[发明专利]可涂覆型组合物、防静电组合物、防静电制品及它们的制备方法

说明书

技术领域

本公开广义涉及二氧化硅分散体、在其上具有防静电涂层的制品以及 制备前述物质的方法。

背景技术

耗散静电荷在许多致力领域中是重要的，其中希望阻止导致对电子部 件损坏的电涌/电火花或挥发性易燃蒸汽的意外着火。示例包括电子设备 (例如，等离子显示屏)制造、电子部件封装、磨料带以及聚合物膜幅材 处理。

为了克服这些问题，常常使用防静电剂。防静电剂为用于材料或它们 表面的处理以便减少或消除一般由摩擦起电效应形成的静电积聚的化合 物。所述防静电剂的作用是通过其本身导电性或者通过吸收空气中的湿气 而使得表面或材料本身轻微导电，因此可以使用一些湿润剂。防静电剂的 分子与表面活性剂的分子类似，通常既具有亲水性区域又具有疏水性区 域；当亲水侧与空气湿气相互作用并结合水分子时，疏水侧与材料的表面 相互作用。

仍然需要可减少静电荷积聚和/或耗散静电荷的另外材料。

发明内容

本公开提供可在制品上产生防静电涂层的组合物和方法，从而改善上 述问题。

在一个方面，本公开提供一种制备可涂覆型组合物的方法，所述方法 包括：

提供包含分散在水性液体介质中的二氧化硅纳米粒子的第一组合物， 其中二氧化硅纳米粒子具有多峰态粒度分布，其中所述多峰态粒度分布包 括具有8纳米至35纳米范围内的第一粒度的第一模式，其中多峰态粒度分 布包括具有2纳米至20纳米范围内的第二粒度的第二模式，其中第一粒度 大于第二粒度，并且其中第一组合物具有大于6的pH；以及

使用无机酸将第一组合物酸化至pH小于或等于4以提供可涂覆型组合 物，其中可涂覆型组合物包含凝聚的二氧化硅纳米粒子。

在另一方面，本公开提供一种根据本公开前述方法而制备的可涂覆型 组合物。

根据本公开的可涂覆型组合物可用于例如制备防静电制品。

因此，在另一方面，本公开提供一种制备防静电制品的方法，所述方 法包括以下步骤：

a)提供包含分散在水性液体介质中的二氧化硅纳米粒子的第一组合 物，其中二氧化硅纳米粒子具有多峰态粒度分布，其中多峰态粒 度分布包括具有8纳米至35纳米范围内的第一粒度的第一模式， 其中多峰态粒度分布包括具有2纳米至20纳米范围内的第二粒度 的第二模式，其中第一粒度大于第二粒度，并且其中第一组合物 具有大于6的pH；

b)使用无机酸将第一组合物酸化至pH小于或等于4以提供可涂覆型 组合物；以及

d)将可涂覆型组合物的层涂覆至基底的表面上；以及

e)至少部分地干燥可涂覆型组合物的层以提供防静电层，其中防静 电层在25℃和50％的相对湿度下的平均表面电导率小于或等于每 平方10⁹欧姆。

在另一方面，本公开提供一种根据本公开前述方法制备的防静电制 品。

在另一方面，本公开提供一种包含无定形二氧化硅基体的防静电组合 物，其中无定形二氧化硅基体包含互连的二氧化硅纳米粒子，其中二氧化 硅纳米粒子具有多峰态粒度分布，其中所述多峰态粒度分布包括具有8纳 米至35纳米范围内的第一粒度的第一模式，其中多峰态粒度分布包括具有 2纳米至20纳米范围内的第二粒度的第二模式，其中第一粒度大于第二粒 度。

在另一方面，本公开提供一种包含设置于基底的表面上的无定形防静 电组合物的层的防静电制品，其中无定形二氧化硅基体包含互连的二氧化 硅纳米粒子，其中二氧化硅纳米粒子具有多峰态粒度分布，其中多峰态粒 度分布包括具有8纳米至35纳米范围内的第一粒度的第一模式，其中多峰 态粒度分布包括具有2纳米至20纳米范围内的第二粒度的第二模式，其中 第一粒度大于第二粒度。

在一些实施例中，无定形防静电组合物还包含金属阳离子，其中大多 数的金属阳离子单个地设置于无定形二氧化硅基体中，并且其中金属阳离 子占组合物的0.5摩尔％至20.0摩尔％。

有利地，根据本公开的防静电层通常是透明的并且意外地表现出良好 的防静电特性。

如本文所用：

术语“防静电制品”是指其中制品的表面的至少一部分具有电荷耗散 特性的制品；