DE1771844C3 - Kunstharzlack auf Phenolharzgrund· lage - Google Patents
Kunstharzlack auf Phenolharzgrund· lageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kunstharzlack auf Phenolharzgrundlage, enthaltend ein hitzehjirtbares w
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 4 > Kunstharzschichtstoffs.
Feuerhemmende Zusammensetzungen aus höhermolekularen Produkten, die u. a. durch Polykondensation
von halogenierten aromatischen Dihydroxyverbindungen mit Phosphonsäuredichloriden erhältlich sind, sind
aus »Industrial and Engineering Chem.«, Bd. 52, Seite 409—411 (1060), bekannt. Derartige Produkte sind
jedoch zu teuer, um in industriellem Maßstab verwendet zu werden.
Feuei hemmende 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 bo
auszurüsten:
Polyurethan (GB-PS 9 94 087), Holzschutz (AU-PS 2 07 428), Cellulose (2 16 835), Cellulosemateriai (US-PS
32 20 8581
Die Übertragung der mit anderen polymeren Materialien gemachten Erfahrungen bei der Verwendung von feuerhemmenden Zusätzen auf hitzehärtbare
Phenolharze ist jedoch nicht selbstverständlich, da die
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,
welche 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.
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 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 Grunde sind die bevorzugten bröm-substituierten
Phenole solche Verbindungen, wie Tribromphenol (nachstehende Formel 1) und ein Tetrabrombisphenol A
(nachstehende Formel 2)
OH
Br
CH,
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, Pentalbrom-p-Phenyl-Phenol sowie Bromkresol. Normalerweise sind die Phosphorverbindungen mit einem
höheren Phosphoranteil wirksamere feuerhemmende Zusätze als solche mit einem kleinen Phosphorgeha.lt.
Beispiele von geeigneten Phosphaten sind Triisooctylphosphat, Trisäthylhexylphosphat, Triphenylphosphat,
Trikresylphosphat und Trixylenylphosphat. Aromatische Phosphate, die im allgemeinen eine geringere
ίο
Polarität und bessere Plastifizieningseigenschaften
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 Trixylenyiphosphat
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 deri 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 feuerhemmenden Eigenschäften und die Nichtentflammbarkeit 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 : I, 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/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 Kunstharz 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 Methanoi 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.
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 Oberflächenschicht aus einem Metall, beispielsweise eine Kupferfolie.
Die erfindungsgemäßen Lackzusammensetzungen sind besonders brauchbar bei der Herstellung von
Schichtstoffen, die für elektrische Anwendungszwecke bestimmt sind, da sie ein ideal ausgewogenes Verhältnis
der feuerhemmenden und elektrischen Eigenschaften bieten, insbesondere hinsichtlich der Dielektrizitätskonstante und des Leistungsfaktors. In 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 molekularen
Überschuß 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
ίο 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 ausgewogenem Verhältnis der feuerhemmenden Eigen-
schäften, der elektrischen Eigenschaften und der
Sianzbarkeit 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 (Antimon
trioxyd) 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-Toluolmi
schung. 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 : i)
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)
= 15,5:1)
H) 4 Teile Tribromphenol und 5 Teile Trixylenylphosphat (Br :P- 12,0:1)
1) 7,9 Teile Bromkresol und 10,2 Teile Trixylenylphosphat (Br: P=4,9:l)
J) 17 Teile einer Mischung von o- und p-Bromphenol
und 11 Teile Trixylenylphosphat (Br : P = 10,2 :1)
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 i8% 2,4-Dibromphenol sowie 10,2 Teile
Trixylenylphosphat (Br : P = 5,7 :1)
M) Gleiche Teile Pentachlor-p-phenylphenol 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 Harzgehalt 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 dei folgenden Standardverfahren und Normen durchge
führt.
Isolationswiders tand
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
BS2076,AppE
BS 2782,207 B
BS 2572, App F
BS2076,AppE
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 unc
25 Gewichtsteile der feuerhemmenden Zusammensetzung A enthielt, d. h. 35% des Gesamtgewichts dei
feuerhemmenden Zusammensetzung A und des Harzfeststoffes. Bei Prüfung der feuerhemmenden Eigen
schäften ergab dieser Schichtstoff eine Selbstlöschzei
von weniger als 15 Sekunden im Gegensatz zu 9( Sekunden oder mehr für ein vergleichbares Produk
ohne feuerhemmenden Zusatz.
Schichtstoff Y wurde hergestellt unter Verwendung des gleichen Lackes wie in Beispiel 1. Einige der hiei
interessierenden Eigenschaften dieses kupferbeschichteten Schichtstoffes und des Papierträgermaterials nach
dem Wegätzen des Kupfers sind in der nachstehender 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 sine
ebenfalls in der nachstehenden Tabelle I angegeben.
20
25
30
35
Eigenschaften des
Schichtstoffes
Schichtstoffes
Einheiten Testergebnisse Testmethode
Beispiel 2 Beispiel 3
Lötmittelfluß
ungeätzte Proben
geätzte Proben
Schälfestigkeit KN/m
Schälfestigkeit KN/m
nach Lötmittelfluß
nach Erwärmung
Spez. Widerstand nach 96 Std.
bei 35 C und 90% RH
bei 35 C und 90% RH
Oberflächenwiderstand nach
96 Std. bei 35 C und 90 % RH
96 Std. bei 35 C und 90 % RH
Eigenschaften des Papierträgers
nach Wegätzen des Kupfers
nach Wegätzen des Kupfers
Leistungsfaktor bei 106 Hz nach tg 48 Std. in Wasser bei 50 C"
keine Blasen, Schichten- NEMA LI 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 | 6-106 | 3 106 | ASTM | D 257 | |
cm | |||||
Megohm | 70,000 | 2· 10" | ASTM | D 257 |
0,040 0,040
ASTM D 150
ίο
l-'orlset/ting
Eigenschaften des | Einheiten | Testergebnisse | Beispiel 3 | Testmethode |
SchichtstolTes | Beispiel 2 | 4,8 | ||
Dielektrizitätskonstante bei | 4,2 | ASTM D 150 | ||
10" Hz nach 18 Std. | ||||
im Wasser bei 50 C | 50 | |||
Elektrische Festigkeit (parallel | KV | 50 | NEMA LI 1-10.16 1965 | |
zu Schichten nach 48 Std. | ||||
im Wasser bei 50 C) | ||||
Biegefestigkeit | 125 | |||
MN/m2 | 135 | 112 | NEMA LI 1-10.18 1965 | |
Querrichtung | MN/m2 | 117 | 0,53 | |
Wasseraufnahme nach 24 Std. | % | 0,57 | ASTM D 229 | |
bei 23 ( | 5 | |||
Selbstlöschzeit | sek | 6 | ASTM D 229 | |
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.-%, enthielt Die angegebenen
Prozentzahlen bedeuten den Gewichtsprozentsatz der feuerhemmenden Zusammensetzung, berechnet auf
das Gesamtgewicht des Feuerhemmers und der
Harzfeststoffe in dem Lack. Der fertige Schichtstoff enthielt etwa 4,7 Gew.-% Br und 0,6 Gew.-% P, bezogen
auf das Laminatgewicht.
Teil b
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.-%, enthielt. Das
jo Laminat enthielt 2,4 Gew.-% Br und 0,3 Gew.-% P.
Teil c
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.-% Br und 0,2 Gew.-% P.
Teild
Schichtstoff Y wurde hergestellt unter Verwendung einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile der
Kunstharzlösung und 15 Teile der feuerhemmenden Zusammensetzung C, d.h. 24 Gew.-%, enthielt Das
Laminat enthielt 3,8 Gew.-% Br und 0,3 Gew.-% P.
Teil e
Schichtstoff Y wurde hergestellt unter Verwendung
einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile der Kunstharzlösung und 28 Teile der feuerhemmenden
so 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 | Einheit | Teil | b | C | ü | e |
a | 400,000 | 400,000 | 400,000 | 30,000 | ||
Isolationswiders tand | Megohm | 128,000 | 0,019 | 0,018 | 0,019 | 0,031 |
Leistungsfaktor bei 800 Hz | 0,032 | 17,5 | 17,1 | 16,7 | 10,6 | |
Elektrische Festigkeit | MV/m | 16,9 | 11 | 11 | 12 | 20 |
Wasseraufnahme | mg | 13 | 80 | 80 | 85 | 90 |
Stanzeigenschaften | % | 90 | ||||
(Zimmertemperatur) | 20 | 20 | 18 | 6 | ||
Selbstlöschzeit | 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.
Teilb
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 1,2 Gew.-% P.
Teile
ίο 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).
Teild
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 festgestellt, die Ergebnisse sind in der nachstehenden
Tabelle IH wiedergegeben:
Tabelle III | Einheit Teil a |
b c | d | 12 90 10 Sek. |
Eigenschaft | Megohm 467,000 | 103,000 | 128,000 | |
Isolationswiderstand | tg 0,033 | 0,055 | 0,032 | |
Leistungsfaktor | 3,96 | 4,13 | 3,90 | |
Dielektrizitätskonstante | mg 0,8 | 16 | 13 | |
Wasseraufnahme | % · 75 | 70 | 90 | |
Stanzeigenschaften | gut; keine Marmorierung |
schlecht; starke - Marmorierung |
gut; keine Marmorierung |
|
Lösungsmittelbeständigkeit | sek 18 | 15 | 6 | |
Selbstlöschzeit | Diese Ergebnisse zeigen, daß ein Schichtstoff, der als feuerhemmendes Mittel nur die Bromverbindung enthielt, verhältnismäßig schlechte feuerhemmende 45 |
Wasseraufnahme Stanzeigenschaften Selbstlöschzeit |
||
Eigenschaften und Kalltstanzeigenschaften 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 2:2,5 Teile der feuerhemmenden Zusammensetzung H, d.h. 15 Gew.-%, enthielt Das
Laminat enthielt 4,8 Gew.-% Br und 0,6 Gew.-°/o P.
Schichtstoff Y wurde hergestellt mit einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile der Kunstharzlösung
(42°/oige Lösung in Methanol) und 18,1 Teile der feuerhemmenden Zusammensetzung I, d.h. 12,8
Gew.-%, enthielt Das Laminat enthielt 2,6 Gew.-°/o Br und0,faGew.-%P.
Schichtstoffeigenschaften: | 0,036 |
Leistungsfaktor | 8 |
Wasseraufnahme | 85 |
Stanzeigenschaften | 13 Sek. |
Selbstlöschzeit | |
Schichtstoffeigenschaften:
Leistungsfaktor
Dielektrizitätskonstanten
0,042
3,80
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.-°/o,
enthielt. Das Laminat enthielt 5,5 Gew.-1 Gew.-o/o P.
Schichtstoffeigenschaften:
Leistungsfaktor
Wasseraufnahme
Stanzeigenschaften
Selbstlör,chzeit
Br und 0,6
0,036
90 14 Sek.
10
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.-%, enthielt. Das Laminat enthielt 5,9 Gew.-% Br undO,2Gew.-°/oP.
21) Beispiel 10
Schichtstoff Y wurde hergestellt mit einer Lackzusammensetzung, die 100 Gewichtsieile der Kunstharzlösüng
und 18,1 Teile der feuerhemmenden Zusammensetzung L, a. Ii. 30 Gew.-%, enthielt. Das Laminat enthielt
2,8 Gew.-% Br und 0,6 Gew.-% P.
Schichtstoffeigenschaften:
Leistungsfaktor 0,033
Leistungsfaktor 0,033
Wasseraufnahme 8
Stanzeigenschaften 80
Selbstlöschzeit 11 Sek.
Beispiel 11
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 | 25 | Schichtstoff eigenschaften: | 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 hitzehärtbares Phenolharz, ein Lösungs- ■>
mittel Für das Harz nnd ein Gemisch aus einer aromatischen Halogenverbindung und einer Phosphorverbindung als feuerhemmende Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, 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 r>
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 >o
gekennzeichnet, daß das Gemisch ein Brom : Phosphor-Verhältnis von 2:1 bis 30 :1, vorzugsweise
4 :1 bis 15 :1, aufweist.
4. Kunstharzlack nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus r>
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
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1771844A1 DE1771844A1 (de) | 1972-02-03 |
DE1771844B2 DE1771844B2 (de) | 1978-09-07 |
DE1771844C3 true 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) |
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JPS5215317B2 (de) * | 1974-05-08 | 1977-04-28 | ||
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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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-
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Publication number | Publication date |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |