JPH0995471A

JPH0995471A - カチオン化合物

Info

Publication number: JPH0995471A
Application number: JP7255062A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Hamanaka; 博義浜中
Original assignee: Boron International KK
Current assignee: Boron International KK
Priority date: 1995-10-02
Filing date: 1995-10-02
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】優れた帯電防止性能を有する新規なカチオン化
合物の提供。【解決手段】一般式Ｉで表わされるカチオン化合物。
Ｒ₁〜Ｒ₄は炭素数１〜２２の炭化水素基及びヒドロキ
シ置換炭化水素基、ジヒドロキシプロピル基、基内にア
ミド結合及び／又はエステル結合を合計２個以下有する
炭素数合計１２〜２５の炭化水素系の基、中間にエーテ
ル酸素を１個含む炭素数合計２〜２５の炭化水素系の
基、炭素数合計４〜２５のＯ−炭化水素系基置換３−オ
キシ−２−ヒドロキシプロピル基、炭素数合計２〜１２
２の末端ヒドロキシル置換ポリオキシ炭化水素基、同一
原子団内の中心窒素原子ともう一つのＮ−置換基とでモ
ルホリン環又は炭素数合計４〜２０のＣ−炭化水素基置
換イミダゾリン環を形成する残基であり、Ｒ₁〜Ｒ₄の
少なくとも１つが炭素数６以上の炭化水素基かそれを連
結させた基であり、かつ、少なくとももう１つがヒドロ
キシメチル基若しくは２−ヒドロキシ置換炭化水素であ
る。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なカチオン化
合物に関し、特に帯電防止剤として極めて優れた性能を
有するカチオン化合物に関するものである。ここに、帯
電防止剤とは、プラスチック、繊維、紙、セラミックな
どの絶縁性材料を帯電しない材料へと変化させる薬剤で
ある。

【０００２】

【関連技術】従来より、各種のプラスチック製品や合成
繊維等が帯電して、塵埃を付着させることがあり、その
ための商品価値が下がるのを防ぐ意味で、主として公知
の界面活性剤を応用した帯電防止剤が用いられている。

【０００３】現在使用されている帯電防止剤の大部分は
界面活性剤をそのまま応用したものか、界面活性剤と類
似した親水基構造をもつ化合物であり、したがって、そ
れらが高分子物質の中で示す浸透、拡散、湿潤などの界
面活性作用が間接的に帯電防止効果をもたらすと解釈で
きる。各作用のうち、どれに重点を置くかによって帯電
防止剤の種類や構造が異なる。

【０００４】帯電防止剤を高分子製品に対する適用の仕
方で分けると、次の四種類になる。１）高分子物質を加工する際に添加されるもので、その
成分ができ上がった成型物中に適当に分散して帯電防止
効果を与える内部練込み帯電防止剤。２）帯電防止剤試薬の溶液をつくり、その溶液に高分子
製品を浸漬させるか、または、スプレー操作を行うこと
によって、高分子製品の表面に導電性皮膜を形成させる
表面塗布型帯電防止剤。

【０００５】３）高分子物質の合成時に共重合成分とし
て投入されるものであり、したがって、でき上がった高
分子製品中で化学結合している内部用永久帯電防止剤。４）導電性物質を高分子製品の表面で熱重合させるか、
または、導電性物質を他の高分子に混合させたものを高
分子製品の表面に付着させることによって、不溶性の導
電面をつくる外部用永久帯電防止剤。

【０００６】これらのうちでは、内部練込み帯電防止剤
が高分子成型品向けを中心にして、最も多く利用されて
おり、次いで、表面塗布型帯電防止剤が特殊な高分子フ
ィルムの皮膜や合成繊維の仕上げ加工の際に使われてい
る。

【０００７】また、繊維用の帯電防止剤としては、特に
耐洗濯性が望まれることから内部用永久帯電防止剤指向
が強まってきており、一部、既に合成繊維の共重合成分
として実用に供されているものである。なお、外部用永
久帯電防止剤も耐洗濯性の面では問題がないが、後から
帯電防止処理を行うという工程増加が短所となり、現
在、あまり重点を置かれていない。

【０００８】また、内部練込み型帯電防止剤では、表面
において正確に最密充填状態をつくり得ないので、少な
くとも対象とする絶縁体製品を半導体域にするべく、表
面固有抵抗値を１０¹⁰Ω以下とすることはできない。

【０００９】その上、界面活性物質の特徴から、対象絶
縁体製品の内部では不均一に分布しているために、その
製品を二次加工する必要があって、切断した場合、切断
面に静電気を発生させてしまうこと等があり、したがっ
て、完全に帯電防止製品を製造したとは言い難い。

【００１０】一方、表面塗布型帯電防止剤では、処理濃
度によっては対象とする絶縁体製品の表面に正しく配向
した最密充填状態をつくることが可能であり、したがっ
て、親水基間の距離が近接し、かつ、揃ったものになっ
ているので、その上に吸着水脈が存在すれば、対象製品
の表面固有抵抗値を１０¹⁰Ω以下とすることもできる
が、湿度が低くなると、極端に表面固有抵抗値が高くな
ってしまい、目的とする帯電防止性能がかなり低下して
しまう。

【００１１】一方、高湿度条件下では、配向吸着が保た
れている間の帯電防止性能は良いが、経時的に、吸着水
脈中の水の粒子が帯電防止剤層の親水基と親水基の間に
多く入り込み、表面での配向状態が不規則になってくる
と、本来、電気伝導度が極端に勝れているものではない
だけに、次第に帯電防止性能が低下して行く傾向が見ら
れ、好ましくない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】一方、近年、合成樹脂
製品やゴム、繊維類がコンピューター機器に直接組み込
まれたり、あるいは、接触された状態で使われる機会が
増えてくると、それらがいかなる場合においても真に半
導体域に達している状態を保持していないと、コンピュ
ーターの誤動作を招く結果となるので、大変重要なこと
であり、その意味から、一層、帯電防止性能の良好な帯
電防止剤が世の中で求められていた。

【００１３】なお、界面活性剤型帯電防止剤以外で、絶
縁体材料を帯電防止製品とするものとしては、これま
で、無機系では、金属粉末、金属繊維、カーボン粉末も
しくは酸化スズ、酸化インジウム等の導電材料を練り込
むか、または金属を蒸着させることが行われてきたが、
前者の方法では導電材料同士が接触できる程、多量に添
加しないと効果が出ないので、コストの高騰と同時に、
成型作業性が著しく低下するという欠点が生じ、また、
後者の方法でも、一度に多量に処理しないと、電力量等
のユーティリティーコストに見合うことができず、ま
た、再現性の良いものができないという難点があった。

【００１４】また、有機系では、電子伝導性のものとし
ては、ポリアセチレンや共役二重結合型のポリエン及び
ＴＣＮＱ・ＴＴＦなどの電荷移動錯体が知られている
が、不飽和結合を応用しようとすると、例えば、プラス
チック全体を変革させなければならず、また、電荷移動
錯体もその効果を伝達させようとすると、多量に混入さ
せなければならないので、いずれの場合にも、技術的、
経済的な面から見て、実用化され難い。

【００１５】したがって、本発明の目的は、新規なカチ
オン化合物を提供し、さらに上記した従来品の欠点を改
善した新規かつ強力な帯電防止剤を提供することにあ
る。また、本発明は、優れた帯電防止性能を有する帯電
防止液、帯電防止スプレー、帯電防止用筆記具、帯電防
止塗料、帯電防止粘着剤、帯電防止接着剤、帯電防止シ
ーリング材を提供することを目的とする。さらにまた、
本発明は、絶縁体製品、例えば、ホワイトボード、プラ
スチック玩具、絶縁体パイプライン、その他のプラスチ
ック製品等に本発明の帯電防止剤、帯電防止液、帯電防
止塗料を塗布、噴霧、添加して強力な帯電防止作用を有
する絶縁体製品を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、種々研究の
結果、既存の天然若しくは合成酸類の１０倍以上の酸性
度を呈する合成有機一塩基酸のメタンスルホン酸を反応
原料とするカチオン化合物を新たに合成し、それらを少
量、プラスチック、繊維、紙、セラミックなどの絶縁性
材料と接触させることにより、材料を選ばず各材料が安
定して、完全に半導体化され、種々の条件下でも、長期
間にわたって無帯電状態を保持するということを見いだ
し、本発明に到達した。

【００１７】すなわち、本発明は、下記一般式Ｉで示さ
れるカチオン化合物である。

【００１８】

【化２】

【００１９】（但し、式中、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃及びＲ₄
は炭素数１〜２２の炭化水素基及びヒドロキシ置換炭化
水素基、ジヒドロキシプロピル基、基内にアミド結合及
び／又はエステル結合を合計２個以下有する炭素数合計
１２〜２５の炭化水素系の基、中間にエーテル酸素を１
個含む炭素数合計２〜２５の炭化水素系の基、炭素数合
計４〜２５のＯ−炭化水素系基置換３−オキシ−２−ヒ
ドロキシプロピル基、炭素数合計２〜１２２の末端ヒド
ロキシル置換ポリオキシ炭化水素基、同一原子団内の中
心窒素原子ともう一つのＮ−置換基とでモルホリン環又
は炭素数合計４〜２０のＣ−炭化水素基置換イミダゾリ
ン環を形成する残基であり、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃及びＲ₄
のうちの少なくとも１つが炭素数６以上の炭化水素基で
あるか、若しくはそれを連結させた基であり、かつ、少
なくとももう１つがヒドロキシメチル基若しくは２−ヒ
ドロキシ置換炭化水素基であることを要する。）

【００２０】本発明の帯電防止剤は、上記式Ｉのカチオ
ン化合物の１種又は２種以上を有効成分として含有する
ことによって構成される。

【００２１】本発明の帯電防止溶液は、上記帯電防止剤
を水及び／又は親水性溶媒の１種又は２種以上からなる
溶媒に０．００１〜５０重量％、好ましくは、０．０１
〜５重量％溶解させてなることによって構成される。

【００２２】本発明の帯電防止スプレーは、上記帯電防
止溶液を充填した容器と、該帯電防止溶液を噴霧する噴
霧手段とを有し、該帯電防止溶液を所望部位に噴霧する
ことができるように構成される。噴霧手段としては、そ
の噴霧機構に特別の限定はなく、従来公知の噴霧手段は
いずれも適用可能である。

【００２３】本発明の帯電防止用筆記具は、上記帯電防
止溶液を筆記又は塗布可能に充填してなり、該帯電防止
溶液を所望部位に筆記又は塗布することができるように
構成される。筆記具の構造としては下記するフェルトペ
ンの他にも従来公知の筆記具、例えば筆ペン、ボールペ
ン、万年筆等の筆記具機構を適用することができる。ボ
ールペンの場合は、上記帯電防止溶液の増粘を図るため
に公知の粘着材料を添加すればよい。

【００２４】本発明の帯電防止用フェルトペンは、内部
に中空部を設けかつ一端部又は両端部に該中空部に連通
する開口部を設けてなる長尺状胴体部と、該胴体部の中
空部に充填されたフェルトと、該開口部から一端部が突
出しかつ他端部が該フェルトと接触するように該開口部
に貫挿されたフェルト芯とを有するフェルトペンであ
り、該フェルト及びフェルト芯に上記帯電防止溶液を含
浸させてなり、該帯電防止溶液で所望部位に筆記又は塗
布することができるように構成される。

【００２５】本発明の帯電防止塗料は、上記帯電防止剤
を添加してなるものであり、塗料の総量に対して０．１
〜２５重量％、好ましくは１〜１０重量％の範囲で添加
するのが好適である。塗料としては、従来公知のものを
用いればよく、アクリル塗料、ウレタン塗料、酢ビ塗
料、酢ビエステル塗料などをあげることができる。

【００２６】本発明の帯電防止粘着剤は、上記帯電防止
剤を添加してなるものであり、粘着剤の総量に対して
０．１〜２５重量％、好ましくは１〜１０重量％の範囲
で添加するのが好適である。粘着剤としては、従来公知
のものを用いればよく、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着
剤などをあげることができる。

【００２７】本発明の帯電防止接着剤は、上記帯電防止
剤を添加してなるものであり、接着剤の総量に対して
０．１〜２５重量％、好ましくは１〜１０重量％の範囲
で添加するのが好適である。接着剤としては、従来公知
のものを用いればよく、水系接着剤、ゴム系接着剤、反
応型接着剤（エポキシ系、アクリル系、ウレタン系）弾
性接着剤等をあげることができる。

【００２８】本発明の帯電防止シーリング材は、上記帯
電防止剤を添加してなるものであり、シーリング材の総
量に対して０．１〜２５重量％、好ましくは１〜１０重
量％の範囲で添加するのが好適である。シーリング材と
しては、従来公知のものを用いればよく、シリコーン系
シーリング材、ポリサルファイド系シーリング材、変性
シリコーン系シーリング材、ウレタン系シーリング材、
ブチル系シーリング材などをあげることができる。

【００２９】本発明の帯電防止性プラスチックフィルム
ラミネート構造は、複数枚のプラスチックフィルムを積
層してなるプラスチックフィルムラミネート構造であ
り、上記粘着剤又は接着剤を用いて各フィルムを貼り合
わせたものである。プラスチックフィルムとしては、従
来公知のものはいずれも用いることができ、ポリエチレ
ンフィルム、塩ビフィルム、ポリプロピレンフィルム、
ポリエステルフィルムなどをあげることができる。その
他にアルミ箔をラミネートフィルムの構成層の一つとし
て用いる構成をも包含するものである。

【００３０】本発明のホワイトボードは、上記帯電防止
剤又は上記帯電防止塗料をホワイトボード本体裏面及び
／又は表面に塗布又は展着し若しくはホワイトボード本
体に添加して、帯電防止処理を行なったものである。ホ
ワイトボードとしては、従来公知の構造のものに対し適
用可能である。

【００３１】本発明の絶縁体パイプラインは、上記帯電
防止剤をパイプライン本体の外面に塗布又は展着させ
て、帯電防止処理を行なったものである。絶縁体パイプ
ラインは、従来公知の構造のものであり、プラスチック
材料例えば、塩ビ、ポリプロピレン等で構成されている
ものが対象となる。

【００３２】本発明のプラスチック玩具は、上記帯電防
止剤を玩具本体の裏面に塗布又は展着し若しくは玩具本
体に添加せしめて、帯電防止処理を行なったものであ
る。プラスチック玩具は、種々の形態のものに適用で
き、プラスチック材料の種類に限定はなく、ポリエチレ
ンや塩化ビニル等公知のプラスチック材料に対していず
れも適用可能である。

【００３３】本発明の絶縁体ロールは、上記帯電防止剤
をロール本体に添加せしめて、帯電防止処理を行なった
ものである。絶縁体ロールとしては従来公知のもの、例
えば巻き取りロール等にいずれも適用可能であり、ゴム
材料やプラスチック材料、例えばＳＢＲゴム、ポリウレ
タン等で構成されているものが対象となる。

【００３４】本発明のプラスチック製品は、上記帯電防
止剤を製品本体の裏面及び／又は表面に塗布又は展着し
若しくは製品本体に添加せしめて、帯電防止処理を行な
ったものである。

【００３５】本発明の帯電防止溶液の塗布方法は、上記
帯電防止溶液を塗布又は展着すべき面に二次元膜を形成
するにいたらない程度の極少量を塗布又は展着すること
によって帯電防止処理面を形成するようにしたものであ
る。この塗布方法は、上記したホワイトボード、絶縁体
パイプライン、プラスチック玩具、プラスチック製品の
表面及び／又は裏面への本発明の帯電防止溶液を塗布又
は展着させる際に有効に利用できる。この塗布方法を実
施する際には、上記した本発明の筆記具やスプレーを用
いるのが好適である。

【００３６】ここで、本発明の帯電防止剤となり得る新
規なカチオン化合物又はカチオン界面活性剤（以下、所
定のカチオンと称する）の製造方法について説明する
と、所定のカチオンは、置換基が炭素数６以上の炭化水
素基であるか、若しくはそれを連結させた基である一級
アミン、又は少なくとも１つの置換基が炭素数６以上の
炭化水素基であるか若しくはそれを連結させた基である
二級若しくは三級アミンの１種若しくは２種以上１モル
とメタンスルホン酸１モルとを反応させた後、生じたア
ンモニウム基中のＮ−Ｈ結合がすべてＮ−Ｃ結合に変換
するような反応モル数を選んで、ホルマリン、グリシド
ール、炭素数合計５〜２５のグリシジルエステル、もし
くは炭素数２〜２２のオレフィンオキシドを反応させる
ことにより、つくられる。

【００３７】その場合、反応としては、常圧若しくは加
圧下、２０〜２００℃、好ましくは０〜１０Ｋｇ／ｃｍ
²、５０〜１００℃において、水その他の極性溶媒の存
在下で円滑、かつ正確に行ない得る。かくして製造され
るヒドロキシメチル基若しくは２−ヒドロキシ置換炭化
水素基を有する所定のカチオンは新規な化合物である。

【００３８】ここで、所定のカチオンは例えば、水及び
／又はメタノール、エタノール、イソプロパノール等の
低級アルコール類、エチレングリコール、プロピレング
リコール、１，３−ブタンジオール、ジエチレングリコ
ール等のグリコール類、エチレングリコールモノメチル
エーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エ
チレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレン
グリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール
モノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチル
エーテル、プロピレングリコールモノイソプロピルエー
テル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリ
コールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ
イソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチ
ルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプ
ロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジプロ
ピレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエ
ーテル類、エチレングリコールジメチルエーテル、エチ
レングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコー
ルジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエ
ーテル等のジグライム類、アセトン、メチルエチルケト
ン、フルフラール、ジオキサンなどの親水性溶媒に良く
溶ける。

【００３９】また、上記水及び／又は親水性溶媒の１種
若しくは２種以上に所定のカチオンの１種若しくは２種
以上を合計して、０．０１〜５０％溶解させた系をスプ
レー容器又はペンに充填させた材型は、所定のカチオン
を少量使用型の表面塗布型帯電防止剤とする上で大いに
役立つ。

【００４０】ここで、所定のカチオンの他に見られない
表面塗布型帯電防止剤としての長所は、対象とする絶縁
体の表面全体に展着されていない状態においても、無帯
電材料へと転換させ得ることである。

【００４１】なお、本発明に関連して、所定のカチオン
の周辺物としては三級アミン１モルとジメチル硫酸１モ
ルとを反応させて得られる第四級アンモニウム・メチル
サルファートや、一級、二級若しくは三級アミン１モル
とｐ−トルエンスルホン酸１モルとを反応させた後、さ
らに、アルキレンオキシドを反応させて得られる第四級
アンモニウム・ｐ−トルエンスルホナートが古くから帯
電防止剤への応用試験に供されているが、両者共に解離
度が低いために帯電防止性能が悪く、また、熱安定性の
悪いものもあり、共に実用に供せない。

【００４２】本発明の帯電防止剤となり得る所定のカチ
オンはイオン化して塩基性が強められた第四級アンモニ
ウム基と強い酸残基のメチルサルファートイオンとが互
いのイオン解離性を強めるようにクーロン力で結合した
構造の化合物であり、したがって、通常公知のカチオン
界面活性剤を応用した既存の帯電防止剤よりも極端に電
気伝導性の高い物質になるために、極く少量で表面層が
最密充填状態をつくれない場合でも帯電防止性能が発現
できる。よって、ある程度の量が存在していれば、対象
の絶縁体の種類に関係なく、少々表面での配向状態が崩
壊しても、また、温、湿条件の変化によってもそれ程実
質的帯電防止性能を低下させることなく、良好な半導体
域をつくり得るのであろうと推測している。

【００４３】

【実施例】所定のカチオンの製造例を先ず説明し、次い
で、本発明の帯電防止剤としての調整及び性能を実施例
によって説明する。

【００４４】〔製造例１〕かきまぜ機、温度計、滴下ロ
ート、気体流入管及びコンデンサーを付属させた加圧反
応装置に、ドデシルジメチルアミン２１３．３ｇ（１モ
ル）を仕込み、３５３．５ｇのイソプロピルアルコール
に溶解させた後、攪拌下に、３０〜４０℃で、メタンス
ルホン酸９６．１ｇ（１モル）を１時間要して滴下し
た。つづいて、水１７６．８ｇを注入して、内温を７０
℃に高めた後、７５〜８０℃、１〜２Ｋｇ／ｃｍ²の条
件下でエチレンオキシド４４．１ｇ（１モル）を１時間
要して導入した。しかる後、内容物をロータリーエバポ
レーターに移し取り、５０ｍｍＨｇの減圧下に、９０〜
９５℃で３時間を要してイソプロピルアルコールと水を
系外に除去し、白色固体の下記構造の所定のカチオン１
を得た。

【００４５】得られたカチオン１について元素分析及び
ＩＲ吸収スペクトル分析における特性吸収帯の確認を行
ない、その結果を下記に示した。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【化３】

【００４８】〔製造例２〕製造例１の方法に準じて、次
に示した所定のカチオン２〜２１をそれぞれ製造した。
得られたカチオン２〜２１の確認は、製造例１と同様に
ＩＲ吸収スペクトル分析における特性吸収帯のν
_{s =0}（１３５０ｃｍ^-1、１１５０ｃｍ^-1）の存在を調べ
るほかに、水溶性の物質になっていること及びアミン価
が０であることを以って、行なった。

【００４９】

【化４】

【００５０】

【化５】

【００５１】

【化６】

【００５２】

【化７】

【００５３】

【化８】

【００５４】

【化９】

【００５５】

【化１０】

【００５６】

【化１１】

【００５７】

【化１２】

【００５８】

【化１３】

【００５９】

【化１４】

【００６０】

【化１５】

【００６１】

【化１６】

【００６２】

【化１７】

【００６３】

【化１８】

【００６４】

【化１９】

【００６５】

【化２０】

【００６６】

【化２１】

【００６７】

【化２２】

【００６８】

【化２３】

【００６９】実施例１平均重合度１３５０の塩化ビニル樹脂１００部、ジオク
チルフタラート４０部、ステアリン酸カルシウム０．７
部及びステアリン酸鉛０．３部よりなる配合物を１７０
℃、５分の混練条件でカレンダー成型して得た軟質ＰＶ
Ｃフィルム（但し、厚さ１００μｍのもの）の片側に製
造例１及び２で得られた所定のカチオンよりなる本発明
の帯電防止剤のエタノール溶液を各々５ｇ／ｍ²の量展
着した後、ガーゼを用いて一様に広げ、２３℃、５０％
ＲＨの恒温恒湿条件で２４時間静置させた。しかる後、
同条件で表面固有抵抗を測定し、さらに１年間、同条件
で静置させたものについても表面固有抵抗を測定した。

【００７０】また、従来公知のカチオン型帯電防止剤の
ステアラミドプロピルジメチル−２−ヒドロキシエチル
アンモニウムナイトラートを含めて下記三点の比較試料
を選び、同様の試験に供した。比較試料Ｉ・・・・・・ステアラミドプロピルジメチル
−２−ヒドロキシエチルアンモニウムナイトラート比較試料II・・・・・・ドデシルトリメチルアンモニウ
ムメチルサルファート比較試料III ・・・・・ドデシルジメチル−２−ヒドロ
キシエチルアンモニウム−ｐ−トルエンスルホナート

【００７１】結果を表２に示したが、本発明のカチオン
化合物が少量の使用で勝れた帯電防止効果を示すことが
確認された。

【００７２】

【表２】

【００７３】実施例２製造例１及び２で得られた所定のカチオンよりなる本発
明の帯電防止剤の０．５％アセトン−メタノール（１：
１）混合溶液中に平均分子量２０００００の低重合度ポ
リエチレンフィルム（但し、厚さ５０μｍのもの）を５
ｓ浸漬させた後、１５℃、３０％ＲＨの恒温恒湿条件下
に２４時間静置し、風乾させた。しかる後、同条件で表
面固有抵抗を測定した。次いで、５０００Ｖの印加電圧
を付加させて強制帯電させた時の帯電量と半減期を測定
した。さらに、予め摩擦帯電を起こさせてタバコ灰を全
面に静電吸着させている上述と同種の低重合度ポリエチ
レンフィルム２枚からなる袋の中に各試験試料を挿入
し、体積伝播帯電防止性能の有無を調べた。

【００７４】また、比較試料として、実施例１で使用し
た三種類のカチオン化合物を選び、それぞれの０．５％
アセトン−メタノール（１：１）混合溶液を作成して、
同様の実験に供した。

【００７５】結果を表３に示したが、本発明の帯電防止
剤は処理した低密度ポリエチレンフィルムを無帯電化す
るだけでなく、それと接触させた未処理の低密度ポリエ
チレンフィルムまでも機能を及ぼす体積伝播帯電防止性
能を十分に有することが判明した。

【００７６】また、この結果を応用すると、例えば、絶
縁性プラスチックパイプの外側を本発明の帯電防止剤で
処理するだけで、内側表面にまで、帯電防止効果を及ぼ
すことができるようになるので、パイプラインでの静電
気障害が取り除かれ、粉体等の円滑輸送がなされるよう
になる。

【００７７】

【表３】

【００７８】注）＊体積伝播帯電防止性能の有無の評価
基準は次の通りである。有・・・外側の低密度ポリエチレンフィルムに静電吸着
しているタバコ灰が全部落ちるもの無・・・外側の低密度ポリエチレンフィルムに静電吸着
しているタバコ灰が全く落ちないか、若しくはほんの一
部だけ落ちるもの

【００７９】実施例３ポリアクリル酸アルキル（但し、エチルアルコール残基
とブチルアルコール残基の両方を有するもの）をノニル
フェノールのエチレンオキシド付加体を使用して水中に
５０％エマルションとさせた接着剤の中に、製造例１及
び２で得られた所定のカチオンを各々２．０％づつ添加
した後、ＰＥＴフィルム（但し、厚さ５０μｍのもの）
の片側にそれぞれ２μｍ塗布した。次いで、その上に酢
酸ビニルセグメントを８％含むポリエチレン共重合体フ
ィルム（ＥＶＡフィルムとする。但し、厚さ３０μｍの
もの）を圧着させ、２３℃、５０％ＲＨ恒温恒湿条件で
１ケ月間静置させた。しかる後、加重３００ｇをかけ
て、各貼り合わせフィルムの両面に回転摩擦を与え、摩
擦帯電量を測定した。

【００８０】また、比較試料として、実施例１及び２で
使用した三種類のカチオン化合物を選び、各々２．０％
づつポリアクリル酸アルキルエマルション系接着剤の中
に添加した後、同様の試験に供した。

【００８１】結果を表４に示したが、本発明の帯電防止
剤が勝れた体積伝播帯電防止性能を示し、ＰＥＴ表面、
ＥＶＡ表面共に全く摩擦帯電を生じさせないことがわか
った。すなわち、本発明の帯電防止剤による体積伝播帯
電防止性能は新規な帯電防止ラミネートフィルム若しく
はシートの製造方法を開発すると同時に、例えば、文具
類で利用度の高いホワイトボードなどにおいても、全く
表面に薬物を存在させない安全な帯電防止製品となるこ
とを示唆し、しかも、ここに新たに帯電防止性粘着剤、
接着剤、シーリング材等としての産業分野を得ることに
貢献する。

【００８２】

【表４】

【００８３】実施例４平均分子量３０００のポリプロピレングリコール３Ｋｇ
中に、製造例１及び２で得られた所定のカチオンよりな
る本発明の帯電防止剤を各々１２０ｇづつ添加して、均
一混合させている系に対して、２，４−トリレンジイソ
シアナート１７４．２ｇを投入し、１２５℃で１０分反
応させて、ポリウレタン樹脂を合成した。つづいて、得
られたポリウレタン樹脂塊を２３℃、５０％ＲＨ恒温恒
湿条件で２４時間静置した後、中央部を切断して、平面
をつくり、その部分の表面固有抵抗を測定した。

【００８４】また、ウレタン反応性比較試料として、実
施例１〜３で使用した比較試料Ｉ及びIII を選び、本発
明の帯電防止剤と同様の方法で添加し、同様の試験に供
した。

【００８５】結果を表５に示したが、本発明の帯電防止
剤は反応型として勝れた帯電防止効果を示していること
が確認された。

【００８６】

【表５】

【００８７】実施例５メタクリル酸メチル１００部、アゾジイソブチロニトリ
ル０．３部の系に対して、本発明の帯電防止剤をそれぞ
れ０．２５部添加した後、二枚の耐圧ガラス板の間に注
入し、１２０℃で４時間を要してモノマーキャスト法に
より、２０ｃｍ×２０ｃｍのアクリル樹脂板を作成し
た。しかる後、２３℃、５０％ＲＨ恒温恒湿条件で２４
時間静置させ、表面固有抵抗を測定した。

【００８８】また、比較試料としてメタクリル酸メチル
との相溶性を有する実施例１〜４で使用した比較試料II
I を選び、同様の試験に供した。

【００８９】結果を表６に示したが、本発明の帯電防止
剤は反応型としても内部練込み型としても良好な帯電防
止効果を示すことがわかった。

【００９０】

【表６】

【００９１】実施例６オクテンを４％含有させて重合したポリエチレンのペレ
ット１００部に対して、本発明の帯電防止剤をそれぞれ
０．５部添加した後、ブロー成型により、１６０℃で４
０μｍのフィルムを作成して２３℃、５０％ＲＨ恒温恒
湿条件で２４時間静置させ、表面固有抵抗を測定した。
さらに、同条件で一年間静置させた後、表面固有抵抗を
再測定した。

【００９２】また、比較試料として、次に示すノニオン
型の比較試料IVと、前述の実施例までにそれぞれ使用し
た比較試料Ｉ〜III を選び、同様の添加量により、試験
に供した。比較試料IV・・・N,N −ジ（２−ヒドロキシエチル）ス
テアリルアミン

【００９３】結果を表７に示したが、本発明の帯電防止
剤が内部練込み型として、長時間良好な性能保持性を有
していることが確認された。

【００９４】

【表７】

【００９５】実施例７中衝撃型ＡＢＳ樹脂（但し、旭化成株式会社製品スタイ
ラック１２１）ペレット１００部に対して、本発明の帯
電防止剤をそれぞれ２部添加した後、２２０℃で射出成
型により、厚さ２ｍｍのプレート（但し、１０ｃｍ×１
０ｃｍのもの）を作成し、２３℃、５０％ＲＨ恒温恒湿
条件で２４時間静置させた後、同条件で表面固有抵抗を
測定した。また、加重５００ｇをかけて１分、テトロン
布で摩擦した後、タバコ灰吸着の有無を観察した。

【００９６】また、比較試料として、実施例６で使用し
た比較試料Ｉ〜IVを選び、同様の添加量により、試験に
供した。

【００９７】結果を表８に示したが、本発明の帯電防止
剤が良好な性能を示すことが確かめられた。

【００９８】

【表８】

【００９９】実施例８製造例１で得られた所定のカチオン１よりなる本発明の
帯電防止剤の１％エタノール溶液３１．５ｍｌとＬＰＧ
ガス３８．５ｍｌとを内填させて７０ｍｌスプレーを作
成した後、白色無地のナイロンタフタ（但し、１０ｃｍ
×１０ｃｍのもの）、白色無地のテフロンタフタ（但
し、１０ｃｍ×１０ｃｍのもの）及び複写用上質紙（但
し、Ａ−４版のもの）の片方の面に対して１０ｃｍ離れ
たところから５ｓ噴射させ、２３℃、５０％ＲＨ恒温恒
湿条件下に２４時間静置させた。しかる後、処理面及び
裏面の表面固有抵抗を測定した。

【０１００】また、比較試料として、前述の各実施例で
使用した比較試料Ｉを選び、同様の試験に供した。

【０１０１】結果を表９に示したが、本発明の帯電防止
剤が処理した側だけでなく、裏面に対しても十分に有効
な帯電防止性能を付与することが確認された。

【０１０２】

【表９】

【０１０３】実施例９所定のカチオン９よりなる本発明の帯電防止剤の１％
（水：イソプロパノール＝３：２重量比混合物）溶液を
図１に示すフェルトペン２０中へ５ｇ充填して、帯電防
止筆記用具を作成した。

【０１０４】図１において、該筆記具又はフェルトペン
２０は、内部に中空部２２を設けかつ一端部に該中空部
２２に連通する開口部２４を設けてなる長尺状胴体部２
６と、該胴体部２６の中空部２２に充填されたフェルト
２８と、該開口部２４から一端部が突出しかつ他端部が
該フェルト２８と接触するように該開口部２４に貫挿さ
れたフェルト芯３０とを有し、該フェルト２８及びフェ
ルト芯３０に本発明の帯電防止溶液４２を含浸させてな
るものである。該開口部２４は該胴体部２６の両端部に
設けてもよい。

【０１０５】しかる後、図２に示すごとく、Ａ−４版Ｏ
ＨＰ用ＰＥＴフィルム４０の片面に、上記筆記具２０を
使用して、複数の線４４を引くことにより、本発明の帯
電防止溶液４２を塗布又は展着させ、２３℃、５０％Ｒ
Ｈ恒温恒湿条件下に２４時間静置させた。

【０１０６】このように帯電防止溶液を塗布又は展着さ
せることにより、該ＰＥＴフィルム４０面には、二次元
膜を形成するにいたらない程度の極少量の帯電防止溶液
を塗布することができる。この極少量の塗布にあたり、
図２に示したごとく、複数の線４４を引く他に、種々の
態様によって塗布することができることはいうまでもな
い。

【０１０７】しかる後、裏面の表面固有抵抗を測定し
た。また、加重５００ｇをかけて、１分、テフロン布で
摩擦した後、タバコ灰吸着の有無を観察した。

【０１０８】また、比較試料として、前述の各実施例で
使用した比較試料Ｉを選び、５％（水：イソプロパノー
ル＝３：２重量比混合物）溶液として同様の試験に供し
た。

【０１０９】結果を表１０に示したが、本発明の帯電防
止剤が部分塗布だけでも十分に有効な帯電防止性能を有
していることが確認され、同時に、本実施例で使用した
帯電防止筆記用具もまた実用性をもつことがわかった。

【０１１０】

【表１０】

【０１１１】実施例１０ポリ酢酸ビニルのラウリルアルコールのエチレンオキシ
ド付加体による乳化物（但し、４０％純分）からなる塗
料の中に、製造例１及び２で得られた所定のカチオンを
各々添加した後、ポリ（二フッ化ブタジエン）フィルム
（但し、厚さ４０μｍのもの）の片側にそれぞれ５μｍ
塗布した。次いで、１０５℃で１０分熱処理を行い、さ
らに、２３℃、５０％ＲＨ恒温恒湿条件で２４時間静置
させた。しかる後、ポリ酢酸ビニル層の表面固有抵抗を
測定した。さらに、加重３００ｇをかけて裏面のポリ
（二フッ化ブタジエン）層に回転摩擦を与え、摩擦帯電
量を測定した。

【０１１２】また、比較試料として、前述のいくつかの
実施例において使用した３種類のカチオン化合物（Ｉ、I
I及びIII）を選び、各々ポリ酢酸ビニルエマルション系
塗料の中に添加した後、同様の試験に供した。

【０１１３】結果を表１１に示したが、本発明の帯電防
止剤は少量の使用で極めて有効な帯電防止効果を示して
おり、同時に、本発明の帯電防止剤を添加してなる帯電
防止塗料もまた性能良好で、体積伝播性の帯電防止効果
を十分に有していることが確認された。また、本実施例
における帯電防止塗料を裏面に塗工したポリ（二フッ化
ブタジエン）フィルムは、表面に薬剤を存在させずに、
ほこりを付着させない安全、かつ、衛生度の高いホワイ
トボード用材料として利用できる。

【０１１４】

【表１１】

【０１１５】

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明のカチオン化
合物は優れた帯電防止性能を有しており、極めて強力な
帯電防止剤を提供することができる。

【０１１６】本発明の帯電防止剤は、既知の陰イオンを
反対イオンとする従来のカチオン界面活性剤よりなる帯
電防止剤と比較して解離性の極めて高い第４級アンモニ
ウム・メチルサルファートが少量の存在でも効率良く絶
縁体の電気的性質を変化させて、半導体の域まで引き下
げるので、本発明の帯電防止剤を使用することによっ
て、信頼度の高い静電気防止対策がなされる。

【０１１７】本発明の帯電防止剤によれば、これまで静
電気障害をもたらすことで使用上の欠点があった各種の
絶縁体材料を確実に半導体材料の領域に引き入れること
ができ、塵埃の付着等に基づく商品価値の低下を防ぐだ
けでなく、コンピューター機能の誤動作の弊害の一つを
取り除くことで、社会生活の安全と安心に貢献する。

【０１１８】さらに、本発明の帯電防止剤の呈する体積
伝播帯電防止性能を利用すると、薬剤が全く添加されて
いない側の帯電防止も行い得るので、既設の絶縁体パイ
プラインにおける円滑輸送の新手段となったり、また、
筆記用具、玩具等においても安全衛生の点で心配のない
帯電防止製品を提供できるなど、有益性が増す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電防止溶液を充填したフェルトペン
を示す側面図である。

【図２】本発明の帯電防止溶液をフィルム面に塗布又は
展着する態様の１例を示す説明図である。

【符号の説明】

２０フェルトペン、筆記具２２中空部２４開口部２６胴体部２８フェルト３０フェルト芯４０ＰＥＴフィルム４２帯電防止溶液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０７Ｃ 219/08 Ｃ０７Ｃ 219/08 233/36 9547−4Ｈ 233/36 309/04 309/04 Ｃ０７Ｄ 233/22 Ｃ０７Ｄ 233/22 Ｃ０８Ｊ 7/04 Ｃ０８Ｊ 7/04 ＤＣ０９Ｊ 5/00 ＪＧＷＣ０９Ｊ 5/00 ＪＧＷ 9/00 ＪＡＸ 9/00 ＪＡＸ 11/06 ＪＡＸ 11/06 ＪＡＸＣ０９Ｋ 3/10 Ｃ０９Ｋ 3/10 Ｚ 3/16 １０８ 3/16 １０８Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式Ｉで示されるカチオン化合
物。【化１】（但し、式中、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃及びＲ₄は炭素数１〜
２２の炭化水素基及びヒドロキシ置換炭化水素基、ジヒ
ドロキシプロピル基、基内にアミド結合及び／又はエス
テル結合を合計２個以下有する炭素数合計１２〜２５の
炭化水素系の基、中間にエーテル酸素を１個含む炭素数
合計２〜２５の炭化水素系の基、炭素数合計４〜２５の
Ｏ−炭化水素系基置換３−オキシ−２−ヒドロキシプロ
ピル基、炭素数合計２〜１２２の末端ヒドロキシル置換
ポリオキシ炭化水素基、同一原子団内の中心窒素原子と
もう一つのＮ−置換基とでモルホリン環又は炭素数合計
４〜２０のＣ−炭化水素基置換イミダゾリン環を形成す
る残基であり、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃及びＲ₄のうちの少な
くとも１つが炭素数６以上の炭化水素基であるか、若し
くはそれを連結させた基であり、かつ、少なくとももう
１つがヒドロキシメチル基若しくは２−ヒドロキシ置換
炭化水素基であることを要する。）
【請求項２】請求項１記載の式Ｉの化合物の１種又は
２種以上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３】請求項２記載の帯電防止剤を水及び／又
は親水性溶媒の１種又は２種以上からなる溶媒に０．０
１〜５０重量％溶解させてなることを特徴とする帯電防
止溶液。
【請求項４】請求項３記載の帯電防止溶液を充填した
容器と、該帯電防止溶液を噴霧する噴霧手段とを有する
ことを特徴とする帯電防止スプレー。
【請求項５】請求項３記載の帯電防止溶液を筆記又は
塗布可能に充填してなることを特徴とする帯電防止用筆
記具。
【請求項６】内部に中空部を設けかつ一端部又は両端
部に該中空部に連通する開口部を設けてなる長尺状胴体
部と、該胴体部の中空部に充填されたフェルトと、該開
口部から一端部が突出しかつ他端部が該フェルトと接触
するように該開口部に貫挿されたフェルト芯とを有する
フェルトペンであり、該フェルト及びフェルト芯に請求
項２記載の帯電防止溶液を含浸させてなることを特徴と
する帯電防止用フェルトペン。
【請求項７】請求項２記載の帯電防止剤を添加してな
ることを特徴とする帯電防止塗料。
【請求項８】請求項２記載の帯電防止剤を添加してな
ることを特徴とする帯電防止粘着剤。
【請求項９】請求項２記載の帯電防止剤を添加してな
ることを特徴とする帯電防止接着剤。
【請求項１０】請求項２記載の帯電防止剤を添加して
なることを特徴とする帯電防止シーリング材。
【請求項１１】複数枚のプラスチックフィルムを積層
してなるプラスチックフィルムラミネート構造であり、
請求項８又は９記載の粘着剤又は接着剤を用いて各フィ
ルムを貼り合わせたことを特徴とする帯電防止性プラス
チックフィルムラミネート構造。
【請求項１２】請求項２記載の帯電防止剤又は請求項
７記載の帯電防止塗料をホワイトボード本体裏面及び／
又は表面に塗布又は展着し若しくはホワイトボード本体
に添加して、帯電防止処理を行なったことを特徴とする
ホワイトボード。
【請求項１３】請求項２記載の帯電防止剤をパイプラ
イン本体の外面に塗布又は展着させて、帯電防止処理を
行なったことを特徴とする絶縁体パイプライン。
【請求項１４】請求項２記載の帯電防止剤を玩具本体
の裏面に塗布又は展着し若しくは玩具本体に添加せしめ
て、帯電防止処理を行なったことを特徴とするプラスチ
ック玩具。
【請求項１５】請求項２記載の帯電防止剤をロール本
体に添加せしめて、帯電防止処理を行なったことを特徴
とする絶縁体ロール。
【請求項１６】請求項２記載の帯電防止剤を製品本体
の裏面及び／又は表面に塗布又は展着し若しくは製品本
体に添加せしめて、帯電防止処理を行なったことを特徴
とするプラスチック製品。
【請求項１７】請求項３記載の帯電防止溶液を塗布又
は展着すべき面に二次元膜を形成するにいたらない程度
の極少量を塗布又は展着する帯電防止処理面を形成する
ことを特徴とする帯電防止溶液の塗布方法。