帯電防止剤

帯電防止剤は、静電気の蓄積を低減または除去するために、材料またはその表面を処理するために使用される化合物です。静電気は、摩擦電気効果[ 1 ]または高電圧電源を使用した非接触プロセスによって発生します。静電気は、インモールドラベル印刷プロセスの一環として表面に導入されることもあります。[ 2 ]

帯電防止剤の役割は、表面または素材自体にわずかな導電性を持たせることです。これは、素材自体が導電性を持つか、空気中の水分を吸収することによって行われます。そのため、保湿剤を併用することができます。帯電防止剤の分子は、界面活性剤と同様に、親水性と疎水性の両方の領域を持つことが多く、疎水性側は素材の表面と相互作用し、親水性側は空気中の水分と相互作用して水分子を結合します。

内部帯電防止剤は材料に直接混ぜるように設計されており、外部帯電防止剤は表面に塗布されます。

一般的な帯電防止剤は、長鎖脂肪族アミン（任意でエトキシル化）およびアミド、第四級アンモニウム塩（例：塩化ベヘントリモニウムまたはコカミドプロピルベタイン）、リン酸のエステル、ポリエチレングリコールエステル、またはポリオールをベースとしています。従来の移行性帯電防止剤には、長鎖アルキルフェノール、エトキシル化アミン、およびグリセロールモノステアレートなどのグリセロールエステルがあります。移行性帯電防止剤は、短期的な用途では費用対効果の高い保護を提供しますが、他の用途では、より長期的な保護、または火花を防止して電子機器を静電気散逸から保護するために必要な低抵抗が必要です。これらの用途では、永久帯電防止剤またはカーボンブラック、導電性繊維、ナノ材料などの導電性添加剤が使用されます。[ 3 ] [ 4 ]コーティング処理用の帯電防止剤には、イオン液体またはイオン液体中の塩の溶液が含まれる場合もあります。[ 5 ]インジウムスズ酸化物は、窓の透明な帯電防止コーティングとして使用できます。PEDOT :PSSなどの導電性ポリマーや導電性ポリマーナノファイバー、特にポリアニリンナノファイバーも使用できます。一般的にこれらのシステムはコーティングとして耐久性に欠けますが、特にアンチモンスズ酸化物は耐久性のあるシステムに使用され、多くの場合ナノ形態で最終的なコーティングに配合されます。

紡績と繊維

繊維は、しばしば潤滑剤と併用した帯電防止剤の希釈溶液で処理されます。代表的な帯電防止剤としては、アルキルリン酸エステル、アルキルホスホン酸塩、各種石鹸、アンモニウム塩などがあります。[ 6 ]

燃料

帯電防止剤は、一部の軍用ジェット燃料や非極性有機溶剤にも添加され、導電性を付与することで静電気の蓄積を防ぎ、燃料蒸気の点火につながる火花の発生を防ぎます。静電気防止添加剤Stadis 450は、一部の留出燃料、商用ジェット燃料、軍用JP-8に添加されています。「Stadis」は商標登録されたブランドで、Stadis 450は主にトルエン、ナフサ、ジノニルナフチルスルホン酸、プロパノールから構成されています。[ 7 ] Stadis 425とDorf KetalのSR 1795は、留出燃料に使用される類似化合物です。Statsafe製品は燃料以外の用途にも使用されます。Stadis 425に類似したAntis DF3は、ポリアミンとポリスルホンからなる琥珀色の液体です。[ 8 ]油溶性スルホン酸（例えばドデシルベンゼンスルホン酸）は、いくつかの帯電防止添加剤の一部としても使用できます。

非極性溶剤に帯電防止剤を加えることで導電性を高め、静電塗装が可能になります。（酸素系溶剤は導電性が高すぎるため、ここでは使用できません。）[ 9 ]

ポリスルホンは、オレフィン、特にα-オレフィンと二酸化硫黄との反応によって製造される。ポリアミンは、エピクロロヒドリンと脂肪族モノアミンとの反応によって製造される。[ 10 ]

参照

参考文献

  1. ^ Robinson, K; Durkin, W (2010). 「ロールツーロール製造工程における静電気の問題」. IEEE Transactions on Industry Applications . 46 (6): 2172– 2178. doi : 10.1109/TIA.2010.2071270 . S2CID  14320690 .
  2. ^ Shelton, SE (2004年4月). 「インモールドラベル：静電技術が最善の選択肢」 . Plastics Technology .
  3. ^ J Markarian、「帯電防止剤および導電性添加剤の新開発」、 Plastics Additives and Compounding、2008年9月/10月、22-25。
  4. ^ Gornicka, B (2010). 「ナノ充填コーティングの帯電防止特性」 . Acta Physica Polonica A. 117 ( 5): 869– 872. Bibcode : 2010AcPPA.117..869G . doi : 10.12693/APhysPolA.117.869 .
  5. ^特許 DE 102006045869、塗料、印刷インク、ラッカーなどのコーティングの帯電防止処理は、帯電防止剤としてイオン液体またはイオン液体中の塩溶液を使用することを含む、2008 年 4 月 3 日。
  6. ^ Marquardt, Kurt (2011). 「繊維助剤、2. 繊維生産および加工用助剤」. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . doi : 10.1002/14356007.o26_o06 . ISBN 978-3-527-30385-4。
  7. ^ 「Stadis(R) 450 製品安全データシート」(PDF)。apsaviation.com。
  8. ^ 「Stadis 425(id:8508862)製品詳細 - Hans Group LTD(上海代表事務所)のStadis 425を見る - EC21」。
  9. ^ Lambourne, R.; Strivens, TA (1999-08-23).塗料と表面コーティング：理論と実践. エルゼビア. ISBN 9781855737006。
  10. ^ 「炭化水素燃料および溶剤用の強化帯電防止添加剤」。
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