(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）
【化１】
0003856931.tif 000006
（式中、Ｒ1 及びＲ2 は、炭素数４〜１５の直鎖又は分岐した同一又は異種のアルキル基を示す。Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5 、Ｒ6 は、同一の基であって、炭素数１〜4の直鎖又は分岐状のアルキル基を示し、アルキル基はヒドロキシ基またはアルコキシ基で置換されていてもよい。）で表されるホスホニウムスルホネートを有効成分とすることを特徴とする帯電防止剤を含有する高分子材料。
【請求項２】
請求項１記載の高分子材料がポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリエステル又はポリアミドである請求項１記載の高分子材料。
【請求項３】
請求項１記載の高分子材料に可塑剤が添加している請求項１〜２記載の高分子材料。
【請求項４】
請求項１記載の高分子材料がポリ塩化ビニルまたはポリ塩化ビニリデンであって、可塑剤がフタル酸エステル系可塑剤又はポリエステル系可塑剤である請求項１〜３記載の高分子材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は高分子材料に対して優れた帯電防止性能を付与することができる帯電防止剤およびそれを含有する高分子材料に関し、更に詳しくはホスホニウムスルホネートを有効成分する帯電防止剤およびその帯電防止剤を含有する高分子材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、静電気障害を防止する方法はいろいろ提案されているが、多くの場合、帯電防止剤の使用によって解決が図られている。帯電防止剤は，その使用方法によって、外部用帯電防止剤と内部用帯電防止剤に大別される。
外部用帯電防止剤は、外部から吹き付け、浸漬、塗布などの手段によって使用されるもので、ほとんどが水溶性の界面活性剤である。このため経日、洗浄などによって簡単に帯電防止効果がなくなるといった欠点ある。
【０００３】
内部用帯電防止剤は、高分子材料中に添加剤を加えることによって使用されるものであるが、添加する材料としては界面活性剤を使用する方法と導電性微粒子を添加する方法とがある。
導電性微粒子としては金属粉やカ−ボン等が使用されているが、これら微粒子を均一に高分子材料中に分散させ導電性を得るにはかなりの量を添加する必要があり、高分子材料の物性が変化する恐れや透明なものが得にくい等の欠点がある。
それに対して、帯電防止剤として用いられる界面活性剤は、アニオン系、カチオン系、非イオン系がある。その分子中に親水性部分と新油性部分が共存しているため、ある物質の内部に添加しても界面に浸出して出てくるという利点があり、多くの種類の中から適宜選択され，広く応用されている。
【０００４】
しかしながら、アニオン系界面活性剤は、相溶性が悪く、均一分散が難しいことや加熱時に分解劣化を生じたりする。また、第４級アンモニウム基を有するカチン系界面活性剤は、帯電防止性には優れているが耐熱性が非常に悪く、極く限定された範囲でしか使用できない。さらに非イオン性界面活性剤は、すぐれた帯電防止性があるが、高分子材料への相溶性熱安定性の低下などの問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上記事実に鑑み、優れた帯電防止性と高分子材料に対して相溶性が良く、また高い耐熱性を有する帯電防止剤を得るべく鋭意研究を行った結果、ホスホニウムスルホネートが少なくとも含有する帯電防止剤が優れた帯電防止性を示すという事実を見いだし、本発明を完成するに至った。
また、ホスホニウムスルホネート型の帯電防止剤として使用するものとして、特開昭62-230835号公報、特開昭64-62335号公報、特開平1-62336号公報が提案されているが、本発明の一般式（１）で示されるようなホスホニウムスルホネートは、何れにおいても開示されいない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記一般式（１）
【化２】
0003856931.tif 000002
（式中、Ｒ1 及びＲ2 は、炭素数４〜１５の直鎖又は分岐した同一又は異種のアルキル基を示す。Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5 、Ｒ6 は、同一の基であって、炭素数１〜4の直鎖又は分岐状のアルキル基を示し、アルキル基はヒドロキシ基またはアルコキシ基で置換されていてもよい。）で表されるホスホニウムスルホネートを有効成分とする帯電防止剤を含有する高分子材料である。
【０００７】
また、前記の帯電防止剤を含有する高分子材料がポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリエステル又はポリアミドである高分子材料である。また、高分子材料に可塑剤が添加している高分子材料である。さらに、高分子材料がポリ塩化ビニルまたはポリ塩化ビニリデンであって、可塑剤がフタル酸エステル系可塑剤又はポリエステル系可塑剤である高分子材料である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明をする。本発明に係る高分子材料に含有される帯電防止剤は、前記に示すごとく、ホスホニウムスルホネートを帯電防止作用の有効成分としてなるものである。本発明に係るホスホニウムスルホネートは下記の一般式（１）で示されるが、
【化３】
0003856931.tif 000003
その式中、Ｒ1 〜Ｒ2 の具体例としては、例えばブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基等の炭素数４〜１５の直鎖又は分岐状のアルキル基、好ましくは炭素数５〜１２である。炭素数が４〜１５の範囲の場合、高分子に対する可塑効果が極めて良くなり、水洗やその他の条件で溶出しずらくなり、好ましい。また、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5 及びＲ6 は、例えばメチル基、エチル基、ブチル基等の炭素原子数１〜４の直鎖状または分岐状のアルキル基；前記アルキル基はヒドロキシ基またはアルコキシ基で置換されているものでもよい；等が挙げられる。また、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5 及びＲ6 は、同一の基である。
【００１０】
本発明に係る帯電防止剤は、一般式（１）で示されるホスホニウムスルホネートを有効成分として含有するものであり、例えば帯電防止剤中のホスホニウムスルホネートの含有量は、０．１重量％以上、好ましくは１０〜１００重量％の範囲が挙げられる。
本発明に係る帯電防止剤は、静電気を帯電する材料であれば如何なるものにも適用できるが、例えば合成樹脂やゴム等の高分子材料およびその成形体、繊維、フィルム、不織布、ビーズ等が挙げられる。
【００１１】
帯電防止剤が適用できる高分子材料の種類としては、特に限定はないが、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニルデン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリスチレン−ブタジエン共重合体、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカーボネート等が挙げられる。
また、ゴムとしては、例えばスチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、フロロプレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ＮＢＲ、ＥＰＭ、水素化ニトリルゴム、多硫化ゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エチレンアクリルゴム等が挙げられる。
【００１２】
本発明に係る帯電防止剤を、高分子材料に付与する方法は、いかなる方法によってもよいが、例えば諸望の高分子材料に内部添加する方法または高分子材料の表面に塗布する方法等が挙げられる。
内部添加する方法は、ポリマー加工時或いは製造時に、本発明の帯電防止剤および可塑剤を添加混合する方法が挙げられる。
また、本発明の帯電防止剤は、他に、可塑剤を共存させることにより、より帯電防止効果を挙げることができる。
かかる可塑剤としては、例えばジ−２−エチルヘキシルフタレート、ジ−ｎ−オクチルフタレート等のフタル酸エステル系、アジピン酸と炭素数２〜８のジオールから得られる脂肪族ポリエステル等が挙げられるが、好ましくはジ−２−エチルヘキシルフタレート、ジ−ｎ−オクチルフタレート等のフタル酸エステル系である。これらの可塑剤の添加量は、基材ポリマー１００重量部に対して、１〜１２０重量部、好ましくは５〜１１０重量部、更に好ましくは１０〜１００重量部である。
【００１３】
また、ポリマー加工時に添加する方法は、所望の高分子材料本発明の帯電防止剤および可塑剤をを直接添加して、タンブラー、リボンブレンダー、高速ミキサー等で混合し、溶融混合して高分子材料に均一分布となるように添加するか、又は本発明の帯電防止剤を高濃度で含有するマスターバッチの形で添加し、溶融混合してもよい。
高分子材料に対する本発明の帯電防止剤の配合割合は、例えば基材ポリマー１００重量部に対し、０．０１〜２５重量部、好ましくは０．２〜２０重量部、更に好ましくは０．５〜１５重量部である。
かかる帯電防止剤の量が少ない量では表面近傍の帯電防止能の効果が弱く、多くなると帯電防止剤の溶出が多くなったり、高コストとなり、経済的に成り立たなくなるので、好ましくない。
【００１４】
本発明の帯電防止剤を高分子材料からなる成形体の表面に塗布して使用する方法は、例えば本発明の帯電防止剤を単独又は他の物質と共にその表面に均一に塗布する方法で行うことができ、特に帯電防止剤の樹脂への分散性、或いは相溶性等の問題による高分子材料への帯電防止能の付与に有効である。
この場合、本発明の帯電防止剤および可塑剤を水、低級アルコール、ケトン類等に溶解した溶液、分散液、乳化剤等を使用する。
高分子材料からなる成形体の表面に塗布する手段としては、本発明の帯電防止剤を含有する溶液、可塑剤を含む分散剤、乳化剤等を浸積法、スプレー法、ローラーコート法、グラビアコート法等の各種の手段で実施することが可能であり、更には必要に応じて被処理面をコロナ処理、プラズマ処理等の物理処理、或いはアンカーコート剤の塗布等の処理を行ってから塗布してもよい。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をさらに説明をする。
実施例１および比較例１
重合度１５００のポリ塩化ビニル１００部に対して、本発明の帯電防止剤（テトラｎ−ブチルホスホニウム3,5−ビス（オクチルオキシカルボニル）ベンゼンスルホネート：試料１）２部、ジ−２−エチルヘキシルフタレート８０部、エポキシ化大豆油５部およびステアリン酸カルシウム０．５部を混合し、蒸気過熱式８インチミキシングロール（ロール温度１５０〜１６０℃）を使用して１０分間混練してポリ塩化ビニル組成物を作成した。ミキシングロールからポリ塩化ビニル組成物をシート状に引き出し、ホットプレス温度１６０〜１７０℃で成型し２ｍｍ厚のシートを作製した。同様にブランク（帯電防止剤未添加）を作製した。
【００１６】
（帯電防止試験）
２０℃×６５％ＲＨの恒温恒湿室に１昼夜放置後、同雰囲気下にて表面固有抵抗値を超絶縁抵抗計（ＳＭ−５Ｅ型、東亜電波工業社製）で測定し、その結果を表２に示した。
【００１７】
実施例２〜３
表１に示す各試料を実施例１と同様な操作で、樹脂組成物を作成し、該樹脂組成物のシートを作成し、表面固有抵抗値を測定し、その結果を表２に併記した。
【００１８】
【表１】
0003856931.tif 000004
【００１９】
実施例４
表１の試料１を２部、重量平均分子量120,000 、固有粘度0.20のポリメチルメタアクリレート１００部をラボプラストミルを用いて配合した。得られた樹脂組成物をホットプレートにて、１８０℃で成形し、厚さ２ｍｍのシートを作成した。実施例１と同様に評価した結果を表２に併記した。
【００２０】
【表２】
0003856931.tif 000005
【００２１】
【発明の効果】
本発明に係る帯電防止剤は、各種の高分子材料やゴムに対し、体積固有抵抗を低下させて導電性を付与するので良好な帯電防止能を発揮させることができる。本発明に係る帯電防止剤は、高分子材料に対して相溶性が優れており、帯電防止能を長期にわたって付与させることができる。
また、本発明に係る帯電防止剤は、熱安定性が良いので高分子材料やゴムの加工温度において分解することなく耐久性をもって、その効果を持続することができる。