NL8601829A - Kunststofsamenstelling, substraatmateriaal voor gedrukte bedradingspanelen en werkwijze voor het vervaardigen van een kunststofsamenstelling. - Google Patents

Description

» r —. -¾ ΡΗΝ 11.816 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken.

“Kunststofsamenstelling, substraatmateriaal voor gedrukte bedradings-panelen en werkwijze voor het vervaardigen van een kunststofsamen-stelling,"

De uitvinding heeft betrekking op een kunststofsamenstel ling omvattende een fenol-formaldehydehars en een polyurethaankomponent.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een substraat materiaal voor gedrukte bedradingspanelen, omvattende een vezelvormig 5 dragermateriaal dat is geïmpregneerd met een dergelijke kunststofsamen stelling.

De uitvinding heeft bovendien betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een kunststofsamenstelling welke een fenol-formaldehydehars en een polyurethaankomponent omvat.

10 Het Duitse octrooischrift DE 3143121 beschrijft een derge lijke kunststofsaoenstelling en een substraatmateriaal voor gedrukte-bedradingspanelen uit een vezelig materiaal, met name papier, waarin een fenol-formaldehydehars is geïmpregneerd waardoorheen een weekmakende polyurethaankomponent is gemengd met het oogmerk om in het materiaal bij 15 voorbeeld gaten te kunnen stansen of ponsen zonder dat het substraat materiaal als gevolg daarvan inscheurt aan de randen van de gaten.

Een bezwaar van een dergelijk materiaal dat is voorzien van een weekmaker, is de grotere doorbuiging van het materiaal vooral bij verhoogde temperatuur, bijvoorbeeld boven een golfsoldeerbad zoals 20 dat wordt toegepast om elektrische en elektronische onderdelen aan het gedrukte-bedradingspaneel te bevestigen.

De uitvinding beoogt een kunststofsamenstelling en een daarmee vervaardigd substraatmateriaal te verschaffen dat enerzijds geschikt is om te worden voorzien van gaten door ponsen en stansen en 25 dat anderzijds niet in hinderlijke mate doorbuigt tijdens het solderen van onderdelen op het gedrukte-bedradingspaneel met behulp van een golf soldeerbad.

Aan deze opgave wordt volgens de uitvinding voldaan door een kunststofsamenstelling en een substraatmateriaal voor gedrukte-bedra 30 dingspanelen zoals in de aanhef is beschreven, met het kenmerk, dat de kunststofsamenstelling een interpolymeer is van de fenol-formaldehyde hars en de polyurethaankomponent.

860 1 82 9 PHN 11,816 2 -¾

De kunststofsamenstelling en het substraatmateriaal vol gens de uitvinding vertonen ten opzichte van de kunststofsamenstelling volgens de stand van de techniek het aanvullende voordeel dat de besten digheid tegen hoge temperaturen is verbeterd.

5 Met de uitdrukking fenol-formaldehydehars worden ook kunstharsen aangeduid welke zijn vervaardigd uit een gesubstitueerd fenol, bijvoorbeeld kresol. Als vezelig materiaal in het substraat materiaal voor gedrukte-bedradingspanelen kan, in plaats van of naast papier, bijvoorbeeld ook een mat van glasvezels worden toegepast.

10 De uitvinding beoogt bovendien een werkwijze voor de ver vaardiging van een kunststofsamenstelling te verschaffen, waarmee op een voudige wijze een interpolymeer van een fenol-formaldehydehars en een polyurethaankómponent kan worden vervaardigd.

Aan deze opgave wordt volgens de uitvinding voldaan door 15 een werkwijze welke is gekenmerkt doordat de fenol-formaldehydehars wordt bereid uit een fenol en een formaldehyde-leverende verbinding in aanwezigheid van de polyurethaankomponent en een basische katalysator.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt per mol fenol een hoeveelheid van de formaldehyde-20 leverende verbinding toegepast welke 1 tot 1.6 mol formaldehyde levert en wordt per mol fenol 0.005 tot 0.02 mol van de polyurethaankomponent toegepast.

Als fenol kan bijvoorbeeld ook een gesubstitueerd fenol zoals kresol worden toegepast. Als formaldehyde-leverende komponent kun 25 nen bijvoorbeeld formaline, metaformaldehyde of paraform worden toege past. Geschikte basische katalysatoren zijn bijvoorbeeld ammonia en pri maire, secundaire en tertiaire amines. Aan de kunststofsamenstelling vol gens de uitvinding kunnen bovendien gebruikelijke bestanddelen zoals vlamdovers, weekmakers en een laagmoleculaire fenolhars worden toege 30 voegd.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld en aan de hand van een tekening, waarin

Figuur 1 de structuurformule van een geschikte poly urethaankomponent voorstelt en waarin 35 Figuur 2 een stap in het reactiemechanisme van de vorming van een interpolymeer voorstelt.

1601829 % * -ff* - PHN 11.816 3

Ui tvoerinosvoorbeeld.

Voor de bereiding van een interpólymeer uit een fenol-formaldehydehars en een polyurethaankomponent worden de volgende uit gangsraaterialen gebruikt: 5 10 mol fenol, in de vorm van een 89 gewichts % oplossing in water? 12 mol formaldehyde, in de vorm van 91 gewichts % paraform? 0.05 mol triethyleentetraamine? 0.05 mol triethylamine? 10 0.20 mol polyurethaan.

In plaats van of naast fenol kan ook een kresol, bijvoor beeld m-kresol, of een ander gesubstitueerd fenol worden toegepast. Het formaldehyde kan ook worden toegevoegd in de vorm van een waterige oplos sing, bijvoorbeeld formaline met een concentratie van 37 gewichts %. In 15 de plaats van de genoemde amines kan bijvoorbeeld ook 0.5 tot 1.0 mol ammonia worden toegepast.

Het polyurethaan is bijvoorbeeld de verbinding met de structuurformule welke is weergegeven in Figuur 1, waarin R een alkyl groep is met 4 tot 12 koolstofatomen, bijvoorbeeld een -C^H^ groep, 20 en waarin p een geheel getal is van 0 tot 2, waarin q een geheel getal is van 10 tot 30 en waarin x een geheel getal is van 2 tot 6. Als polyol komponent ~(cxH2x°^q~ ia het polyurethaan kan ook een vertakte groep, zoals -(C^-CHfCH^J-OJq- worden toegepast.

De genoemde materialen worden gemengd, waarna het mengsel 25 gedurende 60 minuten aan de kook wordt gehouden bij een temperatuur van 90°C.

Het polyurethaan ontleedt gedeeltelijk als gevolg van de toegevoerde warmte, onder vorming van een gealkyleerd fenol en een iso cyanaatverbinding (zie Figuur 2). Het gealkyleerd fenol kan reageren met 30 formaline en vervolgens met methylolfenol. De isocyanaatverbinding kan eveneens reageren met methylolfenol, wat een tussenprodukt is dat wordt gevormd tijdens de reactie van fenol met formaldehyde. Door dit mechanis me wordt de polyurethaankomponent ingebouwd in de gevormde fenol-formal dehydehars.

35 Na het koken van het mengsel worden de oplosmiddelen en de restanten van de uitgangsmaterialen, voornamelijk fenol en formalde hyde door vacuumdestillatie grotendeels verwijderd. Aan de kunststof 360 1 829 ο PHN 11.816 4 samenstelling kunnen gebruikelijke bestanddelen zoals vlamdovende mid delen worden toegevoegd.

Door papier te impregneren met de vervaardigde kunststof samenstelling en een koperlaag aan te brengen, bijvoorbeeld door een 5 koperfolie te verlijmen met een acrylaatlijm door het aanleggen van een hoge druk en temperatuur (140 tot 170°C), wordt een substraatmateriaal voor gedrukte-bedradingspanelen verkregen, dat een grote temperatuur bestendigheid vertoont, waarin met goed resultaat gestanst en geponst kan worden, en dat ook in andere opzichten geschikte eigenschappen 10 vertoont, bijvoorbeeld wat betreft de wateropname, de maatvastheid bij het etsen van de koperlaag en bij temperatuurswisselingen, en wat be treft de soldeerbadbestendigheid. Het substraatmateriaal volgens de uit vinding is gedurende een tenminste twee maal zo lange tijd bestand tegen een tinbad bij een temperatuur van 260°C dan een substraatmateriaal 15 waarin de polyurethaankomponent pas na de vervaardiging van de fenol-formaldehydehars daarmee gemengd is.

De mate van doorbuiging bij hoge temperatuur wordt op de navolgende wijze vastgesteld. Een proefstuk van 210 x 245 mm wordt door etsen ontdaan van de koperlaag en vervolgens gedurende 4 uur op een tem 20 peratuur van 50°C gehouden. Vervolgens wordt het proefstuk in horizon tale positie gebracht en aan de lange zijden ondersteund door vlakke staven op een onderlinge afstand van 195 mm. Daarna wordt het proefstuk in 72 seconden tot een temperatuur van 110°C verwarmd onder een centra le belasting van 800 g. De doorbuiging wordt gemeten na 72 seconden met 25 een nauwkeurigheid van 0.1 mm. De doorbuiging van het substraatmateriaal volgens de uitvinding bedraagt 4.2 resp. 6.9 mm, afhankelijk van de voor keursrichting van de vezels in het substraatmateriaal. Bij een overigens identiek substraatmateriaal waarin de polyurethaankomponent niet is mee gekookt tijdens de bereiding van de fenol-formaldehydehars bedraagt de 30 doorbuiging 5.5 resp. 8.8 mm.

Het substraatmateriaal volgens de uitvinding is daardoor geschikt om te worden toegepast in gedrukte-bedradingspanelen welke ener zijds dienen te worden voorzien van gaten door ponsen of stansen en wel ke anderzijds probleemloos kunnen worden behandeld in een golfsoldeer 35 werkwijze.

3601S29

Claims (4)

1. Kunststofsamenstelling omvattende een fenol-formaldehyde hars en een polyurethaankomponent, met het kenmerk, dat de kunststof samenstelling een interpolymeer is van de feno1-formaldehydehars en de polyurethaankomponent. 5

2. Substraatmateriaal voor gedrukte-bedradingspanelen, omvat tende een vezelvormig dragermateriaal dat is geïmpregneerd met een kunststofsamenstelling welke een fenol-formaldehydehars en een polyure thaankomponent omvat, met het kenmerk, dat de kunststofsamenstelling een 10 interpolymeer is van de fenol-formaldehydehars en de polyurethaankompo nent.

3. Werkwijze voor het vervaardigen van een kunststofsamen stelling welke een fenol-formaldehydehars en een polyurethaankomponent 15 omvat, met het kenmerk, dat de fenol-formaldehydehars wordt bereid uit een fenol en een formaldehyde-leverende verbinding in aanwezigheid van de polyurethaankomponent en een basische katalysator.

4. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat per 20 mol fenol een hoeveelheid van de formaldehyde-leverende verbinding wordt toegepast welke 1 tot 1.6 mol formaldehyde levert en dat per mol fenol 0.005 tot 0.02 mol van de polyurethaankomponent wordt toegepast. 360 1 82 9