專利名稱：導電纖維網的使用方法及結合有這種網的制品的制作方法
技術領域：
本發明涉及適合于涂層，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的使用方法。在工業中特別是在汽車工業中，有一種越來越多地以塑料部件替代金屬部件的趨勢，以便改善耐候能力，增加設計的可選擇性和減輕重量。塑料也日益增多的被用來制造各種機器的殼體。有關塑料的利用中存在的難題之一是其表面的最后加工，尤其是通過涂層來進行的表面最后加工。
迄今，已經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地提供最后加工了的表面。
尤其塑料件表面的多孔性和不均勻的構造導致出現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。噴覆的進一步的問題是塑料件的導電率低，以致從環保觀點看最理想的靜電涂敷完全不適用。
大量能夠實現噴覆涂層靜電涂敷的建議已經提出。日本專利申請52/14641的摘要揭示，在要涂敷的制品背面埋置金屬粉末。根據日本專利申請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57/180638摘要揭示，在靜電涂敷之前在制品上涂導電底漆。
這些方法都存在缺點，或是制品性能下降或是必須有附加的操作。
本發明的目的是提供一種克服了現有技術的缺點的方法。
已經意外地發現，導電纖維網能夠有效地用來提供在塑料制品上所需要的靜電電荷。
本發明同時涉及導電纖維網的使用方法，該纖維網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所需要的導電體。纖維網最好為金屬化纖維，特別是金屬化塑料纖維制成的網。
此種纖維網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。已發現金屬化纖維顯然比金屬纖維更適合于本發明的使用，因為金屬化纖維置于制品中產生更好的電性。此外，金屬纖維與制品的結合力具有隨時間推移而降低的缺點。因此，金屬纖維雖也能使用，但金屬化纖維更好。
導電纖維網可以僅由導電纖維構成，但也可以由導電纖維和不導電纖維的組合體構成。在用組合體時，要獲得良好的導電性，導電纖維的長度最好是40～60mm。纖維網可被熱的、化學的或機械的粘合。紡織織物也可選擇使用。
為獲得最適宜的導電性，利用一種金屬絲網及與該金屬絲網相接觸的金屬化纖維網的組合體，金屬絲網的金屬絲例如為直徑0.05-0.5mm的銅絲，該金屬絲網可以較稀疏，例如網眼為0.5-10cm。
本發明進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，導電纖維網已置于至少其一個表面之上或之下。根據本發明的制品可在制品表面上或表面下包含上述的纖維網。如果纖維網置于表面上，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。這對獲得一個可被靜電涂敷的表面是很有利的。另外，導電表面的優點是可通過導電帶用簡單的方法施加電壓，導電帶裝在該導電表面上，如其邊緣或臨近其邊緣處。
導電纖維網設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酯，環氧樹酯，聚酯樹酯和聚氨基甲酸酯樹酯。能使用的熱塑性塑料包括各種“工程塑料”，如聚丙烯，ABS和相關的苯乙烯聚合物，聚碳酸酯，聚醚酰亞胺，對聚苯氧，對聚苯硫和這些塑料的混合物。這些塑料也可由纖維增強。這方面已知的應用如纖維增強聚酯樹酯制成的制品。
用于導電纖維網及可用于塑料增強的纖維，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。當然，纖維的選擇在一定程度上取決于在制造和使用時材料所必須能承受的溫度。
根據本發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。例如將導電纖維網引入模具，如需要該網與起塑料增強作用的纖維網相組合以制造纖維增強層壓件。制造本發明制品的適用方法是SMC和RTM工藝。在SME(片料模塑結合法)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。導電纖維網已先放在模具中。該網接著被半固化片料所注滿。另一方法是RTM(樹脂移送模塑法)，在這個方法中，液狀樹酯，如熱固性聚酯樹酯被注入已裝有導電纖維網和起塑料增強作用的纖維網的模具中。還應注意，在熱固性方法中也可以使用常規的層壓件制造工藝，在該制造工藝中所有材料都是人工添加的。
當利用封閉模具方法時，最好所用的纖維網具有加濕器和/或除氣器以提高材料的表面質量。照這樣，可獲得無氣泡的光滑塑料表面。
在表面或在表面下具有導電纖維網的制品，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，聚酯樹脂，聚氨基甲酸酯樹脂或環氧樹酯基底上可燒結的常規粉末。粉末涂層靜電涂敷后，用已知的方法將漆面烘烤。
本發明由以下實施例說明，但它并不能限定本發明。
例1，一予先在170℃，約4g/cm2壓力下固定，由100%PBTP/PETP(聚對苯二甲酸丁二醇酯或聚對苯二甲酸乙二醇酯)纖維組成，約100g/cm2的聚酯針刺結合網，將該網粘合在由80%鍍鎳纖維和20%PBTP/PETP纖維組成，約35g/cm2的熱粘合網上，粘合時兩網之間還具有嵌入層，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的系統操作壓力下進行的。
這樣得到的纖維網具有0.48g/cm3的密度(在40g/cm2壓力下測得)，表面電阻不大于0.1歐姆(長度10m測得)。該纖維網作為表面網以SMC工藝(在不飽和聚酯樹脂基礎上)被壓制成高表面光潔度，低氣泡率的產品。然后產品用聚酯粉末涂料進行靜電涂敷。涂敷后的產品在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合在不規則的60g/cm2的聚丙烯酸酯針刺網上，上述纖維和網之間結合時還具有嵌入層，該嵌入層為約10g/cm2的織物和在其對角線方向每隔5cm加入直徑為0.1mm的銅絲。
這樣獲得的針刺結合網具有大于80%的斷裂延伸率和小于1歐姆的表面電阻。該網在RTM工藝(在不飽和聚酯樹脂基礎上)用作表面網。在產品凝固后，在導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。
權利要求
1.一種導電纖維網的使用方法，所述的導電纖維網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所需的導電體。
2.如權利要求1所述方法，其中纖維網具有金屬化纖維。
3.如權利要求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.如權利要求1～3所述方法，其中纖維網具有金屬絲網。
5.一種適于涂層特別是噴覆涂層靜電涂敷的塑料制品，其中導電纖維網已置于至少其一個表面之上或之下。
6.如權利要求5所述的制品，其中纖維網具有金屬化纖維。
7.如權利要求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.如權利要求6或7所述的制品，其中纖維網具有金屬絲網。
9.如權利要求6-8所述的制品，其中纖維網被置于制品表面，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.如權利要求5-9所述的制品，其中制品進一步具有增強纖維。
全文摘要
本發明涉及導電纖維網的使用方法，該纖維網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所需要的導電體。
文檔編號B62D25/10GK1074634SQ9210096
公開日1993年7月28日 申請日期1992年1月24日 優先權日1992年1月24日
發明者A·P·吉爾, R·G·古森斯, D·A·博芬申 申請人:蘭托公司