JP3053821B2 - コンミテータ用フェノール樹脂成形材料 - Google Patents
コンミテータ用フェノール樹脂成形材料Info
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- JP3053821B2 JP3053821B2 JP1210685A JP21068589A JP3053821B2 JP 3053821 B2 JP3053821 B2 JP 3053821B2 JP 1210685 A JP1210685 A JP 1210685A JP 21068589 A JP21068589 A JP 21068589A JP 3053821 B2 JP3053821 B2 JP 3053821B2
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- Japan
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- weight
- phenolic resin
- resin molding
- commutators
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、最大径25mmの比較的小型のモーターに使用
されるコンミテータ用フェノール樹脂成形材料に関する
ものである。
されるコンミテータ用フェノール樹脂成形材料に関する
ものである。
《従来の技術》 モーターは使用用途により種々のタイプがあり、要求
性能も多少差異はあるが、基本的な要求特性のひとつに
耐熱性がある。モーターを連続使用した時に発生する熱
によりコンミテータ部の温度が上昇する。これによりセ
グメント段差が発生すると、モーター音が大きくなった
り、モーター性能が低下したり、場合によってはセグメ
ントが破壊してモーターとして使用不可能となる事が問
題である。
性能も多少差異はあるが、基本的な要求特性のひとつに
耐熱性がある。モーターを連続使用した時に発生する熱
によりコンミテータ部の温度が上昇する。これによりセ
グメント段差が発生すると、モーター音が大きくなった
り、モーター性能が低下したり、場合によってはセグメ
ントが破壊してモーターとして使用不可能となる事が問
題である。
従って、コンミテータ用材料としては、耐熱寸法安定
性に優れた材料が要求され、又、加工時の必要性から切
削加工性（刃具の磨耗の少ない事、加工しやすい事）、
ハンダ・フェーシング接合時400〜600℃での短時間の耐
熱性が要求される。
性に優れた材料が要求され、又、加工時の必要性から切
削加工性（刃具の磨耗の少ない事、加工しやすい事）、
ハンダ・フェーシング接合時400〜600℃での短時間の耐
熱性が要求される。
従来、アスベスト含有フェノール樹脂成形材料がこの
様な要求を十分満足できる材料として長年使用されてき
たが、最近の社会的要請に基づくアスベストフリー化、
及びモーターの小型高速化に伴なう材料の耐熱レベル向
上要求に伴い、アスベスト含有成形材料は使用できなく
なりつつあり、コンミテータ用アスベストフリーフェノ
ール樹脂成形材料の開発が急務となっている。
様な要求を十分満足できる材料として長年使用されてき
たが、最近の社会的要請に基づくアスベストフリー化、
及びモーターの小型高速化に伴なう材料の耐熱レベル向
上要求に伴い、アスベスト含有成形材料は使用できなく
なりつつあり、コンミテータ用アスベストフリーフェノ
ール樹脂成形材料の開発が急務となっている。
しかしながら、アスベストと完全に同等の性能を持っ
た代替フィラーはなく、ガラス繊維に、タルク、マイカ
等の無機粉末フィラーを組み合わせて同等の性能を出そ
うとしているのが実情である。
た代替フィラーはなく、ガラス繊維に、タルク、マイカ
等の無機粉末フィラーを組み合わせて同等の性能を出そ
うとしているのが実情である。
しかし、これらの組み合わせでは、180℃程度までな
らば耐熱寸法安定性に問題はないが、それ以上の温度に
なると急激に寸法変化が大きくなる問題があった。
らば耐熱寸法安定性に問題はないが、それ以上の温度に
なると急激に寸法変化が大きくなる問題があった。
又、切削加工性も、アスベスト含有成形材料と比較す
るとはるかに悪くこの点の改良も強く求められているの
が現状である。
るとはるかに悪くこの点の改良も強く求められているの
が現状である。
《発明が解決しようとする課題》 本発明者は、耐熱寸法安定性、切削加工性の改良を目
的として研究を重ね、ガラス繊維材の特徴である高強度
性を損わずに、著しく耐熱寸法安定性、切削加工性が向
上する配合を見出し、本発明に至ったものである。その
目的とするところはコンミテータ用材料の要求特性を満
たすフェノール樹脂成形材料を提供するにある。
的として研究を重ね、ガラス繊維材の特徴である高強度
性を損わずに、著しく耐熱寸法安定性、切削加工性が向
上する配合を見出し、本発明に至ったものである。その
目的とするところはコンミテータ用材料の要求特性を満
たすフェノール樹脂成形材料を提供するにある。
《課題を解決するための手段》 本発明は、ジメチレンエーテル型レゾールとメチロー
ル型レゾールを重量比80/20乃至60/40で混合した樹脂10
0重量部に対し、ガラス繊維、未焼成クレー、特定の粉
末ゴムの３成分を200〜300重量部配合し、かつ、それら
の３成分の組成比が３成分の合計に対しそれぞれ45〜5
5、40〜50、２〜５重量％であるコンミテータ用アスベ
ストフリーレゾール型フェノール樹脂成形材料に関する
ものである。ここで用いられるレゾール型フェノール樹
脂は次の通りである。
ル型レゾールを重量比80/20乃至60/40で混合した樹脂10
0重量部に対し、ガラス繊維、未焼成クレー、特定の粉
末ゴムの３成分を200〜300重量部配合し、かつ、それら
の３成分の組成比が３成分の合計に対しそれぞれ45〜5
5、40〜50、２〜５重量％であるコンミテータ用アスベ
ストフリーレゾール型フェノール樹脂成形材料に関する
ものである。ここで用いられるレゾール型フェノール樹
脂は次の通りである。
まず、ジメチレンエーテル型レゾールはジメチレンエ
ーテル結合を主結合とする固形レゾールであるが、フリ
ーＰが５重量％以下、Ｍ＝ｎ（フリーＰ除外分子量、以
下同じ）800〜1200、フェノール核結合官能基がメチレ
ン基、メチロール基、及びジメチレンエーテル基より構
成され、各官能基の比率がそれぞれ20〜50モル％、10〜
20モル％及び40〜60モル％であるものが好ましい。
ーテル結合を主結合とする固形レゾールであるが、フリ
ーＰが５重量％以下、Ｍ＝ｎ（フリーＰ除外分子量、以
下同じ）800〜1200、フェノール核結合官能基がメチレ
ン基、メチロール基、及びジメチレンエーテル基より構
成され、各官能基の比率がそれぞれ20〜50モル％、10〜
20モル％及び40〜60モル％であるものが好ましい。
次に、メチロール型レゾールはメチロール結合を主成
分とする同型レゾールであるが、フリーP5重量％以下、
Ｍ＝n600〜1000、フェノール核結合官能基がメチレン
基、メチロール基、及びジメチレンエーテル基より構成
され、各官能基の比率がそれぞれ30〜50モル％、30〜70
モル％及び０〜20モル％であるものが好ましい。
分とする同型レゾールであるが、フリーP5重量％以下、
Ｍ＝n600〜1000、フェノール核結合官能基がメチレン
基、メチロール基、及びジメチレンエーテル基より構成
され、各官能基の比率がそれぞれ30〜50モル％、30〜70
モル％及び０〜20モル％であるものが好ましい。
ここでレゾール型フェノール樹脂に限定しているの
は、各種モーターの小型高速回転化に伴なうコイルの銅
巻線の微細化、あるいは銅接点の腐食、ハンダ接合時の
耐熱性を考慮しての事である。又、ジメチレンエーテル
型レゾールの方がメチロール型レゾールに比べ、熱劣化
速度が小さいが、ジメチレンエーテル型レーゾール量が
多くなると成形時の硬化性が悪くなるため、前記の範囲
に定めた。
は、各種モーターの小型高速回転化に伴なうコイルの銅
巻線の微細化、あるいは銅接点の腐食、ハンダ接合時の
耐熱性を考慮しての事である。又、ジメチレンエーテル
型レゾールの方がメチロール型レゾールに比べ、熱劣化
速度が小さいが、ジメチレンエーテル型レーゾール量が
多くなると成形時の硬化性が悪くなるため、前記の範囲
に定めた。
樹脂に対する前記３成分の配合割合は200〜300重量部
である。300重量部以上であると材料化が難しく、又、
材料化できても流動性に乏しく成形性に支障をきたす。
200重量部以下であると収縮率が大きくなりコンミテー
タ成形時にセグメントと樹脂の間に隙間が生じ問題とな
る為この範囲が最適である。
である。300重量部以上であると材料化が難しく、又、
材料化できても流動性に乏しく成形性に支障をきたす。
200重量部以下であると収縮率が大きくなりコンミテー
タ成形時にセグメントと樹脂の間に隙間が生じ問題とな
る為この範囲が最適である。
ガラス繊維は、一般に市販されている径10〜13μ、長
さ１〜6mmのチョップドストランドであれば、いずれも
使用する事が可能である。又、繊維径が３〜６μの小さ
いものを使用すれば切削加工性を更に向上する事が可能
である。
さ１〜6mmのチョップドストランドであれば、いずれも
使用する事が可能である。又、繊維径が３〜６μの小さ
いものを使用すれば切削加工性を更に向上する事が可能
である。
未焼成クレーは、Al2O3成分が35％以上であり、純度9
5％以上、平均粒径５μ以下のものが好ましい。Al2O3成
分が35％以下のものは、フェノール組成物とした時の熱
伝導率が低く好ましくない。又、未焼成クレーは切削加
工時の発熱温度域（200〜400℃）で脱水吸熱反応を起こ
す為、が切削加工性を良くする効果があり、反応開始温
度が400℃程度なので耐熱性の面からも好ましい。
5％以上、平均粒径５μ以下のものが好ましい。Al2O3成
分が35％以下のものは、フェノール組成物とした時の熱
伝導率が低く好ましくない。又、未焼成クレーは切削加
工時の発熱温度域（200〜400℃）で脱水吸熱反応を起こ
す為、が切削加工性を良くする効果があり、反応開始温
度が400℃程度なので耐熱性の面からも好ましい。
粉末ゴムは、カルボキシ変性NBRであり、アクリロニ
トリル含有量30〜35％で、分子量30万以上のものが好ま
しい。粉末ゴムを少量添加したものは、高温時での成形
品の微小クラック発生防止に効果があり、成形品内部の
フェノール樹脂の酸化劣化速度を遅延する事により、熱
時の寸法変化、重量減少、強度低下が小さくなると考え
ている。尚、アクリロニトリル含有量がここで規制する
範囲外のものは、微小クラック防止に効果が少なく好ま
しくない。
トリル含有量30〜35％で、分子量30万以上のものが好ま
しい。粉末ゴムを少量添加したものは、高温時での成形
品の微小クラック発生防止に効果があり、成形品内部の
フェノール樹脂の酸化劣化速度を遅延する事により、熱
時の寸法変化、重量減少、強度低下が小さくなると考え
ている。尚、アクリロニトリル含有量がここで規制する
範囲外のものは、微小クラック防止に効果が少なく好ま
しくない。
前記３成分の配合比について説明する。
ガラス繊維の添加量は、45重量％以下では十分な強度
が得られ難く、55重量％以上では混練時の作業性が低下
し、成形材料も困難となる。
が得られ難く、55重量％以上では混練時の作業性が低下
し、成形材料も困難となる。
ゴム粉末の添加量は、２重量％以下では効果がなく、
５重量％以上にすると材料混練の際高粘度化し、材料中
のガラス繊維の破壊が多く強度低下を招き、更に、混練
後の材料が固くなり粉砕が困難となる為、２〜５重量％
が適当である。
５重量％以上にすると材料混練の際高粘度化し、材料中
のガラス繊維の破壊が多く強度低下を招き、更に、混練
後の材料が固くなり粉砕が困難となる為、２〜５重量％
が適当である。
未焼成クレーの量も50重量％以上とすると強度の低下
が大きくなり、40重量％以下では切削加工性への効果が
低くなる為、40〜50重量％が最適である。
が大きくなり、40重量％以下では切削加工性への効果が
低くなる為、40〜50重量％が最適である。
材料化の方法は、樹脂、充填材、添加剤等の混合物を
ロール、コニーダ、二軸押出機等を利用して加熱溶融混
練した後、冷却、粉砕して材料化する。
ロール、コニーダ、二軸押出機等を利用して加熱溶融混
練した後、冷却、粉砕して材料化する。
いずれの方法でも、これまで説明した範囲の組成であ
れば耐熱寸法安定性に優れ、かつ切削加工性の優れた材
料が得られた。
れば耐熱寸法安定性に優れ、かつ切削加工性の優れた材
料が得られた。
《実施例》 実施例及び比較例について、以下に説明する。配合処
方、混練条件を第１表に、その結果を第２表に示す。
方、混練条件を第１表に、その結果を第２表に示す。
（測定方法） 1.JIS K−6911に従って測定。テストピース成形条件は
トランスファ成形175℃３分で行った。
トランスファ成形175℃３分で行った。
2.175℃３分でトランスファー成形後、180℃で８時間ベ
ーキングを行って、テストピースを作製した。寸法変化
率は、JIS K−6911成形収縮率用テストピースを230℃、
500時間加熱して測定した。重量変化率は、外径15mm、
内径7mm、高さ10mmの円筒形のテストピースを300℃、50
0時間加熱して測定した。
ーキングを行って、テストピースを作製した。寸法変化
率は、JIS K−6911成形収縮率用テストピースを230℃、
500時間加熱して測定した。重量変化率は、外径15mm、
内径7mm、高さ10mmの円筒形のテストピースを300℃、50
0時間加熱して測定した。
3.径30mmのコンミテータを190℃、40秒で圧縮成形し、2
10℃で７時間ベーキングし、250℃加熱下で30,000r.p.m
で10分間回転させた後測定した。
10℃で７時間ベーキングし、250℃加熱下で30,000r.p.m
で10分間回転させた後測定した。
4.テストピース切削時のトルク値（Ｔ）とアルミ板切削
時のトルク値（Ts）の比T/Tsで示す。切削は以下の条件
で行った。
時のトルク値（Ts）の比T/Tsで示す。切削は以下の条件
で行った。
切削速度 1mm/分 ドリル回転数 500r.p.m 使用ドリル KOBE STEEL製、径3.0mm アルミ板厚さ 2mm テストピース厚さ 3mm 《発明の効果》 実施例からも明らかなとおり、本発明の成形材料は充
填材にアスベストを使用することなく、従来のコンミテ
ータ用材料の欠点があった耐熱寸法安定性、切削加工性
を向上させ、かつ強度は従来のものと同等の成形材料を
得る事ができ、小型高性能モーターのコンミテータ用材
料として非常に有効である。
填材にアスベストを使用することなく、従来のコンミテ
ータ用材料の欠点があった耐熱寸法安定性、切削加工性
を向上させ、かつ強度は従来のものと同等の成形材料を
得る事ができ、小型高性能モーターのコンミテータ用材
料として非常に有効である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 61:10 13:00） (56)参考文献 特開 昭61−151260（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−34948（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−63505（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−228562（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−241934（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−212452（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−266455（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08L 61/04 - 61/16 C08L 9/00 - 21/02 H02K 13/00 - 13/14
Claims (1)
- 【請求項１】ジメチレンエーテル型レゾールとメチロー
ル型レゾールを、重量比80/20乃至60/40で混合した樹脂
100重量部に対し、ガラス繊維、Al2O3含有率35％以上の
未焼成クレー及びカルボキシ変性NBRの３成分を200〜30
0重量部配合し、かつ、それら３成分の配合比が３成分
の合計に対してそれぞれ45〜55重量％、40〜50重量％、
２〜５重量％であることを特徴とするコンミテータ用フ
ェノール樹脂成形材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1210685A JP3053821B2 (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | コンミテータ用フェノール樹脂成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1210685A JP3053821B2 (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | コンミテータ用フェノール樹脂成形材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0374456A JPH0374456A (ja) | 1991-03-29 |
| JP3053821B2 true JP3053821B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=16593411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1210685A Expired - Fee Related JP3053821B2 (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | コンミテータ用フェノール樹脂成形材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3053821B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030061510A (ko) * | 2002-01-14 | 2003-07-22 | 삼성전기주식회사 | 편향요크 |
-
1989
- 1989-08-17 JP JP1210685A patent/JP3053821B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0374456A (ja) | 1991-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |