涂布胶料的导电玻璃丝制造技术

本发明专利技术涉及涂布导电胶料组合物的玻璃丝，该胶料组合物含有至少一种成膜剂、至少一种选自增塑剂、表面活性剂和分散剂的化合物、至少一种玻璃偶联剂和导电颗粒。本发明专利技术的玻璃丝更特别地用于采用压塑技术生产导电元件，所述的玻璃丝以SMC或BMC形式使用。

【技术实现步骤摘要】
本申请是分案申请，其母案是申请日为2005年10月21日、申请号为200580044133.8、专利技术名称为“涂布胶料的导电玻璃丝”的申请。本专利技术涉及涂布能导电的胶料的玻璃丝，所述的丝用于增强聚合物类有机材料以得到复合材料。本专利技术还涉及涂布所述丝所使用的胶料组合物，使用这些丝能够生产复合材料的方法以及得到的复合材料。通常，为了形成聚集成基本丝的细丝，而这些丝那么收集在适当支架上，在与液体高度相关的流体静压力的作用下通过重力，从装有熔融玻璃的拉模的多孔流出的熔融玻璃流通过机械拉制生产出这些增强玻璃丝。在拉制过程中，在它们聚集成丝之前，这些玻璃细丝通过上胶部件而会涂布胶料组合物，一般含水胶料组合物。该胶料的作用在几个方面是至关重要的。生产丝时，该胶料因起到滑润剂的作用，所以它可防止这些细丝在丝的拉细和卷绕组件上高速通过时因磨擦产生的磨损。这种胶料因保证将这些细丝彼此连接在一起而使丝有凝聚力。最后，它使这种丝完整得足以经得起重卷绕操作，重卷绕操作对于使用多根基本丝特别构成“聚集”粗纱是必不可少的，并且它还能消除这些操作过程中产生的静电荷。为生产这些复合材料而使用这种胶料时，胶料通过待增强基材改进丝的浸渍，还有利于这种玻璃与所述基材之间的附着性，从而得到具有改进机械性能的复合材料。此外，这种胶料防止这些丝受到化学和环境的侵蚀，这样有助于提高它们的耐久性。在需要切短这种丝的这些应用中，这种胶料还能够避免细丝爆裂与分离，并且它与过多胶料一起参与使在切割时产生的静电荷消散。通常使用各种形式的玻璃丝(连续、切短或研碎丝、毡、筛、织物、编织物等)有效增强具有不同性质的基材，例如热塑性或热固性有机材料和无机材料，例如水泥。在这里本专利技术关心加到可热固类聚合物基材中的增强丝，或者生产浸渍毡或“片状模塑料”(SMC)，它们可以直接在热压模具中模压成型，或者生产用于采用“整体模压制品”(BMC)技术模压的糊料。SMC是一种半成品，它将玻璃丝毡与热固性树脂，尤其选自聚酯的热固性树脂糊结合起来。在SMC中，该玻璃起增强作用，提供了模压件的机械性能和尺寸稳定性。一般而言，它的SMC是25-60重量％。往往，这种玻璃呈切短丝形式，即使在某些应用中可以使用连续丝。这种糊含有热固性树脂和填料，任选地添加剂，例如引发剂、粘度调节剂和脱模剂。正如人们知道的，把第一糊层沉积在由输送带支撑的薄膜上，使用旋转切割机在树脂上将由粗纱松开的丝切成长度12-50毫米，这些丝随机地(各向同性)分布，沉积由薄膜支撑的第二糊层，该树脂面朝向玻璃，从而生产出SMC。结合的不同层然后穿过一个或多个压延设备，使玻璃丝浸渍树脂并除去截留的空气。该SMC还应该进行熟化处理，其目的在于提高树脂的粘度，直到40-100Pa.s，以便能使其在良好的状态下进行模压。使用SMC的模压可以平均或大批量地生产单件，它们不太贵，特别因为该SMC直接在模中进行沉积，不要求将其精确地切割成模的尺寸。BMC与SMC不同的是在这里为糊的形式，这种糊注入压缩模具中。采用这些模压技术生产的部件特别地用于汽车领域，作为车体或防撞击部件的替换品，这些部件目前是用金属，尤其是用钢制成的。但是，汽车生产者经常过分地关注尽可能地减少汽车重量，以降低燃料的消耗。为此，已设想使用用复合材料制成的更轻部件代替车体的某些金属部件。这些用复合材料制成的部件出现的问题是喷漆问题。在工业上，采用电泳法进行金属部件的喷漆操作：这种操作包括采用静电法沉积一层或多层达到表面“光滑”的底漆和一层或多层漆。因为这种聚合物材料具有电绝缘的特性，所以这些复合材料部件不能原样使用。因此，必须将它们变成导电的，才能够将它们用于采用电泳法操作的通常喷漆线上。已描述一些目的在于使复合材料导电的解决办法。US 6 648 593已提出，在涂油漆之前沉积第一层含有树脂和导电颗粒(呈“须晶”晶型)的导电油漆层，和沉积没有电流干扰涂布的第二金属层。该解决办法要求在实际的生产过程中增加实施棘手的其它步骤，因此它产生了附加成本。WO-A-03/0 511 992和US-A-2003/0 042 468已提出在一些模塑法中使用的组合物，它含有可交联的预聚物、至少一种与该预聚物可共聚合的不饱和单体、共聚合引发剂和导电填料，例如石墨、涂布金属或金属颗粒的颗粒。由于为达到高水平导电性而需要使用高含量的导电填料，所以使得使用该组合物变得很困难。因此，把这些导电填料直接加入该基材中，这样引起粘度极大的增加：使得浸渍玻璃丝变得更加难，对模压施加的压力也应该增加。这个解决办法在于为降低粘度而增加溶剂的量，因此具有其它的缺陷：它降低了复合材料的机械性能，并产生了削弱最终部件表面状态质量的微泡。本专利技术的目的是提供增强丝，这些增强丝特别适合生产SMC，并且它们能导电，从而得到可以采用电泳方法处理的用复合材料制成的模制部件。本专利技术的目的是涂布含水胶料组合物的玻璃丝，该组合物含有至少一种成膜剂、至少一种选自增塑剂、表面活性剂和分散剂的化合物、至少一种玻璃偶联剂和导电颗粒。本专利技术包括以下实施方案：1、涂布导电胶料组合物的玻璃丝，该胶料组合物含有至少一种成膜剂、至少一种选自增塑剂、表面活性剂和分散剂的化合物、至少一种玻璃偶联剂和导电颗粒。2、根据实施方案1所述的玻璃丝，其特征在于该成膜剂选自如下的聚合物：聚乙酸乙烯酯(均聚物或共聚物)、聚酯、环氧树脂、聚丙烯酸(均聚物或共聚物)、聚氨酯、聚酰胺、纤维素聚合物和这些化合物的混合物。3、根据实施方案2所述的玻璃丝，其特征在于该成膜剂是聚乙酸乙烯酯、环氧树脂或聚氨酯。4、根据实施方案1-3中任一项实施方案所述的玻璃丝，其特征在于该增塑剂、表面活性剂和分散剂选自有机化合物，例如任选卤化的脂族或芳族多烷氧基化化合物、多烷氧基化的脂肪酸酯和含胺化合物和无机化合物。5、根据实施方案1-4中任一项实施方案所述的玻璃丝，其特征在于该偶联剂选自属于硅烷、硅氧烷、钛酸盐、锆酸盐和这些化合物混合物的可水解化合物。6、根据实施方案1-5中任一项实施方案所述的玻璃丝，其特征在于这些导电颗粒是石墨和/或炭黑基的颗粒。7、根据实施方案6所述的玻璃丝，其特征在于这些颗粒呈不同形状的颗粒混合物形式，优选地呈两种或三种形状的颗粒混合物形式。...

【技术保护点】
涂布导电胶料组合物的玻璃丝，该胶料组合物含有至少一种成膜剂、至少一种选自增塑剂、表面活性剂和分散剂的化合物、至少一种用于偶联至玻璃的偶联剂和导电颗粒，所述颗粒由石墨颗粒和粒度等于或低于1μm的炭黑粉的混合物构成，炭黑粉在所述混合物中的重量比是30－40%。

【技术特征摘要】
2004.10.21 FR 04523981.涂布导电胶料组合物的玻璃丝，该胶料组合物含有至少一种成膜剂、至少一种选自增塑剂、表面活性剂和分散剂的化合物、至少一种用于偶联至玻璃的偶联剂和导电颗粒，所述颗粒由石墨颗粒和粒度等于或低于1μm的炭黑粉的混合物构成，炭黑粉在所述混合物中的重量比是30－40%。
2.根据权利要求1所述的玻璃丝，其特征在于该成膜剂选自如下的聚合物：聚乙酸乙烯酯(均聚物或共聚物)、聚酯、环氧树脂、聚丙烯酸(均聚物或共聚物)、聚氨酯、聚酰胺、纤维素聚合物和这些化合物的混合物。
3.根据权利要求2所述的玻璃丝，其特征在于该成膜剂是聚乙酸乙烯酯、环氧树脂或聚氨酯。
4.根据权利要求1－3中任一项权利要求所述的玻璃丝，其特征在于该增塑剂、表面活性剂和分散剂选自有机化合物，例如任选卤化的脂族或芳族多烷氧基化化合物、多烷氧基化的脂肪酸酯和含胺化合物，和无机化合物。
5.根据权利要求1－4中任一项权利要求所述的玻璃丝，其特征在于该偶联剂选自属于硅烷、硅氧烷、钛酸盐、锆酸盐和这些化合物混合物的可水解化合物。
6.根据权利要求1－5中任一项权利要求所述的玻璃丝，其特征在于该分散剂选自阳离子、阴离子和非离子化合物。
7.根据权利要求1－6中任一项权利要求所述的玻璃丝，其特征在于该组合物还含有粘度调节剂，该粘度调节剂选自羧甲基纤维素、瓜尔胶或黄原胶、角叉菜胶、海藻酸盐、聚丙烯酸、聚酰胺、聚乙二醇以及这些化合物的混合物。
8.根据权利要求1－7中任一项权利要求所述的玻璃丝，其特征在于该组合物还含有作为添加剂的润滑剂、络合剂和消泡剂。
9.根据权利要求1－7中任一项权利要求所述的玻璃丝，其特征在于胶料量是该丝重量的3.5－6%。
10.用于涂布根据权利要求1－9中任一项权利要求所述玻璃丝的胶料组合物，其特征在于它含有(重量%)：
－ 2－10%至少一种成膜剂，优选地3－8.5%；
－ 0.2－8%至少一种选自增塑剂、表面活性...

【专利技术属性】
技术研发人员：P莫伊罗，C塞尤格尼特，C梅特拉，
申请(专利权)人：欧洲圣戈班技术材料公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR