JPH02102274A

JPH02102274A - スロット絶縁に好適なエポキシ樹脂粉体塗料

Info

Publication number: JPH02102274A
Application number: JP63253566A
Authority: JP
Inventors: Kunimitsu Matsuzaki; 邦光松崎
Original assignee: Somar Corp
Current assignee: Somar Corp
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1990-04-13
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: CA2000300A1; US5043401A; JPH0710958B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、モータ回転子等におけるスロットの絶縁塗料
として好適なエポキシ樹脂粉体塗料に関するものである
。

〔従来技術〕

従来、電気・電子機器や部品の絶縁に、エポキシ樹脂粉
体塗料を用いることは広く行われている。

例えば、特開昭５５−８４３７１号公報や、特開昭５７
−４２７６０号公報によれば、ゴム変性エポキシ樹脂と
硬化剤と充填剤とからなる粉体塗料が提案されている。

しかし、このような粉体塗料は、平滑な表面に絶縁塗膜
を形成するためには有効であるものの、電気・電子機器
及び部品において、モータの回転子や固定子等のエツジ
部を含むスロット絶縁用粉体塗料としては未だ満足する
ものではなかった。即ち、このようなエツジ部を含むス
ロットに絶縁塗膜を形成するには、迅速なエポキシ樹脂
の硬化を行うために、通常、１８０℃以上の温度が採用
されるが、このような温度条件では、前記した如き従来
の粉体塗料を用いる場合には、エツジ部に対し充分な厚
さの塗膜が形成されないばかりか、得られる塗膜は耐熱
性、接着性、耐衝撃性等の物性や表面平滑性において未
だ満足し得るものではなかった。

〔目　　的〕

本発明は、従来技術に見られる前記欠点の克服されたエ
ポキシ樹脂粉体塗料を提供することを目的とする。

〔構　　成〕

本発明によれば、（Ａ）平均分子量２５００〜８０００
のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と（Ｂ）平均分子量
３００〜１７００のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と
からなる平均分子量１７００〜４５００のビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂を主体とするエポキシ樹脂１００重
量部に対し、ポリエステル樹脂粉末５〜１００重量部を
配合し、さらに硬化剤及び充填剤を配合したことを特徴
とするエポキシ樹脂粉体塗料が提供される。

本発明で用いるエポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂を主体とするものである。この場合、ビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂は平均分子量２５００〜８０
００のものと平均分子量３００〜１７００のものとの混
合物であって、その平均分子量は、１７００〜４５００
、好ましくは１８００〜４０００、さらに好ましくは２
０００〜３０００であり、１７００未満ではエツジカバ
ー率が低下し、また４５００を超えると接着性が低下し
たり、塗膜の表面平滑性が低下してピンホールが生じや
すくなるので不適当である。

本発明で用いる（Ａ）平均分子量２５００〜８０００の
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、融点１２０〜１６
０℃、好ましくは１３０〜１５０℃を示し、その平均分
子量は好ましくは２７００〜６５００の範囲のものであ
る。一方、（Ｂ）平均分子量３００〜１７００のビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂は、融点７５℃以下、好まし
くは常温で液状を示し、その平均分子量は好ましくは３
００〜５００である。本発明においては、（Ａ）と（Ｂ
）とを混合し、さらに混合後のビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂の平均分子量が１７００〜４５００の範囲内に
なるのであれば、平均分子量１７００超２５００未満の
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を少量使用してもよい
。また、上記混合エポキシ樹脂には、他の型のエポキシ
樹脂少割合を混合することができる。このようなビスフ
ェノールＡ型以外のエポキシ樹脂としては、塗膜の耐熱
性を高めるために、分子内に３個以上のエポキシ基を有
する多官能性エポキシ樹脂を配合することが好ましい。

このようなものとしては、例えば、ノボラック型（オル
ソクレゾールノボラツク型、フェノールノボラック型等
）エポキシ樹脂、トリグリシジルエーテル型樹脂（シア
ヌル酸やトリフェニルプロパンのエポキシ化合物）、テ
トラグリシジルエーテル型樹脂（ビスレゾルシノールＦ
やテトラオキシテトラフェニルエタンのエポキシ化合物
等）等が挙げられる。この多官能性エポキシ樹脂は、全
エポキシ樹脂９５〜４０重量〃、好ましくは５〜３５重
量％、特に好ましくは１０〜３０重量％の割合で用いる
のがよい。本発明ではさらに他のエポキシ樹脂を用いる
ことができるが、ビスフェノールＡ型以外のエポキシ樹
脂は、全エポキシ樹脂中４０重量％を超えないようにす
るのがよい。

本発明の粉体塗料組成物においては、ポリエステル樹脂
粉末を配合する。この配合成分は、エポキシ樹脂の１エ
ポキシ当量に対して１当量以下の割合であり、通常、エ
ポキシ樹脂１００重量部に対し、５〜１００重量部、好
ましくは１０〜５０重量部である。この配合成分は、前
記特定分子量のエポキシ樹脂の使用との関連で、高温度
下での塗装においても、エツジカバー率が高められかつ
耐熱性、耐衝撃性及び強靭性のすぐれた塗膜形成能を備
えた粉末塗料を与える。

本発明で用いるポリエステル樹脂粉末としては、従来用
いられているものを用いることができる。

このようなポリエステル樹脂粉末は、飽和多価カルボン
酸と飽和多価アルコールとを重合させることによって得
られるもので、両末端にカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）
を有する。その軟化点は、通常７０°Ｃ以上、好ましく
は７５〜９０℃の範囲である。その酸価（Ａ、Ｖ、）は
３０（５０（ＫＯＨｍｇ／ｇ）で、平均分子量は６００
０〜２５００である。その平均粒径は、約５００〜１１
００１ｉ、好ましくは２５０〜１３０μｍである。また
、ポリエステル樹脂粉末は、結晶性のものよりも、非結
晶性ないしゴム性のものの使用が好ましい。

本発明のポリエステル樹脂粉末は、好ましくはポリエチ
レンテレフタレー１−を主体とした共重合ポリエステル
樹脂である。この場合、共重合成分としては、他の任意
の飽和多価カルボン酸や飽和多価アルコールが用いられ
るが、好ましくは、アジピン酸やセバシン酸等の炭素数
６〜１２の飽和二価カルボン酸が使用される。共重合成
分の割合は。

通常、全単量体成分の合計量に対し、１５〜４０モル％
。

好ましくは２０〜３０モル％である。

本発明の粉体塗料を得るには、このポリエステル樹脂粉
末を、溶融エポキシ樹脂と混合し、ポリエステル樹脂粉
末の実質的な溶融を回避しながら分散させるが、この場
合、ポリエステル樹脂粉末は、あらかじめ後記するよう
な充填剤、特に炭酸カルシウムとの混合物の形で用いる
のがよい。ポリエステル樹脂粉末をこのような混合物の
形で用いる時には、溶融エポキシ樹脂への分散性もよく
なる上、ポリエステル樹脂粉末を粉砕により微粒子化す
る場合、ポリエステル樹脂の微粒子化が容易になり、ま
た、ポリエステル樹脂微粉砕物はその充填剤の作用によ
りブロッキングしにくいという利点がある。この場合、
添加する充填剤は、ポリエステル樹脂粉末１００重量部
に対し５〜２５重量部、好ましくは１０〜２０重量部で
ある。

本発明の組成物に配合する硬化剤としては、この種のエ
ポキシ樹脂粉末塗料に用いられているもの、例えば、芳
香族アミン系、酸無水物系、グアニジン系（ジシアンジ
アミド等）、イミダゾール系の硬化剤等が用いられる。

本発明の目的をより好ましく達成するには、粉体塗料に
対し、硬化速度の異った２種以上の硬化剤からなる混合
硬化剤を適量配合して硬化速度をコントロールする。硬
化速度が速過ぎると得られる塗膜の光沢が低下し、また
十分な接着性も得られず、一方硬化速度が遅すぎるとエ
ツジカバー率が低下する。硬化剤の使用量は、硬化剤の
種類によって異なるが、例えば、イミダゾール系硬化剤
では、エポキシ樹脂１００重量部に対し、０．１〜５重
量部、好ましくは０．２〜４重量部である。

本発明において、硬化速度の異った２種以上の組合せか
らなる混合硬化剤を用いる場合、イミダゾール系硬化剤
の中から選ばれる次の高硬化性硬化剤と低硬化性硬化剤
との組合せを用いるのが好ましい。

〔高硬化性硬化剤〕

下記一般式（１）で示されるイミダゾール化合物−７＝において、Ｒ１及びＲ２が例えば次の中から選ばれるも
の。

Ｒ’：Ｈ、アルキル基、アリール基置換アルキル基等１
例えば鵠、晒、ＣＨ２−Ｑ等。

Ｒ２：置換又は非置換のアルキル基、アリール基等、例
えばＣＨ３、Ｃ２ＨいＣ８（ＣＨ３）２、Ｃ１□Ｈ２３
＋　Ｃｔ７Ｈａｓ、Ｃ６Ｈ，、等。

〔低硬化性硬化剤〕

下記一般式（１）で示されるイミダゾール化合物におい
て、Ｒ１及びＲ２が例えば次の中から選ばれるもの。

Ｒ１：アルキル基、シアノ基置換アルキル基等、Ｒ２：
置換又は非置換のアルキル基、アリール基等、例えばＣ
Ｈ，、Ｃ，Ｈ，、、ＣＩ（Ｃ）１３）、、ｃｌｌ　Ｃ２
Ｈ、Ｃ１，Ｒ３いＣＧＨ５等。

〔一般式（■）〕

前記のイミダゾール系硬化剤の組合せを用いる場合、エ
ポキシ樹脂１００重量部に対し、高硬化性硬化剤０．０
５〜０．７重量部及び低硬化性硬化剤０．５〜３重量部
の割合で用いるのが好ましい。

本発明の組成物に配合される無機質充填剤としては、シ
リカ、炭酸カルシウム、アルミナ、フレ、マイカ、タル
ク、ガラス繊維粉末等が挙げられる。このような無機質
充填剤の配合量は、全粉体塗料中、１０〜８０重量％、
好ましくは２０〜５０重量％である。

本発明の組成物には、エポキシ樹脂の硬化反応に際して
、エポキシ樹脂とポリエステル樹脂との反応を促進させ
るために、第４級アンモニウム塩（例えば、アセチルコ
リンクロライド等）や、高級脂脂肪酸金属塩（例えば、
ステアリン酸やパルミチン酸等のＣａ、Ｍｇ、　Ｃｏ、
Ｚｎ、　Ｓｎ等の金属塩）、エポキシ樹脂硬化促進剤（
例えば、第三級アミン等のアミン系のもの）等を配合す
るのがよい。

本発明の粉体塗料には、前記成分の他、この種粉末塗料
に慣用の補助成分、例えば、アクリル酸エステルオリゴ
マー等のレベリング剤、顔料、各種硬化促進剤等を適量
配合することができる。

本発明のエポキシ樹脂組成物を調製するには、通常の方
法を用いればよく、例えば、配合成分をミキサー等によ
って乾式混合した後、ニーダ等による溶融混合処理を施
すか、エクストルーダ等による溶融混合処理を施した後
、混合物を冷却固化し、微粉砕すればよい。

〔効　　果〕

本発明のエポキシ樹脂粉体塗料は、電機・電子機器及び
部品のエツジ部を有する表面、殊に、モータの回転子及
び固定子のスコツ１〜絶縁用の粉末塗料として好適であ
る。スロットに絶縁塗膜を形成する場合、迅速な塗膜形
成を行うために、塗装温度１８０〜２６０℃が採用され
るが、従来のエポキシ樹脂粉末塗料では、エツジ部の塗
膜形成率（エツジカバー率）が低いという欠点があった
。本発明の粉体塗料ではこのような欠点は解消される。

また、従来の粉体塗料では、形成される塗膜の耐熱性、
接着性、耐衝撃性等の物性や表面平滑性が同時に実用上
満足しうるものでないという問題があったが、本発明の
粉体塗料ではこのような問題も解決される。

さらに、本発明で用いたポリエステル樹脂粉末は、エポ
キシ樹脂に対する分散性がよく、各種配合成分を含む溶
融エポキシ樹脂の冷却固化物を、１００メツシユ以下の
粒度に微粉末してもポリエステル樹脂粉末が微粉砕化粒
子から分離するようなことはない。本発明者らは、先に
、ゴム粉末をエポキシ樹脂に添加することを提案したが
（特願昭６２−６６２９６号）、この場合には、１００
メツシユ以下の微粉末への微粉砕化に際して、そのゴム
粉末が微粉砕化粒子から分離するという問題があったが
、本発明の組成物ではこのようなことはない。

〔実施例〕

ＩＩ次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１後記衣−１に示す成分組成のエポキシ樹脂粉体塗料を製
造した。この場合、表−１に示した配合成分の符号は次
のことを意味する。

エピコート１００７：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、分子量２９００、軟
化点１２８℃、油化シェルエポキシ社製。

エピコート１００４：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、分子量１６００、軟
化点９７℃、油化シェルエポキシ社製。

ＥＣＮ−２８０：タレゾールノボラック型エポキシ樹脂、分子量１１８０
、軟化点８３℃、日本化成社製二カライド：アクリル酸エステルオリゴマー、日本カーバイド工業社
製ポリエステル樹脂：Ｇｌｊ−２３０，、、酸価：　５４　（ＫｏＨｍｇ／ｇ
）、軟化点：９７℃、平均分子量：３２００、日本ユピ
カ社製ＥＲ−８］００・＝酸価：　６５　（ＫＯＨｍｇ
／ｇ）、軟化点＝８４℃、平均分子量：　２８００、日
本エステル社製粉末ゴム：商品名二二ポール）ｌＦ２１　（ＮＢＲ）、日本ゼオン
社製２ＭＺ−Ａ：２−メチルイミダゾールのトリアジン付加物ブラック＃
４４：四三酸化鉄４級アンモニウム塩：［ＣＩ（３ＣＯＣＨ，ＣＨ□Ｎ　（ＣＩ４３）３）１次
に、前記各試料を用い、モータ回転子のスロットを温度
１８０〜２６０’Ｃで流動浸漬法により塗装し、その塗
膜の特性を下記の測定法により調べ、その結果を表−２
に示す。

〔エツジカバー率〕１ノ２インチ角棒に約０．３ｍｍの厚さに粉体塗料を塗
装し、ＡＳＴＭ　Ｄ　２９６７に準じて測定した。

〔耐　衝　撃　性〕

試験塗装物の製作；１辺６０ｍｍ、厚さ３．２ｍｍの軟
鋼板の上を粉体塗料で塗装し、加熱硬化して膜厚約０．
３ｍｍの塗膜を形成した。

測定；デュポン式衝撃試験機によって次のように測定し
た。上記試験塗装物を先端が曲率半径１７４インチの半
球状に形成されている撃心とその撃心に対応した位置に
曲率半径約１７４インチの半球状の穴を有する台との間
に装着し、上記撃心の上にＩＫ、の荷重を落下させて試
験塗装物を凹状に変形させ、変形部分の塗膜が割れて剥
れるときの荷重の落下距離を測定し、下記のように評価
した。

落下距離（ａｍ）　　　　　評価記号４０〜５０　　　　　　　◎（きわめて良）３５〜４０
未満　　　　０（良）２５〜３５未満　　　　Δ（やや良）２５未満以下　　　　×（劣る）〔流　れ　率〕粉体塗料１ｇを圧力８５ｋｇ／ａ＃で加圧し、直径１６
＋＋＋ｍ、厚さ３〜４ｍｍの錠剤を作成し、この錠剤を
平板上で１４０℃で１０分間加熱する。室温まで温度を
下げ、錠剤の直径を測定し、下記式から計算により流れ
率を求めた。

〔添加剤の分離性〕

粉体塗料の平均粒子を１００メツシユにした時に、粉体
粒子からの添加剤の分離があるか否かを判定。

Ｏ・・・有 ×・・・無〔ゲル化時間〕ＪＩＳ　Ｃ２１０４に準じ、熱板温度２００℃にてゲル
化時間を測定した。

〔密　着　性〕

ＪＩＳ　Ｋ　５４００に準じ傷の状態を観察し、同規定
中の評価点数をつけ、下記のように評価した。

評価点数４以下評価記号Ｏ（きわめて良好）０（良好） Δ（やや良） ×（悪い）実施例２実施例１の試料Ｎｏ３において、そのエピコート１００
４に代えて、種々の分子量のビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂を用いた以外は同様の成分組成の粉体塗料を調製
し、そのエツジカバー率を測定した。その結果をビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂の平均分子量との関係で表−
３に示す。

なお、表−３中に符号で示したエポキシ樹脂は次の通り
である。エピコー１−は油化シェルエポキシ社製ビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂の商品名である。

Ａ・・・エピコート８２８（平均分子量３８０）とエビ
コー１〜１００７（平均分子量２９００）との混合物（
混合重量比＝５０／１０）Ｂ・・・エピコーｈ８２ｇ（平均分子量３８０）とエピ
コート１．００７（平均分子量２９００）との混合物（
混合重合比＝４３／１７）Ｃ・・・エピコーｈ８２８（平均分子量３８０）とエピ
コ−Ｉ−１００９（平均分子量３８００）との混合物（
混合重量比＝１３／４７）Ｄ・・・エピコート１００１（平均分子量９００）と常
法により合成したビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（平
均分子量６０００）との混合物（混合重量比＝８１５２
）Ｅ・・・常法により合成したビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂（平均分子量６０００）また、表−３中に示した平均分子量は、塗料中に含まれ
るビスフェノールＡ型混合エポキシ樹脂についてのもの
である。

表−３手続補正書平成元年８月１０日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（Ａ）平均分子量２５００〜８０００のビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂と（Ｂ）平均分子量３００〜１
７００のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とからなる平
均分子量１７００〜４５００のビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂を主体とするエポキシ樹脂１００重量部に対し
、末端カルボキシル基を有するポリエステル樹脂５〜１
００重量部を配合し、さらに硬化剤及び充填剤を配合し
たことを特徴とするエポキシ樹脂粉体塗料。