JPH03239752A

JPH03239752A - 注型用エポキシ樹脂組成物

Info

Publication number: JPH03239752A
Application number: JP3677990A
Authority: JP
Inventors: Masaru Nakanishi; 勝中西; Taisuke Taneda; 種田　泰典
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1990-02-16
Filing date: 1990-02-16
Publication date: 1991-10-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野］この発明は、電力機器や電カケープル接続部等において
高電圧導体を支持するエポキシ樹脂注型品等に用いられ
る注型用エポキシ樹脂組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

電力機器や電カケープルの接続部等においては、金属電
極を埋め込んだエポキシ樹脂組成物注型品を設置して上
記金属電極部で導体を支持することが行われている。こ
のようなエポキシ樹脂注型品には、通常、アルミナ、シ
リカ、水酸化アル旦ニウム　タルク、炭酸カルシウム、
酸化マグネシウム等の無機質粉末が充填剤として含有さ
れている。無機質粉末はエポキシ樹脂組成物中において
耐クラツク性や機械的強度を向上させる作用を有してお
り、組成物中に多く含有させる方が好適であるとされて
いる。そこで、無機質粉末の粒度分布を、３〜５０μｍ
位までの広い粒度分布となるように調整することにより
、組成物中の含有量を６５重量％以上に高めることが行
われている。このように調整されたエポキシ樹脂組成物
は、無機質粉末の高含有率により、注型品の耐クラツク
性等を向上させることができる。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記無機質粉末は、破砕および篩別工程
を経て製造されるため、大径の粒状粉末にはクラックや
シャープエツジが形成される場合がある。このように、
上記クラックやシャープエツジが形成された粒状粉末は
、電気的および機械的ストレスに対する特性が低下し、
注型品の破壊の原因となりやすい。また、粒径のばらつ
きにより粒子間の隙間の大きさにばらつきが生じるため
、強度が低下し易い。特に、注型用エポキシ樹脂組成物
に配合される充填剤として、上記のような破砕状粉末で
ある無機質粉末が汎用されており、その結果、得られる
注型品の強度に大きなばらつきが生じる。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、機
械強度および電気的特性の双方に優れた高品質の注型品
となりうる注型用エポキシ樹脂組成物の提供をその目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を遠戚するため、この発明の注型用エポキシ
樹脂組成物は、エポキシ樹脂を主成分とし無機質粉末を
充填剤として含有する注型用エポキシ樹脂Ｕ威物におい
て、上記無機質粉末が、実質的に粒径２５μｍ以下の粒
子からなり、その粒度が、平均粒径５〜１０μｍの範囲
内に設定されており、かつ無機質粉末の含有量が、組成
物全体に対し６０〜７５重量％に設定されているという
構成をとる。

〔作用〕

すなわち、本発明者らは、従来から用いられている破砕
状の無機質粉末を顕微鏡で観察した結果、比較的粒径の
大きな粒子についてはクラックやシャープエツジの存在
を確認し、さらにこれを用いた成形品の曲げ破壊試験や
衝撃破壊試験後の破壊面を観察した結果、大粒径の粒子
面が襞間したように露出していることを確認した。そし
て、上記のような事実に着目し、無機質粉末の粒径およ
び粒度分布について研究を重ねた結果、粒径を小さくし
粒度分布を少し狭めにした方がよい結果が得られるので
はないかと着想した。そこで、無機質粉末の粒度分布を
狭めにすることを中心にさらに一連の研究を重ねた結果
、無機質粉末として、実質的に全粒子が粒径２５μｍ以
下であり、かつ平均粒径が５〜１０μｍというような、
小径側であって狭い粒度分布を有するものを用い、かつ
その含有量を、組成物全体（無機質粉末も含む）に対し
６０〜７５重量％（以下「％Ｊと略す）に設定するよう
にすると前記のような不都合がなく、優れた機械的強度
および電気的特性を有する注型品となりうるエポキシ樹
脂組成物が得られることを見いだしこの発明に到達した
。ここで、無機質粉末が実質的に粒径２５μｍ以下の粒
子からなるとは、全粒子中に２５μｍを超える粒度の粒
子を１％以下の割合で含んでいてもよいという趣旨であ
る。−船釣に上記２５μｍを超える粒度の粒子の上限は
２０μｍを超え４０μｍ以下である。

この発明の注型用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂
と特定の無機質粉末とを用いて得られる。

上記エポキシ樹脂としては、室温で液状または固体状を
呈する環状脂肪族エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポ
キシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、シアメルル酸エ
ポキシ樹脂等が好適であり、そのエポキシ当量は、１７
０〜４５０のものが好適である。これらは単独で用いて
も２種以上を併用してもよい。

また、上記エポキシ樹脂には、通常、硬化剤として酸無
水物が併用される。上記酸無水物としては、無水フタル
酸、テトラハイドロ無水フタル酸ヘキサハイドロ無水フ
タル酸、メチルヘキサハイドロ無水フタル酸等があげら
れる。これらも、単独で用いても２種以上を併用しても
よい。

上記エポキシ樹脂とともに用いられる特定の無機質粉末
は、全ての粒子が、粒度２５μｍ以下であり、かつ平均
粒径が５〜１０μｍの範囲内に調整されたものである。

そして、なかでも３μｍ以下の粒径の粒子が無機質粉末
全体の１０％以上を占めるものを用いるのが特に好適で
ある。すなわち、この無機質粉末は、従来用いられてい
るものに比べて全体が微細に調整されている。このよう
に微細に調整された無機質粉末は、粒子同士の隙間（樹
脂が充填される部分）が小さく均一になるため、加わる
応力が平均化されるとともに充填剤としての補強効果が
高められる。したがって、これを用いたエポキシ樹脂組
成物を注型品化すると非常に曲げ強度、衝撃強度等の機
械的強度に優れたものとなる。また、粒径がほぼ揃って
いるため、組成物製造時に二次粒子（大きな粒子の周り
に微細粒子が付着した状態）が形成されにくく、高充填
性を備えた低粘度の樹脂組成物が得られるという構成を
有する。

この発明の注型用エポキシ樹脂＆１ｌＩｆｃ物は、例え
ば上記の各原料を所定の割合で配合し真空加熱下で気泡
を排除しつつ撹拌混合することにより得られる。上記撹
拌温度は、通常、６０〜１３０°Ｃ程度である。

なお、上記製法において、無機質粉末の配合割合は、組
成物全体に対し６０〜７５％に設定する必要がある。上
記の範囲を外れると、無機質粉末が沈降しやすくなり、
高粘度になり過ぎ混合性および流動性が低下する等の悪
影響が現れ、良好な外観ならびに充分な機械的・電気的
強度を有する成形品となりうるものが得られなくなるか
らである。

このようにして得られた注型用エポキシ樹脂組成物は、
低粘度で作業性がよく、かつ高充填性を示す。しかも無
機質粉末と樹脂との濡れ性が大きい。したがって、これ
を注型、硬化させてなる注型品は、外観２内部沈降性に
優れ、高い衝撃強度と曲げ強度を有しているうえ、電気
絶縁性にも優れている。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の注型用エポキシ樹脂組成物は
、低粘度で作業性がよく、しかも高充填性を備えている
。したがって、これを用いることにより、従来では得ら
れなかった、耐衝撃性、耐屈曲性等の機械特性に優れ、
かつ電気特性にも優れており、しかも外観も良好な注型
品をつくることができるようになる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例１〜５、比較例１〜５〕下記の第１表に示す原料を下記の割合に従って配合し、
上記の製法に従って目的とする注型用エポキシ樹脂組成
物を得た。

なお、表中のアルミナ粉末Ａは第１図および第２図にお
いて曲線Ａで表される粒度分布を有するもの（この発明
の範囲内のもの）であり、アルミナ粉末Ｂは第１図およ
び第２図において曲線Ｂで表される粒度分布を有するも
の（この発明の範囲外のもの）である。

（以下余白）このようにして得られた各注型用エポキシ樹脂ｍ酸物に
ついて、真空混合直後の初期粘度と、１３０°Ｃ２２４
時間の条件下で硬化させた硬化体における無機質粉末の
沈降性を測定した。なお、上記沈降性は、所定容器内に
注型用エポキシ樹脂組成物１　ｋｇを注入し所定温度（
１３０°Ｃ）で硬化させ、第３図（Ａ）に示すような直
径１１０ｍｍの硬化体３を作製した。そして、この硬化
体３を溝４に沿って縦にスライスしく第３図（Ｂ）参照
）Ｘ線撮影して硬化体３の充填剤無充填層および充填剤
沈降層のそれぞれの厚みを測定し沈降性を評価した。こ
れらの結果を下記の第２表に示す。

また、上記硬化体３について、曲げ強度（ＪＩＳ−に−
６９１１に基づ＜）、衝撃強度（シャルピー法に基づく
）、加工面精度および絶縁破壊強度を測定評価した。こ
れらの結果を下記の第２表に併せて示す。なお、上記加
工面精度の評価は、硬化体３表面の偏析を目視にて評価
した。また、第４図に示すように、先端をＲ７，５の半
球状に加工したアルミニウムまたは黄銅型の金具７を２
個相対するように一体注型した硬化体６を作製し、これ
をＳＦ６ガス（４ａｔｍ）充填の容器５内にセットした
。

つぎに、上記金具７を電極としてこれに試験電圧を印加
し破壊値を測定しこれを絶縁破壊強度として評価した。

なお、図示のように２個の金具７の先端間の距離は２　
ｍｍに設定した。

（以下余白）以上の結果から、実施別品はいずれも無機質粉末が殆ど
沈降せず良好な特質を有し、加工面精度も良好である。

また、曲げ強度、衝撃強度の機械的強度、絶縁強度およ
び絶縁破壊強度の全てにおいても比較別品に比べて非常
に優れていることがわかる。特に、絶縁破壊強度におい
ては実施別品は比較別品に対し１．５〜２．０倍の高い
値が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明品および従来品に用いるアルごす粉末
の累積粒度分布を示す特性曲線図、第２図はこの発明品
および従来品に用いるアルごす粉末の粒度分布を示す特
性曲線図、第３図（Ａ）は実施別品および比較別品によ
り作製した硬化体の斜視図、第３図（Ｂ）はその硬化体
の縦断面図、第４図は絶縁破壊強度の測定試験に用いる
装置の模式図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エポキシ樹脂を主成分とし無機質粉末を充填剤と
して含有する注型用エポキシ樹脂組成物において、上記
無機質粉末が、実質的に粒径２５μｍ以下の粒子からな
り、その粒度が、平均粒径５〜１０μｍの範囲内に設定
されており、かつ無機質粉末の含有量が、組成物全体に
対し６０〜７５重量％に設定されていることを特徴とす
る注型用エポキシ樹脂組成物。