JPH08231827A - コア/シェル強化剤を含む硬化性エポキシ樹脂注型用組成物 - Google Patents

コア/シェル強化剤を含む硬化性エポキシ樹脂注型用組成物

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JPH08231827A
JPH08231827A JP7346743A JP34674395A JPH08231827A JP H08231827 A JPH08231827 A JP H08231827A JP 7346743 A JP7346743 A JP 7346743A JP 34674395 A JP34674395 A JP 34674395A JP H08231827 A JPH08231827 A JP H08231827A
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resin casting
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JP7346743A
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Ulrich Dr Weidmann
ヴァイドマン ウルリッヒ
Robert Peter Dr Peyer
ペーター ペヤー ロバート
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Ciba Geigy AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 充填剤として酸化アルミニウムを使用しても
機械的性質の優れたエポキシ樹脂注型品を容易に得るこ
とができる硬化性エポキシ樹脂注型用組成物を提供す
る。 【解決手段】 a)分子当たり平均1個よりも多い1,2
−エポキシ基を有する芳香族又は脂環式エポキシ樹脂;
b)エポキシ樹脂を完全に硬化させるために充分な量のエ
ポキシ樹脂用硬化剤;c)強化剤、及びd)次式I:R
4-(n+1) −Si−(OR′)n+1 (I)〔式中、RはC
1-4 のアルキル基、フェニル基等を表わし、R′はC
1-12のアルキル基を表わし、そしてnは0又は1ないし
3の数を表わす〕で表わされるシランで被覆された微粒
子状の酸化アルミニウムからなる硬化性エポキシ樹脂注
型用組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、強化剤及び、充填
剤として、シランで被覆された酸化アルミニウムを含む
硬化性エポキシ樹脂注型用組成物、並びに電気又は電子
部品をカプセル化又は被覆するためのその用途に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】改良された破壊靱性を有する成形品を得
るために、強化剤及び充填剤を用いてエポキシ樹脂をベ
ースとする注型用樹脂組成物を変性することが知られて
いる。EP−A−0391183には、強化剤と一緒に
充填剤として石英を使用する場合に比べて、強化剤と一
緒に未被覆の酸化アルミニウムを使用する場合には、ほ
ぼ等しい良好な破壊靱性の成形品を得るためには、充填
剤への一層高い負荷が要求されることが開示されてい
る。しかしながら、酸化アルミニウムへの高い負荷を有
する注型用樹脂組成物は、硬化性注型用組成物の粘度の
増加のためにその加工性が損なわれるという不利益を有
しており、且つこのような充填されたエポキシ樹脂をベ
ースとする成形品は、引張強さが損なわれるという更な
る不利益を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】強化剤に加えて、シラ
ンで被覆された微粒子状の酸化アルミニウムをエポキシ
樹脂注型用組成物に添加することにより、前記不利益を
克服することができることが今や判った。
【0004】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明は、 a) 分子当たり平均1個よりも多い1,2−エポキシ基
を有する芳香族又は脂環式エポキシ樹脂、 b) エポキシ樹脂を完全に硬化させるために充分な量の
エポキシ樹脂用硬化剤、 c) 強化剤、及び d) 次式I: R4-(n+1) −Si−(OR′)n+1 (I) 〔式中、Rは炭素原子数1ないし4のアルキル基、フェ
ニル基、グリシジルオキシプロピル基、メルカプトプロ
ピル基又はアミノプロピル基を表わし、R′は炭素原子
数1ないし12のアルキル基を表わし、そしてnは0又
は1ないし3の数を表わす〕で表わされるシランで被覆
された微粒子状の酸化アルミニウムからなる硬化性エポ
キシ樹脂注型用組成物に関するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本新規硬化性エポキシ樹脂注型用
組成物における成分a)は、エポキシ樹脂技術において慣
用の芳香族又は脂環式エポキシ化合物であってよい。前
記エポキシ化合物の代表例は下記のものである。
【0006】I) 分子中に少なくとも2個のカルボキ
シル基を含む芳香族又は脂環式化合物を、エピクロロヒ
ドリン又はβ−メチルエピクロロヒドリンと反応させる
ことにより得ることができるポリグリシジル又はポリ
(β−メチルグリシジル)エステル。前記反応は塩基の
存在下で行うと都合が良い。
【0007】分子中に少なくとも2個のカルボキシル基
を含む化合物は、好適には、芳香族ポリカルボン酸、代
表的には、フタル酸、イソフタル酸又はテレフタル酸で
あってよい。脂環式ポリカルボン酸の例は、テトラヒド
ロフタル酸、4−メチルテトラヒドロフタル酸、ヘキサ
ヒドロフタル酸又は4−メチルヘキサヒドロフタル酸で
ある。
【0008】II) 少なくとも2個の遊離のアルコール
性ヒドロキシル基及び/又はフェノール性ヒドロキシル
基を含む芳香族又は脂環式化合物を、エピクロロヒドリ
ン又はβ−メチルエピクロロヒドリンと、アルカリ性条
件下又は酸触媒の存在下で反応させ、続いてアルカリで
処理することにより得ることができるポリグリシジル又
はポリ(β−メチルグリシジル)エーテル。
【0009】この種のグリシジルエーテルは、代表的に
は、単核フェノール類から、例えばレゾルシノール又は
ヒドロキノンから誘導されるか、又は、これらは多核フ
ェノール類、例えばビス(4−ヒドロキシフェニル)メ
タン、4,4′−ジヒドロキシビフェニル、ビス(4−
ヒドロキシフェニル)スルホン、1,1,2,2−テト
ラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス
(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ンから、並びにアルデヒド類、例えばホルムアルデヒ
ド、アセトアルデヒド、クロラール又はフルフルアルデ
ヒドを、フェノール類、例えばフェノールと、又は塩素
原子若しくは炭素原子数1ないし9のアルキル基により
核が置換されたフェノール類、例えば4−クロロフェノ
ール、2−メチルフェノール又は4−第三ブチルフェノ
ールと縮合させることにより、或いは上記種類のビスフ
ェノールと縮合させることにより得ることができるノボ
ラック類から誘導される。
【0010】これらは、脂環式アルコール、例えば1,
4−シクロヘキサンジメタノール、ビス(4−ヒドロキ
シシクロヘキシル)メタン又は2,2−ビス(4−ヒド
ロキシシクロヘキシル)プロパンから誘導されてもよ
く、或いはこれらは、芳香族核、例えばN,N−ビス
(2−ヒドロキシエチル)アニリン又はp,p′−ビス
(2−ヒドロキシエチルアミノ)ジフェニルメタンを含
む。
【0011】III ) ビス(2,3−エポキシシクロペ
ンチル)エーテル、2,3−エポキシシクロペンチルグ
リシジルエーテル、1,2−ビス(2,3−エポキシシ
クロペンチルオキシ)エタン又は3,4−エポキシシク
ロヘキシルメチル−3′,4′−エポキシシクロヘキサ
ンカルボキシレートを包含する脂環式エポキシ樹脂。
【0012】IV) エピクロロヒドリンと、少なくとも
2個のアミノ水素原子を含む芳香族アミン類との反応生
成物の脱塩化水素により得ることができるポリ−(N−
グリシジル)化合物。前記アミン類は代表的には、アニ
リン、ビス(4−アミノフェニル)メタン、m−キシリ
レンジアミン又はビス(4−メチルアミノフェニル)メ
タンである。
【0013】1,2−エポキシ基が異なるヘテロ原子又
は官能基に結合したエポキシ樹脂を使用することも可能
である。前記化合物は代表的には、4−アミノフェノー
ルのN,N,O−トリグリシジル誘導体、サリチル酸の
グリシジルエーテル−グリシジルエステル、N−グリシ
ジル−N′−(2−グリシジルオキシプロピル)−5,
5−ジメチルヒダントイン又は2−グリシジルオキシ−
1,3−ビス(5,5−ジメチル−1−グリシジルヒダ
ントイン−3−イル)プロパンからなる。
【0014】エポキシ樹脂の混合物を使用することも可
能である。
【0015】本新規硬化性エポキシ樹脂注型用組成物を
製造するためには、成分a)として、液体又は固体の芳香
族又は脂環式グリシジルエーテル又はエステル、好まし
くは、ビスフェノールA又はビスフェノールFのジグリ
シジルエーテル、又は脂環式ジグリシジルエステルを使
用することが好ましい。
【0016】固体の芳香族エポキシ樹脂は好適には、室
温以上で約250℃までの融点を有する化合物であって
よい。固体のエポキシ樹脂の融点は、好ましくは、50
ないし150℃の範囲内である。このような固体のエポ
キシ化合物は公知であり、且つ幾つかは市販されてい
る。液体のポリグリシジルエーテル及びエステルの前駆
により得ることができる前駆生成物を、固体のポリグリ
シジルエーテル及びエステルとして使用してもよい。
【0017】本新規硬化性エポキシ樹脂注型用組成物を
製造するためには、成分b)として、エポキシ樹脂用の慣
用の硬化剤、代表的にはジシアンジアミド、ポリカルボ
ン酸、ポリカルボン酸無水物、ポリアミン、アミンとポ
リエポキシドとのアミン基含有付加物、並びにポリオー
ルを使用してもよい。
【0018】適するポリカルボン酸は、代表的には脂肪
族ポリカルボン酸、例えばマレイン酸、蓚酸、コハク
酸、ノニル−又はドデシルコハク酸、グルタル酸、アジ
ピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸又は二
量化若しくは三量化リノール酸、脂環式ポリカルボン
酸、例えばテトラヒドロフタル酸、メチレンドメチレン
テトラヒドロフタル酸、ヘキサクロロエンドメチレンテ
トラヒドロフタル酸、4−メチルテトラヒドロフタル
酸、ヘキサヒドロフタル酸、又は4−メチルヘキサヒド
ロフタル酸、又は芳香族ポリカルボン酸、例えばフタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリト酸、ピロ
メリト酸又はベンゾフェノン−3,3′,4,4′,−
テトラカルボン酸、並びに前記ポリカルボン酸の無水物
である。
【0019】本新規硬化性エポキシ樹脂注型用組成物に
おいて使用するために適するポリアミンは、エチレンジ
アミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパン
ジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、ヘキサ
メチルエチレンジアミン、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、N−
(2−ヒドロキシエチル)−、N−(2−ヒドロキシプ
ロピル)−及びN−(2−シアノエチル)ジエチルトリ
アミン、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジ
アミン、2,3,3−トリメチル−1,6−ヘキサンジ
アミン、N,N−ジメチル−及びN,N−ジエチル−
1,3−プロパンジアミン、エタノールアミン、m−及
びp−フェニレンジアミン、ビス(4−アミノフェニ
ル)メタン、アニリン−ホルムアルデヒド樹脂、ビス
(4−アミノフェニル)スルホン、m−キシリレンジア
ミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、2,
2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、2,
2−ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)プ
ロパン、3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシ
クロヘキシルアミン(イソホロンジアミン)及びN−
(2−アミノエチル)ピペラジン、並びに、ポリアミノ
アミドとして、代表的には、脂肪族ポリアミン及び二量
化又は三量化脂肪酸から誘導されたもの、を包含する脂
肪族、脂環式、芳香族又は複素環式アミンである。
【0020】本新規硬化性エポキシ樹脂注型用組成物に
おいて使用するために適する脂肪族ポリオールは、代表
的にはエチレングリコール、ジエチレングリコール及び
高級ポリ(オキシエチレン)グリコール、1,2−プロ
パンジオール又はポリ(オキシプロピレン)グリコー
ル、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオー
ル、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール、1,5
−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,
4,6−ヘキサントリオール、グリセロール、1,1,
1−トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール又
はソルビトールである。
【0021】本新規硬化性エポキシ樹脂注型用組成物に
おいて使用するために適する芳香族ポリオールは、単核
フェノール類、例えばレゾルシノール、ヒドロキノン、
N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アニリン、又は
多核フェノール類、例えばp,p′−ビス(2−ヒドロ
キシエチルアミノ)ジフェニルメタン、ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)メタン、4,4′−ジヒドロキシビフ
ェニル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、
1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニ
ル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒド
ロキシフェニル)プロパン、並びにアルデヒド類、代表
的にはホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、クロラー
ル又はフルフルアルデヒドを、フェノール類、例えばフ
ェノールと、又は塩素原子若しくは炭素原子数1ないし
9のアルキル基により核が置換されたフェノール類、例
えば4−クロロフェノール、2−メチルフェノール又は
4−第三ブチルフェノールと縮合させることにより、或
いは上記種類のようなビスフェノールと縮合させること
により得ることができるノボラック類を包含する。
【0022】本新規硬化性エポキシ樹脂注型用組成物を
製造するために、硬化触媒を使用してもよく、前記硬化
触媒は、代表的にはアミン、例えば2,4,6−トリス
(ジメチルアミノエチル)フェノール及び他のマンニッ
ヒ塩基、N−ベンジルジメチルアミン及びトリエタノー
ルアミン;アルコールのアルカリ金属アルコキシド、代
表的には2,4−ジヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル
ペンタンのナトリウムアルコレート;アルカン酸の錫
塩、代表的には錫オクタノエート;フリーデル−クラフ
ツ(Friedel-Crafts)触媒、例えば三弗化硼素、及び三弗
化硼素を例えば1,3−ジケトンと反応させることによ
り得られるその錯体である。硬化触媒が使用される場合
には、それらは好ましくは、強化剤中に懸濁される。強
化剤10重量部当たり硬化触媒0.1ないし10重量部
を使用することが好ましい。
【0023】本新規注型樹脂組成物のために、互いに反
応しない場合は、硬化剤の混合物を使用してもよい。
【0024】本新規注型樹脂組成物の成分b)は、好まし
くは、ポリカルボン酸無水物、より特別には、芳香族又
は脂環式ポリカルボン酸無水物である。
【0025】本新規注型樹脂組成物のために、適する促
進剤を使用してもよい。例えば、ジシアンジアミド、ポ
リカルボン酸及びその無水物が使用される場合には、促
進剤は第三アミン又はその塩、第四アンモニウム化合物
又はアルカリ金属アルコキシドである。
【0026】本新規硬化性エポキシ樹脂注型用組成物に
おいて使用するために適する強化剤c)は代表的には、ゴ
ム強化剤として当業者に公知のエラストマー又はエラス
トマー含有グラフトポリマーである。強化剤は初期状態
において固体であっても液体であってもよい。
【0027】特に、本新規硬化性エポキシ樹脂注型用組
成物は固体強化剤を含む。固体強化剤は代表的には、な
かでも、US−A−3496250及びUS−A−43
66289に開示されたグラフトポリマー、並びにEP
−A−0045357及びUS−A−4419496に
開示されたコア/シェルポリマーからなる。
【0028】固体強化剤は、粒度及び本硬化性エポキシ
樹脂注型用組成物中の強化剤相の量が予め決められてい
るという利点を有する。液体強化剤を使用する場合に
は、エポキシ樹脂との硬化の間まで、強化剤相は生成し
ない。
【0029】グラフトポリマーは代表的には、メタクリ
レート/ブタジエン−スチレンポリマー、アクリレート
−メタクリレート/ブタジエン−スチレンポリマー又は
アクリロニトリル/ブタジエン−スチレンポリマーであ
る。
【0030】コア/シェルポリマーは通常、エポキシ樹
脂マトリックスに不溶性の弾性材料からなるソフトコア
を有する。その上にグラフトされたものは、好ましくは
反応性基を含まないポリマー状物質からなるシェルであ
る。コア/シェルポリマーは、都合良くはソフトコア、
ハードシェル、ソフトシェル及びハードシェル構造を有
するもの、いわゆるマルチ−コア/シェルポリマーであ
ってよい。前記ポリマーは、なかでも、GB−A−20
39496に開示されている。
【0031】本発明の特に好ましい態様において、硬化
性エポキシ樹脂注型用組成物はコア/シェルポリマーを
含む。
【0032】コア材料として使用され得るエラストマー
の例は、ポリブタジエン、ポリアクリレート及びポリメ
タクリレート、並びにポリスチレン、ポリアクリロニト
リル又はポリスルフィドとのそれらのコ−又はターポリ
マーである。
【0033】コア材料は好ましくはポリブタジエン又は
ポリブチルアクリレートを含む。
【0034】ポリマー状シェル材料の代表的な例は、ポ
リスチレン、ポリアクリレート及びポリメタクリレート
モノ−,コ−若しくはターポリマー、又はスチレン/ア
クリロニトリル/グリシジルメタクリレートターポリマ
ーである。
【0035】シェル材料としてポリメチルメタクリレー
トを使用することが好ましい。
【0036】このようなコア/シェル粒子の寸法は、都
合良くは0.05ないし30μm、好ましくは0.05
ないし15μmである。1μmよりも小さい寸法を有す
るコア/シェル粒子を使用することが好ましい。
【0037】コア/シェルポリマーは、US−A−44
19496又はEP−A−0045357に記載された
方法により製造することができる。
【0038】本新規注型用組成物は、エポキシ樹脂と反
応し得る反応性基を含まない強化剤を含むことが好まし
い。
【0039】ポリブタジエン又はポリブタジエン/ポリ
スチレンのコアを含むコア/シェルポリマーを使用する
ことが好ましい。このコア材料は部分的に架橋されてい
ることが好ましい。別のコア材料はポリアクリレート及
びポリメタクリレート、好ましくはポリメチルアクリレ
ート及びポリメチルメタクリレート並びにそれらのコ−
及びターポリマーである。
【0040】前記シェルは好ましくは、メチルメタクリ
レート、シクロヘキシルメタクリレート、ブチルアクリ
レート、スチレン又はメタクリロニトリルをベースとす
るポリマーからなる。
【0041】本新規硬化性エポキシ樹脂注型用組成物に
おける強化剤の量は、エポキシ樹脂に対して、好ましく
は80重量%まで、最も好ましくは50重量%までであ
る。
【0042】本新規硬化性エポキシ樹脂注型用組成物に
おける成分a)及びc)は、好ましくは、一緒になって、貯
蔵安定性でもあり且つ均質な分散液中に強化剤を含む懸
濁液の形態で存在する。このような懸濁液は、 1) 液体のエポキシ樹脂を使用する場合は、溶剤の存在
下又は不存在下で、前記エポキシ樹脂に強化剤の水性乳
剤を添加し、次いで真空蒸留により、水又は水と溶剤と
の混合物を除去する、又は 2) 固体のエポキシ樹脂を使用する場合は、前記固体の
エポキシ樹脂を溶融するか又は適する溶剤に溶解し、次
いで前記エポキシ樹脂に、強化剤の水性乳剤を添加し、
続いて真空蒸留により、水又は水と溶剤との混合物を除
去する、の何れかにより製造することができる。
【0043】エポキシ硬化剤及びその中に懸濁された強
化剤からなるこのような貯蔵安定性懸濁液は、硬化性エ
ポキシ樹脂製剤(この中に、強化剤は均質に分散されて
おり、この製剤は懸濁液の形態で存在してもよい)の製
造のために、簡単で且つ実用上適する。加工の観点から
は、本新規懸濁液は、硬化性エポキシ樹脂製剤(その中
に存在する強化剤は、均質に分散されている)を製造す
るための簡単な手段と考えてよい。加えて、このような
エポキシ樹脂製剤の製造は、都合良く特定の品質の一致
を得ることを可能にする。
【0044】微粒子状の酸化アルミニウム(これは、式
Iで表わされるシランで被覆するために使用し得る)は
市販されており、例えば、約0.1ないし約120μm
の粒度分布を有する。
【0045】成分d)の製造のために、0.1ないし60
μmの粒度分布を有する酸化アルミニウムを使用するこ
とが好ましい。
【0046】酸化アルミニウムを被覆するために使用す
る式Iで表わされるシランは公知で、例えば、ユニオン
カーバイド(Union Carbide) 社の製品情報リーフレッ
ト“オルガノファンクショナル シランズ−ア プロフ
ィール(Organofunctional Silanes-A Profile)”(19
81年)、ザ ジャーナル オブ マテリアルズ サイ
エンス(the Journal of Materials Science)18,19
83年,第208〜216頁、及び信越化学(株)社の
“プロダクト インフォメーション リーフレット(Pro
duct Information Leaflet) 1985”に記載されて、
そして幾つかは市販され、例えば、γ−グリシジルオキ
シプロピルトリメトキシシラン及びγ−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシランはユニオン カーバイド社及び
信越化学(株)社により市販されている。
【0047】酸化アルミニウムを被覆するためには、式
I〔式中、Rはメチル基、エチル基、フェニル基、グリ
シジルオキシプロピル基、メルカプトプロピル基又はア
ミノプロピル基を表わし、R′は炭素原子数1ないし4
のアルキル基を表わし、そしてnは2を表わす〕で表わ
されるシランを使用することが好ましい。
【0048】微粒子状の酸化アルミニウムは、公知方
法、代表的には、ボールミル中に充填剤を入れ、次いで
ミリングの間に前記シランを添加する(液体のシラン
は、都合良くは、適する秤量装置、ピペット又はシリン
ジを使用して酸化アルミニウムに添加される)ことによ
り、式Iで表わされるシランで被覆される。この混合物
を数時間ミリングした後、粗い目の篩を通して篩分けす
ることによりボールを除去する。
【0049】好ましい被覆化合物はγ−グリシジルオキ
シプロピルトリメトキシシラン又はγ−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシランである。
【0050】本新規硬化性エポキシ樹脂注型用組成物に
おける成分d)の量は、全エポキシ樹脂注型用組成物に対
して、通常、20ないし80重量%、好ましくは40な
いし80重量%、更に好ましくは55ないし70重量%
である。
【0051】所望により、本新規エポキシ樹脂注型用組
成物は、更に別の微細に分散された充填剤を含んでもよ
い。これらは、エポキシ樹脂技術における標準的な充填
剤であってよく、代表的には、石英粉末又は溶融シリカ
から製造された粉末、雲母、カオリン、ドロマイト、ウ
ォラストナイト、ガラス繊維、グラファイト又はカーボ
ンブラックである。
【0052】本新規硬化性エポキシ樹脂注型用組成物
は、公知のミキサー集成装置、例えば攪拌機、混練機、
ロールミルを使用する公知方法で、或いは固体物質の場
合には、ドライミキサー中で、製造される。
【0053】本新規硬化性エポキシ樹脂注型用組成物
は、なかでも、エイチ.リー(H. Lee)及びケイ.ネヴィ
ル(K. Neville)による“エポキシ樹脂ハンドブック(Han
dbookof Epoxy Resins)”,1967年に記載された如
く、エポシキ樹脂技術における標準的な公知方法で、被
膜、カプセル化剤又は同種のものに硬化される。
【0054】本新規硬化性エポキシ樹脂注型用組成物
は、電気及び電子部品のための、特に、中間的な電圧範
囲内において良好な破断−機械的性質を必要とする電子
部品のための、及び、更に特別には、高い電圧範囲内に
おける、例えばコンバーター又は電気絶縁材における被
覆材料として及びカプセル化系として使用するために非
常に適する。
【0055】
【実施例及び発明の効果】下記実施例において、下記懸
濁液はエポキシ樹脂とコア/シェルポリマーとから、又
はコア/シェルポリマーを用いて変性されたエポキシ樹
脂からなり、そして下記においては、シランで被覆され
た充填剤を使用する。
【0056】懸濁液A:(ジグリシジルエーテル−コア
/シェルポリマー懸濁液) a) コア/シェルポリマーの製造 固体含有率59.2%のポリブタジエンラテックス〔B
L2004K,バイエル社(Bayer AG)によって市販され
ている〕202.7g及び脱イオン水397.3gを、
窒素下で、二重ジャケット,ガラスアンカー攪拌機,温
度計,コンデンサー,回転式サーモスタット及びガス入
口を備えた1リットル丸底ガラスフラスコ内に入れ、次
いで100rpmで攪拌する。この混合物を80±1℃
に加熱する。約55分後、この容器の温度は80℃であ
る。次いで、蒸留したメチルメタクリレート〔プルム(p
urum) ,スイス国のフルカ(Fluka) によって市販されて
いる〕120.0g及びカリウムパーオキシドジスルフ
ェート4.0gの溶液を滴下し、次いで蒸留水110m
l中の及びナトリウムドデシルベンゼンスルホネート
3.5gを入れる。3.5時間後、均質な白色乳液が得
られる。6時間10分後、メチルメタクリレート及び開
始剤の添加を完了する。80℃で更に2時間、攪拌を続
ける。前記時間の終わりに、n−オクタデシル3−
(3,5−ジ−第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)
プロピオネートの20%乳液3mlを前記の均質な白色
乳液に添加し、次いで全バッチを室温に冷却する。この
乳液は同様に均質であり且つ室温で白色である。これを
ガラスウールを通して濾過する。凝集物は全く存在しな
い。この乳液を865gに希釈する(固体含有率27.
2%に相当する)。このようにして得られた乳液を、強
化剤として使用する。
【0057】b) ガラスアンカー攪拌機,温度計,コン
デンサー,蒸留管を、受け器及び真空接続器具と共に備
えた2リットル丸底ガラスフラスコ内に、エポキシ価
5.42当量/kgを有する液状のビスフェノールAの
ジグリジジルエーテル600gを入れ、次いで実施例A
a)で製造されたコア/シェルポリマーの水性乳液22
0.6gを添加し、次いでこのバッチを15分間攪拌す
る。均質な混合物を次いで約80℃に加熱し、そしてこ
の混合物から水が蒸留されるように、150〜200mb
arに減圧する。蒸留が終わりに行くに従って、圧力を4
0〜50mbarに低減し、そして残渣水を約30分かけて
除去する。この結果得られた均質な白色の懸濁液は80
℃で容易に攪拌することができ、次いで50℃に冷却後
抜き出す。 収量: 656g エポキシ価: 4.7〜5.0当量/kg 強化剤の含有率: エポキシ樹脂に対して、10phr* * phr=100部当たりの部(エポキシ樹脂100重量部当たりの重量部)
【0058】懸濁液B:(ジグリシジルエステル−コア
/シェルポリマー懸濁液) a) 懸濁液Aa)に対して記載した方法と同じ方法でコア
/シェルポリマーを製造する。固体含有率27.2%を
有する乳液が得られる。 b) エポキシ樹脂として、エポキシ価5.6〜6.2当
量/kgを有するシクロヘキサン−1,2−ジカルボン
酸のジグリシジルエステル600gのみを使用すること
以外は懸濁液Ab)に対して記載した方法と同じ方法で、
ジグリジジルエステル−コア/シェルポリマー懸濁液の
製造を繰り返す。容易に攪拌することができる懸濁液が
得られる。 エポキシ価: 5.3当量/kg 強化剤の含有率: エポキシ樹脂に対して、10phr
【0059】懸濁液C:(ジグリシジルエーテル−コア
/シェルポリマー懸濁液) a) 懸濁液Aa)に対して記載した方法と同じ方法でコア
/シェルポリマーを製造する。固体含有率28.15%
を有する乳液が得られる。 b) ノニルフェノールヒドロキシエチルエーテル0.8
4重量%を用いて変性され且つエポキシ価2.55〜
2.7当量/kgを有し且つ融点範囲35〜50℃を有
する固体状のビスフェノールAのジグリシジルエーテル
1050.0gを、実施例Aに記載したものと同様のも
のを備えた3リットル丸底ガラスフラスコ内で、攪拌す
ることなく、約130℃に加熱する。次いで、実施例a)
で得られた乳液を前記温度で添加し、次いで15分間攪
拌する。この混合物を650〜700mbarに減圧し、次
いで蒸留管を通して約2時間かけて前記真空度下でバル
クの水を留去し、そして受け器に捕集する。注意深く更
に減圧を行うと、反応物塊は少しの間高粘稠性になる。
終わりに、この反応物塊を130℃/20〜30mbarで
30分間攪拌し、次いで高真空下(0.1〜0.2mba
r)で15分間攪拌する。得られた白色の濁った粘稠生
成物を、約120℃で被覆紙上に注ぐ。冷却後、固化し
た生成物を機械的に細かく砕く。 エポキシ価: 2.40当量/kg 強化剤の含有率: 10phr
【0060】被覆されたAl2 3 (充填剤I) 酸化アルミニウム1000gを、セラミックボールで容
積の約1/3が満たされた磁製ボールミル内に入れる。
次いでγ−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラ
ン5gを添加し、この混合物を15時間ミリングする。
次いで、粗い目の振震篩を通して篩分けすることによ
り、ボールを除去する。この方法で被覆された酸化アル
ミニウムは、実施例においてこの形態で使用する。
【0061】実施例1 攪拌しながら、懸濁液A100gを、50ないし60℃
の温度範囲内で、変性されたメチルヘキサヒドロフタル
酸無水物〔チバ−ガイギ社(CIBA-GEIGY AG) から、製品
名“XB5996”の下で市販されている〕87gと共
に均質化する。この混合物に、次いで充填剤I560g
を添加する。攪拌しながら、この混合物を80℃に加熱
し、3mbarの圧力下で7分間減圧し、次いで予め100
℃に加熱されたプレートに注入する。本硬化性エポキシ
樹脂組成物のゲル化時間は140℃で8分21秒であ
る。本硬化性混合物は、全混合物に対して、60重量%
の充填剤含有率を有する。100℃で2時間、140℃
で10時間及び160℃で2時間硬化後に、試験試料の
下記の性質が決定された。 Tg値(DSC*)により決定された) =150℃ 曲げ強さ(ISO178に基づく) =131N/mm2 曲げ伸び =2.34% 曲げ試験における弾性率 =7721N/mm2 引張強さ(ISO R527に基づく) =82N/mm2 極限伸び =2.28% 引張試験における弾性率 =7392N/mm2 二重捩じり試験(DIN51221に基づく) 破壊靱性G1C =447J/m2 臨界応力強度因子K1C(破壊靱性) =1.95MPam1/2 *) 示差走査熱量計
【0062】実施例2 懸濁液B100g、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物
90g及びベンジルジメチルアミン0.53gを冷えた
状態で一緒に秤量し、次いで約50ないし60℃の温度
範囲内で攪拌して混合する。この混合物に、充填剤I3
91gを添加し、次いで温度を80℃に上げる。この混
合物を均質化し、次いで攪拌しながら、3mbarで10分
間減圧し、次いで予め100℃に予め加熱された成形型
に注入する。本注型用組成物を100℃で2時間、次い
で140℃で16時間硬化する。試験試料は下記の性質
を有している。 Tg値(DSCにより決定された) =128℃ 曲げ強さ(ISO178に基づく) =128N/mm2 曲げ伸び =1.56% 曲げ試験における弾性率 =10972N/mm2 二重捩じり試験(DIN51221に基づく) 破壊靱性G1C =521J/m2 臨界応力強度因子K1C(破壊靱性) =2.51MPam1/2
【0063】実施例3 懸濁液C100gを室温で容器内に入れ、次いで120
℃に加熱する。この懸濁液に、フタル酸無水物35重量
部とテトラヒドロフタル酸無水物65重量部とからなる
硬化剤混合物45gを添加し、次いで全バッチを均質化
する。充填剤I218gをこの透明溶液内に入れ、強く
攪拌する。15分後、この混合物を3mbarで3分間脱ガ
スし、次いで100℃に予め加熱された成形型に注入す
る。本注型用組成物を140℃で16時間硬化する。試
験試料は下記の性質を有している。 Tg値(DSCにより決定された) =133℃ 曲げ強さ(ISO178に基づく) =150N/mm2 曲げ伸び =2.79% 曲げ試験における弾性率 =8257N/mm2 二重捩じり試験(DIN51221に基づく) 破壊靱性G1C =777J/m2 臨界応力強度因子K1C(破壊靱性) =2.67MPam1/2

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a) 分子当たり平均1個よりも多い1,
    2−エポキシ基を有する芳香族又は脂環式エポキシ樹
    脂、 b) エポキシ樹脂を完全に硬化させるために充分な量の
    エポキシ樹脂用硬化剤、 c) 強化剤、及び d) 次式I: R4-(n+1) −Si−(OR′)n+1 (I) 〔式中、 Rは炭素原子数1ないし4のアルキル基、フェニル基、
    グリシジルオキシプロピル基、メルカプトプロピル基又
    はアミノプロピル基を表わし、 R′は炭素原子数1ないし12のアルキル基を表わし、
    そしてnは0又は1ないし3の数を表わす〕で表わされ
    るシランで被覆された微粒子状の酸化アルミニウムから
    なる硬化性エポキシ樹脂注型用組成物。
  2. 【請求項2】 成分a)が液体又は固体の芳香族又は脂環
    式グリシジルエーテル又はエステルである請求項1記載
    のエポキシ樹脂注型用組成物。
  3. 【請求項3】 成分a)がビスフェノールA又はビスフェ
    ノールFのジグリシジルエーテル、又は脂環式ジグリシ
    ジルエステルである請求項1記載のエポキシ樹脂注型用
    組成物。
  4. 【請求項4】 成分b)がポリカルボン酸無水物である請
    求項1記載のエポキシ樹脂注型用組成物。
  5. 【請求項5】 成分b)が芳香族又は脂環式ポリカルボン
    酸無水物である請求項1記載のエポキシ樹脂注型用組成
    物。
  6. 【請求項6】 成分c)が固体強化剤である請求項1記載
    のエポキシ樹脂注型用組成物。
  7. 【請求項7】 固体強化剤がグラフトポリマーである請
    求項6記載のエポキシ樹脂注型用組成物。
  8. 【請求項8】 グラフトポリマーがコア/シェルポリマ
    ーである請求項7記載のエポキシ樹脂注型用組成物。
  9. 【請求項9】 成分c)が個々のエポキシ樹脂と反応し得
    る反応性基を含まない強化剤である請求項1記載のエポ
    キシ樹脂注型用組成物。
  10. 【請求項10】 成分a)及び成分c)が一緒になって懸濁
    液の形態で存在する請求項1記載のエポキシ樹脂注型用
    組成物。
  11. 【請求項11】 被覆化合物が式I〔式中、Rはメチル
    基、エチル基、フェニル基、グリシジルオキシプロピル
    基、メルカプトプロピル基又はアミノプロピル基を表わ
    し、R′は炭素原子数1ないし4のアルキル基を表わ
    し、そしてnは2を表わす〕で表わされるシランである
    請求項1記載のエポキシ樹脂注型用組成物。
  12. 【請求項12】 被覆化合物がγ−グリシジルオキシプ
    ロピルトリメトキシシラン又はγ−メルカプトプロピル
    トリメトキシシランである請求項1記載のエポキシ樹脂
    注型用組成物。
  13. 【請求項13】 請求項1記載の硬化されたエポキシ樹
    脂組成物を用いてカプセル化又は被覆された電気又は電
    子部品。
JP7346743A 1994-12-13 1995-12-13 コア/シェル強化剤を含む硬化性エポキシ樹脂注型用組成物 Pending JPH08231827A (ja)

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