JPH11181243A

JPH11181243A - 難燃性エポキシ樹脂組成物及びこの組成物を用いた電気部品

Info

Publication number: JPH11181243A
Application number: JP9348399A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Suzuki; 雅博鈴木; Naoki Hara; 直樹原; Katsuhiko Yasu; 克彦安
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 1999-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ハロゲン系難燃剤を用いず、有害ガスの発生
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及びこれを用いて絶縁処理
された電気部品を提供する。【解決手段】エポキシ樹脂、酸無水物及び水和アルミ
ナを含有するエポキシ樹脂組成物において、湿潤分散剤
としてアルミニウムキレート化合物をエポキシ樹脂に対
して１重量％以上添加した難燃性エポキシ樹脂組成物並
びにこの難燃性エポキシ樹脂組成物を用いて絶縁処理し
てなる電気部品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、難燃性エポキシ樹
脂組成物及びこの組成物を用いて絶縁処理した電気部品
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、各種材料と
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）、耐クラック性などの向上を目
的として、例えば、酸無水物硬化型エポキシ樹脂に多量
の充填剤および難燃剤を含んだ難燃性エポキシ樹脂組成
物が用いられている。難燃性エポキシ樹脂組成物には、
一般にハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、無機系充填剤
等が添加されて難燃性が付与されている。しかしなが
ら、これらの材料が燃焼すると、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
成し、特にハロゲン系難燃剤を用いた場合には、ハロゲ
ン化ベンゾダイオキシン、ジベンゾフランなどの有害物
質の生成が心配されている。ハロゲン系難燃剤を含まな
い難燃性エポキシ樹脂組成物としては、従来よりリン系
難燃剤が用いられているが、この組成物は、耐湿性、耐
熱性に劣るという問題があった。また無機系難燃剤を用
いる場合には充分な難燃性が得られず、これを増量配分
すると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
害ガスの発生が少なく、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及びこれを用
いて絶縁処理された電気部品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、充填剤を
多量に含有するエポキシ樹脂組成物に特定の湿潤分散剤
を配合することにより、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。すなわち、本発明は、エ
ポキシ樹脂、酸無水物及び水和アルミナを含有するエポ
キシ樹脂組成物において、湿潤分散剤としてアルミニウ
ムキレート化合物をエポキシ樹脂に対して１重量％以上
添加した難燃性エポキシ樹脂組成物及びこの組成物を用
いて絶縁処理された電気部品に関する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成
物に用いられるエポキシ樹脂としては、１分子中に少な
くとも２個のエポキシ基を有する化合物が用いられる
が、エポキシ当量が１００〜４０００のものが好まし
く、エポキシ当量が１５０〜１０００のものがより好ま
しく、特に、エポキシ当量が１７０〜５００のものが好
ましい。エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、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ポリグリシジルエーテ
ル、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフ
タル酸、セバチン酸、ドデカン二酸等のポリカルボン酸
のポリグリシジルエステル、ポリブタジエンのポリエポ
キシ化物などが用いられる。これらの樹脂としては、特
に制限はないが、常温で液状のものが好ましく、市販品
としてはエピコート８２８（油化シェルエポキシ(株)
製、商品名）、ＧＹ−２６０（チバガイギー社製、商品
名）、ＤＥＲ−３３１（ダウケミカル日本(株)製、商品
名）などが挙げられる。これらは単独で又は併用して用
いることができる。

【０００６】また、エポキシ樹脂として、ポリプロピレ
ングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリ
コールジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシ
ジルエーテル等の反応性希釈剤となる低分子量エポキシ
樹脂を使用する場合には、それより高分子量のものと併
用することが好ましい。さらに、エポキシ樹脂として、
１分子中にエポキシ基を１個だけ有するエポキシ化合物
を含んでいてもよい。このようなエポキシ化合物は、エ
ポキシ樹脂全量に対して０〜４０重量％の範囲で使用す
ることが好ましく、０〜２０重量％の範囲で使用するこ
とが好ましい。このようなエポキシ化合物としては、ｎ
−ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエー
テル、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、ジブロモ
クレジルグリシジルエーテルなどがある。また、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化合物を使用することもできる。

【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などが挙げられる。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】また、本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物
には、水和アルミナが充填剤として用いられるが、その
他の充填剤を併用することができる。他の充填剤として
は、通常の溶融シリカ、結晶シリカ、タルク、炭酸カル
シウム、クレーなどが挙げられる。水和アルミナの使用
量は、エポキシ樹脂に対して１５０〜１７０重量％が好
ましく、他の充填剤と併用して用いる場合には、全充填
剤の８０重量％を水和アルミナとするのが好ましい。水
和アルミナの量がエポキシ樹脂に対して１５０重量％未
満であると、樹脂組成物の難燃性が低下しやすくなり、
１７０重量％を超えると、粘度が高くなりすぎる。

【０００９】本発明に難燃性エポキシ樹脂組成物には、
さらに湿潤分散剤としてアルミニウムキレート化合物が
添加される。この湿潤分散剤は、難燃性エポキシ樹脂組
成物を低粘度化させる役割を有する。本発明に使用しう
るアルミニウムキレート化合物としては、例えば、下記
の式で示されるアルキルアセトアセテート・アルミニウ
ム・ジイソプロピレートなどが挙げられる。これらの市
販品としては、川研ファインケミカル(株)製アルミキレ
ートＭが挙げられる。

【００１０】

【化１】〔式中、Ｒはイソプロピル基を表し、Ｒ′はアルキル基
を表す〕

【００１１】湿潤分散剤の配合量は、組成物の低粘度化
の点からはエポキシ樹脂に対して１重量％以上であり、
より好ましくは１〜３重量％の範囲である。

【００１２】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、さ
らに硬化促進剤を含有することが好ましい。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及
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級アミン類などが挙げられる。硬化促進剤の使
用量は、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。

【００１３】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物には、
必要に応じてさらに、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
ン系あるい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。

【００１４】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、高
い難燃性を有すると共に、絶縁処理時における操作性に
優れ、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、ソレノイドコイル等の電
気部品に、公知の方法によって含浸、注型して硬化する
ことにより、絶縁処理された電気部品を効率よく提供す
ることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００１６】実施例１〜２及び比較例１〜３表１に示す成分及び配合量で難燃性エポキシ樹脂組成物
を製造し、その粘度及び硬化物の難燃性を調べ、結果を
表１に示した。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）粘度：Ｂ型回転粘度計を用い、温度２５℃で測定
した。（２）難燃性：ＵＬ９４に従って試験片厚み１．５８mm
（１／４インチ）の試料を作製して評価した。なお、使用した成分は、下記のものである。エポキシ樹脂：シェル化学(株)製、商品名ＥＰ−８２８水和アルミナ：住友化学工業(株)製、商品名Ｃ−３０８炭酸カルシウム：竹原化学工業(株)製、商品名ＳＬ−７
００シリコーン系消泡剤：信越化学工業(株)製、商品名ＫＳ
−６０３シランカップリング剤：東芝シリコーン(株)製、商品名
ＴＳＬ−８３５０湿潤分散剤：川研ファインケミカル(株)製、商品名アル
ミキレートＭ酸無水物：日立化成工業(株)製、商品名ＨＮ−２０００硬化促進剤：四国化成工業(株)製、商品名２Ｅ４ＭＺ

【００１７】

【表１】

【００１８】表１から明らかなとおり、湿潤分散剤を１
〜２重量部加えた組成物（実施例１〜２）は、湿潤分散
剤を加えない組成物（比較例１）と異なり、低粘度で作
業性に優れている。また、湿潤分散剤の添加量が少なす
ぎると（比較例２）、粘度低下に著しい効果が見られ
ず、さらに、湿潤分散剤を添加せずに水和アルミナの添
加量を減らした組成物（比較例３）では、低粘度で作業
性は向上するが、難燃性はＶ−１に低下することが分か
る。

【００１９】

【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含まないため、有害ガスの発生量が
少なく、また、難燃性はＵＬ９４試験においてＶ−０と
いう高いレベルを有し、さらに低粘度であるため作業性
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
電気部品の含浸、注型用として広く用いることができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｋ 5:09 3:22 5:057）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エポキシ樹脂、酸無水物及び水和アルミ
ナを含有するエポキシ樹脂組成物において、湿潤分散剤
としてアルミニウムキレート化合物をエポキシ樹脂に対
して１重量％以上添加した難燃性エポキシ樹脂組成物。
【請求項２】湿潤分散剤がアルキルアセトアセテート
・アルミニウム・ジイソプロピレートである請求項１記
載の難燃性エポキシ樹脂組成物。
【請求項３】請求項１又は２記載の難燃性エポキシ樹
脂組成物を用いて絶縁処理してなる電気部品。