JP2009073933A - 耐熱劣化性を有するエポキシ樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エポキシ樹脂と硬化剤、そして特定無機充填剤からなる組成物に対して、コアシェル構造のシリコーンゴム微粒子を分散することで、耐熱劣化特性と耐熱衝撃性、熱伝導性に優れた電気絶縁性のエポキシ樹脂組成物が得られる。
【選択図】なし
Description
このコア成分のTgは実用的なヒートサイクル低温領域である−20〜−50℃以下にあることが好ましく、Tgが−100〜−125℃であるシリコーンゴムを用いることが最も好ましい。Tgが実用的なヒートサイクル低温温度域を十分に満たす材料として、天然ゴム(Tg約−75℃)やアクリルニトリルゴム(Tg約−85℃)、スチレンブタジエンゴム(Tg約−78℃)、ウレタンゴム(Tg約−32℃)等をコア部分に用いても、目的の一方である耐熱衝撃性への効果は得られるが、これらゴムは熱安定温度が低く耐熱寿命を満足することができない。
で示されるビスフェノールA型エポキシ樹脂を代表とする、25℃に於ける粘度が1000〜25000mP・s、エポキシ当量が155〜230g/eqの液状ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。一例を挙げると、YD−127,YD−128,YD−8125(以上、東都化成製ビスフェノールA型エポキシ樹脂)、YDF−170、YDF−8170(以上、東都化成製ビスフェノールF型エポキシ樹脂)がある。
本発明の成形用エポキシ樹脂組成物で用いられるフェノール類硬化剤としては、軟化点70〜100℃、フェノール性水酸基当量が100〜180g/eqの範囲であるフェノールノボラックやフェノールアラルキル等が挙げられ、これら硬化剤の2種以上を混合して用いることもできる。これら硬化剤の軟化点が70℃以下の硬化剤では先の固形エポキシ樹脂と同様に融着ブロッキングにてコンパウンドとしての取り扱いに窮する。また100℃以上の硬化剤ではその重合度が高く、エポキシ組成物としての溶融粘度も上がるため配合する無機充填剤の減量を余儀なくされる一方で、作業成型性も著しく劣ってくる。
表1の配合の下でエポキシ樹脂Aにエポキシ樹脂Bを溶融混合した後、ゴム粒子成分Aを投入して、150℃保温下でホモミキサーによる分散でマスターバッチ(以降MBと称す)製造を行った。その後このMBと硬化剤、硬化促進剤、各種充填剤、カップリング剤、難燃剤、水酸化アルミ、顔料を加えて60℃加熱減圧下(0.1MPa以下)にて、ニーディングミキサーによる均一混合をすることで実施例1のエポキシ樹脂組成物を得た。
表1の配合の下で実施例1と同様にBMの製造を行った後、これを更に超高速ホモジナイザーにて分散改良を行った。その後このMBと硬化剤、硬化促進剤、各種充填剤、カップリング剤、難燃剤、水酸化アルミ、顔料を加えて実施例1と同様の均一混合処理をすることで実施例2〜3のエポキシ樹脂組成物を得た。
表1の配合量の下で各エポキシ樹脂を溶融した後、ゴム粒子成分を投入して、150℃保温下でホモミキサーによる分散を行った。その後更に熱ロールによる分散改良を行いMBを得た。このMBと硬化剤、硬化促進剤、充填剤、カップリング剤、難燃剤、顔料、離型剤を加えた後、ニーダーにて100〜150℃で混練りし、冷却後粉砕することで実施例4〜6のエポキシ樹脂組成物を得た。
表2の配合量の下でエポキシ樹脂Aにエポキシ樹脂Bを溶融混合した後、このエポキシ樹脂のビヒクルと硬化剤、硬化促進剤、各種充填剤、カップリング剤、難燃剤、水酸化アルミ、顔料を加えて60℃加熱減圧下(0.1MPa以下)にて、ニーディングミキサーによる均一混合をすることで、実施例1のエポキシ樹脂組成物を得た。
表2の配合量の下、実施例2と同様の均一混合処理をすることで比較例2〜4のエポキシ樹脂組成物を得た。
表2の配合量の下、実施例5と同様の均一混合処理をすることで比較例5のエポキシ樹脂組成物を得た。
YD−128(エポキシ当量188g/req、粘度13800mP・s)
エポキシ樹脂B:固形ビスフェノールF型エポキシ樹脂、東都化成(株)製
YDF−2001(エポキシ当量475g/eq、軟化点55℃)
エポキシ樹脂C:固形ビスフェノールA型エポキシ樹脂、東都化成(株)製
YD−014(エポキシ当量950g/eq、軟化点96℃、150℃溶融粘度6500mPa・S)
エポキシ樹脂D:オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、東都化成(株)製
YDCN−700−10(エポキシ当量205g/eq、軟化点80℃、150℃溶融粘度1100mPa・s)
エポキシ樹脂E:結晶性エポキシ樹脂、東都化成製
YSLV−80XY(エポキシ当量192g/eq、融点77℃)
硬化剤B:フェノールノボラック樹脂(フェノール水酸基当量105g/eq、軟化点85℃)
硬化促進剤B:トリフェニルフォスフィン
ジェニオパールP22、一次粒子平均径0.1μm(シェル部:ポリメチルメタクリレート、コア部:シリコーンゴム、シリコーン含有率65重量%)
ゴム粒子成分B:コアシェル型アクリル粒子、一次粒子平均径0.5μm
ゴム粒子成分C:シリコーン粒子、一次粒子平均径2μm
溶融シリカB:平均粒径19μm
溶融シリカC:平均粒径5μm
結晶シリカ:平均粒径20μm
アルミナB:球状アルミナ、平均粒径10μm
アルミナC:球状アルミナ、平均粒径45μm
水酸化アルミニウム:平均粒径1μm
Claims (5)
- エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填剤、微粒子ゴム重合体を必須とするエポキシ樹脂組成物において、前記微粒子ゴム重合体はコア部分がシリコーンゴム微粒子でシェル部分がポリアクリレート類で、コア部分のシリコーンゴム微粒子の含有量が60〜90重量%であるコアシェル構造のシリコーンゴム微粒子であり、かつ該微粒子ゴム重合体の一次粒子サイズが100nm以下であって、前記エポキシ樹脂組成物中に無機充填剤以外の全有機成分の5〜15重量%の範囲で分散していることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
- コアシェル構造のシリコーンゴム微粒子を、予めエポキシ樹脂またはエポキシ樹脂と硬化剤とに分散させたマスターバッチとして用いることを特徴とする、請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
- 無機充填剤が、平均粒径0.2〜50μmの溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化アルミから選択される無機充填剤の単独、または混合物であり、無機充填剤以外の成分100重量部に対して無機充填剤が100〜570重量部である請求項1〜2の何れかに項記載のエポキシ樹脂組成物。
- エポキシ樹脂が常温にて液状であり、25℃に於ける粘度が30〜500mPa・sの範囲である液状酸無水物を硬化剤に用いた、注型用である請求項1〜3の何れかに記載のエポキシ樹脂組成物。
- エポキシ樹脂が常温にて固形であり、軟化点65〜100℃の範囲であるフェノール類ノボラック化合物類を硬化剤に用いた、注型用である請求項1〜3の何れかに記載のエポキシ樹脂組成物。
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