JPS6029730B2 - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物

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JPS6029730B2 JP52094524A JP9452477A JPS6029730B2 JP S6029730 B2 JPS6029730 B2 JP S6029730B2 JP 52094524 A JP52094524 A JP 52094524A JP 9452477 A JP9452477 A JP 9452477A JP S6029730 B2 JPS6029730 B2 JP S6029730B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は含浸用に適したェポキシ樹脂組成物に関する。
さらに詳しくは、硬化剤を混入せる分子内に2個以上の
ェポキシ基を有するェポキシ樹脂に反応性希釈剤および
硬化促進剤としての役割を果す、モノアルコールのグリ
シジルェーテルとカルポン酸金属塩とを反応させて得ら
れた反応生成物を添加してなるェポキシ樹脂組成物に関
する。従来、含浸用に通したェポキシ樹脂組成物の代表
的なものとしては、ピスフェノール型ェポキシ樹脂に硬
化剤として酸無水物例えばメチルテトラヒドロフタル酸
無水物および硬化促進剤として第3級アミン、ィミダゾ
ール類または金属キレート化合物を添加配合してなるも
のが知られている。このものは一般的な傾向として可便
時間が短く、かつ作業性に好適な粘度でない。すなわち
粘度が高いことが知られている。したがって作業性を改
善する(粘度を低下させる)ために、ブチルグリシジル
エーテル、アリルグリシジルエーテルなどのモノグリシ
ジルエーテルまたはエチレングリコールジグリシジルエ
ーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテルな
どのジグリシジルエ−テルが用いられているが、可便時
間については余り多くを期待できないといった欠点があ
る。かかる欠点を最も簡単に解決するには、使用時にそ
の都度硬化剤および硬化促進剤をェポキシ樹脂に添加配
合すればよいが、例えば、電気機器の線論に絶縁を施こ
すなどの工場的規模で使用される場合、上記操作で行っ
ていたのでは作業を繁雑にさせるばかりでなく、作業能
率の低下が著しくなるので採用されないのである。した
がって上述せるェポキシ樹脂組成物は樹脂糟に貯えられ
、できるだけ可便時間を長引かせるために冷却して管理
されている。
しかしこのように管理しても可便時間には目から限界が
あり、粘度上昇して樹脂組成物の一部を廃却し、新しく
調製した樹脂組成物を上述した樹脂組成物に供聯合して
粘度を調製するといった廃却−供給を繰り返しているの
で、工業的かつ経済的に極めて不利である。したがって
作業性にすぐれ、かつ可便時間が長く、さらには電気的
特性および機械的特性にすぐれた絶縁組成が付与される
ェポキシ樹脂組成物の出現を望まれているのが現状であ
る。
かかる現状に鑑み、本発明者らは種々研究を重ねた結果
、モノアルコールのグリシジルェーテルとカルボン酸金
属塩とを反応させて得られる反応生成物は硬化剤を混入
せるェポキシ樹脂組成物に対して反応性希釈剤および硬
化促進剤としての役割を果たし、可便時間を長くするば
かりでなく、適度な粘性を与え、このものを硬化させる
ときは、すぐれた電気的および機械的性質を示すという
ことを見出し本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明になるヱポキシ樹脂組成物は分子内に
2個以上のェポキシ基を有するェポキシ樹脂、酸無水物
の硬化剤およびモノアルコールのグリシジルェーテルと
カルボン酸金属塩とを反応させて得られた反応生成物を
混合してなるものである。本発明で使用される上記分子
内に2個以上のェポキシ基を有するェポキシ樹脂として
は次式で示されるビスフェノール型ェポキシ樹脂があげ
られる。
「(実用的なnの数はせし、ぜし、19塁度までとさて
いる)このものの市販品としては、ェピコート828,
826(いずれもシェル化学製、商品名)、DER33
2,3307331(いずれもダウ化学製、商品名)、
アラルダイトGY250,260(いずれもチバ化学製
、商品名)があげられるまた上記ビスフェノール型ェポ
キシ樹脂に、とくに下記構造式を有する脂環型ェポキシ
樹脂を添加して使用することができる。
このものの市販品としては、ERL一4201,ERL
−4221(ユニオンカーバィド化学製、商品名)があ
げられる。
上記脂環型ェポキシ樹脂は上記ビスフェノール型ェポキ
シ樹脂に対して20〜60%好ましくは30〜50%(
重量)の範囲で混合して使用される。
上記脂環型ェポキシ樹脂を添加した場合には得られる樹
脂硬化物の電気特性、特に耐トラツキング性が改善され
る。上記添加量が20%以下ではその効果が不十分であ
り、60%以上では可便時間が短かくなるので好ましく
ない。本発明に使用される酸無水物系硬化剤は、常温で
液状のものが好ましく、例えばメチルヘキサヒドロフタ
ル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、メチ
ルナジック酸無水物などがあげられる。
本発明に使用される反応生成物の一方の成分であるモノ
アルロールのグリシジルエーテルとしては、ブチルグリ
シジルエーテル、フエニルグリシジルエーテル、クレジ
ルグリシジルエーテル、Pーブチルフエノールグリシジ
ルエーテルなどがあげられる。
また他の成分であるカルボン酸金属塩はオクチル酸、ス
テアリン酸、パルミチン酸、ナフテン酸、カプロン酸、
ェナント酸、カプリン酸、ミリスチン酸、およびラウリ
ン酸などの亜鉛、マンガン「コバルトおよびニッケルな
どの金属塩、いわば、炭素数5〜17のカルボン酸金属
塩があげられる。上記反応生成物は上記モノグリシジル
ェーテルにカルボン酸金属塩を添加して、50つ0程度
で2〜4時間、窒素雰囲気中で櫨拝して反応させること
により得られる。
反応温度は、35qo〜7000の温度が最適で、触媒
効果が顕著にあらわれる。上記カルボン酸金属塩の添加
量は0.2〜1.0%が適当である。上記添加量が1.
0%以上では得られる組成物の可便時間が短か〈なり、
一方0.2%より少量ではゲル化が遅くなるので好まし
くない。上記のように予め反応させておくことにより系
を安定化させることができるのである。本発明になるェ
ポキシ樹脂組成物は上記ェポキシ樹脂、上記酸無水物お
よび上記反応生成物を任意の割合で配合することにより
得られるが、作業性と硬化物の特性の面から一般的な配
合比としては、それぞれ40〜9の重量部:70〜10
の重量部:60〜1の重量部が適している。
また本発明になるヱポキシ樹脂組成物にガラス繊維、マ
ィカまたは無機質粉末などの充填剤を添加して使用でき
る。
さらに本発明になるェポキシ樹脂組成物は、例えば、コ
イルの含浸用に適するだかりでなく、被覆用、流し込み
用、または接着用としても使用できるのである。つぎに
、本発明を参考例および実施例をあげて説明する。
参考例 1 ェピコート828(シェル化学製、商品名)80部、硬
化剤としてメチルヘキサヒドロフタル酸無水物85部、
およびエチレングリコールジグリシジルェーテル2碇部
を均一に混合してェポキシ樹脂組成物を得た。
このものをつぎに述べる如くして諸特性につき測定した
。1 150qoにて約5脚時間(以下参考例2および
実施例1〜7は150つ01湖時間)加熱硬化し硬化物
を得た。
この硬化物の衝撃強さ、機械的性質(強度および伸び)
、電気的性質(誘電損失ねn6%)を第1表に示す。
2 50℃中での樹脂配合物の粘度の経時変化を東京計
器製BL型回転粘度計により測定した結果を第2表に示
す。
3 雲母質マィカテープ(あるいはマィカラツパ)を6
層巻き絶縁した回転電機用コイルを真空加圧装置を備え
た密閉容器中にて樹脂配合物を約5肌Hg減圧下にて含
浸処理する。
つぎにこの未硬化反応性樹脂配合物にて完全に含浸され
たものを150o○の炉中にて加熱硬化してコイルを作
成した。
上記作成コイルに電極を付け議電損失−電圧特性を測定
した結果を第3表に示す。
4 樹脂配合物斑をオイルバスに入れ、150℃でのゲ
ル化時間をゲル化時間自動測定器により測定した結果を
第4表に示す。
参考例 2 ェピコート828(シェル化学製、商品名)80部、硬
化剤としてメチルヘキサヒドロフタル酸無水物80部、
硬化促進剤として2,4,6トリス(ジメチルアミノメ
チル)フェノール0.5部およびエチレングリコ‐ルグ
リシジルヱーテル2礎郡を均一に混合してェポキシ樹脂
組成物を得た。
実施例 1 クレジルグリシジルェーテル40部に0.3部のオクチ
ル酸亜鉛を添加し、5ぴ0で3〜4時間窒素雰囲気中で
混合反応させこれを常温に冷却したのち6の重量部のヱ
ピコート828(シェル化学製、商品名)、85重量部
のメチルテトラヒドロフタル酸無水物を添加し混合溶解
させェポキシ樹脂組成物を得た。
実施例 2 クレジルグリシジルヱーテル40部に0.$部のオクチ
ル酸亜鉛を50qoで3〜4時間窒素雰囲気中で混合反
応させこれを冷却したのち3の重量部のェピコート82
8(シェル化学製、商品名)、3の重量部のチッソノツ
クス221(チッソ社製、商品名)および9の重量部の
メチルテトラヒドロフタル酸無水物を添加し混合溶解さ
せェポキシ樹脂組成物を得た。
実施例 3 パラブチルフエノールグリシジルエーテル2の郭および
クレジルグリシジルェーテル2庇都1こ0.3部のオク
チル酸亜鉛を添加し50二0で3〜4時間窒素雰囲気中
で混合反応させ、これを冷却したのち60重量部のェピ
コート828(シェル化学社製、商品名)および85重
量部のメチルテトラヒドロフタル酸無水物を添加し混合
溶解させェポキシ樹脂組成物を得た。
・実施例 4 クレジルグリシジルェーテル40重量部に0.3重量部
のオクチル酸マンガンを添加し50ooで3時間窒素雰
囲気中で混合反応させ、これを常温に冷却したのち60
重量部のェピコート828(シェル化学製、商品名)、
85重量部のメチルテトラヒドロフタル酸無水物を添加
し混合溶解させェポキシ樹脂組成物を得た。
実施例 5 パラブチルフエノールグリシジルエーテル4礎轍こステ
アリン酸マンガンを0.3重量部添加し50qoで3.
独特間窒素雰囲気中で反応させた後室温に冷却させ3の
重量部のェピコート828を添加し硬化剤として無水メ
チルナジック酸(MNA)を95重量部添加し混合溶解
させェポキシ樹脂組成物を得た。
実施例 6クレジルグリシジルエーテル2碇部およびフ
エニルグリシジルェーテル2の棚こ0.箱重量部のオク
チル酸コバルトを添加し50qoで3.餌時間窒素雰囲
気中で反応させた後室縞に冷却させ、3の重量部のチッ
ソノックス221および3の重量部のヱピコート828
を添加し硬化剤としてメチルテトラヒドロフタル酸無水
物を9の重量部添加し混合溶解させェポキシ樹脂組成物
を得た。
実施例 7 パラブチルフエ/一ルグリシジルエーテル2碇部および
ブチルグリシジルエーテル2礎轍こステアリン酸ニッケ
ル0.箱重量部添加し50こ○で3.畑時間窒素雰囲気
中で反応させた後室温で冷却し、チッソノックス221
、2碇部ェピコート8284の都添加し硬化剤としてメ
チルヘキサヒドロフタル酸無水物9の重量部添加し混合
溶解させ、ェポキシ樹脂組成物を得た。
上記の如く得られた参考例2および実施例1〜7の各ェ
ポキシ樹脂組成物について、参考例1と同様にして調べ
た結果を第1表〜第4表に示す。
第 1 表ェボキシ組成物の硬化後の特性 第2表 50一℃におけるェポキシ 樹脂組成物の粘度の経時変化 第3表 モデルコイル絶縁系燈織の電気特性 △tan6の定義 J部総総 像惣あ 第4表 ゲル化時間の側 結由 以上述べたことから明らかな如く、本発明になるェポキ
シ樹脂組成物は従来のェポキシ樹脂組成物に比較し、可
便時間が長く、適当な粘度を有し、作業性にすぐれ、経
済的効果は非常に大きい。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹
    脂、酸無水物系硬化剤らびにモノアルコールのグリシジ
    ルエーテルとカルボン酸の金属塩とから得られた反応生
    成物からなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 2 エポキシ樹脂40〜90重量部に対し、酸無水物系
    硬化剤を70〜100重量部、モノアルコールのグリシ
    ジルエーテルとカルボン酸の金属塩とから得られた反応
    生成物を60〜10重量部配合することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のエポキシ樹脂組成物。 3 エポキシ樹脂が、ビスフエノール型エポキシ樹脂で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2
    項記載のエポキシ樹脂組成物。 4 エポキシ樹脂として、ビスフエノール型エポキシ樹
    脂と式(I)で表わされる脂環型エポキシ樹脂▲数式、
    化学式、表等があります▼ の混合物を用いることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項または第2項記載のエポキシ樹脂組成物。 5 ビスフエノール型エポキシ樹脂に対し、一般式(I
    )で示される脂環型エポキシ樹脂を20〜60重量%用
    いることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載のエポ
    キシ樹脂組成物。 6 酸無水物系硬化剤として、常温で液状のものを用い
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5項
    の何れかに記載のエポキシ樹脂組成物。 7 モノアルコールのグリシジルエーテルに対し、カル
    ボン酸の金属塩を0.2〜1.0重量%用いることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項ないし第6項の何れかに
    記載のエポキシ樹脂組成物。
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