[发明专利]聚合物抗静电剂

说明书

本申请涉及用于在聚合物模塑料中使用的聚合物抗静电剂，以及含有这些抗静电剂的模塑料，其中该抗静电剂具有良好的配混化性能并能便宜地生产。

在塑料成型件中，尘埃积聚形成尘埃造型(Staubfiguren)是一个普遍的问题。对此例如参见Saechtling，Kunststoff-Taschenbuch，第26版，Hanser Verlag，1995，慕尼黑，第140页及下一页。尘埃积聚在透明成型件上尤其干扰并且限制功能。这样的成型件例如，用于光数据存储器、电气工程、汽车制造领域，用在建筑方面，用于液体容器或用于其它光学应用。对于所有这些应用而言，尘埃积聚都是不希望的-特别是如果还要进行成型件的涂覆-并且可能损害它们的功能。

减少尘埃积聚在塑料制品上的一个已知方法是使用抗静电剂。在文献(参见例如Müller，Plastic Additives，Hanser Verlag，慕尼黑，1996，第749页及以后几页)中描述了用于热塑性塑料的抗静电剂，其限制了尘埃积聚。这些抗静电剂改善了塑料模塑料的电导性，并且导引在生产时和在使用时形成的表面电荷。如此，吸引更少的尘埃颗粒，并因此存在更少的尘埃积聚。

通常将抗静电剂区分为内部的和外部的抗静电剂。外部抗静电剂是在加工之后施加到塑料模制物上，内部抗静电剂作为添加剂添加到塑料模塑料中。出于经济原因，大都希望使用内部抗静电剂，因为在加工之后不需要进一步的用于施加抗静电剂的操作。

迄今在文献中描述的用于热塑性塑料，特别是聚碳酸酯的内部抗静电剂大都具有一个或多个下述缺点：

-减少热塑性塑料的分子量

-在高浓度(＞0.5％)下才有效

-在透明热塑性塑料中造成混浊

-例如喷涂后为实现静电放电并因此避免尘埃积聚效果不足

-引起变色，以及

-尤其是高成本因素。

在热塑性塑料中经常描述的抗静电剂物质类型是磺酸盐。例如，JP-A06228420描述了脂族磺酸铵盐在聚碳酸酯中作为抗静电剂。但是，这些化合物导致分子量降低，膦盐也是这样。

例如在EP 1290106B1和EP 1210388B1中已知全氟烷基磺酸的季铵盐以及它们在热塑性塑料中作为抗静电剂。

但是，这些化合物的缺点在于一方面它们的高价格和另一方面这些化合物在加工过程中常常缺乏热稳定性，这导致特别对聚碳酸酯极其有害的降解产物。

因此本发明的目的是提供新的抗静电剂，其可以便宜地生产，并且对塑料的材料性质没有消极影响，以及这些抗静电剂用于生产热塑性组合物的用途，并提供这些组合物。

令人惊奇地已发现，基于二烯丙基二烷基氯化铵，特别是基于二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)的低聚的或聚合的盐，可以简单且成本经济地生产，并且具有极好的抗静电性质同时具有良好的热稳定性。

因此本发明的主题涉及基于具有聚二烯丙基二烷基铵化合物作为聚阳离子以及酸阴离子的低聚的或聚合的盐的抗静电剂、它们的生产方法、以及用这些化合物生产的热塑性组合物和这些化合物用于生产热塑性组合物的用途。

根据本发明的抗静电剂具有根据式(I)的结构，

其具有由二烯丙基二烷基铵化合物生产的聚阳离子电解质组分和阴离子抗衡离子(A^-)，其中

-R1是相同的或彼此独立的C₁-C₁₈烷基，优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、环己基或1，1，2-三甲基丙基并且特别优选甲基，

以及

-A^-是酸阴离子，以及

-n是10至1000的整数。

由于可能的不完全的类聚合物反应，所述阴离子A^-还可含有一部分未交换的阴离子，如氢氧根离子或氯离子。该比例优选小于10％，更优选小于5％并且特别优选小于1％，其中在每种情况下0％应为下限。

酸阴离子A^-优选选自无机酸阴离子和有机酸阴离子，特别是磺酸阴离子和卤化的磺酸阴离子。

在一个实施方式中，酸阴离子A^-可衍生自仅一种酸或衍生自多种酸的混合物，因此在聚电解质中存在多种阴离子。

A^-优选是磺酸阴离子，并且更优选A是根据式(II)的磺酸阴离子