JPS61171725A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気機器の絶縁物として使用されるエポキシ樹
脂組成物において、特にアルミナ粉末を充てん材として
使用するエポキシ樹脂組成物に関するものである。

〔従来技術〕

一般にエポキシ樹脂は、硬化剤として多塩基性カルボン
酸無水物を用いた場合には、アミン化合物を硬化剤とし
た場合よシも電気的性質の優れた硬化物が得られること
が知られている。一方エボキシ樹脂組成物は充てん材を
含有させることによシミ気的２機械的あるいは物理的性
質を改善できるため、用途に適した種々の充てん材が使
用されるが、各種充てん材の中でアルミナ粉末は、熱伝
導性、耐薬品性及び鳥兜てん性に優れ、特に六弗化硫黄
（ＳＦ６）を消弧媒体あるいは絶縁媒体として使用する
電気機器においては、優れた性能を示す充てん材である
とされている。

現在電気機器の通電容量は増大する傾向にあシ、さらに
機器の複合化に伴って絶縁物も大形化や形状が複雑化す
る傾向にある。しかるに市販されている多くのアルミナ
粉末は、その粒子形状が不定形であるばかシでなく、鋭
角な形状又はへん平な形状を示すものが殆んどであシ、
このアルミナ粉末とエポキシ樹脂、及び多塩基性カルボ
ン酸無水物からなるエポキシ樹脂組成物は高粘度化しや
すく、流動性や鳥兜てん性に乏しい。さらにアルミナ粉
末は他の無機質充てん材に比べて比重が大きいためにエ
ポキシ樹脂の硬化中に充てん材の沈降が生じ、注型品の
電気的１機械的特性を損なっていた。一方、ストークス
の法則から沈降に対しては粒子径を細かくすることが有
効であるが、膨張係数の面から注型品のクラック性を考
慮すると、金属埋込物に対してはアルミナ粉末を７０ｗ
ｔ％以上の充てん量が必要であり、粒子径を細かくする
とエポキシ樹脂組成物の粘度増加を来たし注型作業を困
難もしくは不可能にしていた。このような欠点は、注型
樹脂自体の粘度を変える事によシある程度改善すること
ができる０ 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来のエポキシ樹脂組成物は以上のように構成されてい
るので、一般に粘度を調整するには、添加剤、希釈剤又
は増粘剤が使用されるが添加剤の添加によシ基本樹脂の
物性を変化させるため、単に粘度上から樹脂を変性する
ことは製品特性の安定化からも好ましくないという問題
点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、注型作業に適する粘度を備えたエポキシ樹脂
組成物を得ることを目的とする０〔問題点を解決するた
めの手段〕 この発明に係るエポキシ樹脂組成物は、アルミナ含有率
９９．５％以上の高純度α−アルミナの粉砕粉末を、ア
ルゴンガス等のプラズマ炎中に噴霧させ形状を球状化さ
せたアルミナ粉末を充てん材とし、この球状アルミナ粉
末の粒度分布中に累積分布５０チの粒径が１５μ〜２ｏ
μにあり最大粒径を６０μ〜ＢＯμとし、２０μ以上の
粒子が３０〜４０％の割合で存在し、頻度ピークが１０
μ〜２０μと３０μ〜５０μの２カ所にあるようにした
ものである。

［ｆｉ″″）１ この発明におけるエポキシ樹脂組成物は、球状アルミナ
粉末の充填率を６５〜８０　ｗｔ　％の範囲とし、かつ
注型作業に適する低粘度を有する。

〔実施例〕

本発明者らは、アルミナ粉末の各種粒度分布表を作成し
、エポキシ樹脂組成物に充てん配合した時の初期粘度及
び硬化後のアルミナ粉末の沈降性ヲ調べた結果、アルミ
ナ粉末の粒度分布に臨界的な分布幅及びパターンのある
事を見出した。その粒度分布［を第１図に曲線（Ａ）斜
線で示す部分）に、頻度分布を第２図の（、）にそれぞ
れ示す。ここで、第１図は累積分布を表わしている。す
なわち、累積分布５０％の粒径を１５μ〜２０Ａに置き
、最大粒径ヲ６０μ〜８０μに押えて、２０μ以下の粒
子を６０〜７０チ、２０μ〜８０μの粒子が３０〜４Ｑ
％の割合で存在し、頻度分布ピークが第２図の曲線（ａ
）に示すように１０μ〜２０μと３０μ〜５０μの２ケ
所に有する。

第１図の曲線（Ａ）で表わされる累積分布によシ、粒径
とその割合を詳述すると、７０μ〜８０μが３チ未満、
６０μ〜７０１Ｊが３〜８％、５０ａ〜６０μが５〜１
５％。

４０　Ａ　〜５０　／Ｊが１０〜２５％　、　３０．１
７〜４０／Ｊが１２〜３０％。

２０　／Ｊ　〜３０　Ａｔが２０〜５５％、　１０μ〜
２０Ａが３０〜９５％。

ｌＯμ未満が８５％未満である。

尚、本発明に使用されるエポキシ樹脂は、例えば室温で
液体又は固形状を呈する環状脂肪族エポキシ、ビスフェ
ノール形エポキシ、ノボラックエポキシ、グリシジルエ
ステル系エポキシ等のエポキシ当量１７０〜４５０の樹
脂を、硬化剤には酸無水物、例えば無水７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
、メチルテトラハイドロ無水フタル酸、メチルヘキサノ
１イドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸などが使
用される。これらの樹脂組成系に対して６５ｗｔ％〜８
０ｗｔ％の当該粒度分布のアルミナ粉末が充てんされる
。

次にこの発明の実施例を他分布の比較例との比較で説明
する。尚、いずれの場合もその結果を第１表に示してい
る。但し、これら例中に部とあるのは重量部を意味する
。

（実施例１） ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９０
）　ｔ−１００部に対し、硬化剤としてヘキサノ・イド
ロ無水フタル酸８０部及びアルミナ粉末（第１図に曲線
（Ａ）で示す分布のもの）７２０部を１３０”Ｃで減圧
撹拌後の初期粘度及び１３０”Ｃで２４時間硬化後の沈
降性を測定した。

（実施例２） ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量４００
）　’ｉ　１００部に対し、硬化剤としてヘキサハイド
ロ無水７タル酸３５部及びアルミナ粉末（第１図に曲線
（Ａ）で示す分布のもの）　４００ｓ’ｉ　１３０℃で
減圧撹拌後の初期粘度及び１３０℃で２４時間硬化後の
沈降性を測定した。

（比較例１） ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量ａｏｏ
　）ｉ　１００部に対し、硬化剤としてヘキサハイドロ
無水フタル酸３５部及びアルミナ粉末（５ｇ１図に曲線
（Ｂ）で示す分布のもの）４００部ヲ１３０℃で減圧撹
拌後の初期粘度及び１３０℃で２４時間硬化後の沈降性
を測定した。尚、この場合のアルミナ粉末の頻度分布は
第２図に曲線（ｂ）で示すものでｈる０ （比較例２） ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量４００
）　ｆ　１００部に対し、硬化剤としてヘキサハイドロ
無水フタル酸３５部及びアルミナ粉末（第１図に曲線（
Ｃ）で示す分布のもの）　４００ｉ’ｉ　１３０℃で減
圧撹拌後の初期粘度及び１３０’ｃで２４時間硬化後の
沈降性を測定した。尚、この場合のアルミナ粉末の頻度
分布は第２図に曲線（ｃ）で示すものである０ 第　１　表 第１麦に示した沈降性は、硬化後の樹脂表面から５ｍｍ
まで切シ取った試料について配合時の充てん率との差で
比較した。

、え、。５．□４．２゜□２□］、　　１・の場合の特
性を比較したものである。

第　　２　　表 〔発明の効果〕 以上のようにこの発明によれば、アルミナ粉末を所定の
粒度分布で充填することによシ初期粘度を高めることな
り、シかも沈降性は更に細かい粒度分布を有する粉末を
充てんした場合に劣らず、機械強度的にも安定した品質
の注型品が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるアルミナ粉末の粒度
分布を示す粒度累積分布図、第２図はアルミナ粉末の粒
度頻度分布図である。 図において、（Ａ）は粒度分布域である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 分子内に２個以上のオキシラン環を有するエポキシ樹脂
   に充てん剤としてアルミナ粉末を添加し、多塩基性カル
   ボン酸無水物を硬化剤としたエポキシ樹脂組成物におい
   て、アルミナ粉末はアルミナ含有率が９９．５％以上の
   高純度α−アルミナを粉砕微粉化した後プラズマ炎中に
   噴霧させ形状を球状化し、上記エポキシ樹脂中のアルミ
   ナ粒度分布中に累積分布５０％の粒径が１５μ〜２０μ
   で、最大粒径を６０μ〜８０μとし、粒径が２０μ以上
   の粒子が３０〜４０％の割合で、頻度ピークが１０μ〜
   ２０μと３０μ〜５０μの２ケ所となるように充填され
   ていることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。