JPH0255767A - コイル封止用熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、モーターやトランスなど金属線を巻いたコイ
ル状物の封止と電気絶縁用途に用いる封止用熱硬化性樹
脂組成物に関するものであり、特に熱衝撃などの熱応力
によるクラックの発生を著しく防止できる組成物に関す
る。

〔従来の方法およびその課題〕

従来、コイル封止用絶縁性の樹脂としては、注型温度に
おいて流動性のある熱硬化性樹脂組成物に、アルミナ粉
やシリカ粉等の比較的低熱膨張、高熱伝導率の無機充填
剤を混合した組成物が使用されているが、金属と硬化し
た組成物との熱膨張率の差や組成物の硬化収縮等による
原因で硬化した樹脂にクラックが発生する欠点がある。

このクラックの発生を防止するために、ゴム等を配合し
た組成物とする方法があるが、組成物の粘度が上昇し、
気泡を巻き込み易くなったり、耐熱性が低下するなどの
欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、組成物の粘度の上昇、耐熱性の劣化など
を起こさず、しかも耐クラツク性の著しく向上した封止
コイルを得るべく鋭意検討した結果、アラミド単繊維パ
ルプを配合した熱硬化性樹脂組成物を用いる方法を見出
しそれに基づいて完成させたものである。

すなわち、本発明は、温度１００℃以下において流動可
能な熱硬化性樹脂組成物１０−滑部に対し、少なくとも
（ａ）、直径　３０１以下、長さ１■以下のアラミド単
繊維パルプ５〜１５容量部と（ｂ）、無機充填剤　２０
〜５０容量部とを混合してなるコイル封止用熱硬化性樹
脂組成物であり、また、アラミド単繊維パルプとして、
予め界面活性剤処理したものを用いたコイル封止用熱硬
化性樹である。

以下２本発明について説明する。

本発明の温度１００℃以下において流動可能な熱硬化性
樹脂組成物としては、室温乃至１００℃以下の温度で流
動可能となる熱硬化性樹脂或いはこれに必要に応じて硬
化剤又は硬化触媒を混合してなる組成物を言う。熱硬化
性樹脂としては、硬化後の耐熱性等が良好なものほど好
ましい。本発明に使用する熱硬化性樹脂組成物を例示す
れば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、フェ
ノールノボラック型、タレゾールノボラック型等のエポ
キシ樹脂やその他の三官能以上のエポキシ基を有するエ
ポキシ樹脂等のエポキシ樹脂類；ｌ、２−ポリブタジェ
ン樹脂及びその誘導体；ジアリルフタレート樹脂；シリ
コーン樹脂；ポリビニルフェノール樹脂；シアナト樹脂
（特公昭４１−１９２８号、同４５−１１７１２号、同
４４−１２２２号、ドイツ特許第１１９０１８４号等）
、シアン酸エステル−マレイミド樹脂、シアン酸エステ
ル−マレイミド−エポキシ樹脂（特公昭５４−３０４４
０号、同５２−３１２７９号、ＵＳＰ−４１１０３６４
号等）、シアン酸エステル−エポキシ樹脂（特公昭４６
−４１１１２号）などのシアン酸エステル系樹脂；多官
能マレイミドとジアミン、エポキシ化合物やイソシアネ
ート化合物などを主成分とする変性マレイミド樹脂（特
公昭４８−８２７９号）；イソシアネート化合物とエポ
キシ化合物を主成分とするイソシアネート−オキサゾリ
ドン樹脂（特開昭５５−７５４１８号等）などの熱硬化
性樹脂とこれらの樹脂の硬化剤や硬化触媒として公知の
アミン類、酸無水物類、フェノール類、フェノールノボ
ラック類、有機金属塩類、有機金属キレート化合物類、
有機過酸化物類などを適宜配合してなるものである。

又、これらの熱硬化性樹脂組成物には、これらの他に、
可撓性付与、接着性付与、耐燃焼性付与、離型性付与、
消泡などの目的で、シリコーン系化合物、フッ素化合物
、シランカップリング剤、ワックス類、ジエン系ゴム類
、非品性乃至低結晶性の飽和ポリエステル樹脂、ウレタ
ン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂などの化合
物や樹脂類；粘度調整剤として反応型の低分子量化合物
類（反応性希釈剤）、例えばスチレン等の芳香族ビニル
化合物、トリメチロールプロパントリ（メタ）クリレー
トなどのアクリレート類、モノグリシジルエーテルなど
を樹脂成分の３０重量％未滴の量で添加することもでき
るし、さらに耐高温水蒸気性の改良のために沸点が３０
０℃以上、分子量３００〜８００の芳香族の直鎮状の超
低分子量樹脂類、例えば超低分子量ポリスチレン、ポリ
ブロモジフェニルエーテル、軟化点１００℃以下の芳香
族石油樹脂などを配合することもできる。

本発明の直径　３０ＪＸｍ以下、長さ１閣以下のアラミ
ド単繊維パルプとは、例えばポリパラフェニレン−３，
４−ジフェニルエーテルテレフタラミド（奇人■製、商
品名；　Ｔｅｃｈｎｏｒａ、　ＨＭ−５０等）、ポリバ
ラフエニレンフタラミド（デュポン社製、商品名；ケブ
ラー）などで例示される芳香族ジアミンと芳香族ジカル
ボン酸とを重縮合してなる全芳香族ポリアミド繊維から
製造されたパルプ状物であり、直径５〜３０虜の単繊維
を１ｍｍ以下に切断したものである。熱硬化性樹脂に１
００容量部に対する配合量が５容量部未満では、硬化し
た組成物のクラック発生の防止硬化が不充分であり、１
５容量部を超えると組成物の流動性が著しく阻害され、
また、単繊維の長さがＩＭを超えると均一な混合が困難
となり、かつ流動性が著しく損なわれるので好ましくな
い。更に、本発明においてはアラミド単繊維を予め界面
活性剤で処理することにより、熱硬化性樹脂へのより均
一な混合を可能とし、クラック発生を防止する効果を向
上させることが出来る。ここに予備処理用の界面活性剤
としては、公知のノニオン、カチオン、アニオンのいず
れも使用可能であり、高級アルコール系、アルキルベン
ゼン系等の陰イオン界面活性剤；第四級アンモニウム塩
系、ピリジニウム塩系等の陽イオン系界面活性剤：エー
テル、エーテルエステル、エステル、含窒素系等のノニ
オン系の界面活性剤が挙げられ、−船釣に水又は有機溶
剤に１〜１０重景％重量した溶液で処理し乾燥する処理
法による。

本発明の無機充填剤とは、平均径が　５０−以下、好適
には１〜２０．ｎの５ｉ０２．　Ａｌ２Ｏ３，窒化アル
ミニウム、窒化硼素、酸化マグネシウム、酸化カルシウ
ム、マイカ、窒化珪素、炭化珪素などの粉末、ホイスカ
ー、鱗片状物など、超微粉シリカなどの公知の無機充填
剤であり、無処理のもの並びにシランカップリング剤、
チタネートカップリング剤などの表面処理を行ったもの
等である。熱硬化性樹脂に１００容量部に対する配合量
が　２０容量部未満では硬化物の熱伝導率が不充分であ
り又充填剤が沈澱し易く、５０容量部を超えると組成物
の流動性が低下して十分な封止が困難となる。

以上説明した本発明の成分を均一に混合して本発明のコ
イル封止用熱硬化性樹脂組成物を調製する。混合は通常
容易であり、単なる撹拌でも可能であるが、当然にロー
ル、ミキサー、押出機その他の公知の混練機を使用して
、常圧或いは減圧化に、１分間〜１０時間の範囲で均一
な組成物となった段階で混合を終了し、１００℃以下の
温度で液状の組成物とする。また、組成物の保存安定性
等の点から二辺上の成分に分割した混合物、例えば樹脂
と硬化剤（本発明の成分を適宜配合してなるエポキシ化
合物とその硬化剤、シアナト樹脂とシアナト樹脂の硬化
触媒を配合したエポキシ樹脂等）を調製しておき、これ
らを使用直前に混合する方法も適宜使用できる。

上記で詳細に説明した本発明のコイル封止用熱硬化性樹
脂組成物は、公知の浸漬、滴下含浸等の方法で常圧下或
いは減圧下にコイルに完全に含浸させた後、必要に応じ
て例えば１００℃以下の温度でゲル化させ、ついで１０
０〜３００℃で加熱硬化させ、通常、徐冷することによ
り製造する。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例、比較例により具体的に説明する
。尚、実施例等中の部は特に断らない限り重量基準であ
る。

実施例１ ２．２−ヒス＜４−シアナトフェニル）プロパンヲ温度
１５（１℃で３時間加熱撹拌してなる融点　６０℃のシ
アナト樹脂を得た。

このシアナト樹脂　８０部、トリアリルイソシアヌレー
ト２０部、平均粒子径７−のアルミナ粉１０５部、直径
　１５−９長さ０．５Ｍのポリパラフェニレンテレフタ
ルアラミド単繊維パルプ　１０部、ビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂（商品名；エビコ−１−８２８、油化シェ
ルエポキシ■製）　１部及び超微粉末シリカ１部〔熱硬
化性樹脂：アラミド：無機粉＝１００：９：３６　（容
量比）〕を６０℃で撹拌混合し、真空脱泡してコイル封
止用の組成物を得た。

他方、直径１ｍｍのポリアミドイミド樹脂被覆銅線を１
００回巻き、これを等間隔で５箇所同様の銅線で縛って
、直径約８０圓のドーナツ型の封止用のコイルモデルを
作成した。

上記で得たコイル封止用の組成物を深さ１５０止の容器
に入れ６０℃に加熱して脱泡した後、上記で作成したコ
イルモデルを浸漬し、６０℃、　３　ｍｍＨｇで１０分
間真空含浸させた。

容器よりコイルモデルを取り出し、８０℃、３時間、さ
らに２００℃、１０時間加熱した後、徐冷して室温まで
戻し、封止コイルを製造した。

得られた封止コイルを２００℃、３０分加熱した後０℃
に急冷することを１サイクルとする熱衝撃試験を行った
ところ、１００サイクル後も封止樹脂の表面にクラック
の発生は見られず、又、切断して断面を観察したがクラ
ックの発生は断面にも見られなかった。

更に、切断面観察から銅線間の微細な間隙にも完全に樹
脂組成物が含浸されたものであった。

比較例１ 実施例１において、アラミド単繊維パルプ及びアルミナ
粉を用いない他は同様にして得たコイル封止用組成物を
用いる他は同様にして封止コイルを製造したところ、２
００℃、１０時間加熱硬化後、徐冷して室温まで冷却し
た時に、すでに硬化樹脂の表面にクラックが発生してい
た。

比較例２ 実施例１において、アラミド単繊維パルブヲ用いない他
は同様にして封止コイルを得た。

この封止コイルの熱衝撃試験を行ったところ、１０サイ
クル後に封止樹脂の表面にヘヤークラックの発生が見ら
れた。

比較例３ 実施例１において、アルミナ粉を用いない他は同様にし
てコイル封止用組成物を製造したところ、アラミド単繊
維パルプが沈降し、均一な硬化物で封止されたコイルを
製造することは出来なかった。

実施例２ ４官能アミン型エポキシ樹脂（商品名；テトララドＸ　
　；Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−Ｔｅｔｒａｇｌｙｃｉｄｉｌ
−ｍ−ｘｙｌｙｌｅｎｅ−ｄｉａｍｉｎｅ　、三菱瓦斯
化学■製）４０部、メチルナジック酸無水物　６０部、
平均粒子径　１３Ａｒｍのシリカ粉１００部、超微粉末
シリカ１部および下記のアラミド単繊維８部を室温で均
一に混合し、室温で流動性のあるコイル封止用組成物を
製造した。

・アラミド単繊維パルプ： 帝人■製、商品名：テクノーラＴ　３４０．長さ１ｍｍ
、分岐フィブリルアラミドパルプを用い、これを界面活
性剤（日本油脂■製、タイプＩｔｓ　２０４．５：ポリ
オキシエチレンオクチルフェノールエーテル、式　Ｒ−
φ−０（Ｃ１１２Ｃ１１２０）　ｎ１ｌ（式中のφはベ
ンゼン環、Ｒはアルキル基、ｎは？））の１０％メタノ
ール溶液に浸漬して取り出し、１５０℃で１時間加熱乾
燥したもの。）このコイル封止用組成物を使用し、注型
を室温で行う他は同様にした後、取り出し、２５℃、５
時間、９０℃、２時間、さらに１８０℃、３時間加熱し
た後、徐冷して封止コイルを製造した。

この封止コイルを用いて熱衝撃試験を行ったところ、１
００サイクル後も封止樹脂にクラックの発生は見られな
かった。

比較例４ 実施例２において、アラミド単繊維パルプを用いない他
は同様にして封止コイルを得た。

この封止コイルの熱衝撃試験を行ったところ、１０サイ
クル後に封止樹脂にクラックが発生した。

〔発明の作用および効果〕

以上の如く、本発明のコイル封止用熱硬化性樹脂組成物
は１００℃以下の温度で流動性があるばかりでなく、コ
イルの間隙を含めて容易に均一に含浸できるものであり
、かつ、製造された封止コイルは熱衝撃に対する耐クラ
ツク性に優れたものであることが理解される。

この結果、耐熱性、熱伝導性等に優れた封止コイルが製
造可能となるものでありその工業的意義は極めて高いも
のである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　温度１００℃以下において流動可能な熱硬化性樹脂
   組成物１００容量部に対し、少なくとも（ａ）、直径３
   ０μｍ以下、長さ１ｍｍ以下のアラミド単繊維パルプ５
   〜１５容量部と（ｂ）、無機充填剤２０〜５０容量部と
   を混合してなるコイル封止用熱硬化性樹脂組成物。 ２　該アラミド単繊維パルプが界面活性剤処理したもの
   である請求項１記載のコイル封止用熱硬化性樹脂組成物
   。