Materialübersicht der verwendeten Basisfolien|für die Elektroklebebänder
Materialübersicht der verwendeten Basisfolien Eigenschaften, UL-Nummer)
Wärmeklassen und nichtelektrotechnischer Einsatz
Rel. Dielektrizitätskonstante von Folien
Durchschlagsannung versus Frequenz
Material | Hersteller | Handelsname | UL-File | Durchschlagsspg. (IEC 60243) | CTI | Brennbarkeit (auch IEC 60454) | Iso.klasse / Wärmeklasse |
Polyester | Du Pont | Mylar A (r) | E93687 | 50µm – 10k Veff | 1 | UL 94 VTM-2 | B/130°C |
Polyester | Mitshubishi | Hostaphan RN (r) | E53895 | 50µm – 10 KVeff | 1* | nicht gemessen bei 23µm/50µm UL 94 VTM-2 | B/130°C |
PEN | Du Pont Teijin Films | Teonex (r) | E206562 | 50µm – 11 KVeff | 1* | UL 94 VTM-2 | F/155°C |
Polyaramid-Papier | Du Pont | Nomex 410 (r) | E34739 | 50µm – 800 Veff | - | UL 94 V0 | H/180°C |
Polyaramid-Papier | Du Pont | Nomex 411 (r) | E34739 | 130µm – 1,1 KVeff | - | UL 94 V0 | H/180°C |
Polyaramid-Papier | Du Pont | Nomex E 56A | E34739 | 130µm – 2,0 KVeff | - | UL 94 V0 | H/180°C |
Polyimid | Du Pont | Kapton HN (r) | E39505 | 50µm – 12 KVeff | 4 | UL 94 V0 | H/180°C |
Polyimid | Du Pont | Kapton MT (r) | E39505 | 50µm – 5 KVeff | 4 | UL 94 V0 | H/180°C |
Polytetraflourethylen | Du Pont | Teflon |
| 100µm – 5 KVeff | 1 |
| H/180°C |
Perflouräthylen- propylen FEP | Saint Gobain | FEP FG | E39513 | 50µm - 10 KVeff | 1 | UL 94 V0 | H/180°C |
Polycarbonat | Bayer | Makrofol DE (r) | E41613 | 50µm – 3 KVeff | 3 | UL 94 VTM-2 | B/130°C |
PU-Tränkharze, gefüllt | IEC 60455 | - | - | - | 1 | - | - |
PU-Tränkharze, ungefüllt | IEC 60455 | - | - | - | 2 | - | - |
PP | ITW | Formex (r) | E121855 | 250µm - 22KVeff | 0 | UL94-V0 | 115°C max |
PEEK | Victrex | Aptiv (TM) | E161131 | 50µm - 10kVeff | 4 | UL94-V1 (ab 50µm) | H/180°C |
PEI | Sabic | Ultem (r) | E103380 | 50µm – 10kVeff | 4 | UL94-V0 (ab 50µm) | F/155°C |
PPS | Toray | Torelina | E86423 | 50µm - 10kVeff | 3 | UL94 V0 | H/180°C |
>> Hier finden Sie einen Link zu der UL-Seite mit der Möglichkeit, direkt die E-File Nummer einzugeben: MyHome UL
Angaben zur Durchschlagsspannung beziehen sich stets auf sinusförmige Wechselspannung bei 50/60 Hz und einer Temperatur von 20°C. Höhere Frequenzen und nicht-sinusförmige Spannung sowie erhöhte Temperatur reduzieren die Durchschlagsspannung zum Teil signifikant.
1(*): CTI-Wert nicht in UL-File angegeben bzw. nicht durch UL getestet
Erläuterung Typbezeichnungen - Basisfolie:
CMC 10xxx=Polyester
CMC 61xxx=PEN
CMC 65xxx=Nomex
CMC 70xxx=Kapton
CMC 75xxx=PTFE
CMC 91xxx=Kupferfolie
CTI = Kriechstromfestigkeit (nähere Angaben siehe unten, nach UL 746C)
0= >600V (nur CMC 278xx)
1= >400V-600V
2= >250V-400V
3= >175V-250V
4= >100V-175V
HAI = (High Arc Ignition, Lichtbogenentzündung; UL 746C) Anzahl der Lichtbogenzündungen bis Entzündung des Isolationsmaterials
0= >120
1= 60-120
2= 30-60
3= 15-30
4= 0-15
HWI = (Hot Wire Ignition, Glühdrahtprüfung; UL 746C) Zeit bis zur Entzündung
0= >120
1= 60-120
2= 30-60
3= 15-30
4= 7-15
5= 0-7
Typische Anforderung für Elektro-Produkte in Außenanwendungen nach UL 746C (z.B. Solar-Wechselrichter):
UL 94 VTM0, 5kV Durchschlagsspannung, CTI=2, HAI=3, HWI=4
UL 94 VTM2, 5kV Durchschlagsspannung, CTI=2, HAI=2, HWI=2
UL746C | Soll für Geräte | Kapton XP919 | Formex GK | Kapton HN | Kapton MT | Aptiv 1000 | Nomex 410 | Mylar A |
CTI | 2 (>3) | 1 | 0 | 4 | 4 | 3 | 3 | 1 |
HAI | 3 (>4) | 0 | 0 | 4 | 1 | 4 | 3 | 4 |
HWI | 4 (>5) | 0 | 4 | 0 | 0 | 5 | 0 | 5 |
UL 94 | 0 (>1) | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 2 |
| Einsetzbarkeit | ja | ja | x | x | x | x | x |
Weitere Angaben, insbesondere zu den Folieneigenschaften, finden Sie über den "Link zu UL" (im Search-Fenster der UL-Seite die File-Nummer eingeben) bzw. über unsere Linkliste (unter dem Punkt "Allgemeine Informationen") direkt bei den Herstellern.
Die verwendeten Kleber sind üblicherweise für mindestens 130°C Dauertemperatur ausgelegt. Getestet sind viele unserer UL-recognized Klebebänder nach der UL 510 und häufig „flame retardant“. Bei vielen Folien (z.B. Kapton(r)) gibt es Varianten, die für spezielle Anforderungen wie z.B. Coronafestigkeit, Wärmeleitung oder Kriechstromfestigkeit ausgelegt sind.
Nahezu alle Kleber zeichnen sich durch eine sehr gute Tränkmittelbeständigkeit aus. Aufgrund der großen Vielfalt an Tränkmittel ist jedoch keine generelle Aussage möglich. Weitere Informationen zu der Verarbeitung der Klebebänder und den verwendeten Klebstoffen.
Hinweis zu "flameability": UL94 ist der Standard/die Norm für Isolationsmaterialien. Der Zusatz H meint "horizontale", V meint "vertikale" Anordnung des Testobjekts beim Brenntest. "VTM" besagt, das ein dünnes Isolationsmaterial (also klassisch eine Folie) senkrecht geprüft wurde.
Der Standard/die Norm für Klebebänder ist die UL 510. Die Testanordnung unterscheidet sich dadurch, daß das Klebeband wie in der späteren Anwendung auf "etwas" (Stahlstab) aufgeklebt wird und dann beflammt wird (ähnlich IEC 60454-2). Informatives zum Thema Brennbarkeit hier.
Wärmeklassen und nichtelektrotechnischer Einsatz
Mit der Wärmeklasse wird die Eigenschaft einer Islationsfolie beschrieben, nach 20.000 Stunden bei der maximal erlaubten Betriebstemperatur noch über mindestens 50% der anfänglichen Durchschlagsspannung zu verfügen.
Es wird also keine Aussage getroffen hinsichtlich der maximalen kurzfristigen Belastungstemperatur, die meist deutlich höher liegt (Polyester z.B. bei etwa 220°C/30min; Kapton ca. 400°C/Std). In nicht elektrotechnischen Anwendungen können also ggf. andere Folien eingesetzt werden wie sich durch die Wärmeklassen ergeben würden.
Max. Temperatur | UL 1446 | IEC 60085 | Max. Temperatur |
|---|---|---|---|
- | - | Y | 90°C |
- | - | A | 105°C |
- | - | E | 120°C |
130°C | B | B | 130°C |
155°C | F | F | 155°C |
180°C | H | H | 180°C |
200°C | N | 200 | 200°C |
220°C | R | 220 | 220°C |
240°C | S | 250 | 250°C |
Relative Dielektrizitätskontante verschiedener Folienmaterialien
Nomex 410 | 60Hz / 100kHz | 1,6 (50µm, 80µm) / 1,8 |
Teonex (PEN) | 60Hz | 3,24 |
Kapton (PI) | 1kHz | 3,9 |
PTFE und FEP | Frequenzunabhängig | 2,1 |
Polyester (PET) | 50Hz / 1MHz | 3,3 / 3,0 |
Polycarbonat (PC) | 50Hz | 3,0 |
Polypropylen (PP) | 50Hz | 2,4 |
Polyethylen (PE) | 50Hz | 2,1 |
FR4 | 50Hz | 4,3 - 5,4 |
Die Werte können bei unterschiedlichen Temperaturen abweichen. Hier angegeben bei 20°C.
Für Anwendungen, bei denen eine besonders hohe Corona - Beständigkeit erforderlich ist, gibt es Nomex 418 und Kapton CR. Beide Produkte erreichen höchste Beständigkeit durch Zugabe anorganischer Isolationsmaterialien. Bitte fragen Sie an, wenn Sie diese Folien selbstklebend benötigen.
Aufgrund des geringen Unterschiedes des εr von PTFE und FEP gegenüber Luft eigenen sich diese Folien besonders für teilentladungsgefährdete Aufbauten. Außerdem ist die Temperaturbeständigkeit sehr gut, was zu einem geringeren Temperatur-Einfluß auf die TE-Einsetzspannung führt.
Durchschlagsspannung versus Frequenz
Die Spannungsfestigkeit von Polymeren ändert sich mit der Frequenz, da die immer schnelleren Umpolarisierungseffekte zu Verlusten im Werkstoff führen. Exemplarisch sein hier die Änderung am Beispiel von Poyesterfolie mit 12µm und 75µm gezeigt.
Bei einer 12µm starken PET-Folie reduziert sich die Durchschlagsspannung gegenüber dem "normalen" 50/60Hz Betrieb um den Faktor 8.
Man kann allerdings diese Werte nicht einfach auf andere Kunststoffe übertragen.
Tränkmittel-Verträglichkeit der Klebebänder
Geprüft wurden Tränkmittel der Firma Du Pont Performance Coatings / Wuppertal
Du Pont Harz | CMC Klebeband | Ergebnis |
Vinyltoluol basierend (z.B. Voltatex (r) 4130) | CMC 10260 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 65100 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 65120 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 17719 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 16701 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 16100 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 10966 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 10260 | Sehr gute Verträglichkeit |
Acrylat basierend (z.B. Voltatex (r) 4200 | CMC 10260 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 65100 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 65120 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 17719 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 16701 | Sehr gute Verträglichkeit *) |
| CMC 16100 | Sehr gute Verträglichkeit *) |
| CMC 10966 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 10260 | Sehr gute Verträglichkeit |
Styrol basierend (z.B. Voltatex (r) 4001) | CMC 10260 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 65100 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 65120 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 17719 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 16701 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 16100 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 10966 | Sehr gute Verträglichkeit |
| CMC 10260 | Sehr gute Verträglichkeit |
Geprüft wurde wie folgt:
Auf ein Blech wurde das Klebeband a.) mit Kleber zum Blech und b.) mit Kleberseite nach außen aufgebracht. Tauchzeit in Probeharz 10 Minuten sowie Abtropfzeit 10 Minuten.
Optische Kontrolle der Klebebandprobe und des Tränkmittels (z.B. Verfärbung und Quellung).
Danach Härtung des Probekörpers bei 150°C/60 min.
Im Anschluss Beurteilung hinsichtlich Haftung sowie Klebrigkeit der beiden Probeanordnungen. Hierbei zeigte sich (Kleber nach außen) eine generelle leichte bis starke Klebrigkeit *) beim Einsatz acrylatbasierender Harze, die aber die Funktion an sich nicht beeinflusst.
Die Beeinflussung der Geliereigenschaften nach 480 Stunden war durchweg sehr positiv und kaum messbar.
Eigenschaftsvergleich Kunststoff-Folien
Eigenschaften | Test Methode | Einheit | PEN | PI | PEI | PPS | PET |
Zugfestigkeit | JIS C-2318 | MPa | 280 | 280 | 110 | 220 | 230 |
Bruchdehnung | JIS C-2318 | % | 90 | 80 | 80 | 60 | 120 |
Dauereinsatztemp. (mech. lt. | UL-746B | °C | 160 | 200 | 170 | 180 | 105 |
Dauereinsatztemp. (elek. lt. | UL-746B | °C | 180 | 240 | 180 | 180 | 105 |
Glasübergangstemperatur (film) | TDFJ method | °C | 155 | - | 212 | 90 | 110 |
Schmelzpunkt | DSC | °C | 269 | - | - | 285 | 258 |
Durchschlagspannung | JIS C-2318 | kv/mm | 300 | 280 | 140 | 320 | 280 |
Dielektr. Konstante | JIS C-2318 | - | 2.9 | 3.3 | 3.2 | 2.8 | 3.1 |
Wasseraufnahme | TDFJ method | % | 0.3 | 1.3 | 0.3 | 0.02 | 0.4 |
Dichte | JIS C-2151 | g/cm3 | 1.36 | 1.43 | 1.27 | 1.35 | 1.40 |
Brennbarkeit | UL-94 |
| VTM-2 | V-0 | V-0 | VTM-0 | VTM-2 |
Vergleich technischer Kunststoffe
Kürzel | Werkstoff | Glassübergangs- temperatur | Schmelz- punkt | Elastizitäts- modul | Dichte | Wärmeleitfähigkeit |
PPS | Polyphenylenesulfide | 85 to 95 °C | 285 to 290 °C | 3700 MPa | 1.34 to 1.36 g/cm³ | (na) W /(m·K) |
PSU | Polysulfone | 185 to 190 °C | 2500 to 2700 MPa | 1.24 to 1.25 g/cm³ | 0.15 W / (m·K) | |
PTFE | Polyetrafluoroethylene | 125 to 130 °C | 325 to 330 °C | 400 to 750 MPa | 2.13 to 2.23 g/cm³ | 0.23 to 0.25 W / (m·K) |
PVDF | Polyvinylidene fluoride | 40 °C | 170 to 175 °C | 2000 to 2900 MPa | 1.76 to 1.78 g/cm³ | 0.19 W / (m·K) |
FEP | Tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer | (na) °C | 253 to 282 °C | 350 MPa | 2.12 to 2.17 g/cm³ | 0.25 W / (m·K) |
ETFE | Ethylene-tetrafluoroethylene | (na) °C | 225 to 275 °C | 1100 MPa | 1.7 g/cm3 | 0.23 W / (m·K) |
PVF | Polyvinylfluoride | -20 to +40 °C | 195 to 200 °C | 2100 to 2600 MPa | 1.37 to 1.39 g/cm³ | (na) W / (m·K) |
PA6-3-T | Polyamide 6-3-T | 149 to 153 °C | 2000 MPa | 1.12 g/cm³ | 0.23 W / (m·K) | |
PA6/6T | Polyamide 6/6T | 60 to 100 °C | 250 to 300 °C | 3500 to 3600 MPa | 1.18 g/cm³ | (na) W / (m·K) |
PEI | Polyetherimide | 215 to 230 °C | 2900 to 3000 MPa | 1.27 g/cm³ | 0.22 W / (m·K) | |
PES | Polyethersulfone | 225 to 230 °C | 2600 to 2800 MPa | 1.37 g/cm³ | 0.18 W / (m·K) | |
PEEK | Polyetheretherketone | 145 °C | 335 °C | 3700 MPa | 1.32 (semi-cr) | 0.25 W / (m·K) |
PEKEKK | Polyacryletherketoneetherketoneketone | 165 to 175 °C | 380 to 390 °C | 4300 MPa | 1.3 g/cm³ | 0.29 W / (m·K) |
PFA | Perfluoroalkoxy | (na) °C | 302 to 306 °C | 800 MPa | 2.14 to 2.16 g/cm³ | (na) W / (m·K) |
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