JP6565258B2 - 液状エポキシ樹脂組成物及び液状エポキシ樹脂成形材料 - Google Patents
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Description
[1] (A)液状エポキシ樹脂及び(B)液状シリコーンを含む液状エポキシ樹脂組成物であって、充填材を含まない状態の前記液状エポキシ樹脂組成物を、25℃の条件下、リング法で測定した時の表面張力が24.5mN/m以下、かつラメラ長が0.7mm以下の範囲であることを特徴とする液状エポキシ樹脂組成物。
[2] 前記(B)液状シリコーンがアルキル変性シリコーン、カルボキシル変性シリコーンからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む[1]に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
[3] 前記(B)液状シリコーンがフェニル基を含有するアルキル変性シリコーンを含む[1]又は[2]に記載の液状エポキシ樹脂。
[4] 前記(B)液状シリコーンの配合量が、前記液状エポキシ樹脂組成物100質量部に対して、0.1質量部以上、10質量部以下である[1]から[3]のいずれか1項に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
[5] さらに(C)硬化剤を含む[1]から[4]のいずれか1項に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
[6] 前記(C)硬化剤が酸無水物である[5]に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
[7] さらに(D)無機充填材を含む[1]から[6]のいずれか1項に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
[8] 前記(D)無機充填材の配合量が、前記液状エポキシ樹脂組成物全体の10体積%以上、75体積%以下である[7]に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
[9] [1]から[8]のいずれか1項に記載の液状エポキシ樹脂組成物を混合及び/又は混錬して得られることを特徴とする液状エポキシ樹脂成形材料。
[10] E型粘度計を用いて、温度60℃、1rpmの条件で測定した際の粘度が、0.03Pa・s以上、100Pa・s以下の範囲内である[9]に記載の液状エポキシ樹脂成形材料。
脂及び(B)液状シリコーンを含み、充填材を含まない樹脂組成物の配合物、ならびに、上記充填材を含まない配合物を混合及び/又は混練して得られる混合物及び/又は混練物のいずれの形態であってもよく、さらには、充填材を含んでいてもよい樹脂組成物の配合物、混合物及び混練物から、濾過等の方法で充填材を除去したものであってもよい。
シリコーンに加えて、さらに(C)硬化剤を用いることができる。本発明の液状エポキシ樹脂組成物に用いることができる(C)硬化剤としては、特に限定するものではないが、上述の(A)液状エポキシ樹脂と反応し、硬化させ得るものであれば使用することができる。具体的には、例えば、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸及びこれらの誘導体等の酸無水物、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂等が挙げられる。また、ジシアンジアミド、イミダゾール、ルイス酸のアミン錯体等も使用可能である。これらは、1種を単独で使用しても良く、2種を混合して使用しても良い。本発明では、なかでもコイルへの樹脂の含浸性が良好となるため、液状かつ低粘度である酸無水物が好ましく、特に、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸及びこれらの誘導体等の酸無水物の使用が好ましい。(C)硬化剤の配合量としては、特に限定するものではないが、(A)液状エポキシ樹脂の全エポキシ基数と、(C)硬化剤の全官能基数の比率で、0.6以上、1.4以下であることが好ましく、0.8以上、1.2以下であることがより好ましい。上記範囲内とすることで、硬化性を適切な範囲とすることが容易となる。
(A)液状エポキシ樹脂
(1)液状エポキシ樹脂1:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ダウケミカル日本社製、DER−331J、エポキシ当量186g/eq)
(2)液状エポキシ樹脂2:ビスフェノールF型エポキシ樹脂(三菱化学社製、jER807,エポキシ当量168g/eq)
(3)液状シリコーン1:フェニル基を有するアルキル変性の液状シリコーン(東レ・ダウコーニング社製、SH550)
(4)液状シリコーン2:フェニル基を有するアルキル変性の液状シリコーン(東レ・ダウコーニング社製、SH510)
(5)液状シリコーン3:カルボキシル変性の液状シリコーン(東レ・ダウコーニング社製、BY−16−750)
(6)液状シリコーン4:ポリエーテルを側鎖に有する液状シリコーン(東レ・ダウコーニング社製、SF8421)
(7)液状シリコーン5:ポリエーテル基を側鎖に有する液状シリコーン(東レ・ダウコーニング社製、L−7002)
(8)固形WAX:ポリエチレンワックス(三井化学社製、4202E)
(液状離型剤)
(9)脂肪酸エステル:“MOLD WIZ(登録商標)” INT1846(AXE
L PLASTICS RESEARCH LABORATORIES INC.社製)
(10)酸無水物系硬化剤1:メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(日立化成工業社製、HN−5500、酸無水物当量168g/eq)
(11)酸無水物系硬化剤2:メチルテトラヒドロ無水フタル酸(日立化成工業社製、HN−2000,酸無水物当量166g/eq)
(12)無機充填材1:溶融球状シリカ(電気化学工業社製のFB−20D)
(13)硬化促進剤1:N、N−ジメチルベンジルアミン(花王社製、カオライザーNO.20)
(14)カップリング剤1:エポキシシランカップリング剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製、A187)
(15)消泡剤1:シリコーン消泡剤(信越化学工業社製、KS−603)
(16)チキソ付与材1:有機化クレイ(エレメンティス社製、ベントンSD−2)
(充填材を含まない液状エポキシ樹脂組成物の作製)
無機充填材1を除く、液状エポキシ樹脂1〜2、液状シリコーン1〜5、固形WAX、脂肪酸エステル、酸無水物系硬化剤1〜2を、表1に示す配合割合で、スリーワン モーター(新東科学社製、BL1200Ft)を用いて、室温(25℃)で10分間均一に混合し、充填材を含まない液状エポキシ樹脂組成物を得た。
(表面張力及びラメラ長の測定)
上記の製法で得られた充填材を含まない液状エポキシ樹脂組成物の表面張力及びラメラ長を、25℃の条件下、JIS K2241(リング法)に従って測定した。最大の荷重から表面張力を算出し、最大荷重から荷重がなくなるまでの距離をラメラ長として算出した。評価結果を表1に示した。
液状エポキシ樹脂1〜2、液状シリコーン1〜5、固形WAX、脂肪酸エステル、酸無水物系硬化剤1〜2、無機充填材1、硬化促進剤1、カップリング剤1、消泡剤1、チキソ付与材1を、表1に示す配合割合で、スリーワン モーター(新東科学社製、BL1200Ft)を用いて、室温(25℃)で10分間均一に混合し、液状エポキシ樹脂成形材料を得た。
(粘度)
上記の製法で得られたエポキシ樹脂成形材料を、E型粘度計(東機産業製)を用い、ロータの型式は3度コーンを用い、粘度測定温度は60℃、コーンの回転数は1rpmとして、測定した。評価結果を表1に示した。
上記の製法で得られたエポキシ樹脂成形材料を用いて、孔(上部径9mm、下部径11mm、高さ5mmt)の空いた金型に成形材料を流し込み、120℃にて20分硬化させた。プッシュプルゲージを用いて、硬化物が孔から離型する時の荷重を測定した。荷重が10kgf以下の場合を離型性良好「○」、荷重が10kgfを超える場合を離型性不良「×」と判断した。評価結果を表1に示した。
コイル(巻線径45μm、巻数4000)を射出成形用金型のキャビティ内(40mm×40mm×高さ30mm)に配置し、減圧した金型キャビティ内に上記の製法で得られたエポキシ樹脂成形材料を射出圧力3.5MPaで射出成形した。120℃で6分間硬化させた後、金型から取出した。次いで、冷却後、モールドコイルの切断面を研磨し、コイルの最深部に樹脂が含浸しているかを顕微鏡で観察することで、コイルへの樹脂の含浸性を評価し、最深部まで樹脂が含浸しているものを含浸性良好「○」、最深部までは樹脂が含浸していないものを含浸性不良「×」と判断した。評価結果を表1に示した。
一方、充填材を含まない状態の前記液状エポキシ樹脂組成物における表面張力が24.5mN/mを超える比較例1、4及び5の液状エポキシ樹脂成形材料では、離型加重10kgfでは、成形品を金型から離型(脱型)することができなかった。
また、充填材を含まない状態の前記液状エポキシ樹脂組成物におけるラメラ長が長い比較例2及び3の液状エポキシ樹脂成形材料では、コイルの最深部まで樹脂が含浸しておら
ず、含浸性が劣る結果となった。
Claims (8)
- 液状エポキシ樹脂組成物を混合及び/又は混錬して得られる液状エポキシ樹脂成形材料であって、
E型粘度計を用いて、温度60℃、1rpmの条件で測定した際の粘度が、0.03Pa・s以上、100Pa・s以下の範囲内であり、
前記液状エポキシ樹脂組成物は、(A)液状エポキシ樹脂及び(B)液状シリコーンを含み、
充填材を含まない状態の前記液状エポキシ樹脂組成物を、25℃の条件下、リング法で測定した時の表面張力が24.5mN/m以下、かつラメラ長が0.7mm以下の範囲であることを特徴とする液状エポキシ樹脂成形材料。 - 前記(B)液状シリコーンがアルキル変性シリコーン、カルボキシル変性シリコーンからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む請求項1に記載の液状エポキシ樹脂成形材料。
- 前記(B)液状シリコーンがフェニル基を含有するアルキル変性シリコーンを含む請求項1又は2に記載の液状エポキシ樹脂成形材料。
- 前記(B)液状シリコーンの配合量が、前記液状エポキシ樹脂組成物100質量部に対して、0.1質量部以上、10質量部以下である請求項1から3のいずれか1項に記載の液状エポキシ樹脂成形材料。
- 前記液状エポキシ樹脂組成物が、さらに(C)硬化剤を含む請求項1から4のいずれか1項に記載の液状エポキシ樹脂成形材料。
- 前記(C)硬化剤が酸無水物である請求項5に記載の液状エポキシ樹脂成形材料。
- 前記液状エポキシ樹脂組成物が、さらに(D)無機充填材を含む請求項1から6のいずれか1項に記載の液状エポキシ樹脂成形材料。
- 前記(D)無機充填材の配合量が、前記液状エポキシ樹脂組成物全体の10体積%以上、75体積%以下である請求項7に記載の液状エポキシ樹脂成形材料。
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