JPH11209577A - Flame resistant epoxy resin composition and electric part material using the same - Google Patents
Flame resistant epoxy resin composition and electric part material using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flame-retardant epoxy resin composition and an electric part insulated using the composition.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art Conventionally, epoxy resins have excellent electrical properties,
Due to its excellent mechanical properties and crack resistance, and excellent adhesion to various materials, it is widely used for electrical insulation, especially for casting, especially for insulation protection and high voltage characteristics (arc resistance, tracking resistance). For the purpose of improving crack resistance and the like, for example, a flame-retardant epoxy resin composition containing a large amount of a filler and a flame retardant in an acid anhydride-curable epoxy resin is used. In general, a halogen-based flame retardant, a phosphorus-based flame retardant, an inorganic filler and the like are added to the flame-retardant epoxy resin composition to impart flame retardancy. However,
When these materials burn, harmful gases such as carbon monoxide, hydrogen cyanide, sulfur dioxide, and hydrogen halide are generated.Especially when halogen-based flame retardants are used, harmful substances such as halogenated benzodioxins and dibenzofurans are generated. Generation is worried. As a flame-retardant epoxy resin composition containing no halogen-based flame retardant, a phosphorus-based flame retardant has been conventionally used, but this composition has a problem that it is inferior in moisture resistance and heat resistance. In addition, when an inorganic flame retardant is used, sufficient flame retardancy cannot be obtained, and there is a problem that impregnation between the windings of the high-voltage transformer is reduced when the amount is increased.
【０００３】[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。The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, does not use a halogen-based flame retardant, generates little harmful gas, has excellent flame retardancy, and has excellent impregnation. It is intended to provide a flame-retardant epoxy resin composition and an electric component insulated using the same.
【０００４】[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。Means for Solving the Problems The present inventors have found that the above problems can be solved by blending a specific wetting and dispersing agent into an epoxy resin composition containing a large amount of a filler, The present invention has been completed. That is, the present invention relates to an epoxy resin composition containing an epoxy resin, an acid anhydride and hydrated alumina, a flame-retardant epoxy resin composition in which γ-ureidopropyltriethoxysilane is added as a wetting and dispersing agent, and this composition The present invention relates to an electrical component insulated by using the method.
【０００５】[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。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As the epoxy resin contained in the flame-retardant epoxy resin composition of the present invention, a compound having at least two epoxy groups in one molecule is used.
Those having an epoxy equivalent of 100 to 4000 are preferable, those having an epoxy equivalent of 150 to 1000 are more preferable,
Particularly, those having an epoxy equivalent of 170 to 500 are preferable. Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and trimethylolpropane. Polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols, phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid,
Polyglycidyl esters of polycarboxylic acids such as sebacic acid and dodecanedioic acid, and polyepoxidized products of polybutadiene are used. These resins are not particularly limited, but are preferably liquid at room temperature, and commercially available products include Epicoat 828 (trade name, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), GY-260 (trade name, manufactured by Ciba Geigy), DE
R-331 (trade name, manufactured by Dow Chemical Japan Co., Ltd.) and the like. These can be used in combination.
【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。As the epoxy resin, a low molecular weight epoxy resin serving as a reactive diluent such as polypropylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol glycidyl ether and butanediol diglycidyl ether is preferably used in combination with a higher molecular weight epoxy resin. Also,
The epoxy resin used in the present invention may include an epoxy compound having only one epoxy group in one molecule. Such an epoxy compound is preferably used in the range of 0 to 40% by weight, and more preferably in the range of 0 to 20% by weight, based on the total amount of the epoxy resin.
Examples of such epoxy compounds include n-butyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, dibromophenyl glycidyl ether, dibromocresyl glycidyl ether, and the like. Also, an alicyclic epoxy compound such as 3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxycyclohexane) carboxylate can be used.
【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。The acid anhydride used in the present invention includes, for example, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, dodecenylsuccinic anhydride, octenyl Succinic anhydride, polyazelaic acid polyanhydride and the like. The amount of the acid anhydride used is preferably in the range of 0.6 to 1.3 equivalents per equivalent of epoxy group contained in the epoxy resin.
【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。In the flame-retardant epoxy resin composition of the present invention, hydrated alumina is used as a filler, but other fillers can be used in combination. Other fillers include ordinary fused silica, crystalline silica, talc, calcium carbonate, clay and the like. The amount of the hydrated alumina is preferably 150 to 170% by weight based on the epoxy resin, and when used in combination with other fillers, it is preferable that 80% by weight of the total filler be hydrated alumina. . If the amount of the hydrated alumina is less than 150% by weight with respect to the epoxy resin, the flame retardancy tends to decrease, and if it exceeds 170% by weight, the viscosity tends to increase and the workability tends to decrease.
【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。The flame-retardant epoxy resin composition of the present invention comprises:
Further, γ-ureidopropyltriethoxysilane is added as a wetting and dispersing agent. Commercial products of this wetting and dispersing agent include A-1160 (trade name, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.). This wetting and dispersing agent has an effect of improving the impregnation property of the flame-retardant epoxy resin composition, and for example, improves the impregnation property between the windings of the high-pressure transformer. The compounding amount of the wetting and dispersing agent in the present invention is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 0.7% by weight or more, particularly preferably 1% by weight or more from the viewpoint of impregnation.
【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。[0010] The flame-retardant epoxy resin composition of the present invention preferably further contains a curing accelerator. Examples of the curing accelerator include 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-4-methylimidazole,
Imidazole and its derivatives such as benzyl-2-ethylimidazole; and tertiary amines such as trisdimethylaminomethylphenol. The amount of the curing accelerator used is preferably in the range of 0.1 to 5.0 parts by weight per 100 parts by weight of the acid anhydride.
【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。The flame-retardant epoxy resin composition of the present invention comprises:
If necessary, antimony trioxide, red iron oxide, ferric oxide, carbon, a coloring agent such as titanium white, a silane or titanium coupling agent, a silicone antifoaming agent, monoglycidyl ether, diglycidyl ether, etc. An epoxy reactive diluent or the like can be blended.
【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。The flame-retardant epoxy resin composition of the present invention has high flame retardancy and excellent impregnation during insulation treatment, and is suitable for use in electric power supplies such as flyback transformers, high-voltage transformers, power supply transformers, switching transformers, and solenoid coils. By impregnating, casting and hardening the component by a known method, an electrical component that has been subjected to insulation treatment can be efficiently provided.
【００１３】[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。The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the invention thereto.
【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。Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 Flame-retardant epoxy resin compositions were produced with the components and amounts shown in Table 1, and their impregnating properties were evaluated.
It was shown to. The flame-retardant epoxy resin composition was cured at 70 ° C. for 2.5 hours and then at 110 ° C. for 2.5 hours.
The model impregnation rate was measured by the following method.
【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。Model impregnation rate: A glass test tube of 16 mm in diameter is filled with glass beads having an average particle diameter of 60 to 80 μm while being vibrated, and then weighed to obtain a weight (W 0 ). Next, the epoxy resin composition is injected, left under a reduced pressure of 10 mmHg for 10 minutes, returned to normal pressure, and cured under predetermined curing conditions. Next, the cured product was taken out from the polyethylene test tube, the weight of the glass beads at the lower part of the test tube that was separated from the cured product without being impregnated with the epoxy resin composition was determined, and the model impregnation rate was calculated from the following equation.
【００１６】[0016]
【数１】 (Equation 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２Ｅ４ＭＺThe components are as follows. Epoxy resin: Shell Chemical Co., Ltd., trade name EP-828 Hydrated alumina: Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name C-308 Calcium carbonate: Takehara Chemical Co., Ltd., trade name SL-7
00 Silicone-based defoamer: KS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
-603 Wetting and dispersing agent: A-1160: trade name of γ-ureidopropyltriethoxysilane manufactured by Nippon Yunika Co., Ltd. Y-11597: 1,3,5-N-tris (trimethoxysilylpropyl) manufactured by Nippon Yunika Brand name of isocyanurate KBM-303: brand name of β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. KBM-402: gamma-glycidoxypropyl manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Trade name of trimethoxysilane Acid anhydride: Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name HN-2000 Curing accelerator: Shikoku Chemicals Co., Ltd., trade name 2E4MZ
【００１８】[0018]
【表１】 [Table 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。As is clear from Table 1, the composition containing the wetting and dispersing agent (Examples 1 and 2) is different from the composition without adding the wetting and dispersing agent (Comparative Example 1), and has an excellent model impregnation rate. . Further, in the compositions in which the type of the wetting and dispersing agent was changed (Comparative Examples 2 to 4), the model impregnation rate did not improve.
【００２０】[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。The flame-retardant epoxy resin composition of the present invention comprises:
Since no halogen-based flame retardant is used, the generation of harmful gas is small, the flame retardancy is excellent, and the impregnation is excellent despite the large amount of filler. Therefore, the flame-retardant epoxy resin composition of the present invention is suitable for impregnating and casting electric components having windings, such as flyback transformers, high-voltage transformers, power supply transformers, switching transformers, solenoid coils, etc. Electrical components with high performance.
Claims (2)
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。1. A flame-retardant epoxy resin composition comprising an epoxy resin composition containing an epoxy resin, an acid anhydride and hydrated alumina, to which γ-ureidopropyltriethoxysilane is added as a wetting and dispersing agent.
物を用いて絶縁処理してなる電気部品。2. An electric component obtained by performing insulation treatment using the flame-retardant epoxy resin composition according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1119098A JPH11209577A (en) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | Flame resistant epoxy resin composition and electric part material using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1119098A JPH11209577A (en) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | Flame resistant epoxy resin composition and electric part material using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11209577A true JPH11209577A (en) | 1999-08-03 |
Family
ID=11771155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1119098A Pending JPH11209577A (en) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | Flame resistant epoxy resin composition and electric part material using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11209577A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002097341A (en) * | 2000-09-20 | 2002-04-02 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Epoxy resin composition and semiconductor device |
| JP2007177204A (en) * | 2005-12-01 | 2007-07-12 | Hitachi Chem Co Ltd | Adhesive composition, and spliced body and semiconductor device by using the same |
-
1998
- 1998-01-23 JP JP1119098A patent/JPH11209577A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002097341A (en) * | 2000-09-20 | 2002-04-02 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Epoxy resin composition and semiconductor device |
| JP2007177204A (en) * | 2005-12-01 | 2007-07-12 | Hitachi Chem Co Ltd | Adhesive composition, and spliced body and semiconductor device by using the same |
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