DE2559417B2 - Verfahren zur Herstellung eines hitzebeständigen Harzprepregs und Verwendung des Prepregs - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines hitzebeständigen Harzprepregs und Verwendung des PrepregsInfo
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Description
Il
HC-C
HC-C
—N
Il
C-CH
C-CH
(I)
worin R für einen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen zweiwertigen Rest steht, mit
mindestens einem aliphatischen, cycloaliphatischen und/oder aromatischen Diamin erhaltenen Polyaminobismaleinsäureimids,
10 bis 300 Gewichtsteilen einer Polyepoxyverbindung mit mindestens zwei
Epoxygruppen im Molekül und 5 bis 150 Gewichtsteiien mindestens eines Mischpolymeren, bestehend
aus
(a) Mischpolymeren aus aromatischen Vinylverbindungen und Maleinsäureanhydrid,
(b) Teilalkylestern der Mischpolymeren (a),
(c) Mischpolymeren aus aromatischen Vinylverbindungen und Alkylmaleaten und/oder
(d) Mischpolymeren aus aromatischen Vinylverbindungen, Maleinsäureanhydrid und Alkalmaleaten,
bestehende Harzmasse unter Bildung eines Lacks löst, mit dem erhaltenen Lack eine faserige
isolierende Unterlage tränkt und anschließend die getränkte Unterlage 1 bis 30 min auf 130 ±40° C zur
Trockene erhitzt, um die Harzmasse bis zur B-Stufe reagieren zu lassen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyepoxyverbindung ein
Epoxyharz mit einem Epoxyäquivalent von 100 bis 4000 verwendet.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als
Mischpolymeres (a) ein solches verwendet, das im Molekül mindestens 30 Mol-% an Maleinsäureanhydrid-Struktureinheiten
aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als
Mischpolymeres (b) ein solches verwendet, das einen Veresterungsgrad von höchstens 50 Mol-%, bezogen
auf sämtliche Maleinsäureanhydrid-Struktureinheiten vor der Veresterung, aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als
Mischpolymeres (c) ein solches verwendet, das im Molekül mindestens 30 Mol-% an Monoalkylmaleat-Struktureinheiten
aufweist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als
15 Mischpolymeres (d) ein solches verwendet, das im
Molekü! insgesamt mindestens 30 Mol-% an
Maleinsäureanhydrid-Struktureinheiten und Monoalkylmaleat-Struktureinheiten au fweist
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gewichtsverhältnis Polyepoxyverbindung zu dem
(den) Mischpolymeren (a), (b), (c) und/oder (d) im Bereich von 0,5 bis 10,0 wählt
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als
faserige isolierende Unterlage ein Glasgewebe, Glaspapier, Asbestpapier oder Kohlefasergewebe
verwendet
9. Verwendung eines nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellten
Harzprepregs zur Herstellung eines Laminats.
10. Verwendung eines nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellten
Harzprepregs zur Herstellung eines metallkaschierten Laminats.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines hitzebeständigen Harzprepregs unter Verwendung
von Polyaminobismaleinsäureirniden und Polyepoxyverbindungen sowie gegebenenfalls üblicher Här-
jo tungsmittel für Epoxyharze, Flammhemmittel und
Färbemittel.
Die bisher für gedruckte Verdrahtungen elektronischer Anlagen am häufigsten verwendeten Plattenmaterialien
bestehen aus Phenolharzlaminaten und Epoxy-
ir) harziaminaten. Mit zunehmender Entwicklung in der
Raumfahrt und in der Kommunikationsindustrie werden auch die Anforderungen an besser funktionierende
Ausrüstungen, an eine höhere Zuverlässigkeit der einzelnen Bauteile und eine höhere Verdrahtungsdichte
■»(( immer mehr gesteigert Die üblichen Materialien
genügen diesen Anforderungen nicht mehr.
Phenolharzlaminate haben sich hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaften und Hitzebeständigkeit als
zur Aufnahme höher entwickelter funktioneller Elemen-
« te, wie integrierter Schaltkreise und integrierter
Großschaltkreise, als unbefriedigend erwiesen. Andererseits kranken Epoxyharzlaminate wegen ihrer
niedrigen Glasübergangstemperatur an einer merklichen Dimensionsänderung bei der Herstellung der
w Schaltkreise. Eine gedruckte Schaltplatte aus Epoxyharz
zeigt bei erhöhten Temperaturen eine Beeinträchtigung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften,
was zur Folge hat, daß die Zuverlässigkeit der zusammengebauten elektronischen Anlagen stark zu
v> wünschen übrig läßt.
Es ist allgemein üblich, eine mehrlagige gedruckte Schaltplatte, d.h. eine typische hochdicht gedruckte
Schaltplatte, mit Hilfe von kupferplatiierten Epoxyharz/
Glasgewebe-Laminaten und Prepregs aus denselben
bo Materialien zusammenzubauen.
Bei der Herstellung großdimensionierter, mit Schaltkreisen bedruckter Rückpiatten für Computer oder von
superhochdichten, mehrlagigen (acht oder mehr Schichten) gedruckten Schaltungsplatten für die Raumfahrt ist
h j jedoch bei Verwendung üblicher mit Kupfer kaschierter
Epoxy/Glas-Laminate die Reproduzierbarkeit des Verdrahtungsmusters
schlecht. Ferner lassen sich die Schaltkreise nicht mit der erforderlichen hohen
Präzision an die richtige Stelle einbauen, da es infolge
der Wärmeeinwirkung bei der Ausbildung des Schaltkreises und der Wärme- und Druckeinwirkung bei der
Druckverformung der vereinigten Lagen zu einer nicht tolerierbar großen Dimensionsänderung gekommen ist
Ein Bohren der gedruckten Schaltungsplatte wird oft von der Bildung von Verwerfungen und Verwindungen
begleitet Weiterhin kommt es infolge eines thermischen Schocks beim Gebrauch wegen des relativ großen
linearen Expansionskoeffizienten in Richtung der Laminatdicke ohne weiteres zu einer Beschädigung des
durchgehenden Lochs. Folglich besitzen Epoxyharalaminate zum Gebrauch als hochleistungsfähiges Teil nur
eine begrenzte Verwendbarkeit
Als neue hitzebeständige, wärmehärtende Harze, die durch ausgezeichnete mechanische Eigenschaften bei
hohen Temperaturen, eine hohe Beständigkeit gegen thermischen Abbau und einen sehr geringen linearen
Expansionskoeffizienten ausgezeichnet sind, sind die durch Additionsreaktion zwischen N,N'-Bismaleinsäureimiden
und Diaminen erhältlichen Polyaminobismaleinsäureimidharze bekannt Folglich werden derartige
Harze als Ausgangsmaterial für die genannten mehrschichtigen gedruckten Hochpräzisionsschaltungsplatten
bevorzugt. Ihre Verwendung zu diesem Zweck wurde bereits versucht.
Polyaminobismaleinsäureimidharze als solche sind
jedoch unter den bei der Druckausformung üblicher Laminate herrschenden Bedingungen relativ schlecht
härtbar. Folglich müssen sie über längere Zeit hinweg bei Temperaturen von mindestens 200° C einem
Preßdruck ausgesetzt oder nach dem Pressen bei einer Temperatur von 170 bis 200°C über längere Zeit hinweg
bei einer Temperatur von 2000C oder höher nachgebakken
werden.
Darüber hinaus besitzen die Polyaminobismaleinsäureimidharze zum Zeitpunkt des Verpressens schlechte
Fließeigenschaften, neigen dazu die Poren zwischen den Schichten der Unterlagen zu verstopfen und weisen
schließlich eine schlechte Bindekraft zwischen den einzelnen Schichten der Unterlagen bzw. Grundmaterialien
auf. Folglich kommt es in den einzelnen Lagen beim Bohren eines Laminats oder bei der Formgebung
als solcher zum Auftreten von Rissen. Schließlich besitzen diese Harze eine extrem schlechte Haftung an
der Grenzfläche Platte/Kupferfolie, insbesondere haftet das Prepreg an der Kupferfolie des innenliegenden
Schaltkreises äußerst schlecht. Diese Haftung ist aber das wesentlichste Erfordernis für eine mehrlagige
gedruckte Schaltungsplatte. Eine derart schlechte Platte kann somit den Anforderungen, wie sie bei der
Hersteilung, Bearbeitung und beim Zusammenbau auftreten, nicht gerecht werden. Darüber hinaus treten
bei ihrer tatsächlichen Verwendung große Schwierigkeiten auf.
Da andererseits die Polyaminobismaleinsäureimidharze in ihren Molekülen reaktionsfähige Gruppen mit
aktiven Aminowasserstoffatomen tragen, können sie gemeinsam mit Epoxyharzen und dergleichen verwendet
werden, wodurch in bestimmtem Ausmaß ihre Härtbarkeit, Ausformbarkeit und Haftungsfestigkeit bei
Verwendung in kupferplattierten Laminaten verbessert werden können. Das Einarbeiten einer größeren Menge
Epoxyharz hat jedoch eine Erniedrigung der Hitzebeständigkeit zur Folge, ohne daß gleichzeitig die Haftung
der inneren Lage einer mehrlagigen gedruckten Schaltungsplatte genügend stark verbessert wird. Eine
für den praktischen Gebrauch ausreichende Haftungsfestigkeit läßt sich auch dann nicht erreichen, wenn die
Kupferfolie eine mechanische oder chemische Oberflächenbehandlung erfahren hat
Aber auch die in den nachfolgend diskutierten DE-OS beschriebenen Verfahren zeigen keinen zufriedenstellenden Weg zur Herstellung eines hitzebeständigen Harzprepregs verbesserter Eigenschaften, z. B. überragende Hitzebeständigkeit und ausgezeichnete Dimensionsstabilität
Aber auch die in den nachfolgend diskutierten DE-OS beschriebenen Verfahren zeigen keinen zufriedenstellenden Weg zur Herstellung eines hitzebeständigen Harzprepregs verbesserter Eigenschaften, z. B. überragende Hitzebeständigkeit und ausgezeichnete Dimensionsstabilität
ίο Die DE-OS 23 49 491 beschäftigt sich mit einem
Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung aus einem Prepolymeren eines Ν,Ν'-Bis-imids mit einem
Polyamin, einem flüssigen Epoxyharz und einem flüssigen allylischen Monomeren. Die DE-OS 21 16 199
bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Harzes mit Hitzewiderstand, wonach man ein N,N-Bisimid
mit einem bestimmten Xylylendiamin zur Umsetzung bringt. Die DE-OS 20 42 786 beschreibt ein
Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Laminats mit verbesserter Stabilität und niedrigem Porengehalt,
wobei man ein Fasermaterial mit einer wirksamen Menge einer organischen Lösung imprägniert, die eine
Polyamidsäure enthält. Unter Entfernung eines Teils des organischen Lösungsmittels aus dem imprägnierten
2> Fasermaterial wird ein Zwischenprodukt hergestellt, das sich unter anderem durch Klebrigkeit auszeichnet.
Darauf erfolgt eine Härtung der Polyamidsäure unter dem Einfluß von Temperaturen bis zu ungefähr 3700C
und unter erhöhtem Druck, bis ein verstärktes
U) Polyimidlaminat anfällt Aus der DE-OS 20 19 436 ist ein
Verfahren zur Herstellung bestimmter Polyimide bekannt. Danach wird von besonderen Mono-imiden
und/oder Bis-imiden ausgegangen, die mit Diaminoverbindungen besonderen Typs zu einem Prepolymeren
sr> umgesetzt werden. Die in dieser DE-OS beschriebenen
Staffzubereitungen können auch noch einen zusätzlichen Gehalt an einem Polymeren aus der Gruppe der
Polyolefine, Epoxyharze, Polycarbonatharze, Polyvinylhalogenidharze
usw. enthalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines hitzebeständigen
Harzprepregs mit verbesserter Hitzebeständigkeit und Dimensionsstabilität zu schaffen, wobei sich das
Verfahren insbesondere auch durch eine kurze Här-
« tungszeit und eine niedrige Härtungstemperatur der
eingesetzten Harze auszeichnen soll.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man in einem inerten Lösungsmittel eine aus 100
Gewichtsteilen eines durch Umsetzen mindestens eines
r>o Ν,Ν'-Bismaleinsäureimids der Formel:
Il
HC-C
Il
C-CH
N—R —N
HC-C C-CH
Il Il
ο ο
worin R für einen aliphatischen, cycloaliphatischen oder
aromatischen zweiwertigen Rest steht, mit mindestens einem aliphatischen, cycloaliphatischen und/oder aromatischen
Diamin erhaltenen Polyaminobismaleinsäureimids, 10 bis 300 Gewichtsteilen einer Polyepoxyverbindung
mit mindestens zwei Epoxygruppen im Molekül
und 5 bis 150 Gewichtsteilen mindestens eines Mischpolymeren, bestehend aus
(a) Mischpolymeren aus aromatischen Vinylverbindungen und Maleinsäureanhydrid,
(b) Teilalkylestern der Mischpolymeren (a),
(c) Mischpolymeren aus aromatischen Vinylverbindungen
und Alkylmaleaten und/oder
(d) Mischpolymeren aus aromatischen Vinylverbindungen, Maleinsäureanhydrid und Alkylmaleaten,
bestehend; Harzmasse unter Bildung eines Lacks löst,
mit dem erhaltenen Lack eine faserige isolierende Unterlage tränkt und anschließend die getränkte
Unterlage 1 bis 30 min auf 130 ±40° C zur Trockene erhitzt, um die Harzmasse bis zur B-Stufe reagieren zu
lassen.
Bei den erfindungsgemäß verwendbaren Polyaminobismaleinsäureimiden
handelt es sich um Vorpolymere,
Il
G CH
Il
ο die man durch Additionsreaktion zwischen einem Ν,Ν'-Bismaleinsäureimid der allgemeinen Formel:
O O
CH — C
N —R--N
CH-C
Il
ο
CH
C — CH
worin R für einen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen zweiwertigen Rest steht, und einem
aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Diamin erhält.
Typische Polyaminobismaleinsäureimide sind Vorpolymere der allgemeinen Formel:
CH,
N —R —N C — CH- K — R'— N
Il H H
worin R und R' aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische zweiwertige Reste bedeuten, G für einen Rest
der Formel:
O
CH-C C-CH,
N—R-N
CH-C
Il
ο
oder einen Rest der Formel
H2N-R'-NH-
worin R und R' die angegebene Bedeutung besitzen, steht, G' ein Wasserstoffatom oder einen Rest der
Formel:
O O
Il Il
CH2-C C-CH
N —R —N
— CH-C C-CH
O O
worin R die angegebene Bedeutung besitzt, darstellt und
η einer ganzen Zahl von vorzugsweise 1 bis 50 entspricht
Beispiele für Ν,Ν'-Bismaleinsäureimide der allgemeinen
Formel I sind
Ν,Ν'-Äthylenbismaleinsäureimid,
Ν,Ν'-Hexamethylenbisinaleinsäureimid, C — CH — NH — R' -~ NH —
Ν,Ν'-Hexamethylenbisinaleinsäureimid, C — CH — NH — R' -~ NH —
v, N.N'-Decamethylenbismaleinsäureimid,
Ν,Ν'-m-Phenylenbismaleinsäureimid, Ν,Ν'-p-Phenylenbismaleinsäureimid,
N,N'-(4,4'-Diphenylmethan)bis-maleinsäureimid, N,N'-(4,4-Diphenyläther)bismaleinsäureimid,
to N,N'-(4,4'-Diphenylsulfon)bismaleinsäureimid, N.N'-^^'-DicyclohexylmethanJbismaleinsäureimid,
Ν,Ν'-m-Xylolbismaleinsäureimid,
N,N'-(4,4'-Diphenylcyclohexan)bismaleinsäureimid und dergleichen.
Beispiele für mit den Bismaleinsäureimiden umzusetzende Diamine sind geradkettige aliphatische Diamine
mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie
Äthylendiamin.Trimethylendiamin, bn Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin
und dergleichen,
sowie aromatische und cycloaliphatische Diamine, wie m-Phenylendiamin, p-Phenylendiamin,
p-Xyloldiamin,4,4'-Diaminodiphenylmethan, μ 4,4'-Diaminodiphenylpropan,
4,4'-Diaminodiphenyläther,
4,4'-Diaminodiphenylsulfon,
4,4'-Diaminodicyclohexan,
4,4'-Diaminodiphenylsulfon,
4,4'-Diaminodicyclohexan,
1 ^-Diaminocyclohexan,
Bis(4-aminophenyl)phenylmethan,
1,5-Diaminonaphthalin, m-Xylylendiamin,
p-Xylylendiamin,
l,1-Bis(4-aminophenyl)cyclohexan
und dergleichen.
Die genannten Vorpolymeren erhält man beispielsweise gemäß der bekanntgemachten japanischen
Patentanmeldung 42 160/72 durch mehrminütiges bis mehrstündiges Umsetzen von Bismaleinsäureimiden mit
Diaminen bei Temperaturen von 50 bis 250° C, vorzugsweise 50 bis 1700C. Obwohl das Verhältnis
Diamin zu Bisimid nicht kritisch ist, werden die Reaktionsteilnehmer vorzugsweise in solchen Mengen
eingesetzt, daß 0,5 bis 3 reaktionsfähige Aminowasserstoffatome pro eine Kohlenstoff/Kohlenstoff-Doppelbindung
des Bisimids verfügbar sind. Die Umsetzung zwischen dem Bisimid und dem Diamin läßt sich
entweder in Schmelze oder in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid,
N-Methylpyrrolidon und dergleichen, bewerkstelligen.
Im Falle, daß die Umsetzung in der Schmelze stattfindet, wird das nach der eine bestimmte Zeit
dauernden Umsetzung erhaltene Reaktionsgemisch abkühlengelassen, worauf das erhaltene feste Vorpolymere
pulverisiert wird. Wenn die Umsetzung in einem Lösungsmittel stattfindet, wird das nach einer eine
bestimmte Zeit dauernden Umsetzung erhaltene Reaktionsgemisch abgekühlt und erforderlichenfalls verdünnt,
um eine Vorpolymerenlösung zu erhalten.
Im Hinblick auf den Reaktionsmechanismus kann das derart erhaltene Vorpolymere neben dem Additionsprodukt des Bisimids und des Diamins solche Polymere
enthalten, die durch Radikalkettenpolymerisation des Bisimids oder des Vorpolymeren selbst an den
endständigen Doppelbindungen gebildet wurden. Auch dann, wenn solche Polymere gebildet wurden, kann das
Vorpolymere in der Laminierharzmasse gemäß der Erfindung ohne Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit
der Masse verwendet werden. Es kann jedes Reaktionsgemisch aus Bisimid und Diamin verwendet
werden, solange es als sogenanntes Produkt der B-Stufe mit einem geeigneten Schmelzbereich und einer
ausreichenden Reaktionsfähigkeit zur Aushärtung beim weiteren Erhitzen vorliegt. Der Schmelzbereich des
Vorpolymeren oder des Reaktionsgemischs aus dem Bisimid und dem Diamin läßt sich in geeigneter Weise
durch Steuern der Erhitzungsbedingungen und des genannten Reaktionsteilnehmerverhältnisses regulieren.
Ein Vorpolymeres mit einem Schmelzbereich zwischen 50 und 150°C wird bevorzugt.
Da sie in ihren Molekülen Imidbindungen aufweisen, sind die Polyaminobismaleinsäureimide sowohl thermisch
als auch chemisch hervorragend stabil. Sie verleihen einer erfindungsgemäß verwendeten Harzmasbe
eine hohe Beständigkeit gegen thermischen Abbau, ausgezeichnete mechanische und elektrische
Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen (oberhalb 15O0C) und eine ausgeprägte Dimensionsstabilität.
Folglich können also diese Harzmassen zur Herstellung von Laminaten verwendet werden, die selbst die
draslischsten Bedingungen bei ihrer Herstellung und bei ihrem Gebrauch ohne weiteres auszuhalten vermögen.
Da die Polyaminobismaleinsäureimide ferner in ihren Molekülen noch restliche reaktionsfähige Aminogruppen
enthalten, besitzen sie noch eine starke Selbstpolymerisationsfähigkeit und Reaktionsfähigkeit mit in
einer erfindungsgemäß verwendbaren Harzmasse enthaltenen Polyepoxyverbindungen. Auf diese Weise
erhält die Harzmasse die B-Stufeneigenschaften, die beim Beschichten oder Imprägnieren von Laminierunterlagen
bzw. -grundmaterialien erforderlich sind. Weiterhin kann die Masse dadurch durch Hitze- und
Druckeinwirkung beim Ausformen weiterreagieren, wobei sich eine dreidimensionale Struktur ausbildet,
Das heißt, die Masse erhält Wärmeaushärteigenschaften.
Obwohl als Epoxyverbindung erfindungsgemäß jede Epoxyverbindung mit mindestens zwei Epoxygruppen
im Molekül verwendet werden kann, werden übliche Epoxyharze mit einem Epoxyäquivalent von 100 bis
4000 bevorzugt. Beispiele für solche Polyepoxyverbindungen sind die durch Reaktion von Bisphenol-A oder
halogeniertem Bisphenol-A mit Epihalogenhydrin erhältlichen und im Handel verfügbaren Diglycidyläther,
die Poiyglycidyläther auf Polyätherbasis, die man durch Umsetzen eines Epihalogenhydrins und eines durch
Reaktion von Bisphenol-A mit einem Alkylenoxid in Anwesenheit eines sauren oder alkalischen Katalysators
erhaltenen mehrwertigen Alkohols gewinnt, die durch Umsetzen eines aromatischen mehrwertigen Alkohols
oder einer aromatischen Polycarbonsäure mit einem Epihalogenhydrin erhaltenen Poiyglycidyläther oder
-ester, Poiyglycidyläther aliphatischer Polyäther oder mehrwertiger Alkohole, wie Glyzerin, Trimethylolpropan,
Butandiol, Polyaikylenglykolen und dergleichen, cycloaliphatische Polyepoxyverbindungen der Struktur
von Cyclohexenoxid oder Cyclopentadienoxid, Poiyglycidyläther von Novolak-Phenol/Formaldehyd-Harzen
und dergleichen.
Da derartige Polyepoxyverbindungen die Härtbarkeit der Polyaminobismaleinsäureimide beim Laminiervorgang
verbessern und die Harzmasse bei Temperaturen von 170 bis 2000C genügend rasch aushärten lassen,
ist ein Nachbacken praktisch nicht erforderlich. Darüber hinaus verbessern die Polyepoxyverbindungen die
Fließeigenschaften der Harzmasse während des Ausformens, so daß sich zwischen den Lagen der Unterlage
bzw. Grundmaterialien praktisch keine Poren bilden. Weiterhin wird durch den Zusatz der Polyepoxyverbindungen
die Haftung zwischen den einzelnen Lagen der Unterlagen bzw. Grundmaterialien sowie zwischen der
Platte und der Kupferfolie verbessert So erhält man also die für Laminate und kupferplattierte Laminate
erforderlichen grundlegenden Eigenschaften.
Da jedoch die zugesetzte Polyepoxyyverbindung, bezogen auf das Polyaminobismaleinsäureimid, in
großem Überschuß vorliegt, wird die ausgezeichnete Hitzebeständigkeit des Polyaminobismaleinsäureimids
beeinträchtigt, weswegen die zuzusetzende Menge an Polyepoxyverbindung begrenzt ist. Pro 100 Gewichtsteüe
Polyaminobismaleinsäureimid können erfindungsgemäß 10 bis 300 Gewichtsteüe Polyepoxyverbindung
verwendet werden. Wenn die Polyepoxyverbindung in geringerer Menge als 10 Gewichtsteüe verwendet wird,
erhält die Harzmasse keine verbesserte Härtbarkeit und Formbarkeit. Wenn mehr als 300 Gewichtsteüe
Polyepoxyverbindung zugesetzt werden, verschlechtern sich die Hitzeverformungseigenschaften des Laminats
bei Temperaturen oberhalb 150°C und die Beständigkeit gegen thermischen Abbau. Das bevorzugte
Mischungsverhältnis beträgt 20 bis 200 Gewichtsteüe Polyepoxyverbindung auf 100 Gewichtsteüe Polyaminobismaleinsäureimid.
Erfindungsgemäß enthält nun die Harzmasse neben den genannten beiden Bestandteilen, nämlich Polyami-
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nobismaleinsäureimid und Polyepoxyverbindung, noch eine ganze bestimmte saure hochmolekulare Verbinding.
Als saure hochmolekulare Verbindung wird hierbei mindestens ein Mischpolymeres, bestehend aus:
(a) Mischpolymeren aromatischer Vinylverbindungen und Maleinsäureanhydrid,
(b) Teilalkylestern der Mischpolymeren (a),
(c) Mischpolymeren aromatischer Vinylverbindungen mit Alkylmaleaten und
(d) Mischpolymeren aromatischer Vinylverbindungen mit Maleinsäureanhydrid und Alkylmaleaten,
verwendet.
Die bei der Herstellung der Mischpolymeren (a), (b), (c) und (d) verwendbaren aromatischen Vinylverbindungen
sind beispielsweise Styrol, Styrolderivate, wie Methylstyrol, Dimethylstyrol, Äthylstyrol, a-Methylstyrol,
Λ-Methyl-p-isopropylstyrol und Divinylbenzol,
sowie halogenierte Styrolderivate. Selbstverständlich können auch Mischpolymere aus zwei oder mehreren
Arten aromatischer Vinylverbindungen verwendet werden.
Das Mischpolymere (a) erhält man durch Mischpolymerisation der aromatischen Vinylverbindung mit
Maleinsäureanhydrid, wobei das Mischpolymere (a) vorzugsweise in seinem Molekül mindestens 30 Mol-%
an Maleinsäureanhydrid-Struktureinheiten enthält.
Das Mischpolymere (b) erhält man durch Teilveresterung des Mischpolymeren (a) mit einem aliphatischen
Alkohol. Es kann Struktureinheiten aus Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure, Monoalkylmaleat und Dialkylmaleat
enthalten. Vorzugsweise besitzt das Mischpolymere (b) einen Veresterungsgrad von 50 Mol-% oder
weniger, bezogen auf die Gesamtmenge an Maleinsäureanhydrid-Struktureinheiten vor der Veresterung.
Das Mischpolymere (c) erhält man durch Mischpolymerisation der aromatischen Vinylverbindung mit
einem Monoalkylmaleat und/oder einem Dialkylmaleat. Es enthält vorzugsweise im Molekül mindestens 30
Mol-% an Monoalkylmaleatstruktureinheiten.
Das Mischpolymere (d) erhält man durch Mischpolymerisation der aromatischen Vinylverbindung mit
Maleinsäureanhydrid und einem Monoalkylmaleat und/oder Dialkylmaleat. Vorzugsweise enthält es im
Molekül mindestens 30 Mol-% an Maleinsäureanhydridstruktureinheiten oder mindestens 30 Mol-% an
Maleinsäureanhydridstruktureinheiten und Monoalkylmaleatstruktureinheiten.
Die Alkylgruppen der Alkylmaleate in den Mischpolymeren (b), (c) und (d) können 1 bis 20, vorzugsweise 1
bis 10 Kohlenstoffatome enthalten und beispielsweise aus Methyl, Äthyl, n-Propyl, Isopropyl, η-Butyl, Isobutyl,
tert.-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, tert.-Amyl, n-Heptyl,
n-Octyl, 2-Äthyl-l-hexyl, n-Nonyl, n-Decyl- und ähnlichen
Gruppen bestehen. Die Mischpolymeren (c) und (d) können Alkylmaleatstruktureinheiten mit zwei oder
mehreren verschiedenen Alkylgruppen enthalten.
Die erfindungsgemäß verwendeten Mischpolymeren können Zahlenmittel-Molekulargewichte von 1000 bis
60 000, vorzugsweise 2000 bis 30 000, aufweisen. Es handelt sich hierbei um thermisch stabile, hochmolekulare
Substanzen, die wegen ihres hohen Gehalts an Carbonsäureanhydridgruppen oder Carboxylgruppen
nicht nur mit der Polyepoxyverbindung, sondern auch mit den restlichen Aminogruppen im Polyaminobismaleinsäureimid
unter Erhöhung der Vernetzungsdichte zwischen den Harzkomponenten reagieren können.
Folglich wird es durch Mitverwendung des sauren Mischpolymeren möglich, die Tendenz zur Verschlechterung
der Hitzebeständigkeit bei alleiniger Verwendung der Polyepoxyverbindung zu verhindern. Folglich
kann man also die Polyepoxyverbindung in Mengen von 100 Gewichtsteilen oder mehr pro 100 Gewichtsteile
Polyaminobismaleinsäureimid (zur erheblichen Verbesserung der Formbarkeit und sonstiger Eigenschaften
der Harzmasse) ohne Beeinträchtigung der Hitzebeständigkeit zusetzen.
Weiterhin werden durch den Zusatz des sauren Mischpolymeren die Haftungseigenschaften zwischen
der Polyaminobismaleinsäureimid/Epoxyharz-Masse und einer Metallfolie, insbesondere Kupferfolie, deutlich
verbessert. Auf diese Weise erreicht die Haftungsfestigkeit der innen liegenden Kupferfolie das erste Mal eine
für die Praxis bei mehrschichtigen bzw. mehrlagigen gedruckten Schaltungsplatten, die drastischen Bedingungen
ausgesetzt werden, ausreichende Höhe. Darüber hinaus steigt wegen der sehr guten Reaktionsfähigkeit
des sauren Mischpolymeren mit dem Polyaminobismaleinsäureimid und dem Epoxyharz die Aushärtgeschwindigkeit
der Harzmasse derart an, daß die Harzmasse bei üblichen Preßtemperaturen für übliche
Laminate, nämlich bei Temperaturen von 150 bis 170°C,
ausreichend aushärtet.
Die sauren hochmolekularen Verbindungen (a), (b), (c) und/oder (d) werden in einer erfindungsgemäß verwendbaren
Harzmasse pro 100 Gewichtsteile Polyaminobismaleinsäureimid zweckmäßigerweise in einer
Menge von 5 bis 150, vorzugsweise 10 bis 100 Gewichtsteilen verwendet. Wenn die Menge an saurem
Mischpolymeren 5 Gewichtsteile unterschreitet, ist ihr Einfluß auf die Hitzebeständigkeit und Haftung
ungenügend. Wenn mehr als 150 Gewichtsteile saures Mischpolymeres verwendet wird, leiden die mechanischen
Eigenschaften und die chemische Beständigkeit des Laminats.
Das Gewichtsverhältnis Polyepoxyverbindung zu der sauren, hochmolekularen Verbindung in einer erfindungsgemäß
verwendbaren Harzmasse liegt, obwohl es nicht kritisch ist, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis
10,0.
Einer erfindungsgemäß verwendbaren Harzmasse können erforderlichenfalls geringe Mengen an üblichen
Härtungsmitteln für Epoxyharze, niedrigmolekulare Epoxyverbindungen, Flammhemmittel, Füllstoffe und
Färbemittel zugesetzt werden. Der Zusatz derartiger Bestandteile ermöglicht den Gebrauch des erhaltenen
Laminats für Spezialzwecke.
Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird zunächst durch Auflösen der Harzmasse
in einem inerten Lösungsmittel, z. B. einem Amid, wie Ν,Ν-Dimethylformamid, Ν,Ν-Dimethylacetamid und
dergleichen, einem Lacton, wie N-Methyl-2-pyrrolidon,
y-Butyrolacton und dergleichen, einem Lactam, wie Caprolactam und dergleichen, oder in einer Mischung
des inerten Lösungsmittels und eines aromatischen Kohlenwasserstoffs oder eines Ketons ein Lack einer
Konzentration von 20 bis 50 Gew.-% zubereitet. Dann wird eine Faserunterlage bzw. ein Fasergrundmaterial,
wie Glasgewebe, Glaspapier, Asbestpapier, Kohlefasergewebe und dergleichen, das mit einem geeigneten
Kupplungsmittel vorbehandelt worden ist, in einer Beschichtungs/Trocknungs-Vorrichtung mit dem in der
geschilderten Weise zubereiteten Lack getränkt und dann 1 bis 30 min bei einer Temperatur von 130 ±40° C
getrocknet, um ein Prepreg der B-Stufe mit einem Harzgehalt von 30 bis 60 Gew.-% herzustellen. Ein oder
mehrere Prepreg(s) wird (werden) auf eine andere Prepreglage bzw. werden aufeinander (bis zu einer
gewünschten Gesamtstärke von 0,1 mm bis mehreren mm) gelegt und erforderlichenfalls einseitig oder
beidseitig mit einer Metallfolie, ζ. Β. einer Kupfer-, Aluminium-, Nichrome- oder ähnlichen Metallfolie,
abgedeckt. Der erhaltene Stapel wird dann mittels einer beheizten Plattenpresse unter Druck erhitzt, um ein
Laminat oder ein metallplattiertes Laminat zu erhalten. Das Erhitzen unter Druck erfolgt während 15 bis
240 min bei einer Temperatur von 120 bis 2500C unter
einem Druck von 5 bis 200 kg/cm2. Wegen der deutlich verbesserten Aushärtfähigkeit der erfindungsgemäß
verwendbaren Harzmasse läßt sich das Formen des Lamints bei einer weit geringeren Temperatur als der
Formtemperatur im Falle eines üblichen Polyimidharzes oder eines Polyaminobismaleinsäureimidharzes alleine,
beispielsweise während 30 bis 180 min bei einer Temperatur von 150 bis 1800C, bewerkstelligen.
Das unter Verwendung eines nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Prepregs in der
geschilderten Weise geformte Laminat besitzt ohne Nachbacken allen Ansprüchen genügende Eigenschaften.
Um jedoch die während des Formzyklus gebildeten Spannungen zu entspannen und um der Harzmasse eine
möglichst gute Dimensionsstabilität zu verleihen, wird das geformte Laminat vorzugsweise bis zu einem
bestimmten Grad einer Hitzenachbehandlung unterworfen. Erforderlichenfalls kann das geformte Laminat
mehrere bis 20 h bei Temperaturen von 180 bis 2500C nachgebacken werden.
Unter Verwendung eines erfindungsgemäß hergestellten Prepregs läßt sich auf folgende Weise eine
mehrschichtige bzw. mehrlagige gedruckte Schaltungsplatte herstellen. Eine innere gedruckte Schaltungsplatte
wird beispielsweise mit Hilfe des genannten, beidseitig mit Kupfer plattierten Laminats eines
Glasgewebe-Grundmaterials, erforderlichenfalls nach chemischer oder mechanischer Oberflächenbehandlung,
hergestellt. Das erfindungsgemäß hergestellte Prepreg wird zwischen mehrere Lagen der inneren gedruckten
Schaltungsplatte und zwischen die innere Schaltung und die Plattenseite des einseitig kupferplattierten Laminats
für den Oberflächenschaltkreis gelegt, dann werden die Lagen des Prepregs, der inneren Schaltungsplatten und
des Oberflächenschaltkreislaminats mit Hilfe einer Metallplatte mit einem Führungszapfen in die entsprechenden
richtigen Lagen gebracht, worauf der erhaltene Stapel zur Herstellung einer mehrlagigen Platte
zwischen heißen Platten unter Hitze- und Druckeinwirkung einer Druckausformung unterworfen wird.
Schließlich werden zur Herstellung einer gebrauchsfertigen, mehrlagigen gedruckten Schaltungsplatte noch
die Oberflächenschaltkreise und die durchgehenden Löcher ausgebildet.
Ein unter Verwendung eines erfindungsgemäß hergestellten Prepregs erhaltenes Laminat bzw. kupferplattiertes
Laminat zeigt bei längerdauernder Einwirkung von Temperaturen oberhalb 1500C, wenn überhaupt,
nur eine höchst geringfügige Beeinträchtigung in der Biegefestigkeit, dem Elastizitätsmodul bei Biegung und
der Haftfestigkeit bzw. der mechanischen Eigenschaften und Haftfestigkeit bei längerdauerndem Gebrauch bei
Temperaturen zwischen 150 und 2000C. Folglich sind sie
als Bausteine für elektronische Bauteile höchst zuverlässig. Da die betreffenden Laminate im Temperaturbereich
oberhalb 15O0C einen nur sh bis 1Aj so großen
linearen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen wie ein übliches Epoxyharz/Glasgewebe-Laminat, ist die aus
der Wärmeeinwirkung bei der Herstellung der gedruckten Schaltungskarten und dem Pressen eines mehrlagigen
Stapels herrührende Dimensionsänderung in
ϊ Frontrichtung äußerst gering. Eine derart hohe
Dimensionsstabilität erleichtert die Herstellung einer gedruckten Schaltungsplatte mit einer Bezugsgittergröße
von 1,27 mm sowie die Herstellung von superhochdicht bedruckten Platten, z. B. gedruckten Schaltungs-
Ki platten aus acht oder mehr Schichten, die mit üblichen
Epoxyharz/Glas-Laminaten erhebliche Schwierigkeiten bereitete. Da der lineare Ausdehnungskoeffizient in
Richtung der Dicke der mehrlagigen gedruckten Schaltungsplatte gering ist, ist auch die Ausbildung von
r> Fehlstellen aufgrund des Unterschieds in der thermischen
Ausdehnung und Zusammenziehung zwischen der kupferplattierten Schicht im durchlöcherten Teil und
der Platte bei Einwirkung eines Temperaturschocks gering, so daß die Genauigkeit und Zuverlässigkeit
-'<· elektronischer Anlagen, z. B. von Computern und
dergleichen, erhöht wird.
Die unter Verwendung eines erfindungsgemäß hergestellten Prepregs erhaltene mehrlagige gedruckte
Schaltungsplatte ist in ihren grundlegenden Eigenschaf-
2Ί ten, ζ. B. in ihrer Bearbeitungsfähigkeit durch Bohren, in
ihrer Feuchtigkeitsbeständigkeit, in ihrer Hitzebeständigkeit beim Löten sowie in ihren elektrischen
Eigenschaften und dergleichen, d. h. hinsichtlich der für mehrlagige gedruckte Schaltungskarten unabdingbaren
Eigenschaften, von hervorragender Qualität. Ferner können einer solchen Schaltungsplatte auch Flammhemmeigenschaften
verliehen werden.
Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Prepregs besitzen deutlich verbesserte
)■> Laminier-, Aushärt- und Haftungseigenschaften, d.h.
Eigenschaften, die bei üblichen Harzprepregs auf Polyaminobismaleinsäureimidbasis in höchst nachteiliger
Weise fehlten. Bezüglich der Herstellung von superhochdicht bedruckten Schaltungsplatten bestehen
■to die bei Verwendung erfindungsgemäß hergestellter Harzprepregs erreichbaren Vorteile in einer deutlichen
Verbesserung der Genauigkeit, in Senkung des Ausschusses, in einer Verringerung der Kosten und einer
Verbesserung der Haftung an der Kupferfolie (Anfangs-
4"i haftung, Haftung nach dem Erhitzen, Änderung in der
Haftungsfestigkeit im Laufe der Zeit und der Haftungsfestigkeit der inneren Lagen), d. h. in sehr wesentlichen
Faktoren gedruckter Schaltungsplatten.
Obwohl sich die erfindungsgemäß hergestellten
Obwohl sich die erfindungsgemäß hergestellten
™ Harzprepregs in höchst wirksamer Weise zur Herstellung
mehrlagiger gedruckter Schaltungsplatten, die die höchste Technik und die höchste Qualität erfordern,
eignen, lassen sie sich selbstverständlich auch ganz allgemein zur Herstellung von Laminaten für hitzefeste
r>r) bzw. -beständige Bauteile von Raumfahrtkörpern,
Flugzeugen, elektrischen Schwermaschinen, Automobilen und dergleichen, sowie für Laminate und gedruckte
Schaltungsplatten zur Verwendung in funktionellen Teilen von elektronischen Kommunikationsanlagen,
w) elektrischen Haushalt- und Industriegeräten und dergleichen,
verwenden.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
,,, Beispiel 1
Durch Auflösen von 100 Gewichtsteilen eines durch Umsetzen von 1 Mol N,N'-4,4'-Diphenylmethanbismaleinsäureimid
mit 1 Mol 4,4'-Diaminodiphenyläthan in
der Schmelze bei einer Temperatur von 15O0C während
30 min hergestellten Polyaminobismaleinsäureimids, 100 Gewichtsteilen eines handelsüblichen Diglycidyläthers
auf Bisphenol-A-Basis mit einem Epoxyäquivalent von 450 bis 500 und 10 Gewichtsteilen eines
Styrol/Maleinsäureanhydrid-Mischpolymeren mit 50 Mol-% Maleinsäureanhydridstruktureinheiten in
N-Methyl-2-pyrrolidon wurde ein 45gew.-°/oiger Lack
einer Harzmasse gemäß der Erfindung zubereitet.
Dann wurde ein 0,1 mm starkes Glasgewebe, das mit j-Glycidoxypropyltriäthoxysilan behandelt worden war,
mit dem in der geschilderten Weise zubereiteten Lack getränkt und 7 min lang mittels einer Beschichtungs/
Trocknungs-Vorrichtung bei einer Temperatur von 1300C getrocknet, um ein Prepreg der B-Stufe mit
einem Harzgehalt von 40 Gew.-% zu erhalten.
16 Lagen des erhaltenen Prepregs wurden aufeinandergelegt, worauf der erhaltene Stapel auf beiden
Außenseiten mit elektrolytischen Kupferfolien einer Stärke von 35 μ abgedeckt wurde. Das hierbei erhaltene
Sandwich wurde nun zwischen zwei Bleche aus rostfreiem Stahl gelegt und mittels einer beheizten
Plattenpresse 2 h unter einem Druck von 50 kg/cm2 auf eine Temperatur von 1700C erhitzt. Hierbei wurde ein
beidseitig kupferplattiertes Laminat einer Gesamtdicke von 1,6 mm erhalten.
Die Ergebnisse der Tests bezüglich der Eigenschaften des in der geschilderten Weise hergestellten kupferplattierten Laminats sind in Tabelle I zusammengestellt.
Hierbei ist die »Härtbarkeit« als Gelzeit in s angegeben. Diese wurde durch Erhitzen des in der geschilderten
Weise zubereiteten Lacks auf einer heißen Platte auf eine Temperatur von 1500C ermittelt.
Wie aus Tabelle I im Vergleich zu einer üblichen Harzmasse auf Polyaminobismaleinsäureimidbasis hervorgeht,
besitzt die Harzmasse gemäß der Erfindung eine deutlich überlegene Niedrigtemperatur-Aushärtfähigkeit.
Ein damit hergestelltes, mit Kupfer plattiertes Laminat besitzt ausgezeichnete mechanische Eigenschaften
und eine hervorragende Haftungsfestigkeit bei erhöhten Temperaturen und zeigt darüber hinaus selbst
bei längerdauernder Hitzeeinwirkung, wenn überhaupt, eine nur höchstens geringfügige Beeinträchtigung
dieser Eigenschaften. Das im vorliegenden Beispiel hergestellte kupferplattierte Laminat besaß darüber
hinaus einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der nur die Hälfte bis ein Drittel des thermischen
Ausdehnungskoeffizienten eines üblichen Epoxyharzlaminats aufwies. Ferner besaß das im vorliegenden
Beispiel erhaltene Laminat eine deutlich verbesserte Hitzebeständigkeit beim Löten und sonstige für ein
hitzbeständiges Laminat wesentliche Eigenschaften auch ohne Hitzenachbehandlung nach dem Ausformen.
Wie aus Tabelle I noch hervorgeht, werden die thermischen Eigenschaften des kupferplattierten Laminats
zwar durch 24stündiges Nachbacken bei einer Temperatur von 200° C verbessert, es ist jedoch
zwischen dem nicht nachgebackenen und dem nachgebackenen Laminat nur ein geringer Unterschied.
Vergleichsbeispiel 1
Dasselbe Polyaminobismaleinsäureimid, wie es auch im Beispiel 1 verwendet wurde, wurde zur Zubereitung
eines 50gew.-%igen Harzlacks in N-Methyl-2-pyrrolidon
gelöst.
In entsprechender Weise wie im Beispiel 1 wurde eine Lage aus Glasgewebe einer Stärke von 0,1 mm, das mit
y-Glycidoxypropyltriäthoxysilan vorbehandelt worden
war, mit dem Lack imprägniert und 10 min lang bei einer
Temperatur von 1500C getrocknet, um ein Prepreg der
B-Stufe eines Harzgehalts von 40 Gew.-% herzustellen.
Die erhaltenen Prepreglagen wurden in entsprecben-
■-, der Weise wie im Beispiel 1 gestapelt, der Stapel wurde
2.5 h unter einem Druck von 100 kg/cm2 auf eine
Temperatur von 1800C erhitzt, wobei ein beidseitig mit
Kupfer plattiertes Laminat einer Gesamtstärke von
1.6 mm erhalten wurde.
ίο Das in der geschilderten Weise hergestellte, mit
Kupfer plattierte Laminat wurde 24 h bei einer Temperatur von 2000C nachgebacken. Wie Tabelle I
ausweist, besaß es hervorragende mechanische Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen und einen guten
ι·) thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Die Haftfestigkeit
zwischen der Kupferfolie und der Platte war jedoch sehr gering, weswegen sich das Laminat zur Verwendung
in einer mehrlagigen gedruckten Schaltungsplatte nicht eignete.
2» Der im vorliegenden Falle zubereitete Polyaminobismaleinsäureimidharzlack
besaß eine deutlich verlängerte Gelzeit, seine Härtungsreaktion war langsam. Folglich lassen sich durch bloßes Druckausformen nicht
zufriedenstellende Eigenschaften erreichen. Insbesondere betrug die Haftfestigkeit an der Kupferfolie vor
dem Nachbacken nur 0,3 kg/cm. Aus diesem Grunde ließ sich das Laminat in der Praxis nicht verwenden.
Vergleichsbeispiel 2
iii Durch Auflösen von 100 Gewichts.eilen eines
handelsüblichen Diglycidyläthers auf Bisphenol-A-Basis mit einem Epoxyäquivalent von 450 bis 500 und 12
Gewichtsteilen Menthandiamin in Methylethylketon wurde ein 30gew.-°/oiger Harzlack zubereitet.
j-, In entsprechender Weise wie im Beispiel 1 wurde eine Lage aus Glasgewebe einer Stärke von 0,1 mm, die mit
y-Glycidoxypropyltriäthoxysilan vorbehandelt worden
war, mit dem in der geschilderten Weise zubereiteten Lack getränkt und dann 7 min lang bei einer
Temperatur von 1300C getrocknet, um ein lagenförmiges Prepreg der B-Stufe mit einem Harzgehalt von 40
Gew.-% herzustellen.
In entsprechender Weise wie im Beispiel 1 wurde ein Stapel der in der geschilderten Weise hergestellten
4". lagenförmigen Prepregs mittels einer beheizten Plattenpresse
2,5 h lang unter einem Druck von 70 kg/cm2 auf eine Temperatur von 17O0C erhitzt, um ein beidseitig
mit Kupfer plattiertes Laminat einer Gesamtstärke von 1,6 mm herzustellen.
Das erhaltene, mit Kupfer plattierte Laminat besaß, wie Tabelle I ausweist, schlechte mechanische Festigkeitseigenschaften
und eine schlechte Haftfestigkeit an der Kupferfolie bei erhöhten Temperaluren, wurde
deutlich durch Einwirkung höherer Temperaturen abgebaut und besaß eine unzureichende Hitzebeständigkeit
beim Löten. Folglich ließ sich das erhaltene, mit Kupfer plattierte Laminat in der Praxis nicht als
hitzebeständiges Laminat verwenden. Da das im vorliegenden Falle hergestellte, mit Kupfer plattierte
wi Laminat darüber hinaus einen zu großen linearen
Ausdehnungskoeffizienten besaß, ließ es sich nicht als hochdichte, mehrlagige gedruckte Schaltungsplatte
verwenden.
Vergleichsbeispiel 3
Durch Auflösen von 100 Gewichtsteilen des im Beispiel 1 verwendeten Polyaminobismaleinsäureimids
und 100 Gewichtsteilen eines handelsüblichen Dißlvci-
dyläthers auf Bisphenol-A-Basis mit einem Epoxyäquivalent
von 450 bis 500 in N-Methyl-2-pvrrolidon wurde
ein 45gew.-%iger Harzlack zubereitet.
In entsprechender Weise wie im Beispiel 1 wurde eine Lage aus Glasgewebe einer Stärke von 0,1 mm, die mit
y-Glycidoxypropyltriäthoxysilan vorbehandelt worden
war, mit dem in der geschilderten Weise zubereiteten Lack getränkt und dann 5 min lang bei einer
Temperatur von 150°C getrocknet, um ein lagenförmiges Prepreg der B-Stufe mit einem Harzgehalt von 40
Gew.-% zu erhalten.
In entsprechender Weise wie im Beispiel 1 wurde ein Stapel der erhaltenen lagenförmigen Prepregs mittels
einer beheizten Plattenpresse 2,5 h unter einem Druck von 50 kg/cm2 auf eine Temperatur von 170° C erhitzt,
um ein beidseitig mit Kupfer plattiertes Laminat einer Gesamtstärke von 1,6 mm herzustellen.
Die Eigenschaften des erhaltenen kupferplattierten Laminats sind ebenfalls in Tabelle I angegeben. Obwohl
das Laminat ohne Nachbacken eine relativ gute Hitzebeständigkeit aufwies, war die ausgezeichnete
Hitzebeständigkeit des Polyaminobismaleinsäureimids nicht voll zur Geltung gekommen. Nach 24stündigem
Nachbacken bei einer Temperatur von 200°C zeigte das Laminat eine gewisse Verbesserung hinsichtlich seiner
mechanischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen und seines linearen Ausdehnungskoeffizienten. Es
eignete sich jedoch immer noch nicht als hitzebeständiges Laminat.
Im Vergleich mit einem Laminat, bei dessen Herstellung ein Polyaminobismaleinsäureimid alleine
verwendet worden war, war die Haftungsfestigkeit zwischen der Kupferfolie und der Platte bei diesem
kupferplattierten Laminat im Anfangswert etwas verbessert, sie war jedoch für eine mehrlagige
gedruckte Schaltungskarte, die drastischen Bedingungen bei ihrer Herstellung und beim Gebrauch ausgesetzt
ist. immer noch unzureichend.
Der im vorliegenden Falle verwendete Lack besaß eine Gelzeit, die durch den Zusatz der Polyepoxyverbindung
im Vergleich zu einem das Polyaminobismaleinsäureimid alleine enthaltenden Lack deutlich verkürzt
war. Sie war jedoch im Vergleich zu einem die Harzmasse gemäß der Erfindung enthaltenden Lack
immer noch viel zu lang.
Durch Auflösen von 100 Gewichtsteilen eines durch Umsetzen von 1,5 Molen N,N'-4,4'-Diphenylmethanbismaleinsäureimids
mit 1 Mol Ν,Ν'-Diaminodiphenylmethan in der Schmelze bei einer Temperatur von 160°C
während 30 min hergestellten Polyaminobismaleinsäureimids, 200 Gewichtsteilen eines handelsüblichen
Diglycidyläthers auf der Basis von bromiertem Bisphenol-A mit einem Epoxyäquivalent von 450 bis 500 und 50
Gewichtsteilen eines Isobutylhalbesters eines Styrol/ Maleinsäureanhydrid-Mischpolymeren mit 50 MoI-0Zb
Maleinsäureanhydridstruktureinheiten in Dimethylformamid wurde ein 40gew.-°/oiger Harzlack zubereitet.
In entsprechender Weise wie im Beispiel 1 wurde eine Lage aus Glasgewebe einer Stärke von 0,1 mm, die mit
y-Aminopropyltriäthoxysilan vorbehandelt worden war,
mit dem in der geschilderten Weise zubereiteten Lack getränkt und dann 5 min lang bei einer Temperatur von
140°C getrocknet, um ein lagentörmiges Prepreg der
B-Stufe mit einem Gehalt an Harz von 45 Gew.-% zu erhalten.
In entsprechender Weise wie im Beispiel 1 wurde ein Stapel der in der geschilderten Weise hergestellten
lagenförmigen Prepregs mittels einer beheizten Plattenpresse 2 h lang unter einem Druck von 40 kg/cm2 auf
eine Temperatur von 170° C erhitzt, um ein beidseitig
"> mit Kupfer plattiertes Laminat einer Gesamtstärke von 1,6 mm herzustellen.
Wie Tabelle 1 ausweist, besaß das erhaltene, mit Kupfer plattierte Laminat ausgezeichnete mechanische
Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen, einen
in hervorragenden linearen Ausdehnungskoeffizienten,
eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit beim Löten. Die Haftfestigkeit zwischen der Kupferfolie und der
Platte war hoch im Anfangswert, bei erhöhten Temperaturen und nach einer längerdauernden Hitze-
i) nachbehandlung. Folglich eignete sich das Laminat
hervorragend als hitzebeständiges Laminat. Dieses Laminat besaß eine hervorragende Flammfestigkeit
(UL-Klasse V-O, ermittelt nach dem UL-Vertikaldurchbrennverfahren).
Beispiele3bis9
In entsprechender Weise wie im Beispiel 1 wurde eine Anzahl von Lacken verschiedener Harzmassen zubereitet,
indem verschiedene Kombinationen von Polyami-
2'j nobismaleinsäureimiden, Polyepoxyverbindungen und
sauren Mischpolymeren in einem Lösungsmittelgemisch aus N-Methyl-2-pyrrolidon und Methyläthylketon gelöst
wurden. Mit den verschiedenen Lacken wurde eine Lage aus handelsüblichem Glasgewebe einer Stärke von
in 0,1mm getränkt und 5 bis 10 min lang bei einer
Temperatur von 130 bis 150° C getrocknet, um Prepregs
mit einem Harzgehalt von 35 bis 50 Gew.-% zu erhalten. Die erhaltenen Prepregs wurden mittels einer beheizten
Plattenpresse zusammen mit elektrolytischen Kupferfo-
r. lien einer Stärke von 35 μ 1,5 bis 2,5 h unter einem
Druck von 40 bis 80 kg/cm2 auf Temperaturen von 160 bis 180° C erhitzt, um beidseitig mit Kupfer plattierte
Laminate einer Gesamtstärke von 1,6 mm herzustellen.
Die Rezepturen der verschiedenen Harzmassen sind
4(1 in Tabelle Il angegeben. Die Gelzeiten der verschiedenen
Lacke sowie die Eigenschaften der letztlich erhaltenen kupferplattierten Laminate sind in Tabelle
III angegeben. Wie aus Tabelle III hervorgeht, besitzen die unter Verwendung der Harzmassen gemäß der
4") Erfindung hergestellten Laminate über einen weiten
Bereich von Rezepturen ausgezeichnete Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen und eine hervorragende
Hitzebeständigkeit. Insbesondere die Niedrigtemperaturhärtungsfähigkeit und die Haftfestigkeit an Kupfer-
ίι folien sind im vorliegenden Falle weit größer als die
entsprechenden Eigenschaften üblicher Harzmassen auf Polyimidbasis.
Beispiel 10
·">■> Eine Lage aus Glasgewebe einer Stärke von 0,1 mm
wurde mit der im Beispiel 1 verwendeten Harzmasse imprägniert und getrocknet. In entsprechender Weise
wie im Beispiel 1 wurde ein Stapel aus Prepregs und Kupferfolien mittels einer beheizten Plattenpresse
Wi unter Druck erhitzt, wobei ein zweiseitig mit Kupfer
plattiertes Laminat (75 μ Dicke der Kupferfolie) einer Gesamtstärke von 0,1 mm erhalten wurde. Aus diesem
Laminat wurde eine innere Schaltungskarte für Testzwecke mit einem hochdichten Muster hergestellt.
iv> Aus drei Lagen der inneren Schaltungsplatte, zwei
Lagen eines mit Kupfer plattierten Laminats mit einer 35^-Kupferfolie auf einer Seite und mehreren Lagen
des 0,1 mm dicken Prepregs, das unter Verwendung
809 536/323
einer Harzmasse gemäß Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde eine mehrlagige, 2,0 mm dicke Platte
hergestellt. Die erhaltene mehrlagige Platte wurde zur Aufnahme von Oberflächenschaltkreisen weiter bearbeitet
und mit durchgehenden Löchern versehen, wobei eine gebrauchsfertige, achtlagige gedruckte Schaltungsplatte erhalten wurde. Die Haupteigenschaften dieser
Platte zeigt Tabelle IV.
Zu Vergleichszwecken (Vergleichsbeispiele 4 bis 6) wurden mehrlagige gedruckte Schaltungsplatten unter
Verwendung von Polyaminobismaleinsäureimidharz alleine, dem Epoxyharz und einer Polyaminobismaleinsäureimid/Epoxyharz-Masse
der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 hergestellt und auf ihre Eigenschaften hin untersucht.
Wie Tabelle IV ausweist, besitzt die Harzmasse
gemäß der Erfindung unter den drastischen Bedingungen bei der Herstellung und Bearbeitung der achtlagigen
gedruckten Schaltungsplatten deutlich hervorstechende Eigenschaften. Insbesondere waren eine hervorragende
Haftungsfestigkeit an der inneren Kupferfolie und eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität der Platte,
wie sie für gedruckte Hochpräzions-Schaltungsplatten erforderlich sind, festzustellen.
Im Gegensatz dazu war bei Verwendung einer üblichen Harzmasse die Haftungsfestigkeit an der
inneren Kupferfolie unzureichend. Ferner war beim Erwärmen unter Feuchtigkeitsbedingungen ein starker
Abbau feststellbar. Schließlich war die Dimensionsstabilität der Platte so schlecht, daß sie den Anforderungen
an mehrschichtige gedruckte Hochpräzisions-Schaltungsplatten nicht genügte.
Tabelle I | Test | Behandlung und Be | Beispiel 1 | Beispiel 1 | Vergleichs | 3 | 45 |
Getestete | verfahren | handlungsbedingungen | (nach Härtung) | beispiel i | 42 | ||
Eigenschaften | (nach Härtung) | I | 40 | ||||
JIS C 6481 | Raumtemperatur | 50 | 51 | 54 | |||
Biegefestigkeit (kg/mm2) | 1500C | 46 | 48 | 49 | 6XI01' | ||
nach einer | 43 | 42 | 45 | IXIO1' | |||
Hilzebehandlung*) | s 3,5X10 ' | ||||||
JIS C 6481 | A | 3XlO15 | IXlO15 | 5X10'4 | 1 1,5X10 ' | ||
Volumenwiderstand | C-96/40/90 | 4X1014 | 2X1014 | 4X1014 | |||
(U · cm) | unterhalb Tg | 3,2X10"5 | 3,0XlO"5 | 2,9XlO"5 | |||
Thermischer | oberhalb Tg | 1,4XlO"4 | 1,3XIO"4 | 1,0X10"' | |||
Ausdehnungskoeffizient | |||||||
senkrecht zum Laminat (0C"') |
JIS C 648i | Raumtemperatur | 2,0 | 2,1 | U | ||
Abziehfestigkeit | 150° C | 1,7 | 1,8 | 1,0 | |||
(Trennungswinkel: 90°) | nach einer | 1,6 | 1,6 | 0,8 | |||
(kg/cm) | Hitzebehanc'lung*) | ||||||
JIS C 6481 | 30 s dauerndes 2600C | ohne Änderung | ohne Änderung | ohne Änderung | |||
Hitzebeständigkeit | Flotieren in 2800C | ohne Änderung | ohne Änderung | ohne Änderung | |||
beim Löten | einem Lötbad iiw>r | ohne Änderung | ohne Änderung | ohne Änderung | |||
Gelzeit auf der heißen | 5,20 | 30,00 | |||||
llärlbarkeit (min · s) | Platte bei 15O0C | ||||||
Tabelle I (Fortsetzung) | Test- | Behandlung und Behand | Vcrglcichs- | Vergleichs- Vergleichs- Beispiel 2 | |||
Cietestetc | verfahren | lungsbedingungen | bcispiel 2 | beispiel 3 beispiel | |||
Eigenschaften | (nach | ||||||
I lärtung; | |||||||
JIS C 6481 | Raumtemperatur | 36 | 44 46 | ||||
Biegefestigkeit (kg/mm2) | 150° C | 7 | 25 28 | ||||
nach einer | 12") | 31 32 | |||||
Hitzebchandlung*) | |||||||
JIS C 6481 | A | 5X101' | 2XK)'' 2XK)'' | ||||
VolunienwidersUind | C-96/40/90 | 6X1014 | IXIO14 2XIO14 | ||||
(ü ■ cm) | unterhalb Tg | 7,1X10 ' | I,2X 10 s 3,7X K) | ||||
Thermischer | oberhalb Tg | 3,8X10 4 | 2.0X10 ' 1.8 <l() | ||||
Ausdehnungskoeffizient | |||||||
senkrecht /um Laminat | |||||||
20
l-Ortsctzurm
Getestete
Eigenschaften
Eigenschaften
Test- Behandlung und Behänd- Vergleichs- Vergleichs
verfahren lungsbcdingungen beispiel 2 beispiel 3
Vcrgleichsbeispiel 3 (nach I lüftung)
Abziehfestigkeit
(Trennungswinkel: 9Ü°)
(kg/cm)
(Trennungswinkel: 9Ü°)
(kg/cm)
Hitzebeständigkeit
beim Löten
beim Löten
JIS C 6481
JIS C 6481
Raumtemperatur 1500C nach einer Hitzebehandlung*)
30 s dauerndes 260° C
Flotieren in
einem Lötbad 2&QOC
ohne
Änderung
Änderung
Abblättern
300° C Abblättern
lla'rtbarkeit (min-s)
Gelzeit auf der heißen Platte bei 150° C
1,4 0,9 1,0
ohne Änderung
ohne Änderung
Abblüttern 8,50
1,5 1,2 1,0
ohne Änderung
ohne Änderung
Abblättern
2,2 1,8 1,6
ohne Änderung
ohne Änderung ohne Änderung
4,20
*) Nach lOOÜstündigeni Erhitzen in Luft auf 200° C.
**) Nach 200stündigcm Erhitzen in Luft auf 200° C.
Bestandteile der IIarzmassi; | Bsp. 3 | Bsp. 4 | Bsp. 5 | Bsp. 6 | Bsp. 7 | Bsp. 8 | Bsp.') |
Oew.- | Gcw.- | Gew.- | Gew.- | Gew,- | Gew.- | Gcw.- | |
Tcile | T-:ile | Teile | Teile | Teile | Teilc | Tcile |
Polyaminobismaleinsäureimid Ν,Ν-Bismaleinsüureimid Diumin
N,N'-4,4'Diphenylme-
thanbismaleinsäureimid
N,N'-4,4'-Diphenylme-
thanbismaleinsäureimid
Ν,Ν'-m-PhenyIenbis-
maleinsäureimid
Ν,Ν'-Hexamethylenbis-
maleinsüureimid
2. Polycpoxyverbindung
4,4'-Diamino-
diphenylmethan
4,4'-Diamino-
diphenylmcthan
4,4-Dianiino
diphenyläther
4,4'-Diaminodicyclohexan
Handelsübliche, auf ßispheol basierend Handelsübliche, aus Bisphenol basierend
I Iandelsübliche Polyepoxyverbindung auf Polyätherbasis
Handelsübliche Polyepoxyverbindung auf Novolakbasis
3. Saures Mischpolymeres
Maleinsäurcanhydrid/Styrol/Dimethylstyrol-Mischpolymores
40 Mol-% Isobutylester von ivlaleinsäurcanhydrid/Dimethylstyrol-Mischpolymeres
Monoisopropylmaleat/Styrol/ir-Methylstyrol-Mischpolymeres
Maleinsaurcanhydrid/Mono-n-pcntylmalcat/Slyrol-Misch
poly me res Monoülhylmaleal/Dimethylstyrol-Misch-Polvmeres
Bisimid/Di-
amin-Mol-
verhältnis
2,0/1,0 1,0/1,0 1,0/1,0 1,0/1,0
Kpoxyiiquivulent 184/194 450 bis 330 bis
176 bis
Monomerverhältnis (Mol-%) 50/33/17
60/40 50/33/17 20/20/60 30/70
60
40
100
100
80
50 20
100
50
30
10
20
100
200
50
K)
30
70
100
21
22
Getestete Eigenschaften
Behandlung
und Behandlungsbedingungen
Biegefestigkeit (kg/mm2)
Volumenwiderstand (12 · cm)
Thermischer Ausdehnungskoeffizient senkrecht zum Laminat (0C"1)
Abziehfestigkeit (Trennungswinkel: 90°) (kg/cm)
Hitzebeständigkeit beim Löten
llärtbarkeit (min · s)
Raumtemperatur 15O0C nach einer Hitzebehandlung |
260° C :so°c 300° C |
48 44 42 |
45 42 40 |
40 36 32 |
A C-96/40/90 |
Gelzeit auf der heißen Platte bei 15O0C |
4XI015 2XI014 |
2X1015 3X1014 |
7X1014 5X1014 |
unterhalb Tg oberhalb Tg |
3,2XlO"5 !,2XIO"4 |
3,0XlO"11 1,3XIO"4 |
3,8XlO"5 2,1X10 4 |
|
Raumtemperatur 1500C nach einer Hitzebehandlung |
2,1 1,8 1,9 |
1,8 1,6 1,7 |
2,2 1,6 1,9 |
|
30s dauerndes Flotieren in einem Lötbad |
ohne Änderung ohne Änderung ohne Änderung |
ohne Änderung ohne Änderung ohne Änderung |
ohne Änderung ohne Änderung ohne Änderung |
|
3,30 | 10,00 | 2,10 | ||
Tabelle III (Fortsetzung)
Getestete Eigenschaften
Behandlung und Behandlungsbcdingungen
Beispiel 6 Beispiel 7 Beispiel 8 Beispiel 9
Biegefestigkeit (kg/mm )
Volumenwiderstand (U · cm)
Thermischer Ausdehnungskoeffizient senkrecht zum Laminat (0C"1)
Abziehfestigkeit (Trennungswinkel: 90°) (kg/cm)
Hitzebeständigkeit beim Löten
Raumtemperatur | 2600C | 54 | 47 | 43 | 40 |
1500C | 51 | 43 | 40 | 36 | |
nach einer | 2800C | 46 | 42 | 38 | 32 |
Hitzebehandlung | |||||
A | 3000C | IXlO15 | 5X1014 | 9X1014 | 6X1014 |
C-96/40/90 | 8X1014 | 2X1014 | 6X1014 | 3X1014 | |
unterhalb Tg | 2,8XlO"5 | 3,1XlO5 | 3,3XlO"5 | 3,6XIO'5 | |
oberhalb Tg | 1,0XlO"4 | l,3X10"4 | 1,5XlO"4 | 2,0X10 4 | |
Raumtemperatur | 2,0 | 2,3 | 1,7 | 1,9 | |
15O0C | 1,7 | 1,6 | 1,5 | 1,7 | |
nach einer | 1,8 | 1,8 | 1,6 | 1,7 | |
Hitzebehandlung | |||||
30 s dauerndes | ohne | ohne | ohne | ohne | |
Flotieren in | Änderung | Änderung | Änderung | Änderung | |
einem Lötbad | ohne | ohne | ohne | ohne | |
Änderung | Änderung | Änderung | Änderung | ||
ohne | ohne | ohne | ohne | ||
Änderung | Änderung | Änderung | Ändcru.ig | ||
llärtbarkeit (min · s)
Gelzeit auf der heißen Platte bei 150° C
5,20
7,50
3,20
23 | 25 59 41 | 7 | 24 | Vergleichs | |
beispiel 63) | |||||
Tabelle IV | Behandlung und | Vergleichs | ohne Änderuni | ||
Getestete Eigenschaften | Behandlungsbedingungen | Beispiel 9 | Vergleichs | beispiel 52) | finnig werdend |
A 260 t', 60 s | beispiel 41) | ohne Änderung | Abblättern | ||
Hitzebeständigkeit | D - 2/100 wie oben | ohne Änderung | ohne Änderung | finnig werdend | |
beim Löten | Nachbe- wie oben | wie oben | wie oben | wie oben | |
handig. | wie oben | Abblättern | |||
Temp. | 0,5 | ||||
Zyklus4) | |||||
Trennungswinkel: 90° | 0.7 | keine Änderun | |||
Abziehfestigkeit der | 1,3 | 0,3 | |||
inneren Schicht (kg/cm) | Eintauchen i.i HCl = l/l | trüb werdend | |||
Halotest | bei Raumtemperatur | keine Änderung | keine Änderung | ||
während 7 min | -0,02 | ||||
parallel zum Laminat | |||||
Dimensionsänderung | nach Ausbildung des | -0,03 | -0,04 | ||
der Platte (%) | Schaltkreises | -0,01 | -0,01 | ||
nach einer Hitzebe- | -0,08 | -0,06 | |||
handiung E - 0,5/170 | -0,02 | -0,03 | |||
nach Temp. | -0,10 | ||||
Ben. Zyklus5) | -0,03 | -0,05 | |||
6,6 X 10" 3,1 x 10"
Linearer Ausdehnungs- senkrecht zum Laminat
koeffizient der Platte unterhalb Tg 3.1 x 10"5 3,5 x 10"s
oberhalb Tg 1,4 x 10"4 1,5 X 10"4
') Es wurde das Polyaminobismaleinsäureimid vom Vergleichsbeispiel 1 verwendet.
") Es wurde das Epoxyharz vom Vergleichsbeispiel 2 verwendet.
3) Es wurde das Poiyaminobismaleinsäureimid/Epoxy-Harz vom Vergleichsbeispiel 3 verwendet.
4) -60 ( 10 min - 100 C 10 min; 20 Zyklen.
5) -65 C 0,5 h - 25 C 15 min - 125 C 0,5 h — 25 C 15 min; 5 Zyklen.
4,0 x 10"
1,8 x 10"
1,8 x 10"
Durch Auflösen von 100 Gewichtsteilen des Polyaminobismaleinsäureimids
von Beispiel 1,50 Gewichtsteilen einer durch Umsetzen von Epichlorhydrin mit einem
zweiwertigen Alkohol, der seinerseits durch Umsetzen von Bispheno!-A mit Propylenoxid hergestellt worden
war, erhaltenen Glycidylverbindung vom Polyäthertyp und 10 Gewichtsteilen eines Maleinsäureanhydrid/a-Methylstyrol-(45/55
Mol-%-)Mischpolymeren in einem Gemisch aus Dimethylformamid und Toluol wurde ein
5Ogew.-°/oiger Harzlack zubereitet.
Eine Lage aus Kohlefasergewebe einer Stärke von 0,3 mm, die mit y-Aminopropyltriäthoxysilan vorbehandelt
worden war, wurde mit dem in der geschilderten Weise zubereiteten Lack imprägniert und dann 5 mil
lang bei einer Temperatur von 150° C getrocknet, um eil
Prepreg eines Harzgehalts von 40 Gew.-% herzustellen Ein Stapel von sieben Lagen des erhaltenen Prepreg:
wurde mittels einer beheizten Plattenpresse 2 h unte; einem Druck von 80 kg/cm2 auf eine Temperatur voi
1700C erhitzt, wobei ein Laminat auf Kohlefasergewe
bebasis einer Stärke von 2,0 mm erhalten wurde. Da: Laminat besaß eine Biegefestigkeit von 57 kg/cm2 be
Raumtemperatur und von 43 kg/cm2 bei 2000C. E:
eignete sich zur Verwendung als hitzebeständige: funktionelles Bauteil.
Durch Auflösen von 100 Gewichtsteilen des Polyaminobismaleinsäureimids
von Beispiel 3,30 Gewichtsteilen eines handelsüblichen Diglycidyläthers auf der Basis von
bromiertem Bisphenol-A mit einem Epoxyäquivalent von 450 bis 500 und 30 Gewichtsteilen eines
Maleinsäureanhydrid/ac-Methyl-p-isopropylstyrol-Mischpolymeren
mit 30 Mol-% Maleinsäureanhydridstruktureinheiten in N-Methyl-2-pyrrolidon wurde ein
55gew.-°/oiger Harzlack zubereitet.
Eine Lage aus Glas/Asbest-Mischpapier einer Stärke von 0,3 mm wurde mit dem in der geschilderten Weise
zubereiteten Lack getränkt und dann 10 min lang bei einer Temperatur von 1500C getrocknet, wobei ein
lagenförmiges Prepreg mit 60 Gew.-% Harzgehalt erhalten wurde.
Ein Stapel von sechs Lagen des erhaltenen Prepregs wurde auf einer Seite mit einer 0,1 mm starke!
Nichrome-Folie abgedeckt, worauf das erhalten« Sandwich 2,5 h unter einem Druck von 100 kg/cm* au
eine Temperatur von 1800C erhitzt wurde. Hierbe wurde ein einseitig mit Nichrome plattiertes Lamina
einer Stärke von 1,6 mm erhalten. Das erhalten! Laminat besaß eine Hitzeverformungstemperatur voi
ho 182°C, einen Volumenwiderstand A von 2·10Ι5Ω·οπ
und 5-1014 Ω-cm (C-96/40/90) sowie eine Flammfestig
keit entsprechend der UL-K.lasse V-O (ermittelt nacl
der UL-Methode für den vertikalen Durchbrenntest] Ein Laminat mit derart ausgezeichneten Eigenschaftei
μ eignet sich zur Verwendung in hitzebeständige!
Widerstandsschaltungsplatten, als Heizplatte und der gleichen.
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung eines hitzebeständigen Harzprepregs unter Verwendung von Polyaminobismaleinsäureimiden
und Polyepoxyverbindungen sowie gegebenenfalls üblicher Härtungsmittel für Epoxyharze, Flammhemmittel und Färbemittel,
dadurch gekennzeichnet, daß man in einem inerten Lösungsmittel eine aus 100 Gewichts- ι ο
teilen eines durch Umsetzen mindestens eines Ν,Ν'-Bismaleinsäureimids der Formel:
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ID=13183120
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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GB (1) | GB1496725A (de) |
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