AT325860B

AT325860B - Thermisch härtbare kunststoffgemische für die erzeugung elektrisch isolierender stoffe

Info

Publication number: AT325860B
Application number: AT730672A
Authority: AT
Original assignee: Isovolta
Priority date: 1972-08-24
Filing date: 1972-08-24
Publication date: 1975-11-10
Also published as: ATA730672A

Description


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   Die Erfindung betrifft thermisch härtbare Kunststoffgemische für die Erzeugung elektrisch isolierender Stoffe, die aus Epoxydverbindungen und einem Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt vom Novolaktyp als Härter bestehen. 



   Solche Kunststoffgemische, wie sie aus der Schweizer Patentschrift Nr. 359 883 bekannt sind, werden z. B. als Überzugsmassen verwendet. Die bekannten Kunststoffgemische dieser Art haben zwar bei Raumtemperatur ausgezeichnete mechanische und elektrische Eigenschaften und eine gute Lösungsmittelbeständigkeit, bei erhöhter Temperatur erleiden sie jedoch einen raschen Abbau ihrer mechanischen Festigkeit. Die verhältnismässig langen Novolakketten sind nämlich trotz der vollkommenen Aushärtung mit den Epoxydverbindungen bei Temperaturen über etwa 1000C thermoplastisch, daher ist die Verwendung dieser genannten bekannten Kunststoffgemische bei Temperaturen von über   1000C   kaum vertretbar. 



   Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, thermisch härtbare Kunststoffgemische für die Erzeugung elektrisch isolierender Stoffe anzugeben, die im wesentlichen aus Epoxydverbindungen und einem Phenol- - Formaldehyd-Kondensationsprodukt als Härter bestehen und die zusätzlich eine hohe Dauertemperaturbeständigkeit aufweisen. 



   Diese Aufgabe wird in den erfindungsgemässen Kunststoffgemischen gelöst, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt eines auf Basis von Phenol und mindestens einem mehrkernigen Phenol ist. 



   Dabei beträgt das Mol-Verhältnis der Phenole zum Formaldehyd im Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt 1 : 0,2 bis 1 : 1. 



   Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird in dem Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt als mehrkemiges Phenol Bisphenol A eingesetzt. 



   Die härtbaren Kunststoffgemische gemäss der Erfindung finden vor allem ihren Einsatz als Bindemittel für Elektroisolierstoffe, besonders zur Herstellung von Basismaterialien für gedruckte Schaltungen und im allgemeinen überall dort, wo man das Material bei erhöhten Dauertemperaturen oder schwankenden Temperaturen einsetzt, also wo eine hohe Dauertemperaturbeständigkeit verlangt wird. Weiters sind sie geeignet zur Herstellung von Nutenkeilen für Elektromotoren, Bauelementen für Generatoren und Transformatoren und allgemein dort, wo das Material der Wärmeklasse F nach ASTM entsprechen muss. 



   Ausser bei Schichtpressstoffen kann man die erfindungsgemässen Kunststoffgemische auch als Basisharz für Lacke mit guter Chemikalienbeständigkeit, besonders bei erhöhten Temperaturen, einsetzen,   z. B.   bei Drahtlacken, für den Oberflächenschutz von Metallen, für Verklebungen, Giesskörper und Presskörper. Die erfindungsgemässen Kunststoffgemische können also, jeweils in einer dem Anwendungszweck angepassten Formulierung, in gefülltem oder ungefülltem Zustand, in Form von Lösungen, Emulsionen, Lacken, Pressmassen, Sinterpulvem, Tauchharzen, Giessharzen,   Imprägnierharzen,   Laminierharzen, Klebstoffen, Spachtelmassen usw. verwendet werden. 



   Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen eingehend erläutert. 



   Beispiel 1 : Man stellt ein Novolakharz her, indem man 10Mol (940 g) Phenol (Monohydroxybenzol), 2 Mol (456 g) Bisphenol A,   8, 4   Mol (700 g) einer   37igen wässerigen Lösung   von Formaldehyd und 0,015 Mol (1, 5 g) konz. Salzsäure bei 20 bis   300C   zusammenmischt. Die Mischung wird anschliessend auf Rückflusstemperatur (100 bis 102 C) erwärmt, welche 60 min lang zu halten ist. Die am Anfang klar gewordene Mischung wird nach etwa 15 min trüb, wobei sich das Gemisch in eine Wasserschicht und eine Harzschicht trennt. 



   Nach der Kondensation destilliert man das Wasser bei einer Temperatur von weniger als 1000C unter Vakuum so weit ab, bis die Temperatur des Produktes bei einem Vakuum von etwa 100 Torr auf 100 bis 1100C steigt. Das so entwässerte Produkt wird auf   700C   abgekühlt und mit Aceton auf einen Festkörpergehalt von etwa   65fro   verdünnt. 



   Das Hydroxyäquivalent des Produktes entspricht 113 g Festharz. Das so hergestellte Novolakharz wird mit einer Epoxydverbindung gemischt, u. zw. im äquimolaren Verhältnis. 



   Man mischt dazu z. B. 1900 g eines Diepoxyds des Bisphenol A mit einem Epoxyäquivalent von 190 g mit 1735 g einer   zuigen   Lösung des obigen Novolakharzes und setzt der Mischung zur Beschleunigung der Härtungsgeschwindigkeit 0, 1 bis   101o   Benzyldimethylamin, bezogen auf den Festkörpergehalt der Lösung, zu. Mit dieser Lösung wird ein Glasgewebe mit einem Flächengewicht von 200   g/m2   nach üblichen Methoden getränkt. 



   Mehrere Lagen des so erhaltenen Prepregs werden in einer beheizten Presse bei 20   kg/cm2   und 1700C während 1 h verpresst und ausgehärtet. Der Vergleich der Eigenschaften des so hergestellten Fpoxydglashartgewebes mit Glashartgeweben, die mit einem konventiellen Härter einerseits auf Basis Diaminodiphenylsulfon, anderseits auf Basis eines herkömmlichen Novolaks hergestellt wurden, zeigt die Überlegenheit des erfindungsgemässen Kunstharzbindemittels (siehe Tabelle 1 und 2). 



   Beispiel 2 : Das Novolak laut Beispiel l wird mit einer Polyepoxydverbindung in äquimolarem Verhältnis gemischt. Dazu mischt man 1170 g eines Polyepoxydharzes mit Epoxydäquivalent von 180 g mit 1040 g einer   651eigen   Lösung des obigen Novolakharzes und setzt der Mischung zur Beschleunigung der Härtungsgeschwindigkeit 0, 1 bis   10/0   Benzyldimethylamin, bezogen auf den Festkörpergehalt der Lösung, zu. Mit dieser Lösung wird ein Glasgewebe, wie in Beispiel 1 angegeben, imprägniert und verpresst. 

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 EMI2.1 
 
 EMI2.2 
 
 EMI2.3 
 

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   Tabelle 2 Änderung der Biegefestigkeit eines herkömmlichen und eines mit dem erfindungsgemässen Gemisch hergestellten
Epoxydglashartgewebes nach langzeitiger Einwirkung erhöhter Temperaturen in   kp/cm 2   
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Zeit <SEP> der <SEP> Herkömmliches <SEP> Epoxydglashartgewebe <SEP> Mit <SEP> erfindungsgemässem <SEP> Gemisch <SEP> hergestelltes
<tb> Lagerung <SEP> : <SEP> Epoxydglashartgewebe <SEP> nach <SEP> Beispiel <SEP> 1
<tb> Tage <SEP> :

   <SEP> Gelagert <SEP> bei <SEP> Gelagert <SEP> bei
<tb> 1800C <SEP> 2000C <SEP> 2250C <SEP> 1800C <SEP> 2000C <SEP> 2250C <SEP> 
<tb> Anlief. <SEP> 3900 <SEP> 3900 <SEP> 3900 <SEP> 4200 <SEP> 4200 <SEP> 4200
<tb> 1 <SEP> 3950 <SEP> 3930 <SEP> 3930 <SEP> 4600 <SEP> 4620 <SEP> 4650
<tb> 2 <SEP> 3950 <SEP> 3950 <SEP> 3970 <SEP> 4630 <SEP> 4680 <SEP> 4700
<tb> 4 <SEP> 3200 <SEP> 3000 <SEP> 2880 <SEP> 4700 <SEP> 4650 <SEP> 4800
<tb> 8 <SEP> 2750 <SEP> 2300 <SEP> 1300 <SEP> 4750 <SEP> 4600 <SEP> 4860
<tb> 16 <SEP> 2520 <SEP> 1140 <SEP> 800 <SEP> 5000 <SEP> 4950 <SEP> 4580
<tb> 32 <SEP> 2300--4980 <SEP> 4900 <SEP> 4580
<tb> 64 <SEP> 720 <SEP> - <SEP> - <SEP> 5130 <SEP> 4810 <SEP> 3200
<tb> 128 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 4700 <SEP> 4590 <SEP> 2860
<tb>

Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Thermisch härtbare Kunststoffgemische für die Erzeugung elektrisch isolierender Stoffe hoher Dauertemperaturbeständigkeit im wesentlichen bestehend aus Epoxydverbindungen und einem Phenol-Form aldehyd- - Kondensationsprodukt vom Novolaktyp als Härter hiefür, d gekennzeichnet, dass das Phenol- - Formaldehyd-Kondensationsprodukt eines auf Basis von Phenol und mindestens einem mehrkemigen Phenol ist.

2. Gemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis der Phenole zum Formaldehyd im Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt 1 : 0, 2 bis 1 : 1 beträgt.

3. Gemische nach Anspruch 1 oder 2, d adurch gekennzeichnet, dassdas mehrkemige Phenolim Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt Bisphenol A ist.