專利名稱:不導(dǎo)電表面的靜電涂漆方法
在過去幾十年里，由于環(huán)境的原因，靜電低溶劑和/或無溶劑涂漆方法已經(jīng)逐漸地引起人們的重視。粉末涂漆就是無溶劑涂漆的一個(gè)例子。在這種情況下把熱塑性或交聯(lián)聚合物粉末涂覆到要涂漆的表面上然后一起加熱燒結(jié)和/或熔融形成涂漆膜。
就導(dǎo)電材料如金屬來說，優(yōu)選地是用靜電涂漆方法來涂覆聚合物粉末和/或漆。粉末漆粒子與高壓電極直接接觸，就會使靜電涂漆所需要的粉末漆粒子帶電。還有一種可能性是通過利用摩擦帶電的性質(zhì)來摩擦生電。
對于靜電涂漆來說，涂漆的物體表面必須是導(dǎo)電的。因?yàn)樗芰贤ǔＪ墙^緣體，在靜電涂漆之前，必須使它們導(dǎo)電。為了這一目的，可以將導(dǎo)電填料如碳黑或金屬氧化物加入到塑料中。這種方法的缺點(diǎn)是就加入碳黑來說成型部件是黑的和/或就加入金屬氧化物來說需要大量的填料，這會使機(jī)械性能差。
使塑料表面變?yōu)閷?dǎo)電的另一種行方式是用導(dǎo)電漆涂覆。如果使用碳黑填料導(dǎo)電漆，表面又會變黑，以致于很難產(chǎn)生透明的和/或薄涂層。
現(xiàn)在人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有機(jī)的導(dǎo)電聚合物是非常適合作為進(jìn)行靜電涂漆的塑料的導(dǎo)電涂層。因此本發(fā)明提出了一種不導(dǎo)電表面的靜電涂漆的方法，其特征在于在涂漆之前用導(dǎo)電有機(jī)聚合物涂覆不導(dǎo)電表面。
合適的有機(jī)聚合物的例子有聚苯胺、聚苯乙烯和聚噻吩和/或它們的衍生物。使用不同的方法在不導(dǎo)電表面產(chǎn)生導(dǎo)電涂層。合適的方法例子如下1.在不導(dǎo)電表面上就地生成導(dǎo)電聚合物，如EP-A339340中所述使用3，4-亞乙二氧基噻吩的聚合。
2.用包含細(xì)分散的和/或膠體的或溶解形式的導(dǎo)電聚合物的漆涂覆不導(dǎo)電表面。適合的涂層溶液的例子是在溶劑如甲苯、二甲苯或甲基異丁基(甲)酮(例如Incoblend-Lack和/或Versicon)中的聚苯胺的分散體或充滿聚吡咯的膠乳，如在EP-A589529中所述。優(yōu)選的是在EP-A440957和DE-OS4211459中描述的聚噻吩衍生物。
特別優(yōu)選的是在這些專利申請中所述的和從作為單體的3，4-亞乙二氧基噻吩衍生出的以及還包含從聚合羧酸或磺酸衍生的聚陰離子的含水聚噻吩分散體和/或溶液。利用這些溶液能夠產(chǎn)生無色、透明的導(dǎo)電涂層，該涂層沒有黑色、填充碳黑的涂層的缺點(diǎn)。
按照本發(fā)明能夠涂漆的塑料的例子是酰胺類、聚砜類、聚碳酸酯類、聚酰亞胺類、聚酯類、ABS、聚苯乙烯、聚氯乙烯以及它們的混合和共聚物類，以及例如由酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧二異氰酸酯樹脂制成的那些硬質(zhì)體。
塑料也包含傳統(tǒng)的填料如無機(jī)礦物，例如高嶺土或玻璃纖維。按照本發(fā)明的方法，也可以在由木頭制成的不導(dǎo)電表面如壓板面板、玻璃、 由氧化鋁、氮化硅做的陶瓷例如瓷器的不導(dǎo)電表面上涂漆。
導(dǎo)電聚合物分散體和/或溶液可以單獨(dú)使用或與粘結(jié)劑一起使用。合適的粘結(jié)劑的例子是聚亞胺酯、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯類、不飽和聚酯樹脂和/或它們的混合物。
粘結(jié)劑優(yōu)選地作為液體分散體或乳劑或溶液使用。
使用導(dǎo)電涂層應(yīng)以產(chǎn)生表面電阻＜1010Ω/□并且允許好的靜電涂漆的量為準(zhǔn)。
通常所說的層厚為0.05-50μm，優(yōu)選0.1-5μm是需要的。
涂覆應(yīng)用已知的技術(shù)，例如涂漆、浸漬、刷涂、印刷。
涂覆之后干燥涂層。在室溫或高達(dá)250℃、優(yōu)選200℃的溫度下進(jìn)行干燥。
可以把輔助溶劑如低級醇例如甲醇、乙醇、異丙醇，或酮例如丙酮，或開鏈或環(huán)酰胺例如N-甲基吡咯烷酮加到導(dǎo)電聚合物和任選的粘結(jié)劑的水分散體中。還有的添加劑的例子是表面活性劑如長鏈脂族的或芳基脂族的磺酸鹽。
可以加入粘結(jié)促進(jìn)劑如有機(jī)硅烷，例如3-縮水甘油丙氧基三甲氧基硅烷以改進(jìn)粘合性。
然后按照已知的方法靜電涂漆到涂覆的表面上。
優(yōu)選地對塑料進(jìn)行粉末涂漆。合適的粉末涂漆體系的例子是環(huán)氧樹脂粉末漆、聚丙烯酸酯漆、與羧酸酐類、羧酸或聚異氰酸酯交聯(lián)的羥基官能團(tuán)聚酯、與聚官能團(tuán)環(huán)氧化物如三縮水甘油異氰酸酯交聯(lián)的羧基官能團(tuán)聚酯。
在涂覆粉末漆涂層后，將其在高溫下一起燒結(jié)和/或熔融。溫度為50℃-300℃，優(yōu)選100℃-250℃。
本發(fā)明的方法的最大優(yōu)點(diǎn)是在一個(gè)步驟中用靜電涂漆方法可以將金屬和塑料的結(jié)合體共同地涂漆，而在過去首先按照其它方法對不導(dǎo)電體塑料部分單獨(dú)涂漆然后與靜電涂漆的金屬部分結(jié)合。
按照這種方法涂覆的盤子的表面電阻為3kΩ/□。用粉末漆靜電噴涂該盤子，該漆是基于三縮水甘油異氰酸酯(AralditTT 810，Ciba-Geigy AG)和包含羧基的聚酯(Uralac4200，DSM N.V.)，包含相對于粘結(jié)劑為50％的氧化鈦。按照木發(fā)明漆粉末均勻地和完全地覆蓋涂層。然后在180℃下用空氣循環(huán)爐對粉末漆烘烤10分鐘。
冷卻后，獲得了與塑料粘合很好的高光澤的漆涂層(柵極消減0)。
在填充玻璃纖維的聚酰胺6(30％重量的玻璃)制成的塑料、聚砜(UDEL1700，Amoco公司制造)、玻璃和氧化鋁陶瓷上涂覆得到相同的結(jié)果。對比試驗(yàn)按照本發(fā)明用粉末漆靜電噴涂沒有涂層的玻璃盤子和聚碳酸酯盤子。漆粉只能涂覆盤子的一小部分。
1.8g的聚丙烯酸酯分散體(MowlithDM771，Hoechst AG)，固體含量50％4.0g的異丙醇2.0g的水干燥后，獲得的0.8μm厚的涂層表面電阻為2.5×106Ω/□。配方b8.3g的3，4-聚亞乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸酯溶液，含水1.3％(AI4071，Bayer AG)0.5g的N-甲基吡咯烷酮1.6g的聚乙酸乙烯酯分散體(MowlithDC，，Hoechst AG)，固體含量56％2.0g的異丙醇干燥后，獲得的0.2μm厚的涂層表面電阻為4×107Ω/□。配方c6.0g的3，4-聚亞乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸酯溶液，含水1.3％(AI4071，Bayer AG)0.2g的N-甲基吡咯烷酮1.8g的聚亞胺酯分散體(BayhydrolLS 2953，Bayer AG)，固體含量40％0.2g的3-縮水甘油丙氧基三甲氧基硅烷0.6g的異丙醇干燥后，獲得的0.8μm厚的涂層表面電阻為2×107Ω/□。
涂層干燥后，按照實(shí)施例1用粉末漆噴涂盤子然后烘烤漆。在各種情況下均獲得均勻的、粘合性好的、高光澤漆涂層。
權(quán)利要求
1.不導(dǎo)電表面的靜電涂漆方法，其特征在于在該表面上涂覆由聚吡咯、聚苯胺或聚噻吩和/或它們的衍生物制成的有機(jī)導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電層然后按照已知的方法靜電涂漆。
2.按照權(quán)利要求
1的方法，其特征在于采用了3，4-聚亞乙二氧基噻吩作為導(dǎo)電聚合物。
3.按照權(quán)利要求
2的方法，其特征在于采用于了3，4-聚亞乙二氧基噻吩作為水分散體或溶液。
4.按照權(quán)利要求
3的方法，其特征在于3，4-聚亞乙二氧基噻吩制劑也包含有機(jī)或無機(jī)粘結(jié)劑。
專利摘要
本發(fā)明涉及不導(dǎo)電表面的靜電涂漆方法。為了這個(gè)目的，在該表面上涂覆由聚吡咯類、聚苯胺類或聚噻吩類制成的有機(jī)導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電層然后靜電噴涂。
文檔編號C08G61/10GKCN1078823SQ96122454
公開日2002年2月6日 申請日期1996年10月2日
發(fā)明者F·瓊納斯, U·岡特曼, K·勒希, A·邦克, H·巴斯滕, P·湯梅策克 申請人:拜爾公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan