説明

ホスホニウム塩、帯電防止剤及び帯電防止性樹脂組成物

【課題】 従来に比べて、樹脂組成物の表面抵抗値をより低下させ得る、新規なホスホニウム塩、それを有効成分として含む帯電防止剤及び該帯電防止剤を含む帯電防止性樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】 式(1):
[(RP]・(RSO)(RSO)N (1)
[式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、Rは炭素数8〜20のアルキル基(但し、炭素数14の直鎖状アルキル基を除く。)を示し、R及びRは同じであっても異なっていてもよく、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基を示す。]で表されるホスホニウム塩、該ホスホニウム塩を有効成分として含有することを特徴とする帯電防止剤並びに該帯電防止剤を含有してなる帯電防止性樹脂組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規なホスホニウム塩、それを有効成分として含む帯電防止剤及び該帯電防止剤を含む帯電防止性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ホスホニウム塩類は樹脂組成物等の帯電防止剤として用いられ、特にテトラブチルホスホニウム=ドデシルベンゼンスルホナートがよく用いられている(例えば、特許文献1〜3参照)。本発明者がテトラブチルホスホニウム=ドデシルベンゼンスルホナートを樹脂組成物の帯電防止剤として用いたところ、樹脂組成物の表面抵抗値は1012Ω以上であり、用途によっては、樹脂組成物の表面抵抗値をさらに低下できる帯電防止剤が望まれている。
【特許文献1】特許第2879172号
【特許文献2】特許第3373398号
【特許文献3】特許第3390665号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、従来に比べて、樹脂組成物の表面抵抗値をより低下させ得る、新規なホスホニウム塩、それを有効成分として含む帯電防止剤及び該帯電防止剤を含む帯電防止性樹脂組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明者が上記課題を解決する為に鋭意検討したところ、特定の構造を有する新規なホスホニウム塩を有効成分として含有した帯電防止剤を樹脂組成物に混合することで、上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0005】
即ち本発明は、式(1):
[(RP]・(RSO)(RSO)N (1)
[式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、Rは炭素数8〜20のアルキル基(但し、炭素数14の直鎖状アルキル基を除く。)を示し、R及びRは同じであっても異なっていてもよく、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基を示す。]で表されるホスホニウム塩(以下、ホスホニウム塩(1)という。)、該ホスホニウム塩を有効成分として含有することを特徴とする帯電防止剤並びに該帯電防止剤を含有してなる帯電防止性樹脂組成物に関する。
【発明の効果】
【0006】
本発明のホスホニウム塩(1)を有効成分として含有する帯電防止剤は、樹脂組成物に用いることで従来のホスホニウム塩類を含む帯電防止剤に比べて、より表面抵抗値を低下させた樹脂組成物を製造でき得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下、本発明を具体的に説明する。
式(1)中、Rで示される炭素数1〜4のアルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1〜4のアルキル基が挙げられ、好ましくは炭素数2〜4のアルキル基であり、特に好ましくは炭素数4のアルキル基である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基が挙げられる。Rで示される炭素数8〜20のアルキル基(炭素数14のアルキル基を除く。)としては、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数8〜20のアルキル基が挙げられ、中でも炭素数8〜12の直鎖状アルキル基が好ましい。具体的には、例えばオクチル基、2−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、2−メチルオクチル基、デシル基、2−メチルノニル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。R及びRは同じであっても異なっていてもよく、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基が挙げられ、具体的には、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基等が挙げられる。
【0008】
ホスホニウム塩(1)の具体例としては、例えば、1,1,1−トリメチル−1−オクチルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリメチル−1−ノニルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリメチル−1−デシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリメチル−1−ウンデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリメチル−1−ドデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリメチル−1−トリデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリメチル−1−ペンタデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリメチル−1−ヘキサデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリメチル−1−ヘプタデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリメチル−1−オクタデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリメチル−1−ノナデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリメチル−1−イコシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
【0009】
1,1,1−トリエチル−1−オクチルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリエチル−1−ノニルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリエチル−1−デシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリエチル−1−ウンデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリエチル−1−ドデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリエチル−1−トリデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリエチル−1−ペンタデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリエチル−1−ヘキサデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリエチル−1−ヘプタデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリエチル−1−オクタデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリエチル−1−ノナデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリエチル−1−イコシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
【0010】
1,1,1−トリプロピル−1−オクチルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリプロピル−1−ノニルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリプロピル−1−デシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリプロピル−1−ウンデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリプロピル−1−ドデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリプロピル−1−トリデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリプロピル−1−ペンタデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリプロピル−1−ヘキサデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリプロピル−1−ヘプタデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリプロピル−1−オクタデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリプロピル−1−ノナデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリプロピル−1−イコシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
【0011】
1,1,1−トリブチル−1−オクチルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ノニルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−デシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ウンデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ドデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−トリデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ペンタデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ヘキサデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ヘプタデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−オクタデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ノナデシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−イコシルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
【0012】
1,1,1−トリブチル−1−オクチルホスホニウム=ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ノニルホスホニウム=ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−デシルホスホニウム=ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ウンデシルホスホニウム=ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ドデシルホスホニウム=ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−トリデシルホスホニウム=ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ペンタデシルホスホニウム=ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ヘキサデシルホスホニウム=ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ヘプタデシルホスホニウム=ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−オクタデシルホスホニウム=ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ノナデシルホスホニウム=ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−イコシルホスホニウム=ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、
【0013】
1,1,1−トリブチル−1−オクチルホスホニウム=ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ノニルホスホニウム=ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−デシルホスホニウム=ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ウンデシルホスホニウム=ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ドデシルホスホニウム=ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−トリデシルホスホニウム=ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ペンタデシルホスホニウム=ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ヘキサデシルホスホニウム=ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ヘプタデシルホスホニウム=ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−オクタデシルホスホニウム=ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ノナデシルホスホニウム=ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−イコシルホスホニウム=ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、
【0014】
1,1,1−トリブチル−1−オクチルホスホニウム=ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ノニルホスホニウム=ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−デシルホスホニウム=ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ウンデシルホスホニウム=ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ドデシルホスホニウム=ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−トリデシルホスホニウム=ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ペンタデシルホスホニウム=ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ヘキサデシルホスホニウム=ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ヘプタデシルホスホニウム=ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−オクタデシルホスホニウム=ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ノナデシルホスホニウム=ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−イコシルホスホニウム=ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、
【0015】
1,1,1−トリブチル−1−オクチルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ノニルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−デシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ウンデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ドデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−トリデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ペンタデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ヘキサデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ヘプタデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−オクタデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ノナデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−イコシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、
【0016】
1,1,1−トリブチル−1−オクチルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ノニルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−デシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ウンデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ドデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−トリデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ペンタデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ヘキサデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ヘプタデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−オクタデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ノナデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−イコシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、
【0017】
1,1,1−トリブチル−1−オクチルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ノニルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−デシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ウンデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ドデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−トリデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ペンタデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ヘキサデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ヘプタデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−オクタデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−ノナデシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、1,1,1−トリブチル−1−イコシルホスホニウム=(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド等が挙げられる。
【0018】
本発明のホスホニウム塩(1)は、例えば式(2):
[(RP]・X (2)
(式中、R及びRは前記に同じ。Xはハロゲン原子を示す。)で表されるホスホニウム=ハライド(以下、ホスホニウム=ハライド(2)という)をビス(パーフルオロアルカンスルホニル)イミド酸又はそのアルカリ金属塩[以下、ビス(パーフルオロアルカンスルホニル)イミド酸類という]を用いてアニオン交換反応をすることで製造できる。
【0019】
ホスホニウム=ハライド(2)は、市販品を用いても良いし、例えば式(3):
(RP (3)
(式中、Rは前記に同じ。)で表されるトリアルキルホスフィン類(以下、トリアルキルホスフィン類(3)という)を式(4):
−X (4)
(式中、R及びXは前記に同じ。)で表されるアルキルハライド類(以下、アルキルハライド類(4)という)と反応させることで製造できる。
【0020】
トリアルキルホスフィン類(3)としては、例えばトリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン等が挙げられる。
【0021】
アルキルハライド類(4)としては、例えばオクチルクロリド、ノニルクロリド、デシルクロリド、ウンデシルクロリド、ドデシルクロリド、トリデシルクロリド、ペンタデシルクロリド、ヘキサデシルクロリド、ヘプタデシルクロリド、オクタデシルクロリド、ノナデシルクロリド、イコシルクロリド、オクチルブロミド、ノニルブロミド、デシルブロミド、ウンデシルブロミド、ドデシルブロミド、トリデシルブロミド、ペンタデシルブロミド、ヘキサデシルブロミド、ヘプタデシルブロミド、オクタデシルブロミド、ノナデシルブロミド、イコシルブロミド、オクチルヨージド、ノニルヨージド、デシルヨージド、ウンデシルヨージド、ドデシルヨージド、トリデシルヨージド、ペンタデシルヨージド、ヘキサデシルヨージド、ヘプタデシルヨージド、オクタデシルヨージド、ノナデシルヨージド、イコシルヨージド等が挙げられる。アルキルハライド類(4)の使用量は、トリアルキルホスフィン類(3)1モルに対して0.5モル〜3.0モルであればよく、好ましくは0.6〜2.0モルであり、より好ましくは0.8〜1.5モルである。
【0022】
トリアルキルホスフィン類(3)とアルキルハライド類(4)の反応は、溶媒を使用してもしなくともよく、溶媒を使用するときの溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン等の脂肪族又は脂環式炭化水素系溶媒等が挙げられる。溶媒の使用量は特に制限はないが、トリアルキルホスフィン類(3)1重量部に対して通常10.0重量部以下、好ましくは1.0〜5.0重量部である。
【0023】
トリアルキルホスフィン類(3)とアルキルハライド類(4)との反応を実施するには、例えば、トリアルキルホスフィン類(3)、アルキルハライド類(4)及び溶媒の混合物を、反応に使用する溶媒の種類にもよるが、通常20℃以上、好ましくは60℃〜120℃にて攪拌するだけでよい。
【0024】
上記のようにしてホスホニウム=ハライド(2)を含む反応混合物を得た後、得られた反応混合物を濃縮してホスホニウム=ハライド(2)を主成分とする残渣を得る。この残渣を本発明のホスホニウム塩(1)を製造するための反応にそのまま用いてもかまわない。また必要で有れば、残渣を有機溶媒(例えば、エチルエーテル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン等)と混合し、残渣に含まれる未反応原料等を有機溶媒に溶解した後、濾過して得られる、精製されたホスホニウム=ハライド(2)を用いることもできる。
【0025】
ビス(パーフルオロアルカンスルホニル)イミド酸類としては、例えばビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド酸、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド酸ナトリウム、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド酸リチウム、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド酸カリウム、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド酸、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド酸ナトリウム、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド酸リチウム、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド酸カリウム、ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド酸、ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド酸ナトリウム、ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド酸リチウム、ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド酸カリウム、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド酸、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド酸ナトリウム、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド酸リチウム、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド酸カリウム、(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド酸、(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド酸ナトリウム、(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド酸リチウム、(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド酸カリウム、(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド酸、(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド酸ナトリウム、(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド酸リチウム、(トリフルオロメタンスルホニル)(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド酸カリウム、(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド酸、(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド酸ナトリウム、(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド酸リチウム、(トリフルオロメタンスルホニル)(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド酸カリウムが挙げられ、好ましくはビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド酸、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド酸リチウム、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド酸及びビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド酸リチウムである。かかるビス(パーフルオロアルカンスルホニル)イミド酸類の使用量は、ホスホニウム=ハライド(2)1モルに対して、通常0.7モル以上、好ましくは0.8モル〜1.5モルであり、より好ましくは0.9〜1.1モルである。
【0026】
アニオン交換反応は通常水溶媒中で行われる。水の使用量は特に制限はないが、通常ホスホニウム=ハライド(2)1重量部に対して通常20.0重量部以下、好ましくは0.5〜10.0重量部であり、特に好ましくは1.0重量部〜5.0重量部である。
【0027】
ホスホニウム=ハライド(2)、ビス(パーフルオロアルカンスルホニル)イミド酸類及び水の混合順序は特に限定されず、ホスホニウム=ハライド(2)と水を混合した後にビス(パーフルオロアルカンスルホニル)イミド酸類を添加してもよいし、ビス(パーフルオロアルカンスルホニル)イミド酸類と水を混合した後にホスホニウム=ハライド(2)を添加してもよい。また、着色が問題となる場合には、ホスホニウム=ハライド(2)と水を混合した後に、活性炭等の脱色剤を用いて処理し、濾過して得られた濾液をアニオン交換反応に用いることもできる。
【0028】
反応温度は、通常10℃以上、好ましくは15℃〜60℃、特に好ましくは20℃〜40℃である。
【0029】
反応終了後の反応液は、ホスホニウム塩(1)の水溶解性が低いので、水層と有機層とに分液している。この反応液からホスホニウム塩(1)を分離するには、所望により水洗した後、有機層を乾燥することによってホスホニウム塩(1)が得られる。また、必要であれば水不溶の有機溶剤(例えば、トルエン、酢酸エチル、塩化メチレン等)を反応中又は反応終了後に添加し、ホスホニウム塩(1)を水不溶の有機溶剤に抽出してもよく、得られた有機層を所望により水洗し、次いで有機溶剤を留出除去すれば残渣として、ホスホニウム塩(1)が得られる。
【0030】
本発明の帯電防止剤は、ホスホニウム塩(1)を有効成分として含有してなるものであり、ホスホニウム塩(1)単独であっても帯電防止剤として用いることができるが、必要に応じて安定化剤等の添加剤又は溶媒等を混合して用いることもできる。かかる帯電防止剤を樹脂組成物製造時に樹脂に添加する等の方法で、樹脂組成物に含有させることで、従来のホスホニウム塩を含有する帯電防止剤に比べて、より表面抵抗値を低下させた樹脂組成物を製造することができる。さらには、本発明のホスホニウム塩(1)は疎水性であることから、湿度による帯電防止性能の影響は小さいことが期待される。
【0031】
本発明の帯電防止剤は必要に応じて安定化剤等の添加剤又は溶媒等を混合して用いることもできる。そして、樹脂組成物製造時に、本発明の帯電防止剤を樹脂に配合する等の方法により、本発明の帯電防止性樹脂組成物を製造することができる。
【0032】
本発明の帯電防止性樹脂組成物に用いる樹脂としては、通常、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂(例えば、アクリル系光硬化性樹脂)が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン又はプロピレンと他のビニルモノマー、例えば酢酸ビニル、α−オレフィン、(メタ)アクリル酸エステル等との共重合体、ノルボルネン類の付加重合体、ノルボルネン類とα−オレインとの付加共重合体、ノルボルネン類の開環重合体水添ポリマー、シクロペンタジエンの開環重合体水添ポリマー、シクロヘキサジエンの開環重合体水添ポリマー等のポリオレフィン;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩素含有樹脂;ポリスチレン、AS樹脂、ABS樹脂、MS樹脂、MBS樹脂等のスチレン樹脂;ポリアクリル酸、ポリメタアクリル酸、ポリメタクリル酸メチル等の(メタ)アクリル樹脂;芳香族ジヒドロキシ化合物(例えばビスフェノールA)と塩化カルボニル又はジフェニルカーボネートから製造される芳香族ポリカーボネート等のポリカーボネート;ナイロン4、ナイロン6、ナイロン8、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン66等のポリアミド;ポリエーテルイミド等の熱可塑性ポリイミド;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル;これらの混合物等が挙げられる。これらの樹脂の中でポリカーボネート、(メタ)アクリル樹脂及びポリエステルが好ましい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂(例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂等)、熱硬化性ポリイミド(例えば、ピロメリット酸無水物とビス(4−アミノフェニル)エーテルとの重縮合物等)、ポリウレタン、フェノール樹脂、アミノ樹脂(例えばメラミン樹脂、ウレア樹脂等)、が例示でき、中でもエポキシ樹脂が好ましい。
【0033】
本発明における樹脂組成物への本発明の帯電防止剤の含有量は、樹脂に対して0.1〜30重量%であり、好ましくは1〜25重量%、特に好ましくは2〜20重量%である。
【0034】
本発明の帯電防止性樹脂組成物には、樹脂及び帯電防止剤以外に、樹脂組成物の性質を損なわない範囲で、必要に応じて公知の添加剤を加えることができる。添加剤としては、染料、顔料、補強剤、充填剤、可塑剤、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
【実施例】
【0035】
つぎに、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はなんらこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例中、表面抵抗値は三菱化学株式会社製ヒレスタHT−210を用い、印加電圧500Vにて測定した。
【0036】
実施例1
1.0モル/Lトリエチルホスフィン=テトラヒドロフラン溶液40.78g(純分5.54g、0.0469モル、Aldrich試薬)とオクチルブロミド8.13g(0.0421モル)を混合し、60℃で70時間反応させた。その後20℃まで冷却し、冷却中に析出した結晶を濾別して、テトラヒドロフラン26.2gで2回洗浄した。得られた結晶を減圧下で乾燥させ、1,1,1−トリエチル−1−オクチルホスホニウム=ブロミドを11.58g(収率88.3%)得た。
得られた1,1,1−トリエチル−1−オクチルホスホニウム=ブロミド7.00g(0.0225モル)と塩化メチレン11.5g及びイオン交換水11.5gを混合した後、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド酸リチウム6.78g(0.0236モル)を添加し、室温で4時間撹拌した。反応終了後、得られた有機層を分液操作により分離し、イオン交換水11.5gで2回洗浄した。有機層を濃縮して塩化メチレンを除去後、残渣を減圧下で乾燥し、液状の1,1,1−トリエチル−1−オクチルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド11.27gを得た(収率98.0%)。以下に1,1,1−トリエチル−1−オクチルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(以下、TEOP−TFSIと略記する。)のNMRデータを示す。
【0037】
H−NMR(CDCl) δ:0.88(t,3H)、1.22−1.30(m,17H)、1.44−1.54(m,4H)、2.06−2.23(m,8H)
【0038】
実施例2
1,1,1−トリブチル−1−オクチルホスホニウム=ブロミド21.07g(0.0533モル、東京化成工業株式会社製試薬)、塩化メチレン31.7g及びイオン交換水31.7gを混合した後、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド酸リチウム16.06g(0.0560モル)を添加し、室温で4時間撹拌した。反応終了後、得られた有機層を分液操作により分離し、イオン交換水31.7gで2回洗浄した。有機層を濃縮して塩化メチレンを除去後、残渣を減圧下で乾燥し、液状の1,1,1−トリブチル−1−オクチルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド29.63gを得た(収率93.3%)。以下に1,1,1−トリブチル−1−オクチルホスホニウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(以下、TBOP−TFSIと略記する。)のNMRデータを示す。
【0039】
H−NMR(CDCl) δ:0.88(t,3H)、0.95−0.99(m,9H)、1.28−1.31(m,8H)、1.48−1.53(m,16H)、2.08−2.15(m,8H)
【0040】
実施例3及び4
実施例2の1,1,1−トリブチル−1−オクチルホスホニウム=ブロミドにかえて、表1に示すホスホニウム=ハライド(2)を用いた以外は実施例1と同様にして、ホスホニウム塩(1)を得た。その結果を表1に示す。
【0041】
【表1】

【0042】
以下にTBDDP−TFSIのNMRデータを示す。
H−NMR(CDCl) δ:0.88(t,3H)、0.96−0.99(m,9H)、1.26−1.30(m,16H)、1.49−1.53(m,16H)、2.08−2.15(m,8H)
【0043】
以下にTBHDP−TFSIのNMRデータを示す。
H−NMR(CDCl) δ:0.88(t,3H)、0.93−0.99(m,9H)、1.26−1.32(m,24H)、1.48−1.51(m,16H)、2.07−2.15(m,8H)
【0044】
実施例5
1,1,1−トリブチル−1−ドデシルホスホニウム=ブロミド3.16g(0.0070モル)、塩化メチレン20.0g及びイオン交換水20.0gを混合した後、70%ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド酸水溶液を4.00g(0.00735モル)を添加し、室温で4時間撹拌した。反応終了後、得られた有機層を分液操作により分離し、イオン交換水20.0gで2回洗浄した。有機層を濃縮して塩化メチレンを除去後、残渣を減圧下で乾燥し、液状の1,1,1−トリブチル−1−ドデシルホスホニウム=ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド4.36gを得た(収率82.8%)。以下に1,1,1−トリブチル−1−ドデシルホスホニウム=ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド(以下、TBDDP−PFSIと略記する。)のNMRデータを示す。
【0045】
H−NMR(CDCl) δ:0.88(t,3H)、0.95−0.98(m,9H)、1.26−1.30(m,16H)、1.48−1.50(m,16H)、2.07−2.13(m,8H)
【0046】
実施例6〜10、比較例1
ビスフェノールA型エポキシ樹脂「エピコート828」(エポキシ当量186g/eq、登録商標、ジャパンエポキシレジン株式会社製)8.80g、硬化剤イミノビスプロピルアミン1.20g、及び表2に示すホスホニウム塩(1)を0.50g(樹脂に対して5重量%)を混合し、エポキシ樹脂組成物を得た。かかるエポキシ樹脂組成物を直径50mm×深さ10mmの円形金型に流し込み、50℃で1時間、さらに100℃で6時間熱硬化させて試験片を作製した。試験片を23℃、50%RHの雰囲気中に6時間保持した後、23℃、50%RHで試験片の表面抵抗値を測定した。その測定結果を表2に示す。
【0047】
【表2】

【0048】
表2の結果から、本発明の帯電防止剤を導電性付与剤として添加したエポキシ樹脂組成物は表面抵抗値10Ω台であり、TBP−DBSを用いた場合に比べて低い表面抵抗値が得られる事が判った。
【0049】
実施例11〜15、比較例2
ペレット状のポリカーボネート「カリバー」(登録商標、住友ダウ株式会社製)30gをN−メチル−2−ピロリドン/THF(50/50)の混合溶液270gに溶解させ、10重量%カリバー溶液を調製した。カリバー溶液10gに、表3に示すホスホニウム塩(1)0.025g(樹脂に対して2.5重量%)を添加し、室温で1時間混合した。得られた混合液を直径50mmのアルミケースに流し込み、160℃で1時間、続いて210℃で1時間かけて溶媒を除去し、厚さ約0.4mmの試験シートを作製した。試験シートを23℃、50%RHの雰囲気中に6時間保持した後、23℃、50%RHで試験シートの裏面と表面の表面抵抗値を測定した。それらの結果を表3に示す。
【0050】
【表3】

【0051】
表3の結果から、本発明の帯電防止剤を導電性付与剤として添加したポリカーボネート樹脂組成物は表面抵抗値10〜1011Ω台であり、TBP−DBSを用いた場合に比べて低い表面抵抗値が得られる事が判った。
【0052】
実施例16〜20、比較例3
アクリル樹脂「SKダイン1435」(登録商標、綜研化学株式会社製)10重量部に、表4に示すホスホニウム塩(1)を2重量部、及び希釈溶剤としての酢酸エチル190重量部を添加してコート液を調製した。バーコーター(#16)を用いて、コート液をポリエステルフィルム上に乾燥厚み約1.2μmの厚みでコートした後、60℃で1時間乾燥させ、試験フィルムを作製した。試験フィルムを15〜20℃、50%RHの雰囲気中に24時間保持した後、20℃、50%RHでコート面の表面抵抗値を測定した。その結果を表4に示す。
【0053】
【表4】

【0054】
表4の結果から、本発明の帯電防止剤を導電性付与剤として添加したアクリル系樹脂組成物は表面抵抗値1010Ω台であり、TBP−DBSを用いた場合に比べて低い表面抵抗値が得られる事が判った。
【0055】
実施例21〜25、比較例4
ポリエステル「バイロン20SS」(登録商標、東洋紡績株式会社製)10重量部に、表5に示すホスホニウム塩(1)を1重量部、及び希釈溶剤としてのメチルエチルケトン/トルエン(20/80)190重量部を添加してコート液を調製した。バーコーター(#16)を用いて、コート液をポリエステルフィルム上に乾燥厚み約1.2μmの厚みでコートした後、60℃で1時間乾燥させて試験フィルムを作製した。試験フィルムを15〜20℃、50%RHの雰囲気中に24時間保持した後、20℃、50%RHでコート面の表面抵抗値を測定した。その結果を表5に示す。
【0056】
【表5】

【0057】
表5の結果から、本発明の帯電防止剤を導電性付与剤として添加したポリエステル樹脂組成物は表面抵抗値10〜1010Ω台であり、TBP−DBSを用いた場合に比べて低い表面抵抗値が得られる事が判った。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(1):
[(RP]・(RSO)(RSO)N (1)
[式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、Rは炭素数8〜20のアルキル基(但し、炭素数14の直鎖状アルキル基を除く。)を示し、R及びRは同じであっても異なっていてもよく、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基を示す。]で表されるホスホニウム塩。
【請求項2】
が炭素数8〜12の直鎖状アルキル基である、請求項1記載のホスホニウム塩。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のホスホニウム塩を有効成分として含有することを特徴とする帯電防止剤。
【請求項4】
請求項3に記載の帯電防止剤を含有してなる帯電防止性樹脂組成物。
【請求項5】
樹脂がエポキシ樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂又はポリエステルである請求項4に記載の帯電防止性樹脂組成物。

【公開番号】特開2008−19249(P2008−19249A)
【公開日】平成20年1月31日(2008.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−155310(P2007−155310)
【出願日】平成19年6月12日(2007.6.12)
【出願人】(000167646)広栄化学工業株式会社 (114)
【Fターム(参考)】