JPH09302200A - Epoxy resin composition for casting - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject composition, consisting essentially of an epoxy resin, a specific complex flame retardant, a hardener and a curing accelerator, excellent in electrical characteristics, flame retardance and environmental suitability without using a halogen and an antimony compounds at all and useful for an electronic part, etc. SOLUTION: This epoxy resin composition for casting consists essentially of (A) an epoxy resin, (B) a complex flame retardant comprising (B1 ) aluminum hydroxide having 1-30μm average grain diameter and (B2 ) magnesium hydroxide having 1-30μm average grain diameter, (C) methyltetrahydrophthalic anhydride as a hardener and (D) a curing accelerator such as 2-methylimidazole or 1- cyanoetheyl-2-ethyl-4-methylimidazole. The component B is compounded in ratio of 100-200 pts.wt. based on 100 pts.wt. component A.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ノンハロゲンかつ
ノンアンチモンであって、電気特性、難燃性に優れ、電
子機器の高圧コイル等の絶縁処理に好適な注形用エポキ
シ樹脂組成物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a casting epoxy resin composition which is non-halogen and antimony, has excellent electrical characteristics and flame retardancy, and is suitable for insulation treatment of high voltage coils of electronic equipment.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来から、注形用樹脂組成物は、自動車
やテレビの電子部品として高圧トランス等の絶縁処理に
使用されている。そして電子機器用トランス類のうち、
テレビ用フライバックトランスは、比較的高周波、かつ
高電圧のトランスとして使用され、実用時における諸特
性の安定性及び難燃性が要求される。特に最近では、信
頼性の向上とともに環境面における安全性の点から、ハ
ロゲン化合物やアンチモン化合物を使用しない注形用樹
脂組成物が求められている。2. Description of the Related Art Conventionally, a casting resin composition has been used as an electronic component of automobiles and televisions for insulation treatment of high-voltage transformers and the like. And of the transformers for electronic devices,
The flyback transformer for television is used as a transformer having a relatively high frequency and a high voltage, and is required to have stable characteristics and flame retardancy in practical use. Particularly in recent years, a casting resin composition that does not use a halogen compound or an antimony compound has been demanded from the viewpoints of improving reliability and environmental safety.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一般に樹脂に難燃性を
付与する方法としては、ハロゲン化合物、アンチモン化
合物及び水酸化アルミニウムの組合わせ、或いは赤燐及
び水酸化アルミニウムの組合わせが最も有力である。し
かし、いずれの組合せも将来の環境問題を考慮すると問
題であって、好ましからざるハロゲン化合物、アンチモ
ン化合物、赤燐を使用せずに難燃性を付与するには、多
量の水酸化アルミニウムを添加しなければならず、ま
た、その特性も満足するものが得られなかった。Generally, a combination of a halogen compound, an antimony compound and aluminum hydroxide, or a combination of red phosphorus and aluminum hydroxide is the most effective method for imparting flame retardancy to a resin. . However, any combination is a problem in consideration of future environmental problems, and in order to impart flame retardancy without using undesirable halogen compounds, antimony compounds, or red phosphorus, a large amount of aluminum hydroxide is added. In addition, it was not possible to obtain a product having satisfactory characteristics.

【０００４】本発明の目的は、上記の事情に鑑みてなさ
れたもので、ハロゲン化合物とアンチモン化合物を全く
使用しない、いわゆるノンハロゲン及びノンアンチモン
であって、電気的特性および難燃性に優れた注形用エポ
キシ樹脂組成物を提供しようとするものである。The object of the present invention was made in view of the above circumstances and is a so-called non-halogen or non-antimony which does not use a halogen compound and an antimony compound at all, and which is excellent in electrical characteristics and flame retardancy. It is intended to provide a molding epoxy resin composition.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成しようと鋭意研究を進めた結果、後述の樹脂組
成物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。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to achieve the above object, and as a result, have found that the above object can be achieved by using a resin composition described later. It is completed.

【０００６】即ち、本発明は、 （Ａ）エポキシ樹脂、 （Ｂ）（ａ）平均粒径 1〜30μｍの水酸化アルミニウム
と、（ｂ）平均粒径 1〜30μｍの水酸化マグネシウムと
からなる複合難燃剤、 （Ｃ）硬化剤としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸お
よび （Ｄ）硬化促進剤 を必須成分とし、前記（Ｂ）の複合難燃剤を（Ａ）エポ
キシ樹脂 100重量部に対して 100〜200 重量部の割合で
配合してなることを特徴とする注形用エポキシ樹脂組成
物である。That is, the present invention is a composite of (A) an epoxy resin, (B) (a) aluminum hydroxide having an average particle size of 1 to 30 μm, and (b) magnesium hydroxide having an average particle size of 1 to 30 μm. Flame retardant, (C) curing agent, methyltetrahydrophthalic anhydride and (D) curing accelerator as essential components, and 100 to 200 parts by weight of the composite flame retardant of (B) per 100 parts by weight of (A) epoxy resin. An epoxy resin composition for casting, characterized by being mixed in a ratio of parts.

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【０００８】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
あればよく、汎用エポキシ樹脂、固形エポキシ樹脂等を
含めて特に制限はなく、広く使用することができる。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、ポリカルボン酸のグリシジルエス
テル、シクロヘキサン誘導体のエポキシ化によって得ら
れる脂環式エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独ま
たは 2種以上混合して使用することができる。また、こ
れらの他に必要に応じて液状のモノエポキシ樹脂等を使
用することができる。The (A) epoxy resin used in the present invention may be a compound having two or more epoxy groups in one molecule and is not particularly limited including general-purpose epoxy resins and solid epoxy resins, and is widely used. Can be used. Examples include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, glycidyl ester of polycarboxylic acid, and cycloaliphatic epoxy resin obtained by epoxidation of cyclohexane derivative. These are used alone or in combination of two or more. can do. In addition to these, a liquid monoepoxy resin or the like can be used as necessary.

【０００９】本発明に用いる（Ｂ）複合難燃剤としては
（ａ）平均粒径 1〜30μｍの水酸化アルミニウムと
（ｂ）平均粒径 1〜30μｍの水酸化マグネシウムの混合
物が使用される。ここで用いる（ａ）水酸化アルミニウ
ムとしては、通常充填剤として使用されるもので平均粒
径 1〜30μｍのものであれば特に制限はなく広く使用す
ることができる。この水酸化アルミニウムの平均粒径が
30μｍを超えると沈降を起こすので好ましくない。具体
的な化合物としてハイジライトＨ４２Ｍ、Ｈ３１（昭和
電工社製、商品名）等が挙げられ、これらは単独または
2種以上混合して使用することができる。As the (B) composite flame retardant used in the present invention, a mixture of (a) aluminum hydroxide having an average particle size of 1 to 30 μm and (b) magnesium hydroxide having an average particle size of 1 to 30 μm is used. The (a) aluminum hydroxide used here is not particularly limited as long as it is used as a filler and has an average particle size of 1 to 30 μm, and can be widely used. The average particle size of this aluminum hydroxide is
If it exceeds 30 μm, sedimentation occurs, which is not preferable. Specific examples of the compound include Heidilite H42M and H31 (trade name, manufactured by Showa Denko KK), which may be used alone or
Two or more kinds can be mixed and used.

【００１０】また、複合難燃剤を構成する（ｂ）水酸化
マグネシウムとしては、通常充填剤として使用されるも
ので平均粒径 1〜30μｍのものであれば特に制限はなく
広く使用することができる。この水酸化マグネシウムの
平均粒径が30μｍを超えると沈降を起こすので好ましく
ない。具体的な化合物としては例えば、２００−０６、
２００−１０（旭硝子社製、商品名）等が挙げられ、こ
れらは単独または混合して使用することができる。The magnesium hydroxide (b) constituting the composite flame retardant is not particularly limited as long as it is used as a filler and has an average particle size of 1 to 30 μm, and it can be widely used. . If the average particle size of this magnesium hydroxide exceeds 30 μm, it causes sedimentation, which is not preferable. Specific compounds include, for example, 200-06,
200-10 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., trade name) and the like can be used, and these can be used alone or in combination.

【００１１】複合難燃剤の（ａ）水酸化アルミニウムと
（ｂ）水酸化マグネシウムは、任意の量の組合わせで使
用することができる。また、予め混合してある複合難燃
剤を配合してもよく、また、各々の難燃剤を配合しても
よい。複合難燃剤の配合割合は、エポキシ樹脂成分 100
重量部に対して 100〜200 重量部の割合で配合すること
が望ましい。この配合割合が 100重量部未満では難燃性
に効果なく、また、 200重量部を超えると組成物の粘度
が上昇し好ましくない。The composite flame retardants (a) aluminum hydroxide and (b) magnesium hydroxide can be used in any amount in combination. Further, a composite flame retardant mixed in advance may be blended, or each flame retardant may be blended. The compounding ratio of the composite flame retardant is 100% of the epoxy resin component.
It is desirable to mix in 100 to 200 parts by weight with respect to parts by weight. If the mixing ratio is less than 100 parts by weight, flame retardancy is not effective, and if it exceeds 200 parts by weight, the viscosity of the composition increases, which is not preferable.

【００１２】本発明に用いる（Ｃ）硬化剤のメチルテト
ラヒドロ無水フタル酸としては、通常エポキシ樹脂の硬
化剤として使用されるものであればよく、特に制限され
るものではない。The (C) curing agent, methyltetrahydrophthalic anhydride, used in the present invention is not particularly limited as long as it is one normally used as a curing agent for epoxy resins.

【００１３】本発明に用いる（Ｄ）硬化促進剤として
は、通常エポキシ樹脂の硬化促進剤として使用されるも
の、例えば2-メチルイミダゾール、2-メチル−4-メチル
イミダソール、1-シアノエチル−2-エチル−4-メチルイ
ミダゾール、ベンジルジメチルアミン等を用いることが
でき、特に制限されるものではない。The curing accelerator (D) used in the present invention is usually used as a curing accelerator for epoxy resins, such as 2-methylimidazole, 2-methyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-. 2-Ethyl-4-methylimidazole, benzyldimethylamine and the like can be used and are not particularly limited.

【００１４】本発明の注形用エポキシ樹脂組成物は、上
述したエポキシ樹脂、複合難燃剤、硬化剤、硬化促進剤
を必須の成分とするが、本発明の目的に反しない範囲に
おいてその他の無機質充填剤、カップリング剤、消泡
剤、顔料その他の成分を添加配合することができる。無
機質充填剤としては、シリカ、タルク、炭酸カルシウム
等が挙げられ、これらは単独または 2種以上混合して使
用することができる。The epoxy resin composition for casting according to the present invention contains the above-mentioned epoxy resin, composite flame retardant, curing agent and curing accelerator as essential components, but other inorganic substances within the range not deviating from the object of the present invention. Fillers, coupling agents, defoamers, pigments and other components can be added and blended. Examples of the inorganic filler include silica, talc, calcium carbonate and the like, and these can be used alone or as a mixture of two or more.

【００１５】本発明の注形用エポキシ樹脂組成物の製造
方法としては、上述した各成分すなわち、エポキシ樹
脂、複合難燃剤、硬化剤、硬化促進剤等を加えて、常法
により十分に攪拌混合して容易に注形用エポキシ樹脂組
成物を製造することができる。本発明の注形用エポキシ
樹脂組成物は、複合難燃剤として水酸化アルミニウムと
水酸化マグネシウムを複合して用いることによって、従
来のハロゲン化合物とアンチモン化合物を用いた難燃剤
と同レベルの難燃性と電気特性を付与させることができ
た。As a method for producing the epoxy resin composition for casting according to the present invention, the components described above, that is, the epoxy resin, the composite flame retardant, the curing agent, the curing accelerator, etc. are added, and the mixture is sufficiently stirred and mixed by a conventional method. Then, the epoxy resin composition for casting can be easily manufactured. The casting epoxy resin composition of the present invention has the same level of flame retardancy as a conventional flame retardant using a halogen compound and an antimony compound by using aluminum hydroxide and magnesium hydroxide in combination as a flame retardant. And electrical characteristics could be given.

【００１６】[0016]

【発明の実施形態】次に本発明を実施例によって説明す
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。以下の実施例および比較例において「部」とは
「重量部」を意味する。Next, the present invention will be described with reference to examples. The invention is not limited by these examples. In the following Examples and Comparative Examples, “parts” means “parts by weight”.

【００１７】比較例１ ビスフェノールＡジグリシジルエーテル85部、クレジル
グリシジルエーテル15部、シリカ50部、水酸化アルミニ
ウムＨ４２Ｉ（昭和電工社製、商品名）30部、水酸化マ
グネシウム２００−０６（旭硝子社製、商品名）100
部、消泡剤のＴＳＡ７２０（東芝シリコーン社製、商品
名） 0.1部、シランカップリング剤 0.5部を混合して、
次いで硬化剤としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸8
5.5部、硬化促進剤として1-シアノエチル−2-エチル−4
-メチルイミダゾール 1.5部を加えて注形用エポキシ樹
脂組成物を製造した。Comparative Example 1 85 parts of bisphenol A diglycidyl ether, 15 parts of cresyl glycidyl ether, 50 parts of silica, 30 parts of aluminum hydroxide H42I (manufactured by Showa Denko KK), 30 parts of magnesium hydroxide 200-06 (Asahi Glass Co., Ltd.) Made, product name) 100
Parts, 0.1 part of TSA720 (trade name, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) as a defoaming agent, and 0.5 part of a silane coupling agent are mixed,
Next, as a curing agent, methyl tetrahydrophthalic anhydride 8
5.5 parts, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4 as a curing accelerator
-Methylimidazole (1.5 parts) was added to prepare an epoxy resin composition for casting.

【００１８】実施例２ ビスフェノールＡジグリシジルエーテル90部、クレジル
グリシジルエーテル10部、シリカ40部、水酸化アルミニ
ウムＨ３１Ｉ（昭和電工社製、商品名）90部、水酸化マ
グネシウム２００−０６（旭硝子社製、商品名）40部、
消泡剤のＴＳＡ７２０（東芝シリコーン社製、商品名）
0.1部、シランカップリング剤 0.5を混合して、次いで
硬化剤としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸85.5部、
硬化促進剤としてベンジルジメチルアミン 1.5部を加え
て注形用エポキシ樹脂組成物を製造した。Example 2 90 parts of bisphenol A diglycidyl ether, 10 parts of cresyl glycidyl ether, 40 parts of silica, 90 parts of aluminum hydroxide H31I (manufactured by Showa Denko KK, trade name), magnesium hydroxide 200-06 (Asahi Glass Co., Ltd.) Made, product name) 40 copies,
Defoamer TSA720 (Toshiba Silicone, trade name)
0.1 part, a silane coupling agent 0.5 are mixed, and then methyltetrahydrophthalic anhydride 85.5 parts as a curing agent,
1.5 parts of benzyldimethylamine was added as a curing accelerator to prepare an epoxy resin composition for casting.

【００１９】比較例１ ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテル75部、ジブロ
モクレジルグリシジルエーテル25部、シリカ120 部、水
酸化アルミニウムＨ４２Ｉ（昭和電工社製、商品名）20
部、水酸化アルミニウムＨ３１Ｉ（昭和電工社製、商品
名）50部、三酸化アンチモン10部、消泡剤のＴＳＡ７２
０（東芝リコーン社製、商品名） 0.1部、シランカップ
リング剤 0.5部を混合して、次いで硬化促進剤として1-
シアノエチル-2−エチル-4−メチルイミダゾール 1.5部
を加えて注形用エポキシ樹脂組成物を製造した。Comparative Example 1 75 parts of bisphenol A type diglycidyl ether, 25 parts of dibromocresyl glycidyl ether, 120 parts of silica, aluminum hydroxide H42I (trade name of Showa Denko KK) 20
Part, aluminum hydroxide H31I (manufactured by Showa Denko KK, trade name) 50 parts, antimony trioxide 10 parts, antifoaming agent TSA72
0 (manufactured by Toshiba Recorn Co., Ltd.) 0.1 part and a silane coupling agent 0.5 part were mixed, and then 1-as a curing accelerator.
A casting epoxy resin composition was prepared by adding 1.5 parts of cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole.

【００２０】比較例２ ビスフェノールＡジグリシジルエーテル70部、モノエポ
キオサイド 5部、ジブロモクレジルグリシジルエーテル
25部、シリカ80部、水酸化アルミニウムＨ４２Ｉ（昭和
電工社製、商品名）30部、水酸化アルミニウムＨ３１Ｉ
（昭和電工社製、商品名）50部、三酸化アンチモン10
部、消泡剤ＴＳＡ７２０（東芝シリコーン社製、商品
名） 0.1部、シランカップリング剤 0.5部を混合して、
次いで硬化促進剤としてベンジルジメチルアミン 1.5部
を加えて注形用エポキシ樹脂組成物を製造した。Comparative Example 2 70 parts of bisphenol A diglycidyl ether, 5 parts of monoepoxyside, dibromocresyl glycidyl ether
25 parts, silica 80 parts, aluminum hydroxide H42I (Showa Denko KK, trade name) 30 parts, aluminum hydroxide H31I
(Showa Denko KK, trade name) 50 parts, antimony trioxide 10
Part, antifoaming agent TSA720 (manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd., trade name) 0.1 part, and silane coupling agent 0.5 part are mixed,
Next, 1.5 parts of benzyldimethylamine was added as a curing accelerator to prepare an epoxy resin composition for casting.

【００２１】実施例１〜２及び比較例１〜２によって製
造した注形用エポキシ樹脂組成物を用いて加熱硬化させ
た。これらの硬化物について難燃性、ガラス転移点、絶
縁破壊の強さ、機械的特性を試験したので、その結果を
表１に示した。本発明の効果を確認することができた。The epoxy resin compositions for casting prepared in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2 were heat-cured. These cured products were tested for flame retardancy, glass transition point, dielectric breakdown strength, and mechanical properties. The results are shown in Table 1. The effect of the present invention could be confirmed.

【００２２】[0022]

【表１】 ＊1 ：実施例１，２及び比較例２における試験片の厚さは 6.4ｔ、比較例１にお ける試験片の厚さは 1.6ｔである。 ＊2 ：吸湿条件は121 ℃，2 ａｔｍ飽和加湿状態で50ｈ放置[Table 1] * 1: The thickness of the test piece in Examples 1 and 2 and Comparative Example 2 is 6.4 t, and the thickness of the test piece in Comparative Example 1 is 1.6 t. * 2: Hygroscopic condition is 121 ° C, left for 50 h under 2 atm saturated humidification.

【００２３】[0023]

【発明の効果】以上の説明および表１から明らかなよう
に、本発明の注形用エポキシ樹脂組成物は、ハロゲン化
合物とアンチモン化合物を全く使用しない、いわゆるノ
ンハロゲン及びノンアンチモンであのながら電気的特性
および難燃性に優れたもので、環境問題にも対応した信
頼性の高いものである。As is apparent from the above description and Table 1, the casting epoxy resin composition of the present invention is a so-called non-halogen or non-antimony compound which does not use a halogen compound and an antimony compound at all, but has electrical characteristics. It is also highly flame-retardant and highly reliable in response to environmental problems.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）（ａ）平均
粒径 1〜30μｍの水酸化アルミニウムと、（ｂ）平均粒
径 1〜30μｍの水酸化マグネシウムとからなる複合難燃
剤、（Ｃ）硬化剤としてメチルテトラヒドロ無水フタル
酸および（Ｄ）硬化促進剤を必須成分とし、前記（Ｂ）
の複合難燃剤を（Ａ）エポキシ樹脂 100重量部に対して
100〜200 重量部の割合で配合してなることを特徴とす
る注形用エポキシ樹脂組成物。1. A composite flame retardant comprising (A) an epoxy resin, (B) (a) aluminum hydroxide having an average particle size of 1 to 30 μm, and (b) magnesium hydroxide having an average particle size of 1 to 30 μm, C) As a curing agent, methyltetrahydrophthalic anhydride and (D) a curing accelerator are essential components, and
Compound flame retardant of (A) to 100 parts by weight of epoxy resin
An epoxy resin composition for casting, which is blended in a proportion of 100 to 200 parts by weight.