JPH0519806B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

技術分野 本発明は、フライバツクトランスの製造方法に
関し、更に詳しくは、新規な難燃性エポキシ樹脂
組成物によりフライバツクトランスを絶縁処理す
るフライバツクトランスの製造方法に関する。 従来技術 従来、フライバツクトランスの絶縁処理用エポ
キシ樹脂組成物としては、エポキシ樹脂、酸無水
物及び反応促進剤からなるエポキシワニスに水和
アルミナ粉末及び赤リン粉末を配合したもの（特
公昭56−45281号）、上記において赤リン粉末に代
えてフエノール樹脂等の熱硬化性樹脂で表面処理
した赤リン粉末を用いたもの（特開昭54−38520
号）等が公知である。これ等の組成物をフライバ
ツクトランスの絶縁処理に使用する場合には、組
成物温度20〜50℃程度、真空度２〜10mmHg程度
の条件下にいわゆる真空注入を行なつた後、硬化
させている。しかしながら、この様な組成物によ
りフライバツクトランスの絶縁処理を行なう場合
には、使用時にコロナ放電を行なう不良品の発生
率が高い為、その原因の解明及び除去が切望され
ている。更に、省エネルギー及び生産性の向上の
観点から樹脂組成物の硬化時間の短縮が求められ
ており、その一手段として硬化剤の反応速度の増
大がはかられている。しかしながら、反応速度を
早めた場合には、樹脂組成物の粘度が上昇して、
フライバツクトランスのコイル内の微細空間への
樹脂の含浸性が低下するという新たな問題点を生
ずる。 本発明者は、上記の如き現況に鑑みて、種々研
究を重ねた結果、コロナ放電が、主に水和アルミ
ナ粉末の存在に起因することを見出した。公知の
注型含浸用エポキシ樹脂組成物において使用され
てきた水和アルミナは、ポーキサイトと苛性ソー
ダとの混合物を加熱加圧してポーキサイト中のア
ルミナ分を苛性ソーダに溶解させてアルミン酸ソ
ーダとした後、苛性ソーダに溶けない鉄、シリ
カ、チタン等を別し、液であるアルミン酸ソ
ーダを冷却下に撹拌して水和アルミナの結晶を析
出させ、別及び水洗した該結晶を粉砕すること
により得られている。通常注含浸用エポキシ樹脂
組成物に配合使用される水和アルミナは、平均粒
子径７〜10μｍ程度で粒子形径5μｍ以下の澱粉を
28％程度若しくはそれ以上含み、その粒子形状
は、針状及び／又は角部を有するもので、表面積
が大きい。この様な水和アルミナは含有するエポ
キシ樹脂組成物を含浸注型用に使用すると、特に
フライバツクトランスのコイル内への樹脂含浸に
際して、樹脂と水和アルミナの分離が十分に行な
われず、水和アルミナがコイル内微小空間への樹
脂の含浸を妨げる。又、水和アルミナの表面積が
大きいことは、付着水分量の増大を生ずる。従つ
て、この様な水和アルミナを使用する場合には、
フライバツクトランス内の微小空間への樹脂組成
物の含浸が十分に行なわれないことがしばしばあ
り、この含浸率の低下によるポイドの形成が、コ
ロナ放電の主な原因となることが判明した。 発見事項 本発明者は、上記水和アルミナの性状に起因す
る注型含浸用エポキシ樹脂組成物の欠点を解消す
べく、更に研究を重ねた結果、粒子径5μｍ以下
の粒子含量35％以下且つ粒子径15μｍ以上の粒子
含量15％以下であつて、平均粒子径６〜10μｍの
球形又は球形に近い水和アルミナ粒子を使用する
場合には、その目的を達成し得ることを見出し、
遂に本発明を完成するにいたつた。 発明の構成 本発明は、(1)エポキシ樹脂100重量部、(2)酸無
水物系硬化剤50〜200重量部、(3)粒子径5μｍ以下
の粒子含量35％以下且つ粒子径15μｍ以上の粒子
含量15％以下であつて、平均粒子径６〜10μｍの
球状水和アルミナ85〜350重量部、及び(4)赤リン
粉末１〜100重量部を含有する難燃性エポキシ樹
脂組成物によりフライバツクトランスを絶縁処理
することを特徴とするフライバツクトランスの製
造方法に係る。 本発明において使用する水和アルミナは、平均
粒径が６〜10μｍであり、且つ粒子径5μｍ以下の
粒子含量35％以下、粒子径15μｍ以上の粒子含量
15％以下であつて、形状が球形又は球形に近い粉
末であることを必須とする。この様な水和アルミ
ナとしては、例えば、ポーキサイトと苛性ソーダ
との混合物を加熱加圧して、ポーキサイト中のア
ルミナ分をアルミン酸ソーダに転換させ、鉄、シ
リカ、チタン等の不溶成分を過除去した後、ア
ルミン酸ソーダを撹拌下に冷却して水和アルミナ
を析出させるに際し、結晶粒径が特定範囲内とな
る様に出来るだけ反応を制御するとともに、必要
ならば、過、水洗及び乾燥並びに粒度分布調整
して得られる結晶が挙げられる。この様にして得
られた水和アルミナ粒子は、粉砕処理されていな
いので、角部、突端部等を有しておらず、表面積
も小さい。粒子径5μｍ以下の粒子量が35％を上
回る場合には、組成物の粘度が高くなつて、含浸
不良による不良品の発生を防止し得なくなるのに
対し、15μｍ以上の粒子量が15％を上回る場合に
は、硬化中に水和アルミナが沈降するので、均一
な硬化物が得られない。エポキシ樹脂100重量部
に対する水和アルミナの使用量は、85〜350重量
部程度が適当である。85重量部未満では、難燃性
が不十分となり、一方350重量部を上回ると組成
物の粘度が高くなる。 本発明におけるエポキシ樹脂としては、特に限
定されることなく公知のものがいずれも使用出
来、例えばフエノールノボラツク型エポキシ樹
脂、クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂、ビス
フエノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフエノールＦ
型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ
樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリ
シジルアミン型エポキシ樹脂、オレフイン結合の
エポキシ化により誘導されるエポキシ樹脂、線状
脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素
環型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂等の
１分子中にエポキシ基を１個以上有するものを挙
げることが出来、これらの少なくとも１種を用い
る。 本発明において用いる硬化剤としては、酸無水
物系硬化剤に属する公知のものを広く使用出来
る。具体的には、例えば、無水フタル酸、無水テ
トラヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフ
タル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水ナジツ
ク酸、無水メチルナジツク酸、無水コハク酸、無
水トリメリツト酸、無水ピロメリツト酸、３，
3′，４，4′−ベンゾフエノンテトラカルボン酸無
水物、無水テトラブロモフタル酸、無水クロレン
デイツク酸、５−（２，５−ジオキソテトラヒド
ロフリル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−
１，２−ジカルボン酸無水物、トリメリツト酸二
量体、３，４−ジメチル−６−（２−メチル−１
−プロペニル）−３，４，５，６−テトラヒドロ
フタル酸無水物、３，４−ジメチル−６−（２−
メチル−１−プロペニル）−１，２，３，６−テ
トラヒドロフタル酸無水物等を挙げることが出
来、これらの少なくとも１種を用いる。硬化剤の
使用量は、エポキシ樹脂100重量部に対して50〜
200重量部程度が適当である。 50重量部未満では未硬化物が生じ易くなり、
200重量部を越えると貯蔵安定性が悪くなる。 本発明において赤リン粉末としては、表面未処
理の赤リン粉末、水酸化アルミニウムにより表面
処理した赤リン粉末、フエノール樹脂等の熱硬化
性樹脂で表面処理した赤リン粉末等のいずれを使
用しても良い。これ等の表面未処理及び表面処理
済の赤リンを２種以上の混合状態で使用すること
も可能である。エポキシ樹脂との混練性の観点か
らは、赤リン粉末の平均粒子径は、0.1〜100μｍ
程度とすることが好ましい。赤リン粉末の使用量
は、エポキシ樹脂100重量部に対して１〜100重量
部である。１重量部未満では難燃性が不充分にな
り、又100重量部を越えると粘度が高くなる。 また、本発明においては、硬化促進剤を併用し
ても良い。硬化促進剤としては、例えばベンジル
ジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチ
ルアミノメチルフエノール、トリス（ジメチルア
ミノメチル）フエノール、トリエチルアミン、ト
リエチルテトラミン、３，９−ビス（３−アミノ
プロピル）−２，４，８，10−テトラオキサスピ
ロ（５，５）ウンデカン、１，８−ジアザ−ビシ
クロ（５，４，０）ウンデセン−７、ピリジン、
ピペリジン等の第３級アミン類、１，２，３−ベ
ンゾトリアゾール、５−メチルトリアゾール等の
トリアゾール類、２−フエニルイミダゾール、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、２，４
−ジメチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダ
ゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、１−ビ
ニル−２−メチルイミダゾール、２−フエニル−
４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−
フエニル−４−メチルイミダゾール、２−イソプ
ロピルイミダゾール、１−シアノメチル−２−メ
チルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−
〔2′−メチル−イミダゾール−（1′）−エチル〕−
svm−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等のイ
ミダゾール類、アルミニウム、チタン、亜鉛、ジ
ルコン、ニツケル等のアセチルアセトネート又は
その誘導体である有機金属化合物類を挙げること
が出来、これらの少なくとも１種を用いる。これ
らの硬化促進剤を併用する場合の使用量として
は、エポキシ樹脂100重量部に対して0.001〜20重
量部程度が適当である。 また、本発明においては、耐湿性の向上、膨脹
係数の低減、熱伝導率の向上等のために無機質充
填剤を用いても良い。無機質充填剤としては、公
知のものを広く使用出来るが、例えば、石英ガラ
ス、結晶性シリカ、溶融シリカ、ガラス繊維、タ
ルク、アルミナ、水酸化アルミニウム、ケイ酸カ
ルシウム、炭酸カルシウム、リン酸水素カルシウ
ム、硫酸バリウム、マグネシア、ケイ酸ジルコニ
ウム、クレー、マイカ等を挙げることが出来、こ
れらの少なくとも１種を用いる。これら無機質充
填剤は粉末状で用いるのが好ましい。 また本発明においては、赤リン粉末、水和アル
ミナ、無機質充填等の沈降を防止するために沈降
防止剤を用いても良い。この様な沈降防止剤とし
ては、公知のものを広く使用出来るが、例えば微
粉末アルミニウム、超微粉未シリカ、微粉未アス
ベスト、微粉末クレー、表面処理超微粉末炭酸カ
ルシウム等を挙げることが出来、これらの少なく
とも１種を用いる。沈降防止剤を使用する場合の
使用量は、エポキシ樹脂100重量部に対して0.05
〜1.0重量部程度が適当である。 また、本発明においては、更に高度の難燃性を
付与するために他の難燃剤を併用しても良く、そ
の様な難燃剤としては、公知のものを広く使用出
来、例えばヘキサブロモベンゼン、三酸化アンチ
モン、テトラブロモビスフエノールＡ、ヘキサブ
ロモビフエニル、デカクロロビフエニル、デカブ
ロモベンゼン等を挙げることが出来、これらの少
なくとも１種を用いる。他の難燃剤を使用する場
合の使用量はエポキシ樹脂100重量部に対して１
〜50重量部程度である。 本発明で使用する組成物は、従来公知の方法に
より混練調製され、次いでフライバツクトランス
の絶縁処理に使用される。なお、該組成物は、ト
ランス、コンデンサ、イグニツシヨンコイル等の
含浸注型やダイオード等の埋め込みにも使用可能
である。 発明の効果 本発明によれば、下記の如き顕著な効果が得ら
れる。 (1) 使用する樹脂組成物は、チキソトロピー性が
ほとんどなく、低粘度であるため、含浸性及び
脱泡性が極めて良好である。従つて、フライバ
ツクトランスのコイル内微細空間への樹脂の含
浸率を高めることができ、結果としてコロナ放
電を実質的に完全に防止することができる。 (2) また、一定粒径の球状の水和アルミナ粒子を
用いるので、沈降防止剤による含浸率の低下を
抑制乃至防止することができる。 (3) 他方、一定粒径の球状の水和アルミナ粒子の
使用により、沈降防止剤を用いない場合でも、
水和アルミナ粒子が均一に分散した硬化物を得
ることができる。その結果、硬化物全体に亘つ
て均一に難燃性を付与することが可能となる。 実施例 以下、実施例及び比較例により本発明を更に具
体的に説明する。 実施例１、２、３、４、５及び比較例１、２、
３、４、５ 下記第１表に示す各成分を配合して、本発明の
組成物及び比較の組成物を調整し、これらの組成
物を温度20〜30℃、真空度２〜５mmHg条件下に
フライバツクトランスに注入した後、(A)前硬化65
℃で４時間及び後硬化105℃で６時間又は(B)前硬
化70℃で２時間及び後硬化110℃で２時間の条件
下に硬化させた。得られた各硬化物の諸特性を測
定した結果を第２表に示し、フライバツクトラン
ス（FBT）の特性を第３表に示す。 尚、各組成物の配合量は、重量部で示す。

【表】

【表】

【表】

【表】 試験例 １ 実施例１において、球状水和アルミナ粒子の粒
度の違いによる効果上の差異を調べた。粒度の異
なる球状アルミナ粒子として第４表に示す試料No.
１〜10を用いた。その結果を第５表に示す。ま
た、第５表には用いた球状水和アルミナ粒子の
15μｍ以上及び5μｍ以下における粒度分布、なら
びに平均粒径も示す。 尚、表中の比重差は、硬化物における比重差を
示す。その測定方法としては、まず実施例１の測
定方法（第２表中の（注１））と同様にして比重
を測定し、その上部と下部との差を求めることに
より算出した。 試験例 ２〜５ 試験例１と同様に、実施例２〜５についても球
状水和アルミナ粒子の粘度の違いによる効果上の
差異を調べた。その結果を第５表に示す。

【表】

【表】

【表】 この結果、試料No.１〜２では、粒径5μｍ以下
のアルミナ粒子の割合が35％を越えたため、フラ
イバツクトランスのコイル内への含浸が十分に進
まなかつた。一方、試料No.８〜10では、粒径15μ
ｍ以上のアルミナ粒子の割合が15％を越えたた
め、硬化時における粒子の沈降が激しくなり、そ
の比重差も0.03を上回る結果となつた。 これに対し、粒度分布及び平均粒径が本発明の
範囲内のものである試料No.３〜８を用いた場合に
は、その含浸率が98％以上であつて、且つ比重差
が0.02以内の、均一な硬化物からなるフライバツ
クトランスが得られることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (1) エポキシ樹脂100重量部、 (2) 酸無水物系硬化剤50〜200重量部、 (3) 粒子径5μｍ以下の粒子含量35％以下且つ粒
   子径15μｍ以上の粒子含量15％以下であつて、
   平均粒子径６〜10μｍの球状水和アルミナ85〜
   350重量部、及び (4) 赤リン粉末１〜100重量部 を含有する難燃性エポキシ樹脂組成物によりフラ
   イバツクトランスを絶縁処理することを特徴とす
   るフライバツクトランスの製造方法。