JPH0525369A

JPH0525369A - 難燃性エポキシ樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0525369A
Application number: JP18276391A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Yasu; 克彦安; Kaoru Oshima; 馨大島; Masahiro Suzuki; 雅博鈴木
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1991-07-24
Filing date: 1991-07-24
Publication date: 1993-02-02

Abstract

(57)【要約】【構成】エポキシ樹脂、酸無水物、硬化促進剤及び充
てん剤を含有する難燃性エポキシ樹脂組成物において、
該充てん剤としてＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）吸油量
が３０以下の水和アルミナをエポキシ樹脂１００重量部
に対して２５０〜５００重量部配合してなる難燃性エポ
キシ樹脂組成物。【効果】有毒ガスの発生量が少なく、高い難燃性レベ
ルを示し、低粘度で作業性に優れる難燃性エポキシ樹脂
組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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、更に詳しくは、有害ガスの発生が少なく、
難燃性、作業性に優れた難燃性エポキシ樹脂組成物に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エポキシ樹脂は優れた電気特性、
機械特性、耐クラック性を有するとともに、各種材料の
接着性に優れているため、電気絶縁用、特に注型用とし
て多用され、特に絶縁保護、高電圧特性（耐アーク性、
耐トラッキング性）、耐クラック性及び難燃性の向上を
目的として難燃性エポキシ樹脂が高圧部品の絶縁処理、
すなわち含浸注型用として用いられ、例えば酸無水物硬
化型エポキシ樹脂に多量の充てん剤及び難燃剤を含んだ
組成物が用いられている。難燃性エポキシ樹脂組成物
は、現在、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、無機系難
燃剤等を添加して難燃性を付与することが一般的であ
る。この組成物の燃焼ガスとしては、一酸化炭素、シア
ン化水素、亜硫酸ガス、ハロゲン化水素などの有害ガス
が生成する。特にハロゲン系難燃剤を用いた場合には、
非常に有害なブロム化ベンゾダイオキシン、ジベンゾフ
ランが生成する可能性があり問題視されている。また、
リン系難燃剤を用いる場合には耐湿性、耐熱性に劣り、
無機系難燃剤を用いる場合には、充分な難燃性が得られ
ず、増量配合により粘度が著しく上昇し、作業性が低下
する問題点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
技術の問題点を解決し、ハロゲン系難燃剤を用いず、有
害ガス発生量が少なく、難燃性に優れ、しかも低粘度で
作業性に優れた難燃性エポキシ樹脂組成物を提供するも
のである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、充てん剤
としてＤＯＰ吸油量の小さい水和アルミナを特定の配合
量で用いることにより、前記の問題点が解決されること
を見出し、本発明に到達した。

【０００５】本発明は、エポキシ樹脂、酸無水物、硬化
促進剤及び充てん剤を含有する難燃性エポキシ樹脂組成
物において該充てん剤としてＤＯＰ（フタル酸ジオクチ
ル）吸油量が３０以下の水和アルミナをエポキシ樹脂１
００重量部に対して２５０〜５００重量部配合してなる
難燃性エポキシ樹脂組成物に関する。

【０００６】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型エポキシ樹脂、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、セバチン酸、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、液状ポリブタジエンのエポキシ化物等
が挙げられる。

【０００７】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、メチルヘキサヒ
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。酸無水物の使
用量は、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当量の範囲が好ましい。

【０００８】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
リスジメチルアミノメチルフェノール等の第３級アミン
類等が挙げられる。硬化促進剤の使用量には特に制限は
ないが、酸無水物１００重量部当たり０．１〜５．０重
量部の範囲が好ましい。

【０００９】本発明に用いられる充てん剤は、難燃性に
硬化のある水和アルミナであってそのＤＯＰ吸油量は３
０以下のものとされ、その配合量は、エポキシ樹脂１０
０重量部に対して、２５０〜５００重量部の範囲とす
る。充てん剤として、水和アルミナ以外のシリカ、タル
ク、炭酸カルシウム、クレー等を用いても、難燃性（Ｕ
Ｌ９４Ｖ−０）が得られない。また、ＤＯＰ吸油量が３
０より大きい水和アルミナの場合には、組成物の粘度が
著しく上昇するため適正な粘度を維持するには、エポキ
シ樹脂に対して水和アルミナを比較的少量しか配合でき
ず、難燃性（ＵＬ９４Ｖ−０）と粘度のバランスがとれ
ない。

【００１０】上記の水和アルミナの配合量は、エポキシ
樹脂１００重量部に対して２５０〜５００重量部であ
る。該配合量が２５０重量部未満では、難燃性（ＵＬ９
４Ｖ−０）が得られず、５００重量部を越えると粘度が
著しく上昇し、作業性が低下する。

【００１１】充てん剤としては、特定量の上記の水和ア
ルミナを用いるが、これら以外に、シリカ、タルク、炭
酸カルシウム、クレー等の充てん剤を併用することもで
きる。

【００１２】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物には、
必要に応じて、三酸化アンチモン、ベンガラ、酸化第２
鉄、カーボン、チタンホワイト等の着色剤、シラン系ま
たは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エポ
キシ反応性希釈剤などを配合することができる。

【００１３】

【実施例】以下、実施例より本発明を説明する。下記例
中の「部」は重量部を意味する。なお、難燃性エポキシ
樹脂組成物は７０℃で２．５時間、次いで１１０℃で
２．５時間硬化させた。また、各特性は、以下に示す方
法により測定した。（１）充てん剤の平均粒子径：島津製作所（株）製、
セデイグラフ５０００ＥＴを用い、試料濃度約８重量
％、スタート粒子径５０μｍ、分散液ヘキサ−メタリン
酸ソーダ０．１重量％で予備分散超音波洗浄２０分間を
行って粒子径分布図を作成し粒子径の累積重量％を求
め、平均粒子径は、累積重量（％）が５０％の粒子径
（μｍ）を示した。（２）充てん剤のＤＯＰ吸油量：充てん剤Ｗｇを１０
０ｍｌのビーカーに、１ｍｇの桁まで正しくはかりと
る。次にビューレットよりＤＯＰ（フタル酸ジオクチ
ル）を１滴／秒程度の速さで充てん剤に滴下し、スパチ
ュラで混合撹拌する。充てん剤とＤＯＰが均一に混合
し、粘稠性が発現したところ（Ａｍｌ）を終点とし、充
てん剤のＤＯＰ吸油量を次式によって算出した。充てん
剤量は５ｇとして行った。ＤＯＰ吸油量（ｍｌ／１００ｇ）＝（Ａ／Ｗ）×１００Ａ：ＤＯＰの使用量（ｍｌ）Ｗ：充てん剤量（ｇ）（３）粘度：Ｂ型回転粘度計を用い、測定温度２５℃
で測定した。（４）難燃性：ＵＬ９４に従って、試験片厚み１．５
８ｍｍの試料で評価した。（５）実機コイルへの注入作業性：注入量約１００ｇ
の高圧トランスに三双機工（株）製真空注入機を用いて
エポキシ樹脂組成物を真空注入する際の流れ性から注入
作業性を評価した。（注入温度５０℃、注入真空度３〜
５Ｔｏｒｒ、エポキシ樹脂組成物吐出圧力１ａｔｍ）注入作業性は、次の基準で評価した。〇：１２０秒以内に注入が完了する。 △：３００秒以内に注入が完了する。 ×：注入が完了するまでに３００秒より長くかかるか注
入できない。なお、実施例、比較例に用いた充てん剤の
種類とメーカー及び特性を表１に示し、これを用いて配
合した樹脂組成物の組成（単位は重量部である）を表２
に示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】実施例１〜６第１表の充てん剤の中で、ＤＯＰ吸油量が３０以下の水
和アルミナをエポキシ樹脂１００重量部に対して２５０
〜５００重量部の範囲内で配合したエポキシ樹脂組成物
は、いずれも低粘度で作業性に優れ、さらに難燃性は、
ＵＬ規格で９４Ｖ−０と高いレベルが得られた。

【００１７】比較例１および２表１の充てん剤の中で、ＤＯＰ吸油量が３０より大きい
水和アルミナをエポキシ樹脂１００重量部に対して２５
０〜５００重量部の範囲内で配合したエポキシ樹脂組成
物は、難燃性は、ＵＬ規格で９４Ｖ−０と高いレベルに
あるが、粘度が著しく上昇するため作業性に劣る。

【００１８】比較例３および４表１の充てん剤の中をシリカをエポキシ樹脂１００重量
部に対して２５０〜５００重量部の範囲内で配合したエ
ポキシ樹脂組成物は、難燃性（ＵＬ９４−０）が得られ
ない。

【００１９】比較例５および６表１の充てん剤の中で、ＤＯＰ吸油量が３０以下の水和
アルミナをエポキシ樹脂１００重量部に対し、２５０重
量部より少なく配合して得られるエポキシ樹脂組成物
は、難燃性が得られず、また５００重量部より多く配合
して得られるエポキシ樹脂組成物は、粘度が著しく上昇
し、作業性が劣る。

【００２０】

【発明の効果】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、
ハロゲン系難燃剤を用いず有害ガスの発生量が少なく、
難燃性はＵＬ９４試験においてＶ−０という高いレベル
を有し、しかも、低粘度で作業性に優れるものである。
本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物はフライバックトラ
ンス、高圧トランス、電源トランス、スイッチングトラ
ンス、ソレノイドコイルなどの含浸、注型用として広く
用いることができる。

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】エポキシ樹脂、酸無水物、硬化促進剤及
び充てん剤を含有する難燃性エポキシ樹脂組成物におい
て、該充てん剤としてＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）吸
油量が３０以下の水和アルミナをエポキシ樹脂１００重
量部に対して２５０〜５００重量部配合してなる難燃性
エポキシ樹脂組成物。