JPS60115620A - 難燃性エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

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】 本発明は、フライバックトランス、コイル、コンデンサ
、タイオード等の電子部品の注型含浸用絶縁樹脂として
用いられるｉ燃性エポキシ樹脂組成物に岡する。

従来、この種の組成物としては、エポキシ樹脂、酸無水
物及び反応促進剤からなるエポキシワニスに水和アルミ
ナ粉末及び赤リン粉末を配合したもの（’！’＃公昭５
６−４５２８１号）、上記において赤リン粉末に代えて
フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂で表面処理した赤リン
粉末を用いたもの（特関昭５４−３８５２０号ン等が公
知である。これ等の組成物を電子部品の注型含浸に使用
す名湯台には、組成物温度２０〜５０°Ｃ程度、真空度
２〜ｌ　Ｏｍｍ１１　ｇ程度の条件下にいわゆる真空注
入を行なった後、含浸させた樹脂を電子部品内で硬化さ
せている。しかしながら、この様な組成物を使用する電
子部品においては、使用時にコロナ放電を行なう不良品
の発生率が高い為、その原因の解明及び除去が切望され
ている。更に、省エネルギー及び生産性の向上の観点か
ら樹脂組成物の硬化時間の短縮がめられており、その一
手段として硬化剤の反応速度の増大かはからｎでいる。

しかしながら、反応速度を早めた場合には、樹脂組成物
の粘度が上昇して、電子部品内の微細空間への樹脂の含
浸性が低下するという新たな問題点を生ずる。

本発明者は、上記の如蕎現況に艦みて、種々研究を重ね
た結果、コロナ放電が、水和アルミナ粉末の存在に主に
起因することを見出した。即ち、公知の注型含浸用エポ
キシ樹脂組成物において使用されてきた水和アルミナの
平均粒径は、約８．５μｍであり、水和アルミナ中には
、粒径５μｍ以下の微粉が約２８％或いはそれ以上含ま
れている。

この様な微粉を太鰍に含むエポキシ樹脂組成物においで
は、粘度が高くなる為、電子部品内の微小空間への組成
物の含浸が十分に行なわれない場合があり、この含浸率
の低下によるボイドの形成ハコロナ放電の主な原因とな
ることが判明した。そこで、本発明者は、更に研究を進
めた結果、注型含浸用エポキシｍ脂ｍ成物中の水和アル
ミナとし・　て粒度分布を調整した特定平均粒子径のも
のを使用する場合には、電子部品としての他の性能を何
ら低下させることなく、含浸不良によるコロナ放電を実
質上解消し７得ることを見出した。即ち、本発明は、（
１）エポキシ樹脂ｔｏ０１！Ｍ部、（２）酸無水物系硬
化剤５０〜２００Ｍ坂部、（３）粒子径５１ｔｍ以下の
粒子含量２２％以下且つ粒子径１５μｍ以上の粒子含量
２０％以下であって、平均粒子径７〜１１０７ｚの水和
アルミナｌＯ〜３５０重態部、及び赤９、へ粉末１〜客
（４）赤リン粉末１〜１００　重量部を含有することを
特徴とする難燃性エポキシ樹脂組成物に係る。

本発明においで使用する水和アルミナ粉末は、平均粒子
径が７〜１０μｍであり、月つ粒子径５μｍ以下の粒子
含有量２２％以下、粒子径１５μｍ以上の粒子含有ｆｉ
２０％以下であることを必須とする。

粒子径５１１１１１　以下の粒子量か２２％を上回る場
合には、組成物の粘度が高くなって、含浸不良による不
良品の発生をＦＩｊ圧し得なくなるのに対し、１５μｍ
以上の粒子径が２０％を上回る場合には、硬化中に水和
アルミナが沈降するので、均一な硬化物が得られない。

エポキシ樹脂１００重量部暴こ対する水和アルミナの使
用量は、１０〜３５０重量部程度が適当である。１０重
恩部未満では、難燃性が不十分となり、一方３５０重彦
部を上回ると組成物の粘度か高くなる。

本発明におけるエポキシ樹脂としては、特に限定される
ことなく公知のものがいすノｔも使用出来、例えはフェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂、タレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、−ビスフェノールＡ型エホギシ樹脂
、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、り゛リシジルエー
テル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹
脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、オレフィン結合
のエポキシ化により誘導されるエポキシ樹脂、線状脂肪
族エポキシ樹脂、Ｂｒｌ環式エポキシ樹脂、複素環型エ
ポキシ樹脂、ハロゲン化エボ４シ樹脂等の１分子中にエ
ポキシ范を１個以上有するものを挙けることか出来、こ
れらの少なくとも１私を用いる。

本発明において用いる硬化剤としては、酸無水物系硬化
剤に属する公知のものを広く使用出来る。

具体的には、例えば、無水フタル酸、無水テトラヒドロ
７タル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水へキ
サヒドロフタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジッ
ク酸、無ホコハク酸、無水トリメリット酸、無水ピロメ
リット酸、３．３’、　４．４’−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸無水物、無水テトラブロモ７タル酸、無水
クロレンディック酸、５−（２，５−ジオキソテトラヒ
ドロフリル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，
２−ジカルボン酸無水物、トリメリット酸二置体、３，
４−ジメチル−６−（２−メチル−１−プロペニル）−
３、４，５，６−チトラヒドロフタル酸無水物、３，４
−ジメチル−６−（２−メチル−１−プロペニル）−１
，２，３，６−チトラヒドロフタル酸無水物等を挙げる
ことが出来、これらの少なくとも１種を用いる。硬化剤
の使用量は、エポキシ樹脂１００重皿部に対して５０〜
２００重量部程度が適当である。５０重諷耶未満では未
硬化物が生じ易くなり、２００重証部を越えると貯蔵安
定性が悪くなる。

本発明１こおいて赤リン粉末としては、表面未処理の赤
リン粉末、水酸化アルミニウムにより表面処理した赤リ
ン粉末、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂で表面処理し
た赤リン粉末等のいずれを使用しても良い。これ等の表
面未処理及び表面処理済の赤リンを２種以上の混合状態
で使用することも可能である。エポキシ樹脂との混線性
の観点からは、赤リン粉末の平均粒子径は、０゜１〜１
００μｍ程度とすることが好ましい。赤リン粉末の使用
量は、エポキシ樹脂１００重量部に対して１〜１００重
ｉｔ部である。１重量部未満では難燃性が不充分ｌこな
り、又１００重量部を越えると粘度が高くなる。

抜た、本発明においては、硬化促進剤を併用しでも良い
。硬化促進剤としては、例えばベンジルジメチルアミン
、トリエタノールアミン、ジメチルアミノメチルフェノ
ール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、ト
リエチルアミン、トリエチルテトラミン、３，９−ビス
（３−アミノプロピル）　−２，４，８，１０−テトラ
オキサスピロ（５，５）ウンデカン、ｌ、　８−ジアザ
−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン、ピリジン、ピペ
リジン等の第３級アミンｉ、１，２．３−ベンゾトリア
ゾール、５−メチルトリアゾール等のトリアゾール類、
２−フェニルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイ
ミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−メチルイミ
ダゾール、４４−ジメチルイミダゾール、２−ウンデシ
ルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダソール、１−
ビニル−２−メチルイミダゾール、２−フェニル−４５
−ジヒドロキシメチルイミダソー／ｌ／、２−フェニル
−４−メチルイミダゾール、２−イソプロピルイミダゾ
ール、１−シア°ツメチルー２−メチルイミダゾール、
２，４−ジアミノ−６−〔２−メチル−イミダゾール−
（１）−エチルＩ　−ｓｙｍ　−）リアジン・インシア
ヌル酸付加物等のイミダゾール類、アルミニウム、チタ
ン、亜鉛、ジルコン、ニッケル等のアセチルアセトネー
ト又はその誘導体である有機金属化合物類を挙げること
が出来、これらの少なくとも１種を用いる。

これらの硬化促進剤を併用する場合の使用量としては、
エポキシ樹脂１００重量部に対して０．００１〜２０　
重ｉｋ都程度が適当である。

また、本発明においては、耐湿性の向上、膨張係数の低
減、熱伝導率の向上等のために無機質充填剤を用いても
良い。無機質充填剤としては、公知のものを広く使用出
来るが、例えば、石英ガラス、結晶性シリカ、溶融シリ
カ、ガラス繊維、タルク、アルミナ、水酸化アルミニウ
ム、ケイ酸力。

ルシウム、炭酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、硫
酸バリウム、マグネシア、ケイ酸ジルコニウム、クレー
、マイカ等を挙げることが出来、こ実刑は粉末状で用い
るのが好ましい。

また本発明においては、赤リン粉末、水和アルミナ、無
機質充実剤等の沈降を防止するために沈降防止剤を用い
ても良い。この様な沈降防止剤としては、公知のものを
広く使用出来るが、例えは微粉末アルミニウム、超微粉
末シリカ、微粉末アスベスト、微粉末クレー、表面処理
超微粉末炭酸カルシウム等を挙けることが出来、これら
の少なくとも１種を用いる。沈降防止剤を使用する場合
の使用量は、エポキシ樹脂１００重量部に対してＯ，Ｏ
Ｓ〜１．０重量部程度が適当である。

また、本発明においては、更に高度の難燃性を付与する
ために他の難燃剤を併用しても良く、その様な難燃剤と
しては、公知のものを広く使用出来、例えはへキサブロ
モベンゼン、二酸化アンチモン、テトラブロモビスフェ
ノールＡ１ヘキサブロモビフエニル、デカクロロビフェ
ニル、デカブロモベンゼン等を誉げるこ２が出来−ｒれ
らの少なくとも１種を用いる。他の難燃剤を使用する場
合の使用蓋はエポキシ樹脂ｚｏｏｌｉｌｋ部に対して１
〜５０重量部程度である。

本発明の組成物は、従来公知の方法により、混練し、次
いでフライバックトランス、コイル、コンデンサ、ダイ
オード等の電子部品に注型含浸して使用される。

本発明の組成物によれば、下記の如き顕著な効果が得ら
れる。

ｉｌ＋　硬化物の吸湿性が極めて低いため、絶縁性に優
れ、誘電率が非常に低い。

（２）　チキソトロピー性が殆んどなく低粘度であるた
め含浸性及び脱泡性が極めて良好である。従って、硬化
物内のボイドの発生によりコロナ放電を起すことが極め
て少なく、電子部品が非常に長寿命になる。

（３）難燃性も極めて良好である。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。

実施例１．２．３　及び比較例１．２．３下記第１表に
示す各成分を配合して、本発明の組成物及び比較の組成
物を調整し、これらの組成物を温度２０〜３０℃、真空
度２〜５ｍｍＨＨの条件下にフライバックトランスに注
入した後、（３）前硬化６５℃で４時間及び後硬化１０
５℃で６時間又は（ｆｌ前硬化７０℃で２時間及び後硬
化１１０℃で２時間の条件下に硬化させた。得られた各
硬化物の緒特性を測定した結果を第２表に示す。

尚、各組成物の配合量は、重量部で示す。

（注１）　油化シェルエポキシ■製「エピコート＋　８
１５　Ｊ （注２）　昭和軽金属■製［ハイシライトＨ−３２Ｊ、
粒径５μｍ以下２２％以下、１５μｍ以上２０％以下、
平均粒径８．５μｍ （注３）　昭和軽金属■製「ハイジライ）Ｈ−３３Ｊ、
粒径５μｍ以下２８％ （注４）　日本化学工業■製改質赤リンｒＣＰ−Ａ１５
Ｊ（注５）　日本アエロジル吹製「アエロジル１２００
Ｊ（注１）　内径５０ｍｍ、高さ７５ｍｍ、容に１００
ｃｃのポリプロピレン製カップに試料（硬 化前組成物）を１００ｙ入れ、ｈ「記の硬化条件（Ａ）
又は（Ｂ）で硬化させる。そして上部、中央及び下部よ
り、厚み５ｍｍ。

長さ１０ｍｍ及び幅１０ｍｍの大きさのものを切り出し
たものについて、ＪＩＳ Ｋ　６９１１の比重測定法により測定する。

（注２）　フライバックトランスに注入し、前記の硬化
条件（Ａｌ又は（Ｂ）で硬化させる。

そしてコイルを切断し、顕微鏡で観察 する。判定の基準は次の通りとする。

○：：浸率９５％以上、含浸性良好 ×：含含浸率９伽 尚、試料の注入条件は温度２３〜２７°ξ真空度３〜５
ｍｍＨｇ　である。

（注３）　１Ｊ定は、ＪＩＳ　Ｋ　６９１１　吸水率の
測定法に従って行う。ただし試料の放置 条件は、８５℃、９５％ＲＨで５００時聞とする。

（注４）　測定は、ＪＩＳ　Ｋ　６９１Ｌ誘電率、誘電
圧接の測定法に従って行う。ただし 試料の放置条件は、２気圧、１２１　℃の蒸気中で５時
向とする。

（注５）ＵＬ　規格９４に示された方法に従って行う。

試験片は、長さ１２７ｍｍ１幅１２．７ｍｍ、厚さ１．
６ｍｍの直方体とする。

（以　上） 代理人　弁理士　三　枝　英　二　１　、勺１　ム覧′ 手続補正書（自発） 昭和５９年３月３０日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １　事件の表示 昭和５８年特許願第２２４６５４号 ２　発明の名称 難燃性エポキシ樹脂組成物 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 サンニレジン株式会社 ４代理人 自発 ６　補正の対象 明１８幽中［発明の詳細な説明］の項 ７　補正の内容 （へ）し 補　正　の　内　容 １　明細書第１５頁第６行「ハイシライトＨ−３２」と
あるのを「ハイシライトＨ−３３Ｊと訂正する。

２　明細書第１５頁第６行［ハイシライトＨ−３３」と
あるのを［ハイシライトｌ−１−３２Ｊと訂正する。

（以　上）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■ｆｌ）　エポキシ樹脂ｉｏｏ重量部、（２）　酸無水
   物系硬化剤５０〜２００重魚部、（３）粒子径５μｍ以
   下の粒子台ｆｉ２２％以下且つ粒子径１５μｍ以上の粒
   子含量２０％以下であって、平均粒子径７〜ｌＯμｍの
   水和アルミナ１０〜３５０重量部、及び （４）赤リン粉末１−１００　重量部 を含有することを特徴とする難燃性エポキシ樹脂組成物
   。