DE1496986A1

DE1496986A1 - Verfahren zur elektrophoretischen Herstellung von Glimmerschichten auf einer metallischen Unterlage

Info

Publication number: DE1496986A1
Application number: DE19631496986
Authority: DE
Inventors: Rotter Dipl-Metr Hans-Werner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-06-22
Filing date: 1963-06-22
Publication date: 1970-10-01
Also published as: CH443835A; GB1064401A; NL6406323A; AT242792B

Description

Verfahren zur elektrophoretischen Herstellung von Glimmerschichten auf einer metallischen Unterlage

Man kann Glimmerpülpe, 'vornehmlich solche mit feinsten Glimmerschüppchen, elektrophoretisch auf metallischen Unterlagen als Schicht niederschlagen. Besonders geeignet sind Glimmerschüppchen, die durch Kalzlnation unter nachfolgender Behandlung mit ionenarmem Wasser hergestellt worden sind und eine Teilchengröße von kleiner 1 μ Ms 30 μ haben. Heben Glimmer sind auch Abbauprodukte des Glimmers, sogenannte Hydroglimmer, ein geeignetes Ausgangsmaterial.

Es ist bekannt, aus wässrigen Glimmersuspensionen (Glimmerpülpe), die gegebenenfalls Bindemittel enthalten können, elektrophoretisch Schichten, insbesondere Isolierschichten auf metallischen Unterlagen herzustellen. Diese Pulpen neigen zur Ausflockung. Zur Erhaltung einer stabilen Dispersion muß die Leitfähigkeit sehr gering sein,und es muß bei Spannungen von 200 bis 300 T bei einer Stromdichte von 30 bis 50 mA/cm gearbeitet werden. Um die Stabilität zu erhöhen, wurden bereits Schutzkolloide zugesetzt» Meist wurden anorganische Schutzkolloide, beispielsweise Bentonit, verwendet. Dies erhöht aber die Leitfähigkeit in unerwünschter Weise.

Es wurde nun gefunden, daß durch Zugabe eines Emulgators zur wässrigen Glimmerdisperaion über lange Zeiträume alterungsbeständige wässrige Glimmerdispersionen erhalten werden, aus denen sich bereits bei etwa 6 bis 120 Y Gleichspannung bei einer Stromdichte von etwa 10 bis 30 mA/cm Glimmerschiohten auf metallischen Unterlagen abscheiden lassen. Die wässrige Glimmerdispersion wird erfindungsgemäß durch Zugabe eines die Leitfähigkeit nicht erhöhenden Emulgatora stabilisiert. Man kara. den Emulgator beispielsweise direkt in die wässrige Grliramerdis-

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persion geben. Besonders vorteilhaft' erwies es sich aber, emulgatorhaltige wässrige Harz emulsionen zu verwenden. Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist. ohne besondere Schutzvorrichtungen möglich.

Erfindungsgemaß werden vorzugsweise nichtionogene Emulgatoren, beispielsweise Polyglykolather, verwendet. G-eeignete emulgator- - haitige Harzemulsionen sind im Handel erhältliche Produkte auf Basis von Polyacrylsäureester, Tetrafluoräthylen, Silicon, Aorylnitrill, Vinylacetat usw.

Besonders vorteilhaft erwies sich eine wässrige G-limmerdispersion von 25 i° Pestkörpergehalt, welcher erfindungsgemäß 20 bis 60 G-ew.-$ Harz mit 1 bis 2 G-ew.-jÜ» Smulgatoranteil zugesetzt wurden. Die emulgatorhaltigen Harze wurden als wässrige Harzemulsionen zugesetzt.

Die Schichten können nach der elektrophoretischen Herstellung und dem Trocknen auf dem Körper verbleiben oder von diesem, abgelöst werden, um folien oder dünnwandige Hohlkörper aus Giimmer zu erhalten. Die Schichten können auch in bekannter Weise veredelt bzw. verfestigt werden.

Die erfindungsgemäß hergestellten Schichten haben das Aussehen einer dünnen weißen und glatten Lackschicht und zeichnen sich insbesondere durch hohe mechanische festigkeit, erhöhte Ahrieb- und Biegefestigkeit aus. Sie können auf die Metalloberfläche direkt aufgebracht werden und haften selbst auf glatten, oxyd- und hydrooxydschichtfreien Oberflächen, beispielsweise auf Kupfer, Eisen, Zinn fest. Dies ist insbesondere wichtig bei Verwendung in der Elektrotechnik. So können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit gutem Erfolg kompliziert geformte, insbesondere gebogene elektrische Bauteile, beispielsweise Spulen, gleichmäßig mit einem dünnen festhaftenden,gut isolierenden Überzug versehen werden. Die Bauteile gestatten auch ein stärkeres nachträgliches Verbiegen ohne Bildung von Rissen oder Sprüngen.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispisla erläutert.

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Beispiel 1

Einer in bekannter Weise hergestellten wässrigen Glimmerdis-

-6 -1 -1 persion mit einer Leitfähigkeit von 150 · TO ω cm werden 20 fo einer emulgatorhaltigen wässrigen Polyacrylsäureesteremulsion zugefügt, wodurch die Leitfähigkeit des Gemisches auf

—6 -T —1
350 - 500 . 10 η cm ansteigt.

Aus dieser Dispersion werden auf als Anode geschaltete Kupferteile hei 24 Volt innerhalb 20 see Glimmerschichten von Ö_f25 mm Stärke abgeschieden. Die Dispersion weist eine hohe Stabilität auf und ist selbst nach vier Wochen noch brauchbar. Die Schichten weisen gegenüber aus einer reinen wässrigen Glimmerdispersion erhaltenen Schicht eine erhöhte Biegefestigkeit auf,

Beispiel 2

Einer wässrigen Glimmerdispersion werden 50 $ einer amulgatorhaltigen. wässrigen SiIiconharzemulsion zugefügt, wodurch die Leitfähigkeit des Gemisches auf 350 · 10 ω ein ansteigt.

Aus dieser Dispersion werden "bei 42 ?olt auf Spulen von einigen

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100 em Oberfläche innerhalb von 50 see Glimme rs chi cht en von

0,20 mm Stärke elektrophoretisch abgeschieden. Diese Dispersion weist eine besonders hohe Stabilität auf und ist selbst nach einer Erprobungszeit von über zwei Jahren noch brauchbar. Die Schichten weisen eine erhöhte Abriebfestigkeit auf und sind für äle versehiebensten elektrot.echnis<3hen Zwecke als Isolier- zu verwenden..

Beispiel 3

In eine 25 $-ige wässrige Grlimmerdispersion wird unter gleichgeitigem Eühren mit einem hoehtourigen Eührwerk bei 5000 Waiin eine 50 S^-ige Jjösung eines Methylsilikonharzes in 3J.oluol suspeiL- TJm dieser Feststoff-Bindemittel-in Wasser^S%speniion Wimire Stabilität zu verleihen, wird gleichzeitig 1 bis wasaerlosliciies Jettalkoholderivat (Elmulphor 0 von der sd-it eingerührt, -wodurch man eine Suspension erhält, die 8 Wochen stabil ist und deren

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zu einer Verringerung der Elektrolytempfindlichkeit der Suspension führt, so daß gute el ekt.ro phoretis ehe Glimmer-Silikon-lBederschläge auch dann noch erhalten werden können, wenn die Leitfähigkeit bis auf 800 · 10 η cm ansteigt.

Beispiel i

Einer 30 £-igen weichmacherfreien wässrigen Dispersion von Polyacrylsäureester, deren Teilchen in der geschilderten Weise elektrophoretisch auf Metalle niedergeschlagen werden, ergeben lichtechte und alterungsbeständige Filme. Zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit der Schichten werden der Dispersion 10 Gew.-# Glimmer (bezogen auf den Harzanteil in Form einer 25 #-igen wässrigen Glimmerdispersion zugefügt und zur Verleihung einer bestimmten Farbe 1 τ 5 i» eines Mineralfarbstoffes. Als Netzmittel mit der Wirkung eines Schutzkolloids werden der Glimmer und die Pigmente vorher auf je 100 Teile mit 5 Teilen einer 30 96-igen wässrigen Lösung eines Ammonsalzes einer niedrigviskosen Polyacrylsäure durch Einmischen vorbehandelt. Die Suspension weist dann eine besonders gute Pigmentverteilung, gute Benetzung der Pigmentteilchen und hohe Stabilität im Bereich einer Leitfähigkeit bis zu 700 . 10 n~¹cm auf.

4- Patentansprüehe
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Claims

v PLA 63/1403 Patentansprüche

1. Verfahren zur elektrophoretisehen Herstellung von Glimmerschichten auf einer metallischen Unterlage, insbesondere auf elektrotechnischen Erzeugnissen, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige G-limmerdispersion durch Zugabe eines Emul— gators stabilisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator verteilt in einer wässrigen Harzemulsion zugesetzt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein nichtionogener Emulgator verwendet wird.

4. Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrophorese in Gegenwart einer emulgatorhaltigen wässrigen Harzemulsion bei einer Gleichspannung von etwa 6 bis 120 V und einer Stromdichte von etwa 10 bis 30 mA/cm durchgeführt wird.

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