[发明专利]具有改善抗静电性质的嵌段共聚物合金的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性弹性体聚合物(简写TPE)，和尤其高附加值工业聚合物(polymer techniques de haute valeur ajoutée)，其用于各种领域，如电子，汽车或运动。本发明更特别地涉及包含至少一种聚酰胺嵌段的热塑性弹性体聚合物材料，如具有聚醚嵌段和聚酰胺嵌段的共聚物(PEBA)，并且其具有改善的抗静电性质。本发明目的还是这种具有改善的抗静电性质的热塑性弹性体的新制备方法，和它们在任何类型热塑性聚合物基体中使用以为这种基体赋予抗静电性质。

“热塑性弹性体聚合物(TPE)”，理解为这样的嵌段共聚物，其交替地包含所谓硬或刚性的嵌段或链节(更确切地说具有热塑性的性能)和所谓软或柔性嵌段或链节(更确切地说具有弹性体的性能)。

在下文中，“基于具有聚酰胺嵌段的热塑性弹性体的合金”或“基于聚酰胺基的热塑性弹性体的合金”或“基于包含至少一种刚性聚酰胺嵌段的嵌段共聚物的合金”理解为由多于50重量％，优选至少70重量％的至少一种包含至少一种聚酰胺嵌段的嵌段共聚物(均聚酰胺或共聚酰胺)组成的任何聚合物材料。包含至少一种聚酰胺嵌段的热塑性弹性体在下文简写TPE-A；和基于包含聚酰胺的热塑性弹性体的合金在下文简写“TPE-A合金”。这种合金还可以包括任何其它与TPE-A不同的聚合物，而且包含相容的或不相容的，通常用于聚合物材料中的填料、添加剂、助剂、增塑剂和/或任何其它组分。

“热塑性聚合物基体”理解为任何能掺入根据本发明的TPE-A合金中的热塑性聚合物材料。热塑性聚合物是本领域技术人员熟知的并且尤其包括聚烯烃(聚乙烯，聚丙烯等)、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯乙烯、聚酰胺，丙烯酸。

聚合物抗静电性质主要通过它的表面电阻率(其以欧姆/平方表示)进行表征和根据标准ASTM D 257测量。“具有改善的抗静电性质的TPE-A合金”理解为由于根据本发明合成方法，所述TPE-A合金的表面电阻率降低至少一个数量级(欧姆/平方)。

现有技术

静电荷在大部分塑料表面上的形成和保留是已知的。例如，静电在热塑性膜上的存在引起这些膜彼此粘连，使它们难以分离。静电的在包装膜上存在可以引起灰尘在待包装的物品上的积累和因此干扰它们的使用。静电还可有害于晶片或电路构件。静电还可以引起可燃物质的燃烧或爆炸如，例如，包含戊烷的可膨胀聚苯乙烯珠。

用于聚合物的抗静电剂在现有技术中得到描述。它通常是加在聚合物中的乙氧基化胺类型或磺酸盐类型的离子型表面活性剂。然而，掺入这些表面活性剂的聚合物的抗静电性质与环境湿度有关和并且其因此不是持久的。事实上，这些表面活性剂具有迁移到聚合物表面然后消逝的趋势。

具有聚酰胺嵌段和亲水嵌段的共聚物形成其它抗静电剂其具有不迁移的优点。它们的抗静电性质是持久的和与湿度环境无关。尤其可以提到专利JP60023435A、EP242158、WO0110951、EP1046675和EP829520，它们描述了通过在它们的组成中加入具有聚醚嵌段和聚酰胺嵌段的共聚物提供抗静电性的聚合物基材。

最近，通过使聚合物与离子液体混合制备了抗静电聚合物组合物。制备基于聚合物的抗静电材料的现有方法在两步中进行：合成聚合物，然后在所述已经形成的聚合物中掺入离子液体。

专利Sanyo JP2004217931描述了通过混合或拌合具有聚醚嵌段的聚合物与离子液体获得的抗静电组合物。所述离子液体具有为1-200mS/cm的导电率，低于环境温度的熔点和所述嵌段聚合物具有10-150％的水吸收，其排除在这些抗静电组合物中使用低吸湿的聚合物。通过拌合或剪切(尤其通过辊轧或挤出等)的离子液体与聚合物的这种类型混合是耗能步骤，其可能损害在其中混合了离子液体的聚合物的机械性质。

专利EP1519988描述一种聚合物组合物，其包含具有增塑剂作用的离子液体。在该申请中描述的方法之一包括使存在的聚合物与离子液体接触。在该申请中，加入离子液体引起获得的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)的降低，因此损害其物理化学性质和机械性质。这时使得如此加入离子液体的聚合物不可用于其中需要这些机械性质的应用中。

在近十年期间，TPE，如由ARKEMA Groupe以商标Pebax销售的材料，由于它们的机械性质和尤其它们的非凡的弹回性质，逐渐地被用在电子部件领域中。在这类型应用中，所述零件应该能同时耐高压和耐高温以没有被损害、损坏或变形的风险，也不得到它们的改善的机械性质。