DE2106762A1

DE2106762A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstel lung eines isolierten elektrischen Drahtes im Elektrophoreseverfahren

Info

Publication number: DE2106762A1
Application number: DE19712106762
Authority: DE
Inventors: Shigeo Osaka Tanaka Toshihiko Nagoya Aichi (Japan) P Masuda
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1970-02-14
Filing date: 1971-02-12
Publication date: 1971-09-16
Also published as: FR2079434A1; DE2106762C3; US3891526A; DE2106762B2; FR2079434B1

Description

SAHA MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

<983921/22>

SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES LTD., 15,5-chome, Kitahama, Higashi~ku, Osaka, Japan

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines isolierten * elektrischen Drahtes im Elektrophoreseverfahren.

Die Erfindung betrifft einen isolierten elektrischen Draht, der in einem Elektrophoreseverfahren mit einem Überzug ver- \ sehen worden ist, sowie das Verfahren zu seiner Herstellung und die Vorrichtung zum Anbringen des Überzugs.

In jüngster Zeit wurden viele Untersuchungen angestellt und Entwicklungen betrieben, die sich mit einem Herstellungsverfahren für einen Magnetdraht durch elektrophoretisches Aufbringen eines Überzugs befaßten, bei dem auf einem Leiter mit Hilfe von elektrischer Energie ein Wasserlack aufgebracht und dann getrocknet wird. Dieses Verfahren unterscheidet sioh von der bekannten, herkömmlichen Methode, nach der eine passende Lackmenge mit Hilfe einer Form, einer Streichrolle, eines Filzes usw« auf einem Leiter aufgetragen und dann getrocknet wird ο

Mr die Herstellung eines Magnetdrahtes durch Anbringen eines Überzugs mit Hilfe der Elektrophorese kommen bezüglich, des verwendeten Wasserlaokmaterials zwei Fälle in Frage. In einem Fall wird ein wasserlösliches Lackmaterial als Wasser-

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lack aufgetragen, im anderen Fall ein in Wasser dispergierter Lackο

•Falls ein wasserlöslicher lack für den elektrophoretischen Überzug verwendet wird, erhält man einen glänzenden und glatt aussehenden Film auf dem isolierten elektrischen Draht, aber der Überzug hat den Nachteil, daß er die an den elektrischen Draht gestellten Anforderungen nicht zufriedenstellend erfüllt· Wenn auf einem Leiter ein wasserlöslicher Lack angebracht wird, zeigt der elektrisch niedergeschlagene Film nämlich einen hohen Isolationswiderstand, so daß kein dicker Film als Überzug hergestellt werden kann_o Zudem unterliegt das Molekulargewicht des Kunststoffes einer Beschränkung, wenn der Lack wasserlöslich sein muß, und es kann dazu noch notwendig sein, in die Molekularstruktur eine hydrophile Gruppe einzubauen, etwa eine Carboxylgruppe, Hydroxydgruppe usw. Derzeit kann ein aoloher Überzug den an einen elektrischen Draht gestellten Anforderungen auch schon wegen seiner Molekularstruktur nicht genügen.

Ein in Wasser dispergierter Lack kann im Gegensatz zu einem wasserlöslichen Lack bis zu jeder gewünschten Dicke aufgetragen werden_e Wenn er jedoch getrocknet wird, verliert der Überzug sein glänzendes Aussehen und kann Risse bekommen, so daß er nicht für einen Magnetdraht geeignet ist·

Unter Umständen ist es möglich, einen elektrischen Draht mit einer glänzenden Oberfläche zu erzeugen, wenn ein in Wasser dispergierter Lack verwendet wird, indem man dem Lack ein organisches Lösungsmittel zusetzt, das den disper« gierten Kunststoff auflöst, oder indem man den Draht nach der galvanischen Abscheidung durch ein organisches Lösungs~ mittel zieht, das den abgeschiedenen Kunststoff aufquellen läßt und löst, wie dies die französische Patentschrift 1 521 4-54 beschreibt, oder indem man ihn mit einer Spritz-

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pistole oder dergleichen besprüht oder indem man den Draht durch den Dampf eines organischen Lösungsmittels laufen läßt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen ausgezeichneten-isolierten elektrischen Draht mit einem elektrophoretisch abgeschiedenen Überzug zu schaffen, wie er bisher nicht erzielt wurde_e Weiter zielt die Erfindung auf ein Herstellungsverfahren für einen solchen elektrischen Draht und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ab· Herstellungsverfahren und Vorrichtung sollen lange Zeit betriebe— fähig sein und sich für industrielle Zwecke eignen.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen genauer beschrieben. Es zeigen:

Pigd eine Ausführungsform der Erfindung!

Fig.2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung}

Fig«,3 eine Ausführungsform der Erfindung, die für einen Langzeitbetrieb geeignet ist.

Das erfindungsgemäß-e Verfahren stellt einen Erfolg in den Bemühungen dar, den oben erwähnten wasserdispergierten Lack und den wasserlöslichen Lack derart zu kombinieren, daß sie gegenseitig die Mangel des anderen ausgleichen und nur ihre Vorzüge in Erscheinung treten· Dieser Erfolg hat es möglich gemacht, elektrische Drähte mit jedem gewünschten Überzug und mit einer Oberfläche guter Beschaffenheit herzustellen.

Wenn mit einem in Wasser dispergierten Lack ein galvanischer Niederschlag hergestellt wird, hat der elektrophoretisch ausgefällte Film (Naßfilm) eine elektrische Leitfähigkeit. Wenn dagegen ein wasserlöslicher Lack galvanisch ausgefällt wird, hat der elektrophoretisch ausgefällte Film ein hohes Isolationsvermögen (annähernd 10 -10' -^· _cm). j)_aa erfin-

dungsgemäße Verfahren vereinigt diese Eigenschaften der beiden Lackarten.

Das bedeutet: Man erzielt einen Magnetdraht mit einem Überzug in der gewünschten Dicke und einer guten Oberflächenbeschaffenheit, indem man zuerst einen in V/asser dispergierten Lack auf einem Leiter elektrophoretisch abscheidet und dann den Leiter noch mit einem wasserlöslichen Lack überzieht_β Der für den äußeren Überzug verwendete Kunststoff gleicht die Defekte des Films aus dem in Wasser dispergierten Lack, der für die untere Schicht verwendet wurde, aus» Auf diese Weise sind die Probleme bezüglich des fehlenden Glanzes, der Risse usw_e des aus dem im Wasser dispergierten Lack hergestellten Films gelöst·

Wenn man das Material für den wasserlöslichen Lack, der als äußerer Überzug dient, passend auswählt, kann man einen isolierten elektrischen Draht mit speziellen Vorzügen erzielen, so beispielsweise einen isolierten elektrischen Draht mit hoher Verschleißfestigkeit, oder einen isolierten elektrischen Draht mit außerordentlicher Widerstandsfähigkeit gegen Lösungsmittel und Chemikalien usw_o

Als wasserlöslicher Lack kann ein Kunststoff dienen, dessen Hauptbestandteil Alkyd, Polyester, Malaminester, Acrylester, Epoxyester, Acryl uswo ist. Wasser ist zwar das Hauptlösungsmittel für einen solchen wasserlöslichen Kunststoff, aber es kann auch ein organisches Lösungsmittel, das mit Wasser mischbar ist, verwendet werden. Solche organische Lö« aungsmittel sind beispielsweise N,N-Dimethy!acetamid, ΪΓ,ΪΓ-Dimetbylformamid, N-Methyl-2-pyloridon usw· Die Konzentration des Kunststoffes in dem für den äußeren Überzug verwendeten wasserlöslichen Lack kann zwischen 1$ und 40$ betragen, liegt aber vorzugsweise zwischen etwa 5 und

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Für den in Wasser dispergieren Laok wird ein Kunststoff verwendet, dessen Hauptkomponente Acryl, Polyäthylen, PoIytetrafluoräthylen, Trifluorid-Kunstharz, Urethan, Epoxy-Polyamid, Stylen-Butadien Copolymer, Stylen-Aorylnitril Copolymer, Vinyläther, acetat-Ä'thylen Copolymer oder Acrylsäureester verschiedener Art ist. In manchen Fällen kann ein Emulsionsbildner, Katalysator etc_o verwendet werden,. Zum Beispiel wurden Lectone, hergestellt von DuPont, Acryl-Dispersion, hergestellt von Nitto Denko Kabushiki Kaisha, eto_e " verwendete

Die Kunststoffe in diesen wasserlöslichen und in Wasser dispergierten Lacken sind im allgemeinen negativ geladen oder ionisiert, aber nicht immer negativ· Einige können positiv aufgeladen oder ionisiert sein. Hinsiohtlich der für den erfindungsgemäßen Überzug verwendeten lacke gibt es vier Kombinationsmöglichkeiten bezüglich der elektrischen Eigenschaft. Dies sind die vier Fälle, daß sowohl der in Wasser dispergierte als auch der wasserlösliche lack positiv ist, daß beide lacke negativ sind, daß der in Wasser dispergierte lack positiv und der wasserlösliche lack negativ ist und endlich daß der in Wasser dispergierte laok negativ und der wasserlösliche lack positiv ist·

Die Herstellung kann in jedem dieser Fälle durch geeignete Wahl des Vorzeichens des leiters und der Elektrode erfolgen.

Nunmehr wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbringen eines Überzugs durch Elektrophorese genauer beschrieben· Da auf dem in einem ersten Bad niedergeschlagenen Kunststoff noch ein weiterer Kunststoff galvanisch abgeschieden werden soll, ist es im Hinblick auf die benutzte Vorrichtung und die Energiequelle zweckmäßig, die elektrophoretisohen Bäder hintereinander anzuordnen und die Stromkreise in

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Reihe zu schalten, wie dies in ]?ig_o1 dargestellt ist.

Die elektrophoretisehen Bäder sind mindestens mit einem iackkontrolltank und einer Pumpe versehen. In das erste Bad wird ein solcher Lack gegeben, daß der niedergeschlagene Kunststoff elektrisch leitend ist. Was den in das zweite Bad gegebenen Kunststoff betrifft, so ist es gleichgültig, ob der elektrophoretisch abgeschiedene Kunststoff elektrisch leitend ist oder nichtο Die verwendete Energieversorgung ist eine Gleichstromquelle und.es ist zweckmäßig, daß der erforderliche elektrische Strom in beide Bäder abgezweigt werden kann» Es ist ratsam, zu diesem Zweck einen Regelwiderstand einzubauen·

Die Vorrichtung zum Aufbringen eines elektrophoretischen Überzugs wird nun anhand der Zeichnung erläuterte

Ein leiter 1 läuft in der durch den Pfeil gekennzeichneten Richtunge Der leiter wandert durch Schlitze in den Wänden der Bäder und geht weiter zum Trockenofen, ohne daß der elektrophoretisch niedergeschlagene Kunststoff deformiert wird oder sich abschälte

2,3,2 bildet das erste Bad, Mit 2 sind die Wannen bezeichnet, die die durch die Schlitze des elektrophoretischen Bades übertretende Flüssigkeit auffangen· Der nach 2 gelangte lack wird über einen Iackkontrolltank 5 mit Hilfe einer Pumpe 6 in das elektrophoretisohe Bad 3 zurückgepumpt» In gleicher Weise bilden 7,8,7 das zweite Bad, Mit 7 sind die Wannen bezeichnet, die die durch die Schlitze des elektrophoretischen Bades 8 überlaufende Flüssigkeit auffangen· Der lack in den Wannen 7 wird von einer Pumpe 11 über einen lacksteuertank 10 in das elektrophoretische Bad 8 zurüokgepumpt. 4 und 9 sind Elektroden, die in den beiden Bädern vorgese~ hen sind·

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Der Leiter, der in den Bädern 3 und 8 elektrophoretisch überzogen worden ist» wird in einem Trockenofen 12 getrocknet. Eine Gleichstromquelle 13 versorgt das erste und das zweite Bad über Amperemeter 13-1 bzw. 13-2 mit Strom. Duron Regeln der Stromstärke dieser elektrischen Ströme kann man eine gewünschte Schichtdicke des Überzugs erzielen. Um die Stromstärke der durch A.. und A₂ fließenden Ströme nach Wunsch verändern zu können, ist ein Regelwiderstand 13-3 vorgesehen.

Die Schaltung ist, wie in Fig<>1 gezeigt, derart, daß die Stromkreise des ersten und des zweiten Bades mit der Gleichstromquelle in Reihe liegen. Der Regelwiderstand ist auf der Seite eingebaut, wo die Summe des relativen Flüssig«- keitswiderstandes und des Widerstandes des Überzuges kleiner isto

Fig.1 zeigt ein Beispiel, bei dem der Leiter positiv ist und die Elektroden in den Bädern negativ sind, was dann der Fall ist, wenn der Kunststoff negativ aufgeladen ist. Falls der Kunststoff positiv aufgeladen ist, ist die Schaltung in Ordnung, wenn der Leiter negativ gemacht wird und die Elektroden in den Bädern positiv·

Das oben beschriebene Verfahren ist am besten. Alternativ dazu kann jedoch die elektrische Aufladung auch durch eine in Fig. 2 gezeigte Schaltung erfolgen. In diesem Fall sind die in dem Bad 3 vorgesehene Elektrode 4 und der Leiter 1 an der Stelle 13 verbunden, nämlich an einer Stelle vor dem Eintritt des Leiters in das Bad, um einen geschlossenen Kreis zu bilden, während die Elektrode 9 für das Bad 4 und der Leiter zu einem Stromkreis verbunden sind, und beide mit Gleichstrom beschickt werden·

In diesem Fall gibt es drei Wege, um die Elektrode 9 und

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den Leiter zu verbinden. Einer davon ist die Herstellung einer Verbindung an der Stelle 14, wie in Figo2 gezeigt. Da Eo im allgemeinen eine höhere Spannung hat als E-, besteht jedoch in diesem Fall die Gefahr, daß der von Ep kommende Strom nach E.· zurückfließt. Dem begegnet man durch den Einbau einer Diode 18» Ein zweiter Weg ist eine Verbindung an der Stelle 15. In diesem Fall tritt der Nachteil auf, daß der im ersten Bad 3 gebildete Film dazu neigt, sich zu lösen. Der dritte Weg besteht darin, daß die Verbindung an den Ort der Aufwickelvorrichtung 16 gelegt wird. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die das Ende des Leiters bedeckenden Filme zu entfernen, wenn mit dem Aufwickeln begonnen wird, um einen Kontakt zwischen dem Leiter und der Stromquelle herzustellen und den nackten Leiter an dieser Stelle an die Stromquelle anzuschließen.

Diese Verbindungsart ist günstig, wenn zur elektrophoretisohen Ablagerung in den Stromkreisen elektrische Ströme unterschiedlichen Vorzeichens fließen, falls die Polarität der Ladung auf den Kunststoffen im ersten Bad 3 und im zweiten Bad 8 unterschiedlich ist, nämlich falls die eine negativ und die andere positiv ist«

Wie festgestellt wurde, erzielt man einen hervorragend isolierten elektrischen Draht, wie er durch elektrophoretische Abscheidung eines einzigen Lackes nicht erreichbar ist, wenn man eine Kombination eines wasserdispergierten und eines wasserlöslichen Lackes verwendet, und den erstgenannten als Unterschicht, den letztgenannten als Oberschicht ausfällt.

Dieses Ziel erreicht man mit einem Verfahren, wie es nachstehend beschrieben wird·

Zwischen dem ersten Bad und dem zweiten Bad wird ein Behand-

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lungsbad vorgesehen. Durch Behandeln des auf dem Leiter in dem ersten Bad erzeugten elektrophoretisohen Überzugs mit Wasser oder einem organischen Lösungsmittel oder einer Mischung von Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel in diesem Behandlungsbad wird der auf dem PiIm des elektrophoretisohen Überzugs in dem ersten Bad verbliebene Lack entfernt, um eine Verschlechterung des Lackes in dem zweiten Bad zu verhindern. Zugleich wird der PiIm des Überzugs aus dem ersten Bad von dem organischen Lösungsmittel, oder dessen Gemisch mit Wasser, das als Behandlungsflüssigkeit dient, angefeuchtet und zum Quellen gebracht und erhält so eine bessere Bindung mit dem im zweiten Bad entstehenden Überzug. Auf diese Weise erhält man einen isolierten elektrischen Draht mit einem doppelten Überzug, der ausgezeichnete Eigenschaften h,at«

Zum Behandeln des nassen Films mit einer Flüssigkeit ist es zweckmäßig, wenn die Flüssigkeit eine Temperatur von etwa 60 - 90⁰C hat, um die Behandlung wirksamer zu machen.

In Fig.3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das eine Vorrichtung, wie sie in Fig.2 dargestellt ist, zusammen mit einem Behändlungsbad aufweist. Die Bezugsziffern 1-17 bezeichnen die gleichen Teile wie in Fig«2. 1 ist der Leiter, 2,3,2 bilden das erste Bad und 7,8,7 das zweite Bad. Die Teile 18,19,18 bilden das Behandlungabade Die Bäder bestehen jeweils aus den Haupttanks 3,8,18 und Wannen 2,7,19 zum Auffangen der durch die Schlitze in den Wänden der Haupttanks austretenden Flüssigkeit. 4 und 9 sind Elektroden, 5,10,20 sind Kontrolltanks und 6,11,21 Pumpen. Die Gleichstromquellen sind mit 13,14 bezeichnet und eine Diode 18 dient zum Verhindern einer Stromumkehr·

Beispielsweise ist in das erste Bad 2,3,2 ein wasserdisper-

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- ίο -

gierter lack und in das zweite Bad 7,8,7 ein wasserlöslicher Lack gegeben. In dem Behandlungsbad 19»20,19 ist eine Behandlungsflüssigkeit, etwa Wasser, ein organisches lösungsmittel oder ein Gemisch von beiden enthalten.. Die Flüssigkeit fließt durch die Schlitze und wird mit Hilfe der Pumpen durch die Tanks 5»10,20 zurückgeleitet, so daß sie stets in den Bädern vorhanden ist.

Der Leiter 1 betritt das erste Bad 2,3,2, wo ein wasserdispergierter Lack auf ihm durch Elektrophorese abgelagert wird; dann läuft er in das Behandlungsbad 19,20,19, wo eine Behandlung vorgenommen wird, um den anhaftenden Lack zu entfernen, den PiIm aufquellen zu lassen usw.} danach gelangt der Leiter in das zweite Bad 7,8,7, wo ein wasserlöslicher Lack auf dem Überzug elektrophoretisch abgelagert wird, und schließlich betritt er den Trockenofen 12, wo die Trocknung stattfindet, womit ein isolierter elektrischer Draht mit einem doppelten Überzug fertig ist.

Für das Verfahren der Fig«2, das auf das Behandlungsbad verzichtet, wird ein Zahlenbeispiel gegeben« In dem zweiten Bad wurden 100 Liter eines wasserlöslichen Lackes verwendet und die Methode wurde mit 30 Leitern'ausgeführt, die mit einer linearen Geschwindigkeit von 50 m/sec vorgeschoben wurden. In etwa 3 bis 6 Stunden gelangte der Lack des ersten Bades in das zweite Bad und der Lack des zweiten Bades war zerstört, wobei die Konzentration des Lackes aus dem ersten Bad im zweiten Bad sogar auf 4-5$ anstieg. Das bedeutet, daß ein kontinuierlicher Betrieb nur für etwa 3 bis 6 Stunden möglich war. Wenn der Betrieb längere Zeit fortgesetzt wurde, verlor die Oberfläche der elektrophoretisch abgelagerten Schicht ihren Glanz, so daß es unmöglich wurde, gute Magnetdrähte zu erzielen.

Wenn man jedoch ein Behandlungsbad zwisohensohaltete und die

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oben erwähnte Behandlungsflüssigkeit benutzte, wurden die Eigenschaften des Überzugs auf dem elektrischen Draht besser und zugleich war es möglich, unter den gleichen !Fertigungsbedingungen, wie oben erwähnt, 24 Stunden oder länger einen kontinuierlichen Betrieb durchzuführent

Die Behandlungsflüssigkeit, -die in der Erfindung Verwendung findet, ist Wasser, ein organisches lösungsmittel oder ein Flüssigkeitsgemisch aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel· Als wasserlösliches organisches Lösungsmittel eignen sich zum Beispiel Dimethylformaldehyd, DimethyIacetamid, Pyrolidon, Äthylenglykol, Alkylmonoäther von Diäthylenglykol, Diaoetonalkohol, usw· Eine wäßrige Lösung, die O - 30$ (# Konzentration), und insbesondere 1 10?6 (f° Konzentration) einer solchen Substanz enthält, ist besonders zweckmäßige

Im" Vorstehenden sind Beispiele erläutert worden, in denen ein isolierter elektrischer Draht durch Anbringen eines elektrophoretisehen Überzugs aus einem wasserdispergierten Lack und einem wasserlöslichen Lack hergestellt wurde. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zwar besonders effektiv mit einer solchen Kombination von wasserdispergiertem und wasserlöslichem Lack, es ist aber allgemein auf die Herstellung isolierter elektrischer Drähte mit jedem doppelten Überzug mit Hilfe der Elektrophorese anwendbare

Beispiele

Nachstehend werden einige spezielle Ausführungsformen beschrieben, auf die jedoch die Erfindung nicht beschränkt ist.

Yergleichsbeispiel 1 Das Bad wird nit einem Acryllack gefüllt, dessen Hauptbe-

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standteil eine wässerige Dispersion von Acrylnitril, eingestellt auf eine Konzentration von 7$ und einen pH Wert 8_f.O, ist. Als Leiter wird ein Kupferdraht von 1 mm Durchmesser verwendete Zwisohen dem Draht und einer in dem Bad vorgesehenen Kathode wird eine Spannung angelegt? durch den fließenden elektrischen Strom wird der Acrylkunststoff am leiter niedergeschlagen. Die Herstellungsbedingungen und die erzielten Eigenschaften sind in der Tabelle aufgezeichnet.

■Vergleichsbeispiel 2

Das Bad wird mit einem Tetrafluorid-Kunstharz gefüllt, dessen Hauptbestandteil eine wässerige Dispersion von Tetrafluorid-Kunstharz mit einer Konzentration von 10$ und einem pH Wert von 8,2 ist. Als Leiter dient ein vernickelter Kupferdraht von 1 mm Durchmesser. Zwischen dem Draht und einer in dem Bad angebrachten Kathode wird eine Spannung angelegt und durch den fließenden elektrischen Strom wird Tetrafluorid-Kunstharz am Leiter abgelagert. Fertigungsbedingungen und Eigenschaften sind in der Tabelle zusammengestellt.

Vergleichsbeispiel 3

Das Bad wird mit einem Polyvinylformal-Lack gefüllt, dessen Hauptbestandteil ein wasserlöslicher Polyvinylformal-Lack, eingestellt auf eine Konzentration von 10^5 und einen pH Wert von 7_f7, ist. Als Leiter dient ein Kupferdraht von 1 mm Durchmesser. Zwischen dem Draht und einer in dem Bad angebrachten Kathode wurde eine Spannung angelegt und das PoIyviny!formal wurde an dem Leiter ausgefällt. Herstellungsbe— dingungen und Eigenschaften sind in der Tabelle zusammengefaßt.

Vergleiehsbeispiel 4

Das Bad wird mit einem wasserlöslichen Phenolester-Lack gefüllt, dessen Hauptbestandteile wasserlösliche Lacke Bisphe-

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nol A und Glykolester sind, eingestellt auf eine Konzentration von 10$ und einen pH Wert von 7,8. Als Leiter wurde ein Kupferdraht von 1 mm Durchmesser verwendet. Zwischen ihm und einer in dem Bad angebrachten Kathode wurde eine Spannung angelegt und der Phenolester wurde am Leiter abgeschieden. Die Herstellungsbedingungen und Eigenschaften sind in der Tabelle niedergelegte

■Vergleichsbeispiel 5

Das Bad wird mit einem Acryllack gefüllt, dessen Hauptkomponente ein wasserlöslicher Acrylsäuremethylester-Lack ist, eingestellt auf eine Konzentration von 10$ und pH 7.9. Als Leiter dient ein Kupferdraht von 1 mm Durchmesser· Zwischen dem Draht und einer in dem Bad angebrachten Kathode wird eine Spannung angelegt und das Acrylharz wird durch den elektrischen Strom am Leiter abgeschiedene Die Herstellungsbedingungen und die Eigenschaften sind in der Tabelle gezeigt.

Ausführungsbeispiel 1

Unter Verwendung von Bädern, wie sie in Figd gezeigt sind, wurde das erste Bad mit einer wässerigen Dispersion von Acryllack gefüllt, wie sie im Vergleichsbeispiel 1 verwendet wird, und das zweite Bad mit dem wasserlöslichen PoIyvinylformal-Lack des Vergleichsbeispiels 3. In beiden Bädern wurden Kathoden angebracht und zwischen diesen und einem. Kupferdraht von 1 mm Durchmesser als Leiter wurde eine Spannung angelegt. Da die im ersten Bad und im zweiten Bad fließenden Ströme sich aufgrund der entsprechenden spezifisohen Widerstände der Flüssigkeiten und des Widerstandes des entsprechenden Films unterscheiden, wurde ein Regelwi·· derstand eingebaut, wie in der Fig. gezeigt. Auf diese Weise lassen sich die Stromstärken regeln· Die Herst ellungs«· bedingungen und die erreichten Eigenschaften sind in der Tabelle angegeben·

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Ausführungsbeispiel 2

Es wurden Bäder, wie in Fig.1 gezeigt, Verwendet« Das erste Bad war mit der wässerigen Acryllaokdispersion des Vergleichsbeispiels 1 gefüllt und das zweite Bad mit dem wasserlöslichen Phenolesterlack des Vergleichsbeispiels 3· In beiden Bädern waren Kathoden vorgesehen und zwischen diesen und dem leiter, einem Kupferdraht von 1 mm Durchmesser, wurde eine Spannung angelegt. Da die elektrischen Ströme im ersten Bad und im zweiten Bad aufgrund der entsprechenden spezifischen Widerstände der Flüssigkeiten und des Widerstandes des Films nicht gleich waren, wurde die Stromstärke in jedem Bad durch einen Regelwiderstand eingeregelt, der gemäß der Fig.1 eingebaut war. Die Herstellungsbedingungen und erreichten Eigenschaften sind in der Tabelle angegeben·

Ausführungsbeispiel 3

Es wurden Bäder, wie in Fig«1 gezeigt, benutzt«. Das erste Bad war mit der wässerigen Acryllack-Disperslon des Vergleichsbeispiels 1 gefüllt und das zweite Bad mit dem wasserlösliohen Acryllack des Vergleichsbeispiels 5» In beiden Bädern waren Kathoden vorgesehen und zwischen diesen und einem leiter in Form eines 1 mm starken Kupferdrahtes wurde eine Spannung angelegt. Da in beiden Bädern aufgrund der diesbezüglichen spezifischen Widerstände der Flüssigkeiten und des Widerstandes des Films unterschiedliche Ströme fließen, wird ein Regelwiderstand, wie in der Fig· gezeigt, verwendet, um die jeweilige Stromstärke au regeln. Die Herstellungsbedingungen und die erzielten Eigenschaften sind in der !Tabelle angegeben.

Ausführungsbeispiel 4

Wieder wurden Bäder, wie in Fig.1 gezeigt, verwendet. Das erste Bad war mit dem wasserdisperglerten Tetrafluorid-Kunstharz des Vergleichsbeispiela 2 gefüllt und das aweite Bad

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mit dem wasserlöslichen Phenolesterlack des Vergleiohsbeispiels 4. In beiden Bädern waren Kathoden vorgesehen und zwischen diesen und dem Leiter, einem vernickelten Kupferdraht von 1 mm Durohmesser, wurde eine Spannung angelegt. Da die in dem ersten und dem zweiten Bad fließenden elektrischen Ströme aufgrund des spezifischen Widerstandes der jeweiligen Flüssigkeit und des Widerstandes des Films unterschiedlich waren, wurden die Stromstärken mit Hilfe eines Regelwiderstandes, wie in Figd gezeigt, für den beabsichtigten Zweck eingeregelt. Die Herstellungsbedingungen und erzielten Eigenschaften sind in der Tabelle angegeben* "

Ausführungsbeispiel 5

Unter Verwendung von Bädern gemäß Fig.1 wurde das erste Bad mit der wässerigen lackdispersion des Tetrafluoridkunstharzes nach dem Vergleichsbeispiel 2 gefüllt und das zweite Bad mit dem wasserlöslichen Phenolesterlack des Vergleichsbeispiels 4. In beiden Bädern waren Kathoden vorgesehen und zwischen diesen und dem Leiter, einem vernickelten Kupferdraht von 1 mm Durchmesser, wurde eine Spannung angelegt. Da der im ersten Bad fließende Strom und der im zweiten Bad fließende Strom aufgrund des spezifischen Widerstandes der jeweiligen Flüssigkeit und des Widerstandes des Films unter- i schiedlich sind, wurden die elektrischen Stromstärken mit Hilfe eines Regelwiderstandes, der gemäß der Fig. eingebaut war, für die gewünschten Dicken der Überzüge entsprechend eingeregelte Die Herstellungsbedingungen und die erzielten Eigenschaften sind in der Tabelle gezeigt»

Ausführungsbeispiel 6

Unter Verwendung von Bädern gemäß Figd wurde das erste Bad mit der wässerigen Dispersion des Tetrafluoridlackes, wie im Vergleichsbeispiel 2 gefüllt und das zweite Bad mit dem im Verpleichsbeiepiel 5 verwendeten wasserlöslichen Acryllack_o In beiden Bädern wurden Kathoden angebracht und zwischen die-

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' sen und dem Leiter, einem vernickelten Kupferdraht, wurde eine Spannung angelegte Da die elektrischen Ströme in den beiden Bädern sich aufgrund des spezifischen Widerstandes der jeweiligen flüssigkeit und des Widerstandes des elektrophoretisch abgelagerten Films unterscheiden, können die Stromstärken unter Zuhilfenahme eines Regelwiderstandes gemäß den Figo auf die gewünschten Dicken der Überzüge eingeregelt werdene Die Herstellungsbedingungen und erzielten Eigenschaften sind in der Tabelle niedergelegte

Vergleichsbeispiel 6

Es wurde die in der Zeichnung gezeigte Einrichtung verwendet. Das erste Bad war mit einem waBBerdispergierten Lack gefüllt, dessen Hauptbestandteil Acrylnitril, eingestellt auf eine Konzentration von 10$ und pH 8,0, war. Das zweite Bad war mit einem wasserlöslichen Lack gefüllt, dessen Hauptbestandteil Acrylsäureester, eingestellt auf eine Konzentration von 10^ und pH 7,8 ware In das Behandlungsbad wurde nichts gegebene Als Leiter wurde ein Kupferdraht von 1 mm Durchmesser verwendet. In dem ersten Bad floß ein elektrischer Strom von 60 mA und in dem zweiten Bad ein elektrischer Strom von I50 mA. Durch Ausführen der Elektrophorese, wie oben erwähnt, und nachfolgende Trocknung erhielt man einen isolierten elektrischen Draht mit einem zweischichtigen Überzug. In diesem Fall war ein kontinuierlicher Betrieb über 6 Stunden hinaus nicht möglich, weil der Lack in dem zweiten Bad stark verschlechtert wurde.

AuefÜhrungebeiepiel 7

Der isolierte elektrische Draht mit dem doppelten Überzug wurde genau wie im Vergleichebeispiel 6 hergestellt, nur daß das Behandlungsbad mit Wasser gefüllt wurde· Der Lack in dem zweiten Bad verschlechterte eich nicht gleich, so daß ein kontinuierlicher Betrieb über mehr ale 24 Stunden

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möglich war_e Der fertige isolierte elektrische Draht war glänzend und hatte eine zufriedenstellende Beschaffenheit»

Ausführungsbeispiel 8

Der isolierte elektrische Draht mit dem doppelten Überzug wurde genau wie im Vergleiohsbeispiel 6 hergestellt, nur daß das Behandlungsbad mit einer 20 prozentigen Pyrolidonlösung gefüllt wurde. Der Lack in dem zweiten Bad verschlechterte sich nicht schnell, so daß ein kontinuierlicher Betrieb über" mehr als 24 Stunden möglich war₀ Der fertige isolierte elektrische Draht war glänzend und von zufriedenstellender Beschaff enh ext _β

Ausführungsbeispiel 9

Bei der in den Zeichnungen gezeigten Vorrichtung war das erste Bad mit einem wasserdispergierten Lack gefüllt, dessen Hauptkomponente Acrylnitril war, eingestellt auf eine Konzentration von 10^ und einen pH Wert 8,0. Das zweite Bad war mit einem wasserlöslichen Phenolesterlack mit den Hauptbestandteilen Bisphenol A und G-lykolester gefüllte Das Behänd— lungsbad war mit einer 30 prozentigen Pyrolidonlösung gefüllt. Der elektrische Strom im ersten Bad betrug 60 mA, im zweiten Bad 200 mA. Auf diese Weise wurde ein Leiter in Form eines Kupferdrahtes von 1 mm Durohmesser elektrophoretisch mit einem Überzug versehen und danach getrocknet, so daß ein isolierter elektrischer Draht mit doppeltem Überzug entstand«, In diesem lall war ein kontinuierlicher Betrieb für mehr als 24 Stunden möglich und der fertige Draht war ron guter Beschaffenheit·

Ausführungsbeispiel 10

Bei der in den Zeichnungen gezeigten Vorrichtung wurde das erste Bad mit einem wasserdispergierten Lack gefüllt, dessen Hauptbestandteil Polyvinylalkohol war, eingestellt auf eine Konzentration von 11$ und einen pH Wert von 8,2· Das zweite

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Bad war mit einem wasserlöslichen Laok von Polyvinylformal unter Zugabe von Crotonsäure gefüllt· Das Behandlungsbad war mit 20 prozentigem Dimethy!formaldehyd gefüllt. Als Leiter wurde ein Kupferdraht mit 1 mm Durchmesser verwendet« Die elektrophoretische Beschichtung wurde mit einem elektrischen Strom von 80 mA im ersten Bad und von 18G mA im zweiten lad durchgeführte Danach wurde der Draht getrocknete Auf diese Weise erzielte man einen isolierten elektrischen Draht mit einem doppelschichtigen Überzug, der ein gutes Aussehen und gute elektrische Eigenschaften hatte«» Ein kontinuierlicher Betrieb für mindestens 24 Stunden war möglich, da der lack im zweiten Bad nicht schlechter wurde·

Ausführungsbeispiel 11

Das erste Bad war mit einer wäßrigen Laokdispersion gefüllt, deren Hauptbestandteil Acrylnitril war, eingestellt auf eine Konzentration von 10$, pH 8,0. Das zweite Bad war mit einer wäßrigen Laokdispersion mit den Hauptbestandteilen Acrylnitril und Acrylsäureester gefüllt, eingestellt auf eine Konzentration von 12JiS und pH 7»8. Die elektrische Stromstärke betrug im ersten Bad 65 mA und im zweiten Bad 45 mA. Der Leiter wan* ein Kupferdraht mit 1 mm Durchmesser. In diesem Fall war ein kontinuierlicher Betrieb nicht über 7 Stunden hinaus möglich·

Ein Behandlungsbad, gefüllt mit einer 30 prozentigen wäßrigen Lösung von Pyrolidon wurde dazu vorgesehen unter Beibehaltung der übrigen Bedingungen. Dann erwies es sich als möglich, den Betrieb mehr als 24 Stunden lang aufrechtzuerhalten, und der fertige isolierte Draht mit doppeltem Überzug war von befriedigender Beschaffenheit.

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a b e 1 1 e

	~*	Vergleicha- beispiel 1 · 2	Polyte-	3	4	5	1	Ausfüh rungsbei spiel ι	20	CV!	3	4	5	tetra-	6	ester	0	0	0	0	20	I	ISJ
	O	Acryl	trafluor-	Poly vinyl- ■Ρλ y»Trt ο Τ	Phenol-	Acryl	12	Acryl	14	Acryl-	Acryl	PoIy-	Il	fluor-	It						25		—5
Kunststoff untere	α»		äthylen	XUX IUgL-L	eater		10	Polyvinyl-	60	Phenol-	Acryl		äthy-		20					40	2 I	O cn
Schicht	⁰⁰ Trockengeaohwindig-							formal	30	ester		len		25		100	I
¹¹ obere Schicht	Jgkeit (m/min)								400			PoIy-		35	470		cn
	"^Spannung (V)								O					110	O		ro
	-»Strom A^ (mA)												470
It A₂ (mA)							1					O	1
Trockentemperatur(°G)												30+6
Äußeres		20	20			•				1	0
Durchmesser des nack	20	3	17	20	20	20	20		30+4 25+5 25+6 25+5 27+5
ten Drahtes (mm)	8	40	60	45	60	30	35		0
Filmdioke {μ.)	80			200	150	50	50
Poren (Anzahl/m)		470	400			100	90	Phe- Acryl
	400	rissig	O	400	400	400	400	vinyl-nol-
	rissig			O	O	O	O	for-
		1	1					mal
	1	30	10	1	1	1	20
40	nicht zähl- 11	10	11			15
bar wegen		12	30
Iiesen			30
			470
		O

1

./2

Fortsetzung Tabelle

Vergleichsbeispiel 1

Ausführungsbei spiel ..

Abreißtemperatur (⁰O) (Belastung 5 kg)

140

240 150 170 155

240

Abriebfestigkeit	23	10	15	13	9	30
(600 g)	1500	2500	2100	2700	2400	8000
Durchschiabspannung

255 255 360 350

27 25 15 13 9000 8000 6500 7500 7000

Claims

Anspruch e

Verfahren zur Herstellung eines isolierten elektrischen Drahtes, dadurch gekennzeichnet, daß ein wasserdispergierter Lack durch Elektrophorese als Überzug aufgebracht wird, daß dann ein wasserlöslicher Lack elektrophoretisch als zweiter Überzug aufgebracht wird und daß danach der Draht getrocknet wirdo

2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Aufbringen des ersten Überzugs und des zwei- ( ten Überzugs der elektrophoretisch abgeschiedene Film mit Wasser oder einem organischen Lösungsmittel oder einem Pltissigkeitsgemisch aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel behandelt wird«

3· Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein erstes Bad (3), das einen wasserdispergierten Lack enthält und mit einer Elektrode (4) versehen ist, und ein zweites Bad (8), das einen wasserlöslichen Lack enthält und mit einer Elektrode (9) versehen ist, aufweist, daß die Elektroden des ersten Bades und des zweiten Bades mit oder ohne Zwischen« j schaltung eines Regelwiderstandes (13-3) an einen gemein» samen Anschluß geführt sind und daß der zu überziehende Leiter (1) auf ein positives oder negatives Potential und der gemeinsame Anschluß auf ein negatives oder positives Potential aufgeladen sind (Fig.1)e

4· Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein erstes Bad (3), das einen wasserdispergierten Lack enthält und mit einer Elektrode (4) versehen ist, und ein zweites Bad (8), das einen wasserlöslichen Lack enthält und mit einer Elektrode (9) versehen ist, aufweist und daß die Elektroden

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des ersten und des zweiten Bades gesondert an den Leiter (1) angeschlossen sind, wobei der elektrophoretisch zu überziehende Leiter auf ein positives oder negatives Potential aufgeladen ist und die Elektroden auf ein negatives oder positives Potential (Fig«2)·

5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein erstes Bad (5)_f das einen wasserdispergierten Lack enthält und mit einer Elektrode (4) versehen ist, und ein zweites Bad (8), das einen wasserlöslichen Lack enthält und mit einer Elektrode (9) versehen ist, sowie ein zwischen dem ersten und dem zweiten Bad eingeschaltetes Behandlungsbad (18) aufweist, das Wasser oder ein organisches Lösungsmittel oder ein Plüssigkeitsgemisch aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel enthalte

Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (4_f 9) des ersten und des zweiten Bades mit oder ohne Zwischenschaltung eines Regelwiderstandes zu einem gemeinsamen Anschluß geführt sind und daß der elektrophoretisch zu überziehende Leiter (1) auf ein positives oder negatives Potential aufgeladen ist und der gemeinsame Anschluß auf ein negatives oder positives Potentiale

7· Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (4, 9) des ersten und zweiten Bades gesondert mit dem Leiter (1) verbunden sind und der elektrophoretisch zu überziehende Leiter auf ein positives oder negatives Potential und die Elektroden auf ein negatives oder positives Potential aufgeladen sind (lig.3)»

8· Verfahren zur Herstellung eines isolierten elektrischen Drahtes, bei dem auf einem Leiter durch Elektrophorese

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ein erster Überzug und ein aweiter Überzug aufgebracht
wird, insbesondere unter Verwendung eines wasserdispergierten Lackes für den ersten Überzug und eines wasserlöslichen Lackes für den zweiten Überzug gemäß An«
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Aufbringen des ersten und des zweiten Überzuges der Leiter in einem Behandlungsbad mit V/asser oder einem organischen Lösungsmittel oder einem Flü3sigkeitsgemisoh aus V/asser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel
behandelt wird«,

9ο Isolierter elektrischer Draht, dadurch gekennzeichnet,
daß er nach dem Verfahren des Anspruchs 1 oder 2 hergestellt

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