NO117578B

NO117578B -

Info

Publication number: NO117578B
Application number: NO158808A
Authority: NO
Inventors: F Sturtevant
Original assignee: Colt S Inc
Priority date: 1964-07-08
Filing date: 1965-07-06
Publication date: 1969-08-25
Also published as: NL6508657A; NL141640B; FR1438934A; AT294630B; CH437055A; US3236155A; DK128864B; DE1453912A1; ES315121A1; GB1074646A; BE666334A

Description

Anvendelse av høymolekylære polykarbonater som elektriske isolasjonsstoffer. Application of high molecular weight polycarbonates as electrical insulating materials.

Det tole funnet at høymolekylære polykarbonater i form av f. eks. presslegemer, It was found that high molecular weight polycarbonates in the form of e.g. press bodies,

legemer fremstillet ved sprøytestøpning eller støpelegemer, film, fibre og overtrekk bodies produced by injection molding or castings, film, fibers and coatings

i fremragende grad er egnet som elektrisk is eminently suitable as an electric

isolerende stoffer. insulating substances.

Høymolekylære polykarbonater kan High molecular weight polycarbonates can

fremstilles f..eks. ved reaksjon av aromatiske dioksyforbindelser, særlig dimono-oksyarylalkaner alene eller i blanding med produced e.g. by reaction of aromatic dioxy compounds, especially dimono-oxyaryl alkanes alone or in admixture with

alifatiske eller cykloalifatiske dioksyforbindelser med alifatiske eller aromatiske di-estere av kullsyre eller med fosgen eller ved aliphatic or cycloaliphatic dioxy compounds with aliphatic or aromatic diesters of carbonic acid or with phosgene or by

reaksjon av bis-klorkullsyreestere av aromatiske dioksyforbindelser med frie aromatiske eller alifatiske dioksyforbindelser, reaction of bis-chlorocarbon esters of aromatic dioxy compounds with free aromatic or aliphatic dioxy compounds,

f. eks. ved fremgangsmåten ifølge belgisk e.g. by the method according to Belgian

patent nr. 532.543. patent No. 532,543.

Særlig egnede polykarbonater får man Particularly suitable polycarbonates are available

således ved anvendelse av f. eks. følgende thus when using e.g. following

di-monooksyaryl-alkaner: 4,4'-dioksydif e-nylmetan, 4,4'-dioksydifenyldimetyletan, di-monooxyaryl alkanes: 4,4'-dioxydiphenylmethane, 4,4'-dioxydiphenyldimethylethane,

4,4'-dioksydifenyl-l,l-cyklobeksan, 4,4'-di-oksy-3,3'-dimetyldifenyl-l,l-cykloheksan, 4,4'-dioxydiphenyl-1,1-cyclohexane, 4,4'-dioxy-3,3'-dimethyldiphenyl-1,1-cyclohexane,

2,2'-dioksy-4,4'-di-tert.ibutyl-difenyl-dime-tylmetan og 4,4'-dioksydifenyl-3,4-n-hek-sah, 2,2-(4,4'-dioksydifenyl)-butan, 2,2-(4,4'-dioksyddifenyl)-pentan, 3,3-(4,4'-dioksydifenyl)-pentan, 2,2-(4,4'-dioksy-difenyl)-3-metyl-biitan, 2,2-(4,4'-dioksydifenyl)-hek-san, 2,2-(4,4'-dioksydifenyl)-4-metyl-pen-tan, 2,2-(4,4'-dioksyfenyl)-heptan, 4,4-(4,4'-dioksydifenyl)-heptan og 2,2-(4,4'-dioksydifenyl)-tridekan. 2,2'-dioxy-4,4'-di-tert.ibutyl-diphenyl-dimethylmethane and 4,4'-dioxydiphenyl-3,4-n-hex-sah, 2,2-(4,4' -dioxydiphenyl)-butane, 2,2-(4,4'-dioxydiphenyl)-pentane, 3,3-(4,4'-dioxydiphenyl)-pentane, 2,2-(4,4'-dioxy-diphenyl) -3-methyl biethane, 2,2-(4,4'-dioxydiphenyl)-hexane, 2,2-(4,4'-dioxydiphenyl)-4-methyl-pentane, 2,2-( 4,4'-dioxyphenyl)-heptane, 4,4-(4,4'-dioxydiphenyl)-heptane and 2,2-(4,4'-dioxydiphenyl)-tridecane.

Andre dioksyforbindelser som er egnet til syntese av høymolekylære polykarbonater er f. eks.: etylenglykol, dietylenglykol, Other dioxy compounds which are suitable for the synthesis of high molecular weight polycarbonates are, for example: ethylene glycol, diethylene glycol,

trietylenglykol, polyetylenglykol, tiodigly-kol, etylenditiodiglykol, propandiol-1,2 og triethylene glycol, polyethylene glycol, thiodiglycol, ethylenedithiodiglycol, propanediol-1,2 and

de av propylenoksyd-1,2 fremstillede di- eller polyglykoler, propandiol-1,3, butandiol-1,3, butandiol-1,4, 2-metylpropandiol-l,3, the di- or polyglycols prepared from propylene oxide-1,2, propanediol-1,3, butanediol-1,3, butanediol-1,4, 2-methylpropanediol-1,3,

pentadiol-1,5, 2-etylenpropandiol-l,3, hek-sandiol-1,6, oktandiol-1,8, 2-etylheksandiol-1,3, dekandiol-1,10, chinit, cykloheksandiol-l,2,o-,m-,p-xylylenglykol, 2,2-(4,4'-dioksydi-cykloheksyl) -propan, 2,6-dioksy-dekahydro-naftalin, hydrokinon, resorcin, pyrokate-kin, 4,4'-dioksydifenyl, 2,2'-dioksydifenyl, pentadiol-1,5, 2-ethylenepropanediol-1,3, hexanediol-1,6, octanediol-1,8, 2-ethylhexanediol-1,3, decanediol-1,10, quinine, cyclohexanediol-1,2, o-,m-,p-xylylene glycol, 2,2-(4,4'-dioxydi-cyclohexyl)-propane, 2,6-dioxy-decahydro-naphthalene, hydroquinone, resorcin, pyrocatechin, 4,4'- dioxydiphenyl, 2,2'-dioxydiphenyl,

1,4-dioksynaftalin, ' 1,6-dioksynaftalin, 2,6-dioksynaftalin, 1,2-dioksynaftalin, 1,5-di-oksyantracen, 1,4-dioksykinolin, 2,2'-dioksy-dinaftyl-1,1' og o-m-, p-oksybenzylalkohol<*>1,4-dioxynaphthalene, ' 1,6-dioxynaphthalene, 2,6-dioxynaphthalene, 1,2-dioxynaphthalene, 1,5-dioxyanthracene, 1,4-dioxyquinoline, 2,2'-dioxy-dinaphthyl-1, 1' and o-m-, p-oxybenzyl alcohol<*>

Et høymolekylært polykarbonat som er fremstillet ved reaksjon av 4,4'-dioksydifenyl-dimetylmetan med fosgen og som har K-verdien 75 har i form av en 70|x tykk film støpt av en oppløsning følgende egenskaper: Isolasjonsmotstand ved 20° C: 7 x 10te Q x cm, ved 160° 3 x 10'<]> Q x cm, gjennom-slagfasthet ved 50 pst. relativ fuktighet A high molecular weight polycarbonate produced by the reaction of 4,4'-dioxydiphenyl-dimethylmethane with phosgene and which has a K-value of 75 has the following properties in the form of a 70|x thick film cast from a solution: Insulation resistance at 20° C: 7 x 10te Q x cm, at 160° 3 x 10'<]> Q x cm, impact resistance at 50 per cent relative humidity

2700 KV/cm, overflatemotstand ved 80 pst. relativ fuktighet 19 x 1013 Q, dielektrisitets-konstant ved 20—130° C 2,5, ved 160° C 2,8, tapsfaktor (Tangens 5) ved 20° io x 10—<4 >(800 Hz), hvorved det anomale dispersjons-område først begynner over 130° C. 2700 KV/cm, surface resistance at 80 per cent relative humidity 19 x 1013 Q, dielectric constant at 20—130° C 2.5, at 160° C 2.8, loss factor (Tangens 5) at 20° io x 10— <4 >(800 Hz), whereby the anomalous dispersion area only begins above 130° C.

De mekaniske egenskaper er: The mechanical properties are:

Fuktighetsopptagelsen er 0,5 pst. ved 95 pst. relativ fuktighet og i 24 timer, gjen-nomslipningsevnen for vanndamp 0,8 x 10~<8 >gr. pr. time cm pr. mm hg. Dessuten er dette polykarbonat meget varmebestandig. I en 60|.i tykk folie av ikke strukket polykarbonat inntrer der etter lagring i luften i 12 uker ved 140° C praktisk talt ingen minskning i fasthetsverdien. Heller ikke kan der i dette tidsrom observeres noen krystallisasjon i det ikke strukne materiale. The moisture absorption is 0.5 per cent at 95 per cent relative humidity and for 24 hours, the permeability for water vapor 0.8 x 10~<8 >gr. per hour cm per etc. In addition, this polycarbonate is very heat resistant. In a 60|.in thick foil of unstretched polycarbonate, after storage in the air for 12 weeks at 140° C, practically no reduction in the strength value occurs. Nor can any crystallization be observed in the unstretched material during this time.

De høymolekylære polykarbonater er videre meget bestandige mot kjemikalier, særlig mot syrer og alkalier såvelsommot innvirkning av lys og mot atmosfæriske innvirkninger. The high molecular weight polycarbonates are also highly resistant to chemicals, particularly acids and alkalis, as well as to the effects of light and atmospheric effects.

På grunn av sin gode bearbeidhet f. eks. ved termoplastisk formning eller formning fra' oppløsninger, er polykarbonatenes anvendelse i elektroteknikken mangesidig. Således kan der av disse'ved hjelp av pres-■ se-, sprøyte- 'eller støpemetoder fremstilles gjenstander med en hvilken som helst form, f. eks. blokker eventuelt med innlegg av ledere, kondensatorer, motstander og rør, Herved er den lave ledeevne og over-flateledeevne selv i fuktig atmosfære særlig fordelaktig. Av smeltflytende materiale eller av oppløsninger kan der fremstilles film og fibre som kan brukes til omvikling hen-holdsvis omspinning a<y> f. eks. elektriske ledere. Eventuelt kan de således isolerte ledere i kort tid oppvarmes på en tempe-ratur over polykarbonatets mykningspunkt hvorved de enke.lte filmsjikt eller fibre sveises sammen med hverandre. Due to its good workmanship, e.g. by thermoplastic molding or molding from solutions, the use of polycarbonates in electrical engineering is versatile. Thus, objects of any shape can be produced from these using pressing, injection or casting methods, e.g. blocks possibly with insets of conductors, capacitors, resistors and pipes. The low conductivity and surface conductivity, even in a humid atmosphere, are therefore particularly advantageous. From melt-flowing material or from solutions, film and fibers can be produced which can be used for wrapping or spinning a<y> e.g. electrical conductors. Optionally, the insulated conductors can be briefly heated to a temperature above the polycarbonate's softening point, whereby the individual film layers or fibers are welded together.

Film som er fremstillet av smeltflytende materiale eller av oppløsninger kan på grunn av at polykarbonatenes dielektri-sitetskonstant og tapsvinkel i liten grad Films made from melt-flowing material or from solutions can, due to the fact that the dielectric constant and loss angle of the polycarbonates to a small extent

. er avhengig av temperaturen, særlig fordelaktig brukes som dielektrikum for elektriske kondensatorer. For dette formål kan polykarbonatfolien som sådan legges inn mellom de strømførende belegg eller vik-les om disse eller de strømførende belegg kan påføres på polykarbonatfoliene f. eks. ved pådampning av metaller på disse. Videre kan der også fremstilles overordent-lig tynne filmer f. eks. med tykkelse på en brøkdel av l(i av oppløsninger på me-tallfolier. Disse filmer har jevn tykkelse og god vedheftning til foliene så at der . is dependent on the temperature, particularly advantageously used as a dielectric for electrical capacitors. For this purpose, the polycarbonate foil as such can be inserted between the current-carrying coatings or wrapped if these or the current-carrying coatings can be applied to the polycarbonate foils, e.g. by evaporation of metals on them. Furthermore, extremely thin films can also be produced, e.g. with a thickness of a fraction of l(i of solutions on metal foils. These films have uniform thickness and good adhesion to the foils so that there

også på denne måte fordelaktig kan frem-sniles kondensatorer. Herved beskadiger ikke polykarbonatene metallene. capacitors can also advantageously be produced in this way. In this way, the polycarbonates do not damage the metals.

Videre kan elektriske ledere overtrek-kes direkte med polykarbonatene fra opp-løsninger eller smelter av disse. Herved er polykarbonatenes høye elastisitet og hård-net ved siden av deres gunstige elektriske egenskaper, særlig deres overordentlige høye gjennomslagsfasthet, av særlig fordel. Dessuoen kan papir, vevstoffbaner, glass-fibre og glassmatter vætes med oppløsnin-ger av polykarbonatene og således impreg-neres med disse plastmaterialer og brukes som isolasjonsmateriale for f. eks. elektriske ledere. Furthermore, electrical conductors can be coated directly with the polycarbonates from solutions or melts thereof. In this way, the polycarbonates' high elasticity and hardness, in addition to their favorable electrical properties, in particular their extremely high impact resistance, are of particular advantage. The dessuo can paper, fabric webs, glass fibers and glass mats be wetted with solutions of the polycarbonates and thus impregnated with these plastic materials and used as insulation material for e.g. electrical conductors.

De lave dielektrisitetskonstanter, lave tapsvinkler og den høye isolasjonsmotstand hos slike isoleringer viser seg som særlig gunstig ved isolering av høyfrekvenskabler og -ledninger. The low dielectric constants, low loss angles and the high insulation resistance of such insulations prove to be particularly beneficial when insulating high-frequency cables and wires.

De elektriske egenskaper hos fibre, filmer og overtrekk som er utvunnet av opp-løsninger kan i mange tilfelle forbedres ved en påfølgende oppvarmning fortrins-vis til temperaturer over 100° C men under polykarbonatets smeltepunkt. Likeledes kan •sådanne materialers vedheftning til under-lag forbedres på denne måte. The electrical properties of fibres, films and coatings which are obtained from solutions can in many cases be improved by subsequent heating, preferably to temperatures above 100° C but below the polycarbonate's melting point. Likewise, the adhesion of such materials to the substrate can be improved in this way.

Polykarbonatene kan eventuelt tilset-tes fyllstoffer, pigmenter og mykgjørings-midler. Som fyllstoffer kan der f. eks. brukes kaolin, talk, glass og glimmer og som mykgjøringsmidler f. eks. ftalsyreestere og fosforsyreestere. If necessary, fillers, pigments and softening agents can be added to the polycarbonates. As fillers, e.g. kaolin, talc, glass and mica are used and as softeners e.g. phthalic acid esters and phosphoric acid esters.

Det store antall av de høymolekylære polykarbonater som ifølge oppfinnelsen er egnet til formålet tillater å variere isola-sjonsstoffenes fysikalske egenskaper f. eks. med hensyn til fasthet, strekkbarhet, elastisitet og mykningspunkt innen vide gren-ser under bibehold av de samme gunstige elektriske egenskaper så at materialene kan tilpasses til det tilsiktede anvendelses-formål. The large number of the high molecular weight polycarbonates which, according to the invention, are suitable for the purpose allows the physical properties of the insulating materials to be varied, e.g. with regard to firmness, stretchability, elasticity and softening point within wide limits while maintaining the same favorable electrical properties so that the materials can be adapted to the intended purpose of use.

Claims

1. Application of high molecular weight polycarbonates as electrically insulating substances.

2. Use as stated in claim 1, characterized in that the high molecular weight polycarbonates are wholly or partly produced from di-mono-oxy-aryl alkanes.