防靜電劑、包含絕緣體高分子材料的成形品及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種塑料、合成纖維等絕緣體高分子材料用防靜電劑、及包含使用了 該防靜電劑的絕緣體高分子材料的成形品及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為塑料成型品、合成纖維制品那樣的絕緣體高分子制品用的防靜電劑，有將制 品的表面進(jìn)行處理的表面涂布型防靜電劑。表面涂布型防靜電劑是使各種表面活性劑直接 溶解于揮發(fā)性溶劑或在與易粘接性的高分子化合物載體共存的狀態(tài)下溶解或分散于揮發(fā) 性溶劑中而形成的。進(jìn)行通過將該表面涂布型防靜電劑涂布于對象制品的表面而強(qiáng)化對象 制品的最外部的極性，減少靜電的產(chǎn)生。
[0003] 但是，將表面活性劑系防靜電劑單獨(dú)涂布于絕緣體高分子制品的表面時，雖然剛 處理之后的防靜電性能良好，但由于表面吸附力弱，因此，在短時間內(nèi)產(chǎn)生極性的混亂，性 能劣化。另外，在與易粘接性的高分子化合物載體共存的狀態(tài)下涂布表面活性劑系防靜電 劑時，由于為混合組成，難W有效地提高最外部的極性。另外，不使防靜電劑混合相當(dāng)量時， 無法得到作為目的的防靜電性能，而且，防靜電劑的混合比例增加時，粘接性變?nèi)?，因此，?面上的電特性變得不穩(wěn)定。
[0004] 另外，自W往也一直在進(jìn)行W通過將表面活性劑在塑料成型品、合成纖維制品的 原料中預(yù)先混合而長期間持續(xù)防靜電性能為目標(biāo)的內(nèi)部煉入（練易）型防靜電劑的研 究（例如參照非專利文獻(xiàn)1)。但是，實(shí)際上構(gòu)成成為對象的高分子制品的基質(zhì)不是單一的 固體，具有結(jié)晶域和非結(jié)晶域。因此，從內(nèi)部轉(zhuǎn)移至表面而應(yīng)該擔(dān)負(fù)防靜電性能的表面活性 劑不固定于表面，與所述表面涂布型防靜電劑相比，防靜電性能的顯現(xiàn)性弱，而且，防靜電 效果的持續(xù)力也不像期待的那樣。 陽〇化]另外，有著在主鏈或側(cè)鏈組入有離子性或非離子性的極性基團(tuán)的高分子化合物 中，選定顯示相溶性的物質(zhì)、在絕緣體高分子制品的原料中烙融混合之后、進(jìn)行成型的聚合 物混合物系防靜電劑。進(jìn)行了使該聚合物混合物系防靜電劑與原料高分子的主鏈交聯(lián)、試 圖得到用表面活性劑系防靜電劑無法實(shí)現(xiàn)的防靜電性能的穩(wěn)定性和持續(xù)性的嘗試。但是， 該情況下，絕緣體高分子制品的最外部的極性基團(tuán)的分布量有著大的影響，因此，W少量的 投入量不能得到防靜電效果，需要所述內(nèi)部煉入型防靜電劑的5~20倍量。因此，高分子 制品的制造成本升高，而且，需要也考慮原料高分子材料的物性的變化而使用。
[0006] 另一方面，尤其是W電氣及電子工業(yè)界為中心強(qiáng)烈要求可W不使用金屬類、導(dǎo)電 性碳等導(dǎo)體物質(zhì)而可靠地防止IC設(shè)備的誤操作、破壞，經(jīng)濟(jì)、簡便且再現(xiàn)性優(yōu)異的靜電對 策方法。擔(dān)屯、所述表面活性劑系防靜電劑、聚合物混合物系防靜電劑在發(fā)揮防靜電效果時， 離子性雜質(zhì)接近于IC設(shè)備的本體，因此，不能應(yīng)對于所述要求。
[0007] 因此，本發(fā)明人發(fā)明了與上述現(xiàn)有的防靜電劑不同、僅在構(gòu)成絕緣體高分子制品 的基質(zhì)的內(nèi)部存在與表面活性劑系防靜電劑同程度的量而產(chǎn)生孔穴輸送作用，不像聚合物 混合物系防靜電劑那樣使對象高分子材料的物性變化，而且可不伴有大的成本升高、再現(xiàn) 性良好地得到防靜電效果的供體?受體混合系內(nèi)部煉入型防靜電劑并進(jìn)行了申請（專利文 獻(xiàn)1)。
[0008] 但是，雖然該防靜電劑比現(xiàn)有的防靜電劑優(yōu)異，但是，關(guān)于與所述IC設(shè)備有關(guān)的 要求，還不充分。目P，如后所述，由于防靜電劑的結(jié)構(gòu)和基于其的分散狀態(tài)不同，因此，無法 得到本發(fā)明那樣的顯著的防靜電效果。
[0009] 予W說明，在專利文獻(xiàn)2中公開有防靜電性聚締控樹脂組合物的發(fā)明，但該防靜 電劑從其說明來看為離子鍵合型有機(jī)棚化合物和胺的中和物，不是供體?受體系分子化合 物，當(dāng)然，也沒有與產(chǎn)生本發(fā)明那樣的顯著的效果的供體?受體系分子化合物有關(guān)的記載。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)
[0012] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2011-079918號公報
[0013] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開昭61-238839號公報
[0014] 非專利文獻(xiàn)
[0015] 非專利文獻(xiàn)1:浜中博義著、日本化粧品技術(shù)者連合會會誌、"合成樹脂用帯電防止 剤"、p28 (1971)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 發(fā)明所要解決的課題
[0017] 所述專利文獻(xiàn)1的供體?受體混合系內(nèi)部煉入型防靜電劑比現(xiàn)有的防靜電劑優(yōu) 異，但是不能可靠地保護(hù)由于極少量的靜電而產(chǎn)生誤操作、破壞的IC設(shè)備。尤其是包含絕 緣體高分子材料的成形品容易產(chǎn)生靜電且為危險的。因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種防 靜電劑，其可W更可靠地、再現(xiàn)性良好且具有持續(xù)性地防止絕緣體高分子材料的帶電，其包 含供體?受體系分子化合物。另外，本發(fā)明的目的在于，提供一種包含使用了該防靜電劑的 絕緣體高分子材料的成形品及其制造方法。
[0018] 用于解決課題的方案
[0019] 上述課題通過W下的1)~3)的發(fā)明來解決。
[0020] 1) 一種絕緣體高分子材料用防靜電劑，其特征在于，包含下述通式（1)表示的供 體.受體系分子化合物，該供體.受體系分子化合物使下述通式（1)的上段的半極性有機(jī) 棚化合物（供體成分）和下段的堿性氮化合物（受體成分）進(jìn)行混合烙融并反應(yīng)而得到。 陽02U [化學(xué)式^
[0022]
陽02引上述式中、Rl、R2分別獨(dú)立地為邸3 (邸2)le-CO-OCHz、或冊邸2，且至少一個為 邸3(邸2)W-CO-OCHz，R3、R4 分別獨(dú)立地為邸3、〔2馬、冊邸2、冊〔2電、或HocHzCH(CHs)，R5 為C2H4、 或CsHe。
[0024] 2) -種包含絕緣體高分子材料的成形品的制造方法，其特征在于，在加熱至玻璃 化轉(zhuǎn)變點(diǎn)W上的絕緣體高分子材料中使1)所述的防靜電劑烙融分散之后，用具有鋼鐵制 的表面的成型機(jī)進(jìn)行成形，由此使絕緣體高分子材料與成型機(jī)的鋼鐵制的表面接觸，在成 形品的表面形成所述防靜電劑排列成的防靜電膜。
[00巧]3) -種包含絕緣體高分子材料構(gòu)成的成形品，其特征在于，其通過2)所述的制造 方法制造，且在表面具有包含上述通式（1)表示的供體?受體系分子化合物的防靜電劑排 列成的防靜電膜。
[0026] 發(fā)明的效果
[0027] 根據(jù)本發(fā)明，可W提供一種能夠更可靠地、再現(xiàn)性良好且具有持續(xù)性地防止絕緣 體高分子材料的帶電的供體?受體系防靜電劑。另外，根據(jù)本發(fā)明，可W提供一種包含使用 了該防靜電劑的絕緣體高分子材料的成形品及其制造方法。
[0028] 而且，由于上述防靜電劑具有使在由絕緣體高分子材料構(gòu)成的成形品中產(chǎn)生的靜 電在成形品的表面和內(nèi)部的兩者中連續(xù)而有效地消滅的功能，因此，可W在用于成形的絕 緣體高分子材料中僅混合少量，是非常簡便且經(jīng)濟(jì)的。
【附圖說明】
[0029] 圖1是表示實(shí)施例1中得到的供體成分的半極性有機(jī)棚化合物的IR吸收光譜的 圖。
[0030] 圖2是表示實(shí)施例1中得到的供體?受體系分子化合物的IR吸收光譜的圖。
[0031] 圖3是表示比較例19的供體?受體混合系內(nèi)部煉入型防靜電劑的IR吸收光譜的 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] W下，對上述本發(fā)明詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0033] 本發(fā)明人進(jìn)行了潛屯、研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：W所述通式（1)的上段的半極性有機(jī)棚化 合物部分作為供體成分、W所述通式（1)的下段的叔胺部分作為受體成分、使兩者W摩爾 比約1 :1反應(yīng)的供體?受體系分子化合物，具有對于絕緣體高分子材料的非常優(yōu)異的防靜 電性能，進(jìn)而完成本發(fā)明。
[0034] 予W說明，所述供體成分的"5+"表示在分子內(nèi)的共價鍵中存在極性，（+)表示 氧原子的電子供給性強(qiáng)，（一）表示棚原子的電子吸引性強(qiáng)，"一"表示電子被吸引的經(jīng)路， 表示原子間鍵合力消弱的狀態(tài)。
[0035] 所述供體成分具有1~2個碳數(shù)17的直鏈型飽和控基，需要限定為甘油殘基，W 使結(jié)晶狀態(tài)下的半極性鍵合原子團(tuán)的占有面積成為最小。
[0036] 另外，所述受體成分需要設(shè)為如下的叔胺：N-取代基的1個為碳數(shù)17的直鏈型飽 和控基經(jīng)由酷胺鍵而鍵合于末端的基團(tuán)，剩余的2個N-取代基為碳數(shù)1~3的控基或徑基 控基。
[0037] 在供體成分、受體成分不滿足所述結(jié)構(gòu)要件的情況下，即使結(jié)構(gòu)類似，也不能得到 本發(fā)明的效果。
[0038] 另外，在所述通式（1)的供體?受體系分子化合物與絕緣體高分子材料混合之前， 需要通過預(yù)先將供體成分和受體成分W摩爾比約1 :1進(jìn)行混合烙融并使其反應(yīng)而制作。不 預(yù)先使其反應(yīng)、僅在絕緣體高分子材料中分別混合有供體成分和受體成分，在混合系內(nèi)兩 成分反應(yīng)的機(jī)會非常少，因此，幾乎不形成所述分子化合物，不能得到本發(fā)明的效果。另外， 兩成分的混合比越接近于1 :1越優(yōu)選。兩成分的混合比越接近于1 :1，越充分地形成分子 化合物，因此，充分地起到本發(fā)明的效果?；旌媳葍?yōu)選為1 :〇. 8~0. 8 :1的范圍內(nèi)。
[0039] 本發(fā)明的防靜電劑在加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)W上的絕緣體高分子材料中進(jìn)行烙融 分散而使用。作為將絕緣體高分子材料進(jìn)行成形的成型機(jī)，優(yōu)選使用具有在成形的過程中 與該高分子材料接觸的鋼鐵制的表面的成型機(jī)。通過成形，防靜電劑在成形品的內(nèi)部成為 更小的結(jié)晶粒子而穩(wěn)定分散，孔穴輸送作用據(jù)點(diǎn)增加?，F(xiàn)有的使用了表面活性劑的防靜電 劑的情況下，即使進(jìn)行成形，也仍舊為膠束而不進(jìn)行單分散，因此，不能得到運(yùn)樣的效果。而 且，本發(fā)明的防靜電劑的情況下，進(jìn)行熱烙融的絕緣體高分子材料幾乎不因熱變化而引起 物質(zhì)變化，而且與尺寸穩(wěn)定性的優(yōu)異的鋼鐵制的表面接觸。由此，在絕緣體高分子材料和鋼 鐵表面的界面存在的防靜電劑分子彼此通過范德華力和分子間氨鍵合力而形成堅固的固 體吸附膜，在成形品的表面形成防靜電劑排列成的防靜電膜。其結(jié)果，可得到即使在嚴(yán)格的 條件下也不產(chǎn)生靜電或滯留的、也可適用于IC設(shè)備的成形品。
[0040] 在所述專利文獻(xiàn)1的實(shí)施例17中，使用了由與本發(fā)明相同的成分構(gòu)成的組合物的