鎓陽離子 舉例為碳原子數5~15者,例如1,2,3,4-四甲基咪唑啉鎓、1,3-二甲基咪唑啉鎓; (2)咪唑鎓陽離子 舉例為碳原子數5~15者,例如1,3-二甲基咪唑鎓、1-乙基-3-甲基咪唑鎓; (3)四氫嘧啶鎓陽離子 舉例為碳原子數6~15者,例如1,3-二甲基-1,4,5,6-四氫嘧啶鎓、1,2,3,4-四甲基-1,4,5,6-四氫嘧啶鎓; (4)二氫嘧啶鎓陽離子 舉例為碳原子數6~20者,例如1,3-二甲基-1,4-二氫嘧啶鎓、1,3-二甲基-1,6-二氫嘧啶鎓、8-甲基-1,8-二氮雜雙環[5,4,0]-7,9-十一碳二烯鎓、8-甲基-1,8-二氮雜雙環[5,4,0]-7,10-十一碳二烯鎓。
作為吡啶鎓陽離子舉例為碳原子數6~20者,例如3-甲基-1-丙基吡啶鎓、1-丁基-3,4-二甲基吡啶鎓。
作為吡唑鎓陽離子舉例為碳原子數5~15者,例如1,2-二甲基吡唑鎓、1-正丁基-2-甲基吡唑鎓。
作為胍鎓陽離子舉例為下述者。
(1)具有咪唑啉鎓骨架之胍鎓陽離子 舉例為碳原子數8~15者,例如2-二甲胺基-1,3,4-三甲基咪唑啉鎓、2-二乙胺基-1,3,4-三甲基咪唑啉鎓; (2)具有咪唑鎓骨架之胍鎓陽離子 舉例為碳原子數8~15者,例如2-二甲胺基-1,3,4-三甲基咪唑鎓、2-二乙胺基-1,3,4-三甲基咪唑鎓; (3)具有四氫嘧啶鎓骨架之胍鎓陽離子 舉例為碳原子數10~20者,例如2-二甲胺基-1,3,4-三甲基-1,4,5,6-四氫嘧啶鎓、2-二乙胺基-1,3-二甲基-4-乙基-1,4,5,6-四氫嘧啶鎓; (4)具有二氫嘧啶鎓骨架之胍鎓陽離子 舉例為碳原子數10~20者,例如2-二甲胺基-1,3,4-三甲基-1,4-二氫嘧啶鎓、2-二甲胺基-1,3,4-三甲基-1,6-二氫嘧啶鎓、2-二乙胺基-1,3-二甲基-4-乙基-1,4-二氫嘧啶鎓、2-二乙胺基-1,3-二甲基-4-乙基-1,6-二氫嘧啶鎓。
陽離子亦可單獨使用1種,且亦可併用2種以上,任一者均可。該等中,基於抗靜電性與其持續性之方面,較佳為脒鎓陽離子,更佳為咪唑鎓陽離子,特佳為1-乙基-3-甲基咪唑鎓陽離子。
離子性液體中,作為構成陰離子之有機酸或無機酸舉例為下述者。作為有機酸舉例為例如羧酸、硫酸酯、磺酸及磷酸酯;作為無機酸舉例為例如超強酸(例如硼氟酸、四氟化硼酸、過氯酸、六氟化磷酸、六氟化銻酸及六氟化砷酸)、磷酸及硼酸。上述有機酸及無機酸可單獨使用1種,且亦可併用2種以上,任一者均可。
有機酸及無機酸中,基於離子性液體之抗靜電性及其持續性之方面較佳者係構成離子性液體之陰離子之Hamett酸度函數(-HO)為12~100的形成超強酸之共軛鹼、超強酸之共軛鹼以外之陰離子的酸及該等之混合物。
作為超強酸之共軛鹼以外之陰離子舉例為例如鹵素(例如氟、氯及溴)離子、烷基(碳原子數1~12)苯磺酸(例如對-甲苯磺酸及十二烷基苯磺酸)離子及多(n=1~25)氟烷磺酸(例如十一氟戊烷磺酸)離子。
又,作為超強酸舉例為自質子酸及質子酸與路易士酸之組合所衍生者、及該等之混合物。至於作為超強酸之質子酸舉例為例如雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺酸、雙(五氟乙基磺醯基)醯亞胺酸、三(三氟甲基磺醯基)甲烷、過氯酸、氟磺酸、烷(碳原子數1~30)磺酸(例如甲烷磺酸、十二烷基磺酸等)、多(n=1~30)氟烷(碳原子數1~30)磺酸(例如三氟甲烷磺酸、五氟乙烷磺酸、七氟丙烷磺酸、九氟丁烷磺酸、十一氟戊烷磺酸及十三氟己烷磺酸)、硼氟酸及四氟化硼酸。該等中,基於合成容易性之觀點較佳為硼氟酸、三氟甲烷磺酸、雙(三氟甲烷磺酸)醯亞胺酸及雙(五氟乙烷磺酸)醯亞胺酸。
作為與路易士酸併用之質子酸舉例為例如鹵化氫(例如氟化氫、氯化氫、溴化氫及碘化氫)、過氯酸、氟磺酸、甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸、五氟乙烷磺酸、九氟丁烷磺酸、十一氟戊烷磺酸、十三氟己烷磺酸及該等之混合物。該等中,基於離子性液體之初期導電度之觀點較佳為氟化氫。
作為路易士酸舉例為例如三氟化硼、五氟化磷、五氟化銻、五氟化砷、五氟化鉭及該等之混合物。該等中,基於離子性液體之初期導電度之觀點較佳為三氟化硼及五氟化磷。
質子酸與路易士酸之組合為任意,但作為由該等組合所成之超強酸舉例為例如四氟硼酸、六氟磷酸、六氟化鉭酸、六氟化銻酸、六氟化鉭磺酸、四氟化硼酸、六氟化磷酸、氯化三氟化硼酸、六氟化砷酸及該等之混合物。
該等陰離子中,基於離子性液體之抗靜電性及其持續性之觀點較佳之超強酸之共軛鹼(由質子酸所成之超強酸及由質子酸與路易士酸之組成所成之超強酸),進而較佳為由質子酸所成之超強酸及由質子酸與三氟化硼及/或五氟化磷所成之超強酸之共軛鹼。
離子性液體中,基於抗靜電性及其持續性之觀點較佳者為具有脒鎓陽離子之離子性液體,更佳為具有1-乙基-3-甲基咪唑鎓陽離子之離子性液體,特佳為1-乙基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺。
離子性液體可摻合於本發明之抗靜電劑中,亦可與本發明之抗靜電劑一起摻合於合成樹脂中而使用。離子性液體之摻合量基於抗靜電性及其持續性、保存安定性之方面,相對於本發明之抗靜電劑100質量份,較佳為0.01~20質量份,更佳為0.1~15質量份,最佳為1~12質量份。
本發明之抗靜電劑組成物中,亦可併用鹼金屬之鹽與離子性液體。
為了獲得獲得本發明之抗靜電劑組成物,只要將本發明之抗靜電劑與選自由鹼金屬之鹽及離子性液體所成之群中之1種以上以及進而根據需要之其他任意成分混合即可,混合可使用各種混合機。混合時亦可加熱。若舉例可使用之混合機之例,則舉例為滾筒混合機、亨歇爾混合機、條摻合機、V型混合機、W型混合機、超混合機、諾塔混合機(nauta mixer)等。又,高分子化合物(E)之合成反應中,亦可於反應系中添加選自由鹼金屬之鹽及離子性液體所成之群中之1種以上。
又,本發明之抗靜電劑,在不損及本發明效果之範圍,亦可摻合第2族元素之鹽,作成具有抗靜電性之抗靜電劑組成物使用。作為第2族元素之鹽舉例為有機酸或無機酸之鹽,作為第2元素之例舉例為鋇、鎂、鈣、鍶、鋇等。作為有機酸之例舉例為甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等之碳原子數1~18之脂肪族單羧酸;草酸、丙二酸、琥珀酸、富馬酸、馬來酸、己二酸等之碳原子數1~12之脂肪族二羧酸;苯甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、水楊酸等之芳香族羧酸;甲烷磺酸、對-甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、三氟甲烷磺酸等之碳原子數1~20之磺酸等。作為無機酸之例舉例為鹽酸、氫溴酸、硫酸、亞硫酸、磷酸、亞磷酸、聚磷酸、硝酸、過氯酸等。
第2族元素之鹽可摻合於本發明之抗靜電劑,亦可與本發明之抗靜電劑一起摻合於合成樹脂使用。第2族元素之鹽之摻合量,相對於本發明之抗靜電劑100質量份,較佳為0.01~20質量份,更佳為0.1~15質量份,最佳為3.0~12質量份。
又,本發明之抗靜電劑,在不損及本發明效果之範圍,亦可摻合界面活性劑,作成具有抗靜電性之抗靜電劑組成物使用。作為界面活性劑可使用非離子性、陰離子性、陽離子性或兩性之界面活性劑。作為非離子性界面活性劑舉例為高級醇環氧乙烷加成物、脂肪酸環氧乙烷加成物、高級烷基胺環氧乙烷加成物、聚丙二醇環氧乙烷加成物等之聚乙二醇型非離子界面活性劑;聚環氧乙烷、甘油之脂肪酸酯、季戊四醇之脂肪酸酯、山梨糖醇或山梨糖醇酐之脂肪酸酯、多元醇之烷基醚、烷醇胺之脂肪族醯胺等之多元醇型非離子界面活性劑等,作為陰離子性界面活性劑舉例為例如高級脂肪酸之鹼金屬鹽等之羧酸鹽;高級醇硫酸酯鹽、高級烷基醚硫酸酯鹽等之硫酸酯鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、鏈烷磺酸鹽等之磺酸鹽;高級醇磷酸酯鹽等之磷酸酯鹽等,作為陽離子性界面活性劑舉例為例如烷基三甲基銨鹽等之4級銨鹽等。作為兩性界面活性劑舉例為高級烷胺基丙醇酸鹽等之胺基酸型兩性界面活性劑、高級烷基二甲基甜菜鹼、高級烷基二羥基乙基甜菜鹼等之甜菜鹼型界面活性劑等,該等可單獨或組合2種以上使用。本發明之抗靜電劑組成物中,上述界面活性劑中,較佳為陰離子性界面活性劑,特佳為烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、鏈烷磺酸鹽等之磺酸鹽。
界面活性劑可摻合於本發明之抗靜電劑,亦可與本發明之抗靜電劑一起摻合於合成樹脂使用。界面活性劑之摻合量,相對於本發明之抗靜電劑100質量份,較佳為0.01~20質量份,更佳為0.1~15質量份,最佳為1~10質量份。
進而,本發明之抗靜電劑,在不損及本發明效果之範圍,亦可摻合高分子型抗靜電劑,作成具有抗靜電性之抗靜電劑組成物使用。作為高分子型抗靜電劑可使用例如習知聚醚酯醯胺等之高分子型抗靜電劑,作為習知聚醚酯醯胺舉例為例如日本特開平7-10989號公報中記載之由雙酚A之聚氧伸烷基加成物所成之聚醚酯醯胺。又,可使用具有聚烯烴嵌段與親水性聚合物嵌段以鍵結單位為2~50之重複構造之嵌段聚合物,例如可舉例美國專利第6552131號說明書記載之嵌段聚合物。
高分子型抗靜電劑可摻合於本發明之抗靜電劑,亦可與本發明之抗靜電劑一起摻合於合成樹脂使用。高分子型抗靜電劑之摻合量,相對於本發明之抗靜電劑100質量份,較佳為0~50質量份,更佳為5~20質量份。
又進而,本發明之抗靜電劑,在不損及本發明效果之範圍,亦可摻合相溶化劑,作成具有抗靜電性之抗靜電劑組成物使用。藉由摻合相溶化劑,可提高本發明之抗靜電劑與其他成分或合成樹脂之相溶性。作為該相溶化劑舉例為具有選自羧基、環氧基、胺基、羥基及聚氧伸烷基所成之群之至少1種官能基(極性基)之改質乙烯基聚合物,例如日本特開平3-258850號公報中記載之聚合物、或日本特開平6-345927號公報中記載之具有磺醯基之改質乙烯基聚合物,或具有聚烯烴部分與芳香族乙烯基聚合物部分之嵌段聚合物等。
進而作為較佳之相溶化劑舉例為馬來酸酐改質聚乙烯、馬來酸酐改質聚丙烯、依康酸酐改質聚乙烯、依康酸酐改質聚丙烯等之酸酐改質聚烯烴。
相溶化劑可摻合於本發明之抗靜電劑,亦可與本發明之抗靜電劑一起摻合於合成樹脂使用。相溶化劑之摻合量,相對於本發明之抗靜電劑100質量份,較佳為0.1~15質量份,更佳為1~10質量份。本發明之抗靜電劑組成物,在不損及本發明效果之範圍,除本發明之抗靜電劑與先前列舉之成分以外,亦可摻合其他成分作為任意成分。該等其他成分可直接摻合於抗靜電劑組成物,於熱塑性樹脂等之合成樹脂中摻合本發明之抗靜電劑或本發明之抗靜電劑組成物,作成具有抗靜電性之樹脂組成物使用時,亦可摻合於合成樹脂中。
本發明之抗靜電劑及抗靜電劑組成物可摻合於合成樹脂中,特佳摻合於熱塑性樹脂中,作成具有抗靜電性之抗靜電劑樹脂組成物使用。
其次,針對本發明之抗靜電劑樹脂組成物加以說明。 本發明之樹脂組成物係對於合成樹脂摻合本發明之抗靜電劑或本發明之抗靜電劑組成物者。作為合成樹脂較佳為熱塑性樹脂。
作為熱塑性樹脂之例可舉例為聚丙烯、耐衝擊共聚物聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直鏈低密度聚乙烯、交聯聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丁烯-1、聚-3-甲基戊烯、聚-4-甲基戊烯等之α-烯烴聚合物或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯共聚物等之聚烯烴系樹脂及該等之共聚物;聚氯化乙烯、聚偏氯化乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚偏氟化乙烯、氯化橡膠、氯化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯化乙烯-乙烯共聚物、氯化乙烯-偏氯化乙烯共聚物、氯化乙烯-偏氯化乙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物、氯化乙烯-丙烯酸酯共聚物、氯化乙烯-馬來酸酯共聚物、氯化乙烯-環己基馬來醯亞胺共聚物等之含鹵樹脂;石油樹脂、相豆滿樹脂、聚苯乙烯、耐衝擊性聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、丙烯酸樹脂、苯乙烯及/或α-甲基苯乙烯與其他單體(例如馬來酸酐、苯基馬來醯亞胺、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、丙烯腈等)之共聚物(例如AS樹脂、ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物)樹脂、ACS樹脂、SBS樹脂、MBS樹脂、耐熱ABS樹脂等);聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乙烯甲醛、聚乙烯丁縮醛、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸環己烷二亞甲基酯等之聚對苯二甲酸烷二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯等之聚萘二甲酸烷二酯等之芳香族聚酯及聚對苯二甲酸二亞甲二酯等之直鏈聚酯;聚羥基丁酸酯、聚己內酯、聚琥珀酸丁二酯、聚琥珀酸乙二酯、聚乳酸、聚蘋果酸、聚乙醇酸、聚二噁烷、聚(2-氧雜環丁酮)等之分解性脂肪族聚酯;聚環氧苯、聚己內醯胺及聚六亞甲基己二醯胺等之聚醯胺、聚碳酸酯、聚碳酸酯/ABS樹脂、聚碳酸酯/聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丁二酯/ABS樹脂、分支聚碳酸酯、聚縮醛、聚苯硫醚、聚胺基甲酸酯、纖維素系樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚碸、聚苯醚、聚醚酮、聚醚醚酮、液晶聚合物等之熱塑性樹脂及該等之摻合物。
又,熱塑性樹脂亦可為異戊二烯橡膠、丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯共聚合橡膠、苯乙烯-丁二烯共聚合橡膠、氟橡膠、矽氧橡膠、烯烴系彈性體、苯乙烯系彈性體、聚酯系彈性體、腈系彈性體、尼龍系彈性體、氯化乙烯系彈性體、聚醯胺系彈性體、聚胺基甲酸酯系彈性體等之彈性體。本發明之樹脂組成物中,該等熱塑性樹脂可單獨使用,亦可併用2種以上使用。又,熱塑性樹脂亦可經合金化。
該等熱塑性樹脂不管分子量、聚合度、密度、軟化點、對溶劑之不溶分比例、立體規則性之程度、觸媒殘渣有無、成為原料之單體種類或摻合比率、聚合觸媒之種類(例如齊格勒觸媒、茂金屬觸媒等)等均可使用。該等熱塑性樹脂中,基於抗靜電性及其持續性之觀點,較佳為選自聚烯烴系樹脂、聚苯乙烯系樹脂及該等之共聚物所成之群之1種以上。
本發明之樹脂組成物中之合成樹脂與本發明之抗靜電劑或本發明之抗靜電劑組成物之質量比,較佳為99/1~40/60之範圍。
本發明之抗靜電劑對合成樹脂之摻合方法並未特別限定,可使用通常使用之任意方法。只要藉由例如輥混練、桿混練、擠出機、捏合機等混合混練入而摻合即可。又,本發明之抗靜電劑可直接添加於合成樹脂,但亦可根據需要,含浸於載體後添加。含浸於載體時,可直接加熱混合,亦可為根據需要,以有機溶劑稀釋後含浸於載體,其後去除溶劑之方法。作為如此之載體可使用作為合成樹脂之填料或填充劑而已知者,或可使用在常溫為固體之難燃劑或光安定劑,可舉例為例如矽酸鈣粉末、氧化矽粉末、滑石粉末、氧化鋁粉末、氧化鈦粉末、或該等載體之表面經化學修飾者、下述舉例之難燃劑或抗氧化劑中之固體者等。該等載體中較佳為載體表面經化學修飾者,更佳為氧化矽粉末表面經化學修飾者。該等載體較佳為平均粒徑為0.1~100μm者,更佳為0.5~50μm者。
作為本發明之抗靜電劑對合成樹脂之摻合方法,可將嵌段聚合物(C)與具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)邊與合成樹脂同時混練邊合成高分子化合物(E)而摻合,此時亦可同時進而混練入選自由鹼金屬之鹽及離子性液體所成之群中之1種以上,且亦可藉射出成形等之成形時使本發明之抗靜電劑與合成樹脂混合獲得成形品之方法而摻合,此時亦可同時進而摻合選自由鹼金屬之鹽及離子性液體所成之群中之1種以上,進而,預先製造本發明之抗靜電劑與合成樹脂之母批料,並摻合該母批料,此時亦可摻合選自由鹼金屬之鹽及離子性液體所成之群中之1種以上。
本發明之樹脂組成物中,可根據需要進而添加酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、硫醚系抗氧化劑、紫外線吸收劑、受阻胺系光安定劑等之各種添加劑,藉此,可使本發明之樹脂組成物安定化。
該等抗氧化劑等之各種添加劑,於摻合於合成樹脂之前,亦可摻合於本發明之抗靜電劑組成物中。進而亦可於製造高分子化合物(E)時摻合。尤其抗氧化劑於製造高分子化合物(E)時摻合,由於亦可防止製造中之高分子化合物(E)之氧化劣化故而較佳。
作為酚系抗氧化劑舉例為例如2,6-二-第三丁基-對-甲酚、2,6-二苯基-4-十八烷氧基苯酚、二硬脂基(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)磷酸酯、1,6-六亞甲基雙[(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸醯胺]、4,4’-硫基雙(6-第三丁基-間-甲酚)、2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,2’-亞甲基雙(4-乙基-6-第三丁基苯酚)、4,4’-亞丁基雙(6-第三丁基-間-甲酚)、2,2’-亞乙基雙(4,6-二第三丁基苯酚)、2,2’-亞乙基雙(4-第二丁基-6-第三丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-第三丁基苯基)丁烷、1,3,5-三(2,6-二甲基-3-羥基-4-第三丁基苄基)異氰脲酸酯、1,3,5-三(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)異氰脲酸酯、1,3,5-三(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)-2,4,6-三甲基苯、2-第三丁基-4-甲基-6-(2-丙烯醯氧基-3-第三丁基-5-甲基苄基)苯酚、硬脂基(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯]甲醇、硫基二乙二醇雙[(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、1,6-六亞甲基雙[(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、雙[3,3-雙(4-羥基-3-第三丁基苯基)丁酸]二醇酯、雙[2-第三丁基-4-甲基-6-(2-羥基-3-第三丁基-5-甲基苄基)苯基]對苯二甲酸酯、1,3,5-三[(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基乙基]異氰脲酸酯、3,9-雙[1,1-二甲基-2-{(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基}乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷、三乙二醇雙[(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]等。該等酚系抗氧化劑之添加量,相對於合成樹脂100質量份,較佳為0.001~10質量份,更佳為0.05 ~5質量份。
作為磷系抗氧化劑舉例為例如三壬基苯基亞磷酸酯、三[2-第三丁基-4-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯硫基)-5-甲基苯基]亞磷酸酯、三癸基亞磷酸酯、辛基二苯基亞磷酸酯、二(癸基)單苯基亞磷酸酯、二(十三烷基)季戊四醇二亞磷酸酯、二(壬基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二第三丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4,6-三第三丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二異丙苯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、四(十三烷基)亞異丙基二苯酚二亞磷酸酯、四(十三烷基)-4,4’-亞正丁基雙(2-第三丁基-5-甲基苯酚)二亞磷酸酯、六(十三烷基)-1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-第三丁基苯基)丁烷三亞磷酸酯、四(2,4-二第三丁基苯基)聯苯基二亞磷酸酯、9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、2,2’-亞甲基雙(4,6-第三丁基苯基)-2-乙基六亞磷酸酯、2,2’-亞甲基雙(4,6-第三丁基苯基)-十八烷基亞磷酸酯、2,2’-亞乙基雙(4,6-二第三丁基苯基)氟亞磷酸酯、三(2-[(2,4,8,10-四第三丁基苯并[d,f][1,3,2]二氧雜磷雜環庚-6-基)氧基]乙基)胺、2-乙基-2-丁基丙二醇與2,4,6-三第三丁基苯酚之亞磷酸酯等。該等磷系抗氧化劑之添加量,相對於合成樹脂100質量份,較佳為0.001~10質量份,更佳為0.05 ~5質量份。
作為硫醚系抗氧化劑舉例為例如硫基二丙酸二月桂酯、硫基二丙酸二肉豆蔻酯、硫基二丙酸二硬脂酯等之二烷基硫基二丙酸酯類,及季戊四醇四(β-烷基硫基丙酸)酯類。該等硫醚系抗氧化劑之添加量,相對於合成樹脂100質量份,較佳為0.001~10質量份,更佳為0.05~5質量份。
作為紫外線吸收劑舉例為例如2,4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮、5,5’-亞甲基雙(2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮)等之2-羥基二苯甲酮類;2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-3’,5’-二-第三丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羥基-3’-第三丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羥基-5’-第三辛基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-3’,5’-二異丙苯基苯基)苯并三唑、2,2’-亞甲基雙(4-第三辛基-6-(苯并三唑基)苯酚)、2-(2’-羥基-3’-第三丁基-5’-羧基苯基)苯并三唑等之2-(2’-羥基苯基)苯并三唑類;水楊酸苯酯、間苯二酚單苯甲酸酯、2,4-二第三丁基苯基-3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲酸酯、2,4-二第三戊基苯基-3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲酸酯、十六烷基-3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲酸酯等之苯甲酸酯類;2-乙基-2’-乙氧基草醯替苯胺、2-乙氧基-4’-十二烷基草醯替苯胺等之經取代草醯替苯胺類;乙基-α-氰基-β,β-二苯基丙烯酸酯、甲基-2-氰基-3-甲基-3-(對-甲氧基苯基)丙烯酸酯等之氰基丙烯酸酯類;2-(2-羥基-4-辛氧基苯基)-4,6-雙(2,4-二第三丁基苯基)-s-三嗪、2-(2-羥基-4-甲氧基苯基)-4,6-二苯基-s-三嗪、2-(2-羥基-4-丙氧基-5-甲基苯基)-4,6-雙(2,4-二第三丁基苯基)-s-三嗪等之三芳基三嗪類。該等紫外線吸收劑之添加量,相對於合成樹脂100質量份,較佳為0.001~30質量份,更佳為0.05~10質量份。
作為受阻胺系光安定劑舉例為例如2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基硬脂酸酯、1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基硬脂酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基苯甲酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)・雙(十三烷基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)・雙(十三烷基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-2-丁基-2-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)丙二酸酯、1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯、聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)胺基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基}六亞甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺}]、1,2,3,4-丁烷四羧酸/2,2-雙(羥基甲基)-1,3-丙二醇/3-羥基-2.2-二甲基丙醛/1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基酯聚縮物、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)=癸二酸酯/甲酯=1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基=癸二酸酯混合物、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯、1-(2-羥基乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇/琥珀酸二乙酯聚縮物、1,6-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基胺基)己烷/二溴乙烷聚縮物、1,6-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基胺基)己烷/2,4-二氯-6-嗎啉-s-三嗪聚縮物、1,6-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基胺基)己烷/2,4-二氯-6-第三辛基胺基-s-三嗪聚縮物、1,5,8,12-四[2,4-雙(N-丁基-N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)胺基)-s-三嗪-6-基]-1,5,8,12-四氮雜十二烷、1,5,8,12-四[2,4-雙(N-丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)胺基)-s-三嗪-6-基]-1,5,8,12-四氮雜十二烷、1,6,11-三[2,4-雙(N-丁基-N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)胺基)-s-三嗪-6-基胺基]十一烷、1,6,11-三[2,4-雙(N-丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)胺基)-s-三嗪-6-基胺基]十一烷、3,9-雙[1,1-二甲基-2-{三(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基氧羰基)丁基羰氧基}乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷、3,9-雙[1,1-二甲基-2-{三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基氧羰基)丁基羰氧基}乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷、雙(1-十一烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)碳酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基十六烷酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基十八烷酸酯等之受阻胺化合物。該等受阻胺系光安定劑之添加量,相對於合成樹脂100質量份,較佳為0.001 ~30質量份,更佳為0.05 ~10質量份。
又,使用聚烯烴系樹脂作為合成樹脂時,在不損及本發明效果之範圍,亦可根據需要較佳進而添加習知中和劑,以中和聚烯烴樹脂中之殘渣觸媒。作為中和劑舉例為例如硬脂酸鈣、硬脂酸鋰、硬脂酸鈉等之脂肪酸金屬鹽,或伸乙基雙(硬脂醯胺)、伸乙基雙(12-羥基硬脂醯胺)、硬脂酸醯胺等之脂肪酸醯胺化合物,該等中和劑亦可混合使用。
本發明之樹脂組成物中,作為其他添加劑,在不損及本發明效果之範圍,亦可根據需要添加芳香族羧酸金屬鹽、脂環式烷基羧酸金屬鹽、對-第三丁基苯甲酸鋁、芳香族磷酸酯金屬鹽、二亞苄基山梨糖醇類等之結晶核劑、金屬皂、水滑石、含三嗪環之化合物、金屬氫氧化物、磷酸酯系難燃劑、縮合磷酸酯系難燃劑、磷酸酯系難燃劑、無機磷系難燃劑、(聚)磷酸鹽系難燃劑、鹵系難燃劑、矽系難燃劑、三氧化銻等之氧化銻、其他無機系難燃劑、其他有機系難燃劑、填充劑、顏料、滑劑、加工助劑、可塑劑、強化材、抗老化劑、木粉、發泡劑等。
作為含三嗪環之化合物舉例為例如三聚氰胺、三聚氰胺二醯胺(Ammeline)、苯胍胺、乙醯胍胺、鄰苯二胍胺(Phthalodiguanamine)、三聚氰胺異氰脲酸酯、焦磷酸三聚氰胺、伸丁基二胍胺、降冰片烯二胍胺、亞甲基二胍胺、乙二胺、三亞甲基二-三聚氰胺、四亞甲基二-三聚氰胺、六亞甲基二-三聚氰胺、1,3-伸己基二-三聚氰胺等。
作為金屬氫氧化物舉例為例如氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化鋅、KISUMA 5A(氫氧化鎂:協和化學工業(股)製)等。
作為磷酸酯系難燃劑舉例為例如磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三丁氧基乙酯、磷酸三(氯乙基)酯、磷酸三(二氯丙基)酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯酯二苯酯、磷酸三-二甲苯酯、磷酸辛酯二苯酯、磷酸二甲苯酯二苯酯、磷酸三(異丙基苯基)酯、磷酸2-乙基己酯二苯酯、磷酸第三丁基苯基酯二苯酯、磷酸雙(第三丁基苯基)酯苯酯、磷酸三(第三丁基苯基)酯、磷酸異丙基苯基酯二苯酯、磷酸雙(異丙基苯基)酯二苯酯、磷酸三(異丙基苯基)酯等。
作為縮合磷酸酯系難燃劑之例舉例為1,3-伸苯基雙(二苯基磷酸酯)、1,3-伸苯基雙(二甲苯基磷酸酯)、雙酚A雙(二苯基磷酸酯)等。
作為(聚)磷酸鹽系難燃劑之例舉例為聚磷酸銨、聚磷酸三聚氰胺、聚磷酸哌嗪、焦磷酸三聚氰胺、焦磷酸哌嗪等之(聚)磷酸之銨鹽或胺鹽。
作為其他無機系難燃劑可使用例如氧化鈦、氧化鋁、氧化鎂、水滑石、滑石、蒙托石等之無機化合物,及其表面處理品,例如TIPAQUE R-680(氧化鈦:石原產業(股)製)、KYOWAMAG 150(氧化鎂:協和化學工業(股)製)、DHT-4A(水滑石:協和化學工業(股)製)、ALCAMIZER 4(鋅改質水滑石:協和化學工業(股)製)等之各種市售品。又,作為其他有機系難燃劑舉例為季戊四醇。
作為抗老化劑舉例為萘胺系、二苯胺系、對-苯基二胺系、喹啉系、氫醌衍生物、單酚系、硫代雙酚系、受阻酚系、亞磷酸酯系等。
作為結晶核劑舉例為無機系結晶核劑及有機系結晶核劑,作為無機系結晶核劑之具體例舉例為高嶺土、合成雲母、黏土、沸石、氧化矽、石墨、碳黑、氧化鎂、氧化鈦、硫化鈣、氮化硼、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鋁、氧化鎂及苯基磷酸酯等之金屬鹽。該等無機系結晶核劑為了提高於組成物中之分散性,亦可經有機物修飾。
作為有機系結晶核劑之具體例舉例為苯甲酸鈉、苯甲酸鉀、苯甲酸鋰、苯甲酸鈣、苯甲酸鎂、苯甲酸鋇、對苯二甲酸鋰、對苯二甲酸鈉、對苯二甲酸鉀、草酸鈣、月桂酸鈉、月桂酸鉀、肉豆蔻酸鈉、肉豆蔻酸鉀、肉豆蔻酸鈣、二十八烷酸鈉、二十八烷酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀、硬脂酸鋰、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋇、褐煤酸鈉、褐煤酸鈣、甲苯甲酸鈉、水楊酸鈉、水楊酸鉀、水楊酸鋅、二苯甲酸鋁、二苯甲酸鉀、二苯甲酸鋰、β-萘甲酸鈉、環己烷羧酸鈉等之有機羧酸金屬鹽,對-甲苯磺酸鈉、磺基間苯二甲酸鈉等之有機磺酸鹽、硬脂酸醯胺、伸乙基雙月桂酸醯胺、棕櫚酸醯胺、羥基硬脂酸醯胺、芥酸醯胺、苯偏三酸三(第三丁基醯胺)等之羧酸醯胺,亞苄基山梨糖醇及其衍生物、2,2’-亞甲基雙(4,6-二-第三丁基苯基)磷酸鈉等之磷化合物金屬鹽及2,2’-甲基雙(4,6-二-第三丁基苯基)鈉等。
作為滑劑舉例為例如液體石蠟、天然石蠟、微晶蠟、合成石蠟、低分子量聚乙烯、聚乙烯蠟等之純烴系滑劑;鹵化烴系滑劑;高級脂肪酸、氧脂肪酸等之脂肪酸系滑劑;脂肪酸醯胺、雙脂肪酸醯胺等之脂肪酸醯胺系滑劑;脂肪酸之低級醇酯、甘油酯等之脂肪酸之多元醇酯、脂肪酸之聚二醇酯、脂肪酸之脂肪醇酯(酯蠟)等之酯系滑劑;金屬皂、脂肪醇、多元醇、聚二醇、聚甘油、脂肪酸與多元醇之部分酯、脂肪酸與聚二醇、聚甘油之部分酯系的滑劑,或矽氧油、礦油等。
作為加工助劑舉例為丙烯酸系加工助劑,丙烯酸系加工助劑可使用使(甲基)丙烯酸酯之1種聚合或2種以上共聚合者。作為聚合或共聚合之(甲基)丙烯酸酯之例舉例為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸十三烷酯等之(甲基)丙烯酸酯等。又,除上述以外,亦舉例為(甲基)丙烯酸、含有羥基之(甲基)丙烯酸酯等。
作為可塑劑舉例為例如聚酯系可塑劑、甘油系可塑劑、多元羧酸酯系可塑劑、聚烷二醇系可塑劑、醚酯系可塑劑及環氧系可塑劑等。
作為強化材舉例為例如玻璃纖維、石棉纖維、碳纖維、石墨纖維、金屬纖維、鈦酸鉀晶鬚、硼酸鋁晶鬚、鎂系晶鬚、矽系晶鬚、矽灰石、海泡石、石棉、礦渣纖維、硬矽鈣石(xonotlite)、矽磷灰石(ellestadite)、石膏纖維、氧化矽纖維、氧化矽・氧化鋁纖維、氧化鋯纖維、氮化硼纖維、氮化矽纖維及硼纖維等之無機纖維狀強化材、聚酯纖維、尼龍纖維、丙烯酸纖維、再生纖維素纖維、乙酸酯纖維、大麻槿、苧麻、木棉、黃麻、麻、劍麻、亞麻、亞麻纖維、絹、馬尼拉麻、甘蔗、木材紙漿、紙屑、廢紙及羊毛等之有機纖維狀強化材、玻璃片、非膨潤性雲母、石墨、金屬箔、陶瓷粒、黏土、雲母、絹雲母、沸石、膨潤土、白雲石、高嶺土、微粉矽酸、長石粉、碳酸鉀、矽中空球、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇、氧化鈣、氧化鋁、氧化鈦、矽酸鋁、氧化矽、石膏、均密石英質岩(Novaculite)、片鈉鋁石(dawsonite)及白土等之板狀或粒狀強化材。該等強化材可藉由乙烯/乙酸乙烯酯共聚物等之熱塑性樹脂、環氧樹脂等之熱硬化性樹脂被覆或集束處理,亦可藉胺基矽烷或環氧基矽烷等之偶合劑等處理。
作為填充劑之例舉例為滑石、碳酸鈣、硫酸鎂纖維、氧化矽、黏土、高嶺土、氧化鋁、碳黑、玻璃纖維等。該等填充劑亦可經微粉化或微粒化等處理或表面處理。
木粉係用以對由樹脂組成物所得之成形體賦予天然木材具有之木眼花樣或木質感,具有接近天然木材之色調及質感,而使用於車輛用內裝材、車身防擦條、住宅用內裝材、外裝建材等之建材、陽台、露台、甲板材等之地板材、土木材料、跨過自然公園內之濕地等之木棧道、被覆於鋼管之扶手、桌框、墊片等之用途而摻合。木粉之平均粒徑較佳為30~500μm,更佳為100~200μm。平均粒徑超過500μm時,有成形物表面狀態變差之傾向而欠佳。木粉所使用之木材種類並未特別限定,但適宜為例如杉、柳桉、台灣鐵杉、檜木等針葉樹。根據使用目的,亦可使用自闊葉樹所得之木粉。又,可使用將鋸屑、稻穀殼、塑合板的表面研磨粉等經微粉化者。作為將木粉微粉化之方法並未特別限定,舉例為例如將經粒片化之木材以乾式粉碎機微粉碎之方法等。
此外,本發明之樹脂組成物中,在不損及本發明效果之範圍,可根據需要,以不損及本發明效果之範圍摻合通常合成樹脂中使用之添加劑例如交聯劑、防霧劑、滲出防止劑、表面處理劑、上述難燃劑以外之難燃劑、螢光劑、防黴劑、殺菌劑、金屬惰性劑、脫模劑、顏料、上述抗氧化劑以外之抗氧化劑、上述光安定劑以外之光安定劑等。
摻合於本發明之樹脂組成物中之添加劑可直接添加於合成樹脂,亦可摻合於本發明之抗靜電劑或抗靜電劑組成物後,添加於合成樹脂。
藉由成形本發明之樹脂組成物,可獲得具有抗靜電性之樹脂成形體。作為成形方法並未特別限定,舉例為擠出加工、軋光加工、射出成形、輥、壓縮成形、吹塑成形、旋轉成形等,可製造樹脂板、薄片、薄膜、瓶子、纖維、不規則形品等之各種形狀之成形品。藉由本發明之樹脂組成物所得之成形體係抗靜電性及其持續性優異者。
本發明之樹脂組成物及使用其之成形體可使用於電氣・電子・通訊、農林水產、礦業、建築、食品、纖維、衣類、醫療、石炭、石油、橡膠、皮革、汽車、精密機器、木材、建材、土木、傢俱、印刷、樂器等之廣泛產業領域。
更具體而言,本發明之樹脂組成物及其成形體可使用於印表機、個人電腦、文書處理機、鍵盤、PDA (小型資訊終端機)、電話機、影印機、傳真機、ECR(電子式現金出納機)、計算機、電子記事本、卡、支架、文具等之事務、OA機器、洗衣機、冰箱、吸塵器、微波爐、照明器具、遊戲機、熨斗、被爐等之家電機器、TV、VTR、攝錄影機、收錄音機、卡帶錄音機、迷你光碟、CD播放器、揚聲器、液晶顯示器等之AV機器、連接器、繼電器、電容器、開關、印刷基板、繞線管、半導體密封材料、LED密封材料、電線、電纜、變壓器、偏轉磁軛、分電盤、時鐘等之電氣・電子零件及通訊機器、汽車內外裝材、製版用膜、黏著膜、瓶子、食品用容器、食品包裝用膜、製藥・醫藥用保鮮膜、製品包裝膜、農業用膜、農業用薄片、溫室用膜等之用途。
再者,本發明之樹脂組成物及其成形體可使用於坐墊(填充物、外層等)、安全帶、天花板、折合式頂篷、椅子扶手、門邊、後車廂托盤、地毯、墊子、遮陽板、輪蓋、防塵罩、安全氣囊、絕緣材、拉環、拉環帶、電線被覆材、電絕緣材、塗料、塗覆材、面板材、地板材、邊牆、地毯、壁紙、壁裝材、外裝材、內裝材、屋頂材、甲板材、壁材、柱材、鋪板、屏風材、骨組及線腳、窗及門形材、瓦板、壁板、露台、陽台、隔音板、隔熱板、窗材等之汽車、車輛、船舶、飛機、建築物、住宅及建築用材料或土木材料、衣料、窗簾、床單、不織布、合板、合纖板、絨毯、玄關墊、座椅、水桶、水管、容器、眼鏡、皮包、盒子、防風鏡、滑雪板、球拍、帳篷、樂器等之生活用品、運動用品等之各種用途。 實施例
以下使用實施例進一步詳細說明本發明,但本發明並非限定於該等。
依據下述製造例,製造本發明之抗靜電劑即高分子化合物(E)。又,下述製造例中,化合物(b)之數量平均分子量係以下述<自羥基價算出數量平均分子量之方法>算出,化合物(b)以外之數量平均分子量係以下述<藉由聚苯乙烯換算之數量平均分子量之測定方法>算出。
<自羥基價算出數量平均分子量之方法> 以下述羥基價測定方法測定羥基價,以下述式決定數量平均分子量。 數量平均分子量=(56110×2)/羥基價
<羥基價測定方法> •試藥A(乙醯化劑) (1)磷酸三乙酯 1560mL (2)乙酸酐 193mL (3)過氯酸(60%) 16g 上述試藥以(1)→(2)→(3)之順序混合。 •試藥B 吡啶與純水以體積比率3:1混合。 •試藥C 於500mL異丙醇中滴加2~3滴酚酞,以1N-KOH水溶液中和。
首先,於200mL錐形燒瓶中量入2g樣品,添加磷酸三乙酯10mL,加熱溶解。添加試藥A 15mL,以塞子栓緊激烈振盪。添加試藥B 20mL,以塞子栓緊激烈振盪。添加試藥C 50mL。以1N-KOH水溶液滴定,以下式進行計算。 羥基價[mgKOH/g]=56.11×f×(T-B)/S f:1N-KOH水溶液之因數 B:空白試驗滴定量[mL] T:本試驗滴定量[mL] S:樣品量[g]
<聚苯乙烯換算之數量平均分子量之測定方法> 數量平均分子量係藉由凝膠滲透層析(GPC)法測定。Mn之測定條件如以下。 裝置:日本分光(股)製GPC裝置 溶劑:氯仿 基準物質:聚苯乙烯 檢測器:示差折射計(RI檢測器) 管柱固定相:昭和電工(股)製Shodex LF-804 管柱溫度:40℃ 樣品濃度:1mg/1mL 流量:0.8mL/min. 注入量:100μL
[製造例1] 於可分離燒瓶中,於抗氧化劑(四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基甲基]甲烷、ADEKASTAB AO-60,ADEKA(股)製) 0.2g存在下,將1,4-丁二醇122g(1.35莫耳)與琥珀酸168g(1.42莫耳)邊自140℃緩緩升溫至190℃,邊於常壓下聚合3小時,獲得聚酯(a)-1。所得聚酯(a)-1之數量平均分子量為3,000。
其次,饋入250g之所得聚酯(a)-1、160g之作為於兩末端具有羥基之化合物(b)-1之數量平均分子量3,300、伸乙氧基之重複單位數=75之聚乙二醇、0.2g之抗氧化劑(ADEKASTAB AO-60)及0.4g之辛酸鋯,於200℃減壓下聚合3小時,獲得400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-1。該具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-1之數量平均分子量Mn為16,500。
於400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-1中,饋入3g之作為具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)-1之雙酚F二縮水甘油醚(環氧當量170g/eq),於220℃減壓下聚合5小時後,使用LABO PLASTOMILL μ(東洋精機製作所(股)製)於220℃擠出,切割成5mm見方之顆粒狀,獲得400g本發明之抗靜電劑即高分子化合物(E)-1之顆粒。所得顆粒之結晶化溫度以下述<結晶化溫度測定方法>測定。結果示於表1。
又,取樣所得顆粒之15g(顆粒個數約2000個),以目視確認良好形狀(5mm見方形狀)者與其以外之不良形狀顆粒,算出不良形狀顆粒相對於全體之比例(質量%),評價<生產性(切割性)>。顆粒之不良形狀包含顆粒之一部分未被切斷而成數顆粒相連之狀態者、顆粒表面成為鋸齒狀態者、於顆粒見到毛刺或龜裂者。不良形狀之顆粒比例越少,可謂切割性越良好,生產性越高。
又,所得顆粒以下述<抗靜電劑之保存安定性試驗方法>評價保存安定性。
<結晶化溫度測定方法> 使用示差掃描熱量測定器(Perkin公司製Dimond DSC)測定結晶化溫度。試料係使顆粒碎細切斷,量取3±1mg至鋁盤中,以10℃/min之速度自室溫(25℃)升溫至130℃,保持5分鐘後,以10℃/min之速度冷卻至0℃所得之圖譜中,將成為吸熱峰頂之溫度設為結晶化溫度。
<抗靜電劑之保存安定性試驗方法> 於容量130mL之玻璃製樣品瓶中,放入5g顆粒,於80℃烘箱內靜置1小時。1小時後,取出樣品瓶後,蓋上蓋子,靜靜地將樣品瓶倒轉,評價抗靜電劑顆粒落下狀況後之黏連性。
○:抗靜電劑顆粒未附著於瓶底,全部落下。評價為保存安定性優異。 △:抗靜電劑顆粒一部分為附著於瓶底之狀態。評價為保存安定性稍差。 ×:抗靜電劑顆粒全部附著於瓶底而直接殘留。評價為保存安定性差。
[製造例2] 於400g之與製造例1同樣獲得之嵌段聚合物(C)-1中,饋入4g之作為具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)-2之氫化雙酚A二縮水甘油醚(環氧當量215g/eq),於220℃減壓下聚合5小時後,與製造例1同樣,獲得400g之本發明之抗靜電劑即高分子化合物(E)-2之顆粒。
所得高分子化合物(E)-2之顆粒與製造例1同樣測定結晶化溫度。進而,評價生產性(切割性)與抗靜電劑之保存安定性。結果示於表1。
[製造例3] 於400g之與製造例1同樣獲得之嵌段聚合物(C)-1中,饋入3g之作為具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)-3之二環戊二烯二甲醇二縮水甘油醚(環氧當量170g/eq),於220℃減壓下聚合5小時後,與製造例1同樣,獲得400g之本發明之抗靜電劑即高分子化合物(E)-3之顆粒。所得高分子化合物(E)-3之顆粒與製造例1同樣測定結晶化溫度。進而,評價生產性(切割性)與抗靜電劑之保存安定性。
[製造例4] 於可分離燒瓶中,於抗氧化劑(四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基甲基]甲烷、ADEKASTAB AO-60,ADEKA(股)製) 0.2g存在下,將1,4-丁二醇58g(0.65莫耳)與琥珀酸91g(0.77莫耳)邊自140℃緩緩升溫至190℃,邊於常壓下聚合3小時,獲得聚酯(a)-2。所得聚酯(a)-2之數量平均分子量為1,000。
其次,饋入130g之所得聚酯(a)-2、277g之作為於兩末端具有羥基之化合物(b)-1之數量平均分子量3,300、伸乙氧基之重複單位數=75之聚乙二醇、0.2g之抗氧化劑(ADEKASTAB AO-60)及0.4g之辛酸鋯,於200℃減壓下聚合3小時,獲得400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-2。該具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-2之數量平均分子量Mn為9,600。
於400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-2中,饋入5g之作為具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)-1之雙酚F二縮水甘油醚(環氧當量170g/eq),於220℃減壓下聚合5小時後,與製造例1同樣,獲得400g本發明之抗靜電劑即高分子化合物(E)-4之顆粒。
所得高分子化合物(E)-4之顆粒與製造例1同樣測定結晶化溫度。進而評價生產性(切割性)與抗靜電劑之保存安定性。
[製造例5] 於可分離燒瓶中,於抗氧化劑(四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基甲基]甲烷、ADEKASTAB AO-60,ADEKA(股)製) 0.2g存在下,將乙二醇100g(1.61莫耳)與琥珀酸199g(1.69莫耳)邊自140℃緩緩升溫至190℃,邊於常壓下聚合3小時,獲得聚酯(a)-3。所得聚酯(a)-3之數量平均分子量為3,000。
其次,饋入250g之所得聚酯(a)-3、160g之作為於兩末端具有羥基之化合物(b)-1之數量平均分子量3,300、伸乙氧基之重複單位數=75之聚乙二醇、0.2g之抗氧化劑(ADEKASTAB AO-60)及0.4g之辛酸鋯,於200℃減壓下聚合3小時,獲得400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-3。該具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-3之數量平均分子量Mn為16,500。
於400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-3中,饋入3g之作為具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)-1之雙酚F二縮水甘油醚(環氧當量170g/eq),於220℃減壓下聚合5小時後,與製造例1同樣,獲得400g本發明之抗靜電劑即高分子化合物(E)-5之顆粒。所得高分子化合物(E)-5之顆粒與製造例1同樣測定結晶化溫度。進而評價生產性(切割性)與抗靜電劑之保存安定性。
[製造例6] 於可分離燒瓶中,於抗氧化劑(四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基甲基]甲烷、ADEKASTAB AO-60,ADEKA(股)製) 0.2g存在下,將1,4-丁二醇101g(1.12莫耳)、乙二醇17g(0.28莫耳)與琥珀酸173g(1.47莫耳)邊自140℃緩緩升溫至190℃,邊於常壓下聚合3小時,獲得聚酯(a)-4。所得聚酯(a)-4之數量平均分子量為3,000。
其次,饋入243g之所得聚酯(a)-4、161g之作為於兩末端具有羥基之化合物(b)-1之數量平均分子量3,300、伸乙氧基之重複單位數=75之聚乙二醇、0.2g之抗氧化劑(ADEKASTAB AO-60)及0.4g之辛酸鋯,於200℃減壓下聚合3小時,獲得400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-4。該具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-4之數量平均分子量Mn為16,500。
於400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-4中,饋入3g之作為具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)-1之雙酚F二縮水甘油醚(環氧當量170g/eq),於220℃減壓下聚合5小時後,與製造例1同樣,獲得400g本發明之抗靜電劑即高分子化合物(E)-6之顆粒。
所得高分子化合物(E)-6之顆粒與製造例1同樣測定結晶化溫度。進而評價生產性(切割性)與抗靜電劑之保存安定性。
[製造例7] 於可分離燒瓶中,於抗氧化劑(四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基甲基]甲烷、ADEKASTAB AO-60,ADEKA(股)製) 0.2g存在下,將1,4-丁二醇120g(1.33莫耳)與琥珀酸149g(1.26莫耳)及己二酸21g(0.14莫耳)邊自140℃緩緩升溫至190℃,邊於常壓下聚合3小時,獲得聚酯(a)-5。所得聚酯(a)-5之數量平均分子量為3,000。
其次,饋入248g之所得聚酯(a)-5、157g之作為於兩末端具有羥基之化合物(b)-1之數量平均分子量3,300、伸乙氧基之重複單位數=75之聚乙二醇、0.2g之抗氧化劑(ADEKASTAB AO-60)及0.4g之辛酸鋯,於200℃減壓下聚合3小時,獲得400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-5。該具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-5之數量平均分子量Mn為16,500。
於400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-5中,饋入3g之作為具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)-1之雙酚F二縮水甘油醚(環氧當量170g/eq),於220℃減壓下聚合5小時後,與製造例1同樣,獲得400g本發明之抗靜電劑即高分子化合物(E)-7之顆粒。
所得高分子化合物(E)-7之顆粒與製造例1同樣測定結晶化溫度。進而評價生產性(切割性)與抗靜電劑之保存安定性。
[製造例8] 於可分離燒瓶中,於抗氧化劑(四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基甲基]甲烷、ADEKASTAB AO-60,ADEKA(股)製) 0.2g存在下,將1,4-丁二醇118g(1.31莫耳)與琥珀酸130g(1.10莫耳)及己二酸40g(0.28莫耳)邊自140℃緩緩升溫至190℃,邊於常壓下聚合3小時,獲得聚酯(a)-6。所得聚酯(a)-6之數量平均分子量為3,000。
其次,饋入246g之所得聚酯(a)-6、155g之作為於兩末端具有羥基之化合物(b)-1之數量平均分子量3,300、伸乙氧基之重複單位數=75之聚乙二醇、0.2g之抗氧化劑(ADEKASTAB AO-60)及0.4g之辛酸鋯,於200℃減壓下聚合3小時,獲得400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-6。該具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-6之數量平均分子量Mn為16,500。
於400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-6中,饋入3g之作為具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)-1之雙酚F二縮水甘油醚(環氧當量170g/eq),於220℃減壓下聚合5小時後,與製造例1同樣,獲得400g本發明之抗靜電劑即高分子化合物(E)-8之顆粒。
所得高分子化合物(E)-8之顆粒與製造例1同樣測定結晶化溫度。進而評價生產性(切割性)與抗靜電劑之保存安定性。
[製造例9] 於可分離燒瓶中,於抗氧化劑(四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基甲基]甲烷、ADEKASTAB AO-60,ADEKA(股)製) 0.2g存在下,將1,4-丁二醇116g(1.28莫耳)與琥珀酸144g(1.22莫耳)及癸二酸27g(0.14莫耳)邊自140℃緩緩升溫至190℃,邊於常壓下聚合3小時,獲得聚酯(a)-7。所得聚酯(a)-7之數量平均分子量為3,000。
其次,饋入251g之所得聚酯(a)-7、154g之作為於兩末端具有羥基之化合物(b)-1之數量平均分子量3,300、伸乙氧基之重複單位數=75之聚乙二醇、0.2g之抗氧化劑(ADEKASTAB AO-60)及0.4g之辛酸鋯,於200℃減壓下聚合3小時,獲得400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-7。該具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-7之數量平均分子量Mn為16,500。
於400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-7中,饋入3g之作為具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)-1之雙酚F二縮水甘油醚(環氧當量170g/eq),於220℃減壓下聚合5小時後,與製造例1同樣,獲得400g本發明之抗靜電劑即高分子化合物(E)-9之顆粒。
所得高分子化合物(E)-9之顆粒與製造例1同樣測定結晶化溫度。進而評價生產性(切割性)與抗靜電劑之保存安定性。
[製造例10] 於可分離燒瓶中,於抗氧化劑(四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基甲基]甲烷、ADEKASTAB AO-60,ADEKA(股)製) 0.2g存在下,將1,4-丁二醇110g(1.22莫耳)與琥珀酸122g(1.04莫耳)及癸二酸52g(0.26莫耳)邊自140℃緩緩升溫至190℃,邊於常壓下聚合3小時,獲得聚酯(a)-8。所得聚酯(a)-8之數量平均分子量為3,000。
其次,饋入259g之所得聚酯(a)-8、152g之作為於兩末端具有羥基之化合物(b)-1之數量平均分子量3,300、伸乙氧基之重複單位數=75之聚乙二醇、0.2g之抗氧化劑(ADEKASTAB AO-60)及0.4g之辛酸鋯,於200℃減壓下聚合3小時,獲得400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-8。該具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-8之數量平均分子量Mn為16,500。
於400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-8中,饋入3g之作為具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)-1之雙酚F二縮水甘油醚(環氧當量170g/eq),於220℃減壓下聚合5小時後,與製造例1同樣,獲得400g本發明之抗靜電劑即高分子化合物(E)-10之顆粒。
所得高分子化合物(E)-10之顆粒與製造例1同樣測定結晶化溫度。進而評價生產性(切割性)與抗靜電劑之保存安定性。
[製造例11] 於可分離燒瓶中,於抗氧化劑(四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基甲基]甲烷、ADEKASTAB AO-60,ADEKA(股)製) 0.2g存在下,將1,4-丁二醇105g(1.17莫耳)與琥珀酸103g(0.87莫耳)及癸二酸75g(0.37莫耳)邊自140℃緩緩升溫至190℃,邊於常壓下聚合3小時,獲得聚酯(a)-9。所得聚酯(a)-9之數量平均分子量為3,000。
其次,饋入250g之所得聚酯(a)-9、161g之作為於兩末端具有羥基之化合物(b)-1之數量平均分子量3,300、伸乙氧基之重複單位數=75之聚乙二醇、0.2g之抗氧化劑(ADEKASTAB AO-60)及0.4g之辛酸鋯,於200℃減壓下聚合3小時,獲得400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-9。該具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-9之數量平均分子量Mn為16,500。
於400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-9中,饋入3g之作為具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)-1之雙酚F二縮水甘油醚(環氧當量170g/eq),於220℃減壓下聚合5小時後,與製造例1同樣,獲得400g本發明之抗靜電劑即高分子化合物(E)-11之顆粒。
所得高分子化合物(E)-11之顆粒與製造例1同樣測定結晶化溫度。進而評價生產性(切割性)與抗靜電劑之保存安定性。
[製造例12] 於可分離燒瓶中,於抗氧化劑(四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基甲基]甲烷、ADEKASTAB AO-60,ADEKA(股)製) 0.2g存在下,將1,4-丁二醇115g(1.27莫耳)與琥珀酸143g(1.21莫耳)及2,6-萘二羧酸29g(0.13莫耳)邊自140℃緩緩升溫至190℃,邊於常壓下聚合3小時,獲得聚酯(a)-10。所得聚酯(a)-10之數量平均分子量為3,000。
其次,饋入256g之所得聚酯(a)-10、170g之作為於兩末端具有羥基之化合物(b)-1之數量平均分子量3,300、伸乙氧基之重複單位數=75之聚乙二醇、0.2g之抗氧化劑(ADEKASTAB AO-60)及0.4g之辛酸鋯,於200℃減壓下聚合3小時,獲得400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-10。該具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-10之數量平均分子量Mn為16,500。
於400g之具有於兩末端具有羧基之構造的嵌段聚合物(C)-10中,饋入3g之作為具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)-1之雙酚F二縮水甘油醚(環氧當量170g/eq),於220℃減壓下聚合5小時後,與製造例1同樣,獲得400g本發明之抗靜電劑即高分子化合物(E)-12之顆粒。
所得高分子化合物(E)-12之顆粒與製造例1同樣測定結晶化溫度。進而評價生產性(切割性)與抗靜電劑之保存安定性。
[比較製造例1] 於可分離燒瓶中,於抗氧化劑(四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基甲基]甲烷、ADEKASTAB AO-60,ADEKA(股)製) 0.2g存在下,將1,4-環己烷二甲醇142g (0.98莫耳)與琥珀酸112g(0.95莫耳)邊自140℃緩緩升溫至190℃,邊於常壓下聚合3小時,獲得比較聚酯-1。所得比較聚酯-1之數量平均分子量為3,000。
其次,饋入250g之所得比較聚酯-1、160g之作為於兩末端具有羥基之化合物(b)-1之數量平均分子量3,300、伸乙氧基之重複單位數=75之聚乙二醇、0.2g之抗氧化劑(ADEKASTAB AO-60)及0.4g之辛酸鋯,於200℃減壓下聚合3小時,獲得400g之具有於兩末端具有羧基之構造的比較嵌段聚合物-1。該具有於兩末端具有羧基之構造的比較嵌段聚合物-1之數量平均分子量Mn為16,500。
於400g之具有於兩末端具有羧基之構造的比較嵌段聚合物-1中,饋入3g之作為具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)-1之雙酚F二縮水甘油醚(環氧當量170g/eq),於220℃減壓下聚合5小時後,與製造例1同樣,獲得400g之比較抗靜電劑-1之顆粒。
所得比較抗靜電劑-1之顆粒與製造例1同樣測定結晶化溫度。進而評價生產性(切割性)與抗靜電劑之保存安定性。
[比較製造例2] 於可分離燒瓶中,於抗氧化劑(四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基甲基]甲烷、ADEKASTAB AO-60,ADEKA(股)製) 0.2g存在下,將1,4-丁二醇104g(1.15莫耳)與己二酸179g(1.22莫耳)邊自140℃緩緩升溫至190℃,邊於常壓下聚合3小時,獲得比較聚酯-2。所得比較聚酯-2之數量平均分子量為3,000。
其次,饋入250g之所得比較聚酯-2、160g之作為於兩末端具有羥基之化合物(b)-1之數量平均分子量3,300、伸乙氧基之重複單位數=75之聚乙二醇、0.2g之抗氧化劑(ADEKASTAB AO-60)及0.4g之辛酸鋯,於200℃減壓下聚合3小時,獲得400g之具有於兩末端具有羧基之構造的比較嵌段聚合物-2。該具有於兩末端具有羧基之構造的比較嵌段聚合物-2之數量平均分子量Mn為16,500。
於400g之具有於兩末端具有羧基之構造的比較嵌段聚合物-2中,饋入3g之作為具有2個以上環氧基之環氧化合物(D)-1之雙酚F二縮水甘油醚(環氧當量170g/eq),於220℃減壓下聚合5小時後,與製造例1同樣,獲得400g之比較抗靜電劑-2之顆粒。
所得比較抗靜電劑-2之顆粒與製造例1同樣測定結晶化溫度。進而評價生產性(切割性)與抗靜電劑之保存安定性。
[實施例1~27、比較例1~5] 使用基於下述表1~5中記載之摻合量(質量份)摻合之各實施例及比較例之樹脂組成物,依據下述所示之試驗片製作條件獲得試驗片。使用所得試驗片,依據下述,進行表面電阻率(SR值)測定,進行抗靜電性及其持續性之評價。結果一併記載於表1~5。
<均聚丙烯樹脂組成物試驗片製作條件> 將基於下述表1~5中記載之摻合量摻合之樹脂組成物,使用池貝(股)製雙軸擠出機(PCM30,通過60網眼),以230℃、6kg/hr之條件造粒,獲得顆粒。所得顆粒使用橫型射出成型機(NEX80:日精樹脂工業(股)製),以樹脂溫度230℃、模具溫度40℃之加工條件成形,獲得試驗片(100mm×100mm×3mm)。
<表面電阻率(SR值)測定方法> 所得試驗片在剛加工成形後、於溫度25℃、濕度50%RH之條件下保存、成形加工之保存1天及30天後,於相同環境下,使用ADVANTEST公司製之R8340電阻計,以施加電壓100V、施加時間1分鐘之條件,測定表面電阻率(Ω/□)。測定係以5片試驗片每1片進行5點,求出其平均值。
Figure 02_image009
Figure 02_image011
Figure 02_image013
Figure 02_image015
Figure 02_image017
由表1~5所示之結果,可明瞭依據本發明,獲得具有優異抗靜電效果與其持續性、保存安定性與生產性(切割性)優異之抗靜電劑。
[實施例28~49、比較例6~54] 使用基於下述表6~15中記載之摻合量(質量份)摻合之各實施例及比較例之樹脂組成物,依據下述所示之試驗片製作條件獲得試驗片。使用所得試驗片,依據上述條件,進行表面電阻率(SR值)測定,進行抗靜電性及其持續性之評價。且,針對結晶化溫度、切割性及抗靜電劑之保存安定性亦依據上述條件進行評價。結果一併記載於該表。
<耐衝擊共聚物聚丙烯(ICP)樹脂組成物試驗片製作條件> 將基於下述表6~15中記載之摻合量摻合之耐衝擊共聚物聚丙烯樹脂組成物,使用池貝(股)製雙軸擠出機(PCM30,通過60網眼),以230℃、6kg/hr之條件造粒,獲得顆粒。所得顆粒使用橫型射出成型機(NEX80:日精樹脂工業(股)製),以樹脂溫度230℃、模具溫度40℃之加工條件成形,獲得試驗片(100mm×100mm×3mm)。耐衝擊共聚物聚丙烯係使用熔融流速=14g/10min(ISO1133,230℃×2.16kg)。
<高密度聚乙烯(HDPE)樹脂組成物試驗片製作條件> 將基於下述表6~15中記載之摻合量摻合之高密度聚乙烯樹脂組成物,使用池貝(股)製雙軸擠出機(PCM30,通過60網眼),以230℃、6kg/hr之條件造粒,獲得顆粒。所得顆粒使用橫型射出成型機(NEX80:日精樹脂工業(股)製),以樹脂溫度200℃、模具溫度40℃之加工條件成形,獲得試驗片(100mm×100mm×3mm)。高密度聚乙烯係使用熔融流速=8g/10min(ISO1133,190℃×2.16kg)。
<聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)樹脂組成物試驗片製作條件> 將基於下述表6~15中記載之摻合量摻合之聚對苯二甲酸丁二酯樹脂組成物,使用池貝(股)製雙軸擠出機(PCM30,通過60網眼),以260℃、6kg/hr之條件造粒,獲得顆粒。所得顆粒使用橫型射出成型機(NEX80:日精樹脂工業(股)製),以樹脂溫度260℃、模具溫度60℃之加工條件成形,獲得試驗片(100mm×100mm×3mm)。聚對苯二甲酸丁二酯係使用固有黏度=1.3(ISO1628-1)。
<ABS樹脂組成物試驗片製作條件> 將基於下述表6~15中記載之摻合量摻合之ABS樹脂組成物,使用池貝(股)製雙軸擠出機(PCM30,通過60網眼),以230℃、6kg/hr之條件造粒,獲得顆粒。所得顆粒使用橫型射出成型機(NEX80:日精樹脂工業(股)製),以樹脂溫度230℃、模具溫度50℃之加工條件成形,獲得試驗片(100mm×100mm×3mm)。ABS樹脂係使用熔融流速=17g/10min(ISO1133,220℃×10.00kg)。
<聚碳酸酯/ABS樹脂組成物試驗片製作條件> 將基於下述表6~15中記載之摻合量摻合之聚碳酸酯/ABS樹脂組成物,使用池貝(股)製雙軸擠出機(PCM30,通過60網眼),以250℃、6kg/hr之條件造粒,獲得顆粒。所得顆粒使用橫型射出成型機(NEX80:日精樹脂工業(股)製),以樹脂溫度250℃、模具溫度50℃之加工條件成形,獲得試驗片(100mm×100mm×3mm)。聚碳酸酯/ABS係使用聚碳酸酯/ABS=7/3(質量比),熔融流速=40g/10min (ISO1133,260℃×5.00kg)。
<耐衝擊性聚苯乙烯(HIPS)樹脂組成物試驗片製作條件> 將基於下述表6~15中記載之摻合量摻合之耐衝擊性聚苯乙烯樹脂組成物,使用池貝(股)製雙軸擠出機(PCM30,通過60網眼),以230℃、6kg/hr之條件造粒,獲得顆粒。所得顆粒使用橫型射出成型機(NEX80:日精樹脂工業(股)製),以樹脂溫度230℃、模具溫度50℃之加工條件成形,獲得試驗片(100mm×100mm×3mm)。耐衝擊性聚苯乙烯係使用熔融流速=3g/10min(ISO1133,200℃×5.00kg)。
<聚碳酸酯(PC)樹脂組成物試驗片製作條件> 將基於下述表6~15中記載之摻合量摻合之聚碳酸酯樹脂組成物,使用池貝(股)製雙軸擠出機(PCM30,通過60網眼),以280℃、6kg/hr之條件造粒,獲得顆粒。所得顆粒使用橫型射出成型機(NEX80:日精樹脂工業(股)製),以樹脂溫度280℃、模具溫度80℃之加工條件成形,獲得試驗片(100mm×100mm×3mm)。聚碳酸酯係使用熔融流速=15g/10min(ISO1133,300℃×1.20kg)。
<聚醯胺6(PA6)樹脂組成物試驗片製作條件> 將基於下述表6~15中記載之摻合量摻合之聚醯胺6樹脂組成物,使用池貝(股)製雙軸擠出機(PCM30,通過60網眼),以260℃、6kg/hr之條件造粒,獲得顆粒。所得顆粒使用橫型射出成型機(NEX80:日精樹脂工業(股)製),以樹脂溫度260℃、模具溫度80℃之加工條件成形,獲得試驗片(100mm×100mm×3mm)。聚醯胺6係使用AMILAN CM1017 (TORAY股份有限公司製)。
<聚乳酸(PLA)樹脂組成物試驗片製作條件> 將基於下述表6~15中記載之摻合量摻合之聚乳酸樹脂組成物,使用池貝(股)製雙軸擠出機(PCM30,通過60網眼),以210℃、6kg/hr之條件造粒,獲得顆粒。所得顆粒使用橫型射出成型機(NEX80:日精樹脂工業(股)製),以樹脂溫度210℃、模具溫度25℃之加工條件成形,獲得試驗片(100mm×100mm×3mm)。聚乳酸係使用熔融流速=7g/10min(ISO1133,210℃×2.16kg)。
<聚對苯二甲酸丁二酯/ABS(PBT/ABS)樹脂組成物試驗片製作條件> 將基於下述表6~15中記載之摻合量摻合之聚對苯二甲酸丁二酯/ABS樹脂組成物,使用池貝(股)製雙軸擠出機(PCM30,通過60網眼),以250℃、6kg/hr之條件造粒,獲得顆粒。所得顆粒使用橫型射出成型機(NEX80:日精樹脂工業(股)製),以樹脂溫度250℃、模具溫度70℃之加工條件成形,獲得試驗片(100mm×100mm×3mm)。聚對苯二甲酸丁二酯/ABS係使用熔融流速=30g/10min(ISO1133,240℃×10.00kg)。
<聚碳酸酯/聚對苯二甲酸丁二酯(PC/PBT)樹脂組成物試驗片製作條件> 將基於下述表6~15中記載之摻合量摻合之聚碳酸酯/聚對苯二甲酸丁二酯樹脂組成物,使用池貝(股)製雙軸擠出機(PCM30,通過60網眼),以270℃、6kg/hr之條件造粒,獲得顆粒。所得顆粒使用橫型射出成型機(NEX80:日精樹脂工業(股)製),以樹脂溫度270℃、模具溫度80℃之加工條件成形,獲得試驗片(100mm×100mm×3mm)。聚碳酸酯/聚對苯二甲酸丁二酯係使用熔融流速=7g/10min (ISO1133,300℃×1.20kg)。
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由以上,可知本發明之抗靜電劑可對於合成樹脂持續賦予優異抗靜電性,且其保存安定性及生產性優異。

Claims (13)

  1. 一種抗靜電劑,其特徵係含有1種以上之高分子化合物(E)之抗靜電劑,該高分子化合物(E)係使下述反應所得:使二醇(a1)與二羧酸(82)反應所得之聚酯(a)、具有一個以上伸乙氧基之於兩末端具有羥基之化合物(b)、與具有2個以上之環氧基之環氧化合物(D),前述二醇(a1)係1,4-丁二醇或乙二醇之至少一者,前述二羧酸(a2)係琥珀酸或含有琥珀酸之二羧酸之混合物。
  2. 如請求項1之抗靜電劑,其中前述高分子化合物(E)具有由前述聚酯(a)構成之聚酯之嵌段(A)、與由前述化合物(b)構成之聚醚之嵌段(B),並且具有藉由於前述聚酯(a)之末端具有之羥基或羧基與於化合物(b)之末端具有之羥基、與前述環氧化合物(D)之環氧基或由環氧基反應所形成之羥基的反應而形成之經由酯鍵或醚鍵而鍵結之構造。
  3. 如請求項2之抗靜電劑,其中前述高分子化合物(E)具有嵌段聚合物(C)與前述環氧化合物(D)經由酯鍵鍵結而成之構造,前述嵌段聚合物(C)係使前述聚酯之嵌段(A)與前述聚醚之嵌段(B)經由酯鍵重複交替鍵結而成之於兩末端具有羧基者。
  4. 如請求項1至3中任一項之抗靜電劑,其中前述高分子化合物(E)之前述聚酯(a)係於兩末端具有羧基之構造。
  5. 如請求項1之抗靜電劑,其中前述高分子 化合物(E)之前述化合物(b)係聚乙二醇。
  6. 如請求項1之抗靜電劑,其中前述高分子化合物(E)之結晶化溫度為20~70℃之範圍內。
  7. 如請求項1之抗靜電劑,其中前述高分子化合物(E)之前述聚酯(a)之數量平均分子量,以聚苯乙烯換算為1,000~10,000。
  8. 如請求項3之抗靜電劑,其中前述高分子化合物(E)之前述嵌段聚合物(C)之數量平均分子量,以聚苯乙烯換算為5,000~50,000。
  9. 一種抗靜電劑組成物,其特徵係對於如請求項1至8中任一項之抗靜電劑進而摻合選自由鹼金屬之鹽及離子性液體所成之群中之1種以上。
  10. 一種抗靜電性樹脂組成物,其特徵係對於合成樹脂摻合如請求項1至8中任一項之抗靜電劑。
  11. 一種抗靜電性樹脂組成物,其特徵係對於合成樹脂摻合如請求項9之抗靜電劑組成物。
  12. 如請求項10或11之抗靜電性樹脂組成物,其中前述合成樹脂係選自由聚烯烴系樹脂、聚苯乙烯系樹脂及該等之共聚物所成之群中之1種以上。
  13. 一種成形體,其特徵係由如請求項10至12中任一項之抗靜電性樹脂組成物所成。
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