DE1153445B

DE1153445B - Process for the production of non-metallic electrical resistance elements

Info

Publication number: DE1153445B
Application number: DEH39308A
Authority: DE
Inventors: Allan John Kemp
Original assignee: Hunting Mhoglas Ltd
Current assignee: Hunting Mhoglas Ltd
Priority date: 1959-05-01
Filing date: 1960-04-29
Publication date: 1963-08-29
Also published as: FR1255691A

Description

Verfahren zur Herstellung nichtmetallischer elektrischer Widerstandselemente Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung nichtmetallischer elektrischer Widerstandselemente durch Behandeln eines sauberen organischen Gewebes oder Fadens mit einer flüssigen Dispersion von kolloidalem Graphit, Trocknen, Erhitzen zur Entfernung von Verunreinigungen und Imprägnierung des graphitbedeckten Gewebes oder Fadens mit einer Siliconharzlösung.Process for the production of non-metallic electrical resistance elements The invention relates to a method for producing non-metallic electrical Resistance elements by treating a clean organic fabric or thread with a liquid dispersion of colloidal graphite, drying, heating to remove of contamination and impregnation of the graphite-covered fabric or thread with a silicone resin solution.

Derartige Gewebselemente und deren Herstellung sind in der britischen Patentschrift 747 257 beschrieben. Dort ist ein Verfahren zur Herstellung der Gewebselemente beschrieben, welches darin besteht, daß man ein unverbrennliches, vorher gereinigtes anorganisches Gewebe mit einer flüssigen Dispersion kolloidalen Graphits überzieht, dann erwärmt oder trocknen läßt, um die Flüssigkeit zu entfernen, anschließend auf eine Temperatur von etwa 500° C erhitzt, kühlt und schließlich mit einem Schutzlack überzieht. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere, bei diesem oder ähnlichen Verfahren, auf die Verfahrensstufe des schließlichen Überziehens mit dem Schutzlack.Such fabric elements and their manufacture are in the British Patent 747,257. There is a method for making the fabric elements described, which consists in getting an incombustible, previously purified Coating inorganic tissue with a liquid dispersion of colloidal graphite, then heated or allowed to dry to remove the liquid, then on heated to a temperature of about 500 ° C, cooled and finally coated with a protective varnish covers. The present invention relates particularly to this or similar process, to the process step of final coating with the Protective varnish.

Will man wirklich Produkte ausgezeichneter Eigenschaften erhalten, dann ist es erforderlich, daß die einzelnen Fasern des anorganischen Gewebes oder Gespinstes, welche in der Regel aus Glas sind, sowie deren Graphitüberzüge völlig von dem Schutzlack eingehüllt werden. Wenn dies nun auch bei gewissen Harzen, wie z. B. bei dem in der britischen Patentschrift 747 257 eigens erwähnten Äthoxilinharz keinerlei oder doch nur geringe Schwierigkeiten bietet, hat man nunmehr festgestellt, daß gewisse andere Harze dazu neigen, nur die Außenseiten der Fäden zu überziehen, sei es, daß es sich um einzelne Fäden handle oder sei es, daß dieselben zu einem Gewebe verwebt sind, nicht aber zu den einzelnen Fasern vorzudringen, wie es erwünscht wäre. Diese Schwierigkeit zeigt sich beispielsweise bei Siliconharzen, welche in anderer Hinsicht besonders geeignet sind. Die vorliegende Erfindung, welche diese Schwierigkeiten hinsichtlich der Siliconharze zu vermindern sucht, beruht auf zwei Feststellungen, nämlich daß ein wirksames Eindringen des Harzes bis zu den einzelnen Fasern erreicht werden kann, wenn das Harz zunächst in Form einer sehr verdünnten Lösung oder Dispersion zur Anwendung gelangt, obwohl dann in der Regel ein mehrmaliges Auftragen mit Zwischentrocknung erforderlich ist, um einen wirksamen Oberzug zu bekommen und weiter darauf, daß der elektrische Widerstand der mit Graphit überzogenen Fäden oder Gewebe mit dem Auftragen des Harzes zunimmt, aber einen konstanten Wert erreicht, sobald ein wirksamer Harzüberzug aufgetragen wurde. Damit hat man ein geeignetes Mittel an Hand, um zu bestimmen, wann genügend Harz aufgetragen wurde.If you really want to get products with excellent properties, then it is necessary that the individual fibers of the inorganic fabric or Web, which are usually made of glass, as well as their graphite coatings completely be enveloped by the protective varnish. If this is also the case with certain resins, how z. B. in the case of the ethoxiline resin mentioned specifically in British patent specification 747 257 offers no or only minor difficulties, it has now been established that that certain other resins tend to cover only the outside of the threads, be it that it is a question of individual threads or that the same threads lead to one Fabrics are woven, but do not penetrate to the individual fibers as desired were. This difficulty can be seen, for example, with silicone resins, which in are particularly suitable in other respects. The present invention embodying this Seeking to alleviate difficulties with silicone resins is based on two Findings, namely that effective penetration of the resin down to the individual Fibers can be achieved if the resin is initially in the form of a very dilute Solution or dispersion is used, although then usually several times Applying with intermediate drying is necessary to get an effective topcoat get and further on that the electrical resistance of the coated with graphite Threads or fabric increases with the application of the resin, but a constant value achieved once an effective resin coating has been applied. So you have a appropriate means on hand to determine when enough resin has been applied.

Erfindungsgemäß wird zunächst mit einer stark verdünnten Lösung oder Suspension von Siliconharz imprägniert, bis bei weiterem Imprägnieren mit der verdünnten Lösung oder Suspension praktisch keine Zunahme des elektrischen Widerstandes des Gewebes oder Gespinstes mehr eintritt, worauf schließlich eine konzentrierte Siliconharzzubereitung aufgetragen wird, getrocknet und, falls notwendig, gehärtet wird.According to the invention, first with a very dilute solution or Suspension of silicone resin impregnated until further impregnation with the diluted Solution or suspension practically no increase in the electrical resistance of the Tissue or woven fabric occurs more, whereupon a concentrated silicone resin preparation finally occurs is applied, dried and, if necessary, cured.

Die verdünnte Lösung oder Suspension kann etwa O,lo/u fester Stoffe enthalten. Beispielsweise kann ein normales Siliconharzkonzentrat mit ungefähr 60 % fester Stoffe mit einem geeigneten Lösungsmittel, wie z. B. Xylol, so weit verdünnt werden, daß sich der Gehalt an festen Stoffen auf etwa 0,? °/o oder sogar weniger beläuft, je nach der Viskosität des Harzes. Das Auftragen erfolgt durch Eintauchen des Widerstandselements mit anschließendem Abdampfen des Lösungsmittels und - falls notwendig oder erwünscht - mit einer teilweise oder völligen normalen Aushärtungsbehandlung für das Harz. Man kann einen oder auch mehrere weitere Überzüge des Harzes von geeigneter Verdünnung, z. B. allmählich immer weniger verdünnt als der erste überzz,.g, auftragen, bis keine weitere Zunahme des elektrischen Widerstandes eintritt und auf den einzelnen F4sem eine wirksame Schutzschicht abgelagert ist. Das Lösungsmittel kann durch Erhitzen entfernt werden.The diluted solution or suspension can contain about 0.1 o / u of solids contain. For example, a normal silicone resin concentrate with about 60 % solids with a suitable solvent, such as B. xylene, diluted so far be that the solid matter content is about 0 ,? ° / o or even less amounts, depending on the viscosity of the resin. It is applied by dipping of the resistance element with subsequent evaporation of the solvent and - if necessary or desired - with a partial or total normal curing treatment for the resin. One or more other coatings of suitable resin can be used Dilution, e.g. B. gradually less and less diluted than the first overz, .g, apply, until no further increase in electrical resistance occurs and an effective protective layer is deposited on the individual fibers. The solvent can be removed by heating.

Es wird hier ausdrücklich darauf hingewiesen, daß es nicht angängig ist, Siliconharze in einer Verdünnung, welche konzentriert genug ist, um eine wirksame . Schutzschicht zu ergeben, in einem einzigen Arbeitsgang aufzutragen. Will man ein zufriedenstellendes "Ergebnis erreichen, dann ist das Auftragen eines sehr verdünnten Vorübetzuges bzw. einer Grundierung von größter Wichtigkeit.It is expressly pointed out here that it is not applicable is, silicone resins in a dilution which is concentrated enough to be effective . To give a protective layer to apply in a single operation. Do you want To achieve a satisfactory "result, then apply a very diluted one Vorübetzuges or a primer of the greatest importance.

Es folgt nun ein spezifisches Beispiel für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.A specific example of the practice of the present invention now follows Procedure.

Ein Gewebe aus Glasfasern wird zuerst gründlich gereinigt, dann mit einer flüssigen Dispersion kolloidalen Graphits überzogen, erwärmt, um die Flüssigkeit zu entfernen und schließlich auf etwa 500°C erhitzt. Dieses überziehen wird, falls notwendig, wiederholt, um ein' Gewebe mit einem elektrischen Widerstand von etwa 40 Ohm je Flächeneinheit zu bekommen. In dieser Stufe muß jedes Falten oder Knittern des Gewebes vermieden werden. Das Gewebe wird dann in eine verdünnte Lösung eines Siliconharzes getaucht und getrocknet unter Verwendung eines üblichen Tauch- und Trockenturms, worauf der Widerstand wiederum gemessen wurde. Man wird finden, daß der Widerstand zugenommen hat, möglicherweise bis zu etwa 60 Ohm je Flächeneinheit. Das Gewebe wird dann neuerdings eingetaucht und getrocknet, und der Vorgang wird, falls es notwendig sein sollte, wiederholt, bis ein Widerstand erreicht ist, welcher bei weiterem Auftragen des Harzes nicht mehr zunimmt. Das in diesem Beispiel verwendete Harz ist dasjenige wie es von den Imperial Chemical Indistries Ltd. unter der Bezeichnung »Silicone 230« geliefert wird; es wurde mit Xylol so weit verdünnt, daß sich der Gehalt an festen Bestandteilen auf etwa O,lo/o belief. Schließlich gibt man dem Gewebe einen endgültigen Überzug mit dem unverdünnten Harz »Silicone 230«, worauf dasselbe erhitzt wird.A fiberglass fabric is first thoroughly cleaned, then with a liquid dispersion coated with colloidal graphite, heated to the liquid to remove and finally heated to about 500 ° C. This will override if necessary, repeated, to a 'tissue with an electrical resistance of about 40 ohms per unit area. Any wrinkling or wrinkling must be carried out at this stage of the tissue can be avoided. The tissue is then placed in a dilute solution of one Silicone resin dipped and dried using a conventional dipping and Drying tower, whereupon the resistance was measured again. You will find that the resistance has increased, possibly up to about 60 ohms per square. The tissue is then dipped and dried again, and the process is if necessary, repeats until resistance is reached, which no longer increases with further application of the resin. The one used in this example Resin is what the Imperial Chemical Indistries Ltd. under the name »Silicone 230« is delivered; it was diluted with xylene to such an extent that the Solid matter content amounted to about 0.1 o / o. After all, you give that Fabric a final coating with the undiluted resin "Silicone 230", whereupon the same is heated.

Mindestens der endgültige Überzug und gegebenenfalls eine oder mehrere Zwischenlagen können aus einem Silieonkautschuk bestehen, welcher als eine Paste aufgetragen werden kann, ferner in verdünnter Forte, in welche das Widerstandselement eingetaucht werden kann, oder abermals eine Kautschuksorte.At least the final coating and optionally one or more Intermediate layers can consist of a silicone rubber, which acts as a paste can be applied, furthermore in thinned Forte, in which the resistance element can be immersed, or another type of rubber.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method of manufacturing * non-metallic electrical Resistance elements by treating a clean organic fabric or thread with a liquid dispersion of colloidal graphite, drying, heating to remove: of contamination and impregnation of the graphite-covered fabric or thread with a silicone resin solution, characterized in that initially with a strong dilute solution or suspension of silicone resin is impregnated until further Impregnation with the dilute solution or suspension practically does not increase the electrical resistance of the fabric or webbing occurs, whereupon finally a concentrated silicone resin preparation is applied, dried and, if necessary to be hardened.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the dilute solution or suspension contains approximately 0.1% solids.

3. Procedure according to claim 1 or 2, characterized in that the concentrated silicone resin preparation is applied in the form of a silicone rubber. Considered publications: British Patent No. 747,257; U.S. Patent No. 2,664,364.