DE2519890A1 - Keramik-schichtpuder sowie verfahren zur elektrostatischen beschichtung - Google Patents
Keramik-schichtpuder sowie verfahren zur elektrostatischen beschichtungInfo
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Description
24. April 1975
Anmelderin: Ferro Corporation, Cleveland, Ohio, USA Anwaltsakte: X 709
Keramik-Schichtpuder sowie Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung
Die Erfindung betrifft die Aufbringung von Keramikpuder wie beim Schmelzemaillieren, bei dem Glasteilchen oder Glasfritte
auf ein Substrat aufgebracht und dann durch Anwendung von Wärme zur Bildung einer Keramikschicht geschmolzen
wird. Insbesondere betrifft die Erfindung die elektrostatische Aufbringung eines derartigen im Trockenzustand gehaltenen
Keramikpuders.
Viele Jahre lang hat man Keramikfritte aus einer wässrigen
Lösung auf ein Substrat oder Werkstück aufgebracht. In der Praxis wurde die Glasfritte in Anwesenheit einer Zahl
B09843/1130
Additive naßgeschliffen, die hauptsächlich den Zweck hatten, das Theologische Verhalten der Lösung zu verändern.
Die Steuerung der Rheologie von Emaillebrei kann eines von mehreren schwierigen Problemen sein, die
bei der Herstellung annehmbarer Keramikschichterzeugnisse auftreten. Auch muß im Naßverfahren die Ware in
einem getrennten Arbeitsgang getrocknet werden, um vor dem Einbrennen das Wasser zu entfernen.
Man hat das elektrostatische Aufbringen von naßem Emaillebrei oder -lösungen verwendet. Nach diesem Verfahren
wird an Tropfen, der Lösung eine elektrostatisch© Ladung angelegt. Eine Wolke der aufgeladenen Tropfen
wird auf die geerdete Ware gesprüht, an welche sie elektrostatisch angezogen und niedergeschlagen wird.
Die Aufladung der Tropfen verschwindet sofort, wenn diese auf die Ware treffen und nur durch den Theologischen
Charakter des Breies werden die Tropfen als Film auf der Ware gehalten. Entsprechend bleiben viele Probleme der
Naßapplikation von Keramikbrei bei dieser Form der elektrostatischen
Ablage bestehen.
Eine trockene Ablage von Keramikpuder würde deshalb günstig sein, um die Theologischen Probleme, das Naßschleifen
und andere mit dem Naßverfahren verbundene Schritte, wie
609348/1130
separates Trocknen zu vermeiden. Obgleich die Verwendung von elektrostatischen Ladungen zur Aufbringung vollorganischer
Kunststoffpuder auf Substrate vorgeschlagen worden ist, hat sich daraus nicht ergeben, daß sich diese Technik
einfach auf Teilchen mit Glasbasis übertragen läßt, und zwar wegen der Unterschiede in den elektrischen Eigenschaften
der jeweiligen Puder. Während vollorganische Kunststoffpuder gute elektrische Isolatoren sind, weisen Keramikpuder
einen merklich niedrigeren elektrischen Widerstand auf. Auch besteht kein besonderes Problem, daß die vollorganischen thermoplastischen Gegenstände auf einem Substrat
haften. Substrate, die mit Kunststoffteilchen beschichtet
sind, können leicht behandelt und mechanisch in einen Ofen transportiert werden, ohne daß ein Abblättern
oder ein anderer Verlust der Kunststoffteilchen eintritt.
Der Hauptunterschied, erfolgreich ein Keramikpuder auf ein Substrat aufzubringen, liegt deshalb im Vergleich mit dem
elektrostatischen Aufbringen eines vollorganischen Kunststoffpartikels in der Erzielung einer genügenden Haftung
des aufgebrachten Keramikpuders auf dem Substrat bis das Einbrennen stattfinden kann. Im Fall des elektrostatischen
Aufbringens besteht dieses Problem in der genügend langen Erhaltung einer elektrischen Ladung am Puder, so daß der
Puder auf dem beschichteten Substrat bleibt, bis das
509 8 48/1130
Substrat behandelt oder durch einen -Einbrennvorgang
weiterverarbeitet wird.
Glaspartikel besitzen einen niedrigen elektrischen Eigenwiderstand.
Eine elektrische Ladung verläßt solche Partikel leicht. Offenbar befindet sich jede Ladung, die vorübergehend
an einem Keramikteilchen bleibt, an der Oberfläche des Teilchens, nicht unähnlich dem Faraday-Effekt.
Ein Ladungsverlust wird durch jegliche Feuchtigkeit in der Umgebungsluft beschleunigt. Die Lage wird unter Bedingungen
einer hohen relativen Feuchte, beispielsweise 60 % relativer Feuchte und größer untragbar. Wenn die relative
Feuchte zunimmt, dürfte mehr Alkali im Glas, wie Natrium-Ionen durch die Feuchtigkeit vom Glas zur Oberfläche der
Puderteilchen abgezogen werden. Da die Alkali-Ionen mobil sind, führen sie zu einer Abnahme des elektrischen Widerstandes
der Oberfläche.
Bisher konnten elektrostatisch mit Keramikpuder beschichtete Substrate nur mit großer Sorgfalt bewegt werden, damit
sich der Puder nicht teilweise oder vollständig ablöste und vom Substrat frei abfiel. Eine vorgeschlagene Technik zur
Überwindung dieses Problems besteht darin„ den Keramikpuder
auf eine feine Korngröße zu schleifen. Dem lag die Überlegung zugrunde, daß die mechanische Haftung γοη Pudern
509848/1130 BADORWNAL
auf einem Substrat proportional dem Teilchenradius ist, während die elektrostatischen Abzugkräfte proportional
dem Quadrat des Radius sind. Deshalb wurde behauptet, daß sehr feine Teilchen besser haften wurden. Diese Technik
hat sich jedoch nicht als voll zufriedenstellend erwiesen, z.B. wegen der Schwierigkeit, den für nötig gehaltenen
Grad an Feinheit durch Schleifen zu erhalten. Das leichteste Schütteln oder Vibrieren kann zu einem Verlust
von Puder führen, so daß das folgende Einbrennen des Werkstückes nutzlos ist. Um weiterhin die Erhaltung einer
elektrostatischen Ladung auf Keramikpuder nach Ablage auf einem Substrat zu verbessern, ermöglicht eine Schicht von
relativ hohem elektrischen Widerstand auf Keramikpuder ebenfalls die Verwendung einer kleineren Menge einer derartigen
Schicht, so daß sich wirtschaftliche Einsparungen ergeben.
Bei einem bestimmten Problem werden in großem Ausmaß Titanweiß enthaltende Keramikpuder bei der Beschichtung
metallischer Sanitärware verwendet, wo eine klare weiße Farbe beschönigend anspricht, wenn nicht gar für einen
Kauf durch das Publikum notwendig ist. Beispiele solcher Sanitärwaren sind Badewannen, Waschbecken und andere Weißwaren,
wie Kühlschränke und Koch-Gebrauchsgegenstände. Silikonbeschichtete Fritte hat man bisher für diese Anwen-
509848/1130
dung für ungünstig gehalten, weil Silikon die spezifischen Eigenschaften eines opakweißen Titan-Schmelzemaills
ungünstig beeinflußt. Es ergibt sich gewöhnlich beispielsweise ein geringerer Weißgehalt, eine erhöhte
Bläue und eine Zunahme des Auftretens einer Blasenstruktur, die das Oberflächenaussehen nachteilig beeinflußt.
Gemäß vorliegender Erfindung wird ein Schicht-Keramikpuder
vorgeschlagen, der elektrostatisch auf einem Substrat aufgebracht werden kann, wobei ein Keramikpuder verwendet
wird, auf dem sich ein Organopolysiloxan befindet, welches in feste Form gebracht (gehärtet) wird.
Die Erfindung umfaßt auch das Beschichten eines Keramikpuders vor dessen elektrostatischer Aufbringung, mit einem
flüssigen härtbaren Organopolysiloxan mit anschließender Polymerisation des Polysiloxans auf dem Puder in eine feste
Form.
In einer Form hat das flüssige härtbare Organopolysiloxan die Formel:
Si-
509848/1130
Si-
BiW>
_ 7 —
in welcher R einwertige Substituenten darstellt, welche gleich oder unterschiedlich sein können und aus der Gruppe
gewählt sind, die aus Wasserstoff, Alkyl oder Zykloalkyl bis zu sechs Kohlenstoffatomen, Alkenyl oder Zykloalkenyl
bis zu sechs Kohlenstoffatomen, Alkyloxy bis zu vier Kohlenstoffatomen und Aryl oder Aralkyl bis zu zehn Kohlenstoffatomen
besteht, R^ gleich R oder Hydroxyl ist und η eine ganze Zahl ist, die genügend niedrig liegt, um bei
Raumtemperatur, d.h. etwa 180C bis 300C, einen flüssigen
Zustand zu erhalten.
Das flüssige härtbare Polysiloxan beschichtet den Keramikpuder und wird dann in eine feste Form ausgehärtet. Die
Polymerisation kann bei Raumtemperatur oder erhöhten Temperaturen oder mit einem Katalysator oder mit Kombinationen
von erhöhten Temperaturen und einem Katalysator durchgeführt werden. Es wird genug Polysiloxan benutzt,
so daß nach dem Aushärten in eine feste Form der Kerandkpuder
etwa 0,02 Gew.% bis etwa 2 Gew.% von Polysiloxan
enthält.
In der bevorzugten Praxis wird das Polysiloxan einfach substituiert, so daß eine erhebliche Zahl der R-Substituenten,
wie Wasserstoff verbleibt. Während der Polymerisation oder Aushärtung reagiert das Polysiloxan durch die
509848/1130
Wasserstoffbindungen mit Oberflächen des Keramikpuders,
wobei das ausgehärtete Polysiloxan chemisch mit Teilchen
des Puders verbunden wird, während Wasserstoff als Gas freigegeben wird.
Der Polysiloxan-beschichtete Kermikpuder kann dann durch Standardmittel auf ein Substrat elektrostatisch aufgebracht
werden. Die elektrostatische Ladung wird dank
einem hohen elektrischen spezifischen Widerstand am
12
Keramikpuder von mindestens 10 Ohm-Zentimeter erhalten. Das Substrat braucht anschließend nicht mit besonderer Sorgfalt behandelt zu werden, sondern kann in herkömmlicher Weise für das Einbrennen weiterverarbeitet werden, um den Keramikpuder in eine keramische Schicht zu schmelzen.
Keramikpuder von mindestens 10 Ohm-Zentimeter erhalten. Das Substrat braucht anschließend nicht mit besonderer Sorgfalt behandelt zu werden, sondern kann in herkömmlicher Weise für das Einbrennen weiterverarbeitet werden, um den Keramikpuder in eine keramische Schicht zu schmelzen.
In der Durchführung einer Form der vorliegenden Erfindung wird ein Keramikpuder mit einem flüssigen aushärtbaren
Organopolysiloxan beschichtet, nachdem das Polysiloxan auf dem Puder in eine feste Form polymerisiert ist. Der
beschichtete Keramikpuder oder Fritte wird dann elektrostatisch auf ein Substrat oder ein Werkstück wie herkömmliche
Metallware aufgebracht und das Werkstück wird gebrannt, um den Keramikpuder zu schmelzen und einen Überzug
zu bilden.
509848/1130
Betrachtet man die Schritte der Erfindung im einzelnen, so ist die Zusammensetzung des Keramikpuders nicht kritisch.
Jede bekannte, bisher verwendete Glaszusammensetzung, beispielsweise zur Herstellung einer Fritte kann
verwendet werden. Oft wird ein Glas auf Kieselsäurebasis verwendet und dies vereinfacht die chemische Reaktion
zwischen den Glasteilchen und dem Polysiloxan, wie nachstehend
noch beschrieben wird, obgleich dies für die Durchführung der Erfindung nicht nötig ist und man eine
chemische Reaktion zwischen dem Glas und dem Polysiloxan sogar erhalten kann, wenn ein anderes Glas nicht auf Kieselsäurebasis
verwendet wird. Der Keramikpuder kann auch, falls gewünscht, pigmentiert werden. Jede Art üblicher feuerfester
Pigmente läßt sich verwenden, wie Titandioxyd für eine weiße Farbe, die Spinelle für blaue, schwarze, braune oder grüne
Farben, Cadmiumsulfid für gelbe Farbe und Cadmiumsulfοselenide
für rote und orange Farben. Die vorliegende Erfindung ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit weißen Kerami:-
pudern, wie nachstehend beschrieben wird. Die Teilchengröße des Keramikpuders ist ebenfalls nicht kritisch, obgleich es
wünschenswert ist, den Puder auf eine Größe zu mahlen bzw. schleifen, die für das elektrostatische Beschichten geeignet
ist, beispielsweise genügend fein, um durch ein Sieb von etwa 325 USA-Standardsiebgröße zu gehen, aber häufiger
zumindestens 85 % durch ein Sieb von 200 USA-Standardgröße.
509848/1130
- ίο -
Die in dieser Erfindung verwendeten Polysiloxane sind solche, die in einen festen Zustand aushärtbar sind. Die
Polysiloxane weisen lineare Ketten auf, mit abwechselnden Silizium- und Sauerstoffatomen, bei denen die Siliziumatome
einwertige Substituenten, gewöhnlich organische Substituenten tragen. Das spezielle verwendete aushärtbare
Organosiloxan ist unkritisch und kann jedes zum Stand der Technik gehörige sein. Verfahren und Techniken zur Herstellung
dieser Polysiloxane sind ebenfalls bekannt. Die bevorzugten Polysiloxane, die für die Durchführung der
Erfindung verwendbar sind, haben die Formelι
Si-
-Or
-Sill
"R,
in welcher R einwertige Substituenten darstellt, welche gleich oder verschieden sein können und aus der Gruppe
gewänlt sind, die aus Wasserstoff, Alkyl bis zu 6 Kohlenstoffatomen,
wie z.B. Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl usw.; Zykloalkyl bis zu 6 Kohlenstoffatomen, wie Zyklopropyl,
Zyklohexyl usw.; Alkenyl bis zu 6 Kohlenstoffatomen, wie Vinyl, Allyl usw.; Zykloalkenyl bis zu 6 Kohlenstoffatomen,
wie Zyklohexenyl usw.; Alkyloxy bis zu 4 Kohlen-
509848/ 1 1 30
Stoffatomen, wie Methoxy, Äthoxy usw.; Aryl bis zu 10 Kohlenstoffatomen, wie Phenyl, Tolyl, XyIyl, Naphthyl
usw.; Aralkyl bis zu 10 Kohlenstoffatomen, wie Benzyl, Phenylethyl, usw.; R^ bezeichnet R und Hydroxyl; η ist
eine ganze Zahl, die genügend niedrig ist, um zu einem flüssigen Zustand zu führen. Gewöhnlich ist η eine ganze
Zahl im Bereich zwischen etwa 5 und etwa 30, um die flüssige Form zu erreichen.
Die Substituenten sind mit Siliziumatomen durch Kohlenstoff-Siliziumverbindungen
verbunden, mit Ausnahme natürlich im Fall von Wasserstoff, der eine Wasserstoff-Siliziumverbindung
hat. Typische Organopolysiloxane sind: Methylwasserstoff- Polysiloxan, Dimäthyl-Polysiloxan,
Methylallyl-Polysiloxan, Methylphenyl-Polysiloxan,
Methylbenzyl-Polysiloxan usw. Die gewünschten Polysiloxane werden einfach substituiert und das bevorzugte Polysiloxan
ist Methylwasserstoff-Polysiloxan. Alle aufgeführten Polysiloxane härten zu einem trockenen, festen harzartigen
Überzug aus, der gute hydrophobe Eigenschaften hat. Für den aufgezeigten Zweck hat sich herausgestellt, daß Polysiloxane
den nicht polymeren Silizium enthaltenden Verbindungen überlegen sind.
50 98A 8 / 1 130
2 Γ" Ί Πι O f"i f\
b !9890
Da das Polysiloxan flüssig ist, wird es vorzugsweise in
dieser Form ohne zugefügtes Lösungsmittel oder Dispersionsflüssigkeit verwendet. Jedoch können Lösungsmittel,
wie Aceton oder Benzol oder nichtwässrige Disperionsflüssigkeiten nach Wunsch verwendet werden im Fall von
flüssigen Polysiloxanen von relativ hohem Molekulargewicht verglichen beispielsweise mit Methylwasserstoff-Polysiloxan.
Das Maß der Verdünnung hängt von den gewünschten Oberflächeneigenschaften ab. Wie aufgezeigt
wird Siloxan vorzugsweise als flüssiges Prepolymer, obgleich auf Wunsch auch das Monomer benutzt werden kann.
Der Keramikpuder und das flüssige Polysiloxan können vermischt werden durch geeignete Mittel, wie in einem Trommelmischer für die beiden Komponenten. In der Tat ist es
vorzuziehen, das Polysiloxan dem Kermikpuder zuzumisehen,
während es auf die gewünschte Partikelgröße gemahlen wird. Jedoch ist es möglich, das flüssige Polysiloxan mit der
Keramikfritte vor dem Mahlen und sogar nachdem das Mahlen beendet ist, zu vermischen. Nicht der gesamte Keramikpuder
muß notwendigerweise beschichtet bzw. bedeckt sein. Genug Polysiloxan wird gewähnlich benutzt, so daß nach dem Aushärten
dieses Materials die überzogenen Keramikteilchen zwischen etwa 0,02 Gew. % bis etwa 2 Gew. % Polysiloxan enthalten.
509848/1130 ^0 original
Nachdem das Siloxan den Keraniikpuder überzogen hat, kann
das Siloxan in einen festen Zustand in jeder üblichen Weise polymerisiert werden. Die Polymerisation kann bei
Raumtemperaturen durchgeführt werden. Kein zugesetzter Katalysator ist notwendig, denn Feuchtigkeit in der Umgebungsluft
kann die Reaktion einleiten. Jedoch kann dies zu lange dauern und um die Reaktion zu beschleunigen
können erhöhte Temperaturen oder ein zugefügter Katalysator oder beide verwendet werden. Aushärttemperaturen
liegen etwa im Bereich zwischen 12O0C bis 3000C für etwa
eine Minute bis etwa zwanzig Minuten. Gewöhnlich ist ein Katalysator in einer Menge von 0,1 Teilen bis 3 Teilen
des Katalysators für 10 Gew.-Teile Polysiloxan vorhanden. Geeignete Katalysatoren sind Zinkoctoate, Eisenoctoate,
Dibutyl-Zinn-Dilaurat, zinnhaltiges Octoat und dgl.
Eine bevorzugte Abwandlung der Erfindung liegt in der chemischen Reaktion des Polysiloxans mit Keramikpuder.
Normalerweise wird diese gleichzeitig durchgeführt, wenn
das Polysiloxan in die feste Form polymerisiert. Um die chemische Reaktion zu vereinfachen, hat die Oberfläche
des Keramikpuders vorzugsweise Radikale, die mit dem Siloxan reagieren können, wie Wasserstoffatome auf das
Polysiloxan. Da normalerweise Feuchtigkeitsfilme auf Glasflächen vorhanden sind und da, woran erinnert werden soll,
509848/ 1 1 30
die vorliegende Erfindung besonders für die Verwendung in Umgebungen mit hoher Feuchtigkeit geeignet ist, ist ein
recht hoher Feuchtigkeitsvorrat vorhanden g, der zum Vorhandensein
von Hydroxylgruppen auf den Oberflächen der Glaspartikel des Keramikpuders führt. Im Fall von Glas
auf Kieselsäurebasis kann dies die Form von -Si-OH Reaktionsstellen annehnai. Sogar wenn jedoch das Glas nicht auf
Kieselsäure basiert, können sich Reaktionsstellen bilden, die mit Polysiloxan reagieren.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat das Polysiloxan reaktive Wasserstoffatome. Deshalb werden einfachsubstituierte
Polysiloxane vorgezogen, obgleich nicht die gesamte eine Hälfte der polymeren Polysiloxankette Wasserstoff-tragend
sein muß. Beispielsweise findet eine genügende chemische Reaktion mit dem Keramikpuder statt, wenn
etwa die Hälfte des einfachsubstituierten Polysiloxans Wasserstoff aufweist, d.h. wenn angenähert ein Viertel der
möglichen Reaktionsstellen für die Substitution des Polysiloxans Wasserstoff hat. Zwischen den einfachsubstituierten
Polysiloxanen ist der bevorzugte Substituent niederes Alkyl durch Cr' und Methyl. In einem bevorzugten Polysiloxan
ist etwa eine Hälfte der R-Substituenten (Formel 1) Wasserstoff und eine Hälfte Methyl.
509848/1 130 BAD ORIGINAL
Während der chemischen Reaktion spalten sich die reaktiven Wasserstoffatome des Polysiloxans ab und die Siliziumatome
des Polysiloxans werden chemisch direkt mit der Glasoberfläche des Keramikpuders gebunden. Z.B. im Fall einer
Hydroxylgruppe an der Oberfläche von Glas auf Kieselsäurebasis entweicht Wasserstoffgas aus dem Wasserstoff des
Polysiloxans und des Wasserstoffs der Hydroxylgruppe, wobei eine -Si-O-Si-chemische Bindung zwischen den Siliziumatomen
des Polysiloxans und dem Glas verbleibt. Auf diese Weise ist das Polysiloxan mit dem Keramikpuder selbstbindend, so
daß kein spezieller Binder für diesen Zweck benötigt wird.
Die Erfindung besteht nicht in irgendeiner besonderen Einrichtung der elektrostatischen Aufbringung. Elektrische
Schießanlagen, Spannungs- und Strombedingungen und damit zusammenhängende, dem Fachmann für die elektrostatische
Beschichtung bekannte Techniken, können benutzt werden. Das elektrostatische Sprühgerät verteilt den aufgeladenen
beschichteten Keramikpuder als Partikelwolke, aus der die Partikel kraft ihrer Ladung und des Auslaßluftdruckes des
Sprühgerätes auf das geerdete Substrat gerichtet werden. Das Substrat eines Werkstückes auf welchem die Aufbringung
stattfindet, ist üblicherweise elektrisch leitend, wie z.B. ein geerdetes Metallsubstrat wie eine Stahlfläche. Jedoch
muß das Substrat nicht elektrisch leitend sein. Z.B. kann
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eine geerdete elektrisch leitende Platte hinter einem elektrisch nicht leitenden Substrat angeordnet werden,
um so die aufgeladenen Keramikpartikel in Richtung und auf das Substrat zu ziehen. Auch kann ein elektrisch
leitender Schirm, z.B. ein Schablonensieb vor einem elektrisch nicht leitenden Substrat angeordnet werden,
um die Keramikpartikel durch den Schirm auf das Substrat zu ziehen. Nachdem das Substrat mit Keramikpuder überzogen
ist wird es im üblichen Verfahren eingebrannt, um die Keramikteilchen zu schmelzen und die Beschichtung
bzw. den Überzug zu erhalten. Die organischen Teile des Polysiloxans brennen während des Einbrennvorganges aus.
Die folgenden Beispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und bilden keine Beschränkung. Teile und
Prozente sind auf das Gewicht bezogen, wenn sie nicht anders gekennzeichnet sind.
Beispiel 1 (Arbeitsbeispiel)
Schmelzemailfritte wurde mit folgender Hauptzusammensetzung verwendet:
609848/1130
| Bestandteil | % |
| SiO2 | 40-45 |
| B2O3 | 16-20 |
| Na2O | 8-11 |
| κ2ο | 5- 8 |
| Li2O | 0,5- 2 |
| TiO2 | 16-21 |
| F | 1- 3 |
| P2O5 | 0,5- 3 |
| MgO | 0,5- 1 |
| ZnO | 0,6-1,4 |
Eine Menge von 1000 g dieser Fritte und 5 g eines flüssigen aushärtbaren Polysiloxans wurden in eine Kugelmühle
eingegeben und etwa 4,25 Stunden trockengemahlen, um die Frittenteilchen soweit zu verkleinern, daß sie alle durch
ein 70-Maschensieb hindurchgingen, während jedoch 4 % in einem 200-Maschensieb gemäß USA-Standardsiebgröße zurückgehalten
wurden. Das flüssige Polysiloxan konnte der Fritte entweder während des MahlVorganges oder anschließend zugefügt
werden.
Das verwendete Polysiloxan bestand im wesentlichen aus Methylwasserstoff-Polysiloxan, bei welchem die R-Sub-
509848/ 1 130
stituenten der Formel 1 im wesentlichen gleich zwischen
Methyl und Wasserstoff aufgeteilt waren. Typische Eigenschaften dieses Polysiloxans sind:
Viskosität bei 250C 30
% Wasserstoff 1,65
Spezifisches Gewicht bei 250C 1,0 Brechungskoeffizient 1,3962
% Silizium -100
Flammpunkt, Offenschale 1220C Säurezahl weniger als 0,02
Farbe wässrig weiß
Die beschichteten Frittenteilchen wurden während etwa 10 Minuten auf ca. 2000C aufgeheizt, wodurch das Polysiloxan
in feste Form polymerisierte. Das ausgehärtete Polysiloxan
betrug etwa 0,5 Gew.96 der aufgeheizten Teilchen entsprechend
den Standard-Kohlenstoffanalyseverfahren.
In diesem und den folgenden Beispielen wurde der Eigenwiderstand der Keramikpuder wie folgt bestimmt. Etwa 6 g
des Puders wurden in eine ca. 3,2 cm Preßform gelegt und unter etwa 1000 at in Form von Scheiben gepreßt. Diese
Scheiben wurden dann in ein Glas mit einer Größe von ca. 110 g (4 oz. size glass), gelegt, von denen jedes eine
Scheiben wurden dann in ein Glas mit einer Größe von ca. 110 g (4 oz. size glass), gelegt, von denen jedes eine
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Lösung enthielt, die aus den "International Critical Tables" gewählt worden ist, um eine bestimmte Größe der
relativen Feuchtigkeit im Raum oberhalb der Lösung zu erhalten. Die Scheiben aus Keramikpuder berührten die
Lösungen nicht, waren jedoch der, in den Topfen von ihnen hervorgerufenen relativen Feuchtigkeit ausgesetzt. Die
Scheiben aus Keramikpuder wurden in den Topfen mit kontrollierter relativer Feuchtigkeit 20 Stunden + 5 Stunden
gelassen. Anschließend wurden sie herausgenommen und ihr Widerstand innerhalb von 3 Minuten nach Herausnahme gemessen.
Die Eigenwiderstandsmessungen wurden unter Verwendung einer
Testanordnung mit Platten von 3»1 cm Fläche unter Laborbedingungen
von 21 + 2 0C und 40 + 20 % relativer Feuchte
durchgeführt. Eine Gleichstromspannung von 300 V wurde an der Scheibe angelegt und der resultierende Strom gesessen.
Es wurde eine Elektrifizierungszeit von 2 Minuten benutzt.
Der Keramikpuder der in diesem Beispiel erhalten wurde, hatte folgende Widerstandswerte:
| Widerstand (0hm-cm) |
Einwirkungszeit etwa 20 Stunden bei relativen Feuchten von: |
79 % | 88 % | 95 % |
| 66 % | 8,6 χ 1014 | 1,1 χ 1015 | 5,3 x 1014 | |
| >1,8 χ 1015 |
509848/1 130
Der Xeramikpuder dieses Beispiels Mira® slekt
mittels einer Sprühpistole aufgssprühts die mit 30 S?
auf eine Fläche "on If? om vl 1$ ein aus gsfriscatem Stahl
Ms Z32 einem Gewicht von 8 g. Di® srlialtsns BsseMslitung
"■?i&@r stand dem Schütteln d-3r S5IaShS ©ass daS ©in® Ablösung
auftrat. Di3 Fläche "wurde dann "bsi sie 7JJO3C für 395 Minut©a
eingebrannt, um das Puder wo, seihaelssn und al® E@ramikssSiioht
su bilden, Keine Problem© tauoatssi fcsi ciir Applifcatioii
des Puders * seinein Haftsn an ds? Fläch®;, bei ä©^
Handhabung äer aeaprühten Fläehs, osia linbrenaen oder im
Hinblick auf die Eigenschaften der fertigen Keramikschioht
me das Obsrfläohenaussehen, die Bindung (Haftung)9 di@
öhemisch© Beständigkeit, das Reflexionsvermögen oder die
Farbe auf.
Ϊ3 θ 1
Dieses Beispiel erläutert die schlechteren Ergebnisse9 die
man erhält, wenn die Oberflächenbeschichtung gesnäS der
Erfindung weggelassen wird. Die Fritte gemäß Beispiel 1 ■wurde trocken in derselben Weise wie im ersten Beispiel
gemahlen, mit Ausnahme, daß kein Polysiloxan verwendet x^orden ist. Nach dem Mahlen wurde der Keramikpuder durch
ein 70-Maschen-USA-Standardsieb gegeben, jedoch wurden
0,5 % auf einem 200-Maschensieb zurückgehalten. Der Wider-
BADOR1G1NAL
stand des Puders wurde gemäß Beispiel 1 bestimmt. Der
Widerstand betrug unmittelbar nach der Herausnahme aus
1 ^
der Mühle 1,0 χ 10 ■" Ohm-cm, jedoch ergaben nach einer 20-stündigen Einwirkung verschiedener relativer Feuchtigkeitswerte die Puderbeispiele folgende Ergebnisse:
der Mühle 1,0 χ 10 ■" Ohm-cm, jedoch ergaben nach einer 20-stündigen Einwirkung verschiedener relativer Feuchtigkeitswerte die Puderbeispiele folgende Ergebnisse:
| Widerstand (Ohm-cm) |
20 Stunden Einwirkung bei relativen Feuchten von |
66.36 | 88 % |
| 32 % | 4,5 x 107 | 9,2 χ 106 | |
| 8,0 χ 108 |
Dieser Puder wurde unter trockenen Bedingungen (14 % relative Feuchte) mit einer GEMA-Modell 720 elektrostatischen
Sprühpistole, die mit 70 KY betrieben wurde, auf eine Stahlfläche aufgesprüht. Es erwies sich als unmöglich,
die volle Dicke des Keramikpuders ohne Mängel aufzubringen. Das Haftvermögen des Puders an der Fläche war sehr gering
und schon ein leichtes Schütteln genügte, um ein Abfallen zu bewirken.
Dieses Beispiel und das nächste Beispiel erläutern die Verbesserung
im Widerstand, wenn Polysiloxan-beschichteter Puder nach dem Beschichtungsvorgang wärmebehandelt wird.
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iLsL
251^890
Di® Frltts gemäß Bsispiel 1 mirde gemahlen5 Ms der sieb,
ergebende Puder durch sin 7C"-M-£scfc.©n-üSA-StaMardsieb
hiEidurohging, jedoch. 1;~ ci des Puders In einem 200-Maschensleb
zurückgehalten wurden. Et^a 100 g des gemahlenen
Pud©rs -wurden in einea: stv;si 1 1 groSsn, Gefäß zusammen mit
0,0625 g flüssigen Polysiloxans eingegeben* Die zwei" Kompoasaten
wurden durch Schütteln während 30 Minuten im geseiilossenen Gefäß auf einer Farbrüttelmaschine vermischt0
Keia IC&talysator oder Reaktionsbesohleuniger vfurde "benutzt«,
Die Hälfte des so vorbereiteten Riders wurde 10 Minuten lang bei ca. 2000C wärmebehandelt und die übrige-Hälfte
erfmlir keine weitere Behandlung. Beide Teile des Puders
waren 'staubig mit ausgezeichnetem Fließvermögeh. Die beiden
S@il@ hatten die folgenden Widerstandsdaten:
| Widerstand (Ohm-cm) | Nach der· Wärme behandlung |
|
| 20 Stunden Einwirkung bei relativen Feuchten von |
Nach der Vermischung |
1,5 x 1014 6,2 χ 1015 2,7 x 1012 |
| 79 % 88 % 95 % |
7,5 x 1013 1,2 χ 1013 1,3 x 1011 |
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BAD ORIGINAL,
251989Ü
,:: β 1 S TD
6 1
Eine Frittenzusammensetzung des Beispiels '. wurde mi ir
0,0625 Gew.% der Fritte von demselben flüssigen PoIysiloxan
de? Beispiels 1 während 4.25 Ständen vermählen.
Während der letzten 0,25 Standen des Mahlens wurde ein
Reaktionsbeschleuniger in einer Menge vvii Oj.002 Gsw.%
der Fritte hinzugefügt, der au3 eir;^ "basischen Aadnosiian
bestand, obgleich dieses Zugabe nicht wesentlich
war. Die ^hIe -,vurde beladen und unter 35 % relativer
Feuchte betrieben. Der daraus hervorgehende Puder ging durch ein vO-Maschen-wBA-Standardsieb; aber 2 % des Puders
wurden an einem 200-Maschensieb surücKgehalten. Die Hälfte
des Puders wurde wärmebehandeit wie im Beispiel 3 und die Hälfte nicht. Die zwei Teile hatten die folgenden Widerstandsdaten
j
| Widerstand (Qhra-cm) | Nach der Wärme | |
| 20 Stunden Einwirkung bei | Nach dem | behandlung |
| relativen Feuchten von | Mahlen | £,1,3 x ΙΟ15 |
| Keine Einwirkung | 251 χ ΙΟ15 | 2,1 χ 1014 |
| 79 % | -— | 1,8 χ 1014 |
| 88 % | 3,5 x 1012 | 4,9 x 1010 |
| 95 % | 2,3 x 1010 |
509848/ 1 1 30
4 - .^bISi) 30
JLJLJLiLJLJ- _3__1 Jz
Dissss vmti lie folgenden 2i?;ei Bsispi©!® G-rläutersi si© tjber-
!©geatisi's i-sr Srggänisse asi 7©ri;/©nd,uag 'sis,©s Polysiloxans
Ss^ ;3r*fisifi.i:sg im Yerglsieii alt aadsrss, sl
ä, lew g9S Beispiels 4 vaird© g
, da£, inzig^alla d®s Polysiloxans ®in©
Tisl grSSers Menge, O55 % τοη Diphenylsilaadiol oenutzt
mirdss Der heraus resultierende Puder wurl-s dureSi ©in
Mascaen-USl-Standardsieb geschickt, Qsäoch 6 fa ^mrdsn auf
®i;«a 200-^aschensieb zurückgehalten«, Der Puder», der nicht
t7ä:7i"-s"!:.-s-lii-.::.-::3l"t ^urde, hatte die folgender», lis
;! "■/.-■■ f. ί ««ζ-^ ./J ii ff j?
1Oä1
Ia ?®ΐ'α;ΐ3ΐΰ];ΐ &qt Widerstandsdaten der Beispiele 4 und 5 ist
lzlm?s da3 das Folvsiloxan des gemäß der Erfindung erzeugten
Pu&grs (beide nach dem Mahlen -und ¥ärmebeaanalung) wesentlich
höhere Widerstände bei hohen Feuchtigkeitsgraden hat8
sogar obwohl das Polysiloxan nur mit 1/8 der Konzentration
509848/1130 BAD ORSaiNAL
25 1 9 8 9 D
des Diphenylsilandiols verwendet worden ist. Daraus ergibt
sich als ein Vorteil, daß Polysiloxan viel wirtschaftlicher
im Gebrauch ist, weil weniger benötigt wird um den Keramikpuder vor dem nachteiligen Einfluß zu schützen, den atmosphärischer
Wasserdampf auf den Widerstand der elektrostatischen Puder hat. Die Widerstandsdaten gemäß Beispiel 4
zeigen, daß 0,0625 % des Polysiloxans Puder erzeugen, von
12 gleichem oder höherem Widerstand als 1 χ 10 Ohm-cm bei relativen Feuchten von etwa 90 %, Wenn im Gegensatz dazu
die Daten des Beispiels 5 für die mit Diphenylsilandiol beschichteten Puder in einem Diagramm aufgetragen werden»
12 zeigt die Kurve Widerstände unter 1 χ 10 Ohm-cm, wenn die
relative Feucht über 70 % liegt. Unter feuchten Bedirgmgen,
die in Anlagen häufig auftreten, speziell während der Sommermonate, arbeiten somit Polysiloxan beschichtete Puder zufriedenstellend,
während die Diphenylsilandiol beschichteten Puder dies nicht tun.
Ein weiterer Vorteil der Polysiloxane im Vergleich mit nichtpolymeren Silikon , . enthaltenden Materialien,
kann im verbesserten Weißgehalt (reflectance) gesehen werden, das die gebrannten Oberflächen vorgenannter Produkte
aufweisen.
509848/1 130
2 5 ^= 9 8 9 O
KIel !ell dee Puders /remai?· Beisri©! 3 rnzra® elektrostatisch
sit einer GEMA-Msdall 7£v-=£:prühpistol<5 s.u.f 15 cm χ 20 cm
S^aiärfläcrien aufg@3prUiIt5 die dansi konrsirtionell beschich=
%®t UTiQl mit- giiisEi Gr^iidübersug νΌ-21 9p1 me Diek© gebrannt
^Q'Tami SInU1 Qh^iQioL· dl© Yarwendung oinss Grundübsrzuges
σι£eilt ncwendig ie*;» E-i?i Gessiiitpudergswicht ¥©n 12 g
c/iifgiu-raoht. Die besohiGhtstsn Fläeiisa ^nirdan 4 Minuten
isiag bei cee 7300G gebr-amrö«. Der dursiiscfenittlich© ¥eiß
geMIt der so präparisrien 3 Plashes, lä@-erug 75 »3 /^9 g©-=
nassen mit ©ίηβκ Gard.s.3r-Mod@ll XL=IG F^fl@ktom@t©r-.
1-iE. Tfeil ven ^sdsni dsr ?:geiaahl©n®ara und ^vjä
Filler gemäß Beispiel 4 ward© ähnlich versprüht \σωα gebrannt»
tJ-sißgehalte waren in dieses Fall 78s0 % für den nur gemah-Isiien
Fader und 77»3 % für den v/ärmebehandelten Fader»
DI@s® bedeutend höheren ¥eißgeia,alte vairdsn mindestens zum
f©il möglich viegen der überlegenen Eigenschaften des Poly=
siloxanüberzuges, von dem nur 1/8 soviel gebraucht wurdeρ
v;i© von Diphenylsilandiol.
Beispiel 7
Dieses Beispiel erläutert die Vorteile eines Polysiloxans gegenüber einem nichtpolymeren Silikonmaterial (silicone)
wie Diphenylsilandiol. Zv/ei Fritten wurden in diesem Bei-
508348/1130 »AD ORlGlNAfc
s ι q:, ο
■V ϊ O ■-/ ν/
spiel verwendet;. Die Fritte A war -5.1« Zusammensetzung
gemäß Beispiel 1, Die Fritte E war eine weiche, leicht.
durchdringöare Grundschicht. also ^lit Eigenschaften die
ein normalerweise für die elektrostatische Applikation
sehr schwieriges Material Carsten-It ^r,,
I Oxide L=
B2O3
| 0 | > Vr. | 3 j | |
| Li2O | 1 » | 3 j [ |
|
| F | 1 - | I 3 |
|
| P2O5 | »5 - | 2 | |
| ZnP | 2 —> | 4 | |
| CaO | 9 - | 12 | |
| BaO | 0 | 3 - | 5 |
| Al2O3 | 2 - | 4 | |
| ZrO2 | 0, | 1 - | 3 |
| Co2O3 | 0 | ,5 - | 1,5 |
| NiO | 1 - | 2,5 | |
| MnO2 | 25 - | 1,5 | |
| CaO | ;5 - | 2 | |
509848/113G
28- 251983
Zwei Mahlen r&lz der dritte A *,vurden Yor
"■aards 0,5 ^ vcn Mexhylwasserstoff-PolysIlQzan des Sei
spiels 1 sttg-sfügt, währazid, la der aa.&.©r©2i ΟΌ3 %
silandiol sugefügt 'Yurde9 Aiii ähalioh© ¥@ig
Mühlen für dis Fritte 3 in Saag gssetzt» sin© mit O95 ^
Ifethylwasss^s^ofi-Poljsilöxasi "und üq sad©rs mit Q.,3 %
Sipiienylsilsndiol, Jsdj liühl^ mirde ,s*swa 4 3tunö.@s lang
^F^TiBh^n.y J^der «äbeeus nerTorgfiheafis Fadsr ging äiirsJa
TO-v-iCsohea-'JSA-StandardEieb, -yakreM 2 % - 3 % auf @in@
200-Maschsnsieb surückgeiialtejß ¥urd@a3 DIs Widerstand©
dieser 4 Pudermengen nach Einwirkung von hoher r
Feuchtigkeit .und nach Prüfung wie vorgehend "b®sohrl®h®n
warens
0 9 8 4 8/1130
ID
CO
4>
CO
| Widerstand (Ohm-cm) nach 15 - 20-stündiger Einwirkung bei relativen Feuchten von |
Überzug | 66 % | 79 % | 95 % | |
| Fritte | Diphenylsilandiöl Diphenylsilandiol Methylwasserstoff-Polysiloxan Methylwasserstoff-Polysiloxan |
4,3 x 1012 1,8 χ 109 1,3 x 1015 1,5 x 1014 |
2,3 x 1011 1,3 x 108 5,0 χ 1014 4,8 χ 1011 |
3,7 χ 107 1,4 χ 107 1,3 x 1013 1,1 χ 109 |
|
| A B A B |
JD CO CD CD
25:9890
Bier uctfeE zeigen ki&rs daß das Polysiloxan dem Silandiol
Ie. GröSan der Erhaltung des elektrischen Widerstandes der
ögsefeieixtetenKeraniik^uae^ uberlcsgen istc Ii©il es in die=
s©f Hinsicht so viel besser- iste kann, das Pelysilo3;sa in
geringsten Mengen b&miti werden &ls das Silanol und
seMltsij doch, angemessen die Fritt® ¥or den naehteiligsn
¥irkmsgsn des atmospMriscli©«, liEssordatiipfes. Es ist ge-
n^ .daß so wenig wie OP1 Gew«,^ τοη Ifethjlwasser=
Gebrauch £U£?:-©leIit? ape^ll be-i Titan
SMip i @ ^, i 8
Es ist gefunden worden, daß nsch höhere elektrische Widerstand©
hei Polysiloxanen erhalten werden können, wenn der
mit solchem Material beschichtete Keramikpuder nach der Äpplizisrung des Überzuges wärmebehandelt wird. Dieses zusätzliche
Verfahren erleichtert offenbar- das endgültige und diektere Aushärten und Binden des Polysiloxan-Polymers an
die Oberfläche des Keramikpuders. Als Erläuterung warden
die Keramikpuder gemäß Beispiel 7 mit der Polysiloxanschicht 10 Minuten bei 2000C wärmebehandelt. Nach dieser Behandlung
ergaben sich folgende elektrischen Eigenwiderständes
509848/1 1 30
ζ δ 1 9 c<
9 υ
Eleivcri^cher Widerstand (Ohm-cm)
ηειοΐί £;i.üv'irv:ung von 18-21 Stundeα
bei relativen feuchten von
Fritte
überzug
79
0,5
Kethyl-
wasssrstoff-Poiy- I
>1,8 ζ 10^lS,6 χ ΙΟ1
siloxan i
WWW»» ramw—»w—Ii IHf w»ir;ü^WLi^saPÄ..JM^.iMKSuei.*«^'CMEm
0,5 Geν.% Methylwasserstoff-PoIysiloxan
Ii 'HH ι ι met JWI" ill ■■ VK^CSaWiB
B _e. i s ρ i e 1
_9
Die gemäß der Erfindung nützlichen Keramikpuder sind nicht nur vollständige Glaspuder, sondern auch jene, die mindestens
teilweise Kristallin sind. Als Erläuterung wurde die Fritte C in weiter unten angegebener Zusammensetzung elektrostatisch
appliziertf nachdem sie in ©iner Kugelmühle mit 0,125 % von
flüssigem Pclysiloxan des Beispiels 1 vermählen worden war.
Diese Fritte ist semikristalliner Natur und wird während des Brennens kristalliner. Sie wird als poröse Beschichtung in
Haushaltsöfen des Typs mit "Dauerreinigung" verwendet.
5098Λ8/ 1 1 30
1 q ο
q ο q
Oxids
SiO, ZnO O4.
3,0 6,0
Mtü®li dsm Ziahl^n ¥^2-ds dl© inriä© uad Fol^siXossaa sia
ait eiern Fuder dxirsli ©in 70=MasQh©a-üSA=>Sts.adlardsi©fe g©las~
B®n9 ^uaresid, 0,2 ?s as: ©iasa SGO-Masehensieo zurückgehalten
wiardsn« Bisssr Pudsi' wurdo ©l®ktr&statisch versprüht mit
einer Ii^rdson=Moä-Dll-lPS»1A-®l®ktrostatischen Sprühpistole
auf Stahlblätter, die vorher mit siaeM bekannten. Untergruad
beschichtet worden waren und dann in herkömmlicher
Weise gebrannt worden sind0 D©r Pud©r sprühte sieh sehr gut
auf und hatte eine gute Hornig a® Substrate -Mash einer 4-Miaütigen Einbrenniang bei etwa 3200C hatte der Überzug die
509848/1130
2513890
erforderliche Größe an Porosität und wurde geprüft und
man fand, daß der überzug eine wirksame Reinigungsfläche für typischen Ofenschmutz bildete.
Eeispiel
10
Zusätzlich zu Stahl- oder Exsensubstraten können noch andere Substrate verwendet werden. Zur weiteren Erläuterung
wurden zwei typische Emailarten auf Aluminium benutzt.
| Oxyde | Fritte D - (%) | Fritte E - (%) | 1 |
| AI2O3 | 0,1 - 2,0 | ||
| B2O3 | 12,2 - 15,8 | 0,„ - 3,7 | |
| CdO | 2,5 - 4,7 | 2,2 - 4,1 | |
| PbO | 58 - 66 | ||
| SiO2 | 4-7 | 37,3 - 44,4 | |
| ZnO | 15 - 19 | , | |
| ZrO2 | 0,2 - 1,5 | — | |
| BaO | 0,5 - 3,5 | ||
| CaO | 0,9 - 2,2 | ||
| K2O | 10,7 - 14,4 | ||
| Li2O | 2,6 - 5,8 | ||
| Na2O | 11,8 - 16,0 | ||
| P2O5 | —_ | 0,3 - 1,9 | |
| TiO2 | 15,2 - 18,2 | ||
| SnO2 | —,_ | 2,0 - 4,1 | |
509848/1130
51989
BI®3© Fritten wurden In Kühles, sit 0g125 % des Polysiloxans
"mn Boisplel 1 gegeben und 5 Stunden gemahlen. Nach dieser
2®it v?ar eine Spur (^O f1 ?e) des Puders körniger als 325-i&sofe@n»üSA-Stariä£rdsiet»größst
Wie vorher warden die Wider-=
s'äSade der sich ergebenden Puder gemessen, wobei di® Tech—
s,ik@n des Beispiels 1 verwendet vairaen» Scheiben WiMen
li®Fg@stellt und immittelbar· nach dem Mahlvorgang und bei
relativen Feuchte zwischen 30 % und. 40 ?a getestete
| Fritte | Überzug | Widerstand (Olim-om) |
| nach dem Mahlvorgang) | ||
| D | Methylwasserstoff-Polysiloxan | 2 χ IG15 |
| 0,125 % | ||
| E | Methylwasserstoff-Polysiloxan | 3,2 χ 1012 |
| 0,125 % |
Die Puder wurden elektrostatisch versprüht mit einer Nordson-
Sprühpistole auf 10 cm χ 15 ei Flächen von 3003-Aluminium.
Das Applikationsgewicht der Puder betrug 3,5 g* Beide Beschichtungen
wurden 10 Minuten lang bei ca«, ( Das Aussehen der gebrannten Schicht war sehr annehmbar.
0C gebrannt.
Zusätzlich zum Vorhergesagten soll erwähnt werden, daß, wenn opake, titanhaltige Keramikpuder im allgemeinen mit
nichtpolymeren silikonhaltigen Materialien behandelt werden,
" ' >c\ ■"■ f ~- ~i -1
509 8 48/1130
2 5 1 °; P 9 Π
der sich ergebende keramische Überzug einen geringen 'vei3-gehalt,
eine erhöhte Bläue und ein« zu groSe Blasenst-ruK-tur
mit entsprechenden Oberfl äche^ingAig^lii hat« Diese t'&ohteiie
werden verstärkt, venn die GrcBe des silikonhaltigen
Materials erhöht wird, Polvslloxan^asclu.cht&te Xeramikpuder
gemäß der Erfindung weisen diese Kang&l viel -wenig&r
auf, so daß demgemäß ihre Verwendung die beschriebenen,
unerwünschten Ergebnisse is wascntlichen minimal hält-.
503848/ 1 1 30
Claims (23)
1. Beschichteter Keramikpuder zur elektrostatischen Appli
kation auf einem Substrat, dadurch gekennzeichnet , daß der Keramikpuder ein Organopolysiloxan trägt, das in eine feste Form ausgehärtet
ist.
2. Beschichteter Keramikpuder gemäß Anspruch 1, bei dem das Organopdysiloxan vor der Aushärtung gekennzeichnet
ist durch eine Flüssigkeit der folgenden Formel:
-Si-
•0 Si-
-R.
in welcher R einen einwertigen Substituenten darstellt, der gleich oder verschieden sein kann und gewählt ist
aus Wasserstoff, Alkyl oder Zykloalkyl bis zu 6 Kohlenstoffatomen, Alkenyl oder Zykloalkenyl bis zu 6 Kohlenstoffatomen,
Alkyloxy bis zu 4 Kohlenstoffatomen und Aryl oder Aralkyl bis zu 10 Kohlenstoffatomen; R^ gleich
R ist oder ein Hydroxyl darstellt und η eine ganze Zahl ist, die genügend niedrig ist, um einen flüssigen Zustand
zu erreichen.
509848/1130
3. Beschichteter Keramikpuder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Organopolysiloxan
mit der Oberfläche des Keramikpuders während des Aushärtens in chemische Reaktion gebracht wird.
4. Beschichteter Keramikpuder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 1/4 des anwertigen R-Substituenten
des Organosiloxans Wasserstoff ist und daß zwischen dem Organopolysiloxan und der Oberfläche
des Keramikpuders durch die Wasserstoffbindungen des
Organopolysiloxans eine chemische Reaktion hervorgerufen wird.
5. Beschichteter Keramikpuder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Hälfte des einwertigen
R-Substituenten von Organopolysiloxan Wasserstoff ist und das Gleichgewicht durch Methyl gebildet wird.
6. Beschichteter Keramikpuder nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß 85 % des Puders durch eine 200-USA-Standardsiebgröße hindurchgehen.
7. Beschichteter Keramikpuder nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anteil von Organopolysiloxan zwischen 0,02 Gew.% bis 2 Gew.% vom beschichteten
Keramikpuder beträgt.
509848/ 1130
8. Beschichteter Keramikpuder nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Substrat metallisch ist.
9. Beschichteter Keramikpuder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß η im Bereich zwischen etwa 5 und
etwa 30 liegt.
10. Beschichteter Keramikpuder nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polysiloxan durch Erwärmung des beschichteten Keramikpuders ausgehärtet wird.
11. Beschichteter Keramikpuder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Polysiloxan durch Erwärmung
bei Temperaturen im Bereich von etwa 1250C bis etwa
3000C zwischen etwa 1 Minute bis zu etwa 2o Minuten
ausgehärtet wird.
12. Beschichteter Keramikpuder nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polysiloxan einen elektrischen
12
Widerstand von mindestens 10 0hm-cm in einer Umgebung mit dner relativen Feuchte von etwa 88 % aufweist.
Widerstand von mindestens 10 0hm-cm in einer Umgebung mit dner relativen Feuchte von etwa 88 % aufweist.
13. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung eines Substrates, dadurch gekennzeichnet, daß ein Keramikpuder
mit einem flüssigen aushärtbaren Organopoly-
ts.
509848/1130
2519B90
siloxan überzogen wird, das Organopolysiloxan in eine Feste Form gehärtet wird und der überzogene
Keramikpuder elektrostatisch auf ein Substrat aufgebracht wird.
14. Verfahren nach Ansprüchen 2 und 13» dadurch gekennzeichnet,
daß das Organopolysiloxan die Formel gemäß Anspruch 2 hat.
15. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet,
daß das Substrat metallisch ist.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß η eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 30 ist.
17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens etwa 1/4 der einwertigen R-Substituenten
Wasserstoff ist.
18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens die Hälfte der R-Substituenten Wasserstoff ist und daß das Aushärten des Polysiloxans durch
die Wasserstoffbindungen mit dem Keramikpuder erfolgt.
509848/1 1 30
19. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Hälfte der einwertigen R-Substituenten
Wasserstoff ist und das Gleichgewicht durch Methyl gebildet wird und daß der Reaktionsschritt
eine Reaktion der Wasserstoffsubstituenten mit Hydroxylgruppen auf dem Keramikpuder umfaßt.
20. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennaachnet,
daß das Polysiloxan durch Erwärmen des beschichteten Keramikpuders bei einer Temperatur im Bereich von etwa
1250C bis etwa 3000C zwischen etwa 1 Minute und etwa
20 Minuten aushärtet.
21. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der beschichtete Keramikpuder zwischen etwa 0,02 Gew.% bis etwa 2 Gew.% an Polysiloxan enthält.
22. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß nach der elektrostatischen Aufbringung das Substrat erwärmt wird, um die Puderablage in eine gleichmäßige
Keramikschicht zu schmelzen.
23. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der beschichtete Keramikpuder vor der elektrostatischen Ablage einen elektrischen Widerstand von minde-
12
stens etwa 10 Ohm-cm in einer Ui tiven Feuchte von über 88 % hat.
stens etwa 10 Ohm-cm in einer Ui tiven Feuchte von über 88 % hat.
12
stens etwa 10 Ohm-cm in einer Umgebung mit einer rela-
stens etwa 10 Ohm-cm in einer Umgebung mit einer rela-
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