DE2263653C3 - Verfahren zum Aufbringen eines Films aus Copolymerisaten auf flexible Substrate - Google Patents
Verfahren zum Aufbringen eines Films aus Copolymerisaten auf flexible SubstrateInfo
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- DE2263653C3 DE2263653C3 DE2263653A DE2263653A DE2263653C3 DE 2263653 C3 DE2263653 C3 DE 2263653C3 DE 2263653 A DE2263653 A DE 2263653A DE 2263653 A DE2263653 A DE 2263653A DE 2263653 C3 DE2263653 C3 DE 2263653C3
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen eines Films aus Copolymerisaten auf flexible
Substrate. Der Vorschlag, flexible Flachleiterkabel und
flexible Schaltungen zu verwenden, besteht seit einer Reihe von Jahren, hat jedoch erst seit kurzem wieder
allgemeine Aufnahme gefunden. Der Anstoß zur erweiterten Verwendung ging aus von:
(1) einer zunehmenden Kenntnis der vielen Vorteile
flexibler Schaltungen gegenüber Hartverdrahtung, wie verringertes Gewicht und Volumen, einfache Handhabung und einfacher Einbau, verringerte Möglichkeit von
Einbaufehlern, leichtere Abschirmung zwischen sowohl den Leitern als auch zwischen den Leiterschichten,
größere mechanische Festigkeit und höhere Strombelastbarkeit infolge besserer Wärmeableitungseigenschaften,
(2) der Möglichkeit der Verwendung verbesserter Materialien und Verfahrenstechniken und
(3) den ständig zunehmenden Kosten der Hartverdrahtung.
Die Bildung solcher Schaltungen auf flexiblen Substraten erfordert die Verwendung eines geeigneten
Schutzüberzugs. Für einen angemessenen Schutz der Schaltung soll der Oberzug zäh, jedoch ausreichend
flexibel sein, um die Haftung an dem Substrat ohne Rissebildung, Knickungen u. dgl. aufrechtzuerhalten.
Es ist bereits bekannt, eine PolyäthylenterepiUhalatfolie in Laminierpressen aufzubringen. Dieses Verfahren hat sich jedoch nicht durchgesetzt weil es schwierig
war, die Folie sowohl falten- als auch blasenfrei aufzubringen und auch vergleichsweise lange Standzeiten in der Laminierpresse erforderlich waren.
Die Aufmerksamkeit wurde daher auf erstarrungsfähige bzw. härtbare flüssige Beschichtungszusammenset-
zungen gerichtet Um einen wirtschaftlichen Anreiz zu bieten, müssen solche Beschichtungsmaterialien verhältnismäßig billig sein, leicht aufgebracht werden können,
eine angemessene lange Lagerbeständigkeit und Ge
brauchsfähigkeit haben und doch nach dem Aufbringen
innerhalb einer ausreichend kurzen Zeit erstarrungsfähig bzw. aushärtbar sein, um eine kontinuierliche
Beschichtungsarbeit bei Großserienfertigung zu ermöglichen. Außerdem sollen sie gute dielektrische Eigen-
schäften und Hitzebeständigkeit beim Löten oder beim Entstehen von Flammen haben.
Aus der schweizerischen Patentschrift 481 151 ist es bekannt ungesättigte Fettsäuren, wie Ricinolsäure oder
Hydroxystearinsäure mit Diolen mit 2 bis 6 Kohlenstof f
atomen, ungesättigten Dicarbonsäuren, wie Maleinsäu
re und Trimeüitsäure zu einem ungesättigten Polyester umzusetzen und 10 bis 90 Gew.-% davon mit 10 bis 90
Gew.-% ungesättigten Verbindungen zu copolypverisieren.
Die dort im allgemeinen angegebenen Mischungen werden, in einem Lösungsmittel wie Xylol verdünnt
verarbeitet und erhalten unmittelbar vor Verarbeitung einen Katalysator zugesetzt Ein zugesetztes Lösungsmittel muß aber zunächst wieder verdampfen, was
längere Standzeiten bedingt Außerdem verläuft das durch zugesetzte Katalysatoren eingeleitete Aushärten
ebenfalls zu langsam ab und hat im übrigen den weiteren Nachteil, daß die Flüssigkeit eine nur begrenzte
Lebensdauer besitzt wodurch sich Probleme ergeben,
jo wenn hiermit in einen zeitlich genau abgestimmten
Herstellungsprozeß gearbeitet werden soIL Ein weiteres Problem bei der Aushärtung ungesättigter Polyester-Styrol-Mischungen liegt in der Blockierung der
Aushärtungsreaktion durch Sauerstoff, wenn die Flüs
sigkeit der Luft ausgesetzt wird. Dieses Problem wird
insbesondere dann ernsthaft wenn dünne Schichten
wegen des dann hohen Verhältnisses von Oberfläche zu
Findet sich in der DE-OS 17 70 101. Hierbei handelt es sich im einzelnen um das Veresterungsprodukt aus
zweiwertigen Alkoholen und Dicarbonsäuren oder deren Anhydride, das gegebenenfalls noch mit äthylenisch ungesättigten Monomeren (»polymerisiert wer-
den kann. Die angegebenen Formulierungen führen
aber zu weitgehend unflexiblen Materialien; sie eignen
sich also nicht für den hier in Rede stehenden
zum Aufbringen eines Films aus Copoly.r.erisaten auf
flexiblen Substraten bereitzustellen, das zu flexiblen Filmet' führt wobei die Polymerisationsreaktion innerhalb weniger Sekunden eingeleitet und zum Ablauf
gebracht werden kann. Darüber hinaus soll es auch
r>5 möglich sein, die Polymerisationsreaktion in nur
ausgewählten Teilen des aufgetragenen Films ablaufen zu lassen, so daß anschließend die unreagierten Filmteile
wieder abgelöst werden können.
ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst daß man 60 bis 75 Gew,-% ungesättigte Polyester, die durch
Umsetzen von
a) Maleinsäure, Fumarsäure, Chlormaleinsäure, Dichlormaleinsäure und/oder Mesaconsäure oder
jeweils deren Anhydrid mit
b) Trimellithsäure oder deren Anhydrid im Molverhältnis von a zu b wie 1 :1 bis 8 :1 und
c) einem oder mehreren zweiwertigen Alkoholen mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen und
d) Ricinusöl oder Estern der Ricinolsäure oder der
Hydroxystearinsüire oder deren Gemischen,
wobei das Molverhältnis von c zu d 4:1 bis 60:1
beträgt, und das Verhältnis aller Hydroxylreste zu allen
Carboxylresten im Bereich von 1,1 :1 bis 1,6 :1 liegt, bis
zu einer Säurezahl von bis zu 20 hergestellt worden sind, mit 25 bis 40 Gew.-% eines oder mehrerer Vinyimonomeren, die mindestens 50 Gew.-% Styrol enthalten,
vermischt und die Mischung nach ihrem Auftragen auf das Substrat durch Bestrahlen mit einem Elektronenstrahl oder durch ultraviolette Bestrahlung copolymerisiert
Dadurch, daß nicht mit einem Katalysator, sondern mit Bestrahlung als dem polymerisationsauslösenden
Mittel gearbeitet wird, kann die Mischung auch längere
Zeit auf Lager genommen werden, und es kann im Wege einer bildmäßigen Bestrahlung auf sehr einfache Weise
erreicht 'werden, daß nur ausgewählte Teile des Substrats mit einem bleibenden Oberzug versehen
werden. Beispielsweise ist es hierbei möglich, die Anschluß- und Verbindungsstellen für die einzelnen
Leitungen freizuhalten.
Die bevorzugten Zusammensetzungen dieser Harze enthalten zusätzlich einen oder mehrere Sensibilisatoren, welche ein rasches Aushärten der Harze dadurch
ermöglichen, daß sie eine ultravioletten Strahlung ausgesetzt werden, und einen oder mehrere Inhibitoren,
um eine angemessene Lagerbeständigkeit zu erhalten.
Die Viskosität der Kiissen und damit ihre Beschichtungseigenschaften kann dadurch gerege11 werden, daß
das Verhältnis von Polyester zu Vinylmonomeren innerhalb der angegebenen Grenzen vc^ndert wird,
und durch den Zusatz von thixotropen Mitteln, wie Rauchkieselsäure.
Feuertiemmende Eigenschaften lassen sich entweder
durch den Zusatz von feuerhemmenden Stoffen, wie Antimontrioxid und chlorierte Paraffine, erzielen, oder
dadurch, daß dem Polyester bromierte Polyole einverleibt werden.
Die Gegenwart einer ungesättigten Säure im Polyester ist notwendig, um während der Aushärtung
Stellen für die nachfolgende Vernetzung mit Styrol zu schaffen. Die bevorzugte Säure für das Erzielen einer
solchen Ungesättigtheit ist Maleinsäure, gewöhnlich in Form ihres Anhydrids. Derivate oder Isomere dieser
Säure, die ebenfalls verwendet werden können, sind beispielsweise Fumar-, Chlormalein-, Dichlormalein-
und Mesaconsäure.
Zu diesen Säuren gehören zusätzlich Trimellithsäure,
die gewöhnlich in Form ihres Anhydrids vorhanden ist,
in einer Menge, die ausreicht, ein Verhältnis von Maleinsäure zu Trimellithsäure zwischen 1 :1 und 8 :1
zu erhalten. Trimellithsäure setzt, wenn sie innerhalb der angegebenen Bereiche vorhanden ist, die Ungesättigtheit um einen Betrag herab, der ausreicht, eine
erhöhte Festigkeit des fertig ausgehärteten Harzes herbeizuführen. Wenn dieser Bereich durch den Zusatz
von überschüssiger Trimellithsäure überschritten wird,
wird die Ungesättigtheit des Polyesters in dem Maße herabgesetzt, daß überschüssiges Styrol in dem voll
ausgehärteten Harz vorhanden ist, was zu einer Degradation der Zugfestigkeit und anderer mechanischer Eigenschaften führt Zu wenig Trimellithsäureanhydrid wird zu einem Oberschuß der ungesättigten
aliphatischen Säure, was eine Ungesättigtheit in dem voll ausgehärteten Harz zur Folge hat, so daß eine
Kantenverfestigung durch Oxidation stattfinden kann. Unter Zugrundelegung der vorstehenden Erwägungen
wird ein Verhältnis von Maleinsäure zu Trimellithsäure zwischen 2 :1 und 3 :1 bevorzugt
Zu den kurzkettigen Diolen gehören solche mit bis zu
sechs Kohlenstoffatomen je Molekül, wie Äthylenglykol, Propylenglykol, Butandiol und Pentandiol, sowie
deren Isomere. Bevorzugte Diole hinsichtlich ihrer
ίο Beschaffungsmöglichkeit und Verträglichkeit mit den
anderen Bestandteilen des Harzes sind Propylenglykol und Pentandiol. Diese Diole bilden die wesentlichen
Bestandteile der Polyole, welche die Hydroxylgruppen bilden, welche zur Reaktion mit den Säuregruppen zur
Für den angegebenen Zweck ist es vorzuziehen, Ricinusöl oder Ester der Ricinolsäure oder der
Hydroxystearinsäure oder deren Gemische in einer Menge zuzufügen, die einem molaren Verhältnis
zwischen 6 :1 und 12:1 von Diol zu diesen Verbindungen entspricht
Zum Erzieien der gewünschten Eigenschaften des ausgehärteten Harzes muß das Verhältnis der Gesamthydroxylgruppen, welche durch die kurzkettigen Diole
und Ricinusöl oder Ester der Ricinolsäure oder der Hydroxystearinsäure oder deren Gemische beigetragen
werden, zu den Gesamtsäuregruppen (ΟΗ/ΓΟΟΗ)
innerhalb des Bereiches von 1.1 11 bis 1,6:1 liegen.
Unterhalb dieses Bereiches würde der Säurewert des
jo voll umgesetzten Polyesters zu hoch sein, was zu einer
Schärfe des ausgehärteten Harzes infolge eines nicht umgesetzten Säureüberschusses in dem Polyester führt
Oberhalb dieses Bereiches würde das Molekulargewicht zu niedrig sein, was eine ungenügende Festigkeit und
V1 Härte des Harzes ergibt Aufgrund dieser Erwägungen
wird ein Verhältnis von 1,3 :1 bis 1,4 :1 bevorzugt
Polyesteransätze, die auf den vorerwähnten Bestandteilen und molaren Verhältnissen beruhen, ergeben bei
voller Umsetzung eine Säurezahl, die '.m allgemeinen
4n unter 20 liegt, was eine annehmbare Menge freier Säure
in ihnen anzeigt Die Einhaltung des bevorzugten Verhältnisses der Gesamthydroxylgruppen zu den
Gesamtsäuregruppen führt im allgemeinen zu einer Säurezahl, die unter 15 liegt Ein voll umgesetzter
Polyester ist einer, bei welchem die Reaktion bis zu einem Punkt durchgeführt worden ist der kurz vor dem
Gelpunkt liegt. Eine solche Reaktion kann zweckmäßig dadurch erzielt werden, daß ein Gemisch der Bestandteile bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von
etwa 150 bis 2500C während einer bis mehreren
Stunden erhitzt wird. Beispielsweise wird bei einem typischen Reaktionsablauf das Gemisch von einer
Temperatur von etwa 1700C allmählich auf etwa 2200C
innerhalb eines Zeitraums von 3—4 Stunden erhitzt. Es
ist normalerweise wünschenswert, das während der
Reaktion entstehende Wasser zu entfernen. Dieses Entfernen des Wassers kann durch Gasmitführung oder
durch die Bildung eines geeigneten azeotropischen Gemisches, beispielsweise mit Toluol, geschehen. Diese
w) Arbeitsweise führt gewöhnlich zu einem voll umgesetzten ungesättigten Polyesterharz mit einem Molekulargewicht von etwa 1000. Das Polyester wird dann auf
eine Temperatur innerhalb des Bereiches von etwa 80 bis 120°C vor dem Zusetzen von Styrol mit oder ohne
anderen Monomeren, gebracht. Oberhalb dieses Temperaturbereiches kann eine vorzeitige Reaktion mit
Styrol stattfinden, während unterhalb dieses Bereiches das Polyester zu viskos für ein gutes Mischen mit dem
Monomeren werden kann.
Vorzugsweise soll das Monomere mindestens 50 Gew,-% Styrol enthalten, damit die Vernetzung min
dem Polyester an den Ungesättigtheitsstellen während der nachfolgenden Aushärtung erzielt wird. Der
restliche Teil des modifizierenden Monomeren kann ein Acrylat von Methacrylat, wie Methylmethacrylat sein.
Das Gesamtmonomere einschließlich Styrol soll von 25—40 Gew.-% des Gesamtharzes bilden, unterhalb
welchen Detrages eine wesentliche Ungesättigtheit nach dem Aushärten die Folge sein würde, was eine
Kantenverfestigung zuläßt, und oberhalb welchen Betrages das ausgehärtete Harz Klebrigkeit zeigen
würde. Das modifizierende Monomere, vorzugsweise Methylmethacrylat, wirkt sich im Sinne einer erhöhten
Flexibilität des ausgehärteten Harzes aus. Es ist gewöhnlich vorzuziehen, einen Inhibitor einzuverleiben,
um eine wirtschaftliche Lagerbeständigkeit zu erhalten. Typische Inhibitoren sind tert Butylcatechol und
Hydrochinon oder dessen Methyläther. Im allgemeinen wird das Catechol insofern bevorzugt, als es vom 10- bis
lOOfaehen wirksamer als Hydrochinon ist, und beispielsweise
in Mengen von 0,01 bis 0,1 Gew.-% vorhanden sein kann, was eine Lagerbeständigkeit von etwa 6
Monaten bis 1 Jahr ergibt.
Diese Harze können durch Strahlung ausgehärtet werden, beispielsweise durch Bestrahlung mit einem
Elektronenstrahl oder durch ultraviolette Bestrahlung.
Zur Durchführung der Aushärtung durch ultraviolette Strahlung wird die Masse während eines Zeitraums bis
zu 10 Sekunden oder langer ultraviolettem Licht ausgesetzt, das von einer künstlichen Quelle mit einer
Wellenlänge im Bereich zwischen 2000 und 4000 ausgesendet wird, wobei die zur Aushärtung erforderliche
Strahlung nicht kritisch ist, jedoch aus wirtschaftlichen Gründen zweckmäßig mit einer Stärke von etwa
2—10 Watt je Quadratzentimeter Beschichtungsfläche auf einem sich vorzugsweise bewegenden Werkzeug
angewendet wird.
Typische Quellen für ultraviolettes Licht sind Quecks,;iberdampf-Mitteldrucklampen in Quarz, Xenonröhren
und Quecksilberdampf-Niederdrucklampen in Glas sowie Quecksilberdampf-Hochdruckröhren in
Quarz oder Glas.
Die besonderen Bedingungen für die Quelle und die Entfernung sowie die Dauer der Bestrahlung läßt sich
leicht auf dem Versuchswege ermitteln. Vorzugsweise wird der Harzmasse ein Ultraviolett-Sensibilisator
zugesetzt, um die zur Aushärtung erforderliche Zeit wesentlich herabzusetzen. Typische Sensibilisatoren
sind beispielsweise Benzoin und Benzoinmethyläther. Benzoin oder dessen Methyläther ermöglichen bei einer
Menge von 0,2 bis 2 Gew.-% des Harzes eine Aushärtung innerhalb 5 Sekunden oder weniger und
gewöhnlich innerhalb von 2 Sekunden oder weniger. Mehr als zwei Gew.-% würden die mechanischen
Eigenschaften, wie Festigkeit oder Zähigkeit, infolge einer Herabsetzung des Molekulargewichts des fertig
ausgehärteten Harzes verschlechtern, während weniger als 0,2 Gew.-% zu einer vernachlässigbaren Wirkung
auf die Aushärtungszeit führen würde.
Die Bestrahlung mittels Elektronenstrahlen geschieht gewöhnlich mit einer Strahlungsdosis von etwa 0,05 bis
100 Mrad je Sekunde auf ein sich vorzugsweise bewegendes Werkstück, wobei die Beschichtung eine
Gesamtdosis ^m Bereich von etwa I bis 25 Mrad und in
den meisten hallen zwischen etwa 5 und 15 Mrad
aufnimmt. Unter /,er hier verwendeten Abkürzung
»Mrad« ist eine Million rad zu verstehen. Unter der Bezeichnung »rad« ist diejenige Strahlungsdosis zu
verstehen, die zur Absorption von 100 ergs Energie je Gramm absorbierende Substanz, beispielsweise des
Beschichtungsfilms, führt Elektronenquellen sind an
sich bekannt und bilden keinen notwendigen Teil dieser Beschreibung. Die erwähnten Strahlungsdosen ergeben
gewöhnlich ein zufriedenstellendes ausgehärtetes Harz innerhalb etwa 1 — 100 Sekunden.
ίο Wie erwähnt, geschieht das Aushärten durch
Vernetzung von Styrol mit dem Polyester an den Maleinsäureanhydrid-UngesättigtheitssteUen. Ein Vorteil
dieser Harzmassen besteht darin, daß der Sauerstoff
in der Umgebung die Aushärtung gewöhnlich nicht beeinträchtigt, ausgenommen bei geringen Strahlungsenergien, die Aushärtungszeiten von länger als etwa 1
Minute erfordern. In solchen Fallen soll der Sauerstoff
ausgeschlossen werden, um ein niedriges Molekulargewicht und Klebrigkeit zu vermeiden. Ein Verfahren zum
Ausschließen von Sauerstoff in diesen Fällen besteht darin, die Aushärtung unter W?,: *er vorzunehmen. Ein
solches Verfahren hat den zusätziid'-En Vorieii, daß a.
größere Temperaturanstiege in dem Substrat verhindert
Wenn gewünscht können den Harzmassen teuerhemmende Eigenschaften dadurch leicht verliehen werden,
daß entweder gesonderte feuerhemmende Mittel, wie Arsentrisulfid, Antimontrioxid und chloriertes Paraffin
zugesetzt werden oder das Brom unmittelbar in die
jo Harzstruktur durch den Polyester einverleibt wird.
Jedes Verfahren hat Vorteile. Der Zusatz von feuerhemmenden Mitteln ist wegen ihrer geringen
Kosten im allgemeinen attraktiv. Bromierte Polyester sind im Vergleich dazu etwas teurer, haben jedoch eine
minimale Wirkung auf die Flexibilität des ausgehärteten Harzes, und außerdem bleibt das Harz praktisch
transparent Um einen Sauerstoffindex von etwa 30 zu erzielen (was einen praktisch selbstlöschenden Zustand
anzeigt), sollen die feuerhemmenden Mitte! mit einer Menge von mindestens etwa 40 Gew.-% vorhanden
sein, während der Bromgehalt des Gesamtharzgewichtes mindestens 20% des Gesamtgewichtes des Harzes
betragen soll. Es ist hierbei hervorzuheben, daß die feuerhemmenden Eigenschaften nicht erforderlich sind,
jedoch mit Rücksicht auf die vorgesehene besondere Anwendungsform und wegen der feuerhemmenden
Eigenschaften des Substrats wünschenswert sein können.
Bei einer bevorzugten Anwendungsform der Beschichtung wird das Polyester-Styrol-Gemisch als Beschichtung auf eine flexible gedruckte Schaltung aufgebracht. Es kann wünschenswert sein, die Beschichtung zur Materialeinsparung beispielsweise in Form ein*:s bestimmten Musters aufzubringen. Dies kann zweckmäßig unter Verwendung einer Seidengaze od. dgl. geschehen. In der Siebtechnik ist es bekannt daß das Beschichtungsmaterial gewöhnlich eine Viskosität haben soll, die ausreichend hoch ist um ein Hindurchtreten durch das Sieb vor dem Aufbringen zu verhindern.
Bei einer bevorzugten Anwendungsform der Beschichtung wird das Polyester-Styrol-Gemisch als Beschichtung auf eine flexible gedruckte Schaltung aufgebracht. Es kann wünschenswert sein, die Beschichtung zur Materialeinsparung beispielsweise in Form ein*:s bestimmten Musters aufzubringen. Dies kann zweckmäßig unter Verwendung einer Seidengaze od. dgl. geschehen. In der Siebtechnik ist es bekannt daß das Beschichtungsmaterial gewöhnlich eine Viskosität haben soll, die ausreichend hoch ist um ein Hindurchtreten durch das Sieb vor dem Aufbringen zu verhindern.
Die Viskosität kann manchmal nur durch den Zusatz eines thixotropen Mittels, wie Rauchkieselsäure, erzielt
werden.
Typische flexible Substratmateriaiie η tür die angegebenen
Zwecke sind Polyäthylenterephthalat-Polyester.
polyesterfaserverstärkte Epoxyharze, glasfaserverstärkte Epoxyharze und glasfaserverstärkte Polyester.
Leitungsmaterialien sind gewöhnlich Kupfer mit oder
ohne geringfügige Legierungselemente, die entweder
selektiv aus einem kupfcrplattierten Substrat herau.sgeätzt
oder selektiv auf das Substrat niedergeschlagen bzw. aufgebracht werden können.
Die folgenden Beispiele zeigen die Wirkung von Veränderungen der Zusammensetzung innerhalb der
angegebenen Bereiche und des Ausmaßes der Aushärtung
auf die mechanischen Eigenschaften, wie Zugfestigkeit und Dehnung.
F.s wurden vier Polyesterharze mil den in Tabelle I gezeigten Zusammensetzungen angesetzt.
Harzes, jeder der Zusammensetzungen als Inhibitor bzw. Sensibilisator mit den nachfolgend angegebenen
Ausnahmen zugesetzt. Jede der Harz/usammensetziingen
wurde dann zu Filmen bzw. Folien durch ultraviolette Strahlung ausgehärtet. Die ausgehärteten
Folien wurden dann auf ihre Festigkeit und Flexibilität unter Anwendung der Standard ASTM Zugfesiigkeits
und Dehnungsprüfmethoden geprüft. Die Ergebnisse für verschiedene Exponierungszeiten sind in labellc III
gezeigt.
Zusammen- Menge von*)
selzung
selzung
M Λ TMA
Mole
Gew.-%
Gew.-%
P2
Mole
Mole
Gew.-%
2,5
19,1
19,1
2,0
18,85
18,85
Mole 2,0
Gew.-% 16,5
1,0
14,96
14,96
1.0
18,29
18,29
1,0
16,16
16,16
Mole 2,0 1,0
Gew.-% 17,04 16,7
CO
0,45 35,07
0,3 28,57
0,45 37,88
0,3 26,09
PG PD
5,2 30,87
4,75 34,29
4,6 -
29,46 -
- 4,5
- 40,75
*) MA — Maleinsäureanhydrid.
TMA — Trimellitsäureanhydrid.
CO - Ricinusöl.
PG - Propylenglykol.
PD — Pentandiol.
TMA — Trimellitsäureanhydrid.
CO - Ricinusöl.
PG - Propylenglykol.
PD — Pentandiol.
Die Komponenten wurden gemischt und anfänglich auf eine Temperatur von 175°C erhitzt, die allmählich
im Laufe von 3 — 4 Stunden auf etwa 2200C erhöht wurde. Nach etwa 4 Stunden wurden die voll
umgesetzten Harze auf etwa 100°C abgekühlt. Teile jedes Harzes wurden dann in einem oder mehreren
Vinylmonomeren mit den in Tabelle Il gezeigten Anteilen aufgelöst.
Zusammensetzung
Gew.-% von
Vinylmonomeres
Vinylmonomeres
Polyester-Zusammen
setzung
setzung
Styrol
Methyl-
meth-
acrylat
Pl
70
P2
65
65
P3
65
65
P4
70
70
30
35
25
35
25
30
10
10
15
Etwa 0,1% tert-Butylcatechol und 1,0% Benzoinmethyläther
wurden, bezogen auf das Gesamtgewicht des
Zusammen | F.xponie- | Zugfestigkeit | Dehnung |
setzung | rungszeit | ||
Sekunden | kg/cm ·' | 1Vn | |
1 | 3 | 138,6 | 23 |
S | 202.3 | 19K | |
2*) | 2 | 302,4 | 76 |
3 | 364,0 | 7.1 | |
4 | 367,5 | 6.3 | |
4 | 3 | 163,8 | 11,8 |
5 | 219,1 | 10,1 | |
7 | 5 | 161,0 | 21 |
*) In dieser Zusammensetzung waren 0.5% eines Sensibilisators enthalten.
Wie aus den Ergebnissen der Tabelle III ersichtlich ist.
erfordert die Wahl der Zusammensetzungen und Aushärtezeiten gewöhnlich einen Kompromiß zwischen
Zugfestigkeit und Dehnung. So scheint die Zusammensetzung 2 die höchsten Zugfestigkeitswerte und die
geringste Dehnung zu haben, während die Zusammensetzungen I und 7 die höchsten Dehnungs- und die
niedrigsten Zugfestigkeitswerte der Gruppe haben. Aur, der Tabelle I ist erkennbar, daß die Zusammensetzung 4
ein optimales Gleichgewicht zwischen Zugfestigkeit und Dehnung ergibt. Natürlich hängen die besonderen
Zusammensetzungen und Exponierungszeiten von der vorgesehenen besonderen Anwendungsform ab. Es
kann in manchen Fällen wünschenswert sein, eine maximale Zugfestigkeit auf Kosten der Dehnung zu
erhalten oder umgekehrt, eine maximale Dehnung auf ■»-> Kosten der Zugfestigkeit.
Beispiel II
Es wurde das Arbeitsverfahren nach Öeispiel I angewendet mit der Ausnahme, daß die Harzfolien bzw.
-><> -filme keinen Sensibilisator enthielten und dadurch ausgehärtet wurden, daß sie einer Elektronenbestrahlung
von 0,14 Mrad je Sekunde exponiert wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV gezeigt.
Zusammen- Bestrahlung Zugfestigkeit Dehnung
Setzung
(Mrads) kg/cm2 %
12 | 170,1 | 31 |
16 | 203,7 | 23,8 |
20 | 231,0 | 21,2 |
6 | 130,2 | 7,8 |
8 | 411,6 | 6,6 |
12 | 427,7 | 6,6 |
16 | 442,4 | 63 |
20 | 445,2 | 63 |
/llS.IHllllrn | Hrsirahlung | Zugfestigkeit | Ik-Ill |
SCI/IHI)! | |||
(Mr;..!,) | kg L'in-' | '■/„ | |
3 | 6 | 268,1 | 7,2 |
8 | 327,6 | 7,0 | |
12 | 329,7 | 7,0 | |
16 | 329,0 | 7.0 | |
4 | 12 | 135,8 | 21,6 |
16 | 183.4 | 15,0 | |
20 | 198.8 | 12.8 | |
5 | 12 | 159.6 | 163 |
16 | 180.6 | 15.5 | |
20 | 175,7 | 15,5 |
Zusammen Bestrahlung ZiigfcMitrkcit Dehnung
st't/iing
(Mrads) kg/em- %
• 6 20 182,0 22
7 20 154,0 44
Die Werte der Tabelle IV zeigen an, daß gute
Ergebnisse durch Elektronenbestnihlung zur Aushär-
i» hing der Harzfilme bzw. -folien erhalten werden
können. Auch in diesem Falle zeigt eine Prüfung der
Werte für die Zugfestigkeit und die Dehnung an, daß die
Wahl der besonderen Zusammensetzung und Bestrahlungszeit in Abhängigkeit von den gewünschten
ΙΊ mechanischen Eigenschaften vorgenommen werden
muß.
Claims (2)
1. Verfahren zum Aufbringen eines Filmes aus Copolymerisaten auf flexible Substrate, dadurch
gekennzeichnet, daß man 60 bis 75 Gew.-% ungesättigte Polyester, die durch Umsetzung von
a) Maleinsäure, Fumarsäure, Chlormaleinsäure,
DichJormaleinsäure und/oder Mesaconsäure
oder jeweils deren Anhydrid mit
b) Trimellithsäure oder deren Anhydrid im Molverhältnis von a zu b »ie 1 :1 bis 8 :1 und
c) einem oder mehreren zweiwertigen Alkoholen mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen und
d) Ricinusöl oder Estern der Ricinolsäure oder der
Hydroxystearinsäure oder deren Gemischen,
wobei das Molverhältnis von c zu d 4:1 bis 60:1
beträgt und das Verhältnis aller Hydroxylreste zu allen Carboxylresten im Bereich von 1,1 :1 bis 1,6 :1
liegt, bis zu einer Säurezahl von bis zu 20 hergestellt worden sind, mit 25 bis 40 Gew.-% eines oder
mehrerer Vinylmonomeren, die mindestens 50 Gew.-% Styrol enthalten, vermischt und die
Mischung nach ihrem Auftragen auf das Substrat durch Bestrahlen mit einem Elektronenstrahl oder
durch ultraviolette Bestrahlung (»polymerisiert
2. Verwendung der in Anspruch 1 gekennzeichneten Mischung als Ausgangsmaterial für copolymerisierte Filme auf flexiblen Substraten.
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DE2263653B2 DE2263653B2 (de) | 1977-12-22 |
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