[发明专利]不导电表面的静电涂漆方法

说明书

在过去几十年里，由于环境的原因，静电低溶剂和/或无溶剂涂漆方法已经逐渐地引起人们的重视。粉末涂漆就是无溶剂涂漆的一个例子。在这种情况下把热塑性或交联聚合物粉末涂覆到要涂漆的表面上然后一起加热烧结和/或熔融形成涂漆膜。

就导电材料如金属来说，优选地是用静电涂漆方法来涂覆聚合物粉末和/或漆。粉末漆粒子与高压电极直接接触，就会使静电涂漆所需要的粉末漆粒子带电。还有一种可能性是通过利用摩擦带电的性质来摩擦生电。

对于静电涂漆来说，涂漆的物体表面必须是导电的。因为塑料通常是绝缘体，在静电涂漆之前，必须使它们导电。为了这一目的，可以将导电填料如碳黑或金属氧化物加入到塑料中。这种方法的缺点是就加入碳黑来说成型部件是黑的和/或就加入金属氧化物来说需要大量的填料，这会使机械性能差。

使塑料表面变为导电的另一种行方式是用导电漆涂覆。如果使用碳黑填料导电漆，表面又会变黑，以致于很难产生透明的和/或薄涂层。

现在人们已经发现有机的导电聚合物是非常适合作为进行静电涂漆的塑料的导电涂层。因此本发明提出了一种不导电表面的静电涂漆的方法，其特征在于在涂漆之前用导电有机聚合物涂覆不导电表面。

合适的有机聚合物的例子有聚苯胺、聚苯乙烯和聚噻吩和/或它们的衍生物。使用不同的方法在不导电表面产生导电涂层。合适的方法例子如下：

1.在不导电表面上就地生成导电聚合物，如EP-A339340中所述使用3，4-亚乙二氧基噻吩的聚合。

2.用包含细分散的和/或胶体的或溶解形式的导电聚合物的漆涂覆不导电表面。适合的涂层溶液的例子是在溶剂如甲苯、二甲苯或甲基异丁基(甲)酮(例如Incoblend-Lack^和/或Versicon^)中的聚苯胺的分散体或充满聚吡咯的胶乳，如在EP-A589529中所述。优选的是在EP-A440957和DE-OS4211459中描述的聚噻吩衍生物。

特别优选的是在这些专利申请中所述的和从作为单体的3，4-亚乙二氧基噻吩衍生出的以及还包含从聚合羧酸或磺酸衍生的聚阴离子的含水聚噻吩分散体和/或溶液。利用这些溶液能够产生无色、透明的导电涂层，该涂层没有黑色、填充碳黑的涂层的缺点。

按照本发明能够涂漆的塑料的例子是酰胺类、聚砜类、聚碳酸酯类、聚酰亚胺类、聚酯类、ABS、聚苯乙烯、聚氯乙烯以及它们的混合和共聚物类，以及例如由酚醛树脂、环氧树脂、环氧二异氰酸酯树脂制成的那些硬质体。

塑料也包含传统的填料如无机矿物，例如高岭土或玻璃纤维。按照本发明的方法，也可以在由木头制成的不导电表面如压板面板、玻璃、 由氧化铝、氮化硅做的陶瓷例如瓷器的不导电表面上涂漆。

导电聚合物分散体和/或溶液可以单独使用或与粘结剂一起使用。合适的粘结剂的例子是聚亚胺酯、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯类、不饱和聚酯树脂和/或它们的混合物。

粘结剂优选地作为液体分散体或乳剂或溶液使用。

使用导电涂层应以产生表面电阻＜10¹⁰Ω/□并且允许好的静电涂漆的量为准。

通常所说的层厚为0.05-50μm，优选0.1-5μm是需要的。

涂覆应用已知的技术，例如涂漆、浸渍、刷涂、印刷。

涂覆之后干燥涂层。在室温或高达250℃、优选200℃的温度下进行干燥。

可以把辅助溶剂如低级醇例如甲醇、乙醇、异丙醇，或酮例如丙酮，或开链或环酰胺例如N-甲基吡咯烷酮加到导电聚合物和任选的粘结剂的水分散体中。还有的添加剂的例子是表面活性剂如长链脂族的或芳基脂族的磺酸盐。

可以加入粘结促进剂如有机硅烷，例如3-缩水甘油丙氧基三甲氧基硅烷以改进粘合性。

然后按照已知的方法静电涂漆到涂覆的表面上。

优选地对塑料进行粉末涂漆。合适的粉末涂漆体系的例子是环氧树脂粉末漆、聚丙烯酸酯漆、与羧酸酐类、羧酸或聚异氰酸酯交联的羟基官能团聚酯、与聚官能团环氧化物如三缩水甘油异氰酸酯交联的羧基官能团聚酯。

在涂覆粉末漆涂层后，将其在高温下一起烧结和/或熔融。温度为50℃-300℃，优选100℃-250℃。

本发明的方法的最大优点是在一个步骤中用静电涂漆方法可以将金属和塑料的结合体共同地涂漆，而在过去首先按照其它方法对不导电体塑料部分单独涂漆然后与静电涂漆的金属部分结合。

实施例

实施例1