CH441243A - Verfahren zum Herstellen von Schichten - Google Patents

Description

  Verfahren     zum    Herstellen von Schichten    Es ist bereits bekannt, Suspensionen, die für die       Glimmerelektrophorese    verwendet werden, eine     wäss-          rige    Harzemulsion hinzuzufügen. Besonders günstig  erwies sich die Zugabe einer     Siliconemulsion.    Die hie  raus nach der Warmhärtung erhaltenen Schichten wei  sen eine erhöhte mechanische Festigkeit auf.

   Nachteile  der Anwendung von     Siliconen    - besonders dann, wenn  die     elektrophoretisch    aufgebrachte     Glimmerschicht     nicht die mit     Siliconen    erzielbare hohe Temperaturbe  ständigkeit aufzuweisen braucht - sind die zur Härtung  erforderlichen langen Härtezeiten und hohen Härte  temperaturen. Ferner ist bekannt, dass manche organi  schen Harze, besonders die     Epoxyharze,    gegenüber       Siliconharzen    erheblich besser mechanische und elek  trische Eigenschaften aufweisen.  



       Epoxyharze    benötigen zu ihrer Härtung Härter,  z. B. auf Amin-,     Amid-    oder     Carbonsäureanhydridba-          sis.    Es genügt deshalb nicht, beispielsweise der     Glim-          merdispersion    eine mit dieser verträgliche     Epoxyharze-          mulsion    zuzufügen, vielmehr muss in irgendeiner geeig  neten Form auch die     Härterkomponente    zugefügt wer  den.

   Wasserlösliche Härter scheiden für ein     Elektro-          phoreseverfahren    aus, weil dadurch die     Ionenleitfähig-          keit    der Suspension sehr stark erhöht wird, so dass die       elektrophoretische        Abscheidung    einer Deckschicht  nicht mehr möglich ist.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren  zur Herstellung von Schichten durch     elektrophoreti-          sche        Abscheidung    von anorganischen Stoffen in Ge  genwart einer wässrigen Harzemulsion und Härtung  der Schichten, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die  Elektrophorese in einem Gemisch, enthaltend eine  Suspension von anorganischen feinverteilten Stoffen  und eine wässrige     Epoxyharzemulsion,    ausgeführt wird,  deren     emulgierte    Tröpfchen gleiche Wanderungsrich  tung aufweisen wie die suspendierten anorganischen  Teilchen, die erhaltene Schicht so lange bei Raumtem  peratur getrocknet wird, bis sie wasserfrei ist und bei  Raumtemperatur oder in der Hitze gehärtet wird.  



  Als geeignete     Epoxyharze    seien beispielsweise Ep-         oxyharze    auf     Bisphenol-A-    und auf     Glyzerin-Basis    und  auch Modifikationen solcher     Epoxyharze    und     Epoxy-          novolake    genannt.  



  Von den für     Epoxyharze    bekannten     Härtern    sind  beispielsweise besonders geeignet:     niedrigviskose     Polyamine und Polyamide, wie     Triäthylentetramin,     oder     cycloaliphatische    Polyamine.  



  Geeignete anorganische feinverteilte Stoffe bzw.  Suspensionen sind z. B.:     feindisperse    wässrige stabile  Suspensionen von Glimmer, Asbest, Kaolin, den  Metalloxyden u. a. anorganischen Grundstoffen.  



  Geeignete, in Wasser nicht lösliche aber     emulgier-          bare    Härter sind z. B. tertiäre Amine oder auch     Phe-          nolharze.     



  Die gemäss der Erfindung erhaltenen Isolierschich  ten sind thermisch sehr beständig. Sie haben hervorra  gende elektrische Eigenschaften und weisen insbeson  dere auch eine gute mechanische Festigkeit auf.  



  Die verbesserte mechanische     Abriebfestigkeit    und  elektrische Durchschlagsfestigkeit     elektrophoretisch    auf  Kupferstäbe aufgebrachter     Glimmerschichten    von  0,5 mm Schichtdicke ist aus der folgenden Tabelle er  sichtlich.

    
EMI0001.0052     
  
    Bindemittel <SEP> Abriebfestigkeit <SEP> Durchschlags  Anzahl <SEP> der <SEP> Umdrehungen <SEP> einer <SEP> festigkeit <SEP> bezo  Stahlwalze <SEP> von <SEP> 45 <SEP> mm <SEP> 0 <SEP> und <SEP> gen <SEP> auf <SEP> 1 <SEP> mm
<tb>  einem <SEP> Auflagedruck <SEP> von <SEP> 600 <SEP> g <SEP> Schichtdicke
<tb>  ohne <SEP> 100 <SEP> 4 <SEP> kV
<tb>  Siliconharz <SEP> 10 <SEP> 000 <SEP> 7 <SEP> kV
<tb>  Epoxydharz- <SEP> über <SEP> 80 <SEP> 000 <SEP> (Versuch <SEP> wurde <SEP> 12 <SEP> kV
<tb>  Novolak <SEP> dann <SEP> abgebrochen)       Die Erfindung wird an den folgenden Beispielen  erläutert.  



  <I>Beispiel 1</I>       Kalzinierter    Glimmer wird in stark     entionisiertem     Wasser mit einer Leitfähigkeit von etwa       10.10-s        2-'cm-1    bis zu einer Feinheit von etwa     1,u     Teilchendurchmesser und 6     m,u    Teilchendicke disper-           giert    und auf eine Konzentration von 250-300 g/1 ein  gestellt.

   Einem Liter dieser Suspension werden 350 g  einer     70-prozentigen    wässrigen     Epoxyharzemulsion    auf       Glyzerinbasis    mit einem     Epoxydäquivalent    von 0,60  bis 0,64 und einer     Leitfähigkeit    von     45.10-oQ-1cm-1        zu-          gefügt        und    gut     miteinander    vermischt. Aus dieser  Mischung erhält man auf einem Kupferstab bei 24 Volt  innerhalb von 10 sec eine     elektrophoretisch    abgeschie  dene Schicht von 0,2     mm    Stärke.

   Nach Lufttrocknung  wird diese Schicht in eine     10-prozentige    Lösung eines  flüssigen organischen     Diamins    mit einem     Äquivalentge-          wicht    von 60 in     Toluol    für etwa 10 sec getaucht. Die  Schicht härtet dann innerhalb 24 Stunden bei Raum  temperatur zu einer harten Isolierschicht hoher Ab  riebfestigkeit und guter elektrischer Eigenschaften aus.

    <I>Beispiel 2</I>  Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, aber der  Mischung aus der     Glimmersuspension    und der Emul  sion eines flüssigen     Epoxyharzes    auf     Bisphenol-A-Ba-          sis        (Epoxydäquivalent    190) wird bereits jetzt eine  Emulsion von     Michlers        Keton    zugefügt, so dass etwa 5  bis 15 Teile Härter auf 95 bis 85 Teile Harz kommen.

    Aus dieser     jetzt    aus drei Komponenten bestehenden  Mischung werden, analog dem in Beispiel 1 beschrie  benen Verfahren,     elektrophoretisch    Isolierschichten  hergestellt und sofort nach der Lufttrocknung bei 140   innerhalb von 2 Stunden gehärtet.  



  <I>Beispiel 3</I>  Aluminiumoxyd von 1-10     ,u    Teilchendurchmesser  wird in Wasser mit einer Leitfähigkeit von       10.10-oS2-'cm-1        dispergiert,    so     dass    eine     wässrige    Di  spersion mit 300-350     g/1        Festkörpergehalt    entsteht. In  diese Dispersion werden 300 g/1 einer     50-prozentigen     Emulsion eines     Epoxyharzes    auf     Bisphenol-A-Basis     eingerührt.

   Aus dieser Mischung erhält man auf einem  als Anode geschalteten Kupferstab nach 5 sec bei 60  Volt Gleichspannung eine     elektrophoretisch    abgeschie  dene Schicht von 0,3     mm    Stärke. Nach Trocknung  wird diese Schicht in eine     15-prozentige    Lösung eines       Triäthylentetramin    in     Azeton        für    etwa 5-10 sec ge  taucht. Daraufhin erfolgt die Härtung der Schicht in  nerhalb 24 Std. bei 20  oder 2 Std. bei 160 .  



  <I>Beispiel 4</I>  Analog dem in Beispiel 1 angegebenen Verfahren  wird     kalzinierter    Glimmer in     entionisiertem    Wasser         dispergiert    und     mit    einer wässrigen     Epoxyharzemulsion     versetzt und vermischt.

       Hierzu    gibt man - bezogen auf       die        Epoxyharzmenge    -     ca.        20        Gew.-%        Novolack        (Mol-          Gew.    700,     OH-Äquivalent    104) in     wässriger    Emul  sion. Aus dieser Suspension bei 42 V auf Kupferspulen  von einer     Gesamtoberfläche    von 1600     cm2        in    50 sec  abgeschiedene Schichten sind 0,2 mm stark und erhär  ten nach der Lufttrocknung bei 155  in 24 Std.

   Die  erhaltene Isolierschicht zeichnet sich durch hohe  mechanische Festigkeit aus.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung von Schichten durch elektrophoretische Abscheidung von anorganischen Stoffen in Gegenwart einer wässrigen Harzemulsion und Härtung der Schichten, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrophorese in einem Gemisch, enthaltend eine Suspension von anorganischen feinverteilten Stof fen und eine wässrige Epoxyharzemulsion, ausgeführt wird, deren emulgierte Tröpfchen gleiche Wanderungs richtung aufweisen wie die suspendierten anorgani schen Teilchen, die erhaltene Schicht so lange bei Raumtemperatur getrocknet wird, bis sie wasserfrei ist und bei Raumtemperatur oder in der Hitze gehärtet wird.

   II. Anwendung des Verfahrens nach Patentan spruch I zur Herstellung von elektrisch isolierenden Schichten. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass das Gemisch ausserdem einen in Wasser unlöslichen, aber emulgierbaren Härter enthält. 2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als anorgani scher Stoff kalzinierter Glimmer verwendet wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I und den Un- teranspTüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Härter ein Amin verwendet wird. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch I und den Un teransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Härter Phenolharze verwendet werden. 5. Verfahren nach Patentanspruch I und den Un teransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Härter Novolacke verwendet werden.