[發(fā)明專利]陶瓷體組合物及由其制得的抗靜電耐磨陶瓷體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00808059.3
• 申請(qǐng)日: 2000-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN1352672A
• 公開（公告）日: 2002-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·D·克雷格;Z·比爾凱迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類號(hào): C09D4/00
• 分類號(hào): C09D4/00;C08J3/00;C08K3/36;C04B35/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 沙永生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的陶瓷體組合物、由該陶瓷體組合物制成的耐磨抗靜電陶瓷體制品以及上述陶瓷體和陶瓷體組合物的制造方法。

背景技術(shù)

本領(lǐng)域中已知可以將添加劑摻合到聚合物中。消霧劑、抗氧劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、紅外吸收劑、殺微生物劑、阻燃劑、填料、潤(rùn)滑劑、非離子型表面活性劑之類的添加劑在聚合物技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。這些添加劑例如可以是液體、糊料、蠟狀低熔點(diǎn)溶液或固體。

塑料是電絕緣的，因此會(huì)在制造和使用過(guò)程中由于與材料接觸或磨擦或從材料上剝離產(chǎn)生和積聚靜電。導(dǎo)電率高的塑料能防止電荷的積聚，因此是抗靜電的。本領(lǐng)域中已知將光學(xué)透明導(dǎo)電涂層用于顯示器、光電導(dǎo)部件和太陽(yáng)能光伏電池中。美國(guó)專利5770216揭示了含有氧化鋅顆粒添加劑的薄膜。美國(guó)專利5300575揭示了含有高電導(dǎo)率聚噻吩類化合物的塑料薄膜。

某些抗靜電涂層不能在較低濕度下導(dǎo)電。例如，含有分散在有機(jī)基體中離子導(dǎo)電體的抗靜電涂層一般需要水進(jìn)行導(dǎo)電。在水的存在下可輸送電荷，但當(dāng)這種抗靜電涂層放在約20％相對(duì)濕度下時(shí)，就停止導(dǎo)電。與離子導(dǎo)電體不同，分散在有機(jī)基體中的導(dǎo)電有機(jī)材料(如聚噻吩)能在約低于20％濕度下進(jìn)行導(dǎo)電。導(dǎo)電可以在約低于20％濕度下進(jìn)行。當(dāng)將含有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的有機(jī)基體放在較干燥的環(huán)境中時(shí)，由于電子能流過(guò)聚合物主鏈中的共軛雙鍵，可進(jìn)行導(dǎo)電。然而，含有導(dǎo)電有機(jī)聚合物的有機(jī)基體易被拉伸，從而限制了它在某些場(chǎng)合下的使用。

發(fā)明概述

本發(fā)明提供能固化形成耐磨抗靜電陶瓷體的陶瓷體組合物。本發(fā)明的陶瓷體(ceramer)組合物含有許多膠態(tài)二氧化硅顆粒、粘結(jié)劑前體和導(dǎo)電有機(jī)聚合物分散體。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，該陶瓷體組合物還包括含酰胺基的化合物。這種含酰胺基的化合物增加了固化陶瓷體的透明度。這種陶瓷體組合物還可含有膠態(tài)無(wú)機(jī)氧化物顆粒、偶聯(lián)劑、涂布改性劑(如引發(fā)劑和光敏劑)、表面活性劑和其它任選的添加劑。

本發(fā)明也涉及由上述陶瓷體組合物制成的陶瓷體制品。這種陶瓷體制品可包括將陶瓷體涂層粘附在至少一部分底材表面上。合適的底材例如聚合物薄膜、玻璃、陶瓷、金屬等。特別合適的底材是電子貯藏容器。陶瓷體制品例如也可包括成形的陶瓷體顆粒。

本發(fā)明也涉及用于制造具有抗靜電性和耐磨性的透明陶瓷體的陶瓷體組合物的制造方法。該方法包括如下步驟：a)將硅水溶膠(aqueous?silica?sol)與任選的偶聯(lián)劑和粘結(jié)劑前體混合形成混合物；b)干燥步驟a)中的混合物，使該混合物基本上不含水；c)將含酰胺基的化合物與導(dǎo)電有機(jī)聚合物混合形成導(dǎo)電有機(jī)聚合物分散體；和d)將步驟c)中的導(dǎo)電有機(jī)聚合物分散體與步驟b)中的混合物混合，形成陶瓷體組合物。當(dāng)步驟d)中的材料固化時(shí)，就形成抗靜電耐磨陶瓷體。

本發(fā)明也包括一種陶瓷體組合物的制造方法。該方法包括如下步驟：a)將硅水溶膠與任選的偶聯(lián)劑和至少一種有機(jī)單體混合形成混合物；b)干燥步驟a)中的混合物，使該混合物基本上不含水；c)將導(dǎo)電有機(jī)聚合物與步驟b)中的混合物混合形成陶瓷體組合物。當(dāng)步驟c)中的材料固化時(shí)，就形成抗靜電耐磨陶瓷體。

本發(fā)明中將使用如下術(shù)語(yǔ)：

“粘結(jié)劑”是指固化或硬化的粘結(jié)劑前體。

“粘結(jié)劑前體”是指含至少一種活性單體、低聚物或它們混合物的可固化組合物。

“陶瓷體”是指固化的陶瓷體組合物。

“陶瓷體組合物”是指含有均勻分散在至少一種粘結(jié)劑前體中的基本上未聚集的膠態(tài)無(wú)機(jī)氧化物顆粒(包括至少一種二氧化硅顆粒)的可流動(dòng)分散體。

“涂層”是指一層陶瓷體。

“偶聯(lián)劑”是指具有能共價(jià)或離子鍵結(jié)合于硅酸鹽顆粒的第一官能團(tuán)、能與有機(jī)前體反應(yīng)的任選第二官能團(tuán)以及連接在第一官能團(tuán)上并位于第一官能團(tuán)和第二官能團(tuán)(如存在第二官能團(tuán)的話)之間的疏水鏈段的有機(jī)分子。偶聯(lián)劑可起分散劑作用

“可固化”是指通過(guò)冷卻(使熱熔體凝固)、加熱(以干燥或凝固溶劑中的材料)和/或聚合(如鏈增長(zhǎng)、化學(xué)交聯(lián)、輻射交聯(lián)等)方法可轉(zhuǎn)化成固體(基本不流動(dòng)的材料)的可流動(dòng)材料。

附圖簡(jiǎn)介

圖1是涂有陶瓷體的電子貯藏容器的透視圖。

圖2是幾種陶瓷體制品的透射圖。

圖3是底材上陶瓷體涂層的截面圖。

圖3a是底材上陶瓷體涂層的截面圖。

圖4是用基本上不含含酰胺基的化合物的陶瓷體組合物制成的陶瓷體涂層的照片。

圖5是用含有含酰胺基的化合物的陶瓷體組合物制成的陶瓷體涂層的照片。

詳細(xì)描述