Brevet FR2485559A1 — publié le 19811231

-1 - 2485559 Il est bien connu que les produits pressés lamifiés sont obtenus en comprimant à haute-température d'environ 160 C des tissus de verre ou de textile qui sont imprégnés de résine Cresol-Resol ou-avec des bandes de papier également imprégnées de résine Phénol-Resol. Pour lalfabrination de ces produits. lamifiés les tissus de'verre ouLade textile ou les bandes de papier servant de matériau de renforcement sont imprégnés avec des solutions de résine par étalement,pulvérisation ou trempage, et ensuite séchés, la résine subissant déjà une pré-condensation. Les bandes obtenues ici sont divisées en coupes uniformes qui sont superposées en nombre voulu et sont soumises à une pression de 80 à 180 kp/cm et à une température de 140 à 180 ,dans une presse pendant une durée de 30 à 90 mn, jusqu'à durcissement de la résine. Ces produits lamifiés peuvent aussi être doublés avec une feuille de cuivre et être utilisés sous cette forme pour la production de circuits imprimés pour les appareils électro- techniques. Pour éviter le risque d'incendie des appareils équipés de ces circuits, par exemple par suite d'un court-circuit ou de la formation d'étincelles, il est demandé de plus en plus que ces circuits imprimés formés de produits lamifiés soient équipés d'une protection contre l'incendie. Il est connu à cet effet d'ajouter comme composant protecteur contre l'incendie, aux solutions de résine, avant l'opération d'imprégnation, du Pentabromdiphenyléther tel que par exemple le phosphate de Diphenylcrésyl, en combinaison avec des composés organiques du phosphore. Pour satisfaire à la norme de protection contre l'incendie V-O, définie dans les "Tests for flammability of plastic materials", 2ème édition (1975), par "Underwriters Laboratories Inc." sous l'abréviation UL 94, les solutions de résine doivent contenir environ 30 c% en poids, calculé sur la masse de résine durcie, de cet agent protecteur contre l'incendie. Ces additifs diminuent toutefois d'une façon considérable et indésirable les propriétés méca- niques de ces produits lamifiés en particulier leur résistance à la flexion. On est amené par suite à rechercher pour les pro- duits pressés lamifiés mentionnés ci-dessus, un composant protecteur contre l'incendie qui n'ait qu'une influence très faible si même il en a sur les propriétés mécaniques des pro- 2 2485559 duits ainsi protégés, la protection contre l'incendie étant toutefois de même qualité. On a constaté qu'on pouvait utiliser à cet effet un composant protecteur contre l'incendie constitué par des composés organiques du brome et des composés organiques du phosphore pour les produits lamifiés liés avec des résines de Crésol- ou Phénol-Resol. D'une façon caractéristique, ces composés protecteurs de l'incendie contiennent 50 % en poids d'un mé- lange de Diphényl-éther brome constitué par à 70 % en poids d'Hexabromdiphényléther 12 à 18 % en poids d'Heptabromdiphényléther 8 à 18 % en poids d'Octabromdiphényléther 8 à 16 % en poids de dérivés inférieurs de la bromuration du diphényléther, et 16 % en poids de Tetrabrom-2,2 - bis (4-hydroxy- phényl)-propane 34 % en poids de phosphate d'Alkylaryle. Le Tetrabrom-2, 2-bis (4-hydroxiphényl)-propane sera avantageusement obtenu par les procédés connus. Les phosphates d'alkylaryle que l'on utilisera suivant l'in- vention, de préférence le phosphate de Diphénylhexyle sont connus comme tels et dans leur fabrication. Pour la fabrication des produits lamifiés équipés d'un agent protecteur contre l'incendie suivant l'invention et-rendus difficilement inflammables, on dissous d'abord les résines Cresol-Resol ou Phenol-Resol dans les quantités utilisables habituellement pour la production des produits pressés lamifiés de solvants organiques tels que par exemple les Methanol, Toluène, Acetone ou dans des mélanges de ces solvants, ces derniers pouvant aussi contenir de l'eau. Pour la fabrication des composants protecteurs contre l'incendie suivant l'invention un procédé à fait ses preuves qui consiste à bromer d'abord le Diphényléther dissout dans le 1,1,2,2-Tetrachloréthane ou le bromure de Méthylène, à des températures de 10 à 30 C, avec 6 à 7 mol de brome par mol de Diphényléther. Comme il subsiste encore dans le mélange de réaction de petites proportions de l'acide bromhydrique qui s'est formé on lave ce mélange avec des quantités appropriées de substances ayant un effet alcalin tels que les carbonates de sodium, hydrocarbonate de sodium, hydroxyde ou hydrochlorure 3 2485559 de calcium dans une solution ou une pâte liquide aqueuse pour éliminer cet acide bromhydrique. Après avoir séparé.la phase aqueuse de la solution restante de dérivés bromés du Diphényl- éther on répartit régulièrement dans cette solution le tétrabrom- 2,2-bis (4-hydroxy.hényl)-propane et le: phosphate d'alkylaryle, et on élimine par le solvant du mélange par distillation. Il reste le composé protecteur contre l'incendie suivant l'inven- tion sous la forme d'une masse limpide fluide. Le composant protecteur contre l'incendie est intro- duit et dissout ensuite dans des proportions de 20 à 30 % en poids dans la solution de résine. Eventuellement, ce composant peut être dissout au paravent dans une quantité partielle du solvant ou du mélange de solvant utilisé pour la solution de résine et cette solution peut être ensuite agitée dans la solution de résine. Il se produit ainsi une solution de résine contenant l'agent protecteur contre l'incendie avec lequel on imprègne les bandes de papier ou les tissus de fibres de verre ou de textile, par les méthodes habituelles et sèche ensuite à une température de 1000. Ces bandes imprégnées et séchées sont ensuite divisées en coupes de même longueur que l'on superpose en piles suivant l'épaisseur que l'on désire pour le produit pressé, lamifié à produire et soumet à des tempéra- tures de 160 à 1700C pendant une durée de 30 à 90 mn à une pression de 80 à 180 kp/cm. Après ouverture de la presse on sort la pièce pressée et la refroidit à la température ambiante. Le produit pressé lamifié protégé contre l'incendie obtenu de cette façon n'est modifié que d'une façon insignifiante au point de vue de ses propriétés mécaniques et électriques par rapport à un produit pressé ayant la-même cônstitutiôn:-mais qui n'est pas protégé contre l'incendie. Exemple 1 X (fabrication des composants protecteurs contre l'incendie). On dissous 340 parties en poids de diphényléther dans mille parties en poids de 1,1,2,2-Tetrachloréthane et agite dans cette solution à une température de 15 à 200C, 2080 parties en poids de brome. Après une durée de réaction de 120 mn à la même température,on agite dans le mélange réactionnel 500 parties en poids d'une solution aqueuse conte- nant 5 Ho de carbonate de sodium. On sépare ensuite mécaniquement de la phase organiquela phase aqueuse qui se sépare du mélange au repos et introduit en agitant dans cette phase organique 432 parties en poids de Tetrabrom-2,2-bis (4-hydroxyphényl)- propane et 918 parties en poids de phosphate d'Hexyldiphényle. On élimine le solvant de ce mélange par distillation de sorte qu'il reste comme produit une masse fluide:,limpide avec une teneur en brome de 47 %h en poids et une teneur en phosphore de 3,2 % en poids. Cette masse contient 50 % en poids d'un mélange de: 66,2 %l en poids d'Hexabromdiphényléther 13,8 % en poids d'Heptabromdiphényléther % en poids d'Octabromdiphényléther % en poids de dérivés inférieurs bromes du diphényléther et 16 % en poids de tétrabrom-2,2bis (4-hydroxyphényle)propane et 34 % en poids de phosphate d'hexyldiphényle. Exemple 2: (préparation de la solution d'imprégnation et du produit lamifié ainsi que d'essais comparatifs). Essai 1 (comparatif) décrit des produits non protégés contre l'incendie, Essai 2 (comparatif) décrit des produits protégés contre l'incendie avec du pentabromdiphén3-léther et du phosphate de diphénylorésyl, Essai 3 (invention) décrit des produits équipés avec le composé protecteur contre l'incendie suivant l'in- vention de l'exemple 1. Les quantités sont indiquées en parties en poids. sur le tableau ci-après. TABLEAU I Essai N 1 2 3 Solution d'imprégnation Solution à 50 % d'une résine 100 100 100 crésolrésol dans un mélange de 50 % en poids d'acétone et % en poids d'isopropanol pentabromdiphényléther 25 phosphate de diphénylcrésyl 10 composé;. protecteur. contre l'incendie de l'invention 26 Produits pressés lamifiés papier de coton 50 50 50 résine crésol-résol 50 50 50 pentrabromdiphényléther 25 phosphate de diphénylcrésyl 10 CompoOé protecteur contre l'incendie de l'invention 26 % en poids de composé protec- teur calculé sur le lamifié 26 20,5 Comportement au feu suivant UL 94 la matière brûle sans auto- extinction et goutte en brûlant + V-O (auto-extinction en 5sec., la matière goutte sans brûler) auto-extinction au bout de 7'sec. 2 sec. Propriétés physiques tension de claquage avec 1,5 mm d'épaisseur suivant DIN 53 481 35 kV 34 kV 35 kV résistance à la flexion suivant DIN 53 452 81 N/mm 79 N/mm 80 N/mm' indice d'oxygène LOI 19.29 30,5 _. - C 6 2485559 R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATION$ 1 ) Composé protecteur contre l'incendie constitué par des composés organiques du brome et des composés organiques du phosphore pour des produits pressés, lamifiés, liés avec des ré.sines crésol- ou phénolrésol, caractérisé en ce qu'il contient 50 % en poids d'un mélange de diphényléther brohé qui contient lui-même 55 à 70 % en poids d'Hexabromdiphényléther, 12 à 18 % en poids d'Heptabromdiphényléther, 8 à 18 % d'Octabrom- diphényléther et 8 à 16 % en poids de dérivés bromes inférieurs du diphényléther, et 16 % en poids de tétrabrom-2,2-bis (4-hydroxe- phenyl)-propane et 34 % en poids de phosphate d'Alkylaryle.' 2 ) Procédé pour la.fabrication de composé protecteur contre l'incendie suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on brome d'abord le diphényléther dissous dans du 1,1,2,2 tetrachloréthane ou du bromure de méthylène à des températures de 10 à 30 Cavec 6 à 7 mol de brome par mol de diphényléther, on lave le mélange réactionnel obtenu avec des substances à action alcaline du groupe des carbonates et hydro- carbonates de sodium, hydroxyde, ou hydrochlorure de calcium en solution ou suspension aqueuse, et sépare la solution aqueuse, après quoi l'on répartit dans la solution restante de dérivés bromés,- le tétrabrom-2:,.2-bis -4-hydroxyphényl)- propane et le phosphate d'alkylaryle, régulièrement,et élimine le solvant du mélange par distillation. 3 ) Utilisation des composés protecteurs contre l'incendie suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ces composés sont mélangés aux solutions de résine dans des proportions de 20 à 30 % en poids avant que ces solutions soient utilisées pour imprégner les matières de renforcement.