JP2002155192A - 難燃性エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた電気部品 - Google Patents

難燃性エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた電気部品

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JP2002155192A
JP2002155192A JP2000353070A JP2000353070A JP2002155192A JP 2002155192 A JP2002155192 A JP 2002155192A JP 2000353070 A JP2000353070 A JP 2000353070A JP 2000353070 A JP2000353070 A JP 2000353070A JP 2002155192 A JP2002155192 A JP 2002155192A
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flame
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retardant
retardant epoxy
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JP2000353070A
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Naoki Hara
直樹 原
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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、しかも低粘度で作業性に優れ
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、水和アルミナ
及び湿潤分散剤としてウレイド系シリコーン系化合物を
含有してなる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。
【0003】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。
【0004】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
あった。
【0005】
【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
作業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。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、エポキシ樹
脂、酸無水物、水和アルミナ及び湿潤分散剤としてウレ
イド系シリコーン系化合物を含有してなる難燃性エポキ
シ樹脂組成物並びに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。
【0007】
【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、通常、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、エポキシ当量が170〜500のものが特に好ま
しい。
【0008】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(チバガイギー社製商品名)、
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。
【0009】エポキシ樹脂としてポリプロピレングリコ
ールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールグ
リシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテ
ル等の反応性希釈剤となる低分子量エポキシ樹脂を使用
する場合は、より高分子量のものと併用することが好ま
しい。
【0010】また、本発明に用いるエポキシ樹脂として
は、1分子中にエポキシ基を1個だけ有するエポキシ化
合物を含んでいてもよい。このようなエポキシ化合物
は、エポキシ樹脂全量に対して0〜40重量%の範囲で
使用することが好ましく、0〜20重量%の範囲で使用
することが好ましい。このようなエポキシ化合物として
は、n−ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジ
ルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、ジ
ブロモクレジルグリシジルエーテル等がある。また、
3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(3,4−エポ
キシシクロヘキサン)カルボキシレート等の脂環式エポ
キシ化合物がを使用することもできる。
【0011】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。
【0012】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。また、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100重量部に対して150〜17
0重量部が好ましく、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%以上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100
重量部に対して150重量部未満であると難燃性が低下
する傾向があり、170重量部を超えると粘度が高くな
りすぎる。
【0013】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、さ
らに湿潤分散剤としてウレイド系シリコーン系化合物を
含有する。湿潤分散剤は、難燃性エポキシ樹脂組成物を
低粘度化させる役割を果たす。
【0014】このウレイド系シリコーン化合物とは、
【化1】 の構造を有するシリコーン系化合物であり、例えば、下
記の一般式(I)で示されるウレイド系シランカップリ
ング剤などが挙げられる。
【0015】
【化2】 (式中、R1は炭素数1〜10のアルキレン基であり、
2、R3及びR4は各々独立に炭素数1〜5のアルコキ
シ基又はフェニルオキシ基を示す)
【0016】この市販品としては、
【化3】 で示される日本ユニカー(株)製の商品名A−1160な
どが挙げられる。
【0017】また、本発明においては、湿潤分散剤とし
て、上記ウレイド系シリコーン化合物以外のもの、例え
ば、1分子内に無機物に対して反応性を持つユニット、
有機物に対して反応性に富むユニット及び有機物との相
溶性を高めるユニットを含むシリコーン系化合物を配合
することができる。ここで、無機物に対して反応性を持
つユニットとしては、例えば、アルコキシ基を有するユ
ニットがあり、無機物に対して反応性に富むユニットと
しては、例えば、エポキシ基、カルボキシ基、カルビノ
ール基等の官能基を有するユニットが挙げられ、有機物
との相溶性を高めるユニットとしては、ポリエーテル
基、アルキル基、アラルキル基等を有するユニットが挙
げられる。これらの構造を有するシランカップリング剤
が好ましいものとしてあげられる。
【0018】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物におい
て、上記湿潤分散剤の配合量は、組成物の低粘度化の点
から、エポキシ樹脂100重量部に対して0.5重量部
以上であるのが好ましく、0.5〜2重量部の範囲であ
るのがより好ましい。
【0019】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。
【0020】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。
【0021】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。
【0022】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明す
る。
【0023】実施例1〜2及び比較例1〜3 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。 (1)粘度:B型回転粘度計を用い、温度25℃で測定
した。 (2)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。
【0024】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 水和アルミナ:住友化学工業(株)製、商品名C−308 炭酸カルシウム:竹原化学工業(株)製、商品名SL−7
00 シリコーン系消泡剤:信越化学工業(株)製、商品名KS
−603 湿潤分散剤:日本ユニカー(株)製、商品名A−1160 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
【0025】
【表1】
【0026】表1から明らかな通り、本発明の特定の湿
潤分散剤を加えた組成物(実施例1、2)は、湿潤分散
剤を加えない組成物(比較例1)と異なり、低粘度で作
業性に優れている。また、湿潤分散剤を添加せずに、水
和アルミナの添加量を減らした組成物(比較例2)は、
低粘度で作業性は向上するが、難燃性はV−1に低下す
る。
【0027】
【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、さらに低粘度であるため作業性に優れる
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得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 83/08 C08L 83/08 H01B 3/40 H01B 3/40 C N Fターム(参考) 4J002 CD011 CD051 CD101 CD181 CP092 DE147 EL136 EX078 FD010 FD137 FD146 FD202 FD208 4J036 AA01 AB09 AB10 AD07 AD08 AG07 AK03 DB15 DB22 DC41 FA01 FA02 FA13 FB16 5G305 AA13 AB25 AB35 AB36 BA09 BA15 CA15 CB13 CB26 CC03 CD13 CD18

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂、酸無水物、水和アルミナ
    及び湿潤分散剤としてウレイド系シリコーン系化合物を
    含有してなる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。
JP2000353070A 2000-11-20 2000-11-20 難燃性エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた電気部品 Pending JP2002155192A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008011648A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Nippon Steel Corp 積層モータコア表面の絶縁被膜被覆方法

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