JP3336304B2 - 注型用難燃性エポキシ樹脂組成物およびコイル注型物 - Google Patents

注型用難燃性エポキシ樹脂組成物およびコイル注型物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低燃焼性と耐湿性
に優れ、燃焼・分解時において有害なガス等の発生が少
なくハロゲン化物難燃剤、アンチモン等の有害成分を含
有しない注型用難燃性エポキシ樹脂組成物および当該エ
ポキシ樹脂組成物からなるコイル注型物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、コイル等の電気・電子部品は、外
部雰囲気や機械的衝撃から保護するため、エポキシ樹脂
で注型・封止したり、含浸・塗布して硬化することが行
われてきた。
【0003】近年、テレビ用フライバックトランスに代
表されるように、注型用エポキシ樹脂組成物には従来か
らの耐湿性信頼性の他に、ハロゲン化難燃剤、アンチモ
ン等の有害物質を含有しない、環境に配慮した注型用エ
ポキシ樹脂組成物が求められている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、難燃性
のために水酸化アルミニウム等の無機系難燃剤を過剰に
使用することは、耐湿性、耐クラツク性のみならず、耐
熱性を低下させ、ハロゲン化物難燃剤、アンチモン等の
有害物質を含有しない注型用樹脂組成物の提供は困難と
されていた。
【0005】本発明の目的は、上記の事情に鑑みてなさ
れたもので、コイル注型等に好適であって、耐湿性に優
れるとともにハロゲン化物難燃剤成分を含まない注型用
エポキシ樹脂組成物およびコイル注型物を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成しようと鋭意研究を進めた結果、特定の複数無機充
填剤を特定の配合量で用いることによって、上記目的を
達成できることを見いだし、本発明を完成したものであ
る。
【0007】即ち、本発明は、エポキシ樹脂配合成分と
硬化剤配合成分とからなり、当該エポキシ樹脂成分が、 (A)エポキシ樹脂、 (B)シリカ粉末、 (C)水酸化アルミニウムおよび (D)酸化ジルコニウムを必須成分としてなり、(B)
シリカ粉末、(C)水酸化アルミニウムおよび(D)酸
化ジルコニウムの合計量[(B)+(C)+(D)]
が、(A)エポキシ樹脂100重量部に対して160〜
280重量部の割合に含有し、かつ[(B)+(C)+
(D)]における配合割合が、(B)シリカ粉末20〜
35重量%、(C)水酸化アルミニウム65〜80重量
%、(D)酸化ジルコニウム1〜5重量%であるととも
に、組成物成分として赤リンを含まないことを特徴とす
る注型用難燃性エポキシ樹脂組成物である。また、この
エポキシ樹脂組成物を用いコイルを注型してなることを
特徴とするコイル注型物である。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明に用いる(A)エポキシ樹脂として
は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物で
ある限り、分子構造、分子量等に制限されることなく汎
用のものを広く使用することができる。例えば、エポキ
シノボラック型、ビフェニル型等の芳香族系、シクロヘ
キサン誘導体等の脂環族系、さらに次の一般式で示され
るビスフェノールA型のエポキシ樹脂が挙げられる。
【0010】
【化1】 (但し、式中、nは0又は1以上の整数を表す) これらは単独又は2種以上混合して使用することができ
る。
【0011】本発明に用いる(B)シリカ粉末、(C)
水酸化アルミニウムおよび(D)酸化ジルコニウムは、
通常注型用途に用いられるものが使用でき、それらの配
合は、[(B)+(C)+(D)]成分が(A)エポキ
シ樹脂100重量部に対して160重量部〜280重量
部の割合とする。その割合が、160重量部未満である
と難燃性に劣り、280重量部を超えると極端に流動性
が低下するため、注入作業性に劣るため好ましくない。
【0012】また、本発明において(B)シリカ粉末、
(C)水酸化アルミニウムおよび(D)酸化ジルコニウ
ムは混合して無機充填剤として用いるが、無機充填剤の
総量に対する各成分の配合割合は、(B)シリカ粉末が
20〜35重量%、(C)水酸化アルミニウムが65〜
80重量%、(D)酸化ジルコニウムが1〜5重量%で
あるように配合することが必要である。(B)シリカ粉
末の割合が20重量%未満では耐熱性の低下と耐湿性の
低下を招き、35重量%を超えると難燃性に効果ないた
め好ましくない。また、(C)水酸化アルミニウムの割
合が65重量%未満では難燃性に効果なく、80重量%
を超えると耐熱性と耐湿性の低下を招くため好ましくな
い。さらに、(D)酸化ジルコニウムが1重量%未満で
はグローイング時間が長くなり、難燃性に効果なく、5
重量%を超えてはコストの上昇をまねくため汎用性に欠
く。以上述べたように、本範囲外では所望の耐湿性に優
れ、ハロゲン化物難燃剤、アンチモン等の有害物質を含
有しない難燃性熱硬化性樹脂組成物は得られない。従っ
て上記範囲内であることが必要である。
【0013】さらに上記無機充填剤混合物の平均粒径
は、5〜20μmであることが必要である。また、その
粒子の分布は、3μm以下の粒子のものを25重量%以
下、48μm以上の粒子のものを15重量%以下とする
ことがよい。
【0014】本発明の注型用エポキシ樹脂組成物のエポ
キシ樹脂配合成分は、上述したエポキシ樹脂、特定量に
限定されたシリカ粉末、水酸化アルミニウムおよび酸化
ジルコニウムを必須の成分とするが、本発明の目的に反
しない範囲において、また必要に応じて、例えば脂環式
エポキシ等の反応性希釈剤、シランカップリング剤、種
々の沈降防止剤、カーボンブラック、酸化チタン等の着
色剤等を適宜添加配合することができる。
【0015】本発明のエポキシ樹脂組成物を注型材料と
して調製する場合の一般的方法は、(A)エポキシ樹脂
に、(B)シリカ粉末、(C)水酸化アルミニウムおよ
び(D)酸化ジルコニウムとを所望により、珪砂、アル
ミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、クレ
ー、ベンガラ、ガラス繊維、炭素繊維等、希釈剤、着色
剤、沈降防止剤を配合してなるエポキシ樹脂配合成分
と、通常注型用途に用いられるエポキシ樹脂用の硬化剤
と硬化促進剤とからなる硬化剤配合成分を、それぞれ加
熱・混練することにより注型材料とすることができる。
【0016】注型の一般的な方法としては、真空注型が
あるが、予め十分均一に加熱混合した上記の注型材料
を、ミキサー等によって混合し、コイルを納めた型内に
真空注型して加熱硬化させ、コイル注型物が得られる。
また、本発明の注型材料は、コイル注型をはじめとする
電気部品あるいは電子部品の封止、被覆、絶縁等に適用
すれば、優れた特性と信頼性を付与することができる。
【0017】
【作用】本発明の注型用樹脂組成物は、シリカ粉末と水
酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムの総量と、シ
リカ粉末と水酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウム
の配合の重量%を一定の範囲に限定し、さらに、シリカ
粉末と水酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムの混
合物で形成される無機充填剤の平均粒径、粒度分布を限
定することにより、高充填化が達成でき、耐湿性に優
れ、しかも燃焼・分解時においてハロゲン化物、アンチ
モン等の有害物質を含有しない樹脂組成物とすることが
できたものである。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施例によって具
体的に説明する。本発明は、これらの実施例によって限
定されるものではない。以下の実施例および比較例にお
いて「部」とは「重量部」を意味する。
【0019】実施例1 (A)ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量
190)100部、(B)結晶シリカ75部、(C)水
酸化アルミニウム180部、(D)酸化ジルコニウム
5.0部、アクリル系消泡剤0.1部およびシランカッ
プリング剤0.5部をミキサーに投入し、70℃で加熱
混合してエポキシ樹脂配合成分とした。別に、メチルテ
トラヒドロ無水フタル酸84部、および2−エチル−4
−メチルイミダゾール1.0部をミキサーに投入し、7
0℃で加熱混合して硬化剤配合成分とした。上記のエポ
キシ樹脂配合成分と硬化剤配合成分とを混合し、実施例
1のエポキシ樹脂組成物とした。
【0020】実施例2〜4 表1に示した組成のエポキシ樹脂配合成分と硬化剤配合
成分を実施例1と同様に混合して実施例2〜4のエポキ
シ樹脂組成物を得た。
【0021】比較例1〜3 表2に示した組成のエポキシ樹脂配合成分とエポキシ樹
脂配合成分を実施例1と同様に混合し、比較例1〜3の
エポキシ樹脂組成物を得た。
【0022】実施例1〜4および比較例1〜3によって
製造した、注型用エポキシ樹脂組成物を真空下、70℃
の条件下でコイル注入し、ついで、75℃で2.5時
間、さらに105℃で2.5時間後硬化させた。これら
のエポキシ樹脂組成物について諸試験を行ったのでその
結果を表3に示したが、本発明の顕著な効果を確認する
ことができた。
【0023】
【表1】
【表2】
【表3】 *1:PCT(プレッシャークッカーテスト)[125
℃/2.3atm] *2:UL−94難燃性試験に準じて測定した。○印…
合格、×印…不合格。
【0024】
【発明の効果】以上の説明おび表3の結果から明らかな
ように、本発明の注型用エポキシ樹脂組成物は、耐湿性
に優れるとともにハロゲン化物難燃剤、アンチモン等の
有害物質を含有しないエポキシ樹脂組成物であり、本発
明のコイル注型物はじめ、電気・電子部品の封止物等は
生産性に優れる等、産業的意味が大である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // H01F 5/06 H01F 5/06 R 27/32 27/32 A (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 63/00 - 63/10 C08K 3/22 C08K 3/36 H01B 3/40 H01F 5/06 H01F 27/32

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂配合成分と硬化剤配合成分
    とからなり、当該エポキシ樹脂成分が、 (A)エポキシ樹脂、 (B)シリカ粉末、 (C)水酸化アルミニウムおよび (D)酸化ジルコニウムを必須成分としてなり、(B)
    シリカ粉末、(C)水酸化アルミニウムおよび(D)酸
    化ジルコニウムの合計量[(B)+(C)+(D)]
    が、(A)エポキシ樹脂100重量部に対して160〜
    280重量部の割合に含有し、かつ[(B)+(C)+
    (D)]における配合割合が、(B)シリカ粉末20〜
    35重量%、(C)水酸化アルミニウム65〜80重量
    %、(D)酸化ジルコニウム1〜5重量%であるととも
    に、組成物成分として赤リンを含まないことを特徴とす
    る注型用難燃性エポキシ樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 (B)シリカ粉末、(C)水酸化アルミ
    ニウムおよび(D)酸化ジルコニウムの混合物である無
    機充填剤は、その平均粒径が、5〜20μmであり、か
    つ粒径3μm以下の粒子を25重量%以下、粒径48μ
    m以上の粒子を15重量%以下含む請求項1記載の注型
    用難燃性エポキシ樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載のエポキシ樹脂組成
    物を用いコイルを注型してなることを特徴とするコイル
    注型物。
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