KR20210053886A - 도전성 수지 조성물 및 그 성형품 - Google Patents
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Abstract
[과제] 에너지 디바이스에 대응하고, 보존성이 우수한 도전성 수지 조성물 및 그 성형품을 제공한다.
[해결 수단] 성분 (A) MFR(온도 230℃, 하중 2.16kgfpyj 측정) 1g/10분 이하의 수첨(水添) 스티렌계 열가소성 엘라스토머 100질량부, 및 성분 (B) 오일 100∼1000 질량부를 함유하고, 또한 성분 (C) MFR(190℃, 하중 2.16kg에서 측정) 8g/10분 이상의 소수성 폴리머와 친수성 폴리머의 공중합체와, 성분 (D) 이온 액체를 함유하는 것을 특징으로 하는 도전성 수지 조성물, 및 그 성형품으로 한다.
[해결 수단] 성분 (A) MFR(온도 230℃, 하중 2.16kgfpyj 측정) 1g/10분 이하의 수첨(水添) 스티렌계 열가소성 엘라스토머 100질량부, 및 성분 (B) 오일 100∼1000 질량부를 함유하고, 또한 성분 (C) MFR(190℃, 하중 2.16kg에서 측정) 8g/10분 이상의 소수성 폴리머와 친수성 폴리머의 공중합체와, 성분 (D) 이온 액체를 함유하는 것을 특징으로 하는 도전성 수지 조성물, 및 그 성형품으로 한다.
Description
본 발명은, 도전성 수지 조성물, 및 그의 장기(臟器) 모델 등의 성형품에 관한 것이다.
최근, 인체에 대한 부담이 적고, 조기 회복을 기대할 수 있는 저침습(低侵襲) 수술, 예를 들면, 내시경이나 복강경을 사용한 수술에 대한 기대가 높아지고, 그 사례가 증가하고 있다. 예를 들면, 장기내부 점막의 하층에 생긴 종양을 내시경 하에서 적출(내시경적 점막하층 박리술: 이하, ESD)하는 것에 의해, 통상의 개복 수술과 비교하여 소규모의 상처로 수술을 행할 수 있다. 이 때문에, 환자에 있어서 신체적 부담이 가벼워지고, 또한, 짧은 입원 기간으로 조기의 사회 복귀가 기대된다.
또한, 사용되는 기구(器具)로서, 수술용 에너지 디바이스가 사용되는 사례가 증가하고 있다.
한편, 상기와 같은 의료행위에는 고도 기술이 요구된다. 기술향상 및 의료행위의 품질향상을 위해, 수술기술 훈련용의 실물에 가까운 장기 모델의 개발이 요구되고 있고, 지금까지, 실제 장기와 유사한 질감을 실현할 수 있는 장기 모델이 제안되어 있다(특허문헌 1, 2, 3).
종래의 장기 모델은, 보존성이 우수하지만, 에너지 디바이스에서의 의료조치에는 대응하지 않고 있었다. 또한, 에너지 디바이스에 대응하는 장기 모델도 개발되었지만, 일정량의 물이나 에틸렌글리콜 등의 용매를 포함하고 있으므로, 용매의 관리나 방부조치를 위한 수단(밀폐 용기를 사용한 냉장 보존)이 필요하며, 그러한 조치를 취해도 장기(長期)보존이 곤란하거나, 용매가 증발하고 형상변화가 발생하거나, 블리딩아웃하기 쉬운 문제가 있었다.
본 발명은, 에너지 디바이스에 대응하고, 보존성이 우수한 도전성 수지 조성물 및 그 성형품의 제공을 목적으로 한다.
즉, 본 발명자는, 다양한 수단을 검토한 결과, 수첨(水添) 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 오일, 소수성 폴리머와 친수성 폴리머의 공중합체, 이온 액체를 함유하는 도전성 수지 조성물로 함으로써, 에너지 디바이스에 대응하고, 또한 보존성이 우수한 도전성 수지 조성물이 되는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
상기 과제를 해결하는 본 발명은, 하기에 의해 구성된다.
[1] 성분 (A) MFR(온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정) 1g/10분 이하의 수첨 스티렌계 열가소성 엘라스토머 100질량부, 및 성분 (B) 오일 100∼1000 질량부를 함유하고, 또한 성분 (C) MFR(190℃, 하중 2.16kg에서 측정) 8g/10분 이상의 소수성 폴리머와 친수성 폴리머의 공중합체와, 성분 (D) 이온 액체를 함유하는 것을 특징으로 하는 도전성 수지 조성물.
[2] 성분 (C)의 함유량이, 성분 (A) 100질량부에 대하여 100∼200 질량부인, [1]의 도전성 수지 조성물.
[3] 성분 (D) 이온 액체가, 양이온과 음이온으로 구성되며, 그 함유량이 성분 (A) 100질량부에 대하여 50∼250 질량부인, [1] 또는 [2]의 도전성 수지 조성물.
[4] 성분 (C)와 성분 (D)의 질량비가, 4:1∼2:5인, [1] 내지 [3] 중 어느 하나의 도전성 수지 조성물.
[5] E 경도가 3∼70인, [1] 내지 [4] 중 어느 하나의 도전성 수지 조성물.
[6] 체적저항률이 1.0×102∼1.0×107 Ω·cm인, [1] 내지 [5] 중 어느 하나의 도전성 수지 조성물.
[7] 에너지 디바이스로 절개 및/또는 박리하기 위한 장기 모델 성형용인, [1] 내지 [6] 중 어느 하나의 도전성 수지 조성물.
[8] 에너지 디바이스가, 전기 메스 및 초음파 메스로 이루어지는 군으로부터 선택되는, [1] 내지 [7] 중 어느 하나의 도전성 수지 조성물.
[9] [1] 내지 [8] 중 어느 하나의 도전성 수지 조성물의 성형품.
[10] 장기 모델인, [9]에 기재된 성형품.
본 발명에 의하면, 에너지 디바이스에 대응하고, 보존성이 우수한 도전성 수지 조성물 및 그 성형품을 제공할 수 있다.
이하, 도전성 수지 조성물의 다양한 실시형태를 설명하지만, 일실시형태에 대하여 기재한 특정 설명이 다른 실시형태에 대해서도 해당되는 경우에는, 다른 실시형태에 있어서는 그 설명을 생략하고 있다.
[도전성 수지 조성물]
본 발명의 도전성 수지 조성물은, 성분 (A) MFR(온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정) 1g/10분 이하의 수첨 스티렌계 열가소성 엘라스토머 100질량부, 및 성분 (B) 오일 100∼1000 질량부를 함유하고, 또한 성분 (C) MFR(190℃, 하중 2.16kg에서 측정) 8g/10분 이상의 소수성 폴리머와 친수성 폴리머의 공중합체와, 성분 (D) 이온 액체를 함유한다.
[성분 (A): 수첨 스티렌계 열가소성 엘라스토머]
본 발명에 있어서, 수첨 스티렌계 열가소성 엘라스토머는, 멜트매스플로레이트(MFR, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정)가 1g/10분 이하이다. MFR은, 예를 들면, JIS K7210을 따라 측정할 수 있다.
본 발명의 일실시형태에서의 수첨 스티렌계 열가소성 엘라스토머는, 방향족 비닐로부터 유도되는 블록 중합단위(X)와 공역 디엔으로부터 유도되는 블록 중합단위(Y)로 이루어지는 방향족 비닐·공역 디엔 블록 공중합체의 수첨물이다.
이와 같은 구성의 방향족 비닐·공역 디엔 블록 공중합체의 형태는, 예를 들면, X(YX)n 또는 (XY)n[n은 1 이상의 정수]으로 나타낸다. 이들 중에서는, X(YX)n의 형태의 것, 특히 X-Y-X의 형태의 것이 바람직하다. X-Y-X의 형태의 것으로서는, 폴리스티렌-폴리부타디엔-폴리스티렌 블록 공중합체, 폴리스티렌-폴리이소프렌-폴리스티렌 블록 공중합체, 폴리스티렌-폴리이소프렌·부타디엔-폴리스티렌 블록 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 공중합체가 바람직하다.
이와 같은 방향족 비닐·공역 디엔 블록 공중합체에서는, 하드 세그먼트인 방향족 비닐 블록 단위(X)가, 공역 디엔 고무 블록단위(Y)의 가교점으로서 존재하여 유사 가교(도메인)를 형성하고 있다. 이 방향족 비닐 블록 단위(X) 사이에 존재하는 공역 디엔 고무 블록단위(Y)는, 소프트 세그먼트이며 고무 탄성을 가지고 있다.
블록 중합단위(X)를 형성하는 방향족 비닐로서는, 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 4-프로필스티렌, 4-도데실스티렌, 4-시클로헥실스티렌, 2-에틸-4-벤질스티렌, 4-(페닐부틸)스티렌, 1-비닐나프탈렌, 2-비닐나프탈렌 등을 예로 들 수 있다. 이들 중에서는, 스티렌이 바람직하다.
블록 중합단위(Y)를 형성하는 공역 디엔으로서는, 부타디엔, 이소프렌, 펜타디엔, 2,3-디메틸부타디엔 및 이들의 조합 등을 예로 들 수 있다. 이들 중에서는, 부타디엔, 이소프렌, 부타디엔과 이소프렌의 조합(부타디엔·이소프렌의 공중합)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 공역 디엔이 바람직하다. 이들 중 1종 이상의 공역 디엔을 조합하여 사용할 수도 있다. 부타디엔·이소프렌 공중합 단위로 이루어지는 공역 디엔 블록 중합단위(Y)는, 부타디엔과 이소프렌의 랜덤 공중합단위, 블록 공중합단위, 테이퍼드 공중합단위 중 어느 것이라도 된다.
상기와 같은 방향족 비닐·공역 디엔 블록 공중합체에서는, 방향족 비닐 블록 중합단위(X)의 함유량이 5질량% 이상 50질량% 이하인 것이 바람직하고, 20질량% 이상 40질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 이 방향족 비닐 단위의 함유량은 적외선분광, NMR분광법 등의 통상적인 방법에 의해 측정할 수 있다.
성분 (A)의 멜트플로레이트(MFR)(온도 230℃, 하중 2.16kg)는, 1g/10분 이하이며, 바람직하게는 0.1g/10분 이하이다. MFR(온도 230℃, 하중 2.16kg)은, JIS K7210을 따라, 온도 230℃, 하중 2.16kg의 조건 하에서 측정하는 MFR을 일컫는다. MFR이 본값보다 높으면, 오일을 첨가했을 때 블리딩아웃하기 쉬워지거나, 역학적 강도가 저하되거나 한다.
상기와 같은 방향족 비닐·공역 디엔 블록 공중합체는, 다양한 방법에 의해 제조할 수 있다. 제조 방법으로서는, (1) n-부틸리튬 등의 알킬리튬 화합물을 개시제로 하여, 방향족 비닐, 이어서, 공역 디엔을 축차 중합시키는 방법, (2) 방향족 비닐, 이어서, 공역 디엔을 중합시키고, 이것을 커플링제에 의해 커플링시키는 방법, (3) 리튬 화합물을 개시제로서, 공역 디엔, 이어서, 방향족 비닐을 축차 중합시키는 방법 등을 예로 들 수 있다.
본 발명에서 사용되는 수첨 스티렌계 열가소성 엘라스토머는, 상기와 같은 방향족 비닐·공역 디엔 블록 공중합체를 공지의 방법에 의해 수첨한 것이 바람직하고, 수첨율은 90몰% 이상이다. 이 수첨율은, 공역 디엔 블록 중합단위(Y) 중의 탄소-탄소 이중 결합의 전체량을 100몰%로 했을 때의 값이다. 이와 같은 수첨 스티렌계 열가소성 엘라스토머로서는, 폴리스티렌-폴리(에틸렌/프로필렌) 블록(SEP), 폴리스티렌-폴리(에틸렌/프로필렌) 블록-폴리스티렌(SEPS), 폴리스티렌-폴리(에틸렌/부티렌) 블록-폴리스티렌(SEBS), 폴리스티렌-폴리(에틸렌-에틸렌/프로필렌) 블록-폴리스티렌(SEEPS) 등을 예로 들 수 있다. 보다 구체적으로는, SEPTON(크라레(주)사 제조), 크레이톤(Kraton; 쉘 화학(주)사 제조), 크레이톤 G(쉘 화학(주)사 제조), 터프테크(아사히화성(旭化成)(주)사 제조)(이상 상품명) 등을 예로 들 수 있다.
수첨율은, 핵자기 공명 스펙트럼 분석(NMR) 등의 공지의 방법에 의해 측정한다.
본 발명에서는, 수첨 스티렌계 열가소성 엘라스토머로서, SEEPS가 바람직하다. 수첨 스티렌계 열가소성 엘라스토머의 형상은, 혼련 전의 오일 흡수 작업의 관점에서, 분말 또는 무정형(클램)형이 바람직하다.
[성분(B): 오일]
오일로서는, 특별히 한정되지 않지만, 파라핀계 프로세스 오일, 나프텐계 프로세스 오일, 방향족계 프로세스 오일이나 유통 파라핀 등의 광물유계 오일, 실리콘 오일, 피마자유, 아마인유, 올레핀계 왁스, 광물계 왁스 등을 예로 들 수 있다. 이들 중에서는, 파라핀계 및/또는 나프텐계의 프로세스 오일이 바람직하다. 프로세스 오일로서는, 다이아나프로세스오일 시리즈(이데미쓰코산(出光興産)사 제조), JOMO프로세스P(재팬에너지사 제조) 등을 예로 들 수 있다.
오일은, 예를 들면, 수지 조성물을 연질화하고, 장기 모델의 탄성율이나 경도를 조정하기 위해 사용한다. 상기한 것 중 1종 이상의 오일을 조합하여 사용할 수도 있다.
오일은, 사전에 수첨 스티렌계 열가소성 엘라스토머에 흡수시켜 두는 것이 작업성의 점에서 바람직하다.
오일의 함유량은, 성분 (A) 100질량부에 대하여, 100∼1000 질량부가 바람직하고, 100∼700 질량부가 보다 바람직하고, 100∼600 질량부가 더욱 바람직하고, 200∼500 질량부가 가장 바람직하다. 오일의 함유량은, 상기한 범위 내에서, 실제로 모델이 되는 장기의 부위, 병변에 의해 조제된다. 오일의 함유량을, 성분 (A) 100질량부에 대하여 100질량부 이상으로 함으로써 연질성이 부족한 것을 억제하고, 1000질량부 이하로 함으로써 수첨 스티렌계 열가소성 엘라스토머가 오일을 전부는 흡장(吸藏)할 수 없으므로 콤파운드를 형성할 수 없는 것을 억제할 수 있다.
[성분 (C): 소수성 폴리머와 친수성 폴리머의 공중합체]
본 발명에 있어서, 소수성 폴리머와 친수성 폴리머의 공중합체는, MFR(190℃, 하중 2.16kg에서 측정)이 8g/10분 이상이다.
소수성 폴리머와 친수성 폴리머의 공중합체로서는, 대전방지능을 가지는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 일본공개특허 제2001-278985호 공보, 일본공개특허 제2013-213195호 공보, 일본공개특허 제2015-096595호 공보, 일본공개특허 제2016-166332호 공보, 일본공개특허 제2017-101217호 공보, 국제공개 제2016/084954호에 기재된 대전방지제를, 본 발명의 일실시형태에서의 소수성 폴리머와 친수성 폴리머의 공중합체로서 사용할 수 있다.
보다 구체적으로는, 친수기를 가지고 블록 공중합되어 있는 폴리에테르류(폴리에테르에스테르아미드류, 에틸렌옥시드-에피클로로히드린류, 폴리에테르에스테르류 등의 비이온형, 폴리스티렌술폰산류 등의 음이온형, 제4급 암모늄 함유 폴리(메타)아크릴레이트류 등의 양이온형 등)를 들 예로 수 있다. 그 중에서도, 폴리에테르 블록과 폴리올레핀 블록이 에스테르 결합, 아미드 결합, 에테르 결합, 우레탄 결합, 이미드 결합으로부터 선택되는 적어도 1종의 결합을 통하여 반복하여 교호 결합한 구조를 가지는 블록 공중합체를 사용할 수 있고, 그 일례로서, 체적저항률이 105∼1011 Ω·cm인 친수성 블록인 폴리에테르 블록과, 폴리올레핀의 블록이 반복하여 교호로 결합한 구조의 블록 공중합체를 들 수 있다. 상기 블록 공중합체의 수평균분자량(Mn)은 2000∼60000인 것이 바람직하다.
또한, 시판되는 공중합체로서는, 예를 들면, 산요화성공업(三洋化成工業)사에서 제조한 상품명 「펠리스탯(등록상표)」(「펠리스탯 300」, 「펠리스탯 230」, 「펠리스탯 NC6321」, 「펠리스탯 NC6322」, 「펠리스탯 NC7350」, 「펠리스탯 HC250」등), 「펠렉트론(등록상표)」(「펠렉트론 PVH」, 「펠렉트론 PVL」, 「펠렉트론 HS」, 「펠렉트론 LMP-FS」등), 산코화학(三光化學)공업사에서 제조한 상품명 「산코놀(등록상표)」(「산코놀 TBX-65」 등), 미쓰이(三井)·듀폰 회사에서 제조한 상품명 「엔티라(등록상표) AS」, 아르케마사에서 제조한 상품명 「페박스(등록상표)」, 루브리졸사에서 제조한 상품명 「스탯라이트(등록상표)」, IonPhasE사에서 제조한 「IonPhasE(등록상표) IPE(등록상표) U2」 등이 있고, 이들을 단독으로 사용해도 되고, 조합하여 사용해도 된다.
또한, 폴리올레핀의 블록과, 폴리이소부틸렌의 블록과, 체적저항률이 1×105∼1×1011 Ω·cm인 친수성 폴리머의 블록이, 에스테르 결합, 아미드 결합, 에테르 결합, 이미드 결합 및 우레탄 결합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 결합을 통하여 결합한 블록 폴리머를 본 실시형태의 공중합체로서 사용할 수 있다.
또한, 폴리에테르를 가지고 있지 않은 소수성 폴리머의 블록, 친수성 폴리머의 블록, 및 방향환 함유 소수성 폴리에테르의 블록을 구성단위로 하는 블록 폴리머나, 폴리올레핀의 블록과, 체적저항률이 105∼1011 Ω·cm인 친수성 폴리머의 블록이, 반복하여 교호 결합한 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 블록 폴리머나, 폴리아미드, 폴리올레핀 및 폴리아미드이미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 소수성 폴리머의 블록, 친수성 폴리머의 블록, 및 방향환 함유 소수성 폴리에테르의 블록을 구성단위로 하는 블록 폴리머 등을 사용할 수도 있다.
본 발명에서의 공중합체의 Mn, 중량평균분자량(이하 Mw로 약기함)은, 겔투과크로마토그래피(GPC)를 사용하여, 이하의 조건으로 측정할 수 있다.
장치(일례): PU-980[JASCO사 제조], ERC-3310[ERMA사 제조], AS-8020[토소(주) 제조], U-620[Sugai사 제조], UV-970[JASCO사 제조], 2414 Refractive Index Detector[Waters사 제조]
컬럼(일례): 「TSK GEL Multipore Hxl-M」[토소(주) 제조] 2개
측정 온도: 40℃
시료용액: 0.1중량%의 테트라하이드로퓨란 용액
용액주입량: 100μl
검출장치: 굴절율검출기
기준물질: 표준 폴리스티렌(TSKstandard POLYSTYRENE) 12점(분자량: 500, 1050, 2800, 5970, 9100, 18100, 37900, 96400, 190000, 355000, 1090000, 2890000)[토소사 제조]
소수성 폴리머와 친수성 폴리머의 공중합체의 함유량은, 성분 (A) 100질량부에 대하여, 100∼200 질량부가 바람직하고, 100∼150 질량부가 보다 바람직하다. 소수성 폴리머와 친수성 폴리머의 공중합체의 함유량을, 성분 (A) 100질량부에 대하여 100질량부 이상으로 함으로써 체적저항률의 상승을 억제하고, 200질량부 이하로 함으로써 재료의 경도 상승을 억제할 수 있다.
[성분 D: 이온 액체]
이온 액체로서는, 특별히 한정되지 않지만, 양이온과 음이온으로 구성된 것을 예로 들 수 있다. 본 발명의 일실시형태에서의 이온 액체는, 물이나 에틸렌글리콜 등의 용매를 함유하지 않는다.
양이온으로서는, 아미디늄 양이온, 피리디늄 양이온, 피라졸륨 양이온 및 구아니디늄 양이온 등을 예로 들 수 있다.
아미디늄 양이온으로서는, 1,2,3,4-테트라메틸이미다졸리늄 양이온, 1,3,4-트리메틸-2-에틸이미다졸리늄 양이온, 1,3-디메틸이미다졸리늄 양이온, 1,3-디메틸-2,4-디에틸이미다졸리늄 양이온, 1,2-디메틸-3,4-디에틸이미다졸리늄 양이온, 1-메틸-2,3,4-트리에틸이미다졸리늄 양이온, 1,2,3,4-테트라에틸이미다졸리늄 양이온, 1,2,3-트리메틸이미다졸리늄 양이온, 1,3-디메틸-2-에틸이미다졸리늄 양이온, 1-에틸-2,3-디메틸이미다졸리늄 양이온, 1,2,3-트리에틸이미다졸리늄 양이온, 4-시아노-1,2,3-트리메틸이미다졸리늄 양이온, 3-시아노메틸-1,2-디메틸이미다졸리늄 양이온, 2-시아노메틸-1,3-디메틸이미다졸리늄 양이온, 4-아세틸-1,2,3-트리메틸이미다졸리늄 양이온, 3-아세틸메틸-1,2-디메틸이미다졸리늄 양이온, 4-메틸카르복시메틸-1,2,3-트리메틸이미다졸리늄 양이온, 3-메틸카르복시메틸-1,2-디메틸이미다졸리늄 양이온, 4-메톡시-1,2,3-트리메틸이미다졸리늄 양이온, 3-메톡시메틸-1,2-디메틸이미다졸리늄 양이온, 4-포르밀-1,2,3-트리메틸이미다졸리늄 양이온, 3-포르밀메틸-1,2-디메틸이미다졸리늄 양이온, 3-하이드록시에틸-1,2-디메틸이미다졸리늄 양이온, 4-하이드록시메틸-1,2,3-트리메틸이미다졸리늄 양이온 및 2-하이드록시에틸-1,3-디메틸이미다졸리늄 양이온 등을 예로 들 수 있다.
이미다졸륨 양이온으로서는, 1,3-디메틸이미다졸륨 양이온, 1,3-디에틸이미다졸륨 양이온, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 양이온, 1,2,3-트리메틸이미다졸륨 양이온, 1,2,3,4-테트라메틸이미다졸륨 양이온, 1,3-디메틸-2-에틸이미다졸륨 양이온, 1,2-디메틸-3-에틸-이미다졸륨 양이온, 1,2,3-트리에틸이미다졸륨 양이온, 1,2,3,4-테트라에틸이미다졸륨 양이온, 1,3-디메틸-2-페닐이미다졸륨 양이온, 1,3-디메틸-2-벤질이미다졸륨 양이온, 1-벤질-2,3-디메틸-이미다졸륨 양이온, 4-시아노-1,2,3-트리메틸이미다졸륨 양이온, 3-시아노메틸-1,2-디메틸이미다졸륨 양이온, 2-시아노메틸-1,3-디메틸-이미다졸륨 양이온, 4-아세틸-1,2,3-트리메틸이미다졸륨 양이온, 3-아세틸메틸-1,2-디메틸이미다졸륨 양이온, 4-메틸카르복시메틸-1,2,3-트리메틸이미다졸륨 양이온, 3-메틸카르복시메틸-1,2-디메틸이미다졸륨 양이온, 4-메톡시-1,2,3-트리메틸이미다졸륨 양이온, 3-메톡시메틸-1,2-디메틸이미다졸륨 양이온, 4-포르밀-1,2,3-트리메틸이미다졸륨 양이온, 3-포르밀메틸-1,2-디메틸이미다졸륨 양이온, 3-하이드록시에틸-1,2-디메틸이미다졸륨 양이온, 4-하이드록시메틸-1,2,3-트리메틸이미다졸륨 양이온 및 2-하이드록시에틸-1,3-디메틸이미다졸륨 양이온 등을 예로 들 수 있다.
테트라하이드로피리미디늄 양이온으로서는, 1,3-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 1,2,3-트리메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 1,2,3,4-테트라메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 1,2,3,5-테트라메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 8-메틸-1,8-디아자비시클로[5,4,0]-7-운데세늄 양이온, 5-메틸-1,5-디아자비시클로[4,3,0]-5-노네늄 양이온, 4-시아노-1,2,3-트리메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 3-시아노메틸-1,2-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-시아노메틸-1,3-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 4-아세틸-1,2,3-트리메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 3-아세틸메틸-1,2-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 4-메틸카르복시메틸-1,2,3-트리메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 3-메틸카르복시메틸-1,2-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 4-메톡시-1,2,3-트리메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 3-메톡시메틸-1,2-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 4-포르밀-1,2,3-트리메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 3-포르밀메틸-1,2-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 3-하이드록시에틸-1,2-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 4-하이드록시메틸-1,2,3-트리메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온 및 2-하이드록시에틸-1,3-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온 등을 예로 들 수 있다.
디하이드로피리미디늄 양이온으로서는, 1,2,3-트리메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 1,2,3,4-테트라메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 1,2,3,5-테트라메틸-1,6-디하이드로피리미디늄 양이온, 8-메틸-1,8-디아자비시클로[5,4,0]-7,9-운데카디에늄 양이온, 5-메틸-1,5-디아자비시클로[4,3,0]-5, 7-노나디에늄 양이온, 4-시아노-1,2,3-트리메틸-1,6-디하이드로피리미디늄 양이온, 3-시아노메틸-1,2-디메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-시아노메틸-1,3-디메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 4-아세틸-1,2,3-트리메틸-1,6-디하이드로피리미디늄 양이온, 3-아세틸메틸-1,2-디메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 4-메틸카르복시메틸-1,2,3-트리메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 3-메틸카르복시메틸-1,2-디메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 4-메톡시-1,2,3-트리메틸-1,6-디하이드로피리미디늄 양이온, 3-메톡시메틸-1,2-디메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 4-포르밀-1,2,3-트리메틸-1,6-디하이드로피리미디늄 양이온, 3-포르밀메틸-1,2-디메틸-1,6-디하이드로피리미디늄 양이온, 3-하이드록시에틸-1,2-디메틸-1,6-디하이드로피리미디늄 양이온, 4-하이드록시메틸-1,2,3-트리메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온 및 2-하이드록시에틸-1,3-디메틸-1,4-하이드로피리미디늄 양이온 등을 예로 들 수 있다.
피리디늄 양이온으로서는, 3-메틸-1-프로필피리디늄 양이온, 1-프로필-3-메틸피리디늄 양이온, 1-부틸-3-메틸피리디늄 양이온, 1-부틸-4-메틸피리디늄 양이온, 1-부틸-3,4-디메틸피리디늄 양이온 및 1-부틸-3, 5-디메틸피리디늄 양이온 등을 예로 들 수 있다.
피라졸륨 양이온으로서는, 1,2-디메틸피라졸륨 양이온, 1-메틸-2-프로필피라졸륨 양이온, 1-n-부틸-2-메틸피라졸륨 양이온 및 1-n-부틸-2-에틸피라졸륨 양이온 등을 예로 들 수 있다.
구아니디늄 양이온으로서는, 이미다졸리늄 골격을 가지는 구아니디늄 양이온, 이미다졸륨 골격을 가지는 구아니디늄 양이온, 테트라하이드로피리미디늄 골격을 가지는 구아니디늄 양이온, 디하이드로피리미디늄 골격을 가지는 구아니디늄 양이온 등을 예로 들 수 있다.
이미다졸리늄 골격을 가지는 구아니디늄 양이온으로서는, 2-디메틸아미노-1,3,4-트리메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디에틸아미노-1,3,4-트리메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디에틸아미노-1,3-디메틸-4-에틸이미다졸리늄 양이온, 2-디메틸아미노-1-메틸-3,4-디에틸이미다졸리늄 양이온, 2-디에틸아미노-1-메틸-3,4-디에틸이미다졸리늄 양이온, 2-디에틸아미노-1,3,4-테트라에틸이미다졸리늄 양이온, 2-디메틸아미노-1,3-디메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디에틸아미노-1,3-디메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디메틸아미노-1-에틸-3-메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디에틸아미노-1,3-디에틸이미다졸리늄 양이온, 1,5,6,7-테트라하이드로-1,2-디메틸-2H-이미드[1,2a]이미다졸리늄 양이온, 1,5-디하이드로-1,2-디메틸-2H-이미드[1,2a]이미다졸리늄 양이온, 1,5,6,7-테트라하이드로-1,2-디메틸-2H-피리미드[1,2a]이미다졸리늄 양이온, 1,5-디하이드로-1,2-디메틸-2H-피리미드[1,2a]이미다졸리늄 양이온, 2-디메틸아미노-4-시아노-1,3-디메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-시아노메틸-1-메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디메틸아미노-4-아세틸-1,3-디메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-아세틸메틸-1-메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디메틸아미노-4-메틸카르복시메틸-1,3-디메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-메틸카르복시메틸-1-메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디메틸아미노-4-메톡시-1,3-디메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-메톡시메틸-1-메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디메틸아미노-4-포르밀-1,3-디메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-포르밀메틸-1-메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-하이드록시에틸-1-메틸이미다졸리늄 양이온 및 2-디메틸아미노-4-하이드록시메틸-1,3-디메틸이미다졸리늄 양이온 등을 예로 들 수 있다.
이미다졸륨 골격을 가지는 구아니디늄 양이온으로서는, 2-디메틸아미노-1,3,4-트리메틸이미다졸륨 양이온, 2-디에틸아미노-1,3,4-트리메틸이미다졸륨 양이온, 2-디에틸아미노-1,3-디메틸-4-에틸이미다졸륨 양이온, 2-디메틸아미노-1-메틸-3,4-디에틸이미다졸륨 양이온, 2-디에틸아미노-1-메틸-3,4-디에틸이미다졸륨 양이온, 2-디에틸아미노-1,3,4-테트라에틸이미다졸륨 양이온, 2-디메틸아미노-1,3-디메틸이미다졸륨 양이온, 2-디에틸아미노-1,3-디메틸이미다졸륨 양이온, 2-디메틸아미노-1-에틸-3-메틸이미다졸륨 양이온, 2-디에틸아미노-1,3-디에틸이미다졸륨 양이온, 1,5,6,7-테트라하이드로-1,2-디메틸-2H-이미드[1,2a]이미다졸륨 양이온, 1,5-디하이드로-1,2-디메틸-2H-이미드[1,2a]이미다졸륨 양이온, 1,5,6,7-테트라하이드로-1,2-디메틸-2H-피리미드[1,2a]이미다졸륨 양이온, 1,5-디하이드로-1,2-디메틸-2H-피리미드[1,2a]이미다졸륨 양이온, 2-디메틸아미노-4-시아노-1,3-디메틸이미다졸륨 양이온, 2-디메틸아미노-3-시아노메틸-1-메틸이미다졸륨 양이온, 2-디메틸아미노-4-아세틸-1,3-디메틸이미다졸리늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-아세틸메틸-1-메틸이미다졸륨 양이온, 2-디메틸아미노-4-메틸카르복시메틸-1,3-디메틸이미다졸륨 양이온, 2-디메틸아미노-3-메틸카르복시메틸-1-메틸이미다졸륨 양이온, 2-디메틸아미노-4-메톡시-1,3-디메틸이미다졸륨 양이온, 2-디메틸아미노-3-메톡시메틸-1-메틸이미다졸륨 양이온, 2-디메틸아미노-4-포르밀-1,3-디메틸이미다졸륨 양이온, 2-디메틸아미노-3-포르밀메틸-1-메틸이미다졸륨 양이온, 2-디메틸아미노-3-하이드록시에틸-1-메틸이미다졸륨 양이온 및 2-디메틸아미노-4-하이드록시메틸-1,3-디메틸이미다졸륨 양이온 등을 예로 들 수 있다.
테트라하이드로피리미디늄 골격을 가지는 구아니디늄 양이온으로서는, 2-디메틸아미노-1,3,4-트리메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디에틸아미노-1,3,4-트리메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디에틸아미노-1,3-디메틸-4-에틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-1-메틸-3,4-디에틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디에틸아미노-1-메틸-3,4-디에틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디에틸아미노-1,3,4-테트라에틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-1,3-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디에틸아미노-1,3-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-1-에틸-3-메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디에틸아미노-1,3-디에틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 1,3,4,6,7,8-헥사하이드로-1,2-디메틸-2H-이미드[1,2a]피리미디늄 양이온, 1,3,4,6-테트라하이드로-1,2-디메틸-2H-이미드[1,2a]피리미디늄 양이온, 1,3,4,6,7,8-헥사하이드로-1,2-디메틸-2H-피리미드[1,2a]피리미디늄, 1,3,4,6-테트라하이드로-1,2-디메틸-2H-피리미드[1,2a]피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-4-시아노-1,3-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-시아노메틸-1-메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-4-아세틸-1,3-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-아세틸메틸-1-메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-4-메틸카르복시메틸-1,3-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-메틸카르복시메틸-1-메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-4-메톡시-1,3-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-메톡시메틸-1-메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-4-포르밀-1,3-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-포르밀메틸-1-메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-하이드록시에틸-1-메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온 및 2-디메틸아미노-4-하이드록시메틸-1,3-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온 등을 예로 들 수 있다.
디하이드로피리미디늄 골격을 가지는 구아니디늄 양이온으로서는, 2-디메틸아미노-1,3,4-트리메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디에틸아미노-1,3,4-트리메틸-1,6-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디에틸아미노-1,3-디메틸-4-에틸-1,6-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-1-메틸-3,4-디에틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디에틸아미노-1-메틸-3,4-디에틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디에틸아미노-1,3,4-테트라에틸-1,6-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-1,3-디메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디에틸아미노-1,3-디메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-1-에틸-3-메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디에틸아미노-1,3-디에틸-1,6-디하이드로피리미디늄 양이온, 1,6,7,8-테트라하이드로-1,2-디메틸-2H-이미드[1,2a]피리미디늄 양이온, 1,6-디하이드로-1,2-디메틸-2H-이미드[1,2a]피리미디늄 양이온, 1,6,7,8-테트라하이드로-1,2-디메틸-2H-피리미드[1,2a]피리미디늄 양이온, 1,6-디하이드로-1,2-디메틸-2H-피리미드[1,2a]피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-4-시아노-1,3-디메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-시아노메틸-1-메틸-1,6-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-4-아세틸-1,3-디메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-아세틸메틸-1-메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-4-메틸카르복시메틸-1,3-디메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-메틸카르복시메틸-1-메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-4-메톡시-1,3-디메틸-1,6-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-메톡시메틸-1-메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-4-포르밀-1,3-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-포르밀메틸-1-메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온, 2-디메틸아미노-3-하이드록시에틸-1-메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 양이온 및 2-디메틸아미노-4-하이드록시메틸-1,3-디메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 양이온 등을 예로 들 수 있다.
음이온으로서는, 하기에 예시하는 산으로부터 프로톤을 제거한 음이온을 예로 들 수 있다. 음이온은 2종 이상의 혼합물이라도 된다.
음이온으로서, 카르복시산을 사용할 수 있고, 구체적으로는, 모노카르복시산{탄소수 1∼30의 지방족 모노카르복시산[포화 모노카르복시산(포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 이소부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카퓨릴산, 펠라르곤산, 라우릴산, 미리스트산, 스테아르산 및 베헨산 등), 불소 원자 함유 카르복시산(트리플루오로아세트산 등) 및 불포화 모노카르복시산(아크릴산, 메타크릴산 및 올레산 등)] 및 방향족 모노카르복시산(벤조산, 신남산 및 나프토에산 등)}, 폴리카르복시산(2∼4가 의 폴리카르복시산){지방족 폴리카르복시산[포화 폴리카르복시산(옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산 및 세바스산 등); 불포화 폴리카르복시산(말레산, 푸마르산 및 이타콘산 등)]; 방향족 폴리카르복시산[프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 트리멜리트산 및 피로멜리트산 등]; 지방족 옥시카르복시산[글리콜산, 락트산 및 주석산 등]; 방향족 옥시카르복시산[살리실산 및 만델산 등]; 유황 원자 함유 폴리카르복시산[티오디프로피온산 등]; 그 외의 폴리카르복시산[시클로부텐-1,2-디카르복시산, 시클로펜텐-1,2-디카르복시산, 퓨란-2,3-디카르복시산, 비시클로[2,2,1]헵타-2-엔-2,3-디카르복시산 및 비시클로[2,2,1]헵타-2,5-디엔-2,3-디카르복시산] 등}을 예로 들 수 있다.
음이온으로서, 술폰산을 사용할 수 있고, 구체적으로는, 탄소수 1∼30의 알칸술폰산(메탄술폰산, 에탄술폰산, 부탄술폰산, 옥탄술폰산 및 도데칸술폰산 등); 탄소수 7∼30의 알킬벤젠술폰산(옥틸벤젠술폰산 및 도데실벤젠술폰산 등)을 예로 들 수 있다.
음이온으로서, 무기산을 사용할 수 있고, 구체적으로는, 불산, 염산, 황산, 인산, HClO4, HBF4, HPF6, HAsF6, 및 HSbF6 등을 예로 들 수 있다.
음이온으로서, 할로겐 원자 함유 알킬기 치환 무기산(알킬기의 탄소수 1∼30)을 사용할 수 있고, 구체적으로는, HBFn(CF3)4 -n(n은 0∼3의 정수), HPFn(CF3)6 -n(n은 0∼5의 정수), 트리플루오로메탄술폰산, 펜타플루오로에탄술폰산, 헵타플루오로프로판술폰산, 트리클로로메탄술폰산, 펜타클로로프로판술폰산, 헵타클로로부탄술폰산, 트리스(펜타플루오로에틸)트리플루오로포스페이트, 트리플루오로아세트산, 펜타플루오로프로피온산, 펜타플루오로부티르산, 트리클로로아세트산, 펜타클로로프로피온산 및 헵타클로로부티르산 등을 예로 들 수 있다.
음이온으로서, 할로겐 원자 함유 술포닐이미드(탄소수1∼30)를 사용할 수 있고, 구체적으로는, 비스(플루오로메틸설포닐)이미드, 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 및 비스(플루오로술포닐)이미드 등을 예로 들 수 있다.
음이온으로서, 할로겐 원자 함유 술포닐메티드(탄소수 3∼30)를 사용할 수 있고, 구체적으로는, 트리스(트리플루오로메틸설포닐)메티드 등을 예로 들 수 있다.
음이온으로서, 할로겐 원자 함유 카르복시산 아미드(탄소수 2∼30)를 사용할 수 있고, 구체적으로는, 비스(트리플루오로아세트)아미드 등을 예로 들 수 있다.
음이온으로서, 니트릴기 함유 이미드를 사용할 수 있고, 구체적으로는, HN(CN)2 등을 예로 들 수 있다.
음이온으로서, 니트릴 함유 메티드를 사용할 수 있고, 구체적으로는, HC(CN)3 등을 예로 들 수 있다.
음이온으로서, 탄소수 1∼30의 할로겐 원자 함유 알킬아민을 사용할 수 있고, 구체적으로는, HN(CF3)2 등을 예로 들 수 있다.
음이온으로서, 시안산을 사용할 수 있고, 구체적으로는, 티오시안산 등을 예로 들 수 있다.
또한, 시판하고 있는 이온 액체를 사용할 수도 있다. 시판하고 있는 이온 액체로서는, 예를 들면, CIL312(N-부틸-3-메틸피리디늄·비스트리플루오로메탄술포닐이미드, 일본카리트사 제조), 아미노 이온 AS100(일본유화제(日本乳化劑)사 제조), 아미노 이온 AS300(일본유화제사 제조), FC-4400(트리-n-부틸메틸암모늄비스트리플루오로메탄술폰이미드, 3M사 제조), 히시콜린(도데실트리부틸포스포늄클로라이드, 일본화학공업(日本化學工業)사 제조)이 있다.
이온 액체의 용해성 파라미터(이하 SP값으로 약기함)는, 바람직하게는 8.0∼12.0 (cal/㎤)1/2이며, 더욱 바람직하게는 8.5∼11.5 (cal/㎤)1/2, 특히 바람직하게는 9.0∼10.8 (cal/㎤)1/2이다.
그리고, 이온 액체의 SP값은, 이하의 방법에 의해 구한 수치이다.
메타크릴산 메틸 50g과 이온 액체 50g을 혼합하여 얻어진 현탁액에, 메타크릴산 2-하이드록시에틸을 적하하고, 현탁액이 투명해진 시점을 육안에 의해 확인하고, 메타크릴산 2-하이드록시에틸의 적하량(g)을 사용하여, 이하의 계산식으로부터 이온 액체의 SP값을 산출했다.
이온 액체의 SP값=(9.9P+13.5Q)/100
9.9: 메타크릴산 메틸의 SP값
P: 메타크릴산 메틸 및 메타크릴산 2-하이드록시에틸의 합계 중량에 기초한 메타크릴산 메틸의 중량비율(중량%)
13.5: 메타크릴산 2-하이드록시에틸의 SP값
Q: 메타크릴산 메틸 및 메타크릴산 2-하이드록시에틸의 합계 중량에 기초한 메타크릴산 2-하이드록시에틸의 중량비율(중량%)
이온 액체의 합성방법으로서는, 목적으로 하는 이온 액체가 얻어지면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 「이온 액체-개발의 최전선과 미래-」[오오노 히로유키(大野弘幸), 2003년 발행, 씨엠씨 출판]에 기재되어 있는, 할로겐화물법, 수산화물법, 산에스테르법, 착(錯)형성법 및 중화법 등이 있다.
이온 액체의 함유량은, 성분 (A) 100질량부에 대하여, 50∼250 질량부가 바람직하고, 50∼240 질량부가 보다 바람직하고, 70∼210 질량부가 더욱 바람직하다. 이온 액체의 함유량을 성분 (A) 100질량부에 대하여 50질량부 이상으로 함으로써 체적저항률 상승의 억제 및 연질성의 부여에 기여하고, 250질량부 이하로 함으로써 재료로부터 이온 액체가 블리딩아웃하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 성분 (C)와 성분 (D)의 질량비는, 4:1∼2:5인 것이 바람직하고, 2:1∼5:11인 것이 보다 바람직하다. 성분 (C)의 질량을 성분 (D)의 질량에 대하여 2:5 이상으로 함으로써 블리딩아웃 및 체적저항률의 상승을 억제하고, 4:1 이하로 함으로써 재료의 경도 상승을 억제할 수 있다.
(수지 조성물)
본 실시형태에 따른 도전성 수지 조성물은, 에너지 디바이스에 대응하고, 동시에 보존성이 우수하다. 또한, 본 발명의 일실시형태에 있어서, 도전성 수지 조성물은, 물이나 에틸렌글리콜 등의 용매를 함유하지 않는다.
도전성 수지 조성물의 E 경도는, 바람직하게는 3∼70이며, 보다 바람직하게는 3∼40이다. E 경도는, 예를 들면, 두께 5.0mm의 시트를 중첩하고, JIS K7215 플라스틱의 듀로미터 경도 시험법에 따라, 23±1℃의 조건에서 측정할 수 있다.
도전성 수지 조성물의 체적저항률은, 바람직하게는 1.0×102∼1.0×107 Ω·cm이며, 보다 바람직하게는 1.0×102Ω·cm 이상∼5.0×104Ω·cm 미만이다.
체적저항률은, 예를 들면, JIS C2139에 따라, 두께 1.0mm, 임의의 형상의 시트를, 시판하고 있는 기계(예를 들면, 가부시키가이샤 미쓰비시(三菱)케미컬아날리테크에서 제조한 하이레스터UXMCP-HT800 등)를 사용하여, 23±1℃의 조건에서 측정할 수 있다.
[도전성 수지 조성물의 용도]
본 발명의 일실시형태에서의 도전성 수지 조성물은, 에너지 디바이스로 절개 및/또는 박리되는 장기 모델을 형성하기 위하여 사용된다. 에너지 디바이스로서는, 전기 메스, 초음파 메스, 고주파 라디오파 메스 등을 예로 들 수 있다.
모델이 되는 장기로서는, 예를 들면, 폐, 심장, 흉벽, 복벽, 횡격막, 쓸개, 위, 간장, 신장, 방광, 혈관, 또는 피부 등이다.
그리고, 본 발명의 도전성 수지 조성물에는, 필요에 따라 상기, 그 외의 수지, 엘라스토머, 고무, 가소제, 필러나 안정제, 노화예방제, 내광성향상제, 자외선 흡수제, 연화제, 윤활제, 가공조제, 착색제, 김서림방지제(anti-fogging agent), 블록킹 방지제, 결정핵제, 발포제 등을 배합하여, 사용할 수 있다. 본 발명의 도전성 수지 조성물을 제조하기 위하여는, 공지의 적절한 블렌드법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 단축, 2축 스크루 압출기, 벤버리형 믹서, 플라스트밀, 코니더, 가열 롤 등으로 용융 혼합을 행할 수 있다. 용융 혼합을 행하기 전에, 헨켈 믹서, 리본 블렌더, 슈퍼 믹서, 텀블러 등으로 각 원료를 균일하게 혼합해 두어도 된다. 용융 혼합 온도는 특히 제한은 없지만, 100∼300 ℃, 바람직하게는 150∼250 ℃가 일반적이다. 본 발명의 각종 조성물의 성형법으로서는, 진공 성형, 사출 성형, 블로우 성형, 압출 성형 등 공지의 성형법을 사용할 수 있다.
[성형품]
본 발명의 성형품은, 본 발명의 도전성 수지 조성물을 성형하여 이루어진다.
본 발명의 일실시형태에서의 성형품은, 예를 들면, 폐, 심장, 흉벽, 복벽, 횡격막, 쓸개, 위, 간장, 신장, 방광, 혈관, 또는 피부 등의 장기 모델로서 사용할 수 있다.
본 발명의 도전성 수지 조성물의 장기 모델에서의 이용 시에, 목적을 저해하지 않는 범위에서, 예를 들면, 안료, 염료 등의 착색제, 향료, 산화방지제, 항균제 등의 첨가제를 사용해도 된다. 본 발명의 장기 모델을 생체의 장기에 유사시키기 위하여, 착색제에 의해 생체의 장기와 유사한 색으로 착색하는 것이 바람직하다.
장기 모델은, 공지의 성형 방법에 의해 성형할 수 있다. 예를 들면, 내형(코어)과 외형을 사용하고, 그 사이의 공간에 주형하여 성형하는 경우 등, 내형을 인출할 때 수지 성형체에 절입을 형성하고 그로부터 내형을 꺼내는 경우가 있지만, 이 때, 절입을 접착하여 장기 모델을 완성시킬 수도 있다. 또한, 사출 성형 등으로 복수의 장기 부분을 따로따로 성형하고, 그 후 접착시켜 장기 모델을 완성시킬 수도 있다.
[실시예]
이하, 본 발명의 일실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 본 발명은, 이하의 실시형태로 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 적절하게 변경을 가하여 실시할 수 있다.
실시예 등에서 사용한 각종 원료는 하기와 같다.
(A) 수첨 스티렌계 열가소성 엘라스토머
·SEEPS(SEPTON 4055, 크라레사 제조)(MFR(온도 230℃, 하중 2.16kg) 0.0g/10분, 스티렌 함유량 30질량%, 수첨율 90몰% 이상)
(B)오일
·파라핀 오일(다이아나프로세스오일 PW90, 이데미쓰코산(出光興産)사 제조)
(C) 소수성 폴리머와 친수성 폴리머의 공중합체
·폴리올레핀/폴리에테르 공중합체(펠렉트론 PVL, 산요화성공업(三洋化成工業)사 제조)(MFR(190℃, 하중 2.16kg에서 측정) 8∼15 g/10분)
(D) 이온 액체
·CIL-312(일본카리트사 제조)
실시예 및 비교예에서 제작한 시트에 관한 각종 특성의 평가 방법은 하기와 같다.
(E 경도)
두께 5.0mm의 시트를 중첩하고, JIS K7215 플라스틱의 듀로미터 경도 시험법에 따라, 23±1℃의 조건에서 타입 E의 듀로미터 경도를 구했다. 이 경도는 순간값이다. 평가 기준을 표 1에 나타낸다.
(체적저항률)
JIS C2139에 따라, 5.0cm×5.0cm×1.0mm, 두께 1.0mm의 시트를, 가부시키가이샤미쓰비시케미컬아날리테크사에서 제조한 하이레스터 UXMCP-HT800 및, 로레스터-GP(MCP-T610)를 사용하여, 23±1℃의 조건에서 체적저항률을 측정했다. 평가 기준을 표 1에 나타낸다.
(표면의 상태)
5cm×5cm, 두께 2mm의 시트를 제작하고, 3일간 보존한 후에, 표면에서의 오일 등의 누출(블리딩아웃)의 유무를 확인했다. 평가 기준을 표 1에 나타낸다.
[표 1]
[실시예 1]
수첨 스티렌계 열가소성 엘라스토머 100질량부에 대하여, 300질량부의 오일을 적하하고, 충분히 배어들게 했다. 며칠 후, 브라벤더플라스티코더(브라벤더사에서 제조한 PL2000형)를 사용하여, 수성 폴리머와 친수성 폴리머의 공중합체와, 이온 액체를 투입한 후, 180℃, 회전 속도 50회/분, 6분간 혼련하였다.
다음으로, 가열 프레스법(180℃, 시간 5분, 압력 50kg/cm2)에 의해, 평가 항목에 맞추어서, 각종 두께(1.0mm, 5.0mm)의 물성평가용의 샘플 시트를 제작하고, 상기한 항목에 대하여 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 2∼4, 비교예 1∼3]
표 2에 기재되는 함유량으로 한 점 이외에는, 실시예 1의 방법에 따라 시트를 제작하고, 상기한 항목에 대하여 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[표 2]
실시예 1∼4에서 사용한 수지 조성물은, 장기·조직·기관에 가까운 경도를 가지는 연질 재료일뿐만 아니라, 체적저항률이 낮고, 에너지 디바이스에 의한 절개가 가능하며, 보존성이 우수한 것을 알았다.
이에 비해, 비교예 1∼3에서 사용한 수지 조성물은, 체적저항률이 높기 때문에 통전하지 않고, 에너지 디바이스에 의해 절개할 수 있는 성형품을 제작할 수 없는 것을 알 수 있었다. 그리고, 비교예 3에서 사용한 수지 조성물은, 재료가 상분리하였으므로 성형할 수 없고, 체적저항률 및 E 경도를 측정할 수 없었다.
Claims (10)
- 성분 (A) MFR(온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정) 1g/10분 이하의 수첨(水添) 스티렌계 열가소성 엘라스토머 100질량부, 및 성분 (B) 오일 100∼1000 질량부를 함유하고,
또한, 성분 (C) MFR(190℃, 하중 2.16kg에서 측정) 8g/10분 이상의 소수성 폴리머와 친수성 폴리머의 공중합체와, 성분 (D) 이온 액체를 함유하는, 도전성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
성분 (C)의 함유량이, 성분 (A) 100질량부에 대하여 100∼200 질량부인, 도전성 수지 조성물. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
성분 (D) 이온 액체가, 양이온과 음이온으로 구성되며, 그 함유량이 성분 (A) 100질량부에 대하여 50∼250 질량부인, 도전성 수지 조성물. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
성분 (C)와 성분 (D)의 질량비가, 4:1∼2:5인, 도전성 수지 조성물. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
E 경도가 3∼70인, 도전성 수지 조성물. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
체적저항률이 1.0×102∼1.0×107 Ω·cm인, 도전성 수지 조성물. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
에너지 디바이스로 절개 및/또는 박리하기 위한 장기(臟器) 모델 성형용인, 도전성 수지 조성물. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
에너지 디바이스가, 전기 메스 및 초음파 메스로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 도전성 수지 조성물. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 도전성 수지 조성물의 성형품.
- 제9항에 있어서,
장기 모델인, 청구항 9에 기재된 성형품.
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