DE1771844B2 - Kunstharzlack auf Phenolharzgrundlage - Google Patents
Kunstharzlack auf PhenolharzgrundlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kunstharzlack auf Phenolharzgrundlage, enthaltend ein hitzehörtbares
Phenolharz, ein Lösungsmittel für das Harz und ein Gemisch aus einer aromatischen Halogenverbindung
und einer Phosphorverbindung als feuerhemmende Zusammensetzung. Die Erfindung betrifft ferner die
Verwendung des Kunstharzlackes zur Herstellung eines Kunstharzschichtstoffs.
Feuerhemmende Zusammensetzungen aus höhermolekularen Produkten, die u. a. durch Polykondensation
von halogenierten aromatischen Dihydroxyverbindungen mit Phosphonsäuredichloriden erhältlich sind, sind
aus »Industrial and Engineering Cheim.«, Bd. 52, Seite
409—411 (1060), bekannt. Derartig«; Produkte sind
jedoch zu teuer, um in industriellem Maßstab verwendet zu werden.
Feuerhemmende Zusammensetzungen auf Basis organischer Phosphate und organischen Halogenverbindungen
bzw. bromierten organischen Verbindungen und Antimonverbindungen sind bisher als feuerhemmende
Zusammensetzung nur eingesetzt worden, um die folgenden Materialien mit feuerfesten Eigenschaften
auszurüsten:
Polyurethan (GB-PS 9 94 087), Holzschutz (AU-PS 2 07 428), Cellulose (2 16 835), Cellulosematerial (US-PS
32 20 858).
Die Übertragung der mit anderen polymeren Materialien gemachten Erfahrungen bei der Verwendung
von feuerhemmenden Zusätzen auf hitzehärtbare Phenolharze ist jedoch nicht selbstverständlich, da die
40
45
50
55
fa5 Wirksamkeit von feuerhemmenden Zusatzstoffen weitgehend
von dem auszurüstenden Material abhängig ist. Außerdem hat man vielfach Phenolharze nicht für
entflammbar angesehen bzw. eine feuerfeste Ausrüstung nicht unbedingt für erforderlich gehalten. Es hat
sich jedoch herausgestellt, daß auch Phenolharze unter bestimmten Voraussetzungen des Zusatzes von feuerhemmenden
Materialien bedürfen.
Man hat schon hydroxylfreie halogenierte aromatische
Verbindungen im Gemisch mit Phosphorverbindungen für selbstlöschende Phenolharze eingesetzt
(GB-PS 9 69 095). Dabei ist die erzielte Selbstlöschzeit vergleichsweise groß und läßt sich auch durch größere
Zusatzmengen nicht nennenswert herabsetzen.
Seit vielen Jahren sind Schichtstoffe bekannt, die aus durch Hitze und Druck behandelten und gebundenen
Füllstoffen sowie Kunstharzen in Form von Lacken bestehen. Die Füllstoffe sind meist von fasriger
Beschaffenheit und bestehen z. B. aus Papier, Baumwolle, Rayon, Asbest oder Glas. Die Kunstharze sind im
allgemeinen hitzehärtbare Harze, wie z. B. Epoxy- oder Polyesterharze, Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukte,
Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte oder Kondensationsprodukte von Phenolverbindungen
und Aldehyden (Phenolaldehydharze). Die so verstärkten Materialien werden in großem Umfang in
Form von dekorativen Schichtstoffen hergestellt, weiche üblicherweise einen Kern von mehreren
geschichteten Papierbahnen umfassen, die mit einem hitzehärtbaren Harz, z. B. einem Phenolharz, getränkt
sind, sowie eine oder mehrere Decklagen aus Papier, die mit einem Melaminharz imprägniert sind und eine
dekorative Struktur aufweisen. Ferner werden derartige verstärkte Materialien in weitem Umfang für elektrische
Zwecke hergestellt und weisen in diesem Fall häufig eine leitfähige Oberflächenschicht auf, z. B. eine
Kupferfolie, so daß die metallische Oberfläche dieser Schicht teilweise geätzt und somit gedruckte Schaltungen
hergestellt werden können.
Schichtstoffe dieser und anderer Art sind in großem Umfang für einen großen Verwendungsbereich hergestellt
und benutzt worden. In den letzten Jahren sind die an die Eigenschaften dieser Schichtstoffe gestellten
Anforderungen jedoch zunehmend strenger geworden. In diesem Zusammenhang ist es für viele Verwendungszwecke
immer wichtiger geworden, die feuerhemmenden Eigenschaften und die Nichtentflammbarkeit der
Schichtstoffe zu verbessern. Dies wird üblicherweise durch Zusatz eines geeigneten feuerhemmenden Mittels
erreicht Für diesen Zweck sind zahlreiche Stoffe vorgeschlagen worden. In vielen Fällen jedoch verbessert
der feuerhemmende Zusatz zwar die feuerhemmenden Eigenschaften und die Nichtentflammbarkeit, er
wirkt sich aber nachteilig auf andere erwünschte Eigenschaften aus, wie z. B. auf die Dielektrizitätskonstante,
den Leistungsfaktor, die Wasseraufnahme und die Stanzeigenschaften, d. h. Eigenschaften, die besonders
wichtig bei Schichtstoffen für elektrische Verwendungszwecke sind. Aus diesen und ähnlichen Gründen
besteht ein Bedürfnis für ein feuerhemmendes Zusatzmittel, welches die feuerhemmenden Eigenschaften und
die Nichtentflammbarkeit der Schichtstoffe verbessert, jedoch keine oder nur sehr geringe nachteilige
Eigenschaften auf andere, für den jeweiligen Verwendungszweck wichtige Eigenschaften hat. Die vorliegende
Erfindung ist daher auf einen Kunstharzlack mit einer feuerhemmenden Zusammensetzung gerichtet, welche
bei Verwendung zur Herstellung eines Schichtstoffes
diesem Bedürfnis besser Rechnung trägt als bisher bekannte feuerfeste Zusammensetzungen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Kunstharzlack der eingangs näher beschriebenen Art
gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß das bei 150°
bis 170° stabile Gemisch aus einem bromierten Phenol
sowie einer aromatischen oder aliphatischen Phosphorverbindung und/oder Antimontrioxid besteht, das in
einer Menge von 5 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Feststoffe des Harzes, eingesetzt wird. ι ο
Wenn die feuerhemmenden Zusammensetzungen für den Zusatz zu Schichtstoffen bestimmt sind, ist es
wichtig, daß die feuerhemmenden Eigenschaften der einzelnen Bestandteile durch die beim Herstellen der
Schichtstoffe angewendete Wärmebehandlung nicht zerstört werden. Hierauf muß bei der Wahl der
einzelnen Bestandteile offensichtlich geachtet werden. Im Fall eines Schichtstoffes mit einem Phenolaldehydharz
wird diese Wärmebehandlung üblicherweise bei Temperaturen von etwa 150 bis 170°C zugeführt; die
Bestandteile müssen deshalb so gewählt sein, daß sie ihre feuerhemmenden Eigenschaften auch dann beibehalten,
wenn sie mindestens eine Stunde lang auf eine Temperatur in diesem Bereich erhitzt werden. Ferner ist
es bevorzugt, daß sowohl das bromierte Phenol als auch die Phosphor und/oder Antimon enthaltende Verbindung
in Lösungsmitteln wie Alkohol, z. B. Methanol, Toluol oder Xylol, insbesondere in Alkoholen löslich
sind.
Weitere Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen Jo
der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Unteransprüchen.
Normalerweise sind die Phenole mit einem höheren Bromanteil wirksamere feuerhemmende Zusätze als
solche mit einem geringeren Bromanteil. Aus diesem J5
Grunde sind die bevorzugten brom-substituierten Phenole solche Verbindungen, wie Tribromphenol
(nachstehende Formel 1) und ein Tetrabrombisphenol A (nachstehende Formel 2)
OH
45
50
Beispiele für andere geeignete brom-substituierte Phenole, die für die erfindungsgemäße feuerhemmende
Zusammensetzung verwendet werden können, sind Ortho-Bromphenol, Para-Bromphenol oder Mischungen
aus beiden, ein Dibromphenol, Mischungen aus einem Bromphenol und einem Dibromphenol, Pental- bo
brom-p-Phenyl-Phenol sowie Bromkresol. Normalerweise
sind die Phosphorverbindungen mit einem höheren Phosphoranteil wirksamere feuerhemmende
Zusätze als solche mit einem kleinen Phosphorgehalt. Beispiele von geeigneten Phosphaten sind Triisooctyl- b5
phosphat, Trisäthylhexylphosphat, Triphenylphosphat, Trikresylphosphat und Trixylenylphosphat. Aromatische
Phosphate, die im allgemeinen eine geringere Polarität und bessere Plastifizierungseigenschaften
haben, werden im allgemeinen den aliphatischen Phosphaten vorgezogen, insbesondere wenn die Zusammensetzung
bei der Herstellung von Schichtstoffen für elektrische Anwendungszwecke verwendet werden
sollen. Die bevorzugte Phosphorverbindung ist Trixylenylphosphat.
Die bevorzugte feuerhemmende Zusammensetzung für einen Kunstharzlack gemäß der Erfindung besteht
aus einer Mischung aus Tetrabrombisphenol A und Trixylenylphosphat Die für die erfindungsgemäße
Verwendung geeigneten brom-substituierten Phenole sowie die Phosphate können leicht nach Standardverfahren
hergestellt werden, viele von ihnen sind im Handel erhältlich.
Bei den feuerhemmenden Zusammensetzungen für den Kunstharzlack gemäß der Erfindung ergibt die
Kombination eines brom-substituierten Phenols, und der Phosphor oder Antimontrioxyd enthaltenden
Verbindung, vorzugsweise einen aromatischen Phosphat wie Trixylenylphosphat, eine feuerhemmende
Zusammensetzung, die bei Verwendung bei der Schichtstoffherstellung Resultate ergibt, die beträchtlich
besser sind als diejenigen, die man aufgrund derjenigen Resultate erwarten würde, welche man bei Verwendung
einer der beiden Verbindungen alleine oder einer sowohl Brom als auch Phosphor oder Antimon im
gleichen Molekül enthaltenden Verbindung erwarten würde. Im Hinblick auf die feuerhemmeiiden Eigenschaften
und die Nichten tflammbarkeit ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Kombination, beispielsweise
Tetrabrombisphenol A und Trixylenylphosphat, ein synergistischer Effekt, so daß diese Eigenschaften
erheblich besser sind als diejenigen, die man bei einer entsprechenden Menge einer der beiden Bestandteile
allein erzielt.
Die besten Ergebnisse erhält man, wenn das Verhältnis von Brom zu Phosphor im Bereich zwischen
2 :1 und 30 :1, vorzugsweise im Bereich zwischen 4 :1
und 15 :1 liegt. Dementsprechend wird der Gewichtsanteil der Verbindungen in der Zusammensetzung so
gewählt, daß dieses Verhältnis eingehalten wird; je nach den tatsächlich verwendeten Bestandteilen kann das
Gewichtsverhältnis zwischen 40 und 150 Gewichtsteilen
des Brom enthaltenden Phenols und zwischen 150 und 40 Gewichtsteilen der Phosphor enthaltenden Verbindung
oder des Antimontrioxyds liegen. Wenn die Zusammensetzung aus einer Mischung von Tetrabrombisphenol
A und Trixylenylphosphat besteht, ist es vorteilhaft, wenn die beiden Bestandteile in etwa
gleichen Gewichtsmengen vorliegen.
Die erfindungsgemäß zugesetzten feuerhemmenden Zusammensetzungen können dazu verwendet werden,
einer Vielzahl von Materialien und Gegenständen feuerhemmende Eigenschaften und Nichtentflammbarkeit
zu verleihen. Sie sind jedoch besonders brauchbar zur Schaffung von feuerhemmenden und Nichtentflammbarkeits-Eigenschaften
bei Schichtstoffen. Zu diesem Zweck werden sie zweckmäßigerweise in der Weise in den Schichtstoff eingefügt, daß man sie dem
Lack als Zusatz beigibt. Der erfindungsgemäße Kunstharzlack enthält zwischen etwa 5 und etwa 80
Gew.-%, vorzugsweise zwischen etwa 25 und etwa 45 Gew.-°/o, bezogen auf das Gewicht der Feststoffe des
Harzes, des feuerhemmenden Gemisches. Vorzugsweise ist das wärmehärtbare Harz ein Harz vom Phenolaldehydtyp.
Falls es für bestimmte Verwendungszwecke erwünscht ist, kann die Lackzusammensetzung auch
übliche Zusätze wie Stabilisatoren, Weichmacher oder Füllstoffe enthalten.
Diese Zusammensetzungen sind besonders vorteilhaft, wenn die feuerhemmende Zusammensetzung auch
in dem Lösungsmittel für das Kunsthar? löslich ist, da ■">
dann die Lackzusammensetzung leichter anzubringen ist und eine größere Lagerbeständigkeit hat. Die meist
verwendeten Lösungsmittel für ein Phenolaldehydharz sind ein Alkohol, z. B. Methanol, oder eine Mischung
eines Alkohols mit Toluol; Antimontrioxyd ist in ι ο Methanol oder einem anderen Kunstharzlösungsmittel
nicht löslich und muß daher, wenn es verwendet wird, in dem Füllstoff für das Laminat verteilt oder durch
heftiges Mischen in dem Harz dispergiert werden. Aus diesem Grunde ist es äußerst bevorzugt, daß dieser
Bestandteil der feuerhemmenden Zusammensetzung eine Phosphor enthaltende Verbindung ist.
Schichtstoff
Bei der Herstellung von Schichtstoffen, die einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt,
wird ein Füllstoff mit einem hitzehärtbaren Kunstharzlack und einer erfindungsgemäßen feuerhemmenden
Zusammensetzung behandelt Zweckmäßigerweise wird eine Lackzusammensetzung, in welcher die feuerhemmende
Zusammensetzung vorhanden ist, auf Bahnen des Füllstoffs aufgebracht, wobei die Bahnen vorher mit
einem wasserlöslichen, niedrigmolekularen Kunstharz desselben Typs imprägniert sein können. Die getrockneten
Bahnen oder Platten werden dann getrocknet, teils um die Lösungsmittel zu verdampfen und teils um das
Harz zu härten. Eine Anzahl derartiger Platten wird in einer Presse oder Form übereinander angeordnet, und
der Stapel wird dann der Einwirkung von Wärme und Druck unterworfen.
Wenn es auch wegen der Einfachheit des Verfahrens bevorzugt ist, die feuerhemmenden Zusammensetzungen
dadurch in die Schichtstoffe einzubringen, daß man sie dem Lack hinzufügt, können sie auch in anderer
Weise angebracht werden. So können sie bereits bei der Stufe der Kunstharzherstellung eingebracht werden,
indem sie den zur Herstellung des jeweiligen Harzes verwendeten Reagenzien hinzugefügt werden. Ferner
können sie auch in einem getrennten Arbeitsgang hinzugefügt werden, indem einfach der Füllstoff, vor
oder nach dem Imprägnieren mit dem Kunstharz, mit einer Lösung der feuerhemmenden Zusammensetzung
in einem geeigneten Lösungsmittel behandelt wird, oder indem das Fasermaterial mit einem überzug der
feuerhemmenden Zusammensetzung versehen wird.
Demzufolge betrifft die Erfindung auch einen Schichtstoff, bestehend aus einem mit einem hitzehärtbaren
Kunstharz imprägnierten Füllstoff, wobei der Schichtstoff eine feuerhemmende Zusammensetzung
gemäß der vorliegenden Erfindung enthält. Der Füllstoff ist vorzugsweise ein zusammenhängendes
Fasermaterial, z. B. Papier, und das Kunstharz ist vorzugsweise ein Harz vom Phenolaldehydtyp. Wenn
der Schichtstoff für elektrische Verwendungszwecke bestimmt ist, hat er üblicherweise eine Oberflächen- bo
schicht aus einem Metall, beispielsweise eine Kupferfolie.
Die erfindungsgemäßen Lackzusammensetzungen sind besonders brauchbar bei der Herstellung von
Schichtstoffen, die für elektrische Anwendungszwecke b5
bestimmt sind, da sie ein ideal ausgewogenes Verhältnis der feuerhemmenden und elektrischen Eigenschaften
bieten, insbesondere hinsichtlich der Dielektrizitätskonstante und des Leistungsfaktors. Jn diesem Zusammenhang
ist die bevorzugte Lackzusammensetzung eine solche, die als Kunstharz ein mit Tungöl modifiziertes
Kresol-Formaldehydharz enthält, das man erhält, indem man Kresol, wäßriges Formaldehyd in molekularem
Übtrschuß sowie Tungöl in Gegenwart eines Alkalis in einem Lösungsmittel, wie z. B. Methanol, miteinander
reagieren läßt. Als feuerhemmende Zusammensetzung sollte der Lack eine Mischung aus einem Bromphenol
und einem aromatischen Phosphat enthalten. Diese Zusammensetzungen können verwendet werden, um
Isolierpapier (electrical grade paper) zum Imprägnieren und daraus Schichtstoffe zu bilden, die ein gut
ausgewogenes Verhältnis der feuerbemmenden Eigenschaften, der elektrischen Eigenschaften und der
Stanzbarkeit bei Raumtemperatur aufweisen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Beispiele näher beschrieben. In diesen Beispielen sind
alle angegebenen Mengen — falls nicht anders angegeben — Gewichtsteile, und es werden die
folgenden Kunstharze bzw. diese enthaltende Lacke verwendet:
Harz
Das in jedem der Beispiele verwendete Kunstharz war ein mit Tungöl modifiziertes Kresol-Formaldehydharz,
das hergestellt wurde durch Erhitzen eines Kresols mit wäßrigem Formaldehyd in Gegenwart von Tungöl
und Ammoniak als Katalysator.
Lack
Außer in den Fällen, in denen die feuerhemmende Zusammensetzung eine Antimonverbindung (Antimontrioxyd)
enthält, wurde der Lack in allen anderen Fällen hergestellt durch Auflösen der gewünschten Menge der
jeweiligen feuerhemmenden Zusammensetzung in einer — falls nicht anders angegeben — 47%igen Lösung des
Harzes in Methanol oder einer Methanol-Toluolmischung. Als 47%ige Lösung wird eine Lösung
bezeichnet, von der nach dem Eindampfen des Lösungsmittels 47 Gew.-% zurückbleiben. Die Antimontrioxyd
enthaltenden feuerhemmenden Zusammensetzungen werden in der Harzlösung durch heftiges
Rühren dispergiert. Die Konzentration der feuerhemmenden Zusammensetzungen in jedem der Beispiele ist
auf den Feststoffgehalt des Kunstharzlacks bezogen.
Die feuerhemmenden Zusammensetzungen in den einzelnen Beispielen sind wie folgt bezeichnet:
A) Gleiche Teile von Tetrabrombisphenol A und Trixylenylphosphat(Br : P = 7,8 :1)
B) 3 Teile von Tetrabrombisphenol A und 2 Teile Trixylenylphosphat (Br : P = 11,5 :1)
C) 2 Teile von Tetrabrombisphenol A und 1 Teil Trixylenylphosphat (Br : P = 15,6 :1)
D) 17 Teile von Tetrabrombisphenol A und 11 Teile
Trixylenylphosphat (Br : P = 12,0 :1)
E) Tetrabrombisphenol A (zum Vergleich)
F) Trixylenylphosphat (zum Vergleich)
G) Trisdibrompropylphosphat (zum Vergleich), (Br : P = 15,5 :1)
H) 4 Teile Tribromphenol und 5 Teile Trixylenylphosphat (Br :P= 12,0:1)
I) 7,9 Teile Bromkresol und 10,2 Teile Trixylenylphosphat
(Br : P =4,9 :1)
J) 17 Teile einer Mischung von o- und p-Bromphenol
und 11 TeileTrixvlenvlDhosDhatfBr : P = 10.2 : \)
K) 17 Teile einer Mischung von o- und p-Bromphenol und 2,8 Teile Trixylenylphosphat (Br : P = 37,5 :1)
L) 7,9 Teile einer Mischung von 82% p-Bromphenol und 18% 2,4-Dibromphenol sowie 10,2 Teile
Trixylenylphosphat (Br : P = 5,7 :1)
M) Gleiche Teile Pentachlor-p-pheiiylphenol und Trixylenylphosphat
(Cl : P = 7,0 : 1)
N) Gleiche Teile Tetrabrombisphenol A und Antimontrioxyd
(Br : Sb = 0,7:1)
Zwei Arten von Schichtstoffen wurden bei den Beispielen verwendet. Sie wurden in der folgenden
Weise hergestellt:
Schichtstoff X
Kraftpapier für Isolationszwecke wurde bis zu einem Harzgehalt von 14 Gew.-% vorimprägniert mit einem
niedrigmolekularen, wasserlöslichen Phenolformaldehydharz, das erhalten wurde durch Reagieren von
Phenol mit einem molekularen Überschuß eines wäßrigen Formaldehyds in Gegenwart von Alkali.
Dieses vorimprägnierte Papier wurde weiter imprägniert mit dem jeweiligen Phenolharzlack, so daß es
nach dem Trocknen einen gesamten Harzgehatt von 53% aufwies. Das behandelte Papier wurde zu
geeignetem Format geschnitten, und sieben Lagen davon wurden übereinander gestapelt und dann in einer
Presse zwischen Platten aus rostfreiem Stahl 50 Minuten lang bei 1500C und einem Druck von
105 kg/cm2 erhitzt. Das Produkt wurde 30 Minuten lang gekühlt.
Schichtstoff Y
Dies ist ein mit Kupfer verkleideter Schichtstoff, der nach demselben Verfahren wie der Schichtstoff X
hergestellt wurde mit der Ausnahme, daß eine Kupferfolie (etwa 305 g/m2), die mit einer Mischung aus
einem Phenolharz und Polyvinylbutyral als Klebstoff beschichtet war, auf der einen Oberfläche des
siebentägigen Stapels angeordnet wurde.
Die verschiedenen Testversuche, die in den Beispielen im Zusammenhang mit den Eigenschaften der Schichtstoffe
erwähnt sind, wurden — mit Ausnahme der in den
Beispielen 2 und 3 erwähnten Tests — nach den folgenden Standardverfahren und Normen durchgeführt.
Isolationswiderstand
Leistungsfaktor
Elektrische Festigkeit
Wasseraufnahme
Stanzeigenschaften
(Zimmertemperatur)
Widerstandsfähigkeit
gegen Lösungsmittel
Leistungsfaktor
Elektrische Festigkeit
Wasseraufnahme
Stanzeigenschaften
(Zimmertemperatur)
Widerstandsfähigkeit
gegen Lösungsmittel
Feuerhemmung
15
BS 2782,204 A
BS 2782,207 B
BS 2572, App F
BS 2076, App E
BS 2782,207 B
BS 2572, App F
BS 2076, App E
ASTM Test D-617-44
5 Minuten Einwirkung
von Trichloräthylendampf
bestimmt durch Messung
der Selbstlöschzeit nach
BS 3888,1965, App T.
(BS = british standard)
von Trichloräthylendampf
bestimmt durch Messung
der Selbstlöschzeit nach
BS 3888,1965, App T.
(BS = british standard)
Schichtstoff X wurde hergestellt unter Verwendung eines Lackes, der 100 Gewichtsteile der Harzlösung und
25 Gewichtsteile der feuerhemmenden Zusammensetzung A enthielt, d. h. 35% des Gesamtgewichts der
feuerhemmenden Zusammensetzung A und des Harz-
2> feststoffes. Bei Prüfung der feuerhemmenden Eigenschaften
ergab dieser Schichtstoff eine Selbstlöschzeit von weniger als 15 Sekunden im Gegensatz zu 90
Sekunden oder mehr für ein vergleichbares Produkt ohne feuerhemmenden Zusatz.
icl Beispiel 2
Schichtstoff Y wurde hergestellt unter Verwendung des gleichen Lackes wie in Beispiel 1. Einige der hier
interessierenden Eigenschaften dieses kupferbeschichteten Schichtstoffes und des Papierträgermaterials nach
dem Wegätzen des Kupfers sind in der nachstehenden Tabelle I angegeben.
Schichtstoff Y wurde hergestellt unter Verwendung eines Lackes, der 100 Gewichtsteile der Harzlösung und
25 Gewichtsteile der feuerhemmenden Zusammensetzung N enthielt. Einige seiner Eigenschaften sind
ebenfalls in der nachstehenden Tabelle I angegeben.
Ligenschaften des
Schichtstoffcs
Schichtstoffcs
Einheiten Testergebnissc Testmethode
Beispiel 2 Beispiel 3
Lötmittelfluß
ungcätzle Proben
geätzte Proben
Schäirestigkcit KN/m
Schäirestigkcit KN/m
nach Löimittelfluß
nach Erwärmung
Spez. Widerstand nach 96 Std.
bei 35 c und 90% RH
bei 35 c und 90% RH
Oberfiiichcnwidcrstand nach
96 Std. bei 35 ( und 90% RII
96 Std. bei 35 ( und 90% RII
HigcnsthaCten des i'apicrirägcrs
nach Wegätzen des Kupfers
Leistungsfaktor bei K)'' II/ nach lg
4H Stil, in Wasser bei 50 f
nach Wegätzen des Kupfers
Leistungsfaktor bei K)'' II/ nach lg
4H Stil, in Wasser bei 50 f
keine Blasen, Schichten- NEMALI 1-10.11
trennung oder Blasenbildung
zwischen den Schichten
zwischen den Schichten
1,4 | 1,4 | NEMA | LI 1-10.12 | 1965 | |
1,4 | 1,4 | NEMA | LI 1-10.13 | 1965 | |
Megohm | 6· K)'' | 3 · ΙΟ'1 | ASTM | D 257 | |
cm | |||||
Megohm | 70,000 | 2· ΙΟ4 | ASTM | D 257 |
0,040
0,040
ASTM D 150
809 536/32
Fortsetzung
10
Eigenschaften des
Schichtstofles
Schichtstofles
liinheilen Teilergebnisse
Beispiel 2 Beispiel 3
Testmethode
Dielektrizitätskonstante bei | KV | 4,2 |
10" Hz nach 18 Std. | ||
im Wasser bei 50 C | ||
Elektrische Festigkeit (parallel | 50 | |
zu Schichten nach 48 Std. | MN/m2 | |
im Wasser bei 50 C) | MN/m2 | |
Biegefestigkeit | % | |
Längsrichtung | 135 | |
Querrichtung | sek | 117 |
Wasseraufnahme nach 24 Std. | 0,57 | |
bei 23 C | ||
Selbstlöschzeit | 6 | |
Die in den Beispielen 1 bis 3 verwendeten feuerhemmenden Zusammensetzungen führten zu keiner
irgendwie bemerkbaren Beeinträchtigung der wichtigen elektrischen und sonstigen Eigenschaften der
gebildeten Schichtstoffe, und sie zeigten auch keine vorzeitige Versetzung während der Wärmebehandlung
der Schichtstoffe. Die in den Beispielen 1 und 2 verwendete feuerhemmende Zusammensetzung A hatte
den Vorteil, daß sie in dem Harzlösungsmittel löslich ist, so daß die Handhabungsprobleme vermindert werden.
Die Lagerbeständigkeit der Lackzusammensetzung wurde nicht beeinträchtigt. Die Kombination der guten
elektrischen Eigenschaften, Kaltstanzeigenschaften und Selbstlöscheigenschaften machen die Schichtstoffe nach
Beispiel 2 und 3 besonders geeignet für die Herstellung von gedruckten Schaltungen und für andere elektrische
Anwendungszwecke.
Dieses Beispiel zeigt, wie sich eine Veränderung der
Menge der beiden Bestandteile einer bestimmten feuerhemmenden Zusammensetzung sowie der Konzentration
der Zusammensetzung in einem bestimmten Kunstharz auswirken.
Teil a
Schichtstoff Y wurde hergestellt unter Verwendung einer Lackkomposition, die 100 Gewichtsteile der
Harzlösung und 25 Teile der feuerhemmenden Zusammensetzung A, d. h. 35 Gew.-°/o, enthielt. Die angegebenen
Prozentzahlen bedeuten den Gewichtsprozentsatz der feuerhemmenden Zusammensetzung, berechnet auf
das Gesamtgewicht des Feuerhemmers und der
4,8
50
125
112
112
0,53
ASTM D 150
NEMA LI 1-10.16 1965
NEMA LI 1-10.18 1965
ASTM D 229
ASTM D 229
ASTM D 229
ASTM D 229
23
Harzfeststoffe in dem Lack. Der fertige Schichtstoff enthielt etwa 4,7 Gew.-% Br und 0,6 Gew.-% P, bezogen
auf das Laminatgewicht.
Teilb
Schichtstoff Y wurde hergestellt unter Verwendung einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile der
Kunstharzlösung und 10 Teile der feuerhemmenden Zusammensetzung B, d.h. 17,6 Gew.-°/o, enthielt. Das
Laminat enthielt 2,4 Gew.-% Br und 0,3 Gew.-% P.
Teile
Schichtstoff Y wurde hergestellt unter Verwendung einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile der
Kunstharzlösung und 12,5 Teile der feuerhemmenden Zusammensetzung B, d. h. 21 Gew.-%, enthielt. Das
Laminat enthielt 3,4 Gew.-°/o Br und 0,2 Gew.-% P.
Teild
Schichtstoff Y wurde hergestellt unter Verwendung einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile der
Kunstharziösung und 15 Teile der feuerhemmenden Zusammensetzung C, d. h. 24 Gew.-%, enthielt. Das
Laminat enthielt 3,8 Gew.-% Br und 0,3 Gew.-% P.
Teile
Schichtstoff Y wurde hergestellt unter Verwendung einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile der
Kunstharzlösung und 28 Teile der feuerhemmenden Zusammensetzung D, d. h. 43 Gew.-%, enthielt. Das
Laminat enthielt 7 Gew.-% Br und 0,6 Gew.-% P.
Verschiedene Eigenschaften der Schichtstoffe wurden bestimmt, und die Ergebnisse sind in der
nachstehenden Tabelle II wiedergegeben:
!Eigenschaft | Einheil | Teil | b | C | (J | e |
U | 400,000 | 400,000 | 400,000 | 30,000 | ||
Isolationswiderstand | Megohm | 128,000 | 0,019 | 0,018 | 0,019 | 0,031 |
Leistungsfaktor bei 800 Hz | tg | 0,032 | 17,5 | 17,1 | 16,7 | 10,6 |
Elektrische Festigkeit | MV/m | 16,9 | Il | 11 | 12 | 20 |
Wasseraufnahmc | mg | 13 | 80 | 80 | 85 | 90 |
Stanzcigenschal'ten | % | 90 | ||||
(Zimmertemperatur) | 20 | 20 | 18 | 6 | ||
Sclbsllöschzcit | sek | 6 | ||||
Die Ergebnisse zeigen, daß das vorteilhafteste Verhältnis von feuerhemmenden elektrischen Wasseraufnahme-
und Stanzeigenschaften erhalten wurde mit einem Schichtstoff, der die feuerhemmende Zusammensetzung
A enthielt.
Dieses Beispiel wurde für Vergleichszwecke aufgenommen und zeigt die überlegenen Ergebnisse, die man
bei Verwendung einer typischen feuerhemmenden Zusammensetzung gemäß der Erfindung erhält gegenüber
den Ergebnissen, die man bei Verwendung der einzelnen Bestandteile der Zusammensetzung oder
unter Verwendung einer Verbindung, die Brom und Phosphor im selben Molekül enthält, erzielt.
Teil a
Schichtstoff Y wurde hergestellt unter Verwendung einer Lackkomposition, die 100 Gewichtsteile der
Harzlösung und 12,5 Teile des feuerhemmenden Mittels F, d. h. Tetrabrombisphenol A allein enthielt. Das
Laminat enthielt etwa 4,7 Gew.-% Brom.
Teil b
Schichtstoff Y wurde hergestellt unter Verwendung einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile der
Harzlösung und 25 Teile des feuerhemmenden Mittels F, d.h. Trixylenylphosphat allein enthielt. Das Laminat
enthielt l,2Gew.-%P.
Teil c
Schichtstoff Y wurde hergestellt unter Verwendung einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile der
Harzlösung und 25 Teile des feuerhemmenden Mittels G, d. h. Trisdibrompropylphosphat allein enthielt (Br-Gehalt
= 6% und P-Gehalt = 0,4% im Laminat).
Teil d
Beispiel 4, Teil a, wurde wiederholt. Zu berücksichtigen ist, daß das feuerhemmende Mittel A ein einfaches
Gemisch der obigen feuerhemmenden Mittel E und F ist.
Verschiedene Eigenschaften der Schichtstoffe wurden festgsstellt, die Ergebnisse sind in der nachstehenden
Tabelle III wiedergegeben:
Eigenschaft
Einheit
Teil
u
u
Isolationswiderstand Megohm 467,000 103,000
Leistungsfaktor tg 0,033 0,055
Dielektrizitätskonstante 3,96 4,13
Wasseraufnahme mg 0,8 16
Stanzeigenschaften % 75 70
Lösungsmittelbestandigkeit gut; keine schlecht; starke
Marmorierung Marmorierung
Selbstlöschzeit sek 18 15
128,000
0,032
3,90
13
90
gut; keine
Marmorierung
Diese Ergebnisse zeigen, daß ein Schichtstoff, der als feuerhemmendes Mittel nur die Bromverbindung
enthielt, verhältnismäßig schlechte feuerhemmende Eigenschaften und Kaltstanzeigenschaften aufwies, und
daß der Schichtstoff, der nur die Phosphorverbindung enthielt, relativ schlechte Eigenschaften in jeder
Hinsicht, jedoch insbesondere hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften, der Wasseraufnahme und der
Lösungsmittelbeständigkeit, zeigte. Das feuerhemmende Mittel H (Teil c) zersetzte sich vorzeitig während des
Härtens des Schichtstoffes, der verkohlte, so daß er für praktische Verwendung völlig unbrauchbar war. Wiederum
ergibt sich das ausgeglichenste Verhältnis der Eigenschaften bei dem Schichtstoff, der die feuerhemmende
Zusammensetzung A enthielt (Teil d).
Schichtstoff Y wurde hergestellt unter Verwendung einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile der
Kunstharzlösung und 22,5 Teile der feuerhemmenden Zusammensetzung H, d.h. 15 Gew.-%, enthielt. Das
Laminat enthielt 4,8 Gew.-% Br und 0,6 Gew.-% P.
Schichtstoffeigenschaften:
Leistungsfaktor
Dielektrizitätskonstanten
0,042
3,80
3,80
Wasseraufnahme
Stanzeigenschaften
Selbstlöschzeit
12
90
10 Sek.
90
10 Sek.
Schichtstoff Y wurde hergestellt mit einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile der Kunstharzlösung
(42%ige Lösung in Methanol) und 18,1 Teile der feuerhemmenden Zusammensetzung 1, d.h. 12,8
Gew.-%, enthielt. Das Laminat enthielt 2,6 Gew.-% Br undO,6Gew.-% P.
Schichtstoffeigenschaften: | 0,036 |
Leistungsfaktor | 8 |
Wasseraufnahme | 85 |
Stanzeigenschaften | 13 Sek |
Selbstlöschzeit | |
Schichtstoff Y wurde hergestellt mit einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile der Kunstharzlösung
(37%ige Lösung in Methanol) und 28 Teile der feuerhemmenden Zusammensetzung J, d. h. 43 Gew.-%,
enthielt. Das Laminat enthielt 5,5 Gew.-% Br und 0,6 Gew.-% P.
Schichtstoffeigenschaften: | 0,036 |
Leistungsfaktor | 6 |
Wasseraufnahme | 90 |
Stanzeigenschaften | 14 Sek. |
Selbstlöschzeit | |
Schichtstoff Y wurde hergestellt mit einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile der Harzlösung
(40%ige Lösung in Methanol) und 19,8 Teile der feuerhemmenden Zusammensetzung K, d. h. 33
Gew.-°/o, enthielt. Das Laminat enthielt 5,9 Gew.-% Br und 0,2 Gew.-% P.
Beispiel 10
Schichtstoff Y wurde hergestellt mit einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile der Kunstharzlösung
und 18,1 Teile der feuerhemmenden Zusammensetzung
L, d. h. 30 Gew.-%, enthielt. Das Laminat enthielt 2,8 Gew.-% Br und 0,6 Gew.-% P.
Schichtstoffeigenschaften:
Leistungsfaktor 0,033
Wasseraufnahme 8
Stanzeigenschaften 80
Selbstiöschzeit 11 Sek.
Schichtstoff Y wurde hergestellt mit einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile der Kunstharzlösung
und 10 Teile der feuerhemmenden Zusammensetzung M, d. h. 8 Gew.-%, enthielt.
Schichtstoff eigenschaften: | 0,024 | 2) | scnicntstoneigenscnanen: | 0,020 |
Leistungsfaktor | 7 | Leistungsfaktor | 12 | |
Wasseraufnahme | 90 | Wasseraufnahme | 80 | |
Stanzeigenschaften | 17 Sek. | Stanzeigenschaften | 20Sek | |
Selbstlöschzeit | Selbstlöschzeit | |||
Claims (5)
1. Kunstharzlack auf Phenolharzgrundlage, enthaltend ein hitzehärtbar-;» Phenolharz, ein Lösungsmittel
für das Harz und ein Gemisch aus einer aromatischen Halogenverbindung und einer Phosphorverbindung
als feuerhemmeride Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß das
bei 150° bis 170" stabile Gemisch aus einem bromierten Phenol sowie einer aromatischen oder
aliphatischen Phosphorverbindung und/oder Antirnontrioxid besteht, das in einer Menge von 5 bis 80
Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Feststoffe des Harzes, eingesetzt wird.
2. Kunstharzlack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch in einer Menge
von 25 bis 45 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Feststoffe des Harzes, eingesetzt wird.
3. Kunstharzlack nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch ein Brom : Phosphor-Verhältnis
von 2:1 bis 30 :1, vorzugsweise 4 :1 bis 15 :1, aufweist.
4. Kunstharziack nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus gleichen Gewichtsteilen Tetrabrombisphenol A und
Trixylenylphosphat besteht.
5. Verwendung des Kunstharzlackes nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung eines
Kunstharzschichtstoffes, bestehend aus einem mit jo dem hitzehärtbaren Kunstharzlack imprägnierten
Füllstoff sowie einer metallischen Oberflächenschicht.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB3346767A GB1241542A (en) | 1967-07-20 | 1967-07-20 | Fire retardants |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1771844A1 DE1771844A1 (de) | 1972-02-03 |
DE1771844B2 true DE1771844B2 (de) | 1978-09-07 |
DE1771844C3 DE1771844C3 (de) | 1979-05-17 |
Family
ID=10353345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19681771844 Expired DE1771844C3 (de) | 1967-07-20 | 1968-07-19 | Kunstharzlack auf Phenolharzgrund· lage |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH515961A (de) |
DE (1) | DE1771844C3 (de) |
GB (1) | GB1241542A (de) |
SE (1) | SE367834B (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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FR2739326B1 (fr) | 1995-09-28 | 1997-12-05 | Lohr Ind | Attelage mecanique entre un camion et une remorque avec commande de la trajectoire de la remorque |
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CH515961A (de) | 1971-11-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |