JPH04502911A

JPH04502911A - 第４級アンモニウム帯電防止性化合物

Info

Publication number: JPH04502911A
Application number: JP2500313A
Authority: JP
Inventors: ゴヴィンダン、チェルーサー
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1988-11-08
Filing date: 1989-10-12
Publication date: 1992-05-28
Also published as: EP0442948A1; CA2001561A1; US4904825A; WO1990005129A2; KR900701733A; WO1990005129A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】第４級アンモニウム帯電防止性化合物発明の記載本発明はある種の新規な第４級アンモニウムスルホネート化合物、より詳しくは通常非導電性有機物質用の内部または外部添加の静電防止剤としての化合物の使用に関する。さらに詳しくは、本発明は静電気を保持する傾向が通常のものより小さい合成または天然の有機ポリマーからの成形物品に関する。

有機ポリマー、例えば合成ポリマーは本質的には電気絶縁体、すなわち非導電体である。そのようなポリマーから得られた物品は乾燥条件で、製造、加工または使用時における摩擦によりその表面に静電的帯電を形成する傾向がある。そのような静電気は種々の理由により望ましくない。例えば、表面静電気はほこりや他の汚れを引き付け、表面を汚くし、しかも取り除くのが困難である。そのような汚れまたは静電気はそれ自体加工および取り扱い上の問題を引き起こす。ある場合には、静電気が非常に蓄積されて、物品を取り扱いするときに強い電気的なショックを受けることもある。さらに、敏感な電子装置を被覆する成形部分上の静電気が高いとその装置にダメージを与えることもある。

非導電性ポリマーから得られた物品は帯電防止剤を含む仕上げ剤で表面処理されるが、そのような表面処理はその処理が摩擦などにより取り除かれるために内部に導入される静電剤よりも望ましくない。逆に、帯電防止剤と合成ポリマーとを物品の成形前に混合する成形物品内に導入される帯電防止剤は、物品を成形または押し出しする時に使用される高温のために分解するおそれがある。合成および天然ポリマー並びに他の天然の物質と共に使用し得る熱的に安定な帯電防止剤が望まれている。

ある種の票４級アンモニウムｐ−１−ルエンスルホン酸塩が帯電防止剤として知られているが、この種の塩のあるものは比較的熱的に安定、例えば２００℃ぐらいの温度で安定であるが、その静電特性はまだ不十分である。特に、この帯電防止剤で処理された物品に付与された帯電の減衰時間（ｄｅｃａｙ　ｔｉｍｅ）は長すぎる。好ましくはそのような減衰時間は２秒以下、より好ましくは１秒以下、更に好ましくは０．５秒以下である。

本発明の目的は成形された合成物質、例えばポリマー類および他の製造物品に内部的にまたは外部的に用いて表面静電帯電の蓄積を少なくする新規な帯電防止剤を提供することにある。

ある種の第４級アンモニウムスルホネート塩が熱的安定性と改良された帯電防止特性、すなわち静電気蓄積および散逸特性を有することがわかった。そのような特性は連邦標準テスト（Ｆｅｄｅｒａｌ　Ｔｅ５ｔＳｔａｎｄａｒｄ）　ｌ　０１　Ｃｓ方法４０４６により５０００ボルトのチャージに対する減衰時間を測定することＩこより得られる。上記第４級アンモニウム塩は以下の式１；１式中、Ｒは炭素数２〜２２のアルキル基、好ましくは炭素数８〜１８のアルキル基であり、Ｒ１は炭素数１〜２２のアルキル基およびアルキレンオキシ基からなる群から選択され、「２」は−［ｃ　Ｈ１−Ｃ（Ａ）Ｈ−０１ｘＨ（式中人は水素、メチルまたはエチルを示し、Ｘは１〜５の整数を示す。）を表わされ、例えばとドロキシエチル、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシブチル、ポリ（エチレンオキシ）ヒドロキシエチル、ポリ（プロピレンオキシ）−２−ヒドロキシプロピルおよびポリ（ブチレンオキシ）−２−ヒドロキシブチルを示す、、］で表わされる。好ましくはＲ１は炭素数１〜３のアルキル基または炭素数８〜１８のアルキル基、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、オクチル、デシル、ドデシル、ヘキサデシルおよびオクタデシル、またはアルキレンオキシ基Ｚ（式中Ａが水素またはメチルで、Ｘは１〜３である。）からなる群から選択される。さらに好ましくはＲ３は炭素数１〜３のアルキル基またはアルキレンオキシ（Ｚ）基（式中人は水素およびＸは１〜２）である。Ｘが１より大きいと、スルホネート化合物が液状となり、取り扱い易くなる。

上記式図中、Ｒ２は炭素数１〜３のアルキル基（例えば、メチル、エチル、ｎ− プロピルおよびイソプロピル）および２基（但し、ＡおよびＸは前記Ｒ１で記載したもの）からなる群から選択される。またＲ１およびＲ３は結合して６員環のモルホリノ基を形成してもよい。

上記式図中、Ｒｊはアルキレンオキシ基Ｚ（但しＡおよびＸは前記Ｒ１で定義されたとおり）によって表わされる基であり、Ｙはアニオン、Ｒ’ＳＯ，（式中、Ｒ′は炭素数１〜１８のアルキル基、好ましくは炭素数１〜２のアルキル基（例えば、メチルおよびエチル）または炭素数８〜１８のアルキルフェニル、好ましくは炭素数１０〜１３のアルキルフェニルである。）を示す。好ましくはアルキルフェニルはｐ−アルキルフェニルである。

上記Ｒ，Ｒ，およびＲ′に関して、アルキル基とは一価で、本質的に飽和の分岐鎖または直鎖アルキル基を示す。そのようなアルキル基の典型的な例としてはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、ココイル（ＣＱＣＯＹＩ）、）リゾシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘゲタデシル、オクタデシル、ツヤ（ｓｏｙａ）、エイコシル等が挙げられる。天然物質から誘導されたとき、式Ｒ，Ｒ，およびＲ′は少量の不飽和基を有してもよく、アルキル基の混合物で構成されていてもよい。例えば、市販のドデシルベンゼンスルホン酸はそのベンゼン環上のアルキル基が炭素数１〜１３のアルキル基の混合物であり、炭素数のみかけの数は約１２であるベンゼンスルホン酸である。

上記第４級アンモニウムスルホン酸塩はより構造的には以下の構造式ＩＩおよびＩＩＩ、（式中Ｒ，Ｒ，、Ｒ８およびＲ３は前記と同意義を有し、Ｒａは炭素数１〜１８のアルキル基（例えば炭素数１〜２のアルキル基）およびＲｈは炭素数８〜１８のアルキル基、好ましくは炭素数１０〜１３のアルキル基を示す。）で表わされてもよい。

図中、Ｒｂはｐ−アルキル置換基であるが、０−またはｍ−置換基であってもよい。

構造式Ｉで表わされる第４級アンモニウムスルホネート化合物の非限定的な例はアルカンスルホネート塩、例えばメタンスルホネート塩、およびアルキルベンゼンスルホネート塩、例えばｐ−アルキルベンゼンスルホネート塩の両者を含み、それらを表■によって示す。ここでＲＳＲ，、Ｒ２、Ｒ１およびＲｈは以下の表に記載された置換基から選択される。

表　１１　オクチル　メチル　メチル　ヒドロキシエチル２　オクチル　エチル　エチル　ヒドロキシエチル３　ツヤ　メチル　メチル　ヒドロキシエチル４　デシル　デシル　メチル　ヒドロキシエチル５　オクチル　メチル　メチル　２−ヒドロキシプロピル６　オクチル　メチル　メチル　３−ヒドロキシブチル７　オクチル　（４−モルホリノ）　ヒドロキシエチル８　オクチル　メチル　ヒドロキシ　ヒドロキシエチルエチル９　デシル　ヒドロキシ　ヒドロキシ　ヒドロキシエチルエチル　エチル１０　オクチル　ヒドロキシ　ヒドロキシ　ヒドロキシエチルエチル　エチル１１　オクチル　メチル　メチル　ポリ（エチレンオキシ）ヒドロキシエチル１２　ココイル　ヒドロキシ　ヒドロキシ　ヒドロキシエチルエチル　エチルＢ、ｐ−アルキルベンゼンスルホネート１　オクチル　メチル　メチル　ヒドロキシエチルドデシル２　オクチル　メチル　メチル　２−ヒドロキシ　ドデシルプロピル３　オクチル　メチル　メチル　３−ヒドロキシ　ドデシルブチル４　ツヤ　メチル　メチル　ヒドロキシエチルドデシル５　オクチルオクチルメチル　ヒドロキシエチルドデシル６　デシル　デシル　メチル　ヒドロキシエチルドデシル７　オクチル　メチル　メチル　ポリ（エチレンオ　ドデシル表１、バートＡにおいて化合物１はオクチルジメチル２−ヒドロキシエチルアンモニウムメタンスルホネート（Ｙはメタンスルホネート）である。表１、パートＢ中において化合物１はオクチルジメチル２−ヒドロキシエチルアンモニウムｐ−ドデシルベンゼンスルホネート（Ｙはドデシルベンゼンスルホネート）で表わされる。表１から化合物の他のスルホネート塩は同様に適当なＩＵＰＡＣ記名を用いて名付けることができる。

構造式■の第４級アンモニウムスルホネート塩はその塩の少なくとも１つを帯電防止に有用な量で物品中または物品表面に適用することにより、非導電性物品、例えば合成ポリマーから得られた物品上の静電気の蓄積を減少する。一般に、構造式Ｉの化合物は物品中に約０．５〜約２０重量％、好ましくは約２〜約６０重量％（乾燥非処理物品の重量に基づく）の量で導入してもよい。仕上げ組成物として用いる時には前記構造式Ｉの化合物は一般に約０．１〜約２、例えば０．５〜１重量％の量で存在してもよい。

合成ポリマーの成形物品中に配合する場合には、帯電防止性第４級アンモニウムスルホネート塩は物品の表面に移動、すなわち「ブルーム（ｂｌｏｏｍ）ＪＬ、物品の表面上に帯電防止性被膜を提供する。そのような被膜は外部から局所的に与えられる被膜とは異なりで、摩耗、拭き取り、洗浄、取り扱い、移動等により剥離することが少なく、より永久的である。対照的に、内部に配合した帯電防止剤の移動層が取り扱いまたは加工時に取り除かれたとしても、新しい帯電防止層が表面にブルームする。

帯電防止性化合物を物品表面に局所的に塗布するために、帯電防止性化合物は水、低級アルコール（例えば、炭素数１〜４のアルコール）、滑性オイル、ポリマー被膜、他の有機溶媒等に溶解または分散゛し、得られた所望量の帯電防止化合物を含む「フィニツシユ（ｆｉｎｉｓｈ）Ｊを物品の表面上に常套の塗装手段、例えばスプレー、浸漬、拭き取り等により塗布し、それにより物品表面に帯電防止剤の効果的な量を付着する。

一般に、構造式Ｉの帯電防止化合物は２００℃を越える温度で熱的に安定である。約２７５℃を越える温度に加熱したときには、化合物（例えばオクチルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムメタンスルホネート）では５重量％より少ない重量損失が見られる。この化合物は式中のＲ，Ｒｌｓ　ＲａおよびＲｂのアルキル基の炭素数に応じて、固体状、液状または低温溶融ワックスの形態を取る。同時に、これらの化合物は一般に使用されているスルホネート塩（例えば、ｐ−ｈルエンスルホネート塩）よりも優れた帯電防止性、すなわち短い減衰時間を示す。

帯電防止性化合物を物品内部に配合する場合には、化合物は合成ポリマーまたは他の物質と常套のブレンドまたは混合装置（例えば、バンバリーミキサ−や他のゴムおよびプラスチック加工装置）により帯電防止に必要な量を混合し、その混合物を物品に押し出しまたは他の成形方法により成形する。また、ポリマーと帯電防止性化合物のマスターバッチを形成し、そのマスターバッチを物品に成形しようとすべき合成ポリマーに帯電防止に必要な量で加え、それにより物品中に帯電防止化合物の所望の帯電防止量を導入する。マスターバッチは帯電防止性化合物を約１０〜約２０重量％含有してもよい。

構造式Ｉの化合物は成形物品を形成するために用いられる通常の合成ポリマーと共に用いてもよい。帯電防止性化合物と特定の合成ポリマーとの相容性は当業者により容易に決定することができる。

構造式Ｉの帯電防止性化合物は広い範囲の基材形態、例えばファイバー（織布および不織布）、シート、フィルムおよび型内成形または押し出し成形物品に用いてもよい。そのような物品は熱可塑性または熱硬化性ポリマーまたはコポリマー（共重合体を含む）から形成してもよい。

物品を成形するために用いられる合成ポリマーの非限定的な例としては、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリイソブチレン入スチレン樹脂（例えば、ポリスチレンおよびポリ（クロロスチレン）、スチレン− アクリロニトリル共重合体、ポリ（スチレン−アクリロニトリル−ブタジェン共重合体（ＡＢＳ樹脂）および高衝撃ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、ポリエステル（例えば、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート）およびポリ（ビニルアセテート））、エチレングリコール／テレフタル酸ポリマー、ポリカーボネート、ポリアミド（例えば、ナイロンおよびケブラー（登録商標）型ポリアミド）、ポリアセタール（例えば、ポリ（ビニルブチラール））、フェノール／ホルムアルデヒド樹脂、ビニル樹脂（例えば、ポリ（ビニルクロライド）、ポリ（ビニリデンクロライド）、ポリフルオロクロロエチレン、塩化ビニルとビニルアセテート、ビニリデンクロライド、またはアクリロニトリルとの共重合体）、ポリウレタンおよびポリ（フェニレンエーテル）樹脂が挙げられる。前記ポリマーの混合物、例えばポリマー合金を用いてもよい。

また、構造式■の化合物は天然物質または天然および合成物質の混合物、例えばレーヨン、アセテート、レーヨン−セルロース物質（セルロースアセテートプロピオネート、セルロース−ブチレート、綿、リネン、ジュート、ラミー（ｒａｍｉｅ）、ウール、モヘアおよびガラス（例えば、グラスファイバーおよびグラスファイバー絶縁体（ｉｎｓａｌａｔｉｏｎ））と共に用いてもよい。織物状物質はいかなる形態、例えば個々の繊維、織布（例えば織物、布、カーペット、敷物および室内装飾品）および不織布物質（例えば、フェルト、バット（ｂａｔｓ）およびマット）が挙げられる。グラスファイバー繊維またはグラスファイバー絶縁体の場合には、構造式Ｉの化合物は、仕上げ剤またはサイジング組成物の一部として局所的に塗布してもよい。

構造式■の化合物はだいたい当モル量の第３級アミンとアルカンスルホン酸またはアルキルベンゼンスルホン酸のエステルとを溶媒（例えば、水、低級アルカノール類、具体的には炭素数１〜４のアルカルノール類、またはアセトン）の存在下に約２５〜約２５０℃、好ましくは約６５〜８０℃の温度で、少しの窒素ガス加圧下に反応することにより調製してもよい。好ましくは構造式Ｉの化合物は対応する第３級アミン、対応するスルホン酸（例えば、メタンスルホン酸）およびアルキレンオキサイド（例えば、エチレンオキシド）を以下の反応式に従って反応することにより容易に得られる。

第３級アミンのアルキレンオキシドによる４級化は好ましくは少量のアミン触媒の存在下に、加圧下（これはアルキレンオキシドのティクアップを促進する）に実施される。ポリ（アルキレンオキシド）（例えば、ポリエチレンオキシド）を含有する第４級アミンは好ましくは少し過剰のアミン、過剰のアルキレンオキシドおよび加圧下（約１０〜約１００ポンド／平方インチ（０，０７〜０．７ＭＰａ））で調製してもよい。

本発明を以下の実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、これらの実施例は単に説明のためのものであり、種々の変形および変化は当業者には明らかである。

実施例１ｎ−オクチルジメチルアミン１１８．０ｇ（０，７５モル）をメタンスルホン酸７２．　Ｏｇ（０，７５モル）の１００＠ｌ水溶液で中和する。得られた混合物の温度を約８０〜９０℃に上昇し、その後約４０℃に冷却する。反応混合物をオートクレーブに仕込み、系内を窒素で完全に置換した後、オートクレーブをシールし、窒素で２０ポンド／平方インチ（ｐｓｉｇＸｏ、　Ｉ　ＭＰａ）にまで加圧した。オートクレーブの内部を約７０℃に加熱し、エチレンオキシド６２．０ｇ（１，４モル）を加えた。オートクレーブの内容物を約１時間攪拌し、その間温度を７０℃に保持した。その後オートクレーブを窒素で置換し、オートクレーブ中の冷却溶液のｐＨは約１０゜５であり、これをメタンスルホン酸および水酸化ナトリウム５０％水溶液を用いて約４．７に調製した。オートクレーブ中の溶液５０ｇを真空下にストリップし、残渣をアセトンエーテル溶液中に溶解し、溶液を活性炭で脱色した。

脱色混合物を濾過および濃縮し透明液３１．５ｇを得、それを放置固化した。生成物、ｎ−オクチルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムメタンスルホネート、は放電イオン化二次イオン質量スペクトロメトリー（ＤＩＳＩＭＳ）によって確認した。

実施例２ｎ−オクチルジェタノールアミン６２．０ｇ（０，２８モル）をメタンスルホン酸２７．０ｇ（０，２８モル）の１００ｍＪ水溶液で中和した。

混合物のｐＨは約５．３であり、オクチルジメチルアミンで６．３に調整した。

水５Ｑｍｌを中和混合物に加え、得られた溶液をオートクレーブに仕込み、オートクレーブは窒素置換した後窒素で２００１ｊＳｉｇ（０、１Ｍ　Ｐ　ａ）に加圧した。オートクレーブ内容物を６５℃に加熱し、エチレンオキサイド２５．０ｇ（０，３７モル）を３０分間にわたって加えた。エチレンオキサイドの添加後、窒素圧を１００ポンドｐｓｉｇ（０、７Ｍ　Ｐ　ａ）に上昇し、反応混合物を２時間攪拌した。反応混合物を冷却し、オートクレーブを窒素で置換し、オートクレーブの内容物を真空下にストリップして、粘稠液体１０８ｇを得た。得られた生成物がｎ−オクチルトリス（ヒドロキシエチル）アンモニウムメタンスルホネートであることをＤＩＳＩＭＳスペクトロメトリーにより確認した。

実施例３ツヤジメチルアミン１２３．３ｇ（０，４１モル）をイソプロパツール２００ｍＡ’に入れた溶液中に、攪拌下ドデシルベンゼンスルホン酸１３２ｇを添加した。反応混合物の温度は約５０℃に上昇した。反応混合物のｐＨは約１，８であった。混合物をオートクレーブに仕込み、オートクレーブをシールして、窒素で２０ｐｓｉｇ（０，１ＭＰａ）に加圧した。混合物を７０℃に加熱し、エチレンオキシド３５．０ｇ（０，８０モル）を反応容器に３０分かかって加えた。混合物を一晩攪拌し、その間７０℃に保持した。圧力を開放し、オートクレーブを冷却した。イソプロパツールを反応生成物から回転エバポレータにより取り除き、淡黄色ペースト２５２ｇを得た。生成物の構造がｎ−ツヤジメチルヒドロキシエチルアンモニウムドデシルベンゼンスルホネートである混合物に対応する混合物であることを質量分光法により確認した。

実施例４ドデシルベンゼンスルホン酸１６０．　Ｏｇ（０，５モル）をエタノール１５０ｍ１に溶解した溶液に攪拌下オクチルジメチルアミン７８゜３ｇ（０，５モル）を加えた。混合物をオートクレーブに仕込み、オートクレーブを窒素で２０ｐｓｉｇ（０，１ＭＰａ）に加圧した。混合物を６５℃に加熱し、エチレンオキシド２８．０ｇ（０，６４モル）を攪拌下に３０分かけて添加した。次いで混合物を２時間攪拌し、その間６５℃に保持した。オートクレーブ中の圧力を開放し、内容物を冷却し、エタノールを真空下に除去して濃厚液２４４．０ｇを得た。

重さの増加が見られなかったので、液体生成物を再びイソプロパツール２００ａ＋１に溶解し、オートクレーブに仕込んだ。オートクレーブの内容物を８０℃に暖め、窒素で２００　ｐｓｉｇ（０、ＩＭＰａ）に加圧した。エチレンオキシド（４４，０ｇ、１．０モル）をオートクレーブ中に３０分かけて添加し、オートクレーブの内容物を８０℃および１００ｐｓｉｇ（０，７ＭＰａ）に保持して一晩攪拌した。圧力を開放し反応生成物を冷却した。イソプロパツール溶媒を真空中に除去し淡黄ゲル２６２．０ｇを得た。この生成物がオクチルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムドデシルベンゼンスルホネートであることを質量分光計で測定した。

実施例５ドデシルベンゼンスルホン酸１６０．０ｇをイソプロパツール１００ＩＩｌ中に溶解した溶液中にオクチルジメチルアミン７９．５ｇを添加した。混合物をオートクレーブ中に仕込んだ後、窒素で２０ｐｓｉｇ（０，１ＭＰａ）に加圧した。

混合物を８０℃に暖め、プロピレンオキシド３５．０ｇを約３０分かけて攪拌下に添加した。混合物を８０℃に保持して一晩攪拌した。次の朝オートクレーブの圧力を１０ｐｓｉｇ（０，０７ＭＰａ）に落ちた。この事はオートクレーブシールに漏れがあったことを示した。

溶媒を混合物から除去し、残渣（２５６，８ｇ）をイソプロパツール１５０ｍ／中に溶解し、溶液をオートクレーブに仕込んだ。プロピレンオキシド（３０，０ｇ）をオートクレーブに添加し、内容物を８０℃に暖め、オートクレーブを３０ｐｓｉｇ（０，２ＭＰａ）に窒素で加圧した。

圧力が２０ｐｓｉｇ（０，１ＭＰａ）に１時間で低下した。混合物を６０℃で一晩攪拌した。次の初圧力は約５ｐｓｉｇ（０，０３ＭＰａ）になっていた。混合物を冷却し、溶媒を回転エバポレータで除去した。残渣（２７０，５ｇ）は質量分光計によりオクチルジメチル２−ヒドロキシプロピルアンモニウムドデシルベンゼンスルホネートであることを確認した。

実施例６（比較）オクチルジメチルアミン１５７．３ｇをオートクレーブに仕込み、パラトルエンスルホン酸１８９．５ｇを水ＩＱＱａ＋Ａ’に溶解した溶液で中和した。混合物の温度は中和の最終段階で約６０℃であった。オートクレーブをシールし、窒素で２回置換し、２５　ｐｓｉｇ（０、２１１Ｐａ）に窒素で加圧した。混合物を７５〜８０℃に暖め、エチレンオキシド４６゜Ｏｇを約１時間かけて添加した。

混合物を７０°Ｃで１時間保持し攪拌した。

オートクレーブ中の圧力を開放し、生成物を回収した。生成物の一部を真空中でストリップし、残渣をエーテルで洗浄した。白いパウダー性生成物を濾過により得た。質量分光計はその生成物がオクチルジメチルヒドロキシエチルアンモニウム−ｐ−トルエンスルホネートであることを確認しｌ；。

実施例７実施例１の化合物０．０９重量％を含む水溶液を調製した。テスト７アブリツクスインコーポレイテツド（ＴＥＳＴＦＡＢＲＩＣ５Ｉｎｃ、）から得られたアクリル布の３−１／２インチ（８，９ｃｍ）ｘ５インチ（１２，７ｃｍ）スワッチ（ｓｖａｔ、ｃｈ）を上記水溶液１００ｇ中に３０秒浸漬した。過剰の溶液をスワツチからアトラスラボラトリ−リンガ−（Ａｔｌａｓ　１ａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｖｒｉｎｇｅｒ）を用いて絞り取ったＯスワツチを風乾し、１５％相対湿度に維持した湿度室で２４時間コンディションした。この工程を実施例２．４．５および６の化合物を用いて繰り返し、および市販の帯電防止化合物ヘクセル（Ｈｅｘｃｅｌ　：登録商標）１０６Ｇを用いて行なった。スワッチの静電特性を連邦標準テスト１０１Ｃ，方法４０４６により、アクリル布スワッチの各々に５゜０００ボルトの電圧をかけて測定した。２回目に電圧がＯになる減衰時間をエレクトロチックシステム静電減衰メータ、モデル４０６Ｃで測定した。結果を表２に示す。

減衰時間（秒）０．３　０．５　０．６　０．９　１０　１．７＊オクチルメチルジ（ヒドロキシエチル）アンモニウムｐ−トルエンスルホネート表２のデータは構造式Ｉの化合物、例えば実施例１．２．４および５の化合物が比較化合物（実施例６、すなわちオクチルジメチルヒドロキシ−ｐ−トルエンスルホネート）と比べて非常に優れた減衰時間を示し、かつ市販の帯電防止生成物ヘクセル（登録商標）１０６Ｇと比べても改善された減衰時間を示す。

惠暮気ｌノーリル（Ｎｏｒｙｌ　：登録商標）Ｎ−１９０変性ポリ（フェニレンオキシド）樹脂および実施例１に対応する帯電防止性化合物２重量％をブラベンダーミキサー（ＢｒａｂｅｎｄｅｒＸ　１００　ｒｐｍ）中で２］０℃で５分間混合した。得られた混合物を４４０’Ｆ（１２７℃）で圧縮成形し、約５５ミルの平板ブラック（ｐｌａｑｕｅ）を形成した。帯電防止性化合物５重量％を用いる以外は上記方法を繰り返した。

各々のブラックから５インチ（１２，７ｃｍ）正方形のディスクを取り出し、１５％相対湿度に保持された制限湿潤チャンバー中に２４時間保持した。ディスクの表面抵抗性および静電特性（減衰時間）を実施例７に記載のテスト方法を用いて測定した。結果を表３に示す。

実施例９実施例４の化合物を使用して実施例８の方法を繰り返した。結果を表４に示す。

実施例１Ｏ高衝撃ポリスチレンぐＨＩＰＳ−モービルポリスチレン４２２６）および実施例１に対応する静電化合物２重量％をブラベンダーミキサー（１００ｒｐｍ）中で２１０℃で３分間混合した。得られた混合物を４２０°Ｆ（２１６℃）圧縮成形して、約５５ミルの平板ブラックを形成した。同じ手続きを帯電防止性化合物５重量％を用いる以外同様に繰り返した。各々のブラックの表面抵抗および静電特性を実施例８に記載の方法でテストした。結果を表３に示した。

実施例１１実施例１０の手続きを実施例４の化合物を用いて繰り返した。結果を表４に示す。

実施例１２ポリ（塩化ビニル）プラスチゾル樹脂を以下の方法により調製した。

ジオン１７３　（Ｇｅｏｎ　：登録商標）分散樹脂９２重量部およびボーデン２６０５ｓ（Ｂｏｒｄｅｎ　２６０ｓｓ　：登録商標）混合樹脂８０重量部を混合機中で混合した。ジオクチルフタレート４９重量部およびシンプロン（Ｓｙｎｐｒｏｎ）　１３６３熱安定化剤４重量部を混合し、混合物を攪拌下に混合気に加えた。すべてのジオクチルフタレート／安定化側混合物を加えた後、得られた混合物をさらに５分間攪拌した。実施例１に対応する帯電防止性化合物０．７５ｇをプラスチゾル樹脂１４．２５ｇに加え、混合物をよ（攪拌した。１０ミルのフィルムをフインチ（１７，８ｃｍ）の正方形のダンボール片上に塗布し、フィルムを１９３°で２分間硬化した。フィルムの表面抵抗性および帯電防止特性を実施例７に記載の方法を用いて測定した。結果を表３に示す。

実施何重３実施例４の化合物を用いる以外は実施例１２と同様に処理した。

結果を表４に示す。

表３熱可塑性樹脂帯電防止剤　ノーリル　ＨＩＰＳ　ＰＶＣプラ減衰時間（秒’）　１．２　０．２　０．９　０．０３　０．０７抵抗性　３Ｘ１０”　５Ｘ１０’ｌ　２Ｘ１０ ”　３Ｘ１０’　１．５Ｘ１０”（オーム／ＳＱ）表３のデータは表１の化合物が優れた帯電防止特性を示すことを表示し、５％の水準でも各々のプラスチック樹脂は１秒以下の減衰時間を有する。

表４熱可塑性樹脂帯電防止剤　ノーリル　ＨＩＦ’Ｓ　ＰＶＣプラ減衰時間（秒）　１．８　０．７　３．１　１．１　０．５抵抗性　８Ｘ１０”　２Ｘ１０”　ｌＸｌ０”　４Ｘ１０目　５ｘ１０１０（オーム／ｓｑ）表４のデータは実施例４の化合物が２１量％でも優れた帯電防止特性を有し、５重量％では非常に優れた帯電防止特性を有することを示す。すなわち、１秒またはそれ以下の減衰時間を示す。

実施例１４９８％メタンスルホン酸４８．０ｇを水１５０１／に溶解した溶液中に攪拌下オクチルジメチルアミン７９．０ｇを加えた。反応温度を６０〜６５℃に保持した。得られた溶液のｐＨは１．５であり、オクチ／Ｉ／’）ｌｆｈ７ｉ＞を加えて特に調製し“・溶液をオートクレーブに仕込み、オートクレーブを窒素で３０ｐｓｉｇ（０，２ＭＰａ）に加圧した。

オートクレーブの内容物を７０℃に加熱し、エチレンオキシド４８゜０ｇを３０分にわたって加えた。その後反応混合物を７０℃で１時間半攪拌した。オートクレーブ中の圧力を開放し、反応生成物を真空中にストリップして、１７４ｇの水性生成物を得た。この生成物は長時間溶液状態を保った。生成物は質量分光計でＣ，ＨＩ７Ｎ（ＣＨ３）２（ＣＨｚＣＨｚＯ）ＸＨＣＦ（，５０３（Ｘは１．２または３を示す。）であることを確認した。

実施例１５７０％メタンスルホン酸６８．５ｇを水１５０ａ＋ｊ！に溶解した溶液をドデシルジメチルアミン１０７．０ｇで８０〜９０℃の温度で中和した。中和溶液のｐＨは１．８であり、これをドデシルジメチルアミンでｐＨ５に調製した。得られた溶液をオートクレーブに仕込みオートクレーブを窒素で２０ｐｓｉｇ（０，１ＭＰａ）に加圧し、溶液を７０℃に加熱した。エチレンオキシド６８．０ｇを４５分にわたって加えた。

エチレンオキシドを添加終了後、内容物を１時間７０℃に保持して攪拌した。オートクレーブ中の圧力を開放し、溶液生成物を真空中でストリップして、液状生成物２２４．０ｇを得た。生成物の質量分光計はモノ−およびシェドキシル化第４級アミン、すなわちＣ＋ＺＨ２ｓ　Ｎ　（ＣＨｓ　）　２　（ＣＨ２ＣＨ２０）　、　Ｈ（式中、Ｘは１または２）であることを示した。

本発明を上記実施例の詳細に基づいて説明したが、それらは以下に示される特許請求の範囲を限定するものと解してはならない。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）

Claims

【特許請求の範囲】

１．構造式： ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表等があります▼［式中、Ｒは炭素数２〜２２のアルキル基、Ｒ１は炭素数１〜２２のアルキル基および式 −［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨで表わされるアルキレンオキシ基からなる群から選択され、Ｒ２は炭素数１〜３のアルキル基およびアルキレンオキシ基（− ［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨ）からなる群から選択されるか、またはＲ２はＲ１と共にモルホリノ基を形成してもよく、Ｒ３は式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ− Ｏ］ｘＨで表わされるアルキレンオキシ基、Ｒｂは炭素数８〜１８のアルキル基、Ａは水素、メチルおよびエチルからなる群から選択され、およびｘは１〜５の整数を示す。］で表わされる第４級アンモニウム化合物。
２．Ｒは炭素数８〜１８のアルキル基、Ｒ１は炭素数１〜３のアルキル基、炭素数８〜１８のアルキル基および−〔ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨのアルキレンオキシ基からなる群から選択され、Ｒ２は炭素数１〜３のアルキル基および−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｐ］ｘＨからなる群から選択され、Ｒ３は−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨであり、Ｒｂは炭素数１０〜１３のアルキル基であり、Ａは水素またはメチル基およびｘの１〜３の整数である請求項１記載の第４級アンモニウム化合物。
３．Ｒ１が炭素数１〜３のアルキル基および−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ一Ｏ］ｘＨからなる群から選択される請求項２記載の第４級アンモニウム化合物。
４．Ｒ１およびＲ２が各々炭素数１〜２のアルキル基および式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨから選択され、Ｒ３が式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨであり、Ａが水素である請求項２記載の第４級アンモニウム化合物。
５．Ｒ１およびＲ２が各々炭素数１〜２のアルキル基であり、Ｒ３が式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨであり、Ａが水素またはメチルである請求項２記載の第４級アンモニウム化合物。
６．Ｒ１、Ｒ２およびＲ３が各々式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨであり、Ａが水素である請求項２記載の第４級アンモニウム化合物。
７．Ｒ１が炭素数１〜２のアルキル基であり、ＲおよびＲ３が各々式−［ＣＨ２ −Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨであり、Ａが水素である請求項２記載の第４級アンモニウム化合物。
８．Ｒがオクチル、Ｒ１およびＲ２が各々メチル、Ｒ３が式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨ、Ａが水素またはメチル、ｘが１〜３の整数およびＲｂが炭素数１０〜１３アルキル基である請求項５記載の化合物。
９．Ａが水素およびＲｂがドデシルである請求項８記載の化合物。
１０．Ａがメチルであり、Ｒｂがドデシルである請求項８記載の第４級アンモニウム化合物。
１１．Ｒがソヤであり、Ｒ１およびＲ２が各々メチルであり、Ｒ３が式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨであり、Ａが水素、ｘが１〜３の整数およびＲｂがドデシルである請求項５記載の第４級アンモニウム化合物。
１２．Ｒがオクチルであり、Ｒ１がメチルであり、Ｒ２およびＲ３が各々式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨであり（Ａが水素、ｘが１〜３の整数）およびＲｂが炭素数１０〜１３のアルキル基である請求項５記載の第４級アンモニウム化合物。
１３．Ｒｂがドデシルである請求項１２記載の第４級アンモニウム化合物。
１４．構造式： ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表等があります▼［式中、Ｒがオクチル、Ｒ１およびＲ２が各々炭素数１〜２のアルキル基および式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨからなる群から選択され、Ｒ３が式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨであり、Ｒａが炭素数１〜２のアルキル基、Ａが水素、メチルまたはエチルからなる群から選択されおよびｘが１〜３の整数である。］で表わされる第４級アンモニウム化合物。
１５．Ｒ１およびＲ２が各々メチルであり、Ｒａがメチルであり、Ａが水素である請求項１４記載の第４級アンモニウム化合物。
１６．Ｒ１がメチルであり、Ｒ２およびＲ３が各々式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ− Ｏ］ｘＨであり、Ｒａがメチルであり、Ａが水素である請求項１４記載の第４級アンモニウム化合物。
１７．Ｒ１、Ｒ２およびＲ３が各々式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨであり、ＲａがメチルおよびＡが水素である請求項１４記載の第４級アンモニウム化合物。
１８．構造式： ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表等があります▼［式中、Ｒは炭素数２〜２２のアルキル基、Ｒ１は炭素数１〜２２のアルキル基および式 −［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨで表わされるアルキレンオキシ基からなる群から選択され、Ｒ２は炭素数１〜３のアルキル基およびアルキレンオキシ基（− ［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨ）からなる群から選択されるか、またはＲ２はＲ１と共にモルホリノ基を形成してもよく、Ｒ３は式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ− Ｏ］ｘＨで表わされるアルキレンオキシ基、Ｒ′は炭素数１〜１８のアルキル基および炭素数８〜１８のアルキルフェニル基からなる群から選択され、Ａは水素、メチルおよびエチルからなる群から選択され、およびｘは１〜５の整数を示す。］で表わされる第４級アンモニウム化合物の帯電防止に有効な量および乾燥状態でその表面に静電気を蓄積する傾向のある有機物質からなる帯電防止特性を有する有機物品。
１９．Ｒが炭素数８〜１８のアルキル基、Ｒ１が炭素数１〜３のアルキル基、炭素数８〜１８のアルキル基、または式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨであり、Ｒ２が炭素数１〜３のアルキル基および式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨからなる群から選択され、Ａが水素またはメチルおよびｘが１〜３の整数である請求項１８記載の物品。
２０．物品が合成ポリマーである請求項１９記載の物品。
２１．合成ポリマーがポリオレフィン、スチレン樹脂、ポリエステル、エチレングリコールーテレフチタル酸ポリマー、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、ビニル樹脂、ポリ（フェニレンエーテル）樹脂およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項２０記載の物品。
２２．第４級アンモニウム化合物が約０．５から約２０重量％の量で物品中に含まれる請求項２１記載の物品。
２３．Ｒがオクチル、Ｒ１およびＲ２が各々炭素数１〜３のアルキルまたは式− ［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨであり、Ｒ３が式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨであり、Ｒ′が炭素数１〜２のアルキル基または炭素数１０〜１３のアルキルフェニルであり、Ａが水素またはメチルおよびｘが１〜３の整数である請求項２１記載の有機物品。
２４．Ｒ１およびＲ２が各々メチルであり、ｎが１である請求項２３記載の有機物品。
２５．乾燥状態で表面上に静電気を蓄積する傾向にある物質からなる物品を処理する方法であって、その表面を構造式：▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表等があります▼［式中、Ｒは炭素数２〜２２のアルキル基、Ｒ１は炭素数１〜２２のアルキル基および式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨで表わされるアルキレンオキシ基からなる群から選択され、Ｒ２は炭素数１〜３のアルキル基およびアルキレンオキシ基（−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨ）からなる群から選択されるか、またはＲ２はＲ１と共にモルホリノ基を形成してもよく、Ｒ３は式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨで表わされるアルキレンオキシ基、Ｒ′は炭素数１〜１８のアルキル基および炭素数８〜１８のアルキルフェニル基から成る群から選択され、Ａは水素、メチルおよびエチルからなる群から選択され、およびｘは１〜５の整数を示す。］で表わされる第４級アンモニウム化合物約０．１〜約２重量％を含む仕上げ組成物で処理することを特徴とする物品の処理方法。
２６．Ｒが炭素数８〜１８のアルキル基であり、Ｒ１が炭素数１〜３のアルキル基、炭素数８〜１８のアルキル基または式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨであり、Ｒ２が炭素数１〜３のアルキル基および式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨからなる群から選択され、Ａが水素またはメチルであり、ｘが１〜３の整数である請求項２５記載の方法。
２７．物品がポリオレフィン、スチレン樹脂、ポリエステル、エチレングリコールーテレフタル酸ポリマー、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、ビニル樹脂およびポリ（フェニレンエーテル）樹脂およびそれらの混合物からなる群から選択される合成ポリマーである請求項２６記載の方法。
２８．構造式： ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表等があります▼［式中、Ｒは炭素数２〜２２のアルキル基、Ｒ１は炭素数１〜２２のアルキル基および式 −［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨで表わされるアルキレンオキシ基からなる群から選択され、Ｒ２は炭素数１〜３のアルキル基およびアルキレンオキシ基（− ［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨ）からなる群から選択されるか、またはＲ２はＲ１と共にモルホリノ基を形成してもよく、Ｒ３は式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ− Ｏ］ｘＨで表わされるアルキレンオキシ基、Ｒ′は炭素数１〜１８のアルキル基および炭素数８〜１８のアルキルフェニル基から成る群から選択され、ｎが１〜３の数およびｘは１〜５の整数を示す。］で表わされる第４級アンモニウム化合物の帯電特性に効果的な量を内部に配合した合成ポリマーからなる静電特性を有する合成ポリマー組成物。
２９．合成ポリマーがポリオレフィン、スチレン樹脂、ポリエステル、エチレングリコールーテレフタル酸ポリマー、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、ビニル樹脂、ポリ（フェニレンエーテル）樹脂およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項２８記載のポリマー組成物。
３０．第４級アンモニウム化合物が合成ポリマー中に約０．５〜約２０重量％の量で配合される請求項２９記載のポリマー組成物。
３１．Ｒがオクチルであり、Ｒ１およびＲ２が各々炭素数１〜３のアルキル基または式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨであり、Ｒ３が式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨであり、Ｒ′が炭素数１〜２のアルキル基または炭素数１０〜１３のアルキルフェニル基であり、Ａが水素またはメチルおよびｘが１〜３の整数である請求項３０記載のポリマー組成物。
３２．Ｒ１およびＲ２が各々メチルであり、Ａが水素である請求項３１記載のポリマー組成物。
３３．構造式： ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表等があります▼［式中、Ｒはソヤ、ココイルおよびデシルから選択され、Ｒ１およびＲは各々炭素数１〜２のアルキル基および式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨで表わされるアルキレンオキシ基からなる群から選択され、Ｒ３は式−［ＣＨ２−Ｃ（Ａ）Ｈ−Ｏ］ｘＨ、Ｒａは炭素数１〜２のアルキル基、Ａは水素、メチルおよびエチルからなる群から選択され、およびｘは１〜３の整数を示す。］で表わされる第４級アンモニウム化合物。
３４．Ｒがソヤであり、Ｒ１およびＲ２が各々メチルであり、Ｒａがメチルであり、Ａが水素である請求項３３記載の第４級アンモニウム化合物。