JPH0565961B2 - - Google Patents

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JPH0565961B2
JPH0565961B2 JP20397086A JP20397086A JPH0565961B2 JP H0565961 B2 JPH0565961 B2 JP H0565961B2 JP 20397086 A JP20397086 A JP 20397086A JP 20397086 A JP20397086 A JP 20397086A JP H0565961 B2 JPH0565961 B2 JP H0565961B2
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JP
Japan
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epoxy resin
epoxy
carbon black
weight
parts
Prior art date
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JP20397086A
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Japanese (ja)
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Juichi Oota
Eiji Mizuma
Kinji Okamoto
Tadahiro Rokusha
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Nitto Denko Corp
Nitto Shinko Corp
Shinko Chemical Co Ltd
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Shinko Chemical Co Ltd
Shinko Chemical Industries Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(a) 産業上の利用分野 本発明はエポキシ半導電性材料に関するもので
あり、特に、安定した電気抵抗値の得られる、エ
ポキシ半導電性材料に関するものである。 (b) 従来の技術 高電圧回転機ではコロナ発生により絶縁体の劣
化が生じるため、半導電性材料は重電用発電気の
スロツトライナーなどにコロナ発生防止を目的と
して用いられている。 かかる半導電性材料として、従来、芳香族ポリ
アミド繊維とポリエステル繊維を混抄した不織布
に、カーボンブラツクを含有して成るエポキシ樹
脂やエポキシエステル樹脂などの耐熱半導電性樹
脂組成物を含浸させ、加熱硬化したものが提案さ
れている(特開昭58−25003号公報)。 (c) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、エポキシ樹脂とカーボンブラツ
クとの共存性は悪く、エポキシ樹脂中に単にカー
ボンブラツクを投入し、混合するだけではカーボ
ンブラツクを均一に分散することは困難である。 したがつて、カーボンブラツクを含有するエポ
キシ樹脂を繊維基材に含浸させ、これを硬化させ
てなる、エポキシ半導電性材料中のカーボンブラ
ツク鎖の分布は不均一であり、隣り合うカーボン
ブラツクをつなぐ鎖はより巨大なカーボンブラツ
ク凝集体により形成されているだけである。 このため、カーボンブラツクを単にエポキシ樹
脂に混合し、これを用いて形成したエポキシ半導
電性材料は電気抵抗が大きくばらつくと共に高く
なると報告されている((株)横川書房1970、V.E.
グール著「導電性ポリマーの研究と応用」) 事実、本発明者らの検討結果によると、エポキ
シ樹脂とカーボンブラツクとを三本ロール練り等
の方法で長時間に亘つて混合したが、カーボンブ
ラツクは均一に分散しないで凝集塊を形成し、こ
のカーボンブラツク含有エポキシ樹脂組成物は著
しくチキソ性を呈し、繊維基材に充分に且つ均一
に含浸させることができなかつた。 又、これを加熱、硬化して得た半導電性材料は
表面抵抗率や体積抵抗率に大きなバラツキがあ
り、再現性もなく、安定した抵抗値は得られなか
つた。 特に、重電用発電機において、コロナ放電発生
防止を目的として用いられる半導電性材料には、
表面抵抗率0.5〜20.0KΩ、体積抵抗率2.0〜
200.0KΩ・cmのものが望まれるが、カーボンブラ
ツクとエポキシ樹脂液を単に混合するだけではこ
のような特性の半導電性材料は得られず、実用性
に欠けるのであつた。 (d) 問題点を解決するための手段 本発明者らは、樹脂成分として耐熱性に優れる
エポキシ樹脂を用い、これとカーボンブラツクと
の親和性を向上させると共に機械的強度が大であ
るエポキシ半導電性材料についで多年に亘り種々
検討を重ねてきた。 その結果、ジアリルフタレートプレポリマーが
エポキシ樹脂中でのカーボンブラツクの分散性を
向上させるのに極めて有効であり、しかも得られ
たエポキシ半導電性材料の機械的特性や電気的特
性が安定で優れていることを見い出し、本発明を
完成するに至つたものである。 即ち、本発明は、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂
硬化剤、カーボンブラツクおよびジアリルフタレ
ートプレポリマーからなる半導電性エポキシ樹脂
組成物を繊維基材に含浸し、これを単独あるいは
2枚以上積層し、硬化して成るエポキシ半導電性
材料を特徴とするものである。 以下、本発明を詳細に説明する。 先ず、本発明の半導電性エポキシ樹脂組成物を
構成する成分について説明する。 本発明に用いられるエポキシ樹脂としては、エ
ポキシ当量が50〜3300、数平均分子量が300〜
3800(ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフイー
法、ポリスチレン換算値)の液状もしくは固形状
のものが使用されるが、特にエポキシ当量が150
〜450、数平均分子量が330〜900の液状のものが
均一且つ安定な組成物が得られる上、取扱い性等
が優れるから好ましい。 又、エポキシ当量が450以上の固形のものは溶
剤や可塑剤で軟化したのち用いるのが望ましい。 上記エポキシ樹脂の種類としては、ビスフエノ
ールA型エポキシ樹脂、ノボラツク型エポキシ樹
脂、ビスフエノールF型エポキシ樹脂、臭素化エ
ポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジ
ルエステル系エポキシ樹脂、グリシジルアミン系
エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂など各種の
エポキシ樹脂が含まれるが、特にビスフエノール
A型エポキシ樹脂、難燃性である臭素化ビスフエ
ノールA型エポキシ樹脂およびノボラツク型エポ
キシ樹脂が耐熱性に優れ、しかも電気的特性およ
び機械的特性の良好なものが得られるから好まし
い。 又、上記エポキシ樹脂は、所望により混合して
用いてもよいのである。 又、紫外線硬化型のエポキシ型樹脂の例として
は、エポキシ樹脂のアクリル酸エステル、エポキ
シ樹脂のアクリル酸エステルと無水マレイン酸と
の反応物、エポキシ樹脂と無水マレイン酸との反
応物、エポキシ樹脂とアクリル酸とメチルテトラ
ヒドロフタル酸無水物の反応物、エポキシ樹脂と
2−ヒドロキシエチルアクリレートとの反応物、
エポキシ樹脂とブチルアミンとグリシジルメタク
リレートとの反応物、エポキシ樹脂のアクリル酸
エステルとN−メチロールアミンとの反応物、エ
ポキシ樹脂ジグリシジルエーテルとジアリルアミ
ンとの反応物などが挙げられる。エポキシ樹脂と
しては、ビスフエノールA型、ノボラツク型又は
脂環型のものが用いられる。 ところで、これらの紫外線硬化型のエポキシ樹
脂は充分な硬化特性を得る為に、厚さが0.3mm以
下の薄葉材料に形成することが適当である。 又、本発明に用いられるエポキシ樹脂硬化剤と
しては、上記エポキシ樹脂を常温あるいは加熱に
より、又は紫外線の照射などにより硬化させうる
もので、その種類、硬化促進剤との組合わせなど
は特定されない。 又、本発明に用いられる硬化剤としては、ジエ
チレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テ
トラエチレンペンタミン、ビス(ヘキサメチレ
ン)トリアミン、1,3,6−トリスアミノメチ
ルヘキサン、ジプロピレントリアミン、ポリメチ
レンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミ
ン、ポリエーテルジアミン、ジエチルアミノプロ
ピルアミン等の鎖状脂肪族ポリアミン、ビス(4
−アミノ−3−メチルシクロヘキシン)メタン、
N−アミノエチルピペラジン、メンセンジアミ
ン、イソフオロンジアミン等の環状脂肪族ポリア
ミン、メタキシリレンジアミン、キシリレンジア
ミン三量体、メタフエニレンジアミン、ジアミノ
ジフエニールメタン、ジアミノジフエニルスルフ
オン等の芳香族ポリアミンの複素環状アミン、無
水マレイン酸、無水コハク酸、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
水メチルナジツク酸、アルケニル無水コハク酸、
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、メチルシクロヘキセンテトラカル
ボン酸無水物等の環状脂肪族酸無水物、無水フタ
ル酸、無水トリメリツト酸、エチレングリコール
ビス(アンヒドロトリメリテート)、グリセロー
ルトリス(アンヒドロトリメリテート)、無水ピ
ロメリツト酸、3,3′,4,4′−ベンゾフエノン
テトラカルボン酸無水物等の芳香族酸無水物、ダ
イマー酸とポリアミンの縮合によつて得られるポ
リアミド樹脂、ジシアンジアミド、2−(ジメチ
ルアミノエトキシ)4−メチル−1,3、2−ジ
オキサボルナン、2−メチルイミダゾール、1−
ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−エチル
−4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミ
ダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−
メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウ
デシルイミダゾリウム・トリメリテート、1−シ
アノエチル−2−フエニル−4,5−ジ(シアノ
エトキシメチル)イミダゾール、2−メチルイミ
ダゾリウム・イソシアヌレート、2,4−ジアミ
ノ−6−[2−メチルイミダゾリル−1]−エチル
Sトリアジン等のイミダゾール類、三フツ化ホウ
素−アミン・コンプレツクス、ポリスルフイド樹
脂等が挙げられるが、これらのうち液状の硬化剤
がエポキシ樹脂との相溶性が良く、一般に好まし
いのであり、特に、アミン系硬化剤、なかんずく
脂肪族アミン、及びポリアミド樹脂が常温硬化性
に優れるので望ましい。 又、本発明においては、所望により硬化促進助
剤が添加されるが、かかる硬化促進助剤として
は、第三級アミン、ルイス酸、イミダゾールホウ
酸エステル、有機金属塩および有機金属化合物等
が挙げられる。 又、紫外線硬化型のエポキシ樹脂に用いられる
光増感剤としては、例えばベンゾイン、ベンゾイ
ンメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、
ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインブ
チルエーテル、2−メチルベンゾイン、ベンゾフ
エノン、ベンゾインパーオキサイド、アゾビスイ
ソブチロニトリル、2−クロロヘキサノン、ミヒ
ラーズケトン、ベンジル、ベンジルジメチルケタ
ール、ベンジルジエチルケタール、アントラキノ
ン、メチルアントラキノン、ジアセチル、アセト
フエノン、ジフエニルジスルフイド、アントラセ
ン等を挙げることができる。 これらの光増感剤の使用量は紫外線硬化型のエ
ポキシ樹脂100重量部に対して通常0.05〜30重量
部とするのがよい、これら光重合開始剤にアミン
類等の従来公知の光増感助剤を少量併用すること
もできる。 又、エポキシ樹脂組成物の熱的な安定性等を向
上するために公知の熱重合防止剤の共存も有効な
場合がある。熱重合防止剤の具体例としてはパラ
メトキシフエノール、ヒドロキノン、ターシヤリ
ーブチルカテコール、ピロガロール、フエノチア
ジン、クロラニール、ナフチルアミン、β−ナフ
トール、2.6−ジターシヤリーブチルパラクレゾ
ール、ピリジン、ニトロベンゼン、パラートルイ
ジン、メチレンブルーなどが挙げられ、その使用
量はエポキシ樹脂100重量部に対して通常0.01〜
5重量部とするのがよい。 更に、本発明に用いられるカーボンブラツクと
しては特に限定されるものではなく、具体的に
は、例えばアセチレンブラツク、グラフアイトあ
るいはフアーネスブラツクなどの種々の導電性カ
ーボンブラツク等が挙げられるが、特に導電性付
与効果の著しいコンダクテイブフアーネスブラツ
クが有利であり、市販品ではHS−500(旭カーボ
ン社製)、ケツチエンブラツクEC(ライオン社製)
などがある。 そして、本発明においては、半導電性エポキシ
樹脂組成物中にジアリルフタレートプレポリマー
を添加した点に最も大きな特徴を有し、これによ
つて、エポキシ樹脂中でカーボンブラツクが均一
に分散するのである。 本発明に用いられるジアリルフタレートプレポ
リマーとしては、用いられるエポキシ樹脂との相
溶性が良く、軟化点範囲が60〜120℃で分子量が
5000〜30000、ヨウ素価が50〜70のジアリルフタ
レートプレポリマー、あるいは軟化点範囲が50〜
100℃で分子量が5000〜30000、ヨウ素価が70〜
100のジアリルフタレートプレポリマーである。 その市販品としてはダイソーダツプA、ダイソ
ーダツプL(大阪曹達社製)あるいはジアリルフ
タレートプレポリマーのダイソーインダツプ(大
阪曹達社製)等が挙げられる。 そして、本発明に用いられる半導電性エポキシ
樹脂組成物は、上記のエポキシ樹脂、エポキシ樹
脂硬化剤、カーボンブラツクおよびジアリルフタ
レートプレポリマーを常法で混合して得られる
が、その配合割合は、エポキシ樹脂100重量部当
たり、エポキシ樹脂硬化剤1〜50重量部、カーボ
ンブラツク5〜150重量部、特には7〜20重量部、
およびジアリルフタレートプレポリマー1〜70重
量部、特には10〜40重量部とするのが好ましく、
この配合割合以外では充分な耐熱性や機械的強
度、電気抵抗値が得られなくなる場合があり好ま
しくない。 又、半導電性エポキシ樹脂組成物を製造するに
あたり、上記に代えて、ジアリルフタレートプレ
ポリマーにあらかじめカーボンブラツクを均一分
散し、これをエポキシ樹脂組成物中に配合し混合
してもよいのである。 本発明に用いられる繊維基材としてはポリエス
テル繊維、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維
等の織布、あるいは不織布、更にこれらの組合わ
せにより混抄された不織布等が用いられる。 そして、本発明のエポキシ半導電性材料は、例
えば上記半導電性エポキシ樹脂組成物を上記繊維
基材に含浸させる等、通常の方法によつてプリプ
レグを製造し、これを単独、あるいは複数重ね合
わせ、これを硬化させて成るものである。この場
合、プリプレグの作成方法は有機溶媒を用いない
ホツトメルト法で作成してもよいのである。 又、この他に半導電性エポキシ樹脂組成物を含
浸した後プリプレグの状態を経ないで直接硬化さ
せて作成してもよい。 更に、本発明の半導電性材料として、これらの
プリプレグを他の金属材料、例えば銅箔、鉄箔な
どと積層複合させたものでもよいのである。 (e) 作用 本発明において、共存性の悪いエポキシ樹脂−
カーボンブラツク系にジアリルフタレートプレポ
リマーを導入することによりカーボンブラツクの
分散性が大幅に向上する理由は明確ではないが、
カーボンブラツクとジアリルフタレートプレポリ
マーとの共存性が良く、一方、ジアリルフタレー
トプレポリマーとエポキシ樹脂との親和性が良好
であるため、カーボンブラツクが、エポキシ樹脂
との親和性の良好なジアリルフタレートプレポリ
マーに被覆され、このジアリルフタレートプレポ
リマーに被覆されたカーボンブラツクがエポキシ
樹脂液中で均一に分散し、換言すると、カーボン
ブラツクはエポキシ樹脂中に均一に分散し、電気
抵抗が安定すると共に低くなる作用を有するので
ある。 (f) 実施例 以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。 尚、以下において部又は%とあるのは重量部又
は重量%を意味する。 実施例 1 エポキシ樹脂としてビスフエノールA型エポキ
シ樹脂(エポキシ当量:450〜500g/eq、軟化点
64〜74℃)100重量部、エポキシ樹脂硬化剤とし
て無水トリメリツト酸30部、カーボンブラツクと
してコンダクテイブフアンーネスブラツク(HS
−500、旭カーボン社製)15部およびジアリルオ
ルソフタレートプレポリマーとして数平均分子量
3300、軟化点85℃、ヨウ素価60である白色粉末を
用い、それぞれ混合釜中に加え、更に、これにト
ルエンを加えて約50%ベースの樹脂組成物溶液と
し、これを高速デイスパーで2時間攪拌すること
により、エポキシ樹脂中にカーボンブラツクが均
一に分散された半導電性エポキシ樹脂組成物が得
られた。 この組成物を目付量40g/m2、厚み0.12mm、繊
維太さ1〜2デニールのポリエステル不織布に含
浸させた後、温度100℃で20分間乾燥して、半導
電性エポキシ樹脂組成物の含浸量が70%のプリプ
レグを得た。 このプリプレグを5枚積層し、温度160℃で2
時間、成形圧力50Kg/cm2の条件下でプレス成形
し、冷却後取り出すことにより厚さ0.5mm、縦、
横の寸法がそれぞれ1000mmである、本発明のエポ
キシ半導電性材料を得た。 実施例 2〜13 第一表に示す組成の半導電性エポキシ樹脂組成
物を用い、実施例1と同様の方法で実施例2〜13
のエポキシ半導電性材料を製造した。 比較例 1〜3 第1表に示す組成の半導電性エポキシ樹脂組成
物を用い、実施例1と同様の方法で得たもの比較
例1〜3とした。
(a) Industrial Application Field The present invention relates to an epoxy semiconductive material, and particularly to an epoxy semiconductive material that can provide a stable electrical resistance value. (b) Prior Art In high-voltage rotating machines, corona generation causes deterioration of insulators, so semiconducting materials are used in slot liners for heavy electric power generation and the like to prevent corona generation. Conventionally, such semiconductive materials have been produced by impregnating a nonwoven fabric made of a mixture of aromatic polyamide fibers and polyester fibers with a heat-resistant semiconductive resin composition such as an epoxy resin or an epoxy ester resin containing carbon black, and curing with heat. A method has been proposed (Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-25003). (c) Problems to be solved by the invention However, the coexistence of epoxy resin and carbon black is poor, and it is difficult to uniformly disperse carbon black by simply adding carbon black to epoxy resin and mixing. It is. Therefore, the distribution of carbon black chains in an epoxy semiconductive material made by impregnating a fiber base material with carbon black-containing epoxy resin and curing it is non-uniform, and connects adjacent carbon black chains. The chains are simply formed by larger carbon black aggregates. For this reason, it has been reported that the electrical resistance of epoxy semiconducting materials formed by simply mixing carbon black with epoxy resin becomes high with large variations (Yokogawa Shobo Co., Ltd. 1970, VE
In fact, according to the study results of the present inventors, when epoxy resin and carbon black were mixed for a long time using methods such as three-roll kneading, carbon black The carbon black-containing epoxy resin composition formed aggregates without being uniformly dispersed, and this carbon black-containing epoxy resin composition exhibited significant thixotropy and could not be sufficiently and uniformly impregnated into the fiber base material. Furthermore, the semiconductive material obtained by heating and curing this material has large variations in surface resistivity and volume resistivity, lacks reproducibility, and makes it impossible to obtain a stable resistance value. In particular, semiconductive materials used for the purpose of preventing corona discharge in heavy electric generators include:
Surface resistivity 0.5~20.0KΩ, volume resistivity 2.0~
A material with a resistance of 200.0 KΩ·cm is desired, but a semiconductive material with such characteristics cannot be obtained by simply mixing carbon black and an epoxy resin liquid, and is therefore impractical. (d) Means for Solving the Problems The present inventors used an epoxy resin with excellent heat resistance as a resin component, and created an epoxy half that improves the affinity between this resin and carbon black and has high mechanical strength. Over the years, various studies have been conducted regarding conductive materials. As a result, the diallylphthalate prepolymer is extremely effective in improving the dispersibility of carbon black in epoxy resin, and the mechanical and electrical properties of the resulting epoxy semiconductive material are stable and excellent. The present invention has been completed based on this discovery. That is, the present invention impregnates a fiber base material with a semiconductive epoxy resin composition consisting of an epoxy resin, an epoxy resin curing agent, carbon black, and a diallyl phthalate prepolymer, and then cures the semiconductive epoxy resin composition by impregnating it alone or by laminating two or more sheets. It is characterized by an epoxy semiconducting material made of. The present invention will be explained in detail below. First, the components constituting the semiconductive epoxy resin composition of the present invention will be explained. The epoxy resin used in the present invention has an epoxy equivalent of 50 to 3300 and a number average molecular weight of 300 to 3300.
3800 (gel permeation chromatography method, polystyrene equivalent value) is used in liquid or solid form, but especially those with an epoxy equivalent of 150
450, and a number average molecular weight of 330 to 900 is preferable because a uniform and stable composition can be obtained and handling properties are excellent. In addition, it is desirable to use solid materials with an epoxy equivalent of 450 or more after softening them with a solvent or plasticizer. The types of epoxy resins mentioned above include bisphenol A type epoxy resin, novolac type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, brominated epoxy resin, cycloaliphatic epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin. , heterocyclic epoxy resins, etc., but in particular bisphenol A epoxy resins, flame-retardant brominated bisphenol A epoxy resins, and novolak epoxy resins have excellent heat resistance and are suitable for electrical applications. This is preferred because good physical and mechanical properties can be obtained. Further, the above epoxy resins may be used in combination as desired. Examples of UV-curable epoxy resins include acrylic esters of epoxy resins, reaction products of acrylic esters of epoxy resins and maleic anhydride, reaction products of epoxy resins and maleic anhydride, and epoxy resins and A reaction product of acrylic acid and methyltetrahydrophthalic anhydride, a reaction product of epoxy resin and 2-hydroxyethyl acrylate,
Examples include a reaction product of an epoxy resin, butylamine, and glycidyl methacrylate, a reaction product of an acrylic acid ester of an epoxy resin and N-methylolamine, a reaction product of an epoxy resin diglycidyl ether and diallylamine, and the like. As the epoxy resin, bisphenol A type, novolac type or alicyclic type is used. Incidentally, in order to obtain sufficient curing characteristics of these ultraviolet curable epoxy resins, it is appropriate to form them into a thin sheet material with a thickness of 0.3 mm or less. Furthermore, the epoxy resin curing agent used in the present invention is one that can cure the above-mentioned epoxy resin at room temperature, by heating, or by irradiation with ultraviolet rays, and its type, combination with a curing accelerator, etc. are not specified. Further, as the curing agent used in the present invention, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, bis(hexamethylene)triamine, 1,3,6-trisaminomethylhexane, dipropylenetriamine, polymethylenediamine, trimethyl Chain aliphatic polyamines such as hexamethylene diamine, polyether diamine, diethylaminopropylamine, bis(4
-amino-3-methylcyclohexine)methane,
Cycloaliphatic polyamines such as N-aminoethylpiperazine, menthene diamine, isophorone diamine, metaxylylene diamine, xylylene diamine trimer, metaphenylene diamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfon, etc. Heterocyclic amines of aromatic polyamines, maleic anhydride, succinic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, alkenyl succinic anhydride,
Cyclic aliphatic acid anhydrides such as hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methylcyclohexenetetracarboxylic anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, ethylene glycol bis(anhydrotrimellitate), glycerol tris( polyamide resin obtained by condensation of dimer acid and polyamine , dicyandiamide, 2-(dimethylaminoethoxy)4-methyl-1,3,2-dioxabornane, 2-methylimidazole, 1-
Benzyl-2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-
Methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-udecylimidazolium trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenyl-4,5-di(cyanoethoxymethyl)imidazole, 2-methylimidazolium isocyanurate, 2,4-diamino Examples include imidazoles such as -6-[2-methylimidazolyl-1]-ethyl S triazine, boron trifluoride-amine complexes, and polysulfide resins. They have good compatibility and are generally preferred, and amine curing agents, especially aliphatic amines, and polyamide resins are particularly preferred because they have excellent room temperature curability. Further, in the present invention, a curing accelerating aid is added if desired, and such curing accelerating aids include tertiary amines, Lewis acids, imidazole borate esters, organometallic salts, organometallic compounds, etc. It will be done. In addition, examples of photosensitizers used in ultraviolet curable epoxy resins include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether,
Benzoin isopropyl ether, benzoin butyl ether, 2-methylbenzoin, benzophenone, benzoin peroxide, azobisisobutyronitrile, 2-chlorohexanone, Michler's ketone, benzyl, benzyl dimethyl ketal, benzyl diethyl ketal, anthraquinone, methylanthraquinone, diacetyl, acetophenone , diphenyl disulfide, anthracene, etc. The amount of these photosensitizers used is usually 0.05 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the UV-curable epoxy resin. A small amount of auxiliary agent may also be used. Further, in order to improve the thermal stability of the epoxy resin composition, it may be effective to coexist with a known thermal polymerization inhibitor. Specific examples of thermal polymerization inhibitors include para-methoxyphenol, hydroquinone, tertiary-butylcatechol, pyrogallol, phenothiazine, chloranil, naphthylamine, β-naphthol, 2,6-ditertiary-butyl para-cresol, pyridine, nitrobenzene, para-toluidine, methylene blue, etc. The amount used is usually 0.01 to 100 parts by weight of epoxy resin.
The amount is preferably 5 parts by weight. Further, the carbon black used in the present invention is not particularly limited, and specific examples include various conductive carbon blacks such as acetylene black, graphite, and furnace black. Conductive furnace blacks, which have a remarkable sex-imparting effect, are advantageous; commercially available products include HS-500 (manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.) and Ketuchen Black EC (manufactured by Lion Corporation).
and so on. The most significant feature of the present invention is that diallyl phthalate prepolymer is added to the semiconductive epoxy resin composition, which allows carbon black to be uniformly dispersed in the epoxy resin. . The diallyl phthalate prepolymer used in the present invention has good compatibility with the epoxy resin used, has a softening point range of 60 to 120°C, and has a molecular weight of
5000-30000, diallyl phthalate prepolymer with an iodine number of 50-70, or a softening point range of 50-70.
Molecular weight at 100℃ is 5000~30000, iodine value is 70~
100 diallyl phthalate prepolymer. Commercially available products include Daiso Sodap A, Daiso Sodap L (manufactured by Osaka Soda Co., Ltd.), and Daiso Indap (made by Osaka Soda Co., Ltd.), which is a diallyl phthalate prepolymer. The semiconductive epoxy resin composition used in the present invention is obtained by mixing the above-mentioned epoxy resin, epoxy resin curing agent, carbon black, and diallyl phthalate prepolymer in a conventional manner. Per 100 parts by weight of resin, 1 to 50 parts by weight of epoxy resin curing agent, 5 to 150 parts by weight of carbon black, especially 7 to 20 parts by weight,
and diallyl phthalate prepolymer from 1 to 70 parts by weight, particularly preferably from 10 to 40 parts by weight,
Mixing ratios other than this are not preferred because sufficient heat resistance, mechanical strength, and electrical resistance values may not be obtained. Furthermore, in producing the semiconductive epoxy resin composition, instead of the above, carbon black may be uniformly dispersed in diallyl phthalate prepolymer in advance, and this may be blended and mixed into the epoxy resin composition. As the fiber base material used in the present invention, woven fabrics or nonwoven fabrics of polyester fibers, aramid fibers, carbon fibers, glass fibers, etc., as well as nonwoven fabrics made by mixing these materials, are used. The epoxy semiconductive material of the present invention can be produced by manufacturing a prepreg by a conventional method, such as impregnating the above-mentioned semiconductive epoxy resin composition into the above-mentioned fiber base material, and then manufacturing the prepreg singly or by stacking a plurality of prepregs. , is made by curing this. In this case, the prepreg may be produced by a hot melt method that does not use an organic solvent. Alternatively, the material may be prepared by impregnating it with a semiconductive epoxy resin composition and then directly curing it without going through the prepreg state. Furthermore, the semiconductive material of the present invention may be a composite of these prepregs laminated with other metal materials, such as copper foil or iron foil. (e) Effect In the present invention, epoxy resins with poor coexistence -
Although it is not clear why the dispersibility of carbon black is greatly improved by introducing diallylphthalate prepolymer into the carbon black system,
Carbon black has good coexistence with diallyl phthalate prepolymer, and on the other hand, diallyl phthalate prepolymer has good affinity with epoxy resin, so carbon black is a diallyl phthalate prepolymer with good affinity with epoxy resin. The carbon black coated with this diallylphthalate prepolymer is uniformly dispersed in the epoxy resin liquid. In other words, the carbon black is uniformly dispersed in the epoxy resin, and the electrical resistance is stabilized and lowered. It has. (f) Examples Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on Examples, but the present invention is not limited thereto. Note that in the following, parts or % mean parts by weight or % by weight. Example 1 As the epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent: 450 to 500 g/eq, softening point
64-74℃) 100 parts by weight, 30 parts of trimellitic anhydride as an epoxy resin curing agent, conductive fairness black (HS) as a carbon black.
-500, manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.) 15 parts and number average molecular weight as diallyl orthophthalate prepolymer
3300, a softening point of 85°C, and an iodine value of 60, were added to a mixing pot, and then toluene was added to make a resin composition solution with a base of about 50%, and this was mixed in a high-speed disper for 2 hours. By stirring, a semiconductive epoxy resin composition in which carbon black was uniformly dispersed in the epoxy resin was obtained. This composition was impregnated into a polyester nonwoven fabric having a basis weight of 40 g/m 2 , a thickness of 0.12 mm, and a fiber thickness of 1 to 2 deniers, and then dried at a temperature of 100°C for 20 minutes to impregnate the semiconductive epoxy resin composition. A prepreg with a volume of 70% was obtained. Five sheets of this prepreg were laminated and heated at 160°C.
Press molded under conditions of time and molding pressure of 50 kg/ cm2 , and removed after cooling to a thickness of 0.5 mm, lengthwise,
Epoxy semiconducting materials of the invention were obtained, each having a lateral dimension of 1000 mm. Examples 2 to 13 Examples 2 to 13 were conducted in the same manner as in Example 1 using semiconductive epoxy resin compositions having the compositions shown in Table 1.
epoxy semiconducting material was produced. Comparative Examples 1 to 3 Comparative Examples 1 to 3 were obtained in the same manner as in Example 1 using semiconductive epoxy resin compositions having the compositions shown in Table 1.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 上記各実施例および各比較例の各種特性を調べ
た結果を第2表に示す。
[Table] Table 2 shows the results of investigating various characteristics of each of the above examples and comparative examples.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 第2表から明らかなように、本発明のエポキシ
半導電性材料は電気抵抗値が安定しており、バラ
ツキの少ない品質の安定した材料であることが認
められる。これに対して、各比較例に示す材料は
電気抵抗値のバラツキが大きく、しかも所望の電
気抵抗値が極めて得がたいことが認められる。 又、圧縮強度の評価より、添加したジアリルフ
タレートプレポリマーの配合割合を適量にするこ
とによりエポキシ樹脂のもつ脆さを解消し圧縮強
度を大幅に向上させることができる。 更に、各実施例について温度120℃で、初期値、
25時間、100時間および200時間後の表面抵抗率の
変化を測定したが、ほとんどその変化は認められ
なかつた。 (g) 発明の効果 本発明のエポキシ半導電性材料は、上記構成を
有し、樹脂成分として耐熱性に優れるエポキシ樹
脂を用いているから耐熱性に優れているのであ
り、又カーボンブラツクとエポキシ樹脂との共存
性を向上させるために、ジアリルフタレートプレ
ポリマーを添加しているから、カーボンブラツク
の分散性が良好となり、この結果、電気抵抗が安
定すると共に低下する効果を奏するのである。 また、このジアリルフタレートプレポリマーの
添加量を適量とすれば、エポキシ半導電性材料の
機械的強度が著しく向上する効果を有するのであ
る。
[Table] As is clear from Table 2, the epoxy semiconductive material of the present invention has a stable electrical resistance value, and is recognized to be a material with stable quality with little variation. On the other hand, it is recognized that the materials shown in each comparative example have large variations in electrical resistance value, and it is extremely difficult to obtain a desired electrical resistance value. Furthermore, from the evaluation of the compressive strength, by adjusting the blending ratio of the added diallyl phthalate prepolymer in an appropriate amount, the brittleness of the epoxy resin can be eliminated and the compressive strength can be significantly improved. Furthermore, for each example, at a temperature of 120°C, the initial value,
Changes in surface resistivity were measured after 25 hours, 100 hours, and 200 hours, but almost no change was observed. (g) Effects of the Invention The epoxy semiconductive material of the present invention has the above structure and has excellent heat resistance because it uses an epoxy resin with excellent heat resistance as a resin component. Since diallyl phthalate prepolymer is added to improve coexistence with the resin, the dispersibility of carbon black is improved, and as a result, the electrical resistance is stabilized and reduced. Furthermore, if the amount of diallyl phthalate prepolymer added is appropriate, it has the effect of significantly improving the mechanical strength of the epoxy semiconductive material.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤、カーボ
ンブラツク、およびジアリルフタレートプレポリ
マーからなる半導電性エポキシ樹脂組成物を繊維
基材に含浸し、これを単独あるいは2枚以上積層
し、硬化して成るエポキシ半導電性材料。 2 エポキシ樹脂100重量部に対し、エポキシ樹
脂硬化剤1〜40重量部、カーボンブラツク5〜
150重量部およびジアリルフタレートプレポリマ
ー1〜70重量部である特許請求の範囲第1項に記
載のエポキシ半導電性材料。
[Claims] 1. A semiconductive epoxy resin composition consisting of an epoxy resin, an epoxy resin curing agent, carbon black, and a diallyl phthalate prepolymer is impregnated into a fiber base material, and the fiber base material is used alone or two or more sheets are laminated, A hardened epoxy semiconducting material. 2 For 100 parts by weight of epoxy resin, 1 to 40 parts by weight of epoxy resin curing agent, 5 to 40 parts by weight of carbon black
150 parts by weight and 1 to 70 parts by weight of diallyl phthalate prepolymer.
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