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DE1769595A1 - Verfahren zur Herstellung von gasdurchlaessigen,hydrophoben Folien fuer elektrochemische Zellen,insbesondere Brennstoffzellen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von gasdurchlaessigen,hydrophoben Folien fuer elektrochemische Zellen,insbesondere Brennstoffzellen

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DE1769595A1
DE1769595A1 DE19681769595 DE1769595A DE1769595A1 DE 1769595 A1 DE1769595 A1 DE 1769595A1 DE 19681769595 DE19681769595 DE 19681769595 DE 1769595 A DE1769595 A DE 1769595A DE 1769595 A1 DE1769595 A1 DE 1769595A1
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DE
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fluorine
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Hans Dr Metzger
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
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Description

H, 9173 Ba/Kp .
18.2.1970
P 17 69 395.3-45
Anlage zur
Patentanmeldung
ROBERT" BOSCH GMBH, Stuttgart W, Breitscheidstrasse
Verfahren zur Herstellung von gasdurchlässigen, hydrophoben FpIlen für elektrochemische Zellen, insbesondere Brennstoffzellen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von dünnen, gasdurchlässigen, hydrophoben Folien aus Polytetrafluorethylen oder anderen fluorhaltigen Polymeren für elektrochemische Zellen, insbesondere Brennstoffzellen.
109848/1825 BAD
Robert Bosch GmbH R. 9175 Da/üp
Stuttgart
K:; ist bekannt, daß poröse Polytetrafluoräthylenfolion geringer Dicke dadurch hergestellt werden können, daß man Tolytetrafluoräthylen mit Porenbildnern und geeigneten Flüssigkeiten zu einem Teig verarbeitet, der zu Folien ausgewalzt und dann gesintert wird.
Kin neues Verfahren zur Herstellung von porösen, gasdurchlässigen und wasserundurchlässigen Polytetrafluoräthylen-Folien besteht gemäß der Erfindung darin, daß auf eine temperaturbeständige heiße Platte oder Form zuerst eine temperaturbeständige Trennschicht aufgebracht und hierauf Suspensionen und/oder Lösungen von Polytetrafluoräthylen und/oder anderen fluorhaltigen Polymeren aufgesprüht und gesintert werden. Dabei .muß die Trennschicht bis mindestens Jf00°C temperaturbeständig sein und die Temperatur der heißen Platte im Dereich der Siedepunkte der Lösungsmittel liegen.
Auf diese V.'eise hergestellte Folien zeichnen sich durch ausgezeichnete Luftdurchlässigkeit und bei Schichtdicken über I50 ,u durch gute mechanische Festigkeit und Hydrophobie aus. Um andere Oberflächenstrukturen zu erhalten und um die mechanische Festigkeit bei geringerer Dicke zu vorbessern, kann die gespritzte Polytetrafluoräthylenfolie vor, beim oder nach dem Abdampfen des Lösungsmittels und vor dem Sintern gewalzt bzw. geglättet werden»
Die Suspensionen können ferner Zusätze enthalten, welche die barkeit verbessern, wie z.B. Paraffin.und andere Stoffe, .welche die Porenbildung beeinflussen. Die mechanischen Eigenschaften der Folien und Formen sind bei einem Gewicht von über lg/dm Folienflächo ausgezeichnet.
Im folgenden sind Beispiele für die Herstellung von Folien nach dem neuen Verfahren, beschrieben.
* ■
Beispiel 1.
Auf eine auf 90 - 1200C erhitzte Metallplatte wird zunächst eine
1098 48/1826 ^ Qm^. 5.,
Robert Bosch GmbH .Π. 9173 Da/iip
Stuttgart ·
von drei Teilen Zinkoxyd in 50 Teilen Wasser aufgesprüht. Auf die dadurch entstandene, im wesentlichen aus Zinkoxyd bestehende ■TrOiinschlcht wird eine Mischung aus 50 Teilen des unter der Bezeichnung -Hostaf lon VP 17 bekannten Polytetrafluoräthylens mit 200 Teilen Benzin bei einer Plattentemperatur um 80°C aufgesprüht und bei 3b0 - 2900C gesintert. Die dabei über der Trennschicht entstehende Folie hat bei einer Dicke von über 150/U eine gute mechanische Festigkeit und eine ausgezeichnete Lüftdurchlässigkeit und Hydrophobie.
Beispiel g.
Auf eine ebenfalls auf etwa 1000C erhitzte Metallplatte wird eine aus fünf Teilen Kagnesiumoxyd und 50 Teilen Wasser bestehende Suspension aufgesprüht, aus der durch Verdampfen des Wassers eine in; wesentlichen aus Magresiumoxyd bestehende Trennschicht gebildet wird. Auf diese Trennschicht wird eine Suspension aus 50 Teilen Hostaflon VP 17 und 200 Teilen Ligroin aufgesprüht, mit einer geeigneten Walze gewalzt und geglättet und hierauf wieder bei 350 29C0C gesintert. Auf diese Weise hergestellte Folien haben bereits bei einer Schichtdicke von über 80 ,u eine außergewöhnliche mechanische Festigkeit.
Beispiel 3·
Auf eine auf etwa 1000C erhitzte Metallplatte wird eine Suspension von Grafit und Wasser-zur-Bildung einer Trennschicht aufgesprüht, die nach dem Verdampfen des Wassers aus Grafit besteht. Auf die Trennschicht wird in diesem Fall eine Suspension aus 50 Teilen Hostaflon VP 17, 200 Teilen Ligroin und lO^Jfnkoxyd als Porenbildner aufgesprüht und gewalzt. Nach dem Sintern der Folie wird der Porenbildner mit Salzsäure ausgelaugt.
Beispiel 4.
Auf eine Trennschicht aus einer auf eine erhitzte Metallplatte aufgesprühten Emulsion aus Magnesiumoxyd in Wasser wird ,..eine Mischung aus 50 Teilen Hostaflon VP 17, 200 Teilen Ligroin und
10-9848/ 1 β 25
Robort Bosch GmbH . R. <jl'(~5 Da/Kp
Stuttgart
Teile n
Pffi füt lt d bi
Teile n
5- 10 /Paraffin aufgesprüht, gewalzt und bei 350 - ^O C gesintert, Durch die Beimengung von Paraffin wird die Walzbarkeit der aufgesprühten Schicht wesentlich verbessert.
Beispiel 5.
IjO g Polytrifluormonochlorathylcri (bekannt unter der Warenbezeichnung Voltalef 300 VF) werden mit 50 g Paraffin und 200 g Ligroin vermischt, Die Suspension wird auf eine Trennschicht aus Zinkoxyd und Wasser gespritzt, die auf 8O0C erwärmt ist, und anschließend bei 250 - 2900 gesintert.
BAD
109848/1825

Claims (8)

' Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von porösen, gasdurchlässigen hydr.ophoben Folien aus Polytetrafluoräthyleri oder anderen fluorhaltigen Polymeren für elektrochemische Zellen, insbesondere Brennstoffzellen, dadurch gekennzeichnet, daß-auf eine temperaturbeständige, heiße Platte oder Form zuerst eine temperaturbeständige Trennschicht aufgebracht und hierauf Suspensionen und/ oder Lösungen von Polytetrafluoräthylen und/oder anderen fluorhaltigen Polymeren aufgesprüht und gesintert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschicht bis mindestens 400°C temperaturbeständig ist.
j3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Trennschicht eine Suspension von Zinkoxyd, Magnesiumoxyd oder Graphit in Wasser auf die auf 90 -. 12O0C erhitzte temperaturbeständige Platte aufgesprüht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den fluorhaltigen Suspensionen und/oder Lösungen Substanzen zugesetzt
. werden,"welche die Porenbildung begünstigen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß den fluorhaltigen Suspensionen Zinkoxyd als Porenbildner beigemengt wird.
109848/1825
Robert Bosch GmbH R. 9173 Ba/
Stuttgart
6. Verfahren nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß uic . auf die Trennschicht aufgesprühten und gesinterten Schichten gewalzt und geglättet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß den auf fc die Trennschicht aufgesprühten und gesinterten Schichten Stoffe zugesetzt werden, welche die Walzbarkeit der Schichten begünstigen.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Polytetrafluoräthylen-Suspension Paraffin zur Verbesserung der Walzbarkeit beigemengt wird.
BAD
1 0 9 848/1825
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