JPS6131416A - 熱硬化性レジン組成物 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、コイル部品等に使用する、耐１熱衝。

撃性、誘電特性、接着性、難燃性の他、特に含浸性と耐
熱性に優れた絶縁注形含浸用の熱硬化・性レジン組成物
に関するものである。　　　　−、。

〔発明の背景〕

高圧コイル部品の絶縁注形含浸用に使用されるレジン組
成物としては、従来熱硬化性エポキシレジン、不飽和ポ
リエステルレジン、シリコーンゴムなどの絶縁材料が注
形レジンとして使−用されている。それは、これらのレ
ジンが機械特性や絶縁特性に優れているためであり、ま
た。

シリコーンゴムについてはこれらのレジンとは。

全く異なったゴム弾性体ではあるが、難燃性お゛よび誘
電特性に優れているためである。　　　１゜しかしなが
ら、エポキシレジンや不飽和ポリ“エステルレジンは、
機械特性に優れているけれ。

ども、ヒートショックに対して弱く、急激な温。

度変化によってたびたびクラックが発生し製品。

の信頼性に欠ける。また、加熱硬化時にレジン已が収縮
を起こし、内部に応力が残ったま＼で硬・化する。これ
が硬化歪と言われるものである。・この傾向は、特に不
飽和ポリエステルレジン・に強く、大きな問題の一つと
なっている。これ・らの解決策としてレジンに可とう性
を与えるこ−・、・３　・ とかしばしばとられているが、レジンに可とう性を付与
することは、誘電特性の悪化を招き絶縁材料として致命
的な場合がある。シリコーンゴムは、誘電率、誘電正接
の低い材料であシ、。

可とり性にも優れているなど絶縁材料としては優れた特
性を有しているものの、一般にはコス゛トが高く、且つ
透湿性が大きいなどの理由によ゛り用途が制約されてい
る。一方、ウレタン系絶縁材料としてポリオール成分が
ポリエステル系。

ポリエーテル系、ひまし油系、１．４−ボリブタジｌエ
ン系の材料が存在するが、前王者は耐水性が悪く、絶縁
材料として使用上充分な能力がない。

うえ誘電特性も悪く、難燃性は有するものの高゛圧コイ
ル、テレビ用のフライバックトランス（Ｆ。

ＢＴ）　等の注形用レジンとしては使用されてい・ない
。また、１．４−ポリブタジェン系ウレタンは、・耐水
性、誘電特性が上記ウレタンに比較して優・れておシ、
下記の化学式で示されるイソシアネ。

を組合せることによシ反応性を制御しコイル間。

への含浸性も極めて良好である。しかし、耐熱性が不充
分であり、Ｅ’ＢＴ等に適用した場合、。

高温放置（たとえば１００°〜１２０℃、１０００ｈ）
後に。

熱劣化し可とう性が失われるため、耐熱衝撃性゛が低下
し、熱劣化後のヒートショック試験でり゛ラックが発生
し絶縁破壊に至るため用いるとと。

が困難であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を１“なくシ
、硬化させたレジン組成物の耐熱衝撃性。

が優れ、またそれとＦＨＴ構成部品との接着性、。

誘電特性、難燃性、液状レジンのコイル間への。

含浸性が良好であり、さらにレジンの耐熱性に・優れた
熱硬化性レジン組成物を提供するにある６−２〔発明の
概要〕 上記目的は、下記の化学式（１）で示される可と。

う性のあるポリオールと下記の化学式（２）で示さ。

れるイソシアネートを組合せ、 さらに、芳香族系の粘度低下剤、難燃剤として。

表面処理した水酸化アルミニウム粉末および赤燐粉末を
配合することで達成される。　　　　。

さらに詳細に説明すれば、 （ａ）分子量が２００〜３．０００で、分子両末端に水
酸基を有する、下記の化学式（１）で示されるエチ。

レンとα置換オレフィンのコポリマー１００　重’置部 〔但し、式中Ｒはメチル（ＣＨ，）、エチル（ＣＩ）１
．）　。

イソプロピル（ＣＨ（ＣＨ，）、　）基を示し、ｍとル
・の比はｍ／ｎ　＝　ｉ〜４を示すものとする。〕　　
。

（ｂ）　　化学式（２）で示されるインシアネート、１
゜配合量は上記（ａ）のコポリマーと上記（ｂ）のイソ
シアネートの配合割合が当量比で下記（３）式の”範囲
に入るように選んだ量である。

（Ｃ）　　沸点が３００℃以上、２５℃における粘度が
５０　’ポアズ以下の芳香族系のオイル・・・３０〜１
００’重量部 （ｄ）　　酸化ナトリウム（Ｎａ宜０　）が０．２３ｗ
ｔ％以下で、′付着水分も０．２ｗｔ％以下の水酸化ア
ルミニウム。

粉末なγ−メタクリロキシプロビルトリメトキ゛ジシラ
ンで表面処理したもの・・・・・３０〜１６０重Ｉ−量
部 （ｅ）　　赤燐粉末・・・・・１０〜５０重量部からな
る割合で配合されたものが望ましい。。

次に本発明で使用する材料について説明する。

ポリオールであるエチレンとα置換オレフィン。

のコポリマーは分子量２００〜３．０００で分子両末端
に水酸基を有し、下記の化学式（１）で示されるものが
有効である。

■。

但し、式中Ｒはメチル（ＣＨ，）　、エチル（Ｃ晶）、
゛イソプロピル（ＣＨ（ＣＨ，）、　）基のものが有効
であ″、９Ｒが水素原子では、シランの粘度が著しく高
くなり含浸性が悪くなる。

また、Ｒがブチル（Ｃ，Ｈ，）以上の長い基では耐１゛
熱性が低下する。７７！とルの比はｍ／ｎ　＝　１〜４
が゛良く、１よシ小さいとレジンの耐熱性が低下し、４
より大きいと粘度が高く含浸性が悪くなる。。

イソシアネートとしては以下の化学式（２）のも。

のが反応速度が適度に遅く含浸性の点で良く、１−・配
合量は上記ポリマー中の活性水素１当量に対・して化学
式（２）で示されるイソシアネート中のＮ。

ＣＯを０６〜１．３当量配合するのが特性飽和の点で望
ましい。０．６当量より少ないと硬化不充分で。

耐熱衝撃性、接着性、電気特性などが悪く、１３−当量
より多いと反応が速く含浸性が悪くなる。。

粘度低下剤としては、沸点が３００℃以上、２５℃５に
おける粘度が５０ポアズ以下の芳香族系のオイ゛ルが有
効であり市販品では、例えば日本石油化学（株）のハイ
ゾール５ＡＳ−ＬＨなどがある。配。

合量は上記ポリオール１００重量部に対して３０〜゛１
００重量部が良く、３０重量部よ如少ないと粘度１′低
下の効果が少なく、コイル間への含浸性が不。

充分となｊ）、１ｏｏ重量部よシ多いと耐熱衝撃性Ｊ接
着性１機械特性、Ｓ燃性、誘電特性が著しく・低下する
。

水酸化アルミニウム粉末としては、Ａ１．０．・１＝。

３ＨＩＯなる化学式で示されるもので、特に、吸湿。

後の誘電特性の点から酸化ナトリウム（Ｎα會０）。

含有量カｏ、２３ｗｔ１以下テ、付着水分も０．２ｗｔ
％　以。

下のものを、γ−メタクリロキシプロピルトリ。

メトキシシランで表面処理したものが有効であ２，１す
、例えば、昭和軽金属（株）のハイシライトＨ−３２Ｉ
を上記カップリング剤で表面処理したものなどがある。

このものは難燃化に効果がある。

その配合量は、上記ポリオール１００重量部に対して３
０〜１６０重量部が良く、３０重量部よ如少ないと難燃
効果が少なく１６０重量部よシ多いと誘電率、誘電正接
が悪化するほか、粘度上昇によるコイル含浸性２作業性
の低下をきたす。水酸化アルミニウム粉末の平均粒径は
２〜３５μｍが好ましい。赤燐粉末は難燃性を与えるの
に効果′のあるものであるが、特に上記の水酸化アルミ
。

ニウム粉末と併用した場合に相乗効果ｌこよシ優れた難
燃性を示す。これを配合することにより；水酸化アルミ
ニウムの配合量を所定の量まで低。

減でき、誘電率、誘電正接を悪化させることなく難燃性
を与えることができる。その配合量は、。

上記ポリオール１００重量部に対して１０〜５０重量・
部が良く、１０重量部よシナないと難燃効果が少・なく
、５０重量部を越えてもその効果は変わらずイレジンは
増粘しコイル含浸性も低下し、レジン−が高価になるだ
けであった。赤燐粉末の平均粒径は１〜１５０μｍが好
ましい。また、フェノール樹。

脂などで表面処理したものが一層良い。　　　。

その他、更に必要に応じ、特性向上のためにミ他の無機
充填剤、シランカップリング剤、消泡＝剤２着色剤など
を添加することができる。　　゛Ｌ発明の実施例〕 以下、本発明を実施例により説明する。先ず゛測定方法
を述べ、次いで実施例を示した。　　゛（１）　　レジ
ン硬化物の耐熱衝撃性：軟鋼性Ｃ字形１゛ワツシヤをレ
ジン組成物中に埋め込んだ試験。

片を、上限温度を１００℃一定とし、下限温度を。

４０℃より１サイクル毎に１０℃ずつ温度を下げ′なが
らヒートショック試験を行ない、試験片・にクラックが
発生した時の温度を１０個の試験ＩＦ。

片について求め、その平均値をクラック発生。

温度とし、耐熱衝撃性として示した。すなわ。

ち、より低温の方がレジンの耐熱衝撃性は優、れている
ことになる。

（２）接着性：ポリプチＶンテレフタレートの凸２゜型
接着試験片（被着面ｆｊＩｉ　ｃｆｆｌ　）同志の間に
接。

着層的５０μｍの厚さでレジン組成物を付着、加。

熱硬化して試験片とした。引張り試験後の測。

定値を２５℃□で求め、１０個の平均値で示した。。

（３）　　吸湿後の誘電特性：試料をイオン交換水中−
３時間煮沸し、２５℃で１時間、空気中で放置′し、Ｊ
ＩＳ　Ｋ６９１１に準じ、２５℃、１０ＫＨｚで求め。

た。なお、測定値は３個の平均値について、。

誘電率が４以下、誘電正接が３％以下のもの゛を「○」
、それ以外のものを「×」とした。ｊ′「○」は合格で
、「×」は不合格である。

（４）難燃性：　ＵＬ９４規格に準じ、ｚ６インチ厚み
。

のテストピースで求めた。ＵＬ９４Ｖ−０ζこ合格。

するものを［Ｖ−ｏＪとし、不合格のものを１燃・焼」
とした。

（５）含浸性：コイル巻線間へのレジンの含浸性。

は、レジンを注形硬化１−た）’　Ｂ　Ｔのコイル巻。

線部分を切断して、断面を５０倍程度の顕微鏡。

で観察し、コイル−コイル間に含浸している。

レジンのコイル間面積に対する割合を調べた。

９５％以上を合格とした。

（６）　　耐熱性＝１２０°Ｃ／１０００　ｈ後に１０
０℃乃ｈ〜−５０°Ｃ／２ｈ１２００サイクル後、動作
特性を調べ、巻線部分を切断して、クラックの有無を調
べた。クラ′ツクもなく動作特性も良好なものを「○」
で′合格とし、それ以外のものをｒＸＪで不合格゛とし
た。

なお、レジンの硬化条件はすべて６０℃／６ｈ′＋１０
０°Ｇ／２　ｈとした。

実施例１１（ 第１表の実施例７１６１〜１１、比較例／１６１〜９に
。

示すレジン組成物でクラック発生温度、接着性；吸湿後
の誘電特性、難燃性、含浸性、耐熱性を゛測定したとこ
ろ第２表の結果を得た。ＦＢＴ用。

注形レジンは、そのクランク発生温度が一５０℃１）よ
り低くなければ使用できない。実施例／１６１〜・１１
は一７０℃より低く、比較例も／１６４を除いて。

−７０℃より低く、耐熱衝撃性は満足できる。　。

しかし、粘度低下剤配合量の過剰な比較例／１６４゜は
耐熱衝撃性が劣る。接着性について見ると、−。

実施例／１６１〜１１はｓａｋｇ７侃よシ高く、比較例
も／Ｉ６４を除いて５０に−より高く満足できる。しか
し、粘度低下剤配合量の過剰な比較例扁４は接着性が不
充分である。

レジンの吸湿後の誘電特性の面から見ると、′実施例Ａ
１−１１は満足でき、比較例／Ｉ６４．腐６．。

／１６９を除いて満足できる。しかし、粘度低下剤。

配合量が過剰な比較例Ａ６４．水酸化アルミニウ゛ム粉
末の過剰な比較例Ａ６．本発明以外の水酸。

化アルミニウム粉末を用いた比較例層９はとも１に吸湿
後の誘電特性が悪い。

また、難燃性もＦＢＴには重要な特性であり、レジンで
はＵＬ９４Ｖ−０に合格したものしか用い゛ることかで
きない。粘度低下剤配合量が過剰な。

比較例／１６４．水酸化アルミニウムの少ない比較ｌ・
例腐５．赤燐配合量の少ない比較例層７はとも・に難燃
性の点で不合格であった。

しか（−１実施例、他の比較例はともに難燃性。

を満足した。

含浸性の点から見ると、本発明以外のインシアネートを
用いた比較測置２．粘度低下剤配合。

量の少ない比較倒置３．水酸化アルミニウム配。

合量の過剰な比較例層６．赤燐配合量の過剰な。

比較側扉８はともに不合格であった。しかし、。

実施例、他の比較例は含浸性が良好であった。５なお、
ＦＢＴは寿命特性も重要であり、耐熱。

性について見ると、１，４−ポリブタジェングリ“コー
ルを用いた比較例／Ｉ６１は不合格であるが、。

実施例と屑１以外の比較例はともに、本発明の′ポリオ
ールを用いており合格であった。　　　１″以上の特性
をすべて満足できるレジン組成物。

は実施例層１〜１１のものである。

実施例２ １０１１ｍＨｔ減圧容器に、図示したように１次ボビ・
ン２，２次ボビン３．ダイオード４，１次コイＩ−。

／１１５　、２次コイル６、フォーカス抵抗７．コン。

デンサー８をケース９内に収納したＦＢＴを置。

き、第１表実施例／１６１〜１１．比較例／１６１〜９
に。

示すレジン組成物を流し込み常圧に戻した後、。

所定の硬化条件で硬化した。注形硬化後のＦＢＴ、、。

の断面図を示した。図中１は注形レジンである。

比較例Ａ２，３，６．８を用いたＦＢＴはコイル間への
含浸性が悪く、動作時に絶縁破壊した。

比較例／Ｉ６４を用いたＦＢＴは１００°（：、／２ｈ
と一５０°Ｃ／２ｈ。

の冷熱サイクルを２０サイクル与えた後、２次ボビン付
近にクラックが生じ、動作試験で絶縁破壊した。比較例
Ａ４，５．７を用いたＦＢＴはそれ。

ぞれ電数法の燃焼試験で不合格であった。　　゛また、
比較例／１６４　、６　、９を用いたＦ　Ｂ　’ｒは吸
湿。

試験後にレジンの誘電特性が著しく悪化し、ＦＢＴ　”
の性能が著しく低下した。比較例／１６１を用いたＦＢ
Ｔは耐熱性の寿命試験後に動作特性が悪化゛し、絶縁破
壊した。

一方、第１表実施例／１６１〜１１のレジン組成物。

を用いたＦＢＴは何らの異常も認められなかっｌ−・た
。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明にかかる熱硬化。

性レジン組成物は、硬化させたレジン組成物の・耐熱衝
撃性、接着性、誘電特性、難燃性が著し−，。

く向上するだけでなく、液状レジンのコイル間への含浸
性とレジン硬化物の耐熱性を向上するものである。

たとえば、ＦＢＴに適用した場合、得られたＦＢＴは耐
電圧特性、誘電特性、難燃性および。

信頼性の高いものとなシ、工業的価値は大きい。。

【図面の簡単な説明】

図はフライバックトランスの断面図である。。 １・・・注形レジン部、　　　２・・・１次ボビン、　
　。 ３・・・２次ボビン、　　　　４・・・ダイオード、１
（′５・・１次コイル、　　　　６・・・２次コイル、
　　７・・・フォーカス抵抗、　　８・・・コンデンサ
ー、　。 ９・・・ケース。 １う ２す

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記（ａ）〜（ｅ）からなるものであり、 （ａ）分子量が２００〜３，０００で、分子両末端に水
   酸基を有する、下記の化学式（１）で示されるエチレン
   とａ置換オレフィンのコポリマー１００重量部、 ▲数式、化学式、表等があります▼（１） 〔但し、式中Ｒはメチル（ＣＨ＿２）、エチル（Ｃ＿２
   Ｈ＿５）、イソプルピル（ＣＨ（ＣＨ＿３）＿２）基を
   示し、ｍとｎの比はｍ／ｎ＝１〜４を示すものとする。 〕 （ｂ）化学式（２）で示されるイソシアネート、▲数式
   、化学式、表等があります▼（２） 配合量は上記（ａ）のコポリマーと上記（ｂ）のイソシ
   アネートの配合割合が当量比で下記（３）式の範囲に入
   るように選んだ量、 （コポリマー中の活性水素基）／（イソシアネート中の
   ＮＣＯ基）＝１／０．５〜３（３）（ｃ）沸点が３００
   ℃以上、２５℃における粘度が５０ポアズ以下の芳香族
   系のオイル・・・・・・３０〜１００重量部、 （ｄ）酸化ナトリウム（Ｎ＿ａ＿２Ｏ）が０．２３ｗｔ
   ％以下で、付着水分も０．２ｗｔ％以下の水酸化アルミ
   ニウム粉末をγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
   シランで表面処理したもの・・・・・３０〜１６０重量
   部、 （ｅ）赤燐粉末・・・・・・１０〜５０重量部、の割合
   で配合されていることを特徴とする熱硬化性レジン組成
   物。