DE2031457A1

DE2031457A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Über ziehen von elektrischen Leitern mit Polyvinyliden und Polyvinylfluonden

Info

Publication number: DE2031457A1
Application number: DE19702031457
Authority: DE
Inventors: Masahiro Obara Hiroshi Iwaki Fukushima Segawa (Japan)
Original assignee: Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha, Tokio
Priority date: 1969-06-25
Filing date: 1970-06-25
Publication date: 1971-01-21
Also published as: FR2047931B1; GB1278153A; FR2047931A1; JPS4837740B1

Description

Dr.-Ing. Wilhelm Β niello!

Dipl-Ing. Wüligang ßeichel ■

6'Frankfuri a. M. 1

Parksiraße 13 6533

Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha, Tokio/Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Überziehen von elektrischen leitern mit Polyvinyliden- und Polyvinylfluoriden.

Die Erfindung betrifft allgemein elektrisches Isolationsmaterial aus Polyvinylidenfluoriden und Polyvinylfluoriden. Insbesondere betrifft die Erfindung ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zum Überziehen von elektrischen leitern mit Polyvinylidenfluoriden und Polyvinylfluoriden, sowie die dabei erhaltenen isolierten Leiter·

Bekanntlich können unter den Fluorpolymerisaten die PoIyvinylidenfluoride und Polyvinylfluoride am leichtesten verarbeitet werden und besitzen darüber hinaus höchst erwünschte Eigenschaften, von denen die wichtigsten eine ausgezeichnete elektrische Ieolationsfähigkeit , große mechanische Festigkeit und Dauerhaftigkeit sowie große Hochtemperäturfestigkeit , Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien, sowie eine hohe Öl- und Fettfestigkeit sind. Außerdem besitzen diese Polymerisate eine außerordentlich hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Witterungseinflüssen , weshalb sie äußerst wertvoll als elektrisch isolierendes Material für elektri-

sehe leiter, und zwar hauptsächlich für Drähte sind.

Von diesen ausgezeichneten Eigenschaften ermöglichen die hohe mechanische Festigkeit und Dauerhaftigkeit, sowie die Hoehtempeiyaturfestigkeit die Herstellung von Leitungsdrähten, die selbst bei dünnen Isolationsüberzügen sehr zuver -

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lässig isoliert sind, was einen großen und unmittelbaren Vorteil bei der Verkleinerung von elektronischen Geräten mit komplizierten Verdrahtungen darstellt.

Elektrische Drähte werden entweder mit den genannten Polymerisaten allein oder in Verbindung mit geringen Mengen eines Weichmachers oder organischen Lösungsmittels überzogen, in dem man beispielsweise jedes Polymerisat schmelzoxtrudiert und mittels einer Kreuzkopfform (cross-head-die) if in Form eines Überzugs auf einen Draht aufbringt oder indem man beispielsweise eine Lösung oder ein disperses System

V ·

oder Dispersion des Polymerisates auf den Draht aufbringt. Die erstgenannte Methode eignet sich für verhältnismäßig dicke Überzüge, während das letztgenannte Verfahren für verhältnismäßig dünne Überzüge anwendbar ist.

Da Polyvinylidenfluorid und Polyvinylfluorid kristalline Polymerisate sind und eine hohe zwischenmolekulare Kohäsionsenergie besitzen, weisen sie auch hohe Viskosität auf, wenn sie geschmolzen werden· Wenn eines der genannten Polymerisate schmelzextrudiert und als Überzug aufgebracht wird, ist es möglich, verhältnismäßig dicke Überzugsschichten von V einer Mindestdicke von etwa 0,1 mm aufzubringen, jedoch gestaltet es sich schwierig, dünnere Überzüge aufzubringen« Versuche, derartige dünnere Überzugsfilme aus den genannten; Polymerisaten zu bilden, führten bisher zu Schwierigkeiten bei der Herstellung von glatten und gleichmäßigen Überzugsoberflächen, sowie unvermeidlich zu Überzugssohichten mit zahlreichen kleinen Löchern (pinhol.ee.)·

Außerdem besitzen die genannten Polymerisate bei Raumtemperatur nur geringe Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln, und in den Fällen, in denen sich Lösungen überhaupt her -' stellen lassen, besitzen sie gewöhnlich eine Konzentration

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in der Größenordnung von unter 20 $S. Demzufolge können bei einem Beschichtungsarbeitsgang lediglieh Überzugsfilme mit einer Dicke von 5- 10 n. hergestellt werden, und die Bildung von kleinen Löchern zufolge der Unebenheit der Drahtoberfläche kann nicht verhindert werden. Um eine derartige Lochbildung zu verhüten, ist eine Beschichtungsdicke von mindestens 20/u erforderlich. Um diese Beschichtungsdicke zu erzielen, eignet sich nicht · die Verwendung einer Lösung, zweckmäßiger dagegen * ist die Verwendung' eines dispersen Systems oder einer Dispersion, wodurch eine Beschichtungsflüssigfceit mit hoher Polymerisatkonzentration leicht erzielt waden kann.

Die Ausdrücke " disperses System" oder "Dispersion·¹ werden in der vorliegenden Beschreibung für die Bezeichnung einer Kombination aus einen feinen Pulver (Teilchendurohmesser 0,1 bi3 10/u) eines Polyvinylidenfluoride oder eines P_olyvinylfluorids , sowie aus * einer Dispersionaflüssigkeit , in der das Pulver diepergiert und suspendiert ist. Zweckmäßig 1st das flüssige Medium einer derartigen Dispersion ein organisches Lösungsmittel, das ein sogenanntes latentes L ö-θungsmittel enthält, in dem das Polymerisat bei Raum- , temperatur fast völlig unlöslich, jedoch bei hohen Temperaturen löslich ist. Beispiele für latente Lösungemittel- sind Propylencarbonat, ^"-Butyrolacton, Acet- ~ ' esslgsäureethylester, Phthalsäure-dimethylester, Isophoron, Acetophenon, Diäthylformamid , Tetraäthy!harnstoff, Triäthylphosphat unddergleichen.

Das Verfahren, das la allgemeinen zum Oberziehen eines elektrischen Drahtes aus einer Dispersion eines PoIyvinylidenfluorids oder Polyvinylfluoride angewandt wird,

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besteht daraus, daß man den Draht in die Dispersion eintaucht, ihn herauszieht, ihn zur Bildung einesÜberzuges filmes aus dem Polyvinylidenfluorid oder Polyvinylfluorid auf der Drahtoberfläche auf eine Temperatur von 100°bis 150 erhitzt, den auf diese Weise beschichten Draht erneut auf eine Temperatur von 200°C bis 55O⁰C oberhalb des Schmelzpunktes des Polyvinylüenfluorids oder Polyvinylfluorids erhitzt und anschließend abkühlt.;·

Dieses Verfahren ist jedoch von der folgenden Schwierigkeit begleitet: Je dünner der elektrische Draht ist, umso mehr neigt die auf ihn aufgebracht Dispersion dazu, längs des Drahtes in eine große Anzahl Kugelehen überzugehen, und die Dispersion selbst haftet ungleichmäßig an dem Draht, wodurch der Überzug eine ungleiohmäßigeDioke besitzt und außerdem leicht Löcher (pinholes) aufweist, was bei der Herstellung von dünnen Magnetdrähten eine ernste Schwierigkeit bedeutet.

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeit erscheinen zwei Methoden möglich. Die erste Methode besteht darin, die Viskosität der Dispersion auf einen äußerst hOhen Wert zu erhöhen und •dadurch die Bewegung der Dispersion , die an dem Draht haftet, aufzuhalten. Die zweite Methode besteht darin, die Viskosität der Dispersion zu erniedrigen und dadurch das Anhaften von überschüssigen Dispersionsmengen an dem Draht zu derhindern. Die erste Methode ist jedoch mit Verarbeitunger Schwierigkeiten behaftet , während die Anwendung der zweiten Methode' lediglich die Bildung sehr dünner Überaugsfil<ae gewährleistet.

Aufgabe der Erfindung ist die Überwdndung der obengenannten Schwierigkeiten durch die Schaffung eines Verfahrene und einer Vorrichtung zum Überziehen von elektrischen Leitern mit Über-

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'zugsfilmen aus Polyvinylidenfluoridenoder Polyvinalfluoriden von bestimmter zweckmäßiger Dioke aus einer niedrig konzentrierten Dispersion niedriger Viskosität. '

Aufgabe der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren und eine Vorrichtung der obengenannten Art, mit deren Hilfe elektrische Leiter mit Überzugsfilmen versehen werden können, die glatt und von gleichmäßiger Dioke sind und die keine Fehlstellen, wie die Steoknadellöoher , aufweisen.

Aufgabe der Erfindung sind schließlich elektrische Leiter mit gleichmäßigen Besohiohtungen aus Polyvinylidenfluoriden und PölyviftyIfluoriden mit ausgezeichneten mechanischen und elektrischen Eigenschaften. .

Es wurde nun gefunden, daß die vorstehend genannten Ziele der Erfindung durch Beschichten von Drähten mit Dispersionen aus Polyvinylidenfluoriden oder Polyvinylfluoriden duroh Elektrophorese erreicht werden können. ·

Insbesondere wurde gefunden, daß es möglichist, einen elektrischen Leiterdraht herzustellen, der mit ausgezeichneten Überzugsfilmen aus Polyvinylidenfluoriden oder PoIyvinyIfluoriden überzogen ist, indem man ein Verfahren anwendet, bei dem der Draht nicht lediglich in die Dispersion eingetaucht", aus ihr heraus genommen und erhitzt wird, sondern bei dem feine !Teilchen eines Polyvinyl id enf luorids oder Polyvinylfluorids während des Eintauchens einer Elektrophorese unterworfen werden, wodurch ßie sich an der Drahtoberflache ansammeln und sich an ihr anhaften, und der auf 'diese Weise beschichte Draht anschließend aus der DIs-. persion herausgenommen und erhitzt wird.

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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung isolierter elektrischer leiter , die mit f-luorhaltigen Kunststoffen überzogen sind, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man nacheinander einen elektrischen Leiter in eine Dispersion aus Teilohen eines fluorhaltigen Kunst stoffes aus der Gruppe der Homopolymerisate und Mischpolymerisate von Vinylidenfluorid und Vinylfluorid eintaucht, zwischen den als Anode geschalteten elektrischen Isiter und einer mit der Dispersion in Berührung stehenden Kathode ein elektrisches PeId anlegt und sich die Teilchen unter Bildung eines Überzuges durch Elektrophorese auf dem elektrischen leiter ablagern und sich an ihn anheften läßt, den auf diese Weise Überzogenen elektrischen Leiter aus •der Dispersim herausnimmt und die Beschichtung unter Ausbildung eines Endttberzugea aus den Kunststoff auf dem elektrischen Leiter auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Kunststoffes erhitzt. -

Die Erfindung soll im folgenden anhand von Zeichnungen erläutert werden, worin

ffig. 1 eine schematische Darstellung der Grundform einer Vorrichtung zur Beschichtung eines elektrischen Leitungsdrahtes mit einem Polyvinylidenfluorid oder Polyvinylfluorid durch Elektrophorese , zum größten Teil im Aufriß,

Fig. 2a eine Photographic eines zinnplattierten Kupferdrahtes von 0,4 mm Dicke, der mit einem Poly — vinylidenfluorid gemäß der Erfindung beschichtet ist, und

Fig. 2b eine Analogphotographie des gleiohen Leitungsdrahtes, der jedoch auf herkömmliche Weise mit dem gleiohen Polyvinylidenfluorid beschichtet ist,

darstellen.

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Im vorliegenden Zusammenhang umfassen die Ausdrücke •»Polyvinylidenfluoride" und "Polyvinylfluoride" nicht nur Homopolymerisate aus Vinylidenfluorid unn Vinyl - * fluorid, sondern auch Mischpolymerisate , von denen jedes praktisch die gleichen Eigenschaften wie das entsprechende Homopolymerisat besitzt und 90 i» oder mehr an dem Vinylidenfluorid oder Vinylfluorid enthält. Beispiele für zur Herstellung derartiger Mischpolymerisate geeignete Comonomere sind Tetrafluor- : * äthylen, Hexafluorpropylen, Monoohlortiifluoräthylen, Vinylidenfluorid, Ghlorfluorvinyliden, Vinylfluorid und* | Äthylen.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der zu.beschichtende elektrische Draht in der Verfahrensstufe des Eintauchens des Dreahtes in ein Bad aus der Dispersion eines Polyvinylidenfluoride oder Polyvinylfluorids als Anode geschaltet, während eine Kathode vorgesehen ist,, die nit der Dispersion in Berührung steht, und eine Gleichspannung an diese Elektroden angelegt wird, um ein elektrisches Feld auf die Verfahrensmaterialien einwirken zu lassen. Duroh dieses Verfahren wird bewirkt, daß die feinen Teilchen aus. Polyvinylidenfluorid oder Polyvinylfluorid der Elektrophorese | unterworfen werden und sich selektiv an der Drahtoberfläche sammeln und an ihr in einem Verteilungezustand haften« in dem in die Lücken zwischen den Teilchen ein Teil des latenten Lösungsmittels eingeschlossen ist.

Wenn der auf diese Weise beschichtete Draht aus dem Disperionabad herausgezogen wird, haftet derÜberzug aus flüssiger Dispersion demgemäß an dem Draht in einem konzentrierten Zustand, was deswegen von Torteil ist, weil der Lusungsmitte!verlust auf ein Minimum herabgedrückt wird, wtnn der

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auf diese Weise überzogene Draht der nachfolgenden Erhitzungsstufe zugeführt wird.

Je höher die oben erwähnte Gleichspannung ist, d.h. je höher die elektrische Feldstärke ist, umso größer ist die Menge an Peinteilchen, die je Zeiteinheit abgelagert wird. Demgemäß ist es möglich, eine Beschichtung von jeder gewünschten Dicke zu erzeugen, indem man die* Feldstärke und die Abscheidungszeit entsprechend wählt. Gewöhnlich wird eine Feldstärke an der Drahtoberfläche in der Größenordnung von 100 V bis 10 000 V pro cm erzeugt, jed,ooh ist die Durchführung des' erfindungsgemäßen Verfahrens nicht auf diesen Bereich beschränkt.

Der Strom, der zwischen den Elektroden fließt, hängt nicht nur von der angelegten Spannung, sondern auch von der Dicke des Drahtes, der als Anode fungiert, sowie von der Größe der Kathode und außerdem.von der Art des in der Dispersionsflüssigkeit verwendeten latenten Lösungsmittels ab und kann daher nicht immer in einfacher Weise bestimmt. werden. Jedoch ist die Stromdichte an·der Drahtoberfläche von der Geößenordnung von 10 mA pro qcm bis 100 mA pro qcm.

Die Viskosität der Dispersion ,die gemäß dem Verfahren der Erfindung verwendet wird, ist vorzugsweise von der Größenordnung von 1 cps bis 100 cps. Dieser Bereich ist zwar nicht bindend, jedoch für die. meisten Fälle geeignet» Eine außerordentlich niedrige Viskosität erfordert die Herstellung einer Dispersion von außerordentlich niedriger Konzentration, was die Wirtschaftlichkeit des DrahtbesohicKtungs- verfahrene erniedrigen würde. Andererseits würde eine aus-

sergewöhnlich hohe Viskosität Schwierigkeiten , wie die

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oben erwähnten Unregelmäßigkeiten in der Dicke der Beschichtung und andere Verfahrensschwierigkeiten · nach sich ziehen.

Wenn die Elektrophorese der Feinteilchen des Polyvinylidenfluorids oder Polyvinylfluorids in dem erfindungsgemäßen Verfahren im Hinblick aufden Leitungsdraht kontinuierlich durchgeführt wird, wird der Draht kontinuierlich von oben nach unten in das Dispersionsbad eingetaucht, um eine oder mehr Führungswalzen am Boden des Bades herumgeführt und anschließend nach oben aus dem Bad herausgezogen. Es wurde gefunden, daß die folgenden beiden Maßnahmen bei diesem.Verfahren sehr wirksam im Hinblick darauf sind, daß die fein verteilten TeHohen gleichmäßig abgeschieden werden·

Die erste Maßnahme besteht darin, die Kathode so auszubilden, daß beispielsweise Ringe, eine Spirale, ein Netz in zylindrischer Form oder ein Zylinder so angeordnet werden, daß sie den Draht an dem Teil umgeben, der durch die Dispersion von der Führungswalze oder den Walzen am Boden des Bades nach oben gezogen wird. Die zweite'Maßnahme besteht darin, eine Platte aus elektrisch isolierendem Material , wie beispielsweise Glas, Keramikmaterial oder einem synthetischen Kunststoff als eine Trennungswand vorzusehen,derge stalt, daß die Feinteilchen an der.Ablagerung auf dem Draht an den Stellen gehindert werden, die noch nicht die Führungs Walze oder die .Walzen am Boden erreicht haben. ·

Der auf diese Weise beschichtete und aus dem Dispersions-' bad nach oben gezogene Draht wird auf herkömmliche Weise

erhitzt und gehärtet (gebacken)· Die Temperaturen, bei

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- Io - .

denen dieses Erhitzen und Härten durchgeführt werden, hängen von der Art des verwendeten latenten Lösungsmittels ab; die abgeschidenenen feinen Teilchen werden zunächst auf eine Temperatur von 100° bis 25O⁰C erhitzt, um sie in einen. Überzugsfilm umzuwandeln, und anschliessend wird dieser Film weiter auf eine Temperatur von 200° bis 25O⁰C erhitzt, die über der Schmelztemperatur des Polyvinylidenfluorids oder Polyvinylfluorids liegt.

Durch Ausführung des Erhitzens und Härtens in zwei Stufen , wie oben" beschrieben, kann die Ausbildung von Bläschen (Steoknadellöehern), die die übermäßige Verdampfung des Lösungsmittels begleitet, wirksam verhindert werden, -jedoch kann dieses Verfahren alternativ durch Auswahl einer geeigneten Temperatur auch in einer einzigen Stufe durchgeführt werden. '

Der beschichtete und der Wärmebehandlung unterworfene Draht kann in Luft gekühlt werden; eine Abkühlungsmethode nach dem Härten durch beispielsweise Aufgießen von fliessendem Wasser bewirkt einen glänzenden und elastischen Überzug.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Durchführung des beschriebenen Drahtbeschichtungsverfahrens wird schematisch in ihrer Grundform in Fig. 1 dargestellt. Der mechanische Teil der Vorrichtung besteht aus einem Dispersionsgefaß 2, das ein Dispersionsbad 2a enthält, horizontalen Bodenführungswalzen 3, die in der Nähe des Bodens des Gefäßes 2 drehbar gelagert sind, einer Beschickungsspule 1 zum Beschicken des Dispersionsbades mit unbeschichteteta Leitungsdraht 11, einer Aufnahmespul© 5 sum Aufwickeln des beschichteten und gehärteten Drahtes 12 , sowie" Hilfsftihrungsrollen 7

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und 10 zum Führen des unbeschiohten Drahtes 11 in '<

das Bad und des gehärteten Drahtes 12 aus einem Ofen 4 zu der Aufnahmespule 5»

Das elektrische System der Vorrichtung besteht aus einer Gleichstromquelle 6 , einem Leiter, der einen Pol der Stromquelle 6 mit der Walze 7 und damit mit dem unbeschichteten Draht 11 > der dadurch als Anode fungiert, verbindet, einem elektrisch leitenden Bauelement 8, das in Bad 2a um denjenigen Teil des Bades , der aufwärts gezogen wird, herum ange - . Jj ordnet ist'und mit dem anderen Pol der Stromquelle 6 "

verbunden ist und dadurch als Kathode dient, sowie Ampere- und Voltmetern zum Hessen des Stromes und ' * der angelegten Spannung* Zwischen Kathode 8 und dem als Anode dienenden Draht 11 ist eine Trennungswand aus isolierendem Material angeordnet« . ■

Beim Betrieb der Vorrichtung mit dem beschriebenen Aufbau gemäß der Erfindung wird der Leitungsdraht von der Besohiokungsspule 1 über die Walze 7,um die und vorbei an den Bodenführungswalzen 3 und außer durch das Innere des elektrisch leitenden Bauelements 8 geführt und beim Hinduroh treten durch dasjelektrisch |

leitende Bauelement 8 durch Elektrophorese mit den Peinteilchen' aus dem Polyvinylidenfluorid oder Poly-_ vinylfluorid beschichtet. Der auf diese Weise beschichtete Draht wandert durch das Innere des Ofens 4 weiter aufwärts, wobei der Überzug gehärtet wird , und der er-, harßene beschichtete Draht 12 wird gekühlt und durch Walze 10 der Aufnahmespule 5 zugeführt. Bei dieser Verfahrensweise verursacht das Anlegen der Gleichspannung an ■die Elektroden (Draht 11 und Kathode 8) die Elektrophorese der Feinteilohen in dem Dispersionsbad.

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Die Trennungswand 9» die in dem beschriebenen Verfahrensbeispiel zwischen Kathode 8 und Anode 11 vorgesehen ist, kann unter bestimmten Bedingungen weggelassen werden· Außerdem ist in den in Beispiel 1 erläuterten Beispiel eine Kathode mit einer bestimmten Form vorgesehen, doch ist es auch möglich, daß Gefäß 2 fUr das Dispersionsbad aus einem elektrisohleitenden Material herzustellen und dieses Gefäß selbst als Kathode zu verwenden.

In der vorstehenden Beschreibung sind lediglich Peinteilchen eines Polyvinylldenfluorids oder Polyvinylfluorids als in dem Dispersionsmittel dispergiert und suspendiert beschrieben, jedoch let es auch möglich, der Dispersion versohiedene Zusatzstoffe je nach Notwendigkeit zuzusetzen* Beispielsweise können anorganische und organische Pigmentstoffe zur Herstellung von gefärbtem,isolierten Draht zugesetzt werden, indem man sie zugleich mit dem zu dispergierenden Hauptbestandteil dispergiert. Zur Verbesserung der Kriechstromfestigkeitseigenschaften des Überzuges können Füllstoffe zugesetzt werden. Außerdem können ionische oberflächenaktive Mittel zugesetzt werden, um den Ladungszustand der Feinteilchen in der Dispersion zu variieren. Die folgenden Beispiele für bevorzugte Aus- und-Durohführungsformen dienen zur Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1:

1. Polyvinyliaenfluoriddispersion 50 Gewiohtsteilen eines feinen Pulvers (Teilchendurohmesser 0,4 ix) eines Polyvinylidenfluofids, das durch Emulsionspolymerisation hergestellt war, wurden 80 Teile Methylisobutylphthalat, und 20 Teile Diisobutylketon zugesetzt , und das erhaltene Gemisch wurde 40 Stunden in einer Kugelmühle vermählen· Danach wurden weitere 240 Teile Methylisobutylphthalat und 60 Teile ' Diisobutylketon zugesetzt, wonach eine Dispersion dee PoIy-

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vinyiidenfluorids erhalten wurde, deren Viskosität 8 cps betrug.

2. Elektrischer Leitungsdraht« Der zu beschichtende Leitungsdraht war ein zinnplattierter Kupferdraht von 0,4 mm Durchmesser.

3. Vorrichtung. Die Vorrichtung war praktisch gleich derjenigen, die vorstehend beschrieben und durch Fig.1 erläutert ist. Zur Herstellung der Kathode 8 wurde ein 40 mesh Messingdrahtnetz (Sieböffnung 0,42 mm) zu einem Zylinder νph 20 mm Durchmesser und 50 mm Länge geformt. Zwischen Kathode 8 und dem unbeschichteten Leitungsdraht 11 wurde eine Trennwand 9 aus Glas verwendet.

Die Anode einer getrennt davon hergestellten Gleichstromquelle 6 wurde mit dem unbeschichteten Draht 11 in elektrischen Kontakt gebracht, während die Kathode mit dem zylindrischen Messingnetz 8 verbunden wurde.

4» Verlauf der Beschichtung. Das pispersionsgefäß 2 wurde mit der 'oben beschriebenen Polyvinylidenfluoriddispersion gefüllt, nachdem der Leitungsdraht in Beschiehtungsstellung gebracht worden war, wurde die Temperatur des Ofens 4 zum Erhitzen und Härten (Backen) im unteren Teil auf 16O⁰C und im oberen Teil auf 25O⁰C gebracht. Danach wurde eine Gleichspannung von 400.V an die BIe Elektroden gelegt und der Leitungsdraht mit einer Geschwindigkeit von 1,5 m /Min. auf die Aufnahmespule 5 gewickelt. Die elektrische Feldstärke E betrug zu dieser Zeit an der Drahtoberfläche etwa 5000 V/om ; sie wurde

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gemäß der folgenden Gleichung bestimmt:

B =

worin B- die Feldstärke in Volt/cm, V die angelegte Spannung in Volt,
r der Drahtradius in cm, und

R der Kathodenradius in cm und

In.der natürliche Logarithmus ■

bedeuten.

Die Stromdichte an der Drahtoberfläche betrug 120mA/om .

5« Zustand des beschichteten Drahtes«

Auf der Aufnahmespule 5 wurde ein beschichteter Draht mit folgenden Eigenschaften erhalten: Leitungsdraht — Durchmesser; 0,4 mm. Dicke des Polyvinylidenfluoridüberzuges. 25 ί l/U, .Spezifischer Isolationswiderstand bei Raumtemperatur: 12 Megohm . km. Dielektrische Durchschlag spannung bei Raumtemperatur; 600 V Gleichstrom. Durch Schneidefestigkeit bei Raumtemperatur,: 0,3kg. Die Durechschneidefestigkeit ist die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Zerreißen der Beschichtung und dem Zusammenbruch der Isolierung,wenn eine mechanische Belastung durch eine rechtwinklige Kante auf den überzogenen Draht ausgeübt wird, ausgedrückt als über 24 Stunden oder noch länger ausgeübte maximale Belastung, die den Überzug nicht zum Zerreißen bringt.

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Die Durchschneidefestigkeit des Pülyvinylidenfluoride war mehr als viermal so groß ,wie die von Polytetrafluoräthylen.

Beispiel 2 :

Zum Vergleich mit dem Produkt gemäß Beispiel 1 wurde ein mit Polyvinylidenfluorid überzogener Draht herge -stellt,, in dem man den Leitungsdraht einfach in ein Dispersionabad eintauchte.,

1« Polyvinylidenfluoriddispersion . Bei diesem Verfah-' ren des reinen Eintauchens des Drahtes in die Dispersion ist es möglich, eine Dispersion von höherer Konzentration zu verwenden, als sie die in Beispiel 1 angeführte Dispersion besitzt, da die Dispersion mit ihrer ursprünglichen Konzentration auf dem Draht abgelagert wird. Demzufolge wurde eine Dispersion aus 50 Gewichteteilen Polyvinylidenfluorid -Peinteilchen , wie βie in Beispiel 1 angeführt sind, ÖOTeilen Methylisobutylketon und 15 !eilen Diisobuty!keton hergestellt. Die Viskosität dieser Dispersion betrug 300ops.

2. Elektrischer Leitungsdraht · Es wurde der gleiche Draht wie im Beispiel 1 verwendet.

5« Vorrichtung. Die Vorrichtung gemäß Beispiel 1 wurde ait der Abweichung verwendet, daß keine Gleichspannung angelegt wurde.

4« Durchführung der Beschichtung. Es wurde die gleiche Beschichtungsweise angewandt, wie sie im Beispiel 1 beschrieben wurde, mit der Abweichung, daß keine Gleichspannung angelegt wurde.

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5» Zustand des beschichteten Drahtes» Man erhielt einen beschichteten Draht suit den folgenden Eigenschaften ι

Leitungsdrahtdurchmesser 0,4-mm, Dicke des Polyvinylidenüberzuges 25M (Klümpchen mit einem Durchmesser in der Größenordnung von O₉5 bis 1 mm waren über die ganze Beschichtung verteilt vorhanden)« Spezifischer Isolationswiderstand ί Wegen der Stecknadellöcher nicht meßbar. Dielektrische Durchschlagspannungs Wegen der Stecknadellöcher nicht meßbar·

Ee wurde außerdem experimentell gefunden₉ öaß ©ine Erniedrigung der Dispersionskonzeatretlon eine Erhöhung der Anzahl der Klümpohen im der Beschichtung.bewirkte·

Beispiel 3 ι

	Gewiohtsteile
Feines Pulver aus Polyvinyliden
fluorid (0,4^U Durchmesser)	100
Titandioxid vom Rutiltyp	11
Phthalocyaninblau	1
Methylisobutylphthalat	690 .
D j.is obutylket on	■172

Die Viskosität dieser Dispersion betrug 10 cpa. Diese Dispersion wurde zur Beschichtung eines sinnplat™

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•tierten Kupferdrahtes von 0,7 mm Durchmesser verwendet. Die Aufwärtsgeschwindigkeit des Drahtes betrug 1 m/Minjr die anderen Bedingungen waren den in Beispiel 1 aufgeführ- * ten gleich.

Es wurde ein mit blauem Polyvinylidenfluorid überzogener Draht mit einer Beschichtungsdicke von A2n erhalten, der keinerlei Steoknadellöcher aufwies.

Beispiel 4.: . λ

100 Gewichtsteile eines Polyvinylfluoridpulvers (0,6/U Durchmesser) wurden mit 800 Teilen Dimethylphthalat versetzt, und das erhaltene Gemisch wurde in einer Kugelmühle vermischt, worauf eine Polyvinylfluoriddispersion mit einer Viskosität von 5 ops erhalten wurde.

Diese Dispersion wurde zur Beschichtung eines Leitungsdrahtes von 0,4 mm Durchmesser mittels einer Vorrichtung verwendet, die der in Beispiel 1 glich mit der Abweichung, daß als Dispersionsbadgefäß ein Tank aus rostfreiem Stahl verwendet wurde, der gleichzeitig als Kathode diente, und, daß die Trennungswand 9 gemäß Pig. 1 weggelassen wurde·. , Die anderen Ver fahr ensbedingungeii waren die gleichen wie "

die in Beispiel 1 beschriebenen.j i

Es wurde ein mit Polyvinylfluorid Überzogener Draht mit

einem Überzugsdurohmesser von 35±3yU erhalten, der keinerlei StQoknadellöoher aufwies.

Beispiel 5:

Ein feines Pulver (O^/uTeilohendurchmesser) aus einem Mischpolymerisat aus Vinylidenfluorid und Tetrafluoräthylen (Molverhältnis 95 : 5 ) wurde duroh Emulsionspolymerisation hergestellt und mit Dimethylphthalat als^; eines latenten

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Lösungsmittel zur Herstellung einer Dispersion von einer lOjSigen Konzentration und einer Viskosität von 12 ops vereinigt.

Die Dispersion wurde zum Beschichten eines Leitungsdrahtes von 0,4 mm Durchmesser nach einem Verfahren verwendet, das praktisch dem im Beispiel 4 beschriebenen glich.

Es wurde ein beahichteter Draht erhalten, dessen Vinylidenfluorid/letrafluoräthylen -Überzug eine Dicke von 41+ 3/u aufwies. '

Claims

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Fa te η t a η s ρ r ti ο he

erfahren zur Herstellung isolierter elektrischer lter, die mit fluorhaltigen Kunststoffen überzogen . sind, dadurch gekennzeichnet,, | daß man nacheinander einen elektrischen Leiter (11) in eine Dispersion (2a) aus Teilchen eines fluorhaltigen Kunststoffes aus der Gruppe der Homopolymerisate und Mischpolymerisate von Vinylidenfluorid und Vinylfluorid eintaucht, zwischen den als Anode geschalteten elektrischen Leiter und einer mit der !Dispersion in Berührung stehenden Kathode (8) ein elektrisches PeId anlegt und sich die Teilchen unter Bildung eines Überzuges durch Elektrophorese auf dem elektrischen Leiter ablagern und sich an ihn anheften läßt , den auf diese Weise überzogenen elektrischen Leiter aus der Dispersion herausnimmt und die Beschichtung unter Ausbildung eines Endüberzuges aus dem Kunststoff auf dem elektrischen Leiter auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Kunststoffes erhitzt«
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch g e k e η n- ** ζ e ic h η e t ,daß man die Beschichtung zunächst auf eine Temperatur von 100° bis 25O⁰C und anschließend auf eine oberhalb des Schmelzpunktes des Polymerisates liegende Temperatur von 200° bis 250⁰C erhitzt.

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3· Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das elektrische Feld durch Anlegen einer Gleichspannung an den elektrischen Leiter (11) und die Kathode (S) herstellt.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Dispersion eine ein latentes Lösungsmittel enthaltende Dispersion wählt .
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichne t,daß-Smän eine Dispersion wählt, die als Zusatzstoffe Pigmentstoffe, Füllstoffe und bezw. oder oberflächenaktive Stoffe enthält.
6. Vorrichtung zur Herstellung isolierter elektrischer Leiter, die mit fluorhaltigen Kunststoffen nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 "bis 5 überzogen sind, bestehend aus einem Gefäß (-2-), in dem sich die Dispersion (-2er) befindet, einem Antriebs-und Führungssystem · zum Eintauchen und Herausziehen des elektrischen Leiters, · in bezw. aus der Dispersion und mit einer Heizvorrichtung (Φ) zum Heizen der Beschichtung auf dem elektrischen Leiter , nachdem dieser aus der Dispersion herausgezogen wurde, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein elektrisches System zum Anlegen des elektrischen Feldes enthält, das aus einer Gleichstromquelle (6) sowie je einer elektrisch leitenden Verbindung des einen Pols der Gleichstromquelle mit dem elektrischen

Leiter (11) und des anderen Pols der Gleichstromquelle mit der Kathode (8) besteht.

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7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, d a d u r ch g e k e η η ζ e ic h η et, daß die Kathode- (8) innerhalt) der Dispersion (2a) angeordnet ist und eine derartige Form besitzt, daß der elektrische Leiter in einem inder Dispersion befindlichen Abschnitt durch die Kathode hindurchtritt und von ihr umgeben ist.
8. Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, da d u roh gekennzeichne t^, daß das Gefäß (2) aus elektrisäi leitendem Material besteht und derart mit einem der beiden Pole der Gleichstromquelle verbunden ist, daß esjals Anode (8) dient.

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