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TW202402775A - 化合物及以其為有效成分的抗靜電劑及樹脂組成物 - Google Patents

化合物及以其為有效成分的抗靜電劑及樹脂組成物 Download PDF

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TW202402775A
TW202402775A TW112121480A TW112121480A TW202402775A TW 202402775 A TW202402775 A TW 202402775A TW 112121480 A TW112121480 A TW 112121480A TW 112121480 A TW112121480 A TW 112121480A TW 202402775 A TW202402775 A TW 202402775A
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TW112121480A
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杉矢正
古井恵里
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日商日本化學工業股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種作為與樹脂的相容性優異且於樹脂表面進行穩定固定、即便為少量亦可表現出高的抗靜電性能的抗靜電劑而較佳的化合物。本發明提供一種下述通式（1）所表示的化合物。 （式中，R 1、R 2及R 3分別獨立地表示碳數1～20的直鏈狀或支鏈狀的烷基，R 4表示碳數1～20的直鏈狀或支鏈狀的氟烷基，A表示具有氟原子的陰離子）

Description

化合物及以其為有效成分的抗靜電劑
本發明是有關於一種作為具有氟烷基的鏻鹽的化合物及以其為有效成分的抗靜電劑。
迄今為止，提出了許多防止靜電阻礙的方法，但大多情況下，藉由使用抗靜電劑而得到解決。作為抗靜電劑，可使用界面活性劑、導電性填料、導電性高分子、離子液體等。該些中，離子液體的抗靜電性能的表現與其他抗靜電劑的機制不同。例如，於樹脂的抗靜電劑使用離子液體的情況下，樹脂表面產生的靜電因樹脂中的離子液體濃度的偏差而靜電的電荷被中和，藉此表現出抗靜電性能，因此不易受到溫度、濕度等外部環境影響。另外，能夠藉由正負離子的組合進行分子設計，因此亦具有容易調整與樹脂的相容性，可使透明性保持等外觀性狀優異。
關於使用離子液體作為抗靜電劑的技術，根據其目的具有各種提案。例如，於專利文獻1中，作為耐水性、耐溶劑性優異的抗靜電劑，揭示了一種含有將離子液體包接於環糊精而成的包接化合物的抗靜電劑，作為可包接於環糊精的離子液體，有特定的銨鹽或鏻鹽的記載。另外，於專利文獻2中，揭示了一種藉由包含多庫酯（docusate）､所謂的磺基琥珀酸的雙(2-乙基己基)酯的陰離子而容易與烴混合的抗靜電劑，記載了可用作燃料或聚合物中的抗靜電添加劑。進而，於專利文獻3中記載了作為耐電壓特性優異的抗靜電劑，使用含有分子內包括全氟烷基及聚合性官能基的規定結構的聚合性陰離子以及一價陽離子的化合物作為聚合性離子液體。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2017-52859號公報 [專利文獻2]日本專利特表2006-510581號公報 [專利文獻3]國際公開WO2020/031836號小冊子
[發明所欲解決之課題]
如上所述由離子液體帶來的抗靜電性能的賦予不易受到外部環境的影響，因此若可改善與樹脂的相容性，則可期待作為永久抗靜電劑的用途。然而，由於樹脂具有非常高的絕緣性，因此極其容易帶電，另外，藉由所述帶電，從而樹脂表面因塵埃等的吸附而容易受到污染，因此為了持續性地獲得抗靜電性能，需要於樹脂表面對離子液體進行穩定固定。
然而，利用之前所提出的離子液體的抗靜電劑雖然具有優異的抗靜電性能，但是難以穩定地固定於樹脂表面。作為用於解決所述問題的一種方法，亦可藉由使用如專利文獻3般的聚合性的離子液體來提高與樹脂的接觸面積以進行固定，但為了提高抗靜電性能而需要大量的離子液體，從而產生了樹脂所要求的特性或外觀受損的問題。
因此，本發明的目的在於提供一種作為與樹脂的相容性優異且於樹脂表面進行穩定固定、即便為少量亦可表現出高的抗靜電性能的抗靜電劑而較佳的化合物。 [解決課題之手段]
本發明者鑒於所述實際情況進行了努力研究，結果發現，於鏻型離子液體中，向鏻陽離子中導入功能性的官能基，進而與具有氟原子的陰離子組合，藉此離子液體於樹脂表面被穩定地固定化，因此即便為少量亦表現出優異的永久抗靜電特性，從而完成了本發明。
即，本發明提供一種下述通式（1）所表示的化合物。 [化1] （式中，R 1、R 2及R 3分別獨立地表示碳數1～20的直鏈狀或支鏈狀的烷基，R 4表示碳數1～20的直鏈狀或支鏈狀的氟烷基，A表示具有氟原子的陰離子） [發明的效果]
根據本發明，可提供一種作為與樹脂的相容性優異、於樹脂表面進行穩定固定、且即便為少量亦具有高的抗靜電性能的抗靜電劑而較佳的化合物。
本發明的化合物為下述通式（1）所表示的、具有氟烷基的鏻鹽。 [化2]
通式（1）中，R 1、R 2及R 3表示碳數1～20的直鏈狀或支鏈狀的烷基，較佳為表示碳數2～18的直鏈狀或支鏈狀的烷基，特佳為表示碳數3～15的直鏈狀或支鏈狀的烷基。R 1、R 2及R 3可分別相同亦可不同，但就合成上的觀點而言，較佳為相同。
通式（1）中的R 4表示碳數1～20的直鏈狀或支鏈狀的氟烷基，較佳為表示碳數2～18的直鏈狀或支鏈狀的氟烷基，特佳為表示碳數3～15的直鏈狀或支鏈狀的氟烷基。另外，A表示具有氟原子的陰離子。
作為所述R 1、R 2及R 3所表示的碳數1～20的直鏈狀的烷基，具體而言可列舉：甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基等。
作為所述R 1、R 2及R 3所表示的碳數1～20的支鏈狀的烷基，具體而言可列舉：異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、異戊基、第二戊基、第三戊基、異己基、第二己基、第三己基、乙基己基等。
作為所述R 4所表示的碳數1～20的氟烷基，可列舉所述碳數1～20的直鏈狀或支鏈狀的烷基中的至少一個氫原子被氟原子取代而成的基。
作為所述R 4所表示的碳數1～20的氟烷基，就可兼顧與樹脂的相容性和固定化的方面而言，特佳為下述通式（2）所表示的基。
[化3] （式中，R 5表示碳數1～18的直鏈狀或支鏈狀的全氟烷基）
作為所述碳數1～18的直鏈狀或支鏈狀的全氟烷基，可列舉：三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基、全氟庚基、全氟辛基及全氟癸基等。
通式（1）中的A表示具有氟原子的陰離子，例如可列舉四氟硼酸酯（BF 4）、六氟磷酸酯（PF 6）、雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺（N(SO 2CF 3) 2）、雙(氟磺醯基)醯亞胺（N(SO 2F) 2）、三氟甲烷磺酸酯（SO 3CF 3）、三(五氟乙基)三氟磷酸酯（(C 2F 5) 3PF 3）及三氟乙酸（CF 3COO）等，該些中，就可兼顧與樹脂的相容性和固定化的方面而言，較佳為雙(氟磺醯基)醯亞胺（N(SO 2F) 2）及雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺（N(SO 2CF 3) 2）。
作為本發明的通式（1）所表示的化合物，具體而言可列舉：三丁基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)鏻-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺、三丁基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)鏻-雙(氟磺醯基)醯亞胺、三丁基(1H,1H,2H,2H-九氟己基)鏻-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺、三丁基(1H,1H,2H,2H-九氟己基)鏻-雙(氟磺醯基)醯亞胺、三丁基(1H,1H,2H,2H-十三氟-正辛基)鏻-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺、三乙基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)鏻-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺、三乙基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)鏻-雙(氟磺醯基)醯亞胺、三乙基(1H,1H,2H,2H-九氟己基)鏻-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺、三乙基(1H,1H,2H,2H-九氟己基)鏻-雙(氟磺醯基)醯亞胺、三乙基(1H,1H,2H,2H-十三氟-正辛基)鏻-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺、三辛基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)鏻-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺、三辛基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基）鏻-雙(氟磺醯基)醯亞胺、三辛基(1H,1H,2H,2H-九氟己基)鏻-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺、三辛基(1H,1H,2H,2H-九氟己基)鏻-雙(氟磺醯基)醯亞胺、三辛基(1H,1H,2H,2H-十三氟-正辛基)鏻-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺等。
所述通式（1）所表示的化合物是藉由如下方式獲得：例如使三烷基膦與鹵化氟烷基於惰性氣體環境下反應，獲得陰離子為鹵素的鏻鹽後，視需要進行中和、氧化處理，繼而向所獲得的鏻鹽中滴加所期望的陰離子成分進行混合、陰離子交換。進行陰離子交換後所獲得的所述通式（1）所表示的化合物視需要經過清洗、濃縮、乾燥及粉碎等步驟，藉此可作為後述的抗靜電劑的有效成分來使用。
本發明的抗靜電劑的特徵在於以所述通式（1）所表示的化合物即鏻鹽為有效成分。作為同樣的陽離子型抗靜電劑，亦已知有銨鹽或鋶鹽，但已知鏻鹽與其他鎓鹽相比耐熱性高，可於比較高的溫度下與樹脂進行混煉、成型，不會引起熱分解。因此，於其他鎓鹽中，即便於由於引起熱分解而無法使用的情況下，若為鏻鹽，則亦可無問題地使用。
將所述通式（1）所表示的化合物中的陽離子部分的四個取代基中的三個設為較短的烷基即碳數1～8的烷基，將剩餘的一個設為長鏈即碳數1～20的氟烷基，藉此所述化合物成為具有優異的抗靜電性能且穩定地固定於樹脂的化合物。另外，藉由陰離子部分具有氟原子，可兼顧與樹脂的相容性和固定化。
本發明的抗靜電劑可根據通式（1）所表示的化合物的物性狀況而獲取水溶性或油溶性中的任一種，於在使用所述抗靜電劑時，亦可視需要併用抗氧化劑、抗紫外線劑、耐候劑、抗黏連劑、顏料、增強劑、潤滑劑、增塑劑或其他抗靜電劑等樹脂添加劑。
本發明的抗靜電劑於室溫下為固體或液體。於在室溫下為固體的情況下，就由於與樹脂進行混煉時的加熱而容易變為液狀、可均等地進行分散的觀點而言，較佳為粉狀，藉由雷射繞射散射法求出的平均粒徑較佳為100 μm以下，進而佳為0.1 μm～50 μm，特佳為0.5 μm～20 μm。
另外，於本發明的抗靜電劑在室溫下為液體的情況下，就與樹脂進行混煉時均等地進行分散、可獲得優異的抗靜電效果的觀點而言，25℃下的黏度較佳為10 cP～300 cP，特佳為15 cP～250 cP。再者，25℃下的黏度可藉由旋轉黏度計、振動黏度計等進行測定。
用以調配本發明的抗靜電劑的材料只要是帶靜電的材料則可為任意材料，例如可列舉：合成樹脂或橡膠等高分子材料及其成形體、纖維、膜、不織布、珠粒等。
作為可應用本發明的抗靜電劑的高分子材料的種類，並無特別限定，例如可列舉：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等聚烯烴及該些的共聚物、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚己內醯胺、醯胺系樹脂、苯醚系樹脂、乙烯基系樹脂、縮醛系樹脂、酮系樹脂、硫醚系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂等熱塑性樹脂及該些的共聚物、以及對該些高分子材料進行氟化而得的氟系樹脂。特別是藉由應用於氟系樹脂而容易獲得與樹脂的相容性和固定化的優點。
作為所述氟系樹脂，例如可列舉：聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、全氟烷氧基烷烴、聚氯三氟乙烯、(四氟乙烯/六氟丙烯)共聚物、(四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚)共聚物、(乙烯/四氟乙烯)共聚物、(丙烯/六氟丙烯)共聚物、(偏二氟乙烯/乙烯)共聚物、(偏二氟乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯)共聚物等。
另外，作為橡膠，例如可列舉：苯乙烯-丁二烯橡膠、丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、丁基橡膠、胺基甲酸酯橡膠、矽酮橡膠、丁腈橡膠（nitrile butadiene rubber，NBR）、二元乙丙橡膠（ethylene propylene monomer，EPM）、氫化腈橡膠、多硫化橡膠、丙烯酸橡膠、乙烯丙烯酸橡膠、及對該些橡膠進行氟化而得的氟系橡膠等。
作為所述氟系橡膠，例如可列舉：四氟乙烯系橡膠、四氟乙烯丙烯系橡膠、偏二氟乙烯系橡膠、六氟丁二烯系橡膠、氟矽酮系橡膠、四氟乙烯-丙烯系橡膠、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚系橡膠等。
將本發明的抗靜電劑賦予至高分子材料的方法可採用任一方法，例如可列舉向所期望的高分子材料進行內部添加的方法、及向包含高分子材料的成形體的表面進行塗佈的方法。
向高分子材料進行內部添加的方法可列舉於聚合物加工時或製造時，添加混合本發明的抗靜電劑的方法。於聚合物加工時進行添加的方法可將本發明的抗靜電劑直接添加至所期望的高分子材料中，並利用滾筒、帶式攪拌機、高速混合器等進行熔融混合並以成為均勻分佈的方式添加至高分子材料中，或者以含有高濃度的本發明的抗靜電劑的母料片的形式來進行添加並熔融混合。另外，亦可於聚對苯二甲酸乙二酯等聚合步驟的聚合前或聚合中途進行添加混合。
向高分子材料進行內部添加時的本發明的抗靜電劑的調配量通常為0.01質量%～10質量%，較佳為0.1質量%～5質量%。於小於0.01質量%的調配量下，成形體的表面附近存在的抗靜電劑的量不充分，抗靜電效果弱，若調配量超過10質量%，則存在成形體的透明性下降而外觀受損的情況，另外，由於成本變高，因此在經濟方面不利。
將本發明的抗靜電劑塗佈於包含高分子材料的成形體的表面來使用的方法例如可利用將本發明的抗靜電劑單獨或與其他物質一起均勻地塗佈於所述成形體的表面的方法來進行，特別是對於具有抗靜電劑的對樹脂的分散性、表面移行性或相容性等問題的向高分子材料的賦予抗靜電能力而言有效。此時所使用的塗佈液可為將本發明的抗靜電劑溶解於水、低級醇、酮類等溶媒中而成的溶液，亦可為將抗靜電劑分散於該些溶媒中而成的分散液或乳化液。
作為於包含高分子材料的成形體的表面進行塗佈的方法，可列舉浸漬含有本發明的抗靜電劑的溶液、分散液、乳化液等的方法、噴霧法、輥塗法、凹版塗佈法等各種方法。另外，亦可視需要對被處理面進行電暈處理、電漿處理等物理處理、或增黏塗劑的塗佈等預處理後來進行塗佈。另外，以抗靜電性為主要目的，當然利用僅包含抗靜電劑的液體進行塗佈，亦可添加至出於其他處理目的而使用的處理劑中，同時賦予抗靜電能力。
例如，於使用用於對包含高分子材料的成形體的表面賦予接著性、印刷適應性、阻氣性、耐水性、蒸汽透過性、硬度等的塗佈劑時，即便與該些塗佈劑併用亦可賦予良好的抗靜電能力。另外，亦可併用如油墨、塗料、潤滑成分般的低分子有機物。 [實施例]
以下，列舉實施例來更詳細地說明本發明，但本發明並不限定於此。
[製造例1] 對包括溫度計、滴加漏斗、磁力攪拌器的300 ml的四口燒瓶進行充分氮置換，裝入三丁基膦20.2 g（0.1莫耳），加入乙腈100 ml。將溫度加熱至75℃，於遮蔽光的條件下歷時1小時自滴加漏斗滴加1H,1H,2H,2H-十七氟癸基碘化物57.4 g（0.1莫耳），於80℃下熟化4小時。利用二硫化碳對取樣的反應液進行顯色試驗，結果未確認到三丁基膦的殘留，因此冷卻至室溫。利用蒸發器對溶媒進行濃縮，藉此獲得熔點66.2℃～67.6℃的微黃色固體74.5 g（粗產率為96%）。所獲得的微黃色固體的核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）鑑定資料如以下所述。 （鑑定資料） 31P-NMR;34.88 ppm. 1H-NMR;0.98 ppm（CH 3,9H）,1.56 ppm（-CH 2-CH 2-,12H）,2.63 ppm（P-CH 2-,8H）,2.64 ppm（-CH 2-CF 2-,2H）. 其結果，可確認到為三丁基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)鏻-碘化物。
繼而，向包括溫度計、磁力攪拌器的200 ml的兩口燒瓶中，放入上述所獲得的三丁基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)鏻-碘化物23.3 g（0.03莫耳），利用50 ml的二氯甲烷進行溶解。加入將鉀-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺9.6 g（0.03莫耳）溶解於純水50 ml中而成的水溶液，於室溫下混合並進行陰離子交換。進行30分鐘攪拌，藉由分液漏斗利用純水將二氯甲烷層進行三次清洗。利用蒸發器進行濃縮，藉此獲得熔點48.5℃～49.2℃的微黃色固體26.5 g（粗產率為95%）。所獲得的微黃色固體的NMR鑑定資料如以下所述。 31P-NMR;35.30 ppm. 1H-NMR;0.94 ppm（CH 3,9H）,1.48 ppm（-CH 2-CH 2-,12H）,2.25 ppm（P-CH 2-,8H）,2.45 ppm（-CH 2-CF 2-,2H）. 其結果，可確認到為三丁基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)鏻-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺。
[製造例2] 於製造例1中，代替鉀-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺而與鉀-雙(氟磺醯基)醯亞胺進行陰離子交換，除此以外，與製造例1進行相同的操作，藉此獲得熔點40.7℃～41.3℃的微黃色固體23.6 g（粗產率為95%）。所獲得的微黃色固體的NMR鑑定資料如以下所述。 31P-NMR;35.37 ppm. 1H-NMR;0.96 ppm（CH 3,9H）,1.51 ppm（-CH 2-CH 2-,12H）,2.22 ppm（P-CH 2-,8H）,2.45 ppm（-CH 2-CF 2-,2H）. 其結果，可確認到為三丁基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)鏻-雙(氟磺醯基)醯亞胺。
[製造例3] 於製造例1中，代替1H,1H,2H,2H-十七氟癸基碘化物，使1H,1H,2H,2H-九氟己基碘化物37.4 g（0.1莫耳）與三丁基膦20.2 g（0.1莫耳）反應，從而獲得微黃色黏性液體54.1 g（粗產率為94%）。所獲得的微黃色黏性液體的NMR鑑定資料如以下所述。 31P-NMR;34.87 ppm. 1H-NMR;0.94 ppm（CH 3,9H）,1.56 ppm（-CH 2-CH 2-,12H）,2.60 ppm（P-CH 2-,8H）,2.74 ppm（-CH 2-CF 2-,2H）. 其結果，可確認到為三丁基(1H,1H,2H,2H-九氟己基)鏻-碘化物。
繼而，使用所獲得的三丁基(1H,1H,2H,2H-九氟己基)鏻-碘化物，除此以外，與製造例1進行相同的操作，從而獲得微黃色黏性液體20.6 g（粗產率為94%）。所獲得的微黃色固體的NMR鑑定資料如以下所述。 31P-NMR;35.31 ppm. 1H-NMR;0.94 ppm（CH 3,9H）,1.49 ppm（-CH 2-CH 2-,12H）,2.23 ppm（P-CH 2-,8H）,2.43 ppm（-CH 2-CF 2-,2H）. 其結果，可確認到為三丁基(1H,1H,2H,2H-九氟己基)鏻-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺。
[製造例4] 對三丁基(1H,1H,2H,2H-九氟己基)鏻-碘化物與鉀-雙(氟磺醯基)醯亞胺進行陰離子交換，除此以外，利用與製造例3相同的方法來進行，從而獲得微黃色黏性液體17.9 g（粗產率為95%）。所獲得的微黃色固體的NMR鑑定資料如以下所述。 31P-NMR;35.37 ppm. 1H-NMR;0.95 ppm（CH 3,9H）,1.50 ppm（-CH 2-CH 2-,12H）,2.25 ppm（P-CH 2-,8H）,2.42 ppm（-CH 2-CF 2-,2H）. 其結果，可確認到為三丁基(1H,1H,2H,2H-九氟己基)鏻-雙(氟磺醯基)醯亞胺。
[製造例5] 使三丁基膦20.2 g（0.1莫耳）與1H,1H,2H,2H-十三氟-正辛基碘化物47.4 g（0.1莫耳）於無溶媒下反應，藉此獲得熔點41.7℃～43.3℃的微黃色固體62.2 g（粗產率為92%）。所獲得的微黃色固體的NMR鑑定資料如以下所述。 31P-NMR;34.88 ppm. 1H-NMR;0.94 ppm（CH 3,9H）,1.54 ppm（-CH 2-CH 2-,12H）,2.60 ppm（P-CH 2-,8H）,2.79 ppm（-CH 2-CF 2-,2H）. 其結果，可確認到為三丁基(1H,1H,2H,2H-十三氟-正辛基)鏻-碘化物。
繼而，利用與製造例1相同的方法對所獲得的三丁基(1H,1H,2H,2H-十三氟-正辛基)鏻-碘化物與鉀-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺進行陰離子交換，從而獲得熔點40.8℃～41.3℃的微黃色固體23.4 g（粗產率為94%）。所獲得的微黃色固體的NMR鑑定資料如以下所述。 31P-NMR;35.33 ppm. 1H-NMR;0.94 ppm（CH 3,9H）,1.51 ppm（-CH 2-CH 2-,12H）,2.24 ppm（P-CH 2-,8H）,2.45 ppm（-CH 2-CF 2-,2H）. 其結果，可確認到為三丁基(1H,1H,2H,2H-十三氟-正辛基)鏻-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺。
[製造例6] 對三丁基(1H,1H,2H,2H-十三氟-正辛基)鏻-碘化物與鉀-雙(氟磺醯基)醯亞胺進行陰離子交換，除此以外，利用與製造例3相同的方法來進行，從而獲得微黃色黏性液體20.6 g（粗產率為94%）。所獲得的微黃色液體的NMR鑑定資料如以下所述。 31P-NMR;35.39 ppm. 1H-NMR;0.94 ppm（CH 3,9H）,1.51 ppm（-CH 2-CH 2-,12H）,2.20 ppm（P-CH 2-,8H）,2.50 ppm（-CH 2-CF 2-,2H）. 其結果，可確認到為三丁基(1H,1H,2H,2H-十三氟-正辛基)鏻-雙(氟磺醯基)醯亞胺。
[比較製造例1] 對包括溫度計、滴加漏斗、磁力攪拌器的300 ml的四口燒瓶進行充分氮置換，加入三乙胺15.2 g（0.15莫耳）、1H,1H,2H,2H-十七氟癸基碘化物57.4 g（0.1莫耳），於遮蔽光的條件下，於80℃下進行6小時反應。冷卻至室溫後，利用蒸發器對溶媒進行濃縮，並利用蒸發器對所獲得的結晶進行清洗。獲得熔點59.4℃～61.8℃的白色固體50.6 g（粗產率為75%）。所獲得的白色固體的NMR鑑定資料如以下所述。 1H-NMR;2.67 ppm～2.74 ppm（-CH 3,9H）,3.22 ppm～3.25 ppm（N-CH 2-CH 2-,10H）. 其結果，可確認到為三乙基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)銨-碘化物。
繼而，向包括溫度計、磁力攪拌器的200 ml的兩口燒瓶中，放入上述所獲得的三乙基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)銨-碘化物20.2 g（0.03莫耳），利用50 ml的二氯甲烷進行溶解。加入將鉀-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺9.6 g（0.03莫耳）溶解於純水50 ml中而成的水溶液，於室溫下混合並進行陰離子交換。進行30分鐘攪拌，藉由分液漏斗利用純水將二氯甲烷層進行三次清洗。利用蒸發器進行濃縮，藉此獲得熔點57.6℃～59.5℃的白色固體14.7 g（粗產率為59%）。所獲得的白色固體的NMR鑑定資料如以下所述。 1H-NMR;2.69 ppm～2.74 ppm（-CH 3,9H）,3.22 ppm～3.25 ppm（N-CH 2-CH 2-,10H）. 其結果，可確認到為三乙基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)銨-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺。
[比較製造例2] 於比較製造例1中，代替鉀-雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺，而與鉀-雙(氟磺醯基)醯亞胺進行陰離子交換，除此以外，與比較製造例1進行相同的操作，藉此獲得熔點56.6℃～58.0℃的白色固體16.4 g（粗產率為75%）。所獲得的白色固體的NMR鑑定資料如以下所述。 1H-NMR;2.67 ppm～2.74 ppm（-CH 3,9H）,3.22 ppm～3.26 ppm（N-CH 2-CH 2-,10H）. 其結果，可確認到為三乙基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)鏻-雙(氟磺醯基)醯亞胺。
[實施例1～實施例11] 對於表1所示的熱塑性樹脂，以表1所示的調配量添加各製造例中所獲得的鏻鹽，於實施例1～實施例10中，於250℃～260℃下進行混煉，於實施例11中，於285℃～295℃下進行混煉，將所獲得的混煉樹脂嵌入至10 cm×10 cm、t=2 mm的不鏽鋼製模框來進行壓製，藉此製作試驗片。
對於所述試驗片，利用依照日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）K6911-1995的方法測定體積電阻值及表面電阻值來對抗靜電性能進行評價。測定設備使用超絕緣計（東亞電波工業（股）SM-8220，平板試樣用電極SME-8310），於製作試驗片後，於經過1天後進行測定，並於經過5天後進行測定。測定條件是於30℃、25RH%的條件下，將試驗片夾持於平板用電極，利用電壓100 V施加10秒鐘，將60秒後測定出的值的三次平均值設為測定值。 接著，為了評價耐有機溶劑性，對於所述經過5天後的試驗片，利用甲醇對試驗片的表背進行擦拭、風乾後，測定體積電阻值及表面電阻值。進而，將經過6天後的試驗片浸漬於甲醇100 mL靜置10分鐘後取出，風乾1小時後測定體積電阻值及表面電阻值。將測定結果示於表1。 另外，為了評價耐水性，對於所述經過5天後的試驗片，一邊將試驗片暴露於流水中一邊利用布對表面擦拭50次後，測定進行了1小時風乾的試驗片的體積電阻值及表面電阻值。將測定結果示於表1。
[比較例1～比較例3] 對於實施例中使用的熱塑性樹脂，不添加鏻鹽而製作試驗片。對所獲得的試驗片進行與實施例相同的測定。將測定結果示於表2。
[比較例4～比較例5] 對於實施例中使用的熱塑性樹脂，以表2所示的調配量添加各比較製造例中所獲得的銨鹽並於250℃～260℃下進行混煉，製作10 cm×10 cm、t=2 mm的試驗片。對所獲得的試驗片進行與實施例相同的測定。將測定結果示於表2。
[表1]
實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 實施例9 實施例10 實施例11
熱塑性樹脂 ※（質量份） A 99.77 99.45 0 0 0 99.45 99.5 99.49 99.45 99.56 0
B 0 0 99.62 99.25 99.03 0 0 0 0 0 0
C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 99.01
鏻鹽（質量份） 製造例1 0.23 0.55 0.38 0.75 0.97 0 0 0 0 0 0
製造例2 0 0 0 0 0 0.55 0 0 0 0 0
製造例3 0 0 0 0 0 0 0.50 0 0 0 0
製造例4 0 0 0 0 0 0 0 0.51 0 0 0
製造例5 0 0 0 0 0 0 0 0 0.55 0 0.99
製造例6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.44 0
銨鹽（質量份） 比較製造例1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
比較製造例2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
體積電阻值（Ω） 經過1天後 7.99×10 10 1.43×10 10 4.32×10 12 1.20×10 12 5.89×10 11 2.50×10 9 8.64×10 10 6.70×10 10 1.02×10 10 4.82×10 9 6.15×10 13
經過5天後 7.89×10 10 4.05×10 10 4.17×10 12 5.57×10 12 7.22×10 11 7.08×10 9 9.47×10 10 2.11×10 11 9.45×10 9 6.49×10 9 1.41×10 13
甲醇擦除後不久 4.68×10 10 1.82×10 10 3.55×10 12 6.12×10 12 5.52×10 11 9.49×10 9 9.41×10 10 5.81×10 11 1.08×10 10 9.49×10 9 2.49×10 13
浸漬於甲醇10分鐘後不久 2.14×10 10 1.89×10 10 2.54×10 12 3.45×10 12 1.23×10 11 5.57×10 9 6.65×10 10 1.06×10 11 6.81×10 9 5.57×10 9 2.93×10 13
流水中布擦拭50次 8.07×10 10 5.20×10 10 3.33×10 12 6.12×10 12 6.10×10 11 6.02×10 9 9.15×10 10 1.69×10 11 3.45×10 10 6.18×10 9 3.66×10 13
表面電阻值（Ω） 經過1天後 1.23×10 12 1.20×10 11 2.19×10 12 7.63×10 11 7.94×10 11 5.70×10 9 3.51×10 10 1.79×10 10 1.94×10 10 5.88×10 9 1.44×10 14
經過5天後 9.90×10 11 3.14×10 11 7.72×10 12 2.30×10 11 4.89×10 11 2.20×10 10 4.80×10 10 3.50×10 10 1.92×10 10 5.34×10 9 2.81×10 12
甲醇擦除後不久 4.19×10 11 1.93×10 11 8.20×10 12 4.76×10 11 5.01×10 11 2.83×10 10 2.21×10 10 6.18×10 11 4.59×10 10 2.83×10 10 1.04×10 13
浸漬於甲醇10分鐘後不久 4.02×10 11 1.17×10 11 5.51×10 12 2.10×10 11 2.97×10 11 3.02×10 9 4.29×10 10 2.05×10 10 6.59×10 9 3.02×10 9 2.42×10 13
流水中布擦拭50次 7.11×10 11 1.29×10 11 8.23×10 12 5.41×10 12 3.02×10 11 3.55×10 9 4.96×10 10 2.24×10 10 2.04×10 10 1.00×10 9 7.66×10 13
※熱塑性樹脂 A：氟系樹脂戴寧（Dyneon）THV221GZ（住友3M公司製造） B：氟系樹脂戴寧（Dyneon）THV500GZ（住友3M公司製造） C：氟系樹脂氟龍（Fluon）ETFE C-88AXP（AGC公司製造）
[表2]
比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 比較例5
熱塑性樹脂 ※（質量份） A 100 0 0 99.46 99.48
B 0 100 0 0 0
C 0 0 100 0 0
鏻鹽（質量份） 製造例1 0 0 0 0 0
製造例2 0 0 0 0 0
製造例3 0 0 0 0 0
製造例4 0 0 0 0 0
製造例5 0 0 0 0 0
製造例6 0 0 0 0 0
銨鹽（質量份） 比較製造例1 0 0 0 0.54 0
比較製造例2 0 0 0 0 0.52
體積電阻值（Ω） 經過1天後 3.32×10 13 3.03×10 13 ＞10 16 4.92×10 12 5.49×10 12
經過5天後 5.14×10 13 2.23×10 13 ＞10 16 5.75×10 12 4.53×10 12
甲醇擦除後不久 6.83×10 13 3.27×10 13 ＞10 16 4.49×10 12 4.11×10 12
浸漬於甲醇10分鐘後不久 5.51×10 13 1.96×10 13 ＞10 16 3.80×10 12 2.86×10 12
流水中布擦拭50次 4.95×10 13 2.88×10 13 ＞10 16 3.29×10 12 4.26×10 12
表面電阻值（Ω） 經過1天後 1.23×10 14 1.48×10 14 ＞10 16 3.60×10 12 2.73×10 11
經過5天後 8.50×10 13 4.52×10 14 ＞10 16 4.23×10 12 4.49×10 11
甲醇擦拭除後不久 2.64×10 13 8.26×10 14 ＞10 16 1.12×10 13 1.25×10 13
浸漬於甲醇10分鐘後不久 4.52×10 13 3.21×10 14 ＞10 16 1.62×10 13 1.15×10 13
流水中布擦拭50次 5.10×10 13 3.46×10 14 ＞10 16 1.06×10 13 1.11×10 13
※熱塑性樹脂 A：氟系樹脂戴寧（Dyneon）THV221GZ（住友3M公司製造） B：氟系樹脂戴寧（Dyneon）THV500GZ（住友3M公司製造） C：氟系樹脂氟龍（Fluon）ETFE C-88AXP（AGC公司製造）
根據表1及表2所示的結果，判明添加了各製造例的鏻鹽的實施例1～實施例11的試驗片的體積電阻值及表面電阻值低，未發現大的變化。另一方面，判明未添加鏻鹽的比較例1～比較例3的試驗片持續高體積電阻值及表面電阻值的狀態。另外，判明與添加相同量左右的鏻鹽的實施例相比，添加了銨鹽的比較例4及比較例5的試驗片的體積電阻值及表面電阻值高，即便本發明的鏻鹽為少量亦具有高的抗靜電性能。
無
無

Claims (6)

  1. 一種化合物，由下述通式（1）表示； 式中，R 1、R 2及R 3分別獨立地表示碳數1～20的直鏈狀或支鏈狀的烷基，R 4表示碳數1～20的直鏈狀或支鏈狀的氟烷基，A表示具有氟原子的陰離子。
  2. 如請求項1所述的化合物，其中，R 4為下述通式（2）所表示的基； 式中，R 5表示碳數1～18的直鏈狀或支鏈狀的全氟烷基。
  3. 如請求項1所述的化合物，其中，A為雙(氟磺醯基)醯亞胺或雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺。
  4. 一種抗靜電劑，以如請求項1至3中任一項所述的化合物為有效成分。
  5. 一種樹脂組成物，含有如請求項4所述的抗靜電劑及樹脂。
  6. 如請求項5所述的樹脂組成物，其中，樹脂為氟系樹脂。
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