JP2000178411A - 難燃性エポキシ樹脂組成物及びこの組成物を用いた電気部品 - Google Patents

難燃性エポキシ樹脂組成物及びこの組成物を用いた電気部品

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JP2000178411A
JP2000178411A JP10358508A JP35850898A JP2000178411A JP 2000178411 A JP2000178411 A JP 2000178411A JP 10358508 A JP10358508 A JP 10358508A JP 35850898 A JP35850898 A JP 35850898A JP 2000178411 A JP2000178411 A JP 2000178411A
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epoxy resin
resin composition
flame
flame retardant
composition
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JP10358508A
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Katsuhiko Yasu
克彦 安
Naoki Hara
直樹 原
Takuya Sugishita
拓也 杉下
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Showa Denko Materials Co Ltd
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハロゲン系難燃剤を用いず、有害ガスの発生
が少なく、難燃性に優れ、しかも低粘度で耐湿性に優れ
た難燃性エポキシ樹脂組成物及びこれを用いて絶縁処理
された電気部品を提供する。 【解決手段】 エポキシ樹脂、酸無水物及び水和アルミ
ナを含有するエポキシ樹脂組成物において、反応性希釈
剤として、m−又はp−クレジルグリシジルエーテルを
エポキシ樹脂に対して20〜30重量%添加した難燃性
エポキシ樹脂組成物並びにこの難燃性エポキシ樹脂組成
物を用いて絶縁処理してなる電気部品。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、難燃性エポキシ樹
脂組成物及びこの組成物を用いて絶縁処理した電気部品
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エポキシ樹脂は優れた電気特性、
機械特性、耐クラック性を有するとともに、各種材料と
の接着性に優れているため、電気絶縁用、特に注型用と
して多用され、特に絶縁保護、高電圧特性(耐アーク
性、耐トラッキング性)、耐クラック性などの向上を目
的として、例えば、酸無水物硬化型エポキシ樹脂に多量
の充填剤及び難燃剤を含んだ難燃性エポキシ樹脂組成物
が用いられている。難燃性エポキシ樹脂組成物には、一
般にハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、無機系充填剤等
が添加されて難燃性が付与されている。しかしながら、
これらの材料が燃焼すると、一酸化炭素、シアン化水
素、亜硫酸ガス、ハロゲン化水素などの有害ガスが生成
し、特にハロゲン系難燃剤を用いた場合には、ハロゲン
化ベンゾダイオキシン、ジベンゾフランなどの有害物質
の生成が心配されている。
【0003】ハロゲン系難燃剤を含まない難燃性エポキ
シ樹脂組成物としては、従来よりリン系難燃剤が用いら
れているが、この組成物は、耐湿性、耐熱性に劣るとい
う問題があった。また、無機系難燃剤を用いる場合に
は、充分な難燃性が得られず、これを増量配分すると、
粘度が著しく上昇し、作業性が低下するという問題点が
あり、さらに、この問題を解決するため、低粘度の希釈
剤を併用すると、耐湿性が著しく低下するという問題が
あった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
技術の問題点を解決し、ハロゲン系難燃剤を用いず、有
害ガスの発生が少なく、難燃性に優れ、しかも低粘度で
耐湿性に優れた難燃性エポキシ樹脂組成物及びこれを用
いて絶縁処理された電気部品を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、充填剤を
多量に含有するエポキシ樹脂組成物に特定の希釈剤を配
合することにより、前記の問題点が解決されることを見
出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は、エポキ
シ樹脂、酸無水物及び水和アルミナを含有するエポキシ
樹脂組成物において、反応性希釈剤として、m−又はp
−クレジルグリシジルエーテルをエポキシ樹脂に対して
20〜30重量%添加した難燃性エポキシ樹脂組成物及
びこの組成物を用いて絶縁処理してなる電気部品に関す
る。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成
物に含まれるエポキシ樹脂としては、1分子中に少なく
とも2個のエポキシ基を有する化合物が用いられるが、
エポキシ当量が100〜4000のものが好ましく、エ
ポキシ当量が150〜1000のものがより好ましく、
特に、エポキシ当量が170〜500のものが好まし
い。エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールA型
エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビス
フェノールAD型エポキシ樹脂、1,4−ブタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパ
ン等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、フタ
ル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、
セバチン酸、ドデカン二酸等のポリカルボン酸のポリグ
リシジルエステル、ポリブタジエンのポリエポキシ化物
などが用いられる。これらの樹脂としては、特に制限は
ないが、常温で液状のものが好ましく、市販品としては
エピコート828(油化シェルエポキシ(株)製商品
名)、GY−260(チバ・スペシャルティ・ケミカル
ズ(株)製商品名)、DER−331(ダウケミカル日本
(株)製商品名)などが挙げられる。これらは併用して用
いることができる。
【0007】本発明に用いられる酸無水物としては、例
えばメチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒ
ドロ無水フタル酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フ
タル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ド
デセニル無水コハク酸、オクテニル無水コハク酸、ポリ
アゼライン酸ポリ無水物などが挙げられる。酸無水物の
使用量は、エポキシ樹脂に含まれるエポキシ基1当量当
たり0.6〜1.3当量の範囲が好ましい。
【0008】また、本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物
には、水和アルミナが充填剤として用いられるが、その
他の充填剤を併用することができる。他の充填剤として
は、通常の溶融シリカ、結晶シリカ、タルク、炭酸カル
シウム、クレーなどが挙げられる。水和アルミナの使用
量は、エポキシ樹脂に対して150〜200重量%が好
ましく、他の充填剤と併用して用いる場合には、全充填
剤の80重量%を水和アルミナとするのが好ましい。水
和アルミナの量がエポキシ樹脂に対して150重量%未
満であると、難燃性が低下する傾向があり、200重量
%を超えると、粘度が高くなりすぎる。
【0009】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物には、
反応性希釈剤が用いられる。この反応性希釈剤は、難燃
性エポキシ樹脂組成物を低粘度化させる役割を有する。
本発明に使用しうる反応性希釈剤としては、例えば、下
記の式で示されるm−又はp─クレジルグリシジルエー
テルなどが挙げられる。これらの市販品としては、旭電
化工業(株)製ED−529が挙げられる。
【化1】
【0010】反応性希釈剤の配合量は、組成物の粘度と
ガラス転移温度の点から、エポキシ樹脂に対して20〜
30重量%とするのが好ましく、23〜27重量%の範
囲とするのがより好ましい。
【0011】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、さ
らに硬化促進剤を含有することが好ましい。硬化促進剤
としては、例えば2−エチル−4−メチルイミダゾー
ル、1−シアノエチル−4−メチルイミダゾール、1−
ベンジル−2−エチルイミダゾール等のイミダゾール及
びその誘導体、トリスジメチルアミノメチルフェノール
等の第3級アミン類などが挙げられる。硬化促進剤の使
用量は、酸無水物100重量部当たり0.1〜5.0重
量部の範囲が好ましい。
【0012】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物には、
必要に応じてさらに、三酸化アンチモン、ベンガラ、酸
化第2鉄、カーボン、チタンホワイト等の着色剤、シラ
ン系あるいはチタン系カップリング剤、シリコーン系消
泡剤、モノグリシジルエーテル、ジグリシジルエーテル
等のエポキシ反応性希釈剤などを配合することができ
る。
【0013】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、高
い難燃性を有すると共に、絶縁処理時における操作性に
優れ、フライバックトランス、高圧トランス、電源トラ
ンス、スイッチングトランス、ソレノイドコイル等の電
気部品に、公知の方法によって含浸、注型して硬化する
ことにより、絶縁処理された電気部品を効率よく提供す
ることができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0015】実施例1〜2及び比較例1〜4 表1に示す成分及び配合量で難燃性エポキシ樹脂組成物
を製造し、その粘度及び硬化物の難燃性を調べ、結果を
表1に示した。なお、難燃性エポキシ樹脂組成物は70
℃で2.5時間、次いで110℃で2.5時間硬化させ
た。また、各特性は、下記の方法により測定した。
【0016】(1)耐湿性(PCT100時間後の絶縁
破壊強さ) 50×100×2mmの金型内に各実施例及び比較例で得
られたエポキシ樹脂組成物を注入し、硬化させ、得られ
た試験片をPCT(121℃/2.1気圧)の条件で1
00時間放置する。次に、この試験片をBDV測定機
(明和電機株式会社製)を用いて、油槽中で直径20mm
の球電極と直径20mmき円板電極の間に挟んでセット
し、絶縁破壊電圧を測定し、試験片厚みあたりで換算し
た絶縁破壊強さを求めた。 (2)ガラス転移温度(Tg) 5×5×5mmの試験片を作成し、TMA熱物理試験器
(株式会社リガク製)を用いて測定した。 (3)粘度:B型回転粘度計を用い、温度25℃で測定
した。 (4)難燃性:UL94に従って試験片厚み6.35mm
(1/4インチ)の試料を作製して評価した。
【0017】なお、使用した成分は、下記のものであ
る。 エポキシ樹脂:シェル化学(株)製、商品名EP−828 希釈剤A:旭電化工業(株)製、商品名ED−529 希釈剤B:共栄社化学株式会社製、商品名EP−40E 水和アルミナ:住友化学工業(株)製、商品名C−308 シリコーン系消泡剤:信越化学工業(株)製、商品名KS
−603 シランカップリング剤:東芝シリコーン(株)製、商品名
TSL−8350 湿潤分散剤:川研ファインケミカル(株)製、商品名アル
ミキレートM 酸無水物:日立化成工業(株)製、商品名HN−2000 硬化促進剤:四国化成工業(株)製、商品名2E4MZ
【0018】
【表1】
【0019】表1から明らかなとおり、反応性希釈剤A
を20〜30重量部加えた組成物(実施例1〜2)は、
反応性希釈剤Bを加えた組成物(比較例1)と異なり、
耐湿性が優れている。また、反応性希釈剤の添加量が少
な過ぎると(比較例2)、ガラス転移温度が低くなり、
反応性希釈剤を加えないと(比較例3)、粘度が著しく
上昇する。さらに、反応性希釈剤Aを加えないで低粘度
化するために、水和アルミナを減量した組成物(比較例
4)は、低粘度で作業性は向上するが、難燃性はV−1
に低化することが分かる。
【0020】
【発明の効果】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、
ハロゲン系難燃剤を用いないため、有害ガスの発生が少
なく、難燃性はUL94試験においてV−0という高い
レベルを有し、さらに低粘度で高いガラス転移温度を有
し、耐湿性に優れるものである。したがって、本発明の
難燃性エポキシ樹脂組成物は、フライバックトランス、
高圧トランス、電源トランス、スイッチングトランス、
ソレノイドコイルなど、巻線を有する電気部品の含浸、
注型用として好適であり、信頼性の高い電気部品を提供
することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉下 拓也 茨城県日立市東町四丁目13番1号 日立化 成工業株式会社山崎工場内 Fターム(参考) 4J002 CD011 CD051 CD101 CD181 DE147 DE237 DJ017 EL028 EL136 FD017 FD090 FD146 FD150 GQ01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂、酸無水物及び水和アルミ
    ナを含有するエポキシ樹脂組成物において、反応性希釈
    剤として、m−又はp−クレジルグリシジルエーテルを
    エポキシ樹脂に対して20〜30重量%添加した難燃性
    エポキシ樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の難燃性エポキシ樹脂組成
    物を用いて絶縁処理してなる電気部品。
JP10358508A 1998-12-17 1998-12-17 難燃性エポキシ樹脂組成物及びこの組成物を用いた電気部品 Pending JP2000178411A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009521589A (ja) * 2005-12-26 2009-06-04 エスケー ケミカルズ カンパニー リミテッド エポキシ樹脂組成物
JP2019077826A (ja) * 2017-10-26 2019-05-23 京セラ株式会社 注形用エポキシ樹脂組成物、コイル、及び電子部品

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