JPS62184013A - 注型用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〕 本発明は注型用エポキシ樹脂組成物に関する。

〔従来の技術〕

今日電気機器の絶縁には種々の材料が種々の形能で使用
されておりその中で注型絶縁は絶縁機能と構造機能を一
体化する絶縁方式として広く用いら゛れている。エポキ
シ樹脂は電気的９機械的特性。

接着性さらに硬化収縮が小さいこと等硬化物の優れた特
徴によって注型樹脂として多用されている。

しかしながら機器の小型軽量化、高容址化、省エネルギ
ー化等によってエポキシ注型材料には絶縁機能だけでな
く、構造機能としての性能（機械的強度）も強く要求さ
れるようになった。

一般に注型樹脂として使用するエポキシ樹脂には注型作
業が容易に行なえるよう低粘度であること、耐熱性（熱
変形温度）、耐クラツク性の３つの特性が特に要求され
ている。

従来より注型樹脂に繊維質の充填材を配合すれば得られ
る硬化物の低収縮性、耐クラツク性１強度等改善できる
ことが知られているが、一般に繊維の配合量に比例して
これらの特性は向上するが逆に注型樹脂の粘度は茗るし
く増大し流動性が損なわれ金型への注入が困難になり、
さらに気泡の除去がむつかしく、注型硬化物内部のボイ
ドは絶縁破壊の低下をきたすことになる。このため繊維
の配合量は極めて限定され添加効果が全く期待できなく
なる。したがって当業界においては注型作業性の改警を
はかりつつ、多産の繊維充填材を含有し、低粘度、高強
度、耐熱性、耐クラツク性の優れた注型用エポキシ樹脂
組成物の出現が要望されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者達は、前述のような事情に鑑み鋭意研究した結
果、特定の樹脂組成と特定の形状をもつ繊維及び特定の
粘度分布をもつ粉粒体の配合によって、流動性及び硬化
物の機械的強度、耐熱性。

耐クラツク性が向上することを見い出し特許出願した（
特開昭６０−２０６８２１号公報記載）。

しかし、機械的強度、耐熱性において十分満足できる値
が得られていなかった。

本発明は１以上のような問題点を解決するためになされ
たものであり、流動性及び硬化物の機械的強度、耐熱性
、耐クラツク性に優れた注型用エポキシ樹脂組成物を提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段と作用〕本発明は、 少なくとも （ａ）エポキシ樹脂 （ｂ）オキサゾリン化合物 を有する樹脂分１００容址部と、少なくとも（ｃ）直径
３〜２０７ａ＋、　　長さ１０〜３００１ｍの分布を有
する無機質繊維 （ｄ）粒程１０−以下の粒子が９０重量％以上、５−以
下の粒子が５０重量％以−ヒであって、かつ平均粒径０
．５−以上の粒度分布を有する無機質粉粒体 を有する充填材を（ｄ）成分と（６）成分の配合比（重
量比）が（ｄ）／（ｄ）＋（ｅ）〜０．２〜０．８の範
囲で４０〜２００容量部有することを特徴とする注型用
エポキシ樹脂組成物である。

本発明に使用されるエポキシ樹脂は分子内に少なくとも
１個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であれば特に限
定するものではなく、ビスフェノール型エポキシ樹脂、
フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ
樹脂等、重量平均分子ｉ　３００〜１０００のエポキシ
樹脂が好ましく、　１種又は２種以上混合して用いるこ
ともできる。

本発明に使用されるオキサゾリン化合物としては、分子
内に少なくとも１個のオキサゾリン環を有するものであ
ればよく、特に限定されるものではないが、ビス（２−
オキサゾリン）化合物が好ましい。このようなものとし
て例えば１，２−ビス（２−オキサゾリニル−２）エタ
ン、ｌ、４−ビス（２−オキサゾリニル−２）ブタン、
１，６−ビス（２−オキサゾリニル−２）ヘキサン、ｌ
、８−ビス（２−オキサゾリニル−２）オクタン、１，
４−ビス（２−オキサゾリニル−２）シクロヘキサンな
どのアルキル類にオキサゾリン環が結合した化合物。

さらに、１，２−ビス（２−オキサゾリニル−２）ベン
ゼン、１，３−ビス（２−オキサゾリニル−２）ベンゼ
ン、１．４−ビス（２−オキサゾリニル−２）ベンゼン
、５，５′−ジメチル−２，２′−ビス（２−オキサゾ
リニル−２）ベンゼン、４．４．４’　、４’　−テト
ラメチル−２，２′−ビス（２−オキサゾリニル−２）
ベンゼン、１．２−ビス（５−メチル−２−オキサゾリ
ニル−２）ベンゼン、１，３−ビス（５−メチル−２−
オキサゾリニル−２）ベンゼン、１，４−ビス（５−メ
チル−２−オキサゾリニル−２）ベンゼン、などの芳香
核に２個のオキサゾリン環が結合したもので、下記一般
式で表わされるものである。

〔式中、Ｒ′は２価の炭化水素基を、Ｒ工〜Ｒ，は水素
または炭化水素基を示す。〕 さらに、２，２′−ビス（２−オキサゾリン）。

２．２′−ビス（４−メチル−２−オキサゾリン）。

２．２′−ビス（５−メチル−２−オキサゾリン）　な
どが挙げられる。

い場合には耐熱性（熱変形温度）、又多い場合には硬化
物の電気特性が低下する傾向がある。

本発明では、エポキシ樹脂とオキサゾリン化合物の反応
の促進剤として、カルボン酸又はフェノール化合物を加
えてもよい、カルボン酸としてはシュー酸、マロン酸、
コハク酸、ゲルタール酸。

アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、
セバシン酸、テレフタル酸、サリチル酸。

ヒドロキシ安息香酸等が挙げられる。又フェノール化合
物としてはビスフェノールＡ、ビスフェノールむ、カテ
ユール、レゾルシノール、オルソヒドロキシフェノール
化合物等が挙げられる。これらのカルボン酸及びフェノ
ール化合物はエポキシ樹脂とオキサゾリン化合物の反応
を促進する効果がありエポキシ樹脂１当量に対し０．５
当量以下、最適には０．３当燻以下が好ましい。０．５
当量以上ではポットライフが短くなり作業性を損うこと
がある。

本発明に使用する無機質繊維は直径３〜２０μｍ。

長さ３〜３００ｐより好ましくはアスペクト比（直径／
長さ）が３〜１５の分布を有する繊維である。

本発明の無機質繊維としては樹脂の機械的強度等の向上
を図るため使用されているものであればいかなるもので
あってもよく例えばミルドファイバー（商品名、ｊ＠フ
ァイバーグラス社製）、マイクログラスサーフニースト
ランド（商品名、日本板硝子社製）、ガラスカットファ
イバー（商品名、富士ファイバーガラス社１２）　、ア
ルミナ繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、金属ホイス
カー等の繊維切断物が挙げられる。

本発明に使用される無機質粉粒体は粒径１０．以下の粒
子が９０重量％以上、５−以下の粒子が５０重量産以上
でかつ平均粒径０．５−以上の粒度分布を有するもので
あって公知の無機質粉粒体であればいかなるものであっ
てもよく、例えばシリカ、アルミナ、タルク、炭酸カル
シウム、クレイ、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、
二酸化チタン等が挙げられる。

本発明に使用される繊維（ｄ）と粉粒体（ｅ）の使用量
は樹脂分（（ａ）　＋　（ｂ）　＋　（ｃ））　１００
容量部に対しくｄ）＋　（ｅ）　＝　４０〜２００容量
部、好ましくは１００〜１５０容量部である。４０容量
部未満の場合は、機械的強度。

耐クラック性、収縮率等に関する効果が微弱であり、又
２００容量部を超えると粘度が高くなりすぎ注型作業上
好ましない、更に繊維（ｄ）と粉粒体（ｅ）の配合比は
容量比で（ｄ）／　（ｄ＋ｅ）　＝０．２〜０．８好ま
しくは０．５〜０．７の範囲である。

組成物を注型に得られる硬化物の機械的強度。

耐クラック性、収縮率等の物性面からは、（ｄ）成分の
配合割合が多い程良好ではあるが０．８を超えると粘度
上昇が大きく、注型作業上好ましくない。

又０．２末濶では（ｄ）成分の添加効果が低く物性面で
の向上が僅少であるばかりでなく組成物の粘度が高くな
り注型作業上好ましくない。

本発明の注型用エポキシ樹脂組成物は更に本発明による
効果を損なわない範囲内で、必要に応じ一般の注型用エ
ポキシ樹脂組成物に用いられる粒径のシリカ、アルミナ
、タルク、炭酸カルシウム。

クレイ、二酸化チタン等の充填材（ここにいう充填材と
は（ａ）成分よりも粒径の大きいものを意味する）、有
機、無機の着色剤、シランカップリング剤等の表面処理
剤を配合してもよい。

本発明の注型用エポキシ樹脂組成物の製造方法は通常樹
脂組成物の製造方法に適用されている方法であれば格別
限定されない、この方法の一具体例としては、本発明の
成分である原料を所定量。

万能混合機等の混合機に投入し、混合撹拌して得られる
。ついで成形するためには得られた組成物を十分混合脱
気後、金型に注入し例えば１５０℃。

１５時間加熱硬化せしめればよい。

〔実施例〕

以下において実施例及び比較例を掲げ本発明を更に詳細
に説明する。

実施例１〜９ エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ−ジグリシジルエ
ーテル型エポキシ樹脂（エピコート８２８゜シェル社製
、エポキシ当量１８０）　２．２’　−（１，３−フェ
ニレン）ビス（２−オキサゾリン）（ＣＩ’レジン武田
薬品工業社製分子量２１６）アジピン酸、ガラス繊維切
断物（直径１３ｐ平均繊維長６０ｐ商品名。

マイクロサーフニーストランドＲＥＶ−７日本板硝子社
製）、無機質粉粒体（平均粒径０．９８ｔｍ結鮎シリカ
商品名、５Ｘ龍森社製）を用いてそれぞれ表に示す組成
比に配合し万能混合機で撹拌混合し充分真空脱気し金型
に注型し１５０°と、１５時間加熱硬化して試験試料を
作製した。又評価結果を第１表及び第２表に併記した。

比較例１〜８ エポキシ樹脂として、 ビスフェノールＡ−ジグリシジルエーテル型エポキシ樹
脂（エピコート８２８シエル社製エポキシ当量１８０）
硬化剤としてＨＮ２２００　（日立化成社製）硬化促進
剤としてＮ、Ｎ−ジメチルベンジルアミン（ＤＭＢＡ）
シリカ（平均粒径１０．７　ｔｔｎ　）を用しＡて実施
例と同様に試験試料を作成した。又実施例で用いた樹脂
にガラス繊維及びシリカをぞれぞれ単独で使用した場合
も比較例として第２表及び第３表に示した。

以上より明らかなように、本発明の実施例では。

比較例よりも、熱変形温度が高いため耐熱性が高い。引
張強度９曲げ強度が高い値を示しており。

機械的強度が優れていることを示している。

又、流動性が良好であるので、注型作業性が良好である
。さらに、耐クラツク性が優れているため金属インサー
トや大形注型物に適用することができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように１本発明によれば、流動性。

硬化物の機械的強度、耐熱性、耐クラツク性に優れた注
型用エポキシ樹脂組成物を提供することができる。

耐クラツク性に優れでいるため金属インサートや大形注
型物に適用することができ、さらに流動性がよいため注
型作業が良好であり、工業上非常に有効である。

代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　　　竹　花　喜久男 手続補正＠（自発） 昭和　　謂、１ｔＡ　　　Ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも （ａ）エポキシ樹脂 （ｂ）オキサゾリン化合物 を有する樹脂分１００容量部と、少なくとも（ｃ）直径
   ３〜２０μｍ、長さ１０〜３００μｍの分布を有する無
   機質繊維 （ｄ）粒径１０μｍ以下の粒子が９０重量％以上、５μ
   ｍ以下の粒子が５０重量％以上であって、かつ平均粒径
   ０．５μｍ以上の粒度分布を有する無機質粉粒体 を有する充填材を（ｄ）成分と（ｅ）成分の配合比（重
   量比）が（ｄ）／（ｄ）＋（ｅ）＝０．２〜０．８の範
   囲で４０〜２００容量部有することを特徴とする注型用
   エポキシ樹脂組成物。
2. （２）前記オキサゾリン化合物がビス（２−オキサゾリ
   ン）化合物であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の注型用エポキシ樹脂組成物。
3. （３）前記オキサゾリン化合物がエポキシ樹脂１当量に
   対し０．１〜０．６当量であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の注型用エポキシ樹脂組
   成物