DE1769521B2 - Verwendung eines bestimmten gemisches zur herstellung der grundschicht von kupferkaschierten platten - Google Patents
Verwendung eines bestimmten gemisches zur herstellung der grundschicht von kupferkaschierten plattenInfo
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Description
aufweist, worin m O bis 8 ist, η O bis 8 ist, ρ 1 bis 12
ist und m plus π plus ρ 2 bis 15 ist.
10. Verwendung eines Gemisches nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Epoxyd epoxydiertes Sojabohnenöl, Vinyl-
CH CH,
cyclohexendioxyd, Bis(3,4 - epoxy - 6- methylcyclohexylmethyl)adipat,
Epichlorhydrin/Bisphenol-A-Epoxyharz, epoxydiertes Polyolefin, ein proposyliertes
Bisphenyl/Fumarsäure-Harz oder ein äthoxyliertes Bisphemol/Fumarsäure-Harz ist.
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines bestimmten
Gemisches zur Herstellung der Grundschicht von kupferkaschierten Platten.
Laminierte Platten für die Herstellung von gedruckten Schaltungen werden gewöhnlich dadurch hergestellt,
daß eine Kupferfolie mit einer Klebstoffschicht vergehen wird und daß dann eine harzimprägnierte
Platte mit der Klebstoffschicht laminiert wird, um eine Grundschicht aus einem Harz herzustellen, auf welchem
das Kupfer haftet. Die imprägnierte Platte kann aus Papier oder Glasfasern in Form einer Matte oder
eines Tuches bestehen. Phenol- und Epoxyharze werden gewöhnlich als Imprägnierungsharzc verwendet.
Derartige laminierte Platten finden hei der Herstellung
von gedruckten Schaltungen weite Verwendung, aber es ist allgemein bekannt, "daß sie eine Reihe von
Nachteilen aufweisen. Eine Art solcher Nachteile ergibt sich daraus, daß im Verlauf der Herstellung von
gedruckten Schallungen das Laminat mit einem geschmolzenen Lotbad, welches eine Temperatur in der
Größenordnung von 260'C aufweist, in Berührung gebracht wird. Die damit verbundene Erhitzung der
laminierten Platte verursacht verschiedene Schwierigkeiten. Beispielsweise kann durch diese Erhitzung der
Platte eine Verdampfung von restlichem Lösungsmittel im Klebstoff eintreten, wodurch die Kupfcrkaschierung
Blasen wirft. Die Erhitzung der Platte kann auch einen Abbau des Polymers und damit einen
Verlust an mechanischer Festigkeit zur Folge haben Wenn außerdem der Wärmeausdehnungskoeffizient
des Harzes größer ist als derjenige des Kupfers, dann wirft sich die Platte, wenn sie im Lothad erhitzt wird
Fin weiterer Nachteil der bekannten Laminate besieht darin, daß die Haftung des Kupfers sich oftmals
beträchtlich ändert. Es ist wichtig, daß die H a filing
/wischen der Kupferfolic und der Harzgrundschicht nicht nur hoch, sondern auch gleichmäßig ist: dies gilt
insbesondere für Schaltungen, in denen die gedruckte Verdrahtung eine Breite von nur 2.5 mm oder noch
weniger besitzt.
In der I ISA.-Patentschrift 3 I41M)2I ist eine kupfer
kaschierte Platte beschrieben, welche diese Schwierigkeiten
nicht besitz!. Gemiiß dieser Patentschrift wird die Har/grundschichl durch Polymerisation eines
Gemisches aus einer überwiegenden Menge Methvl methaervlat und aus einem unucsiittiüien Alkyd ode>
Polyester hen'.estellt. Hie Probleme, die durch du
Verwendung eines Klebstoffs entstehen, werden dabei dadurch beseitigt, daß die Harzgrundschicht direkt
auf der Kupferfolie hergestellt wird. Die resultierende Platte zeigt sowohl eine gute als auch eine äußerst
gleichförmige Haftung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine kupferkaschierte Platte mit einer Kunststoffgrundschicht zu schaffen, welche einen verbesserten
Isolationswiderstand und einer verringerte Sprödigkeit aufweist. Weiterhin soll diese kupferkaschierte
Platte die elektrischen und mechanischen Eigen schäften von Polyester/Methyl-Mcthacrylat-Polymeren
besitzen und zusätzlich einen verbesserten Isolalionswiderstand
aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verwendung eines Gemisches aus einer überwiegenden
Menge eines ungesättigten Polyesters und einer kleineren Menge eines organischen Epoxids. welches mindestens
eine Epoxygruppe für jeweils 950 Molekulargewichtseinheiten aufweist, bei welchem kein Kohlenstoffatom
der Epoxygruppe an mehr als zwei weitere Kohlenstoffalome gebunden ist und bei welchem die
Epoxygruppe oder di; Epoxygruppen durch ein oder mehrere Kohlenstoffatome von einer gegebenenfalls
vorliegenden aromatischen Ringstruktur getrennt sind und aus Methylmethacrylat zur Herstellung der
Grundschicht von kupferkaschiertui Platten gelöst.
Gemische aus Methylmethacrylat und Polyestern
so wurden in der deutschen Auslegeschrift I 053 117 als
Niedrigtemperaturklebstoffe bereits vorgeschlagen. Diese Zusammensetzungen unterscheiden sich aber in
ihrer Verwendung und in ihrer Anwendungstechnik von der vorliegenden Erfindung.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1 18X805 sind
ferner ungesättigte Polyester-Formmassen bekannt, die kleinere Mengen eines organischen Fpoxids enthalten.
Auch un>jesätii<'te Polvestermassen. in die
organische Epoxide eingebaut sind, sind /. B. aus det
<«' I ISA.-Patentschrift 2 959 55g oder aus der britischen
Patentschrift 9XX 171 bekannt.
In diesen Durckschrifi'Mi werden diese Massen nur
in allgemeiner Hinsieht beschrieben, ohne daß Hinweise
auf die spezielle Aufgabenstellung der vorliegen-
'« den Erfindung gegeben werden.
Bestimmte Eigenschaften von kupferkaschierten Platten mit KunsiMoffgrundschichten. welche aus
einem Gemisch aus einem un»esäliii!lcn Polyester und
Methylmethacrylat geformt sind, können somit erfindungsgemäß
verbessert werden, indem in die Formmasse vor dem Verformen eine kleine Menge gewisser
organischer Epoxide eingearbeite: wird. Es wurde insbesondere gefunden, daß durch die Einarbeitung eines
Epoxids der weiter unten definierten Art in die Formmasse eine Kunststoffgrundschicht erhalten werden
kann, die e'uen verbesserten Isolationswiderstand und
auch eine verminderte Sprödigkeit und eine erhöhte Stanzbarkeit besitzt.
Die kupferkaschierten Kunststoffplatten gemäß der vorliegenden Erfindung können in der allgemeinen
Weise hergestellt werden, wie es in der oben bereits erwähnten USA.-Patentschrift 3 149 021 angegeben
ist Die Platten werden also dadurch hergestellt, daß eine Formmasse, die aus einem Gemisch ius polymerisierbaren
Bestandteilen der unten angegebenen Art zusammengesetzt ist. direkt auf die Oberfläche einer
geeigneter Kupferfolie aufgebracht wird und die Formmasse und die Folie untei Druck erhitzt wird, so daß
die Komponenten der Formmasse polymerisieren, während sie sich mit der Folie in Berührung befinden.
Im allgemeinen enthält die Formmasse Methylmethacrylat. einen ungesättigten Polyester und das
organische Epoxyd. Sie kann auch verschiedene Füllstoffe und Zusätze enthalten, die in der Technik bekannt
und üblich sind. Der Polyester wird bevorzugt in solchen Mengen verwendet, daß er 50 bis 90 Gewichtsprozent
des Gemisches der polymerisierbaren Harze ausmacht.
Organische Epoxyde. von denen gefunden wurde, daß sie bei der Verbesserung des Isolationswiderstands
der geformten Grundschicht der Platte brauchbar sind, sind Epoxyde, die mindestens eine Epoxygruppc für
jeweils 950 Mclekulargewichtseinbciten aufweisen. Sie
sind weiterhin durch die Tatsache gekennzeichnet, daß die Epoxygruppe oder die Epoxygruppen von tertiären
Kohlenstoffatomen frei sind, d. h., daß keines der Kohlenstoffatome der Epoxygruppe an mehr als zwei
andere Kohlenstoffatome gebunden ist. In den Fällen, in denen das Epoxyd eine aromatische Ringstruktur
enthält, sind die Epoxygruppe oder die Epoxygruppen außerdem durch ein oder mehrere Kohlcnstoffalome
V(Dn der aromatischen Struktur getrennt. Das Epoxyd
wird bevorzugt in einer Menge von 0,05 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der
polymerisierbaren Komponenten in der Zusammensetzung, verwendet.
Die in den vorliegenden Formmassen verwendeten Polyester können durch an sich bekannte Kondeiisat
ions verfahren hergestellt werden. Typische Verfahrensweisen sind in den weiter unten angegebenen Beispielen
enthalten. Zwar kann ein nbcrschuß des
Glycolbestandteils oder Säurebestandteils verwendet v/erden, aber es ist erwünscht, daß annähernd äquinolekulare
Mengen zur Verwendung kommen. Die zur Herstellung des Polyesters verwendeten Glycole
enthalten vorzugsweise keine Äthergruppicrungen. obwohl festgestellt wurde, daß gegebenenfalls bis zu
50 Gewichtsprozent Glycolether verwendet weiden können. Glycole, die bei der Herstellung des Polyesters verwendet werden können, sind z. B. Aihylenglycol
und die verschiedenen Isomeren von Propylen-. Butylen-, Pentylen- und Hexylenglycol. wie auch
Neopentylglycol. Hydroxypi valy !hydroxy pivalat. 1,10-Decandiol und ungesättigte Glycole. wie z. B.
2-Butcn-l,4-diol. Beispiele für gegebenenfalls in kleineren Mengen anwesende Glycole mit Ätherbindungen
sind Polyalkylenglycole, beispielsweise Diäthylengly col, Triäthylenglycol, Dipiopylenglycol u. dg'., wl·
auch Polyalkylenglykole mit verhältnismäßig hohen Molekulargewicht. Es können auch kleinere Mengei
Hydroxyverbindungen, die mehr ais zwei Hydroxyl gruppen enthalten, wie z. B. Trimelhylolpropan, gege
benenfalls in das Reakdonsgemisch eingearbeitet wer den.
Besonders gute Resultate wurden bei Verwenduni
ίο eines Polyesters erhalten, der aus einem Gemisch au;
Glycolen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen hergestelli worden ist.
Beispiele Tür alpha-ungesättigte Säuren, die bei dei
Herstellung der Polyester verwendet werden können
welche Tür die Anfertigung der erfindungsgemäßen Platten vorgesehen sind, sind Maleinsäure, Fumarsäure
und Itaconsäure sowie deren Anhydride wie auch Gemische solcher Säuren und Anhydride. Die
ungesättigten Säuren können mit einer kleineren Menge, beispielsweise bis zu 25 Gewichtsprozent,
gesättigter Säuren gemischt werden, ohne daß die Haftung der Kupferfolie auf der geformten Platte h*
trächtlirh herabgesetzt wird. Typische gesättigte Säuren, vvkhc verwendet werden können, sind Adipin-
is säure, bernsteinsäure und Phthalsäure sowie deren
Anhydride.
Die Erfindung ist nicht auf den Zusatz von Epoxydcn zu Polyestern, die aus den oben angegebenen Glycolen
und Säuren hergestellt sind, beschränkt. Beispielsweise können die handelsüblichen Polyester verwendet
werden, wie z. B. die propoxyliertcn Bis-phenol/
Fumarsäurc-Harze (welche unter dem Warenzeichen AtIac363H und Atlac382E erhältlich sind) und die
Propylenglycol - Maleinsäure, Phthalsäure- Polyester
3<i (die unter dem Warenzeichen Aropol 7200 MC erhältlich
sind). Andere Polyester dieser Type, die für die Verwendung als Polyesierkomponente bei den vorliegenden
Formmasse·! verwendet werden können, sind in den USA.-Patentschriften 2 634 251 und
2 662 070 angegeben.
Ganz allgemein kann jedes organische Epoxyd, worin (a) mindestens eine Epoxydgruppe für jeweils
950 Molekulargewichtscinhciten anwesend ist, (b) die
Kohlenstoffatomc der Epoxygruppe oder Epoxygruppen an nicht mehr als zwei weitere Kohlenstoffatome
geknüpft sind und (c) die Epoxygruppe oder die Epoxygruppen durch mindestens 1 Kohlenstoffatom
von einem gegebenenfalls in der Struktur der Verbindung anwesenden aromatischen Ring getrennt
so sind, zur Herstellung der erfindungsgemäßen Platten
verwendet werden. Typische Epoxydharze, die für die Herstellung der erfindungsgemäßen Platten \ervvendet
werden können, sind: epoxydiertes Sojabohnenöl. epoxydiertes Leinöl, epoxydierte Polyolefine. Γ.ρι-chlorhydriii/Bisphenol-A-Epoxydharze,
Phenylglycidylähter, Glycidylmethacrylat, Vinylcyclohexcndioxyd.
Ris-(3.4-cpoxy-6-methylcyclohcxylmethyl)adipat. 1.2-i.poxyindan, Glyeidylacrylat-(2,3-Epoxypropylacrylat).
l.2-Epoxy-3-lsopropoxypropan, I-(p-terl.-
(10 Butylphenoxv)-2.3-epoxypropan. ToIylglycidylather.
Butylglycidy lather. Octylenoxyd. Λ Hy lglycidy lather.
Butadiendioxyd, Diglycidyläther, epoxydiertes Trirp'Uhyloläthanirioleat.
epoxydiertes Trimcthylolpropantriolcal. epoxydiertes 1.2.6-Hexantrioltrioleal.
<i> Insbesondere können die für die erfindungsgemäßen
Platten verwendeten Epoxyde aus den Verbindungen der folgenden allgemeinen Formeln ausgewählt werden,
wobei die Verbindungen mindestens eine Enoxvd-
gruppe für jeweils 950 Molekulargewichtseinhciten besitzen, die Kohlenstoffatome der Epoxygruppe oder
Fpoxygruppen an nicht mehr als zwei weitere Kohlenstoffatom!.'
i'cbunden sind und die Epoxygruppe oder
die Epoxygruppen durch mindestens 1 Kohlenstoffatom von einem gegebenenfalls in der Struktur der
Verbindung anwesenden aromatischen Ring getrennt sind.
OC(O)(CH2)JCH — CH ■ CH2
/CH — CH
R'
worin R ein geradkettiger oder verzweigter Kohlenwasserstoff mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, wobei 1 bis
4 Wasserstoffatome desselben durch eine Estergruppe der Struktur innerhalb der Klammern ersetzt sind,
R' Wasserstoff oder eine Alkylgruppe bedeutet, m O bis 8 ist, η O bis 2 ist, ρ O oder 1 ist, q i bis 4 ist und m plus η
mindestens 1 ist.
R'/CH — CH\ /CH2 CH — CH\ (CH,)„C(O)f O-R]7OC(O)(CH2)JCH — CH ■ CH2 1J /CH — CH1J R"
I o M o Jn
\ VX JA \>' )J2)
worin R eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoff- 20 Die obige Formel soll die handelsüblichen Novoatomen
darstellt. R' eine Alkylgruppe darstellt, m O lakepoxyharze abdecken, die sich von Phenol und
Cresol ableiten, d. h. phenolische und cresyiische Novolakepoxyharze.
Die meisten dies;er handelsüblichen Produkte enthalten einen kleinen Anteil anderer
R-Gruppen. die keine Glycidylradikalc sind. d. h.
oder 1 ist, η O bis 2 ist, ρ O bis 8 ist und q 1 bis 6 ist.
UR
i—R'
(3)
HO CH2 CHOH CH2ClCH2 CHOH CM2
HO CH2 CHOH CH2OCH2 CHOH CH2
HO CH2 CHOH CH2OCH2 CHOH CH2
30 oder Wasserstoff. Es wurde gefunden, daß diese kleine
worin η O bis 10 ist, R Glycidyl bedeutet und R' Menge Radikale, die keine Glycidylradikale sind, gc-Wasserstoff
oder Methyl bedeutet. maß der vorliegenden Erfindung nicht stört.
CH,
CH2 — CH-CH2-|-O
θί
vorin η 0 bis 15 ist.
vorin η 0 bis 15 ist.
OH
H CH2-CH-CH-CH2
O — C(O)CH3
O — C(O)CH3
OH
-CH2-CH-CH2-
-O
CH3
y-c-γ
) K
CH3
CHXH = CHCH2 }r
O-CH,--CH CH2
O (4)
CH-CH2
/orin m O bis 8 ist, π O bis 8 ist, ρ 1 bis 12 ist und m plus η
lusp 2 bis 15 ist Zusätzlich zu den pclymerisierbaren Komponen-ϊη
wird bevorzugt eine kleinere Menge eines Katalyators in das Harzgemisch vor dem Verformen eingerbeitet,
um die Polymerisation zu beschleunigen. Beannte Methylmethacrylatpolymerisationskatalysato-
:n, wie z. B. Benzoylperoxyd, LauroyJperoxyd und
:rt.-Butylperbenzoat können verwendet werden. Die katalysatoren und anderen Komponenten sind soltier
Art, wie sie beim Hochtemperatur verformen gepnet sind. Es können auch verschiedene Zusätze und
uilstoffe in das Gemisch eingearbeitet werden. Beijielsweise ist es in der Technik der Herstellung von
;druoKten Schaltungen üblich, die Harzgrundschicht
der Platte mit einem Fasermaterial, wie z. B. Glasoder synthetische Harzfasern in Mattenform oder in
gewebter Form, oder mit einem nicht gewebten Zellulosematerial, wie z. B. Papier, zu verstärken. Es werden
auch gewöhnlich verschiedene Hilfskomponenten in die Harzgrundschicht eingearbeitet, um Platten herzustellen,
die anderen Gebrauchsbedingungen gerecht werden, als diejenigen, von denen oben gesprochen
wurde.
Beispielsweise können Füllstoffe, wie z. B. Calciumsulfat, Aluminiumsilicate, Tonerden, Calciumcarbonat,
Siliciumdioxyd, Calciummetasilicat, AIuminiumoxyd und Antimonoxyd in die Zusammensetzung
eingearbeitet werden. Geeignete flammhemmende Mittel, wie z. B. chlorierte Alkvl- und Arvl-
kohlenwasserstoffe können ebenfalls eingearbeitet werden. Typische Faserverstärkungsmaterialien und Hilfskomponenten,
die bei der Herstellung der vorliegenden Platten geeignet sind, sind in der USA.-Palentschrift
3 149 021 angegeben.
Eine beispielhafte Verfahrensweise zur Herstellung der erfindungsgemäßen Platten umfaßt die folgenden
Stufen:
Ein Stück Kupfcrfolic wird sorgfältig gereinigt, und
eine geeignete Verstärkungsstruktur. wie z. B. eine Matte aus Glasfasern oder ein Glastuch, wird auf die
gesäuberte Oberfläche der Folie aufgelegt. Das polymcrisicrbare
Harzgemisch, welches den Katalysator und Hilfskomponenten enthält, wird dann über die
Glasfaserschient ausgebreitet und fließt bis zur Kupfcrfolic hindurch. Die resultierende zusammengesetzte
Struktur wird unter Druck erhitzt, um aus dem Mcthylrncthacryiai, Polyester und Ilpoxyd ein polymeres
Reaktionsprodukt herzustellen und um die Grundschicht der Platte zu bilden, an welcher die
Kupferfolie fest haftet. Die Schicht sollte mindestens 0.5 mm dick sein und kann bis /u 5 mm dick sein. Die
resultierende Platte wird bevorzugt einer geeigneten Nachhärtungsbehandlung unterworfen, um eine vollständige
Polymerisation der Monomeren und Vorpolymeren, aus denen sie hergestellt wird, sichcrzustcllci;.
Aiieinulh kanu eine Komponente auf die
Folie oder auf die Verstärkung aufgebracht werden, und die restlichen Komponenten können auf die Folie
auffließen gelassen verden.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert. In den Beispielen sind die Mengen der
Materialien in Gewicht ausgedrückt, sofern nichts anderes angegeben ist.
Ein Polyester wurde hergestellt durch Umsetzung von 116.1 Teilen Fumarsäure mit 37.8 Teilen 1.4-Butandiol.
12.5 Teilen 1.6-Hexandiol. 16.7 Teilen Diäthylenglycol
und 28 Teilen Propylenglycol 28 Teile des resultierenden Polyesters wurden auf 54.5 bis
65.6 C erhitzt, und 12 Teile Mcthylmethacrylatmonomer
wurden zugegeben. Zu diesem Gemisch wurden 6.0 Teile chlorierter Kohlenwasserstoff (Dechlorane
vert Hooker Chemical Co.). 5.5 Teile Arstimoruvxyd.
19,5 Teile calcinicrtcs Aluminiumsilicat mit einer feinen Teilchengröße (Satintone Nr. 1) und 18.0 Teile
Calciummctasilicat (Cabolite P 1) zugegeben. Die resultierende Zusammensetzung wurde sorgfaltig gemischt
und auf Raumtemperatur abkühlen gelassen, worauf 0,5 Teile Benzoylperoxyd sorgfältig eingemischt
wurden.
Zu einer 450 g wiegenden Portion des gefüllten Formharzes, weJches auf diese Weise hergestellt worden
war, wurden 50 g epoxydiertes Sojabohnenöl mit einem Molekulargewicht von 950 und einem Oxiransauerstoffgehalt
von 7,1% zugegeben. Das Gemisch wurde sorgfältig gerührt und über eine oxydierte
Kupferfolie von 457 χ 457 χ 0,0356 mm gcgorsen.
Die Schicht aus der Formmasse wurde mit einer Glas-Pasermattenverstärkung
von 457 χ 457 mm bedeckt, von der ein ?05 χ 305 mm großes Stück 496 g wog.
Die Matte besaß einen Rand aus einem aufgelegten Baumwollgarn, welches als Dichtung diente, um das
Harz während der anschließenden Preßverformung smzuschließen. Das Garn verlief parallel zu den
Seiter, der Matte etwa 12,7 mm innerhalb der Mattcn-"änder
und wurde während des Pressens auf eine Dicke von ungefähr 1,02 mm zusammenged.ückt. Die Matte
war mit einem Pcrgamententformungspapier bedeckt Die Zusammenstellung wurde zum Pressen zwischen
Metallplatten eingebracht.
Die Zusammenstellung wurde dadurch geformt, daß sie in eine Presse eingebracht wurde, deren Platten
auf 112,8° C erhitzt waren und daß die Presse rasch geschlossen wurde (innerhalb 60 Sekunden nach dem
Einbringen der Zusammenstellung). Der Druck in der
ίο Presse wurde dann während eines Zeitraums vo>,
60 bis 90 Sekunden allmählich erhöht, bis ein Druck von 10,5 kg/cm2 auf der Zusammenstellung erreicht
war. Dieser Druck und die Wärme wurden 10 Minuten aufrechterhalten, worauf die Presse geöffnet und die
gehärtete Zusammenstellung entnommen und auf Raumtemperatur abkühlen gelassen wurde. Um eine
maximale Aushärtung sicherzustellen, wurde das zusammengesetzte Laminat naehgehäitet. indem es
12 Stunden in einen Ofen von 148,9r'C eingebracht wurde.
Der Isolalionswidersland der Platte wurde gemessen, nachdem sie in einet gesättigten Dampfatmosphäre
konditioniert worden war, um die Alterungseffekte in einer stark feuchten Umgebung zu beschleu-
nigen. Die Platte wurde bei einem Druck von ungefähr 0.7 kg/cm2 über dem atmosphärischen Druck 30 Minuten
in einer gesättigten Dampfalmosphäre gehalten
Der Isolationswiderstand wurde gemäß ASTM-Standards. Teil 27, Methode D-257, gemessen. Der Test
wurde mit Hilfe einer kammförmig ineinandergreifenden Schaltung gemessen, die dadurch hergestellt worden
war. daß auf die Kupferoberfläche des Laminats die gewünschte Schaltung durch eine säurebeständige
Farbe mittels Seidensiebdruckes aufgebracht wurde und das unerwünschte Kupfer abgeätzt wurde. Der
Isolationswiderstand wurde bei 500 V Gleichstrom unter Verwendung eines Megohm-Widerstandsmessers
gemessen. Der Isolationswiderstand der wie oben beschrieben hergestei'ten und kondiiionierten Platte
betrug 419 Megohm. Die Barcol-Härte betrug 41.
Für Vergleichszwecke wurde eine Vergleichsplatte in der obigen Weise hergestellt, mit dem Unterschied,
daß die 50 g Epoxyd durch weitere 50 g Polyesterharz ersetzt wurden. Die Vergleichsplatte zeigte, wenn sie
•if. wie oben konditioniert und getestet würde, einen
Widerstand von 37 Megohm und eine Barcol-Härtc von 63. Es wurde also eine mehr als lOfache Verbesserung
des Isolationswiderstands durch Zugabe des Epoxyds zur Formmasse erzielt.
Eine Platte wurde hergestellt, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist. mit dem Unterschied, daß an Stelle des
epoxydierten Sojaöls ein epoxydiertes Leinöl mit einem Molekulargewicht von 965 und einem Oxiransauerstoffgehalt
von 9 Gewichtsprozent verwendet wurde. Der Isolationswiderstand der resultierenden Platte
betrug, wenn er in der gleichen Weise wie bei der Platte von Beispiel 1 gemessen wurde, 1200 Megohm.
Die Barcol-Härte betrug 49.
Es wurde eine Reihe von Platten gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt, mit dem Unterschied,
daß verschiedene andere Epoxyde an Stelle des im Beispiel 1 verwendeten epoxydierten Sojaöls eingesetzt
wurden. Die Natur des verwendeten Epoxyds und der gemessene Wert des Isolations widerstands fut eine jede
dieser Platten ist in der folgenden Tabelle I angegeben.
Epoxyd
Epoxydiertes Propylenglycoldioleat
Epoxydiertes 2-Älhylhexyloleat
Epoxydiertes 2-Äthylhexyltallat
Epichlorhydrindeiivat eines o-Cresol/Formalde-
hyd-Kondensationsprodukts
Epichlorhydrin-bis-phenol-A-Kondensalions-
produkt
Epoxydiertes Polybutadien
Bis-t.M-epoxy-o-melhylcyclohexylmethylJadipal
Beispiel 10
Beispiel 10
Viir lcyclohcxendioxyd
Beispie! 11
Glycidylmethacrylat
Molekulargewicht
635
410
415
410
415
855
375
2000
395
140
142
2000
395
140
142
OxiransiiucrslolT
3,6
4,5
8,0
9.0
8,1
9.0
8,1
22,8
11.3
11.3
Isoliitionswidersland
(Megohm)
(Megohm)
85
70
160
170
3 300
2 300
25 000
45 000
366
Eine Platte wurde in der gleichen Weise hergestellt,
wie es im Beispiel 1 beschrieben ist, mit dem Unterschied, daß die 50 g epoxydiertes Sojaöl von Beispiel I
durch 25 g Phenylglycidyläthcr ersetzt wurden und daß weiterhin 25 g Alkydharz verwendet wurden. Die
resultierende Platte halte einen Isolalionswidcrstand von 1200 Megohm und eine Barcol-Härte von 60.
Ein Polyester wurde hergestellt durch Umsetzung von 98.05 Teilen Maleinsäureanhydrid mit 37.S Teilen
1.4-Bulandiol. 12.5 Teilen Hcxandiol. 36 Teilen Propylenglycol
und 7,05 Teilen Trimethylolpropan. Unter Verwendung von 28 Teilen dieses Polyesters an Steile
des Polyesters von Beispiel 1. wobei jedoch ansonsten die Verfahrensweise von Beispiel 1 verwendet wurde,
wurde eine Platte hergestellt. Der Isolationswidcrstand der resultierenden Platte betrug 17 400 Megohm, und
die Barcol-Härte betrug 44.
Da bei der Herstellung der Platte dieses Beispiels ein anderer Polyester verwendet wurde, wurde eine
Vergleichsplatte hergestellt, wobei die Verfahrensweise von Beispiel i verwendet wurde, wobei aber an Stelle
der 50 g epoxydiertes Sojaöl weitere 50 g Polyester dieses Beispiels verwendet wurden. Die Vergleichsplatte
zeigte einen Isolationswiderstand von 270 Megohm und eine Barcol-Härte von 62. Somit hatte die mit
dem Epoxyd hergestellte Platte annähernd den 70-fachen Isolationswiderstand.
Eine Platte wurde gemäß der Verfahrensweise von Beispiel 1 hergestellt, mit dem Unterschied, daß der
Polyester von Beispiel 13 verwendet wurde und daß Glycidylmethacrylat an Stelle von epoxydiertem Sojaöl
verwendet wurde. Der Isolationswiderstand der resultierenden Platte betrug 125 000 Megohm.
Beispiel 15
Eine Platte wurde nach der Verfahrensweise von Beispiel 14 hergestellt, mit dem Unterschied, daß das
Glycidylmethacrylat durch Epichlorhydrin/Bisphenol-A-Kondensalionsprodukt
ersetzt wurde. Der Isolationswiderstand
der resultierenden Platte betrug 160 000 Megohm, das ist das 600fache des Widerstands
der Verglcichsprobc. Die Barcol-Härte der Platte dieses Beispiels betrug 53.
Der bei der Herstellung der Platte dieses Beispiels verwendete Polyester war ein handelsüblicher Polyester,
der unter dem Warenzeichen AR OPOL 72O0 MC erhältlich ist. Dieser ist ein Kondensationsprodukl aus
Propyienglycoi und einer Mischung aus Maleinsäure und Phthalsäure. Die Platte wurde hergestellt, wie es
im Beispiel 1 beschrieben ist. wobei jedoch dieser Polyester an Stelle des Polyesters von Beispiel 1 zur
Verwendung gelangte. Der Isolationswidcrstand der resultierenden Platte betrug 117 Megohm, und die
Barcol-Härte betrug 44.
Dieser Isolationswiderstand ist mit dem Isolationswiderstand einer Vergleichsprobe zu vergleichen, die
mit dem Polyester des vorliegenden Beispiels hergestellt wurde, wobei jedoch das epoxydierte Sojaöl
durch eine äquivalente Menge dieses Polyesters ersetzt wurde. Der Isolationswiderstand der Kontrollplatte
betrug 18 Megohm, und die Barcolhärte betrug 60. Somit zeigte die das Epoxyd enthaltende Platte eine
annähernd 6fache Erhöhung des Isolationswiderstands.
Eine Platte wurde gemäß der Verfahrensweise von Beispiel 16 hergestellt, mit dem Unterschied, daß an
Stelle des epoxydierten Sojaöls Glycidylmethacrylat verwendet wurde. Der Isolationswiderstand der resultierenden
Platte betrug 47 Megohm.
Der in der Platte dieses Beispiels verwendete Polyester war ein handelsübliches Hurz, das unter dem
Warenzeichen ATLAC 382E verkauft wird. Hierbei handelt es sich um ein propoxyiieites Bisphenol/Fumarsäurc-Harz.
Eine Platte wurde gemäß der Verfahrensweise von Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch an
Stelle des Polyesters von Beispiel 1 dasATLÄC-382-E-Harz
verwendet wurde. Der Isolaiionswidcrstand der Platte betrug 1400 Megohm, und die Bareol-Härte
betrug 45.
Eine Vcrgleichsplatle wurde aus der gleichen Formmasse
hergestellt, wobei jedoch das epoxydierte Sojaöl durch eine äquivalente Menge ATLAC-382-E-Haiz
ersetzt wurde. Die Vergleichsplattc zeigte einen Isolationswidersland
von 240 Megohm und eine Barcolliaiie
von 55. Somit zeigie die Piaüe. die aus einer das Epoxyd enthaltenden Masse hergestellt worden war.
ungefähr den 6fachcn Isolationswiderstand.
Eine Platte wurde gemäß der Verfahrensweise von Beispiel 18 hergestellt, mit dem Unterschied, daß das
epoxydierte Sojaöl durch Glycidylmethacrylat ersetzt wurde. Die Platte hatte einen Isolationswiderstand
von 1020 Megohm.
Der Polyester dieses Beispiels war ein handelsübliches mit Bisphenol modifiziertes Polyesterharz, das
unter dem Warenzeichen ATLAC 363 E vertrieben wird. Eine Platte wurde gemäß der Verfahrensweise
von Beispiel 1 hergestellt, mit dem Unterschied, daß das ATLAC-363-E-Harz an Stelle des Polyesters von
Beispiel 1 verwendet wurde. Die Platte hatte einen Isolalionswiderstand von 1030 Megohm und eine
Barcoi-Härte von 37.
Eine Vergleichsplattc, die aus einer Formmasse hergestellt
worden war, welche den ATLAC-363-E-Polyester und kein Epoxyd enthielt, zeigte einen Isolationswidersland
von 190 und eine Barcol-Härle von 54.
Um die Wirkung der Veränderung der Menge des ω Epoxyds in den Formmassen zu zeigen, wurde eine
Reihe von Platten gemäß der Verfahrensweise von Beispiel 1 mit veränderten Mengen des Sojaöls hergestellt.
Die Resultate sind in Tabelle II unten angegeben,
worin die Menge des epoxydicrten Sojaöls als Prozcntsatz des Gesamtgewichts dcr Formmassen angegeben
ist.
Tabelle II | Isolationswiderstam | |
nxyii | 1500 | |
()"„ | 410 | |
2 % | 170 | |
0.25% | 107 | |
0.1% | 37 | |
0.0% |
Eine Reihe von Platten wurde gemäß der Verfahrensweise
von Beispiel 1 hergestellt, mit dem Unterschied, daß das epoxydierte Sojaöl durch ein phenolisches
oder cresylisches Novolakepoxyharz der obigen allgemeinen Formel (3). worin der Durchschnitlswert
η in der Größenordnung von 1,6 bis 2 lag. ersetzt
wurde. Die Natur des verwendeten Epoxyds und der gemessene Isolationswiderstand einer jeden dieser
Platten ist in der folgenden Tabelle III angegeben.
Tabelle III | OxiransaucrstofT | Isolalionswidcrstam |
MolekularjKwicht | I % I | I MegohmI |
9 bis 10 | 7200 | |
580 bis 640 | 8 bis 9 | 1070 |
640 f | 7 bis 7,4 | 425 |
1080 | 6,6 bis 7,0 | 192 |
1270 | 6,6 bis 7,0 | 540 |
1270 | ||
tipoxyd
Phenolisch (DEN-438)
Phenolisch (Epi-rez 5156)
Cresylisch (Kopox 737A)
Cresylisch (Kopox 997A)
Cresylisch (Kopox 995A)
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich., daß eine gleichbleibende beträchtliche Verbesserung des Isolations
widerstands von kupferkaschierten Kunststoffplatten der oben beschnebenen Art erreicht werden kann, wenn
man in die Formmasse, die zur Herstellung der Platte verwendet wird, eines der oben angegebenen Epoxyde
einarbeitet
Claims (9)
- Patentansprüche:
- OC(O)(CH,),„|CH — CH · CH2\ /CH CH
- aulweist, worin R ein geradkettiger oder verzweigter Kohlenwasserstoff mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen ist. wobei 1 bis
- 4 Wasserstoffatome desselben durch eine Estergruppe der Struktur innerhalb der Klammern ersetzt sind, R' Wasserstoff oder eine Alkylgruppe bedeutet, m 0 bis 8 ist, /10 bis 2 ist, ρ 0 bis 1 ist, q\ bis 4 ist und m plus η mindestens 1 ist.
- 5. Verwendung eines Gemisches nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxyd die allgemeine FormelR'/CH—CHx /
O:H2-CH— Cm (CH2LC(O)-EO-R-VOC(O)(CH2UCH-CHCm /CH-CH\ Raufweist, worin R eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, R' eine Alkylgruppe darstellt. m 0 bis 1 ist, η 0 bis 2 ist, ρ 0 bis 8 ist und q 1 bis 6 ist. - 6. Verwendung eines Gemisches nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxyd die allgemeine Formelaufweist, worin η 0 bis 10 ist, R Glycidyl bedeutet und R' Wasserstoff oder Methyl bedeutet.
- 7. Verwendung eines Gemisches nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxyd ein phenolisches Novolakepoxyhar?. oder ein cresylisches Novolakepoxyharz ist.
- 8. Verwendung eines Gemisches nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß da^ Epoxyd die allgemeine FormelCH2 — CH-CH2-OCH,CH,OHCH2-(II CH,o-CH3\y/O CH1 CIICII,aufweist, worin /1 0 bis 15 ist.
- 9. Verwendung eines Gemisches nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß das Epoxyd die allgemeine FormelOHCH2 — CH — CH — CH2-0 — C(O)CH3: CH2CH = CHCH2CH-CH,
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