Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2451045

(19)

RU

(11)

2451045

(13)

C1

(51) МПК C09D5/25 (2006.01)

H01B3/42 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2010150649/05, 10.12.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

10.12.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 10.12.2010

(45) Опубликовано: 20.05.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2342723 С1, 27.12.2008. SU 538013 А1, 05.12.1976. JP 60197774 А1, 07.10.1985. JP 63187502 А1, 03.08.1988. SU 452861 А1, 05.12.1974. SU 255456 А1, 28.10.1969.

Адрес для переписки:

117519, Москва, ул. Красного Маяка, 8, корп.2, кв.340, Е.С. Богдановой

(72) Автор(ы):

Ямский Виктор Александрович (RU),

Кофтюк Владимир Андреевич (RU),

Полякова Марина Николаевна (RU),

Листова Ольга Владимировна (RU),

Воробьева Лидия Григорьевна (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU),

Открытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Спектр ЛК" (ОАО "НПФ "Спектр ЛК") (RU)

(54) ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ЛАК

(57) Реферат:

Изобретение относится к электроизоляционным лакокрасочным материалам для покрытия печатных плат и электронных изделий. Лак содержит лаковую основу, функциональную добавку, повышающую твердость покрытия, сиккатив НФ и ингибитор радикальной полимеризации метилэтилкетоксим. В качестве лаковой основы он содержит олигомер с сильнополярными хромановыми кольцами. Олигомер получен взаимодействием тунгового масла и феноло-формальдегидной смолы марки 101Л, взятых в эквивалентном соотношении 1:0,15-0,18 соответственно, при нагревании указанной смеси в течение 60 минут при температуре 160°С. После прекращения выделения воды повышают температуру до 182°С до достижения вязкости 25-36 сек. Олигомер вводят в состав в 50% ксилольном растворе. В качестве функциональной добавки используют эфир канифоли с глицерином. Соотношение компонентов следующее, мас.%: олигомер - 31,0-36,2, эфир канифоли с глицерином - 9,0-3,8, сиккатив НФ - 2,00, метилэтилкетоксим - 0,60, ксилол - остальное. Технический результат заключается в расширении сырьевой базы, замене не выпускающегося в промышленном масштабе плавленого янтаря на эфир канифоли с глицерином, повышении доли нелетучих веществ, эластичности и электрической прочности покрытия. 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к полимерной химии, в частности электроизоляционным лакокрасочным материалам для покрытия печатных плат и электронных изделий.

По совокупности эксплуатационных и технологических характеристик для защиты печатных плат и электронных узлов, эксплуатирующихся в жестких климатических условиях, применение лаковых покрытий является наиболее оптимальным решением.

Согласно Нормам машиностроения СССР МН 4200-62 рекомендовано использовать для электрической изоляции лакокрасочные покрытия на основе высокополярных полимеров, таких как эпоксидные, уретановые, фенольные и кремнийорганические смолы (В.Б.Тихомиров. Полимерные покрытия в атомной технике. - М.: Атомиздат, 1965, стр.262-266).

Известны электроизоляционные лаки на основе полиэфирных смол. Так, известен электроизоляционный лак ПЭ-939 (ТУ 16-504.026-74), в состав которого входят полиэфирная смола, органические растворители, полибутилтитанат.

Известны электроизоляционные лаки на основе полиэфиримидных смол (патент РФ 2073273, Н01В 3/42, опубл. 10.02.97, БИ 4), содержащие олигоэфиримид, модифицированный полиорганосилоксанами (полиметил-, полиэтил- и полиметилфенилсилоксановые жидкости), ароматический растворитель и тетрабутоксититан. В качестве ароматического растворителя используют трикрезол и сольвент. Провод, эмалированный этим составом, удовлетворяет требованиям к эмалированным проводам с температурным индексом 155.

Недостатком данного состава лака является использование дорогостоящего трикрезола.

Известны лаки класса нагревостойкости F (155°С) на основе гидроксилсодержащих олигоэфиров, блокированных полиизоцианатов и органических растворителей (Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого, В.В.Пасынкова, Б.М.Тареева. Т.1. М.: Энергоатомиздат, 1986. 367 с.; В.В.Астахин, В.В.Трезвов, И.В.Суханова. Электроизоляционные лаки. М.: Химия. 1981. 216 с.).

Недостатками этого лака являются использование дорогостоящего, дефицитного и токсичного блокированного полиизоцианата, относительно высокая вязкость при невысоком содержании нелетучих веществ, ограниченная жизнеспособность лака и невысокая цементирующая способность отвержденного состава.

Несмотря на широкий ассортимент синтетических смол, используемых для получения электроизоляционных лаков, в их производстве используют комбинации натуральных масел. Наиболее быстровысыхающими маслами являются тунговое и льняное масло.

Однако на их основе не всегда удается получить достаточно хорошо сформированное покрытие. В этом случае в состав лакового связующего вводят соединения, повышающие твердость покрытия и сокращающие время их химического и физического отверждения покрытий.

Наиболее близким по технической сущности прототипом настоящего изобретения является электроизоляционный лак ФЛ-582, выпускаемый Одесским лакокрасочным заводом по ТУ 6-10-1236-77.

Лак ФЛ-582 содержит в мас.ч. следующие компоненты:

масло тунговое

24,10

смола феноло-формальдегидная «101Л»

7,02

парафин

0,72

янтарь плавленый

8,98

сиккатив ЖК-1

2,33

ксилол

18,07

уайт-спирит

42,77

Наличие в рецептуре лака ФЛ-582 плавленого янтаря придает лаковому покрытию более высокую твердость, повышает блеск, атмосферостойкость и пробивное сопротивление.

Техническим результатом данного изобретения является расширение сырьевой базы, замена не выпускающегося в промышленном масштабе плавленого янтаря, повышение доли нелетучих веществ, эластичности и электрической прочности покрытия.

Для достижения указанного технического результата предлагается электроизоляционный лак для покрытия печатных плат и электронных изделий, содержащий лаковую основу, функциональную добавку, повышающую твердость покрытия, сиккатив НФ и ингибитор радикальной полимеризации метилэтилкетоксим, при этом в качестве лаковой основы он содержит олигомер с сильнополярными хромановыми кольцами, полученный взаимодействием тунгового масла и феноло-формальдегидной смолы марки 101Л, взятых в эквивалентном соотношении 1:0,15-0,18 соответственно, при нагревании указанной смеси в течение 60 минут при температуре 160°С до прекращения выделения воды с последующим повышением температуры до 182°С и достижением вязкости 25-36 сек, введенный в состав в 50% ксилольном растворе, а в качестве функциональной добавки - эфир канифоли с глицерином, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

олигомер

31,0-36,2

эфир канифоли с глицерином

9,0-3,8

сиккатив НФ

2,00

метилэтилкетоксим

0,60

ксилол

остальное

Отличительными признаками заявляемого электроизоляционного лака от прототипа - лака ФЛ-582 являются:

- использование в качестве лаковой основы олигомера с сильнополярными хромановыми кольцами;

- наличие в рецептуре вместо плавленого янтаря эфира гарпиуса (эфира канифоли с глицерином), повышающего не только физико-механические, включая водостойкость, но и электроизоляционные свойства покрытия;

- замена парафина на смесь сиккатива с метилкетоксимом (МЭКО);

- использование в качестве растворителя только ксилола.

Электроизоляционный лак получают следующим образом.

Пример 1.

В реакционную колбу, снабженную прямым холодильником, загружают тунговое масло и фенолформальдегидную смолу марки 101Л в эквивалентном соотношении 1:0,15. Смесь нагревают в течение 60 минут при 160°С и выдерживают до прекращения выделения воды. После этого полученный олигомер нагревают в течение 60 минут при 160°С и выдерживают до прекращения выделения воды. После этого полученный олигомер нагревают до 182°С и выдерживают при этой температуре в течение 3 часов до достижения остановочной вязкости (25-36 сек). После охлаждения смеси до 120°С добавляют ксилол для получения 50% раствора. В полученный раствор вводят эфир канифоли и глицерина (эфир гарпиуса), после чего добавляют сиккатив из группы нафтеновых по ГОСТ 1003-73, преимущественно марки НФ1, в количестве 2 мас.% и метилкетоксим (МЭКО) в количестве 0,60 мас.% от общей массы лаковой основы, полученную смесь перемешивают.

Пример 2.

В реакционную колбу, снабженную прямым холодильником, загружают тунговое масло и фенолформальдегидную смолу марки 101Л в эквивалентном соотношении 1:0,18. Смесь нагревают в течение 60 минут при температуре 160°С до прекращения выделения воды. Затем поднимают температуру до 178°С и выдерживают при этой температуре 120 минут до достижения остановочной вязкости (25-36 сек), после чего добавляют ксилол до получения 50% раствора олигомера в ксилоле. В полученный раствор вводят эфир канифоли с глицерином (эфир гарпиуса), после чего добавляют сиккатив из группы нафтеновых по ГОСТ 1003-73, преимущественно марки НФ1, в количестве 2% и метилкетоксим (МЭКО) в количестве 0,60% от общей массы лаковой основы. Полученную смесь перемешивают.

Полученный лак наносят на печатные платы или электронные изделия методом распыления с вязкостью 12-13 сек в ксилоле по следующей схеме:

п\п

Режим нанесения, кол-во слоев

Толщина, мм

Сушка, час

Температура, °С

1

Слой лака

20-25

0,8

20

2

Тот же слой

20-25

8-10

65

3

2 слоя лака

20-25

0,8

20

4

Тот же слой

20-25

8-10

65

Сравнительные показатели свойств заявляемого электроизоляционного лака и прототипа приведены в табл.1.

Как показывают данные табл.1, при замене основных компонентов состава лака-прототипа главные показатели функциональных свойств электроизоляционного лака по настоящему изобретению - эластичность и электрическая прочность выше, чем у прототипа, что подтверждает достижение заявленного технического результата.

Таблица 1

п/п

Наименование показателей

Прототип по ТУ 6-10-1230-77

Электроизоляционный лак по данному изобретению (Пример 1)

Электроизоляционный лак по данному изобретению (Пример 2)

1.

Цвет и внешний вид

Прозрачная однородная жидкость коричневого цвета

Соответствует

Соответствует

2.

Чистота

После высыхания лак образовывает гладкую прозрачную пленку без сыпи

Соответствует

Соответствует

3.

Условная вязкость по вискозиметру В3-246, при 20°С, сек

15-35

25-36

25-36

4.

Массовая доля нелетучих веществ, %

39±4

48,0

48,0

5.

Время высыхания до ст.3, час не более при 60°С±2°С

4,0

3,5

4,0

при 120°С±2°С

2,0

2,0

2,0

6.

Эластичность, мм, не более

3

1

1

7.

Стойкость покрытия к статическому воздействию 5% раствора NaCl 20°С, не менее, час

50

50

50

8.

Электрическая прочность при 20°С, кВ/мм, не менее

60

100

80

9.

Прочность на удар по «У1», кг/см

Нет данных

50

45

Формула изобретения

Электроизоляционный лак для покрытия печатных плат и электронных изделий, содержащий лаковую основу, функциональную добавку, повышающую твердость покрытия, сиккатив НФ и ингибитор радикальной полимеризации метилэтилкетоксим, при этом в качестве лаковой основы он содержит олигомер с сильнополярными хромановыми кольцами, полученный взаимодействием тунгового масла и феноло-формальдегидной смолы марки 101Л, взятых в эквивалентном соотношении 1:0,15-0,18 соответственно, при нагревании указанной смеси в течение 60 мин при температуре 160°С до прекращения выделения воды с последующим повышением температуры до 182°С и достижении вязкости 25-36 с, введенный в состав в 50%-ном ксилольном растворе, а в качестве функциональной добавки - эфир канифоли с глицерином, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

олигомер

31,0-36,2

эфир канифоли с глицерином

9,0-3,8

сиккатив НФ

2,00

метилэтилкетоксим

0,60

ксилол

остальное