CS213502B1 - Samozhášavý elektroizolačný prepreg - Google Patents

Description

1 213 5D2

Vynález sa týká samozhááavého prepregu, elektroizolačného materiálu, kterého výstup-nou zložkou je sklená tkanina, ktorá je impregnovaná reaktoplastickou živicou, ale výro-bok je vytvrdený iha čiastočne, takto je skladovatelný a použitelný po určitý čas prerožne spósoby dalžieho spracovania. flčelom riešenia je odstránenie niektorých technickýchnedostatkov, vyskytujúoich sa u terajšich samozhááavých prepregov so sklenou výstužou,zvlááí aj u druhov na báze brómepoxidových živic s tvrdivom typu aromatických amínov, pri-čom riešenie je súčasne žamerané na zvýšenie doby skladovatelnosti a pred^ženie aplikačnějživotnosti týchto výrobkov, ako aj na zlepženie niektorých ich iných technologických atechnických parametrov, dóležitých pri uplatněni týchto výrobkov v elektrotechnika v apli-káciach na konátrukčné či aktivně materiály. Závažným nedostatkem doterajšieho stavu u porovnatelných typov elektroizolačnýchprepregov je leh relativné nižžia a nerovnoměrná kvalita, leh obmedzená skladovatelnos?a aplikačná životnost, včitane samovolhej,postupnéj degradácle niektorých počiatočnýoh fy-zikálnych vlastnostit nutnos£ skladovania pri relativnéj vlhkosti nižšej než 25 %, resp.v zatavenéj polyetylénovéj fólii na ochranu před vlhkos?ou, protože pri pósobenl napří-klad len 50 peroentnej vlhkosti počas niekoýkých dni, dochádza tu k velmi prudkému pokle-su pdvodnýoh vlastnosti. Technologická nutnost a dósledky použivania rozpúšúadiel n vel-mi nizkym bodom samovznietenia, negativno ovplyvnujú podmienky bezpečnosti práce, pričomkolisajúca a nižžia kvalita dosahovaná u doterajšich prepregov často vylučuje, alebo dáváiba obmedzenů možnost na použitle týchto materlálov ako lepiaclch listov, vytvárajúcichindividuálně vrstvy pri výrobě viacvrstvových plošných spojov.

Podlá vynálezu sa vyžžie spornénuté nedostatky a nevýhody doterajžieho stavu odstra-ňujú rieženim, ktoré je charakterizované tým, že vysušený prepřeg obsahuje 30 až 65 hmo-tnostných percent impregnantu, ktorý je živičným spojivom zo zmesi podielu 45 až 65 hmot-nostných percent epoxidovéj živice s obsahom epoxidových skupin 0,15 až 0,25 6 mol/100 ga s obsahom 15 až 25 hmotnostných pervent brómu, Sálej z podielu 4 až 7 hmotnostných per-cent diamínodifenylmetánu, podielu 20 až 50 hmotnostných percent metyletylketónu aleboacetónu, ako aj podielu 10 až 25 hmotnostných percent xylénu alebo diacetónalkoholu, a přitom nosnou, výstužnou zložkou prepregu je sklená tkanina o plošnéj hmotnosti 18 ažo 250 g/m , výhodné z priamolubrikovaných vlákien, upravená na kompatibilitu s epoxidmiaminosilánom, epoxysilánom alebo volánom a připadne i koronizovaná.

Prepregý podlá vynálezu sů ne toxické, májů rovnoměrné fyzikálně vlastnosti, sfi samo-zhášavé, t.j. po oddialeni zdroja horenia zhasínajú, sů skladovatelné pri teplota mlest-nosti. Samozhášavosf, rovnoměrné fyzikálně vlastnosti a podmienky kvalitněj Salšej spra-covateltnosti na lamináty, plátované materiály včitane uplatnenia ako lepiacioh listovpri viacvrstvových pložnýoh spojoch, nemenia sa ani po 160 dSooh, resp. ani po dlhšomuloženi pri okolitej teplota 23 °C a 50 % relativnéj vlhkosti a bez přítomnosti světlaalebo iných katalytických vplyvov. Pře výztužná zložku prepregu sfi vhodné sklené tkaniny s plošnou hmotnosfou 18-250 g/m^,križom tkané z nealkó_ lického, nekonečného skleného vlákna, upravené na kompatibilitu sepoxidmi, například aminosílánmi, ako je y -aminopropyltrietoxyslén, N-B- aminoetyl- y- 2 213 302 Ť aminopropyltrimetoxysilán, alebo epoxysilánmi, napriklad-^-glycidoxypropyltrimetoxy-silán, připadne volánom, resp. v kombinácii týchto i a koronizáclou sklenej tkaninypri 300400 °C u výroby prepregu podlá vynálezu. Impregnovanie sklene.1 tkaniny vymed-zeným živičným roztokom, odparenie rozpfišladlél a pretvrdenie prepregu možno uskuteč-nil pri teplotáoh 80-200 ^C, výhodné pri 120-170 ®C, pričom čas zotrvénia impregnova-ného materiálu v sušiacom tuneli závisí od požadovaného stupňa vysušenia. Týtok živič-ného spojlva pri lisovaní skfišobnej desky máže by? v rozmedzi 0-40 %, pričom u výtokovnad 20 % je tolerancia + 5 %· Celkový obsah živičného spojiva vo vysušenom materiálije 30-85, výhodné 40-60 hmotnostnýoh peroent. Impregnáoiu živičným spojivom v případevelmi zrieděných roztokov možno vykonal aj dvojstupňovo, pričom sklená tkanina sa naj-skór impregnuje na obsah živice 20-35 % a po vysušeni na žiadaný vyšší obsah.

Pri uplatněni prepregov na lepiace listy sa tieto zlisujfi so základnými plátova-nými doskami s vyleptanými spojmi, čim sa získájfi viacvrstvové došky s plošnými spojmi.Pri výrobě laminátov sa polovytvrdené prepregy zlisujfi medzi plechmi z nehrdzavejficejocele pri pdsobeni teploty 150-170 °0 a tlaku 5-10 UPa. Vhodným separátorom pri liso-váni može byl například polyvinylfluoridová ffilia alebo pridaVok 1-10 hmotnostnýoh di-elovstearlnu, sterylamidu alebo montánneho vosku do impregnantu povrchových krycíchlistev. Pri výrobě plátovaných laminátov sa navrstvenó prepregy zlisujfi bez krycíchlistov s elktrolytiokou měděnou fóliou hrůbky 17-105y*,m. Příklady, ktoré sa v dalšom uvádzajfi, bližšie konkretizuji podstatu riešenia, je-ho reálnosl, reprodukovatePnoel, spósoby a možnosti uplatnenia, ako aj niektoré porov-natelné výsledky už v tých sfivislostiach. Přiklad 1

Do nádoby, opatřenoj miešadlom a spatným chladičem sa navážilo 125 kg 80 percent-ného roztoku brfimepoxidovej živice v metyletylketóne, konečného typu CHS Epoxy TBD12-80 U s obsahem epoxyskupin 0,20 g mól/100 g a 19,6 % brómu v sušině, 9 kg p,p'di-aminodifenylmetšnu s bodom topenia 89 °C, 38 kg metyletylketónu a 20 kg xylénu. Zmessa za stálého miešania počas 120 minfit rozpustila a získaným roztokom sa impregnovalasklená tkanina s plošnou hmotnoslou 5θ g/m, upravená epoxysilánom, na obsah vysušené-ho živičného spojiva 60 % + 5 %· Impregnovaná sklená tkanina sa viedla cez tuně lovusušiareň vyhriatu na 100-160 °C takovou rýchloslou, aby výtok živičného spojiva z la-minátu bol 30 % + 5% · Obsah prchavých látok v prepregu bol 0,5 %, čas želatinácie120-150 s, čas horenia pri plamenovéj skfiške samozhášavosti maximálně 2 s, dlžka preho-rehia 80 mm.

Takto připravený prepreg sa použil ako lepiaci list pre zlisovanie dosák s vylep-,tanými plošnými spojmi. Lisovací režim pre pripravu viacvratvových dosák bol nasledov-ný : lepiace listy sa vložili medzi základné došky s vyleptanými spojmi, zrovnané pomo-cou lisovacích čapov a celá zostava sa vložila do lisu vyhriateho na 170 + 5 °C. Na za-čiatku lisovania sa nastavil iba mierny, kóntaktný tlak, aby sa impregnant z lepiaceholistu roztavil a zatiekol do medzier medzi vodiSmi. Po 10-15 min. sa nastavil tlak 3 213 302 1,5~2 MPa a živičný impregnant sa počas 50-60 min. při uvedenom tlaku a teplota v lise vy-tvrdil. Připravené viacvrstvové došky vyhověli skúške teplotně j odolnosti pri 260 °0 v oleji Přiklad 2

Do nádoby uvedenej v přiklade 1 sa navážilo 125 kg brómepoxidovej živice kornérčnéhotypu CHS epoxy TBD 12-80 li s obsahom epoxy skupin 0,18 g mól/LOO g a 19,4 % brómu v.suši-ně, 9 kg p,p‘diaminodifenylmetánu a 20 kg metyletylketónu + 15 kg diaoetónalkoholu. Po roz-puštěni sa živičné spojivo použilo na impregnáciu sklenej tkaniny s plošnou hmotnosťou110g/m2 koronizovanej v nábale pri teplotách 300-400 °C a upravenoj aminosilánom typuE 69110 A 464. Po vysušeni v tunelovéj sušiami horizontálneho impregnačného stroja priteplote 140-165 °C sa získal prepreg s obsahom živičného spojiva 55 + 5 %, s výtokem35 + 5 %, obsahom prchavých látok 0,5 % a časom želatinácie 180-200 sekůnd. Prepreg sa po-užil ako lepiaca vrstva na pripravu viacvrstvových dosák obdobné ako v přiklade 1. Přiklad 5

Do nádoby podlá prikladov 1 a 2 sa navážilo 125 1% 75 percentného acetónovóho rozto-ku brómepoxidovej živice s obsahom epoxy skupin 0,19 g mól/100 g a 20 % brómu v sušině, 10 kg diaminodifenylmetánu, 55 kg acetónu, 25 kg xylénu a 0,5 kg rezinolovej červene.Získaným roztokom sa impregnovala skelná tkanina pri teplote vysušovaoieho tunela 150-165°C. Prepregy z naimpregnovanej tkaniny, ktoré mail plošnů hmotnosů 180-200 g/bt2, čo zodpo-x vedá obsahu živičného spojiva cca 50-45 %, kde obsah prchavých látok bol 0,2-0,7 % a vý-tok živičného spojiva 14-20 %, použili sa na pripravu tvrdenýoh sklenýoh tkanin plátova-ných měděnou fóliou. Prepregy sa navrstvili na soba v počte potrebnom pře požadovaná hrůb-ku a z jednej alebo z oboch stráň sa na ne uložila měděná fólia hrůbky 55ju, m. Pakety savložili do studeného lisu medzi pleohmi z nehrdzavejúoej ocele, kde sa po vyhriati na li-sovaciu teplotu lisovali pri 150-165 °0 a tlaku 7 MPa počas 120 minút. Potom sa doškyv lise ochladili na 25 °C. V případe jednostranné plátovaných dosák sa na neplátovanéjstraně aplikoval ako separátor polyvinylfluoridová fólia. Áipravené plátované sklolami-náty mail výborné elektroizolačné a meohanioké vlastnosti, bolí samozhášavé, loh čas dodatočného horenla pri plamenovéj skúške dosahoval maximálně 2 sekůnd, bolí nizkonaslakavé,t.j. nasiakavosó vo vodě dosiahla 5-10 mg po 24 hodinách. Dosiahnutá hodnota skůšky tep-lotně j odolnosti materiálu v 260 °0 spájaoom kůpell bola 120-180 sekůnd, hodnota Skůškypevnosti vlůpanl medenej fólie 1,4-2,1 N/mm. Přiklad 4

Hoztok živičného spojiva podlá přikladu 3 sa použil na impregnáoiu sklenej tkaniny,vyrobenaj a priamou lubrikáolou skleného vlákna epoxysilánom. Získaný prepreg sa použilna vylisovanie neplátovaných ako aj měděnou fóliou plátovanýoh sklolaminátov obdobnýmspůsobom ako v přiklade 3. Tleto tvrdené sklené tkaniny na báze tkaniny z priamo lubri-kovaných vlákien niektorými svojimi vlastnosfaml, a to nižšími hodnotami změny izolačnýohodporov po vlhku,vyššou pevnosfou v ohybe a nízkou nasiakavosfou, předstihli materiály

Claims (1)

1. 4 213 S02 připravené z upravenéj sklenej tkaniny podlá přikladu 3. Riešenie podlá vynálezu je predovšetkým určené pre podniky vyrébajúce elektroizolač né materiály, prepregy, lepiace listy a elektrotechnické výrobky na báze sklených tkanina epoxidových živio, ako sú rčzne lamináty, plátované aj neplátované materiály pre jed-no vrstvové aj viacvrstvové ploáné spoje, PRE DME I VYNÁLEZU Samozhášavý elektroizolačný prepreg s nosnou výstužnou zložkou zo ski ej tkaninya s impregnantom, živičným spojivom na báze brómapoxidovej živice a tvrdivom typu aroma-tických aminov, vhodný pře výrobu elektroizolačných laminátov, plátovaných materiálcv,viacvrstvových plošných spojov, vyznačujúci s a tým, že vysušený přepřevobsahuje 30 až 83 hmotnostných peroent impregnantu, ktorý je živičným spojivom zo zmesipodielu 45 až 65 hmotnostných percent epoxidovéj živice s obsahom epoxidových skupin0,15 až 0,25 g molAOO g a s obsahám 15 až 25 hmotnostných percent brómu, člalej z podi-elu' 4 až 7 hmotnostných percent diaminodifenylmetánu, podielu 20 až 50 hmotnostných percent metyletylket&nu alebo acet&nu, ako aj podielu 10 až 25 hmotnostných percent xyl&nualebo diacetónalkoholu,a pri tom nosnou, výstužnou zložkou prepregu je sklená tkaninao plošné j hmotnosti 18 až 250 g/m > výhodné z priamolubrikovaných vlákien, upravená nakompatibilitu s epoxidmi aminosilánom, epoxysilánom alebo volánom a připadne i koroni -zovaná.