DE1646157A1 - Interpolymerisate von alpha-Olefinen - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Interpolymerisate von
<£-Olefinen, insbesondere auf carbonsäurehaltige interpolymerisate
von o^-Olef inen und ihre Abscheidung auf Substrate durch elektro- (
lytiache Maßnahmen.
Viele verschiedenartige polymere Substanzen sind zum Überziehen
von zahllosen Substraten durch bekannte Verfahren, wie Eintauchen, Aufsprühen, Aufstreichen usw., sowie durch elektrische Abscheidungaverfahren,
einschließlich Elektrolyse, Elektrophorese und Eelektroendosmose, und durch elektrostatische Abscheidung
flüssiger Überzüge aus der Iiuft verwendet worden· Die Koagulierung
von Kautschuklatex durch elektrische Abscheidung wurde vor mehr als 30 Jahren untersucht ^S.E. Sheppard, Trans.Elec-Chem. (
Soc, Bd. 52, Seite 47-81 (19277. Bei diesen Verfahren schafft
der Überzugsvoagmg ein mechanisches Mittel zur Aufbringung 4er
Überzugssubstanz auf den zu überziehenden Gegenstand ohne ohemiaohe Veränderung der Überzugssubataiz. Die einzige Veränderung ,
erfolgt im Zustand aue einer "Maea· iM-meng» su einer relativ
dünnen Übeizugaaohioht. lin einfacheres Beispiel eines Verfahren«
109821/1431
ist die Aufbringung von Farbe auf eine Metallplatte mittels
Pinsel aus einem Eimer· Erst wenn die Farbe "getrocknet" ist, ist eine qualitative Veränderung vor sich gegangen. Sehr
wünschenswert ist die Möglichkeit zur Aufbringung eines einheitlichen, kontinuierlichen Filmes des Überzugsmaterials mit
vorherbestimmter Dicke aus der lösung auf ein Substrat, wobei sich das Material nach Berührung mit dem Substrat physikalisch
und/oder chemisch verändert, so daß das umgekehrte Verfahren, d«h. ein Abwaschen oder Abreiben, nicht stattfindet*
Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Überzugsverfahrens für verschiedenartige Substrate, das schnell
und unkompliziert duahführbar ist.
Diesea Ziel wird erreicht durch elektrische Abscheidung eines
carbonsäurehaltigen eir-oiefininterpolymerisates auf ein leitendes
anodisches Substrat aus einem wässrigen Bad, das eine Mischung von Wasser und einem oarbonsäurehaltigene^-Olefininterpolymerisatsalz
mit anorganischen, einwertigen Kationen enthält.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß dünne, kontinuierliche,
isolierende Überzüge solcher Interpolymerisate leicht auf leitenden
anodischen Substraten durch Anwendung von nur sehr geringen Potentialen, d.h. etwa 5 Volt Gleichstrom oder mehr,
aus einem Über^ugabad abgeschieden werden können» das aus einer
Lösung oder Dispersion eines ^-Olefininterpolymerisates mit
anhängenden (freien), anorganischen Carbonsäuresalzgruppen
in Wasser besteht. Diese Interpolymerieatsalze können wasserlöslich oder mindestens so weit in Wasser dispergierbar sein,
daß feixt aerteilte Suspensionen erhalten werden· Die Konzen-
;.äAEM3Pö€^ÖMif^--^-—-^-^.. ws* .^^--^::.;ννν::>-<ν,.
tration des Interpolymerisatsalzes im wässrigen Bad ist nicht
sehr entscheidendund kann zwischen 5-40 Gew.-^ oder gegebenenfalls
mehr liegen. Selbst aus Bädern mit nur 2-5 Gew.-# darin
verteiltem Interpolymerisatsalz können dünne, fest haftende ' Filme gleichmäßig auf das anodische Substrat - ungeachtet
seiner Konfiguration - aufgebracht werden.
Die Stufen bei einer Durchführungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen«
(a) Eintauchen des anodischen Substrates in ein Bad» das aus einer Mischung von Wasser und einem carbonsäurehaltigen
^-Olefininterpolymerisatsalz mit anorganischen, einwertigen Kationen besteht;
(b) Herstellung eines elektrischen Kontaktes einer Kathode mit dem Wasser-Salz-Badj
(c) Anschließen einer Gleichstromquelle in einen elektrischen Kreislauf aus dem anodiaehen Substrat, der Kathode und dem
Wasser-Salz-Bad} und
(d) Anwendung einer Spannung von mindestens etwa 5 Volt Gleichstrom
für eine eolche Zeitdauer, die zur Erzielung der Abscheidung eines kontinuierlichen, isolierenden Überzuges eines
teilweise modifizierten, carbonsäurehaltigen^-Olefininterpolymerisates
auf dem anodischen Substrat ausreicht, wobei das Interpolymerieat weniger Carboxylanionen enthält als das im
Wasser-Salz-Bad anwesende, carbonsäurehaltige flG-Olefininterpolymerisatsalz.
109828/1421 BAD ORiGINAt.
Obgleich dies nicht wesaatlieh ist, v/ird das überzogene anodische
Substrat zweckmäßig in Wasser gespült, um eingeschlossene
■ und
Badflüssigkeit zu entfernen. Dies erfolgt leicht/ohne Gefahr des Abwaschens eines Teiles des elektrisch abgeschiedenen Überzuges, da der durch das elektrische Abseheidungsverfahren
chemisch veränderte Überzug durch Wasser nicht entfernbar ist.
Weiterhin ist es zweckmäßig, jedoch nicht entscheidend, daß das überzogene anjziodische Substrat bei erhöhten Temperaturen in
üblichen Trocknungsvorrichtungen, wie Druckluft- oder Konvektionsöfen,
Heizlampen, Heiß luft-"Kanonen" usw.* ,
getrocknet, wird. Es v/erden Troclmungsteiayeraturen bis zu
1200G. bevorzugt, obgleich gegebenenfalls auch höhere oder
niedrigere Temperaturen angewendet- werden können.
Erf indungsgegiäü werden als earbunst ur ehalt ige «^-Olel'inpnt erpoly-
"solehe < — >
, die aus uer is ate vorzugsweise, jedoch nicht -not vvaiid.i.iers'/eise /o£-Olefinen
der folgenden allgemeinen Formelxverwendei/:
■ ~ ..-£- GH = OH2 *
in welcher R für ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest
mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, steht, wobei der Olefingehalt
im Int er polymerisat mindestens 50 llol-fo des gesamten Inter—""
polymerisates beträgt, und einer «^,ß-äthylenisch ungesättigten
Garbonsäure mit bis zu 2 Carbonsäuregruppen, wobei die ungesättigte
Garbonsäure bis zu 25 Mol-$ des gesamten Interpolymerisates
ausmacht, besteheno
109328/1421
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Interpolymerisate
beschränkt, die aus der Interpolymerisat ion eines «(/-Olefins
und einero6 ,ß-äthyleniseh ungesättigten Garbonsäure stammen,
Das zur Herstellung der eifLndungsgemäß verwendeten, anorganischen
Interpolymerisatsalze angewendete Ausgangsinterpolymeri—
sat kann auch erhalten werden durch Oxydieren olefinischer
Poljmerisate, wie sie s.B. in der US-Patentschrift 3 155 644
beschrieben sind, dureit Aufpfropfen Honomerer - mit Carbon-
-gruu^en
säure/auf eine Olefinpolymerisatgrundstaniktur nach bekannten Pfropfpolymerisationsverf ahrens, die hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen werden, oder durch. Aufpfropfen von Monomeren, wie Carbonsäurederivate, d.h. Eeter, Anhydride, Amide, Nitrile usw., auf einaOlefinpolymerisatgrundstruktur und anschließende Umwandlung in freie Garbonsäuregruppen nach dem Aufpfropfen.
säure/auf eine Olefinpolymerisatgrundstaniktur nach bekannten Pfropfpolymerisationsverf ahrens, die hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen werden, oder durch. Aufpfropfen von Monomeren, wie Carbonsäurederivate, d.h. Eeter, Anhydride, Amide, Nitrile usw., auf einaOlefinpolymerisatgrundstruktur und anschließende Umwandlung in freie Garbonsäuregruppen nach dem Aufpfropfen.
Erfindungsgemäß geeignet sind auch halogenierte, carboxy 1-gruppenhaltigeit-Oleiiäainterpolymerisate.
Das Verfahren zur Einführung des Halogefiarteils in diese Interpolymerisate ist
nicht entscheidend und Isaxai erfolgen, indem man zuerst ein
halogenfreies Interpolymerisat, z.B. von Äthylen—Acrylsäure
herstellt und dieses latterpolymerisat dann nach bekannten
Verfahren halogeniert, oder indenyaan ein halogenhaltiges
Vinylmonomeres mit einem4-01efin und einer ungesättigten
Garbonsäure interpolyfflerisiert. Ein besonderes Beispiel dieser
letztgenannten Klasse von Interpolymerisaten wird erhalten .
durch Int ar polymerisation von Äthylen, Vinylchlorid und Acryl'-aäure.
Weitere derartige Interpolymeriaate aind z.B. Äthylen—
Vinylidenohlorid-Acrylaäiaröj Äthylön-Vin^LchXorid-Methacrylsäura,
109828/1421
5AD ORIGiNAt:' ..
■ — 6 —
Athylen^Vinylidenchlorid-Methacrylsäure, ithylLen-Vinylbromid-Acrylsäure,
Ithylen-Yinylbromid-Methacrylsäure, Äthylen-Vinylfluorid-Aerylsäure,
Äthyle'n-Vinylfluorid-MethacrJ'lsäure, Äthylen-Vinylidenfluorid-Acrylsäure, Äthylen-Vinylidenfluorid-Methacrylsäure,
Äthylen-Vinyljodid-Acrylsäure, Propylen-Vinylchlorid-Acrylsäure,
Propylen-Vinylchlorid-Methacrylsäure, Propylen-Vlnylidenchlorid-Aorylsäure wad Propylen-Vinylidenchlorld-Methacrylaäure·
Wie oben angegeben, werden als et-Olef ine in den erf indTingsgemäüen
Interpolymerisaten vorzugsweise solche der allgemeinen
lormel
R-GH = CH2
angewendet, in welcher E für ein Wasserstoff atom oder einen
Alkylrest mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen steht. Geeignete
4-Olefine sind daher: Äthylen, Propylen, Buten-1, Penten-1,
Hexen-1, Neohexen, Octen-1, Monen-1 , Decen-'l, 3-Methylbuten-1 ,
4-Methylpenten-1, 3-Methylhexen-i und 4,4-Dimethylhexen-1.
™ Die in den erfindungsgemäßen Interpolymerisaten verwendeten,
φ,β-äthylenisch unge'sättigten Carbonsäuren haben vorzugsweise
5-3 Kohlenstoffatome, obgleich auch aolehe mit einer höheren
Anzahl von Kohlenstoffatomen verwendet werden können. Besondere Beispiele Bind,«' Acrylsäure, Methacrylsäure, Äthacrylsäure,
Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und Halbeater der obigen
Dicarbonsäuren wie Methylhydrogenmaleatt Methylhydrogenfumarat,
ithylhydrogenmaleat und Ithylhydrogenfumarat.
1098287 142 1 ■
BADORiGiA
BADORiGiA
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen anorganischen Salze
verwendeten Auögangsinterpolymerisate sind nicht auf zwei Komponenten
beschränkt. Daher können zusammen mit dem Olefin und den
Carbonsäure-Komonomeren weitere, mischpolymerisierbare Monomere
verwendet werden. Die Ausgangsinterpolymerisate können durch die folgenden Verbindungen veranschaulicht werden,, ohne darauf besenrankt
zu sein: Äthylen-Aerylsäure-Interpolynierisate, Äthylen-Methacrylsäure-Interpolymerisate,
Äthylen-Itaconsäure-Interpolymerisate,
Äthylen-Methylhydrogenmaleat-Interpolymerisate, Äthylen-Maleinsäure-Interpolymerisate, Äthylen-Aerylsäure-Methylacrylat-Interpolymerisate,
Ithylen-Acrylsäure-lthylacrylat-Interpolymerisate,
Ithylen-Eiethacrylsäure-Methylmethacrylät-Int
erpolymer isat e, Äthylen-Methacrylsäure-Athyliiiethacrylat-Interpolymerisate,
Äthylen-Acrylsäure-MethacrXylsäure-Interpolymerisate,
Äthylen-Methacrylsäure-Methylacrylat-Interpolymerisate,
Ät iiy leii-Acrylsäure-Me thylmethaerylat -Int erp olymer is at e, Äthylen-Methylhydrogen-maleat-Äthylacrylat-InterpQlymerlsate,
Äthylen-Acrylsäure-Vinylacetat-Interpolymerisate,
Äthylen-Methacrylsäure— Yinylacetat-Interpolymerisate, Ithylen-Propylen-Acrylsäure-Interρolymerisate,
Äthylen-Propylen-Methacrylsäure-Interpolymerisate,
Äthylen-Maleinsäure-Äthylvinyläther-interpolymerisate,'
Äthylen-Buten-1-Acrylsäure-Interpolymerisate, Athylen-NeOhexen-AcryIsäure-Interpolymerisate,
Propylen-Acrylsäure-Interpolymerisate
und Buteii-I-Acrylsaure-Interpolymerisate.
109028/1421
• ■ - - 8 ^
Der Gehalt des Ausgangsolef ininterpolyiiierisates an ungesättigter
Garbansäure liegt vorzugsweise zwischen 5-25 Mol-$ des-gesamten
Interpolymerisates, obgleich auch Gehalte von 1—25 MoI-^o verwendet
werden können. Als Faustregel sollte das zur Herstellung
der erfindungsgemäßen, anorganisciien Salzinterpolymerisate verwendete
Ausgangsolefininterpolymerisat ausreichend Carbonsäurereste
enthalten, daß die Bildung in Wasser dispergierbarer Salze
und vorzugsweise wasserlöslicher Salze möglich, ist. Die Löslichkeit
erhöht sich mit der Erhöhung des Salzgehaltes des Inter—
W- Polymerisates« Die obere Granze für den Carbonsauregehalt hängt
weitgehend von der beabsichtigten Endverwendung des elektrisch abgeschiedenen Interpolvmerisates, insbesondere mit den für die
Endverwendung in Verbindung steilenden physikalischen und chemischen.
Eigenschaf ten ab. So können z.B. Biegsamkeit, Härte, Dehnungöder
Schlagfestigkeit die Hauptforderungen sein, wo das elektrisch
abgeschiedene Interpolymerisat als Schutzüberzug auf Metallteilen
verwendet werden soll. Mir Sehichtmaterialien können Dehnung,
Haftung und Abblätterfestigkeit die hauptsächlich gewünschten
t „Eigenschaften sein. Eür die als Ausgangsinterpolymerisate besonders
bevorzugten Präparate, d.h. Äthylen-Acrylsäure— oder Äthylen—Methacrylsäure—Interpolymerisate, liegt der in diesen Olefininterpolymerisaten
interpolymerisierte Gehalt an Acrylsäure oder Methacrylsäure zwischen 4-25 Mol-$ des gesamten Interpolymerisätes.
Für die meisten Zwecke liegt der Schmelzindex dieser
zur Herstellung der Interpolymerisatsalze verwendeten Ausgangsinterpolymerisate
zwischen 0,1-1000 dg/min·
109828/1421
Die erflndungsgeiaäß verwendeten Interpolymerisatsalze brauchen
nicht, auf:.zwei Komponenten, .d.h. einen^-Olefin— und einen
Garbonsäuresalzteil, beschränkt zu sein. Selbst wenn das Ausgangainterpolymerisat
nur aus 2 Komponenten, d.h. einem ^Olefin
und einer Garbonsäure, besteht, kann das erhaltene Salz 3 oder iäehr Komponenten haben. So kann belspleslweise ein Äthylen-Acrylsäure—Interpolymerisat
mit Uatriumhydroxyd teilweise zu einem Interpolyiaerisatsalz neutralisiert werden, das aus 3 Korn—
ijonenten, nämlich Äthylen, Acrylsäure und Hatriumacrylat, besteht.
I1Ur den Fachmann ist es offensichtlich, daß Interpolymerisatsalze mit unzähligen Kombinationen von tC-Olefinen und ungesättigten
Carbonsäuren, Salzen und Säurederivaten unter den Uafang der vorliegenden Erfindung fallen.
Der Gehalt der Olefininterpolymerisatsalze an ungesättigten
—resten
Garbonsäuresalz/liegt vorzugsweise zwischen 3-25 MoI-^ des gesamten Interpolymerisatsalzes, obgleich auch andere Bereiche angewendet werden können. Die Bezeichnung "ungesättigter Carbon— säuresalzrest" umfaßt sovvdal das Carb.onsäureanion als auch das einwertige, anorganische Kation.
Garbonsäuresalz/liegt vorzugsweise zwischen 3-25 MoI-^ des gesamten Interpolymerisatsalzes, obgleich auch andere Bereiche angewendet werden können. Die Bezeichnung "ungesättigter Carbon— säuresalzrest" umfaßt sovvdal das Carb.onsäureanion als auch das einwertige, anorganische Kation.
Die bevorzugten, einwertigen Kationen In den erfindungsgemäßen,
anorganischen Interpolymerisatsalzen sind UH.+, KA+, K+ und M+.
Diese anorganischen Int erpolymerisat salze können hergestellt
werden durch lieutraliaation des als Ausgangsmaterial verwendeten
Olef in/ungeaättigte 0arbonsäure-!lnterpolymeriaatQ3 mit einem
Metallsalz, wie z.B. Carbonate oder Bicarbonate, Metallbasen, z.B. Hydroxyde oder Alkoxyde, !letallaikyle, wie iiatrlumäthyl
und Butyllithiura» Metallarylen, wie Phenylli1»liiuitt und Kalium-
BAD ORIGINAL
naphthalin; Hydride von Natrium, Kalium oder Lithium;. Imide von
Natrium oder Kalium; Oxyde, wie Natriumperoxyd, oder■ .- im Fall
selbst von Alkalimetallsalzen - mit dem freien Alkalimetall .'
Bevorzugte Baeen sind Ammoniumhydroxyd, Lithiumhydroxyd, Natriumhydroxyd
und Kaliumhydroxyd. Zur Durchführung dieser Neutralisation kann, jedes- bekannte Verfahren verwendet v/erden;. Es hat sich
als zweckmäßig und wirtschaftlich erwiesen, das AusgangsolefIninterp.olymerl3at
und eine Metallbase auf einem Zwei-Walzen-Stuhl, in einem Banbury-Miseher Oder in einer ähnlichen, üblichen Mischvorrichtung
zu mischen.
Das erfindung3geiiäße Verfahren kann absatzweise oder kontinuierlich
durchgeführt werden. Obgleich aus wirtschaftlichen Gründen
atmosphärischer Druck bevorzugt wird, können gegebenenfalls auch unter- oder überatmosphärische Drucke angewendet, werden.
Zu den vielen Zwecke^ für welches dieses elektrische Abscheidungsverfahren
verwendet werden kann, gehorexi Schutzüberzüge für strukturelle
oder schmückende, elektrisch leitende Gegenstände. "Solche Gegenstände können vor oder sogar nach ihrer Formgebung überzogen
werden, da sogar die am kompliziertesten geformten und mechanisch unzugänglichen Teile des Gegenstandes gleichmäßig
überzogen werden können, wenn sie dem wässrigen Interpolymerisatsalz
zugänglich sind· .
In dieser Hinsicht ist das erfindungsgemäße Überziehen von Buch-
sen besonders zweckmäßig.
-tome/uit
Ein weiterer Vorteil "bei der Verwendung dieser elektrisch abgeschiedenen
Polymerisate als Überzüge liegt darin, daß sie unmittelbar ohne: einen Grundstrich oder ei-ie Oberflächenbehandlung
aufgrund der ehemischen Hatur des abgeschiedenen Polymerisates
bedruckt werden können. Diese Eigenschaft ist ideal für innere und äußere Überzüge. Die erfindungsgemäß erhaltenen, biegsamen
Interpolymerisatüberzüge erlauben die Formung· von Gcegensiranden
nach dem Überziehen von Formen oder dem Plattengrundmaterial.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die
Verwendung des elektrisch abgeschiedenen Polymerisates als Klebstoff bei der Herstellung von Schichtmaterialien. Im wesentlichen
werden die Substrate zuerst mit einer Schicht eines elektrisch,
abgeschiedenen Polymerisates überzogen und dann bei erhöhten
Temperaturen, und unter mäßigem Druck zusammen verbunden. Es ist nicht notwendig, zuerst jedes Substrat in der Scliichtstruktur
elektrisch zu überziehen. So kann z.B. bei einer sandwich-Struktur
ein einziges Substrat auf beiden Seiten durch elektrische Abscheidung überzogen und dann unter Anwendung von Wärme und mildem
Druck, z.B. bis zu etwa 150 0. bei Drucken bis zu etwa 3»5 atü,
zum Verbinden zweier äußerer Substrate verwendet werden.
Die erfindungsgemäß überzogenen Substrate können auch in anderen
bekannten Verfahren verwendet werden, wie z.B. Strangpreßverformung,
Spritzgußverfahren, Vakuumverformung, Pulverüberziehung,
elektrostatisches Aufsprühen, Wirbelbettüberzugsverfahren usw.
So kann z.B. ein Draht mit einem Grundüberzug aus dem elektrisch
abgeschiedenen Interpolymerisat und dann, nach einem der oben
genannten Verfahren, m±% einem äußeren Polyäthylenüberzug ver- sehen
werden·
109028/1421 . ■ ""
_ f\
Die eriindungsgemäßen, elektrisch abgesddLedenen Interpolymerisate
haften auf Polyäthylen überraschend gut. Bisher war es zur Eraieluiig
einer guten Bindung zwischen Polyäthylen und einem anderen Substrat, wie Aluminium, gewöhnlich notwendig, das Polyäthylen
auf solch hohe Temperaturen zu erhitzen, daß eine Carbonylbildung
und Zersetzung des Polyäthylens mit entsprechendem Verlust der
physikalischen Eigenschaften und Farbbildung, Geruch usw. aui'trat.
Andere Zwecke, für die das erfinduiigsgeaäße, elektrische Abscheidungsverfahren
verwendet werden kann, sind u.a.:
(a) Schutzüberzüge für Büelssn, Papier- oder Metallgegenstände,
die während des Versands dem Abrieb oder der Korrosion unterliegen;
(b) Draht isolierung für Elektromagneten und Trans-formatorenwieklxmgenj
(c) Überzüge auf Folien von regenerierter Viscose und Celluloseprodukten
zur Herstellung elektrolytischer Kondensatoren und magnetischer und Schallbänder,und Überzüge auf Aluminiumfolien
für Kondensatorenzwecke ι.
(d) Zusatz zu Papierpulpej
(e) Herstellung fleckbeständiger Berufs-, Laboratoriums- und
Arbeitskleidung und nicht gewebter Stoffe?
(f> Binder oder Überzüge für Graphit, Aluminiumpulver, Pigmentef
(g) Auffüllung von"ladellöehern"oder ünvollkommenheiten in
durch Wärme versiegelbaren Schutzfolie^ wie z*B. Zigarettenverpackung
und Tabaksbeutel} .
109828/
BAD ORfGiftfiÜflö^Ü -"Ao
(h) der Schutz anlaufender Hatolle, wie Kupfer;
(i) Behandlung von ^textilien zur Herstellung wasserfester Stoffe;
(j) die Grundüberziehung von eleJctrisclieiE Draht zur leichteren
Aufbringung weiterer, isolierender Überzüge;
(k) KompositbeJbiilter, z.B. aus A Ium 1 ni ub—Papier—Alumi nimn—
Schicntmaterialien; und
(1) aterilisierbare ffatauagSirittelbenälter, z.B. aus Aluminium-Pol/äthylen-Aluminium—SeM.ehtaaterialien.
Ein besonderer ITorteil dieses elektrischen. AbsclieiduBgsirerfahrens
gegenüber einem überziehen durcii Eintauchen zeigt sich beim Überziehen
von Graishitstoff, »©tallisclien Sieben, porösen Metallen
oder Gittern. Beisa Überzielieai durch Eintauchen ist die Brückenbildung,
!Füllung .oder Yerstopfung der Öffnungen und Zwischenräume
ein übliclies Problee. BelE erfindungsgeiiääeii, elektrischen
Abseheidungdverfaioren tritt dieser Effekt nicht auf, wo der
Abatand zwischen den Gittsxm gröiisr als als die zweifache Eilm—
dicke, da das ffberzieiieii mms: auf leitendön Oberfläche*! erfolgt.
Wo jedoch die Schaffung irom gitterverstäaikten Silmen oder Heiibra—
nen, die frei von jjeg'ü-ch·®^ Öffnungen sind, geTOnscht ist, kann
dies durch die elektrisch© Abscheidung elmea tFöerzugea Mit einer
Dicke erfalgen, die gröüer ist als die Hälfte des Äbstandes
den Gittern·
Es lab überraschend und wasxwsetet:$ daß koaatlaiiaierllohe Tattas—
pol/mariaatüberzüge aimer aolok breiten Verarejadbarksit duroh
das erfindungagemaäie, ©lektriaeiie Abs diöidiangayerfahren aclmall
auf so verschiedenartig© Salaatrate aufgebracht werden
109Ö28/U?1
BAD ORIGINAL ;
Ohne an "eine besondere Theorie oder Erklärung gebunden'werden-zu-"
wollen wird angenommen, daß das erfindungsgemäße Gesamtverfahren
einer elektrischen Abscheidung von Int er polymerisat en möglicher-
= weise eine Kombination von drei verschiedenen Verfahren ist,
n&nlich (I) Elektrolyse, (2) Elektrophorese und (3) Elektroendosmose.
Aber ausgehend vom tatsächlichem Mechanismus, daß die elektrische Abscheidung erfolgt, findet eine Modifizierung
des abgeschiedenen Interpolymerisates statt, wie durch eine bis
zu 3Ö-s6ige Abnahme der optischen Dichte des elektrisch abge-'
™ scniedenen Interpolymerisates, gemessen bei 5,85/U, angezeigt
wird. Andere, aufgrund der elektrischen Abscheidung erfolgende
Veränderungen umfassen die Unlöslichkeit des elektrisch abgeschiedenen Interpolymerisates in starkem Alkali, konstant siedendem. Toluol-Butanol und Cyclohexanon. Das Ausgangsinterpolymerisat
ist. in diesen lösungsmitteln löslich.
Auch die Infrarot-Analyse zeigte eine fast vollständige Abwesenheit
von Salz im elektrisch abgeschiedenen Interpolymerisat durch
sehr starke Vemngerung des Absorptionsbandes bei etwa 6,4/u.
" Proben de3 elektrisch abgeschiedenen Interpolymerisates für die
Analyse wurden erhalten, indem als Anode eine Zinnplatte verwendet , wurde, von welcher ein Film entfernt werden konnte, nachdem die
Zinnoberflache mit Quecksilber amalgamiert worden war. Zur
Herstellung von Filmen aus den erfindungsgemäßen, elektrisch abgeschiedenen Interpolymerisat en kann auch eine Quecksilberanode, eine hoch polierte
Chromplattenanode oder eine Anode aus einem elektrischem leiter, wie Kohlenstoff, Graphit oder Platin, in Mischung mit einem nicht haftenden Material, wie Tetrafluoräthylenpolymerisate, verwendet werden.
Chromplattenanode oder eine Anode aus einem elektrischem leiter, wie Kohlenstoff, Graphit oder Platin, in Mischung mit einem nicht haftenden Material, wie Tetrafluoräthylenpolymerisate, verwendet werden.
" Ä
15 _ ·.. .164615?
Solche Verfahren können auch im größeren Maßstab angewendet werdenj
wo Ulme des elektrisch abgesciiiedenen Interpolymerisates und
nicht überzogene Gegenstände gewünscht werden.
Hinsichtlich dar chemischen latur des abgescniedenen
Interpolymerisates ist die Temperatur in einem Bereich "von 0—1OO°G.
nicht entscheidend. Die Temperatur hat jedoch eine quantitative Wirkung auf die auf einem anodischen Substrat abgeschiedene Interpol/Hier
isatmenge. Diese Wirkung variiert etwas mit jedem Substrat,
wobei im allgemeinen jedoch eine Mindestmenge bei 400C« ,und größere
Mengen oberhalb oder unterhalb dieser Temperatur abgeschieden werden. Aus Gründer der Zweckmäßigkeit und Y/irtschaftlichkeit
werden Temperaturen von 20-3O0C bevorzugt, obgleich jede Temperatur
zwischen Gefierpunkt und Siedepunkt des vez-wendeten Bades
angewendet werden kann.'
Die elektrische Abscheidungsdauer ist nicht entscheidend, daß das
• Verfahren inhärent selbst-regulierend ist. So fließt der Strom im allgemeinen, bis ein kontinuierlicher, isolierender Überzug auf
dem anodischen Substrat abgeschieden ist. Wenn der Widerstand
dieses abgeschiedenen Überzugs einen bestimmten Wert überschreitet, so hört der Stromfluß praktisch auf. In den meisten lallen wird
dieser Punkt in einem Bruchteil einer Sekunde erreicht, wie mit einer Kombination aus einem Oszilloskop und einer Kamera bestimmt
werden kann, wobei das Oszilloskop eine Doppelspur hat, die die gleichzeitige Aufzeichnung der Kurven der Spannung gegenüber der
Zeit und Strom gegenüber Zeit während jeder Abscheidung ermöglicht.
Hoch poröse anodische Substrate leiten den Strom längere Zeit aufgrund der zur Diffundierung zu leitenden Oberflächen erforderlichen
Zeit.
109828/1421 BAD
'Vi £:tu·?: J-.-.- isv.i
Das Verfahren.ermöglicht eine eindeutige Sehätzung des anfänglichen
maximalen Stromes, der Zeit, in der der Strom praktisch
auf Hull absinkt, der insgesamt hindurchgegangenen Coulombmenge und der Dauer Und Stärke jeder Spannungsfluktuierung. ,Der Gleichstromverbrauch
-kann unmittelbar^ aus dieser Doppelspurauf zeichnung
berechnet werden^
Erfindungsgemäß kann jede Quelle für Gleichstrom verwendet werden,
wie ein Motor-gekuppelter Generator, Batterien oder gleichgerichteter Wechselstrom» Es wurde als zweckmäßig gefunden, Gleichstrom
zu verwenden, der durch Vollwellengleichrichtung eines variablen Autotransformators mit 115 Volt geregeltem Wechselstrom und Filtern
auf niedrige Restpulsation durch bekannte Impedanz-Kapazitanz-Anordnung
erhalten wird« Die Verwendung eines Gleichstromes von
mindestens 5 Volt Gleichstrom wird bevorzugte Die maximale Spannung
wird lediglich durch die im Salzbad gebildete Wärme und die Wirksamkeit
der Wärmeübertragung des verwendeten Systems bestimmt.
Die erfindungsgemäß verwendeten anodischen Substrate können metallisch
oder nicht metallisch sein, solange die Oberfläche elektrisch leitend ist. Besonders geeignete metallische Substrate
sind Aluminium, Kupfer, Stahl, Ifickel, Chrom, Quecksilber und Legierungen derselben, sowie Weißblech, galvanisierte Gitter und
metallüberzogene Nicht-Leiter, wie dünne, mit Metall überzogene Kunststoffgegenstände, die durch Spritzen, Sintern, Aufdampfen,
Eintauchüberziehen und andere bekannte Verfahren erhalten werden, *'
Es können nicht-metallische, leitende Substrate u.a. Kohlenstoff,;
109028/1421
BADORlGlNAt
Graphit void. Graphitstoff ebenso verwendet werden wie Hicht-Ieiter,
die mit nieht metallischen, leitenden Substanzen Überzogen sind·
TQ9828/U21
Auch die Kathode sollte selbstverständlich elektrisch leitend
sein; ihre Zusammensetzung i3t nicht entscneidend, obgleicn sie
vorzugsweise unter den beim elektrischen Abscheidungsverfahren angewendeten Beaktioh3gedingungen inert sein sollte. Verachie-.dene
geeignete Materialien umfassen Blei, rostfreier Stahl,
Kohlenstoff, Graphit, Zinn, Platin und Rhodium. Die Kathode kann
als einfache, in das Wasser/Salz-Bad eingetauchte Elektrode verwendet werden oder so konstruiert sein, dais sie als Zelle zur
Aufnahme des Bades dient; oder die kann mit dem Bad über eine ionisch permeable. Membran, z.B. eine Kombination aus Salzbrücke
und poröser Platte, oder ionisch permeable Membran ohne tatsächliche Berührung des Bades in elektrischem Kontakt
sein0 -
Zur Herstellung von Schichtmaterialien aus Metallfolie und Celluloseoder
anderen porösen Materialien, wie Asbest, wird das poröse
Material/mit einer Kathode auf der einen Seite und der Metallfolie
als Anode auf der anderen Seite in Berührung gehalten.
^ So können z.B. Schichtmaterialien aus Aluminium und Papier,
Papier—Aluminium-Papier und Aluminium-Papier-Aluminium hergestellt
werden.
Die Konzentration des Interpolymerisatsalzes im wässrigen,
elektrischen Abscheidungsbad ist nicht sehr entscheidend. Der bevorzugte Konzentrationsbereich wird durch eine Kombination von
Variablen bestimmt, ^wIe das zu überziehende Substrat, die gewünschte
Überzugsdicke, die Überziehungggeschwindigkeit und die
angewendete Spannung. So liegt die Salzkonzentration mit Staiii
z.B. vorzugsweise zwischen 10-30 Gew,-$ Feststoffe, obgleich
Konzentrationen von 40 $ und höher sowie gegebenenfalls
/ mit der Waaaer-InJe^rpolyiaöriaataiLz-Miachung imprägniert und
- «Ηθ- -
niedrigere Konzentrationen angewendet werden können. -
Für Aluminium liegt die bevorzugte Salz--konzentration zwischen
5-40 Gew.-fo fFeststoffe bei angewendeten Spannungen von 5-200
YoIt Gleichstrom, obgleich auch Konzentrationen über 4-0 f>
angewendet werden können. .
Tür Graphitstoff liegt die bevorzugte Salz^konzenträtion zwischen
5-k!0 fo, obgleich auch Konzentrationen von.40 fo und mehr angewendet
v/erden können. ' ' '
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele
weiter veranschaulicht, ohne eiliges ehr c.nkt zu werden. Alle Teile
und Prοζentangaben sind, mit Ausnahme der Zusammensetzung der
Interpolymerisate, die in MoI-^ angegeben ist, Gew.-Teile und
Gew.-?&.
Eletrische Abscheidung von Interpolymerisaten auf Metallen Die Kraftüuelle wurde bereits oben beschrieben. Das zu überziehende
Metall wurde ,nacheinander mit Aceton und Methylenciilorid
gereinigt und entfettet und das Taragewielit bestimmt.
Dann vrarde das Metall in die Polymerisatlösung eingetaucht und
mit dem positiven Gleichstroiiileiter verbunden. Die. Polymerisatlösung
wurde in einen Metallbehälter gegeben, der mit einer
negativen Zuleitung verbunden war. Die Kraftquelle wurde vorher
.auf die gewünschte Spannung eingestellt; dann wurde der die Zelle
verbindende Schalter geschlossen. Im allgemeinen wurde das Potential
eine volle Minute über die Zelle angewendet, obgleich getrennte Versuche unter Anwendung dea Oszilloskop-Kaiiiera-Verfahrens
zeigten, daß das Überzugsverfahren für die meisten Substrate in weniger als einer Sekunde beendet war. Der Wider-
SAD
stand des Abscheiduiigsgutes plus lösung in Ohmwurde vor seiner
Entfernung aus der Polymerisat lösung mittels eines■Vakuumröhre
Voltntessers gemessen. Die Probe wurde unter laufendem Wasser gewaschen
und 30 Minuten "bei 8ü-120°C. getrocknet. Die Filmdicke
wurde aus dem Gewielit des abgeschiedenen Polymerisates und der
bedeckten Fläche bestimmt, wobei die Dichte des Polymerisates
etwa 1 betrüge
Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 18 angegeben. Die in
jeder Tabelle angegebene Polymerisatzusaßimensetzung war diejenige,
die im wässrigen Salzbad anwesend war. Die Große der mit einem
835x Mikroskogoichtbareii !Teilchen für jede, in diesen Versuchen
verwendete Salzuadlösung wurde angegeben.
Abscheidung eines Interpolymerisates aus Ätiiylea (92,0 °/ό),
Acrylsäure (4,8 $) und IJatriumacrylat (3,2 u/o) auf Al
Teilchengröße - Agglomerat bei 835x
wässrige Lösung mit 20 fo feststoff gehalt
angew. Spannung 25 50 75 100 125 150 200
(Volt)
Pilmdicke (yu) 10,3 17,0 13,3 10,4 7,0 7,75 6,o5 5,9
Widerstand'nach. ·2,2Κ 6K 80K 800K 800K : 950K 700E 500K.
überziehen (Ohm)
Tabelle 2 = - ■
Abscheidung eines Interpolymerisates aus Äthylen (93 Y°) t
Acrylsäure (4,2 fo) und Hatriumacrylat (2,7 $>) auf Al
Teilchengröße - Agglomerat bei 835x wässrige Lösung mit 19 i» Pest st off gehalt
angew.Spannung 25 50 75 100 125 150 200 250
(Volt)
Filiadicke (^u) 9,65 15,1 14,0 10,0 7,5 7,35 6,2 5,65 4,96
Widerstand nach
Überziehen (0hm) 4K 4K 9,5K 1Ö0K 100E 2M 2M 2M 4M
1 098 28/ U21
BAD Q!fl3«0 CAa
faballe 3
Ab solle idling-eines Intarpolymerisates aus Äthylen (92 ^),
Acrylsäure (3,2 ^) und liatriumacrylat (4,89 $) auf Al
Teilcheagröße - sichtbarer Anteil 0,48 - 1,44 bei 835x
wäsjrige LCst&ig mit 20 -fr Feststoffgehalt
angew. Späaznrag 25 50 75 100 125 150 200 250
(Volt)
Filmdicke (yu) 4,59 4,95 3,61 3,69 2,98 2,95 3,36 3,42
Widerstand nach 1,5K 3ffl 3,5M 6,0M 10M 10M 20M 18M
"Überziehen (Ohm)
Tabelle 4 - , .■ ..
Abscheidung eines Interpolyiaerisat es aus Äthylen (91,6 $),
Acr/lSia.ure (2,1 ^) und ^atriumaerylat (6,2 $) auf Al
iCeilciieagröiie -* ^niciit siclitbar bei
lösimg mit 2ü cß>
Fest st off gehalt
angew. Spannung 25 50 75 100 125 150 250 (Volt)
f:lmdioke (/u) 2,03 2,05 2,20 1,85 2,53 2,37 10,7
ϊ/iderständ nacli 5OK 150E 800K 2M 6M 12M 12M
Überzieiieaa (
Abacüaidung eines Interpoljmerisates aus Äthylen (91,8
(7,4 ρ) auf Al
Teilchengröße - sichtbarer Anteil 1,5 bei 835x
wässrige Losung mit 20 $ Feststoffgehalt
aigjv/. Spannung 25 50 75 100. 125 150 200 250
(Volt) .
Filmdicke (/u) 1,42 1,64 J,81 1,75 1,78 2,33 1,62 7,22
Widerstand nach 30K 11 OK 6,0M I2M 12M 12M 12M 12M
Überziehen (Ohm)
!Tabelle 6 , ,
Abscheidung eines Interi»olyMeriaatea aus Äthylen (91,5 a/>)
und latriumacrylat (8,5 ί°) auf Al
TeilcheiigrÖSe — nicht sichtbar bei 835-x ■
wäaarige Löauiig» mit 10 $ Fest stoff gehalt
angew. Spannung
(Volt) '
(Volt) '
Filindicke ( Ai)
Widerstand nach
überziehen (Ohm)
überziehen (Ohm)
25 | 37 | 5p | 75 . | 1 | 00 | 125 | 150 | 200 | 250 = |
o, | 6K | 1,94 | 1,4 | 2 | ,12 | 3,48 | 3,6 | 3,10 | 1,4 |
2, i η |
a ο | 4,0K | IOK | 8 | ,5K | 60K | 60K | 6OK | 15K |
I U | ■'. " it': a. | ||||||||
Abscheidung eines In terpolymers sat es aus Äthylen (92,2 fo) und
Kaliumacrylat. (7,8 fo) auf Al : . - '
Teilchengröße - nicht sichtbar bei 835x
wässrige lösung mit 20 fo Fest st off gehalt
angew. Spannung
(Volt) 25 50 75 100 125 150 200 -■·.; ·
lilmdicke (^u) 2,85 1,97 2,47 2,52 2,42 2,15 1,95 '
Widerstand nach 26K 100K TOQK lOOOM 1000M 1000M 1000M
überziehen (0hm) .
Abscheidung eines Interpolynierisate3 aus Äthylen (84,3 ^),
Acrylsäure. (2,7 %) und Lithiumacrylat (12,9 1°) auf Al
Teilchengröße- nicht sichtbar bei 835χ
wässrige Lösung mit 20 fo ]?eststof=£geiialt ■" ' ·
angew. Spannung 25 50 75 100 125 150 200 250
(ToIt)
Mlmdiche (^u) 1,57 1,54 1,52 1,74 2,31 2,56 1 ,75 1 ,71 Widerstand
nach =.12K 30K Ί20Κ 150K 34OK 500K 10OfM iCüüM
Überziehen (0hm)
Tabelle 9 = ' '"
Abscheidung eines Intsrpol/Eierisates aus -Äthylen. (S2 ύρ),
AcrylsLiurö (4,8 ?4) ;und Hatriuruacr/lat (3,2 yo) auf Gu .
- Alggonerat bei
wässrige Lösung mit 20 '/ι» Feststoffgeio-alt .. · .v -
wässrige Lösung mit 20 '/ι» Feststoffgeio-alt .. · .v -
augew. Spannung (Volt) 250 275 300
Mlmdicke (/u) 11,8 10,1 12,0 -
• . Tabelle 10 ί -'
Abscheidung eines Interpolymerisates aus Ätnylen (92 %)»
Acrylsäure (3,2 fo) und Natriumacrylat· (4y8 fo) auf Cu
Teilchengröße - sichtbarer Anteil (835x)ö,48 - T*44.b'el 835x
wässrige Lösung mit 20 j& Pest at of.f. gehalt-, : : ., ^-r- >
--.,-■
angew. Spannung (Volt) 275 . -■"■'■■>
30Ö;i -; - .:sii .·■ ,:ΐ■-"-ν
Mimdicke (/U) 7,51 ■>
. 7,46 - ,' ,rK.-- -u- .-
Widerstand nach -."■.-■ . 4K 200K (.·.'*.■■..,
Überziehen (0hm) . ' "
9328/1
: BAD
Abscheidung eines Interpolymerisates aus Äthylen (91,6 fo),
AcrylSc.uve (2,1 $>) und Natriumacrylat (6,2 fo{ auf Cu
Teilchengröße - nicht sichtbar bei 835x wässrige Lösung mit 20 fo Feststoff gehalt
angew. !Spannung 150 175 200 225 250 275 300
(Volt)
Filmdicke (/u) 5,78 5,34 4,57 5,08 5,32 $,49 5,45
Yi id erst and nach
Überziehen 600K 700K 1M 500K 700K 700K 10M
Abscheidung eines Interpolymerisates aus Äthylen (91,8 fo),
Acrylsäure (0,8 fo) und Uatriumacrylat (7,4 f°) auf Cu
Teilchengröße — kleiner Bozentsatz sichtbar bei 835x -1,5
wässrige Lösung mit 20 fo Fest stoff gehalt
angew.Γ Spannung 125v 15Ov175v 200 225 250 275
(Volt) ■ lt -...■■■■■
Filmdicke (/Ü) 6,64 6,29 5,42 4,65 3,99 3,96 4,49 5,45
Widerstand nach -
Überziehen 1M 2M_ 2OM 1KM -1KM 1KM 1KM 1KM
. Abscheidung eines Interpolymerisates aus Äthylen (92,2 fo)
und,latriumaerylat (7, S fö) auf Gu
-■" ϊ;' -ί
Teilchengröße - nicht,sichtbar bei 835x
wässrige Lösung mit 10 fo Feststoff gehalt
angew. Spannung 225 250 275 300 (Volt) " ■
Filmdicke (/α) 4,92 6,49 7,05 6,71
Widerstand nach 22M 22M 22M 22M Überziehen (0hm) .
Abscheidung eines Interpolymerisates aus Äthylen (91,5 fo)
•und Kaliumacrylat (8,5 Ή auf Cu
Teilchengröße - nicht sichtbar bei 835x
wässrige Lösung mit 20 fo Feststoff'gehalt : ?
angew. Spannung (Volt) 200 225 250' 275 300
Filmdicke (^u) 5,21 4,61 4,89 5,85 5,16
liderstand nach 21M 18M 18M 1KM 1KM
überziehen
; 10982871421
BAD
Abscheidung eines Interpolymerisates aus Äthylen (84,3 #)»
Acrylsäure (2,7 $)und Lithlumacrylat (12,9 %) auf Gu
Teilchengröße - nicht sichtbar "bei 835x ·
wässrige Lösung mit 20 fo Feststoffgehalt
angew. Spannung 100 125 150 175 200 ' 225 250
(Volt)
Pilmdicke (^u) 6,15=5,09 7,10 4,71 4,52 6,45 6,25 6,01
Widerstand nach 22M 22M 25M 25M 23M 22M 24M 2OM
Überziehen
Abscheidung eines Interpolymerisates aus | fo) und Natriumacrylat (7i | Äthylen | fo) | Zinn | (Volt) | von 3 Versuchen | fo) und Natriumacrylat (7, | Stahl | —, | $) auf | (91 ,8 fo) | |
» | Acrylsäure (0,8 | mit 20 fo Pest st off gehalt | A | • 11,6a | Tabelle 17 | mit 30 fo Pest st off gehalt | ,05 | |||||
wässrige Lösung | Pilmdicke ( /u) | 5,7 | Abscheidung eines Interpolymerisates aus | 25 50 75 100 | ,44 | 125 | ||||||
6,4 | Acrylsäure (0,8 | 2,75 2,52 1,99 2,51 | 5 | ,65 | 3,24 | |||||||
4,52 | wässrige Lösung | Tabelle 18 | 3 | ,41 | Ni | |||||||
ängewe Spannung | 4,56 | angew. Spannung (Volt) |
3 | ,73 | ||||||||
10 | 4,72 | Pilmdieke (/u) | 3 | ,96 | 2,9-" | |||||||
25 | 4,56 | 3 | 1,1 | |||||||||
50 | 5,7Oa | 4 | 0,71 | |||||||||
I" | 75 | |||||||||||
100 | Äthylen | 1,78 | ||||||||||
125 | 4 | — | ||||||||||
L | 150 | 3,17 | ||||||||||
ρ | 260 | |||||||||||
a= Durchschnitt | ||||||||||||
(91,8 fo) | ||||||||||||
Stahl | ||||||||||||
150 | ||||||||||||
4,6 | ||||||||||||
AbsGheidung eines Interpolymerisates aus Äthylen (91,8 f>),
Acrylsäure (0,8 fo) und Natriumacrylat (7,4 fo) auf Stahl
wässrige Lösung mit 10 $ Peststoffgehalt
angew. Spannung 10 25 ' 50 75 100 125 150
(Volt)
Pilmdicke (/u) 6,3 3,66 2,78 2,81 3,06 3,0 3,54
109828/1421
BAD ORfOiNAL
Beispiel 2 .
Quantitative Strommessungen
Quantitative Strommessungen
Da das in Präge stehende Verfahren oft in einem Bruchteil einer
Sekunde beendet ist, konnte der anfängliche Spitzenstrom auf "
einem üblichen Amperemeter nicht gernessen werden. So war die
Verwendung einer Oszilloskop-Kamera-Kombination notwendig, die
die erfolgreiche Aufzeichnung 'elektrischer Änderungen wahrend
dieser kurzlebigen Abscheidungen unter Anwendung eines zweispurigen
Oszilloskopen ermöglichte. Dies erlaubte die gleioh-
aus der
zeitige Aufzeichnung der Kurven/Spannung gegenüber der Zeit und des Stromes gegenüber der Zeit wahrend jeder Abscheidung. Das Verfahren ermöglichte eine eindeutige Bestimmung des anfänglichen maximalen Stromes, der Zeit, die der Strom benötigte, um plastisch auf Null abzusinken, die insgesamt durchgegangene Coulomb-menge und die Dauer 'und Stärke aller Spannungsfluktuationen. Gegebenenfalls könnte der GIeiahstromverbrauch unmittelbar aus der Doppelspuraufzeichnung berechnet werden.
zeitige Aufzeichnung der Kurven/Spannung gegenüber der Zeit und des Stromes gegenüber der Zeit wahrend jeder Abscheidung. Das Verfahren ermöglichte eine eindeutige Bestimmung des anfänglichen maximalen Stromes, der Zeit, die der Strom benötigte, um plastisch auf Null abzusinken, die insgesamt durchgegangene Coulomb-menge und die Dauer 'und Stärke aller Spannungsfluktuationen. Gegebenenfalls könnte der GIeiahstromverbrauch unmittelbar aus der Doppelspuraufzeichnung berechnet werden.
In der Oszillosk.op-Kanyaera-Kombination wurde eine Polaroid-Kamera
verwendet/Selbst ohne Vergrößerung waren die Polaroidkopien ^
durch direktes Verfolgen mit einem Planiineter leicht integrierbar,
um reprodLEierbare Werte für den gesamten Coulomb-Durchgang
während der Abscheidung zu ergebene
109828/U21
Eine Metallplatte oder Folienprobe von etwa 2,5 χ 7,5 cm
wurde so oft mit organischen !lösungsmitteln und Wasser in
einer Menge gewaschen, daß die chemische Sauberkeit gewährleistet
warf dann wurde sie in.einem Luftofen 1/2 Stunde bei
80 -'1250G getrocknet, auf 0,1 mg Genauigkeit gewogen, an
einer Klammer aufgehängt, -die an den positiven Leiter des
oben beschriebenen Stromkreisläufes angeschlossen war, und
auf eine Tiefe von etwa 6,3 cm in die Mitte von etwa 200 ecm
einer wässrigen Lösung mit 20 # Feststoffgehalt in einem Becher
aus rostfreiem Stahl oder Weißblech" eingetaucht, der von der umgebenden Vorrichtung isoliert war und an eine negative
Stromzufuhrungsleitung angeschlossen war»
Fokus und Intensität der Oszilloskopflecken und des Koordinatennetzes
wurden entsprechend des verwendeten Polaroidfilmes eingestellt,
e$ wurde eine entsprechende horizontale Auswanderungsgesohwindigkeit
ausgewählt und durch Einstellung des. veränderlichen Autotransformators die gewünschte Spannung über die
Zelle angelegt, um eine genaue Ablesung auf dem Spannungsmesser
zu ergeben^ durch direkte Untersuchung des Schirmes wurden die
notwendiges feinen Korrekturen gemacht, um die Spannungsspur
auf ihre genaue■· vertikale Verschiebung und die Stromspur auf
ihren vertikalen Nullpunkt zu bringen· Dann wurde das Oszilloskop
eingesetll|*,s um den Ausschlag bei jeder wahrnehmbaren plus-
oder minus-AbwefiChung von diesen Werten anzuzeigen, und, noch
unter genauer Betrachtung des Schirmes durch den Licht ausschließenden
Sucher der Dumont Kamera, Type 302, wurde der Ver-
■.■:. "..-." ■■■■■."■ / - 26 -
Verschluß geöffnet und die Abscheidungszelle durch Sehließen
des Stromkreises/die Zelle zwecks elektrischer Abscheidung mit Strom versorgt» Zur Aufzeichnung langsamerer Reaktionen konnten
die einzelnen Ausschläge manuell bei ausgewählten Zeitab—
ständen bis zu vielen Minuten voneinander angezeigt werden.
Die Probe wurde herausgenommen, in einem starken Strom destillierten
Wassers gewaschen und in einem !Luftzirkulationsofen eine
halbe Stunde bei 80 - 1250O getrocknet* Die Polaroidkopie wurde
entwickelt, entfernt und fixierte .
Die getrocknete Probe wurde gewogen und ihre Gewichtszunahme in
mg festgestellt. Die linearen Dimensionen der sichtbar überzogenen
Fläche wurde auf eine Genauigkeit von 0,01 cm gemessen und die Fläche als Gesamtwert der beiden behandelten Seiten berechnet.
Aus diesen Werten wurde unmittelbar die Abscheidung in
2
mg pro cm berechnet} die Filmdicke in Micron, bezogen auf eine angenommene Dichte- des" abgeschiedenen Interpolymerisatproduktes von 1 wurde durch Dividieren des Wertes von mg/cm durch 10 erhalten·
mg pro cm berechnet} die Filmdicke in Micron, bezogen auf eine angenommene Dichte- des" abgeschiedenen Interpolymerisatproduktes von 1 wurde durch Dividieren des Wertes von mg/cm durch 10 erhalten·
Der anfängliche Spitzenstrom in Amp&re wurde unmittelbar aus
der photographischen Kopie bestimmt, ebenso wie die Zeit des 'Absinkens des Stromes auf praktisch lull. Die insgesamt durchgegangenen
Coulomb wurden durch Planimetermessung der Fläche
unter der aufgezeichneten Strom-Zeit-Spur berechnete
Die erhaltenen Daten sind in Tabelle 19 für verschiedene anodische
Materialien angegeben, wobei als Interpolymerisatsalz ein Interpolymerisat
aus 91,88 Mol-# Äthylen, 0,8 Mol-# Acrylsäure und
7|4 Mol-# Natriumaerylat verwendet wurde.
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- 27 -
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CM CM CM
109828/U21
üb er 25. | Gra-Dhitstöff | 7,99 | Gew.- | - | Spanng, | Anfangs | Tabelle 19 Fortsetzung | 394 | Zeit bis | Coulomb | Filmdici;e | • | 1,8 | Coulomlj | |
Anod.Mate | Fläche | 36 | 8,20 | zunahme | strom | anfangl.Stromdichte | "529 | zu UuIl | insges. | 1,1 | pro mg | ||||
rial und | cm2 | 37 | 8,24 | mg | Ampere | (Amp/cm2 ) (Amp/s q.. ft.) | 554 | see | 0,6 | ||||||
Versuch Hr· | 618 | 1,7 | |||||||||||||
Aluminium | 25,72 | 4,6 | 60 | 10,9 | 628 | ,. 0,5 | 0,95 | 2,1 | 0,207 | ||||||
23 | 25,62· | Schienstoffatab | 2,6 | 80 | 15,6 | 0,424 | 602 | 0,34 | 0,87 | 1,9 | 0,333 | ||||
24 | 24*28 | 38, | 1,5 | 80 | 14,5 | 0,570 | 774 | 0,30 | 0,80 | 2,1 | 0,535 | ||||
25 | 24,00 | 39 | 4,0 | 100 | 16,0 | 0,597 | 776 | 0,11 | 0,57 | 2,8 | 0,343 | ||||
26 | 22,95 , | 40 o· . ■ to ■ ', cc |
4,? ?■ | 100 | 15,5 ' | 0,666 | 878 | 0,19 | 0,68 | 1,7 | 0,333 | ||||
27 | 19,28 | 3,6 | 100 | 12,5 | 0,676 | 874 | 0,13 | 0,43 | 2,3 | 0,230 | |||||
28 . | 26,42 | 5,5 | 125 | 22,0 | 0,649 | 0,11 | 0,71 | 0,131 | |||||||
29 | 22,10 | 6,2 | 125 | 18,5 | 0,833 | 465 | 0,11 | 0,55 | 3,7 | 0,089 | |||||
50 | 25,90 | 4,4 | 150 | 24,5 | 0,835 | (465) | 0,12 | 0,62 | ■'., %s-,': ■:■■ | 0,141 | |||||
31 | 23,37 | 5,4 | 150 | 22,0 | 0,947 | — | 0,11 | 0,67 | 0,124 | ||||||
32 | 0,942 | ■ | |||||||||||||
Weiibleeh | 71,4 | 26,6 | 100 | 35 | 0,5 | 3,10 | — | 0,117 | |||||||
33· · | 90,6 | 34,3 | 150 | 40 | 0,50 | 0,5 | 3,34 | 0,098 | |||||||
34 ■.. | 33,6 . | ,150 ; | 40 | (0,5.) | ■ 0,7 | 4,20 | 0,125 | ||||||||
— | 244 | 5*5 '■ | |||||||||||||
184,40 | .... ^0 | 4,5 | 6 80 | 3 min | 20,25 | 8,4 | 0,110 | ||||||||
146,5 | 5,2 | —— | UOO | 2, min | 18,25 | ■■■■■4,5, ■■■■■■■,■■ | 0,125 | ||||||||
4,4 | 20 | 2,1 | 3,0 | 0,86 | ,0,195 | ||||||||||
6,9 | 50 | .6,0 | 0,26 | 0,5 | 1,00 | 0,144 | |||||||||
3,7 | 100 | 12 . | 0,73 | 0,3 ■■ | 0,80 | 0,220 | |||||||||
1,5 | |||||||||||||||
Od
CD CD cn
B e 1 a P i e 1 3 ^
—"■— - - - . ■ " ■ "■■.«*»■
Abscheidung auf Graphitstoff ,
Proben von etwa 2,5 x 7>5 om wurden mit; lösungsmittel gewaschen
und getrocknet. Eine nicht-leitende Klammer (aus zwei überzogenen
Stabmagneten} wurde am unteren Ende angebracht, so daß die Probe
flach hing und vertikal in das Harzbad eingetaucht werden konnte.
Die während der Abscheidung beobachteten Ströme sanken wesentlich
langsamer auf Hull &%& bei Abscheidungen auf Metall, wurden aber
allmählich (gewöhnlich in 5 Minuten) auf einem Milliamperemeter
^ nicht mehr feststellbar. Fach der Abscheidung konnte der überzogene
Teil während des Waschens in laufendem Wasser ziemlich grob gehandhabt werden, Fach dem !Trocknen wurde die prozentuale
Gewichtszunahme bestimmt, indem man eine, rechteckige, aus der
Mitte der völlig überzogenen fläche herausgeschnittene Probe wog,
ihre linearen Eimensionen maß und das Gewicht einer gleichen,
nicht überzogenen Fliehe aus dem Wert von 0,0240 g/cm berechnete,
die getrennt für ein^ Beihe beliebig herausgeschnittener Recht-
besliimmt ecke des ursprünglichen Stoffes e worden war. Die dabei
verwendete Stoffprobe lag einheitlich innerhall) ±3 %>
dieses
w unüberzogenen Gewichtes.
Bei verschiedenen Spannungen, S5ei1ieh der Spannungsanwendung und
Interpolymerisatsalzkonzentrationen wurde eine Heihe von Versuchen durchgeführt. Die Wirkung dieser Variablen auf die auf dem,
Graphitstoff abgeschiedene Menge an Interpolymerisat aus 91 ,8 $
Äthylen, 0,8 ^ Acrylsäure und 7,4 $ Natriumacrylat ist in Tabelle
20 angegeben.
109828/U2-.1-
41 | 20 |
42 | 20 |
45 | 20 |
44 | 8 |
45 | 20 |
46 | 20 |
47 | 8 |
48 | S |
49 | 8 |
50 | 20 |
51 | 20 |
!Tabelle 20
Abscheidung auf Graphitstofi
Abscheidung auf Graphitstofi
Vers» Interpoly- Spannung Dauer d. abgeschiedenes Harz
Ur. merisatsalz ·■ angew* pro g Stoff
im HarAad* Simnng. ^
mm -%.
5 ..-■■ 4 .■■■'■"■ 0,135 -
15 1 0,128
31 1 0,177
50 4 0,448
60 1 0*205
60 4 0,214
70 1/4 0,246
70 .1 0,291
70 5 0,391
80 1 ü,148
100 1 0,173
* = 91 »8 % Äthylen/ 0,8 $>
Acrylsäure/ 7,4 # Hatriumaerylat
B e i so ie I 4
Wurden die in Beispiel 1 bis 3 "beflöfcrie"benen Interpolymerisate
duroli Interwolymerisate aus Äthylen und Methacrylsäure ersetzt,
die mit Idthium-, Natrium'-', Ealium- oder Ammoniumhydro3qyd neutralisiert
warenι so wurden ähnliche Ergebnisse erhalten,
Be i a ώ ie 1 5 '■ t .':-.''; '''.'■-■:■ V-Ber
Verwendung dös erfindungsgemäßön, elektrisch abgeschiedenen
Interpolymerisates als dieleüctrische Komponente für Kondensatoren
usw. wurde durch Verwendung einer Standard-Zelle veranschaulicht, die im wesentlichen äU3 einem auf Alumimium elektrisch abge~
achiedenen Interpolymerisat aus etwa 89»6 io Äthylen, 2,4 ^ Acrylsäure
und 8,0 ia Natriuffiäcrylat und einer Queeksilberelektrode .
bestand· Zwölf Proben wurden auf Kapazitanz, Streuungsfaktor
und Isolierungaiderstand ausgewertet j zwei davon wurden auch
auf Durchschlagsspannung ("breakdown voltage") getestet. Die
entsprechenden Daten sind in Tabelle 21 angegeben. Die aufgeführten Kapazitanzwerte wurden auf jeder Probe an etwa derselben
Stelle gemessen und.zeigen eine gute Einheitlichkeit der Kapazi-,tanz
und damit der Dicke aller Probe. Die Gröge der verwendeten
109828/1421
Standard-Zelle war so, .daß 1000 Picofarad fCapazitanz einer
ke von 1 Micron entsprechen, wenn die dielektrische Konstante 2,65 beträgt. Der Iaolierungswiderstand wurde°auf einem üblichen
Meg ohmmeter bei 10 YoIt gemessen. Die Durchschlagsspannung wurde
auf dem von der Fa. llerodot Inc.>
Basadens, CaI*., hergestellten
Microd'Ot-Tester bestimmt. Dieses Instrument mißt den Gleiche?··
Stromspannungsdurchschlag in einem nicht—zerstörenden Test, da
der Strom bei Durchschlag automatisch abgeschaltet wird.
Zur Bestimmung der Einheitlichkeit der Filmdicke über die gesamte
Subs trat Oberfläche wurden darbringe, ("color fringes") verwendet. ,
Da sich auf allen Proben zwei oder drei Farbringe zeigten, lag
die Abweichung der Filmdieke zwischen etwa 1/2 und ein Micron auf der Basis von etwa 0,2 Micron pro Farbring. Etwa 75 f° -der
Flächen dieser Proben lagen einheitlich innerhalb eines Farbrin-
ca{pf) | 0,39 | Tabelle | 21 | BDV sichtbare Farbringe | |
Probe | 0,37 | IRC | |||
Np- | 837,5 | 0,32 | (Megohm) | 2-3 | |
1 | 890 | 0,31 | 1Ob | 40-70 V 2 | |
2 | 857 | 0,32 | 106 J- |
3 | |
3 | 844 | 0,32 | ro5 | 2 | |
4 | 837 | 0,30 | ■to6 | 40-75 V 3 *■-■ | |
B- | 905 | 0,33 | 106 | 2 | |
6 | 837 | 0,34 | ld6 | 2 | |
7 | 838 | 0,45 | - - 2 | ||
8 | 834 | 0,52 | 1O6 | ||
1050 | 3 | ||||
9 | 1065 | 4 | |||
10 | 106 | ||||
Messungen erfolgten bei 250G. Kapaizitanz und Streuung
lagen bei Ί kc.
BAD ORJQiNAL
a = Kapazitanz
= Verlust (Streuung) ,·
° = Isolierungswideratand . ■ . ■
= Durchschlagspannung -
B e i a pi el 6
Dickes Papier aus gereinigter Faser (Filterpapier grade Nr. 1) wurde mit einer 20-gew.-$igen wässrigen lösung eines Interpolymerisatsalzes
aus 91 ,8 °/<> Äthylen, 7,4 $ Natriumaorylat und 0,8
Acrylsäure gesättigt und auf eine Aluminiumfolie gelegt, die
an die positive leitung einer G'leiehstromtiüelle^angesOhlossen
war» Eine Platte aus poliertem Stahl von 1,25 cm
Durchmesser, die an die negative Leitung der Gleichstromq.uelle
angeschlossen war, wurde gegen die harzgesättigte Papierkompönente des Zweiachichtmateriala gepreßt; dann wurde 60 Sekunden
eine Spannung von 150 Volt angelegt? -während dieser Zeit fiel
der Stromfluß im Kreislauf von einer anfanglioheri, momentanen
Spitze von über 5 Amp. auf weniger als 10 Milliamp, Nach Unterbrechung
des Stromes>
Waschen der Kombination aus Papier und Folie in laufendem Wasser und Ofentroöknung für 30 Minuten bei
1250C. wurde festgestellt, daß der Papierteil unter der Stahlplatte fest mit dem Aluminium verbunden War» während dia nicht
in diesem Kontakt gewesenen Flächen .nach einfacher meohanisqher
Biegung leicht abgezogen werden konnten« Wurde zwischen den oben beschriebenen Elektroden in einem geschlossenen Kreislauf
ein kontinuierlicher Streifen aus mit dem wässrigen Interpolymerisatsalz:
imprägniertem Papier und ein daran anliegenderkontinuiürlicher
Streifen einer Aluminiumfolie gebracht, s.o. können verbundene Streifen aus Papier und Aluminiumfolie kontinuierlich
hergestellt werden.
109828/14^1
ÖAD ORIGINAL iMShC: '^
B.e i a p i e 1
Of
Beispiel 6 wurde modifiziert, indem ein Papierstreifen·" verwendet;
wurde, der breiter als der Aluminiumstreifen war· Durch spiralförmiges. Aufwickeln der Papie^Al^iniumstreifen können auf diese
leise mit Aluminium beschichtete Papierbehälter hergestellt
werden. Man erhält eine überlappende Papierfläche, die mit dem
elektrisch abgeschiedenen Interpolymerisat imprägniert ist und die sich mit den Aluminium-Papierstreifen zu Zylindern verbindet,
wenn man sie in wie Ie Inder Bewegung fest .auf einen auf etwa
80-1250O. erhitzten, zylindrischen Dorn preßt. Passende Verschlußkappen
auf beiden Enden schaffen zylindrische Behälter mit dem Papier auf der Innenseite und dem Aluminium auf der Außenseite,
die ausgezeichnete Eigenschaften bezüglich der Dampfundurchlässigkeit
haben.
Beispiel 8 -
Kupferdraht (1B gauge, ohne Oberflächenbehaldung) wurde im Laboratoriumsmaßstab
kontinuierlich elektrisch mit isolierendem Interpolymerisat versehen, indem man den Draht kontinuierlich
über eine Anode durch einen vertikal gehaltenen Zylinder aus rostfreiem
Stahl, der als Kathode und Behälter für eine 20-folge
wässrige Interpolymerisatsalzlösung aus einem Interpolymerisat
aus 91,8 f« Äthylen, 0,8 tfo Acrylsäure und 7,4 ^ Natriumacrylat
diente, zogj der Draht lief dann weiter durch einen Serumstopfen
aus Kautschuk oder eine Scheidewand durch die der Boden des Behälters
verschossen und die mitgeführte Salzbadflüssigkeit abgestreift wurde. Der Kupferdraht wurde bei 150 Volt-,und 80
Milliamp. mit einer GesobÄLndigkeit von 45 m/min bewegt.
Nach Verlassen des Bades wurde der Draht mit Wasser
109028/1421
t646157
gewasChen und 30 Minuten in einem, IiuftZirkulationsofen bei 850C
getrocknet. Es wurde festgestellt, daß sieh auf dem Draht ein
fest haftender Überzug aus dem Interpolymerisat yon I,5 Micron
Dicke einheitlich abgeschieden hatte und daß kein Strom floß, wenn die Leiter eines Ohmmeters zwei JPunkte entlang der überzogenen
länge berührten·
Beispiel 9
Beispiel 9
In den in der folgenden Tabelle aufgeführten elektrischen Abscheidüngen
wurde das angegebene Substrat 60 Sekunden zur Anode eines 100 Volt Gleiehstromkreisläufes gemacht, wobei es in eine
20-gew»-$ige wässrige lösung des Interpolymerisatsalzes aus
91,8 io Äthylen, 7,4 i° ITatriumaerylat und 0,8 $ Acrylsäure eingetaucht
wurde. Die Daten von ilabelle 22 zeigen die Abhängigkeit
der abgeschiedenen Menge, angegeben als Pilmdieke in Micron für
metallische Substrate und als prozentuale Gewichtszunahme für die faserartige Graphit struktur, von der !Temperatur,
Temp.j 0O. | abgeschiedene Dicke | auf | . 11,5 | 1 | 6,4- | io Zunahme auf Graphit |
- | Weißblech Stahl Aluminium | 10-8 | 3,9 | stoff | ||
2 | 16,2 | 6,7 | 2,8 | - ~ | ||
9 | ,-_ | — | 2,1 | 71 | ||
15 | 11,4 | 2,4 | 1,3 | ,—. | ||
20 | — | —. | 53 | |||
28 | 2,4 | .—_ | 0,9 | . 46 | ||
32 | •— | .1.0 | 0,9 | 42 | ||
35 | .— ■ | .— | — | ; - - —-. | ||
40 | 1,2 | 2,5 | 1,0 | —. - | ||
45 | — ·■ | ■■ —■ | 1,6 | 38 | ||
50 | 2,2 | 5,7 | 2,1 | ■■«■ | ||
60 | — | — | - — | 41 | ||
70 | 7,0 | 2,7 | —-τ | |||
75 | —" | ; | 49 | |||
80 | ||||||
, 90 | 12.5 |
10S828/1421
- &> j?™
Es wurden die folgenden BescliichtungsTersuclie durchgeführt;
7,5 x 15 cm Proben von Aluminiumfolie einer Dicke von 0,025 mm
wurden mittels elektrischer Abscheidung mit einer 20-?oigen
wässrigen Lösung bei 100 V» aus einem Interpolymerisat aus 91,8 fo-Äthylen,
0,8 $ Acrylsäure und 7,4 $ Natriumacrylat überzogen.
Durch 4 Minuten langes Erhitzen auf 140 C. in einer Presse bei
etwa 1,54 kg/cm wurden Schichtmaterialien von Aluminium auf Aluminium, ,Aluminium auf Kraft-Papier und Aluminium auf PoIy-P
äthylenfilm aus den so überzogenen Folien hergestellt. Dann Wurde
die Presse mit laufendem Wasser schnell abgekühlt. Es wurden ausgezeichnet haftende Sc^ichtmaterialien erhalten.
, Als Unterlage'- verwendete , biaxial orientierte Polyätiiylenterephthalatfilme
hafteten überraschenderweise nicht an der überzogenen Aluminiumfolie.
Beispiel 11
Beispiel 11
Poröse Stahlplatten einer Porengröße von etwa 5 /u wurden zu
ringförmigen Verbindungsstücken mit einem Durchmesser von etwa W -6,25 cm geschnitten, gewaschen, entfettet und ihr Taragewicht
bestimnt. Dann wurden die Platten in eine 20-^oige wässrige Lösung
aus 91,8 ^ Äthylen, 0,8 ^ Acrylsäure und 7,4 $>
Natrluinacrylat
eingetaucht und als Anode angeschlossen. Der Behälter für die Polymerisatlösung wurde als. Kathode angeschlossen. Die elektrische
Abscheidung erfolgte 1 Minute bei 75 Volt. Der in der Abscheidungszelle
mittels eines VTVM gemessene elektrische Widerstand erhöhte sich von 23 0hm auf ">1 K Megohm., die Nettozunahme *
des Gewichtes betrug 0,9-1,01 g.
109828/1*2^:
BAD ORIGINÄR
Eine Untersuchung des Seheibeninnerew. duröh Zerbrechen der Scheibe
zeigte j, dab die Abscheidung die Poren der Scheibe dUPöh&rungen
hätte i
B e 1 β ρ,,ie I 12
Tierkohlekörner von IjO-I,66 inm wurden in einen mit einer 2G-$igi
wässrigen lösung aus 9*18 c/>
'Äthylen.+ Ü;,o $ Acrylsäure und ?>4 °/°
Natri.'niacrylat gefüllten Alundum-Metallrimg gefüllt*
In die Tierkohle wurde ein llatindraht versenkt $ uni als elektriüoher
Kontakt au dienen} er wurde als Anode ärigeaöhiösseii. 5er
Metallring wurde in eine Wääsrige PolvmeriaatlöaUhg derselben
EusäiifJiiensetzung getauöhtj, deren B§ha,lte3? älä Kathöilö ähgeaGhlQS-aen
\vurde* Es vmrde ein Gleiohstroinpotential angeisgtj bis der
Ütrom Tfon einem Aniaiigswert von 2 Amp. auf 10 Milliäiiip>
geöunken war» Daxin wurde die überzogene Tierkohle unter 3Di1UOk mit Wasser
gewadehen und 3 Stunden bei BQ0O* -getiö.ökheti jpie Entfernung des
lieferte einen aus Tierkohlekgrnerh gebildeten
der durch das elektrisch abgeschiedene Polymerisat zusammengehalten
v/uide.
In .ähnlicher Y/eise wurde Eisenpulver bei 10ü f ^ ve r bund en. Als
B^htllter für das EisaiJUiverex^eriment v/urde ein für einen So.xhletbestiiumter
fax^iHrböGhei' verwendet*
deiürfelben Verfanreii v/urdfi auch fein aertoiltes,
Ti,x1 .Qalo^jUlver au einem Otab verbunden*
· V 38. *
BAD
1S4B1S7
Ee 1 a ^lä.1 13 .
ferblnden van Aluminiumfolie mit Asbestpapier
Eine mit einer 20-$igen wässrigen lösung aus Ithylen-Acrylsäure-IJätriumaörylat
gesattigte Asbestplatte wurde zwischen zwei Aluminiümfölien gele/gt, die äiüh gegenseitig nicht "berührten,
und "bei etwa OjJ-I tQ5 kg/cm zusaimneiigepreßt.
Die Aluminiumfolieawurdaiäis Anode bzw* als. Kätxiode angescilos^en-,
und es würde Öleichgrfi-rom von 1QO ?» angelegt. Ea y/urde ein Ani-angs-9trom-von
'ί^δ Amp. erhalten, der söimell absank und in we-ai^er als
einer Minute einen asymptotisohen V/ert von etwa "iOO MilliaiiiiJ>
erreichtö. Der Gleiolistroia ;/urde unterbroehen» iäesi; Md die als
Anode dienende Aluminiumfolie waren verbunden-,. so daii; sie ohne
Zerreißen des Aabestes nicht getrennt werden konnten« Die Probe.
würde mit iest. Wasser gewascnen und eine nalbe Stunde bei οϋϋ0».
getroöknet* Das so erhaltene Söniohtmaterial zeigte eine οtarLa
^ zwisoheh Aluminiüia und Asbest* . .'
• Mit ähnlicheu Ergebnissen wurden Bindeversuche- bei 75» 5u und ..
23 Y*. durshgofuhrt.
B el 3 μ i el .14
B el 3 μ i el .14
Ähnliche ü'rgebnisse; wurden erhalteiij wenn die Beisijiele 5 bis* \3
mi Ii Äth/len/Acr^lsäure- öder Propyie^/Aer/lsc.ure-IriterjJOl/iacirisataalzen
wiedsirxolt -wur-den« die anstelle von Natrium lithium-$
Kali um« üdet* Ariimoniumkat ionen enth:i alten.
S ..9. .1. &..&Λ. β 1,_... 1.5-
AluminiüTa-, Kcshlenstöfi'-, Eiöenbeildhen oder ieilclien anderer
eltiKbi'Iaciier Leiter können geuäk Verfanren von Beispiel 12 dberna.;eti
v/arde:., ohne mituidander." zu ^ei'schmelaen, v/erm iLaii ein
öl ί L.jasürampötotitial anlegt, pis der = ti brom nur etwa auf die
BAD ORJGiNAl ':.■
■ ■ - . 5β -
Hälfte seines-anfänglichen Wertes sinkt. Dann können durch. Waechen
mit Wasser oder mechauisches Eühren, z.B. Vermählen der behandelten
leilchemasse, diskrete, mit dem Interpolymerisat überzogene Teilchen erhalten werden.
Das folgende Beispiel zeigt, daß das erfindungsgemäße elektrische
Abscheidungsverfaiiren nicht einfach auf jedes beliebige,
carboxylgruppenhaltige Poljme risat anwendbar ist, sondern die
entsprechende Auswahl der geeignetea Polymerisate erfordert, wie
dies oben dargestellt wurde.
Beispiel 16 bis 20
Beispiel 16 bis 20
Zu 20ü ecm einer wässrigen Dispersion aus 48,6 Gew.-$ eines Terpolyinerisates
aus 44»01 Mol-$ StymL,- 54,4. Mol-$ Butadien und 1,6
-$ Acrylsäure wurde 1,0 ecm einer 1-gew.-c;bigen Kaliumhydroxyd-
lösung in Wasser gegeben, um 92 $ der Garboxylgruppen im Polymeri-
dem in
sat zu neutralisieren· In -diesera Bad, das in/Beispiel 1 beschriebenen
elektrischen Abscheidungsverfahren verwendet wurde, wurden Stahlproben in getrennten "Versuchen bei 5, 50 und 100 Volt Gleichstrom
zur Anode gemacht. In ähnlicher Weise wurden Weißblech--
und Aluminiumproben b'ei 100 Volt Gleichstrom behandelt. In allen Fällen flössen noch meßbare Ströme von etwa 0,15 Amp., als der
Kreislauf nach 2 Minuten elektrischer Abscheidung unterbrochen
wurde. In allen Fällen war das gewaschene und getrocknete, elektrisch
abgeschiedene Polymerisat ein dickes, käsiges, uneinheitliches Koagulum ohne sichtliche Verwendbarkeit als Schutzüberzug
elektrisch isolierender Überzug.
Claims (1)
1vx Verfahren zum Überziehen eines Substrates mit einem-Olefin·«·-"
znterpolymerisat, dadurch gekennzeichnet, daß man ein .Carbonsäure
enthaltendes*C-Olefininterpolymerisatsalz mit einwertigen Kationen,
bei_ dem dereC-Olefingehalt mindestens 50 Mql-$ des gesamten.
Interpolymerisatsalzes beträgt, aus einem wässrigen Bai-· bei einem
Potential" von mindestens 5 Volt Gleichstrom auf einem leitenden**
anodischen Substrat elektrisch absciieidet.
.2.- Verfahren.nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Äthylen oder Propylen enthaltendes Interpolymerisat verwendet wird,
3.- Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
ein eine^,ß-äthylenisch ungesättigte Carbonsäure mit bis zu 2
Carbonsäuregruppen enthaltendes Interpolymerisat verwendet wird.
4.- Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeiciinet, daß
ein Interpolymerisat Verwendet wird, das bis zu 25 IvIo 1->ί>
-interpolymerisierte Carbonsäure, bezogen auf das gesamte Interpolyiiierisatsalz,
enthält.
5·- Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeicimet, daß
ein Interpolymerisat verwendet wird, dessen Carbonsäuregruppen
und anorganische Kationen 1.0-25 MoI-^ des gesamten Interpolymerisatsalzes
betragen. - ~ _ '
6.- Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß
ein Interpolymerisatsalz mit einem Scamelziiidex von 0,01-1000
ctg/min verwendet wird.
7·- Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
_einf=^plymerieierte Acrylsäure enthaltendes Interpolymerisat verwendet
BAD
b.- ¥erfäxir3.n nach Anaprucli.1 bia 7, dadurch geleennze^ichnetj, daß
- , It-
t L
ein Interpol·/!..ieriaat verwendet wirdt desaen Katxqnen Wa·, K',"
Ii* oder'EpEtJ* sind.
9>- VarfahreB. nach.Anspruch 1 bia 8, dadurph gekennzeichnet,
ein interpolyTiieriaataalis aus ith/leii/i.Gry
vorzuga-tfeiae in einer Konzentration von 10-20
v;ird.
IQ,- Verfahren nach AnsuTach 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Bdd lait einer Konzentration 48^ Interpplyme^r^satSalZea fQi^
5-40 ßew:.-^, voraugaweiae |-20 ßejf.-^,, ve;rwendet wird* t
"Π,- lariaitran nach Anspruch. 1 bis 'iO^ dadurch gelsen^izgaßtagt „ daß
sine Spannuns ^tui 5-2ÜO VdIt Slsiohaflroni irerviäinde.t
2..- Verfahren n^oh Anapritch % bia, %%t cialurah gekenriZeiohnet, daß
Xs, Anode ein Metall verwendet v^ird« " " ■ .
5·.- leitfciiiren nach Anaprußh "62 % dadurch _gelce;nnZ;e|ie:hn@t>
d:aß Metall ein eiaenhaltigea Metall iat*
14·.-" ^erfahren nach Anüi/ruch 12:>
dadurch g^kennaeiCihÄe.·^, daß daa
Metall, edn niqht eiaenhaltigsa. leta]^ -^or?rtigawe-i,at Kupfer» AluiUKt
oder- e^in© ZiinklegierUing,, iiit* . .
liÜN,- Verfahren nach Anapr;uoh % b4ä ti* dadurch
diaß. e-ine- nicat-xaetalliaohe Anodie·* YQ^z.uga^eia;^.-Sra
on it at of X',, verwendet wird*
16«- Yerfariren nach Anaprach I bis. 15, dadurch gekennzeichnet,. daß
eine zer/.le'uertü Anode verwendet wird, die uich iu einem, niohtlyXtenden,,
porüaan Gefäß in elek briJO^ein Kontakt, derv durch eine
Porutive üleictrode in Kontakt mu der Maa.ae der Tauchen
fert //ird,
(31 it 1 i|l I
BAD i
i l<i. . ■'
17,V' V©££ akpen pur Her at 0IiUn0: van Schiohtmatgrialieni daiurcn
gekinnaeiohoet^ dai? man.
a) sine Stroji-cjuelle mit einem Potential von mindestens 5 Volt
Gleichstrom schafft 5 . ■ -
t) ein metallisches Substrat mit der positiven Elektrode der
genannten Gleichstromquelle in elektrischen Konüakt ■ "bringt j
c), ein po,rQö|^ Substiatj, das aus einem Bad geimiü Anspruch 1 bis 10 ■ au'd Wasser uncj. QartiDnaäure/ £ «*Ö;lefin^Interpol^merisat imprLig niert ist| mit der negatiTen Elektrode der GlöiohstroiiiyUelle in Kontakt bringt;
genannten Gleichstromquelle in elektrischen Konüakt ■ "bringt j
c), ein po,rQö|^ Substiatj, das aus einem Bad geimiü Anspruch 1 bis 10 ■ au'd Wasser uncj. QartiDnaäure/ £ «*Ö;lefin^Interpol^merisat imprLig niert ist| mit der negatiTen Elektrode der GlöiohstroiiiyUelle in Kontakt bringt;
d) adas metallisp.iie Substrat mit dem porösen Substrat
in 5er iirung bringt und
e) eine Spannuiig von mindestens 5 Volt Gleichstrom so lange anlagt,
wie. as zur Abscheidung eines kontinuierlichenj isolierenden
Überzuges aus einem modifizierten Interpolymerisat aus O^Olsfin
und olefinisch, ungesättigter Carbonsäure auereichand ist, v/obei
das Interpol^merisat weniger Carboxylanionen als das in der
Wasser/Salz—Mischung anwesende Interpolynierisatsalz aus isL-Olefin und äth/lenisch ungesättigter Garbonaäure enthält.
Wasser/Salz—Mischung anwesende Interpolynierisatsalz aus isL-Olefin und äth/lenisch ungesättigter Garbonaäure enthält.
" 18,-r Verfahren nach AnsiDruch 17, dadurch gekennzeichnet,; ä.g.2 man
eine Spannung von 5-2OÜ Volt Gleichstrom anlegt.
19*- Verfahren nach Anspruch 17- und Vdr dadurch gekennzeichnet:,
dai>> die physikalisch in Berührung st en eaaden metallisciieii.
porösen Substrata konfeinuiorlich über die positiven und
porösen Substrata konfeinuiorlich über die positiven und
i teocten
ala» p^ea^gfe Sti^atrert Ea^iar ojlet
BAD ORIGiNAi
21.- Verfahren nach Anspruch 1"7 Ms 20, dadurch gekennzeichnet, daß als metallisches Substrat Aluminium, Kupfer, eisenhaltiges
Metall oder eine Zinklegierung verwendet wird.
- Der Patentanwalt:
W828/U21
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-
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