專利名稱：導(dǎo)電纖維網(wǎng)的使用方法及結(jié)合有這種網(wǎng)的制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合于涂層，特別是噴覆涂層(muffle coating)的靜電涂敷的制品，以及為制造這類制品的纖維網(wǎng)的使用方法。在工業(yè)中特別是在汽車工業(yè)中，有一種越來(lái)越多地以塑料部件替代金屬部件的趨勢(shì)，以便改善耐候能力，增加設(shè)計(jì)的可選擇性和減輕重量。塑料也日益增多的被用來(lái)制造各種機(jī)器的殼體。有關(guān)塑料的利用中存在的難題之一是其表面的最后加工，尤其是通過(guò)涂層來(lái)進(jìn)行的表面最后加工。
迄今，已經(jīng)證明塑料件不可能如同金屬件那樣以噴覆，刷涂或噴霧等單一操作適當(dāng)?shù)靥峁┳詈蠹庸ち说谋砻妗?br> 尤其塑料件表面的多孔性和不均勻的構(gòu)造導(dǎo)致出現(xiàn)許多氣泡和其他漆的涂敷方面的明顯缺陷，這迫使使用昂貴的最后表面加工。噴覆的進(jìn)一步的問(wèn)題是塑料件的導(dǎo)電率低，以致從環(huán)保觀點(diǎn)看最理想的靜電涂敷完全不適用。
大量能夠?qū)崿F(xiàn)噴覆涂層靜電涂敷的建議已經(jīng)提出。日本專利申請(qǐng)52/14641的摘要揭示，在要涂敷的制品背面埋置金屬粉末。根據(jù)日本專利申請(qǐng)59/89272摘要，將金屬粉末或纖維放在制品中。最后，日本專利申請(qǐng)57/180638摘要揭示，在靜電涂敷之前在制品上涂導(dǎo)電底漆。
這些方法都存在缺點(diǎn)，或是制品性能下降或是必須有附加的操作。
本發(fā)明的目的是提供一種克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)的方法。
已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)電纖維網(wǎng)能夠有效地用來(lái)提供在塑料制品上所需要的靜電電荷。
本發(fā)明同時(shí)涉及導(dǎo)電纖維網(wǎng)的使用方法，該纖維網(wǎng)置于塑料制品的表面或表面下，以提供向所述表面靜電涂敷涂層時(shí)所需要的導(dǎo)電體。纖維網(wǎng)最好為金屬化纖維，特別是金屬化塑料纖維制成的網(wǎng)。
此種纖維網(wǎng)本身的表面電阻率須盡可能低，最好小于1歐姆。適宜的纖維是塑料纖維，特別是丙烯酸系或聚酯纖維，或玻璃纖維，這些纖維已由鎳、銅或銀金屬化，或由基于這些金屬中的一種或一種以上的合金所金屬化。已發(fā)現(xiàn)金屬化纖維顯然比金屬纖維更適合于本發(fā)明的使用，因?yàn)榻饘倩w維置于制品中產(chǎn)生更好的電性。此外，金屬纖維與制品的結(jié)合力具有隨時(shí)間推移而降低的缺點(diǎn)。因此，金屬纖維雖也能使用，但金屬化纖維更好。
導(dǎo)電纖維網(wǎng)可以僅由導(dǎo)電纖維構(gòu)成，但也可以由導(dǎo)電纖維和不導(dǎo)電纖維的組合體構(gòu)成。在用組合體時(shí)，要獲得良好的導(dǎo)電性，導(dǎo)電纖維的長(zhǎng)度最好是40～60mm。纖維網(wǎng)可被熱的、化學(xué)的或機(jī)械的粘合。紡織織物也可選擇使用。
為獲得最適宜的導(dǎo)電性，利用一種金屬絲網(wǎng)及與該金屬絲網(wǎng)相接觸的金屬化纖維網(wǎng)的組合體，金屬絲網(wǎng)的金屬絲例如為直徑0.05-0.5mm的銅絲，該金屬絲網(wǎng)可以較稀疏，例如網(wǎng)眼為0.5-10cm。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種適合于涂層，特別是噴覆涂層的靜電涂敷的塑料制品，在該制品中，導(dǎo)電纖維網(wǎng)已置于至少其一個(gè)表面之上或之下。根據(jù)本發(fā)明的制品可在制品表面上或表面下包含上述的纖維網(wǎng)。如果纖維網(wǎng)置于表面上，那么金屬化纖維將部分地凸出塑料表面，所以該表面也具有抗靜電特性。制品的表面電阻率能很低，如不高于100，較好是不高于10，最好是不高于1歐姆。這對(duì)獲得一個(gè)可被靜電涂敷的表面是很有利的。另外，導(dǎo)電表面的優(yōu)點(diǎn)是可通過(guò)導(dǎo)電帶用簡(jiǎn)單的方法施加電壓，導(dǎo)電帶裝在該導(dǎo)電表面上，如其邊緣或臨近其邊緣處。
導(dǎo)電纖維網(wǎng)設(shè)置在恰好在表面之下也是可以的，例如表面下100～400μm處。
本制品可由熱塑性塑料或熱固性塑料制成。熱固性塑料如酚醛樹(shù)酯，環(huán)氧樹(shù)酯，聚酯樹(shù)酯和聚氨基甲酸酯樹(shù)酯。能使用的熱塑性塑料包括各種“工程塑料”，如聚丙烯，ABS和相關(guān)的苯乙烯聚合物，聚碳酸酯，聚醚酰亞胺，對(duì)聚苯氧，對(duì)聚苯硫和這些塑料的混合物。這些塑料也可由纖維增強(qiáng)。這方面已知的應(yīng)用如纖維增強(qiáng)聚酯樹(shù)酯制成的制品。
用于導(dǎo)電纖維網(wǎng)及可用于塑料增強(qiáng)的纖維，主要是丙烯酸類纖維，聚酯纖維，玻璃纖維，碳纖維和芳族聚酰胺纖維。當(dāng)然，纖維的選擇在一定程度上取決于在制造和使用時(shí)材料所必須能承受的溫度。
根據(jù)本發(fā)明的制品可用不同的方法制造，這取決于所使用的材料。在這些方法中一般使用封閉模具。例如將導(dǎo)電纖維網(wǎng)引入模具，如需要該網(wǎng)與起塑料增強(qiáng)作用的纖維網(wǎng)相組合以制造纖維增強(qiáng)層壓件。制造本發(fā)明制品的適用方法是SMC和RTM工藝。在SME(片料模塑結(jié)合法)工藝中，所謂半固化片料放入模具中，然后封閉模具并在溫度和壓力作用下半固化片料熔融流動(dòng)。導(dǎo)電纖維網(wǎng)已先放在模具中。該網(wǎng)接著被半固化片料所注滿。另一方法是RTM(樹(shù)脂移送模塑法)，在這個(gè)方法中，液狀樹(shù)酯，如熱固性聚酯樹(shù)酯被注入已裝有導(dǎo)電纖維網(wǎng)和起塑料增強(qiáng)作用的纖維網(wǎng)的模具中。還應(yīng)注意，在熱固性方法中也可以使用常規(guī)的層壓件制造工藝，在該制造工藝中所有材料都是人工添加的。
當(dāng)利用封閉模具方法時(shí)，最好所用的纖維網(wǎng)具有加濕器和/或除氣器以提高材料的表面質(zhì)量。照這樣，可獲得無(wú)氣泡的光滑塑料表面。
在表面或在表面下具有導(dǎo)電纖維網(wǎng)的制品，特別適合于粉末涂層特別是噴覆涂層的靜電涂敷。適宜的粉末是在尼龍，聚酯樹(shù)脂，聚氨基甲酸酯樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)酯基底上可燒結(jié)的常規(guī)粉末。粉末涂層靜電涂敷后，用已知的方法將漆面烘烤。
本發(fā)明由以下實(shí)施例說(shuō)明，但它并不能限定本發(fā)明。
例1，一予先在170℃，約4g/cm2壓力下固定，由100%PBTP/PETP(聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)纖維組成，約100g/cm2的聚酯針刺結(jié)合網(wǎng)，將該網(wǎng)粘合在由80%鍍鎳?yán)w維和20%PBTP/PETP纖維組成，約35g/cm2的熱粘合網(wǎng)上，粘合時(shí)兩網(wǎng)之間還具有嵌入層，該嵌入層為約10g/cm2的聚酯織物和在其對(duì)角線方向每隔5cm加入直徑為0.1mm的銅絲。粘合是在185℃，18N/cm的系統(tǒng)操作壓力下進(jìn)行的。
這樣得到的纖維網(wǎng)具有0.48g/cm3的密度(在40g/cm2壓力下測(cè)得)，表面電阻不大于0.1歐姆(長(zhǎng)度10m測(cè)得)。該纖維網(wǎng)作為表面網(wǎng)以SMC工藝(在不飽和聚酯樹(shù)脂基礎(chǔ)上)被壓制成高表面光潔度，低氣泡率的產(chǎn)品。然后產(chǎn)品用聚酯粉末涂料進(jìn)行靜電涂敷。涂敷后的產(chǎn)品在180℃的溫度下硬化。即可得到均勻和光滑的表面。
例2，40g鍍鎳丙烯酸類纖維被針刺結(jié)合在不規(guī)則的60g/cm2的聚丙烯酸酯針刺網(wǎng)上，上述纖維和網(wǎng)之間結(jié)合時(shí)還具有嵌入層，該嵌入層為約10g/cm2的織物和在其對(duì)角線方向每隔5cm加入直徑為0.1mm的銅絲。
這樣獲得的針刺結(jié)合網(wǎng)具有大于80%的斷裂延伸率和小于1歐姆的表面電阻。該網(wǎng)在RTM工藝(在不飽和聚酯樹(shù)脂基礎(chǔ)上)用作表面網(wǎng)。在產(chǎn)品凝固后，在導(dǎo)電層和要涂敷的粉末之間施加電位差，表面即可被靜電涂敷。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電纖維網(wǎng)的使用方法，所述的導(dǎo)電纖維網(wǎng)置于塑料品表面或表面下以提供向所述表面靜電涂敷涂層時(shí)所需的導(dǎo)電體。
2.如權(quán)利要求1所述方法，其中纖維網(wǎng)具有金屬化纖維。
3.如權(quán)利要求2所述方法，其中纖維已由鎳、銅或銀金屬化，或由基于上述金屬中的一種或一種以上的合金所金屬化。
4.如權(quán)利要求1～3所述方法，其中纖維網(wǎng)具有金屬絲網(wǎng)。
5.一種適于涂層特別是噴覆涂層靜電涂敷的塑料制品，其中導(dǎo)電纖維網(wǎng)已置于至少其一個(gè)表面之上或之下。
6.如權(quán)利要求5所述的制品，其中纖維網(wǎng)具有金屬化纖維。
7.如權(quán)利要求6所述的制品，其中纖維已由鎳，銅或銀金屬化，或由基于上述金屬中的一種或一種以上的合金所金屬化。
8.如權(quán)利要求6或7所述的制品，其中纖維網(wǎng)具有金屬絲網(wǎng)。
9.如權(quán)利要求6-8所述的制品，其中纖維網(wǎng)被置于制品表面，該表面的表面電阻率不高于100，較好是不高于10，最好是不高于1歐姆。
10.如權(quán)利要求5-9所述的制品，其中制品進(jìn)一步具有增強(qiáng)纖維。
全文摘要
本發(fā)明涉及導(dǎo)電纖維網(wǎng)的使用方法，該纖維網(wǎng)置于塑料制品的表面或表面下，以提供向所述表面靜電涂敷涂層時(shí)所需要的導(dǎo)電體。
文檔編號(hào)B62D25/10GK1074634SQ9210096
公開(kāi)日1993年7月28日 申請(qǐng)日期1992年1月24日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月24日
發(fā)明者A·P·吉爾, R·G·古森斯, D·A·博芬申 申請(qǐng)人:蘭托公司