DE19506010A1 - Flammwidriges Reaktionsharzsystem - Google Patents
Flammwidriges ReaktionsharzsystemInfo
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Description
Für die Abdeckung und Umhüllung elektrischer und elektroni
scher Bauelemente werden verarbeitungssichere flammwidrige
Reaktionsharzformstoffe benötigt. Insbesondere bei passiven
Bauelementen sind dabei Reaktionsharze gebräuchlich, die
durch Verguß verarbeitet werden können. Im großen Umfang wer
den dazu Epoxidharze verwendet, die thermisch hoch belastbar
sind und dabei gute mechanische und elektrische Eigenschaften
aufweisen. Die niedermolekularen bzw. oligomeren Ausgangskom
ponenten lassen sich unter Verwendung verschiedenster Härter
wie beispielsweise Carbonsäureanhydriden, Aminen, Phenolen
oder Isocyanat bzw. durch ionische Polymerisation zu hochwer
tigen duroplastischen Materialien umsetzen. Der niedermoleku
lare bis oligomere Ausgangszustand der Epoxidharze ist für
das vorteilhafte Verarbeitungsverhalten von Epoxidharzen ver
antwortlich. Sie können mit anorganischen inerten Füllstoffen
hochgefüllt werden und sind selbst dann noch als Gießharz
verarbeitbar.
Die flammwidrige Ausrüstung von Epoxidharzformstoffen ge
schieht heute allgemein mittels halogenhaltiger und speziell
bromhaltiger aromatischer Komponenten. Diese eingelagerten
Komponenten, die häufig Antimontrioxid als Synergisten ent
halten, bereiten jedoch im Brandfall zusätzliche Probleme.
Bei Verschwelung oder Verbrennung setzen sie korrosive und
unter ungünstigen Bedingungen auch ökologisch und toxikolo
gisch bedenkliche Zersetzungsprodukte frei. Für eine gefahr
lose Entsorgung durch Verbrennung muß außerdem ein erhebli
cher technischer Aufwand betrieben werden.
In jüngster Zeit wurden phosphorhaltige Zusätze für Epoxid
harze bekannt, die den Flammschutz verbessern. In der US 5
262 456 wird vorgeschlagen, ein Phosphin- bzw. Phosphonsäure
derivat mit alkoholischen Hydroxylgruppen in einen Epoxid
harzformstoff einzubinden. In der DE 42 37 132 wird vorge
schlagen, Phosphorkomponenten auf Phosphinoxid- bzw. Phos
phonatbasis als den Flammschutz erhöhende Reaktionsharzkom
ponenten zu verwenden. In der DE 43 08 185 A1 wird vorge
schlagen, Polyepoxidverbindungen durch Umsetzung mit einem
Phosphonsäureanhydrid in phosphorhaltige Epoxidverbindungen
zu überführen und diese dann mit bekannten Härterkomponenten
in flammwidrige Formstoffe zu vernetzen.
Gemeinsamer Nachteil dieser Phosphorverbindungen ist jedoch
deren relativ niedriger Phosphorgehalt. Als Konsequenz daraus
sind erhebliche Mengen dieser phosphorhaltigen Verbindungen
erforderlich, um einen befriedigenden Flammschutz si
cherzustellen. Wegen der insbesondere bei den phosphormodifi
zierten Epoxidharzen beobachteten hohen Viskosität dieser
Phosphorkomponenten ergeben sich dabei deutliche Einschrän
kungen bei der Verarbeitbarkeit derartig modifiziert er Reak
tionsharzsysteme. Die Phosphonsäurederivate sind zwar in der
Regel niederviskoser und damit für die Gießtechnik vorteil
hafter einzusetzen. Sie zeigen jedoch eine schwächere Flamm
schutzwirkung und müssen deshalb in höherer Konzentration
eingesetzt werden, was wiederum die Formstoffeigenschaften
nachteilig beeinflussen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Reakti
onsharzsystem auf Epoxidharzbasis so zu modifizieren, daß ein
daraus hergestellter Formstoff die für elektronische Bauele
mente geforderten Flammschutzspezifikationen erfüllt, ohne
daß dadurch die Verarbeitbarkeit des Reaktionsharzsystems,
die Formstoffeigenschaften oder die Zuverlässigkeit eines mit
dem Formstoff abgedeckten oder umhüllten Bauelements negativ
beeinflußt wird, und daß der Formstoff bei Verbrennung keine
ökotoxikologisch bedenklichen Zersetzungsprodukte erzeugt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Reaktionsharzsy
stem nach Anspruch 1 gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung
eines flammwidrigen Gießharzformstoffes sowie weitere Ausge
staltungen der Erfindung sind den übrigen Ansprüchen zu ent
nehmen.
Die Erfindung geht auf die überraschende Entdeckung zurück,
daß Phosphinsäureanhydride (Komponente B3) und Phosphonsäu
reanhydride (Komponente B2) in jedem Verhältnis mit den übri
gen Komponenten eines an sich bekannten Reaktionsharzsystems
mischbar sind. Dabei ist es möglich, die Anhydride direkt
oder besonders vorteilhaft in Abmischung mit gebräuchlichen,
insbesondere flüssigen Carbonsäureanhydriden der Reaktions
harzmasse zuzugeben. Tabelle 1 zeigt das Viskositätsverhalten
am Beispiel des Propanphosphonsäureanhydrids (PPA) und des
PPA/Hexahydrophthalsäureanhydrid (HHPSA)-Gemisches in Abhän
gigkeit von der Temperatur. Die Vorteile der PPA/HHPSA-Mi
schung für Gießharzanwendungen werden dabei offensichtlich.
Gegenüber einem Reaktionsharzsystem ohne erfindungsgemäßes
phosphorhaltiges Anhydrid werden weder die Härtungsreaktion
noch die thermisch mechanischen Formstoffeigenschaften nega
tiv beeinflußt. Da derartige phosphorhaltige Anhydride wie
beispielsweise das Propanphosphonsäureanhydrid (PPA) einen
hohen Phosphorgehalt von hier zum Beispiel 29 Gewichtsprozent
aufweisen, sind nur minimale Mengen phosphorhaltiger Anhy
dride erforderlich, um einen ausreichenden Flammschutz zu
bewirken. Gleichzeitig wird dadurch die Viskosität des Reak
tionsharzsystems nur unwesentlich erhöht, so daß seine Ver
arbeitbarkeit nicht beeinträchtigt wird.
Mit der Erfindung ist es also möglich, ein beliebiges Reakti
onsharzsystem auf Epoxid/Anhydridbasis in Richtung verbes
serter Flammschutz zu modifizieren. Das bekannte Reaktions
harzsystem kann dabei auf einen bestimmten Einsatz hin opti
mierte Eigenschaften aufweisen, die durch die erfindungsge
mäße Modifizierung (Zugabe des phosphorhaltigen Anhydrids)
nicht beeinträchtigt werden.
Ein ausreichend hoher Flammschutz wird bei einem Phosphorge
halt des Reaktionsharzsystems von 1 bis 5 Gewichtsprozent er
reicht. Die phosphorhaltigen Anhydride zeigen eine den Car
bonsäureanhydriden vergleichbare Härtungscharakteristik. Die
Reaktivität derartig phsophormodifizierter Reaktionsharzsy
steme kann ebenso wie bei bekannten phosphorfreien Reaktions
harzsystemen durch die Zugabe von Beschleunigern gezielt ein
gestellt werden.
Die niedrig einstellbare Viskosität des erfindungsgemäßen Re
aktionsharzsystems macht einen hohen Füllstoffanteil möglich,
der für eine Gießharzanwendung bis zu 70 Gewichtsprozent
erreichen kann.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird Alkanphosphon
säureanhydrid in einem Carbonsäureanhydrid, beispielsweise
dem Anhydrid einer Di- oder Tetracarbonsäure gelöst und er
gibt mit diesen eine lagerstabile Härterkomponente, die unter
Feuchtigkeitsausschluß ohne wesentliche Veränderungen ihrer
Eigenschaften mindestens ein Jahr lang gelagert werden kann.
Besonders geeignete Carbonsäureanhydride sind die Anhydride
von aromatischen oder cycloaliphatischen Di-, Tetra- oder Po
lycarbonsäuren. Bevorzugt sind Carbonsäureanhydride, die bei
Raumtemperatur flüssig sind. Doch auch feste Carbonsäureanhy
dride sind geeignet.
Doch nicht nur der Phosphorgehalt ist für die flammwidrigen
Eigenschaften des erfindungsgemäßen Reaktionsharzsystems bzw.
des daraus hergestellten Formstoffes von Bedeutung, sondern
auch das Carbonsäure-Anhydrid. Weitere Verbesserungen im
Flammschutz werden erzielt, wenn das Anhydrid von einer aro
matischen Di- oder Tetracarbonsäure abgeleitet ist. Das aro
matische Gerüst der Carbonsäure kann dabei ein ein- oder
mehrkerniger Aromat sein. Die einfachste Spezies dieser Grup
pe von Verbindungen stellt Phthalsäureanhydrid dar.
Weitere Beispiele von geeigneten aromatischen Anhydriden sind
Benzol-1,2,4,5-tetracarbonsäuredianhydrid, Benzophenontetra
carbonsäuredianhydrid oder Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäure-
3,4,9,10-dianhydrid, Naphthalin-1,8-dicarbonsäureanhydrid,
Benzosäureanhydrid oder Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid.
Neben den aromatischen Anhydriden werden auch cycloaliphati
sche, aliphatische und olefinische Anhydride eingesetzt, wie
zum Beispiel Hexahydrophthalsäureanhydrid, Methylhexahydro
phthalsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid, Valeriansäu
reanhydrid, Isovaleriansäureanhydrid, Hexansäureanhydrid, Pi
valinsäureanhydrid, 5-Norbornen-2,3-dicarbonsäureanhydrid,
Maleinsäureanhydrid, 2-Dodecen-1-yl-bernsteinsäureanhydrid und
Methyltetrahydrophthalsäureanhydrid.
Als Epoxidkomponenten (Komponente A) kann ein handelsübliches
Epoxidharz oder ein Gemisch aus handelsüblichen Epoxidharzen
ausgewählt werden. Besonders vorteilhaft haben sich dabei die
Polyglycidylether auf Basis von Bisphenol-A und Bisphenol-F
bewährt. Neben den besonders geeigneten aromatischen Poly
glycidylethern sind auch solche von aliphatischen Alkoholen
geeignet. Als Beispiele derartiger mehrwertiger Alkohole
seien 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Polyalkylenglykole,
Glycerin, Trimethylolpropan, Bis-(4-hydroxycyclohexyl)-2,2-
propan und Pentaerythrit genannt.
Auch Polyglycidylester sind geeignet, die man durch Umsetzung
von beispielsweise Epichlorhydrin oder ähnlichen Epoxyverbin
dungen mit aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromati
schen Polycarbonsäuren erhält. Weiterhin sind für die Epoxid
komponente solche Polyepoxide geeignet, die durch Epoxidie
rung von Polyalkenen erhalten werden.
Da die Erfindung die Modifizierung eines herkömmlichen
Epoxid/Anhydridreaktionsharzsystems betrifft, können im er
findungsgemäßen Reaktionsharzsystem weitere Inhaltsstoffe
(Komponenten C) enthalten sein. Dies sind an sich für Epoxid
harze bekannte Zusätze, die die Verarbeitbarkeit, die Farbe
oder die Eigenschaften des gehärteten Formstoffes beeinflus
sen, und die in Abhängigkeit von der gewünschten Anwendung
ausgewählt sein können. Solche Zusätze können sein: Reakti
onsbeschleuniger, Reaktivverdünner, Verlaufshilfsmittel,
Entschäumer, Haftvermittler, Thixotropierungsmittel,
Farbstoffe, Pigmente und insbesondere Füllstoffe. Neben einer
Verbesserung der thermisch mechanischen Eigenschaften kann
durch Füllstoffe die Flammwidrigkeit zusätzlich erhöht
werden. Obwohl dies bereits mit einem hohen Füllstoffgehalt
und damit einer Verringerung des Anteils der organischen
Harzmatrix erreicht wird, kann auch durch die Auswahl des
Füllstoffs die Flammfestigkeit verbessert werden. Ein mit dem
erfindungsgemäßen Reaktionssystem gut kompatibler Füllstoff
mit Flammschutzwirkung ist beispielsweise Aluminiumhydroxid.
Dabei bewirken bereits geringe Mengen Aluminiumhydroxid eine
erhebliche Steigerung der Flammfestigkeit. Die niedrig ein
stellbare Viskosität der organischen Bestandteile des Reakti
onsharzsystems ermöglicht Füllgrade bis zu 70 Gewichtsprozent
mit den bekannten Füllstoffen, wie zum Beispiel Quarzmehl,
Kreide und Aluminiumoxid.
Im erfindungsgemäßen Reaktionsharzsystem verhalten sich die
phosphorhaltigen Anhydride B2 und B3 wie die in der Epoxid
harzchemie gebräuchlichen Carbonsäureanhydrid-Härter.
Ein Reaktionsharzsystem mit exakt stöchiometrischem Verhält
nis der Komponenten enthält daher so viel Epoxidequivalente,
wie es der Summe der Equivalente an Carbonsäureanhydrid und
phosphorhaltigem Anhydrid entspricht.
Die Verarbeitung des Reaktionsharzsystems erfolgt vorzugs
weise in einer Gießharzanwendung, die durch die niedrige Vis
kosität des Reaktionsharzsystems ermöglicht wird. Mögliche
Gießharzanwendungen sind zum Beispiel die Herstellung massi
ver Formkörper durch Verguß und Härtung des Reaktionsharzsy
stems in einer Gießform, die Umhüllung aktiver und passiver
elektrischer und elektronischer Bauelemente, beispielsweise
ebenfalls durch Verguß in einer Gießform. Weitere Gießharzan
wendungen sind Beschichtungen und Abdeckungen, die durch
oberflächliche Applikation des erfindungsgemäßen Reaktions
harzsystems erzeugt werden können.
Die Verarbeitung bzw. der Verguß des erfindungsgemäßen Reak
tionsharzsystems kann bei den in der Gießtechnologie üblichen
Temperaturen erfolgen. Vorzugsweise werden jedoch Verarbei
tungstemperaturen < 130°C gewählt, um eine vorzeitige Aushär
tung des Reaktionsharzsystems in der Applikationsvorrichtung
zu unterdrücken. Während eine höhere Verarbeitungstemperatur
zur Herabsetzung der Viskosität des Reaktionsharzsystems
dient, kann für reaktivere bzw. schneller härtende Reaktions
harzsysteme eine niedrigere Verarbeitungstemperatur vorteil
haft sein.
Die Reaktivität des Reaktionsharzsystems und damit die zur
Verarbeitung erlaubten bzw. zur Härtung erforderlichen Bedin
gungen können durch geeignete Auswahl der Reaktionsharzkompo
nenten eingestellt werden. Mit Hilfe von Reaktionsbeschleuni
gern, beispielsweise den bei Epoxidharzen gebräuchlichen Imi
dazolen kann die Härtung beschleunigt werden bzw. bei niedri
geren Temperaturen ermöglicht werden. Auch hier bestätigt
sich die Beobachtung, daß durch den Zusatz des Alkanphosphon
säureanhydrids das Verhalten und übrigen Eigenschaften des
Reaktionsharzsystems praktisch nicht beeinflußt werden.
Die durch Härtung des Reaktionsharzsystems erhaltenen Form
stoffe erfüllen die Flammschutznorm UL 94 VO der Underwriters
Laboratorien bis zu einer Probendicke von 0,8 mm in einem
Ausführungsbeispiel mit 3 Prozent Phosphorgehalt (bezogen auf
die organische Matrix) und 20 Prozent Füllstoff
(Aluminiumhydroxid).
Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt bereits bei einem
Phosphorgehalt von 1 Prozent und 20 Prozent Aluminiumhydroxid
und 40 Prozent Quarzmehl eine UL 94 VO-Einstufung bei 3,2 mm
Probendicke.
Die aus den erfindungsgemäßen Reaktionsharzsystemen herge
stellten Formstoffe zeigen darüber hinaus selbst bei einem
Phosphorgehalt von zum Beispiel 3 Prozent mit phosporfreien
Epoxid-Anhydrid-Formstoffen vergleichbare mechanische, ther
mische, elektrische und chemische Eigenschaftswerte.
Sehr vorteilhaft wird das erfindungsgemäße Reaktionsharzsy
stem angewendet für den Verguß von Hochspannungsbauteilen,
insbesondere von Stützisolatoren in der Hochspannungsübertra
gung. Es handelt sich dabei um hochspannungsfeste Isolierbau
teile, die stromführende Anlagenkomponenten gegenüber Erdpo
tential elektrisch isoliert mechanisch fixieren. Die dafür
erforderlichen Gießharzmengen variieren je nach Bauelement
größe zwischen einigen 100 g und mehreren kg. Dabei wird das
Gießharz getrennt als Harz- und Härterkomponente aufbereitet.
Anschließend werden die beiden Komponenten vereinigt und im
Vakuum bei mäßiger Temperatur (90-100°C) homogenisiert. Der
Verguß der Stützisolatoren wird dann bei angepaßter Form- und
Massetemperatur nach der Vakuumgießtechnik bzw. für hochwer
tige Bauelemente nach dem Druckgelierverfahren durchgeführt.
Üblicherweise werden die Stützer nach einer Anhärtephase heiß
entformt und anschließend bei Temperaturen von ca. 140°C über
mehrere Stunden ausgehärtet.
Ein mit dem erfindungsgemäßen Reaktionsharzsystem hergestell
ter Stützertyp mit den Abmessungen - Höhe ca. 30 cm und
Durchmesser ca. 10 cm - besitzt Umbruch-Festigkeitswerte
zwischen 8,6 und 8,9 kN und übersteht ein 10 minütiges
Beflammen ohne Beanstandung. Er erfüllt damit den geforderten
Qualitätsstandard.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei
spielen näher erläutert.
Zur Herstellung eines P-haltigen formulierten Carbonsäure
anhydrids, bestehend aus Propanphosphonsäureanhydrid (PPA)
und Hexahydrophthalsäureanhydrid (HHPSA) werden 104,0 Mas
seteile einer 50-prozentigen PPA-Lösung (entspricht im Bei
spiel 0,49 mol PPA) unter Feuchteausschluß in ein Gefäß
eingewogen. Nach dem quantitativen Entfernen des Lösungs
mittels Ethylacetat im Vakuum bei 60-80°C werden 52,0
Masseteile (im Beispiel 0,34 mol) auf ca. 60°C vorgewärmtes
Hexahydrophthalsäureanhydrid zugemischt.
Dieses Phosphor-haltige Anhydridgemisch läßt sich durch die
geringe Viskosität sehr gut verarbeiten.
Es weist eine Viskosität bei 80°C von nur 120 mPa·s und ei
nen Phosphor-Gehalt von 14,5% auf.
Unter Feuchteausschluß ist eine Lagerstabilität bei Raum
temperatur von mindestens einem Jahr gegeben.
100,0 Masseteile Epoxyphenolnovolak (DEN 438), 36,0 Masse
teile des in Beispiel 1 hergestellten P-haltigen Anhydrid
gemischs, 39,3 Masseteile Hexahydrophthalsäureanhydrid, 1,0
Masseteile Beschleuniger 1-Cyanoethyl-2-phenylimidazol (2
PZ-CN) werden mit 42,8 Masseteilen Füllstoff Aluminium
hydroxid (Apyral 4) bei 60°C gemischt, entgast und 4 Stun
den bei 130°C gehärtet.
Entsprechend hergestellte Normstäbe, die einen P-Gehalt von
3% und einen Füllstoff-Gehalt von 20% aufweisen, erfüllen
die Flammschutznorm UL 94 VO der Underwriters Laboratories
bis zu einer Probendicke von 0,8 mm.
23,9 Masseteile eines Bisphenol-A-diglycidylethers (MY 740)
werden mit 1,4 Masseteilen lösungsmittelfreiem Propanphos
phonsäureanhydrid, 14,4 Masseteilen Phthalsäureanhydrid,
20,0 Masseteilen Aluminiumhydroxid (Apyral 4) und 40,0 Mas
seteilen Quarzmehl (Silbond FW EST 61) bei 130°C aufberei
tet. Nach dem Aufschmelzen und Mischen werden 0,24 Masse
teile Beschleuniger Dimethylbenzylamin zugegeben.
Das mit 60 Gewichtsprozent hochgefüllte Gießharz weist ei
nen P-Gehalt von nur 1% auf und ergibt nach Herstellung
entsprechender Normstäbe bei einer Härtung von 3 Stunden
bei 150°C hohe mechanische Formstoffeigenschaften. Es er
füllt die Flammschutzspezifikation nach UL 94 VO bis zu
einer Probendicke von 3,2 mm.
100,00 Masseteile Bisphenol-A-Diglycidylether (MY740) wur
den mit 29,0 Masseteilen Ethylmethylphosphinsäureanhydrid
(entspricht 0,15 mol), 49,6 Masseteilen Hexahydrophthalsäu
reanhydrid und 0,5 Masseteilen 1-Cyanoethyl-2-phenylimida
zol bei 60°C gemischt.
Die niederviskose Epoxidgießharzmasse wird vor dem Einfül
len in eine entsprechende Gießform entgast und anschließend
1 Stunde bei 100°C und 2 h bei 150°C gehärtet.
Die hergestellten Normstäbe, die einen P-Gehalt von 5 Pro
zent aufweisen, ergeben eine Flammschutzspezifikation nach
UL 94 VO bis zu einer Probendicke von 3,2 mm.
Für den Verguß von Stützisolatoren mit dem erfindungsgemäßen
Reaktionsharzsystem wird das Gießharz zunächst als Harz- und
Härterkomponente aufbereitet.
Zur Herstellung der Harzkomponente werden in einem geheizten
Kessel (ca. 90°C) 813,0 Masseteile eines niedermolekularen
Bisphenol-A-diglycidylethers (Araldit F), 207,0 Masseteile
eines höhermolekularen Bisphenol-A-diglycidylethers (Araldit
B 44), 1971,0 Masseteile Füllstoff, bestehend aus 1371,0
Masseteilen Quarzmehl (Christ-Quarzmehl 2500) und 600,0
Masseteilen Aluminiumhydroxid (Apyral 2), und 9,0 Masseteilen
Farbstoff (Eisenoxid) gemischt.
Die B-Komponente wird ebenfalls in einem geheizten Kessel
(Temperatur ca. 90°C) aufbereitet, bestehend aus 573,0 Masse
teilen Hexahydrophthalsäureanhydrid (HT 907), 6,0 Masseteilen
Beschleuniger Dimethylbenzylamin (Desmorapid DB), 843,0
Masseteilen Quarzmehl (Christ-Quarzmehl 2500), 369,0
Masseteilen Aluminiumhydroxid (Apyral 2) und 57,0 Masseteilen
lösungsmittelfreiem Propanphosphonsäureanhydrid.
Nach dem Vereinigen der Harz- und Härter-Komponenten wird das
Gießharz, das 0,34 Gewichtsprozent Phosphor, 20 Gewichts
prozent Aluminiumhydroxid und 45,6 Gewichtsprozent Quarzmehl
enthält und das bei 90°C eine Viskosität von etwa 4000 mPa·s
aufweist in eine vorbereitete Gießform gefüllt, 3 Stunden bei
120°C vorgehärtet und anschließend heiß entformt. Der vergos
sene, ca. 3,5 kg schwere Stützisolator wird 6 Stunden bei
140°C nachgehärtet.
Ein mit dem phosphormodifizierten Gießharzformstoff ausgerü
steter Stützisolator ist für den Einsatz in Hochspannungs
übertragungsanlagen qualifiziert. Er erfüllt insbesondere die
Anforderungen hinsichtlich halogenfreier Flammwidrigkeit,
Kriechstromfestigkeit und Umbruchfestigkeit.
Claims (11)
1. Reaktionsharzsystem mit
A einer Epoxidkomponente
B einer Härterkomponente, umfassend B1 und (B2 oder B3)
oder
B2 oder B3,
wobei
B1 ein Anhydrid einer Carbonsäure,
B2 ein Phosphonsäureanhydrid der allgemeinen Struk turformel B3 ein Phoshinsäureanhydrid der allgemeinen Struktur formel umfaßt, bei dem R und R¹ unabhängig voneinander ein Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 40 C-Atomen oder ein cycloaliphatischer oder ein Arylrest und n eine ganze Zahl ist.
A einer Epoxidkomponente
B einer Härterkomponente, umfassend B1 und (B2 oder B3)
oder
B2 oder B3,
wobei
B1 ein Anhydrid einer Carbonsäure,
B2 ein Phosphonsäureanhydrid der allgemeinen Struk turformel B3 ein Phoshinsäureanhydrid der allgemeinen Struktur formel umfaßt, bei dem R und R¹ unabhängig voneinander ein Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 40 C-Atomen oder ein cycloaliphatischer oder ein Arylrest und n eine ganze Zahl ist.
2. Reaktionsharzsystem nach Anspruch 1,
bei dem die Härterkomponente B eine Lösung des Phosphonsäure
anhydrids oder des Phoshinsäureanhydrids in einem Di- oder
Tetracarbonsäureanhydrid ist, die zumindest bei der Verarbei
tungstemperatur des Reaktionsharzsystems als Gießharz flüssig
ist.
3. Reaktionsharzsystem nach Anspruch 2,
bei dem die Härterkomponente B1 ein Anhydrid einer aromati
schen oder cycloaliphatischen Di- oder Tetracarbonsäure um
faßt.
4. Reaktionsharzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
welches weitere für Epoxidharze übliche Zusätze enthält, die
ausgewählt sind aus
C Reaktionsbeschleuniger, Reaktivverdünner, Füllstoff, Verlaufshilfsmittel, Haftvermittler, Thixotropierungs mittel, Farbstoff und Pigmente.
C Reaktionsbeschleuniger, Reaktivverdünner, Füllstoff, Verlaufshilfsmittel, Haftvermittler, Thixotropierungs mittel, Farbstoff und Pigmente.
5. Verfahren zur Herstellung eines flammwidrigen Gießharz
formstoffes durch
miteinander Vermischen der Komponenten A, B1 und/oder (B2
oder B3), wobei
A eine Epoxidkomponente,
B1 ein Anhydrid einer Carbonsäure,
B2 ein Phosphonsäureanhydrid der allgemeinen Strukturformel und B3 ein Phosphinsäureanhydrid der allgemeinen Strukturfor mel umfaßt, in der R und R¹ unabhängig voneinander ein Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 40 C-Atomen oder ein cycloalipha tischer oder ein Arylrest und n eine ganze Zahl ist, und
Aushärten bei erhöhter Temperatur.
A eine Epoxidkomponente,
B1 ein Anhydrid einer Carbonsäure,
B2 ein Phosphonsäureanhydrid der allgemeinen Strukturformel und B3 ein Phosphinsäureanhydrid der allgemeinen Strukturfor mel umfaßt, in der R und R¹ unabhängig voneinander ein Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 40 C-Atomen oder ein cycloalipha tischer oder ein Arylrest und n eine ganze Zahl ist, und
Aushärten bei erhöhter Temperatur.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
bei dem vor dem Aushärten noch eine weitere Komponenten C zu
gemischt wird, welche ausgewählt ist aus
C Reaktionsbeschleuniger, Reaktivverdünner, Füllstoff, Verlaufshilfsmittel, Haftvermittler, Thixotropierungs mittel, Farbstoff und Pigment.
C Reaktionsbeschleuniger, Reaktivverdünner, Füllstoff, Verlaufshilfsmittel, Haftvermittler, Thixotropierungs mittel, Farbstoff und Pigment.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
- - bei dem eine Härterkomponente B durch Lösen des Phosphon säureanhydrids B2 oder des Phosphinsäureanhydrids B3 in dem Anhydrid B1 der Carbonsäure hergestellt wird
- - bei dem die Härterkomponente B mit einer Polyepoxidver bindung A, die zumindest zwei Epoxidgruppen pro Molekül aufweist, und gegebenenfalls weiteren für Epoxidharze üb lichen Zusätzen oder Füllstoffen C zu einer Reaktions harzmischung vermischt wird,
- - bei dem der Anteil des Phosphonsäureanhydrids B2 oder des Phosphinsäureanhydrids B3 so bemessen wird, daß der Phos phorgehalt der organischen Bestandteile zwischen 0,5 und 10, vorzugsweise zwischen 1 und 5 Gewichtsprozent liegt.
- - bei dem die Reaktionsharzmischung bei erhöhter Temperatur gehärtet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
bei dem die Reaktionsharzmischung vor dem Härten durch Ver
gießen in eine Gießform verarbeitet wird.
9. Flammwidriger Gießharzformkörper, Gießharzabdeckung oder
Gießharzumhüllung für insbesondere elektrische und elektroni
sche Bauelemente, wie z. B. Hochspannungsbauteile, Über
trager, Drosseln, Kondensatoren, Relais und Halbleiterbau
elemente, hergestellt aus einem Reaktionsharzsystem nach
einem der Ansprüche 1 bis 4.
10. Flammwidrige Gießharzumhüllung für Stützisolatoren in
Hochspannungsübertragungsanlagen, hergestellt aus einem
Reaktionsharzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
11. Verwendung eines Phosphonsäureanhydrids oder eines Phos
phinsäureanhydrids als Harzkomponente in einem Reaktions
harzsystem auf Epoxidbasis zur Erhöhung der Flammfestigkeit
daraus hergestellter Formstoffe.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19506010A DE19506010A1 (de) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | Flammwidriges Reaktionsharzsystem |
EP95119489A EP0721965B1 (de) | 1995-01-10 | 1995-12-11 | Flammwidriges Reaktionsharzsystem auf Basis von Epoxyverbindungen und phosphorhaltigen Anhydrid-Härtern |
DE59510595T DE59510595D1 (de) | 1995-01-10 | 1995-12-11 | Flammwidriges Reaktionsharzsystem auf Basis von Epoxyverbindungen und phosphorhaltigen Anhydrid-Härtern |
JP8001499A JPH08231683A (ja) | 1995-01-10 | 1996-01-09 | 反応樹脂系、耐火性注型用樹脂成形材料の製造方法及び該反応樹脂系から製造された耐燃性注型用樹脂成形体、被覆又はケーシング |
US08/583,778 US5837771A (en) | 1995-01-10 | 1996-01-11 | Flame retardant reaction resin system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19506010A DE19506010A1 (de) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | Flammwidriges Reaktionsharzsystem |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=7754657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19506010A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999045061A1 (de) * | 1998-03-04 | 1999-09-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Halogenfrei flammwidriger verbundwerkstoff |
US6201074B1 (en) | 1996-09-26 | 2001-03-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Mixture of epoxy resin, epoxide group-containing P compound, P-modified epoxy resin and polyamine |
WO2016166226A1 (de) | 2015-04-17 | 2016-10-20 | Alzchem Ag | Härter und härtungsbeschleuniger mit flammschutzwirkung zur härtung von epoxidharzen |
-
1995
- 1995-02-17 DE DE19506010A patent/DE19506010A1/de not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6201074B1 (en) | 1996-09-26 | 2001-03-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Mixture of epoxy resin, epoxide group-containing P compound, P-modified epoxy resin and polyamine |
WO1999045061A1 (de) * | 1998-03-04 | 1999-09-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Halogenfrei flammwidriger verbundwerkstoff |
WO2016166226A1 (de) | 2015-04-17 | 2016-10-20 | Alzchem Ag | Härter und härtungsbeschleuniger mit flammschutzwirkung zur härtung von epoxidharzen |
WO2016166229A1 (de) | 2015-04-17 | 2016-10-20 | Alzchem Ag | Härter und härtungsbeschleuniger mit flammschutzwirkung zur härtung von epoxidharzen (ii) |
DE102016004590A1 (de) | 2015-04-17 | 2016-11-03 | Alzchem Ag | Härter und Härtungsbeschleuniger mit Flammschutzwirkung zur Härtung von Epoxidharzen (II) |
DE102016004605A1 (de) | 2015-04-17 | 2016-11-03 | Alzchem Ag | Härter und Härtungsbeschleuniger mit Flammschutzwirkung zur Härtung von Epoxidharzen (I) |
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