DE2106762C3

DE2106762C3 - Verfahren zur Herstellung eines isolierten elektrischen Drahtes durch elektrophoretische Beschichtung

Info

Publication number: DE2106762C3
Application number: DE2106762A
Authority: DE
Inventors: Shigeo Osaka Masuda; Toshihiko Nagoya Tanaka
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1970-02-14
Filing date: 1971-02-12
Publication date: 1974-08-22
Also published as: DE2106762A1; US3891526A; DE2106762B2; FR2079434A1; FR2079434B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfuhren zur Herstellung eines isolierten elektrischen Drahtes durch elektrophoretische Beschichtung mit wasserdispergiertem Lack und anschließendes Spulen und Trocknen.

In jüngster Zeit wurden viele Untersuchungen angestellt und Entwicklungen betrieben, die sich mit einem Herstellungsverfahren z. B. fiir einen Magnetdraht durch elei trophoretisches Aufbringen eines Überzugs befaßten, bei dem auf einem Leiter mit Hilfe von elektrischer Energie e_rn Wasscriaek aufgebracht und dann getrocknet wird. üL-se; Verfahren unterscheidet sich von der bekannten, herkömmlichen Mehodc, nach der eine passende Lackmenge mit Hilfe einer Form, einer Streichrolle, eines Filzes usw. auf einem Leiter aufgetragen und dann getrocknet wird. Die elektrophoretisch^ Beschichtung ist z. 3. durch die schweizerische Patentschrift 482 46⁽J bekannt. Durch die deutsche Patentschrift ,S¹W 889 ist es bekannt, auf einen Draht einen aus mehreren Schichten bestehenden elektrophoretischen Überzug aufzutragen, z. B. Wolframsaure, diesen reduzierend zu glühen und damit die Saure in Metall zu überfuhren, ein weiteres Metall elektrophoretisch abzuscheiden und durch Erhitzen eine Legicrungsbilduitg /u erzielen. Auf die Legierung laßt sich dann z. B. eine Isolations-Cmissions- oder Schwarzungsmasse auftragen.

Für die Herstellung eines Drahtes durch Anbringen eines Überzugs mit Hilfe der Elektrophorese kommen bei Verwendung von Wasserlackmaterial zwei Fälle in Frage. In einem Fall wird ein wasserlösliches Lackmaterial als Wasserlack aufgetragen, im anderen Fall ein in Wasser dispergierter Lack.

Falls ein wasserlöslicher Lack für den elektrophoretischen Überzug verwendet wird, erhalt man einen glänzenden und glatt aussehenden Film auf dem isofierlen elektrischen Draht, aber der Überzug hat den Nachteil, daß er die an den clekirischen 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. Zudem unterliegt das Molekulargewicht des Kunststoffes einer Beschränkung, wenn der Lack wasserlöslich sein muß. und es kann dazu noch notwendig sein, in die Molekularwuktur eine hydrophile Gruppe einzubauen, etwa eine Carboxylgruppe, Hydroxylgruppe usw. Derzeit kann ein solcher Überzug den an einen elektrischen Draht gestellten Anforde-

rungen auch schon wegen seiner Molekularstruktur nicht genügen.

Ein in Wasser dispergierter I.ack kann im Gegensatz zu einem wasserlöslichen Lack bis zu jeder gewünschten Dicke aufgetragen werden. Wenn er je-

doch getrocknet wird, verliert der Ul srzug 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 gläi zenden Oberfläche zu erzeugen,

is wenn ein in Wasser dispergierter Lack verwendet wird, indem man dem Lack ein organisches Lösungsmittel zusetzt, das den dispergieren Kunststoff auflöst, oder indem man den Draht nach der galvanischen Abscheidung durch ein organisch - ! ^imgsmitrel

zieht, das den abgeschiedenen Kunststoff aufquellen liißt und löst, wie dies die französische Patentschrift 1 521 454 beschreibt, oder indem man ihn mit einer Spritzpistole ud.dgl. besprüht oder indem man den Draht durch den Dampf eines organischen Losungsmittels laufen laßt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht dann, ein Verfahren anzugeben durch das die Herstellung isolierter Drahte mit dickem Überzug und glatter und glänzender Oberflache möglich ist, ohne einen besonderen.

gegenüber bekannten Verfahren wesentlich höheren Aufwand zu verursachen.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist zur Losung dieser Aufgabe erfindungsgemäli derart ausgebildet, ddß nach dem wasserdispergierten Lack ein

J₅ wasserlöslicher Lack elektrophoretisch als zweiter Überzug aufgebracht wird und daß der Draht danach getrocknet wird.

Es werden also zwei Arten von Lackmaterialien verwendet, und z\s ar ein wasserdispergierter Lack und danach ein wasserlöslicher Lack. Beide Lacke werden elektrophoretisch aufgebracht, wobei die angegebene Reihenfolge von Wichtigkeit ist. Dadurch ergeben sich Drahte mit vorzuglichen elektrischen und mechanischen Eigenschaften, die diejenigen der nur mit einem wasserdispergierten Lack beschichteten Drahte weit übertreffen.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt einen Erfolg in den Bemühungen dar, den obenerwähnten wasserdispergierten Lack und den wasserlöslichen Lack derart zu kombinieren, d"'J diese 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 Beschaffenheil herzustellen.

Wenn mit einem in Wasser dispergiertcn 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 K)⁴ bis llfil · cm). Das erfindungsgemäße Verfahren vereinigt diese Eigenschaften der beiden Lackarten.

Das bedeutet: Man erzielt z. B. einen Magnetdraht mil einem Überzug in der gewünschten Dicke und einer guten Oberflächenbeschaffenheit, indem man zuerst einen in Wasser dispergicrlen Lack auf einem

Leiter elektrophoretisch abscheidet und dünn den Leiter noch mit einem wasserlöslichen Lack überzieht. Per fur den äußerer» 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 Probleine bezüglich des fehlenden Glanzes, der Risse usw. des aus dem im Wa&scr dispergieren Lack hergestellten Films gelöst.

Wenn man das Material für den wasserlöslichen Lack, i*er als äußerer Überzug dient, passend aus wiihli. kann man einen isolierten elektrischen Draht mit speziellen Vorzügen erzielen, so beispielsweise einen isolierten elektrischen Draht mti hoher Vt 1 schleißfestigkeit. oder einen isolierten elektrischen Draht mit außerordentlicher Widerstandsfähigkeit gegen Lösungsmittel und Chemikalien usw

Als wasserlöslicher Lack kann ein Kunststoff dienen, dessen Hauptbestandteil Alkyd, Polyester. MeI-iinnnesler. Acrylestcr, Epoxyester, Acryl usw. ist. Wasser ist /war das Haupllosungsinitiel fur 'inen solchen wasserlöslichen Kunststoff, aber es kann auch ein organisches Lösungsmittel, das mit Wasser misch tiar ist, verwendet werden. Solehe organischen 1 lösungsmittel sind beispielsweise N.N-Dimellnlaceta- inid, Ν,Ν-Dimethylformamid, N-Meth\l-2-p\rruli- <ion usw. Die Konzentration des Kunststoffes in dem fur den äußeren Überzug verwendeten wasserlöslichen Lack kann zwischen 1' Ί und A\)"r betrafen, liegt über vorzugsweise zwischen etwa ^ und Ί5'ί.

Für den in Wasser dispergieren lack wird ein Kunststoff veirwendet, dev-.en llauptkomponente Acryl, Polyäthylen, Polyteirafluoräthylen. Trifluolid-Kunslharz, Urethan, Epoxy-Polyamid. Styrol-Hutadien-i'opolymer, Styiol-Acrylnitril-C'opolymcr. Vinylether, Acetat-Äthylen-C'opolymer oder Au·, 1-säureesler verschiedener Art ist. In manchen Fallen kann ein Emulsionsbildner, Katalysator usw. serwendet werden. Zum Beispiel wurden mit Acrylharz heschi'hlctes Glasfasermaterial, Aeryldispersionen usw. \ erwendet.

Die Kunststoffe in diesen wasserlöslichen und in Wasser dispergieren Lacken haben im allgemeinen eine negative Eigenladung oder sind ionisiert, jedoch nicht immer negativ. Einige können positiv geladen bzw. ionisiert sein. Für die bei der Erfindung verwendeten Lacke gibt es vier Kombinationsmöglichkeiten der elektrischen Eigenschaften. Dies sind die vier Falle, daß sowohl der in Wasser dispergierte als auch der wasserlösliche Lack positiv ist. daß beide l.aike negativ sind, daß der in Wasser dispergierie I ack positiv und der wasserlösliche Lack negativ ist und daß der in Wasser dispergierie Lack negativ und tier wa serlösliche Lack positiv ist.

Die Herstellung kann in jedem dieser Falle durch geeignete Wahl des Vorzeichens des Leiters und der Llekirode erfolgen.

fiine Verstärkung der Bindung zwischen dem ersten und dem zweiten elektrophoretisch erzeugten Überzug ist dann möglich, wenn in weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens zwischen dem Aufbringen des ersten Überzugs und des zweiten Überzugs eine Behandlung mit Wasser oder einem organischen Lösungsmittel oder einem Flüssigkeitsgemisch aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen l.ösungsmittel erfolgt.

Nachfolgend werden Ausfüllt ungsbcispiele der Irfiiulung an Hand der Zeichnungen genauer beschrie

n Ks zeig!

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einer ersten Auuführungsfarm.

Fig. 2 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einer zweiten Aufcführnngsform und

Fig. 3 eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens im langen Dauerbetrieb.

Da auf dem in einem ersten Bad niedergeschlagenen Kunststoff noch ein weiterer Kunststoff abgeschieden werden soll, ist es im Hinblick auf d'e benutzte Vorrichtung und die Energiequelle zweckmäßig, die elektrophoretischen Bader hintereinander anzuordnen und die Stromkreise in Reihe zuschalten, wie dies in Fig I dargestellt ist

Die elekirophon tischen Bäder Mild mit mindestens einem Lackkontrolltank und einer Pumpe versehen. In das erste Bad wird ein solcher Lack gegeben, daß der niedergeschlagene Kunststoff elektrisch leitend ist. Für das zweite Bad ist es gleichgültig, ob der elektrophoretisch abgeschiedene Kunststoff elektrisch leitend ist oder nicht. Als Stromversorgung dient eine Gleichstromquelle, und es ist zweckmäßig, wenn der erforderliche elektrische. Strom in beide Bader abgezweigt werden kann. Fs ist tatsam, zu diesem /weck einen Regelwidersland einzubauen.

In der Finriehiuiig nach Fig 1 läuft ein Le:;. r ί ι" dei durch den Pfeil gekennzeichneten Rieht'..!·,-.' Der Leiter wandert durch Schlitze in den Wänden dei Hader und teiler zum Trockenofen, ohne daß der elektrophoretisch niedergeschlagene Kunststoff deformiert wird oder sieh abschält.

Die Vorrichtung 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 in die Wannen 2 gelantiu

I ack wird über einen Lackkontrolltank 5 mit HiIkeiner Pumpe 6 in das elektrophoretische Bad 3 zuiiickgepumpt. In gleicher Weise bildet die Vorrichtung 7. 8. 7 das zweite Bad. Mit 7 sind die Wannen bezeichnet, die die durch die Schlit/.e des elektrophoretischen Bades Silberlaufende Flüssigkeit auffangen Der lack in den Wannen 7 wird von einer Pumpe

II übe; einen l.aksteuertank 10 in das elektrophorc tische Bad 8 zunickgepumpt 4 und 9 sind Elektroden die in den beiden Bädern vorgesehen sind.

Der Leiter, der in den Bildern 3 und S elcktmpho retisch beschichtet wurde, wird in einem Trockenofer

12 getrocknet. Eine Gleichstromquelle 13 vcrsorgi das erste und das zweite Bad über Amperemeter 13-1 bzw J3-2 mit Strom. Durch Regeln der Stromstärke dieser elektrischen Ströme kann man eine gewünscht, Schichtdicke des Überzugs erzielen. Um die Strom starke der durch A₁ und A₂ fließenden Ströme nael Wunsch verändern zu können, ist ein Regelwiderstam

13 3 vorgesehen.

Die Schaltung ist. wie in Fi f. 1 gezeigt, derart, dal·' die Stromkreise des ersten und des zweiten Bades mi' der Gleichstromquelle 13 in Reihe Hegen. Der Re^eI-widerstand 13-3 ist auf der Seite eingebaut, wo die Summe des relativen FlüssigkcilswidersUindcs und de Widerstandes des Überzuges kleiner ist.

Fig. 1 zeigt ein !',eispie!. bei dem der Leiter positiv und die Elektroden in den Bädern negativ sind, wn* dann di r Fall ist, wenn der Kunststoff negative Fügen ladung hat. Falls der Kunststoff positive Eigenladuni hat, ist die Schaltung dann in Ordnung, wenn die Leiter negativ und die Elektroden in den Bädern positiv l-ir-,c!,altel sind.

Das vorstehend beschriebene Verfahren arbeitet zufriedenstellend. Alternativ dazu kann jedoch eine Schaltung nach F ig. 2 vorgesehen sein. In diesem Fall sind die in dem Bad 3 vorgesehene Elektrode 4 und der Leiter 1 an der Stelle 13> vorhanden, 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 1 zu einem Stromkreis verbunden sind und beide mit Gleichstrom gespeist werden.

In diesem Fall gibt es drei Wege, um die Elektrode 9 und den Leiter 1 zu verbinden. Eine Möglichkeit ist die Herstellung einer Verbindung an der Stelle 14, wie in Fig. 2 gezeigt. Da die Stromquelle El im allgemeinen eine höhere Spannung hat als die Stromquelle El, besteht jedoch in diesem Fall die Gefahr, daß der von £2 kommende Strom nach El zurückfließt. Dem begegnet man durch den Einbau jeweils 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, die Verbindung an den Ort der Aufwickelvorrichtung 16 zu legen. 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 blanken Leiter an dieser Stelle an die Stromquelle anzuschließen.

Diese Verbindungsart ist günstig, wenn zur elektrophorctischen Ablagerung in den Stromkreisen elektrische Ströme unterschiedlichen Vorzeichens fließen, falls die Eigenladungspolaiität der Kunststoffe im ersten Bad 3 und im zweiten Bad 8 unterschiedlich 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 ist ein Behandlungsbad vorgesehen Durch Behandeln des auf dem leiter in dem ersten Bad erzeugten elektrophoretischen Überzuges mit Wasser oder einem organischen Lösungsmittel oder einer Mischung von Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel in diesem Behandlungsbad wird der auf dem Film des elektrophoretischen Überzugs in dem ersten Bad verbliebene Lack entfernt, um eine Verschlechterung des Lackes in dem zweiten Bad zu verhindern. Zugleich wird der Film des Überzugs aus dem ersten Bad durch das organische Lösungsmittel oder dessen Gemisch mit Wasser, das als Behandlungsflüssigkcit 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 hat.

Zum Behandeln des nassen Films mit einer Flüssigkeit ist es zweckmäßig, wenn die Flüssigkeit eine Temperatur von etwa 60 bis 90° C hat, um die Behandlung wirksamer zu machen.

In F ig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das eine Vorrichtung, wie sie in Fi g. 2 dargestellt ist. zusammen mit einem Behandlungsbad aufweist. Die Bezugsziffern 1 bis 17 bezeichnen die gleichen Teile wie in Fig. 2. 1 ist der Leiter, die Vorrichtung 2, 3, 2 bildet das erste Bad und die Vorrichtung 7, 8. 7 das zweite Bad. Die Teile 19, 18. 19 bilden das Bchandlungsbad. 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. Ferner

ίο sind Elektroden 4 und 9, Kontrolltanks 5, 10, 20 und Pumpen 6,11, 21 vorgesehen. Die Gleichstromquellen sind mit El und E2 bezeichnet, und jeweils eine Diode 18 verhindert eine Stromumkehr.

Beispielsweise ist in das erste Bad 2, 3, 2 ein wasscrdispergicrter Lack und in das zweite Bad 7. 8. 7 ein wasserlöslicher Lack gegeben. In dem Behandlungsbad 19, 18. 19 ist eine Behandlungsflüssigkeit, etwa Wasser, ein organisches Lösungsmittel oder ein Gemisch von beiden enthalten. Die Flüssigkeit fließt

ao 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 tritt in das erste Bad 2, 3, 2 ein, wo ein wasserdispergierter Lack auf ihm durch Elektro-

as phorese abgelagert wird; dann läuft er in das Behandlungsbai 19.18, 19, wo eine Behandlung vorgenommen wird, um den anhaftenden Lack zu entfernen, den Film aufquellen zu lassen usw.; danach gelangt der Leiter 1 in das zweite Bad 7, 8, 7, wo ein wasserlöslicher Lack auf dem überzug elektrophoretisch abgelagert wird, und schließtich tritt er in den Trockenofen 12 ein, wo die Trocknung stattfindet, womit ein isolierter elektrischer Draht mit einem doppelten Überzug fertiggestellt ist.

Für das Verfahren nach Fig. 2, bei dem kein Behandlungsbad vorgesehen ist, wird ein Zahlenbeispiel angegeben: In dem zweiten Bad wurden 100 Liter eines wasserlöslichen Lackes verwendet, und das Verfahren wurde mit 30 Leitern ausgeführt, die mit einer linearen Geschwindigkeit von 50 m/sec transportiert 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 bis 5% anstieg. Das bedeutet, daß ein kontinuierlicher Betrieb nur für etwa 3 bis 6 Stunden möglicl' war. Wenn der Betrieb längere Zeit forgeset't wurde verlor die Oberfläche der elektrophoretisch abgelagerten Schicht ihren Glanz, so daß es unmöglicr

wurde, gute Magnetdrähte zu erzielen.

Wenn man jedoch ein Behandlungsbad zwischen schaltete und die obenerwähnUe Behandlungsflüssig keit benutzte, wurden die Eigenschaften des Überzug auf dem elektrischen Draht besser, und zugleich wa es möglich, unter den gleichen Fertigungsbedingun gen, wie oben erwähnt, 24 Stunden oder langer einei kontinuierlichen Betrieb durchzuführen.

Die Behandlungsflüssigkeii, die bei der Erfindun Verwendung findet, ist Wasser, ein organisches Lö sungsmittel oder ein Flüssigkeitsgemisch aus Wasse und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmit tel. Als wasserlösliches organisches Lösungsmitt£ eignen sich z. B. Dimethylformaldehyd, Dimethyl acetamid. Pyrrolidon, Athylenglykol, Alkylmono äther vonDiäthylenglykoKDiacctonalkoho! usw. Ein wäßrige Lösung, die bis zu 30% und insbesondere bis 10% einer solchen Substanz enthält, ist besondei zweckmäßig.

\o

Vorstehend wurden Beispiele erläutert, in denen ein isolierter elektrischer Draht durch Aufbringen eines elektrophoretischen Überzugs aus einem wasserdispergierten Lack und einem wasserlöslichen Lack hergestellt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zwar besu.iders effektiv mit einer solchen Kombination von wasscrdispergiertem und wasserlöslichem Lack, es ist aber allgemein auf die Herstellung isolierter elektrischer Drähte mit jedem doppelten Überzug mil Hilfe der Elektrophorese anwendbar.

Nachstehend werden einige spezielle Ausführungsformen beschrieben.

Vergleichsbeispiel 1

Das Bad wird mit einem Acryllack gefüllt, dessen Hauptbestandteil eine wäßrige Dispersion von Polyacrylnitril mit einer Konzentration von 7 % und einem pH-Wert von 8,0 ist. Als Leiter wird ein Kupferdraht von 1 mm Durchmesser verwendet. An den Draht und eine in dem Bad vorgesehene Elektrode wird eine Spannung angelegt; durch den elektrischen Strom wird der Acrylkunststoff auf dem Draht niedergeschlagen. Die Herstellungsbedingungen und die erzielten Eigenschaften sind in der noch folgenden Tabelle angegeben.

Vergleichsbeispiel 2

Das Bad wird mit Polytetrafluoräthylenlack gefüllt, dessen Hauptbestandteil eine wäßrige Dispersion von Polytetrafluorethylen mit einer Konzentration von 10<7r und einem pH-Wert von 8,2 ist. Als Leiter dient ein vernickelter Kupferdraht von 1 mm Durchmesser. An den Draht und eine in dem Bad angebrachte Elektrode wird eine Spannung angelegt, und durch den elektrischen Strom wird Polytetrafluoräthylen-Kunstharz auf dem Draht abgelagert. Fertigungsbcdingungcn und Eigenschaften sind in der Tabelle angegeben.

Vergleichsbeispiel 3

Das Bad wird mit einem Polyvinylformallack gefüllt, dessen Hauptbestandteil wasserlöslicher Polyvinylformallack mit einer Konzentralion von 10% und einem pH-Wert von 7,7 ist. Als Leiter dient ein KupfL-rdraht von 1 mm Durchmesser. An den Draht und eine in dem Bad angebrachte Elektrode wird eine Spannung angelegt, und das Polyvinylformal wird auf dem Leiter abgeschieden. Herstellungsbedingungen und Eigenschaften sind in der Tabelle angegeben.

Vcrglcichsbcispiel4

Das Bad wird mit einem wasserlöslichen Phenolestcrlack gefüllt, dessen Hauptbestandteile wasserlösliches Bisphenol und Glykolester mit einer Konzentration von W^r< und einem pH-Wert von 7,8 sind. Als Leiter wird ein Kupferdraht von 1 mm Durchmesser verwendet. An ihn und eine in dem Bad vorgesehene Elektrode wird eine Spannung angelegt, und der Phcnolcstcr wird auf dem Leiter abgeschieden. Die Hersicllungsbedingungcn und Eigenschaften sind in der Tabelle angegeben.

Vcrglcichsbcispicl 5

Das Bad wird mit einem Acryllack gefüllt, dessen Hauptkomponente ein wasserlöslicher Acrylsäuremelhylestcrlack mit einer Konzentration von H)Oi und einem pH-\Ven von 7.9 ist. Als Leiter dient ein Kupferdraht von 1 mm Durchmesser. An den Draht und eine in dem Bad vorgesehene Elektrode wird eine Spannung angelegt, und das Acrylharz wird durch den elektrischen Strom auf dem Leiter abgeschieden. Die Herstellungsbedingungen und die Eigenschaften sind in der Tabelle angegeben.

Ausführungsbeispiel 1

Bei einer Einrichtung der in Fig. 1 jjfeigten Art wird das erste Bad mit einer wäßrigen Dispersion von ίο Acryllack gefüllt, wie sie im Vergleichsbeispiel 1 verwendet wird, und das zweite Bad mit dem wasserlöslichen Polyvinylformallack des Vergleichsbetspiels 3. In beiden Bädern sind Elektroden vorgesehen, und an diese und einen Kupferdraht von 1 mm Durchmesser als Leiter wird eine Spannung angelegt. Da die im ersten Bad und im zweiten Bad fließenden Ströme sich auf Grund der entsprechenden spezifischen Widerstände der Flüssigkeiten und des Widerstandes des entsprechenden Films unterscheiden, wird ein Regeiao widerstand der gezeigten Art vorgesehen. Auf diese Weise lassen sich die Stromstärken regeln. Die Herstellungsbedingungen und die erreichten Eigenschaften sind in der Tabelle angegeben.

_aJ Ausführungsbeispiel2

Es werden Bäder der in Fig. 1 gezeigten Art verwendet. Das erste Bad ist mit der wäßrigen Acryllack dispersion des Vergleichsbcispiels 1 gefüllt und das zweite Bad mit dem wasserlöslichen Phenolesterlack des Vergleichsbcispiels 3. In beiden Bädern sind Elektroden vorgesehen, und an diese und den Leiter, einen Kupferdraht von 1 mm Durchmesser, wird eine Spannung angelegt. Da die elektrischen Ströme im ersten Bad und im zweiten Bad auf Grund der entsprechenden spezifischen Widerstände der Flüssigkeiten und des Widerstandes des Films unterschiedlich sind, wird die Stromstärke in jedem Bad durch einen Regelwidcrstand eingeregelt, der gemäß der Fig. 1 angeordnet ist. Die Herstellungsbedingungen und erreichten Eigenschaften sind in der Tabelle angegeben.

Ausführungsbeispiel 3

Es werden Bäder der in Fig. 1 gezeigten Art benutzt. Das erste Bad ist mit der wäßrigen Acryllackdispersion des Vcrglcichsbcispiels 1 gefüllt und das zweite Bad mit dem wasserlöslichen Acryllack des Vergleichsbeispiels 5. In beiden Bädern sind Elektroden vorgesehen, und an diese und einen Leiter in Form eines i mm starken Kupierdrahtes wird eine Spannung angelegt. Da in beiden Bädern auf Grund dei spezifischen Widerstände der Flüssigkeiten und des Widerstandes des Films unterschiedliche Ströme fließen, wird ein Regelwiderstand der dargestellten ArI verwendet, um die jeweilige Stromstärke zu regeln Die Herstellungsbedingungen und die erzielten Eigenschaften sind in der Tabelle angegeben.

Ausführungsbeispiel 4

Wieder werden Bäder der in Fig. 1 gezeigten Ar

verwendet. Das erste Bad ist mit dem wasserdisper

gierten Polytetrafluoräthylenlack des Vergleichsbei

spiels 2 gefüllt und das zweite Bad mit dem wasserlös liehen Phenolesterlack des Vergleichsbeispiels 4. Ii

beiden Bädern sind Elektroden vorgesehen, und ai diese und den Leiter, einen vernickelten Kupferdrah

von 1 mm Durchmesser, wird eine Spannung angelegt

Da die in dem ersten und dem zweiten Bad fließendei elektrischen Ströme auf Grund des spezifischen Wi

409 634ΠΊ;

derstandes der jeweiligen Flüssigkeit und des Widerstandes des Films unterschiedlich sind, werden die Stromstärken mit Hilfe eines Regelwiderstandes, wie in F ig. 1 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 wird das erste Bad mit der wäßrigen Lackdispersion des Polytetrafluoräthylenlacks nach dem Vergleichsbeispiel 2 gefüllt und das zweite Bad mit dem wasserlöslichen Phenolesterlack des Vergleichsbeispiels 4. In beiden Bädern sind Elektroden vorgesehen, und an diese und den Leiter, einen vernickelten Kupferdraht von 1 mm Durchmesser, wird eine Spannung angelegt. Da der im ersten Bad fließende Strom und der im zweiten Bad fließende Strom auf Grund des spezifischen Widerstandes der jeweiligen Flüssigkeit und des Widerstandes des Films unterschiedlich sind, werden die elektrischen Stromstärken mit Hilfe eines Regelwiderstandes der dargestellten Art für die gewünschten Dicken der Überzüge entsprechend eingeregelt. Herstellungsbedingungen und erzielte Eigenschaften sind in der Tabelle angegeben.

Ausführungsbeispiel 6

Unter Verwendung von Bädern gemäß Fig. 1 wird das erste Bad mit der wäßrigen Dispersion des Polytetrafluoräthylenlacks nach Vergleichsbeispiel 2 gefüllt und das zweite Bad mit dein im Vergleichsbeispiel 5 verwendeten wasserlöslichen Acryllack. In beiden Bädern sind Elektroden vorgesehen, und an diese und den Leiter, einen vernickeilen Kupferdraht, wird eine Spannung angelegt. Da die elektrischen Ströme in den beiden Bädern sich auf Grund des spezifischen Widerstandes des elektrophoretisch abgelagerten Films unterscheiden, können die Stromstärken unter Zuhilfenahme eines Regelwiderstandes der dargestellten Art auf die gewünschten Dicken der Überzüge eingeregelt werden. Die HersteMungsbedingungen und erzielten Eigenschaften sind in der Tabelle angegeben.

Vergleichsbeispiel 6

Es wird die in der Zeichnung gezeigte Einrichtung verwendet. Das erste Bad ist mit einem wasserdispergiertcn Lack gefüllt, dessen Hauptbestandteil Polyacrylnitril mit einer Konzentration von 10% und pH 8,0 ist. Das zweite Bad ist mit einem wasserlöslichen Lack gefüllt, dessen Hauptbestandteil Polyacrylsäureester mit einer Konzentration von 10% und pH 7,8 ist. In das Behandlungsbad wird nichts eingegeben. Als Leiter wird ein Kupferdraht von 1 mm Durchmesser verwendet. In dem ernten Bad fließt ein elektrischer Strom von 60 mA und in dem zweiten Bad ein elektrischer Strom von 150 mA. Durch Ausführender Elektrophorese, wie oben beschrieben, und nachfolgende Trocknung erhält man einen isolierten elektrischen Draht mit einem zweischichtigen Überzug. In diesem Fall ist ein kontinuierlicher Betrieb über 6 Stunden Dauer hinaus nicht möglich, weil der Lack in dem zweiten Bad stark verschlechtert wird.

Ausführungsbeispiel 7

Ein isolierter elektrischer Draht mit doppeltem Überzug wird wie im Vergleichsbeispiel 6 hergestellt, jedoch wird das Behandlungsbad mit Wasser gefüllt.

Der Lack in dem zweiten Bad verschlechtert sich nicht sofort, so daß ein kontinuierlicher Betrieb über mehr als 24 Stunden möglich ist. Der fertige isolierte elektrische Draht ist glänzend und hat eine zufriedenstellende Beschaffenheit.

Ausführungsbeispiel 8

Ein isolierter elektrischer Draht mit doppeltem Überzug wird wie im Vergleichsbeispiel 6 hergestellt, jedoch wird das Behandlungsbad mit einer 20%igeri

ίο Pyrrolidonlösung gefüllt. Der Lack in dem zweiten Bad verschlechtert sich nicht schnell, so daß ein kontinuierlicher Betrieb über mehr als 24 Stunden möglich ist. Der fertige isolierte elektrische Draht ist glänzend und von zufriedenstellender Beschaffenheit.

Ausführungsbeispiel 9

Bei der in den Zeichnungen gezeigten Vorrichtung ist das erste Bad mit einem wasserdispergierten Lack gefüllt, dessen Hauptkomponente Polyacrylnitril mil

*o einer Konzentration von 10% und einem Ph-Wert vor 8,0 ist. Das zweite Bad ist mit einem wasserlöslicher Phenolesterlack mit den Hauptbestandteilen Bisphenol A und Glykolester gefüllt. Das Behandlungsbad ist mit einer 30%igen Pyrrolidonlösung gefüllt. Der

»5 elektrische Strom im ersten Bad beträgt 60 mA, im zweiten Bad 200 mA. Auf diese Weise wird ein Leiter in Form eines Kupferdrahtes von 1 mm Durchmesser elektrophoretisch mit einem Überzug versehen und danach getrocknet, so daß ein isolierter elektrischer

Draht mit doppeltem Überzugentstcht. In diesem Fall ist ein kontinuierlicher Betrieb fur mehr als 24 Stunden möglich, und der fertige Draht hat eine gute Beschaffenheit.

A usf ührungsbeispiel 10

Bei der in den Zeichnungen gezeigten Vorrichtung wird das erste Bad mit einem wasserdispergierten Lack gefüllt, dessen Hauptbestandteil Polyvinylalkohol mit einer Konzentration von 11 ^L,c und einem pH-Wert von 8,2 ist. Das zweite Bad ist mit einem wasserlöslichen Lack von Polyvinylformal unter Zugabe vor Crotonsäure gefüllt. Das Behandlungsbad ist mil 20%igcm Dimethylformaldchyd gefüllt. Als Leiter wird ein Kupferdraht mit 1 mm Durchmesser verwcndet. Die elektrophoretische Beschichtung wird mit einem elektrischen Strom von 80 mA im ersten Bad und von 180 mA im zweiten Bad durchgeführt. Danach wird der Draht getrocknet. Auf diese Weise erzielt man einen isolierten elektrischen Draht mit eincm doppelschichtigen Überzug, der ein gute« Aussehen und gute elektrische Eigenschaften hat. Eir kontinuierlicher Betrieb für mindestens 24 Stunder ist möglich, da der Lack im zweiten Bad nicht verschlechtert wird.

Ausführungsbeispiel 11
Das erste Bad ist mit einer wäßrigen Lackdispersion gefüllt, deren Hauptbestandteil Polyacrylnitril mit einer Konzentration von 10% und einem pH-Wert von 8,0 ist. Das zweite Bad ist mit einer wäßrigen Lackdispersion mit den Hauptbestandteilen Polyacrylnitril und Polyacrylsäureester mit einer Konzentration von 12% und einem pH-Wert von 7,8 gefüllt. Die elektri sehe Stromstärke beträgt im ersten Bad 65 mA und im zweiten Bad 45 mA. Der Leiter ist ein Kupferdrahl mit 1 mm Durchmesser. In diesem Fall ist ein kontinuierlicher Betrieb über 7 Stunden hinaus nicht möglich Ein Behandlungsbad, gefüllt mit einer 30%iger

Aiißrigen Lösung von Pyi rnlidon wird zusätzlich unter Beibehaltung der übrigen Bedingungen verwendet. Hs ist nun möglich, den Betrieb mehr als 24 Stunden lang

aufrechtzuerhalten, und der fertige isolierte Draht mit doppeltem Oberzug hat eine zufriedenstellende Beschaffenheit.

Tabelle

Veiglcichsheispiel

Kunststoff untere Schicht Kunststoff obere Schicht

Ami

(PoIy-

jteiraifluor-¹ iithy-Ie η

PoIy-

vinylfor-

Trocfcengeschwindigkeii (m/min)

Spannung (V)

Strom /I₁ (inA)

/I₂ (inA)

Trockentemperatur (C)

Äußeies

Durehmesser des nackten Drahtes (mm)

FilmcJicke (h)

Poren (Anzahl/m)

Abreißtemperatur ("C)

(Belastung 5 kg)

Abriebfestigkeit (600 g) Durchschlagspannung (V)

20

,S

so

400 rissig

40 nicht ahiha r wegen Kissen

I Ui

23

I 500

Il

i

j

2500

10

150

15

2100

Phenolester

20	2(1
3	17
40	60
470	400
rissig	O
I	I
	¹⁰I

Ausführungsbeispiel

Acryl

Acryl Acrylj Poly- Phcvinvl-I nolfor-ι ester
mal !

Acryl
Acryl

20	20
60	14
150	60
	30
400	400
O	O
!	1
12	30 + 4
10	0
155	240
9	30
2400	SOOO

20	20
30	35
50	50
100	90
400	400
O	O

+ 5

255

27

9000

255

25

8000

4	5
PoIy-	PoIy-
tetra-	tetra-
iluor-	fluor-
::.!-.. illllV-	äihy-
len'	lcii
PoIy-	Phc-
vinyl-	nol-
for-	ester
mal
20	20
15	25
30	35
30	110
470	470
O	O
1	I
25+5	27 + 5
0	0
360	350
15	13
6500	7500

PoIy-

tetra

fluor-

iühy-

len

Acryl

30 + 6 0

7000

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines isolierten elektrischen Drahtes durch elektrophorctische Beschichtung mit wasserdispergiertem Lack und anschließendes Spülen und Trocknen, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem wasserdispergierten Lack ein wasserlöslicher Lack elektrophoretisch als zweiter Überzug aufgebracht wird und daß der Draht danach getrocknet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Aufbringen des ersten Überzugs und des zweiten Überzugs eine Behandlung mit Wasser oder einem organischen Lösungsmittel oder einem Flüssigkeitsgemisch aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel erfolgt.