DE2107162B2 - Wärmehärtbare, fließfähige Beschlchtungsmasse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine wännehärtbare, fließ- 40 Besonders difunktionelle Epoxyharze wurden in fähige Beschichtungsmasse auf der Grundlage einer Beschichtungsmassen des verschiedensten Typs als Mischung aus etwa 30 bis 95 Gewichtsprozent eines wärmehärtbare polymere Bindemittel bereits verwen-Wärmehärtbaren polymeren Materials, etwa 5 bis det, z. B. zur Herstellung extrem harter Lagermateria-Gewichtsprozent Lösungsmittel und darin disper- lien, ζ. B. für Elektromotoren, wobei auch Gemische jierten leitfähigen Partikeln sowie gegebenenfalls 45 derartiger Epoxyharze geeignet sind (vergleiche z. B. Katalysatoren, Härtungsmitteln und weiteren Hilfs- deutsche Offenlegungsschrift 1 8171,18 und britische Hoffen. Pat' ntschrift 983 043), und als Bindemittel für Silber-

Schichten bzw. Überzüge mit elektrischem Wider- nocken und Füllstoffe, wobei ein Ersatz des Epoxyttand wurden bekanntlich in der Regel aus fließfähi- harzes durch beispielsweise ein Phenolharz zu einer fen, leitfähigen Kunstharzen mit darin enthaltenen so merklichen Änderung der Eigenschaften führt (verelektrisch leitfähigen Partikeln, die in einer Lösung gleiche z.B. die USA.-Patentscbrift 3 412 043, die •ines wärmehärtbaren Polymeren dispergiert sind, britische Patentschrift 1 189 199 und die französische hergestellt. Aus derartigen Beschichtungsmassen sind Patentschrift 1 533 642). Bekannt ist ferner die Här-Ikkanntlich Überzüge für Widerstände von Potcntio- tung derartiger Epoxyharze mit Arsensulßd (vgl. Bietern und entsprechenden elektrischen Geräten, bei 55 USA.-Patentschrüt 3 092 604), und die Reaktion von dorieo der Widerstand des Überzugs durch einen dar- Meiaminharzen mit Silberoxid und Silbercarbonat iHwöfglelteadcü Kontaktarm oder eine entsprechende (vgl« deutsche Atialegeschrift 1258088) sowie deren Kontakteinrichtung »zerlegt« wird, herstellbar. Verwendungsfähigkeit zusammen mit Fluorkohlen-

An derartige Schichten werden hohe Anfordenm- stoffpolymeren zum Dispergieren von Silberpartikeln g<« in bezug auf mechanische und elektrische Eigen· 60 (vgl. deutsche Offenlegungsschrift 1951653). Die Schäften gestellt, insbesondere, wenn mehrere neben- verwendung derartiger wärmehärtbarer Polymere in eitianderliegende Schichten aufzubringe» sind, die je- Kombination mit Gleitmitteln wurde durch diesen wieils Partikeln unterschiedlicher Leitfähigkeit aufwcd- Stand der Technik nicht nahegelegt M& und zwischen benachbarten Kanten miteinander Als nachteilig erwies es sich, daß die unter Verelektrtsch leitend verbunden sind, wie dies z. B. in 6$ Wendung der bekannten Besehichtungsmassen gewonkohlehalügen Widerständen oftinals erforderlich hit. neuen Schichten eine nicht voll befriedigende Abrieb· Ski kann 2. B. eine der Schichten Metallpartikeln, z. 13. festigkeit aufweisen. So halten z. B. die in Widerstän-Sitbfirpärtikeln, enthalten, um eine Endzone niedrig«» den vorliegendes Schichten aus bekannten Beschich«

T^ä SnSS beiS twS ^h™^khn%_r ^den nicht reagieren und die elektrischen Eigenscbaften der m & ÄSSfSJSS Ä! „^{l he}f ^ ^^ider" gebildeten Schiebten praktisch nicht beeinträchtigen. Af .»«,ds einer «ebenen Größe von dn™ Ende zum 5 In der Regel werden mindestens etwa 30 Gewichts-

Mi Nachteil prozent Gleitmittel, bezogen auf den Gesamtfeststoff-Haftfestigkeit gehall, eingesetzt, um die Abriebsbesttodigkeit der ' α *«,K» ,W nrf«A,„„ w · » ^aus den Bescbicbtungsmassen gewonnenen Schichten

Aufgabe der Erfindung ist es, eme zur Herstellung merklich zu verbessern.

von Widerständen geeignete Bescbicbtungsmasse an- ₁₀ Es hat sich gezeigt, daß eine Beschichtungsraasse ²^¹L JT ^ν*^τ&^αύί™ den bisher bekannten mit etwa 45 bis 9O«/o Gleitmittel, z.B. Molybdän- ^ctocbtungsmassen,zu gut haftenden Schichten mit disulfid, das praktisch dielektrische Eigenschaften erbebhch größerer_j Abnebfesügkeit fuhren. aufweist, besonders vorteilhafte Widerstan&schichten

Der Erfindung hegt die Erkenntnis zugrunde, daß ergibt, insbesondere, wenn die Menge an verwendetem die angegebene Aufgabe dadurch lösbar ist, daß die _t5 Molybdändisulfid in etwa der Menge an verwendeten Beschichtungsmasse aus einem genau definierten Ge- Metallpartikeln entspricht

Husch bestimmter warmehärtbarer Polymerer, leit- Selbstverständlich erfordern einige der erfindungsfälliger Partiketa und Zusatzstoffen aufgebaut wird. gemäß verwendeten, praktisch ruW kitfähigp.n,

Gegenstand der Erfindung ist eine wärmehärtbare, wärmehärtbaren polymeren Materialien zur Beschleufließfähige Be&ct.Atungsmasse auf der Grundlage _I0 nigung des Aushärtevorgangs die Verwendung von einer Mischung aus etwa 30 bis 95 Gewichtsprozent Härtungsmitteln oder Katalysatoren, um nach dem eines warmehartbaren polymeren Materials, etwa 5 Aushärten bei erhöhten Temperaturen eine am dielekbis 70 Gewichtsprozent Lösungsmittel und darin irischen Schichtträger fest hiiftende harte, feste Madispergierten leitfahigen Partikeln sowie gegebenen- trix zu bilden, in der die leitfähigen Partikeln disperfalls Katalysatoren, Hartungsmitteln und weiteren a₅ giert bleiben. Mit Ausnahme von Melaminharzen, Hilfsstoffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie z. B. den handelsrMchen, durch Umsetzung von als wärmehärtbares polymeres Material ein Gemisch Melamin oder Harnstoff mit Formaldehyd oder einem eines trifunktionellen Epoxyharzes mit einem Phenol- Alkohol gewonnenen Produkten, sind nur die angeharz; ein Gemisch eines epoxy-modifizierten Phenol- gebenen Gemische vou Polymeren erfindungsgemäß harzes mit einem phenolharz; ein Gemisch eines Phe- 30 verwendbar, die in vorteilhafter Weise eme wechselnolharzes, eines Melaminharzes oder eines Vorläufers seitige Quervernetzung ausbilden. Epoxyharze vernethiervon mit einem epoxy-jiodifiLxerten Phenolharz; zen z. B. mit Phenol-Formaldehyd-Kondensaten und ein Gemisch eines epcxy-modiSzi? ten Phenolharzes ebenso mit Phenolharzen und Melamin-Formaldehyd- und eines Phenolharzes mit einem Epoxyharz; oder Kondensaten, wobei zu geeigneten Phenolharzen ein Melaminharz, etwa 5 bis etwa 70 Gewichtspro- 35 selbstverständlich auch die in der Hitze schmelzbaren, zent an darin gleichmäßig dispergierten leitfähigen phenolischen Novolakharze und die wärmehärtbaren Partikeln mit einer durchschnittlichen Teilchengröße einstufigen Phenolharze gehören. Die Novolake, die von etwa 10 Millimikron bis etwa 400 Mikron und permanent schmelzbar und iöslidh sind und nicht von ein festes Gleitmittel enthält selbst vernetzen, werden in der Regel aus Formalde-

Durch die Erfindung wird erreicht, daß Beschich- 40 hyd und Phenol im Molverhältnis von weniger als tungsmassen zur Verfugung stehen, die Schichten mit etwa 1:1 in Gegenwart eiaes vorzugsweise sauren stark verbesserter Abriebfestigkeit ergeben, welche Katalysators hergestellt. Um die Novolakharze unan den verschiedensten dielektrischen Schichtträgern schmelzbar und wärmehärtbar zu machen, müssen sie fest haften. So halten z. B. die aus erfindungsgemä- mit einem Aldehyddonator oder einem Lieferanten Ben Beschichtungsmassen hergestellten Schichten 45 für Methylenbrücken oder -lbindungen weiter umgemehr als 50 000 Abtastvorgänge aus ohne sichtbare setzt werden, wobei die Methylenbrücken von VerBeschädigung oder Beeinträchtigung von Schichtober- bindungen geliefert werden, aus denen Formaldehyd fläche oder Kontaktarm, gegenüber nur etwa 2000 bis entsteht, welcher dann seinerseits weitere Methylen-10000 Abtastvorgängen bei bekannten Schichten. brücken zwischen benachbarten Phenolkernen aus-Vorteilhaft ist ferner, daß die erfindungsgemäßen Be- 50 bildet.

Schichtungsmassen auf Grund der verwendeten Die einstufigen Phenolharze werden unter Verwen-

» ännehärtbaren Polymere leicht in Form von Lösun- dung eines größeren Molverhältnisses Formaldehyd gen in geeigneten Lösungsmitteln anwendbar sind, zu Phenol, als es bei der Herstellung der Novolake wobei Schichten resultieren, die üblicherweise noch eingesetzt wird, gebildet. Unter dem Einfluß alkaligeringere Mengen an Lösungsmittel enthalten. Als 55 scher Katalysatoren reagiert das Phenol mit wäßrigem vorteilhaft erweist sich ferner, daß die erfindungs- Formaldehyd, wobei an einer, zwei oder allen drei gemäßen Beschichtungsmassen Partikeln mit hohem phenolischen ortho- und para-Stellungen, gegebenen-""' * ~ Ausbildung von Methylenbindungen zwi-

Widerstand, z. B. Kohlepartikeln, ebenso falls unter

köflääi wie Metallpartikehi, z. B. Silber- sehen Phenolkernen, Hydroxymethyl - (Methylol)-pärtikelfl, ohne Beeinträchtigung der Abriebsbestän- 60 Gruppen entstehen. Geeignete Phenolharze sind im digkeit, die selbst bei Verwendung von Metallpartikeln Handel verfügbar, wobei eines dieser Handelspro· gewährleistet ist auf Grund der Verwendung von dukte z.B. ein geradkettig«« Phenöl-Fonnaldehyd-Oleitmitteln. Kondensationsprodukt vom Novolaktyp ist, wobei

Typische Ie den Beschichtungsmassen nach der das Harz in Form einer 56Voigen Lösung in einem Erfindung verwendbare Gleitmittel sied z. B. Molyb- 65 denaturierten Alkohol vorliegt und den einzigen Harz* clSndisulfld, Wolframdisulfid, Bornitrid, Niobselenid, bestandteil bildet.

Wölframseienid, Titantellurid und Gemische dersel- Diese Harze lassen sich zwar durch bloßes Erhitzen bee, deren Eignung darauf beruht, daß sie mit den in den hitzefixierten, d. h. quervernetzten Zustand

2i 07

Überführen, doch läuft diese Hortung in der Regel Acht rasch genug ab, weshalb Hftrtungsroittel verwendet werden« Typische geeignete Aldebyddonatoren-ÜKrtungsnüttel sind z. B, Hexamethylentetramin, yaraforroeldehyd und syro-Trioxan. Vorzugsweise wird ein HSrtungsmittel aus durch Kondensation von Ammoniak mit Formaldehyd gebildetem Hexamethylentetramin verwendet, weshalb diese Härtungsmittel ids Aldehyddonatoren bezeichnet werden, da sie beim Erhitzen eine rasche Quervernetzung von beispielsweise Nnvoialcbarzen und einstufigen Phenolbarzen über Meth'ylen- oder äquivalente Bindungen herbei· führen.

Die für die erfindungsgemäß verwendbaren Polymergemische geeigneten epoxy-modifizierten Phenolharze sind ebenfalls im Handel verfügbar, z.B. in Form von Lösungen in Isopropanol.

Bei den erfindungsgeinäß in den Polymergemischen verwendbaren Epoxyharzen handelt es sich um polymere Reaktionsprodukte polyfunktioneller Halogen- ao hydrine mit mehrwertigen Phenolen. Derartige Harze Bind den einschlägigen Fachkreisen als Epoxyharze, Epoxide, Glycidyläther oder Ätherepoxide bekannt. Zu den zur Herstellung der Epoxyharze geeigneten polyfunktionellen Halogenhydrinen gehören z. B. as Epichlorhydrin und Glycerindichlorhydrin. Typische geeignete mehrwertige Phenole sind z. B. die Resorcinole und die 2,2-Bis(hydroxyphenyl)alkane, d. h. Verbindungen, die durch Kondensation von Phenolen mit Aldehyden und Ketonen, z. B. Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd oder Aceton, entstehen. Die Epoxyharze enthalten oftmals endständi^e Epoxygruppen, sie können jedoch auch sowohl endständige Epoxygruppen als auch endständige Hydroxylgruppen aufweisen. Im Gemisch mit Phenolharzen besonders geeignet siod trifunktioneUe Epoxyharze, die im Hau- «el verftts&fflf stod ^m^ ^dle fotesnde Struktur aufweisem

CH, - CH -CH₁-N—CH₉ - CH - CH,

CH₂

Geeignet sind ferner die verschiedensten handelsüblichen Epoxyharze, die von zahlreichen einschlägigen Firmen unter den verschiedenstenHandelsbezeichnungen angeboten werden und sowohl flüssige Produkte mit Epoxidäquivalenten von z. B. 185 bis 192 als auch niedrigschmelzende Produkte (zum Beispiel F. = 65 bis 75) mit Epuxidäquivalentsn von z. B. 450 bis 550 umfassen.

Der allgemeine Typ zahlreicher dieser Harze kann durch die folgende Formel veranschaulicht werden, wobei η das Molekulargewicht beeinflußt:

CH₈-CH-CH₂-

CH3 ι	->-	D-CH,-	OH	-CH,-	—
			-CH	-	η
I CH3		_o_X"		CH3 J-/"	N

CH₃

Neben den üblichen Epoxyharzen sind auch Epoxyzwischenprodukte und modifizierte Epoxyharze verwendbar, z. B. ein handelsübliches cykloaliphatisches Produkt der Formel

GH₁-O-C

Derartige lrodifizierte Epoxyharze enthalten oftmals reaktionsfähig* Verdünnungsmittel* z.B. Styroloxid, Octylenoxlde, Allylglycldyläther, Üütylglyddyläther und Phefiylgljfiidyläiher, in Mengen von bis zu etwa 20 bis 30 Teilen Verdünnungsmittel pro 100 Teile Epoxyharz. Bei einem dieser handelsüblichen modifizierten Epoxyharze handelt es sich z. B. um BisCM-epoxy-o-methyl-cyclohexylmethyOadipat. Mit »Epoxyharz« sollen hier natürlich sowohl die üblichen EpOK/harze als auch die angegebenen modifizierten Epoxyharze und die Epoxyharzzwischenprodukte bezeichnfet werden.

la defi eiflodtiflgsgernäß ver^jefldbaren Polymer' gemischen können die Kankötnpooentea ic verschiedenen Meögöfl vorliegen.

In Gemischen aus eitlem trifunktionellen Epöxyha» und einem Phefiöl-Formaldehyd-Kondensat beträgt das Gewichtsvertialtflis Pheüölharz zu Epoxyharz in der Reget etwa 3:1 bis 5:1, vorzugsweise etwa 4:1.

Gemische üüs epöxy-fflödlfkiefteö Phenoihaneo

und einem Phenolharz enthalten die Komponenten in Ordnung von 10 bis 60 Gewichtsproient verwend-

def Regel im Öewichlsvethältnis voa etwa 1:2 bis bar.

1:1, vorzugsweise von etwa 1:1,5. Wird diesem GV Der nachteilige Einfluß auf die Viskosität der Bemisch ein Epoxyharz zugesetzt, so wird dieses in der schichtungsmajisen ist bei Verwendung von Metall· Regel in gleicher Gewichtsmenge wie das ejjoxy- s partikeln weniger stark ausgeprägt als M Kohleparlüödiflzierte Phenolharz verwendet. So enthält z. B. tikeln, und die maximale Menge an verwendeten Meeine besonders wirksame Kombination aus Phenol· tallpartikeln wird txistimftit durch die Fähigkeit des hani, ?poxy-fflodifizierteni Phertolharz und ßpoxyhara in der Besehiihtungstnässe vorliegefldifl polymeren die einzelnen Harze in einem Oewichtsverhältni» von „^, Materials, die Partikeln am Schichtträger festhaftend 1,5 :1:1, wobei jedoch das Epoxyharz auch in j;erin- to anzuordnen.

gerer Menge vorliegen kann. In der Regel werden für 1 Gewichtsteil Metall-Werden derartigen Phenolharzgemischen Melamin- partikeln 0,25 bis 1 Gewichtsteil und für 1 Oeharze oder Melamlaharzvorläufer, z.B.Hexamethoxy- wichtsteil Kohlepartikeln etwa 0,3 bii 2Gewichtsmethylmelamin, zugesetzt, so dient das Melaminharz teile polymeres Material benötigt in der Regel als Härtungs- oder Vernetzungsmittel, 15 In der Regel werden Beschichtungsmassen verweshalb es in relativ geringen Mengen eingesetzt wird. wendet, die entweder nur Kohlepartikeln oder nur Die erhaltenen Gemische können z. B., bezogen auf Metallpartikeln enthalten. Verwendbar sind jedoch das Gesamtgewicht der Mischung, etwa 50 bis 65*/· auch Beschichlungsmassen mit Mischvflgen aus ver-Phenolharz, etwa 30 bis 50*/· epoxy-modifiznertes schiedenen Melallpartikeln oder Mischungen aus Me-Phenolharz und etwa 5 bis 10*/· Melaminharz ent- *o tallpartikeln und Kohlepartikeln, halten. Die Metallpiirtikeln sind in der Reg il beträchtlich Werden die Melaminharze für sich allein verwendet, größer als die Kohlepartikeln und we sen ζ. Β. eine so können sie etwa 30 bis 60 Gewichtsprozent, bezo- Partike'größe von etwa 10 bis 400 Mikron auf. gen auf den Gesamtfeststoffgehalt der Beschichtiangs- Der Widerstand der Beschichtungsn assen ist ummasse, ausmachen. «s gekehrt proportional der Menge an verwendeten leit-

Der Widerstand der Beschichtungsmasse wird fähigen Partikelin.

selbstverständlich durch die Menge, den Typ und die Da zahlreiche der erfindurgsgemäß verwendba-Größe der verwendeten leitfähifen Partikeln be- ren Polymeren und Polymergemische zu hohe Visstimmt. Kohlepartikeln haben sich als besonders kosität aufweisen, ist es oftmals erforderlich, ein orwirksam erwiesen. Die Kohlepartikelu machen in der 30 ganisches Lösuiagsmittel für das Polymer zu verwen-Regel etwa 4 bis 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise den. Geeignet« Lösungsmittel reagieien nicht mit etwa 7 bis 30 Gewichtsprozent der fließfähigen, lö- dem polymeren Material und sind ausreichend flüchsungsmittelhaltigen Beschichtungsmasse aus. Ober- tig, um sich aus der erhaltenen Schiebt verdampfen steigt der Gehalt an Kohlepartikeln 60 Gewichtspro- zu lassen. Typische geeignete Lösux gsmittel sind zent. so ist die Viskosität der fließfähigen Beschich- 35 z. B. aliphatisch Alkohole, z. B. Äthanol und Isotungsmasse für übliche Beschichtungsverfahren! oft- butanol, aliphatisch Ketone, z.B. Methylethylketon mal zu hoch. Liegt der Gehalt an Kohleparlikeln und Methylisobutylketon, cyclische Ket 3ne, z. B. Isounter etwa 7 Gewichtsprozent, so können die nach phoron, Glykoläther, z. B. Äthylenglykol-n-butyldem Aushärten oder Vernetzen des polymeren Ma- äther und Äthylengtykollthyiäther, sow e aromatische terials zwischen den Kohlepartikeln entstandenen 40 Kohlenwasserstoffe, z.B. Benzol,Toluol und Xylole. Poren die elektrischen Eigenschaften der Schicht Ds, wie bereits erwähnt, die Lösungsm ttel vornehmnachteilig beeinflussen, was sich z. B. durch einen lieh zur Steuerung der Viskosität der Heschichtungsübermäßig hohen Rauschpegel äußern kann. massen dienen., kann die Menge an Lösungsmittel Die Kohlepartikeln sind in verschiedenen Formen, sehr verschieden sein und z. B. etwa 5 bis 70 Gez. B. in kristalliner oder amorpher Form, wie sie in 45 wichte prozent, bezogen auf die fließfähige Beschichhandelsüblichen Produkten, 2. B. Acethylenruß oder tungsmasse, betragen.

Ofenruß auftreten, verwendbar. Die Kohlepartikeln Die Beschichtungsmasse» nach dir Erfindung

können vor isrer Verwendung ia den Beschic&tangs- können neben den bereits genannten KifluBgsmitteln

massen obrere Standes tag ta Left bei erbföten tmd Katafysatraea auch msh aadere Sblk&e be-

Temperatnren voa etwa 1090 bis 1650° C kalziniert so kannte Zusatz«: aod Htttsmittel etmialtett. Zm Br- Die KohtetEÜcöen sind in Form von Ge- lerrung de» Aoftragens mi tat Verhmderang

mcchen aas gröfleren aod kJeineren Partikehi ver- von Ober9äch>inunregeimäß^Eeiten bewähren sich

weodbar " ²^⁸ Sflikonöis und andere e Netz-

Geeu!nete leitfämge Partikehi sind femer auch mittel. Verwendbar sind ferner polymere Dkkungs- MetaBrartikem, z. B. Partikem aas Silber, Platin 55 mittel and Metan-VerBetzaags-Inhibitoren, 2. B.

tied anderen Edelmetallen, and aas Köpfer and rost- Brenzkatechin. Ia der Regel machen solche Zusätze

freiem Stahl. Derartige metallhaltige Beschichtungs- einen relativ geringen Anteil, d.h. etwa 1 bis 5Ge-

massea eignen ska insbesondere bei der Ausbildung wichtsteile der Heschkirtungsinasse, aus

der Eadzooea ehrcs Widerstands. Je nach dem Typ Die Viskosität der erfinchmgsgemäfcen Beschich-

des verweadeten Metalb aod dem wüchtea Wi- 6» tungsmasse soil ausreicßen, mn bei jeder Schicht die

derstaad kann der Gehalt aa Metaflpartikeln be- AusbÜdnog gfeichmäßiger Kanten zu gewährleisten;

trScntBca varSereB. So sind z.B. Söberpartikem ia feraer meß die Viskosität einen solchec We« baben,

Mengen voa etwa 30 bis 50 Gewichtsprozent, be- daß die Beschichtungsmasse aof demjBelektriscoen

zogen auf das Gewicht der snDialtigen Be- Sdricbtträger 85eßen kaan. VJsJEOsifiSea voa etwa

ctusmasse, zor Herstellung einer Endzone mit 65 100 bis SOOOOCeatipoise, vorzugsweise voa <*w

daeai Widerstand, der 1·/· des Gesanrtwiderstands 3000 bis 2ΘΟ0Ο Ceoiipoise, gemesstfi auf einem

des Widerstandsefements beträgt, besonders geeignet Brookfidd-Vfatosimeter bei eioer Sprtdelgcschwin-

Die MetaBpartiketa sind ia fcfengea ia der Größen- deceit voa 10 UpM, erweisen sich ab geeignet Dei

9 10

Typ des verwendeten Besöhiditüngsverfahtens be- derstandselefflente für die Herstellung von Potent»

stimmt flacüflich die jeweilige Mindestviskosiität, So tiometem und anderen Widerständen hergestellt wef* ,

wefdeft z.S. Viskositätefl VönäüfldestenäetWilOOcP den, 2.B, dutch Ausständen öder Äü&chneldeB»

zu» Aüftfägeii mit Hilfe eines Sesehlctittingiiaiessefs öiese Eiementd fcöntuiü verschiedene Formen lift,^!

benötigt. 4 weisen, z.fi. sektorförmig, kreisförmig, ffiondföraiig

Sei ßeschiciitea fnit einem BesehJchtü*||smeS5er odef reehteeldg seta» Di6 spezielle form bestimmter,

werdeft ätt&Mem vömigsweise IBeschichlitiiigssüti- sektorfSrniiger ittemeöte wird z.B. in der Pötdk!

AaAn «ft ^Xfcööjfen ligTiflsdNaftgff veÄfoJit; da adfneldüngP21ö7424.Öbesdhriebeä. ^l<

diese leichter aufbringbar sind und außerdem ge· Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher

währleisten, daß die Kanten zwischen nebeneinander- io erläutern,

liegenden Schichten den erforderlichen gleichmäßigen „ . .I₁

elektrischen Obergang von einer Schicht zur anderen Beispiel ι

schaffen. In der Rege! liegt der Thkotropieindex die· Dieses Beispiel zeigt die Herstellung und Verwes*

ser Substanzen zwischen etwa 14 und 40, Vorzugs- dung von Beschichtungsmassen mit einem Gehalt an

weise zwischen etwa 2 und 20. Mit »Thixotropic- t$ einem festen Gleitmittel.

index« wird hier und im folgenden das Verhältnis Aus folgenden Bestandteilen wurde eine zur Herder Viskosität einer Substanz bei einer bestimmten stellung einer Metallendzone bei einem Widerstands* Bewegung zur Viskosität derselben Substanz bei einer element geeignete silberhaltige Beschichtungsmasse anderen Bewegung bezeichnet. Zahlreiche erfindungs- zubereitet: gemäß verwendbare polymere Materialien besitzen, so _o Wenn ihre Viskosität mittels eines Brookfield-Viskosi- Bestandteile Oewichtspronat

meters bei einer Spindelgeschwindigkeit von 0,5 UpM Silberflocken (handelsüblich) 30,0

gemessen wird, Viskositäten zwischen etwa 200 000 Molybdändisulfid 25,0

und 800 000 oder darüber. Phenolharz¹) 20,1

Die Beschichtungsmasse nach der Erfindung kann as Epoxy-modifiziertes Phenolharz*) .. 11,8

auf die verschiedensten dielektrischen, isolierenden Hexamethoxymethylmelamm 1,4

Schichtträger aufgebracht werden, z. B. auf Folien, Brenzkatechin 0,4 Bänder und Filme aus Polymeren, z. B. Phetiolhar- Isophoron 11,3

zen, Polyvinylchlorid, Polyäthylen oder Epoxy harzen, "TÖÖÜ) "

oder aus Glas, keramischen Stoffen oder behandel- 30 <) Handelsübliches Produkt.

ten Papieren. Beim Beschiebten kann der !Schicht- *) Handehr.bliche 56*/.ige Lösung eines geradkettig*»

träger entweder in Ruhe gehalten und mittels einer Pnenol-Fonnaldehyd-Kondensationsprodukte» vom No-

Auftragsvorrichtung, zj> einer Beschichtung- ^ AÄwÄ^Ä'g des Harzes in Isopn,

serkante oder Walze, beschichtet werden, od«r unter paool. ·-»»·«« u« ™«"» -~r

den Auftragsvorrichtungen hindurch bewegt werden. 35 ') Handelsübliches Melamin-Formaldehyd-Kondensat.

Die Beschichtungsmassen nach der Erfindung kön- Mit der erhaltenen Beschichtungsmasse -vurde ein

nen auf den d^lektnschen Schichtträger als extrem handelsüblicher dielektrischer Schichtträger aus

dünne Schichten etner Starke von etwa 0^)13 bis einem Phenolharz in Form eines Bandes mit einer

0,51 mm aufgebracht werden Da in der fließfähigen dielektrischen Festigkeit von größer als 1000 Meg-

Beschichtungsmasse in der Regel ein Losunjpmittel 40 ohm, einer Dicke von 0,51 mm und einer Länge von

enthalten ist, werden die Schichten nach Entfernung etwa 71 cm, mit Hilfe eines Beschichtungsmessers in

des Lösungsmittels z. B durch Trocknen, dunner. einer Naß-Stärke von etwa 0,08 mm beschichtet.

Die feuchten überzüge können nach dem Trocknen Das beschichtetete Pheno harzband wurde sodann

und Fixieren auf dem Schichtträger bis zu etwa 60·/. I₀Mi_n. lang bei einer Temperatur "von etwa 93°C

oder mehr schrumpfen. Folglich können die losungs- 45 getrocknet und anschließend 1 Std laue bei einer

mittelfreien Schichten eine Stärke von etwa 0,006 bis Temperatur von etwa 163° C gehärtet, um die Schicht

0,25 mm aufweisen. _auf d_{em Baad m} .„,*-_ ^{B h}

Die Brit Hufe der erfinduagsgeinaßen BescbJch- 5$

testgeräts nach Knoop, eine uirtersctaedlidie K-

das Widetstandselemeflt mit einer Geschwindigkeit Von SO AbtäSfVöfgängeti pro Minute hin und her bewegt» Die Gwamtaazahl der Abtastvorgänge wird mit Hilfe einer Sahleinfichtting gemessen» Öaä Poten* tiometergefät wtfi ferner elektrisch leitend an ein etektreflJsöhe* Wlderstäfldsmeßgefät mit einem ΧΎ-KoofdinäteeBeiireifeöf,der deft Rauschpegel, d. h. die WiderstafidsMfldeirtifig über das WidefstandseleöTient bei einem konstanten Strom von i Milliampere, aufzeichnet, angeschlossen. EKeser Test wird in der Regel so lange fortgesetzt, bis der Rauschpegel einen Wert von 1·/· des Gesamtwiderstands übersteigt oder bis die Oberfläche der Beschichtung eine übermäßige Einkerbung aufweist oder bis durch periodische visuelle Prüfung eine Beschädigung des Kontaktarms feststellbar ist.

Die Prüfung der gemäß diesem Beispiel hergestellten Widerstandselemente nach dem geschilderten Testverfahren ergab, daß die überzüge auf den einzelnen Widerstandselementen mehr als SOOOO Abtastvorgänge obre sichtbare Beschädigung oder Beeinträchtigung der Schichtoberfläche oder des Kontaktarms überstanden.

Beispiel 2

Dieses Beispiel zeigt wiederum den vorteilhaften Einfluß fester Gleitmittel auf die Abriebfestigkeit metallhaltiger Überzüge.

Es wurde aus folgenden Bestandteilen eine Beschicbtungsmasse zubereitet:

Bestandteile Gewichtsprozent Silberflocken (handelsüblich) 40,0 Phenolharz¹) 26,8 Epoxy-modifiziertes Phenolharz*) .. 15,7 Hexamethoxymethylmelamin') — 1,8 Brenzkatechin 0,5

Handelsübliches polymeres Dickungsmittel '. 0,25

Isophoron 14,95

100,00

') Handelsübliche 56»/.ige Lösung eines geradkettigen Phenol-Formaldehyd-Kondensationsproduktes vom Novolaktyp in vergälltem Alkohol.

*) Handelsübliche 60»/»ige Lösung des Harzes in Isopropanol.

*) Handelsübliches Melamin-Fonnaldehyd-Kondensat

Die erhaltene Beschiehtnngsmasse wurde mit Hilfe eines BracMeöftmgsmessers auf eineo aus etoem Phenoüiarz bestehenden SctrichttrSger ία ehier Naß-Dicke von etwa 0,08 mm aufgetragen, 4Vt Wtouten bei einer Temperatur vqb etwa 149°C getrocknet ttni 2 Stunden lang bei einer Temperatur von etwa 163° C gehärtet. Aus dem beschichteten PhenoBisrzschichtträgar wurden schließlich in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise zur Verwendung und Untersuchung in einem Potentiometer des angegebenen Typs geeignete sfcktorförmlge Widerstandselemente ausge-

stanzt und auf Ihre Lebensdauer untersucht Die Untersuchuflgen zeigten, daß ttbeöüge aus der beschriebenen Bescttichtuägsfflasse weniger als SOOO Abtaste Vorgänge aushieiten.
Es wurde noch eine wöitere Beschichtungsmasse

to der folgenden Zusammenseizung hergestellt:

Bestandteile Gewichtsprozent Molybdändisulfid 40,0 Phenolharz') 26,8 Epoxy-modifiziertes Phenolharz') .. 15.7 Hexamethoxymethylmelamin·) 1,8 Brenzkatechin 0,50 Polymeres Dickungsmittel') 0,25

Isophoron 14,95

100,00

Diese zweite Beschichtungsmasse, die in ihrer Zusammensetzung der ersten Beschichtungsmasse entsprach, jedoch mit der Ausnahme, daß die Silber-

»$ flocken durch Molybdändlsulfld ersetzt sind, wurden im Gewichtsverhältnis 1: I mit der vorher zubereiteten silberhaltigen Beschiclntungsmasse vermischt, und die erhaltene Mischung wurde mit Hilfe eines Beschichtungsmessers in einer Naß-Dicke von etwa

3« 0,08 mm auf Phenolharzbänder aufgetragen. Die Bänder wurden sodann unter den bei der Härtung der ersten silberhaltigen Best dichtungsmasse angewandten Bedingungen ausgehärtet. Eine Prüfung des Überzugs auf Abriebfestigkeit lach dem geschilderten Ab- tasttest ergab, daß der Überzug mehr als 50000 Abtastvorgänge aushielt.

Dieses Ergebnis zeigt klar und deutlich die Vorteile, die beim Einmischen von eir, festes Gleitmittel enthaltenden Beschichtungsmassen in silberhaltige Beschichtungsmassen in bezug auf Abnutzungsbeständigkeit erzielbar sind.

Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch unter Ersatz der erfindungsgemäß verwendbaren polymeren Trägermaterialien durch atteete roiynietii, namnen rnenoinaize» uesuscm s» aas fteotMamem m& tifäesteäo&ätea Wpes$aesm Polybutadien taidßiaflyHso|*thalaL

Die durchgeführten Tests zeigten, daß die erhalte ses überzöge tueträchffich weniger, namficb nur etwi 2000 bis 10000 AbtastvorgSnge, aushieltea.

Claims (3)

1. 2i 07 162

   Widerstände zu «baffen, während die benachbarte

   Patentansprüche; Schicht Partikeln mit beträchtlich geringerer Leitfähig

   keit, ζ. B. Kohleteöchen, enthalten kann, wobei eine

   t/Wärmehgrtbare, fließfähige Beschichtung^ Zone hoben Widerstands geschaffen wird. Die nächstpasse auf der Grundlag? einer Mischung aus etwa ₅ folgende Schicht kann wiederum Metallpartikeln, z, B. ?0 bis 95 Gewichtsprozent eines witanehartbaren SUberpartUceln, enthalten, um eine weitere Endzone polymeren Materials, etwa 5 bis 70 Gewicbtspro relativ niedrigen Widerstands auszubauen, zent Lösungsmittel und darin dispergjerten leiit- Erschwerend kommt hinzu, daß zur Herstellung fähigen Partikeln sowie gegebenenfalls Katalysat- zwei- oder mehrschichtiger Matenahen mit den erfortoren, H&tungsmitteln und weiteren Hilfsstoffen, « derüchen elektrischen Kenndaten benachbarte Schicbdadurch gekennzeichnet, daß sie alb ten mit stark unterschiedlichem Widerstand in solcher wärmehärtbares polymeres Materia ein Gewäsch Weise miteinander elektrisch verbunden werden soleines trifunkiionellen Epoxyharzes mit einem Pbe- len, daß bei gleichmäßigem oder Reitendem Übergang nolharz; ein Gemisch eines epoxy-modifizierten des Widerstands von einer Schicht zur anderen ein Phenolharzes mit einem Phenolharz; ein Gemisch _t5 !kontinuierlicher Strompfad geschaffen wird. Dieses eines Phenolharzes, eines Melaminharze oder Erfordernis einer gleitenden, d. h. stufenlosen elektrieines Vorläufers hiervon mit einem epoxy-modifi- sehen Übergangszone zwischen Schichten mit unterzierten Phenolharz; ein Gemisch eines epoxy- schiedlichem Widerstand tritt besonders deutlich in modifizierten Phenolharzes und eines Phenolhair- Erscheinung bei der Herstellung von Widerständen zes mit einem Epoxyharz; oder ein Melaminharz, ao für Potentiometer, in denen ein Kontaktarm über den etwa 5 bis etwa 70 Gewichtsprozent an darin Widerstand, d. h, von einer Schicht zur anderen, begleichmäßig dispergierten leitfähigen Partikeln wegt wird. Das A.ufbringen derartiger Schichten auf mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von Schichtträger kann nach üblichen bekannten Verfahetwa 10 Millimikron bis etwa 400 Mikron und ein ren erfolgen, z. B. durch Aufsprühen der Beschichfestes Gleitmittel enthält. as tungsmasse, durch Extrudieren eines frei fließenden
2. 2. Beschichtungsmasse nach Anspruch 1, da- Films, durch Aufbürsten oder durch Walzenbeschichdurch gekennzeichnet, daß die leitfähigen Parti- tung. Ein besonders wirksames Vei fahren zur Herkeln aus Kohlepartikeln einer durchschnittlichen stellung beschichteter Schichtträger unter Erzielung Teilchengröße von etwa 10 bis etwa 400 MUH- besonders stufenloser elektrischer Verbindungen zwimikron bestehen. 30 sehen benachbarten Schichten wird z. B. in der
3. 3. Beschichtungsmasse nach Anspruch 1, da- Patentanmeldung P 21 07 424.8 beschrieben,
   durch gekennzeichnet, daß sie als leitfähige Parti- Typische in den bekannten Beschichtungsmassen kehl Silberpartikeln und als festes Gleitmittel verwendete wärmehärtbare Polymere sind z. B. Phe-Molybdändisulfid enthält. nol-Formaldehyd-Kondensate und difunktionelle Ep-

   35 oxyharze, sowie Mischungen dieser Epoxyharze mit Phenol - Formaldehyd - Kondensaten, Melaminharze«

   ——— oder Harnstoff-Fonnaldehyd-Kondensaten, und Mi

   schungen aus Phenol- und Harnstoff-Fonnaldehyd-Kondensaten.