Kriechstrecken verringern mit Kapton® FN

Elektronische Geräte in Aussenanwendungen, bei hohen Temperaturbelastungen oder in „schmutziger“ Umgebung benötigen besonders leitungsfähige Isolationsoberflächen, damit die in der Norm vorgeschriebenen Kriechstrecken nicht ins Unermessliche steigen.
(siehe auch den Beitrag "Die Bedeutung der Kriechstromfestigkeit von Isolierstoffen für Entwickler")

Denn die außergewöhnliche Belastung führt zu einer schnelleren Degradation des Isolationsmaterials an der Oberfläche. Es bilden sich Mikrorisse, in denen sich Staub absetzen kann. Zusammen mit Feuchtigkeit entstehen so leitfähige Pfade, die schließlich zur Zerstörung des Werkstoffes und dem Verlust der Isolationswirkung führen. Um dies z.B. in Transformatoren, Elektromotoren oder Isolationen von elektronischen Baugruppen gegenüber metallischen Gehäusen zu vermeiden, schreiben Produktnormen Mindestlängen für Kriechstrecken vor. Deren Länge ist abhängig von der Empfindlichkeit der Oberfläche des Werkstoffes.

Ein Maß für die Empfindlichkeit eines Isolationswerkstoffes gegenüber diesen oberflächlichen Kriechströmen ist der sogenannte „Comperative Tracking Index“ (cti). Durch eine Messung (leitende Flüssigkeit zwischen zwei Oberflächenelektroden) wird der Widerstand gegenüber der Zerstörung durch Kriechströme gemessen.

Alle Hochleistungswerkstoffe für Folien (PEEK, PEI, PI, PES) haben da ihre Schwierigkeit und sind gegenüber z.B. Polyesterfolie erheblich schlechter.

Verschiedene Produktnormen schreiben jedoch Eigenschaftssätze vor, die einen RTI (Relativer Temperatur Index) von F (155°C) oder H (180°C) beinhalten. Damit fällt dann recht schnell die Wahl doch auf Hochleistungskunststoffe. Wenn dann auch noch HWI (Hot wire Ignition) und HAI (High Arc Ignition) und UL 94 VTM 0 hinzu kommen, engt sich die Materialwahl noch stärker ein.

Fluorpolymerwerkstoffe wie PTFE, ETFE und FEP wären denkbare Kandidaten, sind aber wegen der bei einem Brand entstehenden hochagressiven Gase nur in Spezialbereichen im Einsatz.

DuPont hat jedoch eine Antwort auf die Anforderungen für Geräte z.B. im Ausseneinsatz: Kapton® FN Folien.

Im Prinzip wird dazu die Kapton®HN -Folie mit einer Schicht aus einem thermoplastischen Fluorpolymer ausgerüstet. Kapton® FN ist also eine einseitig oder beidseitig mit z.B. FEP beschichtete Kapton® Folie. Dadurch erreicht man einen cti-Wert von 1. Gleichzeitig hat das Material den sehr angenehmen Eigenschaftssatz (siehe E39505): UL 94 VTM 0, HWI=0, HAI=4, RTI=220 und bei Kapton@ 300FN929 sogar cti=0.

Wer also Luft- und Kriechstrecken einengen will oder muß: Kapton FN ist eine ideale Folie dazu, denn Sie erlaubt deutlich geringere Kriechstrecken wie das Standard Kapton@ HN Material.

Kapton@ F Versionen gibt es auch für CR, MT und MT+ auf Anfrage.

 

Folgende Varianten sind auf Anfrage erhältlich:

Bezeichnung FEP HN FEP
Kapton® 120FN616 2,5 µm 25 µm 2,5 µm
Kapton® 200FN919 12,7 µm 25 µm 12,7 µm
Kapton® 300FN929 12,7 µm 50 µm 12,7 µm
Kapton® 500FN131 25,2 µm 76 µm 25,4 µm

 

Eigenschaftsübersicht für z.B. Kapton® 300FN929 von Underwriter Laboratories (UL E39505):

Flame class

V-0

HWI

0

HAI

4

RTI elec.

240°C

RTI Str.

220°C

CTI

0