[發明專利]用內部帶電式靜電噴涂機施涂的導電涂層

無效

• 申請號: 00806196.3
• 申請日: 2000-04-13
• 公開（公告）號: CN1347350A
• 公開（公告）日: 2002-05-01
• 發明（設計）人: D·C·K·常;M·A·皮克特;D·F·辛格;A·索塞;D·S·斯特里克蘭德
• 申請（專利權）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: B05D1/04
• 分類號: B05D1/04;C09D5/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉元金,譚明勝

發明領域

本發明涉及使用內部帶電式靜電噴涂機進行噴涂的組合物，其硬化后會形成導電材料，此外還涉及包含一層或多層此導電材料的物品。

發明背景

汽車可以采用多種方法進行涂裝，其中包括具有高壓噴頭(50-140千伏)的靜電噴涂機。在此工藝中汽車車身通常是由金屬制成的，并且接地以便在噴頭與汽車車身之間形成一個電位差。噴頭中的一個電極使涂料液滴帶有電荷，從噴頭中噴出的帶有電荷的噴霧被吸引到接地的汽車車身上。涂料的涂敷效率(例如，從噴涂機轉移到底材表面的涂料的量)由于噴涂的涂料帶有電荷而提高了。內部帶電式靜電噴涂機的噴頭內通常有一條管，可以使管內大約90％的涂料帶電。而外部帶電式靜電噴涂機通常在噴頭孔口周圍有外突出部分，使離開噴頭的涂料帶電。與內部帶電式靜電噴涂機相比，外部帶電式靜電噴涂機只能使較少百分數的涂料帶有電荷，并且使用外部帶電式靜電噴涂機的涂裝工藝與使用內部帶電式靜電噴涂機的工藝相比，涂敷效率也較低。

大多數汽車車身還包含塑料部件，例如車身的塑料外壁板、塑料內飾部件等。在靜電噴涂過程中，靜電荷聚集在未涂裝的塑料部件的表面上，從而使噴頭與未涂裝的塑料表面之間的電壓下降。下降的電壓會減弱作用于帶電涂料液滴上的電場力。當進行塑料表面的靜電噴涂時，聚集的表面電荷也可能會在未涂裝的塑料表面形成一個方向相反的電場，排斥空氣中懸浮的涂料顆粒，從而導致涂敷效率降低。

在進行靜電噴涂時，涂有導電底漆的塑料表面被認為會減少表面電荷的聚集。已涂有底漆的塑料部件在涂裝前連接到的汽車車身上，因此在隨后的面漆、清漆、和/或其它汽車面漆的靜電噴涂過程中，塑料可以被看作像金屬一樣接地。不幸的是由于回溯(Track?back)現象內部帶電式靜電噴涂機不能高效地噴涂可形成導電涂層的組合物，回溯是指電流沿涂料噴涂的方向移動，再回到靜電噴涂機的能力。采用內部帶電式靜電噴涂機噴涂的大多數涂料組合物其導電性均不夠高，在噴涂過程中不足以導致回溯現象的發生。然而在用內部帶電式靜電噴涂機噴涂可形成導電涂層的組合物時，就會給電流提供一個回溯的通路，從而使噴涂機短路。因此在汽車生產前，經常是用空氣噴涂機或者外部帶電式靜電噴涂機來涂裝塑料部件。涂裝后的塑料部件與汽車車身連接，然后在涂裝前涂第二次底漆(同時為金屬部件表面涂一層底漆)。結果是塑料部件表面一般包括兩層底漆。

能夠生成導電涂層、并且能夠使用內部帶電式靜電噴涂機對金屬和塑料進行噴涂的組合物將會是理想的。金屬和塑料兩種部件可以同時涂裝底漆，從而可以在汽車車身裝配前減少塑料部件預涂裝這一生產步驟。使用內部帶電式靜電噴涂機噴涂此組合物，與使用外部帶電式靜電噴涂機的工藝相比，將會提高涂料的涂敷效率。

發明簡述

本發明提供包含石墨、基料前體以及低極性溶劑的組合物。這類組合物能夠使用內部帶電式靜電噴涂機進行噴涂，而且經過硬化后可形成一層導電材料。汽車車身的金屬及塑料部件均可以用本發明的組合物進行靜電噴涂，所以在生產過程中塑料部件只需涂裝一次底漆，減少了在汽車裝配前因塑料部件單獨涂裝一層導電材料而產生的成本。本發明的組合物也可以用作金屬部件的底漆，在靜電噴涂面漆前使用。因此本發明的導電組合物部分地提供了至少兩個功能：金屬的一種底漆和為塑料提供導電表面。本發明的導電組合物可以通過內部帶電式靜電噴涂機的噴頭進行噴涂，而不會產生回溯現象，也不會使噴涂設備短路(點火故障限制通常設定在180微安)。用來噴涂本發明組合物的內部帶電式靜電噴涂機噴頭的電壓范圍為約50-約140千伏，約80-約90千伏更好。采用靜電噴涂此組合物可以從汽車生產流程中省去一個步驟，因此汽車生產商可以節約一部分成本。本發明的涂層除了具有抗碎裂性、抗沖擊性以外，還具有良好的外觀而且與金屬和塑料之間的附著力良好。

本發明還提供一種在底材上附著有一層導電材料的物品。本發明的組合物硬化后會在底材表面形成一個涂層(一層導電材料)。

本發明還提供一種涂裝方法，包括使用內部帶電式靜電噴涂機噴涂含有石墨、基料前體及低極性溶劑的組合物的各個步驟。

關于本發明所使用的(術語)如下：

“可靜電噴涂”是指可以通過內部帶電式靜電噴涂機進行噴涂而不會產生回溯現象的組合物。

“組合物”是指包括基料前體、石墨以及低極性溶劑的處于可流動狀態的涂料。

“涂層”是指硬化后的上述組合物。

“顏料”是指炭黑、石墨、TiO₂或給組合物提供顏色的其它顆粒。

發明詳述