DE2017200B2 - Gefuellte kunststofformmassen - Google Patents

Description

Bisher ist man in Fällen, wo es auf Dielektrika mit hoher relativer Dielektrizitätskonstante, z. B. 80 oder 100 ankommt, auf keramische Stoffe, z. B. Sinterutil oder auf Reaktionsprodukte, die bei der Sinterung von Titandioxid mit den Oxiden von Barium, Zirkon oder Blei entstehen, angewiesen. Diese Stoffe können nur in keramischer Technik verarbeitet werden, was durch die Schwierigkeiten ihrer technologischen Verarbeitung zu relativ teuren Produkten führt.

Es ist daher von großem praktischen Interesse, ein Material zu erhalten, das sich mit den Methoden der Kunststoffverarbeitung Pressen, Spritzpressen, Spritzgießen oder Gießen zu geformten Gebilden verarbeiten läßt, die eine erhöhte relative Dielektrizitätskonstante besitzen.

Es wurde gefunden, daß nach der üblichen Technologie für die Herstellung von Formteilen aus Kunststoff solche Formmassen geeignet sind, die als Füllstoff Sinterprodukte von Titandioxid mit den Oxiden von Barium, Zirkon oder Blei enthalten. Es können auch die zu Oxiden verglühbaren Salze eingesetzt sein. Die relative Dielektrizitätskonstante des Formstoffes läßt sich je nach Anteil des erfindungsgemäßen anorganischen Füllstoffes zwischen der des verwendeten Kunststoffes und Werten von 100 und mehr einstellen. Werte der relativen Dielektrizitätskonstante von >; 100 werden erhalten, wenn der Füllstoffanteil 60 bis 90% beträgt.

Als besonders geeignete Füllstoffe haben sich Bariumtitanat, Sinterrutil und Blei-zirkonat-titanat erwiesen. In einigen Fällen wurden besondere Vorteile bei Verwendung der genannten Füllstoffe erreicht, wenn sie mit Spuren von Elementen der II., Ul. und V. Gruppe des periodischen Systems der Elemente dotiert sind.

Der Füllstoff sollte gut getrocknet und von angelagertem Wasser befreit sein. Die vorstehend genannten KoniDonenten werden in üblicher Weise intensiv gemischt, wobei das Harz in flüssiger Form oder auch feinst gepulvert zugesetzt werden kann, so daß sich nach dem Mischen eine durch Pressen, Spritzpressen, Spritzgießen oder Gießen verformbare Masse ergibt Dabei können auch Armaturen z. B. aus Metall miteingeformt, beispielsweise miteingepreßt werden.

In den erfindungsgemäßen Formmassen kann das Kunstharz ein Thermoplast, z. B. ein Polyolefin, ein Polyamid oder ein Polycarbonat sein. Geeignete ίο härtbare Kunstharze sind z. B. Polyester- und Epoxidharze bzw. Amino- oder Phenoplaste.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt in der einfachen und wirtschaftlichen Verarbeitung der Formmassen nach den Methoden der Kunststoffverarbeitung, is wobei durch einen entsprechenden Harzanteil in der erfindungsgemäßen Kunststoffmasse die dielektrische Festigkeit verbessert und Formhaltigkeit, Konlurschärfe, Verarbeitungsgeschwindigkeit und Schwundverhall.en in gewünschter Weise gegenüber einer Keramik verbessert sind.

Aus Formmassen gemäß der Erfindung können beliebige Formteile, beispielsweise Platten, insbesondere auch elektrische Bauteile mit Dielektrizitätskonstanten > 100 und guten mechanischen Werten hergestellt werden.

Die Erfindung wird durch nachstehende Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Eine Masse aus 24 Gew.-% eines Polyesterharzes und 86 Gew.-% eines bei oberhalb 1000⁰C zur Reaktion gebrachten stöchiometrischen Gemisches von BaCOj und TiO₂ wird sorgfältig gemischt und sodann durch Pressen, Spritzen oder Spritzgießen zu Formteilen verarbeitet.

Die erhaltenen Formteile haben eine Dielektrizitätskonstante von etwa 120 bei der Meßfrequenz von 1 kHz; der dielektrische Verlustwinkel tan <5 liegt bei 9 · ΙΟ-³.

Beispiel 2
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Es wird, wie unter Beispiel 1 angegeben, jjearbeiiet

mit der Abänderung, daß der verwendete anorganische Füllstoff nur zu 35 Gew.-% zugesetzt wird. Es resultiert ein Formstoff mit einer relativen Dielektrij.itätskonstante von 9,4.

Beispiel 3

Aus einer Formmasse, die entsteht, wenn man 65 Gew.-% des obengenannten Oxidgemisches mit einem flüssigen Epoxidgießharz vermischt, werden Gießkörper hergestellt, die nach der Aushärtung eine relative Dielektrizitätskonstante von ~20 haben. Körper hergestellt aus einer Formmasse, die von dem genannten Füllstoff 80 Gew.-% enthält, haben eine relative Dielektrizitätskonstante von ~60.

Bei Verwendung von Thermoplasten wird zweckmäßig von pulverförmigem Kunststoff, z. B. Polypropylen, ausgegangen. Das Kunststoffpulver wird mit dem feinverteilten anorganischen Füllstoff in üblicher Weise gemischt und im Spritzguß, wie bei Thermoplasten üblich, zu Formkörpern verarbeitet. Die relative Dielektrizitätskonstante der erhaltenen Produkte ist wie bei den vorgenannten Mischungen vom Gehalt an anorganischem Füllstoff abhängig Bei analogen Mischungsverhältnissen werden DK-Werte in derselben Höhe erzielt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gefüllte Kunstsiofformmassen, deren relative Dielektrizitätskonstanten zwischen der des verwendeten Kunststoffes und Werten i 100 einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Füllstoff Sinterprodukte von Titandioxid mit den Oxiden von Barium, Zirkon oder Blei in wechselnden Anteilen enthalten.

2. Gefüllte Kunststofformmassen mit der relativen Dielektrizitätskonstante 100, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Füllstoff Bariumtitanat enthalten.

3. Gefüllte Kunststofformmassen denen relative Dielektrizitätskonstanten zwischen den des verwendeten Kunststoffes und Werten ä 100 einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Füllstoff Sinterrutil enthalten.

4. Gefüllte Kunststofformmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Füllstoff Blei-zirkonat-titanat enthalten.

5. Gefüllte Kunststofformmassen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe mit Spuren von Elementen der II., III. und V. Gruppe des Periodischen Systems der Elemente dotiert sind.