DE2440964B2

DE2440964B2 - Verfahren zum aufbringen einer schicht aus kunststoffbeschichteten teilchen aus anorganischem material

Info

Publication number: DE2440964B2
Application number: DE19742440964
Authority: DE
Inventors: Kauo; Maejima Masatsugu; Tokio; Nagasaka Hideo Hitachi Ibaragi; Isawa (Japan)
Original assignee: The Fujikura Cable Works, Ltd, Tokio
Priority date: 1973-08-27
Filing date: 1974-08-27
Publication date: 1977-12-01
Also published as: US4039697A; DE2440964C3; DE2440964A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer gleichmäßigen, wenigstens 200 μπι dicken Schicht auf ein Substrat durch Bepulvern des Substrats mit

-ι kunststoffbeschichteten Teilchen aus anorganischem Material.

In den letzten Jahren sind zunehmend Pulverbeschichtungen eines Substrats ohne Verwendung von Lösungsmitteln hergestellt worden, hauptsächlich weil

ι keine Feuer- und Luftverschmutzungsgefahren auftreten und man auf diese Weise genügend dicke porenfreie Filme herstellen kann. Es sind verschiedene Methoden zum Aufbringen von Pulvern auf ein Substrat bekannt, vor allem das elektrostatische Pulversprühen (hiernach

, als EPS bezeichnet), die Wirbelbettbeschichtung, die elektrophoretische Abscheidung, und die elektrostatische Fluidisierung. Die letztgenannte Methode ist eine Abwandlung der Wirbelbettbeschichtung, wobei mehr Luft in das Wirbelbett geblasen wird, um die Dichte des

ι Beschichtungsmaterials im Wirbelbett zu verringern, und wobei gleichzeitig die Teilchen elektrostatisch aufgeladen werden und dann die elektrostatische Anziehungskraft benutzt wird, um die Teilchen z. B. auf einem kontinuierlich über dem Wirbelbett vorbeigeführten Stahlband abzuscheiden, wo sie anschließend durch Erhitzen fixiert werden. Dieses Beschichtungsverfahren läßt sich mit Teilchen aus Kunststoff als Beschichtungsmaterial durchführen.

Insbesondere werden nach einem bekannten Verfahren Stahloberflächen durch EPS mit Metallpulver beschichtet, das aus bestimmten dielektrisch beschichteten Teilchen besteht, wobei sich jedoch nur verhältnismäßig dünne Filme oder Überzüge von höchstens etwa 150 μηι Dicke herstellen lassen.

Bei einer anderen bekannten Methode zur Herstellung von wärme- und korrosionsbeständigen Filmen, der sogenannten Glasüberzugsmethode, wird ein feingtpulvertes Glas unter Verwendung einer Sprühpistole auf einen Träger aufgebracht und dann durch Sintern fixiert, wodurch 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 natürlichen Trocknen zum Teil 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, sich nicht länger an Ort und Stelle lagern und schon gar nicht transportieren lassen. Im übrigen hat es sich auch als unmöglich erwiesen, nach diesen Verfahren statt des Glaspulvers ein Metallpulver aufzubringen.

Nach einem anderen bekannten Verfahren zum Herstellen von Sinterfilmen soll ein Pulver aus Metall

der Legierung auf Stahloberflächen in bestimmten relativen Mengen durch EPS aufgebracht werden. wobei das Pulver aus mit einem bestimmten Kunstst material beschichteten Teilchen besteht und ansch .-ßend 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 auch keine genügende Dicke der Auftragsschicht erhalten. Außerdem ist bei dieser Methode nachteilig, daß nur bestimmte Kunststoffmaterialien zum Beschichten der Teilchen des Metall- oder Legierungspulvers geeignet sind und daß diese nur in einer geringen Menge benutzt werden können und die für diesen Zweck brauchbaren Pulverteilchen auf einen engen 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 sie die Verträglichkeit des Kunststoffüberzugs mit der Oberfläche irgendeines pulverförmigen Materials nicht berücksichtigen.

Besonders für die Anwendung von EPS sollte das feinverteilte kunststoffbeschichtete Material, das an die Substratoberflächen durch Coulomb-Kraft gebunden werden soll, vorzugsweise eine möglichst große 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 der Kunststoffbestandteil anschließend möglicherweise durch Verdampfen entfernt werden muß. Außerdem ist das Gesamtgewicht des fertigen kunststoffbeschichteten Pulverprodukts, wenn das Ausgangspulvermaterial ein hohes spezifisches Gewicht hat, wie Metall, offensichtlich so groß, daß es zur Verwendung im EPS-Verfahren ungeeignet 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 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 gesamten Oberflächen der Teilchen gleichmäßig bedecken. Abgesehen davon würde ein dicker Filmüberzug, der für die Anwendung von EPS gewisse Vorteile bieten könnte, tatsächlich nur dann brauchbar anzuwenden sein, wenn eine solche dicke Filmbildung garantiert frei von Defekten während der folgenden Behandlungsstufen wäre.

Ausgehend vom geschilderten Stand der Technik lieet der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbringen einer gleichmäßigen, wenigstens 200 μπι dicken Schicht auf ein Substrat durch Bepulvern des Substrats mit kunststoffbeschichteten Teilchen aus anorganischem Material zu schaffen, das nicht mit den erwähnten Nachteilen oder Schwierigkeiten der bekannten Beschichtungsverfahren behaftet ist und Cberzugsfilme mit einer gleichmäßigen und größeren Dicke als nach üblichen Verfahren möglich oder so groß wie möglich und gleichzeitig frei von ungesinten gebliebenen zersetzten Rückständen liefert und unter -, Anwendung irgendeines der bekannten Beschichtungsverfahren EPS, Wirbelbettbeschichtung, elektrophoretische Abscheidung und elektrostatische Fluidisierung durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeich-IM nenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen. Elevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßeri Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen. Es ist bemerkenswert und überraschend, daß sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die verschie- -, derianigsten Beschichtungen sowohl auf Metall als auch auf nichtmetallischen Trägern (z. B. Asbestplatte) in erheblicher gleichmäßiger Dicke, Festigkeit, Haftfestigkeit und Undurchlässigkeit aufgebracht werden können, wobei gegebenenfalls der Kunststoffanteil der zunächst _>i, erzeugten Schicht durch weiteres Erhitzen rückstandsfrei entfernt werden kann, um eine festhaftende rein anorganische porenfreie Beschichtung zu erhalten. Besonders überrascht dabei, daß das erfindungsgemäße Verfahren in einfacher Weise so verschiedenartige j-, Beschichtungen mit höchst erwünschten Eigenschaften liefern kann.

In der ersten Stufe des Verfahrens wird der Überzug zum Fixieren auf eine über der Erweichungstemperatur des Kunststoffs liegende Temperatur, falls der Kunst-Hi stoff amorph ist, und auf eine über dem Schmelzpunkt und unter dem Verdampfungspunkt des Kunststoffs liegende Temperatur, wenn dieser kristallin ist, erhitzt.

Zu den erfindungsgemäß brauchbaren anorganischen pulverförmigen Stoffen gehören Pulver von Metall, wie ι, Kupfer, Aluminium, Zinn, Blei, 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. ι,, Fritte und keramische Stoffe.

Die Korngröße jedes anorganischen pulverförmigen Stoffes liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 500 μιτι Durchmesser. Wenn die Korngröße unter etwa 0,1 μιτι liegt, ergeben sich Schwierigkeiten beim _A-, Herstellen einer gleichmäßigen Kunststoffüberzugsschicht, während andererseits bei einer Korngröße über etwa 500 μιτι 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, 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 liegt, --, wäre keine gleichmäßige Beschichtung möglich, während andererseits bei einer Korngröße über 0,21 mm 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 Menge von 1 bis 15% ihres Gewichts beschichtet werden sollen, ist es besonders erwünscht, daß die Oberfläche der Teilchen durch eine bestimmte Vorbehandlung verträglich mit dem Kunststoffüberzug

gemacht wird, so daß anschließend ein Überzug von gleichmäßiger Dicke erhalten werden kann. Eine solche Oberflächenvorbehandlung kann durchgeführt werüen, indem auf die Teilchenoberflächen eine geradkettige gesättigte aliphatische Säure, -.vie 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 nachteilige Auswirkungen bei der Anwendung von EPS und elektrophoretischer Abscheidung und anschließenden Behandlungen. Man kann aber die Wirbelbettbeschichtung erfindungsgemäß ohne die beschriebene Oberflächenbehandlung anwenden.

Eine der üblichen Methoden zum Beschichten von Pulverteilchen mit Kunststoff ist die sogenannte Luftsuspensionsmethode, 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 Wasser in einem einen Kunststoff und das Pulver enthaltenden emulgierenden flüssigen Medium durchzuführen, das durch Zugabe einer 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 Abscheidung oder elektrostatischen Fluidisierung.

Die erwähnte Menge an Kunststoff ist erforderlich, um einen Überzugsfilm mit befriedigender Dicke entsprechend der Erfindung zu erhalten, d. h. über 200 μίτι 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 μΐη 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 Teüchenkörperp. nahe den Gasdurchlässen führt. Ferner kann die Bildung von zersetzten Rückständen durch Beachtung der oben angegebenen 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, dab bei anwendung von EPS die Verwendung von unterhalb des oben, erwähnten 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 oberhalb des angegebenen Bereiches natürlicherweise beschichtete Teilchen mit zu hohem Gewicht liefert, welche daher keine langdauernde Haftwirkung haben.

Eine bevorzugte Bedingung zur Herstellung von Filmen mit einer gleichmäßigen Dicke von nicht weniger als 200 μπι durch Wirbelbettbeschichtung besteht darin, Luft unter einem Druck von 5 bis 7 kg/cm² 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 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Kunststoffs, verwendet. Beispiele solcher organischen Peroxide sind tert. Butylhydroperoxid, Methyläthylketonperoxid, Di-ter.-butylperoxid, Diphenylperoxid, Cumolhydroperoxid usw., welche eine verhältnismäßig hohe kritische Zersetzungstemperatur haben.

Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden kunststoffbeschichteten anorganischen Teilchen bestehen fast alle aus Einheiten von Einzelteilchen, die mit Kunststoff überzogen oder verkapselt sind, wobei jedes Teilchen einen einzigen Kern enthält, -jnd solche pulverförmigen Produkte sind geeignet zur Verwendung bei elektrophoretischer Abscheidung und elektrostatischer Fluidisierung sowie bei der Wirbelbettbeschichtung und EPS.

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

Die kunststoffbeschichteten Pulverteilchen können zum Beschichten verschiedener Oberflächen von Stahl, Asbest, Phenolformaldehyd-Kunstharzen 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 einen gesinterten Film zu erhalten. Das bedeutet also, daß das erfindungsgemäße Filmbildungsverfahren in der ersten Stufe bei Temperaturen zwischen dem Erweichungsoder Schmelzpunkt und dem Vei-dampfungspunkt des benutzten Kunststoffs durchgeführt wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren, wobei die ursprünglichen Pulverteilclien 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 obenerwähnten üblichen Beschichtungsmethoden erhalten.

Has erfindungsgemäße Verfahren liefert im Vergleich mit dem üblichen Glasbeschichtungsverfahren, wobei die Beschichtung einfach eine Mischung von Glaspulver und einem Bindemittel ist und keine gleichmäßigen Ü' -rzugsfilme auf unregelmäßigen Oberflächen erhält-Ik , sind, gute Filme von 200 μίτι oder dicker, die im wesentlichen frei von »Kupferköpfen« oder Löchern bzw. Poren sind.

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, bevor die anschließende Wärmebehandlung durchgeführt wird. Im Fall der Verwendung von EPS kann man Überzugsfilme 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 brauchbar 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.

B e i s ρ i e 1 1 _J5

9,3 kg Kupferpulver, welches durch ein Sieb von 0,037 mm Maschenweite ging, wurden 10 Sekunden lang in eine 0,15%-Lösung 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 Kupferpulver wurde in eine warme Lösung von 1 kg Polyäthylen in 5 Litern Trichloräthylen gegeben. Die Mischung wurde gerührt und bei 7O⁰C gehalten, während eine etwa 65°C warme Lösung von « 1 kg Polyvinylalkohol in 301 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 60° C so getrocknet, um mit Polyäthylen beschichtete 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 auf ein Stahlblech von 200 χ 200 χ 1 mm, Qualität SPCE-1 bei einer Spannung von - 80 kV gesprüht und ein Film von etwa 1 mm Dicke erhalten. Der Film wurde anschließend 10 wi Sekunden lang bei 150°C unter 200 kg/cm² heiß gepreßt und dann in einem Ofen im Stickstoffstrom bei 1000 ±10° C 90 Minuten lang gesintert, um eine Schicht von gesintertem Kupfer von etwa 500 μηι Dicke zu erhalten. Eine solche Schicht, konnte bisher durch t>^r> übliche elektrostatische Beschichtung nicht erhalten werden.

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

Beispiel 2

8 kg Molybdändisulfidpulver, welches durch ein Sieb von 0,019 mm Maschenweite ging, wurden 10 Sekunden lang in eine 0,1%-ige Lösung von Stearinsäure in Äthanol getaucht und anschließend zum Trocknen herausgenommen. Auf den Molybdändisulfidteilchen blieben 0,08% Stearinsäure zurück. Das so behandelte Molybdändisulfidpulver wurde in eine warme Lösung von 1,2 kg Polyäthylen in 41 Trichloräthylen gegeben. Die Mischung wurde gerührt und bei 7O⁰C gehalten. Hierzu wurde eine bei etwa 65⁰C gehaltene Lösung von 1,5 kg Polyvinylalkohol in 251 Wasser gegeben und anschließend 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 beschichtete Molybdändisulfidpulverteilchen zu erzeugen. Die Menge der Polyäthylenbeschichtung betrug 12% und bedeckte die Teilchen gleichmäßig, wobei die Einzelteilchen alle voneinander getrennt und nicht zusammengeklumpt waren.

Die polyäthylenbeschichteten Molybdändisulfidteilchen wurden 15 Sekunden lang mit einer elektrostatischen Spritzmaschine unter einer Spannung von -75 kV auf ein Bronzeblech von 200 χ 200 χ 2 mm gespritzt. Der erhaltene Beschichtungsfilm war etwa 800 μΐπ dick. Anschließend wurde der Film 5 Minuten lang auf 18O⁰C erwärmt, um den Polyäthylenbestandteil auf das Bronzeblech aufzuschmelzen. Die geschmolzene Schicht war 800 μπι 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 mit H-18 Schleifmittel und der Drehzahl 300 verwendet. Das Probestück war jeweils 100 χ 100 mm groß. Die Prüfung zeigte Verluste von 35 mg, 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 erfindungsgcmäße 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 Maschenweitc ging, wurden 10 Sekunden lang in eine 0.15%ige Lösung von Stearinsäure in Äthano eingetaucht und dann herausgenommen und getrocknet Auf den Kupferoxidpulvcrtcilchcn verblieb 0,05°/i Stearinsäure. Das so behandelte Kupferoxidpulve wurde in eine bei etwa 30"C gehaltene Lösung von 1 k; Polystyrol in 5 1 Methylcnehlorid gegeben und gerühr Zu dieser Mischung wurde eine bei 30⁰C gehalten Lösung von 1kg Polyvinylalkohol in 301 Wasst

709 MB/3

gegeben, und die erhaltene Mischung wurde bei 30—35⁰C 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 abgesiebt, und wiesen eine gleichmäßige Polyäthylenbeschichtung auf, deren Gewichtsanteil 6% betrug.

Das erhaltene Pulver wurde während 15 Sekunden mittels einer elektrostatischen Spritzmaschine unter einer Spannung von — 8OkV auf ein entfettetes und entrostetes Tiefziehstahlblech von 200 χ 200 χ 1 mm Maßen gesprüht. Der erhaltene Überzugsfilm war etwa 800 μΐη dick. Er wurde dann 10 Sekunden bei 130⁰C unter einem Druck von 150 kg/cm² heiß gepreßt, um seine Dichte zu erhöhen, und darauf in einem Ofen im Stickstoffstrom bei 1000 ± 10°C 120 Minuten lang gesintert, um schließlich eine aus gesintertem Kupfer bestehende Metallschicht mit einer Dicke von 350 μίτι zu erzeugen. Es wurde gefunden, daß in der so erhaltenen Sinterschicht das ursprüngliche 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 μΐη dicke Schicht einer Kupfer-Stahl-Legierung gebildet war.

Beispiel 4

5 kg Kupferpulver, das durch ein Sieb mit 0,037 mm Maschenweite ging, wurde in eine Lösung von 100 g Peroxysilan in Methanol eingetaucht 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. Zu dieser wurde eine Lösung von 500 g Polyvinylalkohol in 151 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 60⁰C getrocknet, um schließlich polystyrolbeschichtete Kupferpulverteilchen zu erzeugen, die durch ein Sieb mit 0,0525 mm Maschenweite gingen. Auf den Kupferteilchen verblieben etwa 6% Polystyrol als Beschichtung.

Dieses pulverförmige Produkt wurde während 15 Sekunden mittels einer elektrostatischen Spritzmaschine bei einer Spannung von -80 kV auf eine Stahlplatte (Qualität SPCE-I) gesprüht, um eine Beschichtung von etwa 700 μπι Dicke zu erreichen. Dieser Beschichtungsfilm wurde dann 10 Sekunden lang bei 130⁰C und 180 kg/cm² heiß gepreßt, um seine Dichte zu erhöhen, und anschließend in einem Ofen im Stickstoffstrom bei 1000 ± 10°C 90 Minuten lang gesintert, um schließlich eine gleichmäßige 500 μπι dicke Sinterschicht zu erzeugen, welche die Stahlplatte bedeckte.

Beispiel 5

I kg Griiphitfluoridpulver, das durch ein Sieb von 0,019 mm Maschenweite geht, wurde in eine 0,15°/oigc 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 Methylethylketon gegeben, dann wurde gerührt, um eine Dispersion herzustellen, 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 ging. Die Menge der Epoxyharzbeschichtung betrug 6%.
Das Pulverprodukt wurde während 15 Sekunden

ίο mittels einer elektrostatischen Sprühmaschine bei einer Spannung von -9OkV auf eine Stahlplatte (Qualität SPCE-1) gesprüht, um eine Beschichtung von etwa 600 μίτι 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 Abriebprüfung unterworfen, wobei 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, das durch ein Sieb von 0,074 mm Maschenweite ging, wurde in eineO,12%ige Lösung von

Stearinsäure in Äthanol getaucht, um die Pulverteilchen mit etwa 0,08% Stearinsäure zu überziehen. Das erhaltene Pulver wurde in eine Lösung von 100 g Methylmethacrylatharz in 500 ecm Methylenchlorid gegeben, und es wurde dann gerührt, um eine

Dispersion zu erzeugen. Hierzu wurde langsam eine Lösung von 100 g Polyvinylalkohol in 31 Wasser gegeben, um zu emulgieren, und anschließend gerührt, bis das Methylenchlorid verdampft war. Das erhaltene Produkt wurde dekantiert, mit Wasser gewaschen u'id

bei 6O⁰C getrocknet. Auf den Frittenteilchen verblieb eine Menge von etwa 5% Methylmethacrylatharzschicht.

Das Pulverprodukt wurde während 15 Sekunden mittels einer elektrostatischen Sprühmaschine bei einer

⁴S Spannung von - 75 kV auf ein sandgestrahltes und dünn nickelplattiertes Stahlblech (Qualität SPCE-I) aufgesprüht, um eine Beschichtung von etwa 1000 μίτι Dicke zu erhalten. Der Beschichtungsfilm wurde dann in einem elektrischen Ofen bei 800°C 3 Minuten lang gesintert,

um schließlich eine gleichmäßige gesinterte Schicht von Fritte von etwa 500 μπι Dicke zu erhalten. Diese Sinterschicht wurde der Haftprüfung nach dem japanischen Industriestandard (JIS) R 430 unterworfen, und es wurde gefunden, daß die Schicht nicht

abblätterte. Selbst nach 6 Monaten zeigte sie keine »Kupferkopfw-Erscheinung.

Beispiel 7

Ein Natronkalkglaspulvcr mit einem Gehalt von 70% ^b0 SiO₂, 12% Na₂O, 10% CaO, 2% AI₂Oj und 1,5% MgO, das durch ein Sieb mit 0,0575 mm Maschenweitc 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%igcn Lösung von Epoxyharz in Mcthyläthylkcton besprüht, um mit etwa 5% Expoxyhar/ beschichtete GlaMeilehen zu erzeugen.

Diese Pulverteilchen wurden in einen Wirbelbettank gegeben, wo mit ihnen ein Wirbelbett erzeugt wurde, in das 10 Sekunden lang eine auf etwa 330⁰C vorgewärmte Stahlplatte von 200 χ 200 χ 2 mm (Qualität SPCE-I) eingetaucht wurde, was zur Bildung eines etwa 2 mm ^r> dicken Filmes auf der Stahlplatte führte. Die so beschichtete Stahlplatte wurde in einem Ofen im Stickstoffstrom mit einer Geschwindigkeit von 10⁰C pro Minute bis auf 550⁰C 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 820⁰C erhitzt, und das Glasmaterial wurde bei dieser Temperatur etwa 20 Minuten lang beim beginnenden thermoplastischen Fließen gehalten. Dann wurde die Ofentemperatur weiter auf 1240° C gesteigert, und es wurde bei dieser Temperatur 30 Minuten lang gesintert. Nach beendeter Sinterung wurde die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 5°C pro Minute bis auf 400⁰C gesenkt und dann stehengelassen, bis sie auf Raumtemperatur abgesunken war. Die 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 Stahlplatte gebunden war. An der Grenzfläche zwischen Beschichtung und Stahlplattenoberfläche war keine Bildung von Fayalit (2 FeO · SiO₂), Magnetit (Fe₃O₄) oder Hämatit (Fe₂O₃) erkennbar.

Beispiel 8

Silikatglaspulver aus Teilchen, die durch ein Sieb von 0,037 mm Maschenweite gingen, wurde in eine Lösung eines Silans in Methanol eingetaucht, und die erhaltenen )5 silanbeschichteten Teilchen wurden bei etwa 150⁰C getrocknet. Die getrockneten Teilchen wurden in eine Lösung von Epoxyharz in Methyläthylketon gegeben, und es wurde gerührt, um eine Dispersion herzustellen. Aus dieser Dispersion wurde das Lösungsmittel (Methyläthylketon) durch Anwendung einer wäßrigen Methanollösung extrahiert und entfernt, und anschließend wurde mit Wasser gewaschen und bei 6O⁰C getrocknet, um mit Epoxyharz beschichtete Silikatglasteilchen zu erhalten.

Diese Teilchen wurden dann mechanisch gepulvert, und das pulverisierte Produkt wurde während 10 Sekunden mittels einer elektrostatischen Sprühmaschine bei einer Spannung von -9OkV auf eine Asbestplatte (Nr. 2 nach jIS) gesprüht, um eine 800 μΐη ·>ο dicke Beschichtung zu erhalten. Der Schichtstoff aus Asbest und epoxyharzbeschichteten Glasteilchen wurde 20 Minuten in einem Ofen unter Stickstoffstrom auf 280⁰C erhitzt und dann abgekühlt, um eine innige Verbindung zu erhalten. Die erhaltene Schicht zeigte 5^r> eine sehr glatte Oberfläche und gleichmäßige Dicke.

Beispiel 9

Kugelförmige Kupferpulverteilchen mit einer Größe von 10 —30 μηι wurden in einer 8%igen Lösung von wi F.poxyhar/. in Methylethylketon dispergicrt, worauf das Lösungsmittel durch Äthanol extrahiert und das Produkt getrocknet wurde. Es wurde dann pulverisiert, um epoxyharzueschichtete Pulverteilchen zu erhalten, die etwa b% Epoxyharz, als Schicht von fast (>^ri gleichmäßiger Dicke aufwiesen und durch ein Sieb von 0.0525 bis 0,019 mm Maschenweite gingen.

21 des so erhaltenen Pulvers wurden in einen handelsüblichen Wirbelbettank von 20 cm Durchmesser und 80 cm Höhe gegeben, um darin durch Einblasen von Druckluft mit 5 kg/cm² ein Wirbelbett zu bilden. Eine auf 300⁰C vorgewärmte Stahlplatte von 100 χ 150 mm, Qualität SPCE-I, wurde 10 Sekunden lang in dieses Wirbelbett der Pulverteilchen gehalten und so mit einem 800 um dicken Film beschichtet. Dieser Film zeigte eine gute Oberfläche und gute Hafteigenschaften.

Das so behandelte Stahlblech wurde dann unter einem Druck von 200 kg/cm² bei 200°C etwa 10 Sekunden lang heiß gepreßt, um die Beschichtungsdichte zu steigern, und anschließend 30 Minuten lang in einem Ofen im Stickstoffstrom bei 1000⁰C gesintert, um eine 300 um dicke Schicht zu erhalten. Diese Sinterschicht zeigte eine gute Verbindung rr.it 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 μίτι 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 Sinterschicht viele Löcher von mehreren Dutzend μηι Durchmesser.

Die optimale Vorwärmtemperatur, auf welche Stahlblech erfindungsgemäß vorgeheizt werden sollte, liegt zwischen 280 und 350⁰C.

Beispiel 10

Kugelförmige Kupferpulverteilchen mit einer Größe von 10 bis 30 μηι wurden in einer 10%igen Lösung von Polymethylmethacrylatharz in Toluol dispergiert, und die erhaltene Dispersion wurde nach der Gasphasensuspensionsbeschichtungsmethode behandelt, um polymethylmethacrylatharzbeschichtete Kupferteilchen zu erzeugen. Von diesen wurde die durch ein Sieb von 0,044 bis 0,019 mm Maschenweite 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/cm² 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 eingetaucht, wodurch man einen Beschichtungsfilm von 800 μπι Dicke erhielt. Dieser Film zeigte gute Oberflächen sowie Hafteigenschaften.

Das so behandelte Stahlblech wurde dann bei 150⁰C und 200 kg/cm² etwa 10 Sekunden lang heiß gepreßt, urr die Überzugsdichte zu erhöhen, und anschließend übei 30 Minuten in einem Ofen im Stickstoffstrom bei 950⁰C gesintert. Es wurde beobachtet, daß sich eine weitge breitete starke Kupfer-Eisen-Lcgierung bildete unc Kupfermatcrial ein gutes Kriechvolumen zeigte unc durch thermische Verformung einige Zwillinge gebilde wurden.

Beispiel 11

8 kg Wolframdisulfidpulvcr, das aus durch eit 0,019-mm-Sicb gehenden Teilchen bestand, wurden /ι einer Lösung von 1,2 kg Epoxyharz in 4 1 Methyläthyl keton gegeben. Die Mischung wurde gut gerührt, dam wiederholt dekantiert und bei 60"C getrocknet, un epoxyharzbeschichtetc Wolf ramdisulfidpul verteilend zu erhallen. Dann wurde nach dem Verfahren voi Beispiel 9 mit Druckluft von 6 kg/cm·¹ ein Wirbelbett de·

beschichteten Produkts erzeugt und in dieses eine auf 300°C vorgewärmte Bronzeplatte 10 Sekunden lang eingetaucht, um einen Beschichtungsfilm von etwa 600 μίτι Dicke zu erhalten. Die beschichtete Bronzeplatte wurde dann zu einem Stück von 100 χ 100 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 ι ο Vergleichs-Bronzeplatte. Die Prüfbedingungen waren 1000 g Last, H-18 Schleifmittel und 300 Umdrehungen.

Beispiel 12

2 kg Graphotfluoridpulver, das aus durch ein 0,019-mm-Sieb gehenden Teilchen bestand, wurden zu einer Lösung von 0,5% Epoxyharz in 2 I Methylethylketon gegeben. Die Mischung wurde gut gerührt, und anschließend wurde wiederholt dekantiert und bei 60°C getrocknet, um Graphitfluoridpulverteilchen mit 7% Epoxyharzbeschichtung zu erhalten. Dann wurde nach dem Verfahren des Beispiels 9 mit Druckluft von 5 kg/cm² ein Wirbelbett des beschichteten Produkts erzeugt und in dieses ein Stahlblech von 200 χ 200 χ 1 mm, Qualität SPCE-I, 10 Sekunden lang eingetaucht, um einen Beschichtungsfilm von 500 μιη Dicke zu erhalten.

Es wurden dann die gleichen Abriebprüfungen wie in Beispiel 11 an dem in der beschriebenen Weise beschichteten Stahlblech und zum Vergleich an einem jo unbeschichteten Stahlblech (SPCE-I) vorgenommen. Die Prüfungen ergaben Verluste von 20 mg bzw. 80 mg.

Beispiel 13

5 kg Kupferoxidpulver, dessen Teilchen durch ein js 0,04-mm-Sieb gingen, wurden 10 Sekunden lang in eine 0,15%ige Lösung von Stearinsäure in Äthanol eingetaucht und anschließend getrocknet, um sie mit einem Stearinsäureüberzug von 0,05% zu versehen. Die so oberflächenbehandelten Kupferoxidteilchen wurden zu einer Lösung von 500 g Äthylcellulose in 5 1 Methyläthylketon gegeben und bei 3O⁰C gerührt. Man ließ die Mischung bei Raumtemperatur stehen und dekantierte nach Entfernen der überstehenden Flüssigkeit fünfmal, worauf man 1 Stunde bei 6O⁰C stehenließ. Das erhaltene Produkt wurde in einer Hammermühle zu einer Korngröße pulverisiert, die etwa durch ein 0,009-mm-(J50mesh-)Sieb ging. Es wurde gefunden, daß 5% Athylcelluloseschicht jedes Teilchen nahezu gleichmäßig bedeckt.

Das Pulverprodukt wurde mittels einer elektrostatischen Sprühmaschine während 15 Sekunden bei einer Spannung von -85 kV auf ein entfettetes und entrostetes Stahlblech mit niedrigem Kohlenstoffgehalt mit einer Größe von 200 χ 200 χ 1 mm, Qualität SPCE-I, aufgesprüht. Der erhaltene, etwa 600 um dicke Beschichtungsfilm wurde 15 Sekunden lang bei 130°C unter 150 kg/cm² heiß gepreßt, um seine Dichte zu erhöhen, und darauf in einem Ofen im Stickstoffstrom 100 Minuten bei 1000 ± 10⁰C gesintert, um schließlich «> eine aus gesintertem Kupfer gebildete Metallschicht mit einer Dicke von etwa 300 μιη zu erzeugen.

Es wurde gefunden, daß das Kupferoxid durch die bei der plötzlichen thermischen Zersetzung der Äthylcellulose erzeugten Gase fast vollständig reduziert wurde ·^>Γι und an der Grenzfläche zwischen der Stahlblcehobcrfläche und der Sinterschicht eine 0,2 μιη dicke Kupfer-Eiscn-Lcgicrungsschicht gebildet wurde. Wenn man die Sinterschichtoberfläche durch Dressierwalzen behan delt, wurde sie glänzend und gleichmäßig.

Beispiel 14

5 kg kugelförmige Kupferpulverteilchen, welch' durch ein 0,04-mm-Sieb gingen, wurden 10 Sekunde: lang in eine 0,15%ige Lösung von Stearinsäure ii Äthanol eingetaucht und anschließend ? Stunden be Raumtemperatur getrocknet, um auf ihnen 0,08°/ Stearinsäurebeschichtung abzuscheiden. Die so behan delten Kupferpulverteilchen wurden zu einer Lösunj von 500 g Polyvinylchioridharz in 5 1 Tetrahydrofurai gegeben, worauf genügend gerührt und dann Wasse zugegeben wurde, um dann eine weißliche Flüssigkeit zi erhalten, die das Vinylchloridharz und die kugelförmi gen Kupferteilchen als Gemisch enthielt. Die weißlichi Flüssigkeit wurde mit Wasser gut gewaschen, und dam wurde bei 6O⁰C 1 Stunde lang getrocknet, und da erhaltene Produkt wurde in einer Hammermühle zi einer Teilchengröße zerkleinert, welche durch ein Siel von etwa 0,149 mm Maschenweite ging. Das Vinylchlo ridharz bedeckte in einer Menge von etwa 7% nahezi gleichmäßig jedes Teilchen.

Das Pulverprodukt wurde mittels eines Wirbelbett Beschichtungsverfahrens auf ein niedrig gekohlte; Stahlblech (SPCE-I) in der genauer im folgender beschriebenen Weise aufgebracht.

Das Stahlblech, auf welches das mit Vinylchloridhan beschichtete Kupferpulver aufgebracht werden sollte wurde zuvor mit einem Sandstrahlgerät mit Nummei 100 Aluminiumoxid als Strahlmittel und einem Luft druck von 4 kg/cm² behandelt und dann in einen elektrischen Ofen auf 300° C erhitzt. Das so an seinei Oberfläche gereinigte und erhitzte Stahlblech wurde Ii Sekunden lang in den Wirbelbettbeschichtungstanl gegeben, in dem die mit Vinylchloridharz beschichteter Kupferteilchen durch Anwendung von Druckluft vor 5 kg/cm² in ein Wirbelbett verwandelt waren.

Das so behandelte Stahlblech wurde nach dei Entnahme aus dem Wirbelbettbeschichtungstank in elektrischen Ofen nochmals 1 Minute auf 25O⁰C erwärmt und dann langsam abgekühlt, wodurch siel eine sehr gute Verbindung des geschmolzenen Vinyl chloridharzes und Kupfers mit der Stahlblechunterlage ergab, deren Oberfläche zuvor durch Sandstrahler vorbehandelt war.

Die beschichteten Stahlbleche sehen sehr schön au; und sind für Anwendungen beim Innenausbau geeignet Außerdem kann man einen gesinterten Kupferfilm vor 500 bis 800 μΐυ erhalten, indem man das beschichtete Stahlblech in einer nicht oxidierenden Atmosphäre erhitzt, so daß das Vinylchloridharz zersetzt unc verdampft wird und gleichzeitig der Kupferbestandtci gesintert wird.

Beispiel 15

100 g der in Beispiel 6 erhaltenen mit Methylmetlv arylatharz beschichteten Frittcnpulvcrteilchen wurder benutzt, um durch clcktrophoretische Abscheidung cir Stahlblech mit niedrigem Kohlenstoffgehalt vor 50 χ 50 mm Größe (Qualität SPCE-I) zu beschichten dessen Oberflächen zuvor durch Sandstrahlen gereinigi und dünn mit Nickel plattiert waren. Die Abscheidung erfolgte in einem wäßrigen 2-Liter-Bad, das 0,5 g/ Aluminiumchlorid als Elektrolyt und 0,5 g/l nichi ionisches oberflächenaktives Mittel enthielt und mil einer Kohlctafcl von 100 χ 100 mm Abmessungen al; Kathode und mit dem Sinhlhli-rli :il<; Anode versehen

war und mit Gleichstrom von 150 V lund 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/dm².

Das so erhaltene beschichtete Stahlblech wurde in einem Heizofen 5 Minuten lang bei 780 ± 20⁰C gesintert, um eine weiße Frittenschicht mit sehr schoner Oberfläche vollkommen frei von Harzrückständen und »Kupferköpfen« zu erhalten. Die Dicke der gesinterten Frittenschicht betrug etwa 250 μπι.

Beispiel 16

1 kg Frittenpulver mit einem Schmelzpunkt von 650⁰C, das aus Teilchen bestand, die durch ein 0,052-mm-Sieb gingen, wurde in eine 0,15%ige Lösung von Stearinsäure in Äthanol getaucht, um die Teilchen mit 0,07% Stearinsäure zu beschichten. Das erhaltene Pulver wurde in eine Lösung von 50 g Epoxyharz und 5 g Methyläthylketonperoxid in 7 1 Methylenchlorid gegeben und anschließend genügend gemischt. Die Mischung wurde dann auf etwa 60⁰C erhitzt, bis das Lösungsmittel verdampft war. Das erhaltene feste Produkt wurde in einer Kugelmühle auf eine Korngröße, die durch ein 0,074-mm-Sieb ging, zerkleinert, um Frittenpulverteilchen zu erhalten, die mit etwa 4% Epoxyharz beschichtet waren.

Das Pulverprodukt wurde mittels der Wirbelbetibeschichtungsmethode zum Beschichten eines Stahlblechs mit niedrigem Kohlenstoffgehalt benutzt, welches zuvor durch Sandstrahlen gereinigt und dünn mit Nickel plattiert und auf 150° C erhitzt war. Die Beschichtung war etwa 250 μηι dick. Das beschichtete Stahlblech wurde 5 Minuten auf 150°C erwärmt und dann 3 Minuten bei 800°C gesintert, um schließlich eine gleichmäßige glatte Sinterschicht von Fritte zu erhalten, die frei von Harzrückständen war.

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

Beispiel 17

1 kg Frittenpulver mit einem Schmelzpunkt von 550⁰C, das aus durch ein 0,0525-mm-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 und 2 g Di-tert.-butylperoxid in 7,5! Methylenchlorid gegeben und genügend gemischt. Diese flüssige Mischung wurde dann auf etwa 6O⁰C erhitzt, bis das Lösungsmittel verdampft war. Das erhaltene feste Produkt wurde in einer Kugelmühle auf eine Korngröße, die durch ein 0,074-mm-Sieb ging, zerkleinert, um Frittenteilchen mit etwa 2,5% Polyesterharzbeschichtung zu erhalten.

Das Pulverprodukt wurde mittels einer elektrostatischen Beschichtungsmaschine auf eine Asbestplatte gesprüht, um einen etwa 280 μΐη dicken Beschichtungsfilm zu erhalten. Das elektrostatische Sprühen wurde mit einer Spannung von -75 kV während 15 Sekunden durchgeführt. Die beschichtete Asbestplatte wurde 5 Minuten auf 120⁰C erwärmt und dann 3 Minuten bei 700° C gesintert, um schließlich auf ihr eine gesinterte Frittenschicht mit glatter Oberfläche zu erhalten.

Zum Vergleich wurde e^;n ähnlicher Versuch ohne Anwendung des Di-tert.-butylperoxids durchgeführt und gefunden, daß die erhaltene Schicht eine weniger glatte Oberfläche hatte.

Claims

Ll Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbringen einer gleichmäßigen, wenigstens 200 μιη dicken Schicht auf ein Substrat durch Bepulvern des Substrats mit kunststoffbeschichteten Teilchen aus anorganischem Material, dadurch gekennzeichnet., daß auf das Substrat Teilchen aus anorganischem Material aufgebracht werden, von denen jedes mit I bis 15% seines Gewichtes mit Kunststoff beschichtet wurde, die so erzeugte Schicht zunächst auf eine zwischen dem Schmelzpunkt und dem Verdampfungspunkt des Kunststoffs liegende Temperatur erhitzt und gegebenenfalls dann sogleich anschließend oder später bis zur Verdampfung des Kunststoffes und Sinterung der anorganischen Teilchen erhitzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anorganische Teilchen mit einer Korngröße von 0,1 bis 500 μΐη Durchmesser eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß anorganische Teilchen der Gruppe Metalle, Legierungen, Metallsulfide, Kohlenstofffluorid, keramische Stoffe und Glas eingesetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Metalle Kupfer, Aluminium, Titan und Nickel, als Legierungen Messing und Bronze, als Metallsulfide Molybdändisulfid und Wolframdisulfid, als Glas Silikatglas, Natronkalkglas, Kaliumkalkglas, Bleiglas und Boratsilikatglas eingesetzt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der anorganischen Teilchen vor dem Beschichten mit Kunststoff durch eine Behandlung mit einer geradkettigen gesättigten aliphatischen Säure oder einem Oberflächenbehandlungsmittel vom Silantyp mit Kunststoff verträglich gemacht wurde.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als geradkettige gesättigte aliphatische Säure Stearinsäure oder Palmitinsäure eingesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Oberflächenbehandlungsmittel 4 vom Silantyp eines aus der Gruppe Gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Gamma-GIycidoxypropyltrimethoxysilan und Beta-Äthyltrimethoxysilan eingesetzt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, -,. dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff ein Polyäthylen-, Polystyrol-, Epoxy-, Polymethylmethacrylat-, Polyvinylchlorid-, Polyvinylalkohol-, Polyesterharz oder Äthylcellulose eingesetzt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, -, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kunststoff ein organisches Peroxid zugesetzt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die kunststoffbeschichteten anorganischen Teilchen auf den Träger durch _hl elektrostatisches Pulversprühen aufgebracht werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die kunststoffbeschichteten anorganischen Teilchen auf den Träger durch _h elektrophoretische Abscheidung aufgebracht werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die kunststoffbeschichteten anorganischen Teilchen auf den Träger durch elektrostatische Fluidisierung aufgebracht werden.

■3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die kunststoffbeschichteten anorganischen Teilchen auf den Träger durch Wirbelbettbeschichtung aufgebracht werden.