JPH11209577A

JPH11209577A - 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: JPH11209577A
Application number: JP1119098A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Yasu; 克彦安; Naoki Hara; 直樹原; Takuya Sugishita; 拓也杉下
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 1999-08-03

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、しかも含浸性に優れた難燃性
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γ−ウレイドプロピルトリエトキシシランを添加
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
の充填剤及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
分すると高圧トランスの巻線間への含浸性が低下する問
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、しかも含浸性に
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、本発明を完成した。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γ−ウレイ
ドプロピルトリエトキシシランを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
物に含ま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）、ＤＥ
Ｒ−３３１（ダウケミカル日本(株)製商品名）などが挙
げられる。これらは併用して用いることができる。

【０００６】エポキシ樹脂としては、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は
より高分子量のものと併用することが好ましい。また、
本発明に用いるエポキシ樹脂としては、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
ジルエーテル等がある。また、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、難燃性が低下する傾向があり、１７０重量
％を超えると、粘度が高くなり、作業性が低下する傾向
がある。

【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γ−ウレイドプロピルトリエト
キシシランが添加される。この湿潤分散剤の市販品とし
ては、日本ユニカー株式会社製の商品名Ａ−１１６０が
挙げられる。この湿潤分散剤は、難燃性エポキシ樹脂組
成物の含浸性を向上させる作用を有し、例えば、高圧ト
ランスの巻線間への含浸性を向上させる。本発明におけ
る湿潤分散剤の配合量は、含浸性の点からエポキシ樹脂
に対して０．５重量％以上が好ましく、０．７重量％以
上がより好ましく、１重量％以上が特に好ましい。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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含浸性に
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。

【００１３】

【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。

【００１４】実施例１〜２及び比較例１〜４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、その含浸性のモデル評価を行い、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、モデル含浸率は、下記の方法により測定した。

【００１５】モデル含浸率：直径１６mmのポリエチレン
製試験管に平均粒子径６０〜８０μｍのガラスビーズを
加振しながら充填した後、秤量して重量（Ｗ₀）を求め
る。次に、エポキシ樹脂組成物を注入し、１０mmHgの減
圧下で１０分間放置し、常圧に戻し、所定の硬化条件で
硬化させる。次いで、ポリエチレン製試験管から硬化物
を取り出し、試験管下部の、エポキシ樹脂組成物で含浸
されずに硬化物から分離されるガラスビーズの重量を求
め、次式からモデル含浸率を算出した。

【００１６】

【数１】

【００１７】なお、配合した成分は、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湿潤分散剤：Ａ−１１６０：日本ユニカ(株)製γ−ウレ
イドプロピルトリエトキシシランの商品名Ｙ−１１５９７：日本ユニカ(株)製１，３，５−Ｎ−ト
リス（トリメトキシシリルプロピルイソシアヌレートの
商品名ＫＢＭ−３０３：信越化学工業(株)製β−（３，４−エ
ポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランの商
品名ＫＢＭ−４０２：信越化学工業(株)製γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシランの商品名酸無水物：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

【００１８】

【表１】

【００１９】表１から明らかなとおり、湿潤分散剤を加
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、モデル含浸率が優れてい
る。また、湿潤分散剤の種類を変更した組成物（比較例
２〜４）では、モデル含浸率は向上しなかった。

【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ないため、有害ガスの発生が少
なく、難燃性に優れるとともに、充填剤を多量に配合し
ているにもかかわらず、含浸性に優れている。したがっ
て、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、巻線を有する電気
部品の含浸、注型用として好適であり、信頼性の高い電
気部品を提供することができる。

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γ−ウレイドプロピルトリエトキシシランを添加
した難燃性エポキシ樹脂組成物。
【請求項２】請求項１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。