JP3450260B2 - エポキシ樹脂組成物およびコイル注型物 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物およびコイル注型物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、成形性、
耐クラック性に優れたエポキシ樹脂組成物および当該エ
ポキシ樹脂組成物を注型してなるコイル注型物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、コイル等の電気・電子部品は、外
部雰囲気や機械的衝撃から保護するため、エポキシ樹脂
で注型、封止したり、エポキシ樹脂を含浸、塗布して硬
化することが行われてきた。
【0003】近年、コイル注型物等にかかる特性、すな
わち耐熱性、成形性、耐クラック性等の信頼性のみなら
ず、コスト低減等の生産性の向上要求から、速硬化性の
エポキシ樹脂組成物が求められるようになってきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、組成物
中の硬化促進剤の増量や種類の変更は、信頼性の低下を
招いたり、樹脂のポットライフを著しく低下させるばか
りでなく、現行の成形、注型方法の大幅な変更をも必要
とすることもあり、現行のプロセスを最大限に維持しな
がら、エポキシ樹脂組成物のみを速硬化することは難し
かった。
【0005】本発明の目的は、上記の事情に鑑みてなさ
れたもので、耐熱性、成形性に優れ、コイル注型等に好
適な速硬化性を有するエポキシ樹脂組成物とコイル注型
物を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成しようと鋭意研究を進めた結果、特定の酸無水物硬
化剤を用いることによって、上記目的を達成できること
を見いだし、本発明を完成したものである。
【0007】即ち、本発明は、 (A)エポキシ樹脂、 (B)異性体である(a)4−メチルヘキサヒドロ無水
フタル酸と(b)3−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸
を主成分とするメチルヘキサヒドロ無水フタル酸中に、
(c)3−メチル−Δ1 −テトラヒドロ無水フタル酸と
(d)3−メチル−Δ2 −テトラヒドロ無水フタル酸の
混合物が0.1重量%以上5重量%未満含まれる酸無水
物硬化剤、 (C)硬化促進剤および (D)無機質充填剤 を必須成分とし、(A)エポキシ樹脂と(D)無機質充
填剤とからなるエポキシ樹脂配合成分と、(B)の酸無
水物硬化剤と(C)硬化促進剤とからなる硬化剤配合成
分とを混合してなり、電気・電子部品(但し、光学用製
品を除く)の注型に適用されることを特徴とするエポキ
シ樹脂組成物である。また、そのエポキシ樹脂組成物を
注型してなることを特徴とするコイル注型物である。
お、ここで光学用製品とは、特開平1−132621号
公報に記載された光学用材料、光学用製品をいう。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明に用いる(A)エポキシ樹脂として
は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物で
ある限り、分子構造、分子量等に制限されることなく汎
用のものを広く使用することができる。例えば、エポキ
シノボラック型、ビフェニル型等の芳香族系、シクロヘ
キサン誘導体等の脂環族系、さらに次の一般式で示され
るビスフェノールA型のエポキシ樹脂が挙げられる。
【0010】
【化1】 (但し、式中、nは0以上の整数を表す) これらは単独又は2種以上混合して使用することができ
る。
【0011】本発明に用いる(B)成分の特定硬化剤と
しては、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸を主成分とし
てその異性体である次式化2に示す(a)4−メチルヘ
キサヒドロ無水フタル酸と
【化2】 次式化3に示す(b)3−メチルヘキサヒドロ無水フタ
ル酸の混合物中に、
【化3】 次式化4に示す(c)3−メチル−Δ1 −テトラヒドロ
無水フタル酸と
【化4】 次式化5に示す(d)3−メチル−Δ2 −テトラヒドロ
無水フタル酸
【化5】 を含む酸無水物である また、それらの配合割合は、(a)成分と(b)成分の
主成分混合物中に、(c)成分と(d)成分の合計量が
0.1重量%以上5重量%未満、好ましくは0.1重量
%以上3重量%未満含まれるように配合する。この割合
が、0.1重量%未満では、速硬化性に対する効果が少
なく、5重量%以上であるとガラス転移点の低下が起こ
り、耐熱性が低下するため好ましくない。
【0012】本発明に用いる(C)硬化促進剤として
は、(A)のエポキシ樹脂同士、または(A)エポキシ
樹脂と(B)硬化剤との反応を促進するものであれば、
いかなるものであってもよい。具体的には、例えば、2
−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミ
ダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾールなど
のイミダゾール類、2−(ジメチルアミノメチル)フェ
ノール、1,8−ジアザ−ビシクロ[5,4,0]ウン
デセン−7、ベンジルジメチルアミン等の3級アミン
類、トリエチルホスフィン、ジフェニルホスフィン、ト
リフェニルホスフィン等が挙げられ、これらは単独又は
2種以上混合して使用することができる。
【0013】本発明に用いる(D)無機充填剤として
は、一般に使用されているものが広く使用される。具体
的には、例えば、シリカ粉末、アルミナ、三酸化アンチ
モン、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、クレ
ー、ベンガル、ガラス繊維、炭素繊維等が挙げられ、特
にシリカ粉末およびアルミナが好ましく用いられる。無
機充填剤の配合割合は、全体の樹脂組成物に対して25
〜95重量%含有するように配合することが好ましい。
その割合が25重量%未満では、樹脂組成物の吸湿性が
高く耐湿性に劣り、95重量%を超えると、極端に流動
性が悪くなり、注型作業性に劣り好ましくない。
【0014】本発明のエポキシ樹脂組成物には、上述し
たエポキシ樹脂、酸無水物硬化剤、硬化促進剤および無
機充填剤を必須の成分とするが、本発明の目的に反しな
い範囲において、また必要に応じて、例えば脂環式エポ
キシ等の反応性希釈剤およびシランカップリング剤、ま
たは、種々の沈降防止剤、カーボンブラック等の着色剤
等を適宜添加配合することができる。
【0015】本発明のエポキシ樹脂組成物を調製する場
合には、エポキシ樹脂に、無機充填剤、必要に応じて反
応性希釈剤、着色剤、沈降防止剤を配合してなるエポキ
シ樹脂配合成分と酸無水物硬化剤と硬化促進剤とからな
る硬化剤配合成分とを加熱・混練することにより注型材
料とすることができる。
【0016】前述した(B)酸無水物硬化剤と(C)硬
化促進剤とからなる硬化剤配合成分は、前述した(A)
エポキシ樹脂と(D)無機充填剤からなる主剤エポキシ
樹脂配合成分に対して、3〜30重量%の割合で配合す
る。
【0017】こうして得られた注型材料は、コイル注型
をはじめとする電気部品あるいは電子部品の封止、被
覆、絶縁等に適用すれば、優れた特性と信頼性を付与さ
せることができる。注型の一般的な方法としては、真空
注型があるが、特定のエポキシ樹脂、無機充填剤、その
他の成分を配合し、ミキサー等によって十分均一に加熱
混合した樹脂成分と、硬化剤、硬化促進剤およびその他
の成分を配合し、ミキサー等によって十分均一に加熱混
合した樹脂成分との2つの樹脂成分を予め混合してお
き、注型法により封止後加熱して硬化させ、コイル注型
物が得られる。
【0018】
【作用】本発明のエポキシ樹脂組成物は、特定の酸無水
物硬化剤を主剤エポキシ樹脂に対して配合することによ
って、耐熱性、成形性等の信頼性に優れ、コイル注型等
に好適な耐熱性、成形性を有し、速硬化性に優れて生産
性を向上することができるたエポキシ樹脂組成物を提供
できるのである。
【0019】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施例によって具
体的に説明する。本発明は、これらの実施例によって限
定されるものではない。
【0020】実施例1 エポキシ樹脂(エポキシ当量190)100重量部、溶
融シリカ180重量部、アクリル系消泡剤0.1重量
部、およびシランカップリング剤0.3重量部をミキサ
ーに投入し、60℃で加熱混合してエポキシ樹脂配合成
分とした。別に、4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸
67重量部、3−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸17
重量部、3−メチル−Δ1 −テトラヒドロ無水フタル酸
と3−メチル−Δ2 −テトラヒドロ無水フタル酸の5
0:50の混合物0.1重量部、および1−ベンジル−
2−メチルイミダゾール0.4重量部をミキサーに投入
し、60℃で加熱混合して硬化剤配合成分とした。上記
のエポキシ樹脂配合成分と硬化剤配合成分とを混合し、
実施例1のエポキシ樹脂組成物とした。
【0021】実施例2〜3 表1に示した組成のエポキシ樹脂配合成分と硬化剤配合
成分を、それぞれ60℃で加熱混合した後、エポキシ樹
脂配合成分と硬化剤配合成分を混合し、実施例2〜3の
エポキシ樹脂組成物を得た。
【0022】比較例1〜3 表2に示した組成のエポキシ樹脂配合成分と硬化剤配合
成分を、実施例と同様に、それぞれ60℃で加熱混合し
た後、エポキシ樹脂配合成分と硬化剤配合成分を混合
し、比較例1〜3のエポキシ樹脂組成物を得た。
【0023】実施例1〜3および比較例1〜3によって
製造した、エポキシ樹脂組成物を真空下、60℃の条件
下で試験片作成金型に注形し、100℃で3時間、さら
に130℃で3時間の後硬化をさせた。これらのエポキ
シ樹脂組成物について諸試験を行ったので、その結果を
表3に示したが、本発明の顕著な効果を確認することが
できた。
【0024】
【表1】 *:1−ベンジル−2−メチルイミダゾールの配合量は
標準を0.6重量部とするが、3−メチル−Δ1 −テト
ラヒドロ無水フタル酸と3−メチル−Δ2 −テトラヒド
ロ無水フタル酸との混合物が0.1重量部以下のものは
増加し(0.8重量部)、5.0重量部のものでは減少
し(0.4重量部)、ゲルタイムが53分近くになるよ
う調整した。
【0025】
【表2】 *:1−ベンジル−2−メチルイミダゾールの配合量は
標準を0.6重量部とするが、3−メチル−Δ1 −テト
ラヒドロ無水フタル酸と3−メチル−Δ2 −テトラヒド
ロ無水フタル酸との混合物が0.1重量部以下のものは
増加し(0.8重量部)、5.0重量部のものでは減少
し(0.4重量部)、ゲルタイムが53分近くになるよ
う調整した。
【0026】
【表3】 *1:TMA法による、 *2:硬化物外観のボイド等欠陥を目視により観察し
た。
【0027】
【発明の効果】以上の説明おび表3の結果から明らかな
ように、3−メチル−Δ1 −テトラヒドロ無水フタル酸
と3−メチル−Δ2 −テトラヒドロ無水フタル酸との混
合物が0.1重量%未満では速硬化性がなく(比較例
1)、5.0重量%を超えるとガラス転移点の低下が起
こる(比較例2、3)。従って、本発明のエポキシ樹脂
組成物は、耐熱性、成形性に優れた速硬化性を有するエ
ポキシ樹脂組成物であり、コイル注型、封止等に好適な
ものである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01F 5/06 H01F 5/06 27/32 27/32 // B29K 63:00 B29K 63:00 B29L 31:34 B29L 31:34 (56)参考文献 特開 平1−132621(JP,A) 特開 平4−76020(JP,A) 特開 平7−309927(JP,A) 特開 平3−243617(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 59/00 - 59/72 B29C 39/10 C08J 5/00 - 5/24 C08L 63/00 - 63/10 H01F 5/06 H01F 27/32

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂、(B)異性体であ
    る(a)4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸と(b)
    3−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸を主成分とするメ
    チルヘキサヒドロ無水フタル酸中に、(c)3−メチル
    −Δ1 −テトラヒドロ無水フタル酸と(d)3−メチル
    −Δ2 −テトラヒドロ無水フタル酸の混合物が0.1重
    量%以上5重量%未満含まれる酸無水物硬化剤、 (C)硬化促進剤および (D)無機質充填剤 を必須成分とし、(A)エポキシ樹脂と(D)無機質充
    填剤とからなるエポキシ樹脂配合成分と、(B)の酸無
    水物硬化剤と(C)硬化促進剤とからなる硬化剤配合成
    分とを混合してなり、電気・電子部品(但し、光学用製
    品を除く)の注型に適用されることを特徴とする注型用
    エポキシ樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のエポキシ樹脂組成物を注
    型してなることを特徴とするコイル注型物。
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