JP7152271B2 - 熱硬化性樹脂組成物、その硬化物からなる部材を備えたモーター、及びモーターの製造方法 - Google Patents

熱硬化性樹脂組成物、その硬化物からなる部材を備えたモーター、及びモーターの製造方法 Download PDF

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Description

本開示は、熱硬化性樹脂組成物、その硬化物からなる部材を備えたモーター、及びモーターの製造方法に関する。詳細には、本開示は、モーター、コイル等の電気電子部品を封入するために用いることのできる熱硬化性樹脂組成物、その硬化物からなる部材を備えたモーター、及びモーターの製造方法に関する。
不飽和ポリエステル樹脂に繊維強化材又は無機充填材を配合した熱硬化性樹脂組成物は、流動性が良好であると共に、寸法精度、耐熱性及び機械的強度に優れた硬化物を与えるため、OA機器、事務機器のシャーシ、自動車用ヘッドランプのランプリフレクター、封入モーター等の製造において広く使用されている。
中でも、封入モーターの製造では、モーターにコイル等の電気電子部品が封入されるため、熱硬化性樹脂組成物の硬化物は封入部品からの内部応力に対応すべく高強度であることが要求される。そのため、熱硬化性樹脂組成物には、一般にガラス繊維が配合されている。しかし、ガラス繊維は、熱硬化性樹脂組成物に機械的強度を与えることができる一方、熱硬化性樹脂組成物の流動性を低下させる原因にもなる。熱硬化性樹脂組成物の流動性が低いと、封入時に封入部品が樹脂圧力により初期位置から移動してしまい、断線、短絡等の発生により封入部品が損傷する場合がある。
この問題を解決する手段として、繊維長の短いガラス繊維を使用する方法(特許文献1)が知られている。
特開2001-247756号公報
しかし、特許文献1に記載されたような繊維長の短いガラス繊維を使用する方法を用いた場合、硬化物の機械的強度が低下するという欠点がある。
本開示は、良好な流動性と硬化物の機械的強度を両立する熱硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記のような問題を解決すべく鋭意研究した結果、熱硬化性樹脂組成物において所定の繊維長分布を持ったガラス繊維を配合することで、流動性が良好であると共に、硬化物の機械的強度に優れた熱硬化性樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の[1]~[12]を含む。
[1]
不飽和ポリエステル樹脂(A)、エチレン性不飽和化合物(B)、ガラス繊維(C)、及び無機充填材(D)を含む熱硬化性樹脂組成物であって、
前記ガラス繊維(C)の繊維長分布における最頻値が0.8~1.1mmであり、
前記ガラス繊維(C)のL75とL25の差が0.4~0.7mmであり、ここで、L25及びL75はそれぞれ、前記ガラス繊維(C)1gの中から1000本を採取し、マイクロスコープを用いて前記ガラス繊維(C)の繊維長を測定して得られる数基準繊維長分布曲線において、積算値が25%及び75%の時の繊維長である、熱硬化性樹脂組成物。
[2]
前記無機充填材(D)が炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、及び水酸化アルミニウムから選択される少なくとも1種である、[1]に記載の熱硬化性樹脂組成物。
[3]
前記ガラス繊維(C)の繊維長分布における最頻値が0.8~1.0mmである、[1]又は[2]のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。
[4]
前記ガラス繊維(C)のL75とL25の差が0.5~0.7mmである、[1]~[3]のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。
[5]
前記ガラス繊維(C)の含有量が、前記不飽和ポリエステル樹脂(A)及び前記エチレン性不飽和化合物(B)の合計100質量部に対して20~50質量部である、[1]~[4]のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。
[6]
前記無機充填材(D)の含有量が、前記不飽和ポリエステル樹脂(A)及び前記エチレン性不飽和化合物(B)の合計100質量部に対して200~600質量部である、[1]~[5]のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。
[7]
前記エチレン性不飽和化合物(B)の含有量が、前記不飽和ポリエステル樹脂(A)と前記エチレン性不飽和化合物(B)との合計に対して25~70質量%である、[1]~[6]のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。
[8]
さらに低収縮剤(E)を含む、[1]~[7]のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。
[9]
さらに硬化剤(F)を含む、[1]~[8]のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。
[10]
さらに離型剤(G)を含む、[1]~[9]のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。
[11]
[1]~[10]のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物の硬化物からなる部材を備えたモーター。
[12]
内部に電気電子部品を有する筐体内に[1]~[10]のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物を封入すること、及び前記熱硬化性樹脂組成物を加熱硬化することを含む、モーターの製造方法。
本開示によれば、良好な流動性と硬化物の機械的強度を両立する熱硬化性樹脂組成物を提供することができる。
以下、本開示の熱硬化性樹脂組成物について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態のみに限定されるものではない。
以下の説明において、「エチレン性不飽和結合」とは、芳香環を形成する炭素原子を除く炭素原子間で形成される二重結合を意味する。
「メジアン径」とは、レーザ回折・散乱法によって求めた体積基準の粒径分布における累積50%となる粒子径を意味する。
「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、「(メタ)アクリル」とは、アクリル又はメタクリルを意味する。
<1.熱硬化性樹脂組成物>
一実施態様の熱硬化性樹脂組成物は、不飽和ポリエステル樹脂(A)、エチレン性不飽和化合物(B)、ガラス繊維(C)、及び無機充填材(D)を含む。
[不飽和ポリエステル樹脂(A)]
不飽和ポリエステル樹脂は、多価アルコールと不飽和多塩基酸と、必要に応じて飽和多塩基酸とを重縮合させて得られるものであり、特に限定されない。不飽和多塩基酸とは、エチレン性不飽和結合を有する多塩基酸であり、飽和多塩基酸とは、エチレン性不飽和結合を有さない多塩基酸である。不飽和ポリエステル樹脂は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンタンジオール、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールA、グリセリン等が挙げられる。これらの中でも、硬化物の耐熱性、機械的強度及び成形時の樹脂流動性の観点から、プロピレングリコール、ネオペンタンジオール、水素化ビスフェノールA及びビスフェノールAが好ましく、プロピレングリコールがより好ましい。多価アルコールは、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
不飽和多塩基酸としては、例えば、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸等が挙げられる。これらの中でも、硬化物の耐熱性、機械的強度及び成形時の樹脂流動性等の観点から、無水マレイン酸及びフマル酸がより好ましい。不飽和多塩基酸は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
飽和多塩基酸としては、例えば、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、テトラクロロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。これらの中でも硬化物の耐熱性、機械的強度及び成形時の樹脂流動性等の観点から、無水フタル酸及びイソフタル酸がより好ましい。飽和多塩基酸は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
不飽和ポリエステル樹脂は、上記のような原料を用いて公知の方法で合成することができる。不飽和ポリエステル樹脂の合成における各種条件は、使用する原料及びその量に応じて適宜設定することができるが、一般的に、窒素ガス等の不活性ガス気流中、140~230℃の温度にて加圧又は減圧下でのエステル化反応を用いることができる。エステル化反応では、必要に応じてエステル化触媒を使用することができる。エステル化触媒の例としては、酢酸マンガン、ジブチル錫オキサイド、シュウ酸第一錫、酢酸亜鉛、及び酢酸コバルト等の公知の触媒が挙げられる。エステル化触媒は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
不飽和ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、特に限定されない。不飽和ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、好ましくは3,000~25,000であり、より好ましくは5,000~20,000であり、さらに好ましくは7,000~18,000である。重量平均分子量が3,000~25,000であれば、熱硬化性樹脂組成物の成形性がより一層良好となる。なお、本開示において「重量平均分子量」は、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC:size exclusion chromatography)、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC:gel permeation chromatography)によって測定される標準ポリスチレン換算値とする。
不飽和ポリエステル樹脂の不飽和度は50~100モル%であることが好ましく、より好ましくは60~100モル%であり、さらに好ましくは70~100モル%である。不飽和度が上記範囲であると、熱硬化性樹脂組成物の成形性がより良好である。不飽和ポリエステル樹脂の不飽和度は、原料として用いた不飽和多塩基酸及び飽和多塩基酸のモル数を用いて、以下の式により算出可能である。
不飽和度(モル%)={(不飽和多塩基酸のモル数)/(不飽和多塩基酸のモル数+飽和多塩基酸のモル数)}×100
[エチレン性不飽和化合物(B)]
エチレン性不飽和化合物は、不飽和ポリエステル樹脂と共重合可能なエチレン性不飽和結合を有するものであれば、特に制限されることなく使用することができる。エチレン性不飽和化合物としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン、ジビニルベンゼンなどの芳香族系モノマー;2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアルキレンオキサイドのジアクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸メチルなどの(メタ)アクリレートモノマー;ジアリルフタレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレートプレポリマー等のアルケニル基を有するモノマー;及び上記モノマーが複数個結合したオリゴマー等などが挙げられる。これらの中でも、不飽和ポリエステル樹脂との反応性の観点から、スチレン及びメタクリル酸メチルが好ましく、特にスチレンが好ましい。エチレン性不飽和化合物は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
エチレン性不飽和化合物の含有量は、不飽和ポリエステル樹脂とエチレン性不飽和化合物との合計に対して25質量%以上であることが好ましい。これにより、熱硬化性樹脂組成物を取り扱いやすい粘度とすることができる。この観点から、エチレン性不飽和化合物の含有量は27質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることがさらに好ましい。
エチレン性不飽和化合物の含有量は、不飽和ポリエステル樹脂とエチレン性不飽和化合物との合計に対して70質量%以下であることが好ましい。これにより、熱硬化性樹脂組成物の硬化物の機械的強度を高くすることができる。この観点から、エチレン性不飽和化合物の含有量は68質量%以下であることがより好ましく、65質量%以下であることがさらに好ましい。
[ガラス繊維(C)]
ガラス繊維は、アスペクト比が3以上の繊維状物質である。アスペクト比は、JIS Z 8900-1:2008「粒子径測定装置検定用粒子」に記載されている顕微鏡法によって測定することができる。ガラス繊維としては、チョップドストランドガラスが挙げられる。ガラス繊維の繊維長分布における最頻値は0.8~1.1mmであり、L75とL25の差は0.4~0.7mmである。L25及びL75はそれぞれ、ガラス繊維1gの中から1000本を採取し、マイクロスコープを用いてガラス繊維の繊維長を測定して得られる0.05mm刻みの数基準繊維長分布曲線において、積算値が25%及び75%の時の繊維長である。最頻値は、同様にして得られる0.05mm刻みの数基準繊維長分布曲線において、最も分率の高い繊維長である。
ガラス繊維の繊維長分布における最頻値は0.8~1.1mmであり、好ましくは0.8~1.0mmであり、より好ましくは0.8~0.9mmである。繊維長分布における最頻値が0.8mm以上であれば、硬化物の機械的強度が良好であり、1.1mm以下であれば流動性が良好である。
ガラス繊維のL75とL25の差は0.4~0.7mmであり、好ましくは0.5~0.7mmであり、より好ましくは0.6~0.7mmである。L75とL25との差は、ガラス繊維長の分布の大きさ(広さ)を示す。同じ最頻値を有するガラス繊維において、L75とL25との差が大きい場合、全体に対する長繊維の割合が多くなるため、流動性は低下する。L75とL25の差が0.7mm以下であれば、長繊維の存在による流動性の低下を抑制することができる。一方、同じ最頻値を有するガラス繊維において、L75とL25との差が小さい場合、全体に対する長繊維の割合は少ないため、長繊維の存在による流動性の低下は問題とならない。しかし、L75とL25との差が大きい場合と比べて単位質量あたりのガラス繊維の本数は増えるため、L75とL25との差が小さすぎる場合も同様に流動性の低下が生じると考えられる。L75とL25の差が0.4mm以上であれば、このようなガラス繊維の本数増加による流動性の低下を抑制することができる。
ガラス繊維の配合量は、不飽和ポリエステル樹脂とエチレン性不飽和化合物との合計100質量部に対して20~50質量部であることが好ましく、より好ましくは25~45質量部であり、さらに好ましくは30~40質量部である。ガラス繊維の配合量が20質量部以上であれば、成形体の機械的特性がより良好である。一方、ガラス繊維の配合量が50質量部以下であれば、熱硬化性樹脂組成物中でガラス繊維がより均一に分散し、均質な成形体を製造することができる。
[無機充填材(D)]
無機充填材としては、本発明の技術分野において公知のものを用いることができる。無機充填材としては、例えば、炭酸カルシウム、シリカ、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、ワラストナイト、クレー、カオリン、マイカ、石膏、無水ケイ酸、ガラス粉末等が挙げられる。これらの中でも、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム及び水酸化アルミニウムが安価であるため好ましい。無機充填材は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
無機充填材のメジアン径は、成形時における熱硬化性樹脂組成物の粘度の観点から、1~100μmであることが好ましく、1~60μmであることがより好ましく、1~50μmであることがさらに好ましい。無機充填材のメジアン径が1μm以上であれば、粒子の凝集を抑制することができる。一方、無機充填材のメジアン径が100μm以下であれば、熱硬化性樹脂組成物の成形性が良好である。
無機充填材の形状は、特に制限されない。無機充填材の形状としては、例えば、略真球、楕円体、鱗片状、無定形等が挙げられる。
無機充填材の配合量は、不飽和ポリエステル樹脂とエチレン性不飽和化合物との合計100質量部に対して200~600質量部であることが好ましく、より好ましくは300~500質量部である。無機充填材の配合量が200質量部以上であれば、硬化物の機械的特性がより良好である。無機充填材の配合量が600質量部以下であれば、熱硬化性樹脂組成物中で無機充填材がより均一に分散し、均質な成形体を製造することができる。
[低収縮剤(E)]
熱硬化性樹脂組成物には低収縮剤を配合してもよい。低収縮剤としては、特に限定されず、本発明の技術分野において公知のものを用いることができる。中でも熱可塑性樹脂が好ましい。低収縮剤としては、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、飽和ポリエステル、ポリカプロラクトン、スチレン-ブタジエン系ゴム等が挙げられる。低収縮剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
低収縮剤の配合量は、不飽和ポリエステル樹脂とエチレン性不飽和化合物との合計100質量部に対して20~40質量部であることが好ましい。低収縮剤の配合量が20質量部以上であれば、硬化物の収縮率が小さくなり、成形体において所望の寸法精度を得ることができる。一方、低収縮剤の配合量が40質量部以下であれば、硬化物の機械的特性がより良好である。
[硬化剤(F)]
熱硬化性樹脂組成物には硬化剤を配合してもよい。硬化剤としては、エチレン性不飽和結合を重合できるラジカル開始剤であれば特に限定されず、本発明の技術分野において公知のものを用いることができる。硬化剤としては、例えばジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、アルキルパーエステル、パーカーボネート等の過酸化物が挙げられる。これらの過酸化物の中でも、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、1,1-ジ-t-ブチルパーオキシ-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、及びジ-t-ブチルパーオキサイドが好ましい。硬化剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
硬化剤の配合量は、不飽和ポリエステル樹脂及びエチレン性不飽和化合物の合計100質量部に対して1~10質量部であることが好ましく、1~5質量部であることがより好ましい。硬化剤の配合量が1質量部以上であれば、成形時の硬化反応が均一に起こり、硬化物の物性及び外観が良好となる。一方、硬化剤の配合量が10質量部以下であれば、熱硬化性樹脂組成物の保存安定性が良好となり、取扱い性が向上する。
[離型剤(G)]
熱硬化性樹脂組成物には離型剤を配合してもよい。離型剤としては、特に限定されず、本発明の技術分野において公知のものを用いることができる。離型剤としては、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、シリコーンオイル、合成ワックス等が挙げられる。離型剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
離型剤の配合量は、不飽和ポリエステル樹脂及びエチレン性不飽和化合物の合計100質量部に対して5~20質量部であることが好ましい。離型剤の配合量が5質量部以上であれば、型成形をした際の硬化物の離型性が良好で製品の生産性が良好とある。一方、離型剤の配合量が20質量部以下であれば、過剰な離型剤が硬化物の表面を汚染することなく、外観が良好な硬化物を得ることができる。
[その他の添加剤]
熱硬化性樹脂組成物は、上記の成分に加えて、増粘剤、着色剤、重合禁止剤、減粘剤等の本発明の技術分野において公知の成分を、本発明の効果を阻害しない範囲において含むことができる。
増粘剤は増粘効果を示す無機充填材(D)以外の化合物であり、例えばイソシアネート化合物が挙げられる。増粘剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。増粘剤の添加量は、熱硬化性樹脂組成物に要求される取り扱い性、流動性等に応じて適宜調整することができる。
着色剤は、硬化物を着色する場合等に用いられる。着色剤として、各種の無機顔料又は有機顔料を使用することができる。着色剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。着色剤の添加量は、硬化物に所望される着色度合いによって適宜調整することができる。
重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、トリメチルハイドロキノン、p-ベンゾキノン、ナフトキノン、t-ブチルハイドロキノン、カテコール、p-t-ブチルカテコール、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノールなどが挙げられる。重合禁止剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。重合禁止剤の添加量は、硬化性樹脂組成物の保管環境及び期間、硬化条件等に応じて適宜調整することができる。
<2.熱硬化性樹脂組成物の製造方法>
熱硬化性樹脂組成物は、不飽和ポリエステル樹脂(A)と、エチレン性不飽和化合物(B)と、ガラス繊維(C)と、無機充填材(D)と、必要に応じて、任意成分である低収縮剤(E)、硬化剤(F)、離型剤(G)、若しくは添加剤、又はこれらの2種以上の組み合わせと、を混合することにより製造することができる。混合方法としては、例えば混練が挙げられる。混練方法としては特に制限はなく、例えば、ニーダー、ディスパー、プラネタリーミキサー等を用いることができる。混練温度は、好ましくは5℃~40℃であり、より好ましくは10~30℃である。
熱硬化性樹脂組成物を製造する際の各成分を混合する順番については特に制限はない。例えば、不飽和ポリエステル樹脂と、エチレン性不飽和化合物の一部又は全部を混合してから他の成分を混合すると、各成分が十分に分散、あるいは均一に混合された熱硬化性樹脂組成物が得られやすいため好ましい。エチレン性不飽和化合物の少なくとも一部が、溶媒、分散媒等として作用する不飽和ポリエステル樹脂と予め混合されていてもよい。
ガラス繊維の混合方法としては、あらかじめ所定の繊維長分布を有するガラス繊維を用意し、ガラス繊維以外の各成分を含む組成物にガラス繊維を混合する方法が挙げられる。この方法によれば、ガラス繊維の繊維長分布を微調整することができる。他に、ガラス繊維を熱硬化性樹脂組成物に混合した後、混練によりガラス繊維を折損させて所定の繊維長分布を実現する方法が挙げられる。ガラス繊維の繊維長分布は、混練する他の成分の種類及び量、撹拌機の種類、撹拌速度、撹拌温度、撹拌時間などの条件で制御可能である。この方法はガラス繊維の折損を予め行う必要がないため、工程が簡易である。
<3.熱硬化性樹脂組成物の硬化方法>
熱硬化性樹脂組成物を、所望の形状に成形して硬化することによって、熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含む成形体を製造することができる。成形及び硬化方法としては、特に限定されず、本発明の技術分野において通常行われる方法、例えば、圧縮成形、トランスファー成形、射出成形等を用いることができる。
熱硬化性樹脂組成物の成形及び硬化工程としては、特に制限されないが、例えば、金型を開き、金型内に樹脂組成物を注ぎ込む方法、金型内を減圧、あるいは射出成形に代表されるような、金型の外側から圧力をかけて、スプール等の金型に設けられた穴を通じて、閉じた金型内に外部から樹脂組成物を注入する方法等がある。金型内で熱硬化性樹脂組成物を硬化させる条件は、用いる材料によって適宜設定することができ、好ましい条件の一例としては、温度120~180℃、及び硬化時間1~30分である。
一実施態様では、熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含むモーターが提供される。モーターは、例えば、内部に電気電子部品を有する筐体内に熱硬化性樹脂組成物を封入すること、及び熱硬化性樹脂組成物を加熱硬化することを含む方法によって製造することができる。
以下、実施例及び比較例によって本発明を詳細に説明する。ただし、これらによって本発明は限定されない。
<1.成分>
ガラス繊維(C):チョップドストランドガラス(日東紡績株式会社製)3mm又は1mm
無機充填材(D):炭酸カルシウム(メジアン径20μm)
低収縮剤(E):ポリスチレン
硬化剤(F):t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート
離型剤(G):ステアリン酸カルシウム
<2.不飽和ポリエステル樹脂(A)の合成>
温度計、攪拌機、不活性ガス導入口及び還流冷却器を備えた4つ口フラスコに、無水マレイン酸0.93kg(9.5モル)と、無水フタル酸0.07kg(0.5モル)と、プロピレングリコール0.76kg(10モル)とを仕込んだ。そして、窒素ガス気流下で加熱撹拌しながら200℃まで昇温してエステル化反応を行い、不飽和ポリエステル樹脂A-1を得た。その後スチレンモノマーを、不飽和ポリエステル樹脂A-1とスチレンモノマーの合計に対して30質量%となるように添加した。得られた不飽和ポリエステル樹脂A-1は、不飽和度95モル%、重量平均分子量8,000であった。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC:gel permeation chromatography)を用いて下記条件にて常温(23℃)で測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて求めた。
装置:昭和電工株式会社製Shodex(登録商標)GPC-101
カラム:昭和電工株式会社製LF-804
カラム温度:40℃
試料:不飽和ポリエステル樹脂の0.2質量%テトラヒドロフラン溶液
流量:1mL/分
溶離液:テトラヒドロフラン
検出器:RI-71S
<3.熱硬化性樹脂組成物の作製>
実施例1、比較例1~3
表1に示す配合でガラス繊維を除く成分を双腕式ニーダーに投入し、30分間混練した。その後、ガラス繊維を添加し、表1に示す時間混練して、実施例1及び比較例1~3の熱硬化性樹脂組成物を得た。熱硬化性樹脂組成物をアセトンに溶解させた後に濾過し、濾紙上に残るガラス繊維1gの中から1000本のチョップドストランドを採取し、マイクロスコープを用いて測定することにより、ガラス繊維長分布における最頻値、L25及びL75を算出した。
<4.熱硬化性樹脂組成物の評価方法>
実施例1及び比較例1~3で得られた熱硬化性樹脂組成物及び成形品について、以下の試験方法により各種物性評価を行った。これらの評価結果を表1に示す。
(1)流動性
スパイラルフロー試験により流動長(スパイラルフロー値)を測定した。具体的には、断面形状がφ3mmの半円状のスパイラルフロー金型を70tトランスファー成形機に取り付け、原料チャージ量50g、成形温度150℃、成形圧力10MPaの条件下で、熱硬化性樹脂組成物のスパイラルフロー値を測定した。
(2)成形性
下記条件にて熱硬化性樹脂組成物を成形した後に目視観察し、成形品に未充填部分及び外観の不均一性がないものを「良好」、成形品に未充填部分又は外観の不均一性があるものを「不良」とした。
成形機:150トン圧縮成形機(株式会社大阪ジャッキ製作所製)
成形金型:320×220mm平板成形用金型
成形温度:上下160℃
成形圧力:80kgf/cm
加圧時間:300秒
試料量:400g
(3)曲げ強さ
熱硬化性樹脂組成物を、成形温度160℃、成形圧力10MPa、成形時間3分の条件下で圧縮成形(株式会社テクノマルシチ製コンプレッション成形機)することによって曲げ弾性率試験片(長さ90mm×幅10mm×高さ4mm)を作製し、JIS K6911:1995 5.17に準拠して曲げ強さを測定した。
Figure 0007152271000001
表1より、最頻値が0.8~1.1mmの範囲内である実施例1、並び比較例1及び3の曲げ強さは、最頻値が0.7mmである比較例2より良好であった。しかし、L75とL25の差が0.4~0.7mmの範囲内である実施例1はスパイラルフローが比較例1~3よりも大きく、硬化物の機械的強度に加えて組成物の流動性にも優れることが明らかである。

Claims (15)

  1. 不飽和ポリエステル樹脂(A)、エチレン性不飽和化合物(B)、ガラス繊維(C)、及び無機充填材(D)を含む熱硬化性樹脂組成物であって、
    前記ガラス繊維(C)の繊維長分布における最頻値が0.8~1.1mmであり、
    前記ガラス繊維(C)のL75とL25の差が0.4~0.7mmであり、ここで、L25及びL75はそれぞれ、前記ガラス繊維(C)1gの中から1000本を採取し、マイクロスコープを用いて前記ガラス繊維(C)の繊維長を測定して得られる数基準繊維長分布曲線において、積算値が25%及び75%の時の繊維長であり、
    前記エチレン性不飽和化合物(B)の含有量が、前記不飽和ポリエステル樹脂(A)と前記エチレン性不飽和化合物(B)との合計に対して25~70質量%であり、
    前記ガラス繊維(C)の含有量が、前記不飽和ポリエステル樹脂(A)及び前記エチレン性不飽和化合物(B)の合計100質量部に対して20~50質量部であり、
    前記無機充填材(D)の含有量が、前記不飽和ポリエステル樹脂(A)及び前記エチレン性不飽和化合物(B)の合計100質量部に対して200~600質量部であり、
    前記不飽和ポリエステル樹脂(A)が、多価アルコールと、不飽和多塩基酸と、必要に応じて飽和多塩基酸との重縮合物であり、
    前記エチレン性不飽和化合物(B)が、芳香族系モノマー、(メタ)アクリレートモノマー、アルケニル基を有するモノマー、及びこれらのモノマーが複数個結合したオリゴマーからなる群より選択される一種又は二種以上である、熱硬化性樹脂組成物。
  2. 前記無機充填材(D)が炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、及び水酸化アルミニウムから選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  3. 前記ガラス繊維(C)の繊維長分布における最頻値が0.8~1.0mmである、請求項1又は2のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。
  4. 前記ガラス繊維(C)のL75とL25の差が0.5~0.7mmである、請求項1~3のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  5. 前記不飽和ポリエステル樹脂(A)の重量平均分子量が、3,000~25,000である、請求項1~4のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  6. 前記不飽和ポリエステル樹脂(A)の不飽和度が、50~100モル%である、請求項1~5のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  7. 前記エチレン性不飽和化合物(B)が、芳香族系モノマー又は(メタ)アクリレートモノマーである、請求項1~6のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  8. 前記エチレン性不飽和化合物(B)の含有量が、前記不飽和ポリエステル樹脂(A)と前記エチレン性不飽和化合物(B)との合計に対して27~65質量%である、請求項1~7のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  9. 前記ガラス繊維(C)の含有量が、前記不飽和ポリエステル樹脂(A)及び前記エチレン性不飽和化合物(B)の合計100質量部に対して25~45質量部である、請求項1~8のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  10. 前記無機充填材(D)の含有量が、前記不飽和ポリエステル樹脂(A)及び前記エチレン性不飽和化合物(B)の合計100質量部に対して300~500質量部である、請求項1~9のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  11. さらに低収縮剤(E)を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  12. さらに硬化剤(F)を含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  13. さらに離型剤(G)を含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  14. 請求項1~13のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物の硬化物からなる部材を備えたモーター。
  15. 内部に電気電子部品を有する筐体内に請求項1~13のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物を封入すること、及び前記熱硬化性樹脂組成物を加熱硬化することを含む、モーターの製造方法。
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