FI56464C - Faergblandning och foerfarande foer dess framstaellning - Google Patents

Description

Γηΐ KUULUTUSJULKAISU γλαγ. df&A ^ 1) UTLÄGGNINGSSKRIFT 56464 C (45) Patentti myönnetty 10 01 1930 Patent meddelat ’ (51) Kv.lk.*/lnt.CI.» H 05 B 5/26 SUOM I — FI N LAN D (21) Ptt*nttlh»k*mui — P»t*r»tin*öknlnf 1059/70 (22) H*keml*pllvl —· AiwBknlnfidag l6. 0^4.70 ^ ^ (23) Alkupllvl—Glltlghetsdaf l6. O^t. 70 (41) Tullut luikituksi — Bllvlt offuntllg > j_q . 70

Patentti- jft rekisterihallitut (44) NthUvikilpanon ja kuuL|ulkalsun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen AniBkan utltjd och uti.»krtft*n pubitcend 28.09.79 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus— Begird prloritet 18. Oi*.69 Ο6.Ο8.69 Englanti-England(GB) 200i+l/69, 39^80/69 - (71) The Research Association of British Paint, Colour & Varnish Manufacturers,

The Paint Research Station, Waldegrave Road., Teddington, Middlesex,

Englanti-England(GB) (72) John Allen Saunders, Teddington, Middlesex, Englanti-England(GB) (7^) Oy Jalo Ant-Wuorinen Ab (5*0 Maaliseos ja menetelmä sen valmistamiseksi - Färgblandning och förfarande för dess framställning Tämä keksintö koskee sähköä johtavaa maaliseosta, joka ilmassa kovettuvassa sideaineessa sisältää sähköäjohtavia hiilihiukkasia ja jolla on maalintapai-neh konsistenssi ja jota voidaan sivellä tai ruiskuttaa pinnalle ohueksi, tasaiseksi kalvoksi, jonka sähköinen vastus on pieni, sekä tällaisen maaliseoksen valmistamista.

On useasti yritetty valmistaa sähköä johtavia päällysteitä, ja nämä ovat yleensä olleet kahta eri tyyppiä.. Toinen näistä on muodostettu maalista, jossa on metallihiukkasista muodostettuja pigmenttejä, kun taas toinen päällystetyyppi on muodostettu hiiltä tai grafiittia sisältävistä seoksista.

Maalit, jotka sisältävät metallihiukkaspigmenttejä, muodostavat päällysteitä, joilla on hyvin alhainen ominaisvastus, ja ne muodostavat korkean sähkönjohtokyvyn omaavia päällysteitä.

Hiiltä ja grafiittia sisältävillä seoksilla toisaalta on ollut paljon korkeampi ominaisvastus. Kun niistä siis muodostetaan ohuita päällysteitä, esim. 0,0025 - 0,013 cm:n (0,001 - 0,005") paksuisia, niillä on hyvin korkea ominaisvastus esim. 100 ohmia pinta-alan neliötä kohti tai paljon enemmän. Mikäli niistä muodostetaan paksumpia päällysteitä, kalvot aikaa myöten halkeilevat, eikä näitä päällysteitä voitaisi muodostaa pelkästään maalaamalla.

C 09 D 5/214 2 56464

On olemassa tarve sähköä johtavista päällysteistä, joiden ominaisvastus on sellainen, että niitä voidaan käyttää lämmityseliminä, esimerkiksi rakennuksen seinillä. Niinpä metallihiukkaspigmenttejä sisältävät maalit ovat täysin sopimattomia suuren sähkönjohtokykynsä vuoksi, koska tarvittaisiin erittäin voimakkaita sähkövirtoja kohtuullisen lämpötuloksen aikaansaamiseksi. Hiiltä tai grafiittia sisältävillä seoksilla toisaalta on liian suuri ominaisvastus, joten kohtuullisen lämpötuloksen aikaansaamiseksi ne vaativat turvallisuuden kannalta liian suuren jännitteen. Mikäli niitä siis käytetään rakennuksen seinissä, ei jännite kokonaisuudessaan saisi ylittää 40 voltin rajaa, joka Institution of Electrical Engineers'in, United Kingdom, mukaan on määritelty pienjännitteenä.

Tämän keksinnön mukaiselle maaliseokselle on tunnusomaista, että sähköä-johtavien hiilihiukkasten määrä on pigmenttitilavuuskonsentraatioltaan 25-75 %, joista pigmenttitilavuuskonstraatioltaan 14-80 % on ohuita levymäisiä grafiitti-hiukkasia, jotka on muodostettu grafiitin märkäjauhatuksella ja pigmenttitila-vuuskonsentraatioltaan 2-35 % kolloidisia hiilihiukkaisia, joiden hiukkaskoko on 20-60 nanometriä, määritettynä elektronimikroskoopin avulla, ja että kuivatun maalikalvon ominaisvastus on 0,1-1 ohmia pinta-alan neliötä kohti.

Keksinnön mukaan on myös aikaansaatu menetelmä yllämainitun sähköä johtavan maalin valmistamiseksi, jossa menetelmässä grafiitti hienonnetaan märkäjauhatuksella grafiitin pienentämiseksi ohuiksi levymäisiksi hiukkasiksi laminaarisen lohkeamisen kautta, ja grafiitti liitetään ennen jauhamista, sen aikana tai sen jälkeen ilmassa kovettuvaan sideaineeseen, ja että seokseen lisätään kolloidisia hiilihiukkasia, joiden koko on 20-60 nm.

Muodostamalla maali tällä tavalla on havaittu, että maaliyhdistelmästä muodostetuilla kuivatuilla kalvoilla on hyvinkin alhainen ominaisvastus, esim.

0,1 - 10 ohmia pinta-alan neliötä kohti. Ohuiden, esim. 0,0025 cm:n (0,001") paksuisten kalvojen ominaisvastus voi käytännössä hyvinkin olla pienempi kuin 10 ohmia neliötä kohti ja voidaan saavuttaa niinkin pieniä arvoja kuin 1 ohmi neliötä kohti. Niinpä kalvo, jonka sivujen pituus on 0,30 m (1 feet square) ja jonka ominaisvastus on 1 ohmi neliötä kohti, antaa 25 watin tehon jänniteen ollessa 5 volttia. Suuremman pinnan, esim. sellaisen, jonka sivujen pituus on 2,44 m (8 feet square) teho on sama (nimittäin 25 watt ia/sq.ft,) 40 voltin jännitteellä, tämän jännitteen ollessa luultavasti ylin jänniteraja turvallisuusvaatimukset huomioonottaen. Tämän keksinnön mukaiset maalit sopivat täten hyvin käytettäviksi rakennuksien sisäpinnoilla tai sellaisissa tapauksissa, joissa suuren pinnan lämmittäminen on toivottavaan ilman suuria jännitteitä.

Keksinnön mukaisesta maaliseoksesta muodostetun kuivatun kalvon todel- 3 56464 linen ominaisvastus riippuu kalvon paksuudesta ja maalikalvot ovat yleensä 0,0025 - 0,013 cm:n (0,001 - 0,005") paksuisia. Normaalin ohuen kalvon paksuus on noin 0,0025 cm (25 mikronia) ja 0,004 cm:n välillä ja tämän kaivon 2 ...

kuivapaino on noin 50 - 60 g/m . Paksumpia pääJJysteita voidaan valmistaa ]oko muodostamalla paksumpi kalvo, esim. 0,0075 cm (75 mikronia, 0,003"), tai muodostamalla useampia päällekkäisiä ohuita kalvoja.

Ei ole aivan selvää miksi keksinnön mukaiset maalit muodostavat päällysteitä, joiden ominaisvastus on näin pieni, mutta luultavasti tämä johtuu siitä, että grafiitti jauhetaan märkänä. Tästä märkä-jauhatuksesta suspensiossa johtuu, että saaduilla jauhetuilla grafiittihiukkasilla on toisenlainen muoto verrattuna kuivana jahhettuihin hiukkasiin, sekä myös niiden hiukkaskokojen jakautuma on erilainen. Tämä märkänä jauhaminen aiheuttaa grafiittihiukkasten laminaarisen halkeilemisen, jolloin muodostuneiden hiukkasien'iidfcö* Vailifelee' ‘ suuresti, ja tämä luultavasti johtaa siihen, että jauhetut hiukkaset pakkautuvat toisiinsa kuivassa kalvossa aiheuttaen alhaisen ominaisvastuksen. Grafiitin tulisi mieluimmin olla sellaista tyyppiä, joka helposti muodostaa hiutaleita tai levymäisiä hiukkasia.

Keksinnön eräänä toisena etuna on se, että keksinnön mukaisesta maalista muodostettuja kalvoja voidaan lämmittää jaksottaisesti, ts. toistuvasti johtamalla sähkövirta kalvon läpi, ja sen jälkeen jäähdyttää»kalvon silti halkeilematta, kun taas kalvo, joka on muodostettu ainoastaan sekoittamalla keskenään hienojakoista nokimustaa ja samaa sideainetta, halkeilee jo muutaman lämpöjakson jälkeen.

Keksinnön mukaisten maaliyhdistelmien grafiittipitoisuudesta riippuu yhdistelmistä muodostettujen kalvojen johtokyky siten, että johtokyky kasvaa grafiittimäärän lisääntyessä. On kuitenkin saavutettava tasapaino suuren johtokyvyn ja pysyvän, riittävästi sideainetta sisältävän maaliyhdistelmän välillä haluttujen maaliominaisuuksien saavuttamiseksi. Grafiitin suhteen sideaineeseen tulisi siten yleensä olla 0,33:1 - 4:1 laskettuna haihtumattoman aineen painosta, tai pigmentin tilavuusväkevyyden (p.v.c.) tulisi olla 25-75%, mieluimmin suurempi kuin 45%. On selvää, että grafiitin hiilipitoisuus myös vaikuttaa johtokykyyn ja korkeata hiilipitoisuutta pidetäänkin parhaana.

On havaittu, että märkänä jauhamisessa ei yleensä muodostu huomattavampia määriä aivan pienimpiä, ts. kolloidista kokoa olevia hiukkasia. Tämän keksinnön mukaan lisätään siis mieluimmin kolloidikokoisia hiilihiukkasia maaliyhdistelmiin sopivassa vaiheessa näiden maaliseosten valmistuksessa. On havaittu, että tämä toimenpide vähentää yhä edelleen keksinnön mukaisista maaliseoksista muodostettujen kalvojen ominaisvastusta.

Sähköisten ominaisuuksien parantumisen ohella saaduilla maaliyhdistel-millä on parannettu siveltävyys, ts. niitä on helpompi levittää ja ne muodos- 56464 tavat tasaisempia kalvoja.

Keksinnön mukaan aikaansaadaan täten maaliseos, joka dispergoituna ilmassa kovettuvaan sideaineeseen sisältää yhteensä 25 - 75 % (p.v.c.) johtavia hiukkasia» joista 14-70% (p.v.c.) on ohuita levymäisiä grafiittihiukkasia ja 2-35% (p.v.c.) kolloidisia hiilihiukkasia, joiden hiukkaskoko on 20-60 millimikronia määritettynä elektronimikroskoopilla, jolla yhdistelmällä on maa-lintapainen konsistenssi ja jota voidaan sivellä tai ruiskuttaa pinnalle ohueksi tasaiseksi kalvoksi, jonka ominaisvastus on alhainen.

Kolloidisen hiilen painosuhde grafiittiin voi olla jopa 0,8; mieluimmin paino-suhde on 0,1 - 0,5 jolloin painosuhde 0,4 antaa pienimmän ominaisvastuksen kuivatuissa maalika!voissa, ja painosuhteet välillä 0,2 - 0,3 antavat optimaaliset juoksevuusominaisuudet maaliyhdistelmille. Grafiittihiukkasia ei kuitenkaan voida kokonaan korvata kolloidisilla hiilihiukkasilla, koska, kuten edellä mainittiin, saadut kuivatut kalvot ovat pysymättömiä toistuviin lämpö-vaihteluihin nähden, esim. sellaisiin., jotka syntyvät johdettaessa sähkövirtaa sysäyksittäin kalvon läpi.

Kolloidisten hiilihiukkasten koko on mieluimmin 20-50 nanometriä määritettynä elektronimikroskoopilla. Sopivia kolloidisia hiilihiukkasia ovat epätäydellisellä palamisella valmistetut hiilihiukkaset, kuten saatavissa olevat hienojakoiset nokimustapigmentit, esimerkiksi Vulcan XXX tai Vulcan XC-72, \elmistaja Cabot Corporation, ja asetyleenimusta, esimerkiksi Shawinigan Chemicals Limited’in markkinoima tuote.

Kuten edellä selostettiin, voidaan ohuet levymäiset grafiittihiukka-set valmistaa märkäjauhatuksella. Koska kuitenkin on havaittu, että sähköinen ominaisvastus huomattavasti pienenee kalvoissa, jotka on valmistettu sellaisista maaliseoksista, joihin on lisätty kolloidisia hiilihiukkasia, voidaan alusta alkaen märkäjauhamiseen käyttää grafiittia, jonka hiukkaskoko on pienempi kuin mitä se on jos kolloidisia hiilihiukkasia ei lisätä. Tämä tietysti vähentää jauhamisprosessiin tarvittavaa aikaa ja kustannuksia, ja estää karkeiden hiukkasten joutumasta lopulliseen päällysteeseen.

Sanonnalla "ilmassa-kovettuva" sideaine tarkoitetaan sideainetta, joka kiinnittyy eli kovettuu kuivaksi kalvoksi kun maaliseos sivellään ilmakosketuk-seen joutuvaksi ohueksi kalvoksi huoneen- tai korotetussa lämpötilassa. Tämä kiinnittyminen eli kovettuminen voidaan aikaansaada millä sopivalla tavalla hyvänsä, esimerkiksi haihduttamalla liuottimia, reaktiolla hapen tai ilmakehän jonkun muun komponentin kanssa, tai reaktiolla maaliyhdistelmän muiden komponenttien kanssa.

Keksinnön mukaisista maaliseoksista muodostettuja kalvoja voidaan käyttää lämpölähteenä johtamalla virtaa niiden läpi, joten sideaineen tulisi olla pysyvä kalvon saavuttamissa lämpötiloissa. Sisäseinän tai kattopinnan 5 56464 normaalin käyttölämpötilan tulisi olJa 30-50°C. Tyypillisiä sopivia sideaineita, ovat epäorgaaniset sideaineet, kuten alkalimetallisilikaatti, esim. kalium- tai natriumsilikaatti, vesipitoiset sideaineet, kuten osittain orgaaniset sideaineet, esimerkiksi kvaternääristen orgaanisten emästen silikaatit, tai kokonaan orgaaniset sideaineet, esim. vesipitoiset emulsiosideaineet,ja orgaanisiin liuottimiin liukenevat hartsisideaineet. Kuivattujen maalikalvojen maksimi käyttölämpötila riippuu käytetystä sideaineesta. Täten esimerkiksi kalvoja, joiden valmistuksessa on käytetty silikaattisideaineita, voidaan käyttää lämpötiloissa aina 4O0°C:seen asti, kun taas kalvoja, joiden valmistukseen on käytetty vesipitoista emulsiomaalia, voidaan käyttää ainoastaan alle 100°C:n lämpötiloissa.

Mikäli kalvoja käytetään rakennuksien seinissä, on toivottavaa, että ne ovat tulenkestäviä. Tämä vaatimus voidaan täyttää käyttämällä epäorgaanisia silikaattisideaineita.

Grafiitin märkänä jauhamista voidaan edesauttaa lisäämällä seokseen pinta-aktiivista ainetta. Tällaiset aineet parantavat kalvon muodostumisomi-naisuuksia, sekä helpottavat saatujen maaliyhdistelmien käyttöä, minkä lisäksi ne lisäävät jauhamisprosessin tehokkuutta, siten vähentäen jauhamisaikaa.

Käytettäessä vesipitoisia alkalisilikaatteja sideaineina voidaan käyttää anionisia, kationisia ja ei-ionisia pinta-aktiivisia aineita. Mieluimmin kuitenkin käytetään natriumnafteeni-sulfonihappo/formaldehydi-kondensaatti-tyyppiä (Dispersol T:tä tai Belloid TD:tä), mutta tätä ei voida käyttää silloin kun maalin on oltava aikaiimetalliionivapaa, esim. käytettäessä orgaanista ammoniumsilikaattia. Tällaisissa tapauksissa käytetään mieluimmin ei-ionista ainetta, kuten Lissapol NX:ää (nonyyli-fenyyli-etyleenioksidi-kondensaattia). Tämä myös parantaa maalien varastointisäilyvyyttä. Joissakin silikaattimaaJeis-sa, jotka helposti muodostavat geelin joutuessaan kosketuksiin jauhamislaitteis-tosta peräisin olevien keraamisten kulutustuotteiden kanssa, voidaan käyttää kationista agenssia, esim. rasva-amiinia/etyleenioksidi-kondensaattia (Ethomeen* ia), niiden säilyvyyden parantamiseksi.

Dispersol T ei sovi käytettäväksi joidenkin orgaanisten emulsioside-aineiden kanssa, koska se saattaa muuttaa emulsion geeliksi; Lissapol NX:ää voidaan käyttää tämän sijasta hyvin tuloksin. Orgaanisiin liuottimiin liukenevat polymeeriset sideaineet dispergoituvat joissakin tapauksissa riittävästi ilman erityistä pinta-aktiivisen aineen lisäystä, mutta mikäli tällainen on välttämätön, käytetään jotakin Rosaniliiniemästä.

Pinta voidaan päällystää keksinnön mukaisilla maaleilla samalla tavalla kuin käytettäessä tavallisia maaleja, esimerkiksi siveltimellä, rullalla, ruiskuttamalla tai upottamalla.

Grafiitti on jauhettava märkänä, ts. grafiitin tulee jauhettaessa 6 56464 olla suspensiona sellaisessa nesteessä, joka voi olla itse sideaine tai jokin neste, joka on sideaineen liuotin tai yhteensopiva sideaineen kanssa, kuten esim. vesi. Käytettäessä orgaanisia lateksi-sideaineita sekä eräitä silikaattisideaineita on parempi jauhaa grafiitti, mahdollisesti yhdessä kolloidikokoisten hiilihiukkasten kanssa, esimerkiksi pienessä määrässä vettä ja dispergoimisaineessa ja sen jälkeen lisätä sideaine saatuun jauhettuun tahnaan. Muissa tapauksissa grafiitti voidaan jauhaa yhdessä pienen määrän kanssa sideainetta, minkä jälkeen jäljelle jäänyt suurempi pääosa sideainetta lisätään saatuun jauhettuun seokseen, kun taas sellaisissa tapauksissa, joissa käytetään mukana kolloidikokoisia hiilihiukkasia, nämä kolloidikokoiset hiukkaset voidaan ensin jauhaa perusteellisesti sideaineen kanssa, minkä jälkeen lisätään grafiitti ja jauhetaan edelleen. Eri vaiheiden paras keskinäinen järjestys voidaan jokaisessa eri tapauksessa saada selville kokeilemalla.

Eräs keksinnön mukainen erinomainen maaliseos voidaan valmistaa ka-liumsilikaattiliuoksesta, jossa moolisuhde SiOg/KgO on noin 4, melko karkea-hiutaleisesta grafiitista, joka tietysti hienontuu jauhatuksen aikana, sekä alkyyliaryylisulfonaatista, esim. Belloid TD:stä tai Dispersol T:stä (mety-leenidinafteeni-sulfohapon dinatriumsuola) pinta-aktiivisena aineena. Yleensä tällainen yhdistelmä laimennetaan myös vedellä.

Tapa, jolla elektrodit kiinnitetään keksinnön mukaisista maaleista muodostettuihin kalvoihin, ei ole kriittinen, mikäli muodostetun liittymis-kohdan liittymisvastus on alhainen. Käytännössä on havaittu, että erikoisen käytännöllinen menetelmä on päällystää pinta keksinnön mukaisella seoksella, ja sen jälkeen kiinnittää ohuita alumiinikalvoja (esim. 0,0008 cm:n paksuisia) maalatun pinnan vastakkaisia reunoja pitkin käyttäen ohutta kerrosta maalia liimana. 18 B.G. alumiiniliuskasta muodostettuja kontaktitankoja voidaan kiinnittää kalvoon niiden koko pituudelta ruuveilla tai jousipidikkeillä. Käyttäen tällaista järjestelmää voidaan käyttää 3-6 ampeerin suuruisia virtoja jalkaa kohti ilman liittymiskohtien ylikuumentumista.

Keksinnön mukaiset maaliyhdistelmät ovat käyttökelpoisia monissa tapauksissa, joissa tarvitaan sähköäjohtavaa kalvoa. Niitä voidaan käyttää rakennkksien, esim. talojen, huoneistojen, toimistojen, tehtaiden, koulujen ja sairaaloiden seinissä, ja johtaa sähkövirtaa muodostettujen kalvojen läpi rakennuksen lämmittämiseksi. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää ennakolta valmistettuja lämpölevyjä, joissa on maalin kuivuttua kalvoa mitä erilaisimmilla alustoilla, esim. eristetyllä teräksellä, eristetyllä alumiinilla, kovalla kuitulevyllä, lastulevyllä ja puulla, ja jotka voidaan liittää rakennukseen tai käyttää vapaana seisovana paneelina. Tällaisilla paneeleilla on laaja käyttö kotitalouksissa ja teollisuuksissa, esim. erityisenä lämpöyksikkönä autoissa, junissa ja lentokoneissa.

7 56464

Paitsi että maalika.]voja voidaan käyttää rakennusten seinäpaneeleissa, ne voidaan myös liittää esimerkiksi betoniin, joka peitetään muovikerroksella tai lattiatiilillä, jolloin saadaan lattianalainen keskuslämmitys.

Kuivattujen, sähköäjohtavien maalikalvojen muita käyttömahdollisuuksia ovat esimerkiksi karjatallien, kanaloiden, siipikarjan hautomiskaappien, kasvihuoneiden, taimien kasvattamiseksi tarkoitettujen viljelystilojen lämmittäminen käyttämällä erillisiä Aämmityspaneeleja tai maalaamalla tällaisten yksiköiden seinät tai lattiat, putkijohtojen lämmittäminen, jolloin jopa 200°C:n lämpötilat helposti ovat saavutettavissa jäähtymisen tai jähmettymisen estämiseksi, katodisädeputkien pintojen päällystäminen elektrostaattisen seulan muodostamiseksi, tai niiden käyttö kaasujen läamitysyksikköinä, jolloisia ovat esim. konvektorityyppiset vapaina seisovat lämmityslaitteet.

Keksintöä havainnollistetaan seuraavilla esimerkeillä:

Esimerkki 1:

Valmistettiin sähköäjohtava maaliseos jauhamalla kuulamyllyssä seu-raavia komponentteja mainituissa painosuhteissa 10 tunnin ajan kuulamy]lyssä: kaliumsilikaattiliuosta, 29,9% kiinteitä aineita, moolisuhde Si02/K20 = 3,89 500

Kadagaskarin hiutalegrafiittia (C-pitoisuus 85%) 222.5 anionista kostutusainetta (Belloid TD) 16,2 vettä 150

Muodostettu maaliseos levitettiin yhtenä kerroksena sivelemällä suorakulmaiselle asbestilevylle, jonka mitat olivat 46 x 51 cm ja metalliliuskat kiinnitettiin käyttäen edellämainittua menetelmää. Kun levy oli kuivattu, alu- 2 , miiniset kontaktitangot, kooltaan 3.17 x 51 cm kiinnitettiin levyn molempiin pitempiin reunoihin käyttäen viittä pidikettä kummassakin kontaktitangos-sa. Levyn päällysteen kokonaisvastus oli 0,90 ohmia, ja JO ampeerin virta kalvon läpi aikaansai suuruudeltaan 0,04· wattia per cm (36 wattia/sq.ft.) tehon maksimi jännitteen ollessa 0,2 volttia/cm (6 voj.ttia/ft.).

Koristesilikaattimaali, joka sisälsi keltaista epäorgaanista pigmenttiä, ruiskutettiin sähköä johtavan levyn etupinnalle, ja todettiin, ettei tämä toimenpide oleellisesti muuttanut kalvon lämmitysominaisuuksia.

Kalvo säilytti tasaisuutensa 16 kuukauden päivittäisen käytön aikana, jona aikana levyä lämmitettiin 7 1/2 tuntia päivittäin kytkien päälle ja pois. Sähköominaisuudet eivät myöskään muuttuneet tänä aikana.

Esimerkki 2:

Eri grafiittilaatujen vertailemiseksi keskenään valmistettiin joukko maaliseoksia kuulamyllyssä käyttäen kaliumsilikaattiliuosta (30% kiinteitä aineita) sideaineena, ja Belloid TD:tä dispergoimisaineena. Jokaiseen yhdistelmään lisättiin eri tyyppistä grafiittia seuraavasti: 8 56464 A keskimääräinen hiukkaskoko 5 μ B 98 % läpäisi 300 mesh’iä (53 μ)

C hiutaletyyppinen aine, 20 mesh'iä BS

Lisäksi vaihdeltiin grafiitin suhdetta sideaineeseen.

Jokaista maaliseosta ruiskutettiin sitten asbestilevyille siten, että 2 päällysteen kuivapainoksi tuli 0,00625 g/cm (kalvon paksuus noin 0,0025 cm, 0,001") ja elektrodit kiinnitettiin samalla tavalla kuin edellä. Kun kalvot olivat kuivuneet, niiden ominaisvastukset mitattiin ja tulokset on annettu seuraavassa taulukossa.

Grafiitin painosuhde Ominaisvastus ohmia/nelic> j sideaineeseen

Grafiitti A Grafiitti B . Grafiitti C

1,33 29,1 3,3 1,7 1,00 - 7,9 1,9 0,67 118,0 14,7 5,5 0,44 - HO,2 26,0

Voidaan todeta, että sähkönjohtokyky kasvaa grafiitin määrän lisääntyessä. Parhaimmat tulokset saatiin myös käyttämällä hiutaletyyppistä grafiittia.

On selvää, että muodostamalla toinen päällystekerros jokaisesta yhdistelmästä voidaan kalvojen ominaisvastusta vähentää puoleen.

Esimerkki 3:

Valmistettiin kaksi maaliyhdistelmää (A ja B) jauhamalla 8 tuntia kuula-myllyssä yhdessä seuraavia aineita, paino-osissa ilmaistuina:

Haali A Maali B

Kaliumsilikaattiliuosta (moolisuhde

SiC^/^O, 3,89, 29,9% kiinteitä aineita 333,3 333,3

Madagaskarin hiutalegrafiittia (karkeata, >85% hiillä) 200,0 181,8 nokimustaa (Vulcan XC-72) - 18,2 dispergoimisainetta (Belloid TD) 10,0 14,5 tislattua vettä 231,8 231,8

Maali B sisälsi noin 10% kolloidista nokimustaa hiilihiukkasten kokonaismäärästä sekä myös suuremman määrän dispergoimisainetta kolloidisten hiukkasten dispergoitumisen edistämiseksi.

Tämän jälkeen päällystettiin sivelemällä yksittäisiä kipsilevyjä, mitat 30,5 x 35,6 cm (12" x 14"), ja kuivaamisen jälkeen Idinnitettiin 2,54 cm (1") leveitä alumiinikalvopäätteitä, jolloin saatiin sähköäjohtava päällyste, jonka 9 56464 mitat olivat 30,5 cm x 30,5 cm (12" χ 12"). Mitattiin sähköiset ominaisvastukset ja saatiin seuraavat tulokset:

Maali A 5,5 ohmia/nelio

Maali B 1,6 ohmia/neliö

Esimerkki *4:

Valmistettiin kaksi maalia (C ja D), joiden koostumukset paino-osissa oiivat seuraavat:

Maali C Maali D

kaliumsilikaattiliuosta (mooli- suhde SiO^/K^O = 3,89, 29,9% kiinteitä aineita 333,3 333,3

Ceylonin grafiittia (< SO mesh jauhe 93-94·% hiiltä) 200,0 181,8 nokimustaa (Vulcan XC-72) - 18,2 dispergoimisainetta (Belloid TD) 14,5 14,5 tislattua vettä 231,8 231,8

Maalit kokeiltiin kuten esimerkissä 3 on selitetty. Saaduilla kuivatuilla päällysteillä oli seuraavat ominaisvastukset:

Maali C 7,6 ohmia/nelio

Maali D 1,5 ohmia/neliö

Esimerkki 5:

Valmistettiin kaksi maalia (E ja F) kuten esimerkissä 3 on esitetty, joiden koostumukset paino-osissa d.ivat seuraavat:

Maali E Maali F

natriumsilikaattiliuosta (moolisuhteessa

Si02/Na20 = 3,98, 28,0% kiinteitä aineita) 357,0 357,0

Ceylonin grafiittia (<S0 mesh'in jauhe, 93-94% hiiltä) 200,0 181,8 nokimustaa (Vulcan XC-72) - 18,2 dispergoimisainetta (Dispersol T) 14,5 14,5 tislattua vettä 208,0 208,0

Kumpikin maali laimennettiin 75 ml:J.la vettä ennenkuin ne poistettiin myllystä, ja saadut maalit kokeiltiin kuten esimerkissä 3 on selitetty. Saaduilla kuivilla päällysteillä oli seuraavat ominaisvastukset:

Maali E 4,7 ohmia/neliö

Maali F 1,3 ohmia/neliö

Kuten esimerkeistä 3-5 voidaan todeta, maalit A, C ja E muodostavat kalvoja, joiden ominaisvastus on pieni, kuitenkin maalit B, D ja F, jotka oli valmistettu lisäämällä kolloidikokoisia hiilihiukkasia, muodostivat kalvoja, joiden ominaisvastus on vieläkin pienempi.

Litiumsilikaatit ja litiumsilikaatin seokset natriumsilikaatin ja mahdollisesti kaliumsilikaatin kanssa ovat myös hyviä sideaineita, joita voidaan ίο 56464 käyttää keksinnön mukaisissa maaliseoksissa, kuten esimerkeistä 6 ja 7 ilmenee. Esimerkki 6:

Kaksi maiia (G ja H), joiden koostumukset paino-osissa olivat seuraavat:

Maali G Haali H

litiumsilikaattiliuosta (moolisuhde

SiC^/I^O = 6,0, 25% kiinteitä aineita) 400 400

Ceylonin grafiittia (50 mesh'in jauhe, 93-94% hiiltä) 200 181,8 nokimustaa (Cabot laatua XC-72) - 18,2 dispergoimisainetta (Dispersol T) 14,5 14,5 tislattua vettä 165 165 valmistettiin ja kokeiltiin niin kuin esimerkissä 3 on esitetty. Saaduilla kuivilla päällysteillä oli seuraavat ominaisvastukset:

Maali G 10,0 ohmia/neliö

Maali H 3,75 ohmia/neliö

Esimerkki 7:

Kaksi maalia (I ja J), joiden koostumukset paino-osissa olivat seuraavat :

Maali I Haali J

natriumsilikaattiliuosta (moolisuhde Si02/Na20 = 3,98, 28% kiinteitä aineita) 155 155 litiumsilikaattiliuosta (moolisuhde Si02/Li20 = 6,0, 25% kiinteitä aineita) 226 226

Ceylonin grafiittia (50 mesh'in jauhe, 93-94% hiiltä) 200 181,8 nokimustaa (Cabot laatua XC-72) - 18,2 dispergoimisainetta (Dispersol T) 14,5 14,5 tislattua vettä 184 184 valmistettiin ja kokeiltiin kuten esimerkissä 3 on selitetty. Saaduilla kuivilla päällysteillä oli seuraavat ominaisvastukset:

Maali I 7,9 ohmia/neliö

Maali J 3,5 ohmia/neliö

Esimerkeistä 6 ja 7 voidaan täten todeta, että voidaan valmistaa tyydyttäviä sähköäjohtavia maalipäällysteitä käyttämällä sideaineena litium-silikaattia joko yksinään tai seoksena natriumsilikaatin kanssa riippumatta siitä, onko kolloidista grafiittia läsnä tai ei. Litiumsilikaatin (joka on kalliimpi kuin natrium-tai kaliumsilikaatti) käyttö ei kuitenkaan näytä pienentävän ominaisvastusta, mutta se muodostaa sideaineen, joka on vedenkestä-vämpi kuin natrium- tai kaliumsilikaatti* Tämän lisäksi litiumsilikaatin käyttö joko yksinään tai seoksena natriumsilikaatin kanssa tekee mahdolliseksi käyttää n 56464 sellaista silikaattisideainetta, jossa silikaatin moolisuhde alkalimetalJioksidiin on korkeampi.

Esimerkki 8:

Nokimustapitoisuuden vaikutuksen osoittamiseksi valmistettiin sarja maaliseoksia käyttäen kaliumsilikaattia sideaineena (moolisuhde SiC^/^O = 3,89, 29,9% kiinteitä aineita). Hiilimustan (XC 72) suhdetta grafiittiin (Ceylon-laatua, <50-mesh B.S.) vaihdeltiin. Jokaisessa maaliseoksessa dispergoimis-aine oli Dispersol T, ja seoksia jauhettiin 4 tuntia kiertomyllyssä; silikaatti-sideaine lisättiin jauhamisen jälkeen.

Seokset valmistettiin käyttäen seuraavia aineosia, joissa 'x' tarkoittaa nokimusta/grafiitti suhdetta:

Grafiittijauhetta 200/x+l g

Nokimustaa 200x/x+l g

Dispersol T 14,5 g

Vettä 307,0 g

Kaliumsilikaattia 333,3 g 2 Päällystettiin kipsilevyjä siten, että päällysteen kuivapainoksi tuli 50 g/m , jolloin saatiin seuraavat ominaisvastukset: x Ominaisvastus(ohmia/neliö) 0 6,50 0,1 1,81 0,2 1,45 0,3 1,31 0,4 0,88 0,5 1,86 0,6 1,94 0,7 2,04 0,8 2,45

Pienin sähköinen ominaisvastus saatiin nokimusta/grafiittisuhteen ollessa 0,4. Suhteen kasvaessa jopa 0,8 asti saatiin kuitenkin vielä parempia tuloksia verrattuna sellaiseen maaliin, jossa käytettiin ainoastaan grafiittia. 'x':n vaihdellessa maalin juoksevuus myös muuttui, ja 0,4-arvoa suuremmilla arvoilla siveltävyys huonontui, kun taas se oli parhaimmillaan arvojen 0,1 ja 0,3 välillä.

Esimerkki 9:

Valmistettiin maaleja kuten esimerkissä 8, käyttäen eri tyyppisiä nokimustia ja eri 'x’:n arvoja, jolloin 'x* määritellään samalla tavalla kuin edellä. Seuraavassa taulukossa on esitetty saadut ominaisvastukset käyttäen 2 50 g/m :n päällystepainoa kipsilevyllä.

12 56464 ---1-;-1--

Nokimusta-laatu j Hiukkaskoko (mp) j x Ominaisvastus (ohmia/neliö)

Black Pearls 607 ^ 13 0,1 3,2 i Regal 330 '' 25 0,1 1,8

Sterling SO 41 0,1 1,7

Sterling SO 41 0,2 1,6

Sterling SO 41 0,3 1,5

Sterling MTFF 250 0,1 3,3 ilman - 0,0 7,8

Jokaisessa edellä olevassa tapauksessa voidaan todeta parannuksia sähkönjohtokyvyssä verrattuna maaliin, jossa käytetään grafiittia yksinään, ja on ilmeistä, ettei käytetty nokimustalaatu ole kovin tärkeä, kun hiukkaskoko on samaa suuruusluokkaa kuin "polttolaaduilla" tai muilla sopivilla samanlaisia tuloksia antavilla nokimustalaaduilla, mukaan Jaettuina tavaramerkillä Cabot . « XXX ja Cabot Regal SRF myytävät laadut. Huomataan kuitenkin, että saadaan kor- f 4 keampia ominaisvastuksia nokimustan hiukkasko’on ollessa pienempi kuin 20 mv tai suurempi kuin 60 mv. (esim. Sterling KTFF).

Samanlaisia tuloksia saatiin käytettäessä näitä nokimustalaatuja sekä sideaineena osittain orgaanista vesipitoista kvaternääristä ammoniumsilikaatti-tyyppistä sideainetta, esim. tavaramerkilJ.ä Quram myytävää, tai kokonaan orgaanista vesipitoista emulsiota, kuten seuraavassa esimerkissä osoitetaan.

Esimerkki 10:

Valmistettiin neljä esi-sekoitettä I - IV jauhamalla yhdessä neljän tunnin aikana kiertokuulamyllyssa seuraavat aineosat, paino-osina lausuittuina:

Aineosa _Esi-sekoite_

I II III IV

Grafiitti Avarc 202 200 166,7 200 166,7 nokimusta (Vulcan XC-72) ei 33,3 ei 33,3

Dispergoimisaine (Dispersol T) 14 14,5 ei ei

Dispergoimisaine (Lissapol NX) ei ei 12 12

Tislattua vettä 357 357,0 357 357

Valmistettiin sitten maaliseoksia sekoittamalla määrätyt näistä esi-sekoitteista I - IV määrättyjen sideaineiden V - XI kanssa.

13 56464 V Revinex 10 A 40 (karboksyloitu styreeni/butadieeni lateksi) VI Emultex F (pehmentävätön polyvinyyliasetaatti lateksi) VII Vinamul 6825 ( 75/25 vinyyliasetaatti/2 - etyyliheksyyjiakrylaatti lateksi) VIII Revacryl 144 (styreeni/akryyli Lateksi) IX Vinamul 6930 (70/30 vinyyliasetaatti/veova 911 lateksi) X Quram Expt. No. 5 (kvaternäärinen ammoniumsilikaatti; Si02 = 45 paino-%) XI Quram 220 (kvaternäärinen ammoniumsilikaatti, SiC>2 = 45 paino-%).

Jokainen maali siveltiin yhtenä kerroksena kipsilevyille, joiden mitat olivat 30,5 cm x 35,5 cm (12"x 14"), ja kuivaamisen jälkeen kiinnitettiin 2,54 cm:n (1") leveitä alumiinikalvopäätteitä kumpaankin päätyyn, jolloin saatiin sähköä johtava maalikalvo, jonka pinta-ala oli 30,5 cm x 30,5 cm (12,: x 12"). Tämän jälkeen mitattiin sähköiset ominaisvastukset.

Jokaisen maalin koostumus ja ominaisvastus on esitetty seuraavassa taulukossa.

I—:-f--- I Esisekoite Side-aine Ominaisvastus tyyppi (ohmia/neliö) laatu määrä paino- osissa ---- --- ' i _l I V 110 17,0 II V Ilo 3,3 I I VI 106,5 9,3 II VI 106,5 2,4 I I VII 94 20,0 II VII 94 3,6 Ί

I I

! I X 117,5 12,3 I

I II X 117,5 3,6 ; i xi 122 10,4 II XI 122 3,5 III IX 101 10,3 IV IX 101 4,9 IV VIII 105 5,7 IV VI 106,5 4,5 III X 117,5 4,0 IV X 117,5 3,0 IV XI 122 2,5

Voidaan todeta että nokimustan lisääminen koostumukseen huomattavasti vähensi ominaisvastuksia.

Kipsilevypanelien päällystäminen toisella sähköä johtavalla kalvolla 14 56464 vähensi nokimustaa sisältävien maaliseosten ominaisvastukset arvoon 1-2 ohmia/neliö.

Kaikki maalikalvot olivat stabiileja lämmönvaihtoolosuhteisiin nähden.

Levyjen lämpötila korotettiin noin 40°C:seen johtamalla kalvon läpi tarpeelli- 2 nen virta (ts. alle 5 amp.) 377 wattia/m (35 wattia/sq.ft.) suuruisen tehon aikaansaamiseksi. Kuumien maalikalvojen ominaisvastukset vähenivät noin 10-30%, mutta jäähdytettäessä ne palautuivat alkuperäisiin arvoihinsa. Tämä stabiliteetti koski myös levyjä, jotka oli päällystetty ei-johtavalla emulsiolla.

Keksinnön mukaisia maaliyhdistelmiä voidaan myös valmistaa käyttäen orgaaniseen liuottimeen liukenevaa hartsia sideaineena, jolloin saadaan kalvoja, joiden ominaisvastus on alhainen, päällysteiden ollessa 0,0005 - 0,007 cm:n (0,002 - 0,003") paksuisia. Dispergoimisaineen lisääminen orgaanisiin liuottimiin perustuviin yhdistelmiin, vaikkakin toivottavaa maalin ulkonäköön ja juok-sevuusominaisuuksiin nähden, ei aina ollut tarpeellista koska hartsit itse voivat toimia dispergoimisaineina.

Nämä maalikoostumukset havainnollistetaan seuraavalla esimerkillä 11: Esimerkki 11:

Valmistettiin viisi maaliseosta K-0 kiertojauhamalla yhdessä eri aineosia eri määrissä käyttäen eri pitkiä jauhamisaikoja. Kaikissa tapauksissa käytettiin epoksi-esterisideainetta, joka oli Synolac 400 W (80% hartsia lakka-bensiinissä). Muodostettuihin maaliseoksiin lisättiin 2 g kobolttinaftenaatti-kuivausliuosta (kobolttipitoisuus 6%), kipsilevyjä päällystettiin sitten näillä maaliseoksilla ja kuivattujen kalvojen sähköiset ominaisvastukset määritettiin.

> . KaaJ ikoostumus

Aineosa -; K L M N 0 | i ---1-----

Epoksi-esteri (g) 87,5 ; 87,5 87,5 87,5 87,5

Grafiitti (Avarc 202) (g) 166,7 166,7 166,7 166,7 166,7

Nokimusta (XC-72) (g) 33,3 33,3 33,3 ! 33,3 j 33,3

White Spirit/ksyleeni (ml) (50/50 seos) 600 - 600 600

Kupari oleaatti (g) - 11

Duomeen TDO. (g) - - 11 5 5

Sellosolvi/ksyleeni (3/1 seos) (ml) 600 600

Jauhamisaika (tunteja) 4 4455

Epoksi-esteriä lisätty ennen grafiitin jauhamista tai sen jälkeen ennen ennen ennen jälkeen ennen Sähköinen ominaisvastus 6,8 7,9 9,4 6,6 6,4 (ohmia/neliö)_____!_______ 15 56464

Saadaan kalvoja, joiden ominaisvastus on aJhainen.

Nämä maa]iseokset olivat verraten juoksevia ja todettiin, että niiden juoksevuusominaisuudet parantuivat vähennettäessä tilavuussuhdetta 65%:sta 47%:iin, lisättäessä hiilen suhdetta grafiittiin ja lisättäessä Rosaniliini-emästä dispergoimisaineeksi. Tätä havainnollistetaan seuraavalla esimerkillä 12. Esimerkki 12:

Valmistettiin kaksi maaliseosta (P ja Q) seuraavista aineosista:

Epoksi-esteri (Synolac 400W) 87,5 g

Lakkabensiini/ksyleeni (50/50 seos) 350 mj.

Nokimustaa (XC-72) 33,3 g

Dispergoimisainetta (Rosaniliini-emäs) 1,0 g.

Nämä kiertojauhettiin yhden tunnin aikana, sen jälkeen molempiin maaleihin lisättiin 66,7 g Avarc 202 grafiittia, minkä jälkeen jauhettiin vielä ' 3 tuntia.

Molemmat valmistetut maaliseokset olivat juoksevia, ohuita maaleja, joiden käyttöominaisuudet olivat samantapaiset kuin vesipohjaisten maalien.

Tämä johtui luultavasti pääasiassa dispergoimisaineesta, Rosaniliini-emäksestä, joka on parhaimpia kolloidisten hiijihiukkasten ja grafiitin dispergoimisaineita v orgaanisista liuottimista.

Rosaniliinia käytettiin kahdella eri tavalla. MaaJ.iseosta P varten Rosaniliini lämmitettiin 190°C:seen epoksi-esterin kanssa 15 minuuttia ennen jauhamista, jolloin luultavasti tapahtuu kemiallinen reaktio, koska emäs muuttaa väriä ja sen dispergoimisteho parantuu. Maaliseoksessa Q Rosaniliini-emäs liuotettiin hartsiin vain 100°C:ssa ennen jauhamista ja tämän yhdistelmän todettiin olevan paksumpi kuin yhdistelmä P.

Kipsilevyjä käsiteltiin maaliseoksilla kuten edellä ja päällysteen paino määritettiin. Sähköinen ominaisvastus määritettiin tulokset laskettiin 2 100 g/m :n päällystepainoa kohti, mikä vastaa 0,005 cm:n (0,002") paksuista kalvoa. Sähköiset ominaisuudet olivat: (-;--r

Maali Ominaisvastus, 100 g päällystettä/) nr (ohmia/neliö) ! P 7,4 Q 6,9

Esimerkki 13:

Valmistettiin 8 maaliseosta R-Y kiertojauhamalla yhdessä jälempänä seuraavassa taulukossa mainittuja eri aineosia. Käytettäessä nokimustaa (XC-72), tämä esidispergoitiin 2 tuntia ennen grafiitin (Avarc 202) lisäämistä. Grafiitin 16 56464 lisäämisen jälkeen kaikki maaliseokset jauhettiin 4- tuntia. Kipsilevyjä pääl- lystettiin valmiilla maaliseoksella, minkä jälkeen kuivattujen kalvojen säh- 2 köiset ominaisvastukset määritettiin ja tulokset laskettiin 100 g/m :n paallys-tepainoa kohti. Käytettäessä alkydi/melamiini-sideainetta kalvot kovetettiin kuumentamalla uunissa 125°C:seen 1/2 tuntia.

. Maali

Komponentti ---— —-f-r-f-—---

R S T U | V W X Y

_____j--------

Polymetakryyliesteri I

40% liuos (Bedacryl 122X) 131 131 131 133 | - (g)

Ksyleeni (ml) 500 500 500 500 -

Nokimustaa (g) 33,3 16,7 - - 33,3 16,7 ' -

Grafiitti (g) 166,7 83,3 200 100 166,7 83,3 200 100 ei-kuivuvaa risiiniöljyä 1 alkydi hartsia (60% kiintei- j tä aineita (g) - 65 65 65 65

Butyloitu melamiini-form- aldehydi-hartsi - - - - 21,8 21,8 21,8 21,8 (60% kiinteitä aineita)(g)

Ksyleeni-n-butanoli (3/1 seos) (ml) - 600 600 600 600 p.V.c; (%) 65 47 65 47 65 47 65 47 nokimusta/grafiitti 0,2 0,2 ei ei 0,2 0,2 ei ei ominaisvastus (ohmia/neliö) 3,0 2,4 9,5 18,0 3,9 3,0 6,8 6,1 1 I τ. -I__J_

Kuten taulukosta käy ilmi, nokimustan lisääminen koostumukseen huomattavasti vähentää ominaisvastuksia ja käyttämällä vähennettyä tilavuussuhdetta aikaansaadaan kalvo, jonka ohminen vasfus on alhairien.

Esimerkki 14: 25,4 cm x 20,3 cm (10" x 8") suuruinen asbestipinta varustettiin kahdella runsaalla päällysteellä osittain hydrolysoitua etyylisilikaattia, jolloin pinta kuivumisen jälkeen oli lujittunut ja kiiltävä. Tämän jälkeen se päällystettiin esimerkin 13 mukaisen maaliseoksen W paksulla kalvolla, ja liuottimien annettiin haihtua huoneenlämpötilassa. Kiinnitettiin alumiinifolio ja sähköinen vastus mitattiin ennen kuumentamista ja todettiin sen olevan 6 ohmia.

j7 56464

Kalvon läpi johdettiin sähkövirta, ja kun pinnan lämpötila saavutti arvon noin 125°C, vakiolämpötilaa ylläpidettiin johtamalla 4 amp:n virta 13 V:n lähteestä kahden tunnin aikana.

Kylmien kalvojen lopullinen vastus oli 3,2 ohmia. Tämän menetelmän etuna on, että tällaisia polttomaaliyhdistelmiä voidaan kovettaa sähköisesti kuumentamalla in. situ, käyttämättä tavanomaisia polttouuneja.

Esimerkki 15:

Valmistettiin sähköäjohtavia hydrolysoituun etyylisilikaatti-sideainee- seen pohjautuvia maaliyhdistelmiä, joissa käytetty sideaineliuos oli Stauffer

Chemical Co.:n Silbond H6-laatua, jonka SiO--pitoisuus oli 18%.

11^

Maaliyhdistelmät A ja B valmistettiin jauhamalla seuraavia aineosia kiertomyllyssä neljä tuntia:

Aineosa A^ " ' —' ~ ——---* ........ .......' . ...1- I— — > I .1 ' » .

Grafiittijauhe ( < 50 mesh B.S.) (g) ; 200 166,7

Nokimustaa (Cabot XC72) (g) - , 33,3

Isopropanoli (ml) ‘ 300 ' 300

Silbond H6 (g) 100 100 minkä jälkeen lisättiin toinen erä 455 g Silbond'ia H6.

Kummassakin maaliyhdistelmässä kokonaishiilipigmenttien painosuhde piidioksidiin oli 2:1. Saadut maalit olivat juoksevia ja niiden viskositeetti oli alhainen. "

Kipsisiä koelevyjä päällystettiin maalikalvoilla, ja niiden kuivuttua 2 niiden sähköiset vastukset määritettiin ja korjattiin 100 g/m :n päällystepai-noa vastaavaksi. Saatiin seuraavat arvot:

Haali Vastus (ohmia/neliö) A1 17,6 B1 8,8 [ _*_

Vaikkakin nämä yhdistelmät pohjautuivat orgaanisiin liuottimiin, lopullinen sideaine täydellisen kovettumisen jälkeen on ainoastaan piidioksidi. Tällä tavalla aikaansaadaan lämmönkestäviä päällysteitä, jotka ovat verrattavissa vesipitoisten silikaattisideaineiden muodostamiin päällysteisiin.

Öljymuunnetut alkydihartsit voivat toimia sideaineina kuten seuraavassa esimerkissä osoitetaan.

Esimerkki 16:

Valmistettiin neljä maaliseosta esidispergoimalla kiertomyllyssä noki- 18 56464 mustaa (XC-72) sideaineeseen yhden tunnin aikana, minkä jälkeen lisättiin grafiitti (Avarc 202) ja seosta jauhettiin edelleen kolme tuntia. Kaikissa yhdistelmissä hiilen suhde grafiittiin oli 0,5, tilavuussuhteen ollessa 47%.

Jauhamisen jälkeenlisättiin 2 g kobolttinaftenaatti-kuivausliuosta (6%:n kobolttipitoisuus) ja kipsilevyt päällystettiin maaliseoksella. Kuivattujen 2 kalvojen sähköiset ominaisvastukset mitattiin ja korjattiin JOO g/m :n pääl-lystepainoa vastaavaksi.

,

Aine Maali

C1 D1 E1 FJ

peliävansiemen/pentaetytritoli, pitkä öljyalkydisideaine (Paralac 10) (g) 52,5 52,5 nokimusta (g) 33,3 33,3 33,3 33,3 lakkabensiini/ksyleeni (50/50 seos) (ml) 400 350

Rosaniliiniemäs esikuumennettu hartsin kanssa 190 C:seen 1.0 - 1.0

Rosaniliiniemäs (liuotettu hartsiin 100°C:ssa) (g) - 1,0 - 1,0

Grafiitti (g) 66,7 66,7 66,7 66,7 keskipitkä öljy pellavansiemen/ tung-glyseroli alkydisideaine (Paralac N18X) (g) 87.5 87,5

Ksyloli (ml) - - 450 300 Sähköinen ominaisvastus (ohmia/neliö) 7,3 4,9 6,4 4,1 Nämä neljä maaliseosta olivat samanlaiset kuin esimerkissä 12 esitetyt.

Claims (16)

19 56464

1. Sähköä johtava maaliseos, joka ilmassa kovettuvassa sideaineessa sisältää sähköäjohtavia hiilihiukkasia ja jolla on maalin-tapainen konsistenssi ja jota voidaan sivellä tai ruiskuttaa pinnalle ohueksi, tasaiseksi kalvoksi, jonka sähköinen vastus on pieni, tunnettu siitä, että sähköäjohtavien hiilihiukkasten määrä on pigmenttitilavuuskonsentraatioltaan 25-75 %, joista pigmentti-tilavuuskonsentraatioltaan 14-70 % on ohuita levymäisiä grafiitti- - hiukkasia, jotka on muodostettu grafiitin märkäjauhatuksella ja pig-menttitilavuuskonsentraatioltaan 2-35 % kolloidisia hiilihiukkasia joiden hiukkaskoko on 20-60 nanometriä, määritettynä elektronimikroskoopin avulla, ja että kuivatun maalikalvon ominaisvastus on 0,1-1 ohmia pinta-alan neliötä kohti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen maaliseos, tunnettu siitä, että kolloidisen hiilen ja grafiitin välinen painosuhde on 0,1-0,5.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen maaliseos, tunnet-t u siitä, että se sisältää kolloidisia hiilihiukkaisia, joiden hiukkaskoko on 20-50 nanometriä määritettynä elektronimikroskoopin avulla.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen maaliseos, tunnettu siitä, että ilmassa kovettuva sideaine on epäorgaaninen silikaattisideaine.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen maaliseos, tunnettu siitä, että se dispergoimisaineena sisältää natriumnafteenisulfoni-happo/formaldehydi-kondensaattia.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen maaliseos, tunnettu siitä, että ilmassa kovettuva sideaine on orgaaninen ammoniums il ikaattisideaine.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen maaliseos, tunnettu siitä, että ilmassa kovettuva sideaine on vesipitoinen emulsiosideaine.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen maaliseos, tunnet-t u siitä, että se dispergoimisaineena sisältää nonyyli-fenyyli-etyleenioksidikondensaattia.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen maaliseos, tunnettu siitä, että ilmassa kovettuva sideaine on orgaaniseen liuottimeen liukeneva muovisideaine.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen maaliseos, tunnettu 56464 20 siitä, että se dispergoimisaineena sisältää rosaniliiniemästä.

11. Menetelmä jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen sähköäjohtavan maaliseoksen valmistamiseksi, jolla on maalintapai-nen konsistenssi ja jota voidaan sivellä tai sumuttaa pinnalle ohueksi tasaiseksi kalvoksi, jonka sähköinen vastus on pieni, tunnet-t u siitä, että grafiitti hienonnetaan märkäjauhatuksella ohuiksi levymäisiksi hiukkasiksi laminaarisen lohkeamisen kautta ja grafiitti liitetään ennen jauhamista, sen aikana tai sen jälkeen ilmassa kovettuvaan sideaineeseen, ja että seokseen lisätään kolloidisia hii-lihiukkaisia, joiden koko on 20-60 nm.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että grafiitti jauhetaan märkänä pinta-aktiivisen aineen läsnäollessa.

13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kolloidiset hiilihiukkaset sekoitetaan sideaineeseen ennenkuin viimeksimainittu sekoitetaan grafiittiin.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kolloidiset hiilihiukkaset jauhetaan sideaineen kanssa, grafiitti lisätään ja märkäjauhetaan sideaineessa.

15. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että grafiitti märkäjauhetaan sideaineliuottimessa yhdessä kolloidisten kokoisten hiilihiukkasten kanssa, minkä jälkeen sideaine lisätään jauhettuun seokseen.

16. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että grafiitti märkäjauhetaan ainakin osassa sideainetta. Patentkrav;