JP4846886B2 - Flame retardant epoxy resin composition - Google Patents

Flame retardant epoxy resin composition Download PDF

Info

Publication number
JP4846886B2
JP4846886B2 JP11319998A JP11319998A JP4846886B2 JP 4846886 B2 JP4846886 B2 JP 4846886B2 JP 11319998 A JP11319998 A JP 11319998A JP 11319998 A JP11319998 A JP 11319998A JP 4846886 B2 JP4846886 B2 JP 4846886B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
resin composition
flame retardant
accelerator
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP11319998A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11302510A (en
Inventor
昌弘 浜口
良一 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kayaku Co Ltd filed Critical Nippon Kayaku Co Ltd
Priority to JP11319998A priority Critical patent/JP4846886B2/en
Publication of JPH11302510A publication Critical patent/JPH11302510A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4846886B2 publication Critical patent/JP4846886B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気・電子部品に用いられる、環境に優しい難燃性エポキシ樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
エポキシ樹脂は、耐熱性、電気特性、力学特性等に優れているため、各種の電気、電子部品用に使用されている。
一般に電気・電子用の部品は、難燃性が要求されており、これを達成するために、電気・電子部品用に使用されるエポキシ樹脂組成物にはエポキシ樹脂としてハロゲン含有エポキシ樹脂や難燃材としてアンチモン含有化合物が多く使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
近年、環境問題に対する意識の高まりと共に環境を汚染する物質を低減する要求が非常に強くなってきた。
これにともない、ハロゲンは焼却時、焼却条件によってはダイオキシン関連物質の発生が疑われること、アンチモンは発ガン性の疑いが有るため、これらの物質を含まない難燃性の組成物の要求が強くなっている。
ハロゲン、アンチモン代替として、リン系の難燃剤を使用する動きも有るが、焼却時等に環境汚染物質が発生する疑いがあり、
ハロゲン、アンチモン、リンを含有しない、環境に優しい難燃性エポキシ樹脂組成物が切望されている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するためエポキシ樹脂、硬化剤の熱安定性を検討し、特定のエポキシ樹脂と硬化剤の組合せにより、難燃性に優れ、実用上問題のないエポキシ樹脂組成物が得られることを見いだし、本発明に至った。
【0005】
すなわち、本発明は
1.1)エポキシ樹脂(0.2重量%を越えるハロゲン、又はリンを含有するエ
ポキシ樹脂は除く)
2)硬化剤(ハロゲン又はリンを含有する硬化剤は除く)
3)促進剤
を必須とする、エポキシ樹脂組成物であり、その組成物を硬化して、100〜200メッシュに粉砕した硬化物の窒素中での熱重量分析における重量減少曲線の低温側から2番目の変曲点までの重量減少の割合が50%以下である電気・電子部品に用いられる難燃性エポキシ樹脂組成物、
2.100〜200メッシュに粉砕した硬化物の空気中における熱重量分析において最大発熱ピークまでの重量減少の割合が65%以下である上記1.記載のエポキシ樹脂組成物、
3.100〜200メッシュに粉砕した硬化物の窒素中での熱重量分析における重量減少曲線の低温側から2番目の変曲点の温度が400℃以上である上記1.又は2.記載のエポキシ樹脂組成物、
4.100〜200メッシュに粉砕した硬化物の空気中での熱重量分析における最大ピークへの立ち上がり温度が450℃以上である、1.〜3.のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物、
5.1.〜4.のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化してなる硬化物
に関する。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明に使用されるエポキシ樹脂としては、通常、電気・電子部品に使用される物で0.2重量%を越えるハロゲン又はリンを含有しない物であれば良くい。用いうるエポキシ樹脂の具体例としては、ビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビスフェノールK、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ジメチルハイドロキノン、トリメチルハイドロキノン、ジ−ter.ブチルハイドロキノン、レゾルシノール、メチルレゾルシノール、カテコール、メチルカテコール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシメチルナフタレン、ジヒドロキシジメチルナフタレン等のグリシジル化物、フェノール類、もしくはナフトール類とアルデヒド類との縮合物、フェノール類もしくはナフトール類とキシリレングリコールとの縮合物、フェノール類もしくはナフトール類とビスメトキシメチルビフェニルとの縮合物、フェノール類とイソプロペニルアセトフェノンとの縮合物又はフェノール類とジシクロペンタジエンの反応物等のグリシジル化物等が挙げられる。
これらは、公知の方法により得ることが出来る。
【0007】
上記のフェノール類としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、ブチルフェノール、アミルフェノール、ノニルフェノール、カテコール、レゾルシノール、メチルレゾルシノール、ハイドロキノン、フェニルフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールK、ビスフェノールS、ビフェノール、テトラメチルビフェノール等が例示される。
【0008】
又、ナフトール類としては、1−ナフトール、2−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシメチルナフタレン、ジヒドロキシジメチルナフタレン、トリヒドロキシナフタレン等が例示される。
【0009】
更に、アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、ブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、カプロンアルデヒド、ベンズアルデヒド、クロルベンズアルデヒド、ブロムベンズアルデヒド、グリオキザール、マロンアルデヒド、スクシンアルデヒド、グルタルアルデヒド、アジピンアルデヒド、ピメリンアルデヒド、セバシンアルデヒド、アクロレイン、クロトンアルデヒド、サリチルアルデヒド、フタルアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド等が例示される。
本発明に使用されるエポキシ樹脂は、上記に例示されるが、電気・電子部品に使用される物で硬化物と組合せ、その硬化物が上記条件を満足するもので有れば良く、単独または数種混合して使用される。
【0010】
さらに、電気、電子用に使用されるため、加水分解性塩素濃度が小さいものが好ましい。例えばエポキシ樹脂をジオキサンに溶解し、1規定KOHで還流下30分処理した時の脱離塩素で規定される、加水分解性塩素が0.2重量%以下、好ましくは、0.15重量%以下のエポキシ樹脂が好ましい。
【0011】
硬化剤は、電気・電子部品に用いられるものであれば良く、具体的には、ビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビスフェノールK、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ジメチルハイドロキノン、トリメチルハイドロキノン、ジ−ter.ブチルハイドロキノン、レゾルシノール、メチルレゾルシノール、カテコール、メチルカテコール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシメチルナフタレン、ジヒドロキシジメチルナフタレン等のグリシジル化物、フェノール類、もしくはナフトール類とアルデヒド類との縮合物、フェノール類もしくはナフトール類とキシリレングリコールとの縮合物、フェノール類もしくはナフトール類とビスメトキシメチルビフェニルとの縮合物、フェノール類とイソプロペニルアセトフェノンとの縮合物、フェノール類とジシクロペンタジエンの反応物等が例示される。
本発明に用いられる硬化剤は、上記に例示されるが、電気・電子部品に使用されるもので、エポキシ樹脂と組み合わせ、その硬化物が、前記条件を満足するもので有れば良い。
これらの硬化剤は、単独または数種混合して使用される。又、アミン系、酸無水物系等の他の硬化剤と併用してもよい。
【0012】
上記の、フェノール類としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、ブチルフェノール、アミルフェノール、ノニルフェノール、カテコール、レゾルシノール、メチルレゾルシノール、ハイドロキノン、フェニルフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールK、ビスフェノールS、ビフェノール、テトラメチルビフェノール等が例示される。
【0013】
又、ナフトール類としては、1−ナフトール、2−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシメチルナフタレン、ジヒドロキシジメチルナフタレン、トリヒドロキシナフタレン等が例示される。
【0014】
更に、アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、ブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、カプロンアルデヒド、ベンズアルデヒド、クロルベンズアルデヒド、ブロムベンズアルデヒド、グリオキザール、マロンアルデヒド、スクシンアルデヒド、グルタルアルデヒド、アジピンアルデヒド、ピメリンアルデヒド、セバシンアルデヒド、アクロレイン、クロトンアルデヒド、サリチルアルデヒド、フタルアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド等が例示される。
【0015】
硬化剤の使用量は、エポキシ基に対し通常0.3〜1.5当量、好ましくは0.5〜1.3当量である。0.3当量以下場合未反応エポキシ基が多くなり、1.5当量以上の場合、未反応硬化剤の量が多くなり、熱的及び機械的物性が低下して好ましくない。
【0016】
硬化促進剤としては、トリフェニルフォスフィン、ビス(メトキシフェニル)フェニルフォスフィン等のフォスフィン類、2メチルイミダゾール、2エチル4メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリスジメチルアミノメチルフェノール、ジアザビシクロウンデセン等の3級アミン類等が例示される。
尚、硬化促進剤の中にはリンを含有するものも含まれるが、硬化促進剤の使用量は、他の成分に比べごくわずかであるので、環境に悪影響を与える程ではない。
【0017】
硬化促進剤の使用量は、エポキシ樹脂100重量部当り、通常0.2〜6.0重量部、好ましくは、0.4〜4.0重量部である。
【0018】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤をロール、ニーダー等で均一に混練、混合し得ることができる。本発明のエポキシ樹脂組成物は、100〜200℃で、2〜6時間かけて硬化して得られる硬化物が下記条件を満たすようその必須成分を選択する。以下に本発明のエポキシ樹脂の硬化物が備えていなくてはならない条件につき説明する。尚、本発明のエポキシ樹脂組成物は任意成分として無機充填材等を含有せしめることもできるが、本発明のエポキシ樹脂組成物が持つ性質(下記する熱重量分析における重量減少の割合)における場合は任意成分を除外して測定する。まず、硬化物を100〜200メシュに粉砕し、空気中及窒素中で熱重量分析を行う。硬化物の粒度が大きすぎると、空気中での発熱ピークが2つに分離し難く、熱伝導が非常に低いためか、再現性に欠ける。また、特に柔軟性が高いサンプルでは粒度が小さくするのが難しい。窒素中での熱重量分析においては、緩やかな重量減少から第1変曲点を越えて急激な重量減少が起こり、第2変曲点から第1変曲点以降の重量減少より緩やかな重量減少が観察される。第1変曲点から第2変曲点及び第2変曲点以降をそれぞれ直線近似し、その交点もおける重量減少を、第2変曲点における重量減少とし、この時の重量減少の割合が50%以下、好ましくは45%以下である物は、垂直燃焼試験において、燃焼継続時間が非常に短くなり、難燃性が高い。これは、窒素中での熱重量分析における、第1変曲点から第2変曲点迄の重量減少が、燃焼継続のための支配的要因になっているためと推測される。重量減少が50%を超えるものは燃焼継続時間が長くなり、難燃性樹脂組成物としては好ましくない。
【0019】
また、同様の試料につき空気中で重量分析を行うと、まず、おもに側鎖またはエーテル結合の部分的酸化分解と推定される発熱ピークと重量減少が観測される。次いで、更に高温側に主鎖が急激に酸化分解したと推定される急激な重量減少と最大発熱ピークが観測される。本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物は、窒素中での第2変曲点での重量減少が50%以下でさらに、空気中での、最大発熱ピークまでの重量減少の割合が65%以下、好ましくは60%以下であることが好ましい。重量減少の割合が65%を超えると酸化雰囲気中での熱分解が大きすぎ好ましくない。
【0020】
また、窒素中で熱重量分析における第2変曲点の温度は400℃以上、好ましくは420℃以上であるのが好ましい。400℃未満では、熱安定性が不足で熱分解によるガス発生が起こり易く、燃焼が停止しにくく好ましくない。
【0021】
空気中で熱重量分析において、最初のピークと最大ピークの間の最下点と横軸と平行線との接線と最大ピークまでの曲線の近似直線との交点を最大ピークの立ち上がり温度とし、この最大ピークへの立ち上がり温度が450℃以上、好ましくは460℃以上であるのが好ましい。450℃以下では、酸化分解によるガスの発生が起こり易く好ましくない。
【0022】
更に本発明のエポキシ樹脂組成物は、必要に応じ、無機充填材、顔料、離型剤、シランカップリング剤、柔軟剤等を添加することが出来る。
特に、不燃性である無機充填材の添加は、さらに本発明の組成物の難燃性を向上させる効果があり、作業性、硬化後の物性に支障がない限り、難燃性の点では、多く添加することが望ましい。
不燃性無機充填材としては、水酸化アルミ、水酸化マグネシュム、水酸化鉄等の水酸化物、錫酸亜鉛、シリカ、アルミナ、炭酸カルシュム、窒化アルミ、窒化珪素等が例示される。
無機充填材は本発明のエポキシ樹脂組成物中で30〜95重量%を占める割合で必要に応じて使用される。
【0023】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、各成分を所定の割合で、均一に混合することにより得ることができる。本発明のエポキシ樹脂組成物は従来知られている方法と同様の方法で容易にその硬化物とすることができる。例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、並びに必要により無機充填材、顔料、離型材及びシランカップリング剤等を70〜110℃の温度で押出機、ロール、ニーダー等で混合することにより、エポキシ樹脂組成物を得ることが出来る。
【0024】
得られたエポキシ樹脂組成物を注型、トランスファー成型機等を用いて成型し、更に80〜200℃で2〜10時間後硬化することにより本発明の硬化物を得ることが出来る。
【0025】
以下に、実施例により、本発明を更に詳細に説明する。また、実施例中特に、断わりが無い限り、部は重量部を示す。
【0026】
参考例1〜3、実施例4、比較例1、2
表1に示す配合物をミキシングロールにて、均一に混合しエポキシ樹脂組成物を得た。この組成物を粉砕し、タブレットマシンでタブレットを得た。得られたタブレットをトランシファー成型機で、成型し、10×4×90mmの試験片を成型した。この試験片を、180℃×6時間硬化を行った。この試験片をクランプに垂直に保持し、バーナーの炎を19mmの青色炎に調節し、試験片の下端中央部に炎の9.5mmを15秒接炎する。接炎後バーナーを離して、燃焼継続時間を測定した。また消炎後、直ちに15秒接炎した後、バーナーを離し、燃焼継続時間を測定した。各サンプル10本の燃焼継続時間の平均値を表2に示す。
【0027】
また各サンプルを粉砕し、100〜200メッシュの粒度の物を約10mg採取し、昇温速度10℃/min.、窒素または空気流量150ml/min.で熱重量分析装置(TG/DTA220、セイコー電子工業(株)製)を用い熱重量分析を行った。その結果を表2に示す。
【0028】
尚、使用した、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤を下記に示す。
1.エポキシ樹脂
樹脂A:NC−3000PL(フェノールとビスメトキシメチルビフェニルの縮合物のグリシジル化物、エポキシ当量274g/eq.、日本化薬(株)製)
樹脂B:XP−2030(フェノールとキシリレングリコールとの縮合物のグリシジル化物、エポキシ当量238g/eq.、日本化薬(株)製)
樹脂C:EPPN−502H(フェノールとサリチルアルデヒドの縮合物のグリシジル化物、エポキシ当量169g/eq.、日本化薬(株)製)
樹脂D:EOCN−1020(クレゾールとホルムアルデヒドの縮合物のグリシジル化物、エポキシ当量200g/eq.、日本化薬(株)製)
樹脂H:BREN−105(臭素化フェノールノボラックのグリシジル化物、エポキシ当量274g/eq.、臭素含量35%、日本化薬(株)製)
2.硬化剤
樹脂E:MEH−7851(フェノールとビスメトキシメチルビフェニルの縮合物、水酸基当量206g/eq.、明和化成(株)製)
樹脂F:Xylok XLC−225−3L(フェノールとキシリレングリコールとの縮合物、水酸基当量170g/eq.、三井化学(株)製)
樹脂G:PN−80(フェノールノボラック、水酸基当量105g/eq.、日本化薬(株)製)
3.硬化促進剤
TPP:トリフェニルフォスフィン(純正化学(株)製)
4.その他
Sb:三酸化アンチモン(三津和化学薬品(株)製)
【0029】
表1
参 考 例 実施例 比 較 例
樹脂 1 2 3 4 1 2 3
A 274 274 − − − − −
B − − 238 238 − − −
C − − − − − 169 −
D − − − − 200 − 200
E 206 − − 206 − − −
F − 170 170 − − − −
G − − − − 105 105 112
H − − − − − − 17.1
TPP 5.5 2.7 2.4 4.7 2.0 1.7 2.0
Sb − − − − − − 6.0
【0030】
表2
燃焼テスト 熱重量分析
燃焼継続時間 窒 素 中 空 気 中
1回目 2回目 第2変曲 第2変 最大ピー 最大ピー
(秒) (秒) 点までの 曲点の クまでの クへの立
重量減少 温度 重量減少 上り温度
(%) (℃) (%) (℃)
参考例
1 2 4 46 466 56 483
2 1 3 33 442 54 471
3 3 8 47 482 53 481
実施例
4 4 8 45 438 60 455
比較例
1 13 26 56 446 65 445
2 消炎せず 58 434 60 450
3 1 10 − − − −
注1)比較例3のみ、接炎時間10秒×2、他は、接炎時間15秒×2
【0031】
【発明の効果】
表2に見られるように、本発明のエポキシ樹脂組成物は、燃焼テストにおいて、燃焼継続時間が、比較例1、2と較べ、大幅に短くなっている。又、難燃剤、難燃助剤として、臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン(臭素として換算した含量3重量%、三酸化アンチモン3重量%添加)を添加した比較例3と比較しても、ほぼ同等の燃焼継続時間であり、環境にやさしい、難燃性に優れた電気・電子部品に有用な組成物である。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an environment-friendly flame retardant epoxy resin composition used for electric / electronic parts.
[0002]
[Prior art]
Epoxy resins are excellent in heat resistance, electrical properties, mechanical properties, etc., and are therefore used for various electrical and electronic components.
In general, electrical and electronic parts are required to have flame retardancy. To achieve this, epoxy resin compositions used for electrical and electronic parts include halogen-containing epoxy resins and flame retardants as epoxy resins. Many antimony-containing compounds are used as the material.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, with increasing awareness of environmental issues, the demand for reducing substances that pollute the environment has become very strong.
As a result, halogens are incinerated, dioxin-related substances are suspected to be generated depending on the incineration conditions, and antimony is suspected to be carcinogenic. It has become.
As a substitute for halogen and antimony, there is a move to use phosphorus-based flame retardants, but there is a suspicion that environmental pollutants are generated during incineration,
An environmentally friendly flame retardant epoxy resin composition that does not contain halogen, antimony, and phosphorus is desired.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present inventors have studied the thermal stability of an epoxy resin and a curing agent, and by combining a specific epoxy resin and a curing agent, an epoxy resin composition having excellent flame retardancy and no practical problem. It was found that a product can be obtained, and the present invention has been achieved.
[0005]
That is, the present invention is 1.1) epoxy resin (excluding epoxy resin containing more than 0.2% by weight of halogen or phosphorus)
2) Curing agents (except for curing agents containing halogen or phosphorus)
3) An epoxy resin composition that requires an accelerator, and the cured product that has been cured and ground to 100-200 mesh is 2 from the low temperature side of the weight loss curve in thermogravimetric analysis in nitrogen. A flame retardant epoxy resin composition used for electrical and electronic parts, wherein the weight loss rate up to the second inflection point is 50% or less,
2. In the thermogravimetric analysis of the cured product pulverized to 100 to 200 mesh in air, the ratio of weight reduction to the maximum exothermic peak is 65% or less. The epoxy resin composition according to the description,
3. The temperature of the second inflection point from the low temperature side of the weight loss curve in the thermogravimetric analysis in nitrogen of a cured product pulverized to 100 to 200 mesh is 400 ° C. or higher. Or 2. The epoxy resin composition according to the description,
4. The rising temperature to the maximum peak in the thermogravimetric analysis in air of the cured product pulverized to 100 to 200 mesh is 450 ° C. or higher. ~ 3. The epoxy resin composition according to any one of
5.1. ~ 4. The hardened | cured material formed by hardening | curing the epoxy resin composition of any one of these.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As the epoxy resin used in the present invention, any epoxy resin that is usually used for electric / electronic parts and does not contain more than 0.2% by weight of halogen or phosphorus may be used. Specific examples of epoxy resins that can be used include bisphenol A, tetramethylbisphenol F, bisphenol F, bisphenol S, bisphenol K, biphenol, tetramethylbiphenol, hydroquinone, methylhydroquinone, dimethylhydroquinone, trimethylhydroquinone, di-ter. Glycidyl compounds such as butylhydroquinone, resorcinol, methylresorcinol, catechol, methylcatechol, dihydroxynaphthalene, dihydroxymethylnaphthalene, dihydroxydimethylnaphthalene, phenols, or condensates of naphthols and aldehydes, phenols or naphthols and xylylene Examples thereof include a condensate with glycol, a condensate of phenols or naphthols with bismethoxymethylbiphenyl, a condensate of phenols with isopropenylacetophenone, or a glycidylation product such as a reaction product of phenols with dicyclopentadiene.
These can be obtained by known methods.
[0007]
Examples of the phenols include phenol, cresol, xylenol, butylphenol, amylphenol, nonylphenol, catechol, resorcinol, methylresorcinol, hydroquinone, phenylphenol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol K, bisphenol S, biphenol, tetramethylbiphenol, etc. Is exemplified.
[0008]
Examples of naphthols include 1-naphthol, 2-naphthol, dihydroxynaphthalene, dihydroxymethylnaphthalene, dihydroxydimethylnaphthalene, trihydroxynaphthalene and the like.
[0009]
Furthermore, as aldehydes, formaldehyde, acetaldehyde, propyl aldehyde, butyraldehyde, valeraldehyde, capronaldehyde, benzaldehyde, chlorbenzaldehyde, bromobenzaldehyde, glyoxal, malonaldehyde, succinaldehyde, glutaraldehyde, adipine aldehyde, pimelin aldehyde, Examples are sebacinaldehyde, acrolein, crotonaldehyde, salicylaldehyde, phthalaldehyde, hydroxybenzaldehyde and the like.
The epoxy resin used in the present invention is exemplified above, but it may be combined with a cured product that is used for electrical / electronic components, and the cured product only needs to satisfy the above conditions. Several types are used in combination.
[0010]
Furthermore, since it is used for electricity and electronics, those having a low hydrolyzable chlorine concentration are preferred. For example, hydrolyzable chlorine is 0.2 wt% or less, preferably 0.15 wt% or less, as defined by the elimination chlorine when epoxy resin is dissolved in dioxane and treated with 1N KOH for 30 minutes under reflux. The epoxy resin is preferable.
[0011]
Any curing agent may be used as long as it is used for electric / electronic parts. Specifically, bisphenol A, tetramethylbisphenol F, bisphenol F, bisphenol S, bisphenol K, biphenol, tetramethylbiphenol, hydroquinone, methylhydroquinone, Dimethyl hydroquinone, trimethyl hydroquinone, di-ter. Glycidyl compounds such as butylhydroquinone, resorcinol, methylresorcinol, catechol, methylcatechol, dihydroxynaphthalene, dihydroxymethylnaphthalene, dihydroxydimethylnaphthalene, phenols, or condensates of naphthols and aldehydes, phenols or naphthols and xylylene Examples include condensates of glycols, condensates of phenols or naphthols and bismethoxymethylbiphenyl, condensates of phenols and isopropenylacetophenone, and reactants of phenols and dicyclopentadiene.
Although the hardening | curing agent used for this invention is illustrated above, it is used for an electrical / electronic component, it should combine with an epoxy resin and the hardened | cured material should just satisfy the said conditions.
These curing agents are used alone or in combination. Moreover, you may use together with other hardening | curing agents, such as an amine type and an acid anhydride type.
[0012]
As the above-mentioned phenols, phenol, cresol, xylenol, butylphenol, amylphenol, nonylphenol, catechol, resorcinol, methylresorcinol, hydroquinone, phenylphenol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol K, bisphenol S, biphenol, tetramethylbiphenol Etc. are exemplified.
[0013]
Examples of naphthols include 1-naphthol, 2-naphthol, dihydroxynaphthalene, dihydroxymethylnaphthalene, dihydroxydimethylnaphthalene, trihydroxynaphthalene and the like.
[0014]
Furthermore, as aldehydes, formaldehyde, acetaldehyde, propyl aldehyde, butyraldehyde, valeraldehyde, capronaldehyde, benzaldehyde, chlorbenzaldehyde, bromobenzaldehyde, glyoxal, malonaldehyde, succinaldehyde, glutaraldehyde, adipine aldehyde, pimelin aldehyde, Examples are sebacinaldehyde, acrolein, crotonaldehyde, salicylaldehyde, phthalaldehyde, hydroxybenzaldehyde and the like.
[0015]
The usage-amount of a hardening | curing agent is 0.3-1.5 equivalent normally with respect to an epoxy group, Preferably it is 0.5-1.3 equivalent. When the amount is 0.3 equivalent or less, the number of unreacted epoxy groups increases. When the amount is 1.5 equivalents or more, the amount of the unreacted curing agent increases, which is not preferable because the thermal and mechanical properties are lowered.
[0016]
Examples of the curing accelerator include phosphines such as triphenylphosphine and bis (methoxyphenyl) phenylphosphine, imidazoles such as 2methylimidazole and 2ethyl4methylimidazole, trisdimethylaminomethylphenol, diazabicycloundecene and the like. And tertiary amines.
In addition, although the thing containing phosphorus is contained in a hardening accelerator, since the usage-amount of a hardening accelerator is very small compared with another component, it does not have a bad influence on an environment.
[0017]
The usage-amount of a hardening accelerator is 0.2-6.0 weight part normally per 100 weight part of epoxy resins, Preferably, it is 0.4-4.0 weight part.
[0018]
The epoxy resin composition of this invention can knead | mix and mix an epoxy resin, a hardening | curing agent, and a hardening accelerator uniformly with a roll, a kneader, etc. The epoxy resin composition of this invention selects the essential component so that the hardened | cured material obtained by hardening over 2 to 6 hours at 100-200 degreeC may satisfy | fill the following conditions. The conditions that the cured product of the epoxy resin of the present invention must have will be described below. In addition, although the epoxy resin composition of the present invention can contain an inorganic filler or the like as an optional component, in the case of the properties possessed by the epoxy resin composition of the present invention (weight reduction ratio in thermogravimetric analysis described below) Measure without any optional components. First, the cured product is pulverized to 100 to 200 mesh and subjected to thermogravimetric analysis in air and nitrogen. If the particle size of the cured product is too large, it is difficult to separate the exothermic peak in the air into two, and the heat conduction is very low, so reproducibility is lacking. In addition, it is difficult to reduce the particle size in a particularly flexible sample. In thermogravimetric analysis in nitrogen, a sudden weight loss occurs over the first inflection point from a gradual weight loss, and a gradual weight loss from the second inflection point to a weight loss after the first inflection point. Is observed. From the first inflection point, the second inflection point and the second inflection point are linearly approximated, and the weight decrease at the intersection is defined as the weight decrease at the second inflection point. A thing which is 50% or less, preferably 45% or less has a very short combustion duration in the vertical combustion test and has high flame retardancy. This is presumably because the weight loss from the first inflection point to the second inflection point in the thermogravimetric analysis in nitrogen is a dominant factor for continuing combustion. When the weight loss exceeds 50%, the combustion duration time becomes long, which is not preferable as a flame retardant resin composition.
[0019]
When a weight analysis of the same sample is performed in the air, first, an exothermic peak and a weight decrease estimated to be partial oxidative decomposition of a side chain or an ether bond are observed. Next, a rapid weight loss and a maximum exothermic peak presumed that the main chain has undergone rapid oxidative decomposition are observed on the higher temperature side. In the cured product of the epoxy resin composition of the present invention, the weight loss at the second inflection point in nitrogen is 50% or less, and the weight reduction ratio to the maximum exothermic peak in air is 65% or less. Preferably, it is 60% or less. If the rate of weight loss exceeds 65%, thermal decomposition in an oxidizing atmosphere is too large, which is not preferable.
[0020]
The temperature at the second inflection point in thermogravimetric analysis in nitrogen is 400 ° C. or higher, preferably 420 ° C. or higher. If it is less than 400 ° C., the thermal stability is insufficient, gas generation due to thermal decomposition is likely to occur, and combustion is difficult to stop, which is not preferable.
[0021]
In thermogravimetric analysis in air, the intersection of the lowest point between the first peak and the maximum peak, the tangent line between the horizontal axis and the parallel line, and the approximate straight line of the curve up to the maximum peak is defined as the rising temperature of the maximum peak. The rising temperature to the maximum peak is 450 ° C. or higher, preferably 460 ° C. or higher. When the temperature is 450 ° C. or lower, gas is likely to be generated by oxidative decomposition, which is not preferable.
[0022]
Furthermore, the epoxy resin composition of this invention can add an inorganic filler, a pigment, a mold release agent, a silane coupling agent, a softening agent, etc. as needed.
In particular, the addition of an incombustible inorganic filler has the effect of further improving the flame retardancy of the composition of the present invention, and in terms of flame retardancy, as long as there is no hindrance to workability and physical properties after curing, It is desirable to add a large amount.
Examples of the noncombustible inorganic filler include hydroxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and iron hydroxide, zinc stannate, silica, alumina, calcium carbonate, aluminum nitride, silicon nitride, and the like.
An inorganic filler is used as needed in the ratio which occupies 30 to 95 weight% in the epoxy resin composition of this invention.
[0023]
The epoxy resin composition of the present invention can be obtained by uniformly mixing each component at a predetermined ratio. The epoxy resin composition of the present invention can be easily made into a cured product by a method similar to a conventionally known method. For example, by mixing an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, and if necessary, an inorganic filler, a pigment, a release agent, a silane coupling agent, and the like at a temperature of 70 to 110 ° C. with an extruder, a roll, a kneader, etc. An epoxy resin composition can be obtained.
[0024]
The cured product of the present invention can be obtained by molding the obtained epoxy resin composition using a casting mold, a transfer molding machine or the like, and further post-curing at 80 to 200 ° C. for 2 to 10 hours.
[0025]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Moreover, unless otherwise indicated in an Example, a part shows a weight part.
[0026]
Reference Examples 1 to 3, Example 4, Comparative Examples 1 and 2
The formulations shown in Table 1 were mixed uniformly with a mixing roll to obtain an epoxy resin composition. This composition was pulverized and a tablet was obtained using a tablet machine. The obtained tablet was molded with a transfer molding machine to mold a 10 × 4 × 90 mm test piece. This test piece was cured at 180 ° C. for 6 hours. The test piece is held vertically to the clamp, the flame of the burner is adjusted to a 19 mm blue flame, and 9.5 mm of the flame is contacted to the center of the lower end of the test piece for 15 seconds. After the flame contact, the burner was released and the combustion duration was measured. Further, after flame extinction, the flame contacted immediately for 15 seconds, the burner was released, and the combustion duration was measured. Table 2 shows the average value of the burning duration of 10 samples.
[0027]
Further, each sample was pulverized, and about 10 mg of a 100-200 mesh particle size was collected, and the heating rate was 10 ° C./min. , Nitrogen or air flow rate 150 ml / min. Then, thermogravimetric analysis was performed using a thermogravimetric analyzer (TG / DTA220, manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.). The results are shown in Table 2.
[0028]
In addition, the used epoxy resin, hardening | curing agent, and hardening accelerator are shown below.
1. Epoxy resin resin A: NC-3000PL (glycidylation product of phenol and bismethoxymethylbiphenyl condensate, epoxy equivalent of 274 g / eq., Manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Resin B: XP-2030 (glycidylation product of a condensation product of phenol and xylylene glycol, epoxy equivalent 238 g / eq., Manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Resin C: EPPN-502H (glycidylated product of phenol / salicylaldehyde condensate, epoxy equivalent of 169 g / eq., Manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Resin D: EOCN-1020 (glycidylated product of condensate of cresol and formaldehyde, epoxy equivalent 200 g / eq., Manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Resin H: BREN-105 (glycidylated brominated phenol novolak, epoxy equivalent 274 g / eq., Bromine content 35%, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
2. Curing agent resin E: MEH-7851 (Condensate of phenol and bismethoxymethylbiphenyl, hydroxyl group equivalent 206 g / eq., Manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.)
Resin F: Xylok XLC-225-3L (condensate of phenol and xylylene glycol, hydroxyl group equivalent 170 g / eq., Manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)
Resin G: PN-80 (phenol novolak, hydroxyl group equivalent 105 g / eq., Manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
3. Curing accelerator TPP: Triphenylphosphine (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.)
4). Other Sb: Antimony trioxide (manufactured by Mitsuwa Chemicals Co., Ltd.)
[0029]
Table 1
Reference Example Comparative Example Resin 1 2 3 4 1 2 3
A 274 274-----
B--238 238---
C − − − − − 169 −
D − − − − 200 − 200
E 206 − − 206 − − −
F-170 170----
G----105 105 112
H − − − − − − 17.1
TPP 5.5 2.7 2.4 2.4 4.7 2.0 1.7 2.0
Sb − − − − − − 6.0
[0030]
Table 2
Combustion test Thermogravimetric analysis
Combustion duration Nitrogen Medium Air First time Second time Second inflection Second inflection Maximum peak Maximum peak (second) (second) Up to the point of the point up to the point
Weight decrease temperature Weight decrease Ascent temperature
(%) (° C) (%) (° C)
Reference Example 1 2 4 46 466 56 483
2 1 3 33 442 54 471
3 3 8 47 482 53 481
Example 4 4 8 45 438 60 455
Comparative Example 1 13 26 56 446 65 445
2 Not extinguished 58 434 60 450
3 1 10 − − − −
Note 1) For Comparative Example 3 only, flame contact time 10 seconds × 2; for others, flame contact time 15 seconds × 2
[0031]
【The invention's effect】
As can be seen from Table 2, in the epoxy resin composition of the present invention, the combustion duration time in the combustion test is significantly shorter than in Comparative Examples 1 and 2. Further, even when compared with Comparative Example 3 in which brominated epoxy resin, antimony trioxide (content 3% by weight converted as bromine, 3% by weight antimony trioxide added) was added as a flame retardant and flame retardant aid, It is a composition useful for electrical and electronic parts that have an equivalent combustion duration and are environmentally friendly and have excellent flame resistance.

Claims (5)

1)フェノールとキシリレングリコールとの縮合物のグリシジル化物であるエポキシ樹脂(0.2重量%を超えるハロゲン、又はリンを含有するエポキシ樹脂は除く)
2)該エポキシ樹脂のエポキシ基に対し0.3〜1.5当量の、フェノールとビスメトキシメチルビフェニルとの縮合物である硬化剤(ハロゲン又はリンを含有する硬化剤は除く)
3)該エポキシ樹脂100重量部当り0.2〜6.0重量部の促進剤
を必須成分とし、ハロゲン、アンチモン及びリン系難燃剤を含有しない、電気・電子部品に用いられる難燃性エポキシ樹脂組成物
1) phenol and halogen in excess of epoxy resin (0.2 wt% is a glycidylated condensation product of xylylene glycol, or epoxy resin containing phosphorus are excluded)
2) The epoxy 0.3-1.5 equivalents to the epoxy groups of the resin, curing agent is a condensate of phenol and bis-methoxymethyl biphenyl (excluding the curing agent containing halogen or phosphorus)
3) A flame retardant epoxy resin used for electrical and electronic parts, containing 0.2 to 6.0 parts by weight of an accelerator as an essential component per 100 parts by weight of the epoxy resin and containing no halogen, antimony or phosphorus flame retardant. Composition .
促進剤が、フォスフィン類、イミダゾール類又は3級アミン類である請求項1に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。The flame retardant epoxy resin composition according to claim 1, wherein the accelerator is phosphine, imidazole, or tertiary amine. 促進剤が、フォスフィン類である請求項2に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。The flame retardant epoxy resin composition according to claim 2, wherein the accelerator is phosphine. 促進剤が、トリフェニルフォスフィン又はビス(メトキシメチル)フェニルフォスフィンである請求項3に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。The flame retardant epoxy resin composition according to claim 3, wherein the accelerator is triphenylphosphine or bis (methoxymethyl) phenylphosphine. 請求項1乃至4のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化してなる硬化物。Hardened | cured material formed by hardening | curing the epoxy resin composition as described in any one of Claims 1 thru | or 4 .
JP11319998A 1998-04-23 1998-04-23 Flame retardant epoxy resin composition Expired - Fee Related JP4846886B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11319998A JP4846886B2 (en) 1998-04-23 1998-04-23 Flame retardant epoxy resin composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11319998A JP4846886B2 (en) 1998-04-23 1998-04-23 Flame retardant epoxy resin composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11302510A JPH11302510A (en) 1999-11-02
JP4846886B2 true JP4846886B2 (en) 2011-12-28

Family

ID=14606074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11319998A Expired - Fee Related JP4846886B2 (en) 1998-04-23 1998-04-23 Flame retardant epoxy resin composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4846886B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102449752B1 (en) 2022-08-18 2022-09-30 선유규 Water based water repellent agent manufacturing method and carring out method using thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102449752B1 (en) 2022-08-18 2022-09-30 선유규 Water based water repellent agent manufacturing method and carring out method using thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11302510A (en) 1999-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3414340B2 (en) Flame retardant resin material and flame retardant resin composition
CN103382242B (en) Phosphorus-containing flame-retardant phenolic resin and flame-retardant cured epoxy resin prepared with phosphorus-containing flame-retardant phenolic resin as raw material
JP4551387B2 (en) Novel phenol-aldehyde resin, method for producing the same, and use thereof
TWI598371B (en) Phosphorus-containing epoxy resin and the epoxy resin as an essential component of the composition, hardened material
JP5159149B2 (en) Nitrogen-containing phenolic resin
JP2017155230A (en) Poly(vinylbenzyl)ether compound, curable resin composition containing this and cured article
EP0133600B1 (en) Epoxy resin and composition
JP3975552B2 (en) Phenol resin composition and method for producing phenol resin
JP5328064B2 (en) Polyhydric phenol compound, thermosetting resin composition and cured product thereof
WO2010079672A1 (en) Novolac resin and thermosetting resin composition
JP4846886B2 (en) Flame retardant epoxy resin composition
JP3944627B2 (en) Phenolic resin composition
JP4171945B2 (en) Phenol resin composition and method for producing phenol resin
JP4413332B2 (en) Flame retardant epoxy resin composition
JP2000212391A (en) Flame-retardant epoxy resin composition
JP3318870B2 (en) Epoxy resin composition
JP4562241B2 (en) Epoxy resin composition
JP2004091550A (en) Phenolic resin and its manufacturing method, and epoxy resin curing agent
JPH07228755A (en) Resin composition for sealing electronic part
JP2006273897A (en) Phenol resin, epoxy resin-curing agent and epoxy resin composition
JPH0741535A (en) Phenol resin composition
JPH111604A (en) Thermosetting resin composition
JP2000017146A (en) Thermosetting resin composition and its cured product
JP2002356604A (en) Flame-retardant epoxy resin composition
JP2003292558A (en) New copolymer and flame retardant epoxy resin composition containing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050408

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070417

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070419

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070612

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070614

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071120

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080111

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080604

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080801

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20080911

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20090313

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110719

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111013

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees