用于灌封薄膜电容器的阻燃性环氧树脂组合物制造技术

本发明专利技术公开了灌封薄膜电容器用的阻燃、可热固化、可流动的环氧树脂组合物，它由下列成分混合成：（ａ）１００重量份双酚基环氧树脂，在灌封的操作温度下是液体；（ｂ）１０－４０重量份亚烷基二醇二缩水甘油醚或环亚烷基二醇二缩水甘油醚；（ｃ）８０－１２０重量份多羧酸酐；（ｄ）４－２０重量份红磷粉；和（ｅ）１００－２００重量份水合氧化铝粉末，它是（ｅ↓［１］）和（ｅ↓［２］）的混合物，（ｅ↓［１］）８０－９５％重量第一种水合氧化铝粉末，平均粒径为１０－２５μｍ，和（ｅ↓［２］）２０－５％重量第二种水合氧化铝粉末，平均粒径不超过２μｍ。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型的环氧树脂组合物，或者更具体的是涉及一种可热固化的、阻燃性环氧树脂组合物，它适用于灌封(case potting)薄膜电容器。封闭在塑料壳内的薄膜电容器卷筒用可热固化的、具有流动性的树脂组合物，比如环氧树脂基组合物进行灌注，然后加热使树脂组合物固化，制成以塑料壳作为保护封皮的薄膜电容器，这是一种既定的工艺。作为电器元件本身的要求，树脂组合物的阻燃能力应该是尽可能的强。在先有技术中，如日本专利公开54-93044，59-98123，62-27420，64-29463及其它文献所揭示的那样，适用于这种应用场合的阻燃性环氧树脂组合物的典型配方，包括环氧树脂、多元酸酐固化剂、红磷粉和水合氧化铝粉末。日本专利公开60-115620，61-176626，61-276816，62-7720，1-198658，3-9929，5-53810和5-19806揭示出一种用于灌封和封装各种电器元件，比如反馈变压器、线圈、电容器和二极管的可以流动的环氧树脂组合物，这种组合物的灌注性能有所改进，当其中的水合氧化铝粉末具有特定的粒经分布时，在这种液体组合物的贮存过程中，粒子组分的沉降或分离现象会有所缓解。在环氧树脂组合物的先有技术中，作为灌封薄膜电容器使用的阻燃性环氧树脂组合物，上述在灌注性能和粒子组分如水合氧化铝粉的沉降性能方面所作的改进仍不能令人满意。因为作为灌封薄膜电容器使用的环氧树脂组合物，除要求其中的粒子组分完全不发生沉降之外，还要求具有非常好的灌注性能，不仅能在电容器卷筒表面完全铺展开来，而且还要求能完全、均匀地充满如薄膜层各层间的空间及塑料壳内的空隙的最小的间隙以至到各个角落。因此，本专利技术的目的是提供一种新型的阻燃、可流动、可热固化的环氧树脂基组合物，它适合作薄膜电容器灌封剂使用。该组合物在防止粒子组分沉降和灌注性能方面所作出改进的程度，远远超出先有技术所达到的水平。这样，本专利技术的阻燃、可流动、可热固化的环氧树脂组合物，包括下列各组分均匀混合物(a)100重量份的双酚基环氧树脂，它在10℃以上的温度下是液体；(b)10-40重量份的亚烷基二醇二缩水甘油醚或环亚烷基二醇二缩水甘油醚，在25℃时其粘度最好不超过100cp(厘泊)；(c)80-120重量份的多羧酸酐(polycarboxylic acid anhydride)，它在室温下是液体；(d)4-20重量份红磷粉；以及(e)100-200重量份的由e1和e2组成的混合物，其中(e1)80-95％重量的第一种水合氧化铝粉末，其平均粒径在10-25μm的范围内；(e2)20-5％重量第二种水合氧化铝粉末，其平均粒径不超过2μm。附图的简要说明附图说明图1滑动玻璃片组合件透视图，该组合件用于测定可流动的环氧树脂组合物的灌注性能。图2如图1所示的滑动玻璃片组合件的横截面侧视图，其中有一个装填环氧树脂组合物的空间(volume)。如上所述，本专利技术的环氧树脂组合物的主要组分包括液态环氧树脂作为组分(a)，(环)亚烷基二醇二缩水甘油醚作为组分(b)，环氧树脂固化剂多元酸酐作为组分(c)，红磷粉作为组分(d)，平均粒径彼此不同的两种水合氧化铝粉末的混合物作为组分(e)。组分(a)是一种双酚基的环氧树脂，在本专利技术的树脂组合物用于例如灌封薄膜电容器的温度下，即在10-35℃的温度范围，它是液体。适用于作组分(a)的液体环氧树脂的实例包括双酚A基环氧树脂，其平均聚合度为1.0-1.8，环氧当量为170-180g/mol；双酚F基环氧树脂，其平均聚合度为1.0-1.2，环氧当量为160-170g/mol。除上述的双酚基环氧树脂之外，组分(a)还可选自各种在阻燃环氧树脂组合物的常规配制中使用的双酚基环氧树脂，包括环上取代的双酚基环氧树脂，双酚烷基环氧树脂，联苯骨架的环氧树脂和双酚S基环氧树脂，对此不做特别限定，只要在室温下是液体就行。组分(b)是亚烷基二醇二缩水甘油醚或环亚烷基二醇二缩水甘油醚，它们在25℃下的粘度最好小于100cp。制备二缩水甘油醚的亚烷基或环亚烷基，可以具有一个或多个氧原子，每一个氧原子在两个碳原子之间形成醚键。具有2-12个碳原子的直链或支链亚烷基二缩水甘油醚的实例，包括乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、三乙二醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、三异丙二醇二缩水甘油醚。环亚烷基二醇二缩水甘油醚的实例包括，环己烷二甲醇二缩水甘油醚、环己烷二醇二缩水甘油醚。上述二缩水甘油醚中，1，4-丁二醇二缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚和环己烷二醇二缩水甘油醚，由它们制成的环氧树脂组合物，在固化之前粘度低，固化之后又具有高度耐热性，所以是特别优选的环氧树脂品种。这些二缩水甘油醚化合物，根据需要，可以单独或者也可以两种或多种混合物的形式使用。在本专利技术的环氧树脂组合物中，作为组分(b)的环亚烷基二醇缩水甘油醚，每100重量份的组分(a)其含量为10-40重量份，或者最好是15-30重量份。若组分(b)的含量太低，则所需的稀释效果不能充分满足要求。若组分(b)的含量太高，则会使得固化后的树脂组合物的物理性能，比如耐热性和耐湿性有所降低。组分(c)是多羧酸或多元羧酸的酐化合物。适用的酐化合物的实例包括邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、纳狭克(Nadic)酸酐、甲基纳狭克酸酐、十二碳烯琥珀酸酐、辛烯基琥珀酸酐、多壬二酸聚酐(polyazelaic acid polyanhydride)，其中甲基四氢邻苯二甲酸酐是最优选的酸酐化合物。这是因为由它制成的本专利技术环氧树脂组合物，制作浇铸件时的操作性能好，而且固化之后耐热性高。作为组合物固化剂使用的组分(c)，每100重量份的组分(a)其含量是80-120重量份，优选的是90-110重量份。如果(c)的含量过低或过高，那么树脂组合物固化之后，耐热性和耐湿性将会有所降低。在本专利技术环氧树脂组合物中，组分(d)是红磷粉末，它是作为阻燃剂使用。在组合物中，每100重量份的组分(a)，红磷粉的含量范围是4-20重量份，或者优选的是6-15重量份。若红磷含量太低，则它赋予组合物的阻燃性能则不会太好，那么UL-94规定的阻燃的必须标准将难以达到。若红磷含量过高，将会使得组合物固化之后的耐湿性能降低。红磷粉末的平均粒径最好是不要超过50μm，更优选的是不要超过30μm。作为组分(d)的红磷粉，最优选的是在其粒子表面涂有有机化合物和/或无机化合物。这样，适用的有机化合物实例包括酚醛树脂、呋喃树脂、氟碳树脂、密胺树脂等等。适用的无机化合物实例包括铝化合物、镁化合物、锌化合物等等。组分(e)是水合氧化铝粉末，它是由平均粒径彼此不同的两种粉末混合而成的，即第一种水合氧化铝粉末(e1)，其平均粒径范围是10-25μm，第二种水合氧化铝粉末(e2)，其平均粒径不应超过2μm。组分(e1)和(e2)以重量比80∶20-95∶5的范围进行混合。本专利技术的环氧树脂组合物，其中含有如上所述进行混合的平均粒径较大和较小的两种水合氧化铝粉末组成的混合物，当这种组合物长期本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃、可热固化、可流动的环氧树脂组合物，由下列组分均匀混合而成：（ａ）１００重量份双酚基环氧树脂，它在１０℃或更高温度下是液体；（ｂ）１０－４０重量份亚烷基二醇二缩水甘油醚或环亚烷基二醇二缩水甘油醚；（ｃ）８０－１２０重量份 多羧酸酐；（ｄ）４－２０重量份红磷粉末；和（ｅ）１００－２００重量份的由（ｅ↓［１］）和（ｅ↓［２］）组成的混合物，其中（ｅ↓［１］）８０－９５％重量，第一种水合氧化铝粉末，其平均粒径在１０－２５μｍ范围内，和（ｅ↓［２］）２０ －５％重量，第二种水合氧化铝粉末，其平均粒径不超过２μｍ。

【技术特征摘要】
JP 1996-12-6 327241/961.一种阻燃、可热固化、可流动的环氧树脂组合物，由下列组分均匀混合而成(a)100重量份双酚基环氧树脂，它在10℃或更高温度下是液体；(b)10-40重量份亚烷基二醇二缩水甘油醚或环亚烷基二醇二缩水甘油醚；(c)80-120重量份多羧酸酐；(d)4-20重量份红磷粉末；和(e)100-200重量份的由(e1)和(e2)组成的混合物，其中(e1)80-95％重量，第一种水合氧化铝粉末，其平均粒径在10-25μm范围内，和(e2)20-5％重量，第二种水合氧化铝粉末，其平均粒径不超过2μm。2.权利要求1的阻燃、可热固化、可流动的环氧树脂组合物，其中作为组分(b)的亚烷基二醇二缩水甘油醚或环亚烷基二醇二缩水甘油醚，25℃下的粘度不超过100cp。3.权利要求1的阻燃、可热固...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊池秀树，白势彻，本木启博，
申请(专利权)人：索玛株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]