DE2845540C3 - - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein nichtentflammbares Überzugsmittel gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und seine Verwendung.

Ein derartiges Überzugsmittel ist aus der DE-OS 2141 169 bekannt. Es enthält Monomethyl- oder Monoäthyl-, Monopropyl- oder Monophenylpolysiloxane oder deren Copolymere. Die dort beschriebenen Polysiloxane sind Polymere mit Sauerstoffbrücken zwischen den Si-Atomen, die als Bindemittel lackartige Überzüge bilden.

Überzüge aus Silan-Kieselsäure-Lösungen und anorganischen Füllstoffen zeichnen sich durch hervorragende Lösungsmittelbeständigkeit und Nichtentflammbarkeit aus; sie sind jedoch hart und spröde und zeigen auf bekappten elektrischen Widerständen durch die unterschiedlichen Wärmedehnungen starke Rißbildung.

Aus der DE-AS 22 20 831 ist ein Überzugsmittel bekannt, das aus einem kolloidalen, anorganischen Material und einem Haftvermittler aus organischen Silanen mit Amino- oder Epoxygruppen besteht Da die organischen Silane bei diesem bekannten Überzugsmittel in kolloidaler Lösung hydrolysieren müssen, ist seine Herstellung aufwendig. Außerdem ist seine Benetzungsfähigkeit und Trocknung nicht sehr gut da als Lösungsmittel Wasser verwendet wird. 4

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein nichtentflammbares, weitgehend anorganisch aufgebautes Überzugsmittel insbesondere für elektrische Widerstände zur Verfügung zu stellen, das eine gute Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel und eine gute Dauertemperaturbeständigkeit bis 300° C besitzt, und das außerdem einen guten Schutz gegen Feuchtigkeit bildet.

Diese Aufgabe .wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere in der einfachen Herstellung und in der durch die Verwendung eines organischen Lösungsmittelsystems unbegrenzten Lagerfähigkeit Außerdem verläuft die Trocknung des Überzuges schneller, und es sind auch relativ dickere Überzugischiehten möglich. Weitere Vorteile Hegen in der besseren Bcnetzungsfahigkeit und in der wesentlich verringerten Rißbildung bei Lagerung der elektrischen Bauelemente bei erhöhter Temperatur (300° C) bzw. bei Temperatur- es wechselbeanspnichungen und in der guten Feuchtesicherheit und Isolationsfestigkeit Durch die Kombination von Silan-Kiesels&urelösungen mit hitzebesttndigen üexiblen bzw. thermoplastischen Kunststoffen können die vorteilhaften Eigenschaften der beiden Systemkomponenten vereinigt werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß sich die Überzugsmasse in relativ dickeren Schichten auftragen läßt als die bekannten Silikonpolyesterlacke. Das Verhältnis der Schichtdicken pro Auftragsvorgaag liegt bei ca. 300 μηι zu 20 μΐη.

Die Erfindung wird im Vergleich zu dem aus der DE-AS 22 20 831 bekannten Überzugsmittel und im Vergleich zu dem aus der DE-OS 21 41 169 bekannten Überzugsmittel anhand eines Beispieles näher erläutert:

Im Gegensatz zum aus der DE-AS "2 20 831 bekannten Überzugsmittel, bei dem eine kolloidale Kieselsäure in Verbindung mit organofunktionellen Silanen als Bindemittel verwendet wird, handelt es sich erfindungsgemäß um eine flexible Umhüllmasse, die durch die Zugabe von hochhitzebeständigen Harzen zu den bekannten Silan-Kieselsäurelösungen ausgezeichnet ist Insbesondere kommen silikonmodifizierte Polyesterharze, Polyphenylensulfid, Polyimide und bzw. oder Mischkondensate aus Epoxyd- und Silikonharz in Betracht. Durch die Kombination der Kunstharze mit den Silan-Kieselsäurelösungen werden die Vorteile beider Systemkomponenten vereinigt Silane besitzen eine hervorragende Lösungsmittelbeständigkeit und Nichtentflanimbarkeit; oberhalb 200° C sind jedoch Rißbildungen nicht zu vermeiden. Die Beschichtung mit hochtemperaturbeständigen Kunststoffen, z. B. Silikonpolyester, ist zwar flexibel, so daß sich keine Risse ergeben; sie ist jedoch gegenüber organischen Lösungsmitteln unbeständig. Außerdem sind bei einmaligem Auftrag nur geringe Schichtdicken (10 bis 20μΐη) möglich.

Bei einem Ausführungsbeispiel wurden

15 — 40 Gewichtsprozent einer Silan-Silicasol-Lö-

sung,

3 — 8 Gewichtsprozent eines silikonmodifizierten Polyesterharzes,

0,5 — 5 Gewichtsprozent eines Lösungs- und Verlaufsmittels

40 — 70 Gewichtsprozent Porzellanmehl,

2 — 7 Gewichtsprozent Asbestine,

1 — 5 Gewichtsprozent Rutil und

0,5 — 2,5 Gewichtsprozent Manganoxid

gemischt, wobei die Silan-Silicasol-Lösung aus
30 Gewichtsprozent Silan der Formel

CH₂ CHCH₂O(CH₂)3Si(OCH3)3

20 Gewichtsprozent Silicasol und

50 Gewichtsprozent Verdünnung besteht.

Dieses Überzugsmittel wurde auf 20 kOhm Metalioxidschichtwiderstände der Bauform 0617 aufgetragen und bei Temperaturen zwischen 200° C und 300⁰C in Zeiträumen zwischen 5 und 20 Minuten ausgehärtet.

Bei der Temperaturwechselprüfung zwischen — 65° C und +175° C ergeben sich Widerstandsänderungen von im Mittel +0,16 Prozent Bei 1000 Stunden Lagerung bei 200"C ergab sich eine mittlere Widerstandsände-

rung von —03 Prozent Bei der 56-Tage-Feuchteprüfung (95% relative Feuchte, 40⁰C, 20V-) bleibt die Widerstandsänderung unter 1 %.

In der nachfolgenden Tabelle werden die Widerstandsänderungen erfindungsgemäß umkleideter Metallschichtwiderstände der Bauform 0411, 32 kOhm, die bei 250° C 15 Minuten gehärtet wurden, mit gleichen Widerständen verglichen, die mit einer Umhüllungsmasse entsprechend dem Beispiel V der DE-OS 21 41 169 umkleidet wurden. Metallschichtwiderstände wurden deshalb gewählt, weil diese gegen Feuchteeinwirkung wesentlich empfindlicher reagieren als Metalloxidschichtwiderstände. Die Vergleichsmessungen wurden bei 95% relativer Feuchte und 40⁰C durchgeführt

— ί°/1
Ro

Belastungsdauer

Widerstände mit

erfindungsgemäßer

Umhüllung

Widerstände mit Umhüllung entsprechend DE-OS 21 41 169

7 Tage
21 Tage
56 Tage

0,02 bis 0,1
0,03 bis 0,12
0,04 bis 0,24

1,2 bis 3,1 7 bis 23 25 bis 40

Aus dieser Tabelle ist zu ersehen, daß das erfindungsgemäße Überzugsmittel um einen Faktor 100 bessere Werte ergibt als das Überzugsmittel entsprechend der DE-OS 21 41 169.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Silikatische Füllstoffe, Harz, eine niedermolekulare Silanverbindung. Silicasol oder Glimmersol und gegebenenfalls Pigmente enthaltendes, nicht entflammbares Oberzugsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz Silikonpolyester, PoIyphenylensulfid, Polyimid und bzw. oder ein Mischkondensat aus Silikonharz und Epoxydharz ist und die niedermolekulare Silanverbindung eine Epoxyd-, Glycidoxy-, Isopropenyl- oder eine Vinylgruppe enthält

2. Verwendung eines nichtentflammbaren Überzugsmittels nach Anspruch 1 für elektrische Widerstände.