(57)【要約】【課題】ウレタン樹脂組成物中への高い充填率と、高い熱放散性を有し、作業性、絶縁処理等に適したウレタン樹脂組成物及びこのウレタン樹脂組成物を用いて絶縁処理された電気電子部品を提供する。【解決手段】ウレタン樹脂組成物は、（ａ）水酸基を有するポリブタジエン、（ｂ）ヒマシ油エステル交換物、（ｃ）ポリイソシアネート、（ｄ）可塑剤、（ｅ）無機フィラーを含むウレタン樹脂組成物であって、前記（ｅ）無機フィラーが、（ｅ１）アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を含み、且つ（ｅ）無機フィラーの含有割合がウレタン樹脂組成物の総量に対して７０重量％以上とするものである。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）水酸基を有するポリブタジエン、
（ｂ）ヒマシ油エステル交換物、
（ｃ）ポリイソシアネート、
（ｄ）可塑剤、
（ｅ）無機フィラーを含むウレタン樹脂組成物であって、
前記（ｅ）無機フィラーが、（ｅ１）アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を含み、且つ（ｅ）無機フィラーの含有割合がウレタン樹脂組成物の総量に対して７０重量％以上であるウレタン樹脂組成物。
【請求項２】
前記（ｅ）無機フィラーが、（ｅ１）アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）及び（ｅ２）平均粒径が０．１〜１０μｍの微小フィラーを含む請求項１記載のウレタン樹脂組成物。
【請求項３】
前記（ｅ１）アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）の含有割合が、（ａ）水酸基を含有するポリブタジエン１００重量部に対して１０００〜２０００重量部含有してなる請求項１又は２記載のウレタン樹脂組成物。
【請求項４】
前記（ｅ２）平均粒径が０．１〜１０μｍの微小フィラーの含有割合が、（ａ）水酸基を含有するポリブタジエン１００重量部に対して、１０〜３００重量部含有してなる請求項１又は２記載のウレタン樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のウレタン樹脂組成物を用いて絶縁処理された電気電子部品。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のウレタン樹脂組成物を用いて絶縁処理されたリアクトルコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気電子部品の絶縁処理に好適なウレタン樹脂組成物及び該樹脂組成物を用いて絶縁処理された電気電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウレタン樹脂組成物は、優れた絶縁特性及び可とう性を有しているため、各種絶縁材料として広く用いられている。
一方、電気機器は年々小型軽量化及び動作温度の上昇傾向にあり、これに伴い使用される絶縁材料の熱放散性の更なる向上が要求されている（特許文献１参照）。
【０００３】
従来、ウレタン樹脂組成物の熱放散性を向上させるためには、ウレタン樹脂に熱伝導率の大きい無機充填剤を配合し、ウレタン樹脂組成物の熱伝導率を大きくする方法が行われているが、この方法ではウレタン樹脂組成物の粘度が上昇し、作業性に問題が生じたり、硬さが硬くなり、可とう性が低下したりするため、耐クラック性が劣る、という欠点がある。
【０００４】
そこで、従来では、無機充填剤を配合したウレタン樹脂硬化物の粘度を低下させ、可とう性を向上させるに、低粘度で水酸基を有していない可塑剤を一定量配合することが提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３８１３０号公報
【特許文献２】特開平０４−１４２３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献２において、低粘度で水酸基を有していない可塑剤の配合量が多すぎると、ウレタン樹脂硬化物の絶縁性及び機械特性が低下する、という欠点がある。
【０００７】
近年、電気機器として多用されている例えばリアクトルコイル（昇圧回路）においては、特に小さな隙間にも入り込むことができる低粘度性を有すると共に、リアクトルコイルで発生する熱を瞬時に放出することができる高熱伝導率性を有することが望まれている。
【０００８】
本発明は、前記問題に鑑み、各種電気機器の絶縁材料として用いる場合、粘度が低く且つ高熱伝導率性を備えたウレタン樹脂組成物及び該樹脂組成物を用いて絶縁処理された電気電子部品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、
（ａ）水酸基を有するポリブタジエン、
（ｂ）ヒマシ油エステル交換物、
（ｃ）ポリイソシアネート、
（ｄ）可塑剤、
（ｅ）無機フィラーを含むウレタン樹脂組成物であって、
前記（ｅ）無機フィラーが、（ｅ１）アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を含み、且つ（ｅ）無機フィラーの含有割合がウレタン樹脂組成物の総量に対して７０重量％以上であるウレタン樹脂組成物に関する。
【００１０】
また、第２の発明は、前記（ｅ）無機フィラーが、（ｅ１）アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）及び（ｅ２）平均粒径が０．１〜１０μｍの微小フィラーを含む請求項１記載のウレタン樹脂組成物に関する。
【００１１】
また、第３の発明は、前記（ｅ１）アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）の含有割合が、（ａ）水酸基を含有するポリブタジエン１００重量部に対して１０００〜２０００重量部含有してなる請求項１又は２記載のウレタン樹脂組成物に関する。
【００１２】
さらに、第４の発明は、前記（ｅ２）平均粒径が０．１〜１０μｍの微小フィラーの含有割合が、（ａ）水酸基を含有するポリブタジエン１００重量部に対して、１０〜３００重量部含有してなる請求項１又は２記載のウレタン樹脂組成物に関する。
【００１３】
さらに、第５の発明は、第１〜４のいずれか一項に記載の発明のウレタン樹脂組成物を用いて絶縁処理された電気電子部品に関する。
【００１４】
さらに、第６の発明は、第１〜４のいずれか一項に記載の発明のウレタン樹脂組成物を用いて絶縁処理されたリアクトルコイルに関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るウレタン樹脂組成物は、可とう性、作業性及び熱放散性に優れた硬化物を生成することができ、これによって高い信頼性の絶縁処理された電気電子部品を提供することができる。
また、本発明に係るウレタン樹脂組成物は、ポリウレタン樹脂が本来持っている優れた電気絶縁性を保ちつつ、熱放散性も有しているので、多湿条件、高温条件下で優れた威力を発揮する。従って、自動車部品等のコイルや機器制御等に使用されている電子、電気部品（たとえば実装基盤）に含まれる電気・電子回路を湿気、高温から保護するために該回路を封止する注型材として好適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明につき実施形態及び実施例について詳細に説明する。なお、この実施例及び実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態及び実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１７】
本発明に係るウレタン樹脂組成物は、（ａ）水酸基を有するポリブタジエン、（ｂ）ヒマシ油エステル交換物、（ｃ）ポリイソシアネート、（ｄ）可塑剤、（ｅ）無機フィラーを含むウレタン樹脂組成物であって、前記（ｅ）無機フィラーが、（ｅ１）アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を含み、且つ（ｅ）無機フィラーの含有割合がウレタン樹脂組成物の総量に対して７０重量％以上とするものである。
【００１８】
本発明に用いられる、（ａ）水酸基を有するポリブタジエンは、分子量（数平均）が７００〜８，０００が好ましく、１，０００〜４，０００がより好ましく、１５００〜３０００がさらに好ましい。上記の分子量に適合する水酸基を有するポリブタジエンは、１，４ポリブタジエンが用いられ、市販品としては、例えば商品名「ｐｏｌｙ  ｂｄＲ−４５ＨＴ、Ｒ−４５Ｍ、Ｒ−１５ＨＴ」（出光石油化学社製）等が挙げられる。
【００１９】
本発明に用いられる、（ｂ）ヒマシ油エステル交換物としては、特に制限はないが、（ｂ１）１官能のヒマシ油エステル交換物、（ｂ２）２官能のヒマシ油エステル交換物を用いることが好ましい。
（ｂ１）１官能のヒマシ油エステル交換物としては、ヒマシ油と水酸基を実質上有しない天然油脂とのエステル交換反応物であり、市販品としては、例えば商品名「ＵＲＩＣ  Ｈ−３１」（伊藤製油社製）等が挙げられる。
【００２０】
（ｂ１）１官能のヒマシ油エステル交換物の配合割合は、前記（ａ）水酸基を含有するポリブタジエン１００重量部に対して２０〜４０重量部が好ましく、２０〜３５重量部がより好ましく、２０〜３０重量部がさらに好ましい。１官能のヒマシ油エステル交換物は２０重量部未満では樹脂組成物の粘度が高く、作業性が悪くなる傾向があり、４０重量部を超えると硬化物の機械特性が低下する傾向がある。
【００２１】
（ｂ２）２官能のヒマシ油エステル交換物とは、ヒマシ油と水酸基を実質上有しない天然油脂とのエステル交換反応物であり、市販品としては、例えば商品名「ＵＲＩＣ  Ｙ−４０３」（伊藤製油社製）等が挙げられる。
【００２２】
（ｂ２）２官能のヒマシ油エステル交換物の配合割合は、前記（ａ）水酸基を含有するポリブタジエン１００重量部に対して６０〜８０重量部が好ましく、６５〜７５重量部がより好ましく、６７〜７３重量部がさらに好ましい。２官能のヒマシ油エステル交換物が６０重量部未満では、硬化物の機械特性が劣る傾向があり、８０重量部を超えると樹脂組成物の粘度が高く作業性が悪くなり、また可とう性が低下するため耐クラック性が劣る傾向がある。
【００２３】
本発明に用いられる、（ｃ）ポリイソシアネートは、前記（ａ）水酸基を有するポリブタジエン、（ｂ）ヒマシ油エステル交換物成分の硬化剤として使用されるものであり、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルスルホンジイソシアネート、トリフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、３−イソシアネートメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、３−イソシアネートエチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、ジフェニルプロパンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、シクロヘキシリレンジイソシアネート、３，３'−ジイソシアネートジプロピルエーテル、トリフェニルメタントリイソシアネート、ジフェニルエーテル−４，４'−ジイソシアネート等のポリイソシアネート又は上記イソシアネートをフェノール類、オキシム類、イミド類、メルカプタン類、アルコール類、ε−カプロラクタム、エチレンイミン、α−ピロリドン、マロン酸ジエチル、亜硫化水素、ナトリウム、ほう酸等でブロック化したもの等が挙げられる。
【００２４】
これらは単独または２種類以上併用して用いられる。（ｃ）ポリイソシアネートの配合割合は、ウレタン樹脂組成物の硬化性及び物性を得る上から、該ポリイソシアネート中のイソシアネート基が、前記（ａ）水酸基を有するポリブタジエン、（ｂ）ヒマシ油エステル交換物成分の水酸基の総量に対して０．８〜１．３当量比となるように用いることが好ましい。
また、本発明になるウレタン樹脂組成物には、公知の脱水剤、消泡剤、硬化促進剤、顔料、染料等の各種添加剤を必要に応じて配合してよい。
【００２５】
本発明に用いられる、（ｄ）可塑剤としては、硬化物の弾性及び低粘度化の観点から水酸基を有さない可塑剤であることが好ましく、このような可塑剤はジオクチルフタレート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート等のフタル酸エステル、燐酸エステル等が挙げられ、市販品としては、例えば商品名「ＴＣＰ、ＣＤＰ」（大八化学社製）等が挙げられる。
【００２６】
可塑剤の配合割合は、前記（ａ）水酸基を有するポリブタジエン１００重量部に対して８０〜１２０重量部が好ましく、９０〜１１０重量部がより好ましく、９５〜１０５重量部がさらに好ましい。可塑剤が８０重量部未満では、樹脂組成物の粘度が高く作業性が悪くなり、また可とう性が低下するため耐クラック性が劣る傾向がある。１２０重量部を超えると、硬化物の機械特性が低下し、樹脂組成物の耐湿性が低下する傾向がある。
【００２７】
本発明に用いられる、（ｅ）無機フィラーは、少なくとも（ｅ１）アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を含むものであり、さらには、（ｅ１）アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）に対して（ｅ２）平均粒径が０．１〜１０μｍの微小フィラーを含むものとするのが好ましい。
【００２８】
本発明に用いられる、前記（ｅ１）アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）は、通常耐火物、磁器、研磨剤に用いられ、市販品としては、例えば商品名ＤＡＭ−１０（電気化学社製）等が挙げられる。アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）の平均粒径は２〜１００μｍが好ましく、５〜５０μｍがより好ましく、７〜２０μｍがさらに好ましい。
平均粒径が２μｍ未満では、少量でも粘度が上昇し易くなり、熱伝導率を高くすることができない傾向があり、一方、１００μｍを超えると無機フィラーが沈降し易くなる傾向にある。
【００２９】
また、本発明で用いるアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）は、球状であることが好ましい。ここで、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）粒子が球状であるか破砕状であるかは、光学顕微鏡又は電子顕微鏡にて観察することができ、本発明でいう球状とは、真球又は実質的に丸みのある形態のものである。
【００３０】
（ｅ１）アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）の配合割合は、前記（ａ）水酸基を含有するポリブタジエン１００重量部に対して１１００〜１７００重量部が好ましく、１２００〜１６００重量部がより好ましく、１３００〜１５００重量部がさらに好ましい。（ｅ１）アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）は、１１００重量部未満では、熱伝導率が低くなる傾向があり、１７００重量部を超えると、樹脂組成物の粘度が高く作業性が悪くなる傾向がある。
【００３１】
本発明に用いられる、前記（ｅ２）平均粒径が０．１〜１０μｍの微小フィラーは、球状形状をした無機充填剤であり、充填剤混入時にベアリング効果で樹脂組成物の低粘度化に効果が発揮される。前記球状形状をした無機充填剤としては、例えば球状水和アルミナ、球状結晶シリカ、球状溶融シリカ等が挙げられ、市販品としては、例えば商品名「ＡＭ−ＳＦＰ」（電気化学社製、球状アルミナ）、商品名「ＣＯＸ−３１」（マイクロン社製、球状溶融シリカ）、商品名「ＳＯ−２５Ｒ」（アドマティクス社製、球状溶融シリカ）等が挙げられる。
【００３２】
また、本発明の少なくとも（ｅ１）アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を含む（ｅ）無機フィラーの含有割合は、ウレタン樹脂組成物の固形分量に対して７０〜９９重量％であることが好ましく、７５〜９５重量％であることがより好ましく、８０〜９０重量％であることが特に好ましい。この含有割合が７０重量％未満では、熱伝導率が低くなる傾向があり、一方、９９重量％を超えると粘度が増加する傾向がある。
【００３３】
前記微小フィラーは上記に示す通り、平均粒径は０．１〜１０μｍの範囲とされ、０．３〜７μｍの範囲がより好ましく、０．〜５μｍの範囲が特に好ましい。これらは単独でまたは２種類以上を併用することができる。微小フィラーは、前記（ａ）水酸基を含有するポリブタジエン１００重量部に対して１０〜３００重量部が好ましく、５０〜２５０重量部がより好ましく、１００〜２００重量部がさらに好ましい。微小フィラーは、１０重量部未満及び４００重量部以上では樹脂組成物の粘度が高く作業性が悪くなる。
【００３４】
本発明のウレタン樹脂組成物は、１液型、２液型のいずれの形態でも使用可能であるが。特に本発明の組成物を電気・電子部品の注型材として使用する場合２液型が好ましい。この場合、たとえば、（ｂ）ヒマシ油エステル交換物、（ｄ）可塑剤、（ｅ）無機フィラーをまず（ａ）水酸基を有するポリブタジエンと混合しておき（Ａ液）、これに使用直前に（ｃ）イソシアネート（Ｂ液）を混合し、硬化させる。
【００３５】
本発明のウレタン樹脂組成物は、上述のポリオール成分（Ａ液）とイソシアネート成分（Ｂ液）とからなる。両成分の配合比率は、ＮＣＯ／ＯＨの当量比で０．７〜１．４、さらには ０．８〜１．２となるようにするのが、充分な硬化が図られるので好ましい。
【００３６】
そして上記の各成分を混合した組成物を、電気電子部品を封止するように注いで硬化させることによって、絶縁処理された電気電子部品にすることができる。硬化は、室温ないし１２０℃程度の温度で行うことができ、温度を上げた場合は硬化反応がそれだけ促進される。硬化時間は、室温硬化では５〜１０日程度、１１０℃硬化では１〜５時間程度とすればよい。実際の硬化条件は、使用する硬化設備等に応じて適宜に定めればよく、一例をあげると、注型後に１１０℃で１〜２時間加熱して注型樹脂組成物が流れ出ない程度まで硬化させた後、室温で１〜３日程度放置する方法が採用される。
【００３７】
本発明で許容される硬化物の粘度は、作業性の観点から１５００ｐａ・sが好ましく、１０００ｐａ・ｓ以下がより好ましく、５００ｐａ・ｓ以下が特に好ましい。
【００３８】
また、本発明で許容される硬化物の熱伝導率は、効率良く熱を放出できる観点から１．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上が好ましく、１．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上がより好ましく、２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上が特に好ましい。
【実施例】
【００３９】
次に、実施例により本発明をさらに詳述するが、本発明はこれによって制限されるものではない。
「実施例１〜５及び比較例１〜３」
表１に示す配合組成及び配合量でウレタン樹脂組成物を作製し、その硬化物の特性を下記に示す方法で測定し、その結果を表１に示す。
【００４０】
（１）色相
目視で硬化物の色相を判断した。
（２）硬度
絶縁処理組成物を直径が６０ｍｍの金属シャーレ中に３０ｇ注入し、９０℃で４時間硬化させた後、金属シャーレより硬化物を取り出し、試料とした。測定は、いずれも、２５℃の測定温度まで放置し、高分子計器（株）製、ゴム硬度計Ａ型を用いて硬度を測定した。
【００４１】
（３）熱伝導率
９０℃で４時間硬化させて１５０ｍｍ×６０ｍｍ×８ｍｍの試験片を作製し、２５℃の測定温度まで放置し、京都電子工業（株）製、迅速熱伝導率計Ｋｅｍｔｈｅｒｍ  ＡＴＭ−Ｄ３を用いて測定した。
【００４２】
（４）粘度
（株）トキメック製ＢＨ型回転粘度計ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲを用い、４０℃で粘度を測定した。
測定条件は、測定する試料の粘度応じて適宜に定めればよく、一例をあげると実施例１はＮｏ６ローターを用いて２０ｍｉｎ-1で測定した。
【００４３】
【表１】
2007131830.tif 000002
【００４４】
表１に示すように、実施例１の結果より、無機フィラーとして７０重量％以上含むウレタン樹脂組成物（球状アルミナ：８２重量％）は、比較例１〜３に較べて低粘度及び高い熱伝導率の特性を両立することができることが判明した。
また、実施例２の結果より、アルミナ及び微小フィラーを７０重量％以上含むウレタン樹脂組成物（球状アルミナと微小フィラー：８２重量％）は、実施例１のウレタン樹脂組成物よりも更に低粘度及び高い熱伝導率の特性を両立することができることが判明した。
【００４５】
また、実施例２において、球状アルミナを減らした場合（実施例３）、球状アルミナを増やした場合（実施例４）及び球状微小フィラーを２倍に増量した場合（実施例５）においても、低粘度及び高い熱伝導率の特性を両立することができることが判明した。