JPH01278522A - 含浸に好適な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】 〔技術分野〕 本発明は、含浸に好適な液状エポキシ樹脂組成物に関す
るものである。

〔従来技術及びその問題点〕

従来、含浸用に適したエポキシ樹脂組成物として、脂環
式エポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン類及び無水物か
らなるものが知られている（特開昭５７−１７４３１４
号公報）。この公報しこおいては、その実施例中に、脂
環式エポキシ樹脂として、３，４−エポキシシクロへキ
シルメチル−（３，４−エポキシ）シクロヘキサンカル
ホキシレー１〜を用いると共に、酸無水物として、無水
メチルハイミック酸及びジヒドロキシベンセンとして、
レゾルシノールを用い、この混合物を、少量の１−リエ
タノールアミンの存在下、１２０’Ｃで１６時間加熱し
た後、さらに１８０℃で１６時間加熱して硬化させた例
が示されている。

しかしながら、このようなエポキシ樹脂組成物を、自動
車等に用いるモータや発電機における固定子コイル（ス
テータコイル）や回転子コイル（アーマチュアコイル）
を製作する際に、そのコイル内に含浸させてコイルを固
定化しようとした時に、そのエポキシ樹脂組成物はコイ
ル内へよく浸透するものの、硬化物の耐熱性が悪く、高
温条件（２００℃以」二）下での使用に耐えるものでは
なかった。

また、分子量の高いエポキシ樹脂を用いて耐熱性を高め
ようとすると、硬化物にクランクが発生するという問題
も生じた。

〔目　　　的〕

本発明は、従来のエポキシ樹脂組成物に見られる前記欠
点を克服することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、前記目的を達成すべく種々研究を重ねた
結果、酸無水物系硬化剤を添加したエポキシ樹脂に対し
、マレイミＩく樹脂とワラス１−ナイトを配合したエポ
キシ樹脂組成物は、耐熱性と耐クラツク性に改善された
硬化物を与えることを見出し、本発明を完Ｊ戊するに至
った。

すなわち、本発明によれば、液状エポキシ樹脂に、酸無
水物系硬化剤を配合するとともに、さらにマレイミド樹
脂及びクラス１−ナイ１−を配合したことを特徴とする
エポキシ樹脂組成物が提供される。

本発明で用いるエポキシ樹脂は、常温で液状を示し、エ
ポキシ基を」分子に２個以上持つポリエポキシ化合物で
あれば特に制限されず、種々のものが使用可能である。

このようなものとしては、例えば、ビスフェノールＡの
グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノール■
？のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、フェノールノ
ボラック型のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリ
セリンのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ポリアル
キレンオギサイ１〜のグリシジルエーテル型エポキシ樹
脂、ダイマー酸のクリシシルエステル型エポキシ樹脂、
ブロム化ヒスフェノールＡのグリシジルエーテル型エポ
キシ樹脂、ヒニルシクロヘキセンシオキサイ１く等の脂
環式エポキシ樹脂、ポリブタジェンを過酢酸でエポキシ
化したエポキシ樹脂等が挙げられる。上記エポキシ樹脂
の混合物およびエポキシ樹脂の粘度を低下させるための
エポキシ化合物との混合物も使用することかできる。

さらに、上記液状エポキシ樹脂や混合物には液状を保持
する限り、常温で結晶化しているエポキシ樹脂、例えば
１ノソルシンやハイＩ〜ロキノンのクリシジル型エポキ
シ樹脂や、常温固体状エポキシ樹脂を溶解することがで
きる。

本発明で用いる硬化剤は、酸無水物系硬化剤であり、そ
の其体例としては、例えは、メチルナ１〜ラヒ［−ロ無
水フタル酸、メチルヘキサヒ）−口無水フタル酸、無水
メチルナジック酸等が挙げられる。

さらに、酸無水物は、２種以上を混合して使用すること
もできる。また上記酸無水物は液状を保持する限り、常
温で結晶化している酸無水物や常温固体の酸無水物、例
えばベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、メチル
シクロヘキセンジカルボン酸無水物、シンクロペンタジ
ェンと無水マレイン酸の反応生成物等を溶解し使用する
ことができる。また、硬化促進剤としては、通常用いら
れる三級アミン、三級アミン塩、四級アンモニウム塩、
金属塩、イミダゾール類、ＢＦ３−アミン錯体、１．８
−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデンセン−７及び
その付加物等が用いられる。これらの例としては、ベン
ジルジメチルアミン、１−リス（２，４，６−シメチル
アミノメチル）フェノール及びその２エチルヘキシル酸
塩、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１ヘリメ
チルアンモニウムクロライ１へ、ＢＦ３モノエチルアミ
ン等がある。

エポキシ樹脂に対する酸無水物系硬化剤の配合量は、エ
ポキシ樹脂のエポキシ基１当量に対して、０．５〜１．
５当凧、好ましくは０．７〜１．：３当凧である。また
、酸無水物にワラスｌ〜ナイ１〜を配合することも可能
である。

本発明においては、前記酸無水物系硬化剤を含むエポキ
シ樹脂に対し、さらに、その耐熱性と耐クランク性を改
善するために、マレイミ１へ樹脂とクラス１−ナイ１〜
を配合する。

前記マレイミド樹脂は、欣の一般式で表わされる構造単
位を１分子中に２個以上有するものである。

ｎｌＪ　記式中、Ｒは水素、ハロゲン、アルキル基又は
アルコキシ基である。

前記−形式で表わされるマレイミド樹脂は、常法に従っ
て、無水マレイン酸化合物と多価アミノ化合物とを反応
させてマレアミ１−醸とした後、マレアミド酸を脱水理
化することによって製造することができる。この場合、
多価アミノ化合物としては、例えば、フェニレンジアミ
ン、キシリレンシアミン、４，４′−ジアミノジフェニ
ル、ビス（４−アミノフェニル）メタン、ビス（４−ア
ミノフェニル）エーテル、ビス（４−アミノ−３−メチ
ルフェニル）メタン、２，２−ビス（４−アミノフェニ
ル）プロパン、２゜２−ビス（４−アミノ−３−メチル
フェニル）プロパン、２゜２−ビス（４−アミノ−３−
クロロフェニル）プロパン、１゜１−ビス（４−アミノ
フェニル）−１−フェニルエタン等が挙げられる。また
、マレイミド樹脂としては、三菱油化社製ＭＰ−２００
０Ｘ、　ＭＢ−３０００、住友化学工業社製ｒ３ｅｓｔ
ｌｅｘ、５Ｍ−２０、ＡＬ−９０等が挙げられる。

前記ワラストナイト ては、平均粒径０．５〜１．００μｍ、好ましくは２〜
２５μｍのものが用いられる。このワラストナイト−は
Ｃａ５ｊＯ。

の化学式で表わされ、通常、繊維状又は長柱状の粒子形
状を示す。

本発明の組成物において、マレイミド樹脂は、エポキシ
樹脂１．００重爪部に対して、３〜５０重量部、好まし
くは５〜２０重量部の割合で配合される。この配合量が
７’＋ｉｊ記範囲より少なくなると、硬化物の耐熱性に
劣るようになり、また前記範囲よりも多くなると、耐ク
ラック性及び含浸性が悪くなる等の問題を生しる。ワラ
ストナイトの配合量は、エポキシ樹脂１００重量部に対
して、５０〜４００重量部、好ましくは１００〜３００
重量部である。この配合量が前記範囲よりも少なくなる
と、硬化物の耐クラツク性が損われるようになり、また
前記範囲より多くなると含浸性が悪くなる笠の問題が生
じる。

本発明の組成物には、前記成分の他、目的に応して、さ
らに、難燃剤、カップリング剤、チクソ［へロビー付与
剤、レベリング剤、潤滑剤、タレ防止剤、沈降防止剤、
分散剤、密着付与剤、潤湿剤、染料、顔料等を配合する
ことができる。

本発明のエポキシ樹脂組成物は、その保存及び輸送に際
しては、液状エポキシ樹脂とマレイミ１〜樹脂とワラス
トナイト 系硬化剤を含む第２液とからなる２液性の組成物として
取扱われ、使用に際し、両者は混合される。

〔効　　果〕

本発明のエポキシ樹脂組成物は、常温液状のもので、す
ぐれた含浸性を示し、その−１〕、硬化速度も大きく、
ポットライフも長く、かつ硬化物の密着性、耐熱性及び
耐クランク性にすぐれたものである。本発明のエポキシ
樹脂組成物は、湿度１６０〜２００℃において、１０〜
１２０分間加熱することにより硬化させることができ、
モータや発電機における固定子及び回転子のコイル固定
用の熱硬化性樹脂として好適のものである。

〔実施例〕

次に本発明を実施例と比較例によりさらに詳細に説明す
る。

実施例および比較例 表門に示す成分組成（重量部）のエポキシ樹脂組成物を
調製し、この組成物について、その含浸性、硬化性、耐
熱性及び耐クラツク性を以下のようにして評価し、その
結果を表−１に示した。

なお、表−１において示した符号の内容は次の通りであ
る。

エピコーｈ８２ｇ・ヒスフェノールＡ型エポキシ樹脂、
分子量３８０（油化シェルエ ポキシ社製） エピコー）−８０７・・ビスフェノールＩ？型エポキシ
樹脂、分子量３３０（油化シェルエ ポキシ社製） セロキサイｌ’２０２］−３，４−エポキシシクロヘキ
シルメチル−〔３，４−エポキシ〕シク ロヘキサン力ルポキシレ−１〜 （ダイセル化学工業社製） ＭＰ２０００Ｘ・・マレイミ１〜樹脂（三菱油化社製）
Ｍｅ−１１１−ＩＰＡ・メチルへキサヒドロフタル酸無
水物Ｍｅ−’Ｉ’１ｌＰＡ　　メチルナ１−ラヒ１くロ
フタル酸工８２ＭＺ・・１ペンシル２メチルイミダソー
ル（四国化成社製） 〔性能評価〕 （１）含浸性 小型発電機用の回転子コアに線径２ｍｍの銅線を約５層
に巻いた回転子コイルを製作し、この回転子コイルを１
６０℃に加熱してこの上からエポキシ樹脂を滴下含浸さ
せ、１６０℃で硬化させた後、冷却して巻線方向に対し
て横断する方向に回転子コイルを切断し、樹脂の含浸状
況を観察し、含浸性を次のように区分し、ｒＱＪを含浸
性が良と評価した。

巻線の全ＪＴ”Ｊにわたって樹脂が含浸しているもの：
［０１巻線の３層または４）ＰＪまでしか含浸していな
いもの＝［△］巻線のＩＪＶ／または２Ｎにしか樹脂が
含浸していないもの：［×］（２）巻線と硬化樹脂との
界面の剥離、クラックの有無 前記（１）の含浸性測定法と同様にして、巻線にエポキ
シ樹脂を含浸、硬化させて得られた回転子コイルに空気
中４５５℃／３０分間〜４０℃／３０分間のピー１〜サ
イクルを１０サイクルかけた後、室温にして巻線と硬化
樹脂との界面を拡大鏡にて観察し、剥離、クラックの有
（Ｘ）無（０）を判断した。

（３）耐熱性 前記（１）の含浸性測定法と同様にして、巻線にエポキ
シ樹脂を含浸、硬化させて得られた回転子コイルを空気
中４００℃７３０分間放置した後、室温にして巻線と硬
化樹脂との界面を観察し、剥離、クラックの有（×）無
（○）を判断した。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液状エポキシ樹脂に、酸無水物系硬化剤を配合す
   るとともに、さらにマレイミド樹脂及びワラストナイト
   を配合したことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
2. （２）液状エポキシ樹脂とマレイミド樹脂とワラストナ
   イトを含む第１液と、酸無水物系硬化剤を含む第２液と
   からなるエポキシ樹脂組成物。