DE3512791C2 - Isolierplatte - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Isolierplatte gemäß Anspruch 1.
Es ist allgemein bekannt, daß wärmegehärtete Harze, insbesondere durch
radikalische Polymerisation erhaltene, wärmegehärtete Harze, wie beispielsweise
ungesättigte Polyesterharze, ausgedehnte Verwendung auf zahlreichen Gebieten
finden, weil sie gute Verarbeitbarkeit und Härtbarkeit während des
Formgebungsverfahrens aufweisen und weil die gehärteten Produkte gute
ausgeglichene Eigenschaften besitzen. Insbesondere werden faserverstärkte
Harzzusammensetzungen (im nachfolgenden kurz als "FRP"-Harze bezeichnet),
die durch Kombination solcher wärmehärtenden Harze mit
Verstärkungsmaterialien wie beispielsweise Glasfasern erhalten werden, in
Radarkuppeln, Tanks, Leitungen, beim Bau von Schiffen und Fahrzeugen usw.
verwendet. Sie sind auf diesen Gebieten sehr gut geeignet, weil die
wärmehärtenden Harze und die Verstärkungsmaterialien sich in ihren jeweiligen
Eigenschaften ergänzen.
Trotz der hervorragenden Eigenschaften der FRP-Harze sind einige, wenn nicht
alle, in Abhängigkeit vom Herstellungsverfahren oder der Art und Weise ihrer
Anwendung doch noch nicht völlig zufriedenstellend.
Solche Situationen treten beispielsweise auf, wenn FRP-Harze in Platten für
gedruckte elektrische Schaltungen und in Isolationstafeln verwendet werden, oder
wenn FRP-Harz nach der Harzspritzgußmethode produziert wird. Im ersten Falle
bringt der Versuch, die ausgezeichneten Eigenschaften des Harzes, wie
Hitzebeständigkeit, Wasserbeständigkeit und gute elektrische Eigenschaften zu
erhalten, den Nachteil mit sich, daß die gedruckten Schalttafeln und die
Isolationstafeln an Brüchigkeit zunehmen und an Stoßfestigkeit verlieren und,
wenn sie durch Stanzen verarbeitet werden, unter Rißbildung und Auftrennung
der Schichten von Laminaten leiden. Andererseits bringt der Versuch,die
Stoßfestigkeit und Stabilität zu verbessern, um eine bessere Festigkeit bei
Stanzarbeiten zu erzielen, den Nachteil, daß die Platten eine verschlechterte
Beständigkeit gegenüber Hitze und Wasser aufweisen und, wenn sie einer
Atmosphäre mit hoher Feuchtigkeit ausgesetzt werden, bei gleichzeitiger
Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften Wasser absorbieren, und daß sie
unter thermischen Einwirkungen bei der Lötverarbeitung Blasen und Risse
erleiden.
Da eine gleichmäßige Verteilung von Verstärkungsmaterial in den Produkten
relativ schwierig ist, leiden im letzteren Fall die Produkte darunter, daß sie
Bereiche aufweisen, welche kaum mit Verstärkungsmaterial gefüllt sind. Der
Versuch, FRP-Harze mit ausgezeichneter Beständigkeit gegenüber Hitze und
Wasser zu produzieren, führt dann möglicherweise dazu, daß die kaum mit
Verstärkungsmaterial gefüllten Bereiche unter starker Rißbildung leiden.
Umgekehrt bedingt der Versuch, FRP-Harze zu produzieren, die nicht zur
Rißbildung neigen, einen erheblichen Verzicht auf Beständigkeit gegenüber Hitze
und Wasser. Die FRP-Harze finden deshalb nur in begrenztem Umfang
Verwendung.
JP 55-46 970 offenbart eine hitzebeständige, laminierte Platte für elektrische
Vorrichtungen. Diese Platte wird durch Imprägnieren einer Unterlage mit einer
flüssigen Polyesterharz-Zusammensetzung hergestellt. Die harzimprägnierte Platte
wird ein- oder beidseitig mit einer Kupferfolie beschichtet. Das ungesättigte
Polyesterharz enthält als Vernetzungsmittel eine Mischung aus Styrol und/oder
seinem monofunktionellen Monomer sowie ein multifunktionelles
Kohlenwasserstoff-Monomer. Diese Polyesterharz-Zusammensetzung weist die
Nachteile auf, daß sie, wenn man sie einem Druck-Dampf-Test unterwirft,
anschließend schlecht durch Stanzen bearbeitet werden kann und eine geringe
Lötbeständigkeit aufweist.
JP 55-45 754 offenbart eine ungesättigte Polyesterharz-Zusammensetzung zur
Verwendung in laminierten Folien für elektrische Anwendungen. Die ungesättigte
Polyesterharz-Zusammensetzung wird dabei aus einem Blend aus
maleinsäurehaltigen Produkten von Polybutadien und/oder seinen Copolymeren
(z. B. Styrol-Butadien-Copolymer) mit ungesättigten Polyesterharzen hergestellt.
Das ungesättigte Polyesterharz wird dabei aus Glykolen, gesättigten sowie
ungesättigten zweibasischen Säuren, wie Vernetzungsmonomeren hergestellt.
Diese Polyesterharz-Zusammensetzung weist die Nachteile auf, daß die
Harzzusammensetzung nach einem Druck-Dampf-Test eine geringe Stabilität
sowie eine geringe Lötbeständigkeit aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Isolierplatte zur Verfügung zu stellen,
die in Festigkeit, Hitzebeständigkeit, Wasserbeständigkeit und in der elektrischen
Eigenschaft hervorragend ist und damit unter anderem auch die oben
beschriebenen Nachteile des Standes der Technik überwindet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Isolierplatte mit einer
elektrisch leitenden Folie, die einer gehärteten Schicht aus einer
Zusammensetzung anhaftet, die (A) einen gummi-modifizierten Vinylester sowie
(B) ein radikalisch polymerisierbares, ungesättigtes Monomer aufweist, wobei der
gummi-modifizierte Vinylester erhalten wird durch Umsetzung von (a) einem
Epoxyharz, (b) einem gummiartigen Polymer vom Typ eines konjugierten Diens,
welches mindestens eine funktionelle Aminogruppe und/oder funktionelle
Carboxylgruppe besitzt und (c) mindestens einer Acryl- und/oder Methacrylsäure
in einer Menge, daß, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Epoxyharzes (a), das
gummiartige Polymer vom Typ eines konjugierten Diens 5 bis 80 Gew.-Teile
ausmacht und daß die Gesamtzahl der in dem gummiartigen Polymer (b) und der
Acryl und/oder Methacrylsäure (c) enthaltenen funktionellen Gruppen im Bereich
von 0,7 bis 1,5 für jede in dem Epoxyharz (a) enthaltene Epoxygruppe liegt.
Die erfindungsgemäßen Ziele werden weiterhin erreicht durch eine Isolierplatte
mit einer elektrisch leitenden Folie, die einer gehärteten Schicht aus einer
Zusammensetzung anhaftet, wobei die gehärtete Zusammensetzung die folgenden
Bestandteile enthält: (A) 30-85 Gew.-% eines gummi-modifizierten Vinylesters,
erhalten durch Umsetzung von (a) einem Epoxyharz, (b) einem gummiartigen
Polymer vom Typ eines konjugierten Diens, das mindestens eine Aminogruppe
und/oder eine Carboxylgruppe enthält und (c) mindestens einer Acryl- und/oder
Methacrylsäure, in solchen Mengenverhältnissen, daß, bezogen auf 100 Gew.-
Teile des Epoxyharzes (a), das gummiartige Polymer vom Typ eines konjugierten
Diens 5 bis 80 Gew.-Teile ausmacht und daß die Gesamtzahl der in dem
gummiartigen Polymer (b) und der Acryl- und/oder Methacrylsäure (c)
enthaltenen funktionellen Gruppen im Bereich von 0,7 bis 1,5 pro in dem
Epoxyharz (a) enthaltener Epoxygruppe liegt, (B)ein radikalisch
polymerisierbares, ungesättigtes Monomer und (C) 5-30 Gew.-% eines
radikalisch polymerisierbaren, ungesättigten Oligomeren.
Die Zeichnung ist ein Schnitt durch eine typische Isolationsplatte gemäß der
vorliegenden Erfindung.
Zunächst wird der gummi-modifizierte Vinylester dadurch erhalten, daß man (a)
ein Epoxyharz, (b) ein gummiartiges Polymer vom Typ eines konjugierten Diens,
das mindestens einen funktionellen Rest aus der Gruppe bestehend aus
Aminogruppen und Carboxylgruppen enthält und (c) mindestens eine Acryl-
und/oder Methacrylsäure miteinander in solchen Mengen reagieren läßt, daß,
bezogen auf 100 Gew.-Teile des Epoxyharzes (a), das gummiartige Polymer vom
Typ eines konjugierten Diens einen Anteil im Bereich von 5 bis 80 Gew.-Teilen
ausmacht und daß die Gesamtzahl der funktionellen Gruppen, die in dem
gummiartigen Polymer (b) und der Acryl- und/oder Methacrylsäure (c) enthalten
sind, innerhalb des Bereiches von 0,7 bis 1,5 für jede in dem Epoxyharz (a)
enthaltene Epoxygruppe liegt.
Der Ausdruck (a) "Epoxyharz", wie er in der vorliegenden Anmeldung verwendet
wird, bezeichnet eine Verbindung, die mindestens zwei Epoxygruppen in ihrer
Moleküleinheit aufweist. Jede Verbindung, die mit "Epoxyharz" bezeichnet wird,
kann erfindungsgemäß wirksam verwendet werden. Als das Epoxyharz (a) kann
jedes der Epoxyharze verwendet werden, die im Lecture on Plastic Materials,
Teil 1 "Epoxy Resins", zusammengestellt von Kuniyuki Hashimoto und
veröffentlicht am 30. Mai 1969 auf den Seiten 19-48 durch Nikkan Kogyo
Shimbunsha, sowie in Report 38, "EPOXY RESINS", (veröffentlicht durch
Stanford Research Institute im Juni 1968), Seiten 25-39 beschrieben sind. Unter
anderen Epoxyharzen, auf die die vorangegangene Beschreibung zutrifft, haben
sich die Epoxyharze, die aus Bisphenol A, Bisphenol F, bromiertem Bisphenol A,
Phenol-Novolak, bromiertem Phenol-Novolak, Kresol-Novolak usw. mit
Epichlorhydrin und/oder 2-Methylepichlorhydrin erhalten werden wegen ihrer
guten Eigenschaften als besonders brauchbar erwiesen. Insbesondere die
Epoxyharze, die von bromiertem Bisphenol A, bromiertem Phenol-Novolak,
Phenol-Novolak und Kresol-Novolak abstammen, sind deshalb zweckmäßig, weil
sie besonders wirksam die Forderungen erfüllen, die erforderlich sind, um die
erfindungsgemäße Isolierplatte zu erhalten.
- (a) Das Epoxyharz kann vor der Anwendung teilweise durch eine monovalente Epoxyverbindung, wie Phenylglycidylether, Epichlorhydrin, Glycidyl(meth)acrylat, Styroloxid oder Allylglycidyläther ersetzt werden. Die größte Menge, in der die monovalente Epoxyverbindung als Ersatz verwendet werden kann, beträgt 15 Äquivalent-Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller Epoxyverbindungen. Wenn die Menge 15 Äquivalent-Gew.-% übersteigt, kann das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Isolierplatte und können die angestrebten Effekte der erfindungsgemäßen Isolierplatte nicht erreicht werden, weil die von dem erzeugten gummi-modifizierten Vinylester (A) gezeigten Eigenschaften unter dem erwünschten Wert liegen.
- (b) Das eine Aminogruppe und/oder Carboxylgruppe enthaltende, gummiartige
Polymer vom Typ eines konjugierten Diens (nachfolgend als "gummiartiges
Polymer (b)" bezeichnet), kann erhalten werden entweder durch Copolymerisation
eines eine Aminogruppe und/oder eine Carboxylgruppe enthaltenden Monomers
und eines Monomers vom Typ eines konjugierten Diens, gegebenenfalls
zusammen mit anderen geeigneten Monomeren, durch Copolymerisation eines
Monomers vom Typ eines konjugierten Diens mit einem anderen Monomer und
Einführung von Aminogruppen und/oder Carboxylgruppen in das entstandene
Copolymer, oder durch Polymerisation eines Monomers vom Typ eines
konjugierten Diens, gegebenenfalls mit anderen geeigneten Monomeren in
Gegenwart eines Aminogruppen und/oder Carboxylgruppen enthaltenden,
Radikale bildenden Initiators. Die Aminogruppe und/oder Carboxylgruppe kann
am Ende oder in der Seitenkette des Moleküls gelegen sein. Die Anzahl solcher
Gruppen in der Moleküleinheit soll in den Bereich von 1 bis 5, vorzugsweise von
1,5 bis 3 fallen. Wenn die Anzahl der Aminogruppen oder die der
Carboxylgruppen zu groß ist, ist der Einfluß auf die Verbesserung der Zähigkeit
geringer als erwartet. Wenn sie zu klein ist, zeigt der produzierte gummi
modifizierte Vinylester (A) eine geringe Affinität gegenüber einem
polymerisierbaren, ungesättigten Monomer mit dem zusammen er verwendet
werden soll.
Beispiele für das Monomer vom Typ eines konjugierten Diens sind Butadien, Isopren und Chloropren. Beispiele für das andere Monomer, welches gegebenenfalls verwendet werden kann, sind Acrylnitril, Styrol, Methylstyrol, halogenierte Styrole, Ester von ungesättigten monobasischen Säuren und dibasischen Säuren, Allylalkohol, Allyläther und Allylester. Unter Berücksichtigung der Affinität, welche der erzeugte gummi-modifizierte Vinylester (A) gegenüber dem polymerisierbaren ungesättigten Monomer aufweist, ist es wünschenswert, Acrylnitril in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-% vorzugsweise 8 bis 40 Gew.-% in das gummiartige Polymer (b) einzucopolymerisieren. Wenn die Menge des Acrylnitrils weniger als 5 Gew.-% ausmacht, neigt der gummi-modifizierte Vinylester dazu, eine geringere Hitzebeständigkeit als gewünscht zu zeigen. Wenn sie 50 Gew.-% übersteigt, neigt der erzeugte gummi-modifizierte Vinylester dazu, eine ungenügende Zähigkeit aufzuweisen. - (c) Das gummiartige Polymer (b) kann ein Zahlenmittel-Molekulargewicht innerhalb eines weiten Bereiches haben. Berücksichtigt man die Stabilität des erzeugten gummi-modifizierten Vinylesters (A) gegenüber dem polymerisierbaren ungesättigten Monomer und die Zähigkeit des gehärteten Produkts, dann sollte das gummiartige Polymer (b) ein Zahlenmittel-Molekulargewicht im Bereich von etwa 1000 bis etwa 20 000 haben.
Bei der Zubereitung des gummi-modifizierten Vinylesters durch Umsetzung eines
Epoxyharzes (a), eines gummiartigen Polymers (b) und einer Acryl- und/oder
Methacrylsäure (c), werden diese drei Komponenten in solchen Mengen
verwendet, daß, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Epoxyharzes (a), das
gummiartige Polymer (b) einen Anteil im Bereich von 5 bis 80 Gew.-Teilen,
vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-Teilen ausmacht und daß die Gesamtzahl an
Aminogruppen und/oder Carboxylgruppen, die in der Komponente (b) und der
Acryl- und/oder Methacrylsäure (c) enthalten sind, im Bereich von 0,7 bis 1,5,
vorzugsweise von 0,8 bis 1,4 für jede der in der Komponente (a) enthaltenen
Epoxygruppen liegt.
Wenn die Menge an dem gummiartigen Polymer (b) unter dem oben angegebenen
Wert liegt, ist der Einfluß auf die Verbesserung der Zähigkeit nicht ausreichend.
Wenn er den oberen Wert des angegebenen Bereiches überschreitet, hat der
gummi-modifizierte Vinylester (A) eine unzureichende Beständigkeit gegenüber
Hitze.
Wenn die Gesamtzahl der in dem gummiartigen Copolymer (b) und der
Acrylsäure und/oder Methacrylsäure (c) enthaltenen Aminogruppen und/oder
Carboxylgruppen für jede der in dem Epoxyharz (a) enthaltenen Epoxygruppen
kleiner als der unterste Wert des oben angegebenen Bereiches ist, besitzt der
gummi-modifizierte Vinylester eine unzureichende Reaktivität. Wenn sie den
oberen Wert des angegebenen Bereiches übersteigt, ist die Menge an nach der
Umsetzung verbleibender Acrylsäure und/oder Methacrylsäure (c) so groß, daß
die Beständigkeit des gummi-modifizierten Vinylesters (A) gegenüber
Chemikalien nachteilig beeinflußt wird.
Der für die erfindungsgemäße Isolierplatte erzeugte gummi-modifizierte
Vinylester (A) kann in geeigneter Weise hinsichtlich der Viskosität, der
Säurezahl, der Reaktivität usw. eingestellt werden, indem ein Teil der Acrylsäure
und/oder Methacrylsäure (c) durch andere geeignete Carbonsäuren ersetzt wird;
Beispiele für solche anderen Carbonsäuren sind Monocarbonsäuren wie
Essigsäure, Valeriansäure, Stearinsäure, Benzoesäure und Zimtsäure und deren
Anhydride sowie Polycarbonsäuren wie Phthalsäure, Fumarsäure, Maleinsäure,
Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Tetrahydrophthalsäure, halogenierte
Phthalsäuren, 3,6-Endomethylentetrahydrophthalsäure, Pyromellithsäure,
Trimellithsäure und Butylentetracarbonsäure und deren Anhydride, die als
Modifizierungsmittel verwendet werden. Im allgemeinen beträgt die Menge des zu
verwendenden Modifizierungsmittels nicht mehr als 10 Äquivalent-Gew.-%
bezogen auf die Gesamtmenge an Acrylsäure und/oder Methacrylsäure (c).
Die vorstehend beschriebene Umsetzung des Epoxyharzes (a), des gummiartigen
Polymers (b) und der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure (c) kann nach
irgendeiner der herkömmlichen bekannten Methoden zur Erzeugung von
Vinylesterharzen, gegebenenfalls mit notwendigen Modifikationen durchgeführt
werden. Beispielsweise werden das Epoxyharz (a), das gummiartige Polymer (b)
und die Acrylsäure und/oder Methacrylsäure (c) bei einer Temperatur im Bereich
von 80-160°C in Gegenwart eines Reaktionskatalysators, wie Lithiumchlorid,
Triethylamin oder Dimethylbenzylammoniumhydrogenchlorid und eines
Polymerisationsinhibitors wie Hydrochinon, tertiärem Butylcatechin, Methochinon
oder molekularem Sauerstoff miteinander reagieren lassen. Bei dem hier
beschriebenen Verfahren toleriert das Reaktionssystem ein Lösungsmittel.
Beispiele für solche Lösungsmittel sind inaktive Lösungsmittel wie Toluol, Xylol,
Methylisobutylketon und Ethylacetat und insbesondere polymerisierbare,
ungesättigte Monomeren (später als (B) angegeben), wie Styrol, Methylstyrol,
Diallylphthalat, Alkylacrylate und Alkylmethacrylate.
Die Umsetzung des Epoxyharzes (a), des gummiartigen Polymers (b) und der
Acrylsäure und/oder Methacrylsäure (c) kann in einer Stufe oder in zwei
separaten Stufen durchgeführt werden. Die Zweistufenreaktion kann nach einem
Verfahren durchgeführt werden, bei welchem das Epoxyharz (a) entweder mit
dem gummiartigen Polymer (b) oder der Acryl- und/oder Methacrylsäure (c)
umgesetzt wird und die restliche Komponente mit dem ersten Reaktionsgemisch
reagieren gelassen wird, nach einem Verfahren, das dem soeben beschriebenen
Verfahren ähnelt mit der Ausnahme, daß das gummiartige Polymer (b) und/oder
die ungesättigte Monocarbonsäure (c) zu dem Reaktionssystem in nicht weniger
als zwei separaten Portionen zugesetzt wird, oder nach einem Verfahren, welches
darin besteht, daß man einen Teil des Epoxyharzes (a), zweckmäßigerweise in
einer Menge von mindestens dem zweifachen Äquivalent-Gewicht des
gummiartigen Polymers, mit dem gummiartigen Polymer (b) und einem Teil der
ungesättigten Monocarbonsäure (c), vorzugsweise in einer Menge, die zusammen
dem 0,7- bis 1,5-fachen des Unterschiedes der Äquivalente von (a) und (b)
entspricht, reagieren läßt, getrennt davon den restlichen Teil der Komponente (a)
mit dem restlichen Teil der Komponente (c) reagieren läßt und die beiden
Reaktionsprodukte vermischt. Hinsichtlich der Zweistufenreaktion besteht hier
kein Unterschied in der Reihenfolge, in welcher die beiden Reaktionsstufen
durchgeführt werden.
Der wie oben beschrieben erzeugte gummi-modifizierte Vinylester (A) kann
weitgehend auf die gleiche Weise verwendet werden wie jeder bisher bekannte
Vinylester, um die Ziele der Erfindung zu erreichen. Beispielsweise wird, wenn
dieser gummi-modifizierte Vinylester (A) allein stehengelassen oder mit dem
polymerisierbaren, ungesättigten Monomer (B) vermischt wird, oder wenn er
weiter mit dem radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Oligomer (C)
vereinigt wird, das aus einem weiten Bereich von Oligomeren ausgewählt werden
kann, um eine wärmehärtende Harzzusammensetzung zu bilden, eine homogene
transparente Lösung oder eine homogene stabile Dispersion gebildet. Die Lösung
oder Dispersion kann durch Härtung in ein gehärtetes Produkt mit überragender
Zähigkeit, Wärmebeständigkeit, Wasserbeständigkeit und elektrischen
Eigenschaften umgewandelt werden. Ein bekanntes gummi-modifiziertes
Epoxyacrylat oder ein bekannter, flüssiger Gummi mit endständigen Vinylgruppen
können eine homogene Lösung oder eine stabile Dispersion in Kombination mit
wärmehärtenden Harzen bilden. Deshalb muß das Mischen zur Zubereitung der
Lösung oder der Dispersion stattfinden, unmittelbar bevor die Lösung oder die
Dispersion tatsächlich verwendet wird, und nach dem Mischen muß die erzeugte
Lösung oder Dispersion innerhalb einer begrenzten Zeitdauer verwendet werden.
Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen ist die Behauptung berechtigt, daß der
hier beschriebene gummi-modifizierte Vinylester (A) einen immensen Beitrag zu
der heutigen Technik liefert.
Für die erfindungsgemäße Isolierplatte stellt die vorliegende Anmeldung weiterhin
eine wärmehärtende Harzzusammensetzung bereit, die aus dem gummi
modifizierten Vinylester (A), einem radikalisch polymerisierbaren, ungesättigten
Monomer (B) und einem radikalisch polymerisierbaren, ungesättigten Oligomer
(C) besteht.
Der Ausdruck "polymerisierbares, ungesättigtes Monomer (B)" bezeichnet eine
Verbindung, die mindestens eine radikalisch polymerisierbare, ungesättigte
Gruppe innerhalb der Moleküleinheit besitzt und ein Molekulargewicht von nicht
mehr als etwa 400 aufweist. Beispiele für das polymerisierbare, ungesättigte
Monomer (B) gemäß der vorangegangenen Beschreibung sind Styrol,
Methylstyrol, halogenierte Styrole, Divinylbenzol, Methacrylsäure, Acrylsäure,
Diallylphthalat, Triallylcyanurat und Vinylacetat, und Ester von Acrylsäure
und/oder Methacrylsäure wie Methylacrylat, Methylmethacrylat,
Ethylmethacrylat, Butylacrylat, Ethylenglykoldiacrylat,
Propylenglykoldimethacrylat, Dipropylen-glycolmethacrylat,
Trimethylolpropantrimethacrylat, Pentaerythrittetraacrylat,
polymerisierbaren, ungesättigten Monomeren können entweder einzeln oder in
Form verschiedener Kombinationen von zwei oder mehr Mitgliedern verwendet
werden.
Der Ausdruck "radikalisch polymerisierbares, ungesättigtes Oligomer (C)"
bezeichnet eine Verbindung, die mindestens eine radikalisch polymerisierbare,
ungesättigte Gruppe in ihrer Moleküleinheit besitzt und ein Molekulargewicht im
Bereich von etwa 500 bis 10 000 hat. Beispiele für das radikalisch
polymerisierbare ungesättigte Oligomer (C) sind ungesättigte Polyester,
ungesättigte Polyäther, ungesättigte Urethane, ungesättigte Polyacrylate,
Epoxyacrylate und Epoxymethacrylate. Ein radikalisch polymerisierbares,
ungesättigtes Oligomer, das für die beabsichtigte Anwendung geeignet ist, kann
daher aus dieser großen Klasse von Oligomeren ausgewählt werden. Wenn das
erzeugte Harz ein begrenztes Fließvermögen bei der beabsichtigten Anwendung
aufweisen soll, muß das ausgewählte Oligomer eine hohe Viskosität aufweisen.
Umgekehrt soll, wenn das gewünschte Harz bei der beabsichtigten Anwendung
fließen soll, das ausgewählte Oligomer eine niederige Viskosität besitzt.
Wenn das Harz einen Formkörper von geringer Dicke bei niedrigen Temperaturen
bilden soll, muß das ausgewählte Oligomer eine hohe Reaktivität aufweisen.
Umgekehrt soll, wenn das Harz einen Formkörper von großer Dicke bei erhöhten
Temperaturen bilden soll, das Oligomer eine geringe Reaktivität aufweisen.
Unter den anderen, oben aufgezählten Oligomeren haben sich ungesättigte
Polyester insofern als besonders zweckmäßig erwiesen, als sie besonders leicht
einen Molekülaufbau erlauben, der zu den angestrebten Eigenschaften hinfuhrt,
minimale Polarität zeigt und in zufriedenstellender Weise einer aggressiven
Umgebung hinsichtlich Temperatur und Feuchtigkeit widersteht.
Jeder ungesättigte Polyester kann für die erfindungsgemäße Isolierplatte
verwendet werden. Insbesondere kann vorteilhafterweise ein ungesättigter
Polyester von hoher Reaktivität verwendet werden, weil er unter den Bedingungen
mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit nur in geringem Umfang
Feuchtigkeit absorbiert. Der ungesättigte Polyester von hoher Reaktivität soll
zweckmäßigerweise so beschaffen sein, daß sein Säurerest eine ungesättigte
Dicarbonsäure und/oder deren Anhydrid in einer Menge von nicht weniger als
etwa 40 Äquivalent-Gew.-%, vorzugsweise 60 Äquivalent-Gew.-% enthält, und
gleichzeitig soll sein Alkoholrest aus einem Glykol mit relativ hohem
Molekulargewicht und großer Starrheit der Molekülkette bestehen, beispielsweise
aus Neopentylglycol, hydriertem Bisphenol A, dem Additionsreaktionsprodukt
von Bisphenol A und Alkylenoxiden, Dihydroxycyclohexan,
Dihydroxymethylcyclohexan, 3(4)- und 8(9)-Dihydroxytricyclo-[5,2,1,02,6]decan
und Dimethylolbenzol.
Unter den anderen oben angegebenen ungesättigten Polyestern haben sich
diejenigen ungesättigten Polyester als besonders vorteilhaft herausgestellt, die
unter Verwendung eines zweiwertigen Alkohols gewonnen wurden, wie er durch
die nachstehend wiedergegebene allgemeine Formel (I) dargestellt wird, in einer
Menge, die mindestens 50 Äquivalent Gew.-%, bezogen auf den gesamten
Alkoholrest des Esters beträgt,
in welcher m und n unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 4
darstellen und gemeinsam die Gleichung 2 ≦ m + n ≦ 5 erfüllen, R1 und R2
unabhängig voneinander eine Alkylengruppe mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen
darstellen und der Teil (R1-O)n und der Teil (R2-O)m jeweils eine willkürliche
Verbindung von jeweils unterschiedlichen, wiederkehrenden Einheiten darstellen.
Bei der oben beschriebenen Zubereitung der wärmehärtenden
Harzzusammensetzung können der gummi-modifizierte Vinylester (A), das
radikalisch polymerisierbare ungesättigte Monomer (B) und das polymerisierbare,
ungesättigte Oligomer (C) als Gemisch mit wechselnden Mengenverhältnissen
verwendet werden. Zweckmäßigerweise werden diese Komponenten in solchen
Mengenverhältnissen kombiniert, daß der Anteil des gummiartigen Polymers (b)
einer der Komponenten des gummi-modifizierten Vinylesters (A), an der
Gesamtmenge der wärmehärtenden Harzzusammensetzung innerhalb des Bereiches
von 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 20 Gew.-% liegt. Wenn der Anteil des
gummiartigen Polymers (b)an der Harzzusammensetzung kleiner als der untere
Wert des genannten Bereiches ist, leidet die erzeugte Zusammensetzung an
ungenügender Zähigkeit. Wenn dieser Anteil den oberen Wert des Bereiches
übersteigt, leidet die Zusammensetzung an unzureichender Beständigkeit
gegenüber Hitze.
Der Anteil des polymerisierbaren, ungesättigten Monomers (B) an der
Gesamtmenge der erzeugten wärmehärtenden Harzzusammensetzung beträgt nicht
mehr als etwa 80 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-%. Wenn der gummi
modifizierte Vinylester (A), wie vorbeschrieben hergestellt, und die den
Vinylester (A) enthaltende wärmehärtende Harzzusammensetzung Säurezahlen von
über 5, insbesondere von 8 bis 30 während ihrer Anwendung haben, zeigen sie
eine große Adhäsion an Metallen, insbesondere an Kupfer und erweisen sich als
brauchbare Harze zur Laminierung von Kupferblechen oder als Harze für
Klebstoffe zur Laminierung von Kupferblechen. Der Wunsch nach Säurezahlen
von über 5 wird dadurch erfüllt, daß die Acrylsäure und/oder Methacrylsäure (c)
als das eine der Ausgangsmaterialien für die Bildung des gummi-modifizierten
Vinylesters (A) in einer Menge verwendet wird, die speziell ausgewählt wird, um
die Säurezahlen auf den durch die Erfindung bestimmten Bereich oberhalb von 5
anzuheben. Alternativ kann dieses Ziel dadurch erreicht werden, daß zu dem
erzeugten gummi-modifizierten Vinylester (A) eine ungesättigte monobasische
Carbonsäure oder dibasische Carbonsäure in einer Menge zugesetzt wird, die so
berechnet ist, daß die Säurezahlen über den Wert 5 angehoben werden.
Gewünschtenfalls kann
die Zugabe einer solchen Säure zur Einstellung der Säurezahlen während der
Zubereitung der wärmehärtenden Harzzusammensetzung erfolgen.
Wie bereits erwähnt wurde, sind der gummi-modifizierte Vinylester (A) in seiner
unveränderten Form, dessen Gemisch mit dem polymerisierbaren, ungesättigten
Monomer und die beschriebene wärmehärtende Harzzusammensetzung
homogene transparente Lösungen oder homogene stabile Dispersionen. Wenn eine
solche Lösung oder Dispersion im Verlaufe der Härtung ihre Klarheit verliert und
von einem transparenten zu einem durchscheinenden oder weiter zu einem opaken
Aussehen oder von einem transparenten zu einem opaken Aussehen übergeht, ist
dieser Verlust der Transparenz ein deutlicher Hinweis auf eine besonders
wünschenswerte Ausgeglichenheit in den physikalischen Eigenschaften, welche für
die Erfüllung der erfindungsgemäßen Ziele besonders vorteilhaft ist.
Die beschriebene wärmehärtende Harzzusammensetzung kann in gleicher Weise
wie irgendein bisher bekanntes, ungesättigtes Polyesterharz und Vinylesterharz
verwendet werden. Selbst bei solchen Anwendungen, bei denen solche
herkömmlichen Harze ihre Eigenschaften nicht in vollem Umfang erwiesen
haben, beispielsweise bei der Laminierung von Kupferblechen für elektrische
Anwendungen und bei Harzspritzgußverfahren, zeigen die beschriebenen,
wärmehärtenden Harzzusammensetzungen ihre hervorragenden Eigenschaften in
vollem Umfang.
Eine laminierte Platte, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, wird
beispielsweise erhalten, indem auf eine elektrisch leitende Folie 4 eine gehärtete
Schicht 2 aufgebracht wird, die aus der wärmehärtenden Harzzusammensetzung
gebildet ist, welche aus dem gummi-modifizierten Vinylester (A), dem radikalisch
polymerisierbaren, ungesättigten Monomer (B) und dem radikalisch
polymerisierbaren, ungesättigten Oligomer (C) besteht. In diesem Falle kann die
Harzzusammensetzung mit solchen Verstärkungsmaterialien wie Glasfasern oder
Kohlenstoffasern, die sich darin befinden und von der Harzzusammensetzung
imprägniert werden, zur Härtung stehengelassen werden. Beispiele für die
elektrisch leitende Folie sind Kupferfolie und Aluminiumfolie. Kupferfolie ist die
beste Wahl für diese Laminierung.
Die Härtung des wärmehärtenden Materials wird bewerkstelligt, indem die
wärmehärtende Harzzusammensetzung auf eine Temperatur im Bereich von 40°
bis 200°C, vorzugsweise 60° bis 150°C in Gegenwart eines in der Menge von
0,3 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.-% zugesetzten Katalysators
erhitzt wird. Beispiele für den für diese Härtung geeigneten Katalysator sind
Benzoylperoxid, Lauroylperoxid, Acetylperoxid, Methylethylketonperoxid,
Cyclohexanonperoxid, t-Butylhydroperoxid, Cumolhydroperoxid,
Ditertiärbutylperoxid und Dicumylperoxid. Die Härtung kann in Gegenwart eines
Beschleunigers zusätzlich zu dem Katalysator bei so niedrigen Temperaturen wie
-20° bis 50°C, vorzugsweise bei 0° bis 40°C durchgeführt werden. Beispiele für
den zu diesem Zweck verwendbaren Beschleuniger sind Laurylmercaptan, N-
Butylsulfit, Tetramethylthiuramdisulfit, Kobaltnaphthenat, Kobaltoctoat,
Mangannaphthenat, Vanadyloctoat und Kupfernaphtenat. Der Beschleuniger wird
in diesem Falle in einer Menge von 0,001 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 2
Gew.-% verwendet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Wo immer der Begriff "Teile" verwendet wird, sind in der Regel
"Gew.-Teile" gemeint. "Hycar®" ist die Warenbezeichnung
für flüssige Acrylnitril-Butadien-Kautschuk-Produkte, die eine
Aminogruppe oder Carboxylgruppe enthalten. Die Gehalte der Produkte und ihre
Eigenschaften sind nachstehend wiedergegeben.
CTBN 1300 × 8: Molekulargewicht 3 500; gebundener Acrylnitrilgehalt 17 Gew.-%; 1,9 Carboxylgruppen pro Molekül.
CTBN 1300 × 13: Molekulargewicht 3 500; gebundener Acrylnitrilgehalt 27 Gew.-%; 1,9 Carboxylgruppen pro Molekül.
CTBN 1300 × 9: Molekulargewicht 3 500; gebundener Acrylnitrilgehalt 17 Gew.-%; 2,3 Carboxylgruppen pro Molekül.
ATBN 1300 × 16: Molekulargewicht 3 400; gebundener Acrylnitrilgehalt 18 Gew.-%; 1,9 Aminogruppen pro Molekül.
VTBN 1300 × 22: Molekulargewicht 3 400; gebundener Acrylnitrilgehalt 18 Gew.-%; 1,9 Vinylgruppen pro Molekül.
CTBN 1300 × 8: Molekulargewicht 3 500; gebundener Acrylnitrilgehalt 17 Gew.-%; 1,9 Carboxylgruppen pro Molekül.
CTBN 1300 × 13: Molekulargewicht 3 500; gebundener Acrylnitrilgehalt 27 Gew.-%; 1,9 Carboxylgruppen pro Molekül.
CTBN 1300 × 9: Molekulargewicht 3 500; gebundener Acrylnitrilgehalt 17 Gew.-%; 2,3 Carboxylgruppen pro Molekül.
ATBN 1300 × 16: Molekulargewicht 3 400; gebundener Acrylnitrilgehalt 18 Gew.-%; 1,9 Aminogruppen pro Molekül.
VTBN 1300 × 22: Molekulargewicht 3 400; gebundener Acrylnitrilgehalt 18 Gew.-%; 1,9 Vinylgruppen pro Molekül.
"GY-250" ist die verwendete Bezeichnung für ein Epoxyharz
(Epoxyäquivalent 180); "YDB-400" ist die
verwendete Bezeichnung für ein Epoxyharz (Epoxyäquivalent 400) und "Epikote
154®" ist das verwendete Warenzeichen für Epoxyharz
(Epoxyäquivalent 178).
In einen Vierhalskolben wurden 180 Teile GY-250, 45 Teile CTBN 1300 × 8,
135 Teile Styrol, 1,2 Teile Triethylamin und 0,05 Teile Hydrochinon bei 100°C
unter ständiger Zuführung von Luft reagieren gelassen, bis die Säurezahl unter
etwa 0,7 fiel. Das entstandene Reaktionsgemisch und 90 Teile zugesetzte
Methacrylsäure wurden bei 1000 bis 150°C 6 Stunden reagieren lassen. Auf diese
Weise wurde ein Gemisch aus gummi-modifiziertem Vinylester (1) mit einer
Säurezahl von 9,1 mit Styrol erhalten. Eine Harzlösung, erhalten durch Mischen
von 100 Teilen des Gemisches mit 0,3 Teilen Kobaltoktenat (Metallgehalt 8
Gew.-%; das gleiche gilt für später) und 1,5 Teilen Methylethylketonperoxid
(Peroxidgehalt 55 Gew.-%; das gleiche gilt für später) wurde bei 25°C 24
Stunden und bei 110°C 2 Stunden zwischen zwei Glasscheiben aushärten lassen.
Die dabei erhaltene flache Scheibe wurde auf ihre physikalischen Eigenschaften
gemäß der in JIS K 6911 angegebenen Methode untersucht. Die Ergebnisse sind
in Tabelle 1 wiedergegeben.
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde mit der Abweichung wiederholt, daß
Methacrylsäure vom Beginn der Reaktion zusammen mit den anderen
Ausgangsmaterialien zugesetzt wurde. Das Gemisch eines gummi-modifizierten
Vinylesters (2) mit einer Säurezahl von 9,3 mit Styrol, das wie vorstehend
beschrieben erhalten worden war, wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1
auf die physikalischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1
wiedergegeben.
Ein Gemisch des Vinylesters (1) mit Styrol wurde nach dem Verfahren von
Beispiel 2 erhalten, wobei jedoch die Verwendung von CTBN 1300 × 8
unterlassen wurde. Das Gemisch wurde auf seine physikalischen Eigenschaften
untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegegeben.
Ein Gemisch aus einem gummi-modifizierten Vinylester (3) mit einer Säurezahl
von 11,3 mit Styrol wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 erhalten, wobei
jedoch 90 Teile CTBN 1300 × 13 anstelle von 45 Teilen CTBN 1300 × 8
verwendet wurden. Dieses Gemisch wurde auf seine physikalischen Eigenschaften
untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Ein Gemisch eines gummi-modifizierten Vinylesters (4) mit einer Säurezahl von
0,2 mit Styrol wurde entsprechend dem Verfähren von Beispiel 2 zubereitet,
wobei jedoch 180 Teile GY-250, 45 Teile CTBNX 1300 × 9, 60 Teile
Acrylsäure. 135 Styrol, 0,04 Teile Hydrochinon und 1,1 Teile Triethylamin
statt dessen verwendet wurden. Das Gemisch wurde auf seine physikalischen
Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Ein Gemisch aus einem gummi-modifizierten Vinylester (5) mit einer Säurezahl
von 9,3 mit Styrol wurde gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 erzeugt, mit der
Abweichung, daß 180 Teile GY-250, 60 Teile ATBN 1300 × 16, 86 Teile
Methacrylsäure, 135 Teile Styrol, 0,7 Teile Triethylamin und 0,1 Teile
Hydrochinon verwendet wurden. Dieses Gemisch wurde auf seine physikalischen
Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Ein Gemisch aus einem gummi-modifizierten Vinylester (6) mit einer Säurezahl
von 0,3 mit Styrol wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 erhalten, wobei
jedoch 180 Teile GY-250, 50 Teile CTBN 1300 × 8, 80 Teile Methacrylsäure,
135 Teile Styrol, 0,7 Teile Triethylamin und 0,06 Teile Hydrochinon verwendet
wurden. Das Gemisch wurde auf seine physikalischen Eigenschaften untersucht.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Ein Gemisch aus einem Vinylester (2) mit einer Säurezahl von 3,1 mit Styrol
wurde gemäß dem Verfahren von Vergleichsversuch 1 erhalten, wobei jedoch 465
Teile Araldit "GY-6071" (Bisphenol-Typ Epoxyharz mit einer Epoxyäquivalenz
von 465, ein Ciba Geigy-Produkt), 90 Teile Methacrylsäure, 370 Teile Styrol,
2,5 Teile Triethylamin und 0,15 Teile Hydrochinon statt dessen verwendet
wurden. Das Gemisch wurde auf seine physikalischen Eigenschaften untersucht.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Wie man aus Tabelle 1 sieht, zeigte das Produkt des Vergleichsversuchs 1 eine
niedrige Dehnung und eine geringe Zähigkeit trotz eines hohen
Wärmeverformungspunktes, und das Produkt des Vergleichsversuchs 2 zeigte
schlechte thermische Eigenschaften trotz großer Zähigkeit. Im Gegensatz dazu
zeigten die Produkte der Ausführungsbeispiele, bei denen gummi-modifizierte
Vinylester verwendet wurden, Zähigkeiten und thermische Eigenschaften in guter
Ausgeglichenheit.
In einem Vierhalskolben wurden 400 Teile YDB-400, 100 Teile CTBN 1300 × 8,
250 Teile Styrol, 2,6 Teile Triethylamin und 0,2 Teile Hydrochinon bei 100°C
unter ständiger Einführung von Luft reagieren gelassen, bis die Säurezahl unter
1,5 fiel. Das entstandene Reaktionsgemisch und 80 Teile zugesetzte
Methacrylsäure wurden bei 100 bis 115°C 5 Stunden reagieren lassen, um ein
Gemisch eines gummi-modifizierten Vinylesters (7) mit einer Säurezahl von 0,3
mit Styrol zu erhalten. Dieses Gemisch wurde nach der gleichen Methode wie in
Beispiel 1 auf seine physikalischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind
in Tabelle 2 wiedergegeben.
Ein Gemisch eines gummi-modifizierten Vinylesters (8) mit einer Säurezahl von
10,8 mit Styrol wurde nach dem Verfahren von Beispiel 7 erhalten, wobei die
Menge an Methacrylsäure auf 95 Teile erhöht wurde. Dieses Gemisch wurde auf
seine physikalischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2
wiedergegeben.
Ein Gemisch aus einem gummi-modifizierten Vinylester (9) mit einer Säurezahl
von 10,3 mit Styrol wurde gemäß dem Verfahren von Beispiel 8 erhalten, wobei
jedoch die Methacrylsäure dem Reaktionssystem zu Beginn der Umsetzung
zusammen mit den anderen Ausgangsmaterialien zugesetzt wurde. Das Gemisch
wurde auf seine physikalischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 2 wiedergegeben.
Ein Gemisch aus einem Vinylester (3) mit einer Säurezahl von 8 mit Styrol wurde
gemäß dem Verfahren von Beispiel 9 erhalten, wobei jedoch die Verwendung von
CTBN 1300 × 8 unterlassen wurde. Das Gemisch wurde auf seine physikalischen
Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind Tabelle 2 wiedergegeben.
Ein Gemisch eines gummi-modifizierten Vinylesters (10) mit einer Säurezahl von
8,5 mit Styrol wurde nach dem Verfahren von Beispiel 7 erhalten, wobei jedoch
400 Teile YDB-400, 150 Teile CTBN 1300 × 13, 250 Teile Styrol, 90 Teile
Methacrylsäure, 2,5 Teile Triethylamin und 0,1 Teile Hydrochinon verwendet
wurden. Das Gemisch wurde auf seine physikalischen Eigenschaften untersucht.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
Ein Gemisch eines gummi-modifizierten Vinylesters (11) mit einer Säurezahl von
4,4 mit Styrol wurde gemäß dem Verfahren von Beispiel 7 erhalten, wobei jedoch
400 Teile YDB-400, 100 Teile CTBNX 1300 × 9, 250 Teile Styrol, 86 Teile
Methacrylsäure, 2,5 Teile Triethylamin und 0,1 Teile Hydrochinon statt dessen
verwendet wurden. Das Gemisch wurde auf seine physikalischen Eigenschaften
untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
Ein Gemisch aus einem gummi-modifizierten Vinylester (12) mit einer Säurezahl
von 21 mit Styrol wurde entsprechend dem Verfahren von Beispiel 7 erhalten,
wobei jedoch 178 Teile Epikote 154®, 55 Teile CTBN 1300 × 80, 180 Teile
Styrol, 100 Teile Methacrylsäure, 1,5 Teile Triethylamin und 0,15 Teile
Hydrochinon verwendet wurden. Das Gemisch wurde auf seine physikalischen
Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
In einem Vierhalskolben wurden 360 Teile eines Reaktionsprodukts aus 1 Mol
Bisphenol A und 2,1 Mol Propylenoxid (Konzentration an restlichen phenolischen
Hydroxylgruppen 120 ppm und Konzentration an alkoholischen Hydroxylgruppen
5,7 Äquivalente/kg) und 98 Teilen Maleinsäureanhydrid bei 200°C und unter
ständiger Einführung von Stickstoffgas miteinander reagieren lassen, bis eine
Säurezahl von 38 erhalten worden war. Dabei wurde ein ungesättigter Polyester
(1) gewonnen.
Danach wurden verschiedene Zusammensetzungen zubereitet, indem verschiedene
radikalisch polymerisierbare, ungesättigte Oligomerkomponenten (C), nämlich der
ungesättigten Polyester (1) und die Vinylester (1), (2) und (3), mit verschiedenen
gummi-modifizierten Vinylesterkomponenten (a), nämlich den Gemischen der
gummi-modifizierten Vinylester (1) und (7), die in den Beispielen 1 und 7
erhalten worden waren, mit Styrol vermischt wurden. Diese Zusammensetzungen
wurden auf ihre Lagerfähigkeit untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3
wiedergegeben. Ahnliche Zusammensetzungen wurden unter Verwendung eines
bekannten gummi-modifizierten Epoxyacrylatharzes, nämlich Diclite® UE 2083
und eines bekannten
flüssigen Gummis mit endständigen Vinylgruppen, nämlich VTBN 1300 × 22
zubereitet und auf ihre Lagerfähigkeit untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle
3 wiedergegeben.
Tabelle 3
Auf einer vorbehandelten Oberfläche einer Kupferfolie von 35 µm Dicke für
elektrische Laminierung
(Bezeichnung: TSTO; nachstehend als "Kupferfolie" bezeichnet) wurden 8 Bahnen
Glasgewebe für die elektrische Laminierung
(Bezeichnung: "WE-18K-BS"; nachstehend als "Glasgewebe" bezeichnet) unter
Verwendung einer wechselnden Harzlösung laminiert, die 1 Gew.-%
Benzoylperoxid enthielt. Die oberste Oberfläche der entstandenen laminierten
Platte wurde mit einem Polyesterfilm bedeckt. Die laminierte Platte wurde
ausgehärtet, indem sie 30 Minuten auf 80°C und 20 Minuten auf 110°C erhitzt
wurde; dabei wurde eine Kupferblech-Laminatplatte von 1,6 mm Dicke erhalten.
Die Kupferfolie der laminierten Platte wurde einem Abziehtest unterworfen. Die
verwendeten Harze und die Ergebnisse des Abziehtestes sind in Tabelle 4
wiedergegeben.
Tabelle 4
Eine kupferbeschichtete laminierte Platte wurde gemäß dem Verfähren des
Vergleichsversuchs 9 erhalten, wobei jedoch eine Oberfläche einer verwendeten
Kupferfolie mit einer Harzlösung versehen wurde, die durch Vermischen von 70
Gew.-Teilen eines gummi-modifizierten Vinylesters (8) mit 30 Gew.-Teilen Styrol
und Zugabe von 1 Gew.-% Benzyolperoxid und 6 Gew.-% Acrylsäure zu dem
entstandenen Harz bei einem Auftragsverhältnis von 250 g/m2 erhalten worden
war. Das Ganze wurde 10 Minuten auf 80°C erhitzt. Die Abziehfestigkeit der
laminierten Platte betrug 2,1 kg.
Auf einer vorbehandelten Oberfläche einer Kupferfolie wurden eine Schicht
Glasvlies, zwei Schichten nicht-gewebtes Glastuch von 60 g/m2 scheinbarer
Dichte (Warenbezeichnung Ep-4060) und eine Schicht
Glasvlies in der angegebenen Reihenfolge unter Verwendung einer wechselnden
Harzlösung laminiert, die 1% Benzoylperoxyd enthielt. Die entstandene laminierte
Platte wurde durch Erhitzen auf 80°C für 30 Minuten und auf 110°C für 20
Minuten ausgehärtet. Dabei wurde eine kupferbeschichtete laminierte Platte von
1,6 mm Dicke erhalten. Die so erhaltenen laminierten Platten wurden nach
herkömmlichen Methoden auf ihre physikalischen Eigenschaften untersucht. Die
verwendeten Harze und die Ergebnisse der Tests sind in Tabelle 5
wiedergegeben.
(Bemerkung 1) Druckkocher-Test (pressure cooker test)
Probe: Ein Stück einer laminierten Platte von 40 mm × 40 mm, erhalten durch voll ständiges Entfernen der Kupferfolie von der laminierten Platte durch Ätzen und Schneiden der entblößten Platte mit einem Diamantschneider. Behandlungsbedingungen: 133°C und 60 Minuten.
Berechnung des Wasserabsorptionsverhältnisses:
Probe: Ein Stück einer laminierten Platte von 40 mm × 40 mm, erhalten durch voll ständiges Entfernen der Kupferfolie von der laminierten Platte durch Ätzen und Schneiden der entblößten Platte mit einem Diamantschneider. Behandlungsbedingungen: 133°C und 60 Minuten.
Berechnung des Wasserabsorptionsverhältnisses:
Methode zur Bestimmung der Beständigkeit bei der Löthitze von 260°C: Eine Probe
wurde nach PCT-Behandlung in einem geschmolzenen Lötbad (260°C +2 -0) bis zur Bil
dung von Blasen stehen gelassen, wobei die Standdauer gemessen und in Sekunden
registriert wurde.
(Bemerkung 2) Gemäß der Methode JIS C-6481, mit erforderlichen Modifikationen.
(Bemerkung 3) Gemäß der Methode ASTM D-617, mit erforderlichen Modifikationen.
V.G. - Sehr gut
G. - gut
P. - schlecht
(Bemerkung 2) Gemäß der Methode JIS C-6481, mit erforderlichen Modifikationen.
(Bemerkung 3) Gemäß der Methode ASTM D-617, mit erforderlichen Modifikationen.
V.G. - Sehr gut
G. - gut
P. - schlecht
Claims (20)
1. Isolierplatte, die eine elektrisch leitende Folie aufweist, die einer
gehärteten Schicht aus einer Zusammensetzung anhaftet, wobei die
Zusammensetzung
- (A) einen Gummi-modifizierten Vinylester, der ein Reaktionsprodukt aus einem Epoxyharz (a), einem gummiartigen Polymer vom Typ eines konjugierten Diens (b), das mindestens eine funktionelle Amino- und/oder Carboxylgruppe enthält, und einer Acryl- und/oder Methacrylsäure (c) aufweist, in solchen Mengen, daß, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Epoxyharzes (a) das gummiartige Polymer vom Typ eines konjugierten Diens (b) einen Anteil von 5 bis 80 Gewichtsteilen ausmacht und die Gesamtzahl der in dem gummiartigen Polymer (b) und in der Acryl- oder Methacrylsäure (c) enthaltenen funktionellen Gruppen 0,7 bis 1,5 pro in dem Epoxyharz (a) enthaltenen Epoxygruppen beträgt, und
- (B) ein radikalisch polymerisierbares, ungesättigtes Monomer aufweist.
2. Platte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxyharz (a)
eine Verbindung ist, die von Bisphenol A, Bisphenol F, bromiertem
Bisphenol A, Phenol-Novolak, bromiertem Phenol-Novolak und/oder
Kresol-Novolak sowie Epichlorhydrin und/oder 2-Methylepichlorhydrin
herstammt.
3. Platte gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
gummiartige Polymer (b) ein Copolymer aus einem Monomer, welches
mindestens eine funktionelle Amino- und/oder Carboxylgruppe enthält, mit
dem Monomer vom Typ eines konjugierten Diens ist.
4. Platte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das gummiartige Polymer (b) 1 bis 5 dieser
funktionellen Gruppen im Molekül aufweist.
5. Platte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das gummiartige Polymer (b) ein Zahlenmittel-
Molekulargewicht von 1.000 bis 20.000 aufweist.
6. Platte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das gummiartige Polymer (b) ein Acrylnitril/Butadien-
Copolymer ist.
7. Platte gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Acrylnitril/Butadien-Copolymer 5 bis 50 Gew.-% Acrylnitril enthält.
8. Platte gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Acrylnitril/Butadien-Copolymer 8 bis 40 Gew.-% Acrylnitril enthält.
9. Platte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die gehärtete Schicht von einer Zusammensetzung herstammt, die
außerdem ein radikalisch polymerisierbares, ungesättigtes Oligomer (C)
aufweist.
10. Platte gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das radikalisch
polymerisierbare ungesättigte Oligomer (C) ein Molekulargewicht von 500
bis 10000 aufweist.
11. Platte gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das
radikalisch polymerisierbare ungesättigte Oligomer (C) ein ungesättigter
Polyester, ungesättigter Polyether, ungesättigtes Polyurethan, ungesättigtes
Polyacrylat, ungesättigtes Polymethacrylat, Epoxyacrylat oder
Epoxymethacrylat ist.
12. Platte gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das radikalisch polymerisierbare ungesättigte Monomer (13) ein
Molekulargewicht von nicht mehr als 400 aufweist.
13. Platte gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
Polymers (b) 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf
die Gesamtmenge der Harzzusammensetzung, beträgt.
14. Platte gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der Anteil des polymerisierbaren ungesättigten Monomers (13) nicht mehr
als 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der
Harzzusammensetzung, ausmacht.
15. Platte gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zusammensetzung eine Säurezahl von nicht weniger als 5 aufweist.
16. Platte gemäß einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
das radikalisch polymerisierbare Oligomer (C) ein ungesättigter Polyester
ist.
17. Platte gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der ungesättigte
Polyester ein Reaktionsprodukt aus einer Säurekomponente, die nicht
weniger als 40 Äquivalent-Gew.-% einer ungesättigten Dicarbonsäure oder
deren Anhydrid enthält, mit einer zweiwertigen Alkoholkomponente ist,
die ein Glykol mit einem vergleichsweise hohen Molekulargewicht und
starrer Molekülkette enthält.
18. Platte gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der ungesättigte
Polyester von einem zweiwertigen Alkohol herstammt, wie er durch die
Formel I dargestellt ist, in einer Menge, die mindestens 50 Äquivalent-
Gew.-% entspricht, bezogen auf die gesamte Alkoholkomponente
worin m und n unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 4 darstellen und gemeinsam der Gleichung 2 ≦ m + n ≦ 5 entsprechen, R1 und R2 unabhängig voneinander Alkylengruppen mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen sind und der Teil (R1-O)n und der Teil (R2-O)m jeweils willkürliche Verbindungsteile von wechselseitig unterschiedlichen, wiederkehrenden Einheiten darstellen.
worin m und n unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 4 darstellen und gemeinsam der Gleichung 2 ≦ m + n ≦ 5 entsprechen, R1 und R2 unabhängig voneinander Alkylengruppen mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen sind und der Teil (R1-O)n und der Teil (R2-O)m jeweils willkürliche Verbindungsteile von wechselseitig unterschiedlichen, wiederkehrenden Einheiten darstellen.
19. Platte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Folie eine Kupfer- oder Aluminiumfolie ist.
20. Platte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die gehärtete Schicht Verstärkungsmaterialien
enthält.
Applications Claiming Priority (1)
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DE3512791A1 DE3512791A1 (de) | 1985-10-24 |
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Families Citing this family (10)
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