NO126283B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
NO126283B
NO126283B NO492969A NO492969A NO126283B NO 126283 B NO126283 B NO 126283B NO 492969 A NO492969 A NO 492969A NO 492969 A NO492969 A NO 492969A NO 126283 B NO126283 B NO 126283B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
weight
dispersion
water
polytetrafluoroethylene
polyhydric alcohols
Prior art date
Application number
NO492969A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
Elmar Heiskel
Michael Maikowski
Original Assignee
Hoechst Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst Ag filed Critical Hoechst Ag
Publication of NO126283B publication Critical patent/NO126283B/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/205Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase
    • C08J3/21Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase
    • C08J3/215Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase at least one additive being also premixed with a liquid phase
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C17/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/06Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
    • H01C17/065Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thick film techniques, e.g. serigraphy
    • H01C17/06506Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits
    • H01C17/06573Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the permanent binder
    • H01C17/06586Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the permanent binder composed of organic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2327/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2327/12Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08J2327/18Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethylene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)

Description

LedepigmenthoIdige polytetrafluoretylen-dispersjoner Conductive pigment-containing polytetrafluoroethylene dispersions

for fremstilling av elektrisk ledende overtrekk eller impregnering av flatevarmeelementer, samt fremgangsmåte til fremstilling av dispersjonene» for the production of electrically conductive coatings or impregnation of surface heating elements, as well as the method for the production of the dispersions"

Det er kjent å gjøre plaster elektrisk-ledende ved tilsetning av elektrisk ledende stoffer, såkalte ledepigmenter, f.eks. metaller eller sot resp. grafitt, i egnede konsentrasjoner. It is known to make plaster electrically conductive by adding electrically conductive substances, so-called conductive pigments, e.g. metals or soot or graphite, in suitable concentrations.

Det er videre kjent å forme slike ledende pladber, bl.a. til flateformede strukturer som folier eller plater, som bl.a. kan finne anvendelse som sjiktmotstander. Et foretrukket anvendelsesformål for slike sjiktmotstander er utnyttelse av varmeutvikling ved strømgjennomgang for flatevarmeelementer, f.eks. for gulv-, vegg- eller takoppvarmning. It is also known to shape such conductive sheets, i.a. to flat structures such as foils or plates, which i.a. can find application as layer resistors. A preferred purpose of use for such layer resistors is the utilization of heat generation during current flow for surface heating elements, e.g. for floor, wall or ceiling heating.

De hittil kjente sjiktmotstander av denne type er imidlertid uegnet for de nevnte anvendelsesformål av rrihst én åv følgende erunner. 1. Ledepigmentets fordeling i plaster er ikke tilstrekkelig homogent, således at ved anlegg av en elektrisk spenning på de på egnet måte med elektriske kontakter utstyrte kanter av slike motstandsfolier eller -plater oppstår foretrukne strømbaner i hvis om-givelser plasten mykner, hvorved flatevarmeelementet blir driftsu-sikkert og ubrukbart. The previously known layer resistors of this type are, however, unsuitable for the aforementioned purposes of application for at least one of the following reasons. 1. The distribution of the conductive pigment in the plastic is not sufficiently homogeneous, so that when an electrical voltage is applied to the edges of such resistance foils or plates, which are suitably equipped with electrical contacts, preferred current paths arise in whose surroundings the plastic softens, whereby the surface heating element becomes inoperable -safe and unusable.

Disse inhomogeniteter kan allerede oppstå ved innblanding av ledepigmentet i smeiten, oppløsningen eller dispersjonen av plast eller umiddelbart derpå på grunn av separeringsforeteelser på grunn av forskjellig tetthet, eller ved forarbeidelsen av slike blandinger til folier eller plater. 2.. De hittil for den nevnte anvendelse benyttede plater, f.eks. polyvinylklorid eller siiikonkautsjuk, har en for permanentdrift ved forhøyede temperaturer, som f.eks. er uunngåelige^ ved boligromoppvarmning, en utilstrekkelig aldringsbestandighet. Ved sprøgjøring på grunn av oksydasjon, utvandring av mykningsmiddel, fremadskridende nettdannelse eller plastens avbygning endrer under temperaturinnvirkning den indre struktur av den samlede sjiktmot-stand seg og dermed den elektriske ledningsevne. Derfor er det ikke mulig å drive flateoppvarmning av slike materialer under konstante driftsbetingelser. Dessuten ville den foruventede samlede levetid for slike oppvarmere selv ved stadig tilpassing av driftsbetingelsene ikke være tilstrekkelig. 3. Temperaturbelastbarheten av sjiktmotstander på plastbasis av den kjente type er relativt liten, således at de praktisk talt ikke kan anvendes for en rasjonell anvendelse i varmereservoarer (innleiring i materialer av høy varmekapasitet, f.eks. Estrich-betong), som muliggjør utnyttelsen av den billige nattstrøm. 4. Motstandsevnen ved de tidligere kjente sjiktmotstander mot mekaniske påkjenninger er vanligvis utilstrekkelig, da allerede små lokale deformasjoner bevirker lokale elektriske ledningsevne-forandringer som igjen fører til de samme foreteelser som forstyrrer driftssikkerheten, slik det er omtalt under punkt 1. These inhomogeneities can already occur when the conductive pigment is mixed into the melt, the solution or the dispersion of plastic or immediately afterwards due to separation phenomena due to different densities, or during the processing of such mixtures into foils or sheets. 2.. The plates used up until now for the aforementioned application, e.g. polyvinyl chloride or silicon rubber, have a too permanent operation at elevated temperatures, such as e.g. are unavoidable^ in residential space heating, an insufficient aging resistance. In case of embrittlement due to oxidation, emigration of plasticizer, progressive network formation or degradation of the plastic, the internal structure of the overall layer resistance changes under the influence of temperature and thus the electrical conductivity. Therefore, it is not possible to operate surface heating of such materials under constant operating conditions. Moreover, the expected total lifetime of such heaters would not be sufficient even with constant adaptation of the operating conditions. 3. The temperature resistance of plastic-based layer resistors of the known type is relatively small, so that they cannot practically be used for a rational application in heat reservoirs (embedded in materials of high heat capacity, e.g. Estrich-concrete), which enables the utilization of the cheap night current. 4. The resistance of the previously known layer resistors against mechanical stresses is usually insufficient, as already small local deformations cause local electrical conductivity changes which in turn lead to the same phenomena that disrupt operational reliability, as discussed under point 1.

De ulemper som er oppført under punkt 2 til 4 og som hindrer den praktiske anvendelse av sjiktmotstander på plastbasis som flatevarmeelementer, kan i prinsippet unngås ved at man som plast anvender det til ca. 250°C permanent temperaturbestandige polytetrafluoretylen (PTPE), hvis egenskaper ikke forandrer seg ved aldringsforeteelser. The disadvantages listed under points 2 to 4, which prevent the practical use of plastic-based layer resistors as surface heating elements, can in principle be avoided by using it as plastic for approx. 250°C permanently temperature-resistant polytetrafluoroethylene (PTPE), whose properties do not change due to aging phenomena.

Således skulle det være mulig å fremstille ledningsdyktige folier ved impregnering av glassfibervevnader med vandige PTFE-ledepigment-dispersjoner. Ved forsøk på å løse denne oppgave med kjente, vanlige midler og fremgangsmåter, idet man innrører resp. inndispergerer handelsvanlige ledepigmentpastaer eller tørre ledepigmenter under tilsetning av kjente dispergeringsmidler i handelsvanlige PTFE-dispersjoner, og impregnerer glassfibervevnad med den dannede bladning, støter man igjen på store vanskeligheter. Thus, it should be possible to produce conductive foils by impregnating glass fiber fabrics with aqueous PTFE conductive pigment dispersions. When trying to solve this task with known, common means and methods, while touching resp. by dispersing commercially available conductive pigment pastes or dry conductive pigments with the addition of known dispersants in commercially available PTFE dispersions, and impregnating glass fiber fabric with the resulting coating, great difficulties are again encountered.

Ved tilsetning av tilstrekkelig store ledepigmentmengder for å oppnå den ønskede ledningsevne, får man koagulerte, ikke videre-forarbeidbare PTFE-pigment-blandinger eller dispersjoner, hvis stabi-litet ved henstand er så liten at det inntrer separering, og i mange tilfeller dannelse av ikke mer opprørbare faste bunnavsetninger, By adding sufficiently large amounts of conductive pigment to achieve the desired conductivity, one obtains coagulated, non-further-processable PTFE-pigment mixtures or dispersions, the stability of which when standing is so low that separation occurs, and in many cases the formation of more upsetting solid bottom deposits,

før deres videreforarbeidelse er mulig. before their further processing is possible.

Lykkes det å homogenisere dispersjonen umiddelbart før forarbeidelsen, så separerer dispersjonen seg etter påføring på glassfibervevnaden før tørking og sintring er avsluttet, således at det på grunn av inhomogen impregnering oppstår ubrukbare flatemotstander. Mange i og for seg gode dispergeringsmidler gir sterkt skummende dispersjoner, som ikke lar seg påføre blærefritt og uten partier med feil. I noen tilfeller får man også tross teoretisk tilstrekkelig høyt ledepigmentinnhold med tipotenser for høye elektriske motstander, åpenbart som følge av utilstrekkelig og ugunstig pigment-kornfordeling i den ferdig impregnerte glassfibervevnad. If it is possible to homogenize the dispersion immediately before processing, then the dispersion separates after application to the glass fiber fabric before drying and sintering is finished, so that unusable surface resistances arise due to inhomogeneous impregnation. Many dispersants that are good in and of themselves give highly foaming dispersions, which cannot be applied blister-free and without areas of defects. In some cases, despite a theoretically sufficiently high conductive pigment content, with tip voltages for high electrical resistances, obviously as a result of insufficient and unfavorable pigment-grain distribution in the finished impregnated glass fiber fabric.

I alle tilfeller var det ikke mulig å oppnå impregneringer med for disse anvendelsesformål tilstrekkelig homogenitet og ledningsevne. In all cases, it was not possible to achieve impregnations with sufficient homogeneity and conductivity for these application purposes.

Det er nå funnet at ledepigmentholdige polytetrafluor-etylendispersjoner for fremstilling av elektrisk ledende overtrekk eller impregneringer på flatevarmeelementer, og som er karakterisert ved at de består av It has now been found that conductive pigment-containing polytetrafluoroethylene dispersions for the production of electrically conductive coatings or impregnations on surface heating elements, and which are characterized in that they consist of

a) 10-30 vekt% polytetrafluoretylen,, a) 10-30% by weight polytetrafluoroethylene,,

b) 10-30 vekti? elektrisk ledende sot og/eller grafitt, b) 10-30 weight? electrically conductive soot and/or graphite,

c) 2-20 vekt% av et dispergeringsmiddel, c) 2-20% by weight of a dispersant,

d) 5-50 vekt# av en flerverdig alkohol eller en blanding av flerverdige alkoholer, d) 5-50 wt# of a polyhydric alcohol or a mixture of polyhydric alcohols,

e) 0-0,5 vekt/K av et baktericid og e) 0-0.5 weight/K of a bactericide and

f) 0-70 vekt# vann, f) 0-70 weight# of water,

idet summen av vektprosentene a)-f) er 100, overraskende gir helt as the sum of the weight percentages a)-f) is 100, surprisingly gives completely

homogene og tilstrekkelig ledende belegg. homogeneous and sufficiently conductive coating.

Dispersjonene inneholder fortrinnsvis polytetrafluoretylen av en gjennomsnittelig partikkelstørrelse på 0,1 til 0,5/Um. Videre har grafitten eller soten eller blandingen av de to fortrinnsvis en gjennomsnittlig kornstørrelse under 100^,um. Videre inneholder dispersjonene fortrinnsvis 3 - 12 vekt% dispergeringsmiddel i form av et ikke ionisk dispergeringsmiddel. Videre inneholder dispersjonene fortrinnsvis 15 - 30 vekt% av en eller flere flerverdige alkoholer, spesielt i form av etylenglykol. Videre inneholder dispersjonene fortrinnsvis 5 - 60 vekt% vann. The dispersions preferably contain polytetrafluoroethylene of an average particle size of 0.1 to 0.5 µm. Furthermore, the graphite or the soot or the mixture of the two preferably has an average grain size below 100 µm. Furthermore, the dispersions preferably contain 3 - 12% by weight dispersant in the form of a non-ionic dispersant. Furthermore, the dispersions preferably contain 15 - 30% by weight of one or more polyhydric alcohols, especially in the form of ethylene glycol. Furthermore, the dispersions preferably contain 5 - 60% by weight of water.

Ledepigmentene kan emulgeres i de tilsvarende polytetrafluoretylen-dispersjoner. Ved fremstilling av de ledepigmentholdige dispersjoner anvender man en fremgangsmåte som er karakterisert ved at man går ut fra en polytetrafluoretylen-dispersjon, hvis\ flytende fase. enten består av vann eller av en eller flere flerverdige alkoholer, eller blandinger av vann og en eller flere flerverdige alkoholer, samt et dispergeringsmiddel, og til denne utgangsdispersjon setter en pasta av et ledepigment og enten vann eller en eller flere flerverdige alkoholer, eller blandinger av vann og en eller flere flerverdige alkoholer, og eventuelt av et dispergeringsmiddel, idet utgangsdispersjonen er sammensatt således, og mengdene av de enkelte pastakomponenter er valgt således at de resulterende dispersjoner består av: The lead pigments can be emulsified in the corresponding polytetrafluoroethylene dispersions. When producing the dispersions containing lead pigments, a method is used which is characterized by starting from a polytetrafluoroethylene dispersion, whose liquid phase. either consists of water or of one or more polyhydric alcohols, or mixtures of water and one or more polyhydric alcohols, as well as a dispersant, and to this initial dispersion is added a paste of a conductive pigment and either water or one or more polyhydric alcohols, or mixtures of water and one or more polyhydric alcohols, and possibly a dispersing agent, as the starting dispersion is composed as follows, and the amounts of the individual paste components are chosen so that the resulting dispersions consist of:

a) 10-30 vekt% polytetrafluoretylen, a) 10-30% by weight polytetrafluoroethylene,

b) 10-30 vekt% elektrisk ledende sot og/eller grafitt, b) 10-30% by weight electrically conductive carbon black and/or graphite,

c) 2-20 vekt% av et dispergeringsmiddel, c) 2-20% by weight of a dispersant,

d) 5-50 vekt% av flerverdige alkoholer eller deres blanding, d) 5-50% by weight of polyhydric alcohols or their mixture,

. e) 0-0,5 vekt% av et baktericid og . e) 0-0.5% by weight of a bactericide and

f) 0-70 vekt% vann. f) 0-70% by weight water.

Med disse dispersjoner lar det seg overraskende fremstille de helt homogene og tilstrekkelig ledningsdyktige belegg. With these dispersions, it is surprisingly possible to produce completely homogeneous and sufficiently conductive coatings.

Ved impregnering av f.eks. glassfibervevnader med disse dispersjoner får man flatemotstander med høy mekanisk motstandsevne, en permanent temperaturbelastbarhet til minst 200°C, som i hvert flateelement har den samme i permanentdrift uforanderlige elektriske motstandsverdi. Disse flatemotstander egner seg fremragende for flatevarmeelementer, f.eks. for gulv-, vegg- og takoppvarmning i bolig- og arbeidsrom. When impregnating e.g. glass fiber fabrics with these dispersions produce surface resistances with high mechanical resistance, a permanent temperature loadability of at least 200°C, which in each surface element has the same unchanging electrical resistance value in permanent operation. These surface resistors are excellently suited for surface heating elements, e.g. for floor, wall and ceiling heating in living and working rooms.

Blandingsforholdet PTFE:ledepigment kan varieres alt etter ønsket ledningsevne av den ferdige flateraotstand mellom de an- ■ gitte vektforhold fra 1:3 til 3:1. Grensene fremkommer ved den nød-vendige minsteledningsevne på den ene side og utblomstringsfore-teelser ved for høy pigmentering på den annen side. The mixture ratio of PTFE: conductive pigment can be varied according to the desired conductivity of the finished surface space between the specified weight ratios from 1:3 to 3:1. The limits arise from the necessary minimum conductivity on the one hand and efflorescence phenomena from too high pigmentation on the other hand.

Som ledepigmenter kan det f.eks. anvendes i og for seg kjent, handelsvanlig grafitt eller sot eller deres blandinger hvis primærpartikler muliggjør en gjennomsnittlig kornstørrelse under lOO^um i den ferdige dispersjon. As conductive pigments, it can e.g. is used in and of itself known, commercially available graphite or carbon black or their mixtures whose primary particles enable an average grain size of less than 100 µm in the finished dispersion.

Det kan anvendes ioniske eller ikke ioniske dispergeringsmidler eller blandinger av begge. Egnede ioniske dispergeringsmidler er f.eks. natriumdodecylsulfat, dinaftyl-metan-disulfonsurt natrium sulfitavlutpulver. Egnede ikke ioniske dispergeringsmidler er f.eks. kondensasjonsprodukter av 1 mol alkylfenol med fortrinnsvis 10-40 mol etylenoksyd eller kondensasjonsprodukter av fettalkoholer resp. fett-syrer med etylenoksyd, idet det foretrekkes slike med høyere oks-etyleringsgrad (større enn 5). Ionic or non-ionic dispersants or mixtures of both can be used. Suitable ionic dispersants are e.g. sodium dodecyl sulfate, dinaphthyl-methane-disulfonic acid sodium sulfite liquor powder. Suitable non-ionic dispersants are e.g. condensation products of 1 mol of alkylphenol with preferably 10-40 mol of ethylene oxide or condensation products of fatty alcohols resp. fatty acids with ethylene oxide, those with a higher ox-ethylation degree (greater than 5) being preferred.

Ikke ioniske dispergeringsmidler er mer egnet enn ioniske. Dessuten forbrenner de ved sintringsprosessen ved temperaturer i området fra 360 til 420°C uten å etterlate uorganiske salter i den impregnerte vevnad. De anvendes derfor foretrukket. Av de nevnte ikke ioniske dispergeringsmidler er de å foretrekke som har den minste.skumdannelsesevne. Non-ionic dispersants are more suitable than ionic ones. Moreover, they burn during the sintering process at temperatures in the range from 360 to 420°C without leaving inorganic salts in the impregnated fabric. They are therefore preferably used. Of the non-ionic dispersants mentioned, those which have the least foaming ability are preferred.

Som flerverdige alkoholer kan det anvendes dioler, f.eks. etylenglykol, propylenglykol og butandioler, eller trioler, f.eks. heksantriol, eller dessuten høyverdige alkoholer, f.eks. sorbitol eller blandinger av disse alkoholer. Foretrukket er flerverdige alkoholer med kokepunkter under jE5°C. Spesielt foretrukket anvendes etylenglykol. Diols can be used as polyhydric alcohols, e.g. ethylene glycol, propylene glycol and butanediols, or triols, e.g. hexanetriol, or furthermore high-value alcohols, e.g. sorbitol or mixtures of these alcohols. Polyhydric alcohols with boiling points below jE5°C are preferred. Ethylene glycol is particularly preferably used.

Det har vist seg fordelaktig til dispersjonen å sette et baktericid, f.eks. pentaklorfenolnatrium, for å forbedre holdbarheten. It has proven advantageous to add a bactericide to the dispersion, e.g. pentachlorophenol sodium, to improve shelf life.

Fremstillingen av dispersjonen ifølge oppfinnelsen foregår fortrinnsvis ved pastafremstilling av ledepigmenter med vann eller den flerverdige alkohol eller en blanding av begge, f.eks. i en knamaskin eller en perlemølle, og etterfølgende innrøring i PTFE-dispersjonen. Hvis pastadannelsen bare foregår i vann, kan den flerverdige alkohol etterpå settes til pastaen eller dispersjonen eller til blandingen av begge. The preparation of the dispersion according to the invention preferably takes place by making a paste of conductive pigments with water or the polyhydric alcohol or a mixture of both, e.g. in a kneader or a bead mill, and subsequent stirring into the PTFE dispersion. If the paste formation takes place only in water, the polyhydric alcohol can then be added to the paste or dispersion or to the mixture of both.

Dispersjonen ifølge oppfinnelsen muliggjør overraskende The dispersion according to the invention enables surprising

i motsetning til rent vandige dispersjoner impregnering av eksempelvis in contrast to purely aqueous dispersions impregnation of e.g

glassfibervevnad ved dypping, tørking og sintring etter vanlige fremgangsmåter, uten opptreden av inhomogeniteter, slik de ellers opptrer ved løpespor eller skilleeffekter i den ved dypping påførte dispersjon på vevnaden etter å ha forlatt dyppebadet under tørkepro-sessen. De impregneringer som er oppneålige med dispersjonen ifølge oppfinnelsen er så homogene at ved anlegg av elektriske spenninger i de tørkede, sintrede og på overfor hverandre liggende kanter med kontakter utstyrte flateoppvarmningselementer oppstår ingen foretrukne strømbaner som ville føre til ujevn oppvarming med de innledningsvis omtalte negative følger. Det vil si at først med dispersjonen ifølge oppfinnelsen er det mulig å fremstille driftsikre flateoppvarmere av omtalte type. glass fiber fabric by dipping, drying and sintering according to usual methods, without the appearance of inhomogeneities, as they otherwise appear with running tracks or separation effects in the dispersion applied to the fabric by dipping after leaving the dipping bath during the drying process. The impregnations that can be achieved with the dispersion according to the invention are so homogeneous that when electrical voltages are applied to the dried, sintered surface heating elements equipped with contacts on opposite edges, no preferred current paths occur which would lead to uneven heating with the negative consequences mentioned at the outset. That is to say, only with the dispersion according to the invention is it possible to produce reliable surface heaters of the type mentioned.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av noen eksempler. \The invention will be explained in more detail with the help of some examples. \

Eksempel 1. Example 1.

Det ble fremstilt en ledepigmentpasta I på følgende måte: I en blanding av 120 g etylenglykol, 116 g vann, 4 g 20$-ig vandig Na-pentaklorfenolat-oppløsning og 40 g av et kondensasjonsprodukt av 1 mol nonylfenol og 30 mol etylenoksyd ble det i småporsjoner under omrøring innført en blanding av 72 g naturgrafittstøv og 48 g sot ("Corax" L fra firma Degussa) og videreomrørt så lenge til alle faste bestanddeler var fuktet. Den dannede deig ble deretter fylt i en laboratorie-perlemølle (beskikket med glassperler av 2 mm diameter) og malt heri i 3 timer. Etter fraskillelse av glassperlene over en sjikt, får man ca. 250 g flytedyktig ledepigmentpasta I med et ledepigmentinnhold på 30 vekt%. Ved innrøring av 200 g ledepigmentpasta I i 200 g av en vandig polytetrafluoretylendispersjon med et innhold av 30 vekt? polytetrafluoretylen av en gjennomsnittlig partikkelstør-relse fra 0,2 til 0,3/Um og 1,5 vekt% av et kondensasjonsprodukt av nonylfenol og etylenoksyd (molforhold ca. 1/10) får man 400 g impregneringsdispersjon I. A conductive pigment paste I was prepared in the following way: In a mixture of 120 g of ethylene glycol, 116 g of water, 4 g of 20% aqueous Na pentachlorophenolate solution and 40 g of a condensation product of 1 mol of nonylphenol and 30 mol of ethylene oxide, in small portions while stirring introduced a mixture of 72 g of natural graphite dust and 48 g of carbon black ("Corax" L from the company Degussa) and continued stirring until all solid components were moistened. The resulting dough was then filled into a laboratory bead mill (equipped with glass beads of 2 mm diameter) and milled therein for 3 hours. After separating the glass beads over a layer, you get approx. 250 g flowable conductive pigment paste I with a conductive pigment content of 30% by weight. By stirring 200 g of conductive pigment paste I into 200 g of an aqueous polytetrafluoroethylene dispersion with a content of 30 wt? Polytetrafluoroethylene of an average particle size of 0.2 to 0.3 µm and 1.5% by weight of a condensation product of nonylphenol and ethylene oxide (molar ratio approx. 1/10) gives 400 g of impregnation dispersion I.

Med impregneringsdispersjonen I ble det i et flatt firkantet kar fuktet et 25 x 25 cm 2 stort vevnadsstykke av enhetlig glassfibervevnad fra firma Interglas/Ulm (type 91 121/110 Finish 112) ved dypping og langsom uttagning og for fortørkning opphengt verti-kalt i luft. With the impregnation dispersion I, a 25 x 25 cm 2 fabric piece of uniform glass fiber fabric from the company Interglas/Ulm (type 91 121/110 Finish 112) was moistened in a flat square vessel by dipping and slow removal and suspended vertically in air for drying. .

Etter fordampning av vanrets hovedmengde så den fuktede vevnad helt enhetlig ut og ble oppvarmet i tre på hverandre følgende trinn i et varmeskap hver gang i 10 min. ved 90°C, 250 og 380°C. After evaporation of the bulk of the water, the moistened tissue looked completely uniform and was heated in three consecutive steps in a heating cabinet for 10 min each time. at 90°C, 250 and 380°C.

Etter avkjøling ble det av den enhetlige sorte vevnad utsnittet et firkantet stykke på 15 x 17 cm kantlengde, forsynt med kontakter ved påføring av ledesølv på 1 cm brede strimler på overfor hverandre liggende kortkanter, således at det mellom kon-taktene befant seg en kvadratisk plate på 15 cm kantlengde. After cooling, a square piece of 15 x 17 cm edge length was cut out of the uniform black fabric, provided with contacts by applying lead silver on 1 cm wide strips on opposite card edges, so that there was a square plate between the contacts of 15 cm edge length.

Dette kvadratiske flatestykkes elektriske motstand ble This square sheet's electrical resistance was

målt over en Wheatstone-brokopling og ga en verdi på 192 ohm. measured across a Wheatstone bridge connection and gave a value of 192 ohms.

En på samme fcåte fremstilt vevnad med dimensjonene A fabric produced in the same way with the dimensions

15 x 90 cm <2>ble ved smalkantene forsynt med kontakter med ledesølv 15 x 90 cm <2> were provided with contacts with conductive silver at the narrow edges

og anlagt en spenning på 110 volt. Vevnaden ble varm (overflate-temp. ca. 200°C) og viste etter 160 driftstimer ingen merkbar forandring. and applied a voltage of 110 volts. The fabric became hot (surface temp. approx. 200°C) and showed no noticeable change after 160 operating hours.

Eksempel 2. Example 2.

Det ble fremstilt en impregneringsdispersjon II ved blanding av 150 g ledepigmentpasta I med 100 g 30%-ig polytetrafluoretylen-dispersjon (som i eks. 1) og 25 g vann. Impregneringsforsøket fra eksempel 1 ble gjentatt med denne dispersjon. Det ble fastslått en kvadratisk flatemotstand av den dannede motstandsfolie på 26,5 ohm. An impregnation dispersion II was prepared by mixing 150 g of conductive pigment paste I with 100 g of 30% polytetrafluoroethylene dispersion (as in example 1) and 25 g of water. The impregnation test from example 1 was repeated with this dispersion. A square sheet resistance of the formed resist foil was determined to be 26.5 ohms.

Den impregnerte vevnad virket som i eksempel 1 fullstendig enhetlig og viste ingen tendens til avflassing av impregnerings-, materiale, imidlertid kunne konstateres ved gnidning med en hvit linduk en liten avsmitting av grafitt resp. sot, hvilket ikke var tilfelle ved den ifølge eksempel 1 fremstilte motstandsfolie. Eksempel 3. As in example 1, the impregnated fabric appeared completely uniform and showed no tendency to flaking of the impregnation material, however, a slight contamination of graphite or soot, which was not the case with the resistance foil produced according to example 1. Example 3.

Det ble fremstilt en ledepigmentpasta II på analog måte som i eks. 1, imidlertid under anvendelse av en blanding av 95 g grafitt og 25 g sot ("Corax" L) istedenfor de i eks. 1 angitte mengder. Ved sammenblanding av denne ledningspigmentpasta II med en tilsvarende vektmengde 30%-ig PTPE-dispersjon ble det fremstilt en impregnerings-dispers jon III, hvormed impregneringsforsøket fra eks. 1 ble gjentatt. A conductive pigment paste II was produced in an analogous manner as in ex. 1, however, using a mixture of 95 g of graphite and 25 g of carbon black ("Corax" L) instead of those in ex. 1 specified quantities. By mixing this conductive pigment paste II with a corresponding amount by weight of 30% PTPE dispersion, an impregnation dispersion III was produced, with which the impregnation test from ex. 1 was repeated.

Den dannede motstandsfolie så helt enhetlig ut, viste The formed resist foil appeared completely uniform, showed

ingen utblomstring og god klebning av impregneringsmaterialet på glassfibervevnaden. Den kvadratiske flatemotstand utgjorde 140 ohm. Eksempel 4. no efflorescence and good adhesion of the impregnation material to the fiberglass fabric. The squared surface resistance amounted to 140 ohms. Example 4.

Ved blanding av 150 vektdeler ledepigmentpasta II (fra eksempel 3) med 100 vektdeler 30%-ig PTFE-dispersjon ble det fremstilt en impregneringsdispersjon IV. By mixing 150 parts by weight of conductive pigment paste II (from example 3) with 100 parts by weight of 30% PTFE dispersion, an impregnation dispersion IV was prepared.

Kvaliteten av med denne dispersjon analogt med eksempel The quality of with this dispersion analogous to example

1 fremstilt motstandsfolie tilsvarte denne fra eksempel 2, den måte 1 produced resistance foil corresponded to this from example 2, that way

kvadratiske flatemotstand utgjorde 10,1 ohm. squared surface resistance amounted to 10.1 ohms.

Eksempel 5 til 7- Example 5 to 7-

Det ble fremstilt ledepigmentpasta på samme måte som i eksempel 1 og hvis sammensetning fremgår av følgende tabell. Conductive pigment paste was prepared in the same way as in example 1 and whose composition appears in the following table.

Alle pastaer inneholder dessuten H g 20%-ig vandig Na-pentaklorfenolat-oppløsning. All pastes also contain H g 20% aqueous Na-pentachlorophenolate solution.

Hver av disse pigmentpastaer ble i vektforhold 1:1 blandet med 30%-ig PTFE-dispersjon, og med de således dannede impregneringsdispersjoner ble fremstilt motstandsfolier som i eksempel 1. Each of these pigment pastes was mixed in a 1:1 weight ratio with a 30% PTFE dispersion, and with the thus formed impregnation dispersions resistance foils were produced as in example 1.

I alle tilfeller ble det oppnådd jevne impregneringer. Den kvadratiske flatemotstand lå i området fra 100 til 200 ohm. Sammenligningsforsøk 1 til 6. In all cases, even impregnations were achieved. The squared surface resistance was in the range from 100 to 200 ohms. Comparison experiments 1 to 6.

Eksemplene 1 til 6 ble gjentatt med følgende forandring: I pigmentpastaen ble etylenglykolen erstattet med en tilsvarende vektmengde vann. Examples 1 to 6 were repeated with the following change: In the pigment paste, the ethylene glycol was replaced with a corresponding weight amount of water.

Av disse pigmentpastaer ble det tilsvarende de tilhørende eksempler ved tilblanding med 30%- ig PTFE-dispersjon fremstilt impregnerings -dispersj oner. Impregnation dispersions were prepared from these pigment pastes corresponding to the corresponding examples by mixing with 30% PTFE dispersion.

Ved de etterfølgende impregneringsforsøk ifølge eksempel 1 viste det seg at det ikke i noe tilfelle var å oppnå homogene, altså jevnt impregnerte motstandsfolier. In the subsequent impregnation tests according to example 1, it turned out that it was not possible to obtain homogeneous, i.e. uniformly impregnated resistance foils in any case.

I følgende tabell er det for eksemplene oppstillet de oppnådde resultater av impregneringsforsøkene. In the following table, for the examples, the obtained results of the impregnation trials are listed.

Med en ifølge sammenligningsforsøk 1 fremstilt motstandsfolie ble det i eksempel 1 omtalte langtids-varneforsøk gjentatt under ellers samme betingelser. Etter tre driftstimer brant foliene gjennom således at forsøket måtte avbrytes. With a resistance foil produced according to comparative test 1, the long-term warning test mentioned in example 1 was repeated under otherwise identical conditions. After three operating hours, the foils burned through so that the experiment had to be interrupted.

Eksempel 8. Example 8.

Eksempel 1 ble gjentatt under erstatning av etylenglykol med den samme vektmengde heksantriol (teknisk isomerblanding). Example 1 was repeated while replacing ethylene glycol with the same amount by weight of hexanetriol (technical isomer mixture).

I impregneringsforsøket ble det oppnådd et til eksempel Another example was obtained in the impregnation experiment

1 svarende resultat. Den kvadratiske flatemotstand utgjorde l80 ohm. 1 corresponding result. The squared surface resistance amounted to 180 ohms.

Eksempel 9»Example 9»

Eksempel 2 ble gjentatt under erstatning av etylenglykol med den tilsvarende vektmengde sorbitol. Example 2 was repeated while replacing ethylene glycol with the corresponding amount by weight of sorbitol.

Den impregnerte vevnad virker fullstendig enhetlig. The impregnated fabric appears completely uniform.

Den kvadratiske flatemotstand utgjorde 29,8 ohm. The squared surface resistance amounted to 29.8 ohms.

Eksempel 10- 17. Example 10-17.

Ledepigmentpastaer av den i tabellen angitte sammensetning ble innrørt i PTPE-dispersjoner hvis sammensetning likeledes fremgår av tabellen. Med de dannede impregneringsdispersjoner ble det impregnert glassfibervevnad som angitt i eksempel 1. De dannede motstandsfolier så helt enhetlige ut. Impregneringsmaterialets vedhengning på glassfibervevnaden var i alle tilfeller gode. Den kvadratiske flatemotstand er angitt i tabellens siste spalte. Conductive pigment pastes of the composition indicated in the table were stirred into PTPE dispersions whose composition is also shown in the table. With the formed impregnation dispersions, fiberglass fabric was impregnated as indicated in example 1. The formed resistance foils looked completely uniform. Adhesion of the impregnation material to the fiberglass fabric was good in all cases. The squared surface resistance is indicated in the last column of the table.

Claims (9)

1. Ledepigraentholdige polytetrafluoretylen-dispersjoner for fremstilling av elektrisk ledende overtrekk eller impregnering på ^latevarmeelementer, karakterisert ved at de består av a) 10-30 vekt? polytetrafluoretylen, b) 10-30 vekt? elektrisk ledende sot og/eller grafitt, c) 2-20 vekt? av et dispergeringsmiddel, d) 5-50 vekt? av en flerverdig alkohol eller en blanding av flerverdige alkoholer, e) 0-0,5 vekt? av et baktericid og f) 0-70 vekt? vann, idet summen av vektprosentene a)-f) er 100.1. Leadepigraent-containing polytetrafluoroethylene dispersions for the production of electrically conductive coverings or impregnation on ^late heating elements, characterized in that they consist of a) 10-30 weight? polytetrafluoroethylene, b) 10-30 weight? electrically conductive soot and/or graphite, c) 2-20 weight? of a dispersing agent, d) 5-50 weight? of a polyhydric alcohol or a mixture of polyhydric alcohols, e) 0-0.5 weight? of a bactericide and f) 0-70 weight? water, with the sum of the weight percentages a)-f) being 100. 2. Dispersjoner ifølge krav 1, karakterisert ved at den inneholder polytetrafluoretylen av en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 0,1 til 0,5/Um.2. Dispersions according to claim 1, characterized in that it contains polytetrafluoroethylene of an average particle size of 0.1 to 0.5/µm. 3. Dispersjoner ifølge krav 1, karakterisert ved at grafitten eller soten eller blandingen av de to har en gjennomsnittlig kornstørrelse under lOO^um.3. Dispersions according to claim 1, characterized in that the graphite or the soot or the mixture of the two has an average grain size below 100 µm. 4. Dispersjoner ifølge krav 1, karakterisert ved at de inneholder 3-12 vekt? dispergeringsmiddel.4. Dispersions according to claim 1, characterized in that they contain 3-12 wt? dispersant. 5. Dispersjoner ifølge krav 1, karakterisert ved at de inneholder et ikke ionisk dispergeringsmiddel.5. Dispersions according to claim 1, characterized in that they contain a non-ionic dispersant. 6. Dispersjoner ifølge krav 1, karakterisert ved at de inneholder 15-30 vekt? av en eller flere flerverdige alkoholer.6. Dispersions according to claim 1, characterized in that they contain 15-30 wt? of one or more polyhydric alcohols. 7. Dispersjoner ifølge krav 1, karakterisert ved at de som flerverdig alkohol inneholder etylenglykol7. Dispersions according to claim 1, characterized in that they contain ethylene glycol as polyhydric alcohol 8. Dispersjon ifølge krav 1, karakterisert ved at den inneholder 5~60 vekt? vann.8. Dispersion according to claim 1, characterized in that it contains 5~60 wt? water. 9. Fremgangsmåte til fremstilling av ledepigmentholdige polytetrafluoretylen-dispersjonen ifølge krav 1, karakterisert ved at man går ut fra en polytetrafluoretylen-dispers jon hvis flytende fase enten består av vann eller av en eller flere flerverdige alkoholer eller en blanding av vann og en eller flere flerverdige alkoholer, samt et dispergeringsmiddel, og til denne utgangsdispersjon setter en pasta av et ledepigment og enten vann eller en eller,flere flerverdige alkoholer, eller blandinger av vann og en eller flere flerverdige alkoholer, og eventuelt av et dispergeringsmiddel, idet utgangsdispersjonen er sammensatt således, og mengdene av de enkelte pastakomponenter er valgt således at den resulterende dispersjon består av a) 10-30 vekt? polytetrafluoretylen, b) 10-30 vekt? elektrisk ledende sot og/eller grafitt, c) 2-20 vekt? av et dispergeringsmiddel, d) 5-50 vekt? av flerverdige alkoholer eller deres blandinger, e) 0-0,5 vekt? av et baktericid og f) 0-70 vekt? vann.9. Process for producing the polytetrafluoroethylene dispersion containing conductive pigments according to claim 1, characterized in that one starts from a polytetrafluoroethylene dispersion whose liquid phase either consists of water or of one or more polyhydric alcohols or a mixture of water and one or more polyhydric alcohols alcohols, as well as a dispersing agent, and to this starting dispersion a paste of a conductive pigment and either water or one or more polyhydric alcohols, or mixtures of water and one or more polyhydric alcohols, and optionally of a dispersing agent, is added, the starting dispersion being composed as follows, and the amounts of the individual paste components are chosen so that the resulting dispersion consists of a) 10-30 weight? polytetrafluoroethylene, b) 10-30 weight? electrically conductive soot and/or graphite, c) 2-20 weight? of a dispersant, d) 5-50 weight? of polyhydric alcohols or their mixtures, e) 0-0.5 weight? of a bactericide and f) 0-70 weight? water.
NO492969A 1968-12-16 1969-12-13 NO126283B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19681814869 DE1814869C3 (en) 1968-12-16 1968-12-16 Aqueous paste for the production of electrical resistors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO126283B true NO126283B (en) 1973-01-15

Family

ID=5716333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO492969A NO126283B (en) 1968-12-16 1969-12-13

Country Status (15)

Country Link
JP (1) JPS4817663B1 (en)
AT (1) AT295846B (en)
BE (1) BE743221A (en)
CH (1) CH513931A (en)
DE (1) DE1814869C3 (en)
DK (1) DK121474B (en)
ES (1) ES374534A1 (en)
FI (1) FI53055C (en)
FR (1) FR2026272A1 (en)
GB (1) GB1286686A (en)
LU (1) LU60005A1 (en)
NL (1) NL151411B (en)
NO (1) NO126283B (en)
PL (1) PL80356B1 (en)
SE (1) SE345681B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4035265A (en) 1969-04-18 1977-07-12 The Research Association Of British, Paint, Colour & Varnish Manufacturers Paint compositions
JPS53139901A (en) * 1977-05-13 1978-12-06 Victor Co Of Japan Ltd Channel selection unit
US5502161A (en) * 1994-12-21 1996-03-26 Ici Americas Inc. Method for the production of free-flowing tetrafluoroethylene polymer molding powders
CN1162929C (en) 1999-06-30 2004-08-18 古屋长一 Method for manufacturing gaseous diffusion electrode material

Also Published As

Publication number Publication date
CH513931A (en) 1971-10-15
FR2026272A1 (en) 1970-09-18
NL151411B (en) 1976-11-15
DK121474B (en) 1971-10-18
DE1814869C3 (en) 1974-07-18
BE743221A (en) 1970-06-16
JPS4817663B1 (en) 1973-05-31
ES374534A1 (en) 1972-03-01
SE345681B (en) 1972-06-05
GB1286686A (en) 1972-08-23
FI53055C (en) 1978-01-10
FI53055B (en) 1977-09-30
DE1814869A1 (en) 1970-10-01
NL6918075A (en) 1970-06-18
PL80356B1 (en) 1975-08-30
DE1814869B2 (en) 1973-12-13
AT295846B (en) 1972-01-25
LU60005A1 (en) 1971-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kataoka et al. Viscosity of particle filled polymer melts
US7175783B2 (en) Carbon electrode for use in aqueous electrochemical devices and method of preparation
US5094895A (en) Composite, porous diaphragm
BR0215427B1 (en) dispersion, fluoropolymer powder, coating composition, substrate, self-supporting film and batch process.
GB2045804A (en) Method of preparing a membrane consisting of polyantimonic acid powder and an organic binder
TW201504141A (en) Graphene nanoparticles as conductive filler for resistor materials and a method of preparation
US4606805A (en) Electrolyte permeable diaphragm and method of making same
NO763931L (en)
PL88547B1 (en)
PL126040B1 (en) Method of manufacturing a microporous sheet plastic
US5356663A (en) Process for making and repairing ion exchange membranes and films
JPH06346017A (en) Fluororesin powder dispersion
US3852135A (en) Patching damaged cation-active permselective diaphragms
CN109587843A (en) A kind of electric heating electric hot plate and preparation method thereof
JPH01139646A (en) Aqueous silicone emulsion convertible to elastomer by crosslinking due to dehydration
NO126283B (en)
US4655886A (en) Ion exchange membrane cell and electrolysis with use thereof
US4189369A (en) Diaphragm of hydrophilic fluoropolymers
US4539085A (en) Porous diaphragm for electrolytic cell
US4661218A (en) Ion exchange membrane cell and electrolysis with use thereof
EP0030479A1 (en) Conductive element and process for making the same
US4234405A (en) Electrode for electrochemical processes
JPS6283383A (en) Microporous material, manufacture and manufacture of cathode
RU2573594C1 (en) Resistive carbon composite material
JPS5949274A (en) Dispersion of polymer particle in aqueous medium