鹽改性靜電消散聚合物的製作方法

2023-10-06 19:12:29 1

專利名稱：鹽改性靜電消散聚合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及靜電消散聚合物和共混物，其包括含有熱塑性聚氨酯(TPU)的組合物。
背景技術：
大部分塑料表面上形成並保持靜電荷是公知的。由於低導電性，塑料材料具有顯著的累積靜電荷的趨勢。這類靜電荷的形成和保持可能會產生問題。熱塑性膜片上靜電荷的存在例如可導致片材相互粘附在一起，從而使得更加難以將它們分離以實施進一步處理。此外，靜電荷的存在導致灰塵附著於塑膠袋內包裝的物品上，例如會破壞許多銷售品的吸引力。微電子器件日益增長的複雜度和靈敏度使得對靜電放電的控制成為電子工業的嚴重關切。就算是低壓放電也會導致靈敏器件嚴重損壞。對於控制靜電累積和消散的需求·通常需要用於這些器件的整體組裝環境部分地由導電材料構成。還需要靜電保護包裝、工具箱、外殼和封皮由導電聚合物材料製成，以存儲、運輸、保護或承載電子器件和設備。防止在生產或使用期間在塑料上積累靜電荷累積已通過使用各種靜電消散(ESD)材料實現。這些材料可作為在生產後噴射或浸塗於製品上的塗料使用，但這樣的方法通常是一種臨時性方案。可選地，可將這些材料摻入在加工期間用於生產製品的聚合物中，從而提供一種更加永久的措施。然而，摻入這些較低分子量靜電消散材料(抗靜電劑)在各種基質或基礎聚合物中存在固有的限制。例如，大部分聚合物的常規處理所需要的高溫可能損壞或破壞抗靜電齊U，從而使其喪失ESD性質。此外，許多較高分子量的ESD試劑不能與採用的基礎聚合物或基質混溶。另外，抗靜電劑的使用可能僅為採用其的組合物提供短期ESD性質。其性能和有效性還經常受到溼度影響。對於提供良好ESD性質並且不存在這些缺陷和性質存在需求。此外，大量抗靜電劑是陽離子或陰離子性的。這些試劑容易引起塑料特、別是PVC降解，導致物理性質損失或褪色。其它抗靜電劑具有明顯低於基礎聚合物本身的分子量。通常這些較低分子量的抗靜電劑具有不期望的潤滑性，難以結合至基礎聚合物中。將較低分子量抗靜電劑摻入基礎聚合物中通常會降低基礎聚合物的模塑性，因為抗靜電劑在加工期間會遷移至塑料表面，並頻繁在模具表面上沉積塗料，可能破壞生產製品上的表面精整。在嚴重情況下，生產的製品表面變得非常油膩並產生花紋。採用較低分子量ESD試劑產生的其它問題是因蒸發而引起的靜電消散性能損失，散發不期望的異味，或在與生產製品接觸的製品表面上產生應力開裂或裂紋。已知的低分子量抗靜電劑之一是環氧乙烷的均聚或共聚低聚物。通常，使用環氧乙烷的低分子量聚合物或聚醚作為抗靜電劑受到上述涉及潤滑性、表面問題或ESD性質不足的限制。進一步地，低分子量聚合物可能易於從基礎聚合物中析出或磨損，從而喪失靜電消散性，在某些情況下，還可不期望地產生大量可析出陰離子，特別是氯離子、硝酸根、磷酸根和硫酸根陰離子。現有技術中存在多個高分子量靜電消散劑的例子。通常，這些添加劑為環氧乙烷或類似材料如環氧丙烷、表氯醇、縮水甘油醚等的高分子量聚合物。要求這些添加劑是高分子量材料，以克服上述問題。然而，這些現有技術中的ESD材料不具有期望的導電性與可接受的低可析出陰離子和/或陽離子間的平衡，即而可導致包含這些ESD添加劑的製成品對於某些最終應用具有不可接受的性質，其中所述陰離子和/或陽離子特別地為氯離子、氟離子、溴離子、硝酸根、磷酸根、硫酸根和銨。例如，美國專利6，140，405提供用於電子器件的聚合物，具體而言是包含用於靜電消散的含滷素的鹽的聚合物。這些聚合物平衡了導電性與可接受的低水平可析出陰離子和/或陽離子，然而，其是通過採用含滷素的ESD添加劑實現的所述目的。總體上，對於降低製品和通常來說的環境中存在的滷素存在著持續的壓力。由於大量ESD添加劑包含滷素，當試圖保持眾多應用中所需要的ESD性質時，降低和/或消除滷素含量的要求遭遇了困難。本發明提供一種無滷素ESD添加劑，其提供良好的ESD性質，同時能夠降低和/或消除ESD材料中的滷素含量。本發明還克服了上述與常規ESD添加劑相關的其它問題。 本發明解決了獲得表現出相對較低表面和體積電阻率，且不具有不可接受的高水平可析出陰離子的靜電消散聚合物或添加劑的問題，其中所述陰離子特別地為氯離子、硝酸根、磷酸根和硫酸根陰離子。因而，這些靜電消散聚合物可摻入用於電子工業的基礎聚合物組合物中，而不會產生在生產最終製品時其它的不期望性質。發明概述本發明提供一種組合物，包含(a)固有消散性聚合物和(b)無滷素含鋰鹽。在某些實施方案中，無滷素含鋰鹽包括具有下式的鹽
權利要求
1.一種組合物，包含 a)固有消散性聚合物； b)無滷素含鋰鹽。
2.權利要求I的組合物,其中無滷素含鋰鹽包括下式的鹽
3.權利要求I的組合物，其中無滷素含鋰鹽包括雙(草酸)硼酸鋰、雙(乙醇酸)硼酸鋰、雙(乳酸)硼酸鋰、雙(丙二酸)硼酸鋰、雙(水楊酸)硼酸鋰、(乙醇酸草酸)硼酸鋰或其組合。
4.權利要求I的組合物，其中所述組合物進一步包含一種或多種額外的含鋰鹽。
5.權利要求I的組合物，其中所述固有消散性聚合物包含熱塑性彈性體。
6.權利要求I的組合物，其中所述固有消散性聚合物包括熱塑性聚氨酯(TPU)、聚烯烴聚醚共聚物、熱塑性聚酯彈性體(COPE)、聚醚嵌段醯胺彈性體(COPA)或其組合。
7.權利要求I的組合物，其中所述固有消散性聚合物包括通過使(a)至少一種聚醚多元醇中間體與(b)至少一種二異氰酸酯和(C)至少一種擴鏈劑反應製備的熱塑性聚氨酯組合物； 其中，(a)聚醚多元醇中間體包含得自至少一種二亞烷基二醇與至少一種二羧酸或其酯或酸酐的中間體；和其中(a)可任選地進一步包含聚酯多元醇。
8.權利要求I的組合物，其中所述固有消散性聚合物包含至少兩種聚合物的共混物。
9.權利要求8的組合物，其中所述聚合物的共混物包含以下的兩種或更多種基於聚酯的TPU、基於聚醚的TPU、同時包含聚酯和聚醚基團的TPU、聚碳酸酯、聚烯烴、苯乙烯類聚合物、丙烯酸類聚合物、聚氧亞甲基聚合物、聚醯胺、聚苯醚、聚苯硫醚、聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯或其組合。
10.一種成型聚合物製品，包含權利要求I的固有消散性聚合物組合物。
11.權利要求10的聚合物製品，其中所述製品包括電子零件用包裝材料；用於鋰離子電池的構建的內部電池隔板；用於潔淨室設備和應用的部件；纖維；或其組合。
12.—種生產固有消散性聚合物組合物的方法，包括以下步驟 I.將無滷素含鋰鹽混合至固有消散性聚合物中。
13.權利要求12的方法，其中在所述聚合物聚合期間，將無滷素含鋰鹽添加至固有消散性聚合物中，得到固有消散性聚合物組合物。
14.權利要求12的方法，其中將無滷素含鋰鹽通過溼法吸附添加至所述固有分散性聚合物中，得到固有消散性聚合物組合物。
15.權利要求12的方法，其中將所述無滷素含鋰鹽配混至所述固有消散性聚合物中，得到所述固有消散性聚合物組合物。
全文摘要
本發明涉及靜電消散性熱塑性聚氨酯(TPU)及其組合物。本發明提供一種組合物，其包含(a)固有消散性聚合物和(b)無滷素含鋰鹽。本發明還提供包含本文所述的固有消散性聚合物組合物的成型聚合物製品。本發明還提供製備本文所述的固有消散性聚合物組合物的方法。所述方法包括將無滷素含鋰鹽混合至固有消散性聚合物中的步驟。
文檔編號H01B1/06GK102884119SQ201180022631
公開日2013年1月16日 申請日期2011年3月25日 優先權日2010年4月1日
發明者盧啟威, Y·埃克斯坦 申請人:路博潤高級材料公司