JP2001214035A - エポキシ樹脂組成物、樹脂結合型金属成型部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】結合樹脂として優れた耐熱性及び絶縁性を有
し、更に金属成型部品の電気・磁気特性の向上を達成す
るようなエポキシ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】エポキシ当量５００ｇ／ｅｑ以下のエポキ
シ樹脂（ａ）、エポキシ当量８００ｇ／ｅｑ以上のエポ
キシ樹脂及び／又は水酸基当量５００ｇ／ｅｑ以上のフ
ェノール樹脂（ｂ）、硬化剤（ｃ）、硬化促進剤
（ｄ）、金属又は金属化合物の粉末（ｅ）及びシランカ
ップリング剤（ｆ）を含有するエポキシ樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性及び電気・
磁気特性に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物及
びそれを使用した樹脂結合型金属成型物に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ノイズフィルター用トロイダルコアやチ
ョークコイル、電子ビーム用偏向ヨーク、変圧器や高周
波部品の磁心、磁気ヘッドなどの電気電子部品の一部に
は、樹脂を結合材として磁性金属粉末から圧粉成型して
得る樹脂結合型金属成型タイプのものがある。近年、各
種部品の小型化、薄肉化要求の下、上記タイプの部品に
対して、電気・磁気特性の向上と使用する結合樹脂の高
耐熱化が求めらている。電気・磁気特性を向上させる手
法として、１）結合樹脂で被覆することにより金属粉末
同士の絶縁性を向上させる、２）金属粉末の含有率を上
げる等が挙げられ、これらを解決するためには、結合樹
脂として優れた絶縁性を有するものを選択する必要があ
る。しかし、未だ小型化・薄肉化要求に対し、耐熱性及
び絶縁性に優れた結合樹脂の検討は不十分であり、満足
いく部品が得られていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、結合
樹脂として優れた耐熱性及び絶縁性を有し、更に金属成
型部品の電気・磁気特性の向上を達成するようなエポキ
シ樹脂組成物を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記した
ような課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、上記課
題を解決することができる樹脂結合型金属成型物を得る
に至った。即ち、本発明は、（１）エポキシ当量５００
ｇ／ｅｑ以下のエポキシ樹脂（ａ）、エポキシ当量８０
０ｇ／ｅｑ以上のエポキシ樹脂及び／又は水酸基当量５
００ｇ／ｅｑ以上のフェノール樹脂（ｂ）、硬化剤
（ｃ）、硬化促進剤（ｄ）、金属又は金属化合物の粉末
（ｅ）及びシランカップリング剤（ｆ）を含有するエポ
キシ樹脂組成物、（２）エポキシ樹脂（ａ）が結晶性エ
ポキシ樹脂及び／又はノボラック型エポキシ樹脂である
上記（１）に記載のエポキシ樹脂組成物、（３）エポキ
シ樹脂（ａ）が、式（１）

【０００５】

【化６】 （式（１）中のｎは０〜８の整数を、ｔ−Ｂｕはターシ
ャリーブチル基をそれぞれ表す。）

【０００６】及び／又は式（２）

【０００７】

【化７】

【０００８】（式（２）中、Ｒ_１及びＲ_２は水素原子、
炭素数１〜６のアルキル基またはハロゲン原子を表し、
ｎは０〜８の整数を表す。）

【０００９】及び／又は式（３）

【００１０】

【化８】

【００１１】（式（３）中、Ｒ_１は炭素数３〜６のｉｓ
ｏ−アルキル基または炭素数４〜６のｔｅｒｔ−アルキ
ル基を表し、Ｒ_２は水素原子、ハロゲン原子または炭素
数１〜６のアルキル基を表し、ｎは０〜８の整数を表
す。）で表されるエポキシ樹脂である上記（２）に記載
のエポキシ樹脂組成物、

【００１２】（４）エポキシ樹脂（ａ）が、式（４）

【００１３】

【化９】

【００１４】（式（４）中、Ｒ_１は水素原子、炭素数１
〜６のアルキル基またはハロゲン原子を表し、ｎは０〜
１０の整数を表す。）及び／又は式（５）

【００１５】

【化１０】

【００１６】（式（５）中、Ｒ １は水素原子、炭素数１
〜６のアルキル基またはハロゲン原子を表し、ｎは０〜
１０の整数を表す。）である上記（２）に記載のエポキ
シ樹脂組成物、（５）エポキシ当量８００ｇ／ｅｑ以上
のエポキシ樹脂及び／又は水酸基当量５００ｇ／ｅｑ以
上のフェノール樹脂（ｂ）が、ビスフェノール骨格を有
するものである上記（１）ないし（４）のいずれか１項
に記載のエポキシ樹脂組成物、（６）金属又は金属化合
物の粉末（ｅ）が磁性を示す金属又は金属化合物を含有
する上記（１）ないし（５）のいずれか１項に記載のエ
ポキシ樹脂組成物、（７）磁性を示す金属又は金属化合
物を含有する粉末が少なくとも鉄成分を含有粉末である
上記（６）に記載のエポキシ樹脂組成物、（８）シラン
カップリング剤（ｆ）が、エポキシ基、アミノ基、ケチ
ミン構造及びイミダゾール構造からなる群より選ばれる
１種以上の官能基又は構造を有する上記（１）ないし
（７）のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物、
（９）上記（１）ないし（８）のいずれか１項に記載の
エポキシ樹脂組成物を使用した樹脂結合型金属成型部品
に関する。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明で使用するエポキシ当量が
５００ｇ／ｅｑ以下のエポキシ樹脂（ａ）について説明
する。近年、耐熱性への要求が高まりつつあるという点
で、エポキシ樹脂（ａ）としてはそのエポキシ当量が５
００ｇ／ｅｑ以下、好ましくは４００ｇ／ｅｑ以下、さ
らに好ましくは３００ｇ／ｅｑ以下のものを使用するの
が良い。エポキシ当量が５００ｇ／ｅｑを超えたもので
は硬化後の成型物の耐熱性が不十分になり不適当であ
る。

【００１８】エポキシ樹脂（ａ）としては、上記のエポ
キシ当量の条件を満たす限り特に制限はないが、本発明
のエポキシ樹脂組成物を使用して得られる部品が耐熱性
を重要視する目的で使用される場合、エポキシ樹脂(a)
としてノボラック型のエポキシ樹脂が好ましい。用いう
るノボラック型エポキシ樹脂としては、フェノール類、
クレゾール類、エチルフェノール類、ブチルフェノール
類、オクチルフェノール類、ビスフェノールＡ、ビスフ
ェノールＦ、ビスフェノールＳ、ナフトール類等の各種
フェノールを原料とするノボラック樹脂、キシリレン骨
格含有フェノールノボラック樹脂、、フルオレン骨格含
有フェノールノボラック樹脂、ビフェニル骨格含有フェ
ノールノボラック樹脂、トリフェニルメタン型樹脂等の
グリシジルエーテル化物等が挙げられる。これらノボラ
ック型エポキシ樹脂のうち上記式（４）及び式（５）で
表されるエポキシ樹脂からなる群より選ばれる１種以上
が特に好ましい。

【００１９】式（４）、式（５）のエポキシ樹脂の具体
例としては式（４）のＲ_１が水素基であるフェノールノ
ボラックエポキシ樹脂、式（４）のＲ_１がメチル基であ
るクレゾールノボラックエポキシ樹脂（例えばＥＯＣＮ
１０４Ｓ：エポキシ当量２１４ｇ／ｅｑ：日本化薬
（株）製）が、また、式（５）のＲ_１が水素基であるト
リフェニルメタン型エポキシ樹脂（例えばＥＰＰＮ５０
２Ｈ：エポキシ当量１６５ｇ／ｅｑ：日本化薬（株）
製）等がそれぞれ挙げられる。尚、式（４）、（５）中
のｎは０〜１０の整数を表し、ｎはＧＰＣ法で測定でき
る。また、エポキシ樹脂（ａ）は、固形・半固形・液状
のどのような物でも使用でき限定されるものではない
が、金属又は金属化合物の粉末と混ぜ合わせた後のベタ
ツキなどの作業性を考慮すると半固形もしくは固形のエ
ポキシ樹脂が好ましい。固形樹脂としては、上記ノボラ
ック型エポキシ樹脂の他に、結晶性エポキシ樹脂を使用
するのが好ましい。例えば、式（１）に示す１，４−ジ
ｔｅｒｔブチル−２，５−ビス（２，３−エポキシプロ
ポキシ）−ベンゼン、式（２）に示すビフェニル型結晶
性エポキシ樹脂、式（３）に示すジフェニルスルフィド
型結晶性エポキシ樹脂（例えば式（６）

【００２０】

【化１１】

【００２１】（式中ｔ−Ｂｕはターシャリーブチル基を
表す。）で表される２，２’−ジメチル−４，４’−ジ
ヒドロキシ−５，５’−ジｔｅｒｔブチル−ジフェニル
スルフィドとクロロメチルオキシランとの反応物）等が
挙げらる。尚、式（１）、（２）、（３）中のｎは０〜
８の整数を表し、ｎはＧＰＣ法で測定できる。

【００２２】上記に本発明で用いるエポキシ樹脂（ａ）
の好ましいものとして、式（１）〜（５）のエポキシ樹
脂を挙げたが、式（２）、式（４）及び式（５）におけ
るＲ _１、Ｒ_２及び式（３）のＲ_２のうち炭素数１〜６の
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基又はヘキシル基等が、また、
ハロゲン原子としては塩素、臭素又はヨウ素等がそれぞ
れ挙げられる。また、式（３）におけるＲ_１のうち炭素
数３〜６のｉｓｏ−アルキル基としては、ｉｓｏ−プロ
ピル基、ｉｓｏ−ブチル基等が、また、炭素数４〜６の
ｔｅｒｔ−アルキル基としては、ｔｅｒｔ−ブチル基等
がそれぞれ挙げられる。

【００２３】また、エポキシ樹脂（ａ）はその構造等が
限定されるものではなく、例えば、フェノール系化合物
にグリシジルエーテル基が結合しているエポキシ樹脂、
シクロヘキサン環等の脂肪族骨格を有する脂環式エポキ
シ樹脂、イソシアヌル環、ヒダントイン環等の複素環を
有する複素環式エポキシ樹脂等が挙げられる。上記のフ
ェノール系化合物にグリシジルエーテル基が結合してい
るエポキシ樹脂におけるフェノール系化合物としては、
例えばビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェ
ノールＳ、４，４’−ビフェニルフェノール、２，２’
−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチル
フェノール）、２，２’−メチレン−ビス（４−エチル
−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチ
イレン−ビス−（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフ
ェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒ
ドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、トリス
ヒドロキシフェニルメタン、ピロガロール、ジイソプロ
ピリデン骨格を有するフェノール類、１，１−ジ−４−
ヒドロキシフェニルフルオレン等のフルオレン骨格を有
するフェノール類、フェノール化ポリブタジエン等のポ
リフェノール化合物等が挙げられる。

【００２４】本発明では、耐熱性及びまたは電気・磁気
特性を損なわない程度にエポキシ樹脂（ａ）以外の他の
エポキシ樹脂を使用することが可能である。他のエポキ
シ樹脂としては、フェノール系化合物にグリシジル基が
結合しているエポキシ樹脂、シクロヘキサン環等の脂肪
族骨格を有する脂環式エポキシ樹脂、イソシアヌル環、
ヒダントイン環等の複素環を有する複素環式エポキシ樹
脂、その他の各種ノボラック型エポキシ樹脂が挙げられ
る。これらのエポキシ樹脂は難燃性を付与するためにハ
ロゲン、リン、チッソ原子を含む置換基を１個以上有し
ていても良い。

【００２５】本発明のエポキシ樹脂組成物において、他
のエポキシ樹脂を使用する場合、エポキシ樹脂（ａ）は
全エポキシ樹脂中、通常５０重量％以上を占める割合で
含有させることが好ましく、耐熱性を重要視する場合は
６０重量％以上、さらに好ましくは７０重量％以上を占
める割合で含有させるのが良い。含有割合が５０重量％
を下回ると硬化後の成型物の耐熱性が不十分になる可能
性がある。これらは予め他の樹脂成分と混合した物を用
いても良い。

【００２６】本発明で使用するエポキシ当量が８００ｇ
／ｅｑ以上のエポキシ樹脂及び／又は水酸基当量が５０
０ｇ／ｅｑ以上のフェノール樹脂（ｂ）（以下、これら
をあわせて単に樹脂（ｂ）という。）について説明す
る。本発明における該金属成型物の絶縁特性を向上させ
るという点で樹脂（ｂ）としては、エポキシ当量が８０
０ｇ／ｅｑ以上、好ましくは１２００ｇ／ｅｑ以上、よ
り好ましくは１５００ｇ／ｅｑ以上のエポキシ樹脂が用
いられ、また水酸基当量が３００ｇ／ｅｑ以上、好まし
くは５００ｇ／ｅｑ以上、より好ましくは１０００ｇ／
ｅｑ以上のフェノール樹脂が用いられる。樹脂（ｂ）の
うちエポキシ樹脂としては、上記エポキシ樹脂（ａ）や
これと併用できる他のエポキシ樹脂と同様の骨格を有す
るエポキシ樹脂のうちエポキシ当量が８００ｇ／ｅｑ以
上のエポキシ樹脂が挙げられる。

【００２７】また、フェノール樹脂としては、分子中に
フェノール性水酸基を有する樹脂であれば特に限定され
ず、例えば、フェノール、クレゾール、ナフトールノボ
ラック型樹脂、ビスフェノール型樹脂、ビフェニル型樹
脂等のうち水酸基当量が５００ｇ／ｅｑ以上のものが挙
げられる。

【００２８】樹脂（ｂ）は、ビスフェノール骨格を有す
るものが特に好ましく、具体的にはビスフェノールＡ、
Ｆ、Ｓ等が挙げられ、それ以外にもビスフェノール骨格
を有するものであれば特に限定はなく、さらにビスフェ
ノール骨格はハロゲン原子、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、t-ブチル基などの各種置換基を有していても良
い。

【００２９】樹脂（ｂ）は、好ましくは樹脂成分（エポ
キシ樹脂（ａ）＋必要により使用する他のエポキシ樹脂
＋樹脂（ｂ））中通常５〜４０重量％、好ましくは５〜
３０重量％、より好ましくは５〜２０重量％の範囲内で
使用するのが良い。５重量％以下では良好な絶縁特性が
得られず、４０重量％を越えると金属成型物の耐熱性が
不十分になる。上記樹脂（ｂ）は他の樹脂成分と予め混
合して用いても良い。 尚、樹脂（ｂ）においてエポキ
シ樹脂とフェノール樹脂は任意の割合で混合して用いる
ことができる。

【００３０】硬化剤（ｃ）は１分子中にエポキシ樹脂と
反応する官能基を少なくとも２個以上有するものが挙げ
られ、金属成型部品の耐熱性、電気・磁気特性を損なわ
ないものであれば特に限定されるものではなく、２種類
以上を同時に含有しても良い。硬化剤（ｃ）としては例
えば、酸無水物、アミン類、フェノール類、アミド類、
イミダゾール類等が挙げられる。用いうる酸無水物の具
体例としては、フタル酸無水物、トリメリット酸無水
物、ピロメリット酸無水物、ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸無水物、エチレングリコール無水トリメリット酸
等の芳香族カルボン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無
水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、ナジック酸無水
物、ヘット酸無水物、ハイミック酸無水物等の脂環式カ
ルボン酸無水物等が挙げられる。

【００３１】用いうるアミン類の具体例としては、ジア
ミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォ
ン、ジアミノジフェニルエーテル等が挙げられる。用い
うるアミド類の具体例としては、ジシアンジアミド等が
挙げられる。用いうるフェノール類の具体例としては、
ビスフェノールＡ、テトラブロムビスフェノールＡ、ビ
スフェノールＦ、ビスフェノールＳ、４，４’−ビフェ
ニルフェノール、２，２’−メチレン−ビス（４−メチ
ル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メ
チレン−ビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェ
ノール）、４，４’−ブチリレン−ビス（３−メチル−
６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリ
ス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチ
ルフェノール），トリスヒドロキシフェニルメタン、ピ
ロガロール、ジイソプロピリデン骨格を有するフェノー
ル類、１，１−ジ−４−ヒドロキシフェニルフルオレン
等のフルオレン骨格を有するフェノール類、フェノール
化ポリブタジエン等のポリフェノール化合物、フェノー
ル、クレゾール類、エチルフェノール類、ブチルフェノ
ール類、オクチルフェノール類、ビスフェノールＡ、ブ
ロム化ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェ
ノールＳ、ナフトール類等の各種フェノールを原料とす
るノボラック樹脂、キシリレン骨格、ビフェニル骨格又
はフルオレン骨格何れかを含有する各種フェノールノボ
ラック樹脂等が挙げられる。

【００３２】用いうるイミダゾール類の具体例として
は、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾー
ル、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイ
ミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、
１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−ベンジ
ル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−
メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニル
イミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミ
ダゾール、２，４−ジアミノ−６（２’−メチルイミダ
ゾール（１’））エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジ
アミノ−６（２’−ウンデシルイミダゾール（１’））
エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６（２’
−エチル，４−メチルイミダゾール（１’））エチル−
ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６（２’−メチル
イミダゾール（１’））エチル−ｓ−トリアジン・イソ
シアヌル酸付加物、２−メチルイミダゾールイソシアヌ
ル酸の２：３付加物、２−フェニルイミダゾールイソシ
アヌル酸付加物、２−フェニル−３，５−ジヒドロキシ
メチルイミダゾール、２−フェニル−４−ヒドロキシメ
チル−５−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２
−フェニル−３，５−ジシアノエトキシメチルイミダゾ
ール等の各種イミダゾール類、及び、それらイミダゾー
ル類とフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメ
リット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、
マレイン酸、蓚酸等の多価カルボン酸との塩類等が挙げ
られる。これら硬化剤（ｃ）は、一種、または二種以上
混合して使用することができ、また、予め、他の原料と
の予備混合物として用いても良い。

【００３３】硬化剤（ｃ）の使用量は硬化性や未反応硬
化剤による機械物性の低下等を考慮して調整するのが良
いが、一般的に全エポキシ樹脂中のエポキシ基に対する
全硬化剤の当量比合計が０．３〜１．１、好ましくは
０．４〜０．９、特に好ましくは０．５〜０．８になる
ように調整される。尚、樹脂（ｂ）としてフェノール樹
脂を使用した場合、これは硬化剤として作用するので、
硬化剤（ｃ）の使用量は、樹脂（ｂ）中に含まれるフェ
ノール樹脂の使用量を加えた当量比が前記範囲内に収ま
る程度とする。

【００３４】硬化促進剤（ｄ）としては、前記したイミ
ダゾール類、ジシアンジアミド等のアミド類、１，８−
ジアザ−ビシクロ（５．４．０）ウンデセン−７等のジ
アザ化合物及びそれらのフェノール類、前記多価カルボ
ン酸類、又はフォスフィン酸類との塩類、トリフェニル
ホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニ
ルボレート等のホスフィン類、２，４，６−トリスアミ
ノメチルフェノール等のフェノール類等が挙げられる。
これら硬化促進剤は、得られるエポキシ樹脂組成物の硬
化速度、硬化物性、硬化剤の種類によって適宜選択され
るが、好ましくはイミダゾール類、ホスフィン類であ
り、更に好ましくはイミダゾール系アジン誘導体（例え
ば２，４−ジアミノ−６（２’−メチルイミダゾール
（１’））エチル−ｓ−トリアジン、トリフェニルホス
フィン）である。これら硬化促進剤の配合割合は、全エ
ポキシ樹脂１００重量部に対して、通常０．０１〜５重
量部であるが、金属成型部品の作成条件により適宜変更
する必要があり、特に限定するものではない。

【００３５】金属又は金属化合物の粉末（ｅ）として
は、圧粉成型後磁性部品として使用するため磁性を有す
る金属又は金属化合物を含有するものが好ましいが、そ
れら以外でも例えばアルミニウム粉、銅粉、Ｎｉ粉、Ａ
ｌ−Ｎｉ粉や各種合金等の磁性を有しないものを含有し
ていてもよい。磁性を有する金属又は金属化合物の用い
うる具体例としては、アトマイズ鉄粉、還元鉄粉、パー
マロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合金）、珪素鋼や珪素鉄（Ｆｅ−Ｓ
ｉ）、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金）、アルパー
ム（Ｆｅ−Ａｌ合金）等の鉄を構成成分として含有する
ものが挙げられる。他にも、アルニコ合金粉末、希土類
金属粉末、金属酸化物粉末等各種磁性を有する金属又は
金属化合物の粉末が挙げられる。

【００３６】金属又は金属化合物の粉末（ｅ）の配合割
合は、本発明のエポキシ樹脂組成物中で通常７０．０〜
９９．５重量％、好ましくは９０．０〜９９．５重量
％、より好ましくは９５．０〜９９．０重量％となるよ
うに調整するのがよい。また使用する金属又は金属化合
物の粉末の平均粒度は特に限定するものではなく、成型
条件・電気・磁気特性等により最適な粒度のものを選択
する必要があるが、一般的に２ｍｍ以下、好ましくは１
ｍｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下のものを使用
するのがよい。

【００３７】用いうるシランカップリング剤（ｆ）の具
体例としては、３−メルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルメチ
ルジメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシ
シランや分子内にエポキシ基、アミノ基、ケチミン構造
及びイミダゾール構造からなる群より選ばれる１種以上
の官能基又は構造を有する３−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジ
メトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエ
トキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシ
ル）エチルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチ
ル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−
（２−アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−
（２−（ビニルベンジルアミノ）エチル）３−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン塩酸塩、Ｎ−（１，３ジメチ
ルブチリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プ
ロパナミン、イミダゾールタイプのシランカップリング
材としては例えば、２−メチルイミダゾールと３−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシランとの反応物、２エ
チル４メチルイミダゾールと３−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランとの反応物、２エチル４メチルイミ
ダゾールと３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ランとの反応物等が挙げられる。これらシランカップリ
ング剤のうち分子内にエポキシ基、アミノ基、ケチミン
構造及びイミダゾール構造からなる群より選ばれる１種
以上の官能基又は構造を有するものが好ましい。

【００３８】本発明では、絶縁特性に悪影響が無い限り
シランカップリング剤（ｆ）とそれ以外の他のカップリ
ング剤を併用することが出来る。他のカップリング剤と
しては、ジルコニウム系カップリング剤、アルミニウム
系カップリング剤、チタネート系カップリング剤等が挙
げられる。併用しうるカップリング剤の具体例として
は、イソプロピル（ Ｎ−エチルアミノエチルアミノ）
チタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネ
ート、チタニュウムジ（ ジオクチルピロフォスフェー
ト） オキシアセテート、テトライソプロピルジ（ ジオ
クチルフォスファイト） チタネート、ネオアルコキシ
トリ（p−Ｎ−（β−アミノエチル）アミノフェニル）
チタネート等のチタン系カップリング剤、Ｚｒ−アセチ
ルアセトネート、Ｚｒ−メタクリレート、Ｚｒ−プロピ
オネート、ネオアルコキシジルコネート、ネオアルコキ
シトリスネオデカノイルジルコネート、ネオアルコキシ
トリス（ドデカノイル） ベンゼンスルフォニルジルコ
ネート、ネオアルコキシトリス（ エチレンジアミノエ
チル）ジルコネート、ネオアルコキシトリス（m−アミ
ノフェニル） ジルコネート、アンモニュウムジルコニ
ュウムカーボネート、Ａｌ−アセチルアセトネート、Ａ
ｌ−メタクリレート、Ａｌ−プロピオネート等のジルコ
ニウム、或いはアルミニウム系カップリング剤等が挙げ
られる。

【００３９】これらシランカップリング剤（ｆ）を含む
カップリング剤の使用量は、適宜変更して最適量を選択
する必要があるため一概には言えないが、エポキシ樹脂
組成物中で通常０．０２〜３．０重量％、好ましくは
０．０５〜１．０重量％、さらに好ましくは０．１〜
０．５重量％を占める割合で使用する。尚、シランカッ
プリング剤（ｆ）と他のカップリング剤を併用する場
合、シランカップリング剤は、全カップリング剤中通常
３０重量％以上、好ましくは５０重量％以上、より好ま
しくは８０重量％以上を占める割合で使用する。

【００４０】本発明のエポキシ樹脂組成物には、目的に
応じ着色剤、レベリング剤、滑剤等を添加することがで
きる。着色剤としては特に限定はなく、例えばフタロシ
アニン、アゾ、ジスアゾ、キナクリドン、アントラキノ
ン、フラバントロン、ペリノン、ペリレン、ジオキサジ
ン、縮合アゾ、アゾメチン又はメチン系の各種有機系色
素が、又無機顔料としては酸化チタン、硫酸鉛、酸化亜
鉛、クロムエロー、ジンクエロー、クロムバーミリオ
ン、弁柄、コバルト紫、紺青、群青、カーボンブラッ
ク、クロムグリーン、酸化クロム、コバルトグリーン等
がそれぞれ挙げられる。

【００４１】レベリング剤としては、例えばエチルアク
リレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルア
クリレート等のアクリレート類から誘導される分子量４
０００〜１２０００のオリゴマー類、エポキシ化大豆脂
肪酸、エポキシ化アビエチルアルコール、水添ひまし油
等が挙げられる。滑剤としては例えばパラフィンワック
ス、マイクロワックス、ポリエチレンワックス等の炭化
水素系滑剤、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸等の高級脂
肪酸系滑剤、ステアリルアミド、パルミチルアミド、オ
レイルアミド、メチレンビスステアロアミド、エチレン
ビスステアロアミド等の高級脂肪酸アミド系滑剤、硬化
ひまし油、ブチルステアレート、エチレングリコールモ
ノステアレート、ペンタエリスリトール（モノ−、ジ
−、トリ−又はテトラ−）ステアレート等の高級脂肪酸
エステル系滑剤、セチルアルコール、ステアリルアルコ
ール、ポリエチレングリコール、ポリグリセロール等の
アルコール系滑剤、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミ
チン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リシ
ノール酸、ナフテン酸等のマグネシウム、カルシウム、
カドミウム、バリュウム、亜鉛、鉛等の金属塩である金
属石鹸類、カルナウバロウ、カンデリラロウ、密ロウ、
モンタンロウ等の天然ワックス類が挙げられる。

【００４２】本発明の樹脂結合型金属成型部品を得るた
めには、上記各成分を所定の割合で任意の手法で混合し
樹脂被覆された金属又は金属化合物の粉末等を含有する
混合物（本発明のエポキシ樹脂組成物；尚、必要により
粉砕し粒径を揃えてもよい。）を得、その後圧粉成型、
加熱硬化を行う。この際の混合方法としては、適当な溶
剤に予め前記した樹脂類（ニーダー等で予備混合したも
のでも可）を溶解させ、その溶液を金属粉末と均一に混
合しその後、溶剤を除去して粉体を得る方法、または、
原料類（金属又は金属化合物の粉末を含む）をヘンシェ
ルミキサー等を用いて乾式混合後、ニーダー、エクスト
ルーダー、バッチニーダー、反応釜等の加熱溶融させて
混練できるような機械で、溶融加熱、溶融混合処理を施
し、その後、混合物を冷却固化し、粉砕後所望の粒度の
ものを採取して粉体を得る方法がある。樹脂類と金属又
は金属化合物の粉末を混合する方法はこれらに限らず、
絶縁性等の電気・磁気特性を損なわないように適切な方
法・条件で行うことが必要である。前記において溶媒と
しては、樹脂等の有機成分を溶解できるものであれば特
に制限はないが、例えばトルエン、キシレン等の芳香族
炭化水素系有機溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン等のケトン系有機溶剤、エタノ
ール等のアルコール系有機溶剤等が挙げらる。また、シ
ランカップリング剤（ｆ）を含むカップリング剤と金属
又は金属化合物の粉末を予め混合し、これとは別にカッ
プリング剤成分以外の成分を溶剤に溶解したものを混合
してもよい。

【００４３】

【実施例】次に実施例によって、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明がこれら実施例のみに限定されるも
のではない。尚、以下の実施例、比較例において「部」
は重量部を意味する。

【００４４】実施例１ シランカップリング剤としてＮ−（１，３ジメチルブチ
リデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパナ
ミン６部を用い、この２．５重量％メチルエチルケトン
溶液を調製した。アトマイズ鉄粉に対して、このカップ
リング剤が０．１重量％になるようにアトマイズ鉄粉の
量を調製して均一に混合した後、溶剤を自然乾燥させて
カップリング剤処理済み鉄粉とした。次に、エポキシ樹
脂（ａ）として式（１）１，４−ジｔｅｒｔブチル−
２，５−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−ベンゼ
ン（エポキシ当量１７５ｇ／ｅｑ、融点１４３℃）１０
０部、樹脂（ｂ）としてビスフェノールＡエポキシ樹
脂：ＹＤ−７０１７（東都化成製、エポキシ当量１９０
０ｇ／ｅｑ）４０部、硬化剤（ｃ）としてフェノールノ
ボラック：ＴＥＨ１０００（明和化成製、水酸基当量１
０５ｇ／ｅｑ）６０部、硬化促進剤（ｄ）として２−メ
チルイミダゾールアジン：２ＭＺＡ−ＰＷ（四国化成
製）０．１部をニーダーにて混合した予備混練物をメチ
ルエチルケトン８００部に均一に溶解させて、固形分２
０重量％の樹脂液を調製した。この樹脂液を用いて、全
固形分（成分（ａ）〜（ｆ）及び鉄粉）中の樹脂成分が
３．０重量％を占める割合になるようにカップリング処
理済みアトマイズ鉄粉に混ぜ合わせ均一混合した後、溶
剤を自然乾燥させて本発明のエポキシ樹脂組成物を得
た。 得られたエポキシ樹脂組成物４０ｇを成型用金型
に投入し、１５０ｔ／ｃｍ²プレス機を用いて圧粉成型
を行い直径４ｃｍ、厚さ５ｍｍのタブレットを得た。次
いで、これを１５０℃で１時間加熱硬化を行い絶縁抵抗
測定用成型物とし、アドバンテスト社製のデジタルマル
チメーターにて抵抗値を測定した。結果を表１の成型物
の物性の欄に示す。また、エポキシ樹脂組成物を調製す
る際のニーダーによる予備混練物を１５０℃×１時間＋
１８０℃×２時間の硬化条件で硬化させたものについ
て、ガラス転移点をＴＭＡ法にて測定を行った。 結果
を表１の混練物の物性の欄に示す。

【００４５】実施例２〜６、比較例１〜１０ 表１〜３の配合物の組成の欄に示した各成分を使用した
以外は実施例１と同様にして本発明及び比較用の絶縁抵
抗測定用成型物を得た。得られた成型物につき実施例１
と同様にして絶縁抵抗を測定し、結果を表１〜３の成型
物の物性の欄に示した。また、実施例１と同様にニーダ
ーによる予備混練物の硬化物のガラス転移点を測定し、
表１〜３の混練物の物性の欄に示した。尚、表１〜３の
配合物の組成の欄の数値は「部」を表す。また、比較例
１〜１０において、シランカップリング剤を使用しない
場合は、実施例１のカップリング剤処理済鉄粉の代わり
にアトマイズ鉄粉を使用し、全固形分中の樹脂成分が
３．０重量％を占める割合になるようにした。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】

【表３】

【００４９】尚、表１〜３に記載の原料の略号は以下の
通り。 エポキシ樹脂１：式（１）で表される１，４−ジｔｅｒ
ｔブチル−２，５−ビス（２，３−エポキシプロポキ
シ）−ベンゼン（エポキシ当量１７５ｇ／ｅｑ、融点１
４３℃） エポキシ樹脂２：ＹＤ−７０１７（エポキシ当量１９０
０ｇ／ｅｑ、東都化成製、ビスフェノールＡエポキシ樹
脂） エポキシ樹脂３：式（５）におけるＲ_１が水素原子であ
るトリフェニルメタン型エポキシ樹脂、ＥＰＰＮ５０２
Ｈ（エポキシ当量１６５ｇ／ｅｑ、日本化薬製） フェノール樹脂１：ＴＨ４１００（水酸基当量７００ｇ
／ｅｑ、東都化成製、水酸基末端ビスフェノールＡ樹
脂） 硬化剤１：ＴＥＨ−１０００（明和化成製、水酸基当量
１０５ｇ／ｅｑ、フェノールノボラック樹脂） 硬化剤２：カヤハードＴＰＭ（日本化薬製、水酸基当量
９７ｇ／ｅｑ、トリフェニルメタン型フェノール樹脂） 硬化促進剤：２ＭＺ−Ａ−ＰＷ（四国化成製、２−メチ
ルイミダゾール・アジン） カップリング剤１：Ｎ−（１，３ジメチルブチリデン）
−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパナミン カップリング剤２：３−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン カップリング剤３：イミダゾール系シランカップリング
剤（２エチル４メチルイミダゾールと３−メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシランとの反応物であるＹＡ−
２００、日鉱マテリアル製）

【００５０】

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、耐熱性
かつ絶縁特性に優れた樹脂結合型金属成型部品を与える
ことができる。本発明の樹脂結合型金属成型部品は、ノ
イズ防止用トロイダルコア、チョークコイル、電子ビー
ム用偏向ヨーク、変圧器や高周波部品の磁心、磁気ヘッ
ド等、さらには家電製品または自動車等に使用されるモ
ーター用ボンド磁石類等として極めて有用である。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 CC03X CD00W CD00X CD03W CD05W CD05X CD06W CD11W DA078 DA088 DA098 DC008 EJ016 EJ017 EN076 ER026 ER027 EU097 EU116 EU117 EU196 EV216 EW017 EX039 EX069 EX079 EX089 FD018 FD146 FD157 FD209 GQ00 GR02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エポキシ当量５００ｇ／ｅｑ以下のエポキ
   シ樹脂（ａ）、エポキシ当量８００ｇ／ｅｑ以上のエポ
   キシ樹脂及び／又は水酸基当量５００ｇ／ｅｑ以上のフ
   ェノール樹脂（ｂ）、硬化剤（ｃ）、硬化促進剤
   （ｄ）、金属又は金属化合物の粉末（ｅ）及びシランカ
   ップリング剤（ｆ）を含有するエポキシ樹脂組成物。
2. 【請求項２】エポキシ樹脂（ａ）が結晶性エポキシ樹脂
   及び／又はノボラック型エポキシ樹脂である請求項１に
   記載のエポキシ樹脂組成物。
3. 【請求項３】エポキシ樹脂（ａ）が、式（１） 【化１】 （式（１）中のｎは０〜８の整数を、ｔ−Ｂｕはターシ
   ャリーブチル基をそれぞれ表す。）及び／又は式（２） 【化２】 （式（２）中、Ｒ_１及びＲ_２は水素原子、炭素数１〜６
   のアルキル基またはハロゲン原子を表し、ｎは０〜８の
   整数を表す。）及び／又は式（３） 【化３】 （式（３）中、Ｒ_１は炭素数３〜６のｉｓｏ−アルキル
   基または炭素数４〜６のｔｅｒｔ−アルキル基を表し、
   Ｒ_２は水素原子、ハロゲン原子または炭素数１〜６のア
   ルキル基を表し、ｎは０〜８の整数を表す。）で表され
   るエポキシ樹脂である請求項２に記載のエポキシ樹脂組
   成物。
4. 【請求項４】エポキシ樹脂（ａ）が、式（４） 【化４】 （式（４）中、Ｒ_１は水素原子、炭素数１〜６のアルキ
   ル基またはハロゲン原子を表し、ｎは０〜１０の整数を
   表す。）及び／又は式（５） 【化５】 （式（５）中、Ｒ １は水素原子、炭素数１〜６のアルキ
   ル基またはハロゲン原子を表し、ｎは０〜１０の整数を
   表す。）である請求項２に記載のエポキシ樹脂組成物。
5. 【請求項５】エポキシ当量８００ｇ／ｅｑ以上のエポキ
   シ樹脂及び／又は水酸基当量５００ｇ／ｅｑ以上のフェ
   ノール樹脂（ｂ）が、ビスフェノール骨格を有するもの
   である請求項１ないし４のいずれか１項に記載のエポキ
   シ樹脂組成物。
6. 【請求項６】金属又は金属化合物の粉末（ｅ）が磁性を
   示す金属又は金属化合物を含有する粉末である請求項１
   ないし５のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。
7. 【請求項７】磁性を示す金属又は金属化合物を含有する
   粉末が少なくとも鉄成分を含有する粉末である請求項６
   に記載のエポキシ樹脂組成物。
8. 【請求項８】シランカップリング剤（ｆ）が、エポキシ
   基、アミノ基、ケチミン構造及びイミダゾール構造から
   なる群より選ばれる１種以上の官能基又は構造を有する
   請求項１ないし７のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂
   組成物。
9. 【請求項９】請求項１ないし９のいずれか１項に記載の
   エポキシ樹脂組成物を使用した樹脂結合型金属成型部
   品。