JP2022527047A - 硬化可能な二成分の樹脂に基づく系 - Google Patents
硬化可能な二成分の樹脂に基づく系 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022527047A JP2022527047A JP2021555187A JP2021555187A JP2022527047A JP 2022527047 A JP2022527047 A JP 2022527047A JP 2021555187 A JP2021555187 A JP 2021555187A JP 2021555187 A JP2021555187 A JP 2021555187A JP 2022527047 A JP2022527047 A JP 2022527047A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- curable
- wollastonite
- resin
- aluminum oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 35
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 26
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 21
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 10
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims description 8
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims description 2
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 229920003319 Araldite® Polymers 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- -1 4-hydroxy-3-methylphenyl Chemical group 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A diglycidyl ether Chemical compound C=1C=C(OCC2OC2)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 229940106691 bisphenol a Drugs 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 3
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 3
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 3
- WTFAGPBUAGFMQX-UHFFFAOYSA-N 1-[2-[2-(2-aminopropoxy)propoxy]propoxy]propan-2-amine Chemical compound CC(N)COCC(C)OCC(C)OCC(C)N WTFAGPBUAGFMQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KUBDPQJOLOUJRM-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)oxirane;4-[2-(4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenol Chemical compound ClCC1CO1.C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 KUBDPQJOLOUJRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAUAZXVRLVIARB-UHFFFAOYSA-N 4-[[4-[bis(oxiran-2-ylmethyl)amino]phenyl]methyl]-n,n-bis(oxiran-2-ylmethyl)aniline Chemical compound C1OC1CN(C=1C=CC(CC=2C=CC(=CC=2)N(CC2OC2)CC2OC2)=CC=1)CC1CO1 FAUAZXVRLVIARB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004203 4-hydroxyphenyl group Chemical group [H]OC1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- CSHJJWDAZSZQBT-UHFFFAOYSA-N 7a-methyl-4,5-dihydro-3ah-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1=CCCC2C(=O)OC(=O)C21C CSHJJWDAZSZQBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002016 Aerosil® 200 Inorganic materials 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920004482 WACKER® Polymers 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 2
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- ZEMIDNFXUZQDFE-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(7-oxabicyclo[4.1.0]heptan-1-yl)acetic acid Chemical compound C1CCCC2OC21C(C(=O)O)C1(O2)C2CCCC1 ZEMIDNFXUZQDFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- CXOFVDLJLONNDW-UHFFFAOYSA-N Phenytoin Chemical compound N1C(=O)NC(=O)C1(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 CXOFVDLJLONNDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- CIRCNIFATDOFLQ-UHFFFAOYSA-N bis(oxiran-2-ylmethyl) 4-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylate Chemical compound C1C(C)CCC(C(=O)OCC2OC2)C1C(=O)OCC1CO1 CIRCNIFATDOFLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PUZKHBBNPSMDFP-UHFFFAOYSA-N bis(oxiran-2-ylmethyl) 5-methylcyclohex-3-ene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C1=CC(C)CC(C(=O)OCC2OC2)C1C(=O)OCC1CO1 PUZKHBBNPSMDFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRPRCOLKIYRSNH-UHFFFAOYSA-N bis(oxiran-2-ylmethyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=1C=CC=C(C(=O)OCC2OC2)C=1C(=O)OCC1CO1 JRPRCOLKIYRSNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFUOBHWPTSIEOV-UHFFFAOYSA-N bis(oxiran-2-ylmethyl) cyclohexane-1,2-dicarboxylate Chemical compound C1CCCC(C(=O)OCC2OC2)C1C(=O)OCC1CO1 XFUOBHWPTSIEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUCHXOAWJMEFLF-UHFFFAOYSA-N bisphenol F diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COC(C=C1)=CC=C1CC(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 XUCHXOAWJMEFLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910002011 hydrophilic fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000011417 postcuring Methods 0.000 description 1
- 238000004382 potting Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 235000015096 spirit Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
- C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
- C08G59/50—Amines
- C08G59/504—Amines containing an atom other than nitrogen belonging to the amine group, carbon and hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
- C08G59/50—Amines
- C08G59/5046—Amines heterocyclic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/10—Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
- C08L2203/206—Applications use in electrical or conductive gadgets use in coating or encapsulating of electronic parts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
- C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Abstract
開示は、(a)(i)少なくとも1種のエポキシ樹脂、(ii)シリコーンと有機ブロックを含むブロックコポリマー、(iii)シラン及び(iv)酸化アルミニウムとウォラストナイトを含む充填剤を含む樹脂成分並びに(b)少なくとも1種のポリオキシアルキレンポリアミンを含む硬化剤成分を含む硬化可能な二成分の樹脂に基づく系であって、ここで硬化可能な系は50ないし75重量%のウォラストナイト及び25ないし50重量%の酸化アルミニウムのウォラストナイト対酸化アルミニウムの比率を有する合計で>60重量%の充填剤を含み、且つここで硬化剤成分(b)はいかなる無水物も含まない硬化可能な二成分の樹脂に基づく系並びに硬化可能な系を硬化させることにより得られ得る硬化製品及びそれらの使用に関する。
Description
技術的分野
本開示は、硬化可能な二成分の樹脂に基づく系、それらから得られ得る硬化製品及びそれらの使用に関する。
本開示は、硬化可能な二成分の樹脂に基づく系、それらから得られ得る硬化製品及びそれらの使用に関する。
背景
硬化可能な樹脂に基づく系は種々の目的のために広く知られている。e-モビリティーの観点から非常に興味深い1つの目的は、通常は、鋳造によって、電気モーターの固定子(stators)及び/又はローターを封入するための、そのような系の使用である。
硬化可能な樹脂に基づく系は種々の目的のために広く知られている。e-モビリティーの観点から非常に興味深い1つの目的は、通常は、鋳造によって、電気モーターの固定子(stators)及び/又はローターを封入するための、そのような系の使用である。
そのような目的のための硬化可能な樹脂に基づく系は以前からずっと先行技術において既知である。
例えば特許文献1は1958年に遡ってすでにエポキシ注型固定子(epoxy cast stators)を記載している。
特許文献2は無水物硬化法に基づく固定子注封(potting)のための調製物に関する。樹脂の弾性及び強度を向上させるための添加剤として>2000g/モルを有するポリオキシアルキレンアミンが記載されている。
特許文献3及び特許文献4は、固定子封入の概念を概述しているが、用いられる樹脂系についての詳細を与えていない。
特許文献5は、ビスフェノールAの液体ジグリシジルエーテル、消泡剤としてのSilicone(登録商標)SH 5500、γ-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン及び針形ウォラストナイトからの樹脂を開示している。しかしながらシリコーン及び有機ブロックを有するブロックコポリマーを含む組成物は開示されていない。
非特許文献1は、固定子封入を記載し、いくつかの概念を一般的に議論している。
特許文献6(まだ公開されていない)は、エポキシ樹脂、硬化剤としてのポリオキシアルキレンアミン及びシランに基づく系を記載している。
しかしながら、先行技術に記載されている硬化可能な樹脂に基づく系のいずれも固定子又はローター封入のための鋳造系のための最適特性を達成していない。
"Leichtbautechnologien im Automobilbau"(Siebenpfeiffer,Wolfgang:Leichtbautechnologien im Automobilbau:Werkstoffe-Fertigung-Konzepte;ISBN 978-3-658-04025-3;Springer-Verlag;6 December 2013;pages 34-37)
開示の目的
先行技術の欠点に鑑みて、本開示の目的は>1.10W/mKの熱伝導率、<21ppm/Kの低い熱膨張率(CTE)、>4MPa m0.5の高い臨界応力拡大係数、優れた流動性及び迅速な反応性を達成する無水物を含まない硬化可能な二成分の樹脂に基づく系を提供することである。
先行技術の欠点に鑑みて、本開示の目的は>1.10W/mKの熱伝導率、<21ppm/Kの低い熱膨張率(CTE)、>4MPa m0.5の高い臨界応力拡大係数、優れた流動性及び迅速な反応性を達成する無水物を含まない硬化可能な二成分の樹脂に基づく系を提供することである。
開示
本明細書で他にことわらなければ、本開示と結び付けて用いられる技術用語は当業者が通常理解する意味を有するものとする。さらに、状況により他の意味が必要とされなければ、単数の用語は複数を含むものとし、複数の用語は単数を含むものとする。
本明細書で他にことわらなければ、本開示と結び付けて用いられる技術用語は当業者が通常理解する意味を有するものとする。さらに、状況により他の意味が必要とされなければ、単数の用語は複数を含むものとし、複数の用語は単数を含むものとする。
明細書中で挙げられるすべての特許、公開特許出願及び非特許出版物は、本開示が関係する当業者の熟練のレベルの指標である。本出願のいずれかの部分において言及されるすべての特許、公開特許出願及び非特許出版物は明らかに、個々の特許又は出版物が特定的且つ個別に引用することによりそれらが本開示と矛盾しない程度まで本明細書の内容となると示される場合と同じ程度まで、それらの記載事項全体が引用することにより本明細書の内容となる。
本明細書において開示される組成物及び/又は方法のすべては、本開示を見て不必要な実験なしで製造され得、実施され得る。本開示の組成物及び方法を好ましい態様の点で記載するが、本開示の概念、精神及び範囲から逸脱することなく組成物及び/又は方法に並びに本明細書に記載される方法の段階又は段階の順序において変更が適用される場合があることは、当業者に明らかであろう。当業者に明らかなすべてのそのような類似の置き換え及び修正は本開示の精神、範囲及び概念内であるとみなされる。
本開示に従って用いられる場合、以下の用語は他にことわらなければ以下の意味を有すると理解されるべきである。
“a”又は“an”という用語の使用は、「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する」又は「含む(containing)」という用語(あるいはそのような用語の変形)と一緒に用いられる場合、「1つ」を意味する場合があるが、それは「1つ以上(one or more)」、「少なくとも1つ」及び「1つ以上(one or more than one)」の意味とも一致する。
「又は」という用語の使用は、選択肢(alternatives)のみを指すと明らかに示されていなければ、並びに選択肢が互いに排他的である場合のみに、「及び/又は」を意味するために用いられる。
本開示全体を通じて、「約」という用語は、値が定量装置、機構又は方法に関する誤差の固有の変動或いは測定されるべき対象の間に存在する固有の変動を含むことを示すために用いられる。例えば、しかし制限としてではなく、「約」という用語が用いられる場合、それが指す指定される値はプラス又はマイナス10パーセント又は9パーセント又は8パーセント又は7パーセント又は6パーセント又は5パーセント又は4パーセント又は3パーセント又は2パーセント又は1パーセント又はそれらの間の1つ以上の分数だけ変わる場合がある。
「少なくとも1つ」の使用は1つ並びに1つより大きいいずれの量も含み、1、2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、100などを含むがこれらに限られないことが理解されるであろう。「少なくとも1つ」という用語はそれが指す用語に依存して最高で100又は1000以上に拡大される場合がある。さらに、100/1000の量は、下限又は上限も満足な結果を生む場合があるので、制限と考えられるべきではない。
本明細書で用いられる場合、「含む(comprising)」(並びに「含む(comprise)」及び「含む(comprises)」のような含む(comprising)のいずれかの形態)、「有する(having)」(並びに「有する(have)」及び「有する(has)」のような有する(having)のいずれかの形態)、「含む(including)」(並びに「含む(includes)」及び「含む(include)」のような含む(including)のいずれかの形態)又は「含む(containing)」(並びに「含む(contains)」及び含む(contain))のような含む(containing)のいずれかの形態)という用語は包括的又は非制限的であり、追加の挙げられていない要素又は方法段階を排除しない。
「又はそれらの組み合わせ」並びに「及びそれらの組み合わせ」という句は、本明細書で用いられる場合、前記の用語に先行する挙げられている項目のすべての順列及び組み合わせを指す。例えば「A、B、C又はそれらの組み合わせ」は:A、B、C、AB、AC、BC又はABC及び特定の状況において順序が重要である場合はまたBA、CA、CB、CBA、BCA、ACB、BAC又はCABの少なくとも1つを含むことが意図されている。この例で続けると、BB、AAA、CC、AABB、AACC、ABCCCC、CBBAAA、CABBBなどのような1つ以上の項目又は用語の繰り返しを含む組み合わせは明らかに含まれる。当業者は、状況から他であることが明らかでなければ、典型的にいずれの組み合わせにおいても項目又は用語の数に制限はないことを理解するであろう。同じ考え方で、「又はそれらの組み合わせ」並びに「及びそれらの組み合わせ」という用語は、「より選ばれる」又は「からなる群より選ばれる」という句と一緒に用いられる場合、句に先行する挙げられている項目のすべての順列及び組み合わせを指す。
「1つの態様において(in one embodiment)」、「1つの態様において(in an embodiment)」、「1つの態様に従うと」などの句は一般に、句に続く特定の特徴、構造又は特性が本開示の少なくとも1つの態様に含まれ、且つ本開示の1つより多い態様に含まれる場合があることを意味する。重要なことに、そのような句は非制限的であり、必ずしも同じ態様を指さず、もちろん1つ以上の前の及び/又は後の態様を指すことができる。例えば添付の請求項において、特許請求される態様のいずれをもいずれの組み合わせにおいても用いることができる。
本開示は
(a)(i)少なくとも1種のエポキシ樹脂、(ii)シリコーンと有機ブロックを含むブロックコポリマー、(iii)シラン及び(iv)酸化アルミニウムとウォラストナイトを含む充填剤を含む樹脂成分並びに
(b)少なくとも1種のポリオキシアルキレンポリアミンを含む硬化剤成分
を含む硬化可能な二成分の樹脂に基づく系に関し、ここで硬化可能な系は50ないし75重量%のウォラストナイト及び25ないし50重量%の酸化アルミニウムのウォラストナイト対酸化アルミニウムの比率を有する合計で>60重量%の充填剤を含み、且つここで硬化剤成分(b)はいかなる無水物も含まない。
(a)(i)少なくとも1種のエポキシ樹脂、(ii)シリコーンと有機ブロックを含むブロックコポリマー、(iii)シラン及び(iv)酸化アルミニウムとウォラストナイトを含む充填剤を含む樹脂成分並びに
(b)少なくとも1種のポリオキシアルキレンポリアミンを含む硬化剤成分
を含む硬化可能な二成分の樹脂に基づく系に関し、ここで硬化可能な系は50ないし75重量%のウォラストナイト及び25ないし50重量%の酸化アルミニウムのウォラストナイト対酸化アルミニウムの比率を有する合計で>60重量%の充填剤を含み、且つここで硬化剤成分(b)はいかなる無水物も含まない。
硬化可能な系が合計で>60重量%の充填剤を含む硬化可能な二成分の樹脂に基づく系は、より高い破壊靭性K1C及びG1C、短いゲル化時間を特徴とし、短い硬化時間しか必要としない。
本開示の1つの態様において、硬化剤成分(b)も酸化アルミニウム及びウォラストナイトを含む充填剤を含む。かくしてこの態様において、樹脂成分(a)及び硬化剤成分(b)の両方がそれぞれ酸化アルミニウム及びウォラストナイト(a)を含む充填剤を含み、ここで樹脂成分(a)中の充填剤は、必ずではないが好ましくは硬化剤成分(b)中の充填剤と同じである。
さらなる態様において、硬化可能な系は合計で>70重量%の充填剤を含む。これは硬化可能な二成分の樹脂に基づく系が特に短いゲル化時間を示し、且つさらに硬化すると低い熱膨張率CET(Tg未満で)及び高い熱伝導率を示すことを可能にする。
別の態様において、硬化可能な系は合計で60重量%より多いが70重量%未満の充填剤を含む。これは、硬化可能な二成分の樹脂に基づく系が高い流動性(低い粘度)を示し、且つ硬化すると特に高い破断点伸びを示すことを可能にする。
好ましい態様において、系中のウォラストナイト対酸化アルミニウムの比率はそれぞれ60ないし70重量%のウォラストナイト及び30ないし40重量%の酸化アルミニウム、そして好ましくは重量により約2/3のウォラストナイト及び約1/3の酸化アルミニウムである。
本開示の1つの態様において、酸化アルミニウム及びウォラストナイトはそれぞれ独立して0.1μmないし60μm、好ましくは2ないし20μm、最も好ましくは4ないし6μm(酸化アルミニウムの場合)及びウォラストナイトの場合に5ないし15μmの平均粒度D50を有する。
好ましくは、樹脂成分(a)は0.3重量%ないし10重量%、好ましくは1重量%ないし4重量%の量でブロックコポリマーを含む。
さらなる態様において、樹脂成分(a)は0.01重量%ないし4重量%、好ましくは0.1重量%ないし1重量%の量でシランを含む。
本開示の別の態様において、樹脂組成物(a)は5重量%ないし50重量%、好ましくは10重量%ないし25重量%の量で少なくとも1種のポリオキシアルキレンポリアミンを含む。
さらなる態様において、硬化剤成分(b)は少なくとも1種の湿潤剤を含む。
好ましい態様において、少なくとも1種の湿潤剤は酸性基を有するコポリマーである。
特に好ましい態様において、硬化剤成分(b)は0.2重量%ないし10重量%、好ましくは1重量%ないし2.5重量%の量で少なくとも1種の湿潤剤を含む。
100pbwの樹脂成分(a)対50ないし100pbw、好ましくは60ないし70pbw、最も好ましくは約67pbwの硬化剤成分(b)の比率が好ましい。
本開示は上記の硬化可能な系を硬化させることにより得られ得る硬化製品にも関する。
本開示の硬化製品を得るために、硬化可能な系を好ましくは120℃において4時間以下、好ましくは120℃において2時間以下の時間、硬化させる。
1つの態様において、製品はISO 527に従って測定される>0.5%の伸び、好ましくは>1%の伸びの破断点伸びを示す。
別の態様において、製品は二重ねじり試験(PM 216-0/89、試験種(test species)の寸法:80x34x4mm;試験速度:0.50mm/分)により測定される>2.6MPa・m0.5の破壊靭性K1C及び>700J/m2のG1C、好ましくは>4MPa・m0.5のK1C及び>1000J/m2のG1Cを示す。
好ましい態様において、製品はISO 8894-1に従って測定される>0.7W/mK、好ましくは>1W/mKの熱伝導率を示す。
さらなる態様において、製品はISO 11359-2に従って測定される<35ppm/K、好ましくは<21ppm/Kの熱膨張率(CTE)を示す。
本開示は電気的用途、特に電気モーターの固定子及び/又はローターの封入のための上記の硬化製品の使用にも関する。
驚くべきことに、本開示の特徴の特定の組み合わせは電気モーターの固定子及び/又はローターの封入のための向上した鋳造系を得るために必要な特性の達成を生ずる。
本開示の硬化可能な系のために用いられるエポキシ樹脂はいずれの特定の制限もなく、いずれの種類のエポキシ樹脂の場合もある。エポキシ樹脂は、例えばポリグリシジルエーテル、脂環式エポキシ樹脂、N-グリシジル化合物又はそれらの組み合わせの場合がある。
ポリグリシジルエーテルは例えばビスフェノール-A-ジグリシジルエーテル、ビスフェノール-F-ジグリシジルエーテル、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン-ジグリシジルエーテル、ビスフェノール-E-ジグリシジルエーテル、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン-ジグリシジル-エーテル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)-2,2-ジクロロ-エチレン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン-ジグリシジルエーテル、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン-ジグリシジルエーテル、4,4’-シクロヘキシリデンビスフェノール-ジグリシジル-エーテル、エポキシフェノールノボラック及びエポキシクレゾールノボラックからなる群より選ばれる場合がある。
脂環式エポキシ樹脂は例えばビス(エポキシシクロヘキシル)-メチルカルボキシレー
ト、ビス(4-ヒドロキシ-シクロヘキシル)メタン-ジグリシジルエーテル、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-シクロヘキシル)プロパン-ジグリシジルエーテル、テトラヒドロフタル酸-ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸-ジグリシジルエステル、4-メチルテトラヒドロフタル酸-ジグリシジルエステル及び4-メチルヘキサヒドロフタル酸-ジグリシジルエステルからなる群より選ばれる場合がある。
ト、ビス(4-ヒドロキシ-シクロヘキシル)メタン-ジグリシジルエーテル、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-シクロヘキシル)プロパン-ジグリシジルエーテル、テトラヒドロフタル酸-ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸-ジグリシジルエステル、4-メチルテトラヒドロフタル酸-ジグリシジルエステル及び4-メチルヘキサヒドロフタル酸-ジグリシジルエステルからなる群より選ばれる場合がある。
N-グリシジル化合物は、例えばN,N,N’,N’-テトラグリシジル-4,4’-メチレン-ビス-ベンゼンアミン、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノ-ジフェニルメタン、4,4’-メチレン-ビス[N,N-ビス(2,3-エポキシプロピル)アニリン]及び2,6-ジメチル-N,N-ビス[(オキシラン-2-イル)メチル]アニリンからなる群より選ばれる場合がある。
特に好ましいエポキシ樹脂は、ビスフェノール-A-ジグリシジルエーテルのようなビスフェノールに基づくポリグリシジルエーテルである。
エポキシ樹脂と一緒に用いるのに適したいずれのシランも樹脂成分(a)中に導入される場合がある。エポキシ樹脂との特に高い適合性のゆえに、エポキシ官能基性シランが選ばれる場合がある。
シリコーン及び有機ブロック(有機ブロックは例えばカプロラクトン又は他のラクトンに基づく)を有するブロックコポリマーとして、好ましくはGenioperl(登録商標) W35(Wacker Chemie AG,Munich,Germany)のような化合物が用いられる場合がある。
広範囲の実験は、樹脂成分中及び硬化剤中の両方における充填剤成分の特定の組み合わせの使用が本開示の製品の特定の特性の達成に必須であることを示した。本開示の特定の充填剤は酸化アルミニウム及びウォラストナイトを含み、そして好ましくはそれらからなり、ここでウォラストナイト対酸化アルミニウムの比率は50ないし75重量%、好ましくは60ないし70重量%のウォラストナイト及び25ないし50重量%、好ましくは30ないし40重量%の酸化アルミニウムである。最も好ましくは系中のウォラストナイト対酸化アルミニウムの比率は重量により約2/3のウォラストナイト及び約1/3の酸化アルミニウムである。
硬化剤成分(b)中の硬化剤は、エポキシ樹脂組成物の硬化に適しているいずれのポリオキシアルキレンポリアミンの場合もある。例はHuntsman Corp.又はその系列会社(The Woodlands,TX)から入手可能なJEFFAMINE(登録商標)の商品名の下に販売されているポリオキシアルキレンジアミン、ポリオキシアルキレントリアミン及びポリオキシアルキレンポリアミンである。好ましい硬化剤は400g/モル以下の分子量を有するポリオキシアルキレンジアミンである。
本開示の系の別の必須の成分は少なくとも1種の湿潤剤である。好ましい例はByk W 9010、W 995及びW 996のようなBykから得られるもののように酸性基を有するコポリマーである。
沈降防止剤、着色剤、ヒュームドシリカ及び/又はヒュームドアルミナなどのようなさらなる添加剤を両成分(a)及び(b)に加える場合がある。
実施例
さらなる詳細及び利点は以下の実施例から明らかになるであろう。そこで用いられる成
分はすべてHuntsman Corp.又はその系列会社から入手可能であり(示される通りの例外を以て)、以下の通りである:
さらなる詳細及び利点は以下の実施例から明らかになるであろう。そこで用いられる成
分はすべてHuntsman Corp.又はその系列会社から入手可能であり(示される通りの例外を以て)、以下の通りである:
反応物
Araldite MY 740:180-190g/当量のエポキシ当量を有するビスフェノール-Aジグリシジルエーテルエポキシ樹脂
Silane A 187:[3-(2,3-エポキシプロポキシ)プロピル]トリメトキシシラン;供給者:Momentive
Genioperl W35:シリコーン及び有機ブロックを有するブロックコポリマー;供給者:Wacker
Aerosil 200:親水性ヒュームドシリカ;供給者:Evonik
Byk 7410 ET:レオロジー添加剤(沈降防止剤);供給者:Byk
Alumina CL 4400 FG:5.2ミクロンのD50及び60m2/gのBETを有する焼成酸化アルミニウム、供給者:Almatis,Germany
Wollastonite:以下の規格を有するカルシウムメタシリケート(Ca3Si3O9):
9-16ミクロンの粒度D50
<45ミクロン 84±5重量%
<4ミクロン 26-36重量%
<2ミクロン <28重量%
嵩密度 0.88-0.97g/cm3
輝度、Ry>85%
L/D比: 3:1
供給者:Nordkalk,Finland
Aeroxide Alu C:ヒュームドアルミナ;供給者:Evonik
DW0137-1:黒色ペースト(エポキシ樹脂中のカーボンブラック)
JEFFAMINE D 230:ポリオキシプロピレンジアミン
BYK W 9010:レオロジー添加剤(湿潤剤);供給者:Byk
Cab-O-Sil TS 720:疎水性ヒュームドシリカ;供給者:Cabot
BYK W 940:レオロジー添加剤(沈降防止剤);供給者:Byk
Araldite CW 229-3:ビスフェノール-Aエポキシに基づく商業的に入手可能な非常に強靭な系の樹脂成分
Araldite HW 229-1:メチル-テトラヒドロフタル酸無水物に基づく商業的に入手可能な非常に強靭な系の硬化剤成分
Araldite CW 30334:固定子注封のために与えられ、1.1-1.2W/mKの熱伝導率を有し、ビスフェノール-Aエポキシに基づく商業的に入手可能な系の樹脂成分
Aradur HW 30335:固定子注封のために与えられ、1.1-1.2W/mKの熱伝導率を有し、メチル-テトラヒドロフタル酸無水物に基づく商業的に入手可能な系の硬化剤成分
Araldite CW 30039:ローター注封のために商業的に与えられ、非常に低いCTEを有する脂環式樹脂に基づく一成分エポキシ系
Araldite MY 740:180-190g/当量のエポキシ当量を有するビスフェノール-Aジグリシジルエーテルエポキシ樹脂
Silane A 187:[3-(2,3-エポキシプロポキシ)プロピル]トリメトキシシラン;供給者:Momentive
Genioperl W35:シリコーン及び有機ブロックを有するブロックコポリマー;供給者:Wacker
Aerosil 200:親水性ヒュームドシリカ;供給者:Evonik
Byk 7410 ET:レオロジー添加剤(沈降防止剤);供給者:Byk
Alumina CL 4400 FG:5.2ミクロンのD50及び60m2/gのBETを有する焼成酸化アルミニウム、供給者:Almatis,Germany
Wollastonite:以下の規格を有するカルシウムメタシリケート(Ca3Si3O9):
9-16ミクロンの粒度D50
<45ミクロン 84±5重量%
<4ミクロン 26-36重量%
<2ミクロン <28重量%
嵩密度 0.88-0.97g/cm3
輝度、Ry>85%
L/D比: 3:1
供給者:Nordkalk,Finland
Aeroxide Alu C:ヒュームドアルミナ;供給者:Evonik
DW0137-1:黒色ペースト(エポキシ樹脂中のカーボンブラック)
JEFFAMINE D 230:ポリオキシプロピレンジアミン
BYK W 9010:レオロジー添加剤(湿潤剤);供給者:Byk
Cab-O-Sil TS 720:疎水性ヒュームドシリカ;供給者:Cabot
BYK W 940:レオロジー添加剤(沈降防止剤);供給者:Byk
Araldite CW 229-3:ビスフェノール-Aエポキシに基づく商業的に入手可能な非常に強靭な系の樹脂成分
Araldite HW 229-1:メチル-テトラヒドロフタル酸無水物に基づく商業的に入手可能な非常に強靭な系の硬化剤成分
Araldite CW 30334:固定子注封のために与えられ、1.1-1.2W/mKの熱伝導率を有し、ビスフェノール-Aエポキシに基づく商業的に入手可能な系の樹脂成分
Aradur HW 30335:固定子注封のために与えられ、1.1-1.2W/mKの熱伝導率を有し、メチル-テトラヒドロフタル酸無水物に基づく商業的に入手可能な系の硬化剤成分
Araldite CW 30039:ローター注封のために商業的に与えられ、非常に低いCTEを有する脂環式樹脂に基づく一成分エポキシ系
方法
破断点伸びはISO 527に従って、破壊靭性K1C及びG1Cは二重ねじり試験(PM
216-0/89、試験種の寸法:80x34x4mm;試験速度:0.50mm/分)に従って、熱伝導率はISO 8894-1に従って、及び熱膨張率(CTE)はISO 11359-2に従って測定された。
破断点伸びはISO 527に従って、破壊靭性K1C及びG1Cは二重ねじり試験(PM
216-0/89、試験種の寸法:80x34x4mm;試験速度:0.50mm/分)に従って、熱伝導率はISO 8894-1に従って、及び熱膨張率(CTE)はISO 11359-2に従って測定された。
比較実施例1
300gのAraldite CW 229-3及び300gのAraldite HW 229-1を個別に50℃に加熱し、次いでプロペラ撹拌機を用いて5分間混合する。次いで混合物を真空室で約1ミリバールにおいて脱気する。次いで材料を金属金型(80℃に予備加熱された)中に注ぎ、試験のためのプレートを調製する。次いで金型をオーブンに入れ、材料を80℃で6時間及び140℃で10時間硬化させる。冷ました後、離型の後に得られるプレートを標準的な試験試料に切断し、Tg、CTE、K1C、G1C、曲げ強度及び引っ張り強さ並びに熱伝導率を決定した。試験の結果を表1に示す。
300gのAraldite CW 229-3及び300gのAraldite HW 229-1を個別に50℃に加熱し、次いでプロペラ撹拌機を用いて5分間混合する。次いで混合物を真空室で約1ミリバールにおいて脱気する。次いで材料を金属金型(80℃に予備加熱された)中に注ぎ、試験のためのプレートを調製する。次いで金型をオーブンに入れ、材料を80℃で6時間及び140℃で10時間硬化させる。冷ました後、離型の後に得られるプレートを標準的な試験試料に切断し、Tg、CTE、K1C、G1C、曲げ強度及び引っ張り強さ並びに熱伝導率を決定した。試験の結果を表1に示す。
比較実施例2
300gのAraldite CW 30334及び300gのAradur HW 30335を個別に50℃に加熱し、次いでプロペラ撹拌機を用いて5分間混合する。次いで混合物を真空室で約1ミリバールにおいて脱気する。次いで材料を金属金型(80℃に予備加熱された)中に注ぎ、試験のためのプレートを調製する。次いで金型をオーブンに入れ、材料を95℃で2時間及び95-130℃で1時間、次いで130℃で2時間硬化させる。冷ました後、離型の後に得られるプレートを標準的な試験試料に切断し、Tg、CTE、K1C、G1C、曲げ強度及び引っ張り強さ並びに熱伝導率を決定した。試験の結果を表1に示す。
300gのAraldite CW 30334及び300gのAradur HW 30335を個別に50℃に加熱し、次いでプロペラ撹拌機を用いて5分間混合する。次いで混合物を真空室で約1ミリバールにおいて脱気する。次いで材料を金属金型(80℃に予備加熱された)中に注ぎ、試験のためのプレートを調製する。次いで金型をオーブンに入れ、材料を95℃で2時間及び95-130℃で1時間、次いで130℃で2時間硬化させる。冷ました後、離型の後に得られるプレートを標準的な試験試料に切断し、Tg、CTE、K1C、G1C、曲げ強度及び引っ張り強さ並びに熱伝導率を決定した。試験の結果を表1に示す。
比較実施例3
400gのAraldite CW 30039を60℃に加熱し、プロペラ撹拌機を用いて5分間撹拌する。次いで材料を真空室で約1ミリバールにおいて脱気する。次いで材料を金属金型(80℃に予備加熱された)中に注ぎ、試験のためのプレートを調製する。次いで金型をオーブンに入れ、材料を120℃で1時間及び180℃で1.5時間硬化させる。冷ました後、離型の後に得られるプレートを標準的な試験試料に切断し、Tg、CTE、K1C、G1C、曲げ強度及び引っ張り強さ並びに熱伝導率を決定した。試験の結果を表1に示す。
400gのAraldite CW 30039を60℃に加熱し、プロペラ撹拌機を用いて5分間撹拌する。次いで材料を真空室で約1ミリバールにおいて脱気する。次いで材料を金属金型(80℃に予備加熱された)中に注ぎ、試験のためのプレートを調製する。次いで金型をオーブンに入れ、材料を120℃で1時間及び180℃で1.5時間硬化させる。冷ました後、離型の後に得られるプレートを標準的な試験試料に切断し、Tg、CTE、K1C、G1C、曲げ強度及び引っ張り強さ並びに熱伝導率を決定した。試験の結果を表1に示す。
以下の通りに樹脂成分(a)を調製する:
321.2gのAraldite MY 740及び21.13gのGenioperl W35をミキサー(アンカー撹拌機及び分散ブレードを有する)中に入れ、次いで60rpmのアンカー撹拌機を用いて30分間(Genioperl W35が十分に溶解するまで)混合しながら80℃に加熱する。
次いで5.28gのDW 0137-1を加え、さらに撹拌しながら塊を50℃に冷ます。
次いで1.76gのシラン A 187及び2.52gのByk 7410 ETを塊に加え、240rpmで3分間混入させる。
次いで179.61gのAlumina CL 4400 FGを加え、240rpmで5分間混入させる。
次いで17.61gのAeroxide Alu Cを3回で混合物中に加える。その後1.76gのAerosil 200を加え、毎回50℃において240rpmで5分間混合する。
次いで445.6gのWollastoniteを4回で加え、毎回240rpmでアンカー撹拌機を用いて及び400rpmで分散ブレードを用いて5分間混合する。
最後に、まだ湿潤していない充填剤を混合物中に引っ掻いて落とした後、塊全体を400rpmで分散ブレードを用いて及び240rpmでアンカー撹拌機を用いて真空下で15分間混合する。
硬化剤成分(b)を以下の通りに調製する:
141.02gのJEFFAMINE(登録商標)D 230及び20gのByk W
9010をミキサー(アンカー撹拌機及び分散機ブレートを有する)中に入れ、次いで240rpmのアンカー撹拌機を用いて20分間混合しながら90℃に加熱し、次いで50℃に冷ます。
9010をミキサー(アンカー撹拌機及び分散機ブレートを有する)中に入れ、次いで240rpmのアンカー撹拌機を用いて20分間混合しながら90℃に加熱し、次いで50℃に冷ます。
次いで256.86gのAlumina CL 4400 FGを加え、240rpmのアンカー撹拌機を用いて5分間混入させる。
次いで25.18gのAeroxide Alu Cを混合物中に3回で加える。次いで5.0gのCab-O-Sil TS 720を加え、毎回50℃において240rpmのアンカー撹拌機を用いて5分間混合する。
次いで544.94gのWollastoniteの1/4を加え、50℃において240rpmのアンカー撹拌機及び400rpmの分散ブレードを用いて5分間混合する。
次いで7.0gのByk W 940を加え、240rpmのアンカー撹拌機及び400rpmの分散ブレードを用いて5分間撹拌する。
次いで544.94gのWollastoniteの3/4を3回で加え、50℃において240rpmのアンカー撹拌機及び400rpmの分散ブレードを用いて5分間混合する。
最後に、まだ湿潤していない充填剤を混合物中に引っ掻いて落とした後、塊全体を400rpmで分散ブレードを用いて及び240rpmでアンカー撹拌機を用いて真空下で15分間混合する。
(a)及び(b)の最終的な混合物の調製
100gの予備混合物(a)(50℃に調節)及び67gの予備混合物(b)(50℃に調節)を240rpmにおけるアンカー撹拌機を用いて約5分間混合し、次いで真空下で脱気する。
100gの予備混合物(a)(50℃に調節)及び67gの予備混合物(b)(50℃に調節)を240rpmにおけるアンカー撹拌機を用いて約5分間混合し、次いで真空下で脱気する。
次いで(a)及び(b)の反応混合物を金属金型(約80℃に予備加熱)中に注ぎ、試験試料を製造する。次いで金型をオーブン中に入れ、材料を120℃で2時間硬化させる。
室温に冷ました後、試験試料を離型させ、例えば機械的データの測定のために準備した。試験結果を表1に示す。
次いで表1に示す標準的な条件下でパラメーターを決定する。
実施例1における通りに樹脂成分(a)を調製した。純粋な(特に充填剤非添加)JEFFAMINE(登録商標) D 230を硬化剤成分(b)として用いた。100pb
wの樹脂(a)当たりに9.5pbwのJEFFAMINE(登録商標) D 230(b)の量で最終的な(a)及び(b)の混合物を調製し、実施例1における通りに処理した。
wの樹脂(a)当たりに9.5pbwのJEFFAMINE(登録商標) D 230(b)の量で最終的な(a)及び(b)の混合物を調製し、実施例1における通りに処理した。
3つの比較実施例との実施例1の系の比較は、いくつかの目標が競合する特徴を本開示
の系が組み合わせているので、本開示の系の稀な高い性能を強調している:
1.優れた流動性(80℃における3Pas未満の粘度により示される)と共に
2.穏やかな温度(120℃)における短い硬化時間(わずか2時間)
3.極めて高い靭性(K1C>4MPa.m1/2及び>1000L/m2のG1C
4.>1%の破断点伸び
5.<21ppm/KのCTE
6.>1W/mKの熱伝導率
7.無水物を含まない。
の系が組み合わせているので、本開示の系の稀な高い性能を強調している:
1.優れた流動性(80℃における3Pas未満の粘度により示される)と共に
2.穏やかな温度(120℃)における短い硬化時間(わずか2時間)
3.極めて高い靭性(K1C>4MPa.m1/2及び>1000L/m2のG1C
4.>1%の破断点伸び
5.<21ppm/KのCTE
6.>1W/mKの熱伝導率
7.無水物を含まない。
低いCTEと優れた靭性の組み合わせは、金属端が温度変化の間に亀裂をもたらす場合がある臨界的(critical)固定子及び/又はローターの封入のために、本開示の系を非常に有用なものとしている。それは狭い間隙に流入することができ、必要な熱伝導率を与え、且つ迅速に硬化する。従って本開示の系は後硬化なしでさえ形状(geometry)ならびに熱的条件及びタイミング条件に依存して自動加圧ゲル化(APG)法に十分に適用可能である。
比較実施例1の系は、ウォラストナイト充填剤に基づく広く用いられている非常に強靭なエポキシ系である。系は非常に高い(しかし本開示の系と比較して低い靭性)及び優れた流動性を与える。しかしながら、それは非常に低いCTEを与えず(not deliver)、熱伝導率は必要なほど良くなく、それはよりずっと長い硬化時間を必要とする。
比較実施例2の系は>1.1W/mKの所望の熱伝導率を生ずることを目的とする。それは優れた流動性も与える。しかしながら靭性は実施例1と比較してより低く、CTEは有意により高く、且つそれはより過酷な硬化条件を必要とする。
比較実施例1及び2の系に関するCTEは有意により高いので、金属部分に対するエポキシのCETの不適合(mismatch)の故の応力があり、それは熱サイクル条件下で亀裂に導く場合があり、これらの系の利用可能な靭性の質により処理され得ない。従って、より悪いCTE及びより悪い靭性の組み合わせ(比較実施例1及び2の系における)はより高い亀裂の危険に導く場合がある。
比較実施例3の系は無水物を含まないエポキシ系であり、それは非常に低いCTEを与え、かくして適用中に低い応力を生ずる。しかしながらそれは本開示の系と比較して靭性が不足しており、熱伝導率はよりずっと低く、硬化はよりずっと過酷な条件を必要とする。最後に、流動性はより高い粘度の故に良くない。
上記で開示された主題は例であり、制限的ではないと考えられるべきであり、添付の請求項は本発明の真の範囲内に含まれるすべてのそのような修正、強調及び他の態様を包含することが意図されている。かくして本発明の範囲は法律により許される最大の程度まで以下の請求項及びそれらの同等事項の許され得る最も広い解釈により決定されるべきであり、前記の詳細な記述により限定されるか又は制限されるべきではない。
Claims (18)
- (a)(i)少なくとも1種のエポキシ樹脂、(ii)シリコーンと有機ブロックを含むブロックコポリマー、(iii)シラン及び(iv)酸化アルミニウムとウォラストナイトを含む充填剤、を含む樹脂成分並びに
(b)少なくとも1種のポリオキシアルキレンポリアミンを含む硬化剤成分
を含む硬化可能な二成分の樹脂に基づく系であって、ここで硬化可能な系は50ないし75重量%のウォラストナイト及び25ないし50重量%の酸化アルミニウムのウォラストナイト対酸化アルミニウムの比率を有する合計で>60重量%の充填剤を含み、且つここで硬化剤成分(b)はいかなる無水物も含まない硬化可能な二成分の樹脂に基づく系。 - 硬化剤成分(b)もまた、酸化アルミニウム及びウォラストナイトを含む充填剤を含む、請求項1に記載の硬化可能な系。
- 硬化可能な系が合計で>70重量%の充填剤を含む、請求項2に記載の硬化可能な系。
- 系中のウォラストナイト対酸化アルミニウムの比率がそれぞれ60ないし70重量%のウォラストナイト及び30ないし40重量%の酸化アルミニウム、そして好ましくは重量により約2/3のウォラストナイト及び約1/3の酸化アルミニウムである、請求項1ないし3のいずれかに記載の硬化可能な系。
- 酸化アルミニウム及びウォラストナイトがそれぞれ独立して0.1μmないし60μm、好ましくは2μmないし20μmの平均粒度D50を有する、請求項1ないし4のいずれかに記載の硬化可能な系。
- 樹脂成分(a)が0.3重量%ないし10重量%、好ましくは1重量%ないし4重量%の量でブロックコポリマーを含む、請求項1ないし5のいずれかに記載の硬化可能な系。
- 樹脂成分(a)が0.01重量%ないし4重量%、好ましくは0.1重量%ないし1重量%の量でシランを含む、請求項1ないし6のいずれかに記載の硬化可能な系。
- 樹脂組成物(a)が5重量%ないし50重量%、好ましくは10重量%ないし25重量%の量で少なくとも1種のポリオキシアルキレンポリアミンを含む、請求項1ないし7のいずれかに記載の硬化可能な系。
- 硬化剤成分(b)が少なくとも1種の湿潤剤を含む、請求項1ないし8のいずれかに記載の硬化可能な系。
- 少なくとも1種の湿潤剤が酸性基を有するコポリマーである、請求項9に記載の硬化可能な系。
- 硬化剤成分(b)が0.2重量%ないし10重量%、好ましくは1重量%ないし2.5重量%の量で少なくとも1種の湿潤剤を含む、請求項9又は10に記載の硬化可能な系。
- 請求項1ないし11のいずれかに記載の硬化可能な系を硬化させることにより得られ得る硬化製品。
- 硬化可能な系を120℃において4時間以下、好ましくは120℃において2時間以下の時間、硬化させる、請求項12に記載の硬化製品。
- 製品がISO 527に従って測定される>0.5%の伸び、好ましくは>1%の伸びの破断点伸びを示す、請求項12又は13に記載の硬化製品。
- 製品が二重ねじり試験(PM 216-0/89、試験種の寸法:80x34x4mm;試験速度:0.50mm/分)により測定される>2.6MPa・m0.5の破壊靭性K1C及び>700J/m2のG1C、好ましくは>4MPa・m0.5のK1C及び>1000J/m2のG1Cを示す、請求項12ないし14のいずれかに記載の硬化製品。
- 製品がISO 8894-1に従って測定される>0.7W/mK、好ましくは>1W/mKの熱伝導率を示す、請求項12ないし15のいずれかに記載の硬化製品。
- 製品がISO 11359-2に従って測定される<35ppm/K、好ましくは<21ppm/Kの熱膨張率(CTE)を示す、請求項12ないし16のいずれかに記載の硬化製品。
- 電気的用途、特に電気モーターの固定子及び/又はローターの封入のための、請求項12ないし17のいずれかに記載の硬化製品の使用。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP19168605 | 2019-04-11 | ||
EP19168605.4 | 2019-04-11 | ||
PCT/EP2020/060147 WO2020208136A1 (en) | 2019-04-11 | 2020-04-09 | Curable two-component resin-based system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022527047A true JP2022527047A (ja) | 2022-05-30 |
Family
ID=66286080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021555187A Pending JP2022527047A (ja) | 2019-04-11 | 2020-04-09 | 硬化可能な二成分の樹脂に基づく系 |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220135862A1 (ja) |
EP (1) | EP3953408B1 (ja) |
JP (1) | JP2022527047A (ja) |
KR (1) | KR20210152521A (ja) |
CN (1) | CN113631623B (ja) |
BR (1) | BR112021017480A2 (ja) |
CA (1) | CA3133578A1 (ja) |
DK (1) | DK3953408T3 (ja) |
ES (1) | ES2952269T3 (ja) |
FI (1) | FI3953408T3 (ja) |
HU (1) | HUE062407T2 (ja) |
MX (1) | MX2021012403A (ja) |
PL (1) | PL3953408T3 (ja) |
WO (1) | WO2020208136A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4267646A1 (en) * | 2020-12-22 | 2023-11-01 | Huntsman Advanced Materials Licensing (Switzerland) GmbH | Curable two-part resin system |
CN117940477A (zh) * | 2021-08-17 | 2024-04-26 | 亨斯迈先进材料许可(瑞士)有限公司 | 可热固化的反应树脂混合物 |
WO2024083741A1 (en) * | 2022-10-18 | 2024-04-25 | Huntsman Advanced Materials Licensing (Switzerland) Gmbh | Method to avoid cracks in encapsulation of sharp-edged inserts |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA701612A (en) | 1958-11-04 | 1965-01-12 | W. Wightman Lawrance | Dynamoelectric machines and methods of manufacture for same |
DE4132982A1 (de) | 1991-10-04 | 1993-04-08 | Grundfos Int | Giessharz fuer statorvergussmittel |
US6001902A (en) * | 1996-03-27 | 1999-12-14 | Ciba Specialty Chemicals Corp. | Wollastonite-containing curable epoxy resin mixture |
BRPI1015324A2 (pt) * | 2009-05-05 | 2019-04-09 | Huntsman Advanced Materials (Switzerland) Gmbh | sistema curável, método para a fabricação de um produto curado, produto curado, e, usos do produto curado e do sistema curável |
PL3274390T3 (pl) * | 2015-03-26 | 2021-12-27 | Huntsman Advanced Materials Licensing (Switzerland) Gmbh | Termoutwardzalna kompozycja żywicy epoksydowej do przygotowania wyrobów do użytku na zewnątrz i wyroby z niej uzyskane |
JP6775534B2 (ja) * | 2015-06-16 | 2020-10-28 | ハンツマン・アドヴァンスト・マテリアルズ・ライセンシング・(スイッツランド)・ゲーエムベーハー | エポキシ樹脂組成物 |
CA3004371C (en) * | 2015-11-23 | 2023-09-26 | Huntsman Advanced Materials Licensing (Switzerland) Gmbh | A curable polyurethane composition for the preparation of outdoor articles, and the articles obtained therefrom |
DE102016200186A1 (de) | 2016-01-11 | 2017-07-13 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Elektrische Maschine |
DE102016006910A1 (de) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | Hexion GmbH | Zusammensetzung enthaltend ein Polymer auf der Basis von Epoxidverbindungen |
CN206259760U (zh) | 2016-12-26 | 2017-06-16 | 青岛青微电器有限责任公司 | 环氧浇注定子 |
CA3049683A1 (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | Huntsman Advanced Materials Licensing (Switzerland) Gmbh | A thermosetting epoxy resin composition for the preparation of articles for electrical engineering, and the articles obtained therefrom |
CN107474772B (zh) * | 2017-08-22 | 2020-11-17 | 株洲时代电气绝缘有限责任公司 | 一种风电电机定子端部保护用环氧胶及其制备方法 |
KR20200133267A (ko) * | 2018-03-16 | 2020-11-26 | 훈츠만 어드밴스트 머티리얼스 라이센싱 (스위처랜드) 게엠베하 | 저장 안정성 조성물 및 경화성 수지 조성물 |
CN111040698B (zh) * | 2019-12-18 | 2022-05-03 | 镇江利德尔复合材料有限公司 | 环氧树脂灌封胶、制备方法及新型电驱动马达 |
-
2020
- 2020-04-09 FI FIEP20716495.5T patent/FI3953408T3/fi active
- 2020-04-09 MX MX2021012403A patent/MX2021012403A/es unknown
- 2020-04-09 BR BR112021017480A patent/BR112021017480A2/pt unknown
- 2020-04-09 DK DK20716495.5T patent/DK3953408T3/da active
- 2020-04-09 US US17/601,940 patent/US20220135862A1/en active Pending
- 2020-04-09 CA CA3133578A patent/CA3133578A1/en active Pending
- 2020-04-09 ES ES20716495T patent/ES2952269T3/es active Active
- 2020-04-09 JP JP2021555187A patent/JP2022527047A/ja active Pending
- 2020-04-09 HU HUE20716495A patent/HUE062407T2/hu unknown
- 2020-04-09 PL PL20716495.5T patent/PL3953408T3/pl unknown
- 2020-04-09 KR KR1020217036837A patent/KR20210152521A/ko unknown
- 2020-04-09 CN CN202080024788.3A patent/CN113631623B/zh active Active
- 2020-04-09 EP EP20716495.5A patent/EP3953408B1/en active Active
- 2020-04-09 WO PCT/EP2020/060147 patent/WO2020208136A1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113631623A (zh) | 2021-11-09 |
EP3953408A1 (en) | 2022-02-16 |
FI3953408T3 (fi) | 2023-08-21 |
CA3133578A1 (en) | 2020-10-15 |
DK3953408T3 (da) | 2023-08-21 |
HUE062407T2 (hu) | 2023-11-28 |
KR20210152521A (ko) | 2021-12-15 |
ES2952269T3 (es) | 2023-10-30 |
US20220135862A1 (en) | 2022-05-05 |
EP3953408B1 (en) | 2023-05-31 |
BR112021017480A2 (pt) | 2021-11-16 |
MX2021012403A (es) | 2021-11-12 |
PL3953408T3 (pl) | 2023-10-30 |
WO2020208136A1 (en) | 2020-10-15 |
CN113631623B (zh) | 2024-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2022527047A (ja) | 硬化可能な二成分の樹脂に基づく系 | |
JP6162360B2 (ja) | 2液型液体シム組成物 | |
TWI693255B (zh) | 環氧基樹脂組成物 | |
US20130023605A1 (en) | Curable compositions | |
JPS6261211B2 (ja) | ||
US11525054B2 (en) | Thermosetting epoxy resin composition for the preparation of articles for electrical engineering, and the articles obtained therefrom | |
JP2009114222A (ja) | 注形用エポキシ樹脂組成物および電気・電子部品装置 | |
JP7411587B2 (ja) | 貯蔵安定及び硬化性樹脂組成物 | |
JP6655359B2 (ja) | 電子・電気部品の製造方法及びエポキシ樹脂組成物 | |
KR20230122627A (ko) | 경화성 투-파트 수지 시스템 | |
JP2005048100A (ja) | 注形用エポキシ樹脂組成物及び電気・電子部品装置 | |
WO2015102911A1 (en) | Toughening agents for epoxy systems | |
JP2019038955A (ja) | 高耐熱樹脂硬化物用組成物、それを用いた電子部品及び半導体装置 | |
JP6045882B2 (ja) | 2液型注形用エポキシ樹脂組成物および電子部品 | |
JP3949436B2 (ja) | 注形用エポキシ樹脂組成物および電気・電子部品装置 | |
JP2005290131A (ja) | 注形用熱硬化性樹脂組成物の製造方法、注形用熱硬化性樹脂組成物および電気・電子部品装置 | |
JPH07242796A (ja) | 注型用エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230316 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240311 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240403 |