JPS62267318A - 固体エポキシ樹脂圧縮成形材料 - 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】 本発明は、ノボラックエポキン樹１７　ｋベースとし、
硬化剤とじてのジシアンジアミド、硬化促進剤及び充填
剤としての炭酸カルシウムを含有するガラス繊維強化エ
ボキン樹脂成形組成物、並びにコレクター及びスリップ
リング体の製造のためのその使用方法に関する。

直流または交流の機械または三相交流の機械に使用され
るコレクターまたはスリップリング体の製造に使用され
る熱硬化性成形材料は、加工性及び機械的性質に関する
厳密な要求を満た烙なけｉしげならない。即ち、熱硬化
性成形材料が圧縮成形、トランスファー成形または射出
成形によって容易に加工でれることができ、且つ寂化恢
、電１−ｉ）子シャツＨ（ａｒｍａｔｕｒｅ　５ｈａｆ
ｔ　）の取シ付け、コレクタボア（ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ
　ｂｏｒｅ　）　の拡幅及び江ん１ど浴中での加工に４
３４にせずに討えつるものでなければならない。

きらに、コレクターまたはスリップリング体を＋７！！
誠的に洋々すさせたとき、例えば孔あけ、圧延、のこ引
きを行なったときに、道具の磨耗が出来るだけ低い方が
良い。そして、コレクター及びスリ７プリノグ体が高速
でも長い有効寿命、並びに高速であっても最低限の整流
子ピッチを萼するべきである。

ＥＬＥＣ’Ｊ”ＲＡ、　０ＮＩＣ８、１ｑ　ａ　６年１
月、第５３〜５４頁によれば、樹脂製コアとして、ガラ
ス繊維強化フェノール樹脂に雲母を充填したもの＆含有
するコレクターが知られている。特に、上記のコレクタ
ーは不利な加工性を有していた。

ドイツ特許公開公報第３，３０８，４０２号には、スク
リーン印刷によシ加工しうる反応性樹脂組成物が、エポ
キシ化ノボラック及びジシアンジアミド、並びに大量の
流動学的助剤をベースとし、炭酸カルシウム１２重量易
、及び所望により２重量易以下のガラス繊維または炭素
繊維を含有することもできることが開示きれている。

スクリーン印刷用に開示されているこのような反応性樹
脂組成物は、コレクター及びスリップリング体の製造に
は適さない。

石らに、ドイツ特許公開公報第２．６０７．５５１号に
は、高比率の研磨材料、例えばシリニラカーバイト、ア
ルミナまたはホウ素カーバイドのほかに、炭酸カルシウ
ム及びガラス繊維斜を含有すルコともできる、研’４　
本（ａｂｒａｓｉｖｓ　ｂｏｄｉｅｓ　）の製造のため
の粉体混合物が開示をれて℃へる。

そのような成形組成物を含むコレクターｌたはスリップ
リング体の機械的作業、例えば圧延またはのこ引きは不
可能である。

本発明において、炭酸カルシウムを充填し、フェノール
またはクレゾールノボラックエポキシ便脂ｔベースとす
るガラス繊維強化エポキシ樹脂成形材料がコレクター、
スリップリング体の製造に、より適していることが見出
嘔れた。

従って、本発明は、 （ａ）　　フェノールまたはクレン°−ルツボラックエ
ポキシ樹脂、 （ｂ）　　６＞２化剤としてのジシアンジアミド、（ｃ
）　　ジシアンジアミドで硬化する際に適する促進剤。

（ｄ）２０ないし７０重敏％の炭酸カルシウム及び （ｅ）１Ｇないし６０重量％のガラス繊維からなり、 成分（（１）と（ｅ）の量の合計が総重量に対して８０
重量％を超えないエポキシ樹脂成形材料に関する。

本発明による成形組成物は成分（ａ）として、好ましく
はクレゾールノボラックエポキシ樹１ｍ’に含む。本発
明によるエポキシ樹脂成形組成物中の成分（ａ）は、エ
ポキシ樹脂の痣１に対して０．１ないし４０重重量、好
ましくば５ないし２５重量％が芳香族ジ−またはポリ−
グリシジルエーテルで置き換見られていてもよい。その
ようなグリシジル化合物のコＡする例としては、ビスフ
ェノール、例え＆−１ビス−（４−ヒドロキシフェニル
）−メタン（ビスフェノールＦ）、２．２−ビス−（４
−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）
、２．２−ビス−（４−ヒドＯキ７−３．５−ジブロモ
フェニル）−プロパン（テトラブロモビスフェノールＡ
）またはビス−４−ヒドロキシフェニルスルホンのジグ
リシジルエーテルが挙げられる。適するポリグリシジル
エーテルの例としてｉ、１，１，２゜２−テトラキス−
（４−グリシジルオキシフェニル）−エタン及び１，３
．５−）リグリシジルオキシベンゼンが埜げられる。そ
のようなグリシジル化合物は公知であり、そのうちのい
くつかは市販品として得られる。

好ましくはビスフェノールのジグリンジルエーテル、特
にビスフェノールＡのジグリシジルエーテル全芳香族グ
リシジルエーテルとして使用する。

不発明による成形材料中、エポキシ当量あたりｏ、１．
ｓないし１１５モルのジシアンジアミドが通常使用され
る。好ましくは、本発明による成形材料中、ジシアンジ
アミドがエポキシ当ｆｌ’ｌ＞たりＱ、２５ないしαＳ
５モルとなるような量でジシアノジブミドを添〃口する
。

使用でれる促進ぐ１１　（ｃ）は、エポキシ樹脂をジシ
アンジアミドで硬化する際に知られている慣用の促進剤
、例えばアルカリ金１男アルコラード、ｐ　三７ミン、
トリフェニルホスフィノのようなホスフィン、第四アン
モニウム化合物、Ｎ−（４−クロロフェニル）　−Ｎ　
、　Ｎ’−ジメチル尿素マた１ｄＮ−（３−クロロ−４
−メチルフェニル）−Ｎ　、　Ｎ’−ジメチル尿素のよ
うな置換尿素、２゜４．６−）リス−（ジメチルアεツ
メチル）−フェノールのようなマンニッヒ塩基、イミダ
ゾールまたは２−メチルイミダゾール、２−エチルイミ
ダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−
フェニルイミダゾールもしくはベンズイミダゾールのよ
うなイミダゾール誘導体、並びにトリメチルアミ／、ピ
ペリジン、ピリジンまたはへキサメチレンテトラミンの
ような第三アミンとＢ　Ｃ／３−！たはＢＦ３との錯体
である。使用される促進剤は好壕しくはイミダゾール、
特に２−エチルイミダゾールである。

使用でれる硬化促進剤（ｃ）の量は、当該技術分野の技
術者に矧られでおり、成形材料の適用法に依存している
。一般にジシアンジアミド１００重量部に対して、１〜
３０重量部、好ましくは３−２０重量部、及び特に５〜
１２重量部の硬化促進剤（ｃ）が使用てれる。

本発明により使用きれる炭酸カルシウムは、好ましくは
高度に分散しており、実質的に無水でるる。炭酸カルシ
ウムの粒径は、例えばα２〜１００１１ｍ１好ましくは
１１５〜５０４ｍである。

本発明による成形組成物中に存在するＣａＣＯ３は、部
分的に他の充填剤で置き換えられていてもよく、該成形
組成物は少なくとも３０重量％の炭酸カルシウム、及び
他の充填剤としてＩｌｌないし４０重量％のカオリン、
ウオラストナイト、ドロマイト、硫ｔＪｔバリウム、タ
ルク、雲母、または三水化アルミナを含有することがで
き、ただし充填剤の総量はエポキシ樹脂成形材料の総重
量に対して７０重量％を超えることはない。

本発明による成形材料が、炭酸カルシウムに加えて他の
充填剤を含有する場合、好ましくはエポキシ樹脂成形組
成物の総重量に対して少なくとも４０重量％の炭酸カル
シウム及び（１１ないし３０重量差の上記充填剤を含有
する。

本発明の成形材料は、好ましくは他の添加剤としてカオ
リンを含有する。

特に好ましい本発明の成形材料は、唯一の充填剤として
炭酸カルシウムを含有する。

ガラス繊維としては、慣用の、市販品とじて入手しうる
チョツプドグラスファイバー（チョツプドストランド）
を本発明による成形材料に添加する。ガラス繊維として
は、すりガラスまたはグラスローどングを本発明の混合
物に添加することもできる。好ましくは、ｃＬ１〜３０
鰭の長さのチョツプドグラスファイバーが使用される。

本発明による成形材料は、慣用方法により、公知の混合
装置、例えばボールミル、ローニーグー（ｃｏ−ｋｎｅ
ａｄｅｒ　）、ロールミルまたは抑出し機を用いて製造
される。本発明による成形材料は、乾燥法−または溶融
法により製造されつる。

有機溶媒中で本発明による成形コンパウンドを混合し、
その後溶媒を留去して乾燥することもできる。この混合
方法はグラスロービング全使用する際に必要である。

本発明による成形材料は、圧縮成形、トランスファー成
形または射出成形により、慣用方法で加工される。これ
らの加工方法は、一般的に１４０−２００℃、好ましく
ば１６０−１９００の温度、及び３００−２０００バー
ルの圧力で行なわれる。

畑らに、ＯＰワックス（ヘキスト社より市販されている
離ｍ　ｆ＋’ｌ　）　、モンタンワックス及びカルナバ
ろうのような離型剤、並びて顔料、染料及び（決７Ｍ促
進剤を、本発明による成形材料に添加することもできる
。好ましくは、本発明による成形材料はアスベストを含
１ず、好ましくはエポキシ樹脂成形材料の詰厘童に対し
てα２ないし２．０重量易、特に０．５ないし１．５重
量易の離型剤を含有する。

最初に隼す記すべきことは、不発明による成形材料は脣
にコレクター及びスリップリング体の製造に）”Ａ　し
ている点である。従って、本発明はコレクター及びスリ
ンプリング体の製造のための本発明の成形材料の使用方
法並びに本発明の成形材料を使用して製造てれたコレク
ターまたはスリップリングにも関する。

不発明による成形材料は、好ましくは圧扁成形材料とし
て使用−ｃｆ４ｉＬる。

例えば、下記の化合物または原料が使用きれる エポキシ樹脂Ａ：エボキシ含量が４．３当量／　ｋｌで
あり、コフラー（Ｋｏｆｌｅｒ　） 融点が７９℃であるフレジ− ルノボラックエポキシ樹脂 エポキシ樹脂Ｂ：エボキシ含量が５．４当ｉ　／　ｋｙ
であり、デーラン（Ｄｕｒｒａｎ　） 軟化点が６９−７７℃である フェノールノボラックエボキ シ樹脂 エポキシ樹脂Ｃ：エボキシ樹脂Ａとエポキシ含量が五４
当量、／　ｋ７であり１　″ フラー軟化点が５０℃でちる ビスフェノールＡジグリシジ ルエーテル樹脂との重量比 ６０　：　４０の混合物。

エポキシ樹脂Ｄ”エポキシ留置Ａとエポキシ含量が５．
ｇ当量／　ｋｙであ）、粘 度が６６　Ｇ　ＯｍＰａ、ＳであるビスフェノールＦジ
グリシジルエ ーチル樹脂との重量比９五４： ６．４の混合物。

促進剤１：２−エチルイミダゾール 促進剤２：２−エチルイミダゾール１重量部とフェノー
ルノボラック３重量部とを、 共に溶融して冷却した後、粉末化し てなる混合物。

（［１１１３：　Ｎ−（６−クロロ−４−メチルフェニ
ル）−Ｎ、Ｎ’−ジメチル尿素 促進剤４．ヘキサメチレンテトラミノ 硬化剤ニジシアンジアミド（１−シアノグアニジン） ガラス繊維：４．５ｍｍの長さにＪ断したガラス繊維（
チョツプドストランド） ガラスロービング：市販品 炭酸カルシウム：　ＯＭＹＡＲＢＡＨの商品名でｐｌ’
ｕ’５ｓ−８ｔａｕｆｅｒ　ＡＧから市販されている方
解石粉末または白亜粉末 離型剤：ＯＰワックス（Ｈｏｅｃｈｓｔ　）以下の実施
例で適用する試験方法は下記のように行なわれる。

はんだ浴：鉛／すずはんだ浴の温度は３５０℃である。

完全に硬化した圧縮成形材料を含むコレクターをはんだ
浴に完全に浸漬し、２０秒間回転する。

遠心試験：完全に硬化した圧縮成形材料を含むコレクタ
ーを、はんだ浴試験の前及び後に、電気回転速度計とデ
ジタル表示計を備えた、最大回転速度が１分間に４００
００回転（ｒｐｍ　）でめる遠心分離機により試験する
。回転速度はコレクターが落ちて離れた時点で６ｉ１１
定する。

マントレルフィ！ティング（Ｍａｎｄｎｅｌ　−ｆ　ｉ
ｔｔｉｎｇ　）試験“直径１５ｒＭｎのロータリーマン
ドレルヲ完全に硬化した圧縮成形材料を含むコレクター
（内径：１５間）に挿入する。ロータリーマンドレル　
コーン（ｒｏｔａｒｙ　ｍａｎｄｒｅｌ　ｃｏｎｅ　）
に、パルセーティングマシン（ｐｕｌｓａｔｉｎｇ　ｍ
ａｃｈｉｎｅ　）によりコレクターがＩＪｔ＠するまで
負荷する。コレクターの拡＠全１０−タリーコーンの行
程から、その円錐部に対する秀で計算する。

摩耗試験：寸法１２０ｘ１５ｘｉＯ団のＤＩＮ標準試験
棒全、本発明による圧縮成形材料から通常の方法により
製造する。硬化条件−１７０℃／１５００バールで１０
分間。バーを直立したドリルに、ドリルの穴が１０ｆｌ
の巾で形成されるように縦に挿入してしめつける。調節
することのできるドリルマシンｆ　１４００　ｒｐｍ　
　にセットする。レバーにより１　ｙ、　５　ｋｙ　を
負荷させる。孔あけのためには、特別な４ｍＨ８５ドリ
ル（強力高速ｔＩＡ）が使用される。深ｉ１ｍのドリル
孔１０個があけられる。６孔あけが終わった後、ドリル
を取り除き、水で冷却し、乾燥した後、再挿入する。摩
耗試験は１０番目の孔あけに必要な時間を１番目の孔あ
けに必要な時間で除することにより評価される。得られ
た数値を第２表に要因として示す。

硬化剤マスターバッチ１−３の製造 使用された化合物または原料を第１表に示した量で秤量
し、５１実該用ボールミルに入れ、１６時間磨砕する。

ガラス繊維以外の材料を第２表に示した量で５１の実験
室用ボールミルに計り入れ、８時間磨砕する。得られた
粉末プレミックスを実験室用ツーニーダ−中、１００℃
　でチョツプドガラスファイバー（長さ４．５　ｍｍ　
）と共に溶融し、混練する。得られたかたまりを冷却し
、粒状に粉砕し、その後鋼製の圧縮成形型中で１７０℃
、１５００　バールで試験片に加工しうる錠剤に圧扁す
る。ＤＩＮ標準試験バーの製造のための圧（宿成形時間
は１０分間であり、コレクターの製造のための圧縮成形
時間は４分間である。

圧縮成形材料４及び５の製造 グラスロービング以外の原料を第２表に示した量でアセ
トンに溶解または懸濁する。ガラスロービングをこの溶
液または懸濁液全通して連続的に延伸し、乾燥塔中で約
２００℃の高温の空気で乾燥し、冷却し、そのｄ３−２
５．０長での小さいバーに切断する。得られた圧縮成形
組成物を圧縮成形材料１−３と同様に試験片及びコレク
ターに加工する。

硬化剤マスターバッチ４及び５の製造 使用すべき化合物及び原料全第３表に示した量で秤量し
て５１の実験室用ボールミルに入れ、１６時間琴砕する
。

圧縮成形材料６ないし１２の製造は、圧縮成形材料１な
いし６の製造方法に従がい、長で４．５鴫のガラス繊維
？除く全材料をｆ＋量して５ｇの実験用ボールミルに入
几、８時同混纏するＣとにより行なわれる。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）フェノールまたはクレゾールノボラックエ
   ポキシ樹脂、 （ｂ）硬化剤としてのジシアンジアミド、 （ｃ）ジシアンジアミドで硬化する際に適する促進剤。 （ｄ）２０ないし７０重量％の炭酸カルシウム及び （ｅ）１０ないし６０重量％のガラス繊維からなり、 取分（ｄ）と（ｅ）の量の合計がエポキシ樹脂成形材料
   の総重量に対して８０重量％を超えないエポキシ樹脂成
   形材料。
2. （２）クレゾールノボラックエポキシ樹脂を含有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエポキシ樹
   脂成形材料。
3. （３）フェノールまたはクレゾールノボラックエポキシ
   樹脂、及びエポキシ樹脂の総量に対して０．１ないし４
   ０重量％の芳香族ジ−またはポリグリシジルエーテルを
   含有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   エポキシ樹脂成形材料。
4. （４）芳香族ジグリシジルエーテルとしてビスフェノー
   ルＡジグリシジルエーテルを含有することを特徴とする
   特許請求の範囲第３項記載のエポキシ樹脂成形材料。
5. （５）エポキシ当量あたり０．１６ないし０．５モルの
   ジシアンジアミドを含有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のエポキシ樹脂成形材料。
6. （６）エポキシ当量あたり０．２５ないし０．３５モル
   のジシアンジアミドを含有する特許請求の範囲第１項記
   載のエポキシ樹脂成形材料。
7. （７）促進剤としてイミダゾールを含有する特許請求の
   範囲第１項記載のエポキシ樹脂成形材料。
8. （８）２−エチルイミダゾールを含有する特許請求の範
   囲第７項記載のエポキシ樹脂成形材料。
9. （９）少なくとも３０重量％の炭酸カルシウム及び他の
   充填剤としてカオリン、ウォラストナイト、ドロマイト
   、硫酸バリウム、タルク、雲母または三水化アルミナ０
   ．１ないし４０重量％を含有し、充填剤の総量がエポキ
   シ樹脂成形材料の総重量に対して７０重量％を超えない
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエポキシ
   樹脂成形材料。
10. （１０）少なくとも４０重量％の炭酸カルシウム及び０
    ．１ないし３０重量％の他の充填剤を含有する特許請求
    の範囲第９項記載のエポキシ樹脂成形材料。
11. （１１）他の充填剤としてカオリンを含有する特許請求
    の範囲第９項または第１０項のいずれか１項に記載のエ
    ポキシ樹脂成形材料。
12. （１２）ガラスローピングの形態のガラス繊維を含有す
    る特許請求の範囲第１項記載のエポキシ樹脂成形材料。
13. （１３）コレクターまたはスリップリング体の製造のた
    めの （ａ）フェノールまたはクレゾールノボラックエポキシ
    樹脂、 （ｂ）硬化剤としてのジシアンジアミド、 （ｃ）ジシアンジアミドで硬化する際に適する促進剤。 （ｄ）２０ないし７０重量％の炭酸カルシウム及び （ｅ）１０ないし６０重量％のガラス繊維からなり、 成分（ｄ）と（ｅ）の量の合計が総重量に対して８０重
    量％を超えないエポキシ樹脂成形材料の使用方法。