NO131606B - - Google Patents

Description

Bad for elektroforetisk belegning av

metallgjenstander.

Foreliggende oppfinnelse angår et bad til bruk ved

elektroforetisk belegning av metallgjenstander.

Elektroforetisk belegning er en fremgangsmåte hvor en dekkende film påføres hele overflaten av en gjenstand ved ledning av en elektrisk strøm mellom gjenstanden og en annen elektrode, mens den er neddyppet i et flytende bad som inneholder beleggsammensetningen. Vanligvis er det flytende bad en vandig oppløsning eller suspensjon av den dekkende film, selv om det i noen tilfeller kan benyttes ikke-vandige flytende suspensjoner. Elektroforetisk belegning er idag en vanlig måte for påføring av maling på metallgjenstander, f.eks. på bilkarosserier. Vanligvis gjøres gjenstanden som skal dekkes, til anode og badstrukturen selv til katode, mens man leder strøm direkte mellom disse.

Ved elektroforetisk belegning, blir gjenstandene

som skal belegges neddyppet i dispersjonen av beleggsammensetningen, belagt ved gjennomføring av elektrisk strøm og fjernet fra badet. Overskytende belegg som kleber til gjenstanden kun som et resultat

av dyppeprosessen fjernes, og deretter oppvarmes den belagte gjenstand for å fiksere belegget permanent til gjenstanden. Belegget inneholder vanligvis en varmeherdbar harpiks, som herdes til en permanent film ved sterk oppvarming etter at den er påført gjenstanden. En elektroforetisk belegning kan lett tilpasses kontinuerlig drift, f.eks. ved kontinuerlig å føre gjenstandene som skal belegges gjenneom badet og inn i en ovn.

Mens den elektroforetiske belegning frembringer man-ge ønskelige fortrinn sammenlignet med andre belegnings- og malings-fremgangsmåter, spesielt med henblikk på lettheten av å utvikle kontinuerlig drift og en effektiv utnytting av beleggsammensetningen, er det vedheftende problemer. Et av disse problemer er at det endelige, herdede belegg på gjenstandene tenderer til å være av ikke-enhetlig tykkelse. Spesielt tenderer de skarpe kanter og hjørner på gjenstandene til å ha et mye tynnere endelig belegg enn resten av overflaten på gjenstanden.

Den vanlige måte å øke tykkelsen av belegget på gjenstanden på ved elektroforetisk belegning, er å øke den strømmengde som føres mellom elektrodene. Imidlertid er det funnet at dette ikke re-sulterer i et tykkere endelig belegg av harpiks på de skarpe kanter og hjørner på gjenstanden, men kun øker harpiksbeleggtykkelsen på de andre deler av overflaten. Frembringelsen av et endelig belegg av adekvat tykkelse på hele overflaten av en gjenstand er spesielt viktig hvor belegget er ment å være elektrisk isolasjon på gjenstanden.

Man skulle vanligvis vente at beleggtykkelsen på de

skarpe kanter og hjørner på en gjenstand som belegges ved elektroforese skulle være tykkere enn belegget på de glatte overflater. Beleggsammensetningen vil helst avleire seg på de deler av overflaten av gjenstands-elektroden som har den høyeste elektriske ladningstetthet, d.v.s. på

de skarpe kanter og hjørner.

Det er funnet at roten til problemet med adekvat kant- og hjørnedekning ikke ligger i selve den elektroforetiske belegning, men i den forutgående oppførsel av belegget før den endelige herdning. Adekvat belegning på de skarpe kanter og hjørner oppnås tilsynelatende i badet, men filmen tenderer til å vandre vekk fra disse kanter og hjørner i den tiden som går med fra den belagte gjenstand fjernes fra badet og til den er endelig herdet. Denne vandring kan bringes i forbindelse med fjerning av vann fra den beleggende film eller muligens med et visst trinn ved oppvarming av den beleggende film, eller sogar med et visst trinn av herdning av harpiksen.

Ifølge foreliggende oppfinnelse frembringes det et bad for elektroforetisk belegning av gjenstander av metall, slik som aluminium eller aluminiumlegeringsbånd eller ledere, hvor badet inneholder en fortynnet vandig dispersjon og en varmeherdbar harpiks, og badet karakteriseres ved at det også inneholder et i det vesentlige uoppløselig silisiumdioksyd med et overflateareal mellom 150 og 450 m<2 >pr. gram, og en gjennomsnittlig partikkeldiameter mellom 0,007 og 0.015^,um, og at silisiumdioksydet er tilstede i en mengde av 0,001 - 1,3 vektdeler pr. 10 vektdeler .harpiks.

De optimale mengder av silisiumdioksyd som skal brukes i badet avhenger av typen av den varmherdbare harpiks som brukes. Hvis det brukes en vannoppløselig epoksyesterharpiks, er den best egnede mengde silisiumdioksyd fra 0,001 til 0,8 vektdeler pr. 10 vektdeler harpiks. Hvis det benyttes et akrylharpiks, er mengden silisiumdioksyd helst fra 0,75 til 1,3 vektdeler pr. 10 vektdeler harpiks, med et foretrukket område fra 0,9 til 1,2 vektdeler silisiumdioksyd.

De mengder silisiumdioksyd som er best egnet sammen med en alkylharpiks eller en styren-butadien-harpiks, er fra 0,2 til 1,2 vektdeler pr. 10 vektdeler harpiks. Med et foretrukket område fra 0,3 til 1,0 vektdeler. Med en treoljelakk, er de best egnede mengder fra 0,4 til 0,7 vektdeler silisiumdioksyd pr. 10 deler harpiks.

De best egnede silisiumdioksyder karakteriseres ved meget liten partikkelstørrelse og et meget stort overflateareal. Som definert ovenfor er det i det vesentlige uoppløselige i det vandige belegningsbad, men danner kolloidale dispersjoner. Egnede silisiumdioksyder som har den nødvendige partikkelstørrelse og det nødvendige overflateareal er "dampede" silisiumdioksyder fremstilt ved dampavset-ning, kommersielt tilgjengelige eksempler på disse er "Cab-O-Sils".

De foretrukne varmherdbare harpikser til bruk i foreliggende oppfinnelse er epoksyesterharpikser. Andre egnede harpikser omfatter akrylharpikser, alkydharpikser, styren-butadien-harpikser og treolje. Vanligvis er akrylharpikser kun varmherdbare ved høye temperaturer, slik at det er en risiko for dekomponering av harpiksen ved oppvarming istedet for herdning. Når man bruker akrylharpikser i badet i henhold til foreliggende oppfinnelse, er det meget foretrukket å inkludere en liten mengde av et egnet kryssbindende middel. Det kryssbindende middel som velges, må selvfølge-lig være et som ikke forstyrrer de ønskelige elektriske karakteri-stika i badet som helhet, og som har den riktige graden av vannopp-løselighet for å frembringe riktig vandring i badet, ved siden av at det skal være et effektivt kryssbindende middel for den valgte akrylharpiks under påføringsbetingelsene. Egnede kryssbindingsmidler er aminer av heksakistypen, hvilke foretrekkes, men omfatter også epoksyforbindelser og urea-formaldehydkondensater. Mengden av kryssbindende middel kan være fra 5 % til 30 %, av den totale mengde akrylharpiks og kryssbindende middel, og er helst fra 15 % til 20 % av denne. Det kryssbindende middel kan tilsettes harpiksen før dens tilsetning til badet, eller det kan dispergeres i polymeriseringsmediet etter dannelse av harpiksen i dette.

Det er også ønskelig å inkludere et kryssbindende middel, sammen med en alkydharpiks i henhold til foreliggende oppfinnelse. Vanligvis kan det samme kryssbindende middel brukes i de samme relative forhold som i tilfellet med akrylharpikser.

En spesielt brukbar anvendelse av foreliggende oppfinnelse er i forbindelse med elektroforetisk belegning av aluminium-båndmetall for å frembringe et elektrisk isolerende belegg av epoksyesterharpiks på dette, for å gjøre båndmetallet egnet til bruk i store transformatorviklinger. Ved en slik anvendelse føres aluminium-båndmetallet kontinuerlig gjennom en badsammensetning som beskrevet ovenfor, og. som inneholder epoksyesterharpiks. I badet belegges båndmetallet med harpiksen for å frembringe isolasjon på aluminium-båndmetallet, og båndmetallet mates deretter kontinuerlig gjennom en ovn hvor belegget brennes og herdes. Ved hjelp av denne fremgangsmåte, frembringes det kontinuerlig et aluminium-båndmetall utstyrt med et belegg med tilstrekkelig høy dielektrisk styrke over hele overflaten av båndmetallet, noe som tillater bruk av båndmetallet i transformatorviklinger. Tidligere forsøk på å fremstille et slikt belagt aluminium-båndmetall ved hjelp av elektroforetisk belegning resulterte i et båndmetall med et belegg av utilstrekkelig dielektrisk styrke på dets skarpe kanter og hjørner for bruk ved en slik anvendelse.

Epoksyesterharpikser velges til bruk i foreliggende oppfinnelse på grunn av deres ønskelige elektriske og kjemiske egenskaper, da de frembringer et varig, fleksibelt, inert, varme-motstandsdyktig elektrisk isolerende belegg på aluminiummetallet. Den valgte epoksyesterharpiks bør være en harpiks med et høyt inn-hold av karboksylsyre, bragt i oppløsning ved partiell nøytraliser-ing, slik at beleggbadet inneholder i det minste delvis en oppløs-ning av harpiks i vann. Epoksyesterharpikser kan fremstilles på en hvilken som helst av de i og for seg kjente fremgangsmåter, f.eks. ved forestring av en epoksyharpiks med en eller flere fettsyrer, for å oppnå en harpiks med et lavt syretall. Ved denne fremgangsmåte kan deretter den resulterende epoksyesterharpiks omsettes med ytterligere en mengde av organisk syre, for derved å øke harpiksens syretall og for å bringe den i en egnet tilstand for etterfølgende fremstilling av det vandige beleggbad.

Foretrukne epoksyesterharpikser omfatter de som er fremstilt ved forestring av en fast epoksyharpiks avledet fra epiklorhydrin og bisfenol-A med dehydratiserte ricinusoljefettsyrer for å fremstille en epoksyester med et syretall (mg kaliumhydroksyd nød-vendig for å nøytralisere ett gram harpiks) på fra 8 til 10, og deretter oppvarming av harpiksen med ravsyreanhydrid inntil syretallet når ca. 50. En annen foretrukket epoksyesterharpiks er den som er fremstilt ved forestring av den samme faste epoksyharpiks med linfrø-oljefettsyrer, og etterfølgende oppvarming av harpiksen med ftalsyreanhydrid. I begge tilfeller fortynnes harpiksoppløsningene mest hensiktsmessig med organiske hydroksyloppløsningsmidler, slik som etylenglykolmonobutyleter, og butylalkohol til omkring 76 % faststoffer for lagring og videre bruk.

En typisk sammensetning for et elektroforesebad ved bruk av en epoksyesterharpiks i henhold til foreliggende oppfinnelse inneholder fra 5 vektdeler til 15 vektdeler harpiks i 100 vektdeler vann.

Den mengde silikagel-tykningsmiddel som brukes ut-trykkes best som en prosentandel av den mengde epoksyesterharpiks som er tilstede. Det egnede område med denne harpiks er fra 0,001 til 0,8 vektdeler pr. 10 vektdeler harpiks, med det foretrukne område, i fravær av additiver for økningen av silisiumdioksydets effektivitet, på fra 0,2 til 0,8 vektdeler silisiumdioksyd pr. 10 vektdeler harpiks, hvor 0,5 deler er best.

"Dampede" silisiumdioksyder er kjent som fortyk-ningsmidler for å øke viskositeten i forskjellige væskesystemer. De er eksempler på et meget stort antall kommersielt oppnåelige stoffer som fungerer som "thixotrope" midler. Et thixotropt middel disper-gerer i en flytende bærer og danner sitt eget stabile nettverk av kolloidale partikler. Nærværet av et slikt nettverk hindrer flyt av væsken og øker på denne måten dennes viskositet. Den overfladiske virkning er at væsken fortykkes, og derfor bruken av uttrykket "for-tykningsmiddel" for disse stoffer. Imidlertid, av et meget stort antall og område av forskjellige typer av kjente thixotrope stoffer, er de "dampede" silisiumdioksyder slik som ovenfor beskrevet, funnet å være de best egnede for bruk i forbindelse med harpikser slik som oppløseliggjorte epoksyesterharpikser i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Ved fremstilling av disse beleggbad er det nødven-dig å sikre en grundig dispersjon av silisiumdioksydet i det vandige bad. Dette kan gjøres ved først å fremstille en dispersjon av f.eks. 10 % av silisiumdioksydet i deionisert vann, under betingelser med høy agitering. Når det på denne måten er oppnådd en grundig 10 %ig dispersjon, reduseres konsentrasjonen av silisiumdioksyd til et ønsket nivå ved ytterligere fortynning av deionisert vann.

Effektiviteten av det "dampede" silisiumdioksyd-thixotrope middel til forbedring av belegget på skarpe kanter og hjør-ner, kan ytterligere økes ved tilsetning av små mengder av egnede overflateaktive stoffer, slik som isooktylfenylpolyepoksyetanol. Bruken av dette additiv i en mengde på fra 0,003 til 0,015 vektdeler overflateaktivt stoff pr. 10 vektdeler epoksyesterharpiks gjør den ønskede forbedring av kant og hjørnebelegget mulig med noe mindre mengder av det thixotrope silisiumdioksyd. I nærvær av dette additiv i de mengder som er spesifisert ovenfor, kan det effektivt brukes fra 0,1 til 0,5 vektdeler av det "dampede" silisiumdioksyd pr. 10 vektdeler harpiks. Imidlertid må det utøves forsiktighet både ved valget og bruksmåten av de overflateaktive stoffer, fordi de kan forårsake ustabilitet i beleggbadet.

I henhold til et ytterligere mål for foreliggende oppfinnelse kan badet i tillegg til- en epoksyesterharpiks eller en styren-butadien-harpiks inneholde en vannoppløselig fenol-formaldehyd-harpiks som selvherder raskt ved romtemperatur. Bruken av en slik harpiks gjør det mulig å benytte mindre mengder av silisiumdioksydet, og allikevel å opprettholde de nødvendige kantbelegnings-karakteristika. Den fenoliske harpiks ser ut til å øke motstands-dyktigheten av belegget mot vandring bort fra kantene når båndet over-føres fra badet til ovnen. Nærværet av den fenoliske harpiks ser også ut til å ha andre fordelaktige virkninger på belegget, slik som øket kjemisk motstandsdyktighet i den endelige herdede film, og mere enhetlig dispersjon av silisiumdioksydet. Det ser imidlertid ut til at den fenoliske harpiks kun kan brukes tilfredsstillende hvis belegg-harpiksen er en epoksyesterharpiks eller en styren-butadien-harpiks. Den mest egnede mengde av fenolisk harpiks avhenger av alkaliteten i harpikssystemet, men ligger vanligvis innen området fra omkring 0,05 til omkring 0,5 vektdeler pr. 10 vektdeler beleggharpiks. For eksempel med en epoksyesterharpiks med en alkalitet på 45 milliekvivalenter pr. 100 gram epoksyesterharpiks-faststoffer, er et nivå på

0,2 deler fenolisk harpiks pr. 10 deler epoksyesterharpiks egnet.

Hvis alkaliteten er 72 milliekvivalenter, er et nivå på 0,075 deler fenolisk harpiks egnet. Når det benyttes en slik fenolisk harpiks,

kan det benyttes silisiumdioksyd i et område fra 0,00.1 til 0,6, helst fra 0,01 til 0,6 pr. 10 vektdeler beleggharpiks.

En meget egnet fenolisk harpiks til dette formål er

den som selges under handelsnavnet "BRLY 1215". Den er antatt å være fremstilt ved omsetning av fenol med overskytende formaldehyd, i vandig oppløsning i et alkalisk medium, inntil det er fremstilt en vannoppløselig harpiks-i "Resol"-tilstand, med omkring 56 % faststoffer.

Videre kan badet omfatte både det overflateaktive

stoff og den fenoliske harpiks som ovenfor beskrevet. I dette til-felle kan et egnet bad omfatte 10 vektdeler av epoksyesterharpiksen eller styren-butadien-harpiksen, fra 0,002 til 0,ol vektdeler iso-oktyl-fenylpolyepoksyetanol og fra 0,1 til 0,25 vektdeler av den vann-oppløselige fenol-fqrmaldehyd-harpiks-

Når det benyttes en epoksyesterharpiks, nøytrali-seres 50 % av aciditeten under høy agitering ved tilsetning av den nød-vendige mengde av et amin, slik som trietylamin, dimetyletanolamin eller en blanding av disse før harpiksen tilsettes beleggbadet. Aminet tilsettes til den omkring 76 %ige oppløsning av harpiks som tidligere er nevnt. Den delvis nøytraliserte harpiksoppløsning som er dannet på denne måte, fortynnes deretter med vann, igjen under høy agitering og blandes med den vandige dispersjon av silisiumdioksyd fremstilt som tidligere beskrevet. Deretter fortynnes badet til det ønskede faststoffinnhold med deionisert vann, og den fenoliske harpiks tilsettes hvis ønsket. Belegningsbadet er nu klart til bruk i en elektrobelegningsapparatur.

Badene i henhold til foreliggende oppfinnelse er laget i henhold til vanlig elektrobelegningsteknologi, på alle vanlige måter, med et henblikk på å opprettholde ønskede elektriske egenskaper og avsetningsevne. Derfor holdes de på et relativt høyt faststoffinnhold, helst 5 - 25 % og eller helst 12-20 %. Også holdes de i det vesentlige frie for ioniserbare salter og slike stoffer som vil påvirke den kontinuerlige drift av badet over et lengre tidsrom, f.eks. ved overdreven akkumulering i dette.

Foreliggende oppfinnelse illustreres ved følgende eksempler:

Eksempel 1.

En epoksyesterharpiks med gode elektriske isoler-ingsegenskaper ble fremstilt og gjort vannoppløselig og det ble tilberedt en sammensetning for et elektroforetisk belegningsbad av denne harpiks. Badet ble brukt til å belegge ved elektroforese et aluminium-metallbånd med epoksyesterharpiksen.

Epoksyesterharpiksen ble fremstilt som følger.

1435 g (1 OH ekvivalent) av det den kommersielt oppnåelige epoksyharpiks "Epon 1001" (avledet fra epiklorhydrin og bisfenol-A) ble blandet med 1085 g (0,4 ekvivalenter) dehydratiserte ricinusoljefettsyrer og 0,22 g (0,425 milliekvivalenter) vannfritt natriumkarbonat ved en temperatur på 100°C under en nitrogenatmosfære. Blandingen ble deretter varmet opp. Når temperaturen nådde 160°C, ble en dråpe-vis tilsetning av xylen påbegynt for å lette fjerning av vann fra forestringen, oppstått i løpet av reaksjonen. Blandingen ble oppvarmet til en temperatur på 220°C, og holdt på denne temperatur i 2 eller 3 timer, inntil den dannede harpiks hadde et syretall på fra 8 til 10 milligram KOH pr. gram harpiks. Reaksjonsblandingen ble deretter avkjølt til 140°C.

Epoksyesterharpiksen dannet på denne måte, ble deretter oppvarmet med mere syre, for å øke karboksylinnholdet i harpiksen. I denne hensikt ble 199 gram (0,2 mol) ravsyreanhydrid tilsatt til harpiksen ved 140°C, og denne reaksjonstemperatur ble holdt i omkring 2 timer, inntil harpiksen hadde et syretall på 50 milligram KOH pr. gram harpiks. Deretter ble reaksjonsblandingen avkjølt til 110°C.

Den resulterende harpiks ble fortynnet til et faststoffinnhold på 80 % ved tilsetning av 674 g etylenglykolmonobutyleter, og fortynnet ytterligere til et faststoffinnhold på 76 % ved tilsetning av 170 g butanol. I denne tilstand kan den løseliggjorte epoksyesterharpiks lagres for etterfølgende bruk.

Silisiumdioksydet brukt som thixotropt stoff i dette eksempel, var det som er kommersielt oppnåelig som "Cab-O-Sil M-5". Det hadde et overflateareal på 200 + - 25 m 2 pr. gram, en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 0,012 mikron og en maksimal tetthet på 36,846 kg/m 3. Silisiumdioksydet ble preparert for bruk i belegningsbadet ved å lage en 10 %ig dispersjon av silisiumdioksydet i deionisert vann under høy agitering. Med en gang en god dispersjon er oppnådd på denne måten, kan ytterligere fortynning skje etterhvert som det er nødvendig ved tilsetning av mere deionisert vann. I dette eksempel ble konsentrasjonen av silisiumdioksyd redusert til 1 %.

Belegningsbadet ble deretter tilberedt av disse ingredienser. All blanding av de forskjellige oppløsninger og dispersjoner ble utført ved sterk omrøring. En andel av den fortynnede 76 %ige epoksyesterharpiksoppløsning ble fremstilt som beskrevet ovenfor, slik at den inneholdt 131 gram harpiks, ble nøytralisert 50 % ved tilsetning av 4 gram (45 milliekvivalenter pr. 100 gram harpiks) dimetyletanolamin. Til denne delvis nøytraliserte harpiksoppløsning ble det deretter tilsatt 500 g av den 1 %ige vandige dispersjon av "dampet" silisiumdioksyd. Deretter ble det tilsatt 361,25 gram de-ionosert vann for å redusere faststoffinnholdet i sammensetningen til 10 %. Tilslutt ble det tilsatt 3,75 gram vandig oppløsning av fenolisk harpiks med et faststoffinnhold på 56 %, noe som gav en slutt-sum på 1.000 gram oppløsning.

Badet inneholdt således 10 % epoksyesterharpiks, 0,5 % "dampet"^silisiumdioksyd og 0,2 % av den vannoppløselige fenoliske harpiks. Badet hadde et melkeaktig utseende. Det viste en led-ningsevne på omkring l.OOO^uohm og hadde en pH-verdi på omkring 7,5.

Badet ble brukt til elektroforetisk belegning av et stykke aluminiumbånd i et satsforsøk i liten målestokk. Aluminiumstykket som hadde en tykkelse på 0,25 mm og et overflateareal (en side) på 19,35 cm 2, ble dyppet ned i badet og forbundet som anode i en elektrisk krets. Katoden i kretsen var en stålplate med et overflateareal (en side) på 25,8 cm 2, dyppet ned i badet i en av-stand av omkring 12,7 mm fra aluminium-metallanoden. En elektrisk likestrøm på 100 volt og omkring 0,1 ampére ble ledet mellom anoden og katoden i 15 sekunder, og forårsaket avleiring av et gjennomskin-nelig hvitt belegg på aluminiumanoden. Aluminiumstykket ble deretter fjernet fra badet, vasket med vann, tørket i 30 minutter ved 150°C

og herdet i 5 minutter ved 250°C. Det resulterende herdede harpiks-belegg var gult av farge, og hadde en tykkelse på fra 0,025 til 0,038 mm.

Den dielektriske styrke av det påførte belegg ble testet, ved å anlegge en potensialdifferanse mellom aluminiumet {under belegget) .og en mobil elektrisk sonde. Ved å føre den elektriske sonde over alle deler av overflatene på aluminiumstykket, og-så de skarpe kanter og hjørner av dette, ble det funnet at belegget hadde en dielektrisk styrke større enn 1100 volt overalt, noe som in-dikerte god dekning av overflate, kanter og hjørner.

Mens badet i det ovenfor angitte eksempel ble brukt i et laboratorieeksperiment av satstypen i liten målestokk for å vise badets effektivitet, vil det være tydelig at ved drift i stor målestokk, så kan det samme bad benyttes i et kontinuerlig system, hvor badbeholderen har katoder og hvor anoden av aluminiumbånd har en stor lengde og mates kontinuerlig gjennom badet. Dette er den foretrukne kommersielle fremgangsmåte. Etterhvert som det kommer ut av badet, føres båndet kontinuerlig under en lufttørker og gjennom en ovn hvor det tørkes og herdes.

Eksempel 2.

I dette eksempel ble det fremstilt et bad og dette ble brukt til å belegge et stykke aluminium-metallbånd på i det vesentlige den samme måte som beskrevet i ekseempel 1, men med det unntak at det ble benyttet en annen epoksyesterharpiks.

Epoksyesterharpiksen i dette eksemplet ble fremstilt som følger: 1435 gram "Epon 100" epoksyharpiks ble blandet med 1075 gram linfrøoljefettsyrer og 0,22 gram vannfritt Jiatriumkarbonat,

ved en temperatur på 100°C under en nitrogenatmosfære.

Deretter foregikk fremstillingen nøyaktig som beskrevet for harpiksen i eksempel 1.

Epoksyesterharpiksen dannet på denne måte, ble for å øke dens karboksylinnhold omsatt med 311 gram ftalsyreanhydrid,

og omsatt slik som beskrevet i eksempel 1 for å fremstille en harpiks som hadde et syretall på 50 milligram KOH pr. gram harpiks.

Etter avkjølingen ble den løseliggjorte harpiks fortynnet til 80 % faststoffinnhold ved tilsetning av 705 gram etylenglykolmonobutyleter, og deretter fortynnet videre til 76 % faststoffinnhold ved tilsetning av 176 g butanol.

Badet ble laget av denne harpiks, nøyaktig som beskrevet i eksempel 1, ved bruk av de samme bestanddeler i de samme mengder. Ved belegning av et lignende stykke aluminium-metallbånd på samme måte ved bruk av denne badsammensetningen, ble det igjen dannet et belegg med en dielektrisk styrke større enn 1000 volt over hele båndet, også de skarpe kanter og hjørner.

Eksempel 3.

Dette eksempel viser bruken av en akrylisk harpiks

i et bad i henhold til foreliggende oppfinnelse, inneholdende fortyk-ningsmidler som i det foregående eksempel, og belegning av et aluminiumbånd ved bruk av et slikt bad. Den benyttede akryliske harpiks var kommersielt oppnåelig under varemerket "XC-4010". Et kryssbindende middel ble innarbeidet med harpiksen i en mengde slik at det utgjorde 18 % kryssbindende middel beregnet på den totale vekt harpiks og kryssbindende middel. Det spesielle kryssbindende middel var "XM 1116 Amino Cross-Linking Agent", som er av heksakistypen, nemlig et modi-fisert heksametyl-metoksymetylamin. Harpiksen ble først løseliggjort ved nøytralisering på vanlig måte, og deretter omgjort til en vandig oppløsning-dispersjon. Det ble preparert to forskjellige bad, slik som tidligere beskrevet ved blanding av bestanddelene under høy om-røring. Det første vandige belegningsbad inneholdt 10 % løseliggjort akrylisk harpiks og 1 % "Cab-O-Sil M5". Det andre badet inneholdt

10 % harpiks og 1,2 % "Cab-O-Sil M5".

Aluminium-metallbånd med en tykkelse på 0,25 mm og

et overflateareal (en side) på 19,35 cm 2 ble dyppet i disse bad, slik som i eksempel 1, og belagt ved føring av likestrøm på 100 volt i 20 sekunder gjennom badet. På hvert bånd ble det således avleiret en

film på 0,025 mm. De belagte bånd ble fjernet fra badet, vasket, tørket og herdet. Den dielektriske styrke av belegget ble testet ved å anlegge en potensialdifferanse mellom aluminiumet (under belegget) og en mobil elektrisk sonde. Sonden ble beveget over alle deler av båndet, også kantene og hjørnene.

Belegget på båndet fra det første badet ble funnet å ha en dielektrisk styrke større enn 1100 volt overalt, både på flater og kanter. Dette bedømmes som meget godt. Belegget på båndet fra det andre badet ble funnet å ha en dielektrisk styrke større enn 1100 volt på mer enn 60 % både av overflatene og kantene. Dette belegg bedømmes som middels godt.

I motsetning til dette ble et bånd belagt i et bad som hadde samme konsentrasjon av den samme løseliggjorte akryliske harpiks, men uten silisiumdioksyd, belagt og testet på samme måte, bedømt som meget dårlig med henblikk på den dielektriske styrke av belegget på kantene.

Eksempel 4.

Dette eksempel viser bruken av det samme "dampede" thixotrope silisiumdioksyd i et alkydharpiksholdig bad.

Alkydharpiksen som ble brukt var den vannløselige alkydharpiks "Arolon 369". Til dette ble det tilsatt det samme kryssbindende middel som i eksempel 3, i en mengde slik at det utgjorde 20 vektprosent kryssbindende middel, beregnet på den totale vekt av harpiks og kryssbindende middel. Det ble preparert tre forskjellige bad som beskrevet tidligere, og hvert av dem inneholdt 10 vektprosent av denne harpiks. Til det første bad ble det tilsatt tilstrekkelig "Cab-O-Sil M5" til å gi en konsentrasjon på 0,3 %. Til det andre bad ble det tilsatt tilstrekkelig "Cab-O-Sil M5" til å gi en konsentrasjon på 0,5 %. Til det tredje bad ble det tilsatt tilstrekkelig "Cab-O-Sil M5" til å gi en konsentrasjon på 0,8 %.

"Cab-O-Sil" ble tilsatt på den tidligere beskrevne måte og all blanding ble utført under høy agitering.

Som tidligere beskrevet ble det i hvert bad belagt et aluminiumsbånd, og belegningen ble utført i 20 sekunder ved bruk av en strøm på 100 volt. På det første båndet var filmtykkelsen 0,0275 mm. På det andre og tredje båndet ble det avleiret en film med en tykkelse på 0,025 mm.

Etter vasking, tørking og herding, ble den dielektriske styrke av beleggene på hvert av båndene målt, ved bruk av en mobil elektrisk sonde, slik som tidligere beskrevet. Ved bruk av de samme målestandarder, ble beleggene på båndene 1 og 3 bedømt som middels gode. Belegget på hjørnene og kantene av båndet fra det andre badet ble bedømt som godt.

Det ble igjen gjennomført et kontrollforsøk med den samme harpiks, i samme konsentrasjon, men uten bruk av silisiumdioksyd i badet. Ved bruk av en lignende belegningsprosess, ble det avleiret en film med en tykkelse på 0,0275 mm på et aluminiumsbånd i kontrollbadet. Imidlertid var den dielektriske styrke på kantene av dette bånd meget dårlig.

Eksempel 5.

Dette eksempel viser bruken av styren-butadien-harpikser, i bad i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Den valgte styren-butadien-harpiks var "QX-3531". Vandige elektroforesebad ble fremstilt av denne løseliggjorte styren-butadien-harpiks, slik at innholdet var 10 % harpiks i vann. Det ble fremstilt fire forskjellige bad, det første inneholdende 0,1 % "Cab-O-Sil M5", det andre inneholdt 0,3 % "Cab-O-Sil M5" og det tredje inneholdt 0,5 % "Cab-O-Sil M5". Det fjerde bad ble brukt som kontroll, og det ble ikke tilsatt silisiumdioksyd til dette.

Aluminiumsbånd ble belagt som tidligere beskrevet, ved å dyppe dem i badet og ved å lede en strøm på 100 volt gjennom badet i 15 sekunder. De belagte bånd ble deretter fjernet fra badet, vasket, tørket og herdet. I det første og det fjerde bad, var den fremstilte filmtykkelse 0,0275 mm. I det andre og tredje badet var filmtykkelsen 0,02 54 mm.

Den dielektriske styrke på belegget avleiret på denne måte, ble deretter målt på tidligere beskrevet måte, ved bruk av en mobil elektrisk sonde, ved en potensialdifferanse på 1100 volt. Det andre og tredje bad hadde belagte bånd med god dielektrisk styrke på kantene. Båndene fjernet fra det første og fjerde bad, ble be-dømt som dårlige med henblikk på den dielektriske styrke av belegget på kantene.

Eksempel 6.

Dette eksempel viser bruken av en kinesisk treoljeferniss som harpiks i et elektroforesebad i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Det ble preparert et elektroforesebad ved å

dispergere den kinesiske treoljeferniss "B-516" i vann slik at det gav en mengde på 10 % harpiks. Til dette bad ble det som tid-

ligere beskrevet tilsatt "Cab-O-Sil M5" i en mengde på 0,5 %. Det ble også laget et annet bad på samme måte med unntak av at "Cab-O-

Sil" ble sløyfet, slik at dette tjente som kontroll.

Et aluminiumbånd ble dykket ned i hvert bad, og elektrobelagt i dette ved å anlegge en potensialdifferanse over bad-

et på 100 volt i 20 sekunder. De belagte bånd ble fjernet fra de respektive bad, vasket, tørket og herdet, og den dielektriske styrke av deres respektive belegg ble målt på tidligere beskrevet måte.

Båndet belagt i badet som inneholdt silisiumdioksydet ble funnet å

ha god dielektrisk styrke både på dets flate overflater og på de skarpe kanter og hjørner. Båndet fra kontrollbadet hadde dårlig dielektrisk styrke av belegget på de skarpe kanter og hjørner.

Claims (8)

1.. Bad for elektroforetisk belegning av gjenstander av metall, slik som aluminium eller aluminiumlegeringsbånd eller ledere, hvor badet inneholder en fortynnet vandig dispersjon av en varmeherdbar harpiks,karakterisert ved at badet også inneholder et i det vesentlige uoppløselig silisiumdioksyd med et overflateareal mellom 150 og 450 m 2pr. gram, og en gjennomsnitt-

lig partikkeldiameter mellom 0,007 og 0,015^um, og at silisiumdioksydet er tilstede i en mengde av 0,001 - 1,3 vektdeler pr. 10 vektdeler harpiks.

2. Belegningsbad i henhold til krav 1, hvor den varmeherdbare harpiks er en løseliggjort epoksyesterharpiks, karakterisert ved at innholdet av silisiumdioksyd ligger mellom 0,001 og 0,8 vektdeler pr. 10 vektdeler harpiks.

3. Belegningsbad i henhold til krav 2, karakterisert ved at det er tilstede fra 0,003 til 0,015 vektdeler av et overflateaktivt stoff pr. 10 vektdeler harpiks.

4. Belegningsbad i henhold til krav 1, hvor den varmeherdbare harpiks er en løseliggjort akrylisk harpiks, karakterisert ved at silisiumdioksyd er tilstede i en mengde av 0,75 - 1,3 vektdeler pr. 10 vektdeler harpiks.

5. ' Belegningsbad i henhold til krav 1, hvor den varmeherdbare harpiks er en oppløselig alkydharpiks, karakter i-sert ved at silisiumdioksyd er tilstede i en mengde av 0,2 - 1,0 vektdeler pr. 10 vektdeler harpiks.

6. Belegningsbad i henhold til krav 1, hvor den varmeherdbare harpiks er en oppløselig styren-butadien-harpiks, karakterisert ved at silisiumdioksyd er tilstede i en mengde av 0,2 - 1,2 vektdeler pr. 10 vektdeler harpiks.

7. Belegningsbad i henhold til krav 2 eller 6, karakterisert ved at det i tillegg er tilstede fra 0,05 til 0,5 vektdeler pr. 10 vektdeler harpiks av en vannløselig fenolformaldehyd-harpiks sQm er raskt selvherdende ved romtempera-turer.

8. Belegningsbad i henhold til krav 1, hvor den varmeherdbare harpiks er en kinesisk treolje, karakterisert ved at silisiumdioksyd er tilstede i en mengde av 0,4 - 0,7 vektdeler pr. 10 vektdeler kinesisk treolje.