DE69333126T2 - Wärmeformbares leitendes laminat und dessen herstellungsverfahren - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrostatisch spritzlackierten Kunststoff-Platte.
  • In einem typischen elektrostatischen Spritzlackier-Prozeß wird der Sprühkopf bei einer hohen Spannung gehalten (50 bis 140 kV), während der zu besprühende Gegenstand (das Substrat) elektrisch geerdet wird. Wenn ein Metall-Substrat besprüht wird, ist es relativ einfach, das Metall bei einem geerdeten Potential zu halten. In dem elektrostatischen Sprühprozeß werden Teilchen (Farb-Tröpfchen) durch eine Elektrode in dem Sprühkopf geladen, und eine Wolke aus dem geladenen Spray aus dem Sprühkopf wird durch die große Spannungsdifferenz an die Metalloberfläche angezogen. Dieses Verfahren reduziert in starkem Maß überschüssig anfallendes Sprühmaterial (Überspray) und erzeugt eine Oberfläche hoher Qualität auf den besprühten Metallteilen. Aus diesen – und anderen – Gründen wurden elektrostatische Spritzlackier-Verfahren viele Jahre lang in der Automobilindustrie zum Spritzlackieren von Außenkarosserie-Platten aus Metallblech verwendet.
  • In den jüngst zurückliegenden Jahren hat die Automobilindustrie den Umfang der Anwendung von Kunststoff-Materialien für Fahrzeug-Außenkarrosserie-Platten und -Verkleidungsteile erhöht. Die vornehmlichen Gründe sind eine Gewichtsreduktion und die Tatsache, dass Fahrzeugbauer besser ausgeklügelte, hochgradig stoßfeste Kunststoff-Materialien wie beispielsweise Polycarbonate verfügbar hatten. In einem großen Ausmaß hängt der zukünftige Erfolg von Kunststoff-Materialien für große Fahrzeug-Kanosserie-Platten von ihrem Vermögen ab, „on-line" in der Montage-Anlage mit einem ein erstklassiges Erscheinungsbild liefernden Lackierung lackiert zu werden, das ähnlich lackierten Fahrzeug-Kanosserie-Platten aus Metall ist. Das Verfahren des elektrostatischen Spritzlackierens von Kunststoff-Fahrzeug-Karrosserie-Platten wird bereits seit Jahren angewendet. Jedoch treten Schwierigkeiten auf, wenn elektrostatische Spritzlackier-Verfahrensweisen zum Lackieren von Kunststoff-Substratem verwendet werden. Das Problem ist besonders schwierig dann, wenn es Aufgabe ist, Kunststoffe mit derselben hohen Qualität und demselben hohen Erscheinungsbild wie Metallteile unter Anwendung elektrostatischer Spritzlackier-Anlagen zu lackieren.
  • Um Kunststoff-Substrate elektrostatisch mit einer Spritzlackierung zu versehen, muß eine Anzahl technischer Probleme überwunden werden. Beispielsweise sammeln sich elektrostatische Ladungen an der Oberfläche eines Kunststoff-Substrats während des Verfahrens der elektrostatischen Spritzlackierung. Die Ladungen, die sich ansammeln, lassen sich nicht so leicht ableiten wie bei Metallen. Diese Ansammlung von Ladungen reduziert das Potential zwischen dem Sprühkopf und dem Substrat, was zu schwächeren elektrischen Kräften auf den geladenen Farbstoff-Tröpfchen führt. Die gesammelten Ladungen auf der Substrat-Oberfläche erzeugen auch ein gegensätzliches elektrisches Feld, das durch die Luft fliegende Farbteilchen abstößt. Außerdem neigen die akkumulierten Ladungen dazu, ein nicht einheitliches Feld im Bereich der Oberfläche zu erzeugen. Diese Phänomene erzeugen eine selbst-beschränkende Wirkung des Erhalts einer Farbabscheidung in geringerem Umfang und der Erzeugung einer geringeren Einheitlichkeit beim Aufbau des Farbfilms, verglichen mit dem Lackieren von Metallsubstraten.
  • Darüber hinaus behalten manche Kunststoffe Ladungen, die weiter für lange Zeiträume nach dem Zeitpunkt, zu dem die Lackierung aufgespritzt wurde, fortexistieren, was die lackierte Oberfläche stärker anfällig für die Anziehung von Rost macht.
  • Als Ergebnis dieser Probleme war es schwierig, eine qualitativ hochwertige „Klasse A"-Lackbeschichtung durch elektrostatisches Spritz-Lackieren von Kunststoffen zu erhalten. Das Problem ist besonders schwierig, wenn es die Aufgabe ist, einheitliche Lacküberzüge auf Kunststoff-Platten aufzubringen, die komplexe dreidimensionale Formen haben.
  • Eine Lösung des Problems war die Suche nach bestimmten Materialien für Kunststoff-Substrate, die das Problem mit der Oberflächenladung und der resultierenden geringen Abscheidung und dem nicht-einheitlichen Aufbau von Lackfilmen auf Kunststoff-Materialien erleichtern. Dieser Weg hat sich bisher nicht als erfolgreich erwiesen.
  • Ein anderer Ansatz war die Entwicklung elektrisch leitfähiger Primer, die vor dem elektrostatischen Aufsprühen des End-Lackfilms mit Luft auf das Kunststoff-Substrat aufgesprüht werden. Die Verwendung eines leitfähigen Primers kann die Probleme akkumulierter elektrostatischer Ladungen, eines schlechten Lackfilm-Aufbaus und einer nicht einheitlichen Leitfähigkeit und Filmdicke reduzieren.
  • Ein weiterer Ansatz war der Zusatz-leitfähiger Materialien zu der Form-Kompoundiermasse; dies kann jedoch die physikalischen Eigenschaften des fertigen Teils verschlechtern. Die Verwendung leitfähiger Polymere wurde ebenfalls versucht; dieser Ansatz ist jedoch zu teuer.
  • Um derartige leitfähige Primer zu verwenden, müssen zuerst bestimmte technische Probleme überwunden werden. Es besteht eine Notwendigkeit für eine gute Haltung des Primers auf dem Kunststoff-Substrat. Spezielle Probleme haben die Oberflächenglätte des Primers und den Erhalt einer guten Haftung auf Substraten niedriger Energie wie beispielsweise TPO's (thermoplastischen Polyolefinen) und Polypropylen gesteuert. Der leitfähige Primer sollte auch einen guten Wert der Oberflächen-Leitfähigkeit und darüber hinaus Unempfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit, Einheitlichkeit der Leitfähigkeit im Bereich der Primer-Oberfläche und Haltbarkeit aufweisen. Wenn die Oberflächen-Leitfähigkeit zu gering ist, kann ein nicht einheitlicher Aufbau des Lackfilms resultieren. Die Oberflächen-Leitfähigkeit, gemessen als „spezifischer Widerstand" (in Ohm/cm (in) oder Ohm quadratische Fläche) sollte leidlich unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit sein; ansonsten werden Nicht-Einheitlichkeiten der Leitfähigkeit und des Aufbaus des Lackfilms erzeugt. Andere Faktoren können ebenfalls die Einheitlichkeit der Oberflächen-Leitfähigkeit ändern. Wenn die Beschichtungsdicke schwankt, wenn der Primer aufgebracht wird, ist es ebenfalls schwieriger, eine derartige Ein- heitlichkeit zu erreichen.
  • Allgemein gesprochen, war die Verwendung leitfähiger Primer für Kunststoff-Substrat-Platten in der Automobilindustrie nicht erfolgreich im Hinblick auf eine ökonomische Produktion eines Fertiglacks mit „Klasse A"-Qualität. Aufgrund einer nicht einheitlichen Leitfä higkeit und Primer-Filmdicke haben diese Techniken der Verwendung eines Primers zu einem generell schlechten Aussehen des fertigen Lackfilms geführt. Mit anderen Worten: Ein nicht einheitlicher Primer kann selbst dann, wenn er nur eine Unterbeschichtung in dem Verfahren ist, ein schlechtes Aussehen des fertigen Außenlack-Überzugs hervorrufen. Es ist schwierig, eine einheitliche Lack-Filmdicke bei Verwendung eines Primers hervorzubringen, der mittels nicht-elektrostatischer Luft-Sprühverfahren aufgebracht wurde, wenn diesem Schritt das Luftsprühen eines Lack-Farbfilms mit geladenen Teilchen folgt. Darüber hinaus kann selbst dann, wenn die Leitfähigkeit und Primer-Dicke einheitlich sind, die mit einem Sprühfilm versehene Oberfläche zu einer schlechteren End-Lackierung als einer solchen mit „Klasse A"-Qualität führen, beispielsweise zu einer „Orangenhaut"-Oberfläche. Darüber hinaus führten die Verfahrensweisen unter Verwendung leitfähiger Primer zu einer hohen Ausschußrate und erhöhten Produktionszeiten. Das derzeit verwendete Verfahren zum Versehen von Kunststoff-Teilen mit einem Primer für das elektrostatische Spritz-Lackieren ist ein Verfahren unter Hinzufügen eines zusätzlichen Schrittes, nämlich dass man entweder die Teile an eine andere Stelle zum Aufbringen eines Primers transportiert oder dass man den Primer auf der Lackierstraße am Produktionsband aufbringt. Dies führt zu hohen Transport- und Handhabungskosten und einer Ausschußrate aufgrund von Kratzern, die höher ist als normalerwei se. Diese Verfahrensweise schafft darüber hinaus auch eine weitere Quelle des Auftretens flüchtiger organischer Verbindungen. Wenn der gesamte Fahrzeugkörper erfolgreich aus Kunststoff-Teilen hergestellt wird, kann die derzeitige Verwendung eines Plattierungsbades für Metallteile aus dem Produktionsprozeß eliminiert werden.
  • Die vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung einer elektrostatisch spritzlackierten Kunststoff-Platte, das die Schritte umfaßt, dass man
    • – eine elektrisch leitfähige thermoplastische Harz-Grundier-Beschichtung auf eine hitzebeständige Träger-Platte aufbringt und die Grundier-Beschichtung auf der Träger-Platte zu einer einheitlichen Filmdicke trocknet;
    • – die leitfähige Grundier-Beschichtung von der Träger-Platte überträgt und die leitfähige Grundier-Beschichtung mit einer dünnen, flexiblen, thermoformbaren Kunststoff-Platte verbindet;
    • – die mit einer leitfähigen Grundier-Beschichtung versehene Platte zu einer dreidimensional geformten, eine Kontur aufweisenden Substrat-Platte formt, bei der sich die leitfähige Grundier-Beschichtung auf der Außenfläche der eine Kontur aufweisenden Substrat-Platte befindet und die eine Kontur aufweisende Substrat-Platte mit einem im wesentlichen einheitlichen Wert des Oberflächen-Widerstandes versieht; und
    • – auf die Oberfläche der leitfähigen Grundier-Beschichtung auf der eine Kontur aufweisenden Substrat-Platte eine End-Farb-Beschichtung aufgingt, wobei die End-Farb-Beschichtung durch elektrostatische Spritzverfahren aufgebracht wird.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wandelt ein wärmeformbares leitfähiges Laminat eine nicht-leitfähige Oberfläche in eine leitfähige Oberfläche für Anwendungen im Zusammenhang mit dem elektrostatischen Spritz-Lackieren um. Das leitfähige Laminat überwindet die Probleme einer nicht-einheitlichen Leitfähigkeit und Filmdicke und liefert einen hohen Grad der Leitfähigkeit einheitlich im gesamten Bereich der Oberfläche des Laminats. Das Laminat wird durch Verfahrensweisen gebildet, die einen einheitlichen leitfähigen Primer auf der Oberfläche des wärmeformbaren Laminats bereitstellen. Das resultierende Laminat kann unter Wärme zu komplexen dreidimensionalen Formen geformt werden, die dann elektrostatisch mit einem einheitlichen Lacküberzug nach dem Formen unter Wärme besprüht werden können. Wenn das wärmegeformte Laminat als Komponente in einer Kunststoff-Fahrzeugkörper-Platte verwendet wird, kann es an ein Substrat gebunden werden, das beispielsweise mit thermoplastischen Harzen geformt wird oder mit wärmehärtenden Harzen mittels verschiedener Platten-Formverfahren geformt wird, oder es kann im Vakuum druckgeformt und an das Kunststoff-Substrat gebunden werden. Beispiele von Formverfahren und Materialien schließen ein: SMC (sheet molding compound; Platten-Formverbindung bzw. -Harzplatte); BMC (bulk molding compound; Masse-Formverbindung bzw. -Harzmasse); TMC (thick molding compound; Dicke-Formverbindung bzw. Dickschicht-Harzplatte); REM (reaction injection molding; Reaktionsspritzgießen) und RTM (resin transfer molding; Reaktions-Übertragungsformen). (TMC ist ein Marke der Firma Takela Chemical Industries, Ltd.). Das mit einem Primer versehene Teil ist anschließend bereit für ein Lackieren unmittelbar nach dem Formen mit thermoplastischen oder wärmehärtenden Materialien oder dem Vakuumformen. Dies eliminiert den getrennten Transportschritt sowie Zykluszeit-Kosten, die mit dem derzeitigen, nicht im kontinuierlichen Betrieb erfolgenden Verfahren des elektrostatischen Spritz-Lackierens der Kunststoff-Kraftfahrzeug-Platten verbunden sind. Als weiterer Vorteil behält der leitfähige Primer seine Einheitlichkeit der Leitfähigkeit im Verlauf des gesamten Thermo-Formverfahrens. Der Primer umfaßt einen elektrisch leitenden einheitlichen Film mit guten Längungs- und Haftungseigenschaften. Durch Aufrechterhalten seiner einheitlichen Leitfähigkeit während des Thermo-Formens kann bei einer Lackierungs-Beschichtung, die auf die mit dem Primer versehene leitfähige Oberfläche aufgebracht wird, eine End-Lackierung der Qualitätsstufe „Klasse A" erhalten werden, und das selbst für komplex geformte Platten. Es werden auch weniger Überspray und eine geringere Ausschuß-Rate erzeugt.
  • Zusätzlich zu ihrer Anwendung in der Automobilindustrie kann die Erfindung verwendet werden zur Herstellung irgendwelcher, mit einer Kontur versehenen Kunststoff-Platten in der Vorbereitung für ein elektrostatisches Spritz-Lackierverfahren. Das thermoformbare bzw. in der Wärme formbare leitfähige Laminat kann verwendet werden zur Herstellung von Türen oder Schränken oder kann verwendet werden in der Elektronikindustrie, beispielsweise bei der elektromagnetischen Abschirmung.
  • Kurz gesagt, umfaßt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zw Herstellung eines wärmeformbaren leitfähigen Kunststoff-Laminats, das dazu verwendet werden kann, Kunststoff-Teile herzustellen, die für ein elektrostatisches Spritz-Lackieren oder eine elektromagnetische Abschirmung angepasst sind, wodurch ein einheitlich farbmäßig aufgebrachtes Finish hergestellt wird. Das Verfahren schließt das Bilden einer zeitweisen flexiblen Gußform-Platte, vorzugsweise mit einem Formen-Trennmittel beschichtet, noch mehr bevorzugt mit einem matten-Formen-Trennmittel beschichtet, und das anschließende Gießformen eines elektrisch leitfähigen Polymermaterials in Form eines dünnen, flüssigen Films mit einheitlicher Filmdicke auf die Gießform-Platte ein. Das elektrisch leitfähige Polymermaterial oder der Primer schließt in einer Ausführungsform ein Polyesterharz, das ein feinteiliges leitfähiges Material wie beispielsweise Ruß enthält, und ein Anti-Blockiermittel wie beispielsweise eine Dispersion aus gebranntem Siliciumoxid ein. Die Komponenten der Formulierung werden so gesteuert, dass nach Trocknen zu einer einheitlichen Filmdicke durch Lösungsmittel-Verdampfung der spezifische Oberflächen-Widerstand (oder die Leitfähigkeit) des leitfähigen Primer-Films so ist, dass das Material elektrostatisch spritzlackiert werden kann. Eine leitfähige Primer-Beschichtung, die elektrostatisch spritzlackierbar ist, weist einen spezifischen Widerstand in einem optimalen Bereich von 110 Einheiten oder mehr auf der Ransberg-Skala oder im Bereich von 1,97 bis 19,69 kOhm/cm (5 bis 50 kOhm/in) auf. Der leitfähige Primer weist ihm inhärente Hafteigenschaften auf und haftet so auf einer Platte mit einer Kunststoff-Oberfläche, und unter Bedingungen eines Thermo-Laminierverfahrens wird der Primer von der Gießform-Platte auf eine dünne, halbflexible, in der Wärme formbare Kunststoff-Oberflächen-Platte mittels Verfahrensweisen des Trocken-Farbübertragungs-Laminierens überführt. Das resultierende Laminat kann anschließend in der Wärme zu einem Material mit einer komplexen dreidimensionalen Form geformt werden, wie beispielsweise in die Form einer Fahrzeug-Karrosserie-Platte gebracht werden. Der Ruß und das gebrannte Siliciumoxid, die in dem Primer enthalten sind, beschleunigen die Freisetzung des Lösungsmittels und erzeugen eine glatte Beschichtung, die zur Herstellung eines Fahrzeug-Außenlack-Finish der Qualitätsstufe „Klasse A" führen kann, wenn das Laminat anschließend mittels Verfahrensweisen des elektrostatischen Spritz-Lackierens mit einem Lack versehen wird. Das vorgeformte Laminat kann dann an ein darunter liegendes Kunststoff-Substrat-Material gebunden werden, beispielsweise durch Verfahrensweisen des Spritz-Plattierens oder wärmehärtenden Formens, um so den fertigen Gegenstand zu formen. Die leitfähige Primer-Beschichtung weist eine ausreichende Längung auf und ist in der Lage, die Einheitlichkeit der Leitfähigkeit während des Thermo-Formprozesses aufrecht zu erhalten, so dass die qualitativ hochwertige End-Lackbeschichtung auf der Außenoberfläche des resultierenden Substrats gebildet werden kann. Der elektrische Oberflächen-Widerstand bleibt innerhalb des gewünschten Bereichs während des Übertragungs-Laminationsschrittes und des Thermo-Formschrittes erhalten.
  • In weiter vorteilhafter Weise ist die Erfindung nützlich beim elektrostatischen Spritz-Lackieren von gegen hohe Temperaturen beständigen Kunststoff Substrat-Platten. Diese Platten werden üblicherweise hergestellt durch das maschinelle Bearbeiten von Kunststoffen unter Verwendung von Verfahrensweisen zum Formen wärmehärtender Materialien. In einigen Beispielen wurde die Erfahrung gemacht, dass elektrostatisches Spritz-Lackieren dieser Kunststoffe zu Haftungsproblemen führte; jedoch liefert der leitfähige Primer, der im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird, eine gute Haftung sowie eine gute Oberflächen-Leitfähigkeit für diese Substrat-Platten.
  • Diese und andere Aspekte der Erfindung werden nachfolgend noch besser verstanden bei Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung und die beigefügten Figuren.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das Schritte in einem Verfahren zur Herstellung von Platten aus einem wärmeformbaren leitfähigen Laminat gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 2 ist eine schematische Querschnitts-Ansicht, die eine Ausführungsform eines mit einem Matten-Formen-Trennmittel beschichteten Trägers und eines mit einem leitfähigen Primer beschichteten Laminats veranschaulicht, wie es in einem Verfahren zur Herstellung elektrostatisch spritzlackierbarer Kunststoff-Platten verwendet wird.
  • 3 ist eine schematische Aufsicht, die ein in-line-Verfahren zur Aufbringung der Matte-Formentrennmittel-Beschichtung und der leitfähigen Primer-Beschichtung veranschaulicht.
  • 4 ist eine schematische Aufsicht, die einen Transfer-Laminierungs-Schritt des Verfahrens veranschaulicht.
  • 5 ist eine schematische Ansicht, die einen Thermo-Formschritt des Verfahrens veranschaulicht, in dem ein mit einer Lackierung beschichtetes Laminat vor einem Vakuumformen erhitzt wird.
  • 6 ist eine schematische Ansicht, die einen anderen Thermo-Formschritt in dem Verfahren veranschaulicht.
  • 7 ist eine schematische-Querschnitts-Ansicht eines Vor-Schrittes in einem Spritz-Plattierschritt des Verfahrens.
  • 8 ist eine schematische Querschnitts-Ansicht, die ein Substrat-Material veranschaulicht, das hinter dem wärmegeformten Laminat in einer Spritzgießform spritzgegossen wurde.
  • 9 ist eine schematische Querschnitts-Ansicht, die eine mit einer Kontur versehene Kunststoff-Fahrzeugkarrosserie-Platte veranschaulicht, die ein durch elektrostatisches Spritz-Lackieren aufgebrachtes Außen-Fahrzeug-Lack-Finish Qualitätsstufe „Klasse A", in witterungsbeständiger Ausführungsform, veranschaulicht.
  • 10 ist eine schematische seitliche Aufsicht, die ein Verfahren zur Bildung eines leitfähigen Verbund-Laminats zeigt, das eine leitfähige Beschichtung und eine extrudierte Kunststoff-Platte umfaßt.
  • 11 ist eine schematische seitliche Aufsicht, die ein Verfahren zur Bildung eines leitfähigen Laminats zeigt, das eine leitfähige Beschichtung und eine extrudierte Kunststoff-Platte umfaßt.
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das Schritte in einem Verfahren zum elektrostatischen Spritz-Lackieren von Kunststoff-Platten veranschaulicht, die gemäß der Erfindung mit einem in der Wärme formbaren leitfähigen Laminat hergestellt wurden. Das Verfahren wird im Zusammenhang mit seiner Anwendung bei der Herstellung von Fahrzeug-Außenkarrosserie-Platten mit einem elektrostatisch lackierten Finish beschrieben, obwohl andere Verwendungen gemäß der Erfindung möglich sind, wie noch mehr aus der nachfolgenden Beschreibung offenbar wird.
  • Es wird nun auf 1 Bezug genommen. Eine Lack-Beschichtung mit einer Oberfläche, die zur Anwendung im Außenbereich von Fahrzeugen geeignet ist, wird auf eine geformte, mit einer Kontur versehenen Kunststoff-Fahrzeugkarrosserie-Platte durch elektrostatische Spritz-Lackierverfahren aufgebracht. Das Verfahren schließt ein: das Ausbringen einer Trenmittel-Beschichtung 20 auf eine Träger-Platte 22 und das anschließende Trocknen der Trennmittel-Beschichtung auf dem Träger. Die bevorzugte Trennmittel-Beschichtung ist eine matte Trennmittel-Beschichtung, und zwar aufgrund der im Verfahren erzielten Vorteile, wie sie nachfolgend beschrieben werden. Es können jedoch auch andere Trennmittel-Beschichtungen verwendet werden. Das Verfahren schließt weiter das Aufbringen einer elektrisch leitfähigen harzartigen Beschichtung einheitlicher Filmdicke auf den mit einem Trennmittel beschichteten Träger und das Trocknen der leitfähigen Beschichtung auf dem Träger unter Bildung einer einheitlichen leitfähigen Primer-Beschichtung 24 ein. Eine gegebenenfalls verwendbare Leim-Beschichtung 25 wird auf den Primer aufgebracht, und diesem Schritt folgt ein Trocknen der Leim-Beschichtung. Es gibt einige Optionen beim Binden der einen leitfähigen Primer umfassenden Beschichtung auf eine Kunststoff-Substrat-Platte. Bei einer Option wird die leitfähige Primer-Beschichtung auf eine dünne, in der Wärme formbare Kunststoff-Oberflächen-Platte 26 übertragungs-laminiert. Die Leim-Beschichtung 25 bindet den leitfähigen Primer an der Kunststoff-Flächen-Platte. Der Träger wird in dem Übertragungs-Laminierschritt abgezogen und setzt so den Träger und seine matte Trennmittel-Beschichtung von dem Primer frei. Die matte Trennmittel-Beschichtung bleibt an dem Träger, der abgezogen wird, gebunden. Das in der Wärme formbare leitfähige Laminat kann an eine extrudierte Kunststoff-Substrat-Platte 28 gebunden und dann in einem anschließenden Wärme-Formschritt 30 zu einem fertigen Substrat wärmegeformt werden, oder das leitfähige Laminat kann in einem Wärme-Formschritt 32 unter Bildung einer dünnen, mit einer Kontur versehenen leitfähigen Flächenplatte wärmegeformt werden. Dem letztgenannten Schritt folgt ein Schritt des Bindens der leitfähigen flächigen Platte an eine geformte Kunststoff-Substrat-Platte 34. Die Substrat-Platte kann geformt werden durch wärmehärtendes oder thermoplastisches Formen oder durch Vakuum-Druckform-Verfahren.
  • 2 veranschaulicht eine extrudierte Dreischichten-Substrat-Platte, die miteinander verbundene extrudierte Schichten 28a, 28b und 28c aufweist, die weiter im Detail nachfolgend beschrieben werden. Eine gegebenenfalls vorhandene Leim-Beschichtung 27 kann auf die Oberflächen-Platte 26 beschichtungsmäßig aufgebracht werden, um eine Bindung mit dem Substrat zu verbessern.
  • Es wird erneut auf 1 Bezug genommen. Der leitfähige Primer kann auch direkt auf eine extrudierte Flächenplatte auflaminiert werden, und zwar in einem Extrusions-Laminierungs- Schritt 35. Bei dieser Option kann die leitfähige Flächenplatte anschließend einem Schritt des Wärmeformens 32 unterzogen werden und auf ein geformtes Substrat 34 aufgeklebt werden. Das leitfähige, mit einem Primer versehene Laminat kann in die gewünschte, mit einer anspruchsvollen Kontur versehene fertige Form gebracht werden, wobei man einen hohen Grad der Leitfähigkeit aufrechterhält, der für das anschließende elektrostatische Spritz-Lackieren mit einem Außenfahrzeug-Lackfilm 36 geeignet ist. Die fertige Lackierungs-Beschichtung kann eine wetterbeständige, haltbare glänzende Fahrzeug-Außenfarbe sein. Derartige Farben schließen die mehr starren, hochgradig vernetzten, wärmehärtenden Brenn-Lackierungen, Urethan-Lackierungen oder Acryl-Lackierungen sowie flexiblere Lack-Finishes aus Vinylharzen oder Fluorpolymerharzen ein. Lacke des letztgenannten Typs sind Polyvinylidenfluorid-(PVDF-) Harze oder Mischungen aus PVDF- und Acrylharzen. Der leitfähige Primer behält die Einheitlichkeit seiner Leitfähigkeit im Verlauf der Thermo-Formschritte und Substrat-Formschritte bei und erleichtert die Ausbildung eines Fahrzeug-Außen-Finish der Qualitätsstufe „Klasse A", das durch elektrostatisches Spritz-Lackieren auf die mit einer Kontur versehene Plattenoberfläche aufgebracht wurde.
  • 2 veranschaulicht schematisch eine Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des thermoformbaren Laminats. Die matte Trennmittel-Beschichtung 20 wird beschichtungsmäßig auf die Oberfläche einer flexiblen, faltbaren, hitzebeständigen, selbsttragenden Träger-Platte 22 aufgebracht, die in diesem technischen Gebiet auch als „Gießform-Film" bezeichnet wird. Die Träger-Platte ist vorzugsweise ein Polyester-Gießform-Film wie beispielsweise ein Film aus Mylar (eine Marke der Firma Du Pont) oder ein Film aus PET 2000 der Firma American Hoechst. Der Polyester-Träger-Film weist eine ausreichend hohe Hitzebeständigkeit auf, um einer axialen Längung unter Temperaturen zu widerstehen, die während der anschließenden Schritte des beschichtungsmäßigen Aufbringens eines matten Formen-Trennmittels und des Trocknens der Primer-Beschichtung angewendet werden.
  • Die matte Formen-Trennmittel-Beschichtung 20 umfaßt eine wärmehärtende harzartige Beschichtung, die ein einen geringen Glanz aufweisendes Mattierungsmittel darin dispergiert enthält, zusammen mit einem, Trennmittel, das in einfacher Weise den mit dem Trennmittel beschichteten Träger von Beschichtungen freisetzt, die nachfolgend auf den Träger aufge bracht werden. Andere Trennmittel-Systeme in einem Bereich von Glanz-Graden sind möglich. In einer Ausführungsform schließt das Trennmittel eine Wachskomponente, die in dem synthetischen harzartigen Überzugsmaterial zur Erhöhung der Freisetzung der matten Trennmittel-Schicht enthalten ist, zusammen mit einer Siliconharz-Komponente in der Beschichtung zur weiteren Verbesserung der Freisetzungseigenschaften ein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Wachskomponente ein Polyethylen-Wachs. Der Überzug 20 wird vorzugsweise durch Gravur-Streichverfahren aufgebracht und an der Luft in einem Trocknungsofen bei 104,5 bis 121,2°C (220° bis 250°F) getrocknet, um das Harz zu vernetzen und die Trennmittel-Beschichtung mit dem Träger zu verbinden. In einigen Beispielen, beispielsweise in Trockenlack-Übertragungs-Laminierschritten, bei denen die Primer-Beschichtung auf eine hochgradig temperaturbeständige Polymer-Platte wie beispielsweise auf eine Polyarylat-Platte übertragen wird, kann die Trennmittel-Beschichtung (einschließlich ihrer wärmehärtenden Harzkomponente) weggelassen werden.
  • Die Beschichtung 24 aus einem leitfähigen Primer wird dann beschichtungsmäßig auf den mit einem Trennmittel beschichteten Träger aufgetragen. Der leitfähige Primer umfaßt vorzugsweise ein thermoplastisches, ein synthetisches Harz umfassendes Material, das einen Füllstoff mit einer Teilchengröße im Sub-μm-Bereich (sub-micron-Bereich) enthält, beispielsweise Kohlenstoff, um elektrisch leitende Teilchen bereitzustellen, die einheitlich im Bereich des Harzes dispergiert sind. Der bevorzugte leitfähige Füllstoff ist Ruß. Der leitfähige Primer ist eine flexible, ein synthetisches Harz umfassende Beschichtung in Form eines trockenen Films, der die nachfolgend beschriebenen elektrischen Leitfähigkeits-Eigenschaften aufweist. In einigen Fällen kann der leitfähige Primer ein schwach vernetztes wärmehärtendes Harz umfassen, um die Temperaturbeständigkeit der Primer-Beschichtung zu erhöhen. In jedem der Fälle ist die harzartige leitfähige Beschichtung flexibel (oder thermoplastisch gemäß der Definition der vorliegenden Beschreibung), und zwar in dem Sinn, dass sie wärmeformbar ist, d. h. in der Lage ist, unter Hitze ohne Reißen oder Verschlechterung ihrer Leitfähigkeit gelängt zu werden. Die Verwendung in einem SMC-Prozeß, der Kontakt mit einem erhitzten Werkzeug beim Vakuumformen oder andere Anwendungen bei Kontakt mit einer bei hoher Temperatur befindlichen Formfläche können eine höhere Temperaturbeständigkeit der fertigen Primer-Beschichtung erfordern. Das Harz wird in einem geeigneten organischen Lö sungsmittel gelöst und als dünner einheitlicher Filmüberzug aufgebracht. Die leitfähige Beschichtung wird dann durch Lösungsmittel-Verdampfung bei erhöhten Temperaturen getrocknet und so das Harz vernetzt und gehärtet und so eine dünne, flexible, kontinuierliche, einheitlich leitfähige Primer-Beschichtung im Bereich der gesamten Oberfläche des mit einem Trennmittel beschichteten Trägers gebildet. Das Grundharz kann so modifiziert werden, dass die Haftung an die unterschiedlichen Kunststoff-Materialien angepasst wird. Darüber hinaus können weitere leitfähige Materialien wie beispielsweise Graphit, Nickel, Kupfer, silberbeschichtete Glaskugeln, nickelbeschichtete Graphitfasern und ein Metall-Flocken-Material, das unter der Bezeichnung „Metalure" bekannt ist (eine Marke der Firma Avery Dennison), dem harzartigen Primer-Grundmaterial zugesetzt werden, um die Leitfähigkeit zu verändern, sofern dies erwünscht ist. Eine geringere Menge eines Anti-Blockiermittels wie beispielsweise gebranntes Siliciumoxid wird in der Mischung dispergiert. Die Dispersion der Mischung wird bis auf Druckviskosität reduziert, und zwar mit dem organischen Lösungsmittel, bis eine Viskosität von etwa 1.000 mPa.s (cps) bei einem Feststoffgehalt von etwa 24% Feststoffen erreicht wird. Ein geeignetes organisches Lösungsmittel kann eine 1 : 1-Mischung aus Methylethylketon (MEK) und Toluol sein. Um sicherzustellen, dass der Lack den Leitfähigkeits-Erfordernissen entspricht, wird der spezifische Oberflächen-Widerstand vorzugsweise sowohl mit einem Ohm-Volt-Meter als auch mit einem Sprüh-Meßbarkeits-Meßgerät (Firma Ransberg, Modell 236) geprüft. Die Messung mit dem Ohm-Volt-Meter sollte vorzugsweise eine Ablesung im Bereich von 1,97 bis 19,69 kOhm/cm (5 bis 50 kOhm/in) ergeben. Die Ransberg-Messung sollte einen Messwert größer als 110 Einheiten ergeben. Der Lack kann dadurch geprüft werden, dass man kleine Proben abzieht, sie 4 min lang auf 93,4°C (200°F) erhitzt, um das Lösungsmittel abzutreiben, und anschließend die Leitfähigkeit misst. Sobald den Leitfähigkeits-Erfordernissen genügt wird, kann die leitfähige Primer-Beschichtung auf den mit einem matten Trennmittel versehenen Träger aufgebracht werden.
  • 3 zeigt weiter im einzelnen einen ersten Schritt in dem Verfahren, das das beschichtungsmäßige Aufbringen der matten Trennmittel-Beschichtung in Form eines dünnen Films auf die Oberfläche des zeitweilig verwendeten Trägerfilms einschließt. Die Filmdicke des Trägerfilms ist geringer als 50,8 μm (2 mil) und beträgt vorzugsweise 12,2 bis 19,1 μm (0,48 bis 0,75 mil). Der Trägerfilm hat auch eine Filmdicke, die eine ausreichende Festigkeit liefert, um das Abziehen des Films von der leitfähigen Beschichtung zu erlauben.
  • Der Trägerfilm ist auf einer Zufuhr-Walze 38 aufgewickelt, von der der Träger abgewickelt wird, um eine Spannwalze 40 geführt wird und dann anschließend zu einer Gravur-Streichstation 42 geführt wird, wo die matte Trennmittel-Beschichtung im Rahmen eines Gravur-Streichverfahrens auf den Trägerfilm mittels eines herkömmlichen Gravur-Streichzylinders 44 aufgebracht wird. Der die matte Trennmittel-Beschichtung enthaltende Trägerfilm wird danach durch einen ersten Trockenofen 46 geführt, vorzugsweise einen 6,1 m (20 foot) langen Aufblasluft-Ofen, der bei einer Temperatur im Bereich von 162,9 bis 176,8 °C (325 bis 350°F) betrieben wird, also einer Temperatur, die ausreichend ist zum Trocknen und Vernetzen der matten Trennmittel-Beschichtung 20. In dem Trockenofen der ersten Stufe wird die matte Trennmittel-Beschichtung ausreichend vernetzt, damit sie permanent an der Träger-Platte haftet. Vorzugsweise wird die matte Trennmittel-Beschichtung in der Weise beschichtungsmäßig aufgebracht und getrocknet, dass sie ein Beschichtungsgewicht (trocken) im Bereich von 3 bis 5 g/m2 erzeugt.
  • Der die matte Trennmittel-Beschichtung enthaltende Träger, der getrocknet und vernetzt wurde, tritt aus dem Ofen 46 der ersten Stufe aus und wird dann zum beschichtungsmäßigen Auftragen der leitfähigen Primer-Beschichtung 24 auf die getrocknete matte Trennmittel-Beschichtung zu einer Umkehr-Walzen-Beschichtungsstation 48 geleitet. Das mit einer Beschichtung aus einer leitfähigen Primer versehene Material wird dann zu einem zweiten Trockenofen 50 geleitet, vorzugsweise einem 36,6 m (120 foot) langen Aufblasluft-Ofen. Dieser Ofen kann ein Ofen mit mehreren Stufen mit Trocknungszonen bei verschiedenen gesteuerten Temperaturen sein, abhängig von den charakteristischen Trocknungseigenschaften der leitfähigen Primer-Beschichtung. Vorzugsweise wird die aufgebrachte leitfähige Primer-Beschichtung, wie sie nachfolgend beschrieben wird, bei einer Ofenluft-Temperatur von 121,2 bis 176,8°C (250 bis 350°F) getrocknet, und zwar abhängig von der Harzauswahl, um so einen im wesentlichen lösungsmittelfreien (< 0,3 Gew.-%) elektrostatisch sprühbaren und elektrisch leitfähigen Überzug auf dem matten Trennmittel-Film zu bilden.
  • Der getrocknete, mit einem leitfähigen Überzug versehene Film 51 wird aus dem zweiten Trocknungsofen 50 entfernt und auf eine Aufwickel-Walze 52 am Ausgang der ersten Beschichtungsstufe aufgewickelt.
  • Die mit einer leitfähigen Beschichtung versehene Seite des Films kann mit einer Leim-Beschichtung 27 zur Verwendung beim späteren Binden der leitfähigen Schicht auf die Plattenoberfläche während der Übertragungs-Laminierungs-Stufe des Verfahrens versehen werden. Für bestimmte Laminations-Platten und unter bestimmten Laminations-Bedingungen kann die Leim-Beschichtung weggelassen werden.
  • Der Film, der die getrocknete leitfähige Beschichtung enthält, gelangt von dem zweiten Trocknungsofen 50 zu einer Gravur-Druckstation (nicht gezeigt), wo eine optionale Leim-Beschichtung 25 auf den getrockneten leitfähigen Überzugsfilm beschichtungsmäßig aufgebracht wird. Die Leim-Beschichtung wird anschließend durch einen Aufblasluft-Ofen (nicht gezeigt) geführt, der bei einer Temperatur von etwa 121,2°C (250°F) betrieben wird, um die Leim-Beschichtung 25 zu trocknen. Diese Leim-Beschichtung wird unter Verwendung eines Gravur-Streichzylinders aufgebracht und kann ein Pigment in einer Menge bis zu 25 Volumen-% enthalten, obwohl weniger als 10 Volumen-% bevorzugt sind. Das Trocken-Beschichtungs-Gewicht der Leim-Beschichtung liegt im Bereich von 1 bis 3 g/m2.
  • Die Leim-Beschichtung 25 kann irgendeine aus verschiedenen geeigneten Beschichtungs-Zusammensetzungen umfassen, um eine Haftung des leitfähigen Films an der Plattenoberfläche 26 während des Übertragungs-Laminier-Schrittes zu erreichen, der später im Rahmen des vorliegenden Verfahrens durchgeführt wird. Die Leim-Beschichtung umfaßt vorzugsweise ein geeignetes thermoplastisches Harzmaterial wie beispielsweise ein Acrylharz. In einer Ausführungsform umfaßt die Leim-Beschichtung ein Polymethylmethacrylat- oder Polyethylmethacrylat enthaltendes Harz.
  • In bestimmten Beispielen, in denen die Plattenoberfläche 26 aus einem thermoplastischen Polyolefin wie beispielsweise Polypropylen oder Polyethylen hergestellt sein kann, kann eine von der vorstehenden Beschreibung verschiedene Leim-Beschichtung verwendet werden. In diesem Fall besteht die Leim-Beschichtung vorzugsweise aus einer Überzugs-Zusammensetzung aus einer Lösung aus einem thermoplastischen chlorierten Polyolefin (CPO). Eine bevorzugte CPO-Leim-Beschichtung ist vorzugsweise eine Beschichtung aus chloriertem Polypropylen oder chloriertem Polyethylen, in der die Beschichtungs-Zusammensetzung 10% bis 60% (bezogen auf das Gewicht) des CPO und entsprechend 40 Gew.-% bis 90 Gew.-% Lösungsmittel enthält.
  • In Anschluß an das Trocknen der Leim-Beschichtung 25 tritt der leitfähige Film aus dem Trocknungsofen aus und wird auf einer Vorratswalze (nicht gezeigt) aufgewickelt. Die fertige Folie wird anschließend von dem Beschichtungs-System entfernt und auf der Abwickel-Station einer Übertragungs-Laminier-Station zum Entfernen des leitfähigen Primers 24 und der Leim-Beschichtung 25 von dem mit einem Trennmittel beschichteten Träger und zum Übertragen des Primer auf die Oberflächen der Flächenplatte 26 installiert. Dieser Schritt kann in mehreren Alternativen durchgeführt werden. Eine Extrudier-Laminier-Vorrichtung kann verwendet werden, in der die Flächenplatte 26 extrudiert wird, während gleichzeitig der leitfähige Primer-Film auf die extrudierte Platte laminiert wird, wobei die Hitze und der Druck, die durch den Extruder-Düsenausgang und die Kalander- und Übertragungs-Walzen erzeugt werden, zum Heißbinden des Primen-Films auf die Platte verwendet werden. Dieser Vorgang ist in 11 gezeigt und wird weiter im einzelnen in Beispiel 15 beschrieben. Wenn die leitfähige Folie in Kontakt mit der extrudierten Platte gepresst wird, wird die Extrusions-Temperatur auch ausreichend angehoben, um die Folie mit der extrudierten Platte zu verbinden. Die mit einem matten Trennmittel beschichtete Polyester-Trägerplatte weist eine Hitzebeständigkeit auf, die ausreichend ist, um einer Längung oder Deformation während des Übertragungs- und Laminiations-Schrittes zu widerstehen. Im Anschluß an den Laminierungs-Schritt unterliegt der flexible, laminierte extrudierte Film einem gesteuerten Abkühlen. Eine Reihe von wassergekühlten Abkühl-Walzen (nicht gezeigt) erzeugen eine gesteuerte Temperaturverringerung in dem Laminat.
  • Alternativ kann eine bestehende, mit einem Primen beschichtete Flächenplatte mittels einer Extrusionskappe auf eine extrudierte Platte laminiert werden, wie dies in 10 gezeigt ist und weiter im einzelnen in Beispiel 10 beschrieben ist. Diese Verfahrensweise wird auch all gemein in 2 gezeigt, in der das extrudierte Substrat 28 ein Mehrschichten-Extrusions-Produkt ist. In einigen Beispielen, insbesondere in denen, in denen bei hoher Temperatur technisch hergestellte Kunststoffe wie beispielsweise Polyarylate in Form eines Mehrschichten-Substrats involviert sind, wird eine Haftung ohne die Leimüberzüge 25 oder 27 erhalten.
  • Als weitere Alternative kann der leitfähige Primer auf eine existierende, semiflexible Kunststoff-Flächen Platte durch einen Trockenlack-Übertragungs-Laminationsschritt laminiert werden, wie er in Beispiel 1 beschrieben ist.
  • Wenn der Träger von dem Laminat entfernt wird, bleibt die matte Trenn-Beschichtung, die mit der Träger-Platte vernetzt und permanent verbunden wurde, an dem Trägerfilm währen des Abziehprozesses haften. Die matte Trenn-Beschichtung weist eine matte Außenfläche mit einer Mikrorauheit auf, die auf die leitfähige Primer-Beschichtung übertragen wird. Die Mikrorauheit der matten Beschichtung wiederholt sich, um einen ausreichend geringen Glanz auf die Primer-Beschichtung zu übertragen und so die Haftung des Spritzlacks zu verbessern. Der gewünschte Glanzgrad kann schwanken. Die Formulierung der matten Trennschicht (wie sie nachfolgend beschrieben wird) liefert eine Kombination des gewünschten geringen Oberflächenglanzes, zusammen mit einem glatten oder freien Trennen der Träger-Platte von der Oberfläche mit geringem Glanz bei jeder beliebigen Abziehtemperatur.
  • Die Formulierung der matten Trenn-Beschichtung umfaßt eine Beschichtung, die auf den Träger mittels herkömmlicher Gieß-Formverfahren aufgebracht werden kann, wie beispielsweise Gravur-Beschichten oder Walzen-Beschichten. Die bevorzugte Beschichtungs-Zusammensetzung ist ein wärmehärtendes Harzmaterial, das, wenn es Hitze zum Trocknen des Materials ausgesetzt wird, auch vernetzt und sich permanent als Oberflächenfilm bindet, der auf der Träger-Platte haftet. Die Feststoffe, die in der matten Trenn-Beschichtung enthalten sind, schließen vorzugsweise als Hauptkomponente ein oder mehrere Vernetzungsmittel ein, die eine gute Haftung der getrockneten, vernetzten Beschichtung auf dem Polyester-Träger-Film liefern. In einer Ausführungsform ist die Formulierung der matten Trenn-Beschichtung-ein primäres vernetzendes Harz wie beispielsweise ein Vinyl-Harz, das sich mit dem Polyesterfilm verbindet. Ein geeignetes Vinyl-Harz ist ein Vinylchlorid-Vinylacetat- Harz mit mittlerem Molekulargewicht, das unter der Bezeichnung VAGH bekannt ist und weiter im einzelnen im nachfolgenden Beispiel 1 beschrieben wird. Dieses Vinyl-Harz kann in einer Menge bis zu 20% der gesamten Feststoffe in der matten Trenn-Beschichtung zugegen sein. Darüber hinaus kann die matte Trenn-Beschichtung ein sekundäres vernetzendes Harz zur Verbesserung der Ablösung der leitfähigen Beschichtung von der matten Trenn-Beschichtung einschließen. In einer Ausführungsform kann das sekundäre vernetzende Harz ein Acryl-modifiziertes Alkyd-Harz wie beispielsweise das Harz sein, das unter der Bezeichnung „Chempol 13-1501" bekannt ist und ebenfalls weiter im einzelnen in Beispiel 1 beschrieben ist. Dieses sekundäre vernetzende Harz macht 1% bis 15% der Gesamt-Feststoffe der matten Trenn-Beschichtung aus. Die matte Trenn-Beschichtung schließt weiter einen geeigneten Katalysator zur Beschleunigung des Vernetzungsprozesses ein, der typischerweise von 1% bis 2% der Gesamt-Feststoffe in der matten Trenn-Beschichtung ausmacht.
  • Die harzartigen Komponenten der matten Trenn-Beschichtungs-Zusammensetzung werden mit geeigneten organischen Lösungsmitteln gemischt. In einer Ausführungsform werden die Harze gemischt mit einem primären Harzlösungsmittel wie beispielsweise Methylisobutylketon (MIBK), das 80% bis 95% der Gesamtmenge an Lösungsmittel in der Formulierung ausmacht. Ein sekundäres Harzlösungsmittel wie beispielsweise Isopropylalkohol (IPOH) ist nützlich zum Verlangsamen des Vernetzens der Harze in Lösung. Das Sekundär-Harz-Lösungsmittel macht vorzugsweise 5% bis 20% der Gesamtmenge an Lösungsmittel aus.
  • Die Formulierung der matten Trenn-Beschichtung wird hergestellt durch Lösen des primären vernetzenden Harzes in den primären und sekundären Harzlösungsmitteln durch Mischen und anschließendes Zusetzen des sekundären vernetzenden Harzes, zusammen mit einem primären Mattiermittel, vorzugsweise in Form eines Füllstoffes, der ein feines, teilchenförmiges inertes anorganisches Material umfaßt. In einer Ausführungsform umfaßt der Füllstoff Aluminiumsilicat mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 5,0 μm (micron). Der in der Formulierung enthaltene Füllstoff macht bis zu 25% der Gesamt-Feststoffe in der matten Trenn-Beschichtung aus. Der feine teilchenförmige Füllstoff wird sorgfältig in dem Harz und der Harz-Lösungsmittel-Mischung dispergiert, vorzugsweise unter angehobenen Temperaturen von 37,8 bis 48,9°C (100 bis 120 °F).
  • Wenn die matte Trennschicht trocknet und vernetzt, bildet sie eine matte Beschichtung auf der Oberfläche der Träger-Platte. Die wärmegehärtete harzartige Beschichtung ist kontinuierlich mit der Fläche der Träger-Platte verbunden, und in Form des vernetzten und permanent gebundenen trockenen Films liefert sie eine gegen hohe Temperatur beständige Wärmeübertragungs-Barriere zwischen der Polyester-Trägerplatte und der Primer-Beschichtung und ihrem darunter liegenden Substrat. Die matte Oberfläche wird gesteuert durch die Menge und Teilchengröße des Füllstoffes. Die feinen Teilchen in der matten Trenn-Beschichtung bilden – in mikroskopischem Maßstab – eine Oberfläche mit einer Mikrorauheit, die eine replizierte Mikrorauheit auf die Oberfläche der getrockneten leitfähigen Beschichtung überträgt.
  • Die matte Trenn-Beschichtungs-Formulierung kann ein Trennmittel einschließen, wodurch das bereitwillige Lösen des Trägers und seiner matten Trenn-Beschichtung von der leitfähigen Beschichtung während des Übertragungsprozesses erleichtert wird. Das Trennmittel schließt vorzugsweise eine Wachskomponente wie beispielsweise ein Polyethylen-Wachs ein, das bei erhöhten Temperaturen schmilzt und so ein leichtes Freisetzen der Trenn-Beschichtung in der Wärme ermöglicht. Die Wachskomponente ist normalerweise in der matten Trenn-Beschichtung bei 37,8 bis 48,9°C (100 bis 120°F) suspendiert, und die Wachskomponente in ihrer suspendierten oder teilchenartigen Form dient auch als Mattierungsmittel. Das bevorzugte Polyethylen-Wachs ist das Wachs mit der Bezeichnung „Shamrock 5-381-N1" (beschrieben in dem nachfolgenden Beispiel 1). In einer bevorzugten Form der Trennmittel-Beschichtungs-Formulierung macht das Polyethylen-Wachs 0,1% bis 25% der Feststoffe aus, die in der matten Trenn-Beschichtung enthalten sind.
  • Das in der matten Trenn-Beschichtungs-Formulierung enthaltene Trennmittel kann weiter eine Silicon-Harzkomponente einschließen, die sich mit dem Polyethylen-Wachs kombiniert und so das leichte Ablösen der leitfähigen Beschichtung von der matten Trenn-Beschichtung bei Temperaturen erhöht, die im Bereich von Raumtemperatur bis zu erhöhten Temperaturen liegen. In einer Ausführungsform macht das Siliconharz 0,5% bis 25% der in der matten Trenn-Beschichtungs-Formulierung enthaltenen Feststoffe aus. Ein Ablösen wird verbessert, wenn das Wachs und das Siliconharz in Kombination in der matten Trenn-Beschichtung verwendet werden.
  • In einer Ausführungsform ist die leitfähige Primer-Beschichtung eine thermoplastische, ein synthetisches Harz umfassende Beschichtungs-Zusammensetzung. Die bevorzugte Trocken-Filmdicke der leitfähigen Beschichtung liegt im Bereich von 7,6 bis 38,1 μm (0,3 bis 1,5 mil). Vorzugsweise erzeugt die leitfähige Primen-Beschichtungs-Lackformulierung eine Trockenfilm-Beschichtung mit gewünschten Eigenschaften der elektrischen Leitfähigkeit, Beständigkeit gegenüber Spritz-Lackier-Lösungsmitteln und Haftung auf durch Spritz-Lackieren aufgebrachten Farben und Primern, was zu einer Oberfläche der Qualitätsstufe „Klasse A" nach dem elektrostatischen Spritz-Lackieren führt. Das elektrisch leitfähige Polymermaterial schließt in einer Ausführungsform ein Polyesterharz ein, das ein feinteiliges leitfähiges Material wie beispielsweise Ruß und ein Anti-Blockiermittel wie beispielsweise eine Dispersion aus gebrannten Siliciumoxid enthält. Andere thermoplastische Harzmaterialien können verwendet werden, beispielsweise Acryl-Polymere, Polyurethane, Polyarylate, Polycarbonate und Polyetherimide.
  • In einer Ausführungsform ist eine Hauptkomponente des Harzes, das in der leitfähigen Primer-Beschichtung enthalten ist, ein Polyesterharz wie beispielsweise das Produkt Adcote X80-125 (Marke der Firma Morton International von Chicago, Illinois). In ihrer bevorzugten Form macht die Polyester-Komponente 50 bis 90% der Gesamt-Feststoffe aus, die in der leitfähigen Beschichtungs-Formulierung enthalten sind, vorzugsweise 70 bis 85%. Die Untergrenze ist gegeben durch die Kohäsions-Festigkeit des getrockneten Films, und die Obergrenze ist gegeben durch die erforderliche Leitfähigkeit. In einer Ausführungsform ist die leitfähige Beschichtung schwach vernetzt; wie vorstehend erwähnt wurde, um die Temperaturbeständigkeit des fertigen Primers zu erhöhen; dies ist nachfolgend in Beispiel 15 beschrieben.
  • Eine zweite Komponente ist ein leitfähiges Pigment, vorzugsweise ein Ruß und am meisten bevorzugt das Produkt mit der Bezeichnung Vulcan XC-72 (Marke der Firma Cabot Corp.). In seiner bevorzugten Ausführungsform macht der Ruß 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% der in dem leitfähigen Primen enthaltenen Feststoffe aus. Die Untergrenze ist gegeben durch die Oberflä chen-Leitfähigkeit des fertigen getrockneten leitfähigen Primer-Films, die ein elektrostatisches Spritz-Lackieren ermöglicht.
  • Die dritte – und optionale – Komponente ist ein teilchenförmiges Anti-Blockiermittel, vorzugsweise. ein gebranntes Siliciumoxid, am meisten bevorzugt das Material, das unter der Bezeichnung TS-100 vertrieben wird (diese Bezeichnung ist eine Handelsbezeichnung eines Produkts der Firma Degussa). In einer bevorzugten Form macht das gebrannte Siliciumoxid 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, am meisten bevorzugt 2 Gew.-% bis 3 Gew.-%, der Gesamt-Feststoffe in dem leitfähigen Primer aus. Eine zu große Menge an Anti-Blockiermittel verringert die Leitfähigkeit des fertigen, getrockneten, leitfähigen Primer-Films.
  • Eine bevorzugte Formulierung enthält 27 Teile Adcote X80-125-Polyester-Harz (trocken), Lösungsmittel MEK und Toluol in einer Menge von jeweils 32,6 Teilen, 6,8 Teile Vulcan XC-72-Ruß und ein Teil gebranntes Siliciumoxid TS-100.
  • Andere in geringeren Menge vorhandene Komponenten der Formulierung für eine leitfähige Beschichtung können ein Dispergiermittel einschließen, wie beispielsweise das Material, das unter der Bezeichnung FC-430 vertrieben wird (dies ist eine Handelsmarke der Firma 3 M Co.). Das Dispergiermittel macht vorzugsweise bis zu 0,05 Teilen pro 100 Teile Harz aus.
  • Beispiel 1
  • Eine Platte für eine Kunststoff-Fahrzeug-Karrosserie wurde hergestellt durch die folgenden Schritte: (a) Herstellen eines matten Trenn-Films; (b) Herstellen eines leitfähigen Primer-Films; (c) Herstellen einer leitfähigen Übertragungs-Folie; (d) Übertragung auf eine in der Wärme formbare Stützplatte; (e) Formen in der Wärme; und (f) Binden des in der Wärme geformten Laminats auf eine Substrat-Platte.
  • (a) Matte Trenn-Beschichtung
  • Eine matte Trenn-Beschichtung wurde formuliert aus den folgenden Komponenten:
    Figure 00220001
  • 1. VAGH ist ein partiell hydrolysiertes Vinylchlorid-Vinylacetat-Harz mittleren Molekulargewichts (etwa 90% Vinylchlorid, 4% Vinylacetat und Hydroxyl-Gehalt 2,3%), vertrieben von der Firma Union Carbide, Somerset, New Jersey.
  • 2. ASP400 ist ein Aluminiumsilicat mit einer mittleren Teilchengröße von 5 μm (micron), hergestellt von der Firma Engelhard Corp., Edison, New Jersey, und vertrieben von der Firma Jensen-Souder, Itasca, Illinois.
  • 3. Chempo 13-1501 ist eine Acryl-modifizierte Alkydharz-Lösung (50% Harz, 50 Xy-1o1), vertrieben von der Firma Freeman Chemical Co., Port Washington, Wisconsin.
  • 4. SR-107 ist ein Siliconharz, hergestellt von der Firma General Electric, Waterford, Connecticut, und vertrieben von der Firma Fitzchem, Chicago, Illinois.
  • 5. 5381-N1 ist ein Polyethylen-Wachs, vertrieben von der Firma Shamrock -Chemicals Corp., Newark, New Jersey.
  • 6. Cycat 4040 ist ein para-Toluolsulfonsäure-Katalysator (40 Gew.-% in Isopropanol), vertreiben von der Firma American Cyanamid Co., Walingford, Connecticut.
  • 7. Cymel 303 ist flüssiges Hexamethoxymethylmelamin-Vernetzungsmittel, vertrieben von der Firma American Cyanamid.
  • Die Zusammensetzung 1 wurde hergestellt durch Lösen des VAGH-Harzes in einer MIBK- und IPOH-Mischung durch Mischen in einem Cowles-Mischer und anschließendes-Zusetzen der Komponenten Chempol 13-1501, ASP400 und 5381-N1 unter Mischen. Diese Mischung wurde anschließend bei einer Temperatur von etwa 43,4°C (110°F) in einer Sandmühle behandelt, um das ASP400 zu dispergieren.
  • b. Leitfähige Primer-Beschichtung
  • Eine leitfähige Primer-Beschichtung wurde wie folgt formuliert: 16,5 Teile Methylethylketon (MEK) und 16,5 Teile Toluol wurden in einem Gefäß gemischt. 58 Teile der Polyester-Harz-Lösung wurden langsam unter Mischen zugesetzt. Nachdem die Mischung homogen war, wurden langsam 9 Teile Ruß (Vulcan XC-72) zugesetzt. Diese Vormischung wurde dann auf eine Korngröße von weniger als 5 μm (micron) in einer Schrotmühle (1 mm Schrot) gemahlen. Ein eventueller Lösungsmittel-Verlust während des Mahlens wurde auf sein ursprüngliches Gewicht zurückgebracht, und die Charge wurde mit „Charge A" bezeichnet. 96 Teile der Polyester-Harz-Lösung wurden in ein getrenntes Gefäß gegeben und durchmischt, während man langsam 4 Teile gebranntes Siliciumoxid zusetzte. Die Mischung wurde auf eine Korngröße von 30 μm (micron) dispergiert und mit „Charge B" bezeichnet. 3 Teile „Charge A" und 1 Teil „Charge B" wurden gemischt, bis ein homogener Zustand erreicht worden war.
  • 8. Die Polyester-Harz-Lösung umfaßte Adcote X80-125, das in einer Feststoffmenge von 40% in einer 50 : 50-Mischung aus MEK und Toluol vorlag.
  • 9. Vulcan XC-72 ist ein leitfähiger Ruß mit hoher Oberfläche und einer mittleren Teilchengröße von 30 nm, vertrieben von der Firma Cabot Corp. aus Waltman, Massachusetts.
  • 10. Das gebrannte Siliciumoxid war das Produkt TS-100 mit einer mittleren Teilchengröße von 5 μm (micron), vertrieben von der Firma Degussa Corporation, Teterboro, New Jersey.
  • c. Herstellung der leitfähigen Übertragungs Folie
  • Die matte Trenn-Beschichtung wurde im Rahmen eines Gravur-Streichverfahrens in einheitlicher Filmdicke auf einen Träger mit einem 100 HK-Gravur-Zylindermuster in einem Beschichtungsgewicht (getrocknet) von 3 g/m2 aufgetragen. Der Träger war eine 19,05 μm (75 gauge) dicke, orientierte Glanz-Polyester-Trägerplatte (Hostaphan 2000, vertrieben von der Firma Hoechst Celanese, Greer, South Carolina). Die Geschwindigkeit der Produktionslinie betrug 61,0 m (200 Fuß) pro Minute und die Beschichtung wurde in einem 6,1 m (20 Fuß) langen Aufblasluft-Ofen (Ofen Nr. 1 in 3) bei einer Lufttemperatur von 171,2°C (340 °F) (Gewebetemperatur etwa 104,5°C (220°F)) getrocknet und vernetzt. Dieser Schritt führte zur Bildung eines kontinuierlichen, einheitlichen hochtemperaturbeständigen matten Trennfilms, der permanent auf der Träger-Platte gebunden war.
  • Als nächstes wurde die leitfähige Primer-Beschichtung in einem Beschichtungsgewicht (getrocknet) von 22 g/m2 auf die getrocknete, matte Trenn-Beschichtung in einer Umkehr-Walzen-Beschichtungsstation auf derselben Beschichtungsanlage beschichtungsmäßig aufgetragen. Die Primer-Beschichtung war von kontinuierlicher, einheitlicher Filmdicke und wurde in einem 36,6 m (120 Fuß) langen, drei Zonen umfassenden Aufblasluft-Ofen getrocknet und aufgeschmolzen, wobei die Temperaturen der Luft in den drei Zonen 93,4°C, 110,1°C und 121,2°C (200°F, 230°F und 250°F) betrugen. Dies führte zu Ausbildung einer getrockneten leitfähigen Primer-Beschichtung auf der matten Trenn-Beschichtung des Trägerfilms. Um eine Schrumpfung des Gewebes zu minimieren und eine Verwindung des Trägerfilms zu vermeiden, wurde die Gewebespannung unter 142,9 g/cm (0,8 lbs/linear inch) der Gewebebreite bei der Passage durch die Trocknungsöfen gehalten.
  • Der getrocknete und beschichtungsmäßig aufgetragene Primer-Film wurde in Form einer Rolle aufgerollt und von der Beschichtungseinheit entfernt.
  • d. Übertragung auf die in der Wärme formbare Stützplatte
  • Der mit einem leitfähigen Primer beschichtete Träger wurde als nächstes auf die in der Wärme formbare Oberflächenplatte 26 durch Trockenlack-Übertragungs-Laminierverfahren auflaminiert, wie sie in 4 veranschaulicht sind. Das in der Wärme formbare Laminat 56, das durch den Übertragungs-Laminationsschritt gebildet wurde, schließt die leitfähige Verbund-Primer-Schicht 24 ein, die auf der Flächenplatte 26 zum Haften gebracht worden war. Die Flächenplatte ist vorzugsweise eine halbstarre, selbsttragende, dünne, flache Platte aus einem synthetischen Harzmaterial. Die Flächenplatte ist aus einem Material hergestellt, das mit einem durch Spritzgießen geformten Kunststoffmaterial oder einem wärmehärtenden, mit Fasern als Füllstoff versehenen Formmaterial verträglich ist, das später zur Ausbildung der Struktur-Substrat-Basis 29 des fertigen Artikels verwendet wird, oder die Flächenplatte ist kompatibel mit einem anderen Polymer-Laminat, auf dem es zum Haften gebracht wird, wenn die Gesamtstruktur vakuum-druck-geformt wird im Rahmen einer alternativen Verfahrensweise zur Ausbildung der fertigen Platte. Vorzugsweise ist die Flächenplatte aus demselben oder im wesentlichen demselben Polymermaterial wie die Substrat-Basis des fertigen Artikels hergestellt. Die Flächenplatte ist auch hergestellt aus einem Material, das eine Dicke aufweist, die durch Formen in der Wärme in eine komplexe dreidimensionale Form gebracht werden kann, zusammen mit der darauf zum Haften gebrachten leitfähigen Verbund-Primer-Beschichtung, ohne daß im wesentlichen die Leitfähigkeit des leitfähigen Primers beinträchtigt wird. Das Material, aus dem das Substrat geformt ist, kann eine erhebliche Menge an großen Fasern oder teilchenförmigem Füllstoff enthalten und kann daher zur Bildung einer nicht perfekten Oberfläche des fertigen, mit einem Lack versehenen Gegenstandes führen, der aus dem Substrat-Material geformt wird. Das Laminat wird auf der ansonsten nicht perfekten Oberfläche des geformten Substrats zum Haften gebracht, und verbessert so die charakteristischen Oberflächeneigenschaften der Substrat-Platte und führt zur Bildung eines einheitlichen leitfähigen Primers, der dann, wenn er mit einem Fahrzeug-Außenlack elektrostatisch spritzlackiert wird, zur Bildung einer außergewöhnlich glatten gesteuerten Fahrzeug-Außenlack-Fläche der Qualitätsstufe „Klasse A" führt. Die Eigenschaften einer die Qualitätsstufe „Klasse A" aufweisenden Fahrzeug-Außenlack-Oberfläche sind allgemein beschrieben in der PCT-Anmeldung Nr. WO 88/07416. Der mehrere Schichten aufweisende Gegenstand in seiner fertigen Form umfaßt eine hohen Anforderungen genügende, im wesentlichen defektfreie dreidimensional geformte Lack-Beschichtung mit Fahrzeug-Außen-Eigenschaften in Kombination mit der Träger-Platte, die eine Pufferschicht zwischen der unter dem Standard liegenden Oberfläche des Substrats und der fertigen Lack-Beschichtung liefert. Das Flächen-Plattenmaterial minimiert die Oberflächendefekte, die auf die Lack-Beschichtung übertragen werden. Die bevorzugten Materialien, aus denen die Flächenplatten hergestellt sind, sind ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol), Polycarbonat, ein unter der Bezeichnung Xenoy (Marke der Firma G.E.) bekannter Polyester, ein unter der Bezeichnung Ultem (Marke der Firma G.E.) bekanntes Polyetherimid, ein unter der Bezeichnung Noryl (Marke der Firma G.E.) bekanntes modifiziertes Phenylenoxid, Polyarylat, TPO, Nylon, Vinyl (PVC) und GTX-Urethan-Acryl-Polycarbonat. Ein bevorzugtes ABS-Material ist dasjenige mit der Bezeichnung Cycolac L.S. der Firma Borg Warner. Thermoplastische Polyolefine (TPO's) einschließlich Polypropylen und Polyethylen können verwendet werden, wie auch Polyester oder ein amorphes Nylon, wie beispielsweise das Produkt Bexloy C-712 (Marke der Firma Du Pont).
  • Die Dicke der Flächenplatte kann unterschiedlich sein, jedoch ist es allgemein nötig, daß die Oberflächenplatte eine ausreichende Dicke aufweist, um Defekte an der Oberfläche des darunterliegenden Substrats zu isolieren oder absorbieren, wobei eine glatte obere Fläche der Lackier-Beschichtung nach dem Lackieren präsentiert wird. Ein erwünschter Bereich der Dicke der Flächenplatte ist – wie angenommen wird – ein Bereich von 0,25 mm bis 5,08 mm (10 bis 200 mil), wobei eine Dicke von 0,51 mm (20 mil) eine bevorzugte Dicke für eine ABS-Platte ist, wenn sie beim Wärmehärten oder thermoplastischen Formen verwendet wird, um ein Beispiel zu nennen. Die dickeren Laminate sind bevorzugt für VPF-(Vakuum-Druck-Form-)Schritte.
  • Der in 4 veranschaulichte Laminierungs-Schritt zeigt, wie der mit einer leitfähigen Schicht beschichtete Träger 60 auf einer oberen Abwickel-Walze 62 bevorratet wird und eine flexible, 0,51 mm (20 mil) dicke ABS-Flächen-Platte 24 auf einer unteren Abwickel-Walze 64 bevorratet wird. Der mit einer leitfähigen Beschichtung versehene Träger umfaßt in einer Ausführungsform die leitfähige Primer-Beschichtung auf einer einzigen flexiblen, mit einer matten Trenn-Beschichtung versehene Formplatte. Die mit einer leitfähigen Beschichtung versehene Formplatte 60 wird um eine Walze 66 geführt, und die Flächenplatte wird um eine Walze 68 geführt. Der Träger und die Stützplatte treten dann zwischen einer erhitzten Laminat-Trommel 70 und einer Stützwalze 72 aus Kautschuk hindurch. Die Laminierungs-Trommel ist vorzugsweise aus Stahl hergestellt und wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 204,6 bis 218,5 °C (400 bis 425°F) betrieben. Sie wird in Druckkontakt mit den überlappenden Platten gebracht und erhitzt diese so auf eine Temperatur, die ausreichend ist, um die Trennmittel in der matten Trenn-Beschichtung zu schmelzen und den Primer von dem Träger zu trennen und die leitfähige Primer-Beschichtung mit der Flächenplatte zu verbinden. Die Kautschuk-Stütz-Walze 72 und die Laminat-Walze 70 stehen in Druckkontakt mit dem Träger und der Stützplatte vorzugsweise bei einem Druck von etwa 53,58 kg/cm (300 pounds pro lineares in). Die Geschwindigkeit, mit der die Platte während des Laminierens voranläuft, stellt sicher, daß das resultierende Laminat auf eine Temperatur erhitzt wird, die nötig ist, um eine Übertragung und eine Bindung zu bewirken. Die Hitze erweicht das Flächen-Plattenmaterial und stellt so eine vollständige Bindung zwischen der leitfähigen Beschichtung und der Flächenplatte sicher. Die Polyester-Trägerplatte des mit einem leitfähigen, matten Trennmittel beschichteten Trägers weist eine Hitzebeständigkeit oberhalb der Temperaturen des Laminier-Schrittes auf, so daß die Träger-Platte einer Längung während des Laminier-Schrittes widersteht. Während des Übertragungsschrittes wird die Mikro-Rauheit der matten Oberfläche auf dem Träger auf die Oberfläche der Primer-Beschichtung übertragen. Im Anschluß an den Schritt des Bindens wird das flexible, mit einer leitfähigen Beschichtung versehene Laminat anschließend um eine oder mehrere Abkühl-Walzen 74 geführt, um das Laminat auf Raumtemperatur abzukühlen. Das fertige Laminat 56 läuft dann weiter auf eine Laminat-Aufwickel-Trommel 76. Die Träger-Platte kann von dem Laminat vor dem nachfolgenden Schritt des Thermo-Formens abgezogen werden, oder kann daran befestigt bleiben. Andere Polymer-Filme oder -Laminate können auch in ähnlicher Weise auf das fertige leitfähige La- minat transfer-laminiert werden.
  • e. Wärmeformung
  • In dem nächsten Schritt im Verfahren wurde das in 4 gezeigte Laminat 56 auf eine gewünschte dreidimensionale Form in der Wärme geformt (Thermo-Formen). Der ThermoFormschritt ist in den 5 und 6 veranschaulicht. Darin wird das anfänglich flache Laminat zu einer hochgradig mit Konturen versehenen dreidimensionalen Form zur Verwen dung als Oberfläche einer Fahrzeug-Karrosserie-Platte geformt. Getrennte Laminat-Platten werden einzeln in einen Klemm-Rahmen 78 einer Vakuum-Form-Vorrichtung eingelegt. Der Klemm-Rahmen ist auf einer Spur 60 vorwärts und rückwärts bewegbar. Die Laminat-Platte wird anfänglich in den Klemm-Rahmen in der in 5 gezeigten Position eingelegt.
  • Der Klemm-Rahmen wird dann entlang der Spur in einen Ofen 82 bewegt, um die Stützplatte auf eine Temperatur zum Wärmeformen zu erhitzen. Die ABS-Flächen-Platte wird auf eine Temperatur im Bereich von 137,9 bis 193,5°C (280 bis 380°F) erhitzt. Bei einem Bexloy-Nylon-Material wird die Platte auf eine Temperatur von 193,5 bis 215,7°C (380 bis 420°F) erhitzt. Diese Temperaturen sind die tatsächlichen Temperaturen der Platte, nicht die Ofentemperaturen. Eine Druckunterstützung kann bei dem Thermo-Formschritt angewendet werden, um die Thermo-Formtemperatur zu reduzieren. Bei den Temperaturen des Thermo-Formprozesses hängt das Laminat durch wie in gestrichelten Linien bei 84 gezeigt ist.
  • Sobald das Laminat in dem Ofen auf die gewünschte Temperatur erhitzt wurde, wird der Klemm-Rahmen entlang der Spur 80 zurückbewegt, weg von dem Ofen 82 und in seine ursprüngliche Position oberhalb der Vakuum-Form-Matrize (buck) 86. Die Arbeitsoberfläche der Vakuum-Form-Matrize 86 wird – natürlich nur beispielhaft – als gebogene Oberfläche gezeigt. Andere Konfigurationen können verwendet werden, und zwar abhängig von der gewünschten dreidimensionalen Form, die der Oberfläche des fertigen Gegenstandes verliehen werden soll.
  • Das vorerhitzte Laminat wird als nächstes zu der gewünschten dreidimensionalen Form vakuum-geformt, indem man zuerst ein Vakuum an die Vakuum-Form-Matrize durch deren Verbindung zur einer Vakuumpumpe 88 anlegt. Die Vakuum-Form-Matrize wird dann in die in 6 gezeigte Position angehoben, wo sie in den Klemm-Rahmen aufgestiegen ist. Das Vakuum wird durch Löcher in der Matrize gezogen, um das heiße Plastikmaterial in die Form der Arbeitsfläche der Matrize zu pressen. Positiver Luftdruck kann auf die freie Fläche der Primer-Beschichtung auf der gegenüberliegenden Seite der Matrize aufgebracht werden, um den Formdruck zu erhöhen. Die Matrize bleibt lange genug an Ort und Stelle, um den Kunststoff wieder auf einen festen Zustand abzukühlen, bevor die Matrize zurück in die gezeigte Position fällt. Dies läßt den Kunststoff in der Form der Matrize zurück. Der bevorzugte Vakuum-Formschritt ist die Verwendung einer männlichen Vakuum-Form-Vorrichtung, bei der die Vakuum-Form-Matrize in direkten Kontakt mit der Flächenplatte steht, damit die äußere leitfähige Beschichtung auf der gegenüberliegenden Seite der Stützplatte nicht in Kontakt damit kommt. Auf diese Weise versteckt die Flächenplatte die meisten irgendwelcher möglichen Defekte in der Arbeitsfläche der Matrize, und die Oberfläche der leitfähigen Beschichtung wird nicht beeinträchtigt, sondern man läßt sie sich frei weiten. Weibliche Formen können auch erfolgreich benutzt werden.
  • In einem alternativen Thermo-Formschritt (nicht gezeigt) kann das Laminat durch den Wärme-Former als kontinuierliche Platte hindurchgeführt werden. Das Laminat tritt zuerst durch den Ofen und wandert dann weiter zu der Thermo-Form-Matrize, die in Linie mit dem verfahrensmäßig stromabwärts liegenden Ende des Ofens angeordnet ist. Die kontinuierliche Platte wird in voreingestellten Intervallen gestoppt, um das Laminat auf die Wärme-Form-Temperatur zu erhitzen, während ein vorher erhitzter Abschnitt der Platte in die gewünschte Form vakuum-geformt wird.
  • Der Thermo-Formschritt erzeugt ein dreidimensional geformtes vorgeformtes Laminat, wie es bei 90 in 7 gezeigt ist. Aus Gründen der Einfachheit ist das vorgeformte Laminat so veranschaulicht, daß es die Flächenplatte 26 und die daran zum Haften gebrachte leitfähige Primer-Beschichtung 24 umfaßt. Das Laminat ist in einer dreidimensional geformten Form veranschaulicht, und zwar im Anschluß an den Thermo-Formschritt; dies geschieht nur beispielhaft für eine mögliche dreidimensionale Form. Andere komplexe dreidimensionale Formen sind ebenfalls möglich. Die leitfähige Beschichtung erfährt Längungen während des Thermo-Formens, die größer sind als 150%, und zwar ohne daß signifikant die Einheitlichkeit der Leitfähigkeit und das Vermögen, für nachfolgende Schritte des elektrostatischen Spritz-Lackierens zum Erreichen einer Oberfläche mit der Qualitätsstufe „Klasse A" zur Verfügung stehen, beeinträchtigt werden.
  • f. Binden eines thermo-geformten Laminats auf eine Substrat-Platte
  • Eine anschließende Injektions-Plattier-Operation ist in den 7 und 8 gezeigt, worin das vorgebildete Laminat 90 auf einer darunter liegenden Kunststoff-Substrat-Platte 28 zum Haften gebracht wird. Der Injektions-Plattier-Schritt ist ein Beispiel eines möglichen Mittels zum haftmäßigen Befestigen des Laminats auf dem Substrat. Nachdem das Laminat 90 in seine gewünschte Form vorgeformt wurde, wird es auf die richtige Größe beschnitten und ist dann bereit für den Schritt des Injektions-Plattierens. Das thermo-geformte Laminat 90 wird in eine Spritzgießform 92 gelegt und mit der Fläche eines spritzgieß-geformten Substrats verschmolzen. Gemäß einem ersten Schritt in dem Injektions-Plattier-Schritt ist eine Kunststoff-Spritzgieß-Form in ihrer offenen Position, und das vorgeformte Laminat wird in einem Formhohlraum 94 angeordnet, und zwar zwischen der vorderen und der hinteren Formhälfte 96 bzw. 98. Die Innenfläche 100 der Formhälfte paßt identisch zur Außenkontur der mit einem leitfähigen Primer beschichteten Oberfläche des vorgeformten Laminats 90. Diese Fläche der Form ist eine starre Fläche, die frei ist von Oberflächendefekten, so daß die Oberflächendefekte nicht auf die mit der leitfähigen Beschichtung versehene Oberfläche des Laminats übertragen werden. Nachdem die durch Vakuumformen gebildete, gesenk-geformte Platte 90 innerhalb der Spritzgießform angeordnet wurde, wird ein Raum hinter dem Laminat zum Aufnehmen des Injektions-Spritzgieß-Materials 102 gelassen. Das Injektions-Spritzgieß-Material strömt durch eine Passage 104 in der rückseitigen Formhälfte und in den Formhohlraum hinter dem vorgeformten Laminat. Das Formmaterial richtet sich nach der Form des Formhohlraums und wird permanent mit dem Flächen-Platten-Abschnitt des Laminats verbunden. Das Injektions-Spritzgieß-Material kommt nicht in Kontakt mit der leitfähigen Beschichtung. Wie vorher beschrieben, sind die Formmaterialien, aus denen das Substrat und die Flächenplatte hergestellt sind, miteinander verträglich, so daß sich die beiden Materialien unter Bildung eines integralen geformten Substrats miteinander verbinden, auf dem die leitfähige Beschichtung ein defektfreies Finish liefert. Die Temperatur, bei der die Spritzgießform betrieben wird, liegt wesentlich unter der Schmelztemperatur des Formmaterials. In einer Ausführungsform, in der eine ABS-Stütz-Platte verwendet wurde, lag das geschmolzene Material bei einer Temperatur von etwa 232,4°C (450°F) vor, um nur ein Beispiel zu nennen. Ein Wasser-Kühlmantel kann zum Kühlen der Flächen der Form verwendet werden. Beide Stirnflächen der Form werden auf eine Temperatur im Bereich von 71,2 bis 76,7°C (160 bis 170°F) gekühlt, so daß die leitfähige Primer-Beschichtung auf dem Laminat während des Spritzgießens stabil bleibt. Ein leicht vernetztes oder mehr temperaturbeständiges Harz kann bei höheren Formtemperaturen verwendet werden.
  • Der fertige Gegenstand, der durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, schließt das vorgeformte Laminat 90 und dessen Flächenplatte 26 ein, die mit dem geformten Substrat durch Schmelzen verbunden wurden. In einer Ausführungsform kann der Gegenstand ein mit einem leitfähigen Primer versehenes Fahrzeug-Körper-Außenteil oder eine entsprechende Platte sein. Irgendwelche Defekte in dem Substrat-Material werden absorbiert durch die 0,51 mm (20 mil) dicke Flächenplatte, so daß eine defektfreie leitfähige Beschichtung 22 bereitgestellt wird.
  • Obwohl dieses Beispiel in Bezug auf die veranschaulichten thermoplastischen Spritzgieß-Formschritte beschrieben wurde, können andere Verfahrensweisen zum Formen des fertigen Gegenstandes verwendet werden. Diese schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf faserverstärktes wärmehärtendes Spritzgießen (TMC), die Verwendung von Platten-Form-Verbindungen (SMC), Druck-Plattieren und Reaktions-Spritzgießen (RIM) sowie Harz-Übertragungs-Formen (RTM) sowie vergleichbare technische Verfahrensweisen, Vakuum-Druck-Formen und druckempfindliche oder Haftmittel-Bindungs-Verfahrensweisen. Andere Kunststoff-Form-Materialien können auch anstelle von ABS zum Schmelzverbinden der Substrat-Platte mit der mit einem Primer beschichteten Flächenplatte verwendet werden. Diese Schritte können einschließen: thermoplastische Polyolefine (TPO's) wie beispielsweise Polypropylene und Polyethylene, Polyester sowie amorphes Nylon. In diesen Beispielsfällen ist die Flächenplatte vorzugsweise aus demselben Polymermaterial hergestellt wie das Spritzgieß-Material.
  • Beispiel 2
  • Die leitfähige Beschichtung in dem Polyester-Harz-System von Beispiel 1 wurde beschichtungsmäßig als einheitlicher Film mit einer Dicke von 20,3 μm (0,8 mil) auf den mit der mat ten Trennschicht beschichteten Polyesterfilm in Beispiel 1 aufgebracht und anschließend auf eine 0,51 mm (20 mil) dicke ABS-Flächen-Platte auflaminiert.
  • Die folgende Tabelle zeigt die Messungen des spezifischen Widerstandes in Ransberg-Einheiten, kOhm/cm (kOhm/in) und in kOhm/quadratische Fläche.
  • Figure 00320001
  • Beispiel 3
  • Die leitfähige Beschichtung des Polyester-Harz-Systems von Beispiel 1 wurde als Film einer Dicke von 12,7 μm (0,5 mil) auf den matten, mit einer Trennschicht beschichteten Polyesterfilm in Beispiel 1 aufgetragen und anschließend auf eine 0,51 mm (20 mil) dicke ABS-Stütz-Platte auflaminiert.
  • Die folgende Tabelle zeigt die Messungen des spezifischen Widerstandes in Ransberg-Einheiten, kOhm/cm (kOhm/in) und in kOhm/quadratische Fläche.
  • Figure 00320002
  • In beiden Beispielen 2 und 3 führte das Beschichten zu einer Oberfläche, die elektrostatisch spritzlackierbar ist. Um als „elektrostatisch spritzlackierbar" angesehen zu werden, ist ein Ransberg-Ablese-Wert von über 110 Einheiten erforderlich.
  • Das am meisten praktisch anwendbare Verfahren zur Bestimmung der elektrostatischen Spritz-Lackierbarkeit ist das Verfahren mit dem Ransberg 236-Sprayability-Meter (Meßgerät zur Ermittlung der Spritz-Lackierbarkeit nach Ransberg, Typ 236). Die beiden leitfähigen Sonden, die 2,54 cm (1 in) voneinander entfernt sind, stehen in Kontakt mit der im Test befindlichen Oberfläche. Die Messung wird aktiviert durch Drücken eines Knopfes an dem Handmeßgerät, und eine elektrische Ladung wird von einer Sonde zu der anderen übertragen. Der Ablese-Wert wird in Ransberg-Einheiten aufgezeichnet. Ablese-Werte unter 110 Einheiten werden als Werte einer Oberfläche angesehen, die nicht elektrostatisch spritzlackierbar ist.
  • Ein anderes Verfahren zur Berechnung des spezifischen Oberflächen-Widerstandes ist dasjenige unter Verwendung eines Ohm/Volt-Meters mit der Bezeichnung „Micronta 22-201U". Das bevorzugte Verfahren ist ein Verfahren-mittels Punkt-zu-Punkt-Ablesungen, die aufgezeichnet werden durch Fixieren der Entfernung der punktartigen Sonden in einer Entfernung voneinander von exakt 2,54 cm (1 in), In-Kontakt-Bringen der Testoberfläche mit den Sonden und Aufzeichnen des spezifischen Widerstandes in kOhm/cm (kOhm/in). Das am meisten bevorzugte Verfahren ist eines unter Fixieren von zwei Kupferriegeln mit den Ausmaßen 2,54 cm (1 in) auf 0,32 cm (1/8 in) auf einem quadratischen Block aus nicht-leitfähigem Kunststoff mit der Kantenlänge 3,18 cm (1 ¼ in) wie beispielsweise einem Block aus Plexiglas. Die Riegel sind parallel zueinander in einer Entfernung von 2,54 cm (1 in) angeordnet. Die Kupferriegel dienen als Kontaktpunkte für die zu messende Oberfläche. Jeder Riegel wird mit dem Ohm/Volt-Meter verdrahtet, und ein 500 g schweres Gewicht wird auf das Plexiglas gelegt, bevor die Ablesung in kOhm/quadratische Fläche aufgezeichnet wird.
  • Beispiel 4
  • Eine Reihe von leitfähigen Überzügen wurde bei unterschiedlichen Ruß-Pigment : Polyester-Harz-Verhältnissen formuliert. Die leitfähigen Überzüge wurden auf einen matten Trenn-Liner aufgebracht, wie er in Beispiel 1 beschrieben ist, und auf eine 0,51 mm (20 mil) dicke ABS-Platte laminiert. Die Dicke des leitfähigen Films betrug 20,3 μm (0,8 mil). Der Ruß war Ruß mit der Geschäftsbezeichnung Vulcan XC-72. Die folgende Tabelle zeigt die spezifischen Oberflächen-Widerstands-Messungen als Funktion der Verhältnisse Pigment/Bindemittel (oder Harz). Das Verhältnis wird bestimmt auf der Basis eines trockenen Films aus Harz.
  • Figure 00340001
  • Beispiel 5
  • Standard-Ruß der Firma Cabot mit der Geschäftsbezeichnung Vulcan XC-72, der eine Oberfläche von 254 m2/g aufwies, wurde verglichen mit zwei anderen Ruß-Typen der Firma Cabot mit niedrigeren Oberflächenwerten. Die Ruße mit der Bezeichnung Mongul L (mit einer Oberfläche von 138 m2/g) und Vulcan PA-74 (mit einer Oberfläche von 140 m2/g) wurden formuliert in Mengen von 7 Teilen Ruß pro 30 Teile Polyesterharz. Die Formulierungen wurden mit Schrot einer Korngröße von 0,32 cm (1/8 in) auf einem Farbschüttler in Labormaßstab 3 h lang gemahlen. Die Überzüge wurden auf den matten Trenn-Liner in der Weise aufgebracht, wie das in Beispiel 1 beschrieben ist, und zwar in einer Dicke von 20,3 μm (0,8 mil).
  • Die folgenden Ergebnisse zeigen den Ruß-Typ gegenüber den Messungen in Ransberg-Einheiten:
    Figure 00340002
  • Daraus wurde geschlossen, daß Ruß mit einer Oberfläche über 200 m2/g die höchste und am meisten konsistente Leitfähigkeit erzeugt.
  • Beispiel 6
  • Von Ruß verschiedene leitfähige Materialien wurden in Formulierungen einbezogen. U.S.-Bronze-Pulver Palegold B620 und ESD-Fasern, Charge 91-100-4.6.7 der Firma Potter Labs wurden stattdessen in dem Polyesterharz von Beispiel 1 in einer Konzentration von 30 Gew.-% (trocken) eingesetzt. Nachdem die Mischung homogen war, wurden die Lösungen beschichtungsmäßig in einer Filmdicke von 20,3 μm (0,8 mil) aufgetragen. Die folgenden Ergebnisse zeigen den Materialtyp im Vergleich, zusammen mit den Ransberg-Einheiten der Leitfähigkeit:
    Figure 00350001
  • Beispiel 7
  • Proben des leitfähigen Überzugs von Beispiel 1 unter Zusatz von U.S.-Bronze-Pulver Palegold B620 in einer Menge von 50 Gew.-% und 67 Gew.-% anstelle von Ruß wurden auf den matten Trenn-Liner aufgebracht, wie dies in Beispiel 1 beschrieben ist, und zwar in einer Filmdicke von 20,3 μm (0,8 mil), und die so entstehenden Produkte wurden auf eine 0,51 mm (20 mil) dicke ABS-Platte laminiert. Ähnliche Proben wurden ohne leitfähigen Füllstoff, mit Ruß als dem leitfähigen Füllstoff und mit Metalure als dem leitfähigen Füllstoff hergestellt. Das Metalure-Material war ein Produkt der Firma Avery Dennison mit der Nr. L-55350. Die Proben wurden hinsichtlich ihrer EMI/RF-Abschirm-Eigenschaften mit einem Bekiscan CP2-Instrument gemessen. Der Bekiscan CP2-Mikrowellen-Reflexions-Analysator ist ein Gerät zur Messung im Rahmen eines nicht-zerstörenden Verfahrens des Tests der EMI/RF-Abschirm-Effektivität für Kunststoff-Teile. Gute Handelsprodukte haben Werte der Reflexions-Messung im Bereich oberhalb von 70%. Die folgende Tabelle zeigt die Testergebnisse:
    Figure 00360001
  • Gute Ergebnisse wurden erhalten mit den größeren Metalure-Flocken, die Vakuummetallisierte Aluminium-Flocken mit einem hohen Seitenverhältnis mit einer mittleren Länge (in der größeren Dimension) von etwa 10 μm (micron) sind.
  • Beispiel 8
  • Das leitfähige Laminat von Beispiel 1 wurde auf einer 0,51 mm (20 mil) dicken ABS-Platte gebildet. Das Laminat wurde im Vakuum (auf einem Vakuumgerät der Firma Packaging Industries mit kontinuierlicher Zufuhr) zu einer im Vakuum gebildeten Schale ausgebildet. Die Schale wurde mit ABS in einer Spritzform-Vorrichtung spritzgeformt. Das resultierende Substrat wurde als fertige Türfutter-Füllung formmäßig ausgebildet. Die folgende Tabelle zeigt die spezifischen Widerstandsmessungen der Oberfläche des fertigen Teils:
    Figure 00360002
  • Beispiel 9
  • Eine leitfähige Beschichtung, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, wurde auf den in Beispiel 1 beschriebenen matten Trenn-Liner aufgebracht und auf eine 0,51 mm (20 mil) dicke ABS-Platte und auf eine 0,51 mm (20 mil) dicke Ultem-Platte laminiert. Jeder Aufbau wurde mit einem in drei Schritten arbeitenden Werkzeug vakuum-geformt, das drei unterschiedliche Ziehtiefen oder Längungen simulierte. Die folgende Tabelle zeigt die Messungen des spezifischen Oberflächen-Widerstandes als Funktion der Ziehtiefe oder der Fertig-Filindicke des leitfähigen Überzugs: ABS (20 mild
    Figure 00370001
    Ultem 20 mil)
    Figure 00370002
  • Nach Aufzeichnen der Ergebnis-Daten wurde das mit einem leitfähigen Überzug versehene, im Vakuum geformte Laminat elektrostatisch spritzlackiert. Die verwendete Lackfarbe wurde direkt von der GM-Produktions-Lackstraße an der Cadillac-Produktionsstraße in Lake Orion, Michigan, erhalten. Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse der einzelnen Lackfarben:
    Figure 00380001
  • Das Urethan-Material ist ein klares Überzugs-System, das katalysiert wird, wenn beide Komponenten gemischt und unter Bildung einer harten, klaren Beschichtung aufgespritzt werden.
  • Die folgende Tabelle zeigt einen Lack-Test-Zyklus bei GM, den das mit einer leitfähigen Beschichtung lackierte Teil während des elektrostatischen Spritz-Lackierens zu durchlaufen hat. Vor dem elektrostatischen Spritzlackieren wird die Oberfläche des mit einer leitfähigen Beschichtung versehenen Teils in ein bei 32,2°C (90°F) gehaltenes ELPO-Plattier-Bad 5 min lang eingetaucht (ELPO ist eine Marke der Firma PPG). Der Lack tritt dann durch einen Hochspannungs-Sprühkopf aus, der die Lacktröpfchen auflädt. Der Lack haftet dann an der geerdeten Oberfläche, ohne daß signifikante Mengen an Überspray auftreten. Sowohl die Laminat-Teile als auch die spritzgeformten Teile wurden entsprechend den Brennzyklen, die von den GM-Lackierstraßen-Spezifikationen diktiert werden, lackiert. Der graue Oberflächen-Primer wurde zuerst in einem Trocken-Beschichtungsgewicht von 30,5 μm (1,2 mil) aufgesprüht und bei 121,2°C (250°F) 20 min lang gebrannt. Die blaue Metallicfarben-Basisbeschichtung wurde durch Spritzlackieren in einem Beschichtungsgewicht von 22,9 μm (0,9 mil) aufgebracht und 3 min lang einer Hitze von 71,2°C (160°F) ausgesetzt. Danach wurde die aktivierte Klar-Beschichtung in einem Beschichtungsgewicht von 48,3 μm (1,9 mil) aufgespritzt und bei 121,2°C (250°F) 39 min lang zur Enthärtung gebrannt. Das Ergebnis war ein Finish der Qualitätsstufe „Klasse A", das entsprechend den GM-Außenlack-Spezifikationen mit der Nr. 4350 M getestet wurde. Die überwiegende Menge der Tests wurden im wesentlichen abgeschlossen, und zwar einschließlich des am meisten kritischen Zyklustestens. Die lackierte Oberfläche hat jedes Testsegment der Spezifikation bestanden. Die Teile haben den Xenon-Bogen-Test mit der Spezifikations-Nr. SAE J1960 bestanden. Die Ergebnisse sind summarisch wie folgt angegeben:
    Figure 00390001
  • Beispiel 10
  • Es wird nun auf 10 Bezug genommen. Eine 20,3 μm (0,8 mil) dicke leitfähige Beschichtung 22, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, wurde beschichtungsmäßig auf einen matten Trenn-Liner 20 aufgetragen, wie er ebenfalls in Beispiel 1 beschrieben ist. Der matte Trennfilm wurde laminiert auf 122 cm (48 in) breite Lexan-, Ultem- und Xenoy-Platten. Die bei 108 gezeigten Rollen aus Laminat wurden unter Verwendung einer Extrusionskappe plat ten-laminiert und im Vakuum geformt. Jede Rolle 110 aus leitfähigem Laminat wurde an einem Extruder 112 angebracht. Die Xenoy-Platte kann entweder ein Einschichten-Extrudat oder ein drei bis fünf Schichten umfassendes Co-Extrudat sein, wobei eine oder mehrere der Schichten mit einem Füllstoff versehen sein können. Die Gesamt-Schichtendicke kann zwischen 0,25 und 5,08 mm (10 und 200 mil) liegen. In diesem Versuch wurde ein Dreischichten-Extrudat 114 mit einer Dicke von 3,81 mm (150 mil) bei Durchlauf durch eine 122 cm (48 in) breite Düsenlippe gebildet. Ein derartiges Dreischichten-Extrudat ist in der Ausführungsform von Figur 2 gezeigt, in der die extrudierten Schichten nicht mit Füllstoff versehenes Xenoy-Material 28a, mit Glas als Füllstoff versehenes Xenoy-Material 28b und nicht mit Füllstoff versehenes Material Xenoy 28c sein können. Es wird erneut auf Figur 10 Bezug genommen. Das leitfähige Laminat wurde auf die Oberfläche des Extrudats 114 mit der Hitze des Extrudats und dem Druck am Walzenspalt der Metallwalzen 116 und 118 aufgeschmolzen. Das Ergebnis war eine 4,32 mm (170 mil) dicke leitfähige Platte 120, die bereit war für einen Schritt des Vakuum-Druckformens zu einem fertigen, elektrostatisch spritzlackierbaren Teil. Die folgenden Verbundstoffe wurden im Wege des Extrusions-Laminierens und Vakuum-Druckformens erfolgreich hergestellt:
    Figure 00400001
  • In kleinerem Maßstab wurde die leitfähige Beschichtung, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, beschichtungsmäßig auf einen matten Trenn-Liner aufgebracht, wie er in Beispiel 1 beschrieben ist, und wurde auf ein 3,81 mm (150 mil) dickes Xenoy-Co-Extrudat laminiert, was zu dem folgenden Aufbau führte:
  • D
  • Leitfähige Beschichtung
    Xenoy 0,64 mm (25 mil)
    Mit Glas als Füllstoff versehenes Xenoy 2,54 mm (100 mil)
    Xenoy 0,64 mm (25 mil)
  • Jede dicke leitfähige Platte wurde dann auf einer Düse mit geringem Ausstoß vakuumdruckgeformt, was zu einem mit Konturen versehenen leitfähigen Fertigteil führte, das – wie in Beispiel 9 beschrieben – elektrostatisch spritzlackiert wurde. Der leitfähige Primer längte sich während des Formens wesentlich, ohne die Oberflächen-Leitfähigkeit zu beeinträchtigen, die ausreichend innerhalb des für das elektrostatische Spritz-Lackieren erforderlichen Bereichs lag. Das lackierte Teil hat den GM-Test 4350 M bis heute bestanden. Ein Außen-Bewitterungs-Test ist in Arbeit, wobei erste Testergebnisse zeigen, daß die spritzlackierten Teile den 1.000 Stunden dauernden Xenon-Bogen-Test bestanden haben.
  • Beispiel 11
  • Widerstandsmessungen (in kOhm/quadratische Fläche) wurden sowohl an einer im Handel erhältlichen, mit einem leitfähigen Primer der Firma PPG im Sprühverfahren versehenen Stoßstange als auch an einer leitfähigen, wärmegeformten Laminat-Stoßstange mit derselben Form, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, wie es in Beispiel 10 beschrieben ist, durchgeführt. Die leitfähige Beschichtung gemäß Test wurde hergestellt aus der Formulierung gemäß Beispiel 1. Vierzig Messungen wurden statistisch an der Oberfläche jeder Stoßstange durchgeführt. Die folgende Tabelle zeigt signifikante statistische Verbesserungen der Konsistenz (Einheitlichkeit der leitfähigen Oberfläche) bei dem leitfähigen Primer (C. Coat), wie er gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • Figure 00410001
  • Beispiel 12
  • Die folgende Tabelle zeigt leitfähige Beschichtungen, die erfolgreich in alternativen Harzsystemen hergestellt wurden, zusammen mit entsprechenden Meßwerten des spezifischen Widerstandes, ausgedrückt in Ransberg-Einheiten. Bei jeder Harzformulierung wurde Ruß mit der Bezeichnung Vulcan XC-72 in einem Verhältnis Pigment : Harz von 0,23 zugesetzt, und 3 h lang mit Schrot der Größe 0,32 mm (1/8 in) gemahlen.
  • Figure 00420001
  • Kein gebranntes Siliciumoxid TS 100 als Anti-Blockiermittel wurde verwendet. Jeder 20,3 μm (0,8 mil) dicke Überzug wurde auf den matten Trenn-Liner wie in Beispiel 1 beschrieben aufgebracht, und der spezifische Widerstand wurde direkt auf dem Gewebe gemessen.
  • Beispiel 13
  • Ein leitfähiger Überzug, wie er in Beispiel 1 beschrieben ist, wurde auf einen matten Trenn-Liner aufgebracht, wie er in Beispiel 1 beschrieben ist, und das Ergebnis wurde auf eine 0,51 mm (20 mil) dicke Polyarylat-Stütz-Platte laminiert. Das Polyarylat war das Material DKX-103, das in Beispiel 12 verwendet worden war. Der Polyesterträger blieb zum Schutz während der Platten-Form-Versuche (SMC) auf der Oberfläche. Dieses Laminat wird nur für Flach-Platten-SMC-Anwendungen wie beispielsweise dekorative Leichtbau-Verbundplatten verwendet. Druckformen an dieser Struktur führte zu einer Messung des spezifischen Widerstandes nach Ransberg von 165+-Einheiten, und daher ist das Material elektrostatisch spritzlackierbar.
  • Beispiel 14
  • Ein leitfähiger Polyarylat-Film wurde auf einen 50,8 μm (2 mil) dicken Polyesterträger aufgegossen. Der Polyarylat-Film wurde hergestellt unter Verwendung des Material DKX-57 (Firma Hoechst Celanese) und hatte einen Tg Wert von 190°C. Der leitfähige Polyarylat-Film wurde anschließend auf eine 0,51 mm (20 mil) dicke Polyarylat-Platte auflaminiert. Eine adäquate Haftung und Freisetzung des Trägers wurden ohne die Verwendung einer matten Trenn-Beschichtung erreicht. Ein herkömmliches Laminieren erfolgte mit einem thermoplastischen Leimüberzug wie beispielsweise das Du Pont-Material Acrylic 68080, das in einer Dicke von 7,6 μm (0,3 mil) zwischen dem leitfähigen Polyarylat-Film und dem 0,51 mm (20 mil) dicken Polyarylat-Laminat aufgebracht wurde, so daß die folgende Struktur entstand:
    50,8 μm (2 mil) Polyester
    Leitfähiges Polyarylat
    Acryl-Leim der Firma Du Pont (68080)
    0,51 mm (20 mil) Polyarylat
  • Das Laminat mit und ohne Leim-Beschichtung wurde zu einer Schale mit einer Konturen aufweisenden, dreidimensionalen Form geformt. Die Schale wurde in eine SMC-Form eingesetzt und preßgeformt. Die Schale kann auch in eine TMC-Form eingesetzt und ein Kunststoff hinter die Schale eingespritzt werden, was zu einem fertigen, elektrostatisch spritzlackierbaren Teil führt. Mit anderen Worten: die leitfähige Primer-Beschichtung war ausreichend flexibel und längte sich während des Vakuumformens, weil sie nach wie vor den ihr ursprünglich eigenen Wert des spezifischen Widerstands beibehielt. Dieser spezifische Widerstand war leidlich einheitlich im Bereich der gesamten Oberfläche der gebildeten Teile. Wenn eine flache Platte gewünscht ist, kann jedes Laminat flach in die Form eingesetzt und druckgeformt werden.
  • Beispiel 15
  • Ein schwach vernetzter leitfähiger Überzug wurde formuliert mit 2,5 Teilen Desmodur N100, einem von der Firma Mobay Iric. hergestellten Isocyanat mit 100 Teilen des leitfähigen Überzugs von Beispiel 1. (Das Produkt Adcote X80-125 ist ein Polyesterharz mit Hydroxyl-Funktionen und kann mit Isocyanaten, Melaminen und anderen funktionellen Harzen vernetzt werden). Der Überzug wurde auf die matte Standard-Trennschicht in einer Dicke von 20,3 μm (0,8 mil) (trocken) aufgebracht. Sowohl der vernetzte leitfähige Überzug als auch der leit fähige Standardüberzug wurde laminatmäßig auf eine hochtemperaturbeständige Polyarylat-Kunststoff-Platte aufgebracht. 11 veranschaulicht das Extrusions-Laminierungs-System zum Laminieren des leitfähigen Primer-Films auf die extrudierte Platte bei hoher Temperatur. Dieses System wird verwendet beim Laminieren auf hochtemperaturbeständige Kunststoffe wie beispielsweise Polyarylate unter Verwendung von gegen hohe Temperaturen beständigen Primer-Filmen wie beispielsweise bei Verwendung des leicht vernetzten Films gemäß diesem Beispiel. Es wird nun auf 11 Bezug genommen. Eine kontinuierliche extrudierte Platte 122 aus Polyarylat wird aus der Düsenöffnung eines Extruders 124 extrudiert. Das Hochtemperatur-Extrudat wird zuerst zwischen einer oberen Walze 126 und einer Walze 128 auf einer Zwischenebene hindurchgeführt. Die extrudierte Platte hatte eine Dicke von 0,51 nun (20 mil). Separat davon wird ein gegen hohe Temperaturen beständiger leitfähiger Primer-Film 130, wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, dem Extruder über eine Walze 132 zugeführt. Der Primer-Film wird auf die mit der matten Trennschicht beschichtete Träger-Platte geleitet. Der Primer-Film und die extrudierte Platte werden dem Walzenspalt der auf der Zwischenebene befindlichen Walze 128 und einer Kautschukwalze 134 zugeführt, wo Hitze und Druck aufgebracht werden, um die Beschichtungen weich zu machen und den Primer-Film auf die extrudierte Platte bindungsmäßig aufzubringen. Die Temperatur der extrudierten Platte, die die Düsen-Ausgangsöffnung verläßt, kann oberhalb von 315,8°C (600 °F) liegen, und eine Bindung am Walzenspalt der Walzen 128 und 134 kann erfolgen bei Temperaturen über 204,6°C (400°F). Das mit dem leitfähigen Primer beschichtete Laminat wird dann einer Temperaturreduktion unterzogen, wobei es um die untere Walze 136 herumläuft. Nach dem Binden des Primer-Films auf das Extrudat wird der mit einer matten Trennschicht beschichtete Träger entfernt, was eine fertige Verbundplatte 138 zurückläßt, die einen gegen hohe Temperaturen beständigen leitfähigen Primer-Film auf der Außenfläche der gegen hohe Temperaturen beständigen Kunststoff-Platte aufweist.
  • Die Temperaturbeständigkeit der leitfähigen Oberflächen wurde dadurch gemessen, daß man die Beschichtungen einer Wärme von 135,1°C (275°F) für die Zeit von 1 min auf einer Me talloberfläche mit einem Gewicht von 2,7 kg (6 lb) aussetzte, was zu den folgenden Ergebnissen führte:
    Vernetzt – kein Ablösen; glatt
    Standard – Ablösen; rauh
  • Das leitfähige Laminat wurde dann in eine Form mit Konturen in der Wärme geformt. Weitere Tests wurden mit größeren Graden der Vernetzung des Harzes der leitfähigen Beschichtung durchgeführt. Das Desmodur N100-Isocyanat-Vernetzungsharz wurde in Mengen von 6 Teilen und von 15 Teilen zwei separaten Gefäßen zugesetzt, von denen jedes 100 Teile der leitfähigen Primer-Formulierung gemäß Beispiel 1 enthielt. Die beiden Harze wurden beschichtungsmäßig auf den mit der matten Trennschicht versehenen Träger aufgetragen und auf eine 0,51 mm (20 mil) dicke Polyarylat-Stütz-Schicht auflaminiert, die anschließend in eine mit Konturen versehene Form in der Wärme geformt wurde. Die Ergebnisse waren wie folgt:
    Figure 00450001
  • Es wurde aus den Ergebnissen geschlossen, daß thermoplastische Harze oder Harze mit einem geringen Grad an Vernetzung geeignet sind zur Verwendung in der leitfähigen Beschichtung, da sie sich verlängern können, ohne die Oberflächen-Leitfähigkeit während des Formens oder Thermo-Formens zu verschlechtern. Ein Vernetzen des Polyesterharzes bis zu 10 Teilen vernetzendes Harz pro 100 Teilen Polyester erzeugt – wie angenommen wird – eine ausreichend thermoplastische leitfähige Beschichtung, um die Eigenschaft der elektrostatischen Spritz-Lackierbarkeit zu erhalten.
  • Beispiel 16
  • Vier getrennte leitfähige Primer wurden in der Weise hergestellt, daß man das Verhältnis Pigment : Bindemittel variierte. In diesem Beispiel war das Bindemittel das Produkt Hypalon 827B, ein chloriertes Polyolefin der Firma Du Pont. Das teilchenartige leitfähige Füllstoff-Material war Ruß mit der Typenbezeichnung XC-72. Die Formulierungen sind nachfolgend aufgelistet:
    Figure 00460001
  • Jede Formulierung wurde hergestellt, indem man zuerst das Produkt Hypalon 827B in dem Toluol-Lösungsmittel löste und anschließend den Ruß mit der Bezeichnung XC-72 in der Mischung unter Verwendung von Stahlschrot einer Größe von 0,32 mm (1/8 in) dispergierte. Jede dieser Lösungen wurde dann auf eine matte Polyester-Trägerplatte in vier Dicken aufgegossen: 19,1 μm; 8,9 μm; 5,1 μm und 2,5 μm (0,75 mil; 0,35 mil; 0,2 mil und 0,1 mil).
  • Jede Platte wurde anschließend auf eine 0,51 mm (20 mil) dicke TPO-Platte auflaminiert, und der matte Polyesterträger wurde dann entfernt, was einen leitfähigen Film auf der TPO-Platte laminiert zurückließ (Die TPO-Platte ist weiter im einzelnen in Beispiel 17 beschrieben). Jede dieser leitfähigen Platten wurde dann im Vakuum wärmegeformt über einer Form, die über den Bereich der Oberfläche verschiedene Längungen ergab.
  • Die Menge der Längung über die Bereiche der Form wurde bestimmt durch Formstücke aus TPO mit einer Größe von 0,51 mm (20 mil), die ein Gittermuster von 3,1 Linien pro cm (8 Linien pro in) aufwiesen. Messungen wurden an den verschiedenen Oberflächen der Form durchgeführt, um die Werte der Längung zu bestimmen.
  • Werte des spezifischen Widerstandes (in Ransberg-Einheiten) und des spezifischen Widerstandes (in der Einheit kOhm/quadratische Fläche) wurden vor dem Thermo-Formen und an sechs Punkten an der Form nach dem Thermo-Formen durchgeführt. Die Ablese-Werte sind in den Tabellen 1 bzw. 2 gezeigt.
  • Die Ergebnisse zeigen einen sehr hohen Wert des spezifischen Widerstandes und keine elektrostatische Spritz-Lackierbarkeit bei einem Verhältnis Pigment : Bindemittel von 0,055 bei irgendeiner Filmdicke. Bei einem Verhältnis Pigment : Bindemittel von 0,117 war das Produkt mit der Dicke 2,5 μm (0,1 mil) nicht spritzlackierbar, und, das Produkt mit der Dicke 5,1 μm (0,2 mil) verlor die Spritz-Lackierbarkeit bei den höheren Längungs-Werten.
  • Bei einem Verhältnis Pigment : Bindemittel von 0,175 wurde elektrostatische Spritz-Lackierbarkeit erzielt und blieb erhalten bis zu höheren Werten der Längung des 2,5 μm (0,1 mil) dicken Produktes. Bei einem Verhältnis Pigment : Bindemittel von 0,23 wurde elektrostatische Spritz-Lackierbarkeit erhalten und blieb erhalten im Bereich aller Werte der Proben und Längungen.
  • Die Schlußfolgerung daraus ist, daß elektrostatische Spritz-Lackierbarkeit bei höheren Werten der Längung dadurch erhalten werden kann, daß man die Dicke des leitfähigen Films und/oder das Verhältnis Pigment : Bindemittel erhöht. Gute Ergebnisse werden erhalten bei Werten des Verhältnisses Pigment : Bindemittel oberhalb von 0,175 und bei Werten der Dicke des leitfähigen Films über 5,1 mm (0,2 mil).
  • Tabelle 1 Spezifischer Widerstand in Ransberg-Einheiten
    Figure 00470001
    Figure 00480001
    Tabelle 2 Spezifischer Widerstand in Einheiten kOhm/quadratische Fläche
    Figure 00490001
    Figure 00500001
  • Beispiel 17
  • In diesem Beispiel wurde das Verfahren modifiziert, um das Haften der leitfähigen Beschichtung auf einer TPO-Platte zu testen. Das TPO bestand aus einem Ethylen-Propylen-Kautschuk, der in Polypropylen dispergiert war. Die leitfähige Beschichtung in dem Polyester-Harz-System von Beispiel 1 wurde verwendet, um die TPO-Platte durch Verwendung einer Unterschicht leitfähig zu machen, die hergestellt wurde, indem man zuerst eine Verbindungsschicht aus dem Acryl-Material 68080 der Firma Du Pont auf einen mit Silicon beschichteten Trenn-Liner (Hoechst Diafoil) aufgoß. Die Acryl-Verbindungsschicht wurde in einer Trocken-Filmdicke von 7,6 μm (0,3 mil) aufgebracht. Eine klare Beschichtung auf Wasserbasis aus einem chlorierten Polyolefin (CPO) (Firma Aline, Produkt A1-112) wurde auf die Verbindungsschicht gegossen und zu einer Filmdicke von 7,6 μm (0,3 mil) getrocknet. Diese Konstruktion wurde auf eine 0,51 mm (20 mil) dicke Platte aus dem TPO auflaminiert. Das leitfähige Laminat aus Beispiel 1 wurde dann auf diesen Aufbau laminiert, so daß der folgende Aufbau erzeugt wurde:
    20,3 μm (0,8 mil) leitfähiger Polyester
    7,6 μm (0,3 mil) Acryl-Verbindungsschicht
    7,6 μm (0,3 mil) chloriertes Polyolefin
    0,51 mm (20 mil) TPO-
  • Dieses Laminat wurde anschließend im Vakuum über der Form von Beispiel 16 geformt, und Messungen des spezifischen Widerstandes wurden in Ransberg-Einheiten und kOhm/Fläche wie folgt aufgenommen:
    Figure 00510001
  • Die Schlußfolgerung ist, daß eine gute Haftung des leitfähigen Films bei einer TPO-Platte erreicht werden kann, wenn die Verbindungsschicht separat als Unterschicht gegossen wird und sie nicht direkt auf die leitfähige Beschichtung gegossen wird, sowie durch Verwendung des CPO zur Erhöhung der Haftung. Ein Gießen der Verbindungsschicht auf separatem Wege und anschließendes Auflaminieren vermeidet den Angriff eines Lösungsmittels auf die leitfähige Beschichtung, was passieren kann, wenn die Verbindungsschicht direkt auf die leitfähige Beschichtung aufgegossen wird. Das Ergebnis ist, daß die leitfähige Beschichtung gute spezifische Widerstandswerte über einen weiten Bereich der Längungen beibehält, die ein dreidimensionales Formen der fertigen Platte simulieren.
  • Beispiel 18
  • Ein Acrylimid-Copolymer der Firma Rohm und Haas wurde in diesem Beispiel zur Herstellung eines leitfähigen Laminats verwendet, das in einem SMC-Verfahren verwendet werden kann. Das Acryl-Material war HT-510, ein amorphes Acrylimid-Copolymer mit einem Wert Tg (Glasübergangstemperatur) von 149°C (die Glasübergangstemperatur eines Kunststoffes ist die Temperatur, bei der der Kunststoff von einem brüchigen in einen kautschukartigen Zustand übergeht). Die meisten Acryl-Kunststoffe haben einen Wert von Tg von 105°C oder darunter. Das SMC-Verfahren macht Gebrauch von Formtemperaturen über 135°C. Diese Verfahrenstemperatur bringt irgendwelche Filme, die aus derartigen Acryl-Materialien hergestellt sind, zum Schmelzen und zerstört sie. Der unter Verwendung des Acrylimids HT-510 hergestellte leitfähige Film scheint das SMC-Verfahren zu überleben.
  • Das Material HT-510 wurde in Methylethylketon und dem Ruß XC-72 unter Verwendung von Schrot mit einer Größe von 0,32 mm (1/8 in) gelöst, und zwar mit der folgenden Formulierung:
    Komponente Teile
    Methylethylketon 300
    Acrylimid HT-510 100
    Ruß XC-72 23,3
  • Dieser leitfähige Primer wurde dann beschichtungsmäßig auf einen matten Polyesterträger aufgetragen und zu einer Trocken-Filmdicke von 15,2 μm (0,6 mil) getrocknet. Ein haftender Verbindungsüberzug aus dem Material Irostic 160/38 (Hersteller: Immer Chemie) wurde in Methylethylketon gelöst, und zwar mit der folgenden Formulierung:
    Komponente Teile
    Methylethylketon 300
    Irostic 160/38 100
  • Der Verbindungsüberzug wurde dann beschichtungsmäßig auf das leitfähige Laminat in einer Trocken-Filmdicke von 2,5 μm (0,1 mil) aufgetragen. Dieser Aufbau wurde auf eine 0,51 mm (20 mil) dicke Polyarylat-Platte in der Hitze auflaminiert und so der folgende Aufbau hergestellt:
    15,2 μm (0,6 mil) leitfähige Acrylimid-Beschichtung
    2,5 μm (0,1 mil) Irostic 160/38-Leim-Schicht
    0,51 mm (20 mil) Polyarylat-Platte
  • Ablesungen des spezifischen Widerstandes, die sowohl in Ransberg-Einheiten als auch in der Einheit kOhm/quadratische Fläche aufgenommen worden waren, wurden zu mehr als 165 Ransberg-Einheiten und 1,0 kOhm/quadratische Fläche gemessen.
  • Dieses Beispiel zeigt einen leitfähigen Film, der in einem SMC-Verfahren verwendet werden kann und in einem kohärenten Zustand bei den höheren SMC-Verfahrenstemperaturen (oberhalb von 149°C) gehalten werden kann. Als Material, das in einem SMC-Bindungs-Verfahren verwendet wird, ist es bevorzugt, einen leitfähigen Film und eine Stützplatte mit einem Wert von Tg von wenigstens 145°C zu verwenden, und noch mehr bevorzugt mit einem Wert von Tg, der größer ist als die Temperatur des Platten-Formverfahrens.
  • Die im Rahmen der vorliegenden Beschreibung beschriebene Polyarylat-Stütz-Platte ist ein Beispiel einer geeigneten Stützplatte. Andere Polyarylat-Stütz-Platten, die verwendet werden können, sind ähnlich denen, die beschrieben wurden in den U.S.-Patenten Nrn. 4,959,189 und 5,001,000.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Herstellung einer elektrostatisch spritzlackierten Kunststoff-Platte, umfassend die Schritte, daß man – eine elektrisch leitfähige thermoplastische Harz-Grundier-Beschichtung auf eine hitzebeständige Träger-Platte aufbringt und die Grundier-Beschichtung auf der Träger-Platte zu einer einheitlichen Filmdicke trocknet; – die leitfähige Grundier-Beschichtung von der Träger-Platte überträgt und die leitfähige Grundier-Beschichtung mit einer dünnen, flexiblen, thermoformbaren Kunststoff-Platte verbindet; – die mit einer leitfähigen Grundier-Beschichtung versehene Platte zu einer dreidimensional geformten, eine Kontur aufweisenden Substrat-Platte formt, bei der sich die leitfähige Grundier-Beschichtung auf der Außenfläche der eine Kontur aufweisenden Substrat-Platte befindet und die eine Kontur aufweisende Substrat-Platte mit einem im wesentlichen einheitlichen Wert des Oberflächen-Widerstandes versieht; und – auf die Oberfläche der leitfähigen Grundier-Beschichtung auf der eine Kontur aufweisenden Substrat-Platte eine End-Farb-Beschichtung aufbringt, wobei die End-Farb Beschichtung durch elektrostatische Spritz-Verfahren aufgebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Träger-Platte eine Trenn-Beschichtung aufweist, die eine matte Trenn-Beschichtung umfaßt, die darin dispergierte Füllstoff-Teilchen zum Übertragen einer Mikro-Rauhheit auf die Oberfläche der leitfähigen Grundier-Beschichtung enthält, wenn die Grundier-Beschichtung von der mit einer Trenn-Beschichtung versehenen Träger-Platte übertragen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, worin die leitfähige Grundier-Beschichtung ein Polymer-Harz umfaßt, das einen einheitlich darin dispergierten teilchenförmigen leitfähigen Füll stoff aufweist, wobei das Polymer gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Polyester-Harzen, Acryl-Harzen, Polyarylat-Harzen, Urethan-Harzen und Polyetherimid-Harzen.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, welches das Extrudieren der Kunststoff-Platte und das Binden eines Kunststoff-Substrats an die extrudierte Platte einschließt, gefolgt von einem Thermoformen der Verbund-Platte und des Substrats unter Bildung der eine Kontur aufweisenden Platte.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, welches das Extrudieren der thermoformbaren Kunststoff-Platte einschließt, gefolgt von einem Laminieren der leitfähigen Grundier-Be-schichtung auf die extrudierte Platte, wobei die Extrusionswärme zum Übertragen der leitfähigen Grundier-Beschichtung von dem Träger und zum Binden der Grundier-Beschichtung an die extrudierte Platte verwendet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, worin die leitfähige Grundierung ein Reflexionsvermögen über 70% aufweist und so eine EMI/RF-geschützte Platte geschaffen wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, worin die End-Farb-Beschichtung ein witterungsbeständiger wärmehärtbarer Lack ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, worin die leitfähige Grundier-Beschichtung ein Verhältnis Pigment zu Bindemittel größer als 0,175 aufweist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, worin die leitfähige Grundier-Beschichtung eine Filmdicke größer als 5 μm (0,2 mil) aufweist.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, worin die thermoformbare Kunststoff-Platte aus einem thermoplastischen Polyolefin (TPO) ist; worin die leitfähige Grundier-Beschichtung auf einer entfernbaren Träger-Platte gebildet wird; worin eine Beschichtung aus einem chlorierten Polyolefin (CPO) auf der TPO-Platte gebildet wird und eine ein Klebeband umfassende Beschichtung auf der CPO-Beschichtung gebildet wird; und worin die leitfähige Grun dier-Beschichtung anschließend auf die mit der Band-Beschichtung versehene Seite der TPO-Platte durch Laminationsverfahren übertragen wird, wonach die leitfähige Beschichtung auf der Außenfläche der TPO-Platte bleibt.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, worin die leitfähige Grundier-Beschichtung an das Substrat mittels einer Platten-Form-Kompoundierungs-Technik (SMC-Technik) gebunden wird, die bei einer Temperatur über 135 °C durchgeführt wird, und worin die leitfähige Grundier-Beschichtung und die thermoformbare Kunststoff-Platte einen Wert von Tg haben, der höher ist als die SMC-Form-Temperatur.
  12. Verfahren nach Anspruch 3, worin der leitfähige Füllstoff Ruß umfaßt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, worin die leitfähige Grundier-Beschichtung eine Oberfläche aufweist, die elektrostatisch besprühbar ist, gemessen durch einen Ransberg-Wert von über 110 Einheiten auf dem Ransberg-Sprüh-barkeits-Meßgerät (Modell 236).
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