DE2413158A1

DE2413158A1 - Stanz- und bohrfaehige, feuerhemmende isolierplatte fuer elektrotechnische zwecke und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2413158A1
Application number: DE2413158A
Authority: DE
Inventors: Akio Furugoori; Kin Ichi Hasegawa; Hiromichi Nishi
Original assignee: Sansui Electric Co Ltd; Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sansui Electric Co Ltd; Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1973-03-24
Filing date: 1974-03-19
Publication date: 1974-10-03
Also published as: CA1014275A; DE2413158B2; GB1468065A

Description

PATENTANWÄLTE HENKEL— KERN — FEILER — KANZEL— MÜLLER

DR. PHIL. DIPL.-ING. DR. RER. NAT. DIPL.-ING. DIPL.-ING.

ΓΚΙ.ΕΧ: ns 29 sos HNKL D EDUARD-SCHMID-STRASSE 2 bayerische Hypotheken- und

TELEFON: (08 11) 66 31 97, 66 311 91-92 onnn ufuiruc« nn WECHSELBANK MÜNCHEN NR. 318 - 85 Ul

TELEGRAMME: IiLLIPSOID MÜNCHEN D-öüUU MUNCHtJN SJU POSTSCHECK: MCHN 162147 —

Sumitomo Bakelite Company, Limited 1 9,. MRZ. 1974 Tokio, Japan

Sansui Electric Co., Ltd.

Tokio, Japan

Stanz- und bohrfähige, feuerhemmende Isolierplatte für elektrotechnische Zwecke und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Isolierplatte zur Verwendung als Isolator oder für gedruckte Schaltungen, insbesondere eine nicht-brennbare oder feuerhemmende und gut stanz- oder bohrfähige Isolierplatte.

Seit einiger Zeit müssen Verbundgebilde zur elektrischen Isolierung oder für gedruckte Schaltungen, die als Teile der verschiedensten elektrischen und elektronischen Geräte verwendet werden, von Gesetzes wegen so wenig brennbar bzw. so stark feuerhemmend sein, daß die Feuersicherheit solcher elektrischer und elektronischer Geräte weitestgehend gewährleistet ist. Nachteilig an den bekannten Verbundgebilden aus mit wärmehärtbaren Harzen imprägnierten Lagen ist jedoch, daß sie trotz guter elektrischer Isoliereigenschaften und guter Stanz- und Bohrfähigkeit leicht entzündbar und brennbar sind. Um nun diese Verbundgebilde feuerhemmend auszurüsten, ist es üblich, soweit als möglich unbrennbare Imprägnierharze zu verwenden oder die verwendeten wärmehärtbaren Harze mit einem feuerhemmenden Mittel, z.B. organischen Halogen-, Phosphor- oder

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stickstoffhaltigen Verbindungen, zu versetzen. Obwohl man von solchen feuerverhindernden Maßnahmen Gebrauch machen kann, handelt es sich bei den verwendbaren feuerhemmenden Substanzen durchwegs um organische Verbindungen, die kontinuierlich verbrennen, wenn sie in die Nähe einer Flamme gelangen. Selbst wenn ein wenig oder nicht brennbares Harz im Feuer verlöscht, entbindet es ein schädliches Gas,z.B. einen Halogenwasserstoff, Kohlenmonoxid oder Cyanwasserstoff. Aus diesem Grunde ist die Verwendung eines solche feuerhemmende Mittel enthaltenden wärmehärtbaren Harzes nicht angezeigt.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine Isolierplatte für elektrotechnische Zwecke zu schaffen, die einerseits bei Raumtemperatur gut stanz- und bohrfähig ist und sich andererseits dadurch auszeichnet, daß sie entweder nicht-brennbar ist oder ein hervorragendes Feuerhemmungsvermögen aufweist.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine stanz- und bohrfähige, feuerhemmende Isolierplatte für elektrotechnische Zwecke, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie mehrlagig ausgebildet ist und aus einer gehärteten Grundplatte aus einer ait «ines wärnehärtbaren Harz imprägnierten Mischung aus anorganischem Faseraaterial, anorganischem Bindemittel und anorganischem Füllstoff sowie mindestens einer (damit verbundenen) mit einem gehärteten wärmehärtbaren Harz versehenen (elektrischen) Isolierschicht besteht.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Isolierplatte, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine aus einer Mischung aus anorganischem Fasermaterial, anorganischem Bindemittel und

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anorganischem Füllstoff bestehende Grundplatte mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert, die mit dem Harz imprägnierte Grundplatte auf mindestens einer Oberfläche mit einer (elektrischen) Isolierschicht, die mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert ist, bedeckt und schließlich das erhaltene Sandwich zu einer gehärteten Isolierplatte heißverpreßt.

Bisher wurden zur Herstellung von aus anorganischen Materialien bestehenden Isolierplatten für elektrotechnische Zwecke keramische. Materialien, Glas, Glimmer oder Porzellan verwendet. Obwohl diese aus anorganischen Materialien bestehenden Isolierplatten hervorragend feuersicher sind, sind sie jedoch so starr und spröde, daß sie bei Raumtemperatur nicht gestanzt bzw· gebohrt werden können. Folglich können also elektrische oder elektronische Elemente an eine elektrische Schaltung nur auf der Seite der Isolierplatte angeschlossen werden, auf der die elektrische Schaltung aufgedruckt ist. Andererseits wurden aus organischen wärmehärtbaren Harzen hergestellte plattenförmige Verbundgebilde bereits allgemein als stanz- und bohrfähige Isolierplatten verwendet. Lediglich aus organischen Materialien bestehende übliche Isolierplatten sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß sie entzündbar und brennbar sind.

Im Gegensatz dazu besteht charakteristischerweise die Grundplatte einer Isolierplatte gemäß der Erfindung hauptsächlich aus anorganischen Materialien. Diese Grundplatte wird dadurch hergestellt, daß man eine Mischung aus anorganischem Fasermaterial, anorganischem Bindemittel und anorganischem Füllstoff zu einer Platte ausformt und härtet und schließlich die gehärtete Platte mit einem wärme« härtbaren Harz imprägniert. Die hierbei erhaltene Grund-

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platte ist nicht nur feuerhemmend, sondern auch aufgrund ihres Aufbaus bzw. ihrer Zusammensetzung stanz- und bohrfähig. Der Grund dafür, daß die gehärtete Grundplatte mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert wird, besteht darin, daß die zwischen den anorganischen Hauptbestandteilen der Grundplatte vorhandenen sehr kleinen Poren durch das wärmehärtbare Harz wirksam geschlossen werden, um auf diese Weise die Hygroskopizität der Grundplatte zu erniedrigen und folglich deren elektrische Isoliereigenschaften zu erhöhen. Da die Grundplatte hauptsächlich aus anorganischen Materialien besteht, werden durch die Imprägnierung mit einer geringen Menge eines organischen Harzes die Unbrennbarkeitseigenschaften der Grundplatte nicht merklich beeinträchtigt.

Die Grundplatte sollte, bezogen auf ihr Gesamtgewicht, aus 10 bis 70 Gew.-% anorganischem Fasermaterial, 1 bis 40 Gew.-% anorganischem Bindemittel und zum Rest aus anorganischem Füllstoff bestehen. Ein größerer Anteil an dem Fasermaterial als 70 Gew.-% führt zu einer erhöhten Hygroskopizität der Grundplatte, was im Hinblick auf deren elektrische Eigenschaften unzweckmäßig ist. Umgekehrt muß bei geringeren Mengen an Fasermaterial als 10 Gew.-% zwangsläufig die Menge an Bindemittel und Füllstoff erhöht werden, wodurch die Sprödigkeit der Grundplatte erhöht und folglich deren Stanz- und Bohrfähigkeit beein~ trächtigt wird. Eine größere Menge an Bindemittel als 40 Gew,-# führt zu einer Erhöhung der Härte der erhaltenen Platte, wodurch das Stanzen bzw. Bohren ebenfalls erschwert wird. Umgekehrt kommt es bei Verwendung einer geringeren Menge an Bindemittel als 1 Gew.-% infolge Fehlens ausreichend starker Bindekräfte zu einer Erhöhung der Sprödigkeit der erhaltenen Platte, wodurch deren Stanz- und

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Bohrfähigkeit erschwert wird. Obwohl die Dicke der Grundplatte sehr verschieden sein kann, soll sie aus Zweckmäßigkeitsgründen in der Regel höchstens 10 mm betragen.

Obwohl hauptsächlich aus Asbest bestehend, kann das erfindungsgemäß zu verwendende anorganische Fasermaterial auch aus Stein- oder Schlackenwolle bestehen. Selbstverständlich können diese Rohmaterialien αμοΐι im Kombination miteinander verwendet werden.

Als anorganisches Bindemittel wird zweckmäßigerweise ein hydraulischer Zement, z.B. Portlandzement, Tonerdezement, Hochofenzement, Kieselsäurezement, Flugaschezement oder eine Kombination hiervon, verwendet.

Ein an der Luft abbindender Zement, z.B. pulverförmiger Kalk oder Gips sowie ferner pulverförmiges Siliciumdioxid, Aluminiumtrioxid, Calciumsilikat, Perlit oder pulverförmige Diatomeenerde, wird als anorganischer Füllstoff verwendet.

Zum Imprägnieren der Grundplatte kann als nrärmehärtbares Harz beispielsweise ein Phenolharz, Silikonharz, Furanharz, Phenol/Xylol-Kondensationsharz, Epoxyharz, vorzugsweise ein solches, das als Härtungsmittel ein Amin und/ oder Säureanhydrid enthält, ein ungesättigtes Polyesterharz, ein Diallylphthalatharz oder eine Mischung hiervon enthalten. Die Grundplatte kann einmal oder mehrmals (nach dem Trocknen im Anschluß an die vorhergehende Imprägnierung) mit dem wärmehärtbaren Harz imprägniert werden_β In letzterem Falle kann für die jeweils nächste Imprägnierung dasselbe Imprägnierharz oder ein anderes Imprägnierharz verwendet werden. Die erfindungsgemäß verwendbaren wärmehärtbaren Harze des geschilderten Typs können auch modifiziert sein.

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Die Menge an verwendetem wärmehärtbaren leprägnierharz kann sehr verschieden sein, zweckmäßigerweise sollte sie Jedoch, bezogen auf das Gesamtgewicht der anorganischen Hauptbestandteile der Grundplatte, 5 Gew.-# betragen. Das Imprägnieren der anorganischen Materialien mit dem Imprägnierharz kann durch Eintauchen, Beschichten oder Aufsprühen, d.h. in üblicher bekannter Weise, erfolgen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 einen vergrößerten Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Isolierplatte gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt einer anderen Ausführungsform einer Isolierplatte gemäß der Erfindung;

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt einer weiteren Ausführungsfora einer Isolierplatte gemäß der Erfindung, bei der auf eine Oberfläche der Isolierplatte gemäß Figur 2 eine Kupferfolie aufgeklebt ist und

Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt einer gestanzten Isolierplatte gemäß Figur 3 »it einer auf der Seite der Kupferfolie "aufgedruckten" Schaltung und einem Bit der gedruckten Schaltung durch die Stanzbzw. Bohrlöcher hindurch verbundenen, auf der anderen Seite der Isolierplatte befindlichen elektronischen Element.

In sämtlichen Figuren sind mit den Bezugszahlen 1 eine Grundplatte, 2 eine (elektrische) Isolierschicht aus

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einem wärmehärtbaren Harz, 3 eine Kupferfolie, 4 Stanzbzw. Bohrlöcher, 5 ein elektronisches Element und 6 ein Leitungsdraht bezeichnet.

Gemäß Fig. 1 ist die mit dem Harz imprägnierte Grundplatte 1 auf einer Seite, gemäß Fig. 2 auf beiden Seiten mit einer (elektrischen) Isolierschicht 2, die mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert ist, abgedeckt. Als Grundmaterial der Isolierschicht wird eine Papier-, Gewebeoder Gespinst- bzw. Gewirklage verwendet. Das Imprägnieren dieser Isolierschicht mit einem wärmehärtbaren Harz kann ebenfalls durch Tauchen, Auftragen oder Besprühen, d.h. in üblicher bekannter Weise, erfolgen. In einigen Fällen kann die Oberfläche der Grundplatte,- anstatt mit einer (elektrischen) Isolierschicht der beschriebenen Art abgedeckt zu werden, direkt mit einer (elektrischen) Isolierschicht aus einem wärmehärtbaren Harz beschichtet werden. Der Ausdruck "(elektrische) Isolierschicht" bedeutet hier und im folgenden sowohl die "(elektrische) Isolierschicht" als solche als auch eine "(elektrische) Isolierschicht aus einem wärmehärtbaren Harz".

Wenn möglich, sollte das zur elektrischen Isolierung verwendete wärmehärtbare Harz vorzugsweise unbrennbar bzw. feuersicher sein. Die Dicke der (elektrischen) Isolierschicht bzw. der Harzschicht läßt sich in geeigneter Weise je nach dem Grad der für die Isolierplatte gewünschten (elektrischen) Isolierung wählen. Damit jedoch die Isolierplatte möglichst unbrennbar ist, ist es zweckmäßig, die Dicke der Isolierschicht bzw. Harzschicht höchstens 40% der Gesamtdicke der Isolierplatte zu machen.

Das zum Imprägnieren der Isolierschicht oder zum Auftragen auf die Oberfläche der Grundplatte verwendete wärme-

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härtbare Harz kann aus einem Phenolharz, Epoxyharz, vorzugsweise einem solchen, das ein Amin und/oder Säureanhydrid als Härtungsmittel enthält, ungesättigten Polyesterharz, Diallylphthalatharz, Phenol/Xylol-Kondensationsharz, Aminoharz, Urethanharz, Silikonharz oder einer Mischung hiervon, bestehen. Selbstverständlich können diese Harze auch modifiziert sein.

Wie bereits erwähnt, besteht der Hauptteil der (elektrischen) Isolierschicht aus einem beliebigen Papier, Gewebe oder Gespinst bzw. Gewirk. Vorzugsweise ist ein solches Papier, Gewebe oder Gespinst bzw. Gewirk wegen deren Unbrennbarkeit aus Glasfasern hergestellt. Ein recht gut geeignetes Glasfasergewebe/aus einem Leinengewebe aus nicht-alkalischen Glasfäden eines Durchmessers von 5 bis Mikron, einer Stärke von 0,05 bis 0,3 mm und eines spezifischen Gewichts von 50 bis 300 g/m , vorzugsweise einer Stärke von 0,05 bis 0,2 mm und eines spezifischen Gewichts von 50 bis 200 g/m . Es ist ferner möglich, ein nach dem Naßverfahren hergestelltes Glasfaserpapier zu verwenden.

Es gibt ein interessantes Verfahren zum direkten Auftragen einer Schicht aus einem wärmehärtbaren Harz auf die Oberfläche der Grundplatte. Zunächst wird das wärmehärtbare Harz auf beide Seiten eines Films aus einem thermoplastischen Harz, z.B. Polyäthylenterephthalat, Polyamid, Polyimid oder Polyamidimid, das zur Vermeidung einer Deformation während des anschließenden Heißverpressens zweckmäßigerweise einen Schmelzpunkt von höher als 150⁰C, vorzugsweise von höher als 240⁰C, aufweisen soll, aufgetragen, worauf der derart behandelte thermoplastische Harzfilm auf die mit einem wärmehärtbaren Harz imprägnierte Grundplatte gelegt wird. Beim abschließenden Heiß-

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+) besteht

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verpressen (zum Aushärten) werden die Grundplatte und die darauf befindliche (elektrische) Isolierschicht oder Lage in eine gehärtete Isolierplatte für elektrotechnische Zwecke ausgezeichneter Feuerfestigkeit und Stanzbzw. Bohrfähigkeit überführt.

Auf der Oberfläche der Isolierschicht oder -lage einer erfindungsgemäß hergestellten elektrischen Isolierplatte kann beispielsweise eine elektrische Schaltung mit Hilfe einer elektrisch leitenden Druckfarbe aufgedruckt oder nach dem Additionsverfahren ausgebildet werden. Es ist ferner möglich, nach einem modifizierten Verfahren gemäß der Erfindung eine gedruckte Schaltung herzustellen. Hierbei wird, wie in Figur 3 dargestellt, eine Kupferfolie 3 auf die Oberfläche einer der beiden mit einem wärmehärtbaren Harz imprägnierten und auf beiden Seiten der Grundplatte 1 befindlichen Isolierschichten 2 gelegt, worauf das erhaltene Sandwich zur Herstellung einer stanz- bzw. bohrfähigen und feuersicheren Isolierplatte heißverpreßt wird«, Anschließend wird auf der Kupferfolie 3 mit Hilfe einer unlöslichen Druckfarbe eine elektrische Schaltung aufgedruckt. Die nicht-benötigten Stellen der Kupferfolie 3 werden durch chemische Ätzung entfernt, worauf die auf der Folie befindliche Druckfarbe abgewischt wird. Die Figur 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der ein elektronisches Element 5 mit Hilfe von Stanzlöchern 4, die sich an einer vorgegebenen Stelle der gedruckten Schaltung auf der Oberseite der Isolierplatte befinden, an der Unterseite der Isolierplatte befestigt und an die gedruckte Schaltung über durch die Stanzlöcher 4 geführte Leitungsdrähte 6 angeschlossen ist.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.

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Beispiel 1

15 Gewichtsteile Chrysotilasbest der Klassifizierung 5R, 10 Gewichtsteile Portlandzement, 70 Gewichtsteile einer Mischung aus pulverförmigem Gips, Kalk und Siliciumdioxid, 600 Gewichtsteile Wasser und eine kleine Menge Baumwolllinters als Dispergiermittel, wurden in einem Holländer gemischt und dann in einer Bütte gründlich durchgerührt. Aus der erhaltenen Mischung anorganischer Materialien wurden in üblicher bekannter Weise durch Ausformen, Pressen und Erstarrenlassen mehrere Grundplatten hergestellt.

Die erhaltenen Grundplatten wurden zur Imprägnierung in einen handelsüblichen Epoxyharzlack, der eine äquivalente Menge eines handelsüblichen Anhydrid-Härtungsmittels enthielt, eingetaucht und dann für die Weiterverarbeitung heiß gehärtet.

Ferner wurden 0,18 mm dicke Glasfaserleinengewebe mit einer Mischung aus dem genannten handelsüblichen Epoxyharzlack und einer äquivalenten Menge Diaminodiphenylmethan durch Beschichten imprägniert und anschließend getrocknet; hierbei wurden (elektrische) Isolierschichten mit einem Harzgehalt von, bezogen auf das Gewicht der behandelten Schicht, 40 Gew«-# erhalten.

Jeweils eine der erhaltenen Isolierschichten wurde auf die beiden Seiten der in der geschilderten Weise hergestellten Grundplatte gelegt (vgl. Figur 2), worauf das erhaltene Sandwich in üblicher bekannter Weise heißverpreßt wurde. Hierbei wurde eine Isolierplatte für elektrotechnische Zwecke einer Stärke von 3,4 mm erhalten. Die Eigenschaften der erhaltenen Isolierplatte sind in der später folgenden Tabelle zusammengestellt.

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Beispiel 2

30 Gewichtsteile eines Chrysotilasbests der Klassifizierung 6D, 20 Gewichtsteile Portlandzement, 50 Gewichtsteile einer Mischung aus pulverförmigem calcinierten Gips, Kalk und Siliciumdioxid und 650 Gewichtsteile Wasser wurden in der in Beispiel 1 geschilderten Weise gemischt, worauf aus der erhaltenen Mischung in der in Beispiel 1 geschilderten Weise eine 1,5 mm dicke, aus anorganischen Materialien bestehende Grundplatte gepreßt wurde. Die erhaltene Grundplatte wurde mit einem Xylol/Phenol-Kondensationsharz imprägniert und dann zur Weiterverarbeitung heiß gehärtet.

Andererseits wurde ein lagenförmiges, 0,15 mm dickes Linterpapier mit einem mit einem Epoxyharz modifizierten Phenol/Formaldehyd-Harz imprägniert und dann getrocknet, wobei eine (elektrische) Isolierschicht mit einem Harzgehalt von, bezogen auf das Gewicht der behandelten Schicht, 50 Gew.-% erhalten wurde.

Die erhaltene Isolierschicht wurde, wie in Figur 1 dargestellt, auf eine Seite der Grundplatte gelegt, worauf das erhaltene Sandwich zu einer 1,7 nun dicken, gehärteten Isolierplatte für elektrotechnische Zwecke heißverpreßt wurde. Die Eigenschaften der erhaltenen Isolierplatte sind in der später folgenden Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 3

50 Gewichtsteile Chrysotilasbest der Klassifizierung 6D, 25 Gewichtsteile Portlandzement, 25 Gewichtsteile einer Mischung aus pulverförmigem calcinierten Gips, Kalk und

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Siliciumdioxid und 700 Gewichtsteile Wasser wurden in der in Beispiel 1 geschilferten Weise gemischt, worauf die erhaltene Mischung zu einer 3,0 mm dicken, aus anorganischen Materialien bestehenden Grundplatte gepreßt wurde. Die erhaltene Grundplatte wurde mit einem handelsüblichen Silikonharzlack imprägniert und zur Weiterverarbeitung heiß gehärtet.

Beide Seiten der erhaltenen Grundplatte wurden dann mit einer Mischung aus einem handelsüblichen feuerhemmenden bromierten Epoxyharzlack und einer äquivalenten Menge Methandiamin in einer Stärke von 0,10 mm walzenbeschichtet. Die mit dem Harz beschichtete Grundplatte wurde dann in üblicher bekannter Weise heißgepreßt, wobei eine gehärtete, 3,1 mm dicke Isolierplatte für elektrotechnische Zwecke erhalten wurde. Die Eigenschaften der erhaltenen Isolierplatte sind in der später folgenden Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 4

70 Gewichtsteile Chrysotilasbest der Klassifizierung 5R, 20 Gewichtsteile Portlandzement, 10 Gewichtsteile einer Mischung aus pulverförmigem calcinierten Gips, Kalk und Siliciumdioxid und 650 Gewichtsteile Wasser wurden in der in Beispiel 1 geschilderten Weise gemischt, worauf die erhaltene Mischung in der in Beispiel 1 geschilderten Weise zu einer 1,5 mm dicken Grundplatte aus anorganischen Materialien gepreßt wurde. Die erhaltene Grundplatte wurde mit dem in Beispiel 1 verwendeten Epoxyharzlack imprägniert und dann zur Weiterverarbeitung heiß gehärtet.

Andererseits wurden beide Seiten eines 0,10 mm dicken PoIyimidfilms mit einem mit Kautschuk modifizierten Phenolharz

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in einer Stärke von 0,05 mm beschichtet, wobei ein (elektrischer) Isolierfilm erhalten wurde. Dieser Film wurde auf beide Seiten der Grundplatte gelegt, worauf das erhaltene Sandwich in üblicher bekannter Weise zu einer gehärteten, 1,7 mm dicken Isolierplatte für elektrotechnische Zwecke heißverpreßt wurde. Die Eigenschaften der erhaltenen Isolierplatte sind in der später folgenden Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 5

Eine handelsübliche, 1,4 mm dicke, iijfeinem Autoklaven behandelte Asbestzement/Calciumsilikat-Platte wurde mit einer Mischung aus einem handelsüblichen, feuerhemmenden bromierten Epoxyharzlack und einer äquivalenten Menge Dicyandiamid sowie, bezogen auf das Gewicht des Lacks, 1,2 Gew.-% Benzyldimethylamin imprägniert, worauf die imprägnierte Platte zur Herstellung einer weiterverarbeitbaren Platte 5 min lang bei einer Temperatur von 150⁰C getrocknet wurde.

Weiterhin wurde ein lagenförmiges, 0,18 mm dickes Glasfasergewebe mit dem geschilderten Lack imprägniert und dann getrocknet, wobei eine (elektrische) Isolierschicht mit einem Harzgehalt von, bezogen auf das Gewicht des behandelten Glasfasergewebes, hO% erhalten wurde.

Hierauf wurden beide Seiten der erhaltenen Grundplatte mit der erhaltenen Isolierschicht abgedeckt, worauf die jeweilige Isolierschicht mit einer 35 Mikron dicken Kupferfolie bedeckt wurde. Schließlich wurde das erhaltene Sandwich in üblicher bekannter Weise zu einer gehärteten, 1,8 mm dicken Isolierplatte heißverpreßt. Die Eigenschaften der erhaltenen Isolierplatte sind in der später folgenden Tabelle zusammengestellt.

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Beispiel 6

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Dieselbe Grundplatte, wie sie in Beispiel 5 verwendet wurde, wurde mit einem handelsüblichen Silikonharzlack imprägniert. Nach 5-minütigem Trocknen bei einer Temperatur von 150⁰C wurde die Grundplatte mit dem in Beispiel 5 verwendeten, feuerhemmenden Epoxyharzlack imprägniert und anschließend zu einer Weiterverarbeitung 5 min lang bei einer Temperatur von 150°C getrocknet,,

Ferner wurde eine Lage aus einem 0,1 mm dicken Glasfaserleinengewebe mit dem geschilderten Harzlack imprägniert und dann getrocknet, wobei eine (elektrische) Isolierschicht mit einem Harzgehalt von, bezogen auf das mit dem Harz imprägnierte Glasfasergewebe, 50 Gew.-?£ erhalten wurde.

In der in Beispiel 5 geschilderten Weise wurde aus der Grundplatte, der Isolierschicht und einer Kupferfolie einer Dicke von 35 Mikron eine 1,6 mm dicke Isolierplatte für elektrotechnische Zwecke hergestellt. Die Eigenschaften der erhaltenen gehärteten Isolierplatte sind in&er später folgenden Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 7

Zunächst wurde ein Polyesterharzlack hergestellt, indem ein handelsübliches Isophthalsäurepolyesterharz mit Tetrabisphenol A versetzt und die erhaltene Masse mit einer Dimethylphthalatlösung von Methyläthylketonperoxid als Anspringmittel und Kobaltnaphthenat als Beschleuniger gemischt wurde.

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Dieselbe Grundplatte, wie sie auch im Beispiel 5 verwendet wurde, wurde dann mit dem erhaltenen Polyesterharzlack imprägniert und dann bei Raumtemperatur getrocknet, wobei eine weiterverarbeitbare Grundplatte erhalten wurde.

Andererseits wurde eine Lage eines 0,25 mm dicken Kraft-Papiers mit einem Melaminharzlack imprägniert, wobei eine (elektrische) Isolierschicht mit einem Harzgehalt von, bezogen auf das Gewicht des mit dem Harz imprägnierten Papiers, 50 Gew.-% erhalten wurde.

Wie in Figur 2 dargestellt, wurde die Isolierschicht auf beide Seiten der Grundplatte gelegt, worauf das erhaltene Sandwich heißverpreßt wurde. Die Eigenschaften der hierbei erhaltenen gehärteten, 2,0 mm dicken Isolierplatte sind in der später folgenden Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 8

Eine 1,2 mm dicke Grundplatte der Art, wie sie auch im Beispiel 5 verwendet wurde, wurde mit dem im Beispiel 5 verwendeten handelsüblichen, feuerhemmenden Epoxyharzlack imprägniert und anschließend 5 min lang bei einer Temperatur von 150°C getrocknet, wobei eine weiterverarbeitbare Grundplatte erhalten wurde.

Andererseits wurde eine Lage eines aus nicht-alkalischen Glasfasern eines Durchmessers von 9 Mikron und eines spezifischen Gewichts von 50 g/m gebildeten Papiers mit dem geschilderten Harzlack imprägniert und anschließend getrocknet, wobei eine (elektrische) Isolierschicht eines Harzgehalts von, bezogen auf das Gewicht des mit dem Harz imprägnierten Papiers, 70 Gew.-?6 erhalten wurde.

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Durch Aufeinanderlegen und Heißverpressen der Grundplatte, der Isolierschicht und einer Kupferfolie einer Dicke von 35 Mikron wurde eine 1,6 mm dicke Isolierplatte hergestellt. Die Eigenschaften der gehärteten Isolierplatte sind in der später folgenden Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 9

Eine Grundplatte der in Beispiel 8 verwendeten Art wurde mit einem Phenolharzlack, der durch ein trocknendes öl modifiziert war, imprägniert und anschließend zur Herstellung einer weiterverarbeitbaren Grundplatte heiß gehärtet.

Andererseits wurde eine Lage eines 0,25 mm dicken Linterpapiers mit dem in Beispiel 8 verwendeten Harzlack imprägniert und anschließend heiß gehärtet. Ferner wurde das imprägnierte und heiß gehärtete Linterpapier noch mit einer Mischung aus dem handelsüblichen, feuerhemmenden Epoxyharzlack, einer äquivalenten Menge Diaminodiphenylmethan und, bezogen auf das Gewicht des feuerhemmenden Epoxyharzlacks, 5 Gew.-# Antimonoxids, imprägniert und anschließend getrocknet, wobei eine (elektrische) Isolierschicht mit einem Harzgehalt von, bezogen auf das Gewicht des mit dem Harz imprägnierten Papiers, 60 Gew.-% erhalten wurde.

In der in Beispiel 5 geschilderten Weise wurde aus der erhaltenen Grundplatte, der erhaltenen Isolierschicht und einer 35 Mikron dicken Kupferfolie eine 1,6 mm dicke Isolierplatte hergestellt. Die Eigenschaften_sder gehärteten Isolierplatte sind in der später folgenden Tabelle zusammengestellt.

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Beispiel 10

Eine Grundplatte der in .Beispiel 5 verwendeten Art wurde durch Besprühen mit einem Phenol/Formaldehyd-Harz, das mit Furfurylalkohol modifiziert worden war, imprägniert, und anschließend 5 min lang bei einer Temperatur von 17O⁰C gehärtet, wobei eine weiterverarbeitbare Grundplatte erhalten wurde. Der Harzgehalt der Grundplatte betrug, bezogen auf das Gewicht der behandelten Platte, 7 Gew.-%.

Andererseits wurde ein lagenförmiges Baumwollgewebe mit 30 Kettfäden und 70 Schußfäden je Zoll durch Besprühen mit einer Mischung aus einem Phenol/Formaldehyd-Harz, das mit einem trocknenden Öl modifiziert worden war, und einer Lösung eines Phenol/Formaldehyd-Harzes, das mit Furfurylalkohol modifiziert worden war, in Methyläthylketon imprägniert und anschließend 10 min lang bei einer Temperatur von 130⁰C getrocknet, wobei eine (elektrische) Isolierschicht mit einem Harzgehalt von, bezogen auf das Gewicht des behandelten Baumwollgewebes, 50 Gew.-% erhalten wurde.

Die erhaltene Isolierschicht wurde auf beide Seiten der Grundplatte gelegt, worauf das erhaltene Sandwich in üblicher bekannter Weise heißverpreßt wurde. Die Eigenschaften der hierbei erhaltenen, gehärteten, 1£ mm dicken Isolierplatte sind in der später folgenden Tabelle zusammengestellt .

Beispiel 11

Eine 2,8 mm dicke Grundplatte der in Beispiel 5 verwendeten Art wurde mit einem handelsüblichen Silikonharzlack imprägniert und anschließend 10 min lang bei einer Tem-

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peratur von 100⁰C getrocknet, wobei eine weiterverarbeitbare Grundplatte erhalten wurde. Der Harzgehalt der Grundplatte betrug, bezogen auf das Gewicht der behandelten Platte, 10 Gew.-#·

Andererseits wurde eine Lage aus einem 0,15 mm dicken Linterpapier mit einer Lösung eines mit einem trocknenden öl modifizierten Phenol/Formaldehyd-Harzes in Methylethylketon imprägniert und anschließend 7 min lang bei einer Temperatur von 120°C getrocknet, wobei eine (elektrische) Isolierschicht mit einem Harzgehalt von, bezogen auf das Gewicht des mit dem Harz imprägnierten Papiers, 45 Gew.-96 erhalten wurde.

Wie in Figur 3 dargestellt, wurde die Isolierschicht auf beide Seiten der Grundplatte gelegt. Ferner wurde die Oberseite einer der Isolierschichten mit einer 0,035 mm dicken Kupferfolie, deren Rückseite mit einer Klebemasse in Form eines mit Polyvinylbutyral und Melamin modifizierten Phenolharzes beschichtet war, bedeckt, worauf das erhaltene Sandwich in der in Beispiel 5 geschilderten ¥eise zu einer gehärteten, 3,0 mm dicken Isolierplatte heißverpreßt wurde. Die Eigenschaften der erhaltenen Isolierplatte sind in der später folgenden Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 12

Eine Grundplatte der in Beispiel 8 verwendeten Art wurde mit einem Diallylphthalatharzlack, der aus 100 Gewichtsteilen eines handelsüblichen Diallylphthalatharzes, 10 Gewichtsteilen eines Diallylphthalat-Monomeren, 2 Gewichtsteilen tert.-Butylperbenzoat und 100 Gewichtsteilen

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Aceton (Lösungsmittel) zubereitet worden war, imprägniert und anschließend getrocknet, wobei eine weitervererbeitbare Grundplatte erhalten wurde.

Andererseits wurde eine Lage eines 0,18 mm dicken Glasfaserleinengewebes mit dem genannten Diallylphthalatharzlack imprägniert und getrocknet, wobei eine (elektrische) Isolierschicht mit einem Harzgehalt, bezogen auf das Gewicht des mit dem Harz imprägnierten Gewebes, von 45 Gew.-% erhalten wurde.

Aus der Grundplatte und der Isolierschicht wurde in der in Beispiel 10 geschilderten Weise eine 1,6 mm dicke Isolierplatte hergestellt. Die Eigenschaften der gehärteten Isolierplatte sind in der später folgenden Tabelle zusammengestellt .

Beispiel 13

Eine Grundplatte der in Beispiel 5 verwendeten Art wurde mit einer Lösung eines Furanharzes in Methyläthylketon imprägniert und anschließend 12 min lang bei einer Temperatur von 110⁰C getrocknet, wobei eine weiterverarbeitbare Grundplatte erhalten wurde. Der Harzgehalt der mit dem Harz imprägnierten Grundplatte betrug, bezogen auf das Gewicht der behandelten Platte, 5 Gew.-%.

Andererseits wurde eine Lage eines 0,18 mm dicken Glasfasergewebes mit einer Lösung eines Xylol/Fhenol-Mischpolymeren in Methyläthylketon imprägniert und anschließend 12 min lang bei einer Temperatur von 16O°C getrocknet, wobei eine (elektrische) Isolierschicht mit einem Harzgehalt von, bezogen auf das Gewicht des behandelten Glasfasergewebes, 40 Gew.-% erhalten wurde.

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Auf eine Seite der in der geschilderten Weise hergestellten Grundplatte wurde die in der geschilderten Weise hergestellte Isolierschicht und die in der in Beispiel 11 geschilderten Weise mit einer Klebstoffschicht versehene Kupferfolie gelegt, worauf das erhaltene Sandwich in üblicher bekannter Weise zu einer gehärteten, 1,6 mm dicken Isolierplatte heißverpreßt wurde. Die Eigenschaften der erhaltenen Isolierplatte sind in der später folgenden Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 14

Eine 3,5 mm dicke Grundplatte der in Beispiel 5 verwendeten Art wurde mit einer Lösung eines Xylol/Phenol-Mischpolymeren in Methyläthylketon imprägniert und anschließend 10 min lang bei einer Temperatur von 180⁰C getrocknet, wobei eine weiterverarbeitbare Grundplatte erhalten wurde. Der Harzgehalt der mit dem Harz imprägnierten Platte betrug, bezogen auf das Gewicht der behandelten Platte, 5 Gew.-%.

Beide Seiten der erhaltenen Grundplatte wurden in geeigneter Stärke mit einer Lösung eines Polyäther-Polyol-Urethanharzes in Methyläthylketon walzenbeschichtet und anschließend in üblicher bekannter Weise heißverpreßt, wobei eine 3,7 mm dicke Isolierplatte mit einer Urethanschicht einer Stärke von jeweils 0,1 mm erhalten wurde. Die Eigenschaften der erhaltenen gehärteten Isolierplatte sind in der später folgenden Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 15

Eine 1,2 mm dicke Grundplatte der in Beispiel 5 verwendeten Art wurde mit einem handelsüblichen Silikonharzlack

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imprägniert und 5 min lang bei einer Temperatur von 150⁰C getrocknet, wobei eine weiterverarbeitbare Grundplatte erhalten wurde.

Ferner wurde eine Lage eines 0,18 mm dicken Glasfasergewebe s mit dem genannten Silikonharzlack imprägniert und anschließend 5 min lang bei einer Temperatur von 150⁰C getrocknet, wobei eine (elektrische) Isolierschicht mit einem Harzgehalt von, bezogen auf das Gewicht des behandelten Glasfasergewebes, 45 Gew.-% erhalten wurde.

Die erhaltene Isolierschicht wurde auf beide Seiten der in der geschilderten Weise hergestellten Grundplatte gelegt, worauf das erhaltene Sandwich in üblicher bekannter Weise heißverpreßt wurde. Die Eigenschaften der hierbei erhaltenen gehärteten Isolierplatte für elektrotechnische Zwecke sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

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Tabelle

±sei- Isolierwiderspiel stand (MiI)* Nr. unmit- nach telbar dem nach Ausder ko-Her- chen Stellung

Brennbarkeit Stanzverhalten*** Verhalten

(see)** Ober- Kante Löcher in einem durch- hoch- fläche Lötbad****

260⁰C,

schnitt- stens

lieh 20 see

5000
100

1000
100

1000

50

100

100
50

50
1000

50 10 50 10 10

1000 50 50 1 100 5

1 1 5

5 1

1 50

0 0 0 0 Ο

0 2 0

4 4 0

0 2

2	gut	gut	gut	—
2	gut	gut	gut	-
0	gut	gut	gut	-
1	gut	gut	gut	-
1	gut	gut	gut	Test be standen
1	gut	gut	gut	If
5	mittel	gut	gut	-
2	gut	gut	gut	Test be standen
10	mittel	gut	gut	ir
10 .	gut	gut	gut	-
2	gut	gut	gut	lest be standen
2	gut	gut	gut	-
5	mittel	gut	gut	Test be standen
8	gut	gut	gut	-
1	gut	gut	gut	-

Testverfahren: * JIS (japanischer Industrie-Standard) C-6481

** UL-Subj. *** ASTM D-617 ****JIS C-6481 -23-

Claims

Patentansprüche

Astanz- und bohrfähige, feuerhemmende Isolierplatte

elektrotechnische Zwecke, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrlagig ausgebildet ist und aus einer gehär teten Grundplatte (1) aus einer mit einem wärmehärtbaren Harz imprägnierten Mischung aus anorganischem Fasermaterial, anorganischem Bindemittel und anorgani schem Füllstoff sowie mindestens einer (damit verbundenen) mit einem gehärteten wärmehärtbaren Harz verse henen (elektrischen) Isolierschicht (2) besteht.
2. Isolierplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) beidseitig mit einer (elektrischen) Isolierschicht (2) verbunden ist.
3. Isolierplatte nach Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Fasermaterial der Grundplatte (1) aus Asbest, Steinwolle, Schlackenwolle oder einer Mischung aus mindestens zwei der genannten Materialien besteht.
4. Isolierplatte nach Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Bindemittel der Grundplatte (1) aus Portlandzement, Tonerdezement, Hochofenzement, Silikatzement, Flugaschezement oder einer Mischung aus mindestens zwei der genannten Materialien besteht.
5« Isolierplatte nach Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Füllstoff der Grundplatte (1) aus Kalk, calciniertem Gips, Siliciumdioxid, Aluminiumtrioxid, Calciumsilikat, Perlit, Diatomeenerde oder einer Mischung aus mindestens zwei der genannten Materialien besteht.

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6. Isolierplatte nach Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägnierharz der Grundplatte

(1) aus einem Phenolharz, Silikonharz, Puranharz, Xylol/Phenol-Kondensationsharz, Epoxyharz, ungesättigtem Polyesterharz, Diallylphthalatharz, einer modifizierten Art hiervon oder einer Mischung aus mindestens zwei der genannten, gegebenenfalls modifizierten Harze "besteht.
7. Isolierplatte nach Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die (elektrische) Isolierschicht

(2) im wesentlichen aus einem beliebigen Papier-, Gewebe- oder Gespinst- bzw. Gewirkmaterial besteht.
8. Isolierplatte nach Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die (elektrische) Isolierschicht (2) mit einem Phenolharz, Epoxyharz, ungesättigten Polyesterharz, Diallylphthalatharz, Xylol/Phenol-Kondensationsharz, Aminoharz, Urethanharz, Silikonharz, einer modifizierten Art dieser Harze oder einer Mischung aus mindestens zwei der genannten, gegebenenfalls modifizierten Harze versehen bzw. imprägniert ist.
9. Isolierplatte nach einem der Ansprüche 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das als Imprägnierharz verwendete Epoxyharz mindestens ein Amin oder Säureanhydrid als Härtungsmittel enthält.
10. Isolierplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier-, Gewebe- oder Gespinst- bzw. Gewirkmaterial aus Glasfasern hergestellt ist.
11. Isolierplatte nach Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit .einem gehärteten wärmehärt-

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baren Harz versehene(n) (elektrische(n)) Isolierschichten) (2) eine Gesamtdicke von höchstens 40% der Dicke der gehärteten Grundplatte (1) aufweist (aufweisen).
12. Isolierplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem gehärteten wärmehärtbaren Harz versehene (elektrische) Isolierschicht (1) eine Gesamtdicke entsprechend höchstens 40% der Dicke der gehärteten Grundplatte (1) aufweist.
13. Stanz- und bohrfähige, feuerhemmende Isolierplatte für elektrotechnische Zwecke, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrlagig ausgebildet ist und aus einer gehärteten Grundplatte (1) aus einer mit einem wärmehärtbaren Harz imprägnierten Mischung aus anorganischem Fasermaterial, anorganischem Bindemittel und anorganischem Füllstoff, mindestens einer (damit verbundenen) mit einem gehärteten wärmehärtbaren Harz versehenen (elektrischen) Isolierschicht (2) und (Jeweils) einer mit der Oberfläche der Isolierschicht(en) verbundenen Kupferfolie (3) besteht.
14. Verfahren zur Herstellung einer stanz- und bohrfähigen, feuerhemmenden Isolierplatte für elektrotechnische Zwecke, dadurch gekennzeichnet, daß man eine aus einer Mischung aus anorganischem Fasermaterial, anorganischem Bindemittel und anorganischem Füllstoff bestehende Grundplatte mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert, die mit dem Harz imprägnierte Grundplatte auf mindestens einer Oberfläche mit einer (elektrischen) Isolier-· schicht, die mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert ist, bedeckt und schließlich das erhaltene Sandwich zu einer gehärteten Isolierplatte heißverpreßt.

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15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung der Grundplatte, bezogen auf das Gesamtgewicht an den anorganischen Bestandteilen, 10 bis 70 Gew.-% anorganisches Fasermaterial, 1 bis 40 Gew.-% anorganisches Bindemittel und zum Rest anorganischen Füllstoff verwendet.
16. Verfahren zur Herstellung einer stanz- und bohrfähigen, feuerhemmenden Isolierplatte für elektrotechnische Zwecke, dadurch gekennzeichnet, daß man eine aus einer Mischung aus anorganischem Fasermaterial, anorganischem Bindemittel und anorganischem Füllstoff bestehende Grundplatte mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert, daß man die mit dem Harz imprägnierte Grundplatte auf mindestens einer Oberfläche mit einem thermoplastischen Harzfilm, dessen Schmelzpunkt mindestens 150⁰C beträgt und dessen beide Seiten mit einem wärmehärtbaren Harz beaufschlagt sind, abdeckt und daß man schließlich das erhaltene Sandwich zur Herstellung einer gehärteten Isolierplatte heißverpreßt.

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