DE2119236C3 - Schichtpreßstoff als Potentiometermaterial - Google Patents

Description

Ein bekannter Verwendungszweck von Phenolharzhartpapier besteht in der vorwiegend einseitigen Beschichtung des Materials mit Leitlack zur Herstellung von Potentiometerstreifen u.dgl. Bei diesen Leitlacken handelt es sich sowohl um rußpigmentierte als auch mit Silberpulver gefüllte Leitlacke auf Phenolharzbasis. Die Lacke, deren Leitwert zuvor sorgfältigeingestellt worden sind, werden im Spritzverfahren auf die Oberfläche von Hartpapierstreifen gebracht und bei Temperaturen um 200° C bis zu 4 Stunden lang eingebrannt und ausgehärtet. Danach werden die Teile in ihren endgültigen Abmessungen aus den Streifen gestanzt. Die Stanzung erfolgt heiß (nach Vorwärmen bei etwa 100° C. Es wurde beobachtet, daß nur bei Vorhandensein eines weichmacherfreien, also unmodifizierten Phenol- bzw. Kresoltiarz in der Deckschicht des Hartpapiers die Oberfläche bei dem vorgenannten Einbrennvorgang glatt bleibt, während sie bei Verwendung plastifizier-(ter Phenolharze rauh wird. Durch die Wärmebehandlung jedoch werden die gestanzten Hartpapierteile auf Phenolharzbasis oftmals so spröde und brüchig, daß sie oft schon bei geringer mechanischer Beanspruchung durch z. B. Schrauben oder Nieten zerplatzen. Diese Versprödung ist nur zum Teil auf die Zersetzung der Zellulose des Papieranteils im Trägermaterial zurückzuführen, vorwiegend wird sie durch die Zersetzung des Phenolharzes verursacht. Ein wichtiger Grund für die Versprödung ist auch darin zu suchen, daß durch das Einbrennen des Leitlackes das bei der Kondensation des Phenolharzes entstehende Wasser zumindest teilweise aus dem Laminat ausgetrieben wird, wodurch mikroskopisch feine Hohlräume entstehen.

Versuche, die genannten Probleme mit Hilfe von Epoxydglasseidenhartgewebc zu lösen, sind wegen stanztechnischer Schwierigkeiten fehlgeschlagen; das Material erwies sich außerdem als kostspielig. Laminate mit anderen duromcrcn Harzen als Bindemittel, wie z. B. Polyesterharzen, Melaminharzen oder Silikonharzen, haben sich ebenfalls nicht bewährt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit einem Leitlack lackierbares Basismaterial für hohe Temperaturbeanspruchungen zu schaffen, das beim Einbrennprozeß nicht versprödet und eine einwandfreie Stanzbarkeit gewährleistet. Ferner ist zu fordern, daß das mit dem Bindemittel imprägnierte Trägermaterial nach dem Einbrennen des

Leitlackes auch bei hohen Temperaturen weitgehend eine Konstanz seiner elektrischen Widerstandswerte beibehält und dadurch keine nachteilK^ Beeinflussung der Leitwerte in der Leitlackschiuit auftritt. Die Aufgabe wird bei einem mit einem Leitlack

ίο versehenen, aus mehreren harzimprägnierten und mit Bindemittel verbundenen Trägerbahnen hergestellten Schichtpreßstoff, insbesondere zur Herstellung als Potentiometermaterial, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Imprägnier- und Bindemittel ein ατοί 5 malischer Cyansäureester und als Trägermaterial eine Wirrfaser verwendet wird. Als Bindemittel kann z. B. Cyanatharz auf Basis aromatischer Cyansäureester verwendet werden, die z.B. durch Umsetzung von Phenolen mit Chlorcyan hergestellt werden, wie 2,2-

ϊο Bis-(4-Cyanatophenylpropan). Diese Harze sind als solche bekannt und auch schon für andere Zwecke verwendet worden. Für den hier beschriebenen Verwendungszweck ist das Cyanatharz, auch in Verbindung mit Zellulosefasern, wegen seines hohen Erwei-

»5 chungspunktes von etwa 200° C hervorragei. i geeignet. Es entstehen außerdem bei der Härtung von Cyanatharz kein Wasser oder andere Kondensationsprodukte, so daß das Material, welches mit Cyanatharz als Bindemittel hergestellt worden ist, beim Tempern auch nicht porös werden kann. Cyanatharz ist ferner ein relativ zähes Duromeres, das auch bei langer dauernder thermischer Beanspruchung wenig zur Versprödung neigt.

Mit Hilfe von Cyanatharz auf Basis aromatischer Cyansäureester als Imprägnier- und Bindemittel lassen sich für den in Rede stehenden Verwendungszweck in Kombination mit einem Wirrfaserträgermaterial vor allem drei Laminattypen einsetzen. Als Wirrfasermaterial für die vorliegende Erfindung

♦o kommen besonders Papierfasern, Glasfaservlies und/oder synthetisches Fasermaterial, insbesondere auf Basis von Polyesterfaservlies in Frage. In stanztechnischer Hinsicht bietet diese Kombination besondere Vorteile, da durch die Verwendung des Wirrfaserträgermaterials die der Stanzbarkeit des Schichtstoffes entgegenwirkende große Härte des Cyanatharzes etwas ausgeglichen wird.

Die Kombination von Cyanatharz mit Papier als Trägermaterial führt zu einem Cyanatharzhartpapier, das im Vergleich zu Phenolharzhartpapier bessere mechanische Eigenschaftswerte, insbesondere große Elastizität besitzt. Durch den Einbrennprozeß des aufgebrachten Leitlackes versprödet das Material nur unwesentlich. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann zur Erzielung einer hohen Lagentrennkraft, einer niedrigen Wasseraufnahme und guter elektrischer Eigenschaftswerte eine Vortränkung des Papiers, z. B. mit einer Kombination aus Epoxydharz und Phenolharz, durchgeführt werden. Bei dieser Vorimprägnierung sind die beiden Komponenten auf der Faser weitgehend auszuhörten. Die Nachimprägnierung der vorimprägnierten Papierbahnen wird dann erfindungsgemäß mit Cyanatharz durchgeführt, das mit 0,3% Diazobenzcyclooctan und 0,3 bis 0,4% Brenzkatechin als Härtungskatalysatoren versetzt wird.

Eine Kombination von Cyanatharzbindemittel mit Glasfaservlies als Trägermaterial ergibt einen Schichtpreßstoff, der gegenüber Cyanatharzhartpa-

pier eine noch weiter verbesserte thermische Beständigkeit und noch bessere mechanische Eigenschaftswerte erbringt. Durch Verwendung der Glaswirrfaser ist die Stanzbarkeit dieses Materials gewährleistet, zugleich auch seine Preiswürdigkeit gegenüber einem Glasseidenhartgewebe.

Verwendet man an Stelle des Glasfaservlieses ein Polyesterfaservlies, so erhält man ein noch besser stanzbares Produkt, das zugleich auch noch preiswerter ist. Eine Schrumpfung dieses Materials während des Einbrennvorganges kann dadurch vermieden werden, daß vorgeschrumpftes Polyestervlies eingesetzt wird.

Für die Herstellung eines Potentiomctermaterials werden in an sich bekannter Weise mehrere Lagen aus Wirrfasermaterial, die mit einem Imprägnier- und Bindemittel auf Basis aromatischer Cyansäureester versehen sind, zu einem Schichtpreßstoff unter Druck und Wärme verfestigt. Aus dem auf diese Weise hergestellten Plattenmaterial werden z. B. unter Verwendung einer Präzisionsschlagschere Streifen gefertigt, die dann vorzugsweise im Spritzverfahren mit einem an sich bekannten Leitlack, z. B. auf Phenolharzbasis

ίο mit Ruß oder Silberpulver als leitendem Pigment beschichtet werden. Der Einbrennprozeß wird bei Temperaturen um 200° C bis zur Konstanz der Leitwerte durchgeführt, ohne daß hierdurch eine nachteilige Beeinflussung des Basismaterials erfolgt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Mit einem Leitlack versehener, aus mehreren harzimprägnierten und mit Bindemittel verbundenen Trägerbahnen hergestellter Schichtpreßstoff, insbesondere zur Herstellung von Potentiometern, dadurch gekennzeichnet, daß als Imprägnier- und Bindemittel ein aromatischer Cyansäureester und als Trägermaterial eine Wirrfaser verwendet ist.

2. Schichtpreßstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wirrfaser eine Zellulosefaser verwendet ist.

3. Schichtpreßstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wirrfaser eine Polyesterfaser verwendet ist.

4. Schichtpreßstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wirrfaser eine Glasfaser verwendet ist.