CN111433303A - 粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物、粘接层叠体、电动机及粘接层叠体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物(以下,也简称为自由基聚合性粘接剂组合物)、粘接层叠体、电动机和粘接层叠体的制造方法。
背景技术
当前,电动机被用于便携电子终端的振动、照相机的聚焦调整、硬盘的驱动、汽车的驱动等多方面。电动机的转子和定子由通过层叠多个电磁钢板而形成的层叠钢板构成。层叠钢板一般通过螺栓紧固、铆接而层叠。但是,伴随着电动机的小型化,层叠钢板的进一步极薄板化的需求增加,机械紧固带来的应力聚集、应变聚集成为问题。由于这样的原因,作为能够将应力在面内分散的方法,粘接层叠受到关注。
日本特开昭58-116032号中提出了使用厌氧性粘接剂的粘接层叠法。但是,在日本特开昭58-116032号的粘接层叠法中,需要在除去了涂布于电磁钢板的冲孔油之后涂布厌氧性粘接剂,因此存在工序复杂化的问题。因此,在日本特开2006-334648号中,针对工序复杂化的问题,提出了并用固化促进剂的利用厌氧性粘接剂的芯层叠方法。
发明内容
然而,日本特开2006-334648号所公开的厌氧性粘接剂在电磁钢板的表面被冲孔油覆盖的情况下,存在粘接强度差的问题。因此,在将日本发明专利公开公报特开2006-334648号中公开的使用厌氧性粘接剂的粘接层叠体用于电动机的转子和定子等的情况下,可靠性变差。
因此,本发明是鉴于上述状况而完成的,其目的在于提供一种粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其可以得到有助于粘接层叠钢板制造时的工序简化、电动机的转子和定子的高性能、高可靠性化的层叠体。
本发明具有以下要点。
[1]一种粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其包含
(A)成分:自由基聚合性化合物、
(B)成分:自由基聚合引发剂、
(C)成分:含有具有下述通式(1)或(2)所示基团的磷酸酯化合物,
[化1]
所述粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物在下述对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度试验中求出的值为8.0MPa以上,
对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度:
对宽25mm×长100mm×厚0.3mm的电磁钢板的试件,涂布0.1g的含有冲孔油100质量份、乙醇100质量份、2-乙基己酸铜0.5质量份的底漆组合物,在25℃放置3小时进行干燥,
接着,对于经底漆处理的试件,涂布0.1g粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,将另一个经底漆处理的试件的长边末端以长度为10mm的方式重合,在贴合面上放置100g的重物,在25℃下固定24小时,得到粘接试验片。
接着,用万能拉伸试验机以拉伸速度50mm/min拉伸粘接试验片的端部,根据JIS K6850(1999)测定拉伸剪切粘接强度(MPa)。
[2].上述[1]所述的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其特征在于,所述(A)成分至少包含自由基聚合性低聚物或自由基聚合性聚合物。
[3].上述[1]或[2]所述的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其特征在于,所述(A)成分含有选自由氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、酯(甲基)丙烯酸酯、异戊二烯系(甲基)丙烯酸酯、氢化异戊二烯系(甲基)丙烯酸酯、含(甲基)丙烯酰基的丙烯酸类聚合物、含(甲基)丙烯酰基的聚异丁烯所组成的组中的至少一种。
[4].上述[1]或[2]所述的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其特征在于,所述(A)成分包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或环氧(甲基)丙烯酸酯。
[5].上述[1]~[4]中任一项所述的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其特征在于,还含有厌氧催化剂作为(D)成分。
[6].上述[1]~[5]中任一项所述的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其特征在于,所述自由基聚合性粘接剂组合物的固化物的玻璃化转变温度为60℃以上。
[7].上述[1]~[6]中任一项所述的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其特征在于,粘度为30Pa·s以下。
[8].一种粘接层叠体,其是使用上述[1]~[7]中任一项所述的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物层叠电磁钢板而成的。
[9].一种电动机,其使用了上述[8]所述的粘接层叠体。
[10].一种粘接层叠体的制造方法,其包括:
将在下述对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度试验中求出的值为8.0MPa以上的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物涂布在带状钢板的表面的工序,和
通过压制成型机层叠电磁钢板的工序,
对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度:
对宽25mm×长100mm×厚0.3mm的电磁钢板的试件,涂布0.1g的含有冲孔油100质量份、乙醇100质量份、2-乙基己酸铜0.5质量份的底漆组合物,在25℃放置3小时进行干燥,
接着,对于经底漆处理的试件,涂布0.1g粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,将另一个经底漆处理的试件的长边末端以长度为10mm的方式重合,在贴合面上放置100g的重物,在25℃下固定24小时,得到粘接试验片。
接着,用万能拉伸试验机以拉伸速度50mm/min拉伸粘接试验片的端部,根据JIS K6850(1999)测定拉伸剪切粘接强度(MPa)。
[11].上述[10]所述的粘接层叠体的制造方法,其特征在于,所述粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物含有
(A)成分:自由基聚合性化合物、
(B)成分:自由基聚合引发剂、
(C)成分:具有下述通式(1)或(2)所示的基团的磷酸酯化合物,
[化2]
附图说明
图1是本发明的实施方式的层叠钢板的制造装置的示意图。
具体实施方式
以下详细说明本发明。
<对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度试验>
本发明的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,从在将粘接层叠体用于电动机的转子或定子等情况下的可靠性变高的观点出发,在下述对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度试验中要求的值为8.0MPa以上,优选为8.2MPa以上,特别优选为8.5MPa以上。另外,在对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度试验中要求的值的上限没有特别限定,例如优选为50MPa以下,更优选为40MPa以下,进一步优选为30MPa以下。
对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度的试验方法如下。
对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度试验:
对宽25mm×长100mm×厚0.3mm的电磁钢板(JFE钢铁株式会社制35JN300)的试件,涂布0.1g含有冲孔油(矿物油、日本工作油株式会社制G6339F)100质量份、乙醇100质量份、2-乙基己酸铜0.5质量份的底漆组合物,在25℃放置3小时进行干燥。
接着,对经底漆处理的试件,涂布0.1g粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,将另一个经底漆处理的试件的长边末端以长度为10mm的方式重合,在贴合面上放置100g的重物,在25℃下固定24小时,得到粘接试验片。
接着,用万能拉伸试验机以拉伸速度50mm/min拉伸粘接试验片的端部,根据JIS K6850(1999)测定拉伸剪切粘接强度(MPa)。
本发明提供一种粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其可以得到有助于粘接层叠法的工序的简化、电动机的转子和定子的高性能、高可靠性化的粘接层叠体。
本发明的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,由于具有对表面被冲孔油覆盖的电磁钢板、冷轧钢板(SPCC-SD)的粘接力,因此在粘接层叠钢板的制造工序中可以实现除去在电磁钢板上涂布的冲孔油后涂布粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物的工序的省力化。另外,通过本发明的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物强力粘接的粘接层叠体,由于绝缘,因此电流损失少,具有高性能、高可靠性。
另外,在本发明中,电磁钢板是指利用钢板的电磁特性而主要用于电动机的钢板等,但并不特别限定于该用途,可以是公知的任何钢板。
<(A)成分>
本发明中使用的(A)成分的具有自由基聚合性官能团的化合物(也简称为自由基聚合性化合物),可以使用粘接剂和涂料等中通常使用的自由基聚合性单体、自由基聚合性低聚物或聚合物等。这些可以单独使用或制成两种以上的混合物使用。作为自由基聚合性官能团,例如可举出(甲基)丙烯酰基等。另外,从对表面被冲孔油覆盖的电磁钢板的粘接力优异的观点出发,(A)成分优选自由基聚合性低聚物或聚合物。另外,从对电磁钢板、冷轧钢板(SPCC-SD)的粘接力更优异的观点、得到适当粘度的自由基聚合性粘接剂组合物、自由基聚合性粘接剂组合物在粘贴电磁钢板时不会从粘接面极端地溢出的观点出发,优选将自由基聚合性单体、与自由基聚合性低聚物或聚合物并用。其中,从(A)成分中除去后述的(C)成分。
作为上述聚合性低聚物或聚合物,可举出聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、酯(甲基)丙烯酸酯、异戊二烯系(甲基)丙烯酸酯、氢化异戊二烯系(甲基)丙烯酸酯、含(甲基)丙烯酰基的丙烯酸类聚合物、含(甲基)丙烯酰基的聚异丁烯等,从对电磁钢板、冷轧钢板(SPCC-SD)的粘接力优异、可得到高玻璃化转变温度的固化物的观点出发,其中,优选聚氨酯(甲基)丙烯酸酯或环氧(甲基)丙烯酸酯,从对电磁钢板、冷轧钢板(SPCC-SD)的粘接力更优异、可得到更高的玻璃化转变温度的固化物的观点出发,特别优选环氧(甲基)丙烯酸酯。这些聚合性低聚物或聚合物可以单独使用或制成两种以上的混合物使用。
作为上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,可举出聚丁二烯骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、氢化聚丁二烯骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、蓖麻油骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。
作为上述环氧(甲基)丙烯酸酯的具体例,可举出由双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、双酚A或双酚F的环氧烷加成物的末端缩水甘油醚等环氧树脂与(甲基)丙烯酸的反应物等而得到的化合物等。其中,从不仅对电磁钢板而且对冷轧钢板的粘接力优异的观点出发,特别优选由双酚A或双酚F的末端缩水甘油醚等环氧树脂与(甲基)丙烯酸的反应物等而得到的化合物。上述环氧(甲基)丙烯酸酯也可以加入酸酐、二羧酸化合物而使其反应。作为上述酸酐,可举出马来酸酐、衣康酸酐、邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐、四氢邻苯二甲酸酐等,作为上述二羧酸化合物,可举出马来酸、邻苯二甲酸、琥珀酸、四氢邻苯二甲酸等。
作为上述双酚A或双酚F的末端缩水甘油醚等环氧树脂与(甲基)丙烯酸的反应物等得到的化合物的市售品,可举出DICLITE(注册商标)UE-8071-60BH、UE-8740、UE-8410(以上,DIC株式会社制)、KAYARAD R-115F(日本化药株式会社制)、Hitaroid(注册商标)7851(日立化成株式会社制)、环氧酯3000MK、3000A(以上,共荣公司化学公司制)和Viscoat V#540(大阪有机化工业株式会社制)、EBECRYL(注册商标)600、EBECRYL(注册商标)3700(以上,Daicel Allnex公司制)等。可以使用它们的1种或2种以上。
作为自由基聚合性单体,可举出单官能性单体、多官能性单体等。其中,从得到对电磁钢板、冷轧钢板(SPCC-SD)的粘接力更优异、成为玻璃化转变温度高的固化物的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物的观点出发,优选多官能性单体。
作为上述单官能性单体,可举出(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸己内酯改性四氢糠酯、(甲基)丙烯酸环己酯、二环戊烯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸壬基苯氧基乙酯、壬基苯氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、丁氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸改性丁酯、表氯醇改性苯氧基(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性邻苯二甲酸(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性琥珀酸(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸己内酯改性2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、吗啉代(甲基)丙烯酸酯等。其中,从对电磁钢板、冷轧钢板(SPCC-SD)的粘接力更优异的观点出发,优选二环戊烯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯等。
作为多官能性单体,可举出二官能性单体、三官能性单体等。
作为上述多官能性单体,没有特别限定,可举出1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸酯新戊二醇二丙烯酸酯、己内酯改性羟基特戊酸酯新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇改性三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、硬脂酸改性季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二环戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性二环戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酰基异氰脲酸酯、二羟甲基三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、表氯醇改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、表氯醇改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙烯酸酯、烷基改性二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。其中,从对电磁钢板、冷轧钢板(SPCC-SD)的粘接力更优异的方面、可获得玻璃化转变温度高的固化物的观点出发,优选二环戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性二环戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酰基异氰脲酸酯、二羟甲基三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙烯酸酯等。这些多官能性单体可以单独使用或制成两种以上的混合物使用。
<(B)成分>
作为本发明中使用的(B)成分的自由基聚合引发剂,可举出有机过氧化物、光自由基产生剂等,但在本发明中,从可以赋予厌氧固化性、加热固化性的观点出发,优选有机过氧化物。作为有机过氧化物,例如可举出过氧化氢异丙苯、叔丁基过氧化氢、萜烷过氧化氢、甲基乙基酮过氧化物、环己烷过氧化物、二枯基过氧化物、二异丙基苯过氧化氢等氢过氧化物类、其他的如酮过氧化物类、二烯丙基过氧化物类、过氧酯类等有机过氧化物等。这些有机过氧化物可以单独使用或制成两种以上的混合物使用。其中,从粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物的反应性及储藏保存稳定性更优异的观点考虑,优选使用氢过氧化物类。
作为上述有机过氧化物,从厌氧固化性优异的观点出发,优选为1小时半衰期温度为80~300℃的范围的有机过氧化物,更优选为100~200℃的范围的有机过氧化物。上述1小时半衰期温度是在苯中,过氧化物的浓度为0.1mol/L的条件下通过热分解测定的值。
作为上述1小时半衰期温度为80~300℃的范围的有机过氧化物,可举出氢过氧化物。作为氢过氧化物的具体例,可举出萜烷过氧化氢、二异丙基苯过氧化氢、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化氢、过氧化氢异丙苯、叔丁基过氧化氢等,但并不限定于这些。这些可以单独使用,也可以2种以上并用。
相对于100质量份的上述(A)成分,上述有机过氧化物的添加量优选为0.05~10质量份的范围,更优选为0.1~5质量份的范围。通过使上述有机过氧化物的添加量在上述范围内,可以显示更优异的粘接力。
作为上述光自由基聚合引发剂,没有特别限定,例如可举出苯乙酮系光自由基聚合引发剂、苯偶姻系光自由基聚合引发剂、二苯甲酮系光自由基聚合引发剂、噻吨酮系光自由基聚合引发剂、酰基氧化膦系光自由基聚合引发剂、二茂钛系光自由基聚合引发剂等。
作为上述苯乙酮系光自由基聚合引发剂,可举出例如二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、苯偶酰二甲基缩酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、1-羟基-环己基-苯基-酮、2-甲基-2-吗啉基(4-硫代甲基苯基)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮低聚物等,但并不限于此。作为上述苯乙酮系光自由基聚合引发剂的市售品,可举出IRGACURE184、IRGACUR1173、IRGACURE2959、IRGACURE127(BASF公司制)、ES ACUREKIP-150(Lamberti s.p.a.公司制)。
另外,作为上述酰基氧化膦系光自由基聚合引发剂,例如可举出双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基-氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦等,但并不限于此。作为上述酰基氧化膦系光自由基聚合引发剂的市售品,可举出Omnirad TPO、Omnirad 819(IGMResinsB.V.公司制)、IRGACURE 819 DW(BASF公司制)。
上述(B)成分的配合量相对于(A)成分100质量份优选为0.05~10质量份的范围,更优选为0.1~5质量份的范围。通过使所述(B)成分的配合量在上述范围内,粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物的反应性和储藏保存稳定性更为优异。
<(C)成分>
本发明的(C)成分是具有下述通式(1)或(2)所示的基团的磷酸酯化合物。通过与本发明的其他成分组合,具有可以得到显现对表面被冲孔油覆盖的电磁钢板的粘接力的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物的显著效果。
[化3]
作为所述(C)成分,没有特别限定,例如,可举出(甲基)丙烯酸2-羟基甲酯酸式磷酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯酸式磷酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯酸式磷酸酯、环氧乙烷改性磷酸二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性磷酸三(甲基)丙烯酸酯、和己内酯改性环氧乙烷改性磷酸二(甲基)丙烯酸酯等。这些可以单独使用,也可以并用2种以上。另外,本发明的(C)成分与本发明的(A)成分不同。
作为上述(C)成分的市售品,例如可举出LIGHT ESTER P-A、P-1M、P-2M(以上为共荣社化学株式会社制)、KAYAMER PM-1(日本化药株式会社制)、JPA-514(城北化学工业株式会社制)等。
上述(C)成分的配合量没有特别限定,相对于(A)成分的总量100质量份,优选为0.1~50质量份,更优选为0.5~25质量份,进一步优选为1~10质量份。通过使所述(C)成分的配合量在上述范围内,从而对表面被冲孔油覆盖的电磁钢板的粘接力更优异。
<(D)成分>
本发明的自由基聚合性粘接剂组合物中,优选进一步含有厌氧催化剂作为(D)成分。作为本发明的(D)成分的厌氧催化剂,可举出糖精、胺化合物、唑化合物、硫醇化合物、肼化合物等,这些可以单独使用或组合使用。在(D)成分中,糖精由于厌氧固化性优异,因此优选。另外,通常并用(B)成分和(D)成分来使用。
通过配合上述(D)成分,可以实现良好的厌氧固化性。(D)成分的添加量没有特别限定,相对于(A)成分100质量份,优选配合0.1~10质量份。通过使(D)成分的添加量在上述范围内,从而使粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物的厌氧固化性及储藏保存稳定性更优异。
作为上述胺化合物,例如可举出1,2,3,4-四氢喹啉、1,2,3,4-四氢喹那啶等杂环仲胺,喹啉、甲基喹啉、喹那啶、喹喔啉吩嗪等杂环叔胺,N,N-二甲基-茴香胺、N,N-二甲基苯胺等芳香族叔胺等。
作为上述唑化合物,例如可举出1,2,4-三唑、噁唑、噁二唑、噻二唑、苯并三唑、羟基苯并三唑、苯并噁唑、1,2,3-苯并噻二唑、3-巯基苯并三唑等。
作为上述硫醇化合物,例如可举出正十二烷基硫醇、乙基硫醇、丁基硫醇等直链型硫醇等,但并不限定于此。
作为上述肼化合物,例如可举出1-乙酰基-2-苯肼、1-乙酰基-2(对甲苯基)肼、1-苯甲酰基-2-苯肼、1-(1’,1’,1’-三氟)乙酰基-2-苯肼、1,5-二苯基-碳酰肼、1-甲酰基-2-苯肼、1-乙酰基-2-(对溴苯基)肼、1-乙酰基-2-(对硝基苯基)肼、1-乙酰基-2-(2’-苯基乙基肼)、对硝基苯肼、对甲苯磺酰肼等,但不限于此。
<自由基聚合性粘接剂组合物中的任意成分>
在本发明的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物中,在不损害本发明的目的的范围内,可以使用填充材料、各种弹性体、保存稳定剂、抗氧化剂、光稳定剂、重金属钝化剂、硅烷偶联剂、增粘剂、增塑剂、消泡剂、颜料、防锈剂、流平剂、分散剂、流变性调节剂、阻燃剂等添加剂。
为了改善该自由基聚合性粘接剂组合物的固化物的弹性模量、流动性等,可以在本发明的自由基聚合性粘接剂组合物中添加不损害保存稳定性的程度的填充材料。具体而言,可举出有机质粉体、无机质粉体等。
作为无机质粉体的填充材料,没有特别限定,可举出玻璃、气相法二氧化硅、氧化铝、云母、陶瓷、硅酮橡胶粉体、碳酸钙、氮化铝、碳粉、高岭土、干燥粘土矿物、干燥硅藻土等。无机质粉体的配合量相对于(A)成分100质量份优选为0.1~100质量份左右。
气相法二氧化硅是为了调整粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物的粘度或提高固化物的机械强度而配合的。优选使用经二甲基硅烷、三甲基硅烷、烷基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、有机氯硅烷、聚二甲基硅氧烷、六甲基二硅氮烷等表面处理了的气相法二氧化硅等。作为气相法二氧化硅的市售品,例如可举出AEROSIL(注册商标)R972、R972V、R972CF、R974、R976、R976S、R9200、RX50、NAX50、NX90、RX200、RX300、R812、R812S、R8200、RY50、NY50、RY200S、RY200、RY300、R104、R106、R202、R805、R816、T805、R711、RM50、R7200等(以上为日本AEROSIL株式会社制)。
作为有机质粉体的填充材料,没有特别限定,例如可举出聚乙烯、聚丙烯、尼龙(注册商标)、交联丙烯酸类、交联聚苯乙烯、聚酯、聚乙烯醇、聚乙烯缩丁醛、聚碳酸酯等。有机质粉体的配合量相对于(A)成分100质量份优选为0.1~100质量份左右。
本发明的自由基聚合性粘接剂组合物中,也可以添加保存稳定剂。作为保存稳定剂,也可以添加苯醌、氢醌、氢醌单甲醚等自由基吸收剂、乙二胺四乙酸或其2-钠盐、草酸、乙酰丙酮、邻氨基苯酚等金属螯合剂等。
本发明的自由基聚合性粘接剂组合物可以含有抗氧化剂。作为抗氧化剂,例如可举出β-萘醌、2-甲氧基-1,4-萘醌、甲基氢醌、氢醌、氢醌单甲醚、单-叔丁基氢醌、2,5-二-叔丁基氢醌、对苯醌、2,5-二苯基-对苯醌、2,5-二-叔丁基-对苯醌等醌系化合物;吩噻嗪、2,2-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、儿茶酚、叔丁基儿茶酚、2-丁基-4-羟基苯甲醚、2,6-二-叔丁基-对甲酚、2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2-〔1-(2-羟基-3,5-二-叔戊基苯基)乙基〕-4,6-二-叔戊基苯基丙烯酸酯、4,4’-亚丁基双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、3,9-双〔2-〔3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基〕-1,1-二甲基乙基〕-2,4,8,10-四氧杂螺〔5,5〕十一烷、季戊四醇四〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯〕、硫代二亚乙基双〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯〕、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、N,N’-己烷-1,6-二基双〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺〕、苯丙酸、3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-,C7-C9侧链烷基酯、2,4-二甲基-6-(1-甲基十五烷基)苯酚、二乙基〔〔3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基〕甲基〕膦酸酯、3,3’,3”,5,5’,5”-六-叔丁基-a,a’,a”-(三甲苯-2,4,6-甲苯基)三-对甲酚、二乙基双〔〔3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基〕甲基〕膦酸钙、4,6-双(辛基硫代甲基)-邻甲酚、亚乙基双(氧亚乙基)双〔3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯〕、六亚甲基双〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、1,3,5-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三〔(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲苯基)甲基〕-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-苯基苯胺与2,4,6-三甲基戊烯的反应生成物、2,6-二-叔丁基-4-(4,6-双(辛基硫)-1,3,5-三嗪-2-基氨基)苯酚、苦味酸、柠檬酸等酚类;三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、三〔2-〔〔2,4,8,10-四-叔丁基二苯并〔d,f〕〔1,3,2〕二噁磷环庚烷-6-基〕氧基〕乙基〕胺、双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双〔2,4-双(1,1-二甲基乙基)-6-甲基苯基〕乙基酯亚磷酸、四(2,4-二-叔丁基苯基)〔1,1-联苯〕-4,4’-二基双膦酸酯、6-〔3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙氧基〕-2,4,8,10-四-叔丁基二苯并〔d,f〕〔1,3,2〕二噁磷环庚烷等磷系化合物;二月桂基3,3’-硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基3,3’-硫代二丙酸酯、3,3’-硫代二丙酸二硬脂酯、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、2-巯基苯并咪唑等硫系化合物;吩噻嗪等胺系化合物;内酯系化合物;维生素E系化合物等。其中,优选酚系化合物。
本发明的自由基聚合性粘接剂组合物中,也可以添加硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂,没有特别限定,可举出γ-氯丙基三甲氧基硅烷、辛烯基三甲氧基硅烷、环氧丙氧基辛基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷等。从对电磁钢板或冷轧钢板的粘接力更优异的观点出发,上述硅烷偶联剂(密合性赋予剂)的含量相对于(A)成分100质量份,优选为0.05~30质量份,更优选为0.2~10质量份。
本发明的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物可以通过现有公知的方法制造。例如,可以通过配合规定量的(A)成分~(D)成分,使用混合器等混合设备,优选在10~100℃的温度下,优选混合0.1~5小时来制造。
<对冷轧钢板(SPCC-SD)的拉伸剪切粘接强度试验>
本发明的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,从在粘接层叠体用于电动机的转子或定子等的情况下可靠性变高的观点出发,在对下述冷轧钢板(SPCC-SD)的拉伸剪切粘接强度试验中求出的值优选为4.0MPa以上,更优选为7.0MPa以上,进一步优选为10.0MPa以上。另外,在对冷轧钢板(SPCC-SD)的拉伸剪切粘接强度试验中求出的值的上限没有特别限定,例如优选为50MPa以下,更优选为40MPa以下,进一步优选为30MPa以下。对冷轧钢板(SPCC-SD)的拉伸剪切粘接强度的试验方法如下。
对冷轧钢板(SPCC-SD)的拉伸剪切粘接强度试验:
对宽25mm×长100mm×厚1mm的SPCC-SD(冷轧钢板)的试件,涂布0.1g含有冲孔油(矿物油、日本工作油株式会社制G6339F)100质量份、乙醇100质量份、2-乙基己酸铜0.5质量份的底漆组合物,在25℃放置3小时进行干燥。
接着,对经底漆处理的试件,涂布0.1g粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,将另一个经底漆处理的试件的长边末端以长度为10mm的方式重合,在贴合面上放置100g的重物,在25℃下固定24小时,得到粘接试验片。
接着,用万能拉伸试验机以拉伸速度50mm/min拉伸粘接试验片的端部,根据JIS K6850(1999)测定拉伸剪切粘接强度(MPa)。
<底漆组合物>
作为本发明中使用的底漆组合物,没有特别限定,例如可举出用乙醇、甲苯、丙酮、庚酮等溶剂对冲孔油、乙基己酸铜、戊二酮铁、戊二酮钴、戊二酮铜、丙二胺铜、乙二胺铜、环烷酸铁、环烷酸镍、环烷酸钴、环烷酸铜、辛酸铜、辛酸铁(日文原文:鉄ヘキソエート)、丙酸铁、乙酰丙酮钒等进行稀释而得到的组合物等。
<关于玻璃化转变温度>
从可以提高粘接层叠体的耐热性的观点考虑,本发明的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物的固化物的玻璃化转变温度优选为60℃以上,更优选为70℃以上。玻璃化转变温度的试验方法如下。
将粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物以1.0mm的间隙夹在2片聚四氟乙烯板之间。然后,作为固化条件,以180℃×1h进行加热,制作固化物。
接着,将所制作的固化物切割成宽度10mm×长度50mm×厚度1.0mm的大小,利用精工电子有限公司制造的DMS6100,在温度范围为25~350℃、升温速度为5℃/min、频率为1Hz的拉伸模式下进行测定。玻璃化转变温度是tanδ的峰值。
<关于粘度>
本发明的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物的粘度优选为30Pa·s以下,更优选为0.05Pa·s以上30Pa·s以下的范围,进一步优选为0.5Pa·s以上15Pa·s以下的范围。从涂布在电磁钢板上的所述自由基聚合性粘接剂组合物容易适度地扩展到整个面上的观点考虑,所述自由基聚合性粘接剂组合物的粘度优选为30Pa·s以下,更优选为15Pa·s以下。另外,从所述自由基聚合性粘接剂组合物在贴合电磁钢板时不会从粘接面极端地溢出的观点考虑,所述自由基聚合性粘接剂组合物的粘度优选为0.05Pa·s以上,进一步优选为0.5Pa·s以上。粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物的粘度的试验方法如下所述。
采集0.5mL粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,喷出到测定用杯内。用EHD型粘度计[东机产业株式会社制]在25℃环境下、剪切速度76.6[1/s]的条件下进行粘度测定。
<层叠了电磁钢板的粘接层叠体的制造装置>
如图1所示,层叠了电磁钢板的粘接层叠体的制造装置1,由将带状钢板2向压制成形装置4方向送出的辊装置3、在带状钢板2上同时或分别涂布冲孔油和自由基聚合性粘接剂组合物的涂布装置5、和压制成形装置4构成。所述压制成形装置4由冲头部7、压制加工用冲头部9、粘接层叠体的收纳保持孔6和压制成形装置的底部11构成,其中,冲头部7用于实施从带状钢板2冲裁电磁钢板的槽或内径等部分的冲裁加工,压制加工用冲头部9用于对从带状钢板2冲裁电磁钢板的外径部分进行冲裁压制加工,粘接层叠体的收纳保持孔6设置在冲压加工用冲头部9的正下方,用于粘接层叠并收纳保持被冲裁的电磁钢板直到达到规定片数为止。从冲裁加工性的观点出发,带状钢板2的厚度优选为0.05~5.0mm的范围,更优选为0.1~3mm。
在本发明中,冲头部起到对带状钢板2实施冲裁和压制加工并使其层叠的作用。冲压和压制加工可以用同一冲压部件进行,也可以用2个以上的冲压部件进行。在图1所示的层叠了电磁钢板的粘接层叠体的制造装置1的情况下,冲裁冲头部7起到从带状钢板2冲裁电磁钢板的槽或内径等部分的作用,压制加工用冲头部9不仅从带状钢板2冲裁电磁钢板的外径,还实施压制加工。
<制造方法>
(第一实施方式)
层叠了电磁钢板的粘接层叠体的制造方法没有特别限定,例如,如图1所示,包括:对于从向压制成形装置4方向送出的辊装置3供给的带状钢板2,通过涂布装置5在单面或两面同时涂布冲孔油和自由基聚合性粘接剂组合物,或分别进行涂布的工序1,以及,在压制成形装置4内通过冲头部7实施冲裁加工后,利用压制加压用冲头9对带状钢板2进行冲裁,在粘接层叠体的收纳保持孔6内,将电磁钢板依次层叠(粘接层叠)收纳在已经层叠的电磁钢板(未达到规定片数的粘接层叠体8)上的工序2。另外,在带状钢板的两面涂布冲孔油和自由基聚合性粘接剂组合物的情况下,也可以将图1的涂布装置5设置在带状钢板2的上表面和下表面双方。另外,在与带状钢板2接触的各冲头部7、9的表面,可以实施用于防止涂布于带状钢板2表面的冲孔油与自由基聚合性粘接剂组合物附着的表面处理加工。在带状钢板的两面涂布冲孔油和自由基聚合性粘接剂组合物的情况下,至少在与带状钢板2接触的输送线部分,可以实施与上述同样的表面处理加工。
所谓上述冲孔油是以防止咬住或烧灼为目的而使用的,例如,可举出冲孔油等。油的成分没有特别限定,可举出以矿物油或合成油为主要成分的油,还可以添加防锈剂、防腐剂等作为任意成分。
工序2的电磁钢板的层叠方法可以是在未载置于压制成形装置的底部11上或已经载置了1片或层叠了多片的电磁钢板(未达到规定片数的粘接层叠体8)上,通过压制加压用冲头9的压制压力按压电磁钢板的方法,或者也可以是不按压电磁钢板而只是进行载置的方法。此外,在压制成形设备的底部11上,可以在未放置的或已经放置1片的、或已经层叠的多片电磁钢板(还没有达到预定数量的粘接层叠体8)上立即层叠冲裁出的电磁钢板,或者可以放置预定时间之后层叠冲裁出的电磁钢板。已经放置一片或已经层叠多片的电磁钢板(还没有达到预定数量的粘接层叠体8)是指,通过用冲头部9的压制压力按压钢板体或在不按压的情况下,放置的操作进行一次或多次而获得的还没有达到预定数量的粘接层叠体。所述粘接层叠是指通过将自由基聚合性粘接剂组合物固化或干燥而得到层叠体。在工序2中,也可以在设置于冲头部9的正下方的收纳保持孔6内依次层叠(粘接层叠)并收纳冲裁后的电磁钢板,在达到规定片数的阶段利用冲头部9实施压制加工而形成粘接层叠体8。
需要说明的是,在图1中,冲裁冲头部7为一个,但是出于能提高冲裁精度的观点,也可以设置多个,例如在转子芯的情况下,设置槽部分的冲裁冲头部和内径部分的冲裁冲头部等。另外,为了提高生产效率,也可以扩大带状钢板2的宽度,在带状钢板2的宽度方向上配置多个各冲头部7、9或收纳保持孔6等,形成同时能够形成多个粘接层叠体8的生产线。在制造使电动机的电磁钢板层叠而成的粘接层叠体时的冲裁形状,可举出相对于带状钢板2的槽、齿等形状。
作为上述涂布装置5中的涂布方法,没有特别限定,例如可举出辊、分配器、喷涂、喷墨、浸渍等。
进而,为了使构成所得到的粘接层叠体的层叠的磁钢板之间的自由基聚合性粘接剂组合物在短时间内固化,优选进行加热。所述的加热方法没有特别限制,可举出恒温槽和远红外加热器等。加热时的温度和时间只要是能够充分固化的条件即可,例如,以40~300℃、优选60~200℃的温度、例如10秒~3小时、优选20秒~60分钟的条件进行加热是适当的。在将粘接层叠体放入恒温层时,通过预先用固定夹具等固定,可以防止位置偏移,因此优选。另外,通过在图1的压制装置的下部10设置加热器,也可以促进自由基聚合性粘接剂组合物的固化。
进而,为了使构成所得到的粘接层叠体的层叠的电磁钢板之间的自由基聚合性粘接剂组合物在短时间内固化,优选并用固化促进剂。根据本发明的制造方法,即使不进一步设置脱脂工序,也可以使作为钢板部件的电磁钢板之间的自由基聚合性粘接剂组合物固化、固接。具体而言,可举出以下的第二、第三实施方式,但并不限定于此。
(第二实施方式)
作为并用固化促进剂的粘接层叠体的制造方法,例如可举出以下的粘接层叠体的制造方法,即在从断续地输送的带状钢板冲裁规定形状的钢板构件(电磁钢板)并层叠该钢板构件的冲裁层叠压制方法中,包含:第一涂布工序,在比从上述带状钢板冲裁出上述钢板构件的压制加工位置更靠上游侧,在所述带状钢板的下表面涂布自由基聚合性粘接剂组合物和用于促进该自由基聚合性粘接剂组合物的固化的固化促进剂中的任一种;以及第二涂布工序,在上述压制加工位置,在上述带状钢板的上表面涂布上述自由基聚合性粘接剂组合物和上述固化促进剂中的另一种。另外,冲孔油在所述第一涂布工序中,可以涂布在所述带状钢板的上表面和/或下表面。各要件如第一实施方式中所述。
作为上述固化促进剂,可举出将铜催化剂、钒催化剂、银催化剂等金属催化剂溶解于醇等有机溶剂中而得到的物质等。其中,从厌氧固化性的观点考虑优异,优选铜催化剂。作为铜催化剂,可举出2-乙基己酸铜、环烷酸铜等。
(第三实施方式)
作为并用其他固化促进剂的粘接层叠体的制造方法,可举出如下的粘接层叠体的制造方法,即在从断续地输送的带状钢板冲裁规定形状的钢板部件(电磁钢板)并且层叠该钢板部件的冲裁层叠压制方法中,包括:第一涂布工序,在比从上述带状钢板冲裁上述钢板部件的压制加工位置更靠上游侧,在上述带状钢板的下表面涂布含有自由基聚合性粘接剂组合物的固化促进剂的冲孔油;和,第二涂布工序,在上述压制加工位置,在上述带状钢板的上表面涂布上述自由基聚合性粘接剂组合物。各要件如第一实施方式中所述。
<带状钢板>
作为本发明的带状钢板,可以使用在卷取成辊状的状态下作为商品流通的钢板。在本发明中,可以不将这样的钢板进行脱脂除去而直接使用。作为带状钢板的种类,可以利用铁制钢板(冷轧钢材等)、电磁钢板等。
<电磁钢板(规定形状的钢板部件)>
本发明的电磁钢板(规定形状的钢板部件)是从涂布有自由基聚合性粘接剂组合物的带状钢板冲裁为规定形状而得到的。由于伴随着电动机的小型化,粘接层叠体的进一步的极薄板化的需求增加,因此所述电磁钢板(规定形状的钢板构件)的厚度优选为0.01~3mm,更优选为0.1~1mm。另外,也从同样的需求出发,涂布形成于电磁钢板(规定形状的钢板部件)的粘接剂层(自由基聚合性粘接剂组合物的固化物)的厚度优选为0.1~1000μm,更优选为0.5~500μm。另外,从电动机效率优异的观点出发,粘接层叠体所使用的电磁钢板(规定形状的钢板构件)的片数优选为2~500片,更优选为3~50片。
通过本发明的粘接层叠体的制造方法得到的粘接层叠体优选用于电动机的转子或定子。根据该构成,由于可以同时涂布油(冲孔油等)和粘接剂组合物,因此可以大幅度地简化工序。另外,能够提供成本降低效果优异的不产生应力聚集、应变聚集的转子或定子用的极薄板化的高性能的层叠钢板。
<粘接层叠体>
使用本发明的自由基聚合性粘接剂组合物层叠电磁钢板而成的粘接层叠体,由于通过自由基聚合性粘接剂组合物的固化物(粘接剂层)进行绝缘,因此电流损失少,具有高性能、高可靠性,在面内分散应力,不产生应力聚集、应变聚集,因此优选用于电动机的转子、定子等。
<电动机>
将本发明的粘接层叠体用于转子、定子等的电动机,适合用于手机的振动、照相机的聚焦调整、硬盘的驱动、汽车的驱动等。具有上述结构的电动机的电流损失少,效率优异。
实施例
通过以下的实施例对本发明进行具体说明,但本发明不受以下实施例的限制。
<粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物的制备>
·实施例1
将相当于(A)成分的DIC株式会社制造的UE-8071-60BH(环氧丙烯酸酯60质量%、甲基丙烯酸羟乙酯40质量%)70质量份、以及株式会社日本触媒制甲基丙烯酸羟乙酯30质量份,
相当于(B)成分的日本油脂株式会社制过氧化氢异丙苯(1小时半衰期温度为157.9℃的有机过氧化物)1质量份,
相当于(C)成分的甲基丙烯酸2-羟基乙酯酸式磷酸酯,
相当于(D)成分的糖精(试剂)1.5质量份、EDTA·2Na(乙二胺四乙酸·二钠(2水合物))(试剂)0.02质量份,
在常温下用搅拌机混合60分钟,得到实施例1的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物。
·实施例2
在实施例1中,代替株式会社日本触媒制甲基丙烯酸羟乙酯30质量份,加入大阪有机化学工业株式会社制IBXA(丙烯酸异冰片酯)30质量份,除此以外,与实施例1同样地调制,得到实施例2的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物。
·实施例3
在实施例2中,代替UE-8071-60BH,变更为日本合成化学工业株式会社制UV-3700B(聚醚骨架的尿烷二丙烯酸酯),进而添加株式会社日本触媒制甲基丙烯酸羟乙酯28质量份,除此以外,与实施例2同样地进行制备,得到实施例3的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物。
·实施例4
在实施例1中,将株式会社日本触媒制甲基丙烯酸羟乙酯30质量份变更为20质量份,进一步加入大阪有机化学工业株式会社制Light Acrylate DCP-A(二羟甲基-三环癸烷二丙烯酸酯)10质量份,除此以外,与实施例1同样地进行制备,得到实施例4的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物。
·实施例5
在实施例1中,去除UE-8071-60BH,将30质量份由株式会社日本触媒制造的甲基丙烯酸羟乙酯改变为100质量份,除此以外,以与实施例1相同的方式制备实施例5的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物。
·比较例1
除了将实施例1中的甲基丙烯酸2-羟基乙酯酸式磷酸酯去除之外,其它与实施例1同样地制备,得到比较例1的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物。
(1)对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度试验
对宽25mm×长100mm×厚0.3mm的电磁钢板(JFE钢铁株式会社制35JN300)的试件,涂布0.1g由冲孔油(矿物油、日本工作油株式会社制G6339F)100质量份、乙醇100质量份、2-乙基己酸铜0.5质量份构成的底层涂料组合物,在25℃放置3小时,干燥。
接着,对于经底漆处理的试件,涂布0.1g粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,将另一个经底漆处理的试件的长边末端以长度为10mm的方式重合,在贴合面上放置100g的重物,在25℃下固定24小时,得到粘接试验片。另外,擦去从贴合面溢出的自由基聚合性粘接剂组合物。
接着,用万能拉伸试验机以拉伸速度50mm/min拉伸粘接试验片的端部,根据JIS K6850(1999)测定拉伸剪切粘接强度(MPa)。结果示于表1。另外,在本发明中,对上述电磁钢板(粘接试验片)的拉伸剪切粘接强度为8.0MPa以上,优选为8.2MPa以上,更优选为8.5MPa以上。
(2)对冷轧钢板(SPCC-SD)的拉伸剪切粘接强度试验
对宽25mm×长100mm×厚1mm的冷轧钢板(SPCC-SD)的试件,涂布0.1g由冲孔油(矿物油、日本工作油株式会社制G6339F)100质量份、乙醇100质量份、2-乙基己酸铜0.5质量份构成的底漆组合物,在25℃放置3小时进行干燥。
接着,对经底漆处理的试件,涂布0.1g粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,将另一个经底漆处理的试件的长边末端以长度为10mm的方式重合,在贴合面上放置100g的重物,在25℃下固定24小时,得到粘接试验片。另外,擦去从贴合面溢出的自由基聚合性粘接剂组合物。
接着,用万能拉伸试验机以拉伸速度50mm/min拉伸粘接试验片的端部,根据JIS K6850(1999)测定拉伸剪切粘接强度(MPa)。结果示于表2。另外,在本发明中,对上述冷轧钢板(SPCC-SD)的拉伸剪切粘接强度优选为4.0MPa以上,更优选为7.0MPa以上,进一步优选为10.0MPa以上。
[表1]
由表1的实施例1~5可知,本发明的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物对于表面被冲孔油覆盖的电磁钢板、冷轧钢板(SPCC-SD)具有粘接力。本发明的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂,由于具有对于表面被冲孔油覆盖的电磁钢板、冷轧钢板(SPCC-SD)的粘接力,因此可以实现粘接层叠体的制造工序中的除去涂布在电磁钢板上的冲孔油后涂布粘接剂组合物的工序的省力化。另外,通过本发明的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物的固化物强力粘接的粘接层叠体,由于通过所述固化物绝缘,因此电流损失少,具有高性能、高可靠性。
另一方面,可知比较例1由于不含本发明的(C)成分,因此不表现出对表面被冲孔油覆盖的电磁钢板、冷轧钢板(SPCC-SD)的粘接力。
(3)对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度试验(不使用底涂剂组合物的情况)
对于宽25mm×长100mm×厚0.3mm的电磁钢板(JFE钢铁株式会社制35JN300)的试件,涂布0.1g实施例1的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,将另一个试件的长边末端为长10mm的方式重合,在贴合面上放置100g的重物,在25℃下固定24小时,得到粘接试验片。另外,擦去从贴合面溢出的自由基聚合性粘接剂组合物。
接着,用万能拉伸试验机以拉伸速度50mm/min拉伸粘接试验片的端部,根据JIS K6850(1999)测定拉伸剪切粘接强度(MPa)。测定的结果是,对使用了实施例1的自由基聚合性粘接剂组合物的电磁钢板的拉伸剪切粘接强度(不使用底涂剂组合物时)为13.3MPa。
(4)对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度试验(使用不含冲孔油的底漆组合物的情况)
对宽25mm×长100mm×厚0.3mm的电磁钢板(JFE钢铁株式会社制35JN300)的试件,涂布0.1g由100质量份乙醇、0.5质量份2-乙基己酸铜构成的底漆组合物,在25℃放置3小时并干燥。
接着,对于经底漆处理的试件,涂布0.1g实施例1的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,将另一个经底漆处理的试件的长边末端以长度为10mm的方式重合,在贴合面上放置100g的重物,在25℃下固定24小时,得到粘接试验片。另外,擦去从贴合面溢出的自由基聚合性粘接剂组合物。
接着,用万能拉伸试验机以拉伸速度50mm/min拉伸粘接试验片的端部,根据JIS K6850(1999)测定拉伸剪切粘接强度(MPa)。测定的结果是,对于使用了实施例1的自由基聚合性粘接剂组合物的电磁钢板的拉伸剪切粘接强度(使用了不含冲压油的底漆组合物的情况)为12.4MPa。
(5)对冷轧钢板(SPCC-SD)的拉伸剪切粘接强度试验(不使用底漆组合物的情况)
对宽25mm×长100mm×厚1mm的冷轧钢板(SPCC-SD)的试件,涂布0.1g实施例1的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,将另一个试件的长边末端以长10mm的方式进行重合,在贴合面上载置100g的重物,在25℃下固定24小时,得到粘接试验片。另外,擦去从贴合面溢出的自由基聚合性粘接剂组合物。
接着,用万能拉伸试验机以拉伸速度50mm/min拉伸粘接试验片的端部,根据JIS K6850(1999)测定拉伸剪切粘接强度(MPa)。测定的结果是,对使用了实施例1的自由基聚合性粘接剂组合物的冷轧钢板(SPCC-SD)的拉伸剪切粘接强度(不使用底漆组合物时)为15.9MPa。
(6)对冷轧钢板(SPCC-SD)的拉伸剪切粘接强度试验(使用不含冲孔油的底漆组合物的情况)
对宽25mm×长100mm×厚1mm的冷轧钢板(SPCC-SD)的试件,涂布0.1g由100质量份乙醇、0.5质量份2-乙基己酸铜构成的底漆组合物,在25℃放置3小时并干燥。
接着,对于经底漆处理的试件,涂布0.1g实施例1的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,以另一个经底漆处理的试件的长边末端以长度为10mm的方式重合,在贴合面上放置100g的重物,在25℃下固定24小时,得到粘接试验片。另外,擦去从贴合面溢出的自由基聚合性粘接剂组合物。
接着,用万能拉伸试验机以拉伸速度50mm/min拉伸粘接试验片的端部,根据JIS K6850(1999)测定拉伸剪切粘接强度(MPa)。测定的结果,对于使用实施例1的自由基聚合性粘接剂组合物的冷轧钢板(SPCC-SD)的拉伸剪切粘接强度(使用不含冲孔油的底漆组合物的情况)为15.5MPa。由所述(5)和(6)的拉伸剪切粘接强度的测定结果可知,本发明的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,与使用不含冲孔油的底漆组合物时相比,不使用含冲孔油的底漆组合物时拉伸剪切粘接强度高,产生预料不到的效果。
进而,对实施例1~5和比较例1的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物评价其粘度。
(7)粘度测定
分别采集0.5mL各自由基聚合性粘接剂组合物,喷出到测定用杯内。用EHD型粘度计[东机产业株式会社制]在25℃环境下、剪切速度76.6[1/s]的条件下进行粘度测定,基于以下基准进行评价。结果示于表2。另外,从具有涂布在电磁钢板上的所述自由基聚合性粘接剂组合物容易适度地扩展到整个面上,同时所述自由基聚合性粘接剂组合物在贴合电磁钢板时不从粘接面极端地溢出的效果的观点出发,自由基聚合性粘接剂组合物的优选的粘度优选为0.05Pa·s以上且30Pa·s以下的范围,更优选为0.5Pa·s以上且15Pa·s以下的范围。
评价基准
A:粘度为0.5Pa·s以上且15Pa·s以下
B:粘度为0.05Pa·s以上且小于0.5Pa·s,或者超过15Pa·s且为30Pa·s以下
C:粘度小于0.05Pa·s或大于30Pa·s。
[表2]
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 比较例1 | |
粘度测定 | A | A | A | A | B | A |
由表2的结果确认,实施例1~4是作为(A)成分并用自由基聚合性单体,和自由基聚合性低聚物或聚合物的组合物,由于处于适当的粘度区域,因此是适合粘接层叠法的自由基聚合性粘接剂组合物。另一方面,实施例5的组合物是作为(A)成分仅由自由基聚合性单体构成的组合物,稍微偏离适当的粘度范围。
实施例6~10、比较例2的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物的制备
相对于上述的各实施例1~5、比较例1的100质量份,加入作为(B)成分的自由基聚合引发剂的一种的光自由基产生剂即1-羟基-环己基-苯基-酮2质量份而制备组合物,将其分别作为实施例6~10、比较例2的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物。
对于实施例6~10和比较例2的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物的固化物,评价其玻璃化转变温度。
(8)玻璃化转变温度的测定
将各实施例6~10、比较例2的自由基聚合性粘接剂组合物的厚度设定为1mm,作为固化条件,通过高压汞灯的紫外线照射机照射60kJ/m2,制作自由基聚合性粘接剂组合物的固化物。
接着,将所得固化物切割成宽10mm×长50mm×厚1.0mm的大小,利用精工电子株式会社制造的DMS6100,在温度范围为25~350℃、升温速度为5℃/min、频率为1Hz的拉伸模式下进行测定。玻璃化转变温度是tanδ的峰值。结果示于表3。另外,从可以提高粘接层叠体的耐热性的观点考虑,自由基聚合性粘接剂组合物的固化物的玻璃化转变温度优选为60℃以上,更优选为70℃以上。
评价基准
A:玻璃化转变温度为100℃以上
B:玻璃化转变温度为70℃以上且小于100℃
C:玻璃化转变温度为60℃以上且小于70℃
D:玻璃化转变温度低于60℃。
[表3]
由表3的结果可以确认,实施例6、7、9是含有环氧(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分的自由基聚合性低聚物或聚合物的组合物,由于具有适当的玻璃化转变温度,因此是适合粘接层叠法的自由基聚合性粘接剂组合物。另一方面,实施例8、10的组合物是不含有环氧(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分的自由基聚合性低聚物或聚合物的组合物,稍微偏离适当的玻璃化转变温度的范围。
工业实用性
本发明提供了一种粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其可以得到有助于粘接层叠法的工序的简化、电动机的转子和定子的高性能、高可靠性化的粘接层叠体,因此非常有效,可以应用于广泛的领域,因此在产业上有用。
附图标记的说明
1 层叠电磁钢板的粘接层叠体的制造装置,
2 带状钢板,
3 辊装置,
4 压制成形装置,
5 冲孔油或自由基聚合性粘接剂组合物的涂布装置,
6 粘接剂层叠体的收纳保持孔,
7 冲裁冲头部,
8 粘接层叠体,
9 压制加压用冲头部,
10 压制成形装置的下部,
11 压制成形装置的底部。
Claims (11)
1.一种粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其包含
(A)成分:自由基聚合性化合物、
(B)成分:自由基聚合引发剂、
(C)成分:含有具有下述通式(1)或(2)所示基团的磷酸酯化合物,
所述粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物在下述对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度试验中求出的值为8.0MPa以上,
对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度:
对宽25mm×长100mm×厚0.3mm的电磁钢板的试件,涂布0.1g的含有冲孔油100质量份、乙醇100质量份、2-乙基己酸铜0.5质量份的底漆组合物,在25℃放置3小时进行干燥,
接着,对经底漆处理的试件,涂布0.1g粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,将另一个经底漆处理的试件的长边末端以长度为10mm的方式重合,在贴合面上放置100g的重物,在25℃下固定24小时,得到粘接试验片,
接着,用万能拉伸试验机以拉伸速度50mm/min拉伸粘接试验片的端部,根据JIS K6850(1999)测定拉伸剪切粘接强度,单位为MPa。
2.根据权利要求1所述的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其特征在于,所述(A)成分至少包含自由基聚合性低聚物或自由基聚合性聚合物。
3.根据权利要求1或2所述的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其特征在于,所述(A)成分含有选自由氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、酯(甲基)丙烯酸酯、异戊二烯系(甲基)丙烯酸酯、氢化异戊二烯系(甲基)丙烯酸酯、含(甲基)丙烯酰基的丙烯酸类聚合物、含(甲基)丙烯酰基的聚异丁烯所组成的组中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其特征在于,所述(A)成分包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或环氧(甲基)丙烯酸酯。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其特征在于,还含有厌氧催化剂作为(D)成分。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其特征在于,所述自由基聚合性粘接剂组合物的固化物的玻璃化转变温度为60℃以上。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,其特征在于,粘度为30Pa·s以下。
8.一种粘接层叠体,其是使用权利要求1~7中任一项所述的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物层叠电磁钢板而成的。
9.一种电动机,其使用了权利要求8所述的粘接层叠体。
10.一种粘接层叠体的制造方法,其包括:
将在下述对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度试验中求出的值为8.0MPa以上的粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物涂布在带状钢板的表面的工序,和
通过压制成型机层叠电磁钢板的工序,
对电磁钢板的拉伸剪切粘接强度:
对宽25mm×长100mm×厚0.3mm的电磁钢板的试件,涂布0.1g的含有冲孔油100质量份、乙醇100质量份、2-乙基己酸铜0.5质量份的底漆组合物,在25℃放置3小时进行干燥,
接着,对于经底漆处理的试件,涂布0.1g粘接层叠钢板用自由基聚合性粘接剂组合物,将另一个经底漆处理的试件的长边末端以长度为10mm的方式重合,在贴合面上放置100g的重物,在25℃下固定24小时,得到粘接试验片,
接着,用万能拉伸试验机以拉伸速度50mm/min拉伸粘接试验片的端部,根据JIS K6850(1999)测定拉伸剪切粘接强度,单位为MPa。
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