JPH07241859A - 電気機器の製造法 - Google Patents

電気機器の製造法

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JPH07241859A
JPH07241859A JP3689894A JP3689894A JPH07241859A JP H07241859 A JPH07241859 A JP H07241859A JP 3689894 A JP3689894 A JP 3689894A JP 3689894 A JP3689894 A JP 3689894A JP H07241859 A JPH07241859 A JP H07241859A
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JP
Japan
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case
resin composition
filler
components
mold
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Application number
JP3689894A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Fujita
利之 藤田
Katsuhiko Yasu
克彦 安
Masahiro Suzuki
雅博 鈴木
Eiji Omori
英二 大森
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings

Landscapes

  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 電気機器の所定部品を収納したケース又は金
型内に、平均粒子径が300μm以上で、かつ平均粒子
径が100μm未満の微細粒子の含有量が300ppm以
下のフィラーを充填した後、熱硬化性樹脂組成物を10
0Torr以下の真空度で注入し、硬化させることを特徴と
する電気機器の製造法。 【効果】 硬化性、熱伝導率、耐熱衝撃性および耐湿特
性に優れた、信頼性の高い電気機器を低コストで得るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電気機器の製造法に関
し、さらに詳しくは、耐湿性、熱伝導率および耐熱衝撃
性に優れた電気機器の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、絶縁処理された電気機器は、プラ
スチックケースまたは金属ケースにコイル、回路部品等
の部品をセットし、これに樹脂と無機フィラーの均一混
合物を常圧または真空下で注入して硬化するポッティン
グ法によって製造されている。しかし、この方法では作
業性の面から混合する無機フィラーの添加量に限界があ
るため、製品価格が高くなる欠点がある。また樹脂組成
物が硬化する際に体積収縮が生じるため硬化物にクラッ
クが生じ、内臓されているコイルなどの部品に剥離やク
ラックが発生しやすくなる。さらに熱伝導率が悪いため
に機器の温度が高くなり、使用する温度が制限されるな
どの問題がある。さらにまた樹脂組成物と無機フィラー
を混合して真空下で脱泡した後に注入作業を行うため、
樹脂組成物の硬化時間の長いものを使用する必要があ
り、注入後の硬化時間が長くなり、作業工程の合理化、
省エネルギー化に限界がある。最近、上記の欠点を解決
する方法として、あらかじめフィラーを充填した後、樹
脂組成物を注入、硬化するという方法が検討されてい
る。この方法によれば、熱伝導性、耐湿性、作業合理化
等の向上が図れるが、電気機器の種類によっては、その
耐熱衝撃性が十分ではなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐熱衝撃性
を向上し、耐湿性、熱伝導性等に優れた電気機器の製造
法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、電気機器の所
定部品を収納したケースまたは金型内に、平均粒子径が
300μm以上で、かつ平均粒子径が100μm未満の
微細粒子の含有量が300ppm以下のフィラーを充填し
た後、熱硬化性樹脂組成物を100Torr以下の真空度で
注入し、硬化させる電気機器の製造法に関する。
【0005】本発明に用いられるフィラーの平均粒子径
は、JIS Z 2602−1976によって測定され
る。平均粒子径が300μm未満では、粒子間隙が小さ
いため、熱硬化性樹脂組成物の注入時に未含浸部が残り
やすくなる。また、フィラーにおいて平均粒子径が10
0μm未満の微細粒子の含有量が300ppmを越えると
電気機器の耐熱衝撃性が低下する。フィラーの種類には
特に制限はなく、例えば、硅砂、シリカ、アルミナ、水
和アルミナ、クレー、マイカ、ガラスビーズ等を単独で
または2種以上混合して用いられる。これらの市販品に
は、パールサンド4号、三河硅砂V−3(トウチュウ社
製)、GB−B(東芝バロティーニ社製)、GRANU
SIL 19mesh、GRANUSIL 20mesh(US・
UNIMIN社製)、シリカサンド#8−12、#4−
8(US・AGSCO社製)等があり、これらの市販品
を平均粒子径が上記の範囲となるように処理して用いら
れる。さらに、これらのフィラーは脱湿、脱水を目的と
して70〜600℃で乾燥させることが好ましい。フィ
ラーの使用割合は、フィラーと熱硬化性樹脂組成物の総
量に対して70〜80重量%の範囲とするのが好まし
い。
【0006】本発明に用いられる熱硬化性樹脂組成物に
は、特に制限はないが、硬化性に優れ、蒸気圧が高く、
真空下で揮発成分の少ないウレタン樹脂組成物、エポキ
シ樹脂組成物、不飽和ポリエステル樹脂組成物、シリコ
ーン樹脂組成物などが好ましい。ポリウレタン樹脂組成
物には、例えばポリヒドロキシ化合物とポリイソシアネ
ートとの反応によって得られるポリウレタン樹脂が用い
られる。このポリヒドロキシ化合物としては、液状ポリ
ブタジエン系ポリオール、ポリエステルポリオール、ポ
リエーテルポリオール、アクリルポリオール、ヒマシ油
またはヒマシ油エステル交換物、トール油誘導体などが
用いられる。液状ポリブタジエン系ポリオールとしては
分子量が700〜8000、特に1000〜3000で
ある1,4−ポリブタジエン系ポリオールが好ましい。
この市販品としては、例えば商品名Poly bd R−45
HT、R−45M(出光石油化学社製)などが挙げられ
る。ヒマシ油は、リシノール酸(1,2−ヒドロキシオ
レイン酸)を主成分とするトリグリセライドであり、分
子内に約2.7の水酸基を有するものである。この市販
品としては、URIC−H−28、CAO(伊藤製油社
製)等が挙げられる。 ヒマシ油エステル交換物は、ヒ
マシ油と水酸基を実質上有しない天然油脂とのエステル
交換反応物であり、この市販品として、例えば商品名U
RIC Y−403、URIC H−31(伊藤製油社
製)等が挙げられる。ウレタン樹脂組成物には、例えば
ヘキサンジオール、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、プロピレングリコール、オクタンジオール、
2−エチルヘキサンジオール、グリセリン、ペンタエリ
スリトール、トリメチロールプロパンなどの低分子ポリ
オールを希釈剤として併用することも可能である。また
水酸基を有しない可塑剤、例えばジオクチルフタレー
ト、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェ
ート、クレジルジフェニルホスフェート等のフタル酸エ
ステル、リン酸エステルなどを併用することができる。
【0007】ポリイソシアネートとしては、例えばトリ
レンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソ
シアネート、ジフェニルスルホンジイソシアネート、ト
リフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサンメチレン
ジイソシアネート、3−イソシアネートメチル−3,
5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、3
−イソシアネートエチル−3,5,5−トリメチルシク
ロヘキシルイソシアネート、3−イソシアネートエチル
−3,5,5−トリエチルシクロヘキシルイソシアネー
ト、ジフェニルプロパンジイソシアネート、フェニレン
ジイソシアネート、シクロヘキシリレンジイソシアネー
ト、3,3′−ジイソシアネートジプロピルエーテル、
トリフェニルメタントリイソシアネート、ジフェニルエ
ーテル−4,4′−ジイソシアネートなどのポリイソシ
アネートまたは上記イソシアネートをフェノール類、オ
キシム類、イミド類、メルカプタン類、アルコール類、
ε−カプロラクタム、エチレンイミン、α−ピロリド
ン、マロン酸ジエチル、亜硫酸水素、ナトリウム、ホウ
酸等でブロック化したものなどが用いられる。これらは
単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いられる。ま
たジイソシアネートの重合物、これらの変性物等を用い
ることもできる。これらの例としては、商品名MR−1
00、MTL等がある。
【0008】エポキシ樹脂組成物としては、1分子中に
少なくとも1個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂、例
えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノール
F型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹
脂、多価アルコールのポリグリシジルエステルなどを含
有する。これらの樹脂としては特に制限はないが、常温
で液状のものが好ましく、市販品としては、エピコート
828(シェル化学社製商品名)、GY−260(チバ
ガイギー社製商品名)、DER−331(ダウケミカル
社製商品名)等が挙げられる。これらは併用することも
できる。希釈剤としてジエチレングリコールモノグリシ
ジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエー
テル、ポリプロピレングリコール等を用いてもよい。こ
れらのエポキシ樹脂の硬化剤には酸無水物と硬化促進剤
またはアミン化合物が用いられる。
【0009】酸無水物としては特に制限はないが、常温
で液体のものが好ましく、例えばメチルテトラヒドロ無
水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチル
エンドメチレン無水フタル酸、ドデセニル無水フタル酸
等が用いられる。市販品としてはHN−2000(日立
化成工業社製商品名)、DDSA(三洋化成社製商品
名)等が挙げられる。これらは併用することもできる。
酸無水物の配合量は、エポキシ樹脂100重量部に対し
て50〜150重量部が好ましい。酸無水物の硬化促進
剤としては、例えば2−エチル−4−メチルイミダゾー
ル、1−シアノエチル−4−メチルイミダゾール、1−
ベンジル−2−エチルイミダゾール等のイミダゾールお
よびその誘導体、トリスジメチルアミノフェノール、ベ
ンジンメチルアミン等の第3級アミン類などが用いられ
る。市販品としては2E4MZ、2E4MZ−CN(い
ずれも四国化成社製商品名)、BDMA(花王社製商品
名)等が挙げられる。硬化促進剤の配合量は、酸無水物
100重量部当たり0.1〜5.0重量部が好ましい。
アミン化合物としては、芳香族ポリアミン、その変性
物、脂肪族ポリアミン、その変性物、ビススピロ環ジア
ミンまたはその誘導体等があげられ、例えばジアミノジ
フェニルメタンとエポキシ樹脂の付加物等が用いられ
る。市販品としてはEH−520(旭電化社製商品
名)、EH−551(アデカ社製商品名)、アンカミン
2007(アンカーケミカル社製)等が挙げられる。こ
れらは併用することもできる。アミン化合物の配合量
は、エポキシ樹脂100重量部に対して5〜50重量部
が好ましい。
【0010】不飽和ポリエステル樹脂組成物としては、
例えば不飽和多塩基酸またはその無水物および飽和多塩
基酸またはその無水物と、グリコール類とのエステル化
物に、ビニルモノマー等の架橋剤および硬化剤である過
酸化物を添加したものが用いられる。上記架橋剤として
は、真空下で揮発成分の少ない蒸気圧の高いものが好ま
しい。シリコーン樹脂組成物としては、例えばシロキサ
ン結合を有するシリコーンポリマーと、アルキシド樹
脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、
ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂とを共重合または混合
したものに、パーオキサイドなどの硬化剤および白金化
合物などの硬化開始剤を添加したものが用いられる。
【0011】熱硬化性樹脂組成物には、特性を向上させ
るために結晶シリカ、溶融シリカ、水和アルミナ、酸化
アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、ガラスビ
ーズ、水酸化マグネシウム、クレー等のフィラーを用い
てもよい。さらに必要に応じて赤リン、ヘキサブロモベ
ンゼン、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、ジブロ
モクレジルグリシジルエーテル、三酸化アンチモン等の
難燃剤、ベンガラ、酸化第2鉄、カーボン、チタンホワ
イト等の着色剤、シリコーン系消泡剤、シランカップリ
ング剤等の各種添加剤を配合させることができる。本発
明において、電気機器は、素子、基板、コイル、リード
線等の部品を収納したケースまたは金型内にフィラーを
充填し、これに熱硬化性樹脂組成物を、真空度100To
rr以下で注入し、硬化して得られる。真空度が100To
rrを超えるとフィラーへの樹脂組成物の含浸性が低下
し、熱伝導率が低下し、絶縁性が損なわれる。本発明の
適用される電気機器としては、プラスチックまたは金属
のケース内に、電気部品や電子部品を収納したトラン
ス、ソレノイドコイル、高圧トランス、電磁クラッチ、
安定器、モジュール、イグナイター、コントローラー、
レギュレーター、エアバックセンサー等の電気機器、セ
ラミック基板、プリント基板等の回路板を内臓した電気
機器等ならびにアルミ製等の金型内に電気部品や電子部
品を収納し、上記の条件で硬化後、脱離されたモールド
タイプの上記のトランス等の電気機器等が挙げられる。
【0012】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明はこれらに制限されるものではない。なお、特性は
以下に示す方法で評価した。 (1)フィラーの粒度分布:JIS Z 2602−19
76の粒度分布試験方法に準じて測定した。 (2)モデル含浸率:直径50mmのポリエチレン製ビー
カにフィラーを加振しながら充填した後、秤量してフィ
ラーの重量(W0g)を求めた。次にエポキシ樹脂組成
物を注入し、10Torrの減圧下で10分間放置し、常
圧、100℃で4時間硬化させた。ついでポリエチレン
製ビーカから硬化物をとりだし、下部のエポキシ樹脂組
成物が含浸されず硬化物から分離されるフィラーの重量
(W1g)を求め、次式からモデル含浸率を算出した。
【数1】 モデル含浸率は、エポキシ樹脂組成物がフィラー中に含
浸した割合を求めるものであり、未含浸部のフィラーが
少なければモデル含浸率が高くなり、含浸性に優れるこ
とを示す。
【0013】(3)熱伝導率:直径50mmのポリエチレ
ン製ビーカに、フィラーを加振しながら充填した。次に
エポキシ樹脂組成物を注入し、10Torrの減圧下で10
分間放置し、常圧、100℃で4時間で硬化させ、直径
50mm、厚さ10mmの円板状の試験片を作製し、熱伝導
率測定器(ダイナテック社製)で熱伝導率(cal/cm・sec
・℃)を求めた。
【0014】(4)耐湿特性:1次コイル、2次コイル
および部品を収納した金属ケースの電気機器に、120
℃で3時間乾燥したフィラーを、加振しながら充填し
た。次にエポキシ樹脂組成物を10Torrの減圧下で注入
した後、10Torrで1分間放置し、常圧に戻し100℃
で4時間で硬化させた。硬化後に、ケースと1次および
2次コイル間の絶縁抵抗を測定した。次いで、100℃
沸水に1時間放置後、水冷中に1時間放置し、これを1
サイクルとして行い、サイクル毎に絶縁抵抗を測定し、
初期値の2分の1以下になるまでのサイクル数を調べ
た。
【0015】(5)耐熱衝撃性:図1に示すように金属
ケース1内に離型剤(長瀬チバK・K製商品名MOUL
D RELEASE QZ 13)を塗り、高圧トランス
用のコアに見たてた直方体の鉄製金属部品2を鉄製支持
台5に乗せて入れて、120℃で3時間乾燥したフィラ
ー3を加振しながら充填した。次にエポキシ樹脂組成物
4を10Torrの減圧下で注入した後、10Torrで1分間
放置し、常圧に戻し100℃で4時間で硬化させた。合
否判定をするため成形物を硬化後に金属ケースから脱離
させ、ヒートサイクル試験(条件:−30⇔105℃/
30sec毎)をおこない、図1のクラックの発生する場
所について10サイクル後のクラックの発生の有無を確
認した。図1の数字の単位はmmである。 ○:クラック発生無し。 ×:クラック発生有り。
【0016】実施例1〜3 表1に示す平均粒子径が300μm以上でかつ、平均粒
子径が100μm未満の微細粒子の含有量が300ppm
以下である、フィラー1、2および3を用い、表2に示
す配合で調製したエポキシ樹脂組成物を用いて、上記の
試験方法に従ってエポキシ樹脂組成物の硬化物の特性を
調べ、その結果を表2に示した。表2から、本実施例の
いずれの場合も耐熱衝撃性、モデル含浸率、熱伝導率お
よび耐湿性に優れることが示される。
【0017】比較例1 表1に示すフィラー4を用い、表2に示す配合で調製し
たエポキシ樹脂組成物を用いて上記の試験方法に従って
エポキシ樹脂組成物、硬化物特性を調べた。表2に示す
通り、モデル含浸性、熱伝導率および耐湿性には優れて
いるが、耐熱衝撃性が劣ることが示される。
【0018】比較例2 表1に示すフィラー5を用い、表2に示す配合で調製し
たエポキシ樹脂組成物を用いて上記の試験方法に従って
エポキシ樹脂組成物の硬化物の特性を調べた。表2に示
す通り、含浸性に劣り試験片の作成もできなかった。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、従来と同様に優れた含
浸性と密着性を示し、フィラーの含有量を増加すること
ができるため、硬化性、熱伝導率、耐熱衝撃性および耐
湿特性に優れた、信頼性の高い電気機器を低コストで得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例および比較例で行った耐熱衝撃性の試験
の説明図である。
【符号の説明】
1 金属ケース 2 金属部品 3 フィラー 4 エポキシ樹脂組成物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 31:34 (72)発明者 大森 英二 茨城県日立市東町四丁目13番1号 日立化 成工業株式会社山崎工場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気機器の所定部品を収納したケースま
    たは金型内に、平均粒子径が300μm以上で、かつ平
    均粒子径が100μm未満の微細粒子の含有量が300
    ppm以下のフィラーを充填した後、熱硬化性樹脂組成物
    を100Torr以下の真空度で注入し、硬化させることを
    特徴とする電気機器の製造法。
JP3689894A 1994-03-08 1994-03-08 電気機器の製造法 Pending JPH07241859A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007129149A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Sumitomo Electric Ind Ltd リアクトル装置
JP2007134374A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Sumitomo Electric Ind Ltd リアクトル装置
JP2008305854A (ja) * 2007-06-05 2008-12-18 Toyota Motor Corp リアクトルおよびその製造方法

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