專利名稱：：抗靜電帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及抗靜電帶，具體地涉及動力傳送帶和輸送帶。這些帶與皮帶輪、轉(zhuǎn)動輥或驅(qū)動輥之間的摩擦導(dǎo)致出現(xiàn)靜電，這種靜電可能破壞電子器件或由其帶輸送的物品。大多數(shù)橡膠帶或熱塑性聚合物帶，因加了碳黑、導(dǎo)電增塑劑和諸如季銨鹽或乙氧基化衍生物之類的添加劑，都可能有抗靜電作用。這些產(chǎn)品在聚合物或橡膠中遷移并滲出，這樣減弱或失去了抗靜電作用，而碳黑的這種顏色有時是不能接受的。還可以在皮帶中加或許呈織物狀的導(dǎo)電纖維，但是，要使用粘合劑，而且它們的機(jī)械性質(zhì)往往與所述帶材料很不一樣，這樣可能使所述帶出現(xiàn)斷裂或失去抗靜電作用?，F(xiàn)在，申請人發(fā)現(xiàn)能夠制造含有一種聚合物(B)的熱塑性聚合物(A)帶，所述聚合物(B)含有使其帶具有抗靜電作用的足夠量的聚乙二醇嵌段。在本發(fā)明中，這些帶還可理解為動力傳送帶和輸送帶，動力傳送帶可以是呈平面的或“V”形、梯形或甚至是圓形截面的。所述的輸送帶可以是例如輸送物品用的寬度為0.2-1.5米的帶，也可以是閱讀卡片或磁卡用的寬度1-5厘米的帶。熱塑性聚合物(A)是其機(jī)械性能足以制造一種帶的任何聚合物，即這種聚合物具有低拉伸變形的尺寸穩(wěn)定性，同時還具有在這些低拉伸變形時的良好應(yīng)力。此外，它還應(yīng)該對濕度不太敏感，以便使得其機(jī)械性質(zhì)不受環(huán)境濕度的影響。作為聚合物(A)實(shí)例，可以列舉-苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SBS)；-苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)；-苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯共聚物(SIS)；-EPDM(乙烯-丙烯-二烯)；-乙丙橡膠(EPR)；-聚酰胺、以聚酰胺為基體的聚酰胺和聚烯烴的混合物；-彈性體聚氨酯(TPU)；-彈性體聚醚酯；-具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物。聚酰胺可理解為下述縮合產(chǎn)物-諸如氨基己酸、7-氨基庚酸、11-氨基十一酸和12-氨基十二酸之類的一種或多種氨基酸與諸如己內(nèi)酰胺、庚內(nèi)酰胺和月桂基內(nèi)酰胺之類的一種或多種內(nèi)酰胺；-諸如己二胺、十二亞甲基二胺、間亞二甲苯基二胺、雙-(p-氨基環(huán)己基)甲烷和三甲基六亞甲基二胺之類的二胺與諸如間苯二酸、對苯二酸、己二酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸和十二烷基二酸之類的二酸的一種或多種鹽或混合物；或得到這些共聚酰胺的這些單體中某些單體混合物?？梢允褂镁埘０坊旌衔?。有利的是使用PA-6、PA-6，6和PA-12。關(guān)于以聚酰胺為基體的聚酰胺和聚烯烴的混合物，聚烯烴可理解為含有如乙烯、丙烯、1-丁烯等結(jié)構(gòu)單元之類的鏈烯烴結(jié)構(gòu)單元的聚合物。作為實(shí)例，可以列舉-聚乙烯、聚丙烯或乙烯與α烯烴的共聚物。這些產(chǎn)物可以用如馬來酸酐之類的不飽和羧酸酐接枝，或用如甲基丙烯酸縮水甘油酯之類的不飽和環(huán)氧化物接枝。-乙烯與選自于下述的至少一種產(chǎn)品的共聚物(1)不飽和羧酸及其鹽、酯；(2)飽和羧酸乙烯酯；(3)不飽和二羧酸及其鹽、酯、半酯、酸酐；(4)不飽和環(huán)氧化物。這些乙烯共聚物可以用不飽和的二羧酸酐或飽和的環(huán)氧化物接枝。-或許馬來酸化的苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)。可以使用這些聚烯烴中兩種或多種聚烯烴的混合物。有利的是使用-聚乙烯，-乙烯與α-烯烴的共聚物，-乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物，-乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯/馬來酸酐的共聚物，馬來酸酐被接枝或被共聚合，-乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯/甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物，甲基丙烯酸縮水甘油酯被接枝或被共聚合，-聚丙烯，為了利于生成聚酰胺基體，并且如果聚烯烴具有或多或少可能利于相容作用的官能的話，建議加入相容劑。相容劑是一種使聚酰胺與聚烯烴相容的、本身已知的產(chǎn)品。例如可以列舉-聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、所有這些產(chǎn)品都要用馬來酸酐或甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝。-乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯/馬來酸酐的共聚物，馬來酸酐被接枝或被共聚合，-乙烯/乙酸乙烯酯/馬來酸酐共聚物，馬來酸酐被接枝或被共聚合，-兩種上述共聚物，其中可用甲基丙烯酸縮水甘油酯代替馬來酸酐。-乙烯/(甲基)丙烯酸，或許它們的鹽的共聚物，-聚乙烯、聚丙烯或乙烯丙烯共聚物，這些聚合物可用一種具有與胺反應(yīng)的位點(diǎn)的產(chǎn)品接枝；然后將這些接枝共聚物與有唯一胺端點(diǎn)的聚酰胺或聚酰胺低聚物縮合。這些產(chǎn)品在FR2291225和EP342066中作過描述，其內(nèi)容列于本申請說明書中。構(gòu)成基體的聚酰胺的量可以是每5-45份聚烯烴為55-95份。相容劑的量是足以將聚烯烴以結(jié)核形式分散在聚酰胺基體中的量。其量最高可達(dá)到20％(重量)聚烯烴。可按照一般的熔融態(tài)混合技術(shù)(雙軸、BUSS、單軸)，將聚酰胺、聚烯烴與或許相容劑混合生產(chǎn)這些產(chǎn)品。彈性體聚氨酯是由下述三種基本結(jié)構(gòu)單元連接構(gòu)成的1)例如分子量為500-3500的具有OH端的線性多元醇。這些多元醇可以選自于如己二酸酯、壬二酸酯、間苯二酸酯和聚己酸內(nèi)酯之類的聚酯，或者選自于如聚丙二醇(PPG)或聚丁二醇(PTMG)之類的聚醚。2)二異氰酸酯，它可以是如4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、2，4-甲苯二異氰酸酯(TDI)之類的芳族化合物，或如4，4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯之類的非芳族化合物。3)如1，4-丁二醇、1，2-亞乙基二醇或1，4-亞苯基-雙-β-羥基乙基醚之類的低分子量的二醇作為鏈的伸長劑。(1)和(2)的連接構(gòu)成聚氨酯的柔軟段，(1)和(3)連接構(gòu)成聚氨酯的硬段。聚醚酯含有下述結(jié)構(gòu)單元1)如對苯二酸或2，6萘二羧酸之類的二羧酸；2)如聚丙二醇或聚丁二醇之類的聚醚二醇；3)如1，4-丁二醇或1，2-亞乙基二醇之類的低分子量二醇。(1)和(2)的連接構(gòu)成聚醚酯的柔軟段，(1)和(3)的連接構(gòu)成聚醚酯的硬段。這些產(chǎn)品在EP402883和EP405227中作了描述。具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物是由具有可反應(yīng)端的聚酰胺順序與具有可反應(yīng)端的聚醚順序共縮聚得到的，其中如1)以二胺鏈為端的聚酰胺順序與以二羧酸鏈為端的聚氧亞烷基順序。2)以二羧酸鏈為端的聚酰胺順序，與由脂族α，ω-二羥基化聚氧亞烷基順序(稱聚醚二醇)氰乙基化和氫化得到的、以二胺鏈為端的聚氧亞烷基順序。3)以二羧酸鏈為端的聚酰胺順序與聚醚二醇，在這種特殊的情況下，所得到的產(chǎn)物是聚醚酯酰胺。以二羧酸鏈為端的聚酰胺順序，例如在鏈限制劑二羧酸存在下，來自于α，ω-氨基羧酸與內(nèi)酰胺，或二羧酸和二胺的縮合反應(yīng)。有利地，聚酰胺嵌段是由聚酰胺-12和聚酰胺-6形成的。聚酰胺順序的數(shù)均分子量Mn是300-15000，優(yōu)選的是600-5000。聚醚順序的數(shù)均分子量Mn是100-6000，優(yōu)選地是200-3000。具有聚酰胺嵌端和聚醚嵌段的聚合物也可以含有隨機(jī)分布的結(jié)構(gòu)單元。這些聚合物可以是由聚醚與聚酰胺嵌段前身同時反應(yīng)制備的。例如，可以在少量水的存在下，讓聚醚二醇、內(nèi)酰胺(或α，ω-氨基酸)和鏈限制劑二酸進(jìn)行反應(yīng)。得到一種基本上含有聚醚嵌段、長度變化很大的聚酰胺嵌段的聚合物，但是也得到各種不同的無規(guī)反應(yīng)的反應(yīng)物，這些反應(yīng)物沿聚合物鏈統(tǒng)計(jì)分布。這些具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物，來自于前面制備的或一步反應(yīng)制備的聚酰氨順序和聚醚順序的共縮聚反應(yīng)，例如，它們具有的肖氏硬度D可以是30-75，有利地是30-70，在250℃間甲酚中，起始濃度為0.8克/100毫升時測定的特性粘度為0.8-2.5。盡管聚醚嵌段是由聚亞丙基二醇或聚亞丁基二醇衍生的，但它們可以原樣使用，或者它們與具有羧酸端的聚酰胺嵌段共縮聚，或者它們被胺化以轉(zhuǎn)化成聚醚二胺，并與具有羧酸端的聚酰胺嵌段縮合。還可以將它們與聚酰胺的前身和鏈的限制劑混合，以便制備有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物，這些聚合物具有統(tǒng)計(jì)分布的結(jié)構(gòu)單元。在US4331786、US4115475、US4195015、US4839441、US4864014、US4230838和US4332920專利中描述過有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物。聚醚例如可以是聚丙二醇(PPG)或聚丁二醇(PTMG)。其后者也稱之聚四氫呋喃(PTHF)。盡管聚醚嵌段在呈二醇或二胺狀的有聚酰胺嵌和聚醚嵌段的聚合物鏈中，但是為了簡化起見將它們稱之PPG嵌段或PTMG嵌段。這種有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物在同一鏈中可以含有多種類型的聚酰胺嵌段和/或多種類型的聚醚嵌段。優(yōu)選的是，有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物含有單一類型的聚酰胺嵌段和單一類型的聚醚嵌段。有利的是使用具有PA-12和PTMG嵌段的聚合物和具有PA-6嵌段和PTMG嵌段的聚合物。還可以使用兩種有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物的混合物。根據(jù)本發(fā)明的另一種方式，有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物是這樣的，聚酰胺從重量上來說是主要成分，即呈嵌段狀的，并且在鏈中或許以統(tǒng)計(jì)方式分布的聚酰胺的量，以有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物計(jì)為50％(重量)或50％(重量)以上。有利地，聚酰胺的量與聚醚的量的比例(聚酰胺/聚醚)是1/1至4/1。有利的是，(A)選自于聚酰胺、有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物、彈性體聚氨酯或聚醚酯。優(yōu)選的是，(A)是聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺12、具有PA-6嵌段和PTMG嵌段的聚合物或具有PA-12和PTMG嵌段的聚合物。聚乙二醇嵌段(或聚氧亞乙基，PEG)，聚合物(B)的HO-[-C2H4-O-]n-H的數(shù)均分子量Mn可以是200-6000。聚合物(B)例如可以是-彈性體聚氨酯，它的多元醇(1)是聚乙二醇。-聚醚酯，它的聚醚二醇(2)是聚乙二醇。-有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物，它的聚醚是聚乙二醇。有利地，聚合物(B)是有聚酰胺嵌段和聚乙二醇嵌段的聚合物。優(yōu)選地，聚酰胺嵌段是由PA-6或PA-12形成的。根據(jù)本發(fā)明的另一種方式，除了其他的聚醚嵌段外，聚合物(A)在其鏈中還可以含有PEG嵌段。如果PEG的量是足夠的話，(B)的存在不再是必要的。人們認(rèn)為，放電1/2時間低于3秒，有利地低于1秒，優(yōu)選為0.2-0.7秒時，本發(fā)明的帶是抗靜電的。放電1/2時間按如下方法測定將試樣放在與地連接的旋轉(zhuǎn)臺上。在試樣上無接觸地放置一個電極，將電極與10KV相連。這引起空氣離解，在試樣上集結(jié)電荷。完全相反地，另一個電極測定表面電位。當(dāng)表面電位達(dá)到一平臺值時，這意味著既釋放電荷又集結(jié)電荷。停止充電，然后測定表面電位降低直到其平臺值的一半后的時間。將這個時間稱之半放電時間。還進(jìn)行了另外的一個試驗(yàn)以本發(fā)明帶材料制作的本發(fā)明的帶、板或輥用碎呢絨長時間摩擦。它不吸引香煙的煙灰，而單一的聚合物(A)吸引這種煙灰。申請人發(fā)現(xiàn)，這些試驗(yàn)相應(yīng)于抗靜電行為，而通常測定的表面電阻率仍然具有很高的值，而聚合物(A)與含有聚合物(A)和(B)的本發(fā)明組合物的電阻率因子從100降到1000。(B)的量取決于PEG含量和所要求的抗靜電效果?？轨o電作用隨(B)的量和PEG的量而增加。(B)量可以是10-40％(重量)(A)+(B)?？梢愿鶕?jù)通常的熔融態(tài)熱塑性材料混合技術(shù)(雙軸、BUSS、單軸)制備這些(A)和(B)的混合物。(A)和(B)混合物還可以含有抗氧化劑、抗-UV、填料等。本發(fā)明帶的優(yōu)點(diǎn)是長久的抗靜電作用，(B)不遷移。如果(A)和(B)是有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物的話，如果(A)和(B)中的PA嵌段是同樣類型的話，(A)和(B)混合物是透明的。本發(fā)明的帶不易贓，還不油膩。另一個優(yōu)點(diǎn)是，本發(fā)明的帶可以洗滌或擦拭，而不會使這種產(chǎn)品失去與一般抗靜電作用不同的抗靜電作用，它們滲出造成抗靜電作用降低。本發(fā)明的帶是這樣，(A)是具有PA-12或PA-6嵌段和PTMG嵌段的聚合物，(B)是具有PA-6和PEG嵌段的聚合物，或具有PA-12嵌段和PEG嵌段，或它們的混合物的聚合物，優(yōu)選地，這些帶是這樣的，(A)是具有PA-6嵌段和PTMG嵌段的聚合物，(B)是具有PA-6和PEG嵌段的聚合物，或這些帶是這樣的，(A)是具有PA-12嵌段和PTMG嵌段的聚合物，(B)是具有PA-12和PEG嵌段的聚合物。本發(fā)明還涉及在上述抗靜電的(A)和(B)混合物兩層之間，有一層材料(C)芯的帶。材料(C)可以定義為既可制成動力傳送帶類型的帶，也可制成輸送帶所具有的足夠機(jī)械性質(zhì)的任何材料。較好的是(C)為聚合物(A)。這些帶可以通過擠壓制造?；蛟S可以在芯(C)與每個抗靜電層之間加一層膠或擠壓粘合劑。還可以通過擠壓將兩層抗靜電層置于芯(C)之上，或擠壓所有這些疊層或任何這些可能性的組合。這種膠可以是熱熔融的。作為粘合劑的實(shí)例，可以列舉-聚乙烯、聚丙烯、乙烯和至少一種烯烴的共聚物，這些聚合物的混合物，所有這些聚合物都用如馬來酸酐之類的不飽和羧酸酐接枝。還可以使用這些已接枝的聚合物與這些未接枝的聚合物的混合物。-乙烯與選自如下的至少一種產(chǎn)品的共聚物(1)不飽和羧酸及其鹽、酯，(2)飽和羧酸乙烯酯，(3)不飽和二羧酸及其鹽、酯、半酯、酸酐，(4)不飽和環(huán)氧化物；這些共聚物可以用如馬來酸酐之類的不飽和二羧酸酐，或如甲基丙烯酸縮水甘油酯之類的不飽和環(huán)氧化物接枝。-具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物。較好的是，使用既不需要膠也不需要粘合劑的結(jié)構(gòu)。作為實(shí)例，可以列舉-聚醚酯(A)和(C)層。-聚酰胺(A)和(C)層。-聚酰胺(C)層和具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物(A)層。-具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物(C)和(A)層。-彈性體聚氨酯(C)和(A)層。-彈性體聚氨酯(C)層和具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物(A)，層或反之亦然。如下述結(jié)構(gòu)更可取(C)是具有PA-12嵌段和PTMG嵌段或聚酰胺-12聚合物。(A)是具有PA-12嵌段和PTMG嵌段的聚合物。(B)是具有PA-6嵌段和PEG嵌段的聚合物，或具有PA-12嵌段和PEG嵌段的聚合物或它們的混合物。根據(jù)本發(fā)明的另外一種方式，芯(C)完全被抗靜電(A)和(B)混合物覆蓋，即從這種帶的剖面來看，芯完全被(A)和(B)抗靜電混合物包裹。實(shí)施例在下面的實(shí)施例中，下述縮寫表示PEBAX1具有數(shù)均分子量分別為Mn2000和Mn2000的PA-12嵌段和PTMG嵌段的聚合物(A)；根據(jù)ASTMD1238測定的MFI(熔化流動指數(shù))是5(235℃，1公斤)，熔化溫度168℃，肖氏硬度D40。PEBAX2具有數(shù)均分子量分別為Mn1500和Mn1500的PA-12嵌段和PEG嵌段的聚合物(B)；熔化溫度158℃，肖氏硬度D40。PEBAX3具有數(shù)均分子量分別為Mn1500和Mn1500的PA-6嵌段和PEG嵌段的聚合物(B)；熔化溫度204℃，肖氏硬度D40。采用復(fù)合方法制作該表1中的組合物。將這些組合物制成棒、薄膜和板，以便測定其性能。然后用實(shí)施例4和7的材料制作寬20厘米、厚0.9厘米的平帶。對IFC標(biāo)準(zhǔn)(法國橡膠研究所)試樣測量板的拉力性能。表2列出這些結(jié)果(表中s＝表示標(biāo)準(zhǔn)偏差)表1</tables>表2沿薄膜方向//extr切割的I.F.C.試樣拉力</tables>測量放電1/2時間和表面電阻率，將試樣置于230℃、50％相對濕度(50％RH)氣氛中15天。在2個月后再進(jìn)行測量，以便了解濕度的影響。這些結(jié)果列于表3中。人們還觀察到，用碎呢絨摩擦的試樣2-7不吸引香煙的煙灰，而在同樣條件下試樣1則吸引煙灰。權(quán)利要求1熱塑性聚合物(A)，并含有使其具有抗靜電作用的足夠量的聚合物(B)制造的帶，所述的聚合物(B)含有聚乙二醇嵌段。2根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶，其中(A)選自于聚酰胺、具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物、彈性體聚氨酯和聚醚酯。3根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶，其中(A)選自于聚酰胺6、聚酰胺-11、聚酰胺-12、具有PA-6嵌段和聚亞丁基二醇嵌段的聚合物，和具有PA-12嵌段和聚亞丁基二醇嵌段聚合物。4根據(jù)上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的帶，其中聚合物(B)選自于彈性體聚氨酯，它的柔軟段多元醇是聚乙二醇，聚醚酯，它的柔軟段多元醇是聚乙二醇和具有聚酰胺嵌段和聚乙二醇嵌段的聚合物。5根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶，其(B)有利地選自于具有聚酰胺嵌段和聚乙二醇嵌段的聚合物，優(yōu)選地，聚酰胺嵌段是PA-6或PA-12。6根據(jù)上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的帶，其中(B)是10-40％(重量)(A)+(B)。7根據(jù)上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的帶，其帶在兩層(A)+(B)抗靜電混合物之間有材料(C)芯。8根據(jù)上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的帶用作動力傳送帶，或用作輸送帶。全文摘要本發(fā)明涉及熱塑性聚合物(A)，并含有使其具有抗靜電作用的足夠量的聚合物(B)制造的帶，所述的聚合物(B)含有聚乙二醇嵌段。有利地，使用具有聚酰胺-6(PA-6)或聚酰胺-12(PA-12)嵌段和聚亞丁基二醇嵌段的聚合物(A)，和具有PA-6或PA-12嵌段和聚乙二醇嵌段的聚合物(B)制造。文檔編號F16G1/00GK1161355SQ9612391公開日1997年10月8日申請日期1996年12月21日優(yōu)先權(quán)日1996年12月21日發(fā)明者P·阿力克斯,山本純申請人:埃勒夫阿托化學(xué)有限公司