抗靜電劑的製作方法

2023-06-05 06:55:36

專利名稱：抗靜電劑的製作方法
本申請涉及從特定全氟烷基磺酸季銨鹽和熱塑性塑料製備的模塑組合物，它具有抗靜電效果和在加工時不變黃。
粉塵圖案形成下的粉塵的沉積是塑料模塑品的廣泛問題。在此方面參見，例如，Saechtling，Kunststoff-Taschenbuch，26版，HanserVerlag，1995，慕尼黑，140頁及以下。粉塵沉積物在透明模塑件中會引起特別麻煩並使功能受到限制。這樣的模塑件，例如，用於光學數據存儲領域，電氣工程，和汽車構造，建築領域，用於液體容器或用於其它光學應用。粉塵的沉積在所有這些應用中不是希望有的並可損害功能。
一種避免粉塵在塑料製品上的沉積的方法是使用抗靜電劑。文獻描述了用於熱塑性塑料的抗靜電劑(參見，例如，Gchter，Müller，塑料添加劑，Hanser Verlag，慕尼黑，1996，749頁及以下)，它限制粉塵的沉積。這些抗靜電劑改進塑料模塑組合物的電導率和因此消散在製造和使用期間形成的表面電荷。因此更少吸引粉塵粒子，和因此降低粉塵的沉積。
一般在抗靜電劑中區分為內和外抗靜電劑。在加工之後將外抗靜電劑施加到塑料模塑件上，將內抗靜電劑作為添加劑加入到塑料模塑組合物中。由於經濟原因一般需要使用內抗靜電劑，這是由於不需要另外的處理步驟用於在加工之後施加抗靜電劑。
迄今為止已經描述在文獻中的用於熱塑性塑料的那些內抗靜電劑一般具有一個或多個如下缺點·熱塑性塑料分子量的破壞·僅在高濃度(＞0.5％)下的效率·透明熱塑性塑料中的渾濁·為靜電放電，例如在注塑之後不充分的效果，和因此避免粉塵的沉積。
·變色。
磺酸鹽是通常描述用於熱塑性塑料的一類抗靜電劑。例如JP-06228420 A 940816描述了脂族磺酸銨鹽在聚碳酸酯中作為抗靜電劑。然而，這些化合物導致分子量的破壞。
全氟烷基磺酸的季銨鹽是已知的，同樣它們在熱塑性塑料中的用途是已知的，例如在DE 2 506 726中。在該申請中描述了作為聚碳酸酯脫模劑的全氟烷基磺酸的季銨鹽。然而，在該申請中描述的實施例，導致在聚碳酸酯中在加工期間變黃，它對於透明和白色配製劑(Einstellungen)是特別不需要的。
因此本發明的目的是提供對塑料的材料性能沒有消極影響的抗靜電劑。
令人驚奇地發現，某些全氟烷基磺酸鹽特別適於作為注塑和擠出模塑件生產的抗靜電劑。甚至採用少量的全氟烷基磺酸鹽，可以這樣的生產模塑件，在其上不再有粉塵的沉積和它還不具有開頭所述常規抗靜電劑的那些缺點的任何一個。
因此本申請提供由如下物質組成的模塑組合物·至少一種熱塑性塑料和·至少一種類型(I)的全氟烷基磺酸季銨鹽R-SO3NR』R」RR」」(I)其中R表示具有1-30碳原子，優選4-8個碳原子，在環狀基團的情況下優選具有5-7個碳原子的全氟環狀或線性，支化或非支化的碳鏈；R』表示具有1-30碳原子，優選3-10個碳原子，在環狀基團的情況下優選具有5-7個碳原子的環狀或線性，支化或非支化的碳鏈，該碳鏈是未取代的或被如下基團取代滷素、羥基、環烷基或烷基，特別是C1-C3烷基或C5-C7環烷基，R』特別優選表示丙基、1-丁基、1-戊基、己基、異丙基、異丁基、叔丁基、新戊基、2-戊基、異戊基、異己基、環己基、環己基甲基和環戊基；R」，R，R」」在每種情況下彼此獨立地表示具有1-30個碳原子，優選1-10個碳原子，在環狀基團的情況下優選具有5-7個碳原子的環狀或線性，支化或非支化的碳鏈，該碳鏈是未取代的或被如下基團取代滷素、羥基、環烷基或烷基，特別是C1-C3烷基或C5-C7環烷基，R」，R，R」」特別優選表示甲基、乙基、丙基、1-丁基、1-戊基、己基、異丙基、異丁基、叔丁基、新戊基、2-戊基、異戊基、異己基、環己基、環己基甲基和環戊基，
條件是基團R』-R」」的至少一個不表示乙基。
在此，這樣的銨鹽表示優選的選擇，其中R表示具有1-30個碳原子，優選4-8個碳原子的全氟線性或支化碳鏈；R』表示具有1-30個碳原子，優選3-10個碳原子的滷代或非滷代線性或支化碳鏈；特別優選是丙基、1-丁基、1-戊基、己基、異丙基、異丁基、叔丁基、新戊基、2-戊基、異戊基、異己基；R」，R，R」」在每種情況下彼此獨立地表示具有1-30個碳原子，優選1-10個碳原子的滷代或非滷代線性或支化碳鏈；特別優選是甲基、乙基、丙基、1-丁基、1-戊基、己基、異丙基、異丁基、叔丁基、新戊基、2-戊基、異戊基、異己基，條件是基團R』-R」」的至少一個不表示乙基。
任選地，其他通常使用的聚合物添加劑包括在根據本發明的塑料模塑組合物中。
在本發明意義之內的優選季銨鹽是-全氟辛磺酸四丙基銨鹽，-全氟丁磺酸四丙基銨鹽，-全氟辛磺酸四丁基銨鹽，-全氟丁磺酸四丁基銨鹽，-全氟辛磺酸四戊基銨鹽，-全氟丁磺酸四戊基銨鹽，-全氟辛磺酸四己基銨鹽，-全氟丁磺酸四己基銨鹽，-全氟丁磺酸三甲基新戊基銨鹽，-全氟辛磺酸三甲基新戊基銨鹽，-全氟丁磺酸二甲基二新戊基銨鹽，-全氟辛磺酸二甲基二新戊基銨鹽，-全氟丁基磺酸N-甲基三丙基銨，-全氟丁基磺酸N-乙基三丙基銨，-全氟丁基磺酸四丙基銨，-全氟丁基磺酸二甲基二異丙基銨，-全氟丁基磺酸N-甲基三丁基銨，
-全氟丁基磺酸環己基二乙基甲基銨，-全氟丁基磺酸環己基三甲基銨，-全氟辛基磺酸N-甲基三丙基銨，-全氟辛基磺酸N-乙基三丙基銨，-全氟辛基磺酸四丙基銨，-全氟辛基磺酸二甲基二異丙基銨，-全氟辛基磺酸N-甲基三丁基銨，-全氟辛基磺酸環己基二乙基甲基銨，-全氟辛基磺酸環己基三甲基銨。
特別地，列舉的那些鹽的每一個單獨也優選是合適的。
也優選是磺酸鹽，特別是以上列舉的磺酸鹽的混合物。
特別優選是全氟辛磺酸四丙基銨鹽、全氟辛磺酸四丁基銨鹽、全氟辛磺酸四戊基銨鹽、全氟辛磺酸四己基銨鹽、全氟辛基磺酸N-甲基三丙基銨、全氟辛基磺酸二甲基二異丙基銨、全氟辛基磺酸N-甲基三丁基銨、全氟辛基磺酸環己基二乙基甲基銨、和全氟辛基磺酸環己基三甲基銨以及相應的全氟丁磺酸鹽。
全氟烷基磺酸銨鹽是已知的或可以由已知方法製備。可以通過如下方式製備磺酸鹽在水中，在室溫下結合等摩爾量游離磺酸與相應陽離子的羥基形式和濃縮溶液。其它製備方法描述在，例如，DE1 966931和NL 7 802 830中。
全氟烷基磺酸銨鹽優選以0.001-2wt％，還優選以0.1-1wt％的量加入塑料中。
理解適於本發明意義的熱塑性塑料特別是透明熱塑性塑料，優選烯屬不飽和單體的聚合物和/或雙官能反應性化合物的縮聚物。
特別合適的塑料是基於二酚的聚碳酸酯或共聚碳酸酯、聚丙烯酸酯或共聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯或共聚甲基丙烯酸酯，例如和優選，聚甲基丙烯酸甲酯、與苯乙烯的聚合物或共聚物，例如和優選，透明聚苯乙烯或聚苯乙烯丙烯腈(SAN)、透明熱塑性聚氨酯，以及聚烯烴，例如和優選，透明聚丙烯類型或基於環狀烯烴的聚烯烴(例如來自Hoechst的TOPAS)、對苯二甲酸的縮聚物或共縮聚物，例如和優選，聚對苯二甲酸乙二醇酯或共聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET或CoPET)或二醇改性的PET(PETG)。
特別優選是聚碳酸酯或共聚碳酸酯，特別是分子量Mw為500-100000，優選10000-50000，特別優選15000-40000的非滷代聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯。
在本發明意義之內的熱塑性芳族聚碳酸酯是均聚碳酸酯和共聚碳酸酯，以已知方式聚碳酸酯可以是線性或支化的。
根據本發明的聚碳酸酯可以完全或部分溴化的形式存在。
以已知方式，從二酚，碳酸衍生物，非必要地鏈終止劑和非必要地支化劑製備這些聚碳酸酯。
在約40年時間內的許多專利說明書已經詳細描述了聚碳酸酯的製備。例如，在此僅參考Schnell，「聚碳酸酯的化學和物理」，PolymerReviews，Vol.9，Interscience Publishers，紐約，倫敦，雪梨1964；D.Freitag，U.Grigo，P.R.Müller，H.Nouvertné，BAYER AG，在《聚合物科學和工程百科全書》中的「聚碳酸酯」，Vol.11，第二版，1988，648-718頁，和最終參考Dres.U.Grigo，K.Kirchner和P.R.Müller在Becker/Braun中的「聚碳酸酯」，Kunststoff-Handbuch，Vol.3/1，聚碳酸酯，聚縮醛，聚酯，纖維素酯，Carl Hanser Verlag，慕尼黑，維也納1992，117-299頁。
用於聚碳酸酯製備的二酚優選是4，4』-二羥基聯苯、2，2-雙(4-羥苯基)丙烷、2，4-雙(4-羥苯基)-2-甲基丁烷、1，1-雙(4-羥苯基)-對-二異丙苯、2，2-雙(3-甲基-4-羥苯基)丙烷、2，2-雙(3-氯-4-羥苯基)丙烷、雙(3，5-二甲基-4-羥苯基)甲烷、2，2-雙(3，5-二甲基-4-羥苯基)丙烷、雙(3，5-二甲基-4-羥苯基)碸、2，4-雙(3，5-二甲基-4-羥苯基)-2-甲基丁烷、1，1-雙(3，5-二甲基-4-羥苯基)-對-二異丙苯、2，2-雙(3，5-二氯-4-羥苯基)丙烷、2，2-雙(3，5-二溴-4-羥苯基)丙烷和1，1-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環己烷。
特別優選的二酚是2，2-雙(4-羥苯基)丙烷、2，2-雙(3，5-二甲基-4-羥苯基)丙烷、2，2-雙(3，5-二氯-4-羥苯基)丙烷、2，2-雙(3，5-二溴-4-羥苯基)丙烷、1，1-雙(4-羥苯基)環己烷和1，1-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環己烷。
優選的支化劑是三酚、1，3，5-苯三酸(三醯氯)、氰尿酸三醯氯和3，3-雙(3-甲基-4-羥苯基)-2-氧代-2，3-二氫吲哚。
為達到改進的塑料組合物，在本發明的意義之內還可以引入另外至少一種其它添加劑，該添加劑通常存在於熱塑性塑料，優選聚碳酸酯和共聚碳酸酯中，例如穩定劑(例如，在EP 0 839 623A1或EP0 500496A1中描述的那些)，特別是熱穩定劑，特別是有機亞磷酸酯或膦，例如和優選，三苯基膦，脫模劑，例如和優選，甘油或四甲醇甲烷(Tetramethanolmethans)的脂肪酸酯，其中不飽和的脂肪酸可以是完全或部分環氧化的，特別是單硬脂酸甘油酯或四硬脂酸季戊四醇酯(PETS)，阻燃劑，UV吸收劑，例如和優選，羥基苯並三唑和羥基三嗪，填料、發泡劑、染料、顏料、螢光增白劑、酯交換催化劑和成核劑等，優選在每種情況下的數量至多為5wt％，優選0.01-5wt％，相對於總混合物，特別優選0.01-1wt％，相對於塑料的數量。
一般以常規的方式，例如在聚合前或期間或通過與塑料的隨後混合，引入全氟烷基磺酸鹽以及非必要的添加劑或添加劑混合物。
這樣獲得的塑料組合物一般以溶液、分散體、乳液、粉塵、粉末、顆粒、粒料或薄片的形式存在(模塑組合物)和用於生產模塑製品(模塑件)。
模塑製品是，例如和優選，透明製品如，例如和優選，用於機動車的光漫射盤、透鏡，例如，眼鏡、膜、帶、片、多層片、多表面片、容器、管子和由常規方法，例如，熱壓擠、紡絲、擠出或注塑生產的其它型材。也可以加工聚合物組合物以形成鑄塑膜。
根據本發明的塑料組合物的可能用途是1.安全玻璃，它在建築物、機動車和航行器的許多領域中是已知要求，以及作為鋼盔面罩；2.用於顯示器或電子監視器的擠出和溶液鑄塑膜和滑雪襯託(Skifolien)的製造；3.吹塑件的製造(參見，例如，US專利2 964 794)；4.透明片，特別是雙壁片，例如用於屋頂結構如火車站、溫室和照明裝置的雙壁片的製造；5.用於交通燈外殼或道路標誌的製造；6.用於泡沫材料的製造(參見，例如，DE-AS 1 031 507)；7.用於線和絲線的製造(參見，例如DE-AS1 137 167和DE-OS1 785137)；
8.作為含有玻璃纖維用於照明工程目的的半透明塑料(參見，例如，DE-OS 1 554 020)；9.用於精確注塑部件，例如，透鏡框的製造。對於此目的，使用含有玻璃纖維的聚碳酸酯，它非必要地包括另外大約1-10wt％的MoS2，相對於總重量；10.光學應用，如光學存儲器(CD，DVD)、保護鏡或用於攝影和電影拍攝的透鏡(參見，例如，DE-OS2 701 173)；11.作為光傳輸載體，特別是作為光纜(參見，例如，EP-A10 089801)12.作為用於導電體和用於插頭外殼的電絕緣材料以及銷和套接連接件；13.作為用於有機光電導體的載體材料；14.用於發光體，例如探照燈的製造，作為所謂的前燈或漫射光碟或燈罩；15.用於醫療應用，例如充氧器、透析器；16.用於食品應用，例如，瓶子、餐具和巧克力模；17.用於機動車領域應用，其中可能有與燃料和潤滑劑的接觸；18.用於運動製品，例如障礙滑雪杆；19.用於家庭製品，例如，廚房水槽和郵筒外殼；20.用於外殼，例如，配電箱、電器、家用器具；21.家用製品，電和電子設備的組件；22.用於摩託車頭盔和保護頭盔的製造；23.機動車組件如玻璃窗、儀錶盤、車體部件和減振器；24.用於其它應用，例如，用於廄養，或動物籠的門；在此優選根據本發明塑料組合物用於如下的用途1.安全玻璃，它在建築物、機動車和航空器的許多領域中是已知要求，以及作為鋼盔面罩；2.透明片，特別是雙壁片，例如用於屋頂結構如火車站、溫室和照明裝置的雙壁片的製造；3.光學應用，如光學存儲器(CD，DVD)、保護鏡或用於攝影和電影拍攝的透鏡(參見，例如，DE-OS2 701 173)；4.用於外殼，例如，配電箱、電器、家用器具；
5.用於發光體，例如探照燈的製造，作為所謂的前燈或漫射光碟或燈罩；6.用於摩託車頭盔和保護頭盔的製造。
根據本發明的塑料組合物的使用對於多層體系的生產也是有吸引力的。在此，將根據本發明的塑料組合物以薄層施加到不賦以抗靜電的塑料模塑製品上。可以與模塑同時或直接在模塑完模塑件之後，例如通過共擠出或多組分注塑而施加。然而，也可以在模塑之後施加到完成的基體上，例如通過與膜的層壓或採用溶液的塗敷。
包含全氟烷基磺酸銨鹽的塑料組合物優選用於機動車用光漫射盤的生產。
包含全氟烷基磺酸鹽的塑料組合物的使用對於片、雙層片、共擠出片和膜的生產是特別有吸引力的。此外，本發明的全氟烷基磺酸鹽的使用在阻燃熱塑性模塑組合物中是有吸引力的。
採用根據本發明的抗靜電劑的塑料模塑件的優點是不再帶靜電荷，例如，在生產期間，在常規使用的保護膜的拉離期間或在運輸和貯存期間。
根據本發明的全氟烷基磺酸銨鹽特別適於熱塑性塑料的透明配製劑，然而不透明配製劑也可藉助於這些添加劑將不透明配製劑配製成抗靜電的。
也可通過所謂的母煉膠獲得根據本發明的塑料組合物，其中已經預混合所需的添加劑組合物。然後，根據塑料的所需組成，僅將相應數量的母煉膠加入到聚碳酸酯中，例如在混煉期間或在注塑之前。
以下的實施例用於解釋本發明。本發明並不限於這些實施例。下文中的百分比以重量百分比計。
實施例粉塵測試為研究粉塵在實驗室測試中的沉積，將注塑片曝露於流化粉塵氣氛下。為此目的，採用粉塵(煤粉/20g活性炭，Riedel-de Haen，Seelze，德國，產品No.18003)將含有三角橫斷面的80mm長磁力攪拌棒的2升燒杯填充到大約1cm的高度。藉助於磁力攪拌器將粉塵流態化。在停止攪拌器之後，將測試模塑件曝露於此粉塵氣氛下7秒。根據使用的測試模塑件，更大或更少數量的粉塵沉積在測試模塑件上。
粉塵沉積的評價(粉塵的圖案)是通過視覺進行的。具有粉塵圖案的片得到負(-)評分，基本沒有粉塵圖案的片得到正(+)評分。
實施例1將6.25g新戊胺，28g三丁胺和22g的DMF預先引入500ml三頸燒瓶中。將與14ml的DMF一起的40.8g碘甲烷滴加到此混合物中，和在室溫下再攪拌12小時。將溶液在乙酸乙酯中沉澱和乾燥，獲得2.4g無色晶體。從PfaltzBauer，Waterbury，CT，USA獲得新戊胺。
實施例2將來自實施例1的9.6g化合物溶於96ml水中和通過裝填260g羥基形式的Lewatit M500。將獲得的溶液採用全氟辛磺酸(來自Fluka)中和及濃縮到乾燥。獲得全氟丁磺酸三甲基新戊基銨鹽。
實施例3通過在水溶液中中和全氟丁磺酸和氫氧化三甲基苯基銨而製備全氟丁磺酸三甲基苯基銨鹽。可以通過濃硫酸對磺酸鉀鹽的作用釋放出並通過蒸餾分離全氟丁磺酸。鉀鹽可從Aldrich獲得。可以從氯化三甲基苯基銨(來自Aldrich)，經通過陰離子交換樹脂Lewatit500(來自Bayer AG)的離子交換，製備氫氧化三甲基苯基銨。
實施例4通過在水溶液中中和全氟丁磺酸和氫氧化苄基三甲基銨而製備全氟丁磺酸苄基三甲基銨鹽。氫氧化苄基三甲基銨可從Aldrich獲得。
實施例5通過在水溶液中中和全氟丁磺酸和氫氧化四甲基銨而製備全氟丁磺酸四甲基銨鹽。氫氧化四甲基銨可從Aldrich獲得。
實施例6通過在水溶液中中和全氟丁磺酸和氫氧化四丙基銨而製備全氟丁磺酸四丙基銨鹽。氫氧化四丙基銨可從Aldrich獲得。
實施例7通過在水溶液中中和全氟丁磺酸和氫氧化四己基銨而製備全氟丁磺酸四己基銨鹽。氫氧化四己基銨可從Fluka獲得。
實施例8製備測試模塑件為製備測試模塑件，在雙螺杆擠出機中，將平均分子量大約為30000(Mw由GPC測量)，在290-300℃下溶液粘度η＝1.293的無添加劑，未穩定化的聚碳酸酯(Bayer AG，Leverkusen的Makrolon2808)與表1所示數量的磺酸鹽(根據實施例2-7)和其它所示的添加劑混煉，和然後造粒。
然後在300或320℃的材料溫度下，從此顆粒材料注塑矩形片(155mm×75mm×2mm)。然後將矩形片的顏色與不含有根據本發明鋶鹽的矩形片(實施例8.1)(它已經並列製備)目測比較。最後，將矩形片進行粉塵測試。結果見表2。
表1塑料組合物
表2粉塵測試的結果和光學檢查
表2的結果顯示，與常規鋶鹽比較，僅有根據本發明的鋶鹽達到如下兩個目的既具有在注塑之後無粉塵沉積意義內的抗靜電效果，又有在加工期間也不顯示另外的變黃。
實施例9將在70ml乾燥叔丁基甲基醚(Aldrich)中的30.2g全氟丁磺醯氟(0.1摩爾，Aldrich)和6.0g二甲基二甲氧基矽烷(0.05摩爾，Fluka)引入250ml三頸燒瓶中，和在室溫下在氮氣下緩慢加入14.3g三丙胺(0.1摩爾，Aldrich)。然後將反應溶液在回流下加熱3h，和然後將沉澱的產物過濾出，採用醚洗滌和乾燥。產量32.6g全氟丁基磺酸N-甲基三丙基銨的白色固體。
實施例10將在70ml乾燥叔丁基甲基醚(Aldrich)中的30.2g全氟丁磺醯氟(0.1摩爾，Aldrich)和8.8g二乙基二乙氧基矽烷(0.05摩爾，Fluka)引入250ml三頸燒瓶中，和在室溫下在氮氣下緩慢加入14.3g三丙胺(0.1摩爾，Aldrich)。然後將反應溶液在回流下加熱3h，和然後將沉澱的產物過濾出，採用醚洗滌和乾燥。產量8g全氟丁基磺酸N-乙基三丙基銨的白色固體。
實施例11將在70ml乾燥叔丁基甲基醚(Aldrich)中的30.2g全氟丁磺醯氟(0.1摩爾，Aldrich)和7.3g甲基三丙氧基矽烷(0.033摩爾，Aldrich)引入250ml三頸燒瓶中，和在室溫下在氮氣下緩慢加入14.3g三丙胺(0.1摩爾，Aldrich)。然後將反應溶液在室溫下攪拌8h，和然後將沉澱的產物過濾出，採用醚洗滌和乾燥。產量19.3g全氟丁基磺酸四丙基銨的白色固體。
實施例12將在100ml乾燥環己烷(Aldrich)中的30.2g全氟丁磺醯氟(0.1摩爾，Aldrich)和6.0g二甲基二甲氧基矽烷(0.05摩爾，Fluka)引入250ml三頸燒瓶中，和在室溫下在氮氣下緩慢加入11.52g的N，N-二異丙基甲胺(0.1摩爾，Fluka)。然後將反應溶液在室溫下攪拌7h，和然後將沉澱的產物過濾出，採用環己烷和叔丁基甲基醚洗滌和乾燥。產量14.4g全氟丁基磺酸二甲基二異丙基銨的白色固體。
實施例13將在100ml乾燥環己烷(Aldrich)中的30.2g全氟丁磺醯氟(0.1摩爾，Aldrich)和6.0g二甲基二甲氧基矽烷(0.05摩爾，Fluka)引入250ml三頸燒瓶中，和在室溫下在氮氣下緩慢加入18.4g的三丁胺(0.1摩爾，Aldrich)。然後將反應溶液在室溫下攪拌4h，然後在回流下加熱1h，和然後將沉澱的產物過濾出，採用醚洗滌和乾燥。產量6.5g全氟丁基磺酸N-甲基三丁基銨的白色固體。
實施例14將在70ml乾燥叔丁基甲基醚(Aldrich)中的30.2g全氟丁磺醯氟(0.1摩爾，Aldrich)和6.0g二甲基二甲氧基矽烷(0.05摩爾，Fluka)引入250ml三頸燒瓶中，和在室溫下在氮氣下緩慢加入15.5g的N，N-二乙基環己胺(0.1摩爾，Aldrich)。然後將反應溶液在室溫下攪拌1h，然後在回流下加熱3h，和接著將沉澱的產物過濾出，採用醚洗滌和乾燥。產量40g全氟丁基磺酸環己基二乙基甲基銨的白色固體。
實施例15將在70ml乾燥叔丁基甲基醚(Aldrich)中的30.2g全氟丁磺醯氟(0.1摩爾，Aldrich)和6.0g二甲基二甲氧基矽烷(0.05摩爾，Fluka)引入250ml三頸燒瓶中，和在室溫下在氮氣下緩慢加入12.7g的N，N-二甲基環己胺(0.1摩爾，Aldrich)。然後將反應溶液在室溫下攪拌8h，和然後將沉澱的產物過濾出，採用醚洗滌和乾燥。產量39g全氟丁基磺酸環己基三甲基銨的白色固體。
實施例16將在100ml乾燥叔丁基甲基醚(Aldrich)中的30.2g全氟丁磺醯氟(0.1摩爾，Aldrich)和6.0g二甲基二甲氧基矽烷(0.05摩爾，Fluka)引入250ml三頸燒瓶中，和在室溫下在氮氣下緩慢加入8.7g的N，N-二甲基異丙胺(0.1摩爾，Aldrich)。然後將反應溶液在室溫下攪拌8h，和然後將沉澱的產物過濾出，採用醚洗滌和乾燥。產量33g全氟丁基磺酸異丙基三甲基銨的白色固體。
實施例17將在100ml乾燥叔丁基甲基醚(Aldrich)中的30.2g全氟丁磺醯氟(0.1摩爾，Aldrich)和6.0g二甲基二甲氧基矽烷(0.05摩爾，Fluka)引入250ml三頸燒瓶中，和在室溫下在氮氣下緩慢加入19.5g的N，N-甲基二環己胺(0.1摩爾，Aldrich)。然後將反應溶液在室溫下攪拌8h，和然後將沉澱的產物過濾出，採用醚洗滌和乾燥。產量38g全氟丁基磺酸二環己基二甲基銨的白色固體。
實施例18將在490ml乾燥叔丁基甲基醚(Aldrich)中的212.5g全氟丁磺醯氟(0.7摩爾，Aldrich)和42.2g二甲基二甲氧基矽烷(0.35摩爾，Fluka)引入1000ml三頸燒瓶中，和在室溫下在氮氣下緩慢加入91g的N，N-二異丙基乙胺(0.7摩爾，Aldrich)。然後將反應溶液在室溫下攪拌8h，和然後將沉澱的產物過濾出，採用醚洗滌和乾燥。產量159g全氟丁基磺酸甲基乙基二異丙基銨的白色固體。
實施例19以實施例8類似的方式，根據表3，將矩形片通過混煉，隨後注塑而製備，和進行粉塵測試。結果見表4。
表3塑料組合物
表4粉塵測試的結果和光學檢查
表4的結果顯示，與常規鋶鹽比較，根據本發明的鋶鹽達到如下兩個目的既具有在注塑之後無粉塵沉積意義內的抗靜電效果，又在加工期間也不顯示另外的變黃。
實施例20如實施例8中所述，將Makrolon2808與0.05％三苯基膦，0.3％的2-(2』-羥基-3』-(2-丁基)-5』-(叔丁基)苯基)苯並三唑，0.1％十八烷基-3-(3』，5』-二-叔丁基-4』-羥苯基)丙酸酯和1.5％全氟丁基磺酸二甲基二異丙基銨(實施例12)混煉。
實施例21根據表5將來自實施例20的顆粒通過與來自Bayer AG的聚碳酸酯產品Makrolon A12647振動而混合，和以相似於實施例8的方式注塑以形成矩形片並進行粉塵測試。
表5矩形片的組成和粉塵測試
表5顯示也可以藉助於抗靜電濃縮物(預混合，母煉膠)製備根據本發明的模塑組合物。
權利要求
1.通式(I)的季銨鹽作為抗靜電劑的用途R-SO3NR』R」RR」」 (I)其中R表示具有1-30個碳原子，優選4-8個碳原子的全氟環狀或線性，支化或未支化的碳鏈，其中在環狀基團的情況下，優選是具有5-7個碳原子的那些；R』表示具有1-30個碳原子，優選3-10個碳原子的環狀或線性，支化或未支化的碳鏈，其中在環狀基團的情況下，優選是具有5-7個碳原子的那些，該碳鏈是未取代的或被如下基團取代滷素、羥基、環烷基或烷基，特別是C1-C3烷基或C5-C7環烷基，R』特別優選是丙基、1-丁基、1-戊基、己基、異丙基、異丁基、叔丁基、新戊基、2-戊基、異戊基、異己基、環己基、環己基甲基和環戊基；R」，R，R」」在每種情況下彼此獨立地表示具有1-30個碳原子，優選1-10個碳原子的環狀或線性，支化或未支化的碳鏈，該碳鏈是未取代的或被如下基團取代滷素、羥基、環烷基或烷基，特別是C1-C3烷基或C5-C7環烷基，R」，R，R」」特別優選是甲基、乙基、丙基、1-丁基、1-戊基、己基、異丙基、異丁基、叔丁基、新戊基、2-戊基、異戊基、異己基、環己基、環己基甲基和環戊基，條件是基團R』-R」」的至少一個不表示乙基。
2.根據權利要求1通式(I)的季銨鹽用於賦予塑料以抗靜電性的用途。
3.一種塑料組合物，包含至少一種根據權利要求1通式(I)的季銨鹽。
4.權利要求3的塑料組合物的製備方法，其特徵在於在塑料聚合之前，期間或之後加入至少一種全氟烷基磺酸的季銨鹽。
5.包含根據權利要求1通式(I)的季銨鹽的塑料組合物用於模塑件生產的用途。
6.具有抗靜電效果的模塑件的生產方法，其特徵在於至少一種權利要求3的塑料組合物用作起始材料。
7.一種包含至少一種根據權利要求1通式(I)的季銨鹽的塑料模塑件。
全文摘要
本發明涉及從特定，全氟烷基磺酸季銨鹽和熱塑性塑料製備的，具有抗靜電性能和在加工時不顯示變黃的模塑材料。
文檔編號C08L101/00GK1429260SQ01809407
公開日2003年7月9日 申請日期2001年4月30日 優先權日2000年5月12日
發明者M·德布勒, W·克勒, S·紐曼 申請人:拜爾公司