专利名称：导电纤维网的使用方法及结合有这种网的制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及适合于涂层，特别是喷覆涂层(muffle coating)的静电涂敷的制品，以及为制造这类制品的纤维网的使用方法。在工业中特别是在汽车工业中，有一种越来越多地以塑料部件替代金属部件的趋势，以便改善耐候能力，增加设计的可选择性和减轻重量。塑料也日益增多的被用来制造各种机器的壳体。有关塑料的利用中存在的难题之一是其表面的最后加工，尤其是通过涂层来进行的表面最后加工。
迄今，已经证明塑料件不可能如同金属件那样以喷覆，刷涂或喷雾等单一操作适当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匀的构造导致出现许多气泡和其他漆的涂敷方面的明显缺陷，这迫使使用昂贵的最后表面加工。喷覆的进一步的问题是塑料件的导电率低，以致从环保观点看最理想的静电涂敷完全不适用。
大量能够实现喷覆涂层静电涂敷的建议已经提出。日本专利申请52/14641的摘要揭示，在要涂敷的制品背面埋置金属粉末。根据日本专利申请59/89272摘要，将金属粉末或纤维放在制品中。最后，日本专利申请57/180638摘要揭示，在静电涂敷之前在制品上涂导电底漆。
这些方法都存在缺点，或是制品性能下降或是必须有附加的操作。
本发明的目的是提供一种克服了现有技术的缺点的方法。
已经意外地发现，导电纤维网能够有效地用来提供在塑料制品上所需要的静电电荷。
本发明同时涉及导电纤维网的使用方法，该纤维网置于塑料制品的表面或表面下，以提供向所述表面静电涂敷涂层时所需要的导电体。纤维网最好为金属化纤维，特别是金属化塑料纤维制成的网。
此种纤维网本身的表面电阻率须尽可能低，最好小于1欧姆。适宜的纤维是塑料纤维，特别是丙烯酸系或聚酯纤维，或玻璃纤维，这些纤维已由镍、铜或银金属化，或由基于这些金属中的一种或一种以上的合金所金属化。已发现金属化纤维显然比金属纤维更适合于本发明的使用，因为金属化纤维置于制品中产生更好的电性。此外，金属纤维与制品的结合力具有随时间推移而降低的缺点。因此，金属纤维虽也能使用，但金属化纤维更好。
导电纤维网可以仅由导电纤维构成，但也可以由导电纤维和不导电纤维的组合体构成。在用组合体时，要获得良好的导电性，导电纤维的长度最好是40～60mm。纤维网可被热的、化学的或机械的粘合。纺织织物也可选择使用。
为获得最适宜的导电性，利用一种金属丝网及与该金属丝网相接触的金属化纤维网的组合体，金属丝网的金属丝例如为直径0.05-0.5mm的铜丝，该金属丝网可以较稀疏，例如网眼为0.5-10cm。
本发明进一步涉及一种适合于涂层，特别是喷覆涂层的静电涂敷的塑料制品，在该制品中，导电纤维网已置于至少其一个表面之上或之下。根据本发明的制品可在制品表面上或表面下包含上述的纤维网。如果纤维网置于表面上，那么金属化纤维将部分地凸出塑料表面，所以该表面也具有抗静电特性。制品的表面电阻率能很低，如不高于100，较好是不高于10，最好是不高于1欧姆。这对获得一个可被静电涂敷的表面是很有利的。另外，导电表面的优点是可通过导电带用简单的方法施加电压，导电带装在该导电表面上，如其边缘或临近其边缘处。
导电纤维网设置在恰好在表面之下也是可以的，例如表面下100～400μm处。
本制品可由热塑性塑料或热固性塑料制成。热固性塑料如酚醛树酯，环氧树酯，聚酯树酯和聚氨基甲酸酯树酯。能使用的热塑性塑料包括各种“工程塑料”，如聚丙烯，ABS和相关的苯乙烯聚合物，聚碳酸酯，聚醚酰亚胺，对聚苯氧，对聚苯硫和这些塑料的混合物。这些塑料也可由纤维增强。这方面已知的应用如纤维增强聚酯树酯制成的制品。
用于导电纤维网及可用于塑料增强的纤维，主要是丙烯酸类纤维，聚酯纤维，玻璃纤维，碳纤维和芳族聚酰胺纤维。当然，纤维的选择在一定程度上取决于在制造和使用时材料所必须能承受的温度。
根据本发明的制品可用不同的方法制造，这取决于所使用的材料。在这些方法中一般使用封闭模具。例如将导电纤维网引入模具，如需要该网与起塑料增强作用的纤维网相组合以制造纤维增强层压件。制造本发明制品的适用方法是SMC和RTM工艺。在SME(片料模塑结合法)工艺中，所谓半固化片料放入模具中，然后封闭模具并在温度和压力作用下半固化片料熔融流动。导电纤维网已先放在模具中。该网接着被半固化片料所注满。另一方法是RTM(树脂移送模塑法)，在这个方法中，液状树酯，如热固性聚酯树酯被注入已装有导电纤维网和起塑料增强作用的纤维网的模具中。还应注意，在热固性方法中也可以使用常规的层压件制造工艺，在该制造工艺中所有材料都是人工添加的。
当利用封闭模具方法时，最好所用的纤维网具有加湿器和/或除气器以提高材料的表面质量。照这样，可获得无气泡的光滑塑料表面。
在表面或在表面下具有导电纤维网的制品，特别适合于粉末涂层特别是喷覆涂层的静电涂敷。适宜的粉末是在尼龙，聚酯树脂，聚氨基甲酸酯树脂或环氧树酯基底上可烧结的常规粉末。粉末涂层静电涂敷后，用已知的方法将漆面烘烤。
本发明由以下实施例说明，但它并不能限定本发明。
例1，一予先在170℃，约4g/cm2压力下固定，由100%PBTP/PETP(聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯)纤维组成，约100g/cm2的聚酯针刺结合网，将该网粘合在由80%镀镍纤维和20%PBTP/PETP纤维组成，约35g/cm2的热粘合网上，粘合时两网之间还具有嵌入层，该嵌入层为约10g/cm2的聚酯织物和在其对角线方向每隔5cm加入直径为0.1mm的铜丝。粘合是在185℃，18N/cm的系统操作压力下进行的。
这样得到的纤维网具有0.48g/cm3的密度(在40g/cm2压力下测得)，表面电阻不大于0.1欧姆(长度10m测得)。该纤维网作为表面网以SMC工艺(在不饱和聚酯树脂基础上)被压制成高表面光洁度，低气泡率的产品。然后产品用聚酯粉末涂料进行静电涂敷。涂敷后的产品在180℃的温度下硬化。即可得到均匀和光滑的表面。
例2，40g镀镍丙烯酸类纤维被针刺结合在不规则的60g/cm2的聚丙烯酸酯针刺网上，上述纤维和网之间结合时还具有嵌入层，该嵌入层为约10g/cm2的织物和在其对角线方向每隔5cm加入直径为0.1mm的铜丝。
这样获得的针刺结合网具有大于80%的断裂延伸率和小于1欧姆的表面电阻。该网在RTM工艺(在不饱和聚酯树脂基础上)用作表面网。在产品凝固后，在导电层和要涂敷的粉末之间施加电位差，表面即可被静电涂敷。
权利要求
1.一种导电纤维网的使用方法，所述的导电纤维网置于塑料品表面或表面下以提供向所述表面静电涂敷涂层时所需的导电体。
2.如权利要求1所述方法，其中纤维网具有金属化纤维。
3.如权利要求2所述方法，其中纤维已由镍、铜或银金属化，或由基于上述金属中的一种或一种以上的合金所金属化。
4.如权利要求1～3所述方法，其中纤维网具有金属丝网。
5.一种适于涂层特别是喷覆涂层静电涂敷的塑料制品，其中导电纤维网已置于至少其一个表面之上或之下。
6.如权利要求5所述的制品，其中纤维网具有金属化纤维。
7.如权利要求6所述的制品，其中纤维已由镍，铜或银金属化，或由基于上述金属中的一种或一种以上的合金所金属化。
8.如权利要求6或7所述的制品，其中纤维网具有金属丝网。
9.如权利要求6-8所述的制品，其中纤维网被置于制品表面，该表面的表面电阻率不高于100，较好是不高于10，最好是不高于1欧姆。
10.如权利要求5-9所述的制品，其中制品进一步具有增强纤维。
全文摘要
本发明涉及导电纤维网的使用方法，该纤维网置于塑料制品的表面或表面下，以提供向所述表面静电涂敷涂层时所需要的导电体。
文档编号B62D25/10GK1074634SQ9210096
公开日1993年7月28日 申请日期1992年1月24日 优先权日1992年1月24日
发明者A·P·吉尔, R·G·古森斯, D·A·博芬申 申请人:兰托公司