CN102124171B - 具有静电控制性能的表面包覆层 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及不含基底的导电表面包覆层和制造这种包覆层的方法,所述表面包覆层包括在聚合物基体内聚集并包埋的片材颗粒的芯层,其中该颗粒或聚合物基体包括导电材料。
Description
发明目的
本发明涉及具有静电控制性能的不含基底的表面包覆层和制造这种表面包覆层的方法。
现有技术
表面包覆层,例如多层包覆层和不含基底的包覆层是本领域的技术人员众所周知的。
装饰性多层包覆层是非均匀的包覆层和多层复合层(通常包括衬里层),通常称为“基底”和由特殊(distinctive)且不同组合物制成的不同层,通常PVC基或聚烯烃基层。一般来说,基底是非织造或织造织物、毡垫、橡胶、压缩或可发泡的树脂基层。
不含基底的表面包覆层(也称为“均匀”包覆层)是不含衬里层(或基底)的包覆层。这种包覆层包括聚合物颗粒的单一层(芯层),且通过在例如双带挤压机装置中使用热量和压力,聚集这些颗粒,使得颗粒能熔融在一起,形成均匀片材而产生。
生产不含基底的表面包覆层的实例公开于US4396566中,其中将热塑性合成树脂颗粒施加到移动的支持件上,穿过加热区,在压力下压缩并焊接,然后同时在压力下冷却。
不含基底的表面包覆层的缺点是,具有差的静电控制性能。一般来说,它们是绝缘体。由于这一原因,这些表面包覆层不适合于在制备和/或储存电子设备的一些工业中,特别是在电子制造工业中所需的不含静电的环境。
因此,开发了具有静电耗散电性能的表面包覆层。例如,GB2207435公开了表面包覆层,它包括聚合物材料的单个小片的固结聚集体,其中至少一些单个小片含有抗静电剂。
此外,为了增加均匀表面包覆层的清洁和维护性能,众所周知的是可在包覆层的顶部表面上施加清漆层。然而,这种清漆层具有电绝缘性能。
发明目的
本发明提供不含基底的表面包覆层和制造不具有现有技术缺点的这种包覆层的方法。
本发明尤其提供具有静电控制性能的不含基底的表面包覆层。
本发明尤其提供具有耗散或导电性能的不含基底的表面包覆层。
本发明还提供制备具有静电控制性能的不含基底的表面包覆层的方法。
发明概述
本发明公开了不含基底的表面包覆层(covering),它包括通过切碎片材获得的颗粒的芯层,所述颗粒未熔合且包埋在聚合物基体内,其中所述颗粒或所述聚合物基体,或二者包括导电材料。
“不含基底”的表面包覆层是不包括衬里层(或基底)的表面包覆层,其中聚集之前,该颗粒,表面包覆层的组分被倾倒在所述衬里层上。
根据特别的实施方案,不含基底的导电表面包覆层包括任何下述特征的一个或合适的组合:
-通过聚氨酯基清漆,在顶侧上覆盖芯层,所述清漆包括金属涂布的球形颗粒;
-导电底漆层在聚氨酯清漆面漆和切碎的片材颗粒的芯层之间;
-导电材料选自金属、金属氧化物、金属合金、碳或其混合物;
-导电材料选自银、镍、钨、铝、铜、金、不锈钢、钛、二氧化钛、锡、氧化锡、锑、氧化锑、炭黑、碳石墨、碳纳米管或其混合物;
-导电材料是针状氧化锡组合物;
-聚合物基体占所述不含基底的导电表面包覆层中组合物总重量的小于50wt%;
-片材颗粒和/或聚合物基体是PVC-基或聚烯烃基;
-不含基底的导电表面包覆层包括在所述表面包覆层的背侧上的导电涂层;
-不含基底的导电表面包覆层的电阻小于1×1011欧姆;
-不含基底的导电表面包覆层的电阻小于1×109欧姆;
本发明还公开了制造不含基底的导电表面包覆层的方法,所述方法包括下述步骤:
a)提供通过切碎片材获得的颗粒,
b)提供用于聚合物基体的聚合物基粉末,
c)在带状移动载体上沉积所述颗粒,
d)在所述颗粒上沉积聚合物基粉末,
e)热处理该颗粒和聚合物基粉末,并在挤压机内压缩它们,形成包埋在聚合物基体(12,14)内的聚集和未熔合的颗粒(10,11)。
其中所述颗粒或所述聚合物基体,或二者包括导电材料。
根据实施方案,本发明的方法可包括任何下述特征中的一个或合适的组合:
-该方法包括砂磨所得导电表面包覆层的背侧到预定厚度的步骤;
-在步骤c)之前,在背侧砂磨步骤中生成的灰尘沉积在带状移动载体上;
-该方法包括用导电涂层涂布表面包覆层的背侧的步骤;
-该方法包括用含金属涂布的球形颗粒的聚氨酯基组合物涂布表面包覆层的顶侧的步骤;
-在施加聚氨酯基清漆之前,在导电表面包覆层的顶部表面上施加导电底漆。
附图简述
图1是根据本发明的第一实施方案,制造不含基底的表面包覆层的双带挤压机装置的示意图。
图2是根据本发明的第二实施方案,制造不含基底的表面包覆层的双带挤压机装置的示意图。
图3代表具有静电控制性能的表面包覆层。
图4是含在聚合物基体内包埋的导电和非导电颗粒的表面包覆层的截面视图的示意图。
图5是含在导电聚合物基体内包埋的导电和非导电颗粒且含背侧导电涂层的表面包覆层的截面视图的示意图。
图6是含在导电聚合物基体内包埋的导电和非导电颗粒且含背侧导电涂层的表面包覆层的截面视图的示意图。
图7是含在导电聚合物基体内包埋的非导电颗粒且含背侧导电涂层的表面包覆层的截面视图的示意图。
图8是含在导电聚合物基体内包埋的非导电颗粒且含背侧导电涂层和顶侧导电清漆的表面包覆层的截面视图的示意图。
图9是含在聚合物基体内包埋的导电和非导电颗粒且含背侧导电涂层和顶侧导电清漆的表面包覆层的截面视图的示意图。
图10是含在聚合物基体内包埋的导电和非导电颗粒且含背侧导电涂层和在面漆导电底漆上施加的顶侧导电清漆的表面包覆层的截面视图的示意图。
发明详述
装饰性表面包覆层,尤其地板包覆层,具有特殊的机械性能,尤其机械抗性,耐磨性和抗压印性,而且舒适、柔软、隔音和绝热。
本发明不含基底的导电表面包覆层兼有这种不含基底的表面包覆层的机械性能和静电控制性能,因此可被视为“静电控制”表面包覆层,因为它可降低,或抑制静电电荷生成并排放电荷到地面。
本发明的导电性不含基底的表面包覆层包括在聚合物基体12或14内包埋的未熔合的导电颗粒10和/或未熔合的非导电颗粒11,所述聚合物基体可以或可以没有包括改进所述表面包覆层导电率的导电材料。
非导电性或导电性颗粒是聚合物颗粒,所述聚合物颗粒优选由橡胶基,PVC基或聚烯烃基材料制成。它们可具有任何合适大小或颜色的颗粒、纤维、碎片、碎屑、小片、薄片或卵石形式。
导电颗粒10进一步包括导电材料,所述导电材料可以是例如金属,金属氧化物、金属合金,碳或其混合物。导电材料可具有高的导电性能;然而,为了满足特定的要求,例如美学要求,例如达到一定的透明度,可使用较少的导电材料。
优选地,导电颗粒包括银、镍、钨、铝、铜、金、不锈钢、钛、二氧化钛、锡、氧化锡、二氧化锡、锑、锑的氧化物、五氧化锑、炭黑、碳石墨、碳纳米管或其混合物。
导电材料占导电颗粒重量的1wt%-40wt%。
导电颗粒10可具有任何合适的形状、大小和厚度,形成网络,从顶部表面导电电荷到表面包覆层的下部表面。该导电颗粒10的尺寸为约1-约3mm和电阻为约0.01-约100Mohm。
导电颗粒10占表面包覆层总重量的小于50wt%。
优选地,非导电颗粒11由在造粒或切碎成所述非导电颗粒之前制造的含聚合物、PVC基聚合物或聚烯烃基聚合物的组合物片材制造。优选地,该片材通过压延来自于挤出机装置的连续聚合物物流而制造。
优选地,导电颗粒10由含导电材料和PVC基聚合物或聚烯烃基聚合物的组合物片材制造。通过挤出机装置,接着压延机,将具有粉末或纤维形式的导电材料掺入到聚合物颗粒内。
非导电颗粒11或导电颗粒10可进一步包括填料,稳定剂,颜料,或其混合物。PVC基组合物可进一步包括增塑剂。
优选地,填料占0-200Phr,稳定剂占0.5-5Phr,颜料占0-10Phr,增塑剂占10-60Phr,单位“Phr”是指相对于100份聚合物(PVC或聚烯烃)的重量比例。
表1和2中给出了典型的非导电颗粒(NCP)或导电颗粒(CP)组合物。
表1:PVC基非导电颗粒(NCP)或导电颗粒(CP)的组合物
NCP-1(Phr) | NCP-2(Phr) | NCP-3(Phr) | CP-1(Phr) | CP-2(Phr) | |
PVC | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
增塑剂 | 40 | 30 | 50 | 40 | 30 |
稳定剂 | 3 | 2 | 4 | 3 | 3 |
填料 | 60 | 20 | 150 | 50 | 30 |
颜料 | 4 | 1 | 7 | 0 | 0 |
导电材料 | 0 | 0 | 0 | 10 | 20 |
表2:聚烯烃基非导电颗粒(NCP)和导电颗粒(CP)的组合物
NCP-A(Phr) | NCP-B(Phr) | NCP-C(Phr) | CP-D(Phr) | |
聚烯烃 | 100 | 100 | 100 | 100 |
稳定剂 | 2 | 1 | 1 | 1 |
填料 | 50 | 0 | 150 | 50 |
颜料 | 4 | 5 | 3 | 0 |
导电材料 | 0 | 0 | 0 | 20 |
作为实例,PVC聚合物是获自Hydro Polymers,Ineos,GeorgiaGulf或Solvin的聚合物。优选地,聚烯烃聚合物是聚乙烯或聚乙烯共-辛烯(PE-co-O),例如获自Dow Chemical的AffinityTM EG 8100。
填料是任何合适的填料。优选地,它选自水合物、氧化物、粘土、碳酸盐、白云石或滑石或其混合物。作为实例,填料是获自Omya AB的白云石(Myanite A20)或获自Dankalk的白垩P或获自Omya AB的Reosorb 90白垩。
稳定剂是任何合适的稳定剂。优选地,它是Ca-Zn稳定剂,例如获自Akcros或获自GmbH的Ca-Zn稳定剂。
颜料是仅限于美学考虑的任何合适的颜料。优选地,它是氧化钛,C.I.Red 144、C.I.Blue 15:1、C.I.Black 7、C.I.Green 7、C.I.Yellow 83或C.I.Violet 23。例如,二氧化钛是获自Kemira Pigments的Kemira 660,获自Millenium Chemicals的168或获自IMCDSweden AB的R-FK-3。Blue 15:1是获自Ciba的Irgatith BlueBCA或者获自Clariant的PV Fast Blue。C.I.Red 144是获自Ciba的Red BRNP,和C.I.Black 7是获自Evonik的U。
增塑剂是任何合适的增塑剂。优选地,它是例如获自Exxon Mobile或GmbH的DINP(邻苯二甲酸二-异壬酯)或DIDP(邻苯二甲酸二-异十二烷酯)。
对于导电颗粒来说,导电材料优选是粉末或纤维形式的炭黑,碳纳米管,或导电二氧化钛,例如公开于US4373013中,或者已知获自Milliken的ECP。
非导电颗粒11和导电颗粒10包埋在其内的聚合物基体12是PVC基或聚烯烃基组合物。优选的聚烯烃是聚乙烯或其共聚物。
聚合物基体12由含粒度小于导电颗粒之一的粉末制成。优选地,所述粉末的粒度为1-300微米。
聚合物基体12占表面包覆层9中组合物总重量的小于50wt%。
聚合物基体组合物可以或者可以没有包括改进所述表面包覆层导电率的至少一种导电材料。
导电材料是任何合适形状的任何合适的材料,或者例如它可以是粉末或纤维形式。它可以具有与导电颗粒中的导电材料相同的材料。它占1-40hr。
在纤维形式中,导电材料的直径为0.01-1微米,优选约0.3微米,和长度为0.05-10微米,优选约5.15微米。
聚合物基体组合物可进一步包括增塑剂、稳定剂或其混合物。
稳定剂可优选占0.5-5Phr。对于PVC基组合物来说,增塑剂可优选占5-50Phr。
表3和4中给出了典型的聚合物基体组合物。
表3:PVC基聚合物基体粉末组合物
粉末1(Phr) | 粉末2(Phr) | 粉末3(Phr) | 粉末4(Phr) | 粉末5(Phr) | |
PVC | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
增塑剂 | 35 | 40 | 40 | 5 | 50 |
稳定剂 | 2.5 | 2 | 2 | 1 | 3 |
导电材料 | 13 | 20 | 5 | 40 | 15 |
颜料 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
表4:聚烯烃基聚合物基体粉末组合物
粉末A(Phr) | 粉末B(Phr) | 粉末C(Phr) | |
聚烯烃 | 100 | 100 | 100 |
稳定剂 | 2 | 2 | 1 |
导电材料 | 5 | 15 | 30 |
颜料 | 0 | 1 | 0 |
作为实例,PVC聚合物是获自Hydro Polymers,Ineos,GeorgiaGulf或Solvin的聚合物。优选地,聚烯烃聚合物是聚乙烯或聚乙烯共-辛烯(PE-co-O),例如获自Dow Chemical的AffinityTM EG 8100。
稳定剂是任何合适的稳定剂,优选地,它是Ca-Zn稳定剂,例如获自Akcros或获自GmbH的Ca-Zn稳定剂。
颜料是仅限于美学考虑的任何合适的颜料。优选地,它是二氧化钛,C.I.Red 144、C.I.Blue 15:1、C.I.Black 7、C.I.Green 7、C.I.Yellow 83或C.I.Violet 23。例如,氧化钛是获自KemiraPigments的Kemira 660,获自Millenium Chemicals的168或获自IMCD Sweden AB的R-FK-3。Blue 15:1是获自Ciba的Irgatith Blue BCA或者获自Clariant的PV Fast Blue。C.I.Red144是获自Ciba的Red BRNP,和C.I.Black 7是获自Evonik的U。
增塑剂是任何合适的增塑剂。优选地,它是例如获自Exxon Mobile或GmbH的DINP(邻苯二甲酸二-异壬酯)或DIDP(邻苯二甲酸二-异十二烷酯)。
优选地,导电材料是粉末或纤维形式的导电二氧化钛,例如公开于US4373013中,或者已知获自Milliken的ECP。
在第一实施方案中,不含基底的表面包覆层包括包埋在聚合物基体12内的导电颗粒10和非导电颗粒11,所述基体不包括改进所述表面包覆层的导电率的导电材料。
在第二实施方案中,表面包覆层包括仅仅包埋在聚合物基体12内的导电颗粒10,所述聚合物基体12不包括改进所述表面包覆层的导电率的导电材料。
在第三实施方案中,表面包覆层包括包埋在聚合物基体12内的导电颗粒10和非导电颗粒11,所述基体包括改进所述表面包覆层的导电率的导电材料。
在第四实施方案中,表面包覆层包括包埋在聚合物基体12内的非导电颗粒11,所述基体包括改进所述表面包覆层的导电率的导电材料。
在第五实施方案中,表面包覆层包括仅仅包埋在聚合物基体12内的导电颗粒10,所述基体包括改进所述表面包覆层的导电率的导电材料。
使用任何合适的装置,生产本发明的不含基底的表面包覆层。优选地,如图1和2所示,它使用双带挤压机生产,所述双带挤压机包括由钢制成的带状移动载体3(或下部带)或者包括剥离纸,例如移动下部带3的辊1,移动上部带4的辊2,所述辊2在160-200℃的温度下和在0.5-25bar的压力下加热和操作。
为了制造本发明不含基底的表面包覆层,没有使用底层或基底。使用与非导电和导电颗粒的混合物一起喂料的装置5或装置7之一(图1),或者使用与导电颗粒一起喂料的装置5和与非导电颗粒一起喂料的装置7(图2),以1-5kg/m2的用量在带状移动载体3上散布导电颗粒10和非导电颗粒11。
优选地,装置5或7被喂料,并因此沉积仅仅所需粒度的颗粒。为了实现这一状况,在颗粒的制造工艺过程中,颗粒可穿过格栅,例如在造粒器内放置的10mm格栅,以选择所需粒度的颗粒。
通过装置6进行聚合物基体粉末的沉积,所述装置6将以0.01-0.30kg/m2的用量散布粉末到移动载体3和导电颗粒10和/或非导电颗粒11上。
然后在双辊挤压机内加热和压缩颗粒与聚合物基体粉末,例如形成不含基底的表面包覆层。因此,导电颗粒中的导电材料与另一导电颗粒中的导电材料接触,形成导电或耗散通道。按照相同方式,聚合物基体组合物中的导电材料与该聚合物基体内的另一导电材料接触,或者与导电颗粒中的导电材料接触,形成导电或耗散通道。
砂磨所得不含基底的表面包覆层中的背侧,调节表面包覆层的厚度到预定值。优选地,除去约0.2mm背侧,表面包覆层的最终厚度为1.9-2.2mm。
为了生产本发明不含基底的导电表面包覆层,没有使用底层或基底。然而,在沉积颗粒到移动载体上之前,通过砂磨步骤生产的灰尘11沉积在带状移动载体3上,形成约0.2-3mm的床。优选地,灰尘11占表面包覆层总重量的小于10%。优选地,使用装置8,沉积砂磨灰尘。
用背侧导电涂料13涂布砂磨或没有砂磨的所得不含基底的表面包覆层的背侧,所述背侧导电涂料包括改进表面包覆层的导电率的导电材料,导电材料是任何合适的材料。它可以是例如与导电颗粒10或聚合物基体12中的导电材料相同的材料,且可占10-100Phr。
背侧导电涂料13是聚氨酯基涂料,优选它包括双组分PU的PU分散体或PU溶液,PU丙烯酸酯,环氧丙烯酸酯,聚酯丙烯酸酯,聚醚丙烯酸酯,硅酮丙烯酸酯,或其混合物。优选地,背侧涂料包括干物质含量为5%-80wt%,优选20-60wt%的水性UV可固化的PU丙烯酸酯分散体。
通过任何合适的方式,例如在约20g/m2下施加背侧导电涂料13。优选地,这一背侧涂料13的厚度为约6微米。
优选地,用导电清漆层15,优选含导电球形颗粒16的聚氨酯基层涂布有或无压花的不含基底的表面包覆层的顶侧。
优选地,清漆层15的厚度为约10微米,且通过任何合适的技术,例如辊涂、逆向和反向喷涂,幕涂,丝印来施加。
面漆15包括双组分PU的PU分散体或PU溶液,PU丙烯酸酯,环氧丙烯酸酯,聚酯丙烯酸酯,聚醚丙烯酸酯,硅酮丙烯酸酯,或其混合物。优选地,面漆包括干物质含量为5%-80wt%,优选20-60wt%的水性UV可固化的PU丙烯酸酯分散体。
面漆15包括干燥体积电阻率为0.0001-0.01欧姆/cm的金属涂布的球形颗粒16。球形颗粒16可具有任何合适的材料,然而,优选玻璃颗粒。优选地,它们的粒度为1-100微米,优选地,它们占面漆总重量的0.01-10wt%。然而,可改变它们在面漆组合物内的浓度和它们的尺寸与所需的面漆厚度匹配。
可用任何合适的金属涂布球形颗粒16,但优选它们用银、铝、铜、镍、金或其与另一金属的合金涂布。
在优选的实施方案中,在施加清漆层15之前,用面漆导电底漆17涂布表面包覆层中的顶侧。这一底漆允许连接在面漆15内的球形颗粒与通过导电颗粒10中的导电材料和/或聚合物基体12中的导电材料制造的导电通道,从而改进表面包覆层的导电性能。
面漆导电底漆17包括导电材料。导电材料是任何合适的材料。它可以是例如与导电颗粒或者聚合物基体中的导电材料相同的材料,且可占1-10000Phr。优选地,它是例如在JP56120519中所述的导电氧化锡,更优选它是含氧化锡和五氧化锑的针状导电氧化锡组合物。
面漆导电底漆17优选是聚氨酯基涂层,优选它包括双组分PU的PU分散体或PU溶液,PU丙烯酸酯,环氧丙烯酸酯,聚酯丙烯酸酯,聚醚丙烯酸酯,硅酮丙烯酸酯或其混合物。
优选地,面漆导电底漆包括干物质含量为1%-40wt%,优选3-25wt%的水性UV可固化的PU丙烯酸酯分散体。
优选地,面漆导电底漆17的厚度为约2微米且可通过任何合适的技术施加。
面漆导电底漆17可以基本上透明或半透明。
结合使用面漆导电底漆17与面漆涂层得到不含基底的表面包覆层,它不仅具有提高的静电控制性能,而且具有优良的清洁和维护性能。
根据ANSI/ESD S7.1标准,接地电阻小于1×106欧姆的表面包覆层被视为“导电”包覆层,和接地电阻小于1×109欧姆的表面包覆层被视为“耗散”包覆层。此外,通常认为“抗静电”表面包覆层的接地电阻为1×1010-1×1012欧姆,和高于1×1012欧姆,表面包覆层被视为“绝缘体”。
本发明不含基底的表面包覆层是至少抗静电的包覆层,但在大多数情况下,它们是或者耗散或者导电的包覆层,因为它们的电阻为0.02MΩ-27MΩ,和表面电阻为0.07MΩ-102MΩ。
实施例
实施例1
使用含48wt%获自Hydro Polymers的PVC聚合物,19wt%获自Exxon Mobile的DINP(邻苯二甲酸二异壬酯)作为增塑剂,2wt%获自Akcros的CaZn稳定剂,20wt%获自OmyaAB的白云石(Myanite A20),和9wt%获自Dankalk的白垩(P)作为填料,和作为颜料,1.9wt%获自Kemira Pigments的二氧化钛(Kemira 660)和0.1wt%获自Ciba的C.I.Blue 15:1(Irgatith Blue BCA)的PVC基非导电颗粒,制造不含基底的表面包覆层。使用装置5(喂料站),在3.6Kg/m2的用量下,在2.5m宽且在10m/min的速度下运转的下部钢带上沉积非导电颗粒,形成约3mm的床。在随后的喂料站6上,在非导电颗粒上以60g/m2的用量散布含66wt%获自Hydro Polymers,Ineos的PVC,22wt%获自Exxon Mobile的DINP(邻苯二甲酸二异壬酯)作为增塑剂,2wt%获自Akcros Chemical的CaZn稳定剂,和10%wt获自UnionChemical的针状导电二氧化钛作为导电材料的PVC基聚合物基体粉末。在约10bar下,在加热到约175℃的下部钢带和上部钢带之间,在约7m的距离上挤压非导电颗粒和聚合物基体粉末。在这一加热工艺之后,在双带挤压机内,冷却所生产的片材到约30℃。砂磨背侧除去约0.2mm,以便表面包覆层的厚度为约2mm。然后用含15wt%炭黑的背侧导电涂料(20g/m2)涂布背侧。
实施例2
以与实施例1相同的方式进行实施例2,所不同的是下述事实:在非导电颗粒上以90g/m2的用量散布含导电材料的聚合物基体粉末。
实施例3
以与实施例1相同的方式进行实施例3,所不同的是下述事实:在非导电颗粒上以120g/m2的用量散布含导电材料的聚合物基体粉末。
实施例4
以与实施例2相同的方式进行实施例4,所不同的是下述事实:不含基底的包覆层进一步包括含用银作为导电材料涂布的球形颗粒的面漆(20g/m2湿)。
实施例5
以与实施例1相同的方式进行实施例5,所不同的是下述事实:在施加含用银涂布的球形颗粒的面漆(20g/m2湿)之前,施加(12g/m2湿)聚氨酯基面漆导电底漆,所述底漆包括含约20wt%氧化锡和约0.7wt%五氧化锑的40wt%水性针状氧化锡组合物。
实施例6
以与实施例4相同的方式进行实施例6,所不同的是下述事实:在施加含用银涂布的球形颗粒的面漆之前,施加(12g/m2湿)聚氨酯基面漆导电底漆,所述底漆包括含约20wt%氧化锡和约0.7wt%五氧化锑的40wt%水性针状氧化锡组合物。
实施例7
以与实施例1相同的方式进行实施例7,所不同的是下述事实:聚合物基体粉末包括13wt%导电二氧化钛作为导电材料,和以30g/m2的用量在导电颗粒上散布该粉末。
实施例8
以与实施例7相同的方式进行实施例8,所不同的是下述事实:以60g/m2的用量在导电颗粒上散布含导电材料的聚合物基体粉末。
实施例9
以与实施例7相同的方式进行实施例9,所不同的是下述事实:以90g/m2的用量在导电颗粒上散布含导电材料的聚合物基体粉末。
实施例10
以与实施例7相同的方式进行实施例10,所不同的是下述事实:以120g/m2的用量在导电颗粒上散布含导电材料的聚合物基体粉末。
实施例11
以与实施例9相同的方式进行实施例11,所不同的是下述事实:不含基底的包覆层进一步包括含银涂布的球形颗粒作为导电材料的面漆(20g/m2湿)。
实施例12
以与实施例11相同的方式进行实施例12,所不同的是下述事实:在施加含用银涂布的球形颗粒的面漆之前(20g/m2湿),施加(12g/m2湿)水性面漆导电底漆,所述底漆包括含约20wt%氧化锡和约0.7wt%五氧化锑的40wt%水性针状氧化锡组合物。
实施例13
使用在实施例1中所述的PVC基非导电颗粒,和5wt%获自HydroPolymers的PVC聚合物,13wt%炭黑,19wt%获自Exxon Mobile的DINP(邻苯二甲酸二异壬酯)作为增塑剂,2wt%获自Akcros的CaZn稳定剂,20wt%获自Omya AB的白云石(Myanite A20)和9wt%获自的白垩(Danchalk P)作为填料,和作为颜料的1.9wt%获自Kemira Pigments的二氧化钛(Kemira 660)和0.1wt%获自Ciba的C.I.Blue 15:1(Irgatith Blue BCA)的PVC基导电颗粒,制造不含基底的表面包覆层。使用装置5(喂料站),在3.6Kg/m2的用量下,在2.5m宽且在10m/min的速度下运转的下部钢带上沉积非导电颗粒和导电颗粒,形成约3mm的床。导电颗粒占导电和非导电颗粒混合物总重量的30wt%。在随后的喂料站6上,在导电和非导电颗粒上以120g/m2的用量散布含66wt%获自Hydro Polymers的PVC,22wt%获自ExxonMobile的DINP(邻苯二甲酸二异壬酯)作为增塑剂,2wt%获自AkcrosChemical的CaZn稳定剂,和10%wt获自Union Chemical的针状导电二氧化钛作为导电材料的聚合物基体粉末。在约10bar下,在加热到约175℃的下部钢带和上部钢带之间,在约7m的距离上挤压导电和非导电颗粒与聚合物基体粉末。在这一加热工艺之后,在双带挤压机内,冷却所生产的片材到约30℃。砂磨背侧除去约0.2mm,以便表面包覆层的厚度为约2mm。然后用含15wt%炭黑的背侧导电涂料(20g/m2)涂布背侧。
实施例14
以与实施例13相同的方式进行实施例14,所不同的是下述事实:在非导电和导电颗粒上没有施加导电粉末。
实施例15
以与实施例13相同的方式进行实施例15,所不同的是下述事实:在表面包覆层的顶部表面上施加含银涂布的球形颗粒作为导电材料的面漆(20g/m2)。
实施例16
以与实施例15相同的方式进行实施例16,所不同的是下述事实:在施加面漆(12g/m2湿)之前,施加水性面漆导电底漆,所述底漆包括含约20wt%氧化锡和约0.7wt%五氧化锑的40wt%水性针状氧化锡组合物。
实施例17
以与实施例14相同的方式进行实施例17,所不同的是下述事实:在表面包覆层的顶部表面上施加含银涂布的球形颗粒作为导电材料的面漆(20g/m2湿)。
实施例18
以与实施例17相同的方式进行实施例18,所不同的是下述事实:在施加面漆(12g/m2湿)之前,施加水性面漆导电底漆,所述底漆包括含约20wt%氧化锡和约0.7wt%五氧化锑的40wt%水性针状氧化锡组合物。
实施例的试验结果:表5
图解(key):
1:辊
2:加热辊
3:移动载体(下部带)
4:上部带
5:颗粒散布装置
6:聚合物基体粉末散布装置
7:颗粒散布装置
8:砂磨灰尘散布装置
9:不含基底的表面包覆层
10:导电颗粒
11:非导电颗粒
12:聚合物基体
13:背侧导电涂层
14:导电聚合物基体
15:顶侧导电清漆
16:顶侧清漆中的球形颗粒
17:面漆导电底漆
Claims (17)
1.不含基底的导电表面包覆层(9),其由包括下述步骤的方法制备:
a)提供通过切碎片材获得的颗粒(10,11),
b)提供用于聚合物基体(12,14)的聚合物基粉末,
c)在带状移动载体(3)上沉积所述颗粒(10,11),
d)在所述颗粒(10,11)上沉积聚合物基粉末,
e)热处理所述颗粒和所述聚合物基粉末,并在挤压机内压缩它们,形成在聚合物基体(12,14)内的聚集和未熔合的颗粒(10,11),
其中所述颗粒(10,11)的至少一部分是包括导电材料的导电颗粒(10),所述导电颗粒(10)具有形状、大小和厚度,形成网络,从顶部表面导电电荷到表面包覆层的下部表面。
2.如权利要求1所述的不含基底的导电表面包覆层(9),其中在顶侧上由聚氨酯基清漆(15)覆盖芯层,所述清漆包括金属涂布的球形颗粒(16)。
3.如权利要求1或2所述的不含基底的导电表面包覆层(9),其中在聚氨酯基清漆(15)和切碎的片材颗粒(10,11)的芯层之间存在导电底漆(17)。
4.如权利要求1或2所述的不含基底的导电表面包覆层(9),其中导电材料选自金属、金属氧化物、金属合金、碳或其混合物。
5.如权利要求4所述的不含基底的导电表面包覆层(9),其中导电材料选自银、镍、钨、铝、铜、金、不锈钢、钛、二氧化钛、锡、氧化锡、锑、氧化锑、炭黑、碳石墨、碳纳米管或其混合物。
6.如权利要求1或2所述的不含基底的导电表面包覆层(9),其中导电材料是针状氧化锡组合物。
7.如权利要求1或2所述的不含基底的导电表面包覆层(9),其中聚合物基体(12,14)占所述不含基底的导电表面包覆层中组合物总重量的小于50wt%。
8.如权利要求1或2所述的不含基底的导电表面包覆层(9),其 中片材颗粒(10,11)和/或聚合物基体(12,14)是PVC基或聚烯烃基。
9.如权利要求1或2所述的不含基底的导电表面包覆层(9),进一步包括在所述表面包覆层(9)的背侧上的导电涂层(13)。
10.如权利要求1或2所述的不含基底的导电表面包覆层(9),其电阻小于1×1011欧姆。
11.如权利要求1或2所述的不含基底的导电表面包覆层(9),其电阻小于1×109欧姆。
12.制造不含基底的导电表面包覆层(9)的方法,所述方法包括下述步骤:
a)提供通过切碎片材获得的颗粒(10,11),
b)提供用于聚合物基体(12,14)的聚合物基粉末,
c)在带状移动载体(3)上沉积所述颗粒(10,11),
d)在所述颗粒(10,11)上沉积聚合物基粉末,
e)热处理所述颗粒和所述聚合物基粉末,并在挤压机内压缩它们,形成在聚合物基体(12,14)内的聚集和未熔合的颗粒(10,11),
其中所述颗粒(10,11)的至少一部分是包括导电材料的导电颗粒(10),所述导电颗粒(10)具有形状、大小和厚度,形成网络,从顶部表面导电电荷到表面包覆层的下部表面。
13.如权利要求12所述的制造不含基底的导电表面包覆层(9)的方法,进一步包括下述步骤:砂磨所得导电表面包覆层(9)的背侧表面到预定厚度。
14.如权利要求13所述的制造不含基底的导电表面包覆层(9)的方法,其中在步骤c)之前,在带状移动载体(3)上沉积在背侧砂磨步骤中生成的灰尘。
15.如权利要求12所述的制造不含基底的导电表面包覆层(9)的方法,进一步包括用导电涂料涂布表面包覆层的背侧的步骤。
16.如权利要求12所述的制造不含基底的导电表面包覆层(9)的方法,进一步包括用含金属涂布的球形颗粒(16)的聚氨酯基组合物涂布表面包覆层的顶侧的步骤。
17.如权利要求16所述的制造不含基底的导电表面包覆层(9)的方法,其中在施加聚氨酯基清漆之前,在导电表面包覆层的顶部表面上施加导电底漆(17)。
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