JPS63310504A - 絶縁体 - 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、エポキシ系塗膜で絶縁被覆された絶縁体に関
し、更に詳しくは特定のエポキシ系塗膜を金属表面に被
覆形成して成る絶縁性、耐熱性、耐衝撃性等の優れた絶
縁体に係るものである。

〔従来技術とその問題点〕

従来より、モータ一部品等の電気部品として、金属表面
に、各種無機質材料や有機質材料の絶縁性被覆物で絶縁
処理を施された絶縁体を使用することが一般に知られて
いる。

このような電気部品に使用される絶縁被覆物ないし絶縁
処理としては、金属表面に、■ポリアミド、ポリエステ
ル、紙等の有機質シート状の絶縁被覆物を固定して絶縁
体とする方法、■無機質或いは有機質のコーテイング材
を塗布し絶縁被覆層を形成して絶縁体とする方法、■無
機質、例えばガラス繊維等の不織布に合成樹脂を含浸さ
せるプリプレグを固定して絶縁体とする方法等がある。

これらの中では、コーティング法、就中エポキシ系塗膜
を金属表面にコーティングすることによって絶縁被覆層
を形成し絶縁処理された絶縁体がより優れた絶縁性、耐
熱性、耐湿性等を有するものとして、また高い信頼性を
有する絶縁体として最も広範囲に使用されている。但し
、信頼性とは、厳しい使用環境下に於いて長期間に渡り
、上記絶縁性、耐熱性、耐湿性等を失なわないことをい
う。

このようにエポキシ系塗膜が絶縁体の絶縁被覆層として
多用されるのは、絶縁体の作製に必要とされる薄膜化が
容易で、例えば５０μｍ程度でも高信頼性の絶縁体を作
製し得、また同時に熱放散性に優れる等の利点があるか
らである。更に加えて、シート状の絶縁材料を用いて絶
縁処理を行い絶縁体を作製する場合は、殊に金属表面が
複雑な形状を有するものであるときには、絶縁体として
の性情確保が十分に対処し得ないのに対し、エポキシ系
塗膜を絶縁処理材料として使用すると複雑な形状への適
用も容易である。

しかしながら、絶縁体を構成す゛る絶縁被覆層として形
成されるエポキシ系塗膜は、耐熱性が必ずしも良好とは
いえないばかりか、更にそれ自体一般に脆いという欠点
がある。にもかかわらず該塗膜の耐熱性を向上させる目
的を優先するために該塗膜のガラス転移点を上げること
がしばしばなされ、例えばノボラックフェノール型エポ
キシ樹脂とノボランクフェノール樹脂の組合せなどによ
り架橋密度を著しく高める方法が取られる。従って、本
発明用途に適用されるエポキシ系樹脂は一層脆くなると
いう傾向があった。その為、絶縁体に何等かの衝撃（作
為的又は不作為的に）が加えられると、該塗膜の変形成
いは破損等によって絶縁体の絶縁性が著しく失われる場
合があり、即ち該塗膜の耐衝撃性が低下するので、係る
原因による絶縁性低下を防止するには何よりも取扱い、
例えば、１！！膜形成の作業時、絶縁体部品の組立て詩
文その使用環境に十分注意しなければならないという問
題点があった。また、それ故に当該絶縁体の使用範囲が
制限されるという問題点が指摘されていた。

一般にエポキシ系塗膜の耐熱性を高める目的で使用する
ものとしては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
、ノポラフク型エポキシ樹脂と酸無水物、フェノールノ
ボラック樹脂等の組舎廿のものがあるが、何れも耐熱性
向上を主に企図するためにガラス転移点を高（し、その
あまりに上述のごとく耐衝撃性が著しく低下するという
欠点がある。特にエポキシ樹脂を薄膜化して絶縁体を得
る場合には、係る弊害は一層顕著になる。他方、エポキ
シ系塗膜の主要形成要素はそのままにして各種の充填剤
や添加剤等の副要素を該塗膜形成に導入することにより
耐熱性や耐衝撃性向上の対策が種々又は個々に講じられ
ているが、何れの場合においても前述問題点を十分には
解決するには至らず、それ故抜本的な改良、即ち耐熱性
と耐衝撃性、更には薄膜化を同時に解消することが望ま
れているのである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従って、本発明が解決しようとするのは、エポキシ系塗
膜をコーティング法によって金属表面に被覆した絶縁体
につき、絶縁性のみならず、特に耐熱性及び耐衝撃性の
性能を同時に向上し得る絶縁体の上記問題点を解消する
ことにある。

〔問題を解決するための手段〕

このような現状に鑑み、本発明者らは鋭ｔｖｒ究の結果
、金属表面にエポキシ系塗膜たる絶縁被覆層を形成して
絶縁体を作製するに際し、特定の成分から構成されるエ
ポキシ系塗装用組成物を使用することにより解決し得る
ことを知見し、依ってエポキシ系薄膜被覆にして絶縁体
の耐衝撃性、耐熱性の性能をも併せて向上し得ることが
可焼になったものである。

即ち、本発明は、金属表面に、（ａｌｌ多官ラフエノー
ルグリシジルエーテル系エポキシ樹脂、（ｂ１両末端に
フェノール性水酸基を有する線状フェノール樹脂及び（
ｅ）エポキシ系樹脂用硬化促進剤の３成分を必須成分と
するエポキシ系粉体塗装用組成物から成る被覆層を形成
して成る絶縁体に関するものである。

〔発明の構成並びに作用〕

本発明に使用される多官箋フェノールのグリシジルエー
テル系エポキシ樹脂とは、平均して、−分子中にエポキ
シ基が、２．５個以上含有される、フェノールグリシジ
ルエーテル型のエポキシ樹脂をいい、例えば、フェノー
ルノボラック型エボキシ樹脂、タレゾールノボランク型
エポキシ樹脂のようなアルキル化フェノールノボラック
型エポキシ樹脂、以下の式（１）や式Ｃ１１）で示され
るがごときエポキシ樹脂等が例示できる（以下、本発明
エポキシ系樹脂という）。

υ ＲニーＨ，−Ｃ１３ これら本発明エポキシ系樹脂は、従来よりこの種目的に
使用されてきたものであり、所謂化合物の内部で変性さ
れたものを含むものであるが、本発明では本発明エポキ
シ系樹脂に対し、特に特定のフェノール系樹脂、即ち後
述の両末端にフェノール性水酸基を有する線状フェノー
ル樹脂を硬化剤として使用するという所謂エポキシ系樹
脂の硬化と同時に外部変性をする所に特徴があり、係る
手段を通じて本発明を完成し得たのである。

本発明においては、絶縁体を作製するにはエポキシ系樹
脂を複雑な形状の金属表面に被覆することを要求される
為、被覆は粉体塗装法によって行うのが好ましく、後述
の両末端にフェノール性水酸基を有する線状フェノール
樹脂とのブレンド比率や手法によっても異なるが、本発
明エポキシ系樹脂の固有の軟化点としては５０〜１２０
℃程度であるのが望ましい。

次に、本発明エポキシ系樹脂に硬化剤として使用し且つ
ブレンドする両末端にフェノール性水酸基を有する線状
フェノール樹脂とは、平均して、−分子中にフェノール
性水酸基を１．８個以上有し、代表的な構造として、両
末端にフェノール性水酸基を有しているフェノール樹脂
をいい、例えば、ビスフェノール類とエピクロルヒドリ
ンとの反応生成物である式ＣＩ［［）のような化合物が
挙げられる（以下本発明フェノール樹脂という）。

ＲニーＨ，−ＣＨ。

ｎ≧０ 本発明フェノール樹脂としては、通常水酸基当量が１．
０〜１０．０翔ｅｑ／ｇ程度、好ましくは、２、　０〜
？、　　Ｏｍｅｑ／ｇのものが使用できる０本発明フェ
ノール樹脂の固有の耐熱性、即ち軟化点は常温付近のも
のから１２０℃程度である。

本発明においては、特に本発明エポキシ系樹脂に本発明
フェノール樹脂を硬化剤としてブレンドしたものと、こ
れにエポキシ系樹脂用硬化促進剤を必須成分として配合
したものを金属表面に被覆形成するものであるが、係る
本発明エポキシ系樹脂と本発明フェノール樹脂とのブレ
ンド比率は、本発明エポキシ系樹脂のエポキシ１当量に
対し、本発明フェノール樹脂のフェノール性水酸基当量
が０．２〜１．０、好ましくは０．５〜１．０等量であ
る０本発明フェノール樹脂のブレンド比率が１．０当量
を越える場合には、耐湿性、耐熱性が低下する欠点があ
り、逆に０．２当量を下回る場合には塗膜が脆（なり耐
衝撃性が劣るという問題が残る。

本発明エポキシ系樹脂と本発明フェノール樹脂のブレン
ドによって得られる混合物の軟化点は、個々具体的なケ
ースによっても異なるが、通常４０〜１２０℃であり、
その場合には耐熱性向上によって伴う耐衝撃性低下のご
とき弊害は生じないことが分かった。

本発明に使用される硬化促進剤としては、エポキシ系樹
脂の硬化促進剤として使用されるものが一般に使用でき
、例えばイミダゾール類、イミダシリン類、フェノール
類、芳香族アミン、脂肪族アミン、二級アミン、酸無水
物、１．８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）−ウンデ
セン−７（ＤＢＵ）、ジシアンジアミド等を好ましいも
のとして挙げることができる。

硬化促進剤の本発明混合物に対する使用量はその種類、
必要とする硬化時間等により、大きく異なるがエポキシ
樹脂１００重量部に対して好ましくは０．１〜２０重量
部である。

これらの必須成分以外に、本発明の具体的な電気部品の
種類や目的・用途に応して絶縁被覆層内に充填剤や添加
剤を含ませることが出来、その量は絶縁体の耐熱性や耐
衝撃性を損なわず且つ薄膜化を妨げないことを要する。

充填剤としては、例えばシリカ、マイカ、タルク、硫酸
バリウム、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、ベントナ
イト等を例示でき、また添加剤としては、二酸化アンチ
モンのごとき難燃剤、シランカンプリング剤のごときカ
ップリング剤等その他表面調整剤等を挙げることができ
る。

上記成分を含むエポキシ系の粉体塗装用組成物の製造は
、通常上記成分を乾式混合し、二本ロール、−軸、二軸
の混練機で熔融混合した後、粉砕、分級して得られる。

このようにして得られた粉体塗装用組成物を、スプレー
塗装、静電スプレー塗装、流動浸漬塗装、プライマー塗
装、ふりかけ塗装等の方法によって金属表面に塗布し、
加熱硬化させて絶縁被覆層を形成し、絶縁体とする。

上述したように、本発明においては絶縁体の絶縁被覆層
の膜厚を薄くし得るところに利点があり、エポキシ系粉
体塗装用組成物の組成物によっても異なるが、その厚さ
は３０〜２００μｍ程度、より好ましくは５０〜２００
μｍとする。膜厚が３０μｍ未満の場合には絶縁体の絶
縁信頼性が低下し、また２００μｍを越えると絶縁体の
熱放散性等の性能が低下するのみならず、絶縁体作製コ
ストが高くなる。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

〔実施例〕

実施例１〜２及び比較例１〜５ 寸法が５０Ｘ４０ＸＩＱｍｍの鋼製部品に、第１表に示
す組成の粉体塗装用組成物を、予熱温度１８０℃、静電
スプレー塗装で所定の膜厚になるように塗装し、エポキ
シ系薄膜被覆絶縁体を得た。

これらの絶縁体としての性能を第１表に示す。

本実施例及び比較例で明らかなように、本発明の絶縁体
は、従来の絶縁体に比較して、高い絶縁性、耐熱性、耐
衝撃性を有する。

なお、試験方法は以下の方法に従った。

く膜厚〉 電磁式膜厚計により測定。

くガラス転移点〉 熱機械的分析装置を用いて測定。

く絶縁破壊電圧〉 ＪＩＳ　　Ｋ　　６９１１　　成形材料の耐電圧試験に
準じて測定。

く耐衝撃性〉 デュポン衝撃値により、撃心１／４１ｎｃｈ　、荷重５
００ｇとした。

（以上）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属表面に、 （ａ）多官能フェノールのグリシジルエーテル系エポキ
   シ樹脂、 （ｂ）両末端にフェノール性水酸基を有する線状フェノ
   ール樹脂及び （ｃ）エポキシ系樹脂用硬化促進剤 を必須成分とするエポキシ系粉体塗装用組成物から成る
   被覆層を形成して成る絶縁体。
2. （２）前記絶縁体の金属表面への被覆層が３０〜２００
   μｍの平滑でピンホールのないエポキシ系薄膜である特
   許請求の範囲第１項に記載の絶縁体。
3. （３）前記絶縁体がモーターのコアーに適用されたもの
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   絶縁体。