(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）少なくとも１種類のポリエステルポリオール中間体を（ｂ）少なくとも１種類のジイソシアナートおよび（ｃ）少なくとも１種類の鎖伸長剤と反応させることによって作製される静電散逸性熱可塑性ポリウレタン組成物であって、
（ａ）前記ポリエステルポリオール中間体が、少なくとも１種類のジアルキレングリコールと少なくとも１種類のジカルボン酸またはそのエステルまたは無水物から誘導される中間体を含み、
ここで、前記静電散逸性熱可塑性ポリウレタン組成物は金属含有塩を含み、そしてここで、前記静電散逸性熱可塑性ポリウレタン組成物は前記金属含有塩のためのいずれの共溶媒も含まない、
組成物。
【請求項２】
前記ジカルボン酸が４から１５個の炭素原子を含み、そして前記ジアルキレングリコールが２から８個の炭素原子を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ジカルボン酸が、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸またはその組合せを含み、そして、
前記ジアルキレングリコールが、オキシジメタノール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、３，３−オキシジプロパン−１−オール、ジブチレングリコールまたはその組合せを含む、請求項１から２のいずれかに記載の組成物。
【請求項４】
（ｂ）前記ジイソシアナートが、４，４’−メチレンビス−（フェニルイソシアナート）、ヘキサメチレンジイソシアナート、３，３’−ジメチルビフェニル −４，４’−ジイソシアナート、ｍ−キシリレンジイソシアナート、フェニレン−１，４−ジイソシアナート、ナフタレン−１，５−ジイソシアナート、ジフェニルメタン−３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジイソシアナート、トルエンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、１，４−シクロヘキシルジイソ シアナート、デカン−１，１０−ジイソシアナート、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアナートまたはその組合せを含み、そして、
（ｃ）前記鎖伸長剤が、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６− ヘキサンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，４−シクロヘキサン−ジメタノール、ヒドロキノンジ（ヒドロキシエチル）エーテル、ネオペンチルグリコール、１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンまたはその組合せを含む、請求項１から３のいずれかに記載の組成物。
【請求項５】
（ａ）前記ポリエステルポリオール中間体がポリ（ジエチレングリコールアジパート）を含み、（ｂ）前記ジイソシアナートが４，４’−メチレンビス −（フェニルイソシアナート）を含み、そして、（ｃ）前記鎖伸長剤がブタンジオール、ヒドロキノンジ（ヒドロキシエチル）エーテルまたはその組合せを含む、請求項１から４のいずれかに記載の組成物。
【請求項６】
前記金属含有塩がリチウム含有塩を含む、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記組成物が以下の特性の少なくとも１つを有する、請求項１から６のいずれかに記載の組成物：
（ｉ）前記組成物が、ＡＳＴＭ  Ｄ−２５７によって測定して、１．０×１０１３Ω／□未満の表面抵抗率、および１．０×１０１２Ω・ｃｍ未満の体積抵抗率を有する、
（ｉｉ）前記組成物が、５０％相対湿度で帯電プレートモニターを使用して測定して、１０００Ｖから１００Ｖまで０．１秒未満の帯電圧減衰率を有し、そして前記組成物が、１２％相対湿度でＦＴＭＳ  １０１Ｃによって測定して、５０００Ｖから５０Ｖまでもしくは−５０００Ｖから−５０Ｖまで０．１秒未満の帯電圧減衰率を有する。
【請求項８】
前記組成物が以下の特性の少なくとも１つを有する、請求項１から７のいずれかに記載の組成物：
（ｉ）前記組成物が、ＡＳＴＭ  Ｄ−２２４０によって測定して少なくとも６０ショアＡ単位の硬度を有する、
（ｉｉ）前記組成物が、ＡＳＴＭ  Ｄ−４１２によって測定して、少なくとも１０ＭＰａの引張り強さ、および３００％を超える極限伸びを有する、
（ｉｉｉ）前記組成物が、ダイＣを使用してＡＳＴＭ  Ｄ−６２４によって測定して、少なくとも５ｋｇ／ｍｍのグレーブス引裂き値を有する、
（ｉｖ）前記組成物が、ＡＳＴＭ  Ｄ−３３８９によって測定して１０００回転当たり１００ｍｇ未満のテーバー減量を有する、
（ｖ）前記組成物が、少なくとも６０，０００の重量平均分子量を有する、
（ｖｉ）前記組成物が、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８手順Ａによってバレル温度１９０℃および３．８ｋｇピストン荷重で測定して５０未満のメルトフローインデックスを有する。
【請求項９】
（ａ）前記ポリエステルポリオール成分がポリエーテルポリオールを実質的に含まない、請求項１から８のいずれかに記載の組成物。
【請求項１０】
少なくとも１種類のベースポリマーを更に含む、請求項１から９のいずれかに記載の組成物。
【請求項１１】
前記ベースポリマーが、ポリオレフィン；スチレン系；熱可塑性ポリウレタン、ポリアミド；アクリルポリマー；ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル；ポ リオキシメチレン；ポリエステル；ポリカルボナート；ポリフェニレンオキシド；ポリフェニレンスルフィド；またはその組合せを含む、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１２】
請求項１に記載の静電散逸性熱可塑性ポリウレタン組成物を作製するプロセスであって、（ａ）少なくとも１種類のポリエステル中間体を（ｂ）少なくとも１種類のジイソシアナートおよび（ｃ）少なくとも１種類の鎖伸長剤と反応させるステップを含み、（ａ）前記ポリエステル中間体が少なくとも１種類のジアルキレングリコールと 少なくとも１種類のジカルボン酸またはそのエステルまたは無水物から誘導され、ここで、使用される前記金属含有塩はいずれの共溶媒も含まない、プロセス。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれかに記載の静電散逸性熱可塑性ポリウレタン組成物を含む、成形されたポリマー物品。
【請求項１４】
前記物品が、ＥＳＤに感応性の半導体および電子部品のパッケージング材料；クリーンルーム装置および用途のための耐久または消耗部品；クリーンルームお よびデータセンター用の建設資材；繊維；積層シート；コンベヤベルト；医薬品；医療機器；電子部品；リチウムイオン電池の構築に使用されるセパレーター；リチウムポリマー電池および燃料電池の構築に使用されるポリマー電解質膜；またはその組合せを含む、請求項１３に記載のポリマー物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電散逸性熱可塑性ウレタン（ＴＰＵ）およびその組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
大部分のプラスチックの表面の静電気電荷の形成および保持は、よく知られている。多くのプラスチック材料は、低導電率のために、静電荷を蓄積する傾向が高い。このタイプの静電気電荷の形成および保持は問題となり得る。熱可塑性フィルムのシート上の静電荷の存在は、例えば、シートを互いに付着させ、したがって更なる加工のためにそれらを分離することがより困難になるおそれがある。さらに、静電荷が存在すると、例えば、プラスチックバッグに包装された物品にほこりが付着し、セールスアピールを損なうおそれがある。
【０００３】
超小型電子装置はますます複雑で高感度になり、静電放電の制御が電子産業にとって特別な関心事になっている。低電位放電でさえも高感度の装置には深刻な損傷を与えるおそれがある。静電荷の蓄積および散逸を制御する必要性のために、これらの装置の組立て環境全体を部分的な導電性材料および／または静電放電（ＥＳＤ）材料で構築する必要がしばしばある。静電保護パッケージ、輸送箱、ケーシングおよびカバーは、電気装置および設備を貯蔵、輸送、保護または支持するために導電性高分子材料でできている必要もあり得る。
【０００４】
作製または使用中にプラスチック上に蓄積する静電荷の蓄積防止は、帯電防止剤、ＥＳＤ成分などの種々のＥＳＤ添加剤を使用して行われてきた。これらの添加剤は、作製後の物品に噴霧または浸漬被覆可能なコーティングとして塗布することができるが、この方法は、通常、一時的な解決策である。あるいは、これらの材料を、物品の作製に使用されるポリマーに加工中に混ぜ込み、それによって耐久性のより大きな対策を提供することができる。
【０００５】
しかし、かかるＥＳＤ材料（ＥＳＤおよび／または帯電防止剤）の混ぜ込みは、重大な問題を引き起こす。例えば、大部分のポリマーの従来の加工に必要な高温は、帯電防止剤を損ない、または破壊することが多い。さらに、多数のＥＳＤ剤は、それが使用されるマトリックスまたはベースポリマーと混和性でない。これらの課題は、ポリマーまたはポリマーを含むブレンドの低成形性をもたらし得る。というのは、帯電防止剤は、加工中に表面に移動または拡散し、鋳型表面にコーティングを堆積し、成形された作製部分の表面仕上げを破壊するおそれがあるからである。深刻な場合、物品表面が油で汚れ、大理石状になる。多くの帯電防止剤は、本質的に陽イオン性または陰イオン性でもある。これらの剤は、プラスチック、特にＰＶＣを分解させる傾向があり、変色または物性低下を招く。ＥＳＤ剤の使用に伴い得る別の問題としては、蒸発、摩耗およびリンスによるＥＳＤ能の低下、望ましくない匂いの発生、および製品と接触した物品表面の応力割れまたは亀裂の促進が挙げられる。ＥＳＤ剤は、水分に対しても極めて感応性であり、ＥＳＤ剤を水に曝露する用途では有効性が低下し得る。
【０００６】
従来技術には高分子量ＥＳＤ剤の幾つかの例がある。一般に、これらの添加剤は、エチレンオキシド、またはプロピレンオキシド、エピクロロヒドリン、グリシジルエーテルなどのような類似材料の高分子量ポリマーである。これらの添加剤は、ＥＳＤ添加剤の移動、蒸発および／または熱安定性に関連した問題を克服する高分子量材料である必要がある。しかし、これら従来技術のＥＳＤ添加剤は、導電率と許容される低レベルの引き抜き可能な陰イオン、特にクロリド、ニトレート、ホスフェートおよびスルフェートとの望ましいバランスがとれておらず、かかるＥＳＤ添加剤を含む任意の製品は、最終用途によっては容認できない性質を有するおそれがある。
【０００７】
さらに、当該技術分野では、帯電防止剤を使用した、または使用しない、良好なＥＳＤ特性を有するある種のポリエーテル熱可塑性ウレタンの例がある。しかし、ポリエーテルＴＰＵ組成物は、一般に、不十分な相分離特性、高分子量を得ることが困難、低物性をもたらす、多数の他のタイプのホストポリマーとの不十分な相溶性、および多数の用途に不向きにする不十分な熱性能を含めて、諸性質に劣る。ポリエステルＴＰＵ組成物は、一般に、物性がより良好であるが、ＥＳＤ特性に劣る。ポリエーテルＴＰＵ組成物のＥＳＤ特性とポリエステルＴＰＵ組成物の物性の両方を有するＴＰＵ組成物が必要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、（ａ）少なくとも１種類のポリエステルポリオール中間体を（ｂ）少なくとも１種類のジイソシアナートおよび（ｃ）少なくとも１種類の鎖伸長剤と反応させることによって作製される、静電散逸性熱可塑性ポリウレタン（ＥＳＤ−ＴＰＵ）組成物を提供する。ポリエステルポリオール中間体は、少なくとも１種類のジアルキレングリコールと少なくとも１種類のジカルボン酸またはそのエステルまたは無水物から誘導することができる。本発明は、かかるＥＳＤ−ＴＰＵポリマーおよびその組成物を作製するプロセスも提供する。
【０００９】
本発明の組成物は、許容される静電散逸性のために有効量の金属含有塩を更に含むことができる。
【００１０】
本発明の組成物は、少なくとも１種類のポリマーベースと混合された本明細書に記載のＥＳＤ−ＴＰＵ組成物を含むポリマーブレンドとすることができる。
【００１１】
本発明は、本明細書に記載のＥＳＤ−ＴＰＵ組成物を含む、成形されたポリマー物品も提供する。
本発明はたとえば以下の項目を提供する。
（項目１）
（ａ）少なくとも１種類のポリエステルポリオール中間体を（ｂ）少なくとも１種類のジイソシアナートおよび（ｃ）少なくとも１種類の鎖伸長剤と反応させることによって作製される静電散逸性熱可塑性ポリウレタン組成物であって、
（ａ）前記ポリエステルポリオール中間体が、少なくとも１種類のジアルキレングリコールと少なくとも１種類のジカルボン酸またはそのエステルまたは無水物から誘導される中間体を含む、組成物。
（項目２）
前記ジカルボン酸が４から１５個の炭素原子を含み、そして前記ジアルキレングリコールが２から８個の炭素原子を含む、項目１に記載の組成物。
（項目３）
前記ジカルボン酸が、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸またはその組合せを含み、そして、
前記ジアルキレングリコールが、オキシジメタノール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、３，３−オキシジプロパン−１−オール、ジブチレングリコールまたはその組合せを含む、項目１から２のいずれかに記載の組成物。
（項目４）
（ｂ）前記ジイソシアナートが、４，４’−メチレンビス−（フェニルイソシアナート）、ヘキサメチレンジイソシアナート、３，３’−ジメチルビフェニル −４，４’−ジイソシアナート、ｍ−キシリレンジイソシアナート、フェニレン−１，４−ジイソシアナート、ナフタレン−１，５−ジイソシアナート、ジフェニルメタン−３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジイソシアナート、トルエンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、１，４−シクロヘキシルジイソ シアナート、デカン−１，１０−ジイソシアナート、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアナートまたはその組合せを含み、そして、
（ｃ）前記鎖伸長剤が、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６− ヘキサンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，４−シクロヘキサン−ジメタノール、ヒドロキノンジ（ヒドロキシエチル）エーテル、ネオペンチルグリコール、１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンまたはその組合せを含む、項目１から３のいずれかに記載の組成物。
（項目５）
（ａ）前記ポリエステルポリオール中間体がポリ（ジエチレングリコールアジパート）を含み、（ｂ）前記ジイソシアナートが４，４’−メチレンビス −（フェニルイソシアナート）を含み、そして、（ｃ）前記鎖伸長剤がブタンジオール、ヒドロキノンジ（ヒドロキシエチル）エーテルまたはその組合せを含む、項目１から４のいずれかに記載の組成物。
（項目６）
静電散逸のための有効量の金属含有塩を更に含む、項目１から５のいずれかに記載の組成物。
（項目７）
前記金属含有塩がリチウム含有塩を含む、項目６に記載の組成物。
（項目８）
前記組成物が以下の特性の少なくとも１つを有する、項目１から７のいずれかに記載の組成物：
（ｉ）前記組成物が、ＡＳＴＭ  Ｄ−２５７によって測定して、１．０×１０１３Ω／□未満の表面抵抗率、および１．０×１０１２Ω・ｃｍ未満の体積抵抗率を有する、
（ｉｉ）前記組成物が、５０％相対湿度で帯電プレートモニターを使用して測定して、１０００Ｖから１００Ｖまで約０．１秒未満の帯電圧減衰率を有し、そして前記組成物が、１２％相対湿度でＦＴＭＳ  １０１Ｃによって測定して、５０００Ｖから５０Ｖまでもしくは−５０００Ｖから−５０Ｖまで約０．１秒未満の帯電圧減衰率を有する。
（項目９）
前記組成物が以下の特性の少なくとも１つを有する、項目１から８のいずれかに記載の組成物：
（ｉ）前記組成物が、ＡＳＴＭ  Ｄ−２２４０によって測定して少なくとも６０ショアＡ単位の硬度を有する、
（ｉｉ）前記組成物が、ＡＳＴＭ  Ｄ−４１２によって測定して、少なくとも１０ＭＰａの引張り強さ、および３００％を超える極限伸びを有する、
（ｉｉｉ）前記組成物が、ダイＣを使用してＡＳＴＭ  Ｄ−６２４によって測定して、少なくとも５ｋｇ／ｍｍのグレーブス引裂き値を有する、
（ｉｖ）前記組成物が、ＡＳＴＭ  Ｄ−３３８９によって測定して１０００回転当たり１００ｍｇ未満のテーバー減量を有する、
（ｖ）前記組成物が、少なくとも６０，０００の重量平均分子量を有する、
（ｖｉ）前記組成物が、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８手順Ａによってバレル温度１９０℃および３．８ｋｇピストン荷重で測定して５０未満のメルトフローインデックスを有する。
（項目１０）
（ａ）前記ポリエステルポリオール成分がポリエーテルポリオールを実質的に含まない、項目１から９のいずれかに記載の組成物。
（項目１１）
少なくとも１種類のベースポリマーを更に含む、項目１から１０のいずれかに記載の組成物。
（項目１２）
前記ベースポリマーが、ポリオレフィン；スチレン系；熱可塑性ポリウレタン、ポリアミド；アクリルポリマー；ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル；ポ リオキシメチレン；ポリエステル；ポリカルボナート；ポリフェニレンオキシド；ポリフェニレンスルフィド；またはその組合せを含む、項目１１に記載の組成物。
（項目１３）
静電散逸性熱可塑性ポリウレタン組成物を作製するプロセスであって、（ａ）少なくとも１種類のポリエステル中間体を（ｂ）少なくとも１種類のジイソシア ナートおよび（ｃ）少なくとも１種類の鎖伸長剤と反応させるステップを含み、（ａ）前記ポリエステル中間体が少なくとも１種類のジアルキレングリコールと少なくとも１種類のジカルボン酸またはそのエステルまたは無水物から誘導される、プロセス。
（項目１４）
項目１から１２のいずれかに記載の静電散逸性熱可塑性ポリウレタン組成物を含む、成形されたポリマー物品。
（項目１５）
前記物品が、ＥＳＤに感応性の半導体および電子部品のパッケージング材料；クリーンルーム装置および用途のための耐久または消耗部品；クリーンルームお よびデータセンター用の建設資材；繊維；積層シート；コンベヤベルト；医薬品；医療機器；電子部品；リチウムイオン電池の構築に使用されるセパレーター；リチウムポリマー電池および燃料電池の構築に使用されるポリマー電解質膜；またはその組合せを含む、項目１４に記載のポリマー物品
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の種々の特徴および実施形態を非限定的な例示によって以下に記述する。
【００１３】
静電散逸性熱可塑性ポリウレタン
本発明に使用される静電散逸性熱可塑性ポリウレタン（ＥＳＤ−ＴＰＵ）ポリマーは、３種類の反応物の反応によって作製される。第１の反応物はポリエステルポリオール中間体であり、第２の反応物はジイソシアナートであり、第３の反応物は鎖伸長剤である。３種類の反応物の各々を以下に考察する。
【００１４】
本発明のＥＳＤ−ＴＰＵポリマーおよび／またはその組成物は、従来のポリエステルポリオールから誘導されるＴＰＵポリマーと比較してＥＳＤ特性が劇的に改善されており、従来のポリエーテルポリオールから誘導されるＴＰＵポリマーと比較して物性および／またはイオン清浄性も改善され得る。一実施形態においては、本発明のＥＳＤ−ＴＰＵポリマーおよび／またはその組成物は、従来のポリエーテルポリオールから誘導されるＴＰＵポリマーおよび／またはその組成物に少なくとも匹敵するＥＳＤ特性を有し、従来のポリエステルポリオールから誘導されるＴＰＵポリマーおよび／またはその組成物に少なくとも匹敵する物性および／またはイオン清浄性も有する。
【００１５】
一部の実施形態においては、本発明のＥＳＤ−ＴＰＵポリマー組成物は、ＡＳＴＭ  Ｄ−２５７によって測定して、表面抵抗率が１．０×１０１３Ω／□以下もしくは未満、および／または体積抵抗率が１．０×１０１２Ω・ｃｍ以下もしくは未満である。別の実施形態においては、ＥＳＤ−ＴＰＵポリマー組成物は、表面抵抗率が１．０×１０１１Ω／□以下もしくは未満、および／または体積抵抗率が１．０×１０１１Ω・ｃｍ以下もしくは未満である。
【００１６】
ＥＳＤ−ＴＰＵポリマー組成物は、帯電圧減衰率が、５０％相対湿度で帯電プレートモニターを使用して測定して、１０００Ｖから１００Ｖまで約１秒もしくは約０．１秒未満とすることもでき、および／または帯電圧減衰率が、１２％相対湿度でＦＴＭＳ  １０１Ｃによって測定して、５０００Ｖから５０Ｖまでもしくは−５０００Ｖから−５０Ｖまで約１秒もしくは約０．１秒未満とすることもできる。
【００１７】
ＥＳＤ−ＴＰＵポリマー組成物は、上記ＥＳＤ特性の１つ以上と組み合わせた実施形態を含めて、下記物性の１つ以上を有することもできる。該組成物は、硬度がＡＳＴＭ  Ｄ−２２４０によって測定して少なくとも６０または７０ショアＡ単位とすることができる。該組成物は、ＡＳＴＭ  Ｄ−４１２によって測定して、引張り強さが少なくとも１０、１５、１７、更には１７．９ＭＰａ、極限伸びが３００％、５００％、更には６００％超とすることができる。該組成物は、グレーブス引裂き値が、ダイＣを使用してＡＳＴＭ  Ｄ−６２４によって測定して、少なくとも５、または５．６ｋｇ／ｍｍとすることができる。該組成物は、テーバー減量が、ＡＳＴＭ  Ｄ−３３８９またはＤ４０６０−９５によって測定して、ＣＳ−１７／１０００回転当たり１００、５０、４０、更には３５ｍｇ以下または未満とすることができる。該組成物は、重量平均分子量が６０，０００から５００，０００または８０，０００から３００，０００とすることができる。該組成物は、メルトフローインデックスがＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８手順Ａによってバレル温度１９０℃および３．８ｋｇピストン荷重で測定して５０、４０、更には３５グラム／１０分未満とすることができる。
【００１８】
一部の実施形態においては、本発明は、容認できないほど高いレベルの引き抜き可能な陰イオン、特にクロリド、ニトレート、ホスフェート、フルオリド、ブロミドおよびスルフェート陰イオンもアンモニウム陽イオンも含まずに、ＥＳＤポリマーを得る問題も解決する。かかる実施形態においては、ＥＳＤ  ＴＰＵポリマーおよび／またはその組成物は、クロリド陰イオン、ニトレート陰イオン、ホスフェート陰イオン、フルオリド陰イオン、ブロミド陰イオンおよびスルフェート陰イオンの全６種類の群から測定される合計約８，０００十億分率（ｐｐｂ）未満の引き抜き可能な陰イオン、ならびに約１，０００ｐｐｂ未満の前記クロリド陰イオン、約１００ｐｐｂ未満の前記ニトレート陰イオン、約６，０００ｐｐｂ未満の前記ホスフェート陰イオン、および約１，０００ｐｐｂ未満の前記スルフェート陰イオンを含む。
【００１９】
ポリエステルポリオール中間体
本発明のポリエステルポリオール中間体は、少なくとも１種類のジアルキレングリコールと少なくとも１種類のジカルボン酸またはそのエステルまたは無水物から誘導される。
【００２０】
本発明のポリエステルポリオール中間体は、少なくとも１個の末端ヒドロキシル基を含むことができ、一部の実施形態においては、少なくとも１個の末端ヒドロキシル基および１個以上のカルボン酸基を含むことができる。別の一実施形態においては、ポリエステルポリオール中間体は２個の末端ヒドロキシル基を含み、一部の実施形態においては、２個のヒドロキシル基および１個以上または２個のカルボン酸基を含む。ポリエステルポリオール中間体は、一般に、実質的に線状の、または線状の、数平均分子量（Ｍｎ）約５００から約１０，０００、約５００から約５０００、または約１０００から約３０００、または約２０００のポリエステルである。
【００２１】
一部の実施形態においては、ポリエステルポリオール中間体は、１．５未満、１．０未満、更には０．８未満などの低い酸価を有することができる。ポリエステルポリオール中間体の低酸価は、一般に、生成するＴＰＵポリマーの加水分解安定性を改善することができる。酸価は、ＡＳＴＭ  Ｄ−４６６２によって求めることができ、試料１．０グラム中の酸性成分を滴定するのに必要な水酸化カリウムのミリグラムで表される塩基量として定義される。加水分解安定性は、ＴＰＵポリマーを処方する当業者に既知である加水分解安定剤をＴＰＵに添加することによって改善することもできる。
【００２２】
本発明のポリエステルポリオール中間体の調製における使用に適したジアルキレングリコールは、脂肪族、脂環式、芳香族またはその組合せとすることができる。適切なグリコールは、２、４または６個から２０、１４、８、６または４個の炭素原子を含むことができ、一部の実施形態においては、２から１２個、２から８または６個、４から６個、更には４個の炭素原子を含むことができる。一部の実施形態においては、ジアルキレングリコールとしては、オキシジメタノール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、３，３−オキシジプロパン−１−オール、ジブチレングリコールまたはその組合せが挙げられる。別の実施形態においては、列挙したジアルキレングリコールの１種類以上を本発明から除外することができる。２種類以上のグリコールのブレンドを使用することができる。一部の実施形態においては、モノアルキレングリコールを上記ジアルキレングリコールと併用することができる。別の実施形態においては、ポリエステルポリオール中間体の調製に使用されるグリコールは、モノアルキレングリコールを含まない。
【００２３】
本発明のポリエステルポリオール中間体の調製における使用に適したジカルボン酸は、脂肪族、脂環式、芳香族またはその組合せとすることができる。適切な酸は、２、４または６個から２０、１５、８または６個の炭素原子を含むことができ、一部の実施形態においては、２から１５個、４から１５個、４から８個、更には６個の炭素原子を含むことができる。一部の実施形態においては、ジカルボン酸としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸またはその組合せが挙げられる。別の実施形態においては、列挙したジカルボン酸の１種類以上を本発明から除外することができる。
【００２４】
本発明のポリエステルポリオール中間体は、上記１種類以上のジカルボン酸のエステルもしくは無水物またはかかる材料の組合せから誘導することもできる。適切な無水物としては、無水コハク酸、無水アルキルおよび／またはアルケニルコハク酸、無水フタル酸および無水テトラヒドロフタル酸が挙げられる。一部の実施形態においては、酸はアジピン酸である。２種類以上の酸のブレンドを使用することができる。
【００２５】
本発明のポリエステルポリオール中間体は、１種類以上の上記ジアルキレングリコールを１種類以上の上記ジカルボン酸および／または１種類以上のそのエステルまたは無水物と反応させることによって調製される。一部の実施形態においては、１当量を超えるグリコールを各当量の酸に対して使用する。調製は、（１）１種類以上のジアルキレングリコールと１種類以上のジカルボン酸または無水物のエステル化反応、または（２）エステル交換反応、すなわち、１種類以上のジアルキレングリコールとジカルボン酸エステルの反応を含む。多数の末端ヒドロキシル基を有する直鎖を得るために、酸に対してグリコールは一般に１モルを超える過剰なモル比が好ましい。
【００２６】
一部の実施形態においては、本発明のポリエステルポリオール中間体を１種類以上のポリエーテルポリオール中間体および／または（上記のもの以外のポリオールから誘導される１種類以上のポリエステルポリオール中間体である）ポリエステルポリオール中間体と併用する。本明細書では、本発明のポリエステルポリオール中間体は、ポリエステル結合とポリエーテル結合の混合物を含むことができるが、ポリエーテル結合のみを含まなくてもよく、一部の実施形態においては、７０％を超えるポリエーテル結合を含まなくてもよい。別の実施形態においては、本発明の組成物は、ポリエーテルポリオール中間体を実質的に含まず、または含まず、かかる材料は調製に使用されない。本明細書ではポリエーテルポリオール中間体は、ポリエーテル結合のみを含む中間体、または５０、４０、２０、更には１５パーセント未満のポリエステル結合を含む中間体を意味することができる。
【００２７】
ジイソシアナート
本発明のＥＳＤ−ＴＰＵを作製するための第２の反応物は、ジイソシアナートである。適切なジイソシアナートとしては、（ｉ）４，４’−メチレンビス−（フェニルイソシアナート）（ＭＤＩ）、ｍ−キシリレンジイソシアナート（ＸＤＩ）、フェニレン−１，４−ジイソシアナート、１，５−ナフタレンジイソシアナート、ジフェニルメタン−３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジイソシアナート（ＴＯＤＩ）、トルエンジイソシアナート（ＴＤＩ）などの芳香族ジイソシアナート、および（ｉｉ）イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）、１，４−シクロヘキシルジイソシアナート（ＣＨＤＩ）、デカン−１，１０−ジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート（ＨＤＩ）、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアナートなどの脂肪族ジイソシアナートが挙げられる。一部の実施形態においては、ジイソシアナートは４，４’−メチレンビス（フェニルイソシアナート）（ＭＤＩ）である。別の実施形態においては、列挙したジイソシアナートの１種類以上を本発明から除外することができる。
【００２８】
２種類以上のジイソシアナートの混合物を使用することができる。さらに、トリイソシアナートなどの２個を超える官能基を有する少量のイソシアナートをジイソシアナートと併用することができる。３個以上の官能基を有する多量のイソシアナートは、ＴＰＵポリマーを架橋させるので、避けるべきである。
【００２９】
鎖伸長剤
適切な鎖伸長剤としてはグリコールが挙げられ、脂肪族、芳香族またはその組合せとすることができる。一部の実施形態においては、鎖伸長剤は、２から約１２個の炭素原子を有するグリコールである。
【００３０】
一部の実施形態においては、グリコール鎖伸長剤は、約２から約１０個の炭素原子を有する低級脂肪族または短鎖グリコールであり、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコールなどが挙げられる。一部の実施形態においては、鎖伸長剤としては１，４−ブタンジオールが挙げられる。
【００３１】
ベンゼングリコールおよびキシレングリコールを含めて、芳香族グリコールを鎖伸長剤として使用してＴＰＵを作製することもできる。キシレングリコールは１，４−ジ（ヒドロキシメチル）ベンゼンと１，２−ジ（ヒドロキシメチル）ベンゼンの混合物である。ベンゼングリコールとしては、具体的に、ヒドロキノン，１，４−ジ（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンとしても知られるビス（ベータ−ヒドロキシエチル）エーテル、１，３−ジ（２−ヒドロキシエチル）ベンゼンとしても知られるレソルシノール，ビス（ベータ−ヒドロキシエチル）エーテル、１，２−ジ（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンとしても知られるカテコール，ビス（ベータ−ヒドロキシエチル）エーテル、およびその組合せが挙げられる。
【００３２】
２種類以上のグリコールの混合物を本発明のＥＳＤ−ＴＰＵにおける鎖伸長剤として使用することができる。一部の実施形態においては、鎖伸長剤は、１，４−ブタンジオールと１，６−ヘキサンジオールの混合物である。別の実施形態においては、列挙した鎖伸長剤の１種類以上を本発明から除外することができる。
【００３３】
当該技術分野でよく知られているように、ジアミンを鎖伸長剤として使用することもできる。本発明の一実施形態においては、鎖伸長剤は、上記鎖伸長剤の１種類以上と組み合わせて、ジアミンを共鎖伸長剤（ｃｏ−ｃｈａｉｎ  ｅｘｔｅｎｄｅｒ）として含む。別の実施形態においては、本発明は、その組成物の調製にジアミンを使用しない。
【００３４】
ＴＰＵ作製プロセス
３種類の反応物（ポリエステルポリオール中間体、ジイソシアナートおよび鎖伸長剤）を互いに反応させて、本発明の高分子量ＥＳＤ−ＴＰＵを形成する。３種類の反応物を反応させる任意の公知プロセスを使用してＴＰＵを作製することができる。一実施形態においては、プロセスは、いわゆる「一括」プロセスであり、全３種類の反応物を押出機反応器に添加し、反応させる。ヒドロキシル含有成分、すなわち、ポリエステルポリオール中間体および鎖伸長剤グリコールの総当量に対するジイソシアナートの当量は、約０．９５から約１．１０、または約０．９６から約１．０２、更には約０．９７から約１．００５である。ウレタン触媒を利用する反応温度は、約１７５℃から約２４５℃とすることができ、別の実施形態においては１８０℃から２２０℃とすることができる。
【００３５】
一般に、任意の従来の触媒を利用して、ジイソシアナートをポリエステルポリオール中間体または鎖伸長剤と反応させることができる。適切な触媒の例としては、ビスマスまたはスズの種々のアルキルアミン、アルキルエーテルまたはアルキルチオールエーテルが挙げられ、アルキル部分は、１から約２０個の炭素原子を有する。具体例としては、オクタン酸ビスマス、ラウリン酸ビスマスなどが挙げられる。好ましい触媒としては、オクタン酸スズ（ＩＩ）、ジブチルスズジオクトアート、ジブチルスズジラウラートなどの種々のスズ触媒が挙げられる。かかる触媒の量は、一般に、ポリウレタンを形成する反応物の総重量の約２０から約２００百万分率などの少量である。
【００３６】
ＥＳＤ−ＴＰＵは、プレポリマープロセスを利用して調製することもできる。プレポリマー経路では、ポリエステルポリオール中間体を一般に当量的に過剰の１種類以上のジイソシアナートと反応させて、その中に遊離または未反応ジイソシアナートを含むプレポリマー溶液を形成する。反応は、一般に、温度約８０℃から約２２０℃または約１５０℃から約２００℃で適切なウレタン触媒の存在下で実施される。続いて、上述した鎖伸長剤をイソシアナート末端基および任意の遊離または未反応ジイソシアナート化合物にほぼ等しい当量で添加する。したがって、ヒドロキシル末端ポリエステルおよび鎖伸長剤の総当量に対する総ジイソシアナートの総当量比は、約０．９５から約１．１０、または約０．９６から約１．０２、更には約０．９７から約１．０５である。鎖伸長反応温度は、一般に、約１８０℃から約２５０℃、または約２００℃から約２４０℃である。典型的には、プレポリマー経路は、押出機を含めて、任意の従来装置で実施することができる。かかる実施形態においては、ポリエステルポリオール中間体は、当量的に過剰のジイソシアナートと押出機の第１の部分で反応して、プレポリマー溶液を形成し、続いて鎖伸長剤を下流部分に添加し、プレポリマー溶液と反応させる。長さと直径の比が少なくとも２０、一部の実施形態においては少なくとも２５であるバリアスクリューを備えた押出機を含めて、任意の従来の押出機を利用することができる。
【００３７】
一実施形態においては、複数の加熱域および複数の供給口を有する一軸または二軸押出機においてその供給端部とそのダイ端部の間で成分を混合する。成分は、１個以上の供給口から添加することができる。押出機のダイ端部を出た生成ＥＳＤ−ＴＰＵ組成物はペレット化することができる。
【００３８】
一部の実施形態においては、成分（ａ）のポリエステルポリオール中間体としてはポリ（ジエチレングリコールアジパート）が挙げられ、成分（ｂ）のジイソシアナートとしては４，４’−メチレンビス−（フェニルイソシアナート）が挙げられ、成分（ｃ）の鎖伸長剤としてはブタンジオール、ＨＱＥＥ（ヒドロキノンビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル）またはその組合せが挙げられる。
【００３９】
金属含有塩
一部の実施形態においては、本発明の組成物は、金属含有塩、塩複合体、または金属イオンと非金属イオンもしくは分子の結合によって形成される塩化合物を更に含むことができる。存在する塩の量は、ＥＳＤ−ＴＰＵポリマーおよび／または組成物全体のＥＳＤ特性を改善するのに有効な量とすることができる。任意に選択される塩成分を一括重合プロセス中に添加することができる。塩は、リチウム含有塩とすることができる。
【００４０】
塩がＥＳＤ−ＴＰＵポリマー反応生成物に付着および／または吸引される正確な機序は完全には理解されていないが、塩は、予想外に、生成ポリマーの表面および体積抵抗率を改善することができ、容認できないほど高いレベルの引き抜き可能な陰イオンの存在なしにこれを達成することができる。さらに、帯電圧減衰時間は許容範囲内のままであり、すなわち、早すぎも遅すぎもしない。
【００４１】
本発明に有用である塩の例としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、Ｌｉｌ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＳＯ３ＣＦ３、ＬｉＮＯ３、ＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ３）３、Ｌｉ２ＳおよびＬｉＭＲ４が挙げられる。ここで、ＭはＡｌまたはＢであり、Ｒはハロゲン、ヒドロカルビル、アルキルまたはアリール基である。一実施形態においては、塩は、リチウムトリフルオロメタンスルホンイミドと一般に称される（イミド構造を有するが、リチウムトリフルオロメタンスルホンアミドとも時折称される）ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、またはトリフルオロメタンスルホン酸のリチウム塩である。一括重合に添加される選択された塩の有効量は、ポリマー１００重量部に対して少なくとも約０．１０、０．２５、更には０．７５重量部とすることができる。
【００４２】
一部の実施形態においては、本発明の組成物は、スルホナート型陰イオン性帯電防止剤を更に含む。適切な例としては、アルキルスルホン酸金属およびアルキル芳香族スルホン酸金属が挙げられる。アルキルスルホン酸金属としては、アルキル基が１から３５個または８から２２個の炭素原子を有する脂肪族スルホン酸アルカリ金属またはアルカリ土類金属が挙げられる。アルカリ金属としては、ナトリウムおよびカリウムが挙げられ、アルカリ土類金属としてはカルシウム、バリウムおよびマグネシウムが挙げられる。アルキルスルホン酸金属の具体例としては、ｎ−ヘキシルスルホン酸ナトリウム、ｎ−ヘプチルスルホン酸ナトリウム、ｎ−オクチルスルホン酸ナトリウム、ｎ−ノニルスルホン酸ナトリウム、ｎ−デシルスルホン酸ナトリウム、ｎ−ドデシルスルホン酸ナトリウム、ｎ−テトラデシルスルホン酸ナトリウム、ｎ−ヘキサデシルスルホン酸ナトリウム、ｎ−ヘプタデシルスルホン酸ナトリウムおよびｎ−オクタデシルスルホン酸ナトリウムが挙げられる。アルキル芳香族スルホン酸金属の具体例としては、１から３５個または８から２２個の炭素原子を有するアルキル基で置換された１から３個の芳香族核を含むスルホン酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩が挙げられる。芳香族スルホン酸としては、例えば、ベンゼンスルホン酸、ナフタレン−１−スルホン酸、ナフタレン−２，６−ジスルホン酸、ジフェニル−４−スルホン酸およびジフェニルエーテル４−スルホン酸が挙げられる。アルキル芳香族スルホン酸金属としては、例えば、ヘキシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ノニルベンゼンスルホン酸ナトリウムおよびドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムが挙げられる。
【００４３】
本発明の組成物は、イオン性液体など、非金属を含有する帯電防止添加剤を含むこともできる。適切な液体としては、（ＦＣ−４４００として３Ｍ（商標）から入手可能な）トリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウムビス−（トリフルオロエタンスルホニル）イミドおよび類似材料が挙げられる。
【００４４】
一部の実施形態においては、本発明は、金属含有塩と一緒に共溶媒を使用することができる。共溶媒を使用すると、一部の実施形態においては、ＥＳＤ特性においてより低電荷の塩で同じ利点を得ることができる。適切な共溶媒としては、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、ジメチルスルホキシド、テトラメチレンスルホン、トリおよびテトラエチレングリコールジメチルエーテル、ガンマブチロラクトンならびにＮ−メチル−２−ピロリドンが挙げられる。共溶媒は、存在する場合、ポリマー１００重量部に対して少なくとも約０．１０、０．５０、更には１．０重量部使用することができる。一部の実施形態においては、本発明の組成物は、本明細書に記載の共溶媒のいずれかまたはすべてを実質的に含まない、または含まない。
【００４５】
別の実施形態においては、本発明の組成物は、本明細書に記載の金属含有塩のいずれかまたはすべてを実質的に含まない、または含まない。
【００４６】
追加の添加剤
本発明の組成物は、追加の有用な添加剤を更に含むことができ、かかる添加剤を適切な量で利用することができる。これらの任意に選択される追加の添加剤としては、所望のとおりに、不透明化顔料、着色剤、鉱物および／または不活性充填剤、光安定剤を含めた安定剤、潤滑剤、ＵＶ吸収剤、加工助剤、酸化防止剤、オゾン分解防止剤、ならびに他の添加剤が挙げられる。有用な不透明化顔料としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、およびチタナートイエローが挙げられる。有用な着色顔料としては、カーボンブラック、黄色酸化物、褐色酸化物、ローおよびバーントシエナまたはアンバー、酸化クロムグリーン、カドミウム顔料、クロム顔料、ならびに他の混合金属酸化物および有機顔料が挙げられる。有用な充填剤としては、珪藻土（ｓｕｐｅｒｆｌｏｓｓ）クレイ、シリカ、タルク、マイカ、珪灰石（ｗａｌｌｏｓｔｏｎｉｔｅ）、硫酸バリウムおよび炭酸カルシウムが挙げられる。必要に応じて、酸化防止剤などの有用な安定剤を使用することができ、フェノール酸化防止剤が挙げられる。有用な光安定剤としては有機リン酸および有機スズチオラート（メルカプチド）が挙げられる。有用な潤滑剤としては、ステアリン酸金属、パラフィン油およびアミドワックスが挙げられる。有用なＵＶ吸収剤としては、２−（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾールおよび２−ヒドロキシベンゾフェノンが挙げられる。添加剤は、ＴＰＵポリマーの加水分解安定性を改善するのに使用することもできる。これらの任意に選択される追加の上記添加剤の各々は、本発明の組成物中に存在することができ、または本発明の組成物から除外することができる。
【００４７】
これらの追加の添加剤は、存在する場合、本発明の組成物中に組成物の０または０．０１から５または２重量％存在することができる。これらの範囲は、組成物中に存在する追加の各添加剤に別々に適用することができ、または存在するすべての追加の添加剤の合計に適用することができる。
【００４８】
ポリマーを含むブレンド
本発明のＥＳＤ−ＴＰＵポリマーは、マトリックスまたはベースポリマーとブレンドしてポリマーブレンドを形成することができる。このブレンドは、上記塩変性ＥＳＤ−ＴＰＵポリマーを使用して作製することもできる。
【００４９】
本明細書に定義された適切なベースポリマーは、ホモポリマーまたはコポリマーとすることができる。ベースポリマーは、複数のベースポリマーのブレンドとすることができ、ＥＳＤ添加剤を含めて、上記追加の添加剤のいずれかを更に含むことができる。一部の実施形態においては、本発明のベースポリマーおよび／または組成物は、ＥＳＤ添加剤を実質的に含まない、または含まない。
【００５０】
ベースポリマーは、以下を含むことができる。
【００５１】
（ｉ）ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブテン、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）、ポリオキシエチレン（ＰＯＥ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、その組合せなどのポリオレフィン（ＰＯ）、
（ｉｉ）ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、スチレンアクリロニトリル（ＳＡＮ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲまたはＨＩＰＳ）、ポリアルファメチルスチレン、メタクリル酸メチルスチレン（ＭＳ）、スチレン無水マレイン酸（ＳＭＡ）、（スチレン−ブタジエン−スチレンコポリマー（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン／ブタジエン−スチレンコポリマー（ＳＥＢＳ）などの）スチレン−ブタジエンコポリマー（ＳＢＣ）、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレンコポリマー（ＳＥＰＳ）、スチレンブタジエンラテックス（ＳＢＬ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）および／またはアクリルエラストマーで変性されたＳＡＮ（例えば、ＰＳ−ＳＢＲコポリマー）、その組合せなどのスチレン系（ｓｔｙｒｅｎｉｃ）、
（ｉｉｉ）熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、
（ｉｖ）ポリアミド６，６（ＰＡ６６）、ポリアミド１，１（ＰＡ１１）、ポリアミド１，２（ＰＡ１２）を含めたナイロン（商標）、コポリアミド（ＣＯＰＡ）、その組合せなどのポリアミド、
（ｖ）ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル、その組合せなどのアクリルポリマー、
（ｖｉ）ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩素化ポリ塩化ビニル（ＣＰＶＣ）またはその組合せ、
（ｖｉｉ）ポリアセタールなどのポリオキシメチレン、
（ｖｉｉｉ）ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、グリコール変性ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴＧ）などのポリエーテル−エステルブロックコポリマーを含めたコポリエステルおよび／またはポリエステルエラストマー（ＣＯＰＥ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、その組合せなどのポリエステル、
（ｉｘ）ポリカルボナート（ＰＣ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）またはその組合せ、
またはその組合せ。
【００５２】
ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ビニルポリマーまたはビニルポリマー材料とは、本明細書では、ハロゲン化ビニルおよびハロゲン化ビニリデンのホモポリマーおよびコポリマーを指し、ＣＰＶＣなどの後でハロゲン化されたハロゲン化ビニルを含む。これらハロゲン化ビニルおよびハロゲン化ビニリデンの例は、塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデンなどである。ハロゲン化ビニルおよびハロゲン化ビニリデンは、互いに共重合することができ、または少なくとも１個の末端ＣＨ２＝Ｃ＜基を有する１種類以上の重合可能なオレフィンモノマーと各々共重合することができる。かかるオレフィンモノマーの例としては、アクリル酸、メタクリル酸、エチルアクリル酸、アルファ−シアノアクリル酸などのアルファ，ベータ−オレフィン性不飽和カルボン酸；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸シアノエチル、アクリル酸ヒドロキシエチルなどのアクリル酸エステル；メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヒドロキシエチルなどのメタクリル酸エステル；アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのニトリル；メチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−ブチルオキシメチルアクリルアミドなどのアクリルアミド；エチルビニルエーテル、クロロエチルビニルエーテルなどのビニルエーテル；ビニルケトン；アルファ−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレンなどのスチレンおよびスチレン誘導体；ビニルナフタレン、アリルおよびビニルクロロアセタート、酢酸ビニル、ビニルピリジン、メチルビニルケトン；ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどを含めたジオレフィン；および当業者に既知のタイプの他の重合可能なオレフィンモノマーが挙げられる。一実施形態においては、ベースポリマーとしては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）および／またはポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）が挙げられる。
【００５３】
工業用途
本発明の組成物は、上記ブレンドを含めて、種々の用途に有用である。幾つかの例は、チューブ、用紙トレイ、床タイル、機械ハウジング、建設および製造装置、ならびにポリマーシートおよびフィルムである。より具体的には、例としては、燃料ライン、蒸気回収装置などの燃料取扱い装置、事務機器、クリーンルーム、建設区域などの床のコーティング、用途、衣類、床材、マット、電子部品実装およびハウジングを含めたクリーンルーム装置、チップホルダー、チップレール、輸送箱および輸送箱上面、医学的用途、デバイダーおよび／またはセパレーターなどの電池部品、ならびに一般成形物品が挙げられる。
【００５４】
一実施形態においては、本発明の組成物を使用して、電子部品用パッケージング材料、リチウムイオン電池の構築に使用される内部電池セパレーター、クリーンルーム用品および建設資材、帯電防止コンベヤベルト、事務機器部品、帯電防止衣類および靴、またはその組合せとして使用されるポリマー物品を作製する。
【００５５】
電子部品としては、半導体を含めて、ＥＳＤに感応性の部品が挙げられる。本発明の物品は、クリーンルーム装置および用途のための耐久または消耗部品とすることもできる。クリーンルームおよびデータセンター用の建設資材および／または建材も挙げられ、軟質壁、カーテン、床材、作業台などの品目が挙げられる。本発明の物品としては、積層シート、食品、医薬品、医療機器および電子部品の製造用コンベヤベルト、またはその組合せも挙げられる。
【００５６】
さらに、本発明の組成物を使用して、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池および燃料電池のセパレーターおよび他の部品を調製することができる。本発明の組成物および物品のかかる使用は、改善された安全性、性能、コストまたはその組合せの領域において、現行の電池および燃料電池にまさる利点をもたらす。本発明の組成物を使用して、電池のアノード間に配置されるセパレーター層、およびポリマー電解質膜を構築することができる。
【００５７】
本組成物は、射出成形、圧縮成形、スラッシュ成形、押し出し、熱成形キャスト、回転成形、焼結および真空成形を含めて種々の成形技術を用いて、使用することができる。本発明の物品は、懸濁、塊状、乳濁または溶液プロセスによって作製される樹脂から作製することもできる。
【００５８】
上記材料の一部は、最終処方において相互作用することがあり、最終処方の各成分は、最初に添加された成分とは異なり得ることが知られている。例えば、（例えば、洗浄剤の）金属イオンは、別の分子の別の酸性または陰イオン性部位に移動し得る。それによって形成される生成物は、本発明の組成物をその意図した用途に使用することによって形成される生成物を含めて、簡単には記述できない可能性がある。それでも、すべてのかかる改変および反応生成物は本発明の範囲内に含まれ、本発明は、上記成分を混合することによって調製される組成物を包含する。
【実施例】
【００５９】
特に有利である実施形態を記述する以下の実施例によって本発明を更に説明する。実施例は、本発明を説明するものではあるが、それを限定するものではない。
【００６０】
実施例１−Ａ
上記様式で、一括プロセスを使用して、スズ触媒の存在下で、４，４’−メチレンビス−（フェニルイソシアナート）、ベンゼングリコール、およびジエチレングリコールとアジピン酸から誘導されるポリエステルポリオール中間体を反応させることによってＥＳＤ  ＴＰＵを調製する。
【００６１】
実施例１−Ｂ
金属含有塩であるリチウムトリフルオロメタンスルホンイミド１．９百分率部（ｐｈｒ）を湿式吸収によってＴＰＵにドープする以外は実施例１−Ａの手順に従ってＥＳＤ  ＴＰＵを調製する。
【００６２】
実施例１−Ｃ
金属含有塩であるトリフルオロメタンスルホン酸のリチウム塩１．４ｐｈｒを湿式吸収によってＴＰＵにドープする以外は実施例１−Ａの手順に従ってＥＳＤ  ＴＰＵを調製する。
【００６３】
実施例１−Ｄ
金属含有塩であるトリフルオロメタンスルホン酸のリチウム塩１．３ｐｈｒを湿式吸収によってＴＰＵにドープする以外は実施例１−Ａの手順に従ってＥＳＤ  ＴＰＵを調製する。
【００６４】
実施例２−Ａ
上記様式で、一括プロセスを使用して、スズ触媒の存在下で、４，４’−メチレンビス−（フェニルイソシアナート）、１，４−ブタンジオール、およびジエチレングリコールとアジピン酸から誘導されるポリエステルポリオール中間体を反応させることによってＥＳＤ  ＴＰＵを調製する。
【００６５】
実施例２−Ｂ
金属含有塩であるリチウムトリフルオロメタンスルホンイミド１．９ｐｈｒを湿式吸収によってＴＰＵにドープする以外は実施例２−Ａの手順に従ってＥＳＤ  ＴＰＵを調製する。
【００６６】
実施例２−Ｃ
金属含有塩であるトリフルオロメタンスルホン酸のリチウム塩１．４ｐｈｒを湿式吸収によってＴＰＵにドープする以外は実施例２−Ａの手順に従ってＥＳＤ  ＴＰＵを調製する。
比較例３−Ａ
市販ＥＳＤポリエーテルＴＰＵを本発明の組成物との比較のために使用する。この例は、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，  Ｉｎｃ．から入手可能なＥＳＤポリエーテルＴＰＵであるＳｔａｔ−Ｒｉｔｅ（商標）Ｃ−２３００である。
【００６７】
上記実施例を試験してＥＳＤおよび物性を評価した。この試験の結果を下表に示す。
【００６８】
【表１】
0005584303.tif 000002
【００６９】
【表２】
0005584303.tif 000003
これらの結果によれば、本発明のＥＳＤ  ＴＰＵポリマーは、比較ＥＳＤポリエーテルＴＰＵよりもかなり良好な物性を有する。さらに、本発明の非ドープＥＳＤ  ＴＰＵ組成物は、良好なＥＳＤ特性を有し、比較ＥＳＤポリエーテルＴＰＵのＥＳＤ特性と同じではないにしてもそれに匹敵する。一方、本発明の金属塩ドープＥＳＤ  ＴＰＵ組成物は、比較ＥＳＤポリエーテルＴＰＵよりも良好なＥＳＤ特性を与える。
【００７０】
実施例１−Ｄを試験して、別のＥＳＤ特性を評価した。これらの結果の概要を下表に示す。
【００７１】
【表３】
0005584303.tif 000004
追加のＥＳＤ  ＴＰＵの実施例も、以下に示すようにｉｎ  ｓｉｔｕ重合によって調製する。
【００７２】
実施例４−Ａ
１，４−ブタンジオールとアジピン酸から調製されるポリエステルポリオール中間体９２．４ｐｂｗ、ジエチレングリコールとアジピン酸から調製されるポリエステルポリオール中間体９２．４ｐｂｗ、ベンゼングリコール１４．２ｐｂｗ、４，４’−メチレンビス−（フェニルイソシアナート）４３．４ｐｂｗ、リチウムトリフルオロメタンスルホンイミド２４．３ｐｂｗ、およびオクタン酸スズ１滴を化合させるｉｎ  ｓｉｔｕ重合によってＥＳＤ  ＴＰＵを調製する。
【００７３】
実施例４−Ｂ
処理中にビス（パーフルオロメタン）スルホンイミドアルキルアンモニウム塩を含むイオン性液体７３．０ｐｂｗを材料に添加する以外は、実施例４−Ａの手順に従ってＥＳＤ  ＴＰＵを調製する。
【００７４】
実施例５−Ａ
１，４−ブタンジオールとアジピン酸から調製されるポリエステルポリオール中間体９２．４ｐｂｗ、ジエチレングリコールとアジピン酸から調製されるポリエステルポリオール中間体９２．４ｐｂｗ、ベンゼングリコール１４．２ｐｂｗ、４，４’−メチレンビス−（フェニルイソシアナート）４３．４ｐｂｗ、およびジ−プロピレングリコール０．７５ｐｂｗを化合させるｉｎ  ｓｉｔｕ重合によってＥＳＤ  ＴＰＵを調製する。
【００７５】
実施例５−Ｂ
処理中にリチウムトリフルオロメタンスルホンイミド２．０ｐｂｗを材料に添加する以外は、実施例５−Ａの手順に従ってＥＳＤ  ＴＰＵを調製する。上述したように、ＴＰＵの一括重合中に塩を添加する。
【００７６】
実施例５−Ｃ
処理中にリチウムトリフルオロメタンスルホンイミド３．０ｐｂｗを材料に添加する以外は、実施例５−Ｂの手順に従ってＥＳＤ  ＴＰＵを調製する。
【００７７】
実施例５−Ｄ
処理中にリチウムトリフルオロメタンスルホンイミド３．５ｐｂｗを材料に添加する以外は、実施例５−Ｂの手順に従ってＥＳＤ  ＴＰＵを調製する。
【００７８】
上記実施例を試験してそのＥＳＤ特性を評価した。この試験の結果を下表に示す。
【００７９】
【表４】
0005584303.tif 000005
これらの結果によれば、本発明のＥＳＤ  ＴＰＵポリマーは、比較ＥＳＤポリエーテルＴＰＵに匹敵するＥＳＤ特性を有する。さらに、これらの結果によれば、本発明のＥＳＤ  ＴＰＵポリマーが更に金属含有塩を含む場合、組成物のＥＳＤ特性は、比較ＥＳＤポリエーテルＴＰＵよりも良好なポイントまで改善される。
【００８０】
上で言及した文書の各々を参照により本明細書に援用する。実施例を除いて、または特に明示しない場合、この記述において材料、反応条件、分子量、炭素原子数などの量を規定するすべての数量は、「約」という語によって修飾されると理解すべきである。別段の記載がない限り、すべてのパーセント値、ｐｐｍ値および部の値は重量基準である。別段の記載がない限り、本明細書で言及する各化学品または組成物は、市販グレードの材料であると解釈すべきであり、異性体、副生物、誘導体、および市販グレードに存在すると通常は理解される他の材料を含み得る。しかし、各化学成分の量は、別段の記載がない限り、市販材料中に慣習的に存在し得る任意の溶媒または希釈油を除いて示される。本明細書に記載の上限および下限量、範囲、ならびに比の限度は、独立に組み合わせることができることを理解されたい。同様に、本発明の各要素の範囲および量は、他の要素のいずれかの範囲または量と一緒に使用することができる。本明細書では「から本質的になる」という表現は、考慮する組成物の基本および新規特性に実質的に影響を及ぼさない物質の含有を許容するものである。