JP4036495B2 - 非電導性表面の静電ラツカー塗装法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、非電導性表面の静電ラッカー塗装法に関する。
【０００２】
過去数十年において、低溶媒及び／または無溶媒の静電ラッカー塗装法は、環境問題から暫時重要性が増してきた。粉末ラッカー塗装法は無溶媒ラッカー塗装法の例である。この場合、熱可塑性または架橋性重合体粉末を、ラッカー塗装すべき表面に適用し、ついで加熱により一緒に焼結及び／または溶融してラッカーフィルムを形成させる。
【０００３】
金属のような電導性材料の場合、重合体粉末及び／またはラッカーは、好ましくは静電ラッカー塗装によって適用される。静電ラッカー塗装に必要とされる粉末ラッカー粒子の荷電は、粒子の高圧電極との直接的な接触により行うことができる。更なる可能性は、摩擦電気発生挙動を利用する摩擦での電荷の適用である。
【０００４】
静電ラッカー塗装に対して、ラッカー塗装すべき物体の表面は電導性でなければならない。プラスチックは普通絶縁性であるから、それを静電ラッカー塗装する前に電導性にしなければならない。この目的のために、電導性充填剤例えばカーボンブラックまたは金属酸化物をプラスチックに適用することができる。この欠点は、カーボンブラックの場合成形部品が黒色となり、また金属酸化物の場合非常に高程度の充填剤が必要となり、それが貧弱な機械的性質をもたらすということである。
【０００５】
プラスチック表面を電導性にする他の可能性は、電導性ラッカーでコーテイングすることを含んでなる。カーボンブラックを充填した電導性ラッカーを用いる場合、これもまた表面が黒色となり、透明性及び／または光コーテイングをもたらすのが困難となる。
【０００６】
今回、有機電導性重合体が、静電ラッカー塗装すべきプラスチックに対する電導性コーテイングとして非常に適当であることが発見された。
【０００７】
それゆえに、本発明は、ラッカー塗装に先だって、非電導性表面を、電導性有機重合体でコーテイングする、非電導性表面の静電ラッカー塗装法に関する。
【０００８】
適当な有機重合体の例は、ポリピロール、ポリアニリン及びポリチオフェン及び／またはその誘導体である。非電導性表面に電導性コーテイングを付与するには、異なる方法が使用できる。適当な方法の例は次の通りである。
【０００９】
１．ヨ−ロッパ特許第３３９３４０号に記述されているような３、４−ジエチレンジオキシチオフェンの重合実施例を用いて、電導性重合体を、非電導性表
面上にその場で生成させる方法。
【００１０】
２．電導性重合体を、微分散形及び／またはコロイドまたは溶解形で含むラッカーで塗装する方法。適当なコーテイング溶液の例は、トルエン、キシレンまたはメチルイソブチルケトンのような溶媒中のポリアミン分散液［例えばインコブレンド−ラック（Ｉｎｃｏｂｌｅｎｄ−Ｌａｃｋ^R）及び／またはバ−シコン（Ｖｅｓｉｏｎ^R）］或いはヨ−ロッパ特許第５８９５２９号に記述されているようなポリピロ−ルで荷電したラテックスである。ヨ−ロッパ特許第４４０９５７号及び独国公開特許第４２１１４５９号に記述されているようなポリチオフェン誘導体は好適である。
【００１１】
これらの特許明細書に記述され且つ単量体としての３、４−エチレンジオキシチオフェンに由来し、更に重合体カルボン酸またはスルホン酸に由来するポリアニオンを含む水性ポリチオフェン分散液及び／または溶液は、特に好適である。これらの溶液を用いれば、黒色のカーボンブラックを充填したコーテイングの欠点を有さない実質的に無色で、透明な電導性コーテイングが生成できる。
【００１２】
本発明の方法でラッカー塗装できるプラスチックの例は、ポリアミド、ポリスルホン、ポリカーボネホト、ポリイミド、ポリエステル、ＡＢＳ、ポリスチレン、ポリアクリレホト、ポリ塩化ビニル及びこれらのブレンド及び共重合体、並びにジュロマ−例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、エポキシジイソシアヌレ−ト樹脂から作られるものである。
【００１３】
プラスチックは、無機材料、例えばカオリンまたはガラス繊維のような通常の充填剤を含有していてもよい。本発明の方法によれば、羊毛例えば圧縮板パネル、ガラス、酸化アルミニウムのセラミックス、窒化ケイ素、陶器から作られた非電導性表面もラッカー塗装できる。
【００１４】
電導性重合体分散液及び／または溶液は、単独でまたは結合剤と組み合わせて使用できる。適当な結合剤の例は、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリレート、不飽和ポリエステル樹脂及び／またはこれらの混合物である。
【００１５】
結合剤は、好ましくは水性分散液または乳化液または溶液として使用できる。
【００１６】
電導性コーテイングは、＜１０¹⁰Ω／□の表面抵抗をもたらす量で適用され、良好な静電ラッカー塗装を可能にする。
【００１７】
一般的に言えば、０．０５−５０μｍ、好ましくは０．１−５μｍの層の厚さがこの目的のために必要である。
【００１８】
この適用は、公知の技術で、例えば噴霧、浸液、はけ塗り、印刷によって行われる。
【００１９】
コーテイングを、適用後に乾燥する。乾燥は、室温または２５０℃まで、好ましくは２５０℃の高温で行われる。
【００２０】
電導性重合体及び随時結合剤の水性分散液には、低級アルコール例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール或いはケトン例えばアセトン或いは開鎖または環式アミド例えばＮ−メチルピロリドンのような補助溶媒を添加してもよい。
【００２１】
更なる添加剤の例は、表面活性剤、例えば長鎖脂肪族またはアラリファチックスルホン酸の塩である。
【００２２】
付着促進剤、例えば有機シラン例えば３−グリシドプロピルトリメトキシシランも、付着を改善するために添加できる。
【００２３】
ついでこのコーテイングした表面を、公知の方法により静電ラッカー塗装する。
【００２４】
好ましくは、プラスチックは粉末ラッカー塗装される。適当な粉末ラッカー系の例は、エポキシ樹脂粉末ラッカー、ポリアクリレ−ト粉末ラッカー、無水カルボン酸、カルボン酸またはポリイソシアネ−トで架橋されるヒドロキシ官能性ポリエステル、多官能性エポキシドで架橋されるカルボキシル官能性ポリエステル、例えばトリグリシジルイソシアネ−トである。
【００２５】
粉末ラッカーコーテイングを適用した後、これを昇温度で一緒に焼結及び／または溶融させる。この温度は、５０−３００℃、好ましくは１００−２５０℃である。
【００２６】
過去では非電導性部品を先ず他の方法によって別にラッカー塗装しなければならず、ついでこれを静電ラッカー塗装した金属部品と組み合わせなければならなかったのに対して、金属及びプラスチックの組み合わせ物を、静電ラッカー塗装により一つの作業工程で一緒にラッカー塗装できるということは、本発明の方法の大きな利点である。
【００２７】
【実施例】
実施例 １
ガラス繊維を充填したポリアミド６、６の丸いプラスチック板（ガラス３０重量％）（直径６ｃｍ、厚さ３ｍｍ）を、５００ｒｐｍでの遠心ラッカー塗装により次の溶液をラッカー塗装した。
【００２８】
３、４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネ−ト溶液、
１．３％水溶液［ＡＩ４０７１，バイエル社（Ｂａｙｅｒ）］ １０.０ｇ
Ｎ−メチルピロリドン ０.６ｇ
３−グリシドプロピルトリメトキシシラン ０.２ｇ
イソプロパノール １２.５ｇ
水 ２.５ｇ
コーテイング後、層を５０℃の温空気で乾燥した。乾燥後、厚さ約１．０μｍの層を得た。
【００２９】
このようにコーテイングした板は、３ｋΩ／□の表面抵抗を有した。この板に、トリグリシジルイソシアネ−ト［アラルジット（Ａｒａｌｄｉｔ^R）ＴＴ８１０，チバ−ガイギ−社（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ ＡＧ）］及びカルボキシル基を含むポリエステル［ウララック（Ｕｒａｌａｃ^R）４２００、ＤＳＭ Ｎ．Ｖ．］に基づき、結合剤に関する二酸化チタン５０％を含有する粉末ラッカーを静電噴霧した。このラッカー粉末は均一且つ完全に本発明のコーテイングを被覆した。ついで粉末ラッカーを、空気循環炉中において、１０分間１８０℃に加熱した。
【００３０】
冷却後、プラスチックに良く付着した高光沢のラッカーコーテイングを得た［グリッド・カット（ｇｒｉｄ ｃｕｔ）０］。
【００３１】
ガラス繊維を充填したポリアミド６（ガラス３０重量％）、ポリスルホン［ウデル（ＵＤＥＬ^R）１７００、アムコ社（Ａｍｕｃｏ Ｉｎｃ.）製］、ガラス及び酸化アルミニウムセラミックスでも、同様に良好な結果が得られた。
【００３２】
対照例
本発明によるコーテイングを含まないガラス板及びポリカーボネートを、粉末ラッカーで静電噴霧した。ラッカー粉末はいくつかのスポットで板を被覆するにすぎなかった。
【００３３】
実施例 ２
実施例１におけるごとく遠心ラッカー塗装により、プラスチック及びガラス板を次の処方物で被覆した。
【００３４】
処方物ａ）
３、４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネ−ト溶液、
１．３％水溶液［ＡＩ４０７１，バイエル社（Ｂａｙｅｒ）］ ４.２０ｇ
Ｎ−メチルピロリドン ０.６ｇ
ポリアクリレ−ト分散液［モ−リス（Ｍｏｗｌｉｔｈ^Ｒ）ＤＭ７７１，
ヘキスト社（Ｈｏｅｃｈｓｔ ＡＧ）］，固体含量５０％ １.８ｇ
イソプロパノ−ル ４.０ｇ
水 ２.０ｇ
コーテイング後、２．５ｘ１０⁶Ω／□の表面抵抗を有する厚さ約０．８μｍの層を得た。
【００３５】
処方物ｂ）
３、４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネ−ト溶液、
１．３％水溶液［ＡＩ４０７１，バイエル社（Ｂａｙｅｒ）］ ８.３ｇ
Ｎ−メチルピロリドン ０.５ｇ
ポリ酢酸ビニル分散液［モ−リス（Ｍｏｗｌｉｔｈ^R）ＤＣ，
ヘキスト社（Ｈｏｅｃｈｓｔ ＡＧ）］，固体含量５６％ １.６ｇ
イソプロパノ−ル ２.０ｇ
コーテイング後、４ｘ１０⁷Ω／□の表面抵抗を有する厚さ約０．２μｍの層を得た。処方物ｃ）
３、４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネ−ト溶液、
１．３％水溶液［ＡＩ４０７１，バイエル社（Ｂａｙｅｒ）］ ６.０ｇ
Ｎ−メチルピロリドン ０.２ｇ
ポリウレタン分散液［バイヒドロ−ル（Ｂａｙｈｙｄｒｏｌ^R）ＬＳ２９５３，
バイエル社（Ｂａｙｅｒ ＡＧ）］，固体含量５０％ １.８ｇ
３−グリシドプロピルトリメトキシシラン ０.２ｇ
イソプロパノ−ル ０.６ｇ
コーテイング後、２ｘ１０⁷Ω／□の表面抵抗を有する厚さ約０．８μｍの層を得た。
【００３６】
コ−テイングを乾燥した後、実施例１におけるごとく板に粉末ラッカーを噴霧し、ついでラッカーを加熱した。すべての場合に均一で、良く付着した高光沢のラッカーコーテイングが得られた。

Claims (2)

1. ３ , ４−ポリエチレンジオキシチオフェン及びポリスチレンスルホネートの水性分散液または溶液を含む調製物を用いて電導性層を非電導性表面に適用し、この層を静電的にラッカー塗装することを特徴とする、非電導性表面の静電ラッカー塗装法。
2. ３,４−ポリエチレンジオキシチオフェン及びポリスチレンスルホネートの水性分散液または溶液が有機または無機結合剤も含有する請求項１記載の方法。