DE3206065A1

DE3206065A1 - Pulverfoermige verbindung auf der basis von epoxidharzen fuer selbstloeschende ueberzuege

Info

Publication number: DE3206065A1
Application number: DE19823206065
Authority: DE
Inventors: Sergio 32010 Ospitale di Cadore Belluno Zanvettor
Original assignee: Ducati Elettrotecnica SpA Bologna; Ducati Elettrotecnica SpA
Current assignee: ENICHEM SYNTHESIS SpA PALERMO IT
Priority date: 1981-02-19
Filing date: 1982-02-19
Publication date: 1982-10-21
Also published as: US4427806A; FR2500004B1; IT8145707A0; FR2500004A1; GB2093459B; NL8200033A; IT1147129B; GB2093459A; BE890730A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine warmhärtende Pulververbindung auf der Basis von Epoxidharzen für 5

selbstlöschende Überzüge, die zum Beschichten von Gegenständen eingesetzt werden soll, insbesondere für elektrische Bausteine, um diese gegen die Umgebung zu schützen.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine pulverförmige

Verbindung auf der Basis von Epoxidharzen, die zum Aufbringen von Schutzüberzügen auf elektrische Bauelemente verwendet werden soll, um diesen selbstlöschende Eigenschaften bei einem Brand zu verleihen, 15

der durch eine äußere Wärmequelle oder durch eine Selbsterhitzung aufgrund einer Störung oder eines Funktionsfehlers verursacht wurde.

__ Normalerweise enthalten Verbindungen für selbstlöschende Überzüge Epoxidharze mit einem Epoxy-äquivalent, das Halogene wie Br und Cl aufweist und zwischen 450 und 1000 schwankt, ein Flußmittel, ein Härtemittel (z.B. saure Anhydride), Füllstoffe in Abhängigkeit der für

2J- die Verbindung erforderlichen Teilchengröße einen Katalysator für die Polymerisation (z.B. Tertiäramine) mit einem Prozentsatz, der zwischen 0,4 und 1,5 % schwankt, sowie verschiedene Pigmente. Diese Schutzüberzüge werden üblicherweise durch eine Eintauchtechnik in einem Fließbett aufgebracht. Es ist bekannt , daß eine pulverförmige plastische Substanz i_n Suspension überführt werden kann durch einen gas- oder luftförmigen Strom, der entgegengesetzt zur Richtung der Schwerkraft durch eine poröse Scheidewand fließt, die vorzugsweise vibriert, wodurch das sogenannte Fließbett erzeugt wird.

Der eingangs erläuterten überzug mit der Verbindung auf Harzbasis wird in der Praxis dadurch erzeugt,

daß der Gegenstand auf eine Temperatur erwärmt wird, 5

die höher ist,, als der Erweichungspunkt der Verbindung selbst, und daß er in verschiedenen und wiederkehrenden Bewegungen für eine bestimmte Zeit in die Pulversuspension eingetaucht wird, so daß das Pulver auf _ der erwärmten Oberfläche haftet und schmilzt, wodurch ein durchgehender und homogener Beschichtungsfilm gebildet wird.

Der zu beschichtende Gegenstand wird dann ein zweites ,,- Mal erwärmt, um die Gelatinierung und die folgende Polymerisation der Verbindung zu gewährleisten, um einen gleichförmigen und widerstandsfähigen Überzugsfilm zu erhalten.

Im allgemeinen wird die Fähigkeit zum Selbstlöschen der Überzugsverbindungen durch Hinzufügen einer erheblichen Menge von Halogenen (Cl und Br) erzielt, die sich jedoch wenigstens teilweise freisetzen können, wenn sie einer Erwärmung ausgesetzt werden, wodurch gefährliche, giftige Dünste entstehen. In einem anderen Maß ergeben sich diese Dünste während des Aufbringens der Verbindung und im Fall von Bränden im Einsatz der Gegenstände, die mit dieser Verbindung beschichtet sind.

Außerdem beeinflussen einige dieser Substanzen (wie Chlor) empfindlich den Pigmentierungsgrad des Beschichtungspulvers, wenn die beschichteten Gegenstände ultravioletter Strahlung ausgesetzt werden.

Das technische Problem, das mit der vorliegenden Erfindung gelöst werden soll, besteht daher darin, eine ande-

re Verbindung für die oben angegebenen Zwecke anzugeben, die im wesentlichen die Gefahren und die Nachteile vermeidet, die sich aus dem Einsatz der bisher bekannten Verbindungen ergeben. Außerdem soll die neue Überzugsverbindung in der Lage sein, einen durchgehenden und im wesentlichen gleichmäßig dicken Beschichtungsfilm zu schaffen, dessen Eigenschaften im Einsatz wenigstens gleich denen der bereits bekannten Verbindungen sind. Um diesen Anforderungen zu genügen, muß die Beschichtungsverbindung an ihrem Schmelzpunkt und bei der maximalen Prozeßtemperatur eine ausreichend hohe Viskosität haben, . _c um an vertikalen Flächen an den Rändern und den schar-

fen Ecken der zu beschichtenden Gegenstände haften zu können.

Gleichzeitig .soll sich die neue Verbindung gleichför-2Q mig über alle Teile der zu beschichtenden Gegenständeausbreiten können und soll in der Lage sein, die Phasen verhältnismäßig niedriger Viskosität aufgrund der Polymerisation zu überwinden, ohne auf der genannten Fläche zu fließen.

Die Überzugsverbindung gemäß der Erfindung kann insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, eingesetzt werden, um eine dünne Isolierschicht mit einer Dicke zwischen 0,3 und 3 mm für elektrotechnische und elektronische Bauteile zu erzeugen.

Es ist bekannt, daß die Stabilität des Fließbettes stark abhängt von der Form und der Granulometrie des benutzten Pulvers. Auch die Verteilung der mittleren Feinheit der Partikel und deren geometrische Form spielen nämlich eine wesentliche Rolle dabei,

das suspendierte Pulver in einem dynamischen Gleichgewichtszustand zwischen dem aufsteigenden Druck des

Gases und dem Gewicht der Partikel zu halten und da-5

für zu sorgen, daß sich keine Wirbelzonen oder bevorzugte Flußlinien des luftförmigen Körpers bilden, die die Kontinuität der suspendierten Pulverwolke zerstören wurden.

Die pulverförmige Überzugsverbindung muß daher einen Mittelwert für die Teilchengröße haben, der diesen Zwecken genügt.

, _ Gemäß der Erfindung werden die genannten Aufgeben bei Ib

einer pulverförmigen Verbindung für selbstlöschende überzüge mit einer Mischung aus Epoxidharz, einem Flußmittel, Härtemittel, Füllstoffen, einem Katalysator und einem Pigment dadurch gelöst, daß die Füll-2Q stoffe organisch sind und wenigstens ein selbstlöschendes Mittel enthalten.

Vorzugsweise besteht das selbstlöschende Mittel aus

Tonerdetrihydrat Al (0H)„. .

— j

Als weiterer Füllstoff wird Antimontrioxid Sb- 0_ verwendet.

Der optimale Prozentsatz für Tonerdetrihydrat ist bei 33 %, während der Prozentsatz von Antimontrioxid nur bei 5 % liegt. Dieser letzte Beatandteil wird nämlich schon in der Zusammensetzung von Flüssigharz verwendet, aber sein Einsatz in einer Mischung aus festem, pulverförmiger!] Harz verursacht einige Schwierigkeiten bei der Erzielung einer Verbindung, die eine gute Fähigkeit hat, sich bei der Verflüssigungsphase auf dem zu

beschichtenden Gegenstand zu verteilen. Zu diesem Zweck ist es daher erforderlich, den Prozentsatz der verwendeten Füllstoffe zu verringern, um die Ausbreitungsfähigkeit der Mischung zu verbessern, eine Phase, die eine genaue Definition der Zeit und der Bearbeitungstemperatur erfordert.

Das Tonerdetrihydrat stellt nicht nur einen anorga-10

nischen Füllstoff dar, der dazu beiträgt, die genaue

Teilchengröße der Verbindung (in der Größenordnung von 60 μ/, im Mittel für 50 % der Verbindung) zu sichern, sondern stellt auch das grundsätzliche Erfordernis der Selbstlöschung an die Verbindung sicher, 15

da es bei starken Erwärmungen ( wenigstens von 600° C) dissoziiert und dabei Wasser freisetzt, das eventuell erzeugte Flammen löscht.

Tabelle 1 gibt als Beispiel die vorteilhafteste Zusammensetzung einer Überzugsverbindung gemäß der Erfindung wieder.

Tabelle 1

Epoxidharz mit Epoxy-äquiva-

leni- 750 - 850 51.00 %

(Schmelzpunkt 80 - 95° C)

Harz- und Entspannungsaddukt 3-00 %

Säureanhydrid 7.00 %

Tertiäres Amin 0.70 %

Füllstoffe (Sb₂ O₃ und Al (OH)₃) 38.00 %

Farbpigment ^{w w} 0.30 %

Lediglich beispielsweise sei angegeben, daß das saure Anhydrid ein methylnadisches Anhydrid oder ein Hexahydrophthalsäureanhydrid sein kann, während als tertiäres Arain das Dimethylaminmethylphenol

verwendet werden kann.

Die Verbindung wird durch ein herkömmliches Verfah-5

ren erhalten, wobei das Harz und die anderen Zusätze trocken gemischt werden, beispielsweise in einem Turborührer.

Die physikalischen Eigenschaften dieser Überzugsverbindung sind zahlreich und unterschiedlich und erfordern genaue und angepaßte Techniken für die Herstellung und die Kontrolle, um die unerläßlichen Eigenschaften der Verflüssigung und der Filmherstellung auf dem vorgewärmten elektrischen Bauelement einzusetzen.

Die Verflüssigungsmittel, Härtemittel, Beschleuniger, Füllstoffe und Farbstoffe, wie im übrigen jedes wei-2Q tere Additiv beeinflussen beträchtlich den Schmelzgrad des Pulvers, der im Temperaturbereich zwischen 90° und 105° C liegt, sowie die physikalischen Eigenschaften des Endüberzuges.

Es wurde experimentell festgestellt, daß diese Eigenschaften in optimaler Weise erreicht werden, wenn eine Zusammensetzung gemäß Tabelle 1 verwendet wird.

Zusammenfassend ist zu bemerken, daß die selbstlöschenden Substanzen, die beim Stand der Technik im Harz enthalten sind, bei der vorliegenden Erfindung ausschließlich in den Füllstoffen vorliegen, die anorganisch sind.

Dadurch wurde eine Überzugsverbindung erzielt, die ihre selbstlöschende Aktivität nach den Normen IEC

entfaltet, indem Verbindungen gebildet werden, die weder bei der Herstellung noch bei der Verwendung gesundheitsschädlich sind. Außerdem hat diese Verbindung m

einen mittleren Wert der Teilchengröße von 60 μ/für 50 bis 69 % und bewahrt Ausbreitungseigenschaften, die eine gleichmäßige Beschichtung auf der Oberfläche des zu überziehenden Gegenstandes erlauben.

Selbstverständlich kann die Verbindung gemäß der Erfindung von Fall zu Fall Änderungen erfahren (beispielsweise könen die Prozentsätze der einzelnen Bestandteile variieren), und sie kann zum Beschichten beliebiger

._ Gegenstände dienen, die nicht zum elektrotechnischen

oder elektronischen Sektor gehören.

Claims

Patentansprüche:

1. Pulverförmige Verbindung für selbstlöschende Überzüge mit einer Mischung aus Epoxidharz, einem Flußmittel, Härtemittel, Füllstoffen, einem Katalysator und einem Pigment, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe organisch sind und wenigstens ein selbstlöschendes Mittel enthalten.

2. Pulverförmige Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das selbstlöschende Mittel aus Tonerdetrihydrat Al (OH)_ besteht.