JPH07331033A - 強靭で難燃性良好なエポキシ樹脂組成物 - Google Patents
強靭で難燃性良好なエポキシ樹脂組成物Info
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- JPH07331033A JPH07331033A JP13342794A JP13342794A JPH07331033A JP H07331033 A JPH07331033 A JP H07331033A JP 13342794 A JP13342794 A JP 13342794A JP 13342794 A JP13342794 A JP 13342794A JP H07331033 A JPH07331033 A JP H07331033A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【構成】 エポキシ樹脂(A)100重量部に対し、分
子内にエポキシ樹脂(A)及び下記のノンハロゲン系難
燃性化合物(C)と親和性ないし反応性を有する官能基
で変性されたポリオレフィン系樹脂、水添ブロック共重
合体の変性物、3元ブロック共重合体の変性物又はアク
リル系樹脂の変性物の中から選ばれた1種以上の変性樹
脂(B)とフェノール樹脂、リン、窒素、ホウ素系化合
物の中から選ばれた1種以上のノンハロゲン系難燃性化
合物(C)との溶融反応物5〜100重量部を配合し、
溶融混練してなることを特徴とするエポキシ樹脂組成
物。 【効果】 成形品表面へのブリードが無く、高度の難燃
性を有し且つ耐ヒートサイクル性が良好で、加工時や燃
焼時に腐食性ガスや有害ガスの発生もない成形品が得ら
れ強靭で難燃性良好なエポキシ樹脂組成物である。
子内にエポキシ樹脂(A)及び下記のノンハロゲン系難
燃性化合物(C)と親和性ないし反応性を有する官能基
で変性されたポリオレフィン系樹脂、水添ブロック共重
合体の変性物、3元ブロック共重合体の変性物又はアク
リル系樹脂の変性物の中から選ばれた1種以上の変性樹
脂(B)とフェノール樹脂、リン、窒素、ホウ素系化合
物の中から選ばれた1種以上のノンハロゲン系難燃性化
合物(C)との溶融反応物5〜100重量部を配合し、
溶融混練してなることを特徴とするエポキシ樹脂組成
物。 【効果】 成形品表面へのブリードが無く、高度の難燃
性を有し且つ耐ヒートサイクル性が良好で、加工時や燃
焼時に腐食性ガスや有害ガスの発生もない成形品が得ら
れ強靭で難燃性良好なエポキシ樹脂組成物である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、強靭で難燃性良好なエ
ポキシ樹脂組成物及びその製造方法に関するもので、エ
ポキシ樹脂成形材料、エポキシ樹脂粉体塗料、エポキシ
樹脂積層板等の用途に有用なものである。
ポキシ樹脂組成物及びその製造方法に関するもので、エ
ポキシ樹脂成形材料、エポキシ樹脂粉体塗料、エポキシ
樹脂積層板等の用途に有用なものである。
【0002】
【従来の技術】一般にエポキシ樹脂は機械的性質、耐熱
性、電気的性質及び成形性などの点で優れた特性を有し
ており、電気用部品、自動車用部品、精密機械部品等の
一般産業用分野に広く使用されている。しかしながらこ
れらのエポキシ樹脂は比較的燃焼しやすいという欠点と
脆いという欠点を有している。 難燃性が要求されるテ
レビなどの電子、電機部品及び自動車のエンジンルーム
内部品などの用途には適用が制限されるという問題があ
る。従ってエポキシ樹脂に対して優れた難燃性を賦与す
ることが強く要求されている。このため種々のハロゲン
化合物やリン化合物を添加する方法が数多く提案されて
いるが、従来の難燃剤は優れた難燃性を賦与するもの
の、エポキシ樹脂が本来有する優れた機械的性質、電気
的性質及び加工性などを低下させる点で満足できない。
又、ハロゲン化合物は燃焼した際、有害ガスを発生する
及び環境破壊の問題も有している。一方、脆さの改良に
ついては、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド
等の熱可塑性樹脂あるいはNBR等のゴムとエポキシ樹
脂とのアロイが検討されているが、これらの物は、強靭
化の改良が不十分であり、流動性が低下する等極めて不
満足な物であった。
性、電気的性質及び成形性などの点で優れた特性を有し
ており、電気用部品、自動車用部品、精密機械部品等の
一般産業用分野に広く使用されている。しかしながらこ
れらのエポキシ樹脂は比較的燃焼しやすいという欠点と
脆いという欠点を有している。 難燃性が要求されるテ
レビなどの電子、電機部品及び自動車のエンジンルーム
内部品などの用途には適用が制限されるという問題があ
る。従ってエポキシ樹脂に対して優れた難燃性を賦与す
ることが強く要求されている。このため種々のハロゲン
化合物やリン化合物を添加する方法が数多く提案されて
いるが、従来の難燃剤は優れた難燃性を賦与するもの
の、エポキシ樹脂が本来有する優れた機械的性質、電気
的性質及び加工性などを低下させる点で満足できない。
又、ハロゲン化合物は燃焼した際、有害ガスを発生する
及び環境破壊の問題も有している。一方、脆さの改良に
ついては、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド
等の熱可塑性樹脂あるいはNBR等のゴムとエポキシ樹
脂とのアロイが検討されているが、これらの物は、強靭
化の改良が不十分であり、流動性が低下する等極めて不
満足な物であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術では得られていない、成形材料あるいは積層板等の
用途に有用な流動性、難燃性が良好で、強靭なエポキシ
樹脂組成物を提供することにある。
技術では得られていない、成形材料あるいは積層板等の
用途に有用な流動性、難燃性が良好で、強靭なエポキシ
樹脂組成物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らはエポキシ樹
脂とノンハロゲン系難燃性化合物について検討した結
果、単純にブレンドする方法では、難燃性は改善される
が流動性、耐衝撃性、成形外観などの面で特性低下を招
くという欠点が生じることが分かった。そこで更に鋭意
検討した結果、変性樹脂(B)とノンハロゲン系難燃性
化合物(C)とを溶融反応することにより、フェノール
樹脂の脆さをカバーし、リン、窒素、ホウ素系化合物の
ブリードなどを改善し、従来の欠点であった流動性、耐
衝撃性、成形外観などが改善されることを見いだし本発
明を完成させるに至った。即ち本発明は、エポキシ樹脂
(A)100重量部に対して変性樹脂(B)とノンハロ
ゲン系難燃性化合物(C)との溶融反応物5〜100重
量部を配合し、溶融反応してなることを特徴とするエポ
キシ樹脂組成物に関するものであり、好ましくは変性樹
脂(B)とノンハロゲン系難燃性化合物(C)の反応を
促進する触媒(E)0.01〜5重量部配合し、溶融反
応してなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物に関す
るものである。更に好ましくは変性樹脂(B)、ノンハ
ロゲン系難燃性化合物(C)及び触媒(E)とを予め溶
融反応した後、エポキシ樹脂に配合し、溶融混練してな
ることを特徴とするエポキシ樹脂組成物の製造方法に関
するものである。そして更にはエポキシ樹脂(A)10
0重量部に対し、20〜80重量%の変性樹脂(B)と
80〜20重量%のノンハロゲン系難燃性化合物(C)
との溶融反応物5〜100重量部及び無機水和物(D)
30〜160重量部配合し溶融混練してなることを特徴
とするエポキシ樹脂組成物である。
脂とノンハロゲン系難燃性化合物について検討した結
果、単純にブレンドする方法では、難燃性は改善される
が流動性、耐衝撃性、成形外観などの面で特性低下を招
くという欠点が生じることが分かった。そこで更に鋭意
検討した結果、変性樹脂(B)とノンハロゲン系難燃性
化合物(C)とを溶融反応することにより、フェノール
樹脂の脆さをカバーし、リン、窒素、ホウ素系化合物の
ブリードなどを改善し、従来の欠点であった流動性、耐
衝撃性、成形外観などが改善されることを見いだし本発
明を完成させるに至った。即ち本発明は、エポキシ樹脂
(A)100重量部に対して変性樹脂(B)とノンハロ
ゲン系難燃性化合物(C)との溶融反応物5〜100重
量部を配合し、溶融反応してなることを特徴とするエポ
キシ樹脂組成物に関するものであり、好ましくは変性樹
脂(B)とノンハロゲン系難燃性化合物(C)の反応を
促進する触媒(E)0.01〜5重量部配合し、溶融反
応してなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物に関す
るものである。更に好ましくは変性樹脂(B)、ノンハ
ロゲン系難燃性化合物(C)及び触媒(E)とを予め溶
融反応した後、エポキシ樹脂に配合し、溶融混練してな
ることを特徴とするエポキシ樹脂組成物の製造方法に関
するものである。そして更にはエポキシ樹脂(A)10
0重量部に対し、20〜80重量%の変性樹脂(B)と
80〜20重量%のノンハロゲン系難燃性化合物(C)
との溶融反応物5〜100重量部及び無機水和物(D)
30〜160重量部配合し溶融混練してなることを特徴
とするエポキシ樹脂組成物である。
【0005】本発明の(A)成分として用いられるエポ
キシ樹脂は、1分子中にエポキシ基を2個以上有する化
合物で有ればいずれのものも使用でき、例えばビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、
脂環式エポキシ樹脂等があり、これらのエポキシ樹脂の
一種又は二種以上が使用される。
キシ樹脂は、1分子中にエポキシ基を2個以上有する化
合物で有ればいずれのものも使用でき、例えばビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、
脂環式エポキシ樹脂等があり、これらのエポキシ樹脂の
一種又は二種以上が使用される。
【0006】本発明の(B)成分である変性樹脂はノン
ハロ難燃化合物をエポキシ樹脂に配合した際に低下する
耐衝撃性、流動性、成形外観を改善する働きを持つ大変
重要な成分である。本発明の変性樹脂(B)としては、
エポキシ基又はカルボン酸無水物基等の官能基を有する
特定の熱可塑性樹脂が好適に使用される。本発明で用い
られる分子内にエポキシ基を含有する変性樹脂は、特に
限定するものでなく市販されているものであり、エチレ
ンとグリシジルメタアクリレートとの共重合体あるいは
エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル
酸共重合体、エチレン・アクリレート共重合体、エチレ
ン・メタクリレート共重合体とグリシジルメタアクリレ
ートとの3元共重合体、グリシジルメタアクリレートを
グラフトしたプロピレン、エポキシ化スチレン−エチレ
ン・ブチレン−スチレンブロック共重合体、エポキシ化
スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロック共
重合体、エポキシ化メタクリレート−ブタジエン−スチ
レン共重合体、エポキシ化アクリル酸メチル等が例示さ
れる。本発明で用いられる分子内にカルボン酸無水物基
を含有する変性樹脂は、特に限定するものでなく市販さ
れているものであり、例えばエチレンと無水マレイン酸
との共重合体あるいはエチレン・アクリル酸共重合体、
エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・アクリレ
ート共重合体、エチレン・メタクリレート共重合体と無
水マレイン酸の3元共重合体、無水マレイン酸変性スチ
レン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合
体、無水マレイン酸変性スチレン−エチレン・プロピレ
ン−スチレンブロック共重合体等が例示される。本発明
の変性樹脂(B)には、官能基を有さないポリオレフィ
ン系樹脂や熱可塑性エラストマーなどを50%以下の範
囲内で併用しても良い。
ハロ難燃化合物をエポキシ樹脂に配合した際に低下する
耐衝撃性、流動性、成形外観を改善する働きを持つ大変
重要な成分である。本発明の変性樹脂(B)としては、
エポキシ基又はカルボン酸無水物基等の官能基を有する
特定の熱可塑性樹脂が好適に使用される。本発明で用い
られる分子内にエポキシ基を含有する変性樹脂は、特に
限定するものでなく市販されているものであり、エチレ
ンとグリシジルメタアクリレートとの共重合体あるいは
エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル
酸共重合体、エチレン・アクリレート共重合体、エチレ
ン・メタクリレート共重合体とグリシジルメタアクリレ
ートとの3元共重合体、グリシジルメタアクリレートを
グラフトしたプロピレン、エポキシ化スチレン−エチレ
ン・ブチレン−スチレンブロック共重合体、エポキシ化
スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロック共
重合体、エポキシ化メタクリレート−ブタジエン−スチ
レン共重合体、エポキシ化アクリル酸メチル等が例示さ
れる。本発明で用いられる分子内にカルボン酸無水物基
を含有する変性樹脂は、特に限定するものでなく市販さ
れているものであり、例えばエチレンと無水マレイン酸
との共重合体あるいはエチレン・アクリル酸共重合体、
エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・アクリレ
ート共重合体、エチレン・メタクリレート共重合体と無
水マレイン酸の3元共重合体、無水マレイン酸変性スチ
レン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合
体、無水マレイン酸変性スチレン−エチレン・プロピレ
ン−スチレンブロック共重合体等が例示される。本発明
の変性樹脂(B)には、官能基を有さないポリオレフィ
ン系樹脂や熱可塑性エラストマーなどを50%以下の範
囲内で併用しても良い。
【0007】本発明の(C)成分として用いられるフェ
ノール樹脂は特に限定するものでなく市販されているも
のであり、例えば、フェーノール類とホルマリンとをホ
ルムアルデヒド/フェノール類のモル比が、0.5〜
1.0となるような配合比率で反応釜に仕込み、更にシ
ュウ酸、塩酸、硫酸、トルエンスルフォン酸等の触媒を
加えた後加熱し、適当な時間還流反応を行った後、分離
した水を除去するため真空脱水あるいは静置脱水し、更
に残っている水と未反応のフェノール類を除去する方法
により得ることができる。これらの樹脂あるいは複数の
原料成分を用いることにより得られる共縮合フェノール
樹脂は、単独あるいは二種以上組み合わせて用いられ
る。本発明の(C)成分として用いられるリン、窒素、
ホウ素系化合物は、特に限定するものでなく一般に市販
されているものであり、官能基としては、例えば水酸
基、カルボキシル基、酸無水物基、アミノ基を有するも
のが好適に使用される。化合物の具体例としては、ポリ
リン酸、ポリリン酸アンモニウム、アミノ基、水酸基、
又はカルボキシル基含有リン酸エステル等のリン系化合
物、ホウ酸、ホウ酸亜鉛等のホウ素系化合物、メラミン
あるいはメラミンシアヌレート化合物、メラミンリン酸
塩、メラミンボレート等のメラミン系誘導体、グアニジ
ンあるいはスルファミン酸グアニジン、リン酸グアニジ
ン等のグアニジン系誘導体等が挙げられる。
ノール樹脂は特に限定するものでなく市販されているも
のであり、例えば、フェーノール類とホルマリンとをホ
ルムアルデヒド/フェノール類のモル比が、0.5〜
1.0となるような配合比率で反応釜に仕込み、更にシ
ュウ酸、塩酸、硫酸、トルエンスルフォン酸等の触媒を
加えた後加熱し、適当な時間還流反応を行った後、分離
した水を除去するため真空脱水あるいは静置脱水し、更
に残っている水と未反応のフェノール類を除去する方法
により得ることができる。これらの樹脂あるいは複数の
原料成分を用いることにより得られる共縮合フェノール
樹脂は、単独あるいは二種以上組み合わせて用いられ
る。本発明の(C)成分として用いられるリン、窒素、
ホウ素系化合物は、特に限定するものでなく一般に市販
されているものであり、官能基としては、例えば水酸
基、カルボキシル基、酸無水物基、アミノ基を有するも
のが好適に使用される。化合物の具体例としては、ポリ
リン酸、ポリリン酸アンモニウム、アミノ基、水酸基、
又はカルボキシル基含有リン酸エステル等のリン系化合
物、ホウ酸、ホウ酸亜鉛等のホウ素系化合物、メラミン
あるいはメラミンシアヌレート化合物、メラミンリン酸
塩、メラミンボレート等のメラミン系誘導体、グアニジ
ンあるいはスルファミン酸グアニジン、リン酸グアニジ
ン等のグアニジン系誘導体等が挙げられる。
【0008】本発明の(D)成分として用いられる無機
水和物は特に限定されるものではなく市販されているも
のである。例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミ
ニウム、水酸化カルシウムなどが挙げられる。そしてそ
の添加量としては、エポキシ樹脂(A)100重量部に
対し、20〜80重量%の変性樹脂(B)と80〜20
重量%のノンハロゲン系難燃性化合物(C)との溶融反
応物5〜100重量部及び無機水和物(D)30〜16
0重量部配合することが好ましい。添加量が30重量部
未満では難燃効果がなく、160重量部を超えると成形
性が悪くなる。
水和物は特に限定されるものではなく市販されているも
のである。例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミ
ニウム、水酸化カルシウムなどが挙げられる。そしてそ
の添加量としては、エポキシ樹脂(A)100重量部に
対し、20〜80重量%の変性樹脂(B)と80〜20
重量%のノンハロゲン系難燃性化合物(C)との溶融反
応物5〜100重量部及び無機水和物(D)30〜16
0重量部配合することが好ましい。添加量が30重量部
未満では難燃効果がなく、160重量部を超えると成形
性が悪くなる。
【0009】本発明で(E)成分として用いられる変性
樹脂(B)とノンハロゲン系難燃性化合物(C)との反
応を促進する触媒は特に限定するものでなく市販されて
いるものであり、例えば、イミダゾール類ではジメチル
イミダゾール、アミン類及びその誘導体ではジアザビシ
クロウンデンゼン、ジメチルベンジルアミン、有機ホス
フィン類及びその誘導体ではトリフェニルホスフィン等
が挙げられる。
樹脂(B)とノンハロゲン系難燃性化合物(C)との反
応を促進する触媒は特に限定するものでなく市販されて
いるものであり、例えば、イミダゾール類ではジメチル
イミダゾール、アミン類及びその誘導体ではジアザビシ
クロウンデンゼン、ジメチルベンジルアミン、有機ホス
フィン類及びその誘導体ではトリフェニルホスフィン等
が挙げられる。
【0010】本発明のエポキシ樹脂組成物は、(A)成
分のエポキシ樹脂、(B)成分の変性樹脂と(C)成分
のノンハロゲン系難燃性化合物を一括投入し加圧ニーダ
ーやバンバリーミキサー等で100〜200℃、10〜
30分間溶融混練する方法、又は(B)成分の変性樹脂
と(C)成分のノンハロゲン系難燃性化合物を予め10
0〜300℃、10〜30分間溶融混練した後、(A)
成分のエポキシ樹脂を添加し更に溶融混練する方法によ
り得られるが、後者の方が(B)成分の変性樹脂と
(C)成分のノンハロゲン系難燃性化合物が選択的に混
ざり合う為より好ましい。本発明のエポキシ樹脂組成物
において(A)成分のエポキシ樹脂100重量部に対し
(B)成分の変性樹脂と(C)成分のノンハロゲン系難
燃性化合物との溶融反応物を5〜100重量部の範囲で
配合しなければならない。(B)成分の変性樹脂と
(C)成分のノンハロゲン系難燃性化合物との溶融反応
物が5重量部を下回ると難燃性、耐衝撃性の改善効果が
不十分となり、100重量部を上回ると流動性が低下す
る。(B)成分の変性樹脂と(C)成分のノンハロゲン
系難燃性化合物との配合比率は80:20〜20:80
の範囲内が好ましい。(C)成分のノンハロゲン系難燃
性化合物の割合が80wt%を上回ると耐衝撃性の改善
が不十分となり、20wt%を下回ると難燃性の改善効
果が不十分となる。又、変性樹脂(B)とノンハロゲン
系難燃性化合物(C)との反応を促進する触媒(E)が
0.01重量部を下回ると反応を促進する効果が不十分
となり、5重量部を越えてもその効果はあまり変わらな
い。
分のエポキシ樹脂、(B)成分の変性樹脂と(C)成分
のノンハロゲン系難燃性化合物を一括投入し加圧ニーダ
ーやバンバリーミキサー等で100〜200℃、10〜
30分間溶融混練する方法、又は(B)成分の変性樹脂
と(C)成分のノンハロゲン系難燃性化合物を予め10
0〜300℃、10〜30分間溶融混練した後、(A)
成分のエポキシ樹脂を添加し更に溶融混練する方法によ
り得られるが、後者の方が(B)成分の変性樹脂と
(C)成分のノンハロゲン系難燃性化合物が選択的に混
ざり合う為より好ましい。本発明のエポキシ樹脂組成物
において(A)成分のエポキシ樹脂100重量部に対し
(B)成分の変性樹脂と(C)成分のノンハロゲン系難
燃性化合物との溶融反応物を5〜100重量部の範囲で
配合しなければならない。(B)成分の変性樹脂と
(C)成分のノンハロゲン系難燃性化合物との溶融反応
物が5重量部を下回ると難燃性、耐衝撃性の改善効果が
不十分となり、100重量部を上回ると流動性が低下す
る。(B)成分の変性樹脂と(C)成分のノンハロゲン
系難燃性化合物との配合比率は80:20〜20:80
の範囲内が好ましい。(C)成分のノンハロゲン系難燃
性化合物の割合が80wt%を上回ると耐衝撃性の改善
が不十分となり、20wt%を下回ると難燃性の改善効
果が不十分となる。又、変性樹脂(B)とノンハロゲン
系難燃性化合物(C)との反応を促進する触媒(E)が
0.01重量部を下回ると反応を促進する効果が不十分
となり、5重量部を越えてもその効果はあまり変わらな
い。
【0011】このように本発明のエポキシ樹脂組成物
は、(A)成分のエポキシ樹脂の特性の低下をほとんど
招くこと無く難燃性、耐衝撃性を向上する効果を有して
いるが、その理由として、(B)成分の変性樹脂と
(C)成分のノンハロゲン系難燃性化合物が反応するこ
とにより(C)成分が(B)成分に包まれた形になるた
めブリードが防止され、又、更に(A)成分のエポキシ
樹脂と(B)成分の変性樹脂が反応することにより、一
分子中にエポキシ樹脂(A)に親和性を有する成分及び
変性樹脂(B)に親和性を有する成分を有する相溶化機
能を持つ化合物が生成し、エポキシ樹脂中に柔らかく樹
脂を強靭化するのに有効な変性樹脂(B)に包まれた難
燃性良好な(C)成分のノンハロゲン系難燃性化合物が
ミクロ分散することが可能になったためと考えられる。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、更に用途、目的に応
じて他の配合剤、例えばシリカ、タルク、マイカ、炭酸
カルシウム、ワラスナイトのような無機充填剤、カップ
リング剤あるいはガラス繊維、カーボン繊維等のような
補強剤、難燃助剤、制電剤、安定剤、顔料、離型剤、エ
ラストマー等の耐衝撃改良剤等を配合することができ
る。本発明のエポキシ樹脂組成物は通常のエポキシ樹脂
成形品に用いられている加工方法、例えば射出成形や押
出成形等により、容易に成形品に加工される。
は、(A)成分のエポキシ樹脂の特性の低下をほとんど
招くこと無く難燃性、耐衝撃性を向上する効果を有して
いるが、その理由として、(B)成分の変性樹脂と
(C)成分のノンハロゲン系難燃性化合物が反応するこ
とにより(C)成分が(B)成分に包まれた形になるた
めブリードが防止され、又、更に(A)成分のエポキシ
樹脂と(B)成分の変性樹脂が反応することにより、一
分子中にエポキシ樹脂(A)に親和性を有する成分及び
変性樹脂(B)に親和性を有する成分を有する相溶化機
能を持つ化合物が生成し、エポキシ樹脂中に柔らかく樹
脂を強靭化するのに有効な変性樹脂(B)に包まれた難
燃性良好な(C)成分のノンハロゲン系難燃性化合物が
ミクロ分散することが可能になったためと考えられる。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、更に用途、目的に応
じて他の配合剤、例えばシリカ、タルク、マイカ、炭酸
カルシウム、ワラスナイトのような無機充填剤、カップ
リング剤あるいはガラス繊維、カーボン繊維等のような
補強剤、難燃助剤、制電剤、安定剤、顔料、離型剤、エ
ラストマー等の耐衝撃改良剤等を配合することができ
る。本発明のエポキシ樹脂組成物は通常のエポキシ樹脂
成形品に用いられている加工方法、例えば射出成形や押
出成形等により、容易に成形品に加工される。
【0012】
【実施例】以下実施例により、本発明を説明するが、こ
れは単なる例示であり、本発明はこれに限定されるもの
ではない。 (実施例1〜4、比較例1〜6)製造方法としては、エ
ポキシ樹脂(A)、変性樹脂(B)、ノンハロゲン系難
燃性化合物(C)及び無機水和物(D)を一括投入し、
ニーダーで150℃、30分溶融混練することにより変
性エポキシ樹脂を得た。このようにして得られた変性エ
ポキシ樹脂に硬化剤を配合した後十分に混合し、さらに
80〜100℃でロール混練し、冷却した後粉砕するこ
とにより成形材料を得た。その後この材料をトランスフ
ァー成形機(成形条件150℃、硬化時間2分間)で成
形を行い、その後150℃で30分間後硬化し、評価用
サンプルを作成した。成形物についてについて燃焼試
験、ヒートサイクル及び成形外観の評価を行った。燃焼
試験はUnderwriters Laboratories 社の安全標準UL9
4(○:燃焼時間10秒以内 △:10秒以上燃焼
×:全焼)によって測定した結果である。ヒートサイク
ル性については、30×25×5mmの成形品の底面に
25×25×3mmの銅板を埋め込み、−40℃と+2
00℃の恒温槽に各30分ずつ入れ、100サイクル繰
り返した後の樹脂クラックを調べた。 又、成形外観に
ついては、目視で判定した。これらの配合及び評価結果
は表1及び表2のとおりである。
れは単なる例示であり、本発明はこれに限定されるもの
ではない。 (実施例1〜4、比較例1〜6)製造方法としては、エ
ポキシ樹脂(A)、変性樹脂(B)、ノンハロゲン系難
燃性化合物(C)及び無機水和物(D)を一括投入し、
ニーダーで150℃、30分溶融混練することにより変
性エポキシ樹脂を得た。このようにして得られた変性エ
ポキシ樹脂に硬化剤を配合した後十分に混合し、さらに
80〜100℃でロール混練し、冷却した後粉砕するこ
とにより成形材料を得た。その後この材料をトランスフ
ァー成形機(成形条件150℃、硬化時間2分間)で成
形を行い、その後150℃で30分間後硬化し、評価用
サンプルを作成した。成形物についてについて燃焼試
験、ヒートサイクル及び成形外観の評価を行った。燃焼
試験はUnderwriters Laboratories 社の安全標準UL9
4(○:燃焼時間10秒以内 △:10秒以上燃焼
×:全焼)によって測定した結果である。ヒートサイク
ル性については、30×25×5mmの成形品の底面に
25×25×3mmの銅板を埋め込み、−40℃と+2
00℃の恒温槽に各30分ずつ入れ、100サイクル繰
り返した後の樹脂クラックを調べた。 又、成形外観に
ついては、目視で判定した。これらの配合及び評価結果
は表1及び表2のとおりである。
【0013】(実施例5〜8、比較例7〜10) *予め溶融反応させる場合の製造例1 表3に示した配合により予め溶融反応させる場合は、所
定の変性樹脂(B)とノンハロゲン系難燃性化合物
(C)とを加圧ニーダーに一括投入し150〜300
℃、10〜30分間溶融反応させることにより得た。こ
のようにして得られた反応物にエポキシ樹脂に硬化剤を
配合した後十分に混合し、さらに80〜100℃でロー
ル混練し、冷却した後粉砕することにより成形材料を得
た。その後実施例1と同様に評価を行い、その結果を表
5及び表6に示した。 (実施例9〜13、比較例11〜15) *予め溶融反応させる場合の製造例2 表4に示した配合により予め溶融反応させる場合は、変
性樹脂(B)、ノンハロゲン系難燃性化合物(C)及び
触媒(E)を加圧ニーダーに一括投入し、150〜30
0℃、10〜30分間溶融反応させることにより得た。
このようにして得られた反応物にエポキシ樹脂に硬化剤
を配合した後十分に混合し、さらに80〜100℃でロ
ール混練し、冷却した後粉砕することにより成形材料を
得た。その後実施例1と同様に評価を行い、その結果を
表7及び表8に示した。変性樹脂(B)とノンハロゲン
系難燃性化合物(C)との反応は、反応前後でのエポキ
シ基、無水マレイン酸基の赤外吸収スペクトルピーク強
度の相違により確認した。
定の変性樹脂(B)とノンハロゲン系難燃性化合物
(C)とを加圧ニーダーに一括投入し150〜300
℃、10〜30分間溶融反応させることにより得た。こ
のようにして得られた反応物にエポキシ樹脂に硬化剤を
配合した後十分に混合し、さらに80〜100℃でロー
ル混練し、冷却した後粉砕することにより成形材料を得
た。その後実施例1と同様に評価を行い、その結果を表
5及び表6に示した。 (実施例9〜13、比較例11〜15) *予め溶融反応させる場合の製造例2 表4に示した配合により予め溶融反応させる場合は、変
性樹脂(B)、ノンハロゲン系難燃性化合物(C)及び
触媒(E)を加圧ニーダーに一括投入し、150〜30
0℃、10〜30分間溶融反応させることにより得た。
このようにして得られた反応物にエポキシ樹脂に硬化剤
を配合した後十分に混合し、さらに80〜100℃でロ
ール混練し、冷却した後粉砕することにより成形材料を
得た。その後実施例1と同様に評価を行い、その結果を
表7及び表8に示した。変性樹脂(B)とノンハロゲン
系難燃性化合物(C)との反応は、反応前後でのエポキ
シ基、無水マレイン酸基の赤外吸収スペクトルピーク強
度の相違により確認した。
【0014】(A)成分のエポキシ樹脂としては、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂(EP−1:日本化薬
(株)製 EOCN 1020)、ビスフェノールA型
エポキシ樹脂(EP−2:油化シェルエポキシ(株)製
エピコート1055)を使用した。 (B)成分としては、エポキシ変性ポリオレフィン樹脂
ボンドファースト 20M[EP−PO;住友化学工業
(株)製]、無水マレイン酸変性スチレン−エチレン・
ブチレン−スチレンブロック共重合体タフテック M−
1913[MAH−SEBS;旭化成工業(株)製]を
使用した。 (C)成分としては、ストレートフェノールノボラック
樹脂[PN;住友デュレズ(株)製 スミライトレジン
PR−51470]、アミノ基含有リン酸エステル
[AA−1000 日本曹達(株)製]、水酸基含有リ
ン酸エステル[CR−757 大八化学(株)製]、リ
ン酸メラミン[MPP−A (株)三和ケミカル製]を
使用した。 (D)成分としては、水酸化マグネシウム、水酸化アル
ミニウムを使用した。 (E)成分としては、トリフェニルホスフィン(TP
P)を使用した。 又、変性エポキシ樹脂の硬化剤としては、ジシアンジア
ミド(DICY)を用いた。
ゾールノボラック型エポキシ樹脂(EP−1:日本化薬
(株)製 EOCN 1020)、ビスフェノールA型
エポキシ樹脂(EP−2:油化シェルエポキシ(株)製
エピコート1055)を使用した。 (B)成分としては、エポキシ変性ポリオレフィン樹脂
ボンドファースト 20M[EP−PO;住友化学工業
(株)製]、無水マレイン酸変性スチレン−エチレン・
ブチレン−スチレンブロック共重合体タフテック M−
1913[MAH−SEBS;旭化成工業(株)製]を
使用した。 (C)成分としては、ストレートフェノールノボラック
樹脂[PN;住友デュレズ(株)製 スミライトレジン
PR−51470]、アミノ基含有リン酸エステル
[AA−1000 日本曹達(株)製]、水酸基含有リ
ン酸エステル[CR−757 大八化学(株)製]、リ
ン酸メラミン[MPP−A (株)三和ケミカル製]を
使用した。 (D)成分としては、水酸化マグネシウム、水酸化アル
ミニウムを使用した。 (E)成分としては、トリフェニルホスフィン(TP
P)を使用した。 又、変性エポキシ樹脂の硬化剤としては、ジシアンジア
ミド(DICY)を用いた。
【0015】 表 1 実 施 例 1 2 3 4 配合(重量部) EP−1 100 100 EP−2 100 100 PN 21 16 25 9 EP−PO 9 25 MAH−SEBS 24 21 水酸化マグネシウム 100 100 水酸化アルミニウム 100 100 DICY 3 3 3 3 特性 UL94 1回目着火 ○ ○ ○ ○ 2回目着火 ○ ○ ○ ○ 溶融液滴 無 無 無 無 ヒートサイクル性試験 0/20 1/20 1/20 0/20 成形外観 ○ ○ ○ ○
【0016】 表 2 比 較 例 1 2 3 4 5 6 配合(重量部) EP−1 100 100 100 EP−2 100 100 100 PN 40 90 2 EP−PO 40 20 MAH−SEBS 2 水酸化マグネシウム 100 100 100 水酸化アルミニウム 100 100 100 DICY 3 3 3 3 3 3 特性 UL94 1回目着火 × × ○ × ○ × 2回目着火 × × × × × × 溶融液滴 有 有 無 有 無 有 ヒートサイクル性試験 20/20 20/20 20/20 2/20 19/20 14/20 成形外観 ○ ○ △ ○ × ○
【0017】 表 3 反 応 物 A B C D 配合(重量部) EP−PO 80 80 MAH−SEBS 60 60 PN 20 20 40 40 TPP 0.1 0.1 PX−201 30 ホウ酸 30
【0018】 表 4 反 応 物 E F G H I 配合(重量部) EP−PO 50 50 50 MAH−SEBS 40 40 AA−100 50 CR−757 50 50 MPP−A 60 60 PN 20 20 TPP 1 1 1
【0018】 表 5 実 施 例 5 6 7 8 配合(重量部) EP−1 100 100 EP−2 100 100 反応物A 20 反応物B 20 反応物C 40 反応物D 40 水酸化マグネシウム 100 100 水酸化アルミニウム 100 100 DICY 3 3 3 3 特性 UL94 1回目着火 ○ ○ ○ ○ 2回目着火 △ ○ ○ ○ 溶融液滴 無 無 無 無 ヒートサイクル性試験 0/20 0/20 0/20 0/20 成形外観 ○ ○ ○ ○
【0019】 表 6 比 較 例 7 8 9 10 配合(重量部) EP−1 100 100 EP−2 100 100 反応物A 2 反応物B 110 反応物C 110 反応物D 2 水酸化マグネシウム 100 100 水酸化アルミニウム 100 100 DICY 3 3 3 3 特性 UL94 1回目着火 ○ × × ○ 2回目着火 ○ × × ○ 溶融液滴 無 有 有 無 ヒートサイクル性試験 12/20 19/20 20/20 16/20 成形外観 △ ○ ○ △
【0020】 表 7 実 施 例 9 10 11 12 13 配合(重量部) EP−1 100 100 100 EP−2 100 100 反応物E 30 反応物F 30 反応物G 30 反応物H 30 反応物I 30 DICY 3 3 3 3 3 特性 UL94 1回目着火 ○ ○ ○ ○ ○ 2回目着火 △ △ △ △ △ 溶融液滴 無 無 無 無 無 ヒートサイクル性試験 0/20 0/20 1/20 0/20 0/20 成形外観 ○ ○ ○ ○ ○
【0021】 表 8 比 較 例 11 12 13 14 15 配合(重量部) EP−1 100 100 EP−2 100 100 100 反応物E 3 反応物F 110 反応物G 3 反応物H 110 反応物I 110 DICY 3 3 3 3 3 特性 UL94 1回目着火 × × × ○ ○ 2回目着火 × × × ○ ○ 溶融液滴 有 有 有 無 無 ヒートサイクル性試験 20/20 17/20 20/20 16/20 19/20 成形外観 ○ △ △ ○ ○
【0022】表から明らかなように、本発明のエポキシ
樹脂組成物は、エポキシ樹脂の特徴を維持したまま難燃
性、耐衝撃性が顕著に改善された新規な材料である。即
ち、本発明の強靭で難燃性良好なエポキシ樹脂組成物
は、成形品表面へのブリードが無く、高度の難燃性を有
し且つ耐ヒートサイクル性が良好で、加工時や燃焼時に
腐食性ガスや有害ガスの発生もない成形品が得られ強靭
で難燃性良好なエポキシ樹脂組成物である。
樹脂組成物は、エポキシ樹脂の特徴を維持したまま難燃
性、耐衝撃性が顕著に改善された新規な材料である。即
ち、本発明の強靭で難燃性良好なエポキシ樹脂組成物
は、成形品表面へのブリードが無く、高度の難燃性を有
し且つ耐ヒートサイクル性が良好で、加工時や燃焼時に
腐食性ガスや有害ガスの発生もない成形品が得られ強靭
で難燃性良好なエポキシ樹脂組成物である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 23/00 LBZ 33/06 LJA 53/00 LLX 61/06 LMU
Claims (11)
- 【請求項1】 エポキシ樹脂(A)100重量部に対
し、分子内にエポキシ樹脂(A)及び下記のノンハロゲ
ン系難燃性化合物(C)と親和性ないし反応性を有する
官能基で変性されたポリオレフィン系樹脂、少なくとも
1個のビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロック
と少なくとも1個の共役ジエン化合物を主体とする重合
体ブロックよりなるブロック共重合体を水素添加して得
られる水添ブロック共重合体の変性物、アクリル系樹脂
を主体とするブロックと少なくとも1個の共役ジエン化
合物を主体とする重合体ブロックと少なくとも1個のビ
ニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックよりなる
3元ブロック共重合体の変性物又はアクリル系樹脂の変
性物の中から選ばれた1種以上の変性樹脂(B)とフェ
ノール樹脂、リン、窒素、ホウ素系化合物の中から選ば
れた1種以上のノンハロゲン系難燃性化合物(C)との
溶融反応物5〜100重量部を配合し、溶融混練してな
ることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項2】 エポキシ樹脂(A)100重量部に対
し、20〜80重量%の変性樹脂(B)と80〜20重
量%のノンハロゲン系難燃性化合物(C)との溶融反応
物5〜100重量部及び無機水和物(D)30〜160
重量部配合し溶融混練してなることを特徴とする請求項
1記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項3】 エポキシ樹脂(A)100重量部に対
し、20〜80重量%変性樹脂(B)と80〜20重量
%のノンハロゲン系難燃性化合物(C)との組成物に対
して変性樹脂(B)とノンハロゲン系難燃性化合物
(C)との反応を促進するイミダゾール類、アミン類及
びその誘導体、有機ホスフィン類及びその誘導体の中か
ら選ばれた少なくとも1種以上の触媒(E)0.01〜
5重量%配合してなる溶融反応物5〜100重量部配合
し、溶融混練してなる請求項1記載のエポキシ樹脂組成
物。 - 【請求項4】 エポキシ樹脂(A)100重量部に対
し、20〜80重量%の変性樹脂(B)と80〜20重
量%のノンハロゲン系難燃性化合物(C)との組成物に
対してエポキシ変性樹脂(B)とノンハロゲン系難燃性
化合物(C)との反応を促進する触媒(E)0.01〜
5重量%配合してなる溶融反応物5〜100重量部、及
び無機水和物(D)30〜160重量部配合し、溶融混
練してなる請求項2記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項5】 エポキシ樹脂(A)がビスフェノールA
型エポキシ樹脂又はノボラック型エポキシ樹脂である請
求項1、2、3又は4記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項6】 変性樹脂(B)の官能基がエポキシ基、
又はカルボン酸無水物基である請求項1、2、3、4又
は5記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項7】 ノンハロゲン系難燃性化合物(C)の必
須成分がフェノールノボラック樹脂であることを特徴と
する請求項1、2、3、4、5又は6記載のエポキシ樹
脂組成物。 - 【請求項8】 ノンハロゲン系難燃性化合物(C)の必
須成分がリン酸エステル及び/又はポリリン酸塩である
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記載
のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項9】 ノンハロゲン系難燃性化合物(C)の必
須成分がホウ酸及び/又はホウ酸亜鉛であることを特徴
とする請求項1、2、3、4、5又は6記載のエポキシ
樹脂組成物。 - 【請求項10】 ノンハロゲン系難燃性化合物(C)の
必須成分がメラミン、メラミン系誘導体、グアニジン、
グアニジン系誘導体の中から選ばれた少なくとも1種以
上の化合物であることを特徴とする請求項1、2、3、
4、5又は6記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項11】 無機水和物(D)が、水酸化マグネシ
ウム、水酸化アルミニウム又は水酸化カルシウムである
請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10記
載のエポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13342794A JPH07331033A (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 強靭で難燃性良好なエポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13342794A JPH07331033A (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 強靭で難燃性良好なエポキシ樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07331033A true JPH07331033A (ja) | 1995-12-19 |
Family
ID=15104523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13342794A Pending JPH07331033A (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 強靭で難燃性良好なエポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07331033A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000290470A (ja) * | 1999-04-05 | 2000-10-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
JP2003535181A (ja) * | 2000-05-31 | 2003-11-25 | アトフィナ | 耐衝撃強度に優れた熱硬化性樹脂材料 |
JP2006525377A (ja) * | 2003-04-30 | 2006-11-09 | ヘンケル コーポレイション | 難燃性成形用組成物 |
US7216592B2 (en) * | 2001-11-21 | 2007-05-15 | 3M Innovative Properties Company | Plastic shipping and storage containers and composition and method therefore |
JP2008528718A (ja) * | 2005-01-20 | 2008-07-31 | アルケマ フランス | 耐衝撃強度に優れた熱硬化性樹脂材料 |
WO2018037874A1 (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | ダイキン工業株式会社 | 粉体塗料、積層体及び管 |
US11319406B2 (en) * | 2017-11-14 | 2022-05-03 | Eneos Corporation | Prepreg, fiber-reinforced composite material, and molded article |
-
1994
- 1994-06-15 JP JP13342794A patent/JPH07331033A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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