JPS6227420A - 難燃性エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

難燃性エポキシ樹脂組成物

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JPS6227420A
JPS6227420A JP16835485A JP16835485A JPS6227420A JP S6227420 A JPS6227420 A JP S6227420A JP 16835485 A JP16835485 A JP 16835485A JP 16835485 A JP16835485 A JP 16835485A JP S6227420 A JPS6227420 A JP S6227420A
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JP
Japan
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epoxy resin
flame
resin composition
red phosphorus
flame retardant
Prior art date
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Pending
Application number
JP16835485A
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English (en)
Inventor
Mitsuo Obara
小原 光雄
Katsuhiko Yasu
克彦 安
Kaoru Oshima
大島 馨
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Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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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) 本発明は難燃性エポキシ樹脂組成物に関し、さ詳しくは
耐湿特性に優れたW#燃性エポキシ樹脂組成物に関する
(従来の技術) エポキシ樹脂は電気特性、機械特性、耐湿性および耐ク
ランク性に優れ、しかも各種材料との接着性にも優れて
いる。従来、このエポキシ樹脂に絶縁保護性、高電圧特
性(耐アーク性、耐トラツキフグ性)、耐クランク性お
よびNm性を向上させる目的で例えば酸無水物、充填剤
および難燃剤を含有させて難燃性エポキシ樹脂組成物と
することが知られている。
これらの難燃性エポキシ樹脂組成物は近年の電子部品の
性能および信頼性の向上に対応して耐湿特性、特にプレ
ッシャークツカーテスト(以下、P、C,T、と略す)
の121°C12気圧の条件下での耐湿特性に優れてい
ることが要求されている。
従来、エポキシ樹脂のN燻化法としては、塩化パラフィ
ン、ヘキサブロムベンゼン、パークロロペンタシクロデ
カン、デカブロムジフェニルエーテル等のハロゲン系難
燃剤を配合する方法、テトラブロムビスフェノールAジ
グリシジルエーテル、ジブロムクレジルグリシジルエー
テル等のハロゲン化エポキシ樹脂を使用する方法、さら
に上記の難燃剤と三酸化アンチモン等の難燃助剤を併用
する方法が知られている。
しかしながらこれらの難燃化法は、P、C,T。
における耐湿特性には優れているが、燃焼時にハロゲン
化水素を主成分とする有害ガスを多量に発生し、黒煙の
発生量が大きいという欠点がある。
また三酸化アンチモンを併用する場合には、三酸化アン
チモンが劇物で、人体に有害な物質であるため、取扱方
法、廃棄方法に十分な注意が必要であるという欠点もあ
る。
また赤リン粉末を難燃剤として使用する方法(特公昭5
6−45281号)および赤リン粉末をエポキシ樹脂の
ような熱硬化性樹脂で表面処理し、これを水和アルミナ
粉末を併用する方法(特公昭56−47683号)が知
られているが、これらの方法は、赤リンの発火点が低い
ため、エポキシ樹脂と混練時に赤リンが発火して火災の
危険があり、吸水率も大きく、しかも有害なホスフィン
ガスの発生量が多(、また絶縁破壊の強さの低下率が大
きいという欠点がある。
さらに赤リン粉末をフェノール樹脂で有機質コートした
改質赤リン(例えば燐化学工業(株)の商品名「ノーバ
レッ)120J)を難燃剤として使用する方法も知られ
ているが(特開昭51−105996号、特開昭52−
125489号)、この方法は、発火点が高くなるため
、エポキシ樹脂と混練時に発火する危険はなく、ホスフ
ィンガス発生量も少なく有害性は少ないが、吸水率が大
きく、絶縁破壊の強さの低下率が大きいという欠点があ
る。
さらに赤リン粉末をアルミニウム化合物で無機質コート
した改質赤リン(例えば日本化学工業(株)の商品名r
CPA−15J )を難燃剤として使用する方法も知ら
れているが、この方法には吸水率は少ないが、発火点が
低く、ホスフィンの発生量が多いという欠点がある。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、前記従来技術の欠点を除去して有害ガ
スの発生が少なく、安全性に優れ、しかも吸水率が小さ
く、耐湿特性に優れ、さらに絶縁破壊の強さの低下率も
大幅に改善された難燃性エポキシ樹脂組成物を提供する
ことにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意検討の結果
、難燃剤として無機化合物ついで有機化合物で表面処理
した赤リン粉末を用いることにより、前記の問題点が解
決されることを見出して本発明に到達した。
本発明は、エポキシ樹脂、酸無水物、硬化促進剤、充填
剤および難燃剤を含有する難燃性エポキシ樹脂組成物に
おいて、該#i燃剤として、無機化合物ついで有機化合
物で表面処理した赤リン粉末を用いてなるH燃性エポキ
シ樹脂組成物に関する。
本発明に用いられるエポキシ樹脂は、分子内に少なくと
も1個のエポキシ基を含有するものであり、例えばビス
フェノールAとエピクロールヒドリンとから得られるビ
スフェノールA型エポキシ4MN、ビスフェノールFと
エピクロールヒドリンとから得られるビスフェノールF
型エポキシ樹脂、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘ
キサヒドロキシフタル酸、セパチン酸、ドデカン酸等の
ポリカルボン酸のグリシジルエステル、1,4−ブタン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール、トリメチロール
プロパン等の多価アルコールのグリシジルエーテル、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)カルボキシレート等の脂環式エポキ
シ樹脂、液状ポリブタジェンのエポキシ化合物等が挙げ
られる。
本発明に用いられる酸無水物としては、例えばメチルテ
トラヒドロ無水フタル酸、メチルへキサヒドロ無水フタ
ル酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、エン
ドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水
コハク酸、オクテニル無水コハク酸、ポリアゼライン酸
ポリ無水物等が挙げられる。これらの酸無水物の配合量
は、前記エポキシ樹脂に含まれるエポキシ基1当量当た
り、0.6〜1.3当量が好ましい。
本発明に用いられる硬化促進剤としては、例えば2−エ
チル4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル4−メ
チルイミダゾール、1−ベンジル2−エチルイミダゾー
ル等のイミダゾールおよびその誘導体、トリスジン・チ
ルアミノメチルフェノール、ヘンジンジメチルアミン等
の第3級アミン類などが挙げられる。これらの硬化促進
剤の配合量には特に制■はないが、前記酸無水物100
重量部当たり、0.1〜5.0重量部が好ましい。
本発明に用いられる充填剤としては、難燃性エポキシ樹
脂組成物の硬化発熱温度を制御し、硬化収縮率を小さく
する効果のあるものが用いられ、例えばシリカ、熔融シ
リカ、水和アルミナ、酸化アルミナ、タルク、炭酸カル
シウム、マイカ、ガラス粉、水酸化マグネシウム、クレ
ー等が挙げられる。充填剤の使用量は、エポキシ樹脂1
00i量部に対し80〜220重量部の範囲が好ましく
、120〜180重量部の範囲が特に好ましい。
本発明に用いられるH燃剤としては、無機化合物および
有機化合物で表面処理した赤リン粉末が用いられる。赤
リン粉末には特に制限はない。無機化合物としては、例
えばA120:I 、MgO1ZnO等が用いられる。
これらの無機化合物は併用してもよい。また有機化合物
としては、例えばフェノール樹脂、フラン樹脂、フッ素
樹脂、メラミン樹脂等が用いられる。本発明に用いられ
る難燃剤は、赤リン粉末を前記無機化合物で表面処理し
た後、さらに前記有機化合物で表面処理することにより
得られる。表面処理法は、特開昭55−10462号公
報、特公昭54−39200号公報等に示される。
このようにして得られる難燃剤は、発火点が高く、吸水
率も従来の無機質コートした改質赤リンと同程度で小さ
く、しかもホスフィンの発生量も従来の有機質コートし
た改質赤リンと同程度で少なく、したがって両者の欠点
を大幅に改善したものである。
これらの難燃剤の使用量は前記エポキシ樹脂100重量
部当たり、5〜20重量部が好ましい。
本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、必要に応じてチ
タンホワイト、ベンガラ、酸化第二鉄、カーボン等の着
色剤、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング
剤、シリコーン系消泡剤、モノグリシジルエーテル、ジ
グリシジルエーテル等の希釈剤などを配合させることが
できる。
(発明の効果) 本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、有害ガスの発生
が少なく、安全性に優れたものであり、しかも吸水率が
小さく、耐湿特性に優れ、さらに絶縁破壊の強さの低下
率も大幅に改善されたものである。
さらに本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、耐アーク
性、耐トラツキング性にも優れ、しかもU L 94試
験において1/16インチ厚みで94V−Oという高難
燃性を有するものである。
本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、含浸と注型を同
時に行なう、各種高圧トランスや電気・電子部品の含浸
、注型用として広く用いることができる。
(実施例) 以下、実施例により本発明を説明する。
実施例1〜4 平均粒径20ミクロンの赤リン粉末を第1表に示す無機
化合物でコートしついで、有機化合物でコートした第1
表に示す改質赤リンA、B、CおよびDを得た。これら
の改質赤リンの特性を下記のようにして評価し、その結
果を第1表に示す。
吸水率:エピコート828/各種赤リン/メチルテトラ
ヒドロ無水フタル酸/2−エチル4−メチルイミダゾー
ル=100/20/9010.9(重量部)の混合物を
80’C15h+110℃15hの硬化条件で50X5
0X2 (fl)の試験片を作り、P、C,T、  (
121℃、2気圧)に24時間放置し、重量増加率を求
めた。
ホスフィン発生量:各種赤リン5gを300mj!密閉
容器に入れ、70℃15 時間放置後の空間部のホスフ イン(PH3)量を、北用式 %式%(02 て測定した。
発火点:試料1gを磁性ルツボに入れ、あらかじめ20
0〜220℃に加熱したマンフル型電気炉に入れ、約1
0℃/ m i nで昇温し、発火する温度を測定した
以下余白 次いで得られたこれらの改質赤リンを難燃剤として用い
て第2表に示す組成の本発明の難燃性エポキシ樹脂組成
物を得た。
以下余白 これらの難燃性エポキシ樹脂組成物の特性を下記のよう
にして評価し、その結果を第3表に示す。
難燃性:UL94に準じて行なった。
耐アーク性、耐トラツキング性、比誘電率:JIS−C
2105に準じて行なった。
P、C,T、の絶縁破壊の強さ: 100X100X1.6mの試験片を121℃、2気圧
中に規定時間放置後、冷水中に1時間放置し、JIS−
C2105に準じて絶縁破壊の強さく K V / m
 )を求めた。
P、C,T、の吸水率H5X5X1.5mの試験片を用
い、初期重量を求め、 121℃、2気圧中に規 定時間放置後、冷水中に 1時間放置し、重量増加 率を求めた。
エポキシ樹脂への分散性:攪拌混合した組成物をガラス
板に滴下し、赤 リンの分散を目視して 凝集物の有無を観察し た。
○・・・凝集物無し ×・・・凝集物有り 以下余白 本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、いずれも難燃性
がUL94で94V−0であり、また耐アーク性、耐ト
ラツキフグ性および比誘電率に優れ、P、C,T、後の
絶縁破壊の強さは初期の約25 K V / tmが5
0時間後でも10〜16KV/mmと約2分の1の低下
にとどまり、また吸水率も50時間後で約3%以下と小
さく、さらに樹脂組成物中の改質赤リンの分散性も良好
であった。
比較例1〜5 第1表に示す赤リン、ノーパレット−120、CPA−
15およびハロゲン系難燃剤をH燃剤として用いて、第
2表に示す組成の難燃性エポキシ樹脂組成物を得た。
これらの難燃性エポキシ樹脂組成物の特性を評価した結
果を第3表に示す。
比較例1および2の樹脂組成物は、共に難燃性、耐アー
ク性、耐トラツキング性、比誘電率は本発明と変わらず
優れているが、P、C,T、後の絶縁破壊の強さの低下
率が大きく、また吸水率も50時間後で約5〜9%と大
きく、耐湿特性が悪く、さらに赤リンの場合(比較例1
)には樹脂組成物中の分散性が悪かった。
比較例3の樹脂組成物は、P、C,T、後の絶縁破壊の
強さの低下率が小さく、吸水率も小さく、比較的耐湿特
性は良好であるが、樹脂組成物中への分散性が悪く、ま
た第1表に示すように無機化合物のみで表面処理した改
質赤リンは、ホスフィンの発生量が多い欠点がある。
比較例5の樹脂組成物は、耐アーク性には劣るが、比誘
電率は優れ、P、C,T、後の絶縁破壊の強さの低下率
および吸水率は共に小さく、耐湿特性の点では優れてい
た。しかしながら燃焼時にハロゲン化水素を主成分とす
る有害ガスが発生し、また劇物の二酸化アンチモンの取
扱いに十分な注意が必要であった。
第3表の結果から、本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物
の場合は、比較例の場合に比較してエポキシ樹脂への分
散性やホスフィン発生量の点で優れ、しかもP、C,T
、後の吸水率が小さく、絶縁破壊の強さの低下率も小さ
く、耐湿特性が大幅に改善されていることが示される。
I。
代理人 弁理士 若 林 邦 彦1..)、−、、’(
1,1?゛°!〜゛

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、エポキシ樹脂、酸無水物、硬化促進剤、充填剤およ
    び難燃剤を含有する難燃性エポキシ樹脂組成物において
    、該難燃剤として、無機化合物ついで有機化合物で表面
    処理した赤リン粉末を用いてなる難燃性エポキシ樹脂組
    成物。
JP16835485A 1985-07-30 1985-07-30 難燃性エポキシ樹脂組成物 Pending JPS6227420A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0495918A1 (en) * 1989-10-10 1992-07-29 Gillette Co AMINO ACID BETA LYASE ENZYMINHIBITORS AS DEODORANTS.
WO1996028511A1 (fr) * 1995-03-10 1996-09-19 Toshiba Chemical Corporation Composition a base de resine epoxy ignifugeant sans halogene
WO1998023676A1 (de) * 1996-11-22 1998-06-04 Basf Aktiengesellschaft Flammgeschützte thermoplastische formmassen
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