DE2440964A1

DE2440964A1 - Verfahren zum herstellen eines films aus kunststoffbeschichteten anorganischen pulverteilchen

Info

Publication number: DE2440964A1
Application number: DE2440964A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Isawa; Masatsugu Maejima; Hideo Nagasaka
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1973-08-27
Filing date: 1974-08-27
Publication date: 1975-04-24
Also published as: US4039697A; DE2440964C3; DE2440964B2

Description

PATENTANWALT

DR. HANS UI.R:CH MAY

8 München 22, Tnierschstr. 27 2440964

Telefon (089) 22 50 51

t '

F-12-P-4/1308 München, den 27. August 1974

GPA 193 Dr.M./es

The Fujikura Cable Works, Ltd., in Tokio/japan

Verfahren zum Herstellen eines Films aus kunststoffbeschichteten anorganischen Pulverteilchen.

Kurze Zusammenfassung (Abstract) der Erfindung: !

Erfindungsgemäß wird ein gleichmäßiger dicker Film hergestellt, indem ein Pulver aus Metall, einer Metallegierung, eines Metallsulfiejs oder Glas, von dem jedes Teilchen mit 1 bis 15 Gewichts-% Kunststoff beschichtet ist, nachdem die Teilchenoberflächen vorzugsweise zuvor,

I mit einer aliphatischen Säure oder einem Oberflächenbehandlungsmit-

tel vom Silantyp vorbehandelt wurden, und wobei das Kunststoffmate-

rial ein organisches Peroxid enthält, auf ein Substrat durch elek-i trostatisches Pulversprühen, durch Wirbelbettbeschichtung, elektro-

phoretische Abscheidung oder elektrostatische Fluidisierung aufge-J bracht und die so erzeugte Schicht auf dem Substrat unter Erhitzen
in solchem Maß, daß der Kunststoff bestandteil geschmolzen oder ver-4

dampft wird, fixiert wird,um den gewünschten Film zu erzeugen. Materialien mit solchen darauf fixierten Filmen finden ein weites Anwendungsgebiet für Innenbaumaterialien, Glasbeschichtung und als La-

I gerwerkstoff. . \

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Stand der Technik und Beschreibung der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Films auf, einem Substrat, in-dem auf dieses durch elektrostatisches Pulversprühen (hiernach als EPS bezeichnet), Wirbelbettbeschichtung, elektrophoretische Abscheidung oder elektrostatische Fluidisierung ein pulverförmiger Stoff aufgebracht und dann diese Schicht durch Schmelzen oder Sintern fixiert wird. Besonders zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß dem Kunststoffmaterial ein organisches Peroxid zügesetzt ist, wodurch verhindert wird, daß ein dicker Film, wie er gewöhnlich durch EPS erhalten wird, ungesinterte zersetzte Rückstände hinterläßt.

In den letzten Jahren sind in steigendem Maße Pulverbeschichtungen · ohne Verwendung von Lösungsmitteln hergestellt worden, hauptsächlich weil keine Feuer- und Luftverschmutzungsnachteile auftreten und gute, genügend dicke und porenfreie Filme auf diese Weise hergestellt . werden können. Nach einem bekannten Verfahren zum Beschichten von Stahloberflächen durch EPS mit Metallpulver, das aus bestimmten dielektrisch beschichteten Teilchen besteht, lassen sich nur verhältnismäßig dünne Filme oder überzüge von höchstens etwa 150^m Dicke . herstellen.

Bei einer anderen bekannten Methode zur Herstellung von wärme- und korrosionsbeständigen Filmen, der sogenannten Glasüberzugsmethode (glass lining method) wird ein feingepulvertes Glas unter Verwendung einer Sprühpistole auf einen Träger aufgebracht und dann durch Sintern fixiert, wodii-rch Filme mit einer Dicke von etwa 1 mm erzeugt , werden. Diese Methode hat jedoch den Nachteil, daß das Glaspulver, welches im Gemisch mit einem anorganischen Bindemittel auf die Oberfläche aufgebracht wurde, um daran zu haften, seine Klebkraft beim

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natürlichen Trocknen 7,-jm 'feil verliert und abfällt oder einen Film mit ungleichmäßiger Oberfläche und ungleichmäßiger Dicke bildet, falls es nicht unmittelbar nach dem Aufbringen gesintert wird. Daher kann dieses bekannte Verfahren nicht zur Massenproduktion von solchen beschichteten Gegenständen benutzt werden, da die Halbfertigprodukte, die noch der Sinterstufe unterworfen werden müssen, i sich nicht langer an Ort und Stelle lagern und schon gar nicht transportieren lassen. Im übrigen hat es sich auch als wimöglich erwiesen, nach diesen Verfahren statt des Glaspulvers ein Metallpulver aufzubringen.

Nach einem anderen bekannten Verfahren zum Herstellen von Sinterfilmen soll ein Pulver aus Metall oder Legierung auf Stahloberfla-j chen in bestimmten relativen Mengen durch EPS aufgebracht werden, wobei das Pulver aus mit einem bestimmten Kunststoffmaterial beschichteten Teilchen besteht und anschließend der Kunststoffbestandteil durch Erwärmen geschmolzen oder verdampft wird, um eine an den Oberflächen fixierte Sinterschicht zu bilden. Bei diesem bekannten Verfahren kann man jedoch kaum eine gleichmäßige Beschichtung und

ι auch keine genügende Dicke der Auftragsschicht erhalten. Außerdem |

ist bei dieser Methode nachteilig, daß nur bestimmte Kunststoffma-j terialien zum Beschichten der Teilchen des Metall- oder Legierungs-

I pulvers geeignet sind und daß diese nur in einer geringen Menge be-

nutzt werden können und die für diesen Zweck brauchbaren Pulverteil-

einen
chen auf/er» gen Korngrößenbereich beschränkt sind. Diese Nachteile der Methode können darauf zurückgeführt werden, daß die verwendeten Pulverteilchen für EPS ungeeignet sind.

Insgesamt ist zu schließen, daß die beschriebenen bekannten Verfahren zu Schwierigkeiten geführt haben, wenn man einen gleichmäßigen Beschichtungsfilm erhalten will, und zwar besonders deswegen, weil |

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sie die Verträglichkeit öas Kunststoffüberzugs mit der Oberfläche irgendeines pulverförmigen Materials nicht berücksichtigen.

Besonders für die Anwendung von EPS sollte das feinverteilte lcunst-

stoffbeschichtete Material, das an die Substratoberflächen durch j

Coulomb-Kraft gebunden werden soll, vorzugsweise eine möglichst gro-

ße elektrische Aufladbarkeit besitzen. Das kann in gewissem Maß erreicht werden, indem eine dickere Grundstoffbeschichtung aufgebracht. wird, um eine dickere Schicht zu erzeugen, jedoch ist das nicht empfehlenswert, da de'r Kunststoff bestandteil anschließend möglicherweise durch Verdampfen entfernt werden muß. Außerdem ist das Gesamtgewicht des fertigen kunststoffbeschichteten Pulverprodukts, wenn das ,Ausgangspulvermaterial ein hohes spezifisches Gewicht hat, wie Me-j tall, offensichtlich so groß, daß es zur Verwendung im EPS-Verfahren !Angeeignet ist und unbedingt soweit wie möglich verringert werden | muß, beispielsweise durch Erzeugung des dünnstmöglichen Films auf | den gleichen Teilchenoberflächen. Ein weiterer Grund zur Herstellung von dünnen Filmen oder der Verwendung einer geringeren Menge an j

Kunststoffmaterial ist, daß die Menge des verwendeten Kunststoffmaterials ein vollständiges und gutes Sintern der Kunststoffbeschichtungsmischung ohne Hinterlassung irgendwelcher ungesinterter zersetzter Rückstände gestatten muß. !

Zusammenfassend muß die Kunststoffbeschichtung einen dünnen und ! quantitativ nicht übermäßigen Film liefern und dennoch die gesam- ' ten Oberflächen der Teilchen gleichmäßig bedecken. Abgesehen davon würde ein dicker Filmüberzug, der für die Anwendung von EPS gewis-, se Vorteile bieten könnte, tatsächlich nur dann brauchbar anzuwenden sein, wenn eine solche dicke Filmbildung garantiert frei von Defekten während der folgenden Behandlungsstufen wäre. Eine solche Ge-

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währ wird nun beim erfindongsgemäGen Verfahren dadurch erreicht, daß dem Kunststoffüberzug ein organisches Peroxid zugesetzt wird.

Ausgehend vom geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Beschichten verschiedener Substrate mit einem Pulver zu schaffen,'das aus kunststoffbeschichteten anorganischen Teilchen besteht und frei von einem oder mehre-.

ren der oben erwähnten Nachteile oder Schwierigkeiten der üblichen j Beschichtungsverfahren durch irgendeines der Beschichtungsverfahren EPS, Wirbelbettbeschichtung, elektrophoretische Abscheidung und elektrostatische Fluidisierung aufgebracht werden kann.

Weiterhin sollen erfindungsgemäß Verfahren geschaffen werden, welche Überzugsfilme mit einer gleichmäßigen und größeren Dicke als nach üblichen Verfahren möglich oder so groß wie möglich, jedoch frei von ungesintert gebliebenen zersetzten Rückständen liefern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren'zum Herstellen eines gleichmäßigen Films von wenigstens 200^m Dicke auf einem Substrat vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß I ein Pulver einer anorganischen Substanz, bei dem jedes Teilchen mit einem KunststoffÜberzugs in einer Menge von 1 bis 15 % seines Gewichts beschichtet ist, auf das Substrat aufgebracht und die so ge-

bildete Schicht auf der Substratoberfläche auf eine über dem Erweichungspunkt bzw. Schmelzpunkt und dem Verdampfungspunkt des Kunststoffs liegende Temperatur erhitzt und dadurch fixiert wird.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das Erhitzen des Überzugs zum Fixieren erfolgt auf eine über der Erweichungstemperatur liegende Temperatur, falls der Kunststoff amorph ist, und auf eine über dem Schmelzpunkt und unter dem Ver-

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dampfungspunkt des Kunststoffs liegende Temperatur, wenn dieser kristallin ist. I

Zu den erfindungsgemäß brauchbaren anorganischen pulverförmigen Stoffen gehören Pulver von Metall, wie'Kupfer, Aluminium,, Zinn, Blei, ι Titan und Nickel, von deren Legierungen, wie Messing, Bronze und Lot, von Metallsulfiden, wie Molybdändisulfid und Wolframdisulfid, ' Graphit, Fluorid, Glas, wie Silikatglas, Natronkalkglas, Kaliumkalkglas, Bleiglas und Borat-Silikatglas, Fritte und keramische > Stoffe. - '

Die KoriLgröße jedes anorganischen pulverförmigen Stoffes liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 500^m Durchmesser. Wenn die Korngröße unter etwa 0,1^m liegt, ergeben sich Schwierigkeiten beim Herstellen einer gleichmäßigen Kunststoffüberzugsschicht, während andererseits bei einer Korngröße über etwa 500^m der erhaltene Überzug zur Anwendung durch EPS ungeeignet wäre. !

Im besonderen Fall von Glaspulver variiert die Korngröße der Einzelteilchen gewöhnlich im Bereich von 0,21 bis 0,014 mm (70 bis 1000 j

mesh Tyler Standard Skala), wobei dieser Bereich geeignet ist für ! Glasteilchen, die mit Kunststoffmaterial in befriedigender Weise gleichmäßig dick beschichtet werden sollen. Wenn die Glaskorngröße unter 0,014 mm (1000 mesh) liegt, wäre keine gleichmäßige Beschichtung möglich, während andererseits bei einer Korngröße über 0,21 mm (70 mesh) anschließend bei der Anwendung der verschiedenen Beschichtungsmethoden Schwierigkeiten auftreten wurden, einen Film von , gleichmäßiger Dicke auf beliebigen Substraten zu erhalten. |

Bei der Durchführung der Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens, wo die Teilchen eines anorganischen pulverförmigen Stoffs, der Art und Korngröße wie oben angegeben, mit einem Kunststoffmaterial in einer,

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Menge von 1 bis 15 % ihres Gewicnts beschichtet werden sollen, ist es besonders erwünscht, daß die Oberfläche der Teilchen durch eine bestimmte Vorbehandlung verträglich mit dem Kunststoffüberzug gemacht wird, sodaß anschließend ein Überzug von gleichmäßiger Dicke erhalten werden kann. Eine solche Oberflächenvorbehandlung kann durchgeführt werden, indem auf die Teilchenoberflächen eine geradkettige gesättigte aliphatische Säure, wie Stearin-oder Palmitinsäure, oder ein Oberflächenbehandlungsmittel vom Silan-Typ, wie Gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan oder Beta-Äthyltrimethoxysilan, in einer Menge nicht über 0,1 Gewichts-% des Teilchens aufgebracht werden. Die Aufbringung kann nach üblichen Methoden erfolgen. Wenn das Oberflächenbehandlungsmittel in einer Menge über 0,1 % benutzt worden ist, erhält man keinen gleichmäßigen Kunststoffüberzug und außerdem nach- : teilige Auswirkungen bei der Anwendung von EPS und elektrophoreti- | scher Abscheidung und anschließenden Behandlungen. Übrigens kann man die Wirbelbettbeschichtung erfindungsgemäß ohne die beschriebene Oberflächenbehandlung anwenden.

Eine der üblichen Methoden zum Beschichten von Pulverteilchen mit Kunststoff ist die sogenannte Luftsupsensionsmethode, wobei in einer Lösung gelöster Kunststoff mit festen Pulverteilchen in einer Gasphase in Berührung gebracht wird. Eine andere übliche Methode ist die sogenannte Phasentrennung in Wasser, wobei der Kunststoff und Pulverteilchen in flüssiger Phase miteinander in Berührung gebracht werden. Diese letztgenannte Methode ist geeigneter, um gleichmäßig dicke Beschichtungen zu erhalten. Die Erfinder haben als Verbesserung der letztgenannten Methode vorgeschlagen, die Phasentrennung in

j · Wasser in einem einen Kunststoff und das Pulver enthaltenden emul- j gierenden flüssigen Medium durchzuführen, das durch Zugabe einer

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wässrigen Lösung eines hydrophilen Schutzkolloids zu einer Lösung \ des Kunststoffs, worin die Pulverteilchen schwebend dispergiert wurden, erhalten wurde.

Für die Zwecke der Erfindung beträgt eine besonders geeignete Menge Kunststoff zum Beschichten der anorganischen Pulverteilchen 1 bis 15 Gewichts-^, bezogen auf das Gewicht des anorganischen Pulvers,

und das so beschichtete Pulverprodukt ist geeignet zur Verwendung bei der Wirbelbettbeschichtung, EPS, elektrophoretischen Abschei-

dung oder elektrostatischen Fluidisierung.

Die erwähnte Menge an Kunststoff ist erforderlich, um einen Überzugs film mit befriedigender Dicke entsprechend der Erfindung zu erhal- ■ ten, d.h. über 200 Mm. im Fall der Anwendung der Wirbelbettbeschichtung, und auch für die Beseitigung irgendwelcher Rückstände in der ' folgenden Sinterstufe. Wenn eine geringere Menge Kunststoff benutzt wird, liefert die Filmbildung durch Wirbelbettbeschichtung unter verschiedenen Wirbelschichtbedingungen Filme von nicht mehr als etwa 50^m Dicke, die noch porös sind und Pulverteilchen unbeschichtet und freiliegend lassen. Wenn andererseits Mengen oberhalb des oben angegebenen Bereiches benutzt werden, kann der auf einem Substrat nach der Sinterbehandlung gebildete Film !Durchlässe aufweisen, durch welche Gase während der Zersetzung der Kunststoffe entwichen, was zu einer ungenügenden Verbindung zwischen dem Substrat und den Teilchenkörpern nahe den Gasdurchlässen führt. Ferner kann die Bildung von zersetzten Rückständen durch Beachtung der oben angegebe- ι nen obergrenzen vermieden werden, auch wenn ein Kunststoffmaterial mit Zusatz eines organischen Peroxids benutzt wird, um einen dickeren Film durch Anwendung von EPS zu erzeugen. ;

Weiterhin ist darauf hinzuweisen, daß bei Anwendung von EPS die Ver-

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Wendung von unterhalb dss oben erahnten. Bereiches liegenden Mengen an Kunststoff dazu führen kann, daß die beschichteten Teilchen eine ungenügende elektrische Ladung aufnehmen und entsprechend schlecht am Substrat haften, während die Anwendung von Kunststoffmengen ober-

i halb des angegebenen Bereiches natürlicherweise beschichtete Teil-i chen mit zu hohem Gewicht liefern_P welche daher keine langdauernde j Haftwirkung haben. ^

Eine bevorzugte Bedingung zur Herstellung von Filmen mit einer gleich-mäßigen Dicke von nicht weniger als 200/Am durch Wirbelbett-·

i beschichtung besteht darin, Luft unter einem Druck von 5 bis 7 kg/cm anzuwenden. Im übrigen sind die optimalen Verfahrensbedingungen hinsichtlich der Temperatur, auf die das Substrat vorgewärmt werden muß, die Dauer des Eintauchens in das Wirbelbett beim Beschichten und die Stromspannung und Dauer des Besprühens bei -der EPS-Methode entsprechend der Art des verwendeten Kunststoffüberzugs sowie der Pulverteilchen und des Substrats festzulegen.

Bei der Rezeptur des erfindungsgemäßen Kunststoffüberzugs wird ein; organisches Peroxid gewöhnlich in einer Menge von 3 bis 10 Gewichts

teilen bezogen auf 100 Gewichtsteile des Kunststoffs verwendet· Beispiele solcher organischen Peroxide sind tert.Butylhydroperoxid,

I Methyläthylketonperoxid, Di-tert-butylperoxid, Diphenylperoxid, j Cumolhydroperoxid usw., welche eine verhältnismäßig hohe kritische Zersetzungstemperatur haben.

Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden kunststoff-; beschichteten anorganischen Teilchen bestehen fast alle aus Einheiten von Einzelteilchen, die mit Kunststoff überzogen oder verkapselt sind, wobei jedes Teilchen einen einzigen Kern enthält, und solche pulverförmigen Produkte sind geeignet zur Verwendung bei elektro-

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phoretischer Abscheidung und elektrostatischer Fluidisierung sowie , bei der Wirbelbettbeschichtung und EPS. · J

Beispiele für Kunststoffe, die zum Beschichten der festen Pulverteilchen brauchbar sind, sind Polyvinylalkoholharz, Epoxyharz, Polystyrolharz, Polymethylmethacrylatharz, Methylcellulase, Äthylcellulose, Polyvinylchloridharz, Polyäthylenharz, Polyesterharz und Polyurethanharz.

Die kunststoffbeschichteten Pulverteilchen können zum Beschichten ι verschiedener Oberflächen von Stahl, Asbest, Phenolformaldehyd-Kunstharzen (Bakelite e.Wz.) und dergleichen nach einem der oben angegebenen 'Beschichtungsmethoden verwendet werden. Die so auf das ' Substrat aufgebrachte Beschichtung kann je nach der Art des verwendeten Kunststoffs auf wenigstens dessen Erweichungspunkt oder wenigstens dessen Schmelzpunkt erwärmt werden, um einen gleichmäßigen Film des geschmolzenen Kunststoffs und des ursprünglichen anorganischen pulverförmigen Materials zu erzeugen, worauf weiter bis zum
Verdampfungspunkt des Kunststoffs erwärmt wird, um schließlich ei- . nen gesinterten Film zu erhalten. Das bedeutet also, daß das erfindungsgemäße Filmbildungsverfahren bei Temperaturen zwischen dem Erweichungs- oder Schmelzpunkt und dem Verdampfungspunkt des benutzten Kunststoffs durchgeführt wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren, wobei die ursprünglichen Pulverteilchen eine besondere Oberflächenbehandlung erfahren und der
Kunststoffüberzug derselben innerhalb bestimmter Grenzen gehalten
wird, während der Kunststoffüberzug einen Zusatz an organischem Peroxid erhält, kann man dicke und gleichmäßige Überzugsfilme nach irgendeiner der oben erwähnten üblichen Beschichtungsmethoden erhal- . ten. i

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pas erfindungsgemäße Verfahren liefert im Vergleich.mit dem üblichen

piasbeschichtungsverfahren, wobei die Beschichtimg einfach eine Mi-

* ■ ι

schung von Glaspulver und einem Bindemittel ist und keine gleichmäßigen Überzugsfilme auf unregelmäßigen Oberflächen erhältlich sind, gute Filme von 200/jm oder dicker, die im wesentlichen frei von "Kupferköpfen" oder Löchern bzw. Poren sind. ' J

Für die praktische technische Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es ferner wichtig, daß Beschichtungsfilme auf dem Substrat so wie aufgebracht für eine lange Zeit gehalten werden können,kvor die anschließende Wärmebehandlung durchgeführt wird. Im Fall der Verwendung von EPS kann man berzugsfilme herstellen und sogleich lagern, in denen der Kunststoffbestandteil halb geschmolzen wurde, und die Filme später sintern oder ein solches Halbfertigprodukt beliebig weit transportieren. .

Die erfindungsgemäß auf dem Substrat hergestellten Filme sind brauch bar zur Anwendung als Glasauskleidung und Material für Lager sowie Baumaterial und Material zur Verwendung in Gebäuden, besonders bei Aufbringen der Filme auf Asbestplatten.

Die Erfindung wird weiter erläutert durch die folgenden Beispiele, |

worin alle Teile und Prozente sich auf Gewicht beziehen und die Ma-' schenzahl auf die Tyler-Standard-Skala bezogen ist.

Beispiel 1: ι

9,3 kg Kupferpulver, welches durch ein Sieb von 0,037 mm Maschenweite (400 mesh) ging, wurden 10 Sekunden lang in eine 0,15-%-Lösung j von Stearinsäure in Äthanol getaucht und dann zum Trocknen herausgenommen. Auf den Kupferteilchen verblieb 0,08 % Stearinsäure, bezogen auf das Gewicht der Teilchen. Das so behandelte Kupferp.ulver wurde ;

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in eine warme Lösung von 1 kg Poly4thyler· in 5 LiternTrichloräthy- ₍ len (Tric-lene) gegeben. Die Mischung wurde gerührt und bei 70⁰C '. gehalten, während eine etwa 65°C warme Lösung von 1 kg Polyvinylalkohol in 30 1 Wasser hinzugegeben und anschließend kräftig gerührt . wurde. Die erhaltene Mischung wurde mehrfach dekantiert. Anschließend wurde der Trichloräthylengehalt verdampft und abgekühlt, mit ^; Wasser gewaschen und dann bei 60⁰C getrocknet, um mit Polyäthylenbeschichtete Kupferteilchen zu erhalten. Die Menge der Polyäthylenschicht betrug 5 %, und es wurde optisch gefunden, daß sie eine [ gleichmäßige Schicht auf jedem Kupferteilchen bildete.

Die polyäthylenbeschichteten Kupferpulverteilchen wurden während ; 15 Sekunden mittels einer elektrostatischen Spritzmaschine (Produkt der Firma Sames) auf ein Stahlblech von 200x200x1 mm, Qualität ;

SPCE-1 bei einer Spannung von -80 KV gesprüht und ein Film von etwa

ι 1 mm Dicke erhalten. Der Film wurde anschließend .10 Sekunden lang j

bei 150°C unter 200 kg/cm^ heiß gepreßt und dann in einem Ofen im \ Stickstoffstrom bei 1000 - 1O°C 90 Minuten lang gesintert, um eine. Schicht von gesintertem Kupfer von etwa 500^m Dicke zu erhalten. ■ Eine solche Schicht konnte bisher durch übliche elektrostatische i

Beschichtung nicht erhalten werden. ^!

Die Prüfung der so erhaltenen Sinterschicht zeigte, daß sie keine ! Polyäthylenreste und keine Durchlässe von entweichenden Gasen auf- ; wies. 3 % des Gesamtkupfergehalts waren geschmolzen und in der Oberfläche der Stahlplatte erstarrt, um eine Kupfer-Stahl-Legierungs- ' schicht zu bilden. Einige Zwillinge wurden auf der gesinterten Kupferfläche gefunden, welche durch die Hitze teilweise deformiert war. Wenn die Sinterschichtoberfläche ( oder poliert wurde, nahm ! sie einen sehr schönen starken Glanz an. ;

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Beispiel 2;

8 kg Molybdändisulfidpulver, welches durch ein Sieb von 0,01

Maschenweite (800 mesh) ging, wurden 10 Sekunden lang in eine 0,1-

I %-ige Lösung von Stearinsäure in Äthanol getaucht und anschließend !

zum Trocknen herausgenommen. Auf den Molybdändisulfidteilchen blieben 0,08 % Stearinsäure zurück. Das so behandelte Molybdändisulfid-

pulver wurde in eine warme Lösung von 1,2 kg Polyäthylen in 4 1 Trichloräthylen (Tric-lene) gegeben. Die Mischung wurde gerührt und bei 70⁰C gehalten. Hierzu wurde eine bei etwa 65°C gehaltene Lösung von

1,5 kg Polyvinylalkohol in 25 1 Wasser gegeben und anschließend 1 kräftig gerührt. Die erhaltene Mischung wurde mehrfach dekantiert, ' worauf der Trichloräthylengehalt verdampft wurde und anschließend
abgekühlt, mit Wasser gewaschen und bei 6O⁰C getrocknet wurde, um | mit Polyäthylen beschicntete Molybdändisulfidpulverteilchen zu er— ^! zeugen. Die Menge der Polyäthylenbeschichtung betrug 12 % und be— . deckte die Teilchen gleichmäßig, wobei die Einzelteilchen alle voneinander getrennt und nicht zusammengeklumpt waren. :

Die polyäthylenbeschichteten Molybdändisulfidteilchen wurden 15 Sekunden lang mit einer elektrostatischen Spritzmaschine (Produkt der Firma Sames) unter einer Spannung von -75 KV auf ein Bronzeblech , von 200x200x2 mm gespritzt. Der erhaltene Beschichtungsfilm war etwa 80OyWm dick. Anschließend wurde der Film 5 Minuten lang auf 180° C erwärmt, um den Polyäthylenbestandteil auf das Bronzeblech aufzuschmelzen. Die geschmolzene Schicht war 800 /im dick.

Eine Abriebprüfung wurde dann mit dem beschriebenen Produkt und zum Vergleich mit einem unbeschichteten Bronzeblech und mit einem mit , Molybdändisulfid beschichteten Bronzeblech durchgeführt. Bei diesen Prüfungen wurde eine Taber-Abriebmaschine mit einer Last von 1000 g

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mit H-18 Schleifmittel und der Drehzahl 300 verwendet. Das Probestück war jeweils 100x100 mm groß. Die Prüfung zeigte Verluste von 35 mg_r 60 mg bzw. 50 mg bei den Probestücken, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dieses Beispiels, ohne Beschichtung und durch Aufbringen von Molybdändisulfid durch elektrostatische Beschichtung hergestellt war. Das erfindungsgemäße Produkt ist also sehr brauchbar zur Verwendung bei Lagern und anderen Materialien, welche möglichst geringen Abrieb aufweisen sollen.

Beispiel 3:

10 kg Kupferoxidpulver, das durch ein Sieb von 0,037 mm (400 mesh)

Maschenweite ging, wurden 10 Sekunden lang in eine 0,15 %-ige Lo- ^: sung von Stearinsäure in Äthanol eingetaucht und dann herausgenom-

men und getrocknet. Auf den Kupferoxidpulverteilchen verblieb 0,05 % Stearinsäure. Das so behandelte Kupferoxidpulver wurde in eine ^; bei etwa 30⁰C gehaltene Lösung von 1 kg Polystyrol in·5 1 Methylenchlorid gegeben und gerührt. Zu dieser Mischung wurde eine bei 30°C gehaltene Lösung von 1 kg Polyvinylalkohol in 30 1 V/asser gegeben, und die erhaltene Mischung wurde bei 30 - 35°C gerührt, bis das Methylenchlorid verdampft war. Dann wurde das Rühren unterbrochen und die Mischung sechsmal dekantiert, dann mit Äthylalkohol gewaschen und schließlich bei 60⁰C getrocknet, um polyäthylenbeschichtete Kupferoxidpulverteilchen zu erzeugen. Die Teilchen wurden durch ein Sieb von 0,053 mm (270 mesh) abgesiebt, und wiesen eine gleichmäßige Polyäthylenbeschichtung auf, deren Gewichtsanteil 6 % betrug.

Das erhaltene Pulver wurde während 15 Sekunden mittels einer elektrostatischen Spritzmaschine (Produkt der Firma Sames) unter einer Spannung von -80 KV auf ein entfettetes und entrostetes Tiefziehstahlblech von 200x200x1 mm Maßen gesprüht. Der erhaltene Überzugs-

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~ I j —

film var etwa 800/Km dick. Er wurde dann 10 Sekunden bei 130⁰C un-

2 ^!

ter einem Druck von 150 kg/cm heiß gepreßt, um seine Dichte zu er-

höhen, und darauf in einem Ofen im Stickstoffstrom bei 1000 ί 10⁰C

120 Minuten lang gesintert, um schließlich eine aus gesintertem Kupfer bestehende Metallschicht mit einer Dicke von 35O//m zu erzeugen.

Es wurde gefunden, daß in der so erhaltenen Sinterschicht das ur- _;

sprüngliche Kupferoxid durch die bei der thermischen Zersetzung des Polystyrols entstehenden Gase fast vollständig reduziert worden war" und an der Grenzfläche zwischen der Stahlblechoberfläche und der
Sinterschicht eine 0,2/<m dicke Schicht einer Kupfer-Stahl-Legierung gebildet war.

Beispiel 4:

5 kg Kupferpulver, das durch ein Sieb mit 0,037 mm (400 mesh) Ma- | schenweite ging, wurden in eine Lösung von 100 g Peroxysilan (Produkt X12-520 der Firma Shinetsu Chemical Company) in Methanol ein- j getaucht, um die Kupferteilchen mit etwa 0,08 % Silan zu beschichten. Diese beschichteten Kupferteilchen wurden in eine Lösung von
500 g Polystyrol in 3 1 Methylenchlorid 'gegeben und die erhaltene
Mischung wurde gerührt, um eine aufschwimmende Dispersion zu erzeugen. iZu dieser wurde eine Lösung von 500 g Polyvinylalkohol in 15 1 Wasser gegeben, worauf kräftig gerührt wurde, um allmählich ein emulgierendes Medium zu bilden, wobei das Rühren fortgesetzt wurde, bis

das Methylenchlorid verdampft war. Die erhaltene Mischung wurde gut mit Äthanol gewaschen und bei 60°C getrocknet, um schließlich polystyrolbeschichtete Kupferpulverteilchen zu erzeugen, die durch ein J

Sieb mit 0,0525 mm Maschenweite (300 mesh) gingen. Auf den Kupfer- ' teilchen verblieben etwa 6 % Polystyrol als Beschichtung. 1

Dieses pulverförmige Produkt wurde während 15 Sekunden mittels einer

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elektrostatischen Spritzmaschine (Produkt der Firma Sames) bei einer Spannung von -80 KV auf eine Stahlplatte (Qualität SPCE-1) gesprüht, um eine Beschichtung von etwa 700 //m Dicke zu erreicher.. Dieser Beschichtungsfilm wurde dann 10 Sekunden lang bei 130⁰C und 180 kg/cm heiß gepreßt ι um seine Dichte zu erhöhen, und anschließend in einem Ofen im Stickstoffstrom bei 1000 ί 10⁰C 90 Minuten lang gesintert, um schließlich eine gleichmäßige 500^m dicke Sinterschicht zu erzeugen, welche die Stahlplatte bedeckte.

Beispiel 5:

1 kg Graphitfluoridpulver (CP Hersteller Japan Carbon Company), das durch ein Sieb von 0,019 mm Maschenweite (800 mesh) geht, wurde in ' eine 0,15 %-ige Lösung von Stearinsäure in Äthanol getaucht, um die Pulverteilchen mit 0,08 % Stearinsäure zu beschichten. Das erhaltene Pulver wurde in eine Lösung von 100 g Epoxyharz in 500 ml Methyl-

äthylketon gegeben, dann wurde gerührt, um eine Dispersion herzu- ,

stellen, und anschließend mit Methanol extrahiert und getrocknet, um schließlich epoxyharzbeschichtete Graphitfluoridpulverteilchen · in Form grober Klumpen zu erhalten. Diese Klumpen wurden dann durch Zerstoßen pulverisiert, so daß ein Pulver erhalten wurde, das durch ein Sieb mit 0,027 mm Maschenweite (500 mesh) ging. Die Menge der Expoyharzbeschichtung betrug 6 %.

Das Pulverprodukt wurde während 15 Sekunden mittels einer elektrostatischen Sprühmaschine bei einer Spannung von -90 KV auf eine ; Stahlplatte (Qualität SPCE-1) gesprüht, um eine Beschichtung von etwa 600^m Dicke zu erhalten. Der Beschichtungsfilm wurde dann 10 Sekunden lang in einem ofen unter Stickstoffstrom auf 250⁰C erhitzt, um ihn in eine geschmolzene Form zu bringen. ^:

Dieser geschmolzene Film wurde in der Taber-Abriebmaschine einer Ab-

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riebprüfung unterworfan. wobai er etwa 25 mg verlor. Zum Vergleich
wurde das gleiche, jedoch unbehandelte Stahlblech ähnlich geprüft,
wobei es 80 mg verlor. Der erfindungsgemäß hergestellte Film zeigt
also eine ausgezeichnete Abriebfestigkeit. In beiden Fällen waren
die Prüfbedingungen in der Abriebmaschine 1000 g Belastung, H-18
Schleifmittel und 300 Umdrehungen.

Beispiel 6;

1 kg Frittenpulver (Produkt F-718 der Firma Kanto-Horo-Yuyaku Com- j · pany), das durch ein Sieb von 0,074 mm Maschenweite (200 mesh) ging,

wurde in eine 0,12 %-ige Lösung von Stearinsäure in Äthanol getaucht,

um die Pulverteilchen mit etwa 0,08 % Stearinsäure zu überziehen, j

Das erhaltene Pulver wurde in eine Lösung von 100 g Methylmethacry-j latharz in 500 ecm Methylenchlorid gegeben, und es wurde dann ge- j rührt, um eine Dispersion zu erzeugen. Hierzu wurde langsam eine Lösung von 100 g Polyvinylalkohol in 3 1 Wasser gegeben, um zu emulgieren, und anschließend gerührt, bis das Methylenchlorid verdampft war. Das erhaltene Produkt wurde dekantiert, mit Wasser gewaschen und bei 60⁰C getrocknet. Auf den Frittenteilchen verblieb eine Menge von et—

wa 5 % Methylmethacrylatharzschicht. j

Das Pulverprodukt wurde während 15 Sekunden mittels einer elektro- \

statischen Sprühmaschine (Typ Sames) bei einer Spannung von -75 KV· j

auf ein sandgestrahltes und dünn nickelplattiertes Stahlblech (Qua-i lität SPCE-1) aufgesprüht, um eine Beschichtung von etwa 1000^m j Dicke zu erhalten. Der Beschichtungsfilm wurde dann in einem elektrischen ofen bei 800°C 3 Minuten lang gesintert, um schließlich eine j gleichmäßige gesinterte Schicht von Fritte von etwa 500 ^m Dicke zu; erhalten. Diese Sinterschicht wurde der Haftprüfung nach dem japanischen Industriestandard (JIS) R430 unterworfen, und es-wurde gefun-:

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den, daß die Schicht nicht abblätterte. Selbst nach 6 Monaten zeigte sie keine "Kupferkopf ".-Erscheinung, i

Beispiel 7:

Ein Natronkalkglaspulver mit einem Gehalt von 70 % SiO₉, 12 % Na₉O₁ 10 % CaO, 2 % Al₂O₃ und 1,5 % MgO, das durch ein Sieb mit 0,0575 DJm Maschenweite (250 mesh) ging, wurde in eine Lösung von Stearinsäure in Äthanol getaucht, um die Pulverteilchen mit etwa 0,08 % Stearinsäure zu beschichten.

Die erhaltenen Pulverteilchen wurden fluidisiert und in dieser Form mit einer 10 %-igen Lösung von Epoxyharz (Produkt IOO7 der Firma Shell Chemicals) in Methyläthylketon besprüht, um mit etwa 5 % Expoxyharz beschichtete Glasteilchen zu erzeugen. Diese Pulverteilchen . wurden in einen Wirbelbettank gegeben, wo mit ihnen ein Wirbelbett erzeugt wurde, in das 10 Sekunden lang eine auf etwa 33O°C vorgewärmte Stahlplatte von 200x200x2 mm (Qualität SPCE-1) eingetaucht ' wurde, was zur Bildung eines etwa 2 mm dicken Filmes auf der Stahlplatte führte. Die so beschichtet Stahlplatte wurde in einem Ofen , im Stickstoffstrom mit einer Geschwindigkeit von 10⁰C pro Minute bis auf 55O°C erhitzt und 20 Minuten dort gehalten. Auf diese Weise wurde die aus Glasteilchen bestehende oberfläche glatt, und der Epoxyharzbestandteil wurde vollständig zersetzt und entfernt. Der Ofen wurde dann auf etwa 82O°C erhitzt, und das Glasmaterial wurde bei , dieser Temperatur etwa 20 Minuten lang beim beginnenden thermoplastischen Fließen gehalten. Dann wurde die Ofentemperatur weiter auf 1240⁰C gesteigert, und es wurde bei dieser Temperatur 30 Minuten lang gesintert. Nach beendeter Sinterung wurde die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 5⁰C pro Minute bis auf 400⁰C gesenkt und dann stehengelassen, bis sie auf Raumtemperatur abgesunken war. Die

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erhaltene Schicht war gleichmäßig 1,3 mm dick. |

Es wurde gefunden, daß die gesinterte Schicht keine Löcher und keine "Kupferköpfe" aufwies und fest.in geschmolzenem Zustand an die j

Stahlplatte gebunden war. An der Grenzfläche zwischen Beschichtung j und Stahlplattenoberfläche war keine Bildung von Fayalit (2FeOxSiO₂)» Magnetit (Fe₃O₄) oder Hämatit (Fe₂O₃) erkennbar.

Beispiel 8: ^;

Silikatglaspulver aus Teilchen, die durch ein Sieb von 0,037 lnm Maschenweite (400 mesh) gingen, wurde in eine Lösung eines Silans
(Produkt KPM 503 der Firma Shinetsu Chemical Company) in Methanol
eingetaucht-, und die erhaltenen silanbeschichteten Teilchen wurden. bei etwa 150⁰C getrocknet. Die getrockneten Teilchen wurden in eine

Lösung von Epoxyharz (Produkt 1007 der Firma Shell Chemicals) in I Methyläthylketon gegeben, und es wurde gerührt, um eine Dispersion j herzustellen. Aus dieser Dispersion wurde das Lösungsmittel(Methyläthylketon) durch Anwendung einer wässrigen Methanollösung extra-

hiert und entfernt, und anschließend wurde mit Wasser gewaschen j und bei 6O⁰C getrocknet, um mit Expoxyharz beschichtete Silikatglas— teilchen zu erhalten. I

Diese Teilchen wurden dann mechanisch gepulvert, und das pulverisier-'¹ te Produkt wurde während 10 Sekunden mittels der elektrostatischen ,. Sprühmaschine vom Typ Sames bei einer Spannung von -90 KV au£ eine V Asbestplatte (Nr. 2 nach JIS) gesprüht, um eine 800 Mm dicke Beschichtung zu erhalten. Der Schichtstoff aus asbest-und .epoxyharzbeschichteten Glasteilchen wurde 20 Minuten in einem Ofen unter '< Stickstoffstrom auf 280°C erhitzt und dann abgekühlt, um eine inni-

.■;■-.■ ■ ' ι

ge Verbindung zu erhalten. Die erhaltene Schicht zeigte eine sehr >

i glatte Oberfläche und gleichmäßige Dicke.

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Beispiel 9: ,

Kugelförmige Kupferpulver teilchen mit einer Größe von 10 - 30 ^ym j wurden in einer 8 1&-igen Lösung von Epoxyharz (Produkt 100? der Firma Shell Chemicals) in Methyläthylketon dispergiert, worauf das Lösungsmittel durch Äthanol extrahiert und das Produkt getrocknet wurde. Es wurde dann pulverisiert, um epoxyharzbeschichtete Pulverteilchen zu erhalten, die etwa 6 % Epoxyharz als Schicht von fast gleichmäßiger Dicke aufwiesen und durch ein Sieb von 0,0525 bis 0,01 9 mm (300 - 800 mesh) Maschenweite gingen. ,

2 1 des so erhaltenen Pulvers wurden in einen handelsüblichen Wir- .

belbettank von 20 cm Durchmesser und 80 cm Höhe gegeben, um darin durch Einblasen von Druckluft mit 5 kg/cm ein Wirbelbett zu bilden. Eine auf 30O⁰C vorgewärmte Stahlplatte von 100x150 mm, Qualität SPCE-1, wurde 10 Sekunden lang in dieses Wirbelbett der Pulverteilchen gehalten und so mit einem 800jum dicken Film beschichtet. Dieser Film zeigte eine gute Oberfläche und gute Hafteigenschaften. j

Das so behandelte Stahlblech wurde dann unter einem Druck von 200 , kg/cm bei 200⁰G etwa 10 Sekunden lang neiß gepreßt, um die Beschichtungsdichte zu steigern, und anschließend 30 Minuten lang in einem \ Ofen im Stickstoffstrom bei 10QO⁰C gesintert, um eine 300//m dicke ι Schicht zu erhalten. Diese Sinterschicht zeigte eine gute Verbin— dung mit Kupfer-Eisen-Legierung oder Kupfermaterial.

Zum' Vergleich wurde das Verfahren wiederholt mit epoxyharzbeschichteten Kupferteilchen mit 0,8 % bzw. 18 % Epoxyharzbeschichtung. Man erhielt so im ersten Fall (0,8 %) einen stellenweise unvollständigen Beschichtungsfilm von durchschnittlich etwa 100 μm Dicke und im zweiten Fall (18 %) einen solchen von etwa 1 mm Dicke, bei dem zahlreiche Flächen über oder unter seiner durchschnittlichen Oberfläche lagen. Außerdem zeigte die in jedem der beiden Fälle erhaltene Sin-

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terschicht viele Löcher von mehreren Dutzend i/m Durchmesser.

Die optimale Vorwärmtemperatur, auf welche Stahlblech erfindungsge— maß vorgehei-zt werden sollte, liegt zwischen 280 und 35O°C.

Beispiel 10:

Kugelförmige Kupferpulverteilchen mit einer Größe von 10 bis"30 i/m ^: wurden in einer 10 %-igen Lösung von Polymethylmethacrylatharz (Produkt MH-101-2 der Fujikura Chemical Company) in Toluol dispergiert,| und die erhaltene Dispersion wurde nach der Gasphasensuspensionsbe-Schichtungsmethode behandelt, um polymethylmethacrylatharzbeschichtete Kupferteilchen zu erzeugen. Von diesen wurden die durch ein j Sieb von 0,044 bis 0,019 mm Maschenweite (325 - 800 mesh) gehenden! Teilchen mit einer Polymethylmethacrylatharzbeschichtung von etwa 7 % in die gleiche Wirbelbettvorrichtung wie in Beispiel 9 gegeben, um unter Anwendung von Druckluft von 7 kg/cm ein Wirbelbett zu bilden. Dann wurde eine Stahlplatte von gleicher Art wie in Beispiel 9, die auf 220⁰C vorgewärmt war, 10 Sekunden lang in das Wirbelbett j

eingetaucht, wodurch man einen Beschichtungsfilm von 800 Mm. Dicke · erhielt. Dieser Film zeigte gute Oberflächen-Sowie Hafteigenschaf-!

ten. ;

Das so behandelte Stahlblech wurde dann bei 150⁰C und 200 kg/cm etwa 10 Sekunden lang heiß gepreßt, um die Überzugsdichte zu erhöhen, und anschließend über 30 Minuten in einem Ofen im Stickstoffstrom S

bei 95O°C gesintert. Es wurde beobachtet, daß sich eine weitgebrei— tete starke Kupfer-Eisen-Legierung bildete und Kupfermaterial ein · gutes Kriechvolumen zeigte und durch thermische Verformung einige ι Zwillinge gebildet wurden. ;

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Beispiel 11;

8 kg Wolframdisulfidpulver (Produkt der Firma Japan Lubricant Co.), das aus durch ein 0,019 mm (800 mesh) Sieb gehenden Teilchen bestand, wurden zu einer Lösung von 1,2 kg Epoxyharz (Produkt 1007 der Firma Shell Chemicals) in 4 1 Methyläthylketon gegeben. Die Mischung wurde gut gerührt, dann wiederholt dekantiert und bei 60⁰C getrocknet, ' um epoxyharzbeschichtete Wolframdisulfidpulverteilchen zu erhalten. Dann wurde nach dem Verfahren von Beispiel 9 mit Druckluft von 6 kg/cm ein Wirbelbett des beschichteten Produkts erzeugt und in dieses eine auf 300⁰C vorgewärmte Bronzeplatte 10 Sekunden lang eingetaucht, um einen Beschichtungsfilm von etwa 600^m Dicke zu erhalten. Die beschichtete Bronzeplatte würde dann zu einem Stück von 100x100 mm geschnitten, welches der Abriebprüfung im Vergleich mit einer ähnlich großen nicht beschichteten Bronzeplatte unterworfen wurde. Diese Prüfungen zeigten Verluste von 35 mg bei der erfindungsgemäß behandelten Bronzeplatte und 60 mg bei der unbehandelten Vergleichs-Bronzeplatte. Die Prüfbedingungen waren 1000 g Last, H-18 Schleifmittel und 300 Umdrehungen.

Beispiel 12;

2 kg Graphitfluoridpulver (Produkt der Japan Carbon Company), das aus durch ein 0,019 mm(800 mesh) Sieb gehenden Teilchen bestand, wurden zu einer Lösung von 0,5 % Epoxyharz (Produkt 1007 der Firma Shell Chemicals) in 2 1 Methyläthylketon gegeben. Die Mischung wurde gut gerührt, und anschließend wurde wiederholt dekantiert und bei .60⁰C getrocknet, um Graphitfluoridpulverteilchen mit 7 % Epoxyharzbeschichtung zu erhalten. Dann wurde nach dem Verfahren des Beispiels 9 mit Druckluft von 5 kg/cm ein Wirbelbett des beschichteten Produkts erzeugt und in dieses ein Stahlblech von 200x200x1 mm, Qualität SPCE-1, 10" Sekunden lang eingetaucht, um einen Beschichtungs-

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film von 500jmm Dicke zu erhalten,

Es wurden dann die gleichen Abriebprüfungen ua.e in Beispiel 11 an dem in der beschriebenen Weise beschichteten Stahlblech und ziam Ver gleich an einem unbeschichteten Stahlblech (SPCE-1) vorgenommen, Die Prüfungen ergaben Verluste von 20 mg bzw. 80 mg.

Beispiel 1 3:

5 leg Kupferoxidpulver, dessen Teilchen durch ein 0,044 nun (325 mesh) Sieb gingen, wurden 10 Sekunden lang in eine 0,15 %-ige Lösiang von Stearinsäure in Äthanol eingetaucht und anschließend getrocknet, um sie mit einem Stearinsäureüberzug von 0,05 % zu versehen. Die so -.

i oberflächenbehandelten Kupferoxidteilchen wurden zu einer Lösung von-

500 g Äthylcellulose (Qualität N-type der Firma Hercules Ine) in 51 '

Methyläthylketon gegeben und bei 30⁰C gerührt. Man ließ die Mischung bei Raumtemperatur stehen und dekantierte nach Entfernen der überstehenden Flüssigkeit fünfmal, worauf man 1 Stunde bei €O°C stehenließ. Das erhaltene Produkt wurde in einer Hammermühle (ieispiel^s-

weise der Mühle KII-1 der Firma Fuji Powder Co.) zu einer Korngröße pulverisiert, die etwa durch ein 0,099 jrün (150 mesh) Sieb ging. Es wurde gefunden, daß 5 % Athylcelluloseschicht jedes Teilchen nahezu gleichmäßig bedeckt.

Das Pulverprodukt wurde mittels einer elektrostatischen Sprühmaschi— ne (Produkt der Firma Sames) während 15 Sekunden bei einer Spannung von -85 KV auf ein entfettetes und entrostetes Stahlblech mit niedrigem Kohlenstoffgehalt mit einer Größe von 200x200x1 nun, Qualität¹ SPCE-1, aufgesprüht. Der erhaltene, etwa 600 um dicke Beschichtungsfilm wurde 15 Sekunden lang bei 130 C unter 150 kg/cm heiß gepreßt, um seine Dichte zu erhöhen, und darauf in einem Ofen im Stickstoff-; strom 100 Minuten bei 1000 - 10°C gesintert, um schließlich eine

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aus gesintertem Kupfer gebildete Metallschicht mit einer Dicke ^: von etwa 300 um zu erzeugen.

' i

Es wurde gefunden, daß das Kupferoxid durch die bei der plötzlichen thermischen Zersetzung der Äthylcellulose erzeugten Gase fast vollständig reduziert wurde und an der Grenzfläche zwischen der Stahlblechoberfläche und der Sinterschicht eine 0,2^m dicke Kupfer-Ei- | sen-Legierungsschicht gebildet wurde. Wenn man die Sinterschichto-

zen hehandoli.
/

berflache durch dressierwal-/ wurde sie glänzend und gleichmäßig.

Beispiel 14: ι

5 kg kugelförmige Kupferpulverteilchen, welche durch ein 0,044 mm (325 mesh) Sieb gingen, wurden 10 Sekunden lang in eine 0,15 %-ige Lösung von Stearinsäure in Äthanol eingetaucht und anschließend 2 Stunden bei Raumtemperatur getrocknet, um auf ihnen 0,08 % Stearinsäurebeschichtung abzuscheiden. Die so behandelten Kupferpulverteilchen wurden zu einer Lösung von 500 g Polyvinylchloridharz (Produkt Vinylchlon 4000LL der Firma Mitsui-Toatsu Chemical Co.) in 5 1 Tetrahydrofuran gegeben, worauf genügend gerührt und dann Wasser zugegeben wurde, um dann eine weißliche Flüssigkeit zu erhalten, die das Vinylchloridharz und die kugelförmigen Kupferteilchen als Gemisch enthielt. Die weißliche Flüssigkeit wurde mit Wasser gut gewaschen und dann wurde bei 6O⁰C 1 Stunde lang getrocknet, und das erhaltene Produkt wurde in einer Hammermühle (beispielsweise die Mühle KII-1 der Fuji-Powder Co.) zu einer Teilchengröße zerkleinert, welche durch ein Sieb von etwa 0,149 mm Maschenweite (100 mesh) ging. Das Vinylchloridharz bedeckte in einer Menge von etwa 7 % nahezu gleichmäßig jedes Teilchen.

Das Pulverprodukt wurde mittels eines Wirbelbett- Beschichtungsverfahrens auf ein niedrig gekohltes Stahlblech (SPCE-1)

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in der genauer im folgsndsn bsschriebeneti .Weise aufgebracht.

Das Stahlblech, auf welches das mit Vinylchloridharz beschichtete Kupferpulver aufgebracht werden sollte, wurde zuvor mit einem Sand-J

strahlgerät (Fabrikat Fuji Works) mit Nummer 100 Aluminiumoxid als Strahlmittel und einem Luftdruck von 4 kg/cm behandelt und dann, in einem elektrischen Ofen auf 300 C erhitzt. Das so an seiner Oberflä-

ehe gereinigte und erhitzte Stahlblech wurde 15 Sekunden lang in den Wirbelbettbeschichtungstank gegeben, in dem die mit Vinylchloridharz beschichteten Kupferteilchen durch Anwendung von Druckluft von 5 kg/cm in ein Wirbelbett verwandelt waren. i

Das so behandelte Stahlblech wurde nach der Entnahme aus dem Wirbelbettbeschichtungstank im elektrischen Ofen nochmals 1 Minute auf , 25O⁰C erwärmt und dann langsam abgekühlt, wodurch sich eine sehr gu—

te Verbindung des geschmolzenen Vinylchloridharzes und Kupfers mit' der Stahlblechunterlage ergab, deren Oberfläche zuvor durch Sandstrahlen vorbehandelt war.

Die beschichteten Stahlbleche sehen sehr schön aus und sind für An-Wendungen beim Innen-ausbau geeignet. Außerdem kann man einen gesin-

I terten Kupferfilm von 500 bis 800//m Dicke erhalten, indem man das ', beschichtete Stahlblech in einer nicht oxidierenden Atmosphäre er- ] hitzt, sodaß das Vinylchloridharz zersetzt und verdampft wird und·', gleichzeitig der Kupferbestandteil gesintert wird.

Beispiel 15:

100 g der in Beispiel 6 erhaltenen mit Methylmethacrylatharz be- !

schichteten Frittenpulverteilchen wurden benutzt, um durch elektro—

phoretische Abscheidung ein Stahlblech mit niedrigem Kohlenstoffgει halt von 50x50 mm Größe (Qualität SPCE-1 )· zu beschichten, dessen

Oberflächen zuvor durch Sandstrahlen gereinigt und dünn mit Nickel

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plattiert waren. Die Abscheidung erfolgte in einem wässrigen 2-Li- ' ter-Bad, das 0,5 g/l Aluminiumchlorid als Elektrolyt und 0,5 g/l ! nicht ionisches oberflächenaktives Mittel (Produkt NS-208 der Japan Oils & Fats Co.) enthielt und mit einer Kohletafel von 100x100 mm Abmessungen als Kathode und mit dem Stahlblech als Anode versehen war und mit Gleichstrom von 150 V und einer AnfangsStromstärke von 0,16 A betrieben wurde. Die Elektroabscheidung war in 5 Minuten beendet. Darauf wurde das Stahlblech aus dem Bad genommen, abtropfen gelassen und während 30 Minuten bei 50⁰C getrocknet. Die Menge der ! abgeschiedenen Schicht betrug 12,5 g/dm . ί

Das so erhaltene beschichtete Stahlblech wurde in einem Heizofen 5 Minuten lang bei 780 ί 20 C gesintert, um eine weiße Frittenschicht mit sehr schoner Oberfläche vollkommen frei von Harzrückständen und "Kupferköpfen¹· zu erhalten. Die Dicke der gesinterten Frittenschicht betrug etwa 250 yum. ;

Beispiel 16;

1 kg Frittenpulver (Produkt der Kanto Horo-Yuyaku Company mit einem Schmelzpunkt von 65O°C,) das aus Teilchen bestand, die durch ein 0,052 mm Sieb (300 mesh) gingen^wurde in eine 0,15 %-ige Lösung von

i Stearinsäure in Äthanol getaucht, um die Teilchen mit 0,07 % Stea- .

rinsäure zu beschichten. Das erhaltene Pulver wurde in eine Lösung von 50 g Epoxyharz (Produkt 1007 der Shell Chemicals) und 5 g Methyläthylketonperoxid in 7 1 Methylenchlorid gegeben und anschließend ' genügend gemischt. Die Mischung wurde dann auf etwa 60°C erhitzt, bis das Lösungsmittel verdampft war. Das erhaltene feste Produkt wurde in einer Kugelmühle auf eine Korngröße, die durch ein 0,074 mm (200 mesh) Sieb ging, zerkleinert, um Frittenpulverteilchen zu erhalten, die mit etwa 4 % Epoxyharz beschichtet waren.

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Das Pulverprodukt wurde mittels dar Wirbelbettbeschichtungsmethode zum Beschichten eines Stahlblechs mit niedrigem Kohlenstoffgehalt benutzt, welches zuvor durch Sandstrahlen gereinigt und dünn mit Nickel plattiert und auf 15O°C erhitzt war. Die Beschichtung war etwa 250^m dick. Das beschichtete Stahlblech wurde 5 Minuten auf: 150°

C erwärmt und dann 3 Minuten bei 80O⁰C gesintert, um schließlich eine gleichmäßige glatte Sinterschicht von Fritte zu erhalten, die

frei von Harzrückständen war. . . i

Zum Vergleich wurde ein ähnlicher Versuch ohne Verwendung des Methyl äthylketonperoxids durchgeführt und gefunden, daß die erhaltene Schicht eine weniger glatte Oberfläche hatte.

Beispiel 17: !

1 kg Frittenpulver (Produkt der Firma Kanto Horo-Yuyaku Co. mit einem Schmelzpunkt von 55O°c), das aus durch ein 0,0525 mm (300 mesh) Sieb gehenden Teilchen bestand, wurde in eine 0,15 %-ige Lösung von Stearinsäure in Äthanol getaucht, um die Teilchen mit etwa 0,05 % Stearinsäure zu beschichten. Das erhaltene Pulver wurde in eine Lösung

von 30 g Polyesterharz (Produkt Torex der Firma Mitsui-Toatsu Chemi-

ί cals) und 2 g Di-tert;butylperoxid in 7,5 1 Methylenchlorid gegeben

und genügend gemischt. Diese flüssige Mischung wurde dann auf etwa 60⁰C erhitzt, bis das Lösungsmittel verdampft war. Das erhaltene fe-

ste Produkt wurde in einer Kugelmühle auf eine Korngröße, die durch ein 0,074 mm (200 mesh) Sieb ging, zerkleinert, um Frittenteilchen mit etwa 2,5 % Polyesternärzbeschichtung zu erhalten.

Das Pulverprodukt wurde mittels einer elektrostatischen Beschichtungs-

maschine vom Typ Sames auf eine Asbestplatte gesprüht, um einen etwa ι 280/um dicken Beschichtungsfilm zu erhalten. Das elektrostatische I Sprühen wurde mit einer pannung von -75 KV während 15 Sekunden durch-

■ j

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geführt. Die beschichtete Asbestplatte wurde 5 Minuten auf 120⁰C erwärmt und dann 3 Minuten bei 700⁰C gesintert, um schließlich auf ihr

■ j

eine gesinterte Friitenschicht mit glatter Oberfläche zu erhalten. \

Zum Vergleich wurde ein ähnlicher Versuch ohne Anwendung des Di-tert-Butylperoxids durchgeführt und gefunden, daß die erhaltene Schicht eine weniger glatte Oberfläche hatte.

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Claims

Pe t e" t ans prü ehe
1.Verfahren zum Herstellen eines gleichmäßigen Films von wenigstens

20OyWm Dicke auf einem Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pulver einer anorganischen Substanz, bei dem. jedes Teilchen einen 1 bis 15 % seines Gewishts betragenden Kunststoffüberzug aufweist, auf das Substrat aufgebracht und die so erzeugte Schicht auf der Substratoberfläche auf eine zwischen dem Schmelzpunkt und dem !

Verdampfungspunkt des Kunststoffs liegende Temperatur erwärmt und |

dadurch fixiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes j

Teilchen des anorganischen gepulverten Stoffes vor dem Beschichten] einer Oberflächenbehandlung unterworfen wird, um seine Oberfläche \ mit dem Kunststoff verträglich zu machen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß j der anorganische pulverförmige Stoff aus der Gruppe Metalle, Legierungen, Metallsulfide, Kohlenstoffluorid., Iceramische Stoffe und *

i Glas gewählt ist. i
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,· dadurch gekennzeich-

net, daß die Korngröße des anorganischen gepulverten Stoffes 0,1 '

j bis 500 um Durchmesser beträgt. -j
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Metal-

Ie Kupfer, Aluminium, Titan und Nickel, als Legierungen Messing '

und Bronze, als Metallsulfide Molybdändisulfid und Wolframdisulfid, als Glas Silikatglas, Natronkalkglas, Kaliumkalkglas, Bleiglas und;

Boratsilikatglas verwendet werden. . J

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6. Verfahren nach Anspruch i:, dadurci gekennzeichnet, daß die Oberflächenbehandlung durch Anwendung einer geradkettigen gesättigten

aliphatischen Säure oder eines Oberflächenbehandlungsmittels vom ; Silantyp durchgeführt wird«
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kunststoffbeschichteten anorganischen Teilchen durch elektrostatisches Pulversprühen auf das Substrat aufgebracht werden.
8. Verfahren nach.einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kunststoffbeschichteten anorganischen Teilchen durch elektrophoretische Abscheidung auf das Substrat aufgebracht werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die" kunststoffbeschichteten anorganischen Teilchen durch elektrostatische Fluidisierung auf das Substrat aufgebracht werden.
10. Verfahren nach einem .der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kunststoffbeschichteten anorganischen Teilchen durch Wirbelbettbeschichtung auf das Substrat aufgebracht werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff ein Polyäthylenharz, Polystyrolharz, Epoxyharz, Polymethylmethacrylatharz, Polyvinylchloridharz, Polyvinylalkoholharz, Polyesterharz oder Äthylcellulose gewählt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn- ; zeichnet, daß dem Kunststoff ein organisches Peroxid zugesetzt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Substratoberfläche erzeugte Schicht so stark · erhitzt wird, daß der Kunststoffbestandteil geschmolzen wird.

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14. Verfahren nach el/xtia der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Substrat erzeugte Schicht so stark erhitzt wird, daß der Kunststoffbestandteil verdampft wird.
15. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ge- |

radkettige gesättigte aliphatisch^ Säure Stearinsäure oder PaJLmitin-

säure ist. ' '.' · j
16. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das ! Oberflächenbehandrungsmittel vom Silantyp aus der Gruppe Gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan,

und Beta-äthyltrimethoxysilan gewählt ist. .·

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