DE2940161C2 - Elektrische isoliermasse - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Isoliermasse,
deren Volumenwiderstand über einen breiten Temperaturbereich,
und insbesondere im Temperaturbereich von
Raumtemperatur bis zu hohen Temperaturen, einen nur geringen
Abfall aufweist.
Auf dem Gebiete elektrischer Materialien, insbesondere
elektrischer Isoliermaterialien, besteht ein starker Bedarf
an der Entwicklung neuer Materialien mit überlegenen Eigenschaften
sowie an der Entwicklung wirksamer Behandlungstechniken
für diese neuen Materialien. Weiter besteht ein großer
Bedarf zur Herstellung kompakter elektrischer Instrumente,
elektrischer Instrumente mit leichtem Gewicht sowie hochwirksamer
und äußerst verläßlicher elektrischer Instrumente.
Materialien, die sich auf diesem Anwendungsgebiet einsetzen
lassen, können in drei Zustandsformen vorkommen, nämlich
als Gas, als Flüssigkeit oder als Feststoff. Der Großteil
der Isoliermaterialien wird daher in elektrischen Instrumenten
in den verschiedensten Formen eingesetzt.
Als elektrische Isoliermaterialien werden Stoffe verwendet,
die von organischen Substanzen bis zu anorganischen Substanzen
reichen. Gegenwärtig sind Materialien im Gebrauch,
die bereits über eine Reihe von Jahren verwendet und als
wichtig erachtet werden, die bereits über eine Reihe von
Jahren unter wesentlicher Verbesserung eingesetzt werden
oder die erst vor kurzem als neue Materialien entwickelt
wurden. Zu schon jahrelang verwendeten Materialien dieser
Art gehören Naturprodukte, wie Glimmer, Asbest, Quarz,
Schwefel, Leinsamenöl, Mineralöl, Paraffin, Asphalt oder
Naturkautschuk. Zu erst vor kurzem entwickelten Materialien
gehören demgegenüber die verschiedensten organischen synthetischen
Polymeren als Grundmaterial. Insbesondere werden dabei
folgende organische Synthesepolymere eingesetzt: Synthe
sekautschuke, wie Ethylen-Propylen-Kautschuk, Chloropren
kautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk oder Siliconkautschuk,
härtbare Harze, wie Phenolharze, Epoxyharze, ungesättigte
Polyesterharze oder Siliconharze, sowie thermoplastische
Harze, wie Polyethylen, Polypropylen, ABS-Harze oder Fluorharze.
Die oben erwähnten Isoliermaterialien werden bereits in den
verschiedensten Anwendungsgebieten eingesetzt. Infolge des
großen Bedarfs an Kompaktinstrumenten, Instrumenten mit
leichtem Gewicht und hochwirksamen sowie äußerst zuverlässigen
Instrumenten sind die Wärmewiderstandsfähigkeit elektrischer
Isoliermaterialien und insbesondere die maximal zulässige
Temperatur für die mechanischen Eigenschaften sowie
die elektrischen Isoliereigenschaften wichtige Faktoren,
die die Arbeitstemperatur und den Einsatz des jeweiligen
Instruments beschränken. Es besteht daher ein starker Bedarf
an Isoliermaterialien, die über einen breiten Tempe
raturbereich eine nur minimale Veränderung ihrer verschiedenen
Eigenschaften aufweisen.
Beispiele für Isoliermaterialien mit hervorragender Hitze
beständigkeit sind anorganische Substanzen, wie Glimmer,
keramische Materialien, Glas, Quarz oder Zement. Diese Materialien
lassen sich jedoch nur verhältnismäßig schlecht
verarbeiten, so daß ihre Anwendung relativ begrenzt ist.
Isoliermaterial, die keine so hohe Hitzebeständigkeit
wie die oben erwähnten anorganischen Materialien aufweisen,
sich jedoch ausgezeichnet verarbeiten lassen, sind
folgende Polymere: Organische Synthesekautschuke, wie
Ethylen-Propylen-Kautschuk, Chloroprenkautschuk, Styrol-
Butadien-Kautschuk, Fluorkautschuk oder Siliconkautschuk,
härtbare Harze, wie Phenolharze, Epoxyharze, ungesättigte
Polyesterharze, Polyimide oder Siliconharze, und thermoplastische
Harze, wie Polyester, Polyamide, Vinylchloridharze,
Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polybutadien,
Polysulfone, Polyphenylenoxid-Polystyrol-Mischungen
(Norylharze), Diallylphthalatharze oder Polycarbonate.
Diese Polymeren werden gegenwärtig in den verschiedensten
Anwendungsgebieten eingesetzt.
Aus der DE-OS 22 42 455 sind elektrische Isolierteile bekannt,
die peroxidisch vernetzte Kunststoffe, Füllstoffe in Form
von Zinkoxid und Siloxanverbindungen zum Hydrophobieren der
Füllstoffe neben weiteren Bestandteilen enthalten.
Aus der US-PS 29 99 077 sind vernetzbare Organopolysiloxanmassen
mit Füllstoffen und einem Härtungskatalysator bekannt. Aus der
US-PS 27 17 219 sind schließlich elektrische Isoliermaterialien
aus mit Monoorganopolysiloxanen imprägnierten Asbestfasern
bekannt, die außerdem noch ein organisches Bindemittel
enthalten.
Die oben erwähnten organischen Materialien haben jedoch den
Nachteil, daß sich ihre elektrischen Isoliereigenschaften
mit zunehmender Temperatur stark verschlechtern. Die obere
Temperaturgrenze für elektrische Instrumente ist deshalb ziemlich
eingeschränkt.
Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, eine mit
Füllstoffen versehene, elektrische Isoliermasse auf Kunst
stoffbasis zu schaffen, deren Volumenwiderstand mit zunehmender
Temperatur nur geringfügig abfällt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch
angegebene elektrische Isoliermasse gelöst.
Die erfindungsgemäße Isoliermasse zeichnet sich dadurch aus,
daß sich ihr Volumenwiderstand mit zunehmender Temperatur
wesentlich weniger verschlechtert als bei vergleichbaren
Massen außerhalb der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.
Die Komponente (A), nämlich das organische elektrische Iso
liermaterial, kann entweder ein natürliches organisches Material,
wie Mineralöl, Paraffin, Asphalt oder Naturkautschuk,
oder ein synthetisches organisches Material sein. Besonders
werden dabei Materialien bevorzugt, die bei Raumtemperatur
fest sind. Insbesondere handelt es sich bei diesen Materialien
um Kautschuke, härtbare Harze und thermoplastische Harze.
Beispiele für geeignete Kautschuke sind Naturkautschuk, Iso
prenkautschuk, Chloroprenkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk,
EPDM-Kautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Butylkautschuk,
Butadienkautschuk, Acrylkautschuk, Urethankautschuk,
Siliconkautschuk, Fluorkautschuk, chlorsulfonierter
Polyethylenkautschuk, Epichlorhydrinkautschuk oder Epoxy
kautschuk. Bei den härtbaren Harzen kann es sich entweder
um raumtemperaturhärtbare oder um hitzehärtbare Harze handeln.
Beispiele für solche härtbaren Harze sind Phenolharze, Epoxyharze,
ungesättigte Polyesterharze, Alkydharze, Siliconharze,
Polyurethanharze, Melaminharze oder Polyimidharze.
Beispiele für thermoplastische Harze sind Polyethylen, Polypropylen,
Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid,
Polycarbonat, PMMA, Polyacetal oder Fluorharze.
Bei der Komponente (B), nämlich dem Zinkoxidpulver, kann es
sich um ein Zinkoxidpulver handeln, welches nach dem französischen
Verfahren (indirekte Methode), nach dem amerikanischen
Verfahren (direkte Methode) oder dem Naßverfahren hergestellt
worden ist. Die Teilchengröße dieses Materials beträgt vorzugsweise
0,1 bis 10 µm. Das Zinkoxid verfügt vorzugsweise
über eine Reinheit von über 99%, wobei in gewissen
Fällen jedoch auch Verunreinigungen bis zu einer Menge von 3%
zugelassen werden können. Möchte man besonders hohe Isolier
eigenschaften haben, dann läßt sich vorzugsweise sogar Zink
oxidpulver reinerer Qualität verwenden. Die Komponente
(B) wird in einer Menge von 5 bis 300 Gewichtsteilen verwendet,
und zwar bezogen auf 100 Gewichtsteile des organischen
Isoliermaterials. Wird mit weniger als 5 Gewichtsteilen Zink
oxidpulver gearbeitet, dann ergibt sich eine nur schwache
Verbesserung der elektrischen Isoliereigenschaften. Der Einsatz
von mehr als 300 Gewichtsteilen Zinkoxidpulver führt zu
einer Verschlechterung der Handhabbarkeit sowie der Verarbeitbarkeit
und einer starken Veränderung der mechanischen
Eigenschaften.
Bei der Komponente (C) handelt es sich um eine Organo
siliciumverbindung, die wenigstens ein Siliciumatom enthält,
an das ein Wasserstoffatom gebunden ist. Diese Komponente
wirkt sich auf das Zinkoxidpulver derart synergistisch
aus, daß es hierdurch zu keiner Verschlechterung des Volu
menwiderstandes mit zunehmender Temperatur
kommt. Die Komponente (C) läßt sich allgemein ausdrücken
durch die mittlere Einheitsformel
worin
Rsubstituierte oder unsubstituierte Kohlenwasser
stoffreste, die Hydroxylgruppe oder hydrolysierbare
Gruppen bedeutet,
afür 0 bis weniger als 4 steht und
bfür über 0 bis 4 steht.
Bei der Komponente (C) kann es sich um einfache Substanzen
oder lineare, verzweigtlineare, cyclische, netzartige oder
dreidimensionale Substanzen handeln. Die üblichsten Materialien
sind jedoch lineare oder cyclische Moleküle. Es
lassen sich sowohl Homopolymere als auch Copolymere verwenden.
Vorzugsweise handelt es sich dabei dann um Polymere,
die bei Raumtemperatur flüssig sind.
Beispiele für erfindungsgemäß geeignete unsubstituierte
Kohlenwasserstoffreste sind Methyl, n-Propyl, Octyl,
Cyclohexyl, Phenyl oder Vinyl. Beispiele für erfindungsgemäß
geeignete substituierte Kohlenwasserstoffreste sind
Tolyl, Xylyl, Benzyl, p-Chlorphenyl, Cyanoethyl oder 3,3,3-
Trifluorpropyl. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete hy
drolysierbare Reste sind Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, Acetoxy,
Dialkylketoxim oder Alkylamino, wobei die Alkylgruppen
1 bis 3 Kohlenstoffatome enthalten können.
Der Substituent R steht vorzugsweise für einen ungesättigten
Kohlenwasserstoffrest. Die Komponente (C) ist vorzugsweise
ein Organowasserstoffpolysiloxan. Pro Molekül dieser
Komponente muß wenigstens ein an ein Siliciumatom gebundenes
Wasserstoffatom vorhanden sein. Der Wasserstoff liegt
dabei vorzugsweise in einer solchen Form vor, daß sich für
den Index b in der oben angeführten Formel ein Wert von wenigstens
0,05 ergibt. Beispiele für als Komponente (C) erfindungsgemäß
geeignete Verbindungen sind Dimethylsilan,
Trimethylsilan, Trimethoxysilan, Methyldiethoxysilan,
Methylwasserstoffpolysiloxane, die an beiden Enden durch
Trimethylsiloxygruppen blockiert sind, Copolymere aus einem
Methylwasserstoffsiloxan und einem Dimethylsiloxan, bei
denen beide Enden durch Trimethylsiloxygruppen blockiert
sind, Dimethylpolysiloxane, bei denen beide Enden durch
Dimethylsiloxygruppen blockiert sind, Methylwasserstoff
polysiloxane, deren beide Enden durch Dimethylsiloxygruppen
blockiert sind, Methylwasserstoffpolysiloxane, deren beide
Enden durch Dimethyloctylgruppen blockiert sind, Tetra
methyltetrawasserstoffcyclotetrasiloxane, Methylwasserstoff
polysiloxane, deren beide Enden durch Dimethylphenylsiloxygruppen
blockiert sind, oder Copolymere aus einem Methyl
wasserstoffsiloxan und einem Methylphenylsiloxan, bei denen
beide Enden durch Dimethylphenylsiloxygruppen blockiert sind.
Die Komponente (C) soll im erfindungsgemäßen Material in
einer Menge von 1 bis 30 Gewichtsprozent vorhanden sein, und
zwar bezogen auf die Komponenten (B) und (C). Macht diese
Komponente weniger als 1 Gewichtsprozent aus, dann läßt
sich hierdurch die mit zunehmender Temperatur eintretende
Verschlechterung der elektrischen Isoliereigenschaften nur
wenig verbessern. Geht die Menge der Komponente (C) dagegen
über 30 Gewichtsprozent hinaus, dann kommt es zu
einer Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften sowie
der Verarbeitbarkeit der organischen Materialien.
Die Komponenten (B) und (C) können dem organischen Isoliermaterial
(A) in beliebiger Reihenfolge zugesetzt werden.
So kann man beispielsweise zuerst die Komponente (B)
zugeben und dann die Komponente (C) zusetzen. Gegebenenfalls
läßt sich diese Reihenfolge der Zugabe auch umkehren.
Man kann auch die Komponenten (B) und (C) zueinander geben
und das erhaltene Gemisch dann der Komponente (A) zusetzen.
Bei einem solchen Vorgehen kann man die beiden Komponenten
(B) und (C) vor ihrem Zusatz zur Komponente (A) in einem
geeigneten Lösungsmittel, wie Toluol, Xylol, Hexan oder
Heptan, verdünnen oder dispergieren.
Ein entsprechendes Gemisch aus den Komponenten (B) und
(C) muß der Komponente (A) zu einer geeigneten Zeit zugesetzt
werden, nämlich vor einer Vulkanisation im Falle
der Verwendung von Kautschuken, unmittelbar vor dem eigentlichen
Einsatz im Falle der Verwendung härtbarer Harze
oder in Form einer Schmelze oder einer Lösung im Falle eines
Einsatzes thermoplastischer Harze. Der gewünschte Effekt
läßt sich in zufriedenstellender Weise erreichen, indem man
beide Komponenten (B) und (C) homogen dispergiert oder
vermischt.
Es empfiehlt sich, das Gemisch aus den Komponenten (B)
und (C) bei Raumtemperatur mehr als einen Tag, und vorzugsweise
1 bis 7 Tage, oder bei 180°C mehr als 10 Minuten, und
vorzugsweise 10 Minuten bis 24 Stunden, stehenzulassen.
Erst dann gibt man dieses Gemisch zum organischen elektrischen
Isoliermaterial (A). Geht man so vor, dann stellt
sich der gewünschte Effekt leichter ein. Wenn man die Komponenten
(B) und (C) zu einem organischen Lösungsmittel, wie
Toluol oder Xylol, gibt, das erhaltene Gemisch dann eine
Weile stehen läßt, hierauf das organische Lösungsmittel
entfernt und schließlich den erhaltenen Rückstand zum organischen
Material (A) gibt, dann lassen sich sogar noch
günstigere Ergebnisse erzielen.
Die erfindungsgemäße elektrische Isoliermasse läßt sich
als elektrisches Isoliermaterial für die verschiedensten
elektrischen Teile, elektronischen Teile, elektrischen
Instrumente oder elektronischen Instrumente verwenden,
und sie eignet sich insbesondere als elektrisches Isoliermaterial
für Teile, die einer hohen Temperatur ausgesetzt
sind.
100 Gewichtsteile eines flüssigen Epoxidharzes
mit der chemischen
Bezeichnung 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-(3,4-chlorhexan)carboxylat,
vereinigt man mit 80 Gewichtsteilen Methylhaminsäureanhydrid
(4- oder 5-Methyl-3,6-endomethylen-1,2,3,6-tetrahydro
phthalsäureanhydrid) als Härter, 4 Gewichtsteilen Ethylenglykol,
50 Gewichtsteilen 99% reinem Zinkoxidpulver mit einer
mittleren Teilchengröße von 0,5 µm sowie 5 Gewichtsteilen
(9,1 Gewichtsprozent) eines Methylwasserstoffpolysiloxans,
das an beiden Enden mit Trimethylsiloxygruppen
blockiert ist und eine Viskosität von 10 mm²/s (10 cS)
aufweist. Das Ganze wird dann bis zur Bildung einer homogenen
Dispersion miteinander vermischt. Die Harzzusammensetzung
wird hierauf 24 Stunden auf 150°C erhitzt und anschließend
in Form einer Folie mit einer Stärke von 1,0 mm gehärtet.
Sodann ermittelt man den Volumenwiderstand des
dabei erhaltenen Materials nach dem Verfahren JIS C-2123.
Als Vergleichsbeispiel wird auch eine Zusammensetzung ohne
Zinkoxid hergestellt und zu einem entsprechenden Produkt
gehärtet. Aus der oben erwähnten Zusammensetzung
wird weiter auch eine Harzzusammensetzung ohne Methyl
wasserstoffpolysiloxan hergestellt und zu einem entsprechenden
Produkt gehärtet. Es wird schließlich auch noch ein
gehärtetes Produkt aus Epoxidharz allein hergestellt. Alle
dabei erhaltenen gehärteten Produkte werden bezüglich ihres
Volumenwiderstands nach dem oben erwähnten Verfahren untersucht.
Die hierbei erhaltenen Ergebnisse gehen aus der beigefügten
Fig. 1 hervor. Sie zeigen, daß diejenigen Zusammensetzungen,
die sowohl Zinkoxidpulver als auch ein Methyl
wasserstoffpolysiloxan, dessen Endgruppen durch Trimethyl
siloxygruppen blockiert sind, über überlegene Eigenschaften
verfügen.
Man vereinigt 100 Gewichtsteile eines Polyesterharzes
mit 1,0 Gewichtsteilen Härter, 30 Gewichtsteilen
99% reinem Zinkoxidpulver mit einer mittleren Teilchengröße
von 0,5 µm sowie 5 Gewichtsteilen (14,2 Gewichtsprozent)
Tetramethyltetrawasserstoffcyclotetrapolysiloxan
und vermischt diesen Ansatz dann bis zur Bildung einer homogenen
Dispersion. Die hierbei erhaltene Zusammensetzung
wird dann zur Härtung 1 Stunde auf 100°C erhitzt, worauf
man das erhaltene Material nach dem in Beispiel 1 beschriebenen
Verfahren bezüglich seines Volumenwiderstands untersucht.
Zu Vergleichszwecken werden auch noch folgende gehärtete
Produkte hergestellt: Ein gehärtetes Produkt aus einer Zu
sammensetzung, die der obigen Zusammensetzung entspricht,
jedoch kein Zinkoxidpulver enthält, ein gehärtetes Produkt
aus einer Zusammensetzung, die der obigen Zusammensetzung
entspricht, jedoch kein Tetramethyltetrawasserstoffcyclo
tetrasiloxan enthält, sowie ein gehärtetes Produkt aus dem
ungesättigten Polyesterharz allein. Die dabei jeweils
erhaltenen gehärteten Produkte werden nach dem in Beispiel 1
beschriebenen Verfahren bezüglich ihres Volumenwiderstands
untersucht. Die Versuchsergebnisse gehen aus Fig. 2 hervor.
Sie zeigen, daß die Zusammensetzung, die sowohl Zink
oxidpulver als auch Tetramethylwasserstoffcyclotetrasiloxan
enthält, den anderen Zusammensetzungen überlegen ist.
Man vereinigt 100 Gewichtsteile eines Siliconharzes aus
Methylphenylpolysiloxaneinheiten, das 5 Gewichtsprozent
Silanolgruppen enthält, 100 Gewichtsteile Xylol und eine
Spur Bleioctanoat als Härtungskatalysator mit 50 Gewichtsteilen
99% reinem Zinkoxid mit einer mittleren Teilchengröße
von 0,5 Mikron sowie mit 10 Gewichtsteilen (16,67
Gewichtsprozent) eines Copolymers aus 80 Molprozent Di
methylsiloxaneinheiten und 20 Molprozent Methylwasser
stoffsiloxaneinheiten. Der erhaltene Ansatz wird dann bis
zur Bildung einer homogenen Dispersion vermischt. Die hierbei
erhaltene Zusammensetzung verteilt man zu einer
dünnen Schicht und läßt diese zum Verdampfen des Xylols
bei Raumtemperatur stehen. Zur Härtung erhitzt man die Zu
sammensetzung dann 20 Stunden auf 180°C, wodurch man zu
einer 100 µm starken Folie gelangt. Die erhaltene Folie
wird zur Bestimmung ihres Volumenwiderstands nach dem in
Beispiel 1 beschriebenen Verfahren untersucht. Zu Ver
gleichszwecken stellt man auch folgende gehärtete Produkte
her: Ein gehärtetes Produkt aus obiger Zusammensetzung,
welche jedoch kein Zinkoxidpulver enthält, ein gehärtetes
Produkt aus obiger Zusammensetzung, welcher jedoch kein
Dimethylsiloxanmethylwasserstoffsiloxancopolymer enthält,
ein gehärtetes Produkt aus dem Siliconharz allein. Die hierbei
erhaltenen gehärteten Produkte werden zur Ermittlung ihres
Volumenwiderstands wiederum nach dem gleichen Verfahren untersucht.
Die Versuchsergebnisse gehen aus der beigefügten Fig.
3 hervor. Sie zeigen, daß diejenige Zusammensetzung,
die sowohl Zinkoxidpulver als auch das Dimethylsiloxan
methylwasserstoffsiloxancopolymer enthält, gegenüber den
anderen Zusammensetzungen überlegene Eigenschaften aufweist.
Man vermischt 100 Gewichtsteile eines Terpolymers aus
Ethylen und Propylen
mit 10 Gewichtsteilen Prozeßöl
und verarbeitet das Ganze dann auf einem Zweiwalzenstuhl.
Das hierbei erhaltene Produkt versetzt man mit einem Gemisch
aus 5 Gewichtsteilen (9,1 Gewichtsprozent) eines
Methylwasserstoffpolysiloxans, dessen beide Enden durch
Trimethylsilylgruppen blockiert sind und das eine Viskosität
von 20 mm²/s (20 cS) hat, und 50 Gewichtsteilen
Zinkoxid von Sakai Chemical Co., Ltd. (Warenbezeichnung
Zinkweiß Nr. 1), und verarbeitet das Ganze dann auf dem
obigen Zweiwalzenstuhl. Das hierbei anfallende Gemisch
wird sodann mit 4 Gewichtsteilen Dicumylperoxid versetzt
und das Ganze bis zur Bildung eines homogenen Gemisches
verarbeitet. Die hierdurch erhaltene Zusammensetzung unterzieht
man dann unter folgenden Bedingungen einer Druckvul
kanisation: Temperatur 170°C, Druck 3 N/mm² (30 kg/cm²),
Dauer 10 Minuten. Hierbei wird eine 1 mm starke Folie gebildet.
Die erhaltene Kautschukfolie wird dann 3 Stunden
bei 150°C in einem Heißluftzirkulationsofen behandelt. Im
Anschluß daran ermittelt man den Volumenwiderstand des erhaltenen
Produkts nach dem Verfahren JIS C-2125. Zu Ver
gleichszwecken stellt man aus obiger Zusammensetzung, jedoch
unter Weglassen des Methylwasserstoffpolysiloxans,
eine Kautschukfolie her und bildet aus obiger Zusammensetzung
weiter auch noch unter Verwendung von Talk anstelle von
Zinkoxid eine Kautschukfolie, wobei man jeweils den Volumen
widerstand der dabei erhaltenen Materialien nach dem
gleichen Verfahren ermittelt. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse
gehen aus der später folgenden Tabelle I hervor.
Man vereinigt 100 Gewichtsteile eines Organopolysiloxan
rohkautschuks aus (CH₃)₂SiO-Einheiten (99,8 Molprozent)
und (CH₃)(CH₂=CH)SiO-Einheiten (0,2 Molprozent), der an
beiden Enden durch Trimethylsilylgruppen blockiert ist,
mit einem Gemisch aus 3 Gewichtsteilen (9,1 Gewichtsprozent)
eines Methylwasserstoffpolysiloxans, das an beiden Enden
durch Trimethylsilylgruppen blockiert ist und eine Viskosität
von 20 mm²/s (20 cS) hat, und 30 Gewichtsteilen
Zinkoxidpulver (Zinkweiß Nr. 1). Nach entsprechend gründlichem
Vermischen dieses Ansatzes auf einem Zweiwalzenstuhl
versetzt man das Ganze mit 2 Gewichtsteilen 2,4-Di
chlorbenzoylperoxid mit einer Reinheit von 50%. Die erhaltene
Zusammensetzung unterzieht man dann unter folgenden
Bedingungen einer Druckvulkanisation: Temperatur 120°C,
Druck 3 N/mm² (30 kg/cm²), Dauer 10 Minuten. Man stellt
eine 1,0 mm starke Kautschukfolie her. Die erhaltene
Kautschukfolie wird 4 Stunden bei 200°C in einem Heiß
luftzirkulationsofen einer Wärmebehandlung unterzogen.
Sodann ermittelt man den Volumenwiderstand der hierdurch
erhaltenen Kautschukfolie nach dem in Beispiel 4 beschriebenen
Verfahren. Zu Vergleichszwecken stellt man aus obiger
Zusammensetzung, jedoch unter Weglassen des Methylwasser
stoffpolysiloxans, eine weitere Kautschukfolie her und
bestimmt ebenfalls ihren Volumenwiderstand. Die hierbei erhaltenen
Ergebnisse gehen aus der später folgenden Tabelle II
hervor.
Man schmilzt 100 Gewichtsteile handelsüblicher Polycarbonat
harzschips unter Stickstoffgas. Die erhaltene Schmelze
wird dann mit einem Gemisch aus 60 Gewichtsteilen Zinkoxidpulver
(Zinkweiß Nr. 1) und 3 Gewichtsteilen (4,76 Gewichtsprozent)
eines Methylwasserstoffpolysiloxans, das an beiden
Enden durch Trimethylsilylgruppen blockiert ist und eine
Viskosität von 20 mm²/s (20 cS) aufweist, versetzt und das
Ganze dann durch Rühren gründlich miteinander vermischt.
Unter entsprechendem Abkühlen wird eine 1,0 mm starke
Folie gebildet, deren Volumenwiderstand man nach dem
Verfahren JIS C-2123 bestimmt. Hierbei gelangt man zu
folgenden Ergebnissen: 1,2 × 10¹⁵ Ohm-Meter bei 25°C,
6 × 10¹⁵ Ohm-Meter bei 100°C und 1 × 10¹⁴ Ohm-Meter bei
140°C. Die Polycarbonatfolie allein führt zu folgenden
Ergebnissen: 9 × 10¹⁴ Ohm-Meter bei 25°C, 8 × 10¹³ Ohm-
Meter bei 100°C und 7 × 10¹² Ohm-Meter bei 140°C.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen die Beziehung zwischen dem
Volumenwiderstand der gehärteten Zusammensetzungen und
der Temperatur der Produkte der Beispiele 1 bis 3. Senkrecht
ist dabei jeweils der Volumenwiderstand aufgetragen,
während waagerecht die Temperatur aufgetragen ist. In jeder
Figur stellt die Kurve 1 den Volumenwiderstand des
gehärteten Produkts einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung
dar, während die Kurve 2 den Volumenwiderstand des gehärteten
Produkts einer entsprechenden Zusammensetzung ohne
Zinkoxid angibt, die Kurve 3 den Volumenwiderstand eines
entsprechenden gehärteten Produkts ohne Methylwasser
stoffpolysiloxan bezeichnet, und die Kurve 4 den Volumen
widerstand eines gehärteten Produkts aus dem Harz allein
angibt.
Claims (2)
- Elektrische Isoliermasse mit einem Volumenwiderstand, der über einen breiten Temperaturbereich einen nur geringen Abfall aufweist, bestehend aus
- (A) einem organischen elektrischen Isoliermaterial
- (B) Zinkoxidpulver und
- (C) einer Organosiliciumverbindung,
- dadurch gekennzeichnet, daß die Organosiliciumverbindung über wenigstens ein Siliciumatom verfügt, an das ein Wasserstoffatom gebunden ist, und daß je 100 Gewichtsteilen der Komponente (A) 5 bis 300 Gewichtsteile der Komponente (B) vorhanden sind und die Komponente (C) 1 bis 30 Prozent, bezogen auf das Gewicht von (B) und (C), ausmacht.
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