0185] 項目14.根據項目1至13中任一項所述的方法，其中提供具有小于或等于4的pH的 第一涂料組合物包括提供具有大于6的抑的初始二氧化娃溶膠W及通過添加無機酸來酸化 初始二氧化娃溶膠。
[0186] 項目15.根據項目14所述的方法，其中無機酸包括鹽酸、硝酸、硫酸、憐酸、高氯酸 或氯酸。
[0187] 項目16.-種制品，該制品包括根據項目1至15中任一項所述的方法設置有多層抗 靜電涂層的涂覆基底。
[0188] 項目17. -種制品，該制品包括具有設置在其上的多層抗靜電涂層的基底，抗靜電 涂層包括設置在基底的主表面上的抗靜電組合物的層、W及設置在抗靜電層的主表面上的 保護層。
[0189] 其中抗靜電組合物包含：
[0190] 二氧化娃納米粒子的無定形基質，二氧化娃納米粒子在最長尺寸上具有至多 lOOnm的平均粒度；W及
[0191] 分散在二氧化娃納米粒子的無定形基質中的粘±粒子，粘±粒子在最長尺寸上具 有在20nm至lOOOnm范圍內的平均粒度;并且
[0192] 其中保護層包含含氣聚合物、有機娃、控聚合物、它們的聚合物或它們的共混物。
[0193] 項目18.根據項目17所述的制品，其中抗靜電組合物的層基本上不含有機聚合物。
[0194] 項目19.根據項目17或項目18所述的制品，其中粘±為綠±粘±。
[01M]項目20.根據項目17至19中任一項所述的制品，其中粘±為蒙脫石粘±。
[0196] 項目21.根據項目17至20中任一項所述的制品，其中粘±粒子在最長尺寸上具有 在lOOnm至lOOOnm范圍內的平均粒度。
[0197] 項目22.根據項目17至21中任一項所述的制品，其中二氧化娃納米粒子在最長尺 寸上具有至多25nm的平均粒度。
[019引項目23.根據項目17至22中任一項所述的制品，其中基于抗靜電組合物的總重量 計，多層抗靜電組合物中的粘±粒子的量占粘±粒子的至多50重量％。
[0199] 項目24.根據項目17至23中任一項所述的制品，其中多層抗靜電涂層在25°C和 50%相對濕度下具有小于或等于1〇12歐姆每平方的平均表面電阻率。
[0200] 項目25.根據項目17至24中任一項所述的制品，其中多層抗靜電涂層在25°C和 20%相對濕度下具有小于或等于2秒的靜電衰減時間。
[0201] 實例
[0202] ^^另外指明，否則在實例及本說明書的其余部分中的所有份數、百分數、比率等 均為W重量計。"重量百分比"在一些地方縮寫為"重量％"。
[0203] 材料
[0204]甲基乙基酬（MEK)和鹽酸（HC1)購自新澤西州菲利普斯堡的杰帝貝柯公司 (J. T. Baker，Phi 11 iPsburg，NJ)。硝酸化N03 )購自賓夕法尼亞州西切斯特的VWR公司（VWR， WeSt化eSter，PA)。乙酸乙醋可購自德國達姆施塔特的EMD米利波爾公司化MD Mi 11 ipore， Darmsta化,Germany)。其它材料列于表1中。
[0205]皇
[0206]
[0207] 用于評估表面電阻率的測試方法
[0208] 根據ASTM D-257-07"用于絕緣材料的直流電阻或電導系數的標準測試方法"，使 用表面電阻率測量儀（W商品名"272A PORTA化E SURFACE RESISTIV 口 Y METE護購自紐約 州林頓維爾的夢露電子公司（Monroe Electronics, Inc. ,Lyndonvilie ,ΝΥ))，評估根據下 文所述的實例和比較例制備的樣本的表面電阻率。使用guarded ring-type電極系統(可W 商品名"MONROE M0DEL96101A-1GUARD抓-RING-TYPE 化ECTRODE"購自夢露電子公司），在 100V直流電流的外加電壓下測量表面電阻率。在測量表面電阻率之前，將涂層保存在（1)環 境條件（<20相對濕度ΓΚΗ"))中，或（2)23°C和50%畑的受控的溫度和濕度室中過夜（參見 W下表3至6)。由儀器可測量的表面電阻率上限為1014歐姆每平方Γ Ω /□")。如果涂層的 表面電阻率超過運個值，那么記錄〉1〇14Ω/□的值。將平均表面電阻率測定為3個收集數據 點的平均值。
[0209] 靜電衰減時間測試方案
[0210] 使用靜電衰減測量儀(可W商品名"MODEL 406C STATIC DECAY METER"購自德克 薩斯州阿靈頓的Elecho-Tech Systems 公司化 lectro-Tech Systems, Inc. ,Arlington, TX))，測量靜電衰減時間。切制邊長大約5英寸（約13cm)的膜樣本，并利用磁鐵將其安放在 測量儀電極之間。將5kV的正向和負向偏置電勢單獨地施加至每個試驗樣本，并且測量積聚 的靜電荷衰減至它們初始值的10%所需要的時間，最高至60秒的最大值。將運些時間記錄 為靜電衰減時間(表示為正向或負向偏置電勢）。在約25°C和低于20%的相對濕度下采集數 據。 腳。涂料混合物的制備
[0212] 通過W下步驟制備蒙脫石粘±的水性混合物：（i)將約2重量％的粘±粉末添加至 去離子水并攬動48小時；（ii)停止攬拌并使混合物沉降過夜；（iii)倒出上清液并丟棄已沉 降在廣口瓶底部的固體材料(通常為粘±總量的~10%)。
[0213] 使用表2中針對每個樣本所示的粘±:納米二氧化娃重量比和固體百分比水平，在 去離子水中制備粘±/納米二氧化娃的涂料分散體。通過逐滴添加1M HC1或1M HN化（酸的 類型在下文表2中示出），將涂料分散體的抑調節至抑=2。
[0214] 通過將25重量1010樹脂溶解在乙酸乙醋中，制備ELVACITE 1010涂 料溶液。
[0215] 通過將10重量％的樹脂溶解在MEK中，制備THV200涂料溶液。
[0216] 用于抗靜電（X )和保護roc'）層的涂料配方在表帥示出：
[0217] 表2 [021 引
[0220]用于抗靜電組合物A-0的涂料配方不包括粘±粒子。
[0221] 涂覆工序
[0222] 對于抗靜電（"A")層:使用分別對應于約29.7、48.7和57.2微米的濕膜厚度的邁爾 棒#13、#19或#25(可購自紐約州韋伯斯特的畑Specialties公司（畑Specialties, Inc.， Webster，NY))，將表2中示出的抗靜電粘±/納米二氧化娃混合物涂覆至PET膜上。使所有涂 覆有二氧化娃/粘上"A"涂料配方的PET樣本風干3至5分鐘，然后置于15(TC的烘箱中10分 鐘。在加熱期間將顯微鏡載片置于涂覆基底的邊緣頂上。
[0223] 對于保護（"0C")層:使用分別對應于約29.7和50.3微米的濕膜厚度的邁爾棒#13 或22(RD Specialties公司），將保護配方0C-l、0C-2和0C-3(參見表2)施加至涂覆有所示 "A"層的PET膜上，W便提供表3至6中所列出的多層抗靜電層的實例和相關的比較例。在150 °C的15分鐘熱處理期間將顯微鏡載片置于涂覆基底頂上。
[0224] 僅具有抗靜電層且沒有保護層的若干比較例與所測得的表面電阻率和靜電衰減 時間一起在表3中列出。
[0225] 表 3
[0226]
[0227]具有包括所示抗靜電層和含氣聚合物(THV 200)保護層的多層抗靜電層的實例與 所測得的表面電阻率和靜電衰減時間一起在表4中列出。
[022引塾
[0229]
[0230] 具有包括所示抗靜電層和聚（甲基)丙締酸醋化LVACITE 1010)保護層的多層抗靜 電層的實例與所測得的表面電阻率和靜電衰減時間一起在表5中列出。
[0231] 表5
[0232]
[0233] 具有包括所示抗靜電層和有機娃(PERMA-肥W 6000)保護層的多層抗靜電層的實 例與所測得的表面電阻率和靜電衰減時間一起在表6中列出。
[0234] 塾
[0235]
[0236] 在不脫離本公開的實質和范圍的前提下，本領域的技術人員可W實踐本公開的其 它修改和變型。應當理解，多種實施例的方面可整體地或部分地與多種實施例的其他方面 互換或結合。為了使本領域的技術人員能夠實現受權利要求書保護的本發明而給定的前述 說明不應理解為是對本發明范圍的限制，本發明的范圍由權利要求書及其所有等同形式所 限定。
【主權項】
1. 一種在基底上形成多層抗靜電涂層的方法，所述方法包括： a) 提供第一涂料組合物，所述第一涂料組合物包含： 水性介質； 分散在所述水性介質中的二氧化娃納米粒子，其中所述二氧化娃納米粒子在最長尺寸 上具有至多l〇〇nm的平均粒度；以及 分散在所述水性介質中的粘土粒子，其中所述粘土粒子在最長尺寸上具有在20nm至 lOOOnm范圍內的平均粒度； 其中所述粘土粒子與所述二氧化硅納米粒子的重量比在0.01至1的范圍內，并且其中 所述第一涂料組合物具有小于或等于4的pH; b) 使所述第一涂料組合物與基底的表面接觸； c) 將所述第一涂料組合物至少部分地干燥以在所述基底的表面上形成抗靜電組合物 的層，所述抗靜電組合物包含所述二氧化娃納米粒子的無定形基質和分散在所述無定形基 質中的粘土粒子；以及 d) 提供保護層，所述保護層包括設置在所述抗靜電組合物的所述層上的有機聚合物的 層，從而在所述基底上形成所述多層抗靜電涂層。2. 根據權利要求1所述的方法，其中提供所述保護層包括:將第二涂料組合物涂覆至所 述抗靜電組合物的所述層上，以及將所述第二涂料組合物至少部分地固化和/或至少部分 地干燥以形成所述有機聚合物的所述層，其中所述第二涂料組合物包含含氟聚合物、有機 硅、烴聚合物、它們的共聚物或它們的共混物。3. 根據權利要求1或權利要求2所述的方法，其中提供所述保護層包括:將保護膜層合 至所述抗靜電組合物的所述層上，其中所述保護膜包含所述有機聚合物，并且其中所述有 機聚合物包含含氟聚合物、有機硅、烴聚合物、它們的共聚物或它們的共混物。4. 根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其中所述第一涂料組合物基本上不含有機 聚合物。5. 根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其中所述粘土為綠土粘土。6. 根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其中所述粘土為蒙脫石粘土。7. 根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述第一涂料組合物中固體的總量在 所述第一涂料組合物的總重量的1重量％至50重量％的范圍內。8. 根據權利要求1至7中任一項所述的方法，其中所述基底包括玻璃或有機聚合物。9. 根據權利要求8所述的方法，其中所述有機聚合物包括醋酸纖維素、聚對苯二甲酸乙 二酯、聚碳酸酯、聚（甲基丙烯酸甲酯）、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯和聚丙烯的共聚物 或它們的組合中的任一種。10. 根據權利要求8所述的方法，其中所述有機聚合物為聚對苯二甲酸乙二酯。11. 根據權利要求1至10中任一項所述的方法，其中所述多層抗靜電涂層為基本上透光 性的。12. 根據權利要求1至11中任一項所述的方法，其中所述多層抗靜電涂層在25°C和50% 相對濕度下具有小于或等于1〇12歐姆每平方的平均表面電阻率。13. 根據權利要求1至12中任一項所述的方法，其中所述多層抗靜電涂層在25°C和20% 相對濕度下具有小于或等于2秒的靜電衰減時間。14. 根據權利要求1至13中任一項所述的方法，其中提供具有小于或等于4的pH的所述 第一涂料組合物包括提供具有大于6的pH的初始二氧化硅溶膠以及通過添加無機酸來酸化 所述初始二氧化硅溶膠。15. 根據權利要求14所述的方法，其中所述無機酸包括鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、高氯酸 或氯酸。16. -種制品，所述制品包括根據權利要求1至15中任一項所述的方法設置有多層抗靜 電涂層的涂覆基底。17. -種制品，所述制品包括具有設置在其上的多層抗靜電涂層的基底，所述抗靜電涂 層包括設置在所述基底的主表面上的抗靜電組合物的層、以及設置在所述抗靜電層的主表 面上的保護層； 其中所述抗靜電組合物包含： 二氧化娃納米粒子的無定形基質，所述二氧化娃納米粒子在最長尺寸上具有至多 lOOnm的平均粒度；以及 分散在所述二氧化娃納米粒子的無定形基質中的粘土粒子，所述粘土粒子在最長尺寸 上具有在20nm至lOOOnm范圍內的平均粒度;并且 其中所述保護層包含含氟聚合物、有機硅、烴聚合物、它們的聚合物或它們的共混物。18. 根據權利要求17所述的制品，其中所述抗靜電組合物的所述層基本上不含有機聚 合物。19. 根據權利要求17或權利要求18所述的制品，其中所述粘土為綠土粘土。20. 根據權利要求17至19中任一項所述的制品，其中所述粘土為蒙脫石粘土。21. 根據權利要求17至20中任一項所述的制品，其中所述粘土粒子在最長尺寸上具有 在lOOnm至lOOOnm范圍內的平均粒度。22. 根據權利要求17至21中任一項所述的制品，其中所述二氧化硅納米粒子在最長尺 寸上具有至多25nm的平均粒度。23. 根據權利要求17至22中任一項所述的制品，其中基于所述抗靜電組合物的總重量 計，所述多層抗靜電組合物中的所述粘土粒子的量占所述粘土粒子的至多50重量％。24. 根據權利要求17至23中任一項所述的制品，其中所述多層抗靜電涂層在25°C和 50%相對濕度下具有小于或等于1012歐姆每平方的平均表面電阻率。25. 根據權利要求17至24中任一項所述的制品，其中所述多層抗靜電涂層在25°C和 20%相對濕度下具有小于或等于2秒的靜電衰減時間。
【專利摘要】本發明公開了一種包括在基底上的多層抗靜電涂層的靜電耗散涂層，多層抗靜電涂層包括內埋的粘土/納米二氧化硅層和保護層，其中保護層包含含氟聚合物、有機硅或烴聚合物，并且公開了一種在基底的表面上提供多層抗靜電涂層的方法。
【IPC分類】C09D5/00, C08K3/00, C09D7/00
【公開號】CN105683307
【申請號】
【發明人】A·J·穆勒, D·J·施密特, 景乃勇
【申請人】3M創新有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2014年4月8日