DE1907017A1 - Waermehaertende Harzmasse - Google Patents

Waermehaertende Harzmasse

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Description

Die Erfindung "bezieht sieb, auf eine wärme härtende Harzmasse aus einem wärmehärtenden Harz mit pulverförmigen anorganischen Füllstoffen. ·
Wärmehärtende Harze wurden "bisher "bei fast allen elektrischen Isoliermatärialien, Öußerzeughissen, Anstrichen und Haftmitteln verwendet. Vor allem wurden Epoxyharze oder ungesättigte Polyesterharze bisher in ■beträchtlich weitem Umfange aus den Gründen benutzt, daß diese Harztypen beim Aushärten eine geringe vOlumenschwindung aufweisen und die gehärteten Erzeugnisse gute elektrische Eigenschaften und eine gute Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Hitze besitzen. Es ist jedoch wohlbekannt, daß wärmehärtendes Harz nicht allein, sondern in den meisten' Fällen in Kombination mit verschiedenen Zusätzen, z. B. anorganischen Pulvern wie Aluminiumoxydpulver, Siliziumdioxydpulver, Quarzpulver und Galeiuracarbonatpulver, Weich-
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macherrt wie Dioctylphthalat, Formtrennmitteln wie Stearinsäure und Farbstoffen wie Kohlenruß verwendet würde* Der Zweck des Zumischens der pulverförmigen anorganischen Füllstoffe ist, die physikalischen Eigenschaften des gehärteten Erzeugnisses zu verbessern, d. h. also die elektrischen Eigenschaften, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und Wärmeleitfähigkeit des gehärteten Erzeugnisses zu steigern* Weiter soll bemerkt werden, daß die pulverförmigen anorganischen Füllstoffe für einen besonderen Än'wertdungsfäll zum Absenken des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des gehärteten Erzeugnisses zugemiseht werden, wobei dieser besondere Fall vor allem bei elektrischen, IsO-liermateriälien gegeben ist. Insbesondere tritt ~beim Betrieb der meisten elektrischen Vorrichtungen Hitzeentwicklung auf, und die bei den elektrischen Vorrichtungen verwendeten Isoliermaterialieri machen natürlich eine thermische Ausdehnung oder Schwindüng aufgrund von Wärrriezykleir durch. Dabei ist es nötig, ihre thermische Ausdehnung und Schwindüng zu reduzieren, weil der thermische Ausdehnungskoeffizient eines metallischen, in der elektrischen Vorrichtung verwendeten Materials beträchtlich niedriger als der thermische Ausdehnungskoeffizient solcher Isöliermate-
' rialien wie wärmehärtendes Harz liegt und ein Unterschied zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizieriten■des metallischen Materials Und des Isoliermaterials ein Ablösen oder Risse an Verbindungsstellen zwischen dem metallischen und dem' Isoliermaterial hervorruft. Im schlimmsteh Fall werden elektrische Teile beschädigt, und manchmal tritt dabei ein entscheidender ungünstiger Einfluß auf die elektrische Vorrichtung auf. Von diesem Standpunkt aus spielen die anorganischen Pulverstoffe eine wichtige Rolle in der Harzmässe.
Der Wärmeausdehnungskoeffizient eines gehärteten Erzeugnisses hängt vom Mischungsverhältnis der pulverförraigeii anorganischen Füllstoffe ab. Wenn das Mischungsverhältnis
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der pulverförmigen anorganischen Füllstoffe wächst, wird der thermische Ausdehnungskoeffizient kleiner. Dementsprechend läßt sich durch Zumischen einer bemerkenswert großen Menge der pulverförmigen anorganischen Füllstoffe der Wärmeausdehnungskoeffizient bis auf einen ziemlich befriedigenden Wert senken. Doch tritt beim Erniedrigen des Wärmeausdehnungskoeffizienten eines gehärteten Erzeugnisses ein Problem auf. Wenn nämlich das Mischungsverhältnis der pulverförmigen anorganischen Füllstoffe zwecks Verringerung des Wärmeausdehnungskoeffizienten mehr und mehr gesteigert wird, verschlechtert sich in zunehmendem Maße das Fließverhalten der wärmehärtenden Harzmasse bei gewöhnlicher Temperatur, d. h., daß die Viskosität der Harzmasse steigt, und der Gießvorgang sowie der Druckformvorgang werden schwierig. Demgemäß ist es praktisch unmöglich, das Mischungsverhältnis der pulverförmigen anorganischen Füllstoffe extrem zu steigern. So ist das praktisch mögliche Mischungsverhältnis der pulverförmigen anorganischen Füllstoffe auf maximal 4O bis 50 VoI,% begrenzt, und gewöhnlich kommt ein Mischungsverhältnis von weniger als 40 bis 50 VoI.^ an pulverförmigen anorganischen Füllstoffen zum Tragen. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient eines gehärteten Erzeugnisses mit weniger als 4o bis 50.Vol.$ an pulverförmigen anorganischen Füllstoffen liegt etwa in einem Bereich von 3 bis 3,5 χ 10~5/°C, obwohl er von der Art der verwendeten pulverförmigen anorganischen Füllstoffe abhängt. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient in diesem Bereich ist immer noch höher als der des Kupfers, d. h. 1,7 χ "10 /0C oder der von Aluminium, d. h. 2,4 χ 10 /°C, und unbefriedigend für die Isoliermaterialien von elektrischen Vorrichtungen unter Verwendung solchen metallischen Materials.
Es war daher unter diesem Gesichtspunkt bisher wünschenswert, eine wärmehärtende Harzmasse mit einem verbesserten Fließverhalten zu schaffen, welche sich zur Herstel-
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lung eines gehärteten Erzeugnisses mit verbesserten physikalischen Eigenschaften eignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wärmehärtende Harzmasse mit einem guten Fließverhalten bei etwa Raumtemperatur zu entwickeln, die zur Herstellung eines gehärteten Erzeugnisses mit guten elektrischen Eigenschaften, guter Feuchtigkeitsbeständigkeit, guter Wärmebeständigkeit, guter Wärmeleitfähigkeit und einem bemerkenswert niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten geeignet istv Dabei soll es auch möglich sein, die wärmehärtende Harzmasse durch Gießen zu verarbeiten. Bei der Verarbeitung der flüssigen wärmehärtenden Harzmasse sollen Schichtmaterialien, Anstriche, Haftschichten und Imprägnierschichten herstellbar sein. Außerdem soll gleichfalls eine wärmehärtende Harzmasse angegeben werden, die sich im festen Zustand verarbeiten und uirter einem verhältnismäßig niedrigen Formdruck aushärten läßt. Unter den elektrischen Vorrichtungen, für die sich die wärmehärtende Harzmasse eignen soll, sind auch Halbleitervorrichtungen, elektronische Schaltkreisvorrichtungen und Wandungsheizgeräte, die Wärmezykleri ausgesetzt sind.
Diese Aufgabe wird bei einer wärmehärtenden Harzmasse mit anorganischen Füllstoffen dadurch gelöst, daß die pulverförmigen anorganischen Füllstoffe hauptsächlich aus groben Pulvern mit Teilchengrößen von wenigstens 100 ,u und feinen Pulvern mit Teilchengrößen von höchstens 60 /U bestehen und nicht mehr als 1,5 Volumenteile der feinen Pulver mit 1 Volumenteil der groben Pulver gemischt sind.
Wie sich aus der bisherigen Erläuterung ergibt, muß das Mischungsverhältnis der pulverförmigen anorganischen Füllstoffe zum Harzanteil so hoch wie möglich getrieben werden, um die Aufgabe der Erfindung zu erfüllen, wobei jedoch das Fließverhalten der gewünschten wärmehärtenden "Harz-
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masse nicht schlechter werden darf. Im Zuge der Erfindung, bei der es deshalb um die Erhöhung des Mischungsverhältnisses ohne Verschlechterung des Fließverhaltens ging, wurde gefunden, daß es kritische Bereiche der TeilchengrößenYerteilung der pulverförmigen anorganischen Füllstoffe für die wärmehärtende Marzmasse und das gehärtete Erzeugnis gibt. Die Teilchengrößenverteilung der pulverförmigen anorganischen Füllstoffe, die bisher üblicherweise verwendet wurden, ist eine normale Verteilung, doch im Zuge der Erfindung hat sich gezeigt, daß die anorganischen Füllstoffe bei einer Teilchengrößenverteilung, die merklich von der normalen Verteilung" abweicht, gute Ergebnisse hinsichtlich des Fließverhaltens einer wärmehärtenden Harzmasse und der physikalischen Eigenschaften eines gehärteten Erzeugnisses liefern. Die pulverförmigen anorganischen Füllstoffe müssen nämlich erfindungsgemäß ein Mischungsverhältnis aufweisen, bei dem 1 Volumenteil grober Pulver mit Teilchengrößen von nicht weniger als 100 /U mit nicht mehr als 1,5 Volumenteilen feiner Pulver mit Teilchengrößen von nicht mehr als 60 /u kombiniert in ein wärmehärtendes Harz eingebracht wird. Dementsprechend ist die Verwendung der pulverförmigen anorganischen Füllstoffe mit Teilchengrößen von 60 bis 100 ,u unerwünscht. Es wurde festgestellt, daß die Verwendung von mehr als 1,5
Volumenteilen feiner pulverförmiger anorganischer Füllstoffe mit Teilchengrößen von nicht mehr als 6.0 Ai auf 1 Volumenteil grober pulverförmiger anorganischer Füllstoffe mit Teilchengrößen von nicht weniger als 100 M ein un-
befriedigendes Ergebnis hinsichtlich des Fließyerhaltens der gewünschten wärmehärtenden Harzmasse liefert. Die Verwendung von, weniger als 1 Volumenteil feiner Pulver ist besonders wirksam. Vorzugsweise geeignete Bereiche der . Teilchengrößen sind 150 bis 500 λχ für die groben Pulver und nicht mehr als 45 /U für die feinen Pulver.
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Darüber hinaus wurden im Zuge der Erfindung Untersuchungen der Eigenschaften und räumlichen Gestalten der pulverförmigen anorganischen Füllstoffe vorgenommen. Das Ergebnis dieser Untersuchungen zeigte, daß die pulverförmigen* anorganischen Füllstoffe mit einer kleinen Oberfläche das Fließverhalten der wärmehärtenden Harzmasse noch weit mehr verbessern können. -Zum Beispiel wird das Fließverhai-" ten im Fall einer flüssigen wärmehartenden Harzmasse bei etwa Raumtemperatur erheblich verbessert. Andererseits ist es im Fall einer pulverförmigen wärmehärtenden Harzmasse ψ bemerkenswert, daß das Fließverhalten nach dem Schmelzen ;. erheblich verbessert wird. Weiter lassen sich gute Ergebnisse erzielen, wenn die pulverförmigen anorganischen Füllstoffe glatte Oberflächen und Kugelform aufweisen. Die Oberflächenglätte oder Kugelgestalt ist für die meisten der groben Pulver mit Teilchengrößen von nicht weniger als 100 /U wünschenswert.
Das Mischungsverhältnis der pulverförmigen anorganischen Füllstoffe zum wärmehärtenden Harz ist nicht besonders begrenzt, doch liegt es am vorteilhaftesten im Bereich von kO bis 95 Vol.$. Zwar läßt sich bei einem Mischungsverhältnis von nicht mehr als 40 Vol.% ein gutes Fließverhalten erzielen, doch ergibt sich so kaum ein gehärtetes Erzeugnis mit guten physikalischen Eigenschaften, insbesondere ausreichend niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizient. Andererseits kann, wenn das Mischungsverhältnis 95 Vol.$ ".-.--"-übersteigt, der Wärmeausdehnungskoeffizient eines gehärteten Erzeugnisses beträchtlich gesenkt werden, doch neigt das Fließverhalten der gewünschten wärmehärtenden Harzmasse, insbesondere das Fließverhalten einer bei etwa Raumtemperatur flüssigen wärmehärtenden Harzmasse dazu, erheblich schlechter zu werden.
Nach den Befunden im Rahmen der Erfindung ergab es sich, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient eines gehärteten Erzeug-
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nisses unter Beachtung folgender Hinweise gesenkt werden kann. Die Verringerung des Wärmeausdehnungskoeffizienten läßt sich durch Auswahl einesi pulverfö'rmigen anorganischen Füllstoffes mit einem Värmeausdehnungskoeffizient von nicht mehr als 1,5 x 10 /°C an sich erzielen. ,
Die erfindungsgemäß verwendeten pulverförmiger anorganischen Füllstoffe umfassen z. B. Aluminiumoxydpulver, Siliciumdioxydpulver, Magnesiumoxydpulver, Zirkoniumoxyd- <fc pulver, Calciumoxydpulver, Zirkoniumsilicatpulver, Calciumsilicatpulver, Berylliumaluminiumsilicätpttlver, Magnesiumsilicatpulver, Aluminiumsilicatpulver, Lithiumaluminiumsilicatpulver, Ilmenitpulver, Bariumsulfatpulver, Calciumsulfatpulver, CaIc iumkarbonatpulver, Bariumkarbonatpulver, Cobaltsulfidpulver, Cadmiumsulfidpulver, Cuprosulfidpulver und Cuprisulfidpulver. Diese Pulver können erfindungsgemäß einzeln oder in Kombination verwendet werden, doch Zirkoniumsilicat- und· Ilmenitpulver sind unter anderen am brauchbarsten, insbesondere im Fall der flüssigen Harzmasse, weil sie wenig kosten und einen sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten sowie kugelförmige Gestalt aufweisen. Vom Standpunkt des niedrigeren linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten aus sind ebenso amorphe Kieselsäurepulver und Berylliumaluminiumsilicatpulver brauchbar. Diese Berylliumaluminiumsilicatpulver können gute Ergebnisse liefern, wenn sie bei einer wärmeabgebenden elektrischen Vorrichtung eingesetzt werden, weil sie eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Aufgrund der höheren Wärmeleitfähigkeit sind auch oL. -Aluminiumoxydpulver brauchbar.
Wie schon erwähnt, läßt sich eine flüssige oder pulverförmige wärmehärtende Harzmasse mit einem guten Fließverhalten bei etwa Raumtemperatur bzw. nach dem Schmelzen, die zur Herstellung eines gehärteten Erzeugnisses mit einer guten Wärmebeständigkeit, einer guten Feuchtigkeitsbeständig-
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keitj einer guten Wärmeleitfähigkeit und einem merklich, niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten eignet, durch passende Auswahl der spezifischen Teirchengrößenverteilung, der Eigenschaften, der Gestalt, des Mischungsverhältnis-? ses9 des linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten oder der Art der pulverförmigen anorganischen Füllstoffe als Mischungsbestandteil für ein wärmehärtendes Harz erzielen.
Als Ergebnis der Untersuchungen hinsichtlich der Verbesserung des Fließverhaltens der wärmehärtenden Harzmasse wurde folgender Punkt aufgehellt. Es zeigte sich,daß durch die gleichzeitige Mitverwendung von Bleioxydpulyern die Ausscheidung (Entmischung) der pulverförmigen anorganischen Füllstoffe verhindert wird, wodurch sich das Fließverhalten der gewünschten wärmehärtenden Harzmasse bei etwa Raumtemperatur oder nach dem Schmelzen verbessern läßt, und daß: das Aushärten des betröffenden Märzes durch ,Meak-,-." tion von Bleioxyd mit organischen polaren Gruppen des wärmehärtenden Harzes, z. B. Epoxygruppej, Hydroxylgruppe, Carboxylgruppe oder Aminogruppe, beschleunigen läßt* Weiter können dadurch die Peuchiig-keits- und die Wärmebeständigkeit eines gehärteten Erzeugnisses sehr viel mehr verbessert werden. Die Bleioxydpulver können diese guten Ergebnisse mit sich bringen, wenn ihre Teilchengrößen weniger als 50 yu sind und das Mischungsverhältnis 1 bis 30 VoIi^, bezögen auf die Haramas@ef beträgt» Die Bleioxyd— pulver mit Teilchengrößen von mehr als 50 ,u erfordern eine besondere Methode und Vorrichtung zu ihrer Herstellung. Wenn noch mehr .als 30 .¥©!.$. Bleioxydpulver der.· Masse" zugesetzt werden, kann kein viel besserer Effekt erwartet werden. Dementsprechend macht die Verwendung von Bleioxydpulvern ntit Teilchengrößen von mehr als 50 ,u bei einem Mischungsverhältnis von mehr als 30 Vol.f die Masse nor wirtschaftlich ungünstiger» Andererseits kann kein Effekt erwartet werden, wenn die Bleioxydpulver der Masse in ei-
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nem Mischungsverhältnis von weniger als 1 VoI0^ augesetzt werden. Die erfindungsgemäß verwendeten Bleioxydpulver umfassen z. B. einfaches Bleioxydpulver,· " Bleidioxydpulver,. Bleitetroxydpulver, Bleisuboxydpulver, Bleisesquloxydpulver und Mischungen dieser verschi©denen Oxyde.
Die Erfindung läßt sich auf fast alle wärmehärtenden Harze, Ε« B. Epoxyharz ungesättigtes Polyesterharz, Phenolharz, Melaminharze Harnstoffharz und Siliconhars anwenden. Insbesondere sind .wärmehärtende Harze, die als lösungsmittelfreie Harze verwendbar sind, z« B= Epoxyharz und ungesättigtes Polyesterharz vorteilhaft»
Erfindungsgemäß können, wenn erforderlich, Härter, Härtungsbeschleunigerj Weichmacher, Flammenverzögerer, Trennmittel, Antioxydantient antistatisch© Mittel oder Pigmente gleichzeitig verwendet werden«. Auch andere Zusätze für jeweilige Zwecke können im Rahmen der Erfindung mit verwendet werden. ■
Die wärmehärtend© Harzmasse gemäß der Erfindung läßt sich in einem sehr weiten Bereich von elektrischen Einrichtungen, Gießerzeugnissen, Druckformeraeugnlssen, geschichteten Materialien« Anstrichen; sowie Klebe— oder Imprägnisrni&terialien verwenden«
Die erfindungsgemäße Masse läßt sieh vorteilhaft als Form= ouBT G-ießntateri&l für elsktrisoile. Vorrichtungen zum Isolieren der elektrischen Teils ifegentiber atsaQsphärischen Einflüssen verwenden, wie die Fig. 1 und 2 seigen.
Fig. 1 'stellt la Qu©r@oteiitt ©in© Hslble'itervo-rrieh-. tung da.r9 wobei die Besugsslffer 1 olnan Halbleiterkörper, die Bezugsziffer 2 eine Elektrode,' die Bezugsziffern 3 und 3" Aluminiumschienten, di© Bssugaziffern k und"^' feine
di® Besugsziffer 5 ©ine EmitterzufUhrung (Gold),.
die Bezugsziffer 6 eine Basiszuführung (Gold), die Bezugsziffer 7 eine Kollektorzuführung und die Bezugsziffer 8 . ein gehärtetes Formharzmaterial bezeichnen, welches auf der erfindungsgemäßen Harzmasse beruht» Wenn die wärmehärtende Harzmasse gemäß der. Erfindung verwendet und als Formharz 8 ausgehärtet wird9 erhält man ein gehärtetes Erzeugnis mi"t einem niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizient und guter Wärme« sowie Feuchtigkeitsbeständigkeit und guter Wärmeleitfähigkeit, und infolgedessen weisen die elektrischen Eigenschaften und die Lebensdauer der Halbleitervorrichtung gute Werte auf» Da insbesondere der Wärmeausdehnungskoeffizient eines solchen gehärteten Erzeugnisses fast so niedrig wie der des metallischen Materials ist, sind Fälle von Drahtbrüchen oder Elementbeschädigungen infolge von Wärmezyklen erheblich verringert«
Fig. 2 stellt einen Schnitt durch den Teil eines Aufbaues eines Wandungsheizgeräts dar, wobei die Bezugsziffer 9 ein Heizschutzrohr, die Bezugsziffer 10 einen Heizdraht, die Bezugsziffer 11 ein Anschlußelement, die Bezugsziffer 12 eine Füllschicht -von anorganischen Pulvern zur elektrischen Isolation und die Bezugsziffer 13 ein ausgehärtetes Formharzmaterial aus der Harzmasse gemäß der Erfindung darstellen. Es ist bekannt, daß das Wandungsheizgerät eine elektrische Vorrichtung ist, bei der Wärmezyklen besonders heftig auftreten, und daß die elektrische Isolation und die Abdichtung des Anschlusses bisher als sehr schwierig angesehen wurden» Die wärmehärtende Harzmasse gemäß der Erfindung kann keine Störungen mehr hervorrufen, soweit der Wärmeausdehnungskoeffizient, die Hitze- und Feuchtigkeitsbeständigkeit und die Wärmeleitfähigkeit betroffen sind. Die Lebensdauer dieses Wandungsheizgerätes ist nicht nur beträchtlich verbessert, sondern auch seine Verläßlichkeit ist in hohem Maße gesichert. Die wärmehärtende Härzmasse gemäß der Erfindung ist besonders als Isolierformharz für
Vorrichtungen mit elektronischen Schaltkreisen, ζ. Β. integrierte Schaltkreise, Mikromoduln, Rotorspulen eines üblichen Motors, Transformatorspulen oder übliche Heizelemente geeignet j sie eignet sich farner für Elektroisolationsanstriche, Imprägnierlacke für geschichtete Erzeugnisse, wie z. B. geschichtete Bleche oder Bohre und Klebemittel für Einzelteile einer elektrischen Vorrichtung.s
Die Erfindung soll nun anhand von Beispielen näher erläutert werden» Die prozentualen Mischungsverhältnisangaben sind in sämtlichen Beispielen Volumenproζentangaben. Die Eigenschaften der gehärteten Erzeugnisse nach den folgenden 35 Beispielen ^sind in der Tabelle I angegeben.
Beispiel 1
(a) Epikote 823 (Bisphenol-A-Typ-Epoxyharzerzeughis der Shell-Oil-Company) 100 g
(b) Dipentendioxyd 30g'
(c) Härtemittel "Z" (ein Härter der Shell-Oii-Company) 25 g
(d) Siliciumdioxydpulver (nicht mehr als
10 yu) -'.. :-- k i» (30 g)
(e) Sillciumdioxydpulver (nicht weniger als 70 yu) " 59 $ (550 g)
Durch gleichmäßiges Mischen der Komponenten (a) bis (e) wurde die gewünschte flüssige Epoxyharamasse erhalten. "Die so erhaltene Masse hatte ein gutes Fließverhalten und wurde unter Anwendung von Vibration gut fließbar. Eine sehr gute Gießbarkeit wurde erzielt. Die Masse wurde erhitzt und
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bei 80 °C 10 Stunden gehärtet.
Beispiel 2i
(a) DER (ein von Dow Chemical Company
erzeugtes Epoxyharz) 10Og
(b) Methyltetrahydrophthaianhydrid (Me-THPA)
(c) Benzyldimethylainin (DMDA)
(d) Polypropylenglycöl
(e) Aluminiumoxydpuiver (nicht mehr als 4o yu)
(f)r Aluminiumsilicatpulver (nicht weniger als 150 /**)
Durch gleichmäßiges Vermischen dieser Komponenten (a) bis (f) wurde die gewünschte flüssige Epoxyharsmesse erhalten. Die so erhaltene Masse wurde erhitzt und bei 80 C fünf Stünden» bei 150 °G fünf Stunden und bei 180 °C fünf Stunden gehärtet.
30 g -
3-g.
" 5 ε
19 £ (4oo β)
X
51 36.(850* g)
(a) yiiiylcyclohexendiöxyd 50 g
(b) BiglyciclylätheJE' des Bisphenol A JQ g
(c) Methyl-eiido-Methylentetrahydrophthalan-=
hydrid . 120 g
(d) 2, h, 6-tris (dimethyiaminoinethyl )-phenol
(DMP-3Ö) 1g
109825/2028 : . ■-.'..■■■ .
(e) amorphe Siliciumdioxydpulver (nicht
mehr als 50 ,u) i6 $> (.150 g)
(f) amorphe Siliciumdioxydpulver
(11.0 bis 600 μ) 35 # (350 g)
Die Komponenten (a) bis (f) wurden gleichmäßig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige Epoxyharzmasse mit Eignung für den Gießzweck erhalten würde, Die so erhaltene Masse wurde bei 120 C zwei Stunden und bei 150 0C T^ Stunden gehärtet.
Beispiel k
(a) Vinylcyclohexendioxyd
(b) Methyltetrahydrophthalanhydrid
(c) 2-Xthyi-^-methylimidazpl ν
(d) amorphe Silicixaraäioxydpulver (nicht mehr als kk ax)
(e) amprphe Siliciumdioxydpuiver (200>ίβΌ0 /α)
Die Komponenten (a) bis (e) wurden gleichmäßig miteinander yqrmisehti wodurch die gewlüisehtö flüssige Epoxyharzmasae erhalten würde. Die so erhaltene Harzmasse wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 3 ausgehärtet, ;- ' ' - ■.■■■■■; : : - ■
Beiapiel S
(a) DEN-^38 (ein von Dow Chemical Company
erzeugtes Epoxyharz) 100 g
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too g ε)
100 g
y s
18 # (210
k2 $ {km
(b) Vinylcyclohexendioxyd 5Og
(c) Hexahydrophthalanhydrid (HHPA) 25 g
(d) Methyl-endo-Methylentetrahydrophthalan-
liydrid (ΜΗΛΟ) 15 g
(β) DMP-30 ' 3 g
(f) Bariumsulfatpulver (nicht mehr als
4θ ^u) 15 # (320 g)
(g) Lithivunaluminiurasilicatpulvet* (nicht
weniger als 100 λι) 4O ^ (450 g)
Die Komponenten (a) bis (g) wurden gleichmäßig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige Epoxyharzmasse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse -wurde erhitzt und bei 100 °C drei Stunden, bei 150 °C fünf Stunden und bei 180 °C fünf Stunden gehärtet.
Beispiel 6
I (a) Epikote 828 (ein Bisphenol-A?Typ-
Epoxyharz der Shell-Oil-Company) 100 g
(b) Vinylcyclohexendioxyd 30 g
(c) Härter "Z" (ein Aminohärter der
Shell-Oil-Company) 25 g
(d) Bleidioxydpulver (T - 10 /u) 3 $> (1OO g)
(β) Sillciumdioxydpulver (nicht mehr .
als 5 /u) 4 56 (30 g)
(f) Siliciumdioxydpulver (nicht unter
70 ^u) 55 5έ (500 g)
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Die Komponenten (a) bis (f.) wurden gleichmäßig miteinander vermischt, wodurch, die gewünschte flüssige Epoxyharzmasse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse wurde erhitzt lind bei 80 °C 10 Stunden gehärtet.
Beispiel 7 ■
(a) ECN-I293 (ein Epoxycresölnovolac der Giba^Gesellschaft)
(b) 4,4'—DiaMinodiphenylmethän
(c) Catechol
(d) Galciumstearat
(e) Bleidioxydpulver (1> 10 /U)
(f) .Aluminiumsilicatpulver (nicht mehr als 40 yu) "
(g) Aluminiumsilicatpulver (80 - 200 ,u) 40 ^ (370 g)
Die Komponenten (a) bis (g) würden verwendet. Zunächst wurden die Komponenten (aJ bis (d) auf Teilchengrößen von weniger als 0,15 nun zerkleinert, und die Komponenten (e) bis (g)--würden den zerieleinerten Komponenten (a) bis (d) hinzugefügt« Danh Wide die Mischung gleichmäßig vermischt, wodurch die gewünschte Epoxyharzmasse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse wurde einmal unter einem Druck von 0,5 bis 1,5 t/cm gepreßt und dann zerkleinert. Die so erhaltenen Pulver wurden bei 150 C unter einem Drück von 10 bis
2 ■
100 kg/cm zwei Minuten spritzgepreßt, nachher weiter erhitzt und bei 150 °C drei Stunden nachgehärtet.
Beispiel 8 :
(a) JDiglycidyläther des Bisphenol A 50 g
' 1 0:98 25/20 26
100 g g)
22 g E)
5 g
3 g
* (1 00
18 ' $ (.1 60
- -jg -
(b) Vinyieyciöhexehdiöxyd . 8'Ö g
(es) ßieidiöxydpüiver (liicht iäeiif.
2Ö M) . U5 % (50 g)
(f) kügBÜge ämötpli& SÜibiüindiöxydpüiveSrr iii der ^iöibiiön ¥ei§e #ie ini Beiäpifel 3 MergeMteiit (üiblli
WIeIu? als 6Ö M) Ak ^ (130
(g) fcügelige ainorpiie SiliciüfildicixydpUlverj hergestellt durch Efhitzeii natürlicher kristallinerÖf-Siii-v citiiildidxydpulver auf eine ttir iiähe dem Sehiäilizipiiiiikt (i7ÖO °C)
νάίά Aböciifeckön (i 50 - 8OÖ M) 34 $ (34ö g)
. Die Komponenten (a) BiS (g) wurden gieichiriäßig miteinander vermischt» vfödürch die gewÜhsöhte flüssige Epöxyhärä;-masse, geeignet für Gie.ßzTiecker erhältieii würde. Öie so erhaltene Masse Würde bei 12O °C 2wei Stünden und bei 150 0C 19 Stünden gehärtet.
Seispiel 9
(a) Vinylcyclohexendioxyd 100 g
(b) MHAC 100 g
(c) ^-Xthyl-^-methylimidazol 3g
(d) Pb„0^-Pulver (nicht mehr als 20 Ja) 5% (200 g)
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(e) kugelige amorphe Siliciumdioxydpulver, in der gleichen Weise wie im Beispiel 3 hergestellt (nicht
mehr als kO λι) 17 # (210 g)
(f) kugelige amorphe Siliciumdioxydpulver, in der gleichen Weise wie im Beispiel 8 hergestellt (200 bis
850 yu) k'O % (480 g)
Die Komponenten (a) bis (f) wurden gleichmäßig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige Epoxyharzmasse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 8 gehärtet.
Beispiel 10
(a) Vinylcyclohexendioxyd 100 g
(b) 2-Xthyl-4-methylimidazol 5g
(c) Bleimonoxydpulver (nicht mehr als
20 /U) 3,5 $> (100 g)
(d) kugelige amorphe SiliciumdipXydpulver, in der gleichen Weise wie im Beispiel 8 hergestellt (nicht
über 60 /u) . 21 # (i?0 g)
(e) kugelige amorphe Siliciumdiöxydpulver, in der gleichen Weise wie . im Beispiel 8 hergestellt (JfOO bis
800 yu> k8 % (390 g)
Die Komponenten (a) bis (e) wurden gleichmäßig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige Epoxyharz-
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100 S g)
22
5 g "
2 g
1 g
3 ?ί (70
masse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 8 gehärtet.
Beispiel Ί1
(a) Epoxynovolac
(b) k,4 '—Diaminodiphenylmethan
(c) Catechol
(d) Stearinsäure ". -
(e) Kohlenruß
(f ) Bleidioxydpulver (nicht mehr als 20 /U)
(g) kugelige amorphe Siliciumdioxyd-.pulver, in der gleichen Weise wie im Beispiel 8 hergestellt (nicht mehr als 4θ /u.) i6 <fi (TTOg)
(h) kugelige amorphe Siliciuradioxydpulver, in der gleichen Weise wie im Beispiel 8 hergestellt (80 bis 300 /U) 37 % (250 g);
Die Komponenten (a) bis (h) wurden verwendet» Zunächsi; wurden die Komponenten (a) und (c) bis (h) in einer Mischwalze bei 50 bis 60 C 15 Minuten geknetet9 abgekühlt und auf Teilchengrößen von weniger als 500 λχ zerkleinert. Die so erhaltenen Pulver wurden mit der Komponente (b) gleichmäßig vermischt, und die Mischung wurde einmal unter einem Druck von 1500 kg/cm gepreßt und dann auf Teilchengrößen von weniger als 5000 /u zerkleinert, wodurch die gewünschte pulverförmlge Epoxyharzmasse, geeignet für die Zwecke des
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1ÖÖ7Ö17
Spritzpressens,- erhalten würde« Die so erhaltene Masse wurde bei 170 bis 18Ö OÖ 2 - 3 Miitühbh und bei 25ö 0C drei Sturidöri gehärtet.
Beispiel .12
(ä) PheiioiHarz (molares Verhältnis
Formaldehyd zu Phenol: 0,9 JL lOÖ g
(b) Hfexämethyleüteträniin 12, 5 g
(ö) kugelige äitiörp'ke Siiiciünidibxydpüiver^ iri dör gieiciien Weise wie irii Beispiei j HergestöÜt. (Hiisiit irieiir als δσ αχ) .; ΐβ ^ (12O g)
(ti) kugelige etiiiqrpiie Siiicitiäiaiöxyd-• pülverj iil dei· gleiciieii Weise wie im Beispiel 3 faergesteilt (100 bis
700 /U) ; h3 <$> (275 g)
(e) Stearinsäure 2g
(f.) Magiiesiumoxyd 2 g
(g) Bieidiöxydpüiver (iiicitt lüehr als
30 yü) 4 ■£ (93 g)
Die Komponenten (a) bis (g) würden gleiciimäßig miteinander vermischt, daiin in einer Mischwalze bei 80 bis 90 °C 15 bis 20 Minuten geknetet, abgekühit und nachher.auf Teilchengrößen von weniger als 6OOÖ yU zerkleinert, wodurch die gewünschte pulverförmige Phenolharzmasse erhalten würde. Darin wurde die Masse unter einem niedrigen Preßdruck wie 60 bis 70 kg/cm2 bei 150.bis löÖ QC 2 bis 3 Minuten gepreßt und ausgehärtet.
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Beispiel 13
(a) Propylenglycol v 1t1 Mol
(b) Isophthalsäure G)t 3 Jfel
(c) Phthalsäureanhydrid 0,7 Mol
Ungesättigtes Polyesterharz (Viskosität? 7 Poise hei 30 0G) wurde durch Zugabe von 35 g Styrol zu ß|5 g tigten Polyesters hergestellt, welches aus df η K (a) bis (c) synthetisiert wurde»
(d) Das nach vorstehender Erläuterung hergestellte ungesättigte Polyester- : harz 100 g
(e) Benzoylperoxyd 0*!> g
(f) kugelige amorphe Silieiumdioxyd'=» pulver, in der gleichen Weise wie im Beispiel 8 hergestel-Lt (nicht
mehr als 60 /u) 18 ^ (TOPig)
(g) kugelige amorphe Siliciumdioxyd'-pulver, in der gleichen ¥eise wie im Beispiel 8 hergestellt (IOO bis
700 αχ) kZ % {236 g)
(h) Pb Q^-PuIver (nicht mehr als 30 /u) 5 $ (103 g)
. Die Komponenten (d) bis (h) wurden gleichmäßig ander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige ungesättigte Polyesterharzmasse erhalten wurde. Oie so erhaltene M^sse wurde bei 80 0C zwei Stunden und bei 150 QQ fünf Stunden gehärtet.
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100 g s)
90 g s)
3 g
22 ' % (250
40 ·' $ (500
Beispiel i4
(a) DER-332
(b) MHAC
(c) DMP-30
(d) Berylliumaluminiumsilicatpulver (nicht mehr als 30 /υ)
(e) Berylliumoxydpulver (150 - 600
Die Komponenten (a) bis (e) wurden gleichmäßig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige Epoxyharzmasse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse wurde erhitzt und bei TOO 0C drei Stunden, bei 150°C fünf Stunden und bei 180 0C fünf Stunden gehärtet.
Beispiel 15
(a) Dipentendioxyd ' 100 g
(b) Epoxynovolac ; 50 g
(c) Hexahydrophthalanhydrid . 30 g
(d) MHAC 90 g
(e) DMP-30 . Ig
(f) kugelige Ilmenitpulver (nicht mehr
als 40 /u) 16 i> (400 g)
(g) kugelige Ilmenitpulver (TOO - 500 11) 40 # (iOOO g)
Die Komponenten (a) bis (g) wurden gleichmäßig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige Epoxyharzmasse erhalten wurde, Die so erhaltene Masse wurde bei 120 C zwei Stunden und bei 160 0C 10 Stunden gehärtet.
Beispiel 16
(a) Vinylcyclohexöndioxyd 100 g
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100 5 g s)
g g)
( 500
( 1500
(b) Hexahydrophthalanhydrid (cj Benzyldimethylamin
(d) röhrenförmige Aluminiumoxydpulver (nicht mehr als kO /a) 20
(e) kugelige Zirkoniumsilicatpulver
(100 - 700 yu)" 52
Die Komponenten (a) bis (e) wurden gleichmäßig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige Epoxyhärzmasse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse hatte eine Viskosität von 190 Poise und ein gutes Fließverhalten und wurde bei 80 °C drei Stunden und bei I60 °G 10 Stunden ge-.härtet. " .
Beispiel 17
(a) Vinylcyclohexendioxyd
(b) Methyltetrahydrophthalanhydrid
(c) 2-Xthyl-^-methylimidazol .
(d) kugelige Zirkoniumsilicatpulver (nicht mehr als 60 /u) 25
(e) kugelige Zirkoniumsiiicatpulver
(150 - 500 /u) 55
Die Komponenten (a) bis (e) wurden gleichmäßig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige Epoxyharze masse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 16 gehärtet,
Beispiel 18
(a) Vlnylcyclohexendioxyd - 100 g
■ ;■ 10SS2S/20 28 ; : Λ, ; '- : Λ:
100 g g)
100 S g)
3 g
(1000
(2200
190701?
(b) 2-Ä
(c) kugelige amorphQ SiliziuindiQxyd« pulver, in der gleichen Weise wie
im Beispiel 8 hergestellt 21 # (i7O g)
(d) kugelige amorphe SiliciuBidioxydpulver, in der gleichen Weise wie im Beispiel 8 hergestellt (3OQ bis
8QQ ^u) 49 % (390 g)
Die Komponenten (a) bis (d) wurden gleichmäßig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige Epoxyharzmasse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse wurde bei 80 C fünf Stunden und bei 150 0C 17 Stunden gehärtet.
Beispiel 19 ,
(a) Phenolformaldehydnovolacepoxyharz 100 g
(b) ^,^«-Diaminodiphenylniethan 22 g
(c) Gatechol r ' 5g
(d) Stearinsäure 2g
(e) Kohlenruß 0, 8 g
(f) kugelige amorphe Siliziuindioxydpulver, in der gleichen Weise wie im Beispiel 8 hergestellt (nicht
mehr als 50 ax) 17 % (HO g)
(g) kugelige amorphe Siliziumdioxydpulver, in der gleichen Weise wie im Beispiel 8 hergestellt (100
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Die Komponenten (a) bis (g) wurden "verwendet, wurden die Komponenten (a) und (c) bis (g) in einer Miseh« wal?e bei 50 bis 60 PC 15 Minuten geknetet,dann, und auf Teilchengrößen von weniger als k.QQ^M Dann wurde die Komponente (b) der zerkleinerten schung zugesetzt und durch und durch damit vermischt. Die so erhaltene Mischung wurde einmal unter einem Druck von 15OO kg/cm gepreßt und auf Teilchengrößen von weniger als 5OOQ αχ zerkleinert, wodurch die gewünschte pulverformige Epoxyharzmasse erhalten wurde, Die Viskosität der so er·^ haitenen Masse nach dem Schmelzen. (1 fnQ θ) war 130 Poisef Die pulverförmige Masse wurde bei 150 C unter einem so : niedrigen Preßdruck wie 20 bis kO kg/cm: nach dem Spritz-? preßverfahren geformt, ausgehärtet und dann 5 Stunden auf ISO 0 erhitzt und nachgehärtet, .
Beispiel 20
(a) Phenylmethylsiloxanharz 200 g
(b) kugelige amorphe Siliziumcioxyd-; pulver, in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 hergestellt (nicht
mehr als TO /u) 18 ^ (200 g)
(c) kugelige amorphe Siliziumdioxydpulver, in der gleichen Weise wie ; im Beispiel 8 hergestellt (200
bis 600 'αχ)' U\ $ (kSO g)
(d) CalGiumstearat 2 ^
(e) Ammoniumste.arat 2.§
Die Komponenten (a) bis (e) wurden durch und durch miteinander vermischt und 5 Minuten in isiner' Mischwalze
geknetet, deren eines Ende auf 80 bis 90 C und deren anderes Ende auf 5 ■ -C- gehalten wurden. Dann wurden die Mischungen nach dem Abkühlen auf Teilchengrößen von weniger als 6OOO-/U zerkleinert, wodurch die gewünschte pulverförmige Siliconharzmasse erhalten wurde. Die Viskosität der so erhaltenen Masse nach dem Schmelzen (i80 C) war 200 Poise. Die Masse wurde bei 170 - I8O °C unter einem so niedrigen Preßdruck wie 4o - 60 kg/cm spritzgepreßt, gehärtet
gehärtet
gehärtet und dann 3 Stünden auf 200 °C erhitzt und nach
Beispiel 21 ■ ."' ■"
(a) Propylenglycol 1,1 Mol
(b) Isophthalsäure 0,3 Mol
(c) Phthalsäureanhydrid . -e 0,7 Mol
Ungesättigtes Polyesterharz (Viskosität: 7 Poise bei 30 C) wurde durch Zugabe von 35 & Styrol zu 65 S des aus den komponenten (a) bis (c) synthetisierten ungesättigten Polyesters hergestellt. .
(d) Das so hergestellte ungesättigte Polyesterharz TOO g
(e) Benzoylperoxyd 0,5 g
(f) kugelige amorphe Silieiumdiöxyd- pulver, in der gleichen Weise wie im Beispiel 3 hergeatellt (nicht
mehr als 60 λχ) !β <$ (100 g)
(g) kugelige amorphe Siliziumdioxydpulver, in der gleichen Weise wie im, .Beispiel 3 hergestellt (IQO
bis 700 /u) hz i> (236 g)
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Die Komponenten (d) bis (g) wurden gut miteinander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige ungesättigte Polyesterharzmasse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse wurde bei
gehärtet.
wurde bei 80 C zwei Stunden und bei 150 C fünf Stunden
Beispiel 22
(a) Phenolharz (Mol verhältnis von ' -. ■ '
k Formaldehyd zu Phenol; 0,9) TOO g
(b) Hexamethylentetramin 12,5 g
(c) kugelige amorphe Siliziumdioxydpulver, in der gleichen Weise wie im Beispiel 8 hergestellt (nicht
mehr als 60 /u) 18# (i20g)
(d) kugelige amorphe Siliziumdioxydpulver, in der gleichen Weise wie im Beispiel 8 hergestellt ( TOO
; bis 700 ^u) 43 $> (275 g)
(e) Stearinsäure 2 g ;
(f) Magnesiumoxyd 2 g "...-...
Die Komponenten (a) bis (f) wurden gleichmäßig miteinander vermischt, dann in einer Mischwalze bei 80 bis 9p °C 15 bis 20 Minuten geknetet, abgekühlt und auf Teilchengrößen von weniger als 6000 /U zerkleinert, wodurch die gewünschte pulverförmige Phenolharzmasse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse wurde bei 150 °G bis i60°C unter einem so niedrigen Formdruck wie 60 bis 70 kg/cm zwei .bis drei Minuten spritzgepreßt und gehärtet.
1Q982S/2O2S
Beispiel 23
(a) Propylenglycol 1,1 MpI
(b) Isophthalsäure 0,3 Mol (o) Maleinanhydrid : 0,7 Mol
Ungesättigtes Polyesterharz wurde durch Zugabe von kO g Styrol-zu 6ö g ungesättigten Polyesters,-das aus den Komponenten {a) bis (c) synthetisiert war, hergestellt.
(d) Das so hergestellte ungesättigte Polyesterharz 100 g
(e) Benzoylperoxyd 0,5 g
(f) unregelmäßig gestaltete Zirkoniurosiliqatpulver (nicht mehr als 50 yu) 21 ^ (2?0 g)
(g) kugelige Zirkoniumsilicatpulver
(100 - 60Q Ai) k9 % (650 g)
Die Kömponenteji (d) bis (g) wurden gleichmäi3ig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige ungesättigte Polyesterharzmass© erhalten wurde· Die eo erhaltene Masse wurde bei 80 0C zwei Stunden und bei 150 0C fünf Stunden gehärtet*
Beispiel 2k
, (a) Phenolharz (Molverhältnis von
Formaldehyd zu Phenols 0,9) 100 g
(b) Hexamethylentetramin - 12,5 g "
(c) Magnesiumoxyd Ig
19Q7047
(d) Magnesiumstearat Ig
(e) unregelmäßig gestaltete Beryllium-' - ,. oxydpulver (nicht mehr als 50 /u) 16 $ (90 g)
(f) kugelige Berylliumoxydpulver (70
bis 200 /U) 3^ # (200 g)
Die Komponenten wurden nach einem trockenen Verfahren gut vermischt, dann in einer Mischwalze bei 80 bis °-Ö °C '13 bis 20 Minuten geknetet, abgekühlt und auf Teilchengiößen von weniger als 6000 λι zerkleinert, wodurch die gewünschte pulverförmige Phenolharzmasse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse war bei einer Temperatur von 150 bis C ohne weiteres fließfähig und konnte ohne weiteres . unter einem Druck von 50 bis 60 kg/cm geformt werden. Die Masse wurde bei 150 °C 7 Stunden gehärtet*
Beispiel 25 ;
(a) Phenolformaldehydnovolac^Epoxyharz 1Ö0 g /
(b) Diaminodiphenylmethan 23 g (d) Resorcinol 5g
(d) Stearinsäure 2g;
(e) kugelige Siliziumdioxydpuiver (riicht : mehr als 60 ,u) 16 $> (90 g)
(f) kugelige Siliziumdioxydpuiver : ' (90 bis 250 yu) 34 56 (2Ö0 g]
Die Komponenten (a) bis (f) wurden nach einem trocfce-v , nen Verfahren gleichmäßig miteinander vermischt, dann auf J
109825/2026
einer Mischwalze bei kO bis 50 °C fünf Minuten geknetet, abgekühlt und zerkleinert, wodurch die gewünschte pulverförmiger! Epoxyharzmasse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse war ohne weiteres bei einer Formtemperatur von bis 16O °G fließfähig und konnte sogar unter einem so niedrigen Preßdruck wie 5 bis 20 kg/cm schnell verarbeitet werden. Die so erhaltene Masse wurde erhitzt und bei 150 C 5 Stunden gehärtet.
Beispiel Z6
(a) Phenolmethylsiloxanharz 100 g
(b) Calziumstearat · 1g
(c) Kohlenruß -- - 4 g
(d) Ammoniumacetat , 1g
(e) unregelmäßig gestaltete Berylliumoxydpulver (nicht mehr als 60 Ai) 15 fi (80 g)
(f) kugelige Berylliumoxydpülyer
(80 bis 250 yu> 35 # (190 g)
Die Komponenten (a) bis (f) wurden nach einem trockenen Verfahren sehr gut miteinander vermischt, dann in einer Mischwalze 5bis 8 Minuten geknetet, deren erste Walze auf 80 bis 90 0C und deren letzte Walze auf 5 bis 10 0C gehalten war, dann abgekUhlt und zörkleiriert, wodurch die gewünschte pulverförmigeSiliconharzmasse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse war ohne weiteres bei einer Temperatur von 170 bis 185 C fließfähig und konnte sogar unter einem so niedrigen Druck wie 20 bisk0 kg/cm schnell geformt werden. Die Masse wurde 3 Stunden auf 200 °C erhitzt.
Beispiel 27
(a) Vinylcyclohexendloxyd 100 g
109825/2026
- 3o - ;
(b) MHAC - ."' . 11Og
(c) 2-Äthyl-4-methylimidazol 3 g
(d) Pb-O^-Pulver (nicht mehr als 4O ,u) 2,4fi (200 g)
(e) kugelige Zirkoniumsilicatpulver
(nicht mehr als 30 yu) . 23 # (lOQOg)
(f ) kugelige Zirkoniumsilicatpulver .
(150 - 800 ,vl) .... "55 ?fa (2400 g)
Die Komponenten (a) bis (f) wurden sorgfältig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige Epoxyharzmasse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 17 gehärtet.
Beispiel 28
(a) Das gleiche ungesättigte Polyesterharz wie im Beispiel 23 100 g
(b) Benzoylperoxyd 0,5 g ("C-) Kohlenruß 4 g
(d) röhrenförmige Aluminiumoxydpulver , . (nicht mehr als 50 yu) Λ9 $> (320 g)
(e) kugelige Zirköniumsilicatpülver
(ioo bis 600 /u) 48 % (650 g)
(f) Bleidioxydpulver (weniger als 4o /u.) 3,6 $> (100 g)
Die Komponenten (a) bis (f) wurden sorgfältig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige ungesättigte Polyesterharzmasse erhalten wurde. Die so erhaltene Masse
10982B/202.8
wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 23 gehärtet.
Beispiel 29 "
Den gleichen Komponenten (a) bis (f) wie im Beispiel Zk wurden h fi (i40 g) Pb O^-Pulver zugefügt, wodurch nach dem Mischen, die gewünschte pulverförmlg,e Phenolharzmasse erhalten wurde. Das Fließverhalten oder die Formbarkeit der so erhaltenen Masse war im wesentlichen gleich der, die, nach Beispiel Zk nach dem Schmelzen erhalten wurde. Die so erhaltene Masse wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 24 gehärtet.
Beispiel 30 . "
Den gleichen Komponenten (a) bis (f) wie im Beispiel 25 wurden 6 $ (200 g) Bleimonoxydpülver zugefügt, wodurch nach dem Mischen die gewünschte pulverförmige Epoxyharzmasse erhalten wurde. Das Fließverhalten oder die Formbarkeit der so erhaltenen Masse war im wesentlichen gleich der, die im Beispiel 25 nach dem Schmelzen erhalten wurde. Die so erhaltene Masse würde unta? den gleichen Bedingungen ' wie im Beispiel 25 gehärtet.
Im folgenden werden Vergleichsbeispiele ohne die Merkmale gemäß der Erfindung gegeben:
Vergleichsbeispiel 1
(a) Vinylcyclohexendioxyd 50 g
(b) Diglycidyläther von Bisphenol A : 50 g
(c) MHAC 120 g
(d) Kristalline natürliche Siliziumdioxydpulver (nicht mehr als 50 /u.) 50 $ (500 g)
' 109825/2026
Die Komponenten (a) bis (d) wurden sorgfältig miteinander vermig Cj1^1 wodurch eine flussdge JipQxyliLar^mgLSse-für Gfießzwecke erhalten wurde. Die Vlskasltät der SO herjge« stellten Maggie war mehr als 1000 Poise (3Q ^Q), und die (Jießvorgänge ließen sich kaum durchführen. Die so
tene Masse wurde bei 130 0C zwei Stunden und bei 150 C ■19 Stunden ausgehärtet.
Ver^rleichsbeispiel 2
(a) IDpoxynovolac ' 100 g
(b) 4,4'-Diaminodiphenylmethan Z2 & " (q) Catechol 5g (d) Stearinsäure 2g (ß) Köhlenruß 0,8 g
(f) kristalline natürliche Silicium-
dioxydpulver (nicht mehr als 60 ,u) 6o ?ζ (44o g)
Die Komponenten (a) bis (f) wurden verwendet. Zuerst wurden die Komponenten (a) und (c) bis (f) in einer Mischwalze bei 50 bis 60 °C 15 Minuten geknetet, dann abgekühlt und auf Teilchengr<5ßen von mehr als 150 /U verkleinert. Den so erhaltenen Pulvern wurde die Komponente (b) zugesetzt, und die Mischung wurde gut vermischt, dann einmal unter einem Druck von 1500 kg/cm gepreßt und auf Teilchengrößen von weniger als 5000 /U zerkleinert, wodurch eine pulverförmige JSpoxyharzmasse erhalten wurde. Die Viskosität der so hergestellten Masse war nach dem Schmelzen (150 ■ 0) mehr als 1000 Poise» und das Spritzpressen der Masse bei eiiier Temperatur von 150 °C erforderte einen Druck von 150 kg/cm , "
Vergleichsiaeispiel 3
Anstelle der im Beispiel 20 verwendeten Komponenten {b)
109825/2028
1907Q17
und (c) wurden 59 # (650 g) kristalline oi-Siliciumdioxydpulver (nicht mehr als kO /u) mit den sonst im Beispiel verwendeten Komponenten vermischt, und eine pulverförmige Siliconharzmasse würde in der gleichen Weise wie im Beispiel 20 hergestellt. Die Viskosität der so hergestellten Masse war nach dem Schmelzen (18O °C) 95° Poise, und das Spritzpressen bei einer Temperatur von 180 C erforderte einen so hohen Druck wie 150 bis 250 kg/cm . Die so hergestellte Masse wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 20 gehärtet,
Vergleichsbeispiel k
Anstelle der im Beispiel 2T verwendeten Komponenten (f) und (g) wurden 6o # (336 g) kristallineoC-Siliciumdioxydpulver (nicht mehr als kO ,u) den anderen Komponenten, die im Beispiel 21 verwendet wurden, zugesetzt und sorgfältig miteinander vermischt, wodurch eine flüssige ungesättigte Polyesterharzmasse erzeugt wurde. Die so erhaltene Masse wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 2T gehärtet. ;
Vergleichsbeispiel 5 .
Anatelle der im Beispiel 22. verwendeten Komponenten (c) und (d) wurden 6i ^ ^395 g) kristalline C^-Siliciumdioxydpulver (nicht mehr als 60yu) den anderen im Beispiel 22 verwendeten Komponenten zugesetzt, und eine pulverförmige Phenolharzmasse wurde in; der.gleichen Weise wie im Beispiel 22 hergestellt. Di« so erhaltene Masse wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 22 gehärtet.
Eigenschaft
Prüfling
Fli eßverhalt en (Viskosität in Poise)
Koeffizient d. linearen Wärmedehnung b. 20 - 16O°C
("Ο"1)
Wärmeverzerrung stemperatur
Volumen-Widerstand ( jQ -cm)
Wärmeleitfähigkeit (2P - 5P°C)
(cal/cm
see
or
Beispiel 1
η ..■·'' ■ . κ
ti' ' '■ ■ ■ '■ ■■ ' : '■.' 'y;
1M Q
" V TQ
.." ■' 1V
'" .■■,:■'. ■'■'■. ...1IA ■ " ·■''■■■ ' '''13''
" 14
«· ι =;
16
18
20
500 6OO 200 250 550 55Ο 400 *
UQ ■'
200 * 35Ο * 2 7Ö 500
70 190 200
90
170 ^ 35P *
2,5 χ
1.8 x
1.9 χ
1.4 χ
1.5 χ 2,5 x 1,9 χ
■ 1,8 χ
1.3 χ 0,7 χ
1.4 χ
1.5 χ 1,4 χ
1.6 χ 2, 1 χ
1,3 χ 0,8 χ 0,9 χ
1,8 χ 2,6 χ
10 10 10 10 10 10 10 10 10
-5
-5 -5 -5" -5 -5 -5 -5
10 10 10 10
10 10 10
10 10
'5 -5 ■-5.
-5 -5·
-5 -5 — 5
10 10
."■5
-5
14O
150
155
1:60 145
160 159 170 185 195 185 165 156
150 152
153 153 162
. -..155 27p
6 χ 10
5 χ 10
6 χ 7.x 10
4 χ IP 3 x 1.0 2 χ 1P
5 χ TP 2 χ 1P
2 x IP
3 χ IP 9 x 10
4 χ IP
3 'χ
3 χ 1P
4 XiO
6 χ 10
13
14
12
12
13 13
1P 12
8 9
8 8
1°
4 χ 1P8 4 χ IP
.14
25 χ 1P
5P χ TP
-4
3 ρ χ 1P 27 χ 1P
-4
-4
UJ
TaJbe 11 e I ( Fo r t set zung )
Eigenschaft
Prüfling
Fließverhalten (Viskosität in Poise)
Koeffizient
dt'linearen
Warme d ehitimg
b. 20 - 16O°C
Wärmeverzerrung s temperatur
Volumenwiderstand
-cm)
Wärmeleitfähigkeit (20 - 50°C)
(cal/cm · see · 0C)
iß,
c6
Beispiel 21
Il 22
M 23
W 24
" 25
η 26
n 27
M 28
29
If ; 30
VerglelGhsbeispiel 1
". "■ -ν · ■ · ■■ ' ' : ■■ ; 2
" 3
230
370 *' 300
200 .*■ 100 * 2 5O * 250
210
300 * 200 *
1000
* * 5000
11000 *
1,6 χ 1·θ"
1,4 χ 10
2,3
10
-5
-5
3,0 χ 10 "
3,2 χ ΙΟ"5
O, 8 X ro"5
1,3 X ro"5
2,2 X .Ίο"5
2,9 X TO"5
3,3 X 10-5
3,0 X ro"5
3,5 X 10-5
2,9 X ■10-5
2,8 χ TO"5
135 150
135 165 155 270 190
165 180 180
153 155 270
133 151
8 χ TO^
9 χ »6
5 X ΙΟ7
6 χ ro6
4 χ ίο8
8 X ΙΌ1
2 X ίο1
4 χ 10 β χ 10 3 χ το
12 11
13
β χ 10 5 χ ίο 4 χ 10 9 χ ίο 7 χ 1Ο
CJD CD
In der vorstehenden Tabelle wurde das Fl ießv erhalt ens als Viskosität einer wärmehäftenden Harzmasse bei JU °C bzw. frei dcen mit einem Steril= markierte» Mas sei* -,-&%& Seitee;! zvisfcosität feel I50 °G trestimmt* Der Koeffizient der refl Wärmedehnung wurde entsprechend ÄSTM-Bö^ö'-*^^ bestimmt. Die Wärmeverzerrungstemperatttr würde entsprechend MS^M-ty- 6k&*.h<y$ bestimmt« Die FeircMtigkeitsbestiBridigkeit würde anhand eines VOlümenwiderstaneds ies gehärtet ent Erzietigfliissies nach dem Ei«tauchen in kochendes Fässer"während T00 Stunden ausgewertet. Die Wärmeleitfähigkeit wurde nur fur ausgewählte Erzeugnisse mit verhalltnisitiäBig. gia?teh Leitfähig^ fceiten entsprechend ÄSTM-Cf 177-^5 bestimmt*
Wie sich aus den Ergebnissen in der Tabelle 1 ergibt, haben die wärmehärtenden Harzmassen gemäß vorliegender Erfindung ein gutes Fließverhalten, unabhängig von den Zusammensetzungen der flüssigen oder pulverförmigen Massen und sind vom Standpunkt des Preß-, Überzugs- oder imprägniervorganges sehr vorteilhaft, was sich in> der Tatsache zeigt,dayS die Viskosität bei Raumtemperatur im Falle der flässigen Harzmassen und die Viskosität'nach dem Schmelzen im Falle der gepulverten Harzmassen sehr niedrig ist. Selbstverständlich sind die physikaliselten Eigenschaften der ausgehärteten Harzmassen nach der vorliegenden Erfindung ausgezeichnet.
Wenn die wärmehärtende Harzmasse gemäß vorliegender Erfindung bei einer elektrischen Vorrichtung als Einformungsharz verwendet wird, sind die Wärmezykluseigenschaften der elektrischen Vorrichtung beträchtlich yerbessert> und die Lebensdauer der Vorrichtung kann dadurch verlängert werden. Diese Tatsache soll nun im einzelnen anhand von Beispielen ,erläutert werden. .
10 9825/2026
Beispiel 31
(a) Bisphenol-Ä-Typ-Epoxyharz 100 g
(b) Dipentendioxyd 100 g
(c) MHAG 120 g
(d) Benzyldimethylamin 3 g
(e) kugelige o£-Aluminiumoxydpulver
(150 - 300 yii) 28 # (510 g)
(f) kugelige aC-Aluminiumoxydpulver
(nidt mehr als 50 Ai) 12. # (220 g)
Die Komponenten (a) bis (f ) wurden sorgfältig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte Epoxyharzmasse erhalten wurde» Ein Halbleiterelement mit einem Aufbau entsprechend Fig. T wurde mit der so hergestellten Masse umgeben und so die in Pig. 1 dargestellte Halbleitervorrichtung hergestellt»-Die Masse wurde erhitzt und bei 120 °C zwei Stunden, bei 150 QC fünf Stunden und bei 18O 0C drei Stunden gehärtet. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des erhaltenen gehärteten Erzeugnisses war 3,3 x 10~ / C. Das Ergebnis; des Wärmezyklustests mit einer so hergestellten Halbleitervprrichtung ist in der Tabelle 2 wiedergegeben:· '.- ■ .:■ ■".-." -;-;...- _'._ :_ -.""'■ :
(a) Blsphenol-A-Typ-Epoxyharz 100 g
(b) Dipehtendloxyd 100 g
(c) MHAC. _ 120g
(d) DMP-30 3g
(e) kugelige Zirkoniumsiiicatpulver,
<200 bis ifOO yu) 31^ (7^0 g)
109825/2026
190701?
(f) kugelige Zirkoniumsilicatpulver
(nicht mehr als 60 /u) \k % (320 g)
(g) Kohlenruß 5g
Die Komponenten (a) bis (g) wurden sorgfältig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige Epoxyharzmasse erhalten wurde. Eine Halbleitervorrichtung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 31 unter Verwendung der so hergestellten Masse hergestellt. Der lineare Wärmeaus- ; dehnungskoeffizient des so erhaltenen gehärteten Erzeugnisses war 2,9 x 10~ / C. Das Ergebnis des Wärmezyklusversuchs mit der so hergestellten Halbleitervorrichtung ist in der Tabelle 2 aufgeführt.
Beispiel 33
(a) Bisphenol-A-Typ-Epoxyharz _ 50 g
.* (b) Dipentendioxyd 100 g
(c) MHAC 110g
(d) DMP-30 3s
(e) kugelige Zirkohiumsilicatpulver
(200 [ ·> kOÖ Ai) 35 $ (770 g)
(f) kugelige Zirkohiumsilicatpulver ; (nicht mehr als 50 /μ) 15 % (330 g)
(g) Pb„Ö^-Pulver (weniger als ko ,u) 5 $ (200 g)
Die Komponenten (a) bis (g) wurden sorgfältig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte flüssige Epoxyharzmasse erhalten wurde. Eine Haibleitervorrichtung wurde in. der gleichend Weise wie im Beispiel 31 unter Verwendung der so hergestellten Masse hergestellt* Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient dös so erhaltenen gehärteten Erzeugnis-
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see war 2,3 χ 10 /0C. Das Ergebnis des Warmezyklusversuchs mit der so hergestellten HalbXeitereinriehtung ist in der Tabelle 2 wiedergegeben.
Vergleichsbeispiel Θ
(a)
(c>
Epoxyharz ": . VinylcyclohexeMdioxyd
BMP-30
(irielit mehr als 50 (fj Eohlenruß
TOO g
50 g
150 g
3 S
3 g
Die Komponenten (a) bis (f) wurden sorgfältig miteinander vermischt, wodurch: eine flüssige Epoxyhafzmasse erhalten wurde. Eine Halbleitervorrichtung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 31 unter Verwendung der so erzeugten Masse hergestellt. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des erhaltenen gehärteten Erzeugnisses war 3rt χ TO /°©. Das Ergebnis des WMrmeZiyklusvefrsüchö mit dör so hergestellte«: Halbleitervorrichtuiig,"-ist' in der Tabelle Z dargestellt. .:"-
Tabelle 2
Eigenschaft
Prü
ling
Wärmestoßbestäridigkeits-' versuch (Ausfalianteil durch ZuleituttgsbrÜche {$>}
nach 200 Zyklen
nach 400
Zyklen
Feucht igke 11 sljeständigkeitsvefsüch (Ausfall in
CB0
nach 20
Zyklen
nach kO Zyklen
Beispiel 3T " 32 11 33 Vgl.-Bsp. 6
10 0 0
6o
30
80
7 0 0
kö
10 982 5/20 26
19O1ZOI?
- 4ο - ■.-
In der Tabelle 2 bedeutet der Wärmestoßbeständigkeitsversuch einen "Warme zyklus versuch, bei dem ein Zyklus aus dem Halten eines Prüfstücks bei 180 C für 1 Minute und dem anschließenden Halten bei -1°8 C für 1 Minute besteht* Der Feuchtigkeitsbeständigkeitsversuch basiert auf einem Wärmezyklusversuch, in dem ein Zyklus in dem Halten eines Prüfstücks in Wasser bei 120 C unter 2 Atmosphären Druck für 15 Minuten und im anschließenden Halten in Wasser bei Raumtemperatur unter 1 Atmosphäre für 15 Miiiuten besteht«"
Beispiel 34
(a) Phenylmenthylsiloxanharz 2QOg
(b) Stearinsäure 2g
(c) Ammoniumstearat 2 jg
(d) Schmelzquarzpulver (130 - 280 αχ) 39 $> (420; ^)
(e) Schmelzquarzpulver (nicht mehr als ; 60 /u) ■ 18^ (200 g)
(f) Kohlenruß t &
Die Komponenten (a) bis (f) wurden gleichmäßig in einer Mischwalze geknetet, deren Hinterwalze Wassergekühlt und deren Vorderwalze auf 7Ö bis 80 °C erhitzt tfaty welttrcli nach Pulverisierung die gewünschte pulverförmige SiIiconharzmasse erhalten wurde. Ein Halbleiterelement mit einem Aufbau, wie er in-Fig. 1 gezeigt ist, wurde bei 175 0C Viiiter einem Druck von 75 kg/cm fünf Minuten unter Verwendung der so erhaltenen Masse spritzgepreßt und' bei 200 G drei Stunden rtaehgehärtet, wodurch die gewünschte Halbleitervorrichtung erzeugt wurde. Der lineare Wärmeausdetaungiskoeffizient des so erhaltenen gehärteten Erzeugnisses ^ar^ ' 2,5 x TQ /°C. Das Ergebnis des Wärmezyklusversuchs der so erhaltenen Halbleitervorrichtung ist in der Tabelle 3 wiedergegeben.
1 098 2 b ίIu I W
- ki -
Beispiel '35
(a) Phenylmethylsiloxanharz 200 g
(b) Zinkstearat 2 g
(c) Ammoniumstearat 2g
(d) Schmelzquarzpulver (150 -400 ,u) 38 # (500 g)
(e) Schmelzquarzpulver (nicht mehr
als 50 /U) 27 # (350 g)
(f) Kohlenruß 1g
Die Komponenten (a) bis (f) wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 3k gleichmäßig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte pulverförmige Siliconharzmasse erzeugt wurde. Die gewünschte Halbleitervorrichtung wurde durch Spritzpressen und Nachhärten der so erzeugten Masse in der gleichen Weise wie im Beispiel Jk hergestellt. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des so erhaltenen gehärteten Erzeugnisses war 1,8 χ 10 / G. Die Wärmezykluseigenschaften der so hergestellten Halbleitervorrichtung sind in der Tabelle 3 gezeigt*
Beispiel 36 ·
(a) Phenylmethylsiloxanharz . 200 g ι (b) Stearinsäure 2g
(e) Ammoniumstearat 2g (d) Schmeizquarepulver (200 - 400 yu) 51 5^ (860 g)
(β) Schmelzquarzpulver (nicht mehr
als 60 Ai) 22 # (370 g)
(f) Kohlenruß 1g
j ι
10 982 5/20 26
Die Komponenten (a) bis (f) wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 3^ gleichmäßig miteinander vermischt, wodurch die gewünschte pulverförmige Siliconharzmasse erhalten wurde. Die gewünschte Halbleitervorrichtung wurde durch Spritzpressen und Nachhärten der so erhaltenen Masse in der gleichen Weise wie im Beispiel 3^ hergestellt. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des so erhaltenen gehärteten Erzeugnisses war 1,3 x 10 / C. Das Ergebnis des Wärmezyklusversuchs der so erhaltenen Halbieitervorrich-v tung ist in der Tabelle 3 wiedergegeben.
Vergleichsbeispiel 7
(a) Phenylmethylsiloxanharz . 200 g·
(b) Calciumstearat 2g
(c) Ammoniumstearat " 2g
(d) Quarzpulver (nicht mehr als 50 yu) 57 % (620 g)
(e) Kohlenruß "1g
Die Komponenten (a) bis (e) wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 3k gleichmäßig geknetet, wodurch eine feste Siliconharzmasse erzeugt wurde. Eine Halbleitervorrichtung wurde durch Spritzpressen und Nachhärten der so erzeugten Masse in der gleichen Weise wie im Beispiel 3^ hergestellt. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient war 3,8 χ 10 /°C. Das Ergebnis des Wärmezyklusversuchs der so erhaltenen Halbleitervorrichtung ist in der Tabelle 3 wiedergegeben. ■■--·■'"
109825/2026
Eigen
schaft		 Tabelle 3 Elementriß Feuchtigkei tsbe-
ständigkeitsver
such
Warmestoßbeständig-
keitsversuch
(Rißauftreten ($)		 (Ausfall in V p
ling Beispiel 34
35
" 36
Vgl.-Bsp. 7		 Harzriß 16
0
0
20		 28
0
0
80
10
0
0 '
100
(in der Tabelle 3 basiert der Wärmestoßbeständigkeitsversuch auf einem zehnfachen Wärmezyklusversuch, wobei ein Zyklus in einem Halten eines Prüfstücks bei 150 C für 15 Minuten und anschließendem Halten bei -55 C für 15 Minuten besteht. Der Feuchtigkeitsbeständigkeitsversuch basiert auf einem 20fachen Wärmezyklusversuch, wobei ein Zyklus aus einem Halten eines Prüfstücks in Wasser bei 120 C unter zwei Atmosphären Druck und anschließendem Halten im Wasser bei Raumtemperatur für 15 Minuten besteht.)
Beispiel 37 -
Ein Heizdraht 10, bestehend aus einer Nickelchromiegierungs-Drahtwendel, wurde- in ein Heizdrahtschutzrohr 9 eingeführt, welches aus rostfreiem Stahlrohr mit einem inneren Durchmesser von 10 mm und einer Wanddicke von 1 mm besteht, und anorganische Pulver, bestehend aus Magnesiumoxydpulver mit Teilchengrößeii- von 10 bis 300 Ax, wurden zwecks elektrischer Isolierung eingefüllt * womit ein Mantelheizgerät geschaffen wurde. Die Enden des Heizgeräts wurden mit einem Formharz T3 in folgender Art abgeschlossen:
109825/2026
■-44-
(a) DER-332 . 100 g
(b) Vinylcyclohexendioxyd .,. TOO g
(c) "Methylnadicanhydrid" (ein von der Allied Chemical Corporation hergestelltes Erzeugnis) T87 g
(d) DMP-30 3g
Die aus den Komponenten (a) bis (d) bestehende Epoxyharzmasse wurde im voraus an den Endteilen der mit anorganischem Pulver gefüllten Schicht 12 zum Abdichten angebracht. Die Menge der zum Abdichten imprägnierten Masse war 0,1g (Harz). Nach dem Imprägnieren-wurde die imprägnierte Harzmasse 5 Minuten auf eine Temperatür von 130 bis 170 C erhitzt und halbgehärtet. Dann wurden die folgenden Komponenten (e) bis (j) gleichmäßig vermischt, wodurch die gewünschte flüssige Epoxyharzmasse erhalten wurde.. -
(e) Vinylcyclohexandioxyd
(f) Tetrahydrophthalanhydrid
(g) 2-Äthyl-4-methylimidazol
(h) Pb-Oji-Pulver (nicht mehr als 10 /u)
(i) Zirkoniumsilicatpulver (nicht mehr als 50 yu) .
(j) Zirkoniumsilicatpulver (50 - 500 ,u)
Die so erhaltene Masse wurde auf die Endteile der abgedichteten Schicht aufgebracht, und die Menge, der Gußmässe war etwa 0,1 g (Harz). Nach dem Gießen wurde die abgedichtete Schicht und die Gießharzschicht bei 60 °C fünf Stunden, bei 80 °C fünf Stunden und bei 150 0C 10 Stunden ge-
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1 00 g B)--
1 00 g s)
3 s s)
4 (300
20 df ~ (600
48 (1500
härtet, wodurch das gewünschte Mantelheizgerät erzeugt wurde. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des erhaltenen gehärteten Erzeugnisses war 1,3 χ 1O" / C. Die Eigenschaften des so erzeugten Mantelheizgeräts wurden durch-Änderungen im Isolationswiderstand bestimmt, und die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 gezeigt.
Beispiel 38
(a) DER-332 100 g
(b) Glycidyläther von Cardonol 200 g
(c) Dodecenylsuccinanhydrid 260 g
(d) DMP-30 '3g
Die Endteile der anorganischen Pulverfüllschicht wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 37 unter Verwendung der Komponenten (a) bis (d) abgedichtet.
(e) Dipentendioxyd 100 g
(f) Tetrahydrophthalanhydrid 100 g
(g) 2-Äthyl-4-methylimidazol 3g
(h) Bleidioxydpulver (nicht mehr
als 10 Ai) ' , k $> (200 g)
(i) Aluminiumoxydpulver (nicht mehr als 30 λχ)
(j) Aluminiumoxydpulver (6θ.- 600 λχ) (k) Kohlenruß
Die Endabschnitte der genannten Dichtungsschicht wür-, den mit.der die Komponenten (e) bis (k) enthaltenden Masse
20 9 500 er)
48 9 1100 »
2 g
6 (
* (
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1907Qt7
in der gleichen Weise wie im Beispiel 37 ausgegossen und gehärtet, wodurch das gewünschte Mantelheizgerät erhalten wurde. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des erhaltenen gehärteten Erzeugnisses war 1,4 χ TQ -/0C. Die -Eigenschaften des so erhaltenen Mantelheizgerätes wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 37 bestimmt, und die Ergeb-' nisse sind in der Tabelle 4 wiedergegeben.
Tabelle 4
^"~~"-"~~-——___. Prüfling
Eigenschaft ~~~~~ _____^		 Beispiel 37 Beispiel 38
Nach d'em Eintauchen in
kochendes Wasser für
100 Stunden		 co '00 .
4o
00
Nach dem Erhitzen mittels
Stromdurchgang während
30 Minuten nach dem Ein
tauchen in kochendes Was
ser für 5 Stunden		 30 oo
Nach 10 Wärmezyklen # 00 - 00
Nach 10 Betriebswärme
zyklen ** .		 oo
Nach dem Verbleiben bei
70 0C und 95 $> relativer
Feuchtigkeit während
100 Stunden		 αο· ·
(in der Tabelle 4 bedeutet *, daß ein Zyklus aus einem Halten eines Prüfstücks in kochendem Wasser für 15 Minuten und anschließendem Halten bei -50 C für 15 Minuten besteht. ** be eutet, daß ein Zyklus aus einem Erhitzen eines Prüfstücks initteLs Stromdurchgaritf während 30 Minuten und anschließendem Halten bei -H) °C für 15'Minuten besteht.)
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ORtGiNAL
190701?
Die folgende vorteilhafte Tatsache wird aus den Beispielen 31 bis 38 und dem Vergleichsbeispiel 7 offenbar,
nämlich, daß, wenn der Unterschied zwischen dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des gehärteten Erzeugnisses und dem des Elementmaterials, welches in der elektrischen Vorrichtung verwendet wird, in einem bestimmten Bereich liegt,
das Auftreten von Schäden am Element und von Rissen im
Formharz (gehärtetem Harz) 3ehr selten ist, selbst wenn
ein Einfluß infolge des Wärmezyklus' vorliegt. Und zwar
können diese günstigen Ergebnisse erwartet werden, wenn
der Unterschied zwischen dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des gehärteten Erzeugnisses und dem des Elementmate-'
rials.der elektrischen Vorrichtung im Bereich bis zu 1,5
χ 10"-5Z0C liegt. .
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Claims (18)

Pat ent ans pr.üche
1. Wärmehärtende Harzmasse aus einem wärmehärtenden Harz und pulverförmigen anorganischen Füllstoffen, , d, a - '. durch gekennzeichnet, daß die pulyerfÖrmigen anorganischen Füllstoffe hauptsächlich aus groben Pulvern mit Teilchengrößen von wenigstens 100 /U und feinen Pulvern mit Teilchengrößen von höchstens 60 λι bestehen und nicht mehr als S1,5 Volumenteile der feinen Pulver
"' mit 1 Volumenteil der groben Pulver gemischt sind.
2. Harzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das wärmehärtende Harz etwa bei Raumtemperatur-im flüssigen Zustand oder im pulverförmigen Zustand befindet.
3· Harzmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Bleioxydpulver darin enthalten sind.
k» Härzmasse nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Bleioxydpulver Teilchengrößen unter 50 /U aufweisen.
5· Harzmasse nach Anspruch k, dadurch gekennzeichhet, daß der Anteil der Bleioxydpulver 1 bis 30 Vol.$ des Gesamtvolumens ist.
6. Harzmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmigen anorganischen Füllstoffe hauptsächlich 1 Volumenteil grober Pulver mit Teilchengrößen von wenigstens 100 Λ1 und nicht mehr als 1 Volumenteil feiner Pulver mit Teilchengrößen von höchstens 60 Ai umfassen.
7· Harzmasse nach Anspruch k oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmigen anorganischen Füllstoffe , hauptsächlich grobe Pulver mit Teilchengrößen von 150 bis
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5PQ /U und feine pulver m^t T^itchengrößen Von hijelistens 45 M umfassen.
8. Harzmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverfcjrmigen anorganischen ^tillstpffe grol?e Pulver mit Teilchengrößen von mindestens TQQ /u und glatten Oberflächen enthalten.
9· Harzmasse nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichne.t, daß die pulverföroiigen anorganischen Füllstoffe hauptsachlich grobe Pulver mit Teilchengrößen von mindestens 100 /U, von denen die meisten glatte Oberflächen aufweisen, sowie feine Pulver mit Teilchengrößen von höchstens 60 /U umfassen, von denen die meisten ebenfalls glatte Oberflächen aufweisen.
10. Harzmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmigen anorganischen Füllstoffe grobe Pulver mit Teilchengrößen von mindestens 1QQ /u umfassen,.*von denen die meisten kugelige Qestalt aufweisen.■ '
T1.' Harzmasse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmigen anorganischen Füllstoffe hauptsächlich grobe Pulver mit Teilchengrößen von mindestens 100 λχ, von denen die meisten kugelige Gestalt aufweisen, und feine Pulver mit Teilchengrößen yon-.höchstens 6θ λχ umfassen, von denen die meisten ebenfalls kugelige Qestalt aufweisen.
12. Harztnasse nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischverhältnis der pulverförmigen anorganischen Füllstoffe 4o bis 95 VqI»j£ bezogen auf das Gesamtvolumen, beträgt. .
13· Harzmasβenach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmigen anorganischen Füllstoffe
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einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von nicht · , :-. mehr als 1,5 x 1O- /C aufweisen. "-;■-'-■*
14.,Harzraasse nach Anspruch 2 qd.er 5, dadurch, gekennzeichnet;» 4a^ 44-e pulyerförmlgen anorganischen Füllstoffe wenigstens aus einem S^pff der Gruppe Zirkoniumsilipatpulver, amorphe Siliciumdiqxydpulver, Berylliumaiuminivunsilicatpiilver, Ilmenitpulver, Serylliumoxydpulver, Alumaniuni— oxydpulver, Bariumsulfatpulver und Calaxumcarbonatpulver
bestehen.
15· Harzmasse nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmigen anorganischen Füllstoffe hauptsächlich aus groben Zirkonium^ilicatpulvern mit Teilchengrößen von mindestens 100 /U und kugelförmiger Gestalt sowie feinen Pulvern mit Teilchengrößen von höchstens 60 /U bestehen und daß die pulverförmigeii anorganischen Füllstoffe in einem Mischungsverhältnis von 4q bis 95 VqI.$, bezogen auf das Gesamtvolumen, zugemischt
16. Harzmasse nach Anspruch 6 oder nach Anspruch 14 in Abhängigkeit von Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die pulverförmigen anorganischen Füllstoffe hauptsächlich= aus Zirkoniumsilicatpulvern bestehen, wovon die meisten
Teilchen kugelförmige Gestalt aufweisen, und daß das Mischungsverhältnis 40 bis 95 V0I.50, bezogen auf das Gesamtvolumen, beträgt.
17· Harzmasse nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmehärtende Harz wenigstens ein Stoff der Gruppe Epoxyharz, ungesättigtes Polyesterharz, Phenolharz und Siliconharz ist»
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18. Harzmasse nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmehärtende Harz ein Epoxyharz mit einer Viskosität von nicht mehr als 20 Poise bei etwa Raumtemperatur ist.
19· Harzmasse nach Anspruch 6, basierend auf einem wärmehärtenden Harz, das bei etwa Raumtemperatur im flüssigen Zustand ist, dadurch gekennzeichnet, daß 1 bis 7 Vol Blexoxydpulver darin enthalten sind, wodurch die Masse ein gutes Fließverhaiten aufweist.
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Le erseite
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