JP6213099B2 - エポキシ樹脂成形材料、モールドコイルの製造方法及びモールドコイル - Google Patents

Description

本発明は、エポキシ樹脂成形材料、モールドコイルの製造方法及びモールドコイルに関するものである。

一般的に電気機器部品は、構成部品の保護及び絶縁性の担保を目的として、樹脂組成物で封止されている。自動車電装部品のイグニッションコイルでは、樹脂組成物のなかでも、絶縁性、機械特性に優れたエポキシ樹脂組成物が多く用いられているが、近年、小型化、高機能化及び低コスト化の要求が高まっている。こうした中、イグニッションコイル封止用の樹脂組成物には、小型化及び高機能化に対応した高含浸性、高絶縁性及び高信頼性などが求められている。

イグニッションコイルは、通常、ケースにコイルなどの部品を収納した後、注型用エポキシ樹脂組成物を流し込み硬化させることで、注型封止されている。特許文献１には、高密度化、高集積化に対応する長寿命、高耐久性の電気・電子機器を広く提供することを目的として、ケース内に収容した巻線及びボビンからなるコイルを予めコイルとの接着性が良好な樹脂Ａで前処理した後、ケース内に収容した部品全体を低弾性樹脂Ｂで処理することが提案されている。しかしながら、注型用エポキシ樹脂を用いた注型封止では、ボイドが発生しやすいため、十分な信頼性が得られない場合があった。また、注型用エポキシ樹脂を用いた注型封止では硬化時間が長く、生産性が劣る点に課題を有していた。このように、低コスト化と高信頼性とを両立することができるコイルの封止方法及びそれに適した材料が求められていた。

特開２００３−１５８０１９号公報

生産サイクルの短縮による低コスト化、ならびに、加圧によるボイドレス化、コイルへの樹脂の含浸性向上及びとそれらに起因しての信頼性向上を可能とする樹脂封止方法として、インジェクション成形などの成形による封止が期待される。しかしながら、生産サイクルの短縮のために、硬化性を高めて短時間での硬化を行うと、反応熱の蓄熱が起こりやすくなり、ボビン等の部品の熱による変形等が発生し、製品としての機能を発揮できなくなる場合があった。そこで、発熱による内部部品の変形等を発生させない程度に反応熱を抑え、かつ、生産サイクルの短縮化を可能とする短時間での硬化に対応できるインジェクション成形用の成形材料が求められる。

本発明の目的は、モールドコイルのコイルへの樹脂の含浸性を確保しつつ、発熱による内部部品の変形等を発生させずに、ハイサイクルでの連続成形を可能とするインジェクション成形用エポキシ樹脂成形材料を提供することにある。また、本発明の別の目的は、高い信頼性を有するモールドコイルを低コストで製造することができるモールドコイルの製造方法を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
［１］ （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）無機充填材及び（Ｃ）酸無水物系の硬化剤を含む樹脂組成物を混合及び／又は混練してなり、射出成形によりコイルを封入することによりモールドコイルを得ることができるエポキシ樹脂成形材料であって、下記式（２）で表わされる前記（Ｃ）酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量Ａが２３０ｇ／ｅｑ以上であることを特徴とするエポキシ樹脂成形材料。

Ａ：酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量
Ａｊ：酸無水物ｊの酸無水物当量
ＷＡｊ：酸無水物ｊの全酸無水物の重量分率
［２］ 前記モールドコイルが最外部にケースを有しない構造であることを特徴とする［１］に記載のエポキシ樹脂成形材料。
［３］下記式（１）で表わされる前記（Ａ）エポキシ樹脂全体の見かけのエポキシ当量Ｅが２３０ｇ／ｅｑ以上であり、かつ、前記式（２）で表わされる前記（Ｃ）酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量Ａが２３０ｇ／ｅｑ以上であることを特徴とする［１］又は［２］に記載のエポキシ樹脂成形材料。

Ｅ：エポキシ樹脂全体の見かけのエポキシ当量
Ｅｉ：エポキシ樹脂ｉのエポキシ当量
ＷＥｉ：エポキシ樹脂ｉの全エポキシ樹脂中の重量分率
［４］ ＤＳＣにおける発熱量が９０Ｊ／ｇ以下であることを特徴とする、［１］から［３］のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
［５］ Ｅ型粘度計を用いて、温度６０℃、１ｒｐｍの条件で測定した際の粘度が１Ｐａ・ｓ以上、１００Ｐａ・ｓ以下の範囲内であることを特徴とする［１］から［４］のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
［６］ １２０℃でのゲル化時間が６０秒以上、３００秒以下の範囲内であることを特
徴とする［１］から［５］のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
［７］ １５０℃でのゲル化時間が１５秒以上、１００秒以下の範囲内であることを特徴とする［１］から［６］のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
［８］ 前記（Ｂ）無機充填材が、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、タルク及びマイカからなる群より選ばれる少なくとも１種以上を含むことを特徴とする［１］から［７］のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
［９］ 前記（Ｂ）無機充填材が、溶融シリカ、及び／又は結晶シリカであることを特徴とする［１］から［８］のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
［１０］ 前記（Ｂ）無機充填材の配合量が、前記エポキシ樹脂成形材料全体の３５体積％以上、７０体積％以下であることを特徴とする［１］から［９］のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
［１１］ 前記（Ａ）エポキシ樹脂が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂及び脂環式エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の液状のエポキシ樹脂に、軟化点６０℃以上、１２０℃以下の固形エポキシ樹脂を溶解させたエポキシ樹脂を含むことを特徴とする［１］から［１０］のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
［１２］ 前記（Ｃ）酸無水物系の硬化剤が、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸及びこれらの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種以上を含むことを特徴とする［１］から［１１］のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
［１３］ （ａ）コイルを収納したケースを金型キャビティ内に設置する工程、（ｂ）射出成形機を用いて、［１］から［１２］のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料を前記ケース内に加圧注入して前記コイルを封入する工程、を有することを特徴とするモールドコイルの製造方法。
［１４］ （ｃ）コイルを直接金型キャビティ内に設置する工程、（ｄ）射出成形機を用いて、［２］から［１２］のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料を前記金型キャビティ内に加圧注入して前記コイルを封入する工程、を有することを特徴とする最外部にケースを有しないモールドコイルの製造方法。
［１５］ （ａ）磁気コア、一次コイル及び二次コイルを備えたイグニッションコイルを収納したケースを金型キャビティ内に設置する工程、（ｂ）射出成形機を用いて、［１］から［１２］のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料を前記ケース内に加圧注入して前記イグニッションコイルを封入する工程、を有することを特徴とするモールドコイルの製造方法。
［１６］ （ｃ）磁気コア、一次コイル及び二次コイルを備えたイグニッションコイルを直接金型キャビティ内に設置する工程、（ｄ）射出成形機を用いて、［１］から［１２］のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料を前記金型キャビティ内に加圧注入して前記イグニッションコイルを封入する工程、を有することを特徴とする最外部にケースを有しないモールドコイルの製造方法。

本発明に従うと、モールドコイルのコイルへの樹脂の含浸性を確保しつつ、発熱による内部部品の変形等を発生させずに、ハイサイクルでの連続成形を可能とするインジェクション成形用エポキシ樹脂成形材料を得ることができる。また、本発明に従うと、高い信頼性を有するモールドコイルを低コストで製造することができる。

本発明のエポキシ樹脂成形材料は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）無機充填材及び（Ｃ）酸無水物系の硬化剤を含む樹脂組成物を混合及び／又は混練してなり、射出成形によりコイルを封入することによりモールドコイルを得ることができるエポキシ樹脂成形材料であって、下記式（１）で表わされる（Ａ）エポキシ樹脂全体の見かけのエポキシ当量Ｅが２３０ｇ／ｅｑ以上であるか、又は、下記式（２）で表わされる（Ｃ）酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量Ａが２３０ｇ／ｅｑ以上であることを特徴とする。

Ｅ：エポキシ樹脂全体の見かけのエポキシ当量
Ｅｉ：エポキシ樹脂ｉのエポキシ当量
ＷＥｉ：エポキシ樹脂ｉの全エポキシ樹脂中の重量分率

Ａ：酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量
Ａｊ：酸無水物ｊの酸無水物当量
ＷＡｊ：酸無水物ｊの全酸無水物の重量分率
これにより、モールドコイルのコイルへの樹脂の含浸性を確保しつつ、発熱による内部部品の変形等を発生させずに、ハイサイクルでの連続成形を可能とするエポキシ樹脂成形材料を得ることができる。また、本発明のモールドコイルの製造方法は、（ａ）コイルを収納したケースを金型キャビティ内に設置する工程、（ｂ）射出成形機を用いて、上述のエポキシ樹脂成形材料をケース内に加圧注入してコイルを封入する工程、を有することを特徴とする。また、本発明の最外部にケースを有しないモールドコイルの製造方法は、（ｃ）コイルを直接金型キャビティ内に設置する工程、（ｄ）射出成形機を用いて、上述のエポキシ樹脂成形材料を金型キャビティ内に加圧注入してコイルを封入する工程、を有することを特徴とする。これらにより、高い信頼性を有するモールドコイルを低コストで製造することができるモールドコイルの製造方法を得ることができる。さらに、本発明のモールドコイルは、上述の（ａ）工程及び（ｂ）工程を有する方法により得られることを特徴とする。また、本発明の最外部にケースを有しないモールドコイルは、上述の（ｃ）工程及び（ｄ）工程を有する方法により得られることを特徴とする。これらにより、高い信頼性を有するモールドコイルを得ることができる。以下、本発明を詳細に説明する。

先ず、本発明のエポキシ樹脂成形材料について説明する。本発明のエポキシ樹脂成形材料は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）無機充填材及び（Ｃ）酸無水物系の硬化剤を含む樹脂組成物を混合及び／又は混練してなり、射出成形によりコイルを封入することによりモールドコイルを得ることができるエポキシ樹脂成形材料、より好ましくは、射出成形によりコイルを封入することにより最外部にケースを有しないモールドコイルを得ることができるエポキシ樹脂成形材料であって、上記式（１）で表わされる（Ａ）エポキシ樹脂全体の見かけのエポキシ当量Ｅが２３０ｇ／ｅｑ以上であるか、又は、上記式（２）で表わされる（Ｃ）酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量Ａが２３０ｇ／ｅｑ以上であることが好ましい。さらに好ましくは、上記式（１）で表わされる（Ａ）エポキシ樹脂全体の見かけのエポキシ当量Ｅが２６０ｇ／ｅｑ以上であるか、又は、上記式（２）で表わされる（Ｃ）酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量Ａが２６０ｇ／ｅｑ以上であることがさらに好ましい。見かけのエポキシ当量Ｅ、又は、見かけの酸無水物当量Ａを上記の下限値以上とすることで、材料中の反応基の数を減らすことができるため、反応熱が少なくなり、結果としてボビン等の耐熱性の低い部品の変形を抑えることができる。また、生産性や特性の観点から、上記式（１）で表わされる（Ａ）エポキシ樹脂全体の見かけのエポキシ当量Ｅの上限値については１０００ｇ／以下程度であることが望ましく、上記式（２）で表わされる（Ｃ）酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量Ａの上限値については５００ｇ／ｅｑ以下程度であることが望ましい。

また、本発明のエポキシ樹脂成形材料は、上記式（１）で表わされる（Ａ）エポキシ樹脂全体の見かけのエポキシ当量Ｅが２３０ｇ／ｅｑ以上であり、かつ、上記式（２）で表わされる（Ｃ）酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量Ａが２３０ｇ／ｅｑ以上であることがより好ましく、上記式（１）で表わされる（Ａ）エポキシ樹脂全体の見かけ
のエポキシ当量Ｅが２６０ｇ／ｅｑ以上であり、かつ、上記式（２）で表わされる（Ｃ）酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量Ａが２６０ｇ／ｅｑ以上であることが特に好ましい。見かけのエポキシ当量Ｅ及び見かけの酸無水物当量Ａを共に上記の下限値以上とすることで、材料中の反応基の数をさらに減らすことができるため、反応熱がさらに少なくなり、結果としてボビン等の耐熱性の低い部品の変形をより確実に抑えることができる。また、上記式（１）で表わされる（Ａ）エポキシ樹脂全体の見かけのエポキシ当量Ｅの上限値、及び上記式（２）で表わされる（Ｃ）酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量Ａの上限値については、特に限定されないが、生産性や特性の観点から、上記式（１）で表わされる（Ａ）エポキシ樹脂全体の見かけのエポキシ当量Ｅの上限値が１０００ｇ／ｅｑ以下程度であり、かつ、上記式（２）で表わされる（Ｃ）酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量Ａの上限値が５００ｇ／ｅｑ以下程度であることが望ましい。

本発明のエポキシ樹脂成形材料は、ＤＳＣにおける発熱量が９０Ｊ／ｇ以下であることが好ましく、７０Ｊ／ｇ以下であることがさらに好ましい。ＤＳＣにおける発熱量を上記の上限値以下とすることで、ボビン等の耐熱性の低い部品の変形を抑えることができる。

また、本発明のエポキシ樹脂成形材料は、Ｅ型粘度計を用いて、温度６０℃、１ｒｐｍの条件で測定した際の粘度が１Ｐａ・ｓ以上、１００Ｐａ・ｓ以下の範囲内であることが好ましく、２Ｐａ・ｓ以上、５０Ｐａ・ｓ以下の範囲内であることがさらに好ましい。粘度を上記下限値以上することで成形時のバリの発生を抑制する効果を得ることができる。また、上記上限値以下とすることで、コイルへの樹脂の含浸性を向上させる効果を得ることができる。

また、本発明のエポキシ樹脂成形材料は、１２０℃でのゲル化時間が６０秒以上、３００秒以下の範囲内であることが好ましく、９０秒以上、２７０秒以下であることがさらに好ましい。ゲル化時間を上記下限値以上とすることで、コイルへの樹脂の含浸性を向上させる効果を得ることができる。また、ゲル化時間を上記上限値以下とすることで、バリの発生を抑制する効果を得ることができる。また、ゲル化時間を上記上限値以下とすることで、生産サイクルを短縮する効果を得ることができる。

また、本発明のエポキシ樹脂成形材料は、１５０℃でのゲル化時間が１５秒以上、１００秒以下の範囲内であることが好ましく、２５秒以上、８０秒以下であることがさらに好ましい。ゲル化時間を上記下限値以上とすることで、コイルへの樹脂の含浸性を向上させる効果を得ることができる。また、ゲル化時間を上記上限値以下とすることで、バリの発生を抑制する効果を得ることができる。また、ゲル化時間を上記上限値以下とすることで、生産サイクルを短縮する効果を得ることができる。

本発明のエポキシ樹脂成形材料に用いられる（Ａ）エポキシ樹脂としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を有する化合物であればよく、特に限定するものではないが、エポキシ樹脂全体の上記式（１）で算出される見かけのエポキシ当量Ｅが２３０ｇ／ｅｑ以上となるようなエポキシ樹脂を用いることが好ましく、２６０ｇ／ｅｑ以上となるようなエポキシ樹脂を用いることがさらに好ましい。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ＥＰ−４０００（ＡＤＥＫＡ社製、エポキシ当量３２０ｇ／ｅｑ）、ＥＰ−４００５（ＡＤＥＫＡ社製、エポキシ当量５１０ｇ／ｅｑ）、ＥＰ−７００１（ＡＤＥＫＤＡ社製、エポキシ当量７００ｇ／ｅｑ）、ｊＥＲ８７１（三菱化学社製、エポキシ当量４３０ｇ／ｅｑ）、ＹＤ−１３４（新日鉄住金化社製、エポキシ当量２５０ｇ／ｅｑ）等が挙げられ、これらを単独又は２種を混合して使用することができる。また、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂及び脂環式エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の液状のエポキシ樹脂に、固形エポキシ樹脂を溶解させたエポキ
シ樹脂を使用することもできる。液状のエポキシ樹脂に固形のエポキシ樹脂を溶解させたエポキシ樹脂を用いることにより、エポキシ樹脂成形材料の粘度が適正な範囲となることでコイルへの樹脂の含浸性を損なうことなく、エポキシ樹脂全体の見かけのエポキシ当量Ｅを高めることができる。

液状のエポキシ樹脂に固形のエポキシ樹脂を溶解させたエポキシ樹脂を用いる場合、Ｅ型粘度計で測定した粘度を上述の範囲とする観点では、液状のエポキシ樹脂がビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂であることが好ましい。また、固形エポキシ樹脂の軟化点は６０℃以上、１２０℃以下であることが好ましく、６５℃以上、１００℃以下であることがさらに好ましい。上記下限値以上とすることで、見かけのエポキシ当量Ｅを大きくする効果が得ることができる。また、上記上限値以下とすることで、溶解後の粘度を低下させることができる。このような固形エポキシ樹脂としては、例えば、ｊＥＲ１００１（三菱化学社製、エポキシ当量４７５ｇ／ｅｑ、軟化点６４℃）、ｊＥＲ１００２（三菱化学社製、エポキシ当量６６０ｇ／ｅｑ、軟化点７８℃）、ｊＥＲ１００３（三菱化学社製、エポキシ当量７５５ｇ／ｅｑ、軟化点８９℃）、ｊＥＲ１００４（三菱化学社製、エポキシ当量９２５ｇ／ｅｑ、軟化点９７℃）、ＹＤ−９０１（新日鉄住化社製、エポキシ当量４７５ｇ／ｅｑ、軟化点７０℃）、ＹＤ−９０２（新日鉄住化社製、エポキシ当量６５０ｇ／ｅｑ、軟化点８７℃）、ＹＤ−９０４（新日鉄住化社製、エポキシ当量９５０ｇ／ｅｑ、軟化点１０２℃）等が挙げられ、これらを単独又は２種を混合して使用することができる。

本発明のエポキシ樹脂成形材料に用いられる（Ｂ）無機充填材の種類としては、特に限定するものではないが、例えば、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、タルク、マイカなどが挙げられ、これらを単独又は２種以上混合して使用できる。これらの中でも、成形材料の流動性の観点から、溶融シリカ、及び／又は結晶シリカが特に好ましい。

（Ｂ）無機充填材の配合量としては、特に限定するものではないが、エポキシ樹脂成形材料全体の３５体積％以上、７０体積％以下であることが好ましく、４０体積％以上、６５体積％以下であることがより好ましい。上記下限値以上とすることで、高粘度化するため、結果として、射出成形時のバリを抑制する効果を得ることができる。また、上記上限値以下とすることで、材料の流動性が低下することなく、良好な充填性を得ることができる。

用いられる（Ｃ）酸無水物系の硬化剤としては、特に限定するものではないが、上述の（Ａ）エポキシ樹脂と反応し、硬化させ得るものであれば使用することができる。具体的には、例えば、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸及びこれらの誘導体などの酸無水物が挙げられる。これらは、１種を単独で使用しても良く、２種を混合して使用しても良い。本発明では、なかでもコイルへの樹脂の含浸性が良好となるため、液状かつ低粘度である酸無水物が好ましく、特に、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸及びこれらの誘導体などの酸無水物の使用が好ましい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂などのノボラック型フェノール樹脂、ジシアンジアミド、イミダゾール、ルイス酸のアミン錯体などを併用してもよい。（Ｃ）硬化剤の配合量としては、特に限定するものではないが、（Ａ）エポキシ樹脂の全エポキシ数と、（Ｃ）硬化剤の全官能基数の比率で、０．６以上、１．４以下であることが好ましく、０．８以上、１．２以下であることがより好ましい。上記範囲内とすることで、硬化性を適切な範囲とすることが容易となる。

本発明のエポキシ樹脂成形材料に用いられる（Ｃ）酸無水物系の硬化剤は、（Ｃ）酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量Ａが２３０ｇ／ｅｑ以上となるよう酸無水物を用いることが好ましく、２６０ｇ／ｅｑ以上となるような酸無水物を用いることがさらに好ましい。上記下限値以上とすることで、発熱量を小さくできるため、結果として樹脂の発熱を抑えることができる。このような酸無水物として、具体的には、ＹＨ−３０６（三菱化学社製、酸無水物当量：２３４ｇ／ｅｑ）、ＤＳＡ（三洋化成工業社製、酸無水物当量：２６６ｇ／ｅｑ）、リカシッドＨＦ−０８（新日本理化社製、酸無水物当量：約３３０ｇ／ｅｑ）、などが挙げられる。これらは、１種を単独で使用しても良く、上記酸無水物と混合して使用してもよい。

さらに、本発明のエポキシ樹脂成形材料には、以上の成分の他、必要に応じて硬化促進剤を配合してもよい。硬化促進剤としては、エポキシ樹脂と硬化剤との反応を促進する作用を有するものであれば使用することができる。具体的には、例えば、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−ヒドロキシメチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、などのイミダゾール化合物；トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、２−（ジメチルアミノメチル）フェノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールなどの３級アミン類、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）、１，５−ジアザビシクロ［４，３，０］ノネン−５などのジアザビシクロアルケン及びその誘導体、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィンなどホスフィン類などが挙げられ、これらを単独又は２種以上を混合して使用することができる。硬化促進剤の配合量としては、特に限定するものではないが、（Ｃ）酸無水物系硬化剤１００質量部に対して、１質量部以上、１８質量部以下であることが好ましく、３．５質量部以上、１２質量部以下であることがより好ましい。上記範囲内とすることで、硬化性、粘度等を適切な範囲とすることが容易となる。

さらに、本発明のエポキシ樹脂成形材料には、必要に応じて、カップリング剤、沈降防止剤、カーボンブラックなどの着色剤、消泡剤などを配合することができる。

本発明のエポキシ樹脂成形材料は、主剤成分と硬化剤成分からなるエポキシ樹脂組成物を混合及び／又は混練して得ることができる。例えば、主剤成分は（Ａ）エポキシ樹脂に、（Ｂ）無機充填材の一部、及び必要に応じて配合される各種成分を混合して製造することができ、硬化剤成分は（Ｃ）硬化剤に、（Ｂ）無機充填材の残余、硬化促進剤、及び必要に応じて配合される各種成分を混合して製造することができる。主剤成分、及び硬化剤成分はミキサーなどの混合機、及び／又は、ニーダ、ロールなどの混練機により混合及び／又は混練することによりエポキシ樹脂成形材料を得ることができる。

次に、本発明のモールドコイルの製造方法について説明する。本発明のモールドコイルは、（ａ）磁気コア、一次コイル及び二次コイルを組み立てたイグニッションコイルなどのコイルを収納したケースを金型キャビティ内に設置する工程、（ｂ）射出成形機を用いて、上述のエポキシ樹脂成形材料を前記ケース内に加圧注入してイグニッションコイルなどのコイルを封入する工程を経て、製造することができる。また、本発明の最外部にケースを有しないモールドコイルは、（ｃ）磁気コア、一次コイル及び二次コイルを組み立てたイグニッションコイルなどのコイルを直接金型キャビティ内に設置する工程、（ｄ）射出成形機を用いて、上述のエポキシ樹脂成形材料を金型キャビティ内に加圧注入してイグニッションコイルなどのコイルを封入する工程を経て、製造することができる。部品点数
削減による低コスト化という観点からは、最外部にケースを有しないモールコイル及びその製造方法がより好ましい。また、射出成形機を用いて本発明のエポキシ樹脂成形材料で成形封止する本発明のモールドコイルの製造方法では、発熱による部品変形等を発生させることなく、金型キャビティの形状及び封入されるコイルの形状などによって変動はあるものの、およそ、６０秒〜３６０秒という短時間の生産サイクルでの連続生産が可能となり、２４０分〜６００分という長時間の生産サイクルでしか生産ができなかった従来の注入封止に対して、大幅な生産性向上が図れることとなる。このように、射出成形機を用いて本発明のエポキシ樹脂成形材料で成形封止する本発明の製造方法によりモールドコイルを製造することで、高い信頼性を有するモールドコイルを低コストで製造することができるものである。

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例及び比較例において用いた各原材料は以下のとおりである。
（Ａ）エポキシ樹脂
（１）液状エポキシ樹脂１：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ダウケミカル日本社製、ＤＥＲ−３３１Ｊ、エポキシ当量１８６ｇ／ｅｑ）
（２）液状エポキシ樹脂２：液状エポキシ樹脂（ＡＤＥＫＡ製、ＥＰ−４０００、エポキシ当量３２０ｇ／ｅｑ）
（３）固形エポキシ樹脂３：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製、ｊＥＲ１００２、エポキシ当量６６０ｇ／ｅｑ、軟化点７８℃）
（４）固形エポキシ樹脂４：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製、ｊＥＲ１００７、エポキシ当量２０００ｇ／ｅｑ、軟化点１２８℃）
（Ｂ）無機充填材
（５）無機充填材１：溶融球状シリカ（電気化学工業社製、ＦＢ−９５０）
（６）無機充填材２：結晶シリカ（福島窯業社製、シリカパウダーＭ）
（７）無機充填材３：アルミナ（電気化学工業社製、ＤＡＭ−４５）
（Ｃ）硬化剤
（８）酸無水物系硬化剤１：メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（日立化成工業社製、ＨＮ−５５００、酸無水物当量１６８ｇ／ｅｑ）
（９）酸無水物系硬化剤２：アルキル変性テトラヒドロ無水フタル酸（三菱化学社製、ＹＨ−３０６、酸無水物当量２３４ｇ／ｅｑ）
（１０）酸無水物系硬化剤３：ドデセニルコハク酸無水物（三洋化成工業製、ＤＳＡ、酸無水物当量２６６ｇ／ｅｑ）
その他の成分
（１１）硬化促進剤１：Ｎ、Ｎ−ジメチルベンジルアミン（花王社製、カオライザーＮＯ．２０）
（１２）カップリング剤１：エポキシシランカップリング剤（日本ユニカー社製、Ａ１８７）
（１３）消泡剤１：シリコーン消泡剤（信越化学工業社製、ＫＳ−６０３）
（１４）チキソ付与材１：有機化クレイ（エレメンティス社製、ベントンＳＤ−２）

（実験例１〜３、実施例４〜６、実験例７〜１０、比較例１、２）
液状エポキシ樹脂１、２、固形エポキシ樹脂３、４、無機充填材１〜３、酸無水物系硬化剤１〜３、硬化促進剤１、カップリング剤１、消泡剤１、チキソ付与材１を、表１に示す配合割合で、スリーワン モーター（新東科学社製、ＢＬ１２００Ｆｔ）を用いて、室
温（２５℃）で１０分間均一に混合し、エポキシ樹脂成形材料を得た。

（エポキシ樹脂成形材料としての特性評価）
実施例、比較例において作製したエポキシ樹脂成形材料としての粘度、硬化性、発熱量、曲げ弾性率を以下に示す方法で評価した。評価結果を表１に示した。
（粘度）
エポキシ樹脂成形材料の粘度として、Ｅ型粘度計（東機産業製）を用い、ロータの型式は３度コーンを用い、粘度測定温度は６０℃、コーンの回転数は１ｒｐｍとして、測定した。

（硬化性）
エポキシ樹脂成形材料の硬化性を示すパラメーターとして、「ＪＩＳ Ｃ ２１０５ 電気絶縁用無溶剤液状レジン試験方法」に記載された「ゲル化時間」に準じて、１２０℃及び１５０℃の熱板上でのゲル化時間を測定した。

（発熱量）
エポキシ樹脂成形材料の発熱量を示すパラメーターとして、示差走査熱量計（セイコーインスツルメンツ製 ＤＳＣ−６１００）を用い、昇温速度を１０℃／ｍｉｎで、３０℃から２５０℃まで加熱し、発熱量を測定した。

（コイル封止における成形性評価）
実施例、比較例において作製したエポキシ樹脂成形材料を用いて、射出成形機を用いて、連続でコイルを封止成形した際の成形性について、以下に示す方法で評価した。評価結果を表１に示した。

（コイルの封止成形１）
コイル（巻線径４５μｍ、巻数４０００）を収納したＰＰＳ製のケースを射出成形用金型のキャビティ内（４０ｍｍ×４０ｍｍ×高さ３０ｍｍ）に配置し、減圧したＰＰＳ製のケース内にエポキシ樹脂成形材料を射出圧力３．５ＭＰａで射出成形した。１２０℃、６分間硬化させた後、金型から取出した。
（コイルの封止成形２）
コイル（巻線径４５μｍ、巻数４０００）を射出成形用金型のキャビティ内（４０ｍｍ×４０ｍｍ×高さ３０ｍｍ）に配置し、減圧した金型キャビティ内にエポキシ樹脂成形材料を射出圧力３．５ＭＰａで射出成形した。１２０℃、６分間硬化させた後、金型から取出した。

（ボイド発生の有無）
コイルを封止成形した成形品（モールドコイル）の外観、モールドコイルの切断面を目視観察することにより、ボイド発生の有無を評価した。

（ボビン変形）
モールドコイル切断面を目視観察することにより、ボビン変形の有無を評価した。

（コイルへの樹脂の含浸性）
モールドコイルの切断面を研磨し、コイルの最深部に樹脂が含浸しているかを顕微鏡で観察することで、コイルへの樹脂の含浸性を評価した。

実施例４〜６で作製したエポキシ樹脂成形材料は、本発明のエポキシ樹脂成形材料であり、コイルへの樹脂の含浸性も良好であり、ボイドは見られず、ボビン変形は見られなかった。一方、（Ａ）エポキシ樹脂全体の見かけのエポキシ当量Ｅ、及び（Ｃ）酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量Ａがともに２３０ｇ／ｅｑを下回る、比較例１、２のエポキシ樹脂成形材料では、ボイドは見られず、コイルへの樹脂の含浸性も良好であったが、ボビン変形が発生する結果となった。したがって、本発明のエポキシ樹脂成形材料を用いることで、ボビン変形をさせずにコイル含浸性を両立できることを確認できた。

本発明に従うと、モールドコイルのコイルへの樹脂の含浸性を確保しつつ、発熱による内部部品の変形等を発生させずに、ハイサイクルでの連続成形を可能とするインジェクション成形用エポキシ樹脂成形材料を得ることができ、高い信頼性を有するモールドコイルを低コストで製造することができるため、例えば自動車用のイグニッションコイルの製造に有用である。

Claims (16)

1. （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）無機充填材及び（Ｃ）酸無水物系の硬化剤を含む樹脂組成物を混合及び／又は混練してなり、射出成形によりコイルを封入することによりモールドコイルを得ることができるエポキシ樹脂成形材料であって、
   下記式（２）で表わされる前記（Ｃ）酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量Ａが２３０ｇ／ｅｑ以上であることを特徴とするエポキシ樹脂成形材料。
   
   Ａ：酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量
   Ａｊ：酸無水物ｊの酸無水物当量
   ＷＡｊ：酸無水物ｊの全酸無水物の重量分率
2. 前記モールドコイルが最外部にケースを有しない構造であることを特徴とする請求項１に記載のエポキシ樹脂成形材料。
3. 下記式（１）で表わされる前記（Ａ）エポキシ樹脂全体の見かけのエポキシ当量Ｅが２３０ｇ／ｅｑ以上であり、かつ、前記式（２）で表わされる前記（Ｃ）酸無水物系の硬化剤全体の見かけの酸無水物当量Ａが２３０ｇ／ｅｑ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエポキシ樹脂成形材料。
   
   Ｅ：エポキシ樹脂全体の見かけのエポキシ当量
   Ｅｉ：エポキシ樹脂ｉのエポキシ当量
   ＷＥｉ：エポキシ樹脂ｉの全エポキシ樹脂中の重量分率
4. ＤＳＣにおける発熱量が９０Ｊ／ｇ以下であることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
5. Ｅ型粘度計を用いて、温度６０℃、１ｒｐｍの条件で測定した際の粘度が１Ｐａ・ｓ以上、１００Ｐａ・ｓ以下の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
6. １２０℃でのゲル化時間が６０秒以上、３００秒以下の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
7. １５０℃でのゲル化時間が１５秒以上、１００秒以下の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
8. 前記（Ｂ）無機充填材が、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、タルク及びマイカからなる群より選ばれる少なくとも１種以上を含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
9. 前記（Ｂ）無機充填材が、溶融シリカ、及び／又は結晶シリカであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
10. 前記（Ｂ）無機充填材の配合量が、前記エポキシ樹脂成形材料全体の３５体積％以上、７０体積％以下であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
11. 前記（Ａ）エポキシ樹脂が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂及び脂環式エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の液状のエポキシ樹脂に、軟化点６０℃以上、１２０℃以下の固形エポキシ樹脂を溶解させたエポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
12. 前記（Ｃ）酸無水物系の硬化剤が、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸及びこれらの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種以上を含むことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料。
13. （ａ）コイルを収納したケースを金型キャビティ内に設置する工程、
    （ｂ）射出成形機を用いて、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料を前記ケース内に加圧注入して前記コイルを封入する工程、
    を有することを特徴とするモールドコイルの製造方法。
14. （ｃ）コイルを直接金型キャビティ内に設置する工程、
    （ｄ）射出成形機を用いて、請求項２から請求項１２のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料を前記金型キャビティ内に加圧注入して前記コイルを封入する工程、
    を有することを特徴とする最外部にケースを有しないモールドコイルの製造方法。
15. （ａ）磁気コア、一次コイル及び二次コイルを備えたイグニッションコイルを収納したケースを金型キャビティ内に設置する工程、
    （ｂ）射出成形機を用いて、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料を前記ケース内に加圧注入して前記イグニッションコイルを封入する工程、を有することを特徴とするモールドコイルの製造方法。
16. （ｃ）磁気コア、一次コイル及び二次コイルを備えたイグニッションコイルを直接金型キャビティ内に設置する工程、
    （ｄ）射出成形機を用いて、請求項２から請求項１２のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂成形材料を前記金型キャビティ内に加圧注入して前記イグニッションコイルを封入する工程、
    を有することを特徴とする最外部にケースを有しないモールドコイルの製造方法。