KR910000091B1

KR910000091B1 - 전동기 회전자

Info

Publication number: KR910000091B1
Application number: KR1019870001662A
Authority: KR
Inventors: 쓰네요시 오까다; 야슈우끼 다께다
Original assignee: 폴리플라스틱스 가부시끼가이샤; 아사노 다께시
Priority date: 1986-03-03
Filing date: 1987-02-26
Publication date: 1991-01-19
Also published as: JP2632803B2; JPS62203540A; AU596643B2; EP0236116A1; KR870009514A; AU6962487A

Abstract

내용 없음.

Description

전동기 회전자

제1도는 원통형 페라이트와 그곳에 삽입된 샤프트를 지닌 몰드의 도식적 단면도.

본 발명은 마이크로 전동기와 같은 페라이트 전동기에 관한 것이다.

원통형 페라이트가 소형 전동기의 회전자에 사용되는 많은 실례가 있다. 원통형 페라이트는 폴리아세탈과 같은 열가소성 수지의 수단에 의하여 샤프트상에 동축으로 지지된다. 이것은 소위 삽입 주입 몰딩에 의하여 효과적으로 달성된다. 이 방법의 단점은 매우 낮은 장력 강도를 가진 원통형 페라이트를 실린더의 홀로우(hollow) 안으로 주입된 열가소성 수지의 주입 압력에 의하여 부러진다는 것이다.

이 단점에 대한 대책은 일본 특허공보 No 33103/1984에 제안되어 있다. 이 대책에 의하면 플라스틱은 원통형 페라이트를 외부 주입 압력으로부터 보호하기 위하여 원통형 페라이트의 외부 공간에서 채워넣는다.

이렇게 형성된 외부층은 몰딩후에 손작업에 의하여 제거되어야만 한다. 이것이 단점이다. 그러한 손 작업은 효율적인 주입 몰딩처리를 오프셋하고 제거된 열가소성 수지가 소비된다. 여기에서 열가소성 수지는 닐론 또는 그와 유사한 엔지니어링 플라스틱이고, 수지가 큰 열팽창 계수를 가지기 때문에 온도변화가 일어나는 수지의 수축 및 팽창에 의하여 원통형 페라이트가 부러진다.

본 발명에 의하면 원통형 페라이트가 종래의 수지 대신에 특별한 이방성 용융상을 형성할 능력이 있는 용융가공 폴리머에 의하여 지지된다. 본 발명의 전동기 회전자는 효율적으로 생산할 수 있으며, 엄격한 조건하에서 안정한 방식을 취할 수가 있다.

본 발명의 전동기 회전자는 샤프트, 페라이트 실린더 및 상기 샤프트에 대하여 동축으로 상기 실린더를 지지하는 지지수단을 포함하고 있으며, 상기 지지수단은 용융상태 및 용해처리에서 이방성상을 갖는 능력이 있는 폴리머로 구성되어 있다.

전동기 회전자는 미리 샤프트 및 실린더에 장치되어 있는 몰드에서 상기 폴리머를 몰딩함으로써 얻어 왔었다.

상기 폴리머가 폴리에스테르이라면 더욱 바람직하다.

더 상세히 언급하면 본 발명의 전동기 회전자가 구성될 정도로 페라이트가 이방성 용융상을 형성할 능력이 있는 용해처리 폴리머로 샤프트상에 지지된다. 폴리머는 높은 유동성을 가지기 때문에 저사출성형 압력에서 성형될 수 있으며 사출성형 압력이 약간의 요동도 허용한다. 또한 폴리머는 금속의 열팽창 계수에 가까운 열팽창 계수를 가지기 때문에 온도변화에 의해서 생긴 수축과 팽창으로 미세한 차원 변화가 온다. 그리하여 본 발명은 종래의 수지의 단점을 극복하고 새로운 폴리머를 사용함으로써 문제점들을 해결할 수 있다. 따라서 실린드리컬 페라이트 및 샤프트, 이방성 용융상을 형성할 능력이 있는 용해처리 폴리머의 수단으로써 상기 샤프트를 동축상으로 지지되어 있는 실린드리컬 페라이트를 포함하는 전동기 회전자를 구비하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명에서 사용하고 있는 이방성 용융상을 형성할 능력을 지닌 용해처리 폴리머는 용융상태에서 폴리머분자 체인이 규칙적인 파라럴(parallel) 배열을 취하는 성질이 있다. 분자가 그러한 방식으로 배열되어 있는 상태는 액체 결정상태 또는 액체 결정물질의 네캐틱 상(nematic phase)로 언급된다. 이와같은 폴리머는 얇고, 길며, 편평한 형을 지닌 다량체에서 보통 생산되며, 또 다른 것과 동축상 또는 파라럴한 다수의 체인 확장연쇄를 갖는다.

이방성 용융상의 성질은 크로스된 니콜(nicols)을 사용한 보통 분극시험에 의하여 결정될 수 있다. 특히 성질들은 40배율을 지닌 Leitz 분극 현미경으로 대기내에 Leitz 핫 스테이지 상에 놓여있는 샘플을 관찰함으로써 결정될 수가 있다. 폴리머는 광학적으로 이방성이다. 다시 말해서, 폴리머가 크로스된 니콜 사이에 놓여져 있을때, 빛을 전달한다. 샘플이 광학적으로 이방성일때, 분극된 빛은 정적상태에서도 폴리머를 통하여 전달될 수가 있다.

상기 언급된 이방성 용융상을 형성하는 폴리머의 성분은 다음과 같다.

(1) 방향족 디카복실릭산 및 지환족 디카복실산 중의 하나 또는 그 이상, (2) 방향족 디올, 지확족 디올 및 지방족 디올중 하나 또는 여러개, (3) 방향족 히드록시카복실릭산중, 하나 또는 여러개, (4) 방향족 티올카복실산중, 하나 또는 여러개, (5) 방향족 디시올 및 방향족 시올펜올중, 하나 또는 여러개, (6) 방향족 히드록실아민 및 방향족 디아민중, 하나 또는 여러개, 이방성 용해상을 형성하는 폴리머는 다음과 같은 비율로 구성되어 있다.

I) 폴리에스테르는 (1) 및 (2)를 포함하고, II) 폴리에스테르는 (3)만을 포함하고, III) 폴리에스테르는 (1),(2) 및 (3)을 포함하고, IV) 플리시올에스테르는 (4)만을 포함하고, V) 폴리시올 에스테르는 (1) 및 (5)를 포함하고, VI) 폴리시올 에스테르는 (1),(4) 및 (5)를 포함하고, VII) 폴리에스테르아미드는 (1),(3) 및 (6)를 포함하고, VIII) 폴리에스테르아미드는 (1),(2),(3) 및 (6)를 포함한다. 성분의 상기 언급된 비율에 더하여 이방성의 용융상을 형성하는 폴리머는 폴리(니트릴로-2-메틸-1,4 -펜닐렌니트릴로에딜리딘-1,4 -펜닐렌딜리딘), 폴리(니트릴로-2-메틸-1,4 -펜닐렌-니트릴로메틸리딘-1.4 -펜닐렌메딜리딘) 및 폴리(니트릴로-2-클로로-1,4 -페닐렌니트릴로메딜리딘-1,4 -펜닐렌메딜리딘)과 같은 방향족 폴리아조메신을 포함한다.

더우기 성분의 상기 언급된 조합에 첨가하여 이방성 용융상을 형성하는 폴리머는 기본적으로 4-히드록시 벤졸단위, 디히드록시-펜닐단위, 디히드록실카보닐단위 및 테레프탈오일단위를 각각 포함하는 폴리에스테르 카보네이트를 포함한다.

상가 언급된 1) 내지 VIII를 폴리머를 구성하는 화합물은 아래에 적어 놓았다.

테레프탈릭 산, 4,-4'-디펜닐디카복실산, 디펜닐에테르-4,4' -디카복실릭산, 디펜옥시에탄-4,4' -디카복실릭산, 디펜옥시부탄-4,4'-디카복실릭산, 디펜닐에탄-4,4'-디카복실릭산, 이소프탈릭산, 디펜닐에테르-3,3'-디카복실릭산 및 나프탈렌-1,6-디카복실릭산을 포함하는 방향족 디카복실산 : 클로로테레프탈릭산, 디메틸테레프탈릭산, 에틸테레프탈릭산, 메독시테레프탈릭산 및 에독시테레프탈릭산을 포함하는 알킬-, 알콕시-, 또는 할로겐으로 치환된 방향족 디카복실릭산, 트랜스-1,4 -시클로헥산-디카복실릭산, 시스-1,4 시클로헥산디카복실릭산 및 1,3-시클로헥산 디카복실릭산을 포함하는 지환화합물의 디카복실릭산 트랜스-1,4-(1-메틸) 시클로헥산 디카복실릭산 및 트랜스-1,4(1-클로로) 시클로헥산디카복실릭산을 포함하는 알킬-알콕시-, 또는 할로겐으로 치환한 지환족 디카복실릭산.

하이드로키논, 레소르시놀, 4,4'-디히록시디펜닐, 4,4'-디히드록시트리펜닐, 2,6-나프탈렌디올, 4,4'-디히드록시디펜닐에테르, 비스-(4-히드록시 펜녹시)에탄, 3,3'-디히드록시-디펜닐, 3,3'-디히드록디펜닐에테르, 1,6-나프탈렌디올, 2,2-비스-(4-히드록시펜닐) 프로판 및 2,2-비스(4-히드록시펜닐) 메탄올 포함하는 방향족 디올 : 클로히드로키논, 메딜히드로키논, 펜옥시히드로키논, 1-부틸히드로키논, 펜닐히드로키논, 메독시히드로키논, 펜옥시히드로키논, 4-클로로-레소르시놀 및 4-메틸레소르시놀을 포함하는 알킬-, 알콕시-, 또는 할로겐으로 치환한 방향족 디올, 트랜스-1,4-시클로헥산디올, 시스 1,4-시클로헥산디올, 트랜스-1,3-시클로헥산디올, 시스-1,2-시클로헥산디올 및 트랜스-1,3-시클로헥산디메탄올을 포함하는 치환식 디올 ; 트랜스-1,4-(1-메틸) 시클로헥산디올 및 트랜스-1,4-(1-클로로) 시클로헥산디올을 포함하는 알킬-, 알콕시-, 또는 할로겐- 으로 치환하는 지환식디올.

에디렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올 및 네오펜틴글리콜과 같은 직선-체인 또는 브랜치드체인을 포함하는 지방족 디올.

4-히드록시벤조익산, 3-히드록시벤조익산, 6-히드록시-2-나프탄익산 및 6-히드록시-1-나프토익산을 포함하는 방향족 히드록시카복실산, 3-메딜-4-히드록시벤조익산, 3,5-디메딜-4-히드록시벤조익산, 2,6-디메딜 -4-히드록시벤조익산, 6-히드록시-5-메딜-2 나프토익산, 6-히드록시-5-메독시-2-나프토익산, 3-클로로-4-히드록시벤조익산, 2-클로로-4-히드록시-벤조익산, 2,3-디클로로-4-히드록시벤조익산, 3,5-디클로로-4-히드록시벤조익산, 2,5-디클로로-4-히드록시벤조익산, 3-브롬-4-히드록시벤조익산, 6-히드록시-5-클로로-2-나프토익산, 6-히드록시-7-클로로-2-나프토익산 및 6-히드록시-5,7-디클로로-2-나프토익산을 포함하는 알킬-, 알콕시-, 또는 할로겐으로 치환하는 히드록시카복실릭산, 4-메르카토벤조익산, 3-메르카프토벤조익산, 6-메르카프토-2 나프토익산 및 7-메르카프토-2-나프토익산을 포함하는 방향족 메르카프토카복실릭산.

벤젠-1,4-디시올, 벤젠-1,3-디시올, 2,6-나프탈레디시올, 벤젠-1,3-디시올, 2,6-나프날렌디시올 및 2,7-나프탈렌디시올을 포함하는 방향족 디시올, 4-메르카프토펜놀, 3-메르카프로펜놀, 6-메르카프토펜놀 및 7-메르카프토펜놀을 포함하는 메르카프토펜놀.

4-아미노펜놀, N-메틸-4-아미노펜올, 1-4-펜닐렌디아민, N-메틸-1,4-펜닐렌디아민, N,N'-디메틸-1,4-펜닐렌디아민, 3-아미노펜올, 4-아미노-1-나프톨, 4-아미노-4'-히드록시디펜닐, 4-아미노-4'-히드록시디펜닐 술피드(thiodiamiline), 4-4'-디아미노디-펜닐술폰, 2,5-디아미노토륜, 4,4'-에틴렌디아닐린, 4,4'-디아미노디펜옥시에탄, 4,4'-디아미노디펜닐메탄(메틸렌디아닐린) 및 4,4'-디아미노-디펜닐에테르(옥시디아닐린)를 포함하는 방향족 히드록실아민 및 방향족 디아민, 상기 언급된 성분으로 구성되는(I) 내지(VIII) 폴리머 각각은 성분들, 폴리머 화합물 및 연속적인 분포에 의하여 이방성 용융상을 형성할 능력이 없는 것들의 한 그룹으로 분할될지도 모른다. 본 발명에 사용된 폴리머는 전자그룹에 속하는 것들로 제한한다.

본 발명에 적절하게 사용되는 이방성 용융상을 형성할 능력이 있는 폴리머중에 폴리머(I),(II) 및(III)과 폴리에스테르아미드(VIII) 등 서로 작용한 응축으로써 요구된 순환 단위를 형성할 수 있는 기능을 지닌 그룹을 가지는 각각의 유기체 단량체가 있는 곳에서 각종 에스테르 처리를 행함으로써 준비될 수가 있다. 이들 유기체 단량체의 기능을 지닌 그룹은 카복실, 히드록실, 에스테르, 아크릴옥시, 아실할리드 및 아민그룹을 포함한다. 이들 유기체 단량체는 어느 열교환 유체의 부재에서 용해 아시돌리시스(acidolysis)에 의하여 작용될 수 있다. 이 과정에서 용해 반응물을 형성하기 위하여 단량체에 열이 가해진다. 반응이 진행됨에 따라 고체 폴리머 입자는 용해에서 뜨기 시작한다. 응축반응의 최정적 단계에서 반응계는 초산과 물과 같은 휘발성 생성물을 제거하기 위하여 철거될지도 모른다.

가벼운 중합처리는 또한 본 발명의 용도에 적절한 완전 방향족 폴리에스테르의 준비에 사용될지도 모른다. 이 과정에서 고체 생성물은 열교환 매체에 공중에 떠 있는 상태로 얻어진다.

상기 용해 아시돌리시스 및 가벼운 중합처리 역시 완전 방향족 폴리에스테르에서 유래한 유기체 단량체의 반응물은 주변온도(낮은 아실에스테르 형성에서)에서 단량체의 히드록 그룹을 에스테르화 함으로써 얻어진 수정된 형태로 반응시킬런지도 모른다. 저 아실(acyl)그룹은 2 내지 4개의 탄소원자를 가지는 것이 좋다.

더 좋게는, 유기체 단량체의 반응물의 아세테이트 에스테르를 반응시키는 것이다.

용해 아시들리시스 및 가벼운 처리 두가지 모두를 사용할 수 있는 촉매의 실예로는 디알킬틴 산화물(디부틸틴 산화물과 같은), 디아릴틴 산화물, 티탄늄 이산화물, 안티모니 삼산화물, 알콕시티탄늄 실리케이트, 티타늄 알콕사이드, 알칼리 금속 및 카복실릭산의 알카틴 비금속염(아연 아세테이트), 루이산(BF₃와 같은)및 하드로겐 할리드 및 다른 가스 산(HCl과 같은)을 포함한다. 촉매는 일반적으로 단량체에 근거하여 약 0.001 내지 1wt%, 특히 0.01 내지 0.2wt% 정도의 양을 사용한다.

본 발명의 용도에 맞는 완전 방향족 폴리머는 대체로 일반적인 용매로 용해되지 않기 때문에 용해처리 용도로 적당하지 않지만 상기 서술된 바와 같이 이들 폴리머는 보통 용융처리에 의하여 쉽게 처리된다. 특히 우선 완전 방향족 폴리머는 어떤 범위내에서는 펜타플루오로펜놀에 용해된다.

본 발명에 사용되는 것이 좋은 완전 방향족 폴리에스테르는 약 2000 내지 200,000정도의 평균 분자량을 가지며, 더 좋게는 10,000 내지 50,000, 특히 20,000 내지 25,000정도의 평균 분자량을 갖는다. 본 발명에 사용되는 것이 좋은 완전 방향족 폴리에스테르아미드는 약 5,000 내지 50,000정도의 평균 분자량을 가지며, 더 좋게는 10,000 내지 30,000, 예를 들면 15,000 내지 17,000정도의 평균 분자량을 갖는다. 분자량은 겔침투층 분석 또는 폴리머 용해에 필요없는 다른 기준방법, 즉 압력 몰드된 필림 샘플을 사용한 적외선 분광 사진기와 같은 방법에 의하여 결정될지도 모른다. 분자량은 또한 펜타플루오로펜놀의 용해를 사용한 광산탄법에 의하여 결정될지도 모른다.

완전 방향족 폴리에스테르 또는 폴리에스테르아미드는 0.1wt%의 농도로 60℃에서 펜타플루오로펜놀 용해가 될때, 용해는 적어도 약 20dl/g, 예를 들면 약 2.0 내지 10.0dl/g의 원래의 점성을 갖는다.

본 발명에 사용되었던 이방성 용융상 제시한 폴리머는 오히려 방향족 폴리에스테르와 방향족 폴리에스테르아미드이다. 보다 바람직한 예는 같은 분자 체인에서 방향족 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 아미드를 부분적으로 포함한 폴리에스테르이다.

그들은 보다 바람직한 예로써 적어 놓은 다음 화합물로 구성되어 있다. 2,6-나프탈렌디카복실릭산, 2,6-디히드록시나프탈렌 1,4-디히드록시나프탈렌 및 6-히드록시-2-나프토익산과 같은 나프탈렌, 4,4'-디펜닐디카복실릭산 및 4.4'-디히드록시비펜닐과 같은 비페닌화합물, 아래에 식 I, II 또는 III에 나타낸 화합물.

(여기에서 X는 C₁-C₄알킬렌, 알킬리덴, -O-, -SO-, -SO₂-, -S- 및 -CO-에서 선택된 그룹 Y는 -(CH₂)n-[n=1-4] 및 -O(CH₂)nO-[n=1-4]에서 선택된 그룹) P-히드록시벤조익산, 테레프탈릭산, 히드로퀴논, P-아미논펜놀 및 P-펜닐렌디아민과 같은 P치환 벤젠화합물, 그리고 핵치환 벤젠화합물(클로로, 브롬, 메틸, 펜닐 및 1-펜닐-에틸에서 선택된 치환그룹) 이방성산 및 레솔신과 같은 m치환 벤젠화합물.

같은 분자에서 상기 언급된 성분들은 부분적으로 포함하는 폴리에스테르의 바람직한 예는 알킬그룹이 2 내지 4개의 탄소원자를 갖는 폴리알킬렌 테레프탈레이트이다.

상기 언급된 성분들의 다른 좋은 예는 나프탈렌화합물, 비펜닐화합물 및 P치환 벤젠화합물에서 선택된 하나 또는 그 이상의 종류의 기본 성분을 포함하는 것들이다. 특히 P치환 벤젠화합물의 좋은 예는 P-히드록시벤조익산, 메틸히드로키논 및 1-펜닐에틸히드로키논을 포함한다.

성분은 아래에 서술한 바와 같이 조합될지도 모른다.

상기 식에서 Z는 -Cl, -Br, -CH,에서 선택된 치환그룹이고, X는 C₁-C₄알킬렌, 알킬리덴, -O-, SO-, -SO₂-, -S- 및 -CO-에서 선택된 치환그룹이다.

본 발명에 좋게 사용되는 이방성 용융상 형성 폴리에스테르는 6-히드록시-2-나프토일, 2,6-디히드록시 나프탈렌 및 2,6-디카복시나프탈렌과 같은 나프탈렌 일부를 포함한 순환단위의 적어도 약 10mol%을 포함하고 있는 것들을 포함한다. 우선 폴리에스테르아미드는 상기 언급된 나프탈렌 일부 및 4-아미노펜놀 또는 1,4-펜닐렌디아민 일부를 포함하는 순환단위를 갖는 것들이다. 그들의 예를 아래에 적어 놓았다.

(1) 다음과 같은 순환단위 I 및 II를 기본적으로 포함하는 폴리에스테르 :

이들 폴리에스테르는 약 10 내지 90mol%의 단위 I 및 약 10 내지 90mol%의 단위 III를 포함한다. 한 실시예로써 단위 1은 약 65 내지 85mol% 정도의 양을 포함하고 약 70 내지 80% mol%정도의 양은 더 바람직하다. 또 다른 실시예로써, 단위 II는 약 15 내지 35mol%정도의 양을 포함하고 약 20 내지 30mol%정도의 양이 바람직하다. 링에 직접 부착한 수소원자의 적어도 일부분은 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬그룹 1 내지 4개의 탄소원자, 할로겐 원자를 갖는 알콕시그룹, 펜닐그룹, 치환된 펜닐그룹 및 그들의 조합으로 구성한 그룹에서 선택된 치환부분으로 대치된다.

(2) 폴리에스테르는 기본적으로 다음과 같은 순환단위 I, II 및 III를 포함한다.

이들 폴리에스테르는 약 30 내지 70mol%의 단위 I를 포함하고 약 단위 1의 40 내지 60mol% 단위 II의 20 내지 30mol% 및 유니트 III의 20 내지 30mol%를 포함하는 것이 바람직하다. 링에 직접 부착된 수소원자의 적어도 일부분은 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬 그룹, 1 내지 4개의 탄소원자, 할로겐 원자를 갖는 알콕시그룹, 펜닐그룹, 치환된 펜닐그룹 및 그들의 조합으로 구성한 그룹에서 선택된 치환분으로 대치될지도 모른다.

(3) 폴리에스테르는 다음과 같은 순환단위 I, II, III 및 IV를 기본적으로 포함한다.

(여기서 R은 메틸그룹, 클로로원자, 브롬원자 또는 방향족 링에 부착한 수소원자로 치환되는 그들의 조합을 도시한다)

단위 II 및 III의 전체 질량 농도가 실질적으로 단위 IV의 질량 농도와 같은 조건부로 이들 폴리에스테르는 약 단위 I의 20 내지 60mol%, 단위 I의 5 내지 18mol% 단위 I의 15 내지 25mol% 및 단위 IV의 25 내지 35mol%를 포함한다. 링에 직접 부착한 수소원자의 적어도 일부분이 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬그룹, 1 내지 4개의 탄소원자, 할소겐 원자를 갖는 알콕시그룹, 펜닐그룹, 치환된 펜닐그룹 및 그들의 조합으로 구성한 그룹에서 선택된 치환분으로 대치될지도 모른다. 완전 방향족 폴리에스테르는 60℃에서 펜타플루오로펜놀의 0.3W/V% 용해로 측정될때에 적어도 2.0dl/g 예를 들면 2.0 내지 10.0dl/g 순수점성을 갖는다.

(4) 폴리에스테르는 다음과 같은 순환단위 I, II, III 및 IV를 기본적으로 포함한다.

I 디옥시아릴단위의 일반식은 O-Ar-O이고, 여기에서 Ar은 적어도 하나의 방향족 링을 갖는 2가 그룹을 나타내고, IV 디카복실아릴의 일반식은

이고 여기에서 Ar°은 적어도 하나의 방향족 링을 갖는 2가 그룹을 나타낸다. 단위 I의 양은 20 내지 40mol%이고. 단위 II의 양은 10 내지 약 50mol% 단위 III의 양은 5mol% 내지 약 30mol%정도이고, 단위 IV의 양은 5mol% 내지 30mol%이다.

이들 폴리에스테르는 약 20 내지 30mol%(예를 들면, 약 25mol%의 단위 I, 25 내지 40mol%(예를 들면, 약 35mol%)의 단위 II, 약 15 내지 25mol%(예를 들면, 약 20mol%)의 단위 III 및 약 15 내지 25mol%(예를 들면, 약 20mol%)와 단위 IV를 포함하는 것이 바람직하다. 필요하다면 링에 직접 부착한 수소원자의 적어도 일부분이 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬그룹, 팬닐그룹, 치환된 펜닐그룹 및 그들의 조합으로 구성한 그룹에서 선택된 치환분으로 대치될지도 모른다.

단위 III 또는 유니트 IV을 인접 유니트에 연결한 2가 결합이 하나 또는 그 이상의 방향족 링(예를 들면, 나프탈렌팅의 경우에 있어서, P-위치 또는 대각위치에서) 상에 대칭하라는 감각에서 단위 III과 IV는 대칭인 것이 바람직하다. 그러나 레솔시놀 및 이소프탈릭산에서 유래될 비대칭 유니트가 사용될지도 모른다.

우선된 디옥시아릴단위 III은 다음과 같으며

우선된 디카복실아릭 유니트 IV은 다음과 같다.

(5) 폴리에스테르는 기본적으로 다음과 같은 순환단위 I, II 및 III를 포함한다.

II 디옥시아릴단위의 일반식은 O-Ar-O이고 여기에서는 적어도 하나의 방향족 링을 갖는 2가 그룹을 나타내고, III 디카복시아릴단위의 일반식은

이고, 여기에서 Ar°는 적어도 하나의 방향족 링을 갖는 2가 그룹을 나타낸다. 단위 I, II, III의 각각의 양은 약 10 내지 90mol%, 5 내지 45mol% 및 5 내지 45 mol%이다. 이들 폴리에스테르는 약 20 내지 80mol%의 단위 I, 10 내지 40mol%의 단위 II, 10 내지 40mol%의 유니트 III를 포함하는 것이 바람직하다. 필요하다면 링에 직접 부착한 수소원자의 적어도 일부분은 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬그룹, 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알콕시그룹, 할로겐원자, 펜닐그룹, 치환된 렉닐그룹 및 그들의 조합으로 구성한 그룹에서 선택된 치환분으로 대치될지도 모른다.

우선된 디옥시아릴단위 II는 다음과 같으며,

우선된 디카복실아릴 단위 III는 다음과 같다.

(6) 폴리에스테르아미드는 기복적으로 다음과 같은 순환단위 I, II, III 및 IV를 포함하고 있다.

단위의 일반식은

이고, 여기에서 A는 적어도 하나의 방향족 링을 갖는 2가 그룹이거나 2가 트랜스 시클로헥산그룹을 나타낸다. 단위의 일반식은 Y-Ar-Z이고, 여기에서 Ar은 적어도 하나의 방향족 링을 갖는 2가 그룹을 나타내고, Y는 O, NH 또는 NR을, Z는 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 알킬그룹인 R, NH 또는 NR이거나 아릴그룹을 나타내고, IV단위 일반식은 O-Ar°-0이고, 여기에서 Ar°는 적어도 하나의 방향족 링을 갖는 2가 그룹을 나타낸다. 단위 I, II, III 및 IV 각각의 양은 약 10 내지 90mol% 5 내지 45mol%, 5 내지 45mol% 및 0 내지 40mol%이다. 필요하다면 링에 직접 부착한 수소원자의 적어도 일부분은 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬그룹, 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알콕시그룹, 할로겐원자, 펜닐그룹, 치환된 펜닐그룹 및 그들의 조합으로 구성한 그룹으로부터 선택된 치환분으로 대치될지도 모른다.

우선된 디카복시아닐단위 II는 다음과 같으며

우선된 단위 III은 다음과 같고,

우선된 디옥시아닐단위 IV는 다음과 같다.

본 발명의 이방성 용융상 형성 폴리머는 또한 폴리머 체인의 일부가 상기 언급된 이방성 용융상 형성상의 단편을 포함하는 것들을 포함하고, 이방성 용융상을 형성하지 않은 열가소성 수지의 단편을 포함하여 균형을 이룬다.

본 발명에 의하면 이방성 용융상을 형성할 능력이 있는 용해처리 폴리머는 상기 언급된 화학적 배합을 갖는다. 약 2000 내지 5000정도의 평균 분자량을 갖는 것은 본 발명에 사용하기에 적합하다. 평균 분자량이 2000 이하이라면, 폴리머는 계수 및 강도가 불충분하며 평균 분자량이 5,000 이상이라면, 폴리머는 유동에 약하고 페라이트에 손상을 준다. 우선된 폴리머는 3000 내지 30000정도의 분자량을 갖는다. 폴리머는 유리파이버, 탄소파이버, 규회석 및 칼륨티탄파이버와 같은 섬유 충전재, 마이카와 같은 폴라티(platy) 충전재 또는 실리카와 같은 입자상 충전재와 합치되지 않을지도 모른다.

본 발명의 전동기 회전자는 여러가지 실시예가 있다. 예를 들면, (1) 원통형 페라이트 및 미리 형성된 샤프트가 있는 실시예는 상기 언급된 바와 같이 몰딩을 삽입함으로써 구성요소로 고정된다. (2) 원통형 페라이트 실시예는 샤프트에 대한 지지는 몰딩 및 샤프트 삽입에 의하여 형성된 실시예는 고정 또는 일반적으로 사용한 어느 수단에 의하여 지지대에 부착된다. (3) 원통형 페라이트 및 샤프트에 대한 지지대는 몰딩 삽입시간에서 같은 폴리머와 동시에 몰딩된다. 회전자 생산은 사용된 실시예와는 약간 차이가 있다.

본 발명에 사용된 이방성 용융 상을 형성할 능력이 있는 용해처리 폴리머는 매우 낮은 용해 점성을 갖는다. 따라서 보통 열가소성 수기보다 낮은 압력에서 몰드될 수 있다. 이러한 목적으로 주입 압력과 평형을 이룬 외부층(일본 특허공보 No. 33103/1984에 나타난 바와 같이) 형성되지 않을지라도 원통형 페라이트의 홀로우(hollow)안으로 주입될때, 원통형 페라이트에 손상을 주지 아니한다. 회전자가 주입 압력과 대등한 외부층을 갖는 것은 당연하다. 이러한 경우에 있어서, 외부층이 형성되므로써 가해지거나 페라이트에 약간의 압력이 가해진다. 상기 언급된 구성으로 본 발명은 닐론-66, 유리파이버-보강용 폴리알킬렌테레프탈레이트수지, 폴리아세탈수지, 폴리펜닐렌에테르수지 및 폴리카보레이트수지와 같은 종래의 고강도 고모듈러스 엔지니어링 플라스틱을 달성하지 못했던 전동기를 간단하게 생산할 수 있다.

본 발명에 사용된 폴리머는 열가소성 수지중에서 가장 낮은 열팽창 계수, 특히 흐름 방향에서 가장 낮은 선형 팽창계수를 갖는다. 또한 플라스틱은 금속의 열팽창 계수에 가까운 열팽창 계수를 갖는다. 따라서 페라이트에 지나친 힘이 가해지지 아니하고, 전동기가 사용되는 동안, 주축과 팽창의 원인이 되는 온도변화가 있더라도 페라이트에 손상을 주지 아니한다. 본 발명의 회전자를 구비한 전동기는 엄중한 조건하에서 사용될 수가 있다.

상기 언급된 바와 같이 용해되어 낮은 몰드 수축을 갖을때, 폴리머는 좋은 유동성을 갖는다. 이것은 몰딩하는 동안에 이외 것이 일어나지 않는 페라이트상에 지나친 힘이 없이 정확한 몰딩을 허락한다. 고강도에 따른 이러한 성질들은 한번에 페라이트, 지지대 및 샤프트를 완전하게 몰드하는 것이 가능하다.

[실시예]

회전자는 소위 삽입 주입 몰딩방법에 의하여 생산된다. 이러한 실시예에 있어서 (1) 상기 언급된 바와 같이, 원통형 페라이트 및 미리 형성된 샤프트는 주입 몰딩에 앞서 몰드에서 적당하게 자리를 잡는다. 그러한 배열은 센터 게이트의 형성을 방지하기 때문에, 여러개의 게이트가 샤프트의 중심에 대하여 대칭적 위치에서 형성된 것을 요구한다.

실시예 경우에 있어서 (2) 상기 언급된 바와 같이, 샤프트가 안에서 고정된 호올은 삽입 몰딩 시간에서 플라스틱 부분에서 형성되어야만 한다. 몰딩은 실시예 (1)에서와 같은 방법으로 형성될지도 모른다.

실시예 경우에 있어서 (3) 상기 언급된 바와 같이 일반적으로 사용된 금속 샤프트는 원통형 페라이트의 지지대와 함께 구성요소로 몰드된 플라스틱 샤프트에 의하여 대치된다. 샤프트에서 단일 센터 게이트는 충분하지만 복수 게이트는 균형을 이룬 압력을 형성할지도 모른다.

상기 언급된 수지는 샤프트의 회전자 안에서 만들어지기 때문에 매우 강하다.

본 발명의 범위에 제한하지 않는 다음 실시예를 참조하여 본 발명이 지금 상세히 서술될 것이다.

[참조 실시예 1]

4-아세톡시벤조익산의 중량으로 1261분의 1 및 6-아세톡시-2-나프토익산의 중량으로 691분의 1은 교반기, 질소 주입관 및 증류관등이 구비되어 있는 반응기에 놓여져 있다. 온도가 320℃까지 올라가면 질소의 피딩은 멈추어진다. 반응기내의 압력은 점차적으로 20분후이면 0.1mmHg로 감소된다. 혼합물이 1시간 동안, 그 압력, 그 온도에서 교반된다.

결과적인 폴리머는 펜타플로펜놀을 60℃, 0.1wt% 농도에서 결정한 바와 같이 순수 점성 5.4을 갖는다.

결과적인 폴리머는 다음과 같은 구성단위를 갖는다.

[참조 실시예 2]

4-아세톡시벤조익산의 중량으로 1081분의 1,6-아세톡시-2-나프로익산의 중량으로 460분의 1, 이소프탈릭산의 중량으로 166분의 1 및 1,4-디아세톡시벤젠의 중량으로 194분의 1은 교반기, 질소 주입관 및 증류관이 구비되어 있는 반응기로 피이드백된다. 질소흐름하에서 혼합물에 260℃로 열이 가해지고, 초반이 반응기로부터 증류되는 동안에 260℃에서 2.5시간 동안 교반한 다음에 280℃에서 3시간 동안 교반한다. 온도가 320℃까지 올라가면 질소의 피이딩이 멈추어진다. 반응기내에 압력은 15분후에 점차적으로 0.1mmHg로 감소된다. 그 온도가 그 압력하에서 혼합물을 1시간 동안 교반한다.

결과적인 폴리머는 펜타플루오로펜놀을 60℃, 0.1wt% 농도에서 결정한 바와 같이 순수 점성 5.0을 갖는다.

결과적인 폴리머는 다음과 같은 구성 단위를 갖는다.

[참조 실시예 3]

4-아세톡시벤조익산의 중량으로 108분의 1,2,6-디아세톡시 나프탈렌의 중량으로 489분의 1, 테레프탈릭산의 중량으로 332분의 1의 교반기, 질소 주입관 및 증류관이 있는 반응기에 피이드백된다. 질소흐름하에서 혼합물에 250℃로 열이 가해지고 초산이 반응기로부터 증류되는 동안에 250℃에서 2시간 동안 교반한 다음에 280℃에서 2.5시간 동안, 교반한다. 온도가 320℃까지 올라가면 실소의 피이딩이 멈추어진다. 반응기내의 압력은 30분후에 점차적으로 0.2mmHg로 감소된다. 그 온도, 그 압력하에서 혼합물을 1.5시간 동안 교반한다.

결과적인 폴리머는 펜타플루오로펜놀을 60℃, 0.1wt% 농도에서 결정한 바와 같이 순수 점성 2.5를 갖는다.

결과적인 폴리머는 다음과 같은 구성단위를 갖는다.

[참조 실시예 4]

6-아세톡시-2-나프톡익산의 중량으로 1612분의 1,4-아세톡시아세탄일리드의 중량으로 290분의 1 및 염화아세테이트의 중량으로 0.4분의 1이 교반기, 질소 주입구 및 증류관이 구비되어 있는 반응기에 놓여져 있다. 질소흐름하에서 혼합물에 250℃로 열이 가해지고, 초산이 반응기로부터 증류되는 동안에 250℃에서 1시간 동안, 교반한 다음에 300℃에서 3시간 동안, 교반한다. 온도가 340℃까지 올라가면 질소의 피이딩은 멈추어진다. 반응기내의 압력은 30분후에 점차적으로 0.2mmHg로 감소된다. 그 온도, 그 압력하에서 혼합물을 30분 동안, 교반한다.

결과적인 폴리머는 펜타플루오로펜놀을 60℃ 0.1wt% 농도에서 결정한 바와 같이 순수 점성 3.9를 갖는다.

결과적인 폴리머는 다음과 같은 구성단위를 갖는다.

[실시예 1]

참조 실시예 1에서 얻어진 평균 분자량 20,000을 갖는 폴리머 무게의 100분의 1, 유리파이버의 25분의 1 및 규회석의 25분의 1로 수시 배합이 되어있다. 수시배합은 제1도에 나타낸 바와 같이 거기에 삽입되어 있는 원통형 페라이트(2)와 샤프트(3)과 함께 몰드에 사용한 300℃의 주입 몰딩에 의하여 20개의 회전자로 만들어진다. 원통형 페라이트는 외경이 6cm, 벽두께가 8cm 길이가 5cm이다. 게이트 숫자 4 및 4'에 의하여 지시된다. 몰딩한 후에 현미경으로 검사를 하면 마이크로 크랙크(microcrack)는 원통형 페라이트상에서 찾아볼 수가 없다. 회전자에 열을 가해주고(120℃에서 4시간 동안) 냉각(-40℃에서 4시간 동안)을 100번 되풀이한다. 열을 가해주고 냉각순환후에 마이크로 크랙크를 찾아볼 수가 없다.

[실시예 2 내지 4]

폴리머를 참조 실시예 2 내지 4에서 얻어진 것들로 대치한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 회전자가 생산된다. 현미경으로 검사를 하면 마이크로 크랙크는 원통형 페라이트상에서 찾아볼 수가 없다. 또한 마이크로 크랙크는 히이팅(heating)-냉각순환후에 일어난다.

[비교 실시예 1]

실시예 1에서와 같은 형의 회전자는 일본 특허공보 No. 33103/1984에서 나타난 처리에 따른 주입 몰딩에 의하여 폴리아미드 수지(나일론-66)으로부터 생산된다. 외부층이 제거된 회전자는 실시예 1에서와 같은 방법으로 히이팅-냉각순환을 하기가 쉬워진다. 마이크로 크랙크는 원통형 페라이트에서 찾아볼 수가 없다.

Claims

샤프트, 페라이트의 실린더, 상기 샤프트의 동축상으로 상기 실린더를 지지하기 위한 지지수단으로 이루어지고 나프탈렌 일부를 포함하는 순환단위의 10%를 함유하는 폴리머인 방향족 폴리에스테르와 폴리에스테르아미드로부터 선택된 용융가공성 폴리머로 구성된 지지수단은 낮은 성형 수축도를 가지며 페라이트의 것과 팽창 계수를 가지는 것이 특징인 전동기 회전자.
청구범위 제1항에 있어서, 폴리머가 완전 방향족 폴리에스테르와 완전 방향족 폴리에스테르아미드와의 조합인 전동기 회전자.
청구범위 제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리머는 상기 용융가공성 폴리머 조각부분과 이방성 용융상 형태가 아닌 열가소성 수지 조각부분인 폴리머 체인을 가진 전동기 회전자.
청구범위 제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리머는 용융가공성용 수지 조성물을 실린더로 만들기 위하여 충전재와 유리섬유로 결합된 전동기 회전자.
청구범위 제1항 또는 제2항에 있어서, 실린더와 샤프트로 설치된 금형에서 폴리머를 성형하므로 얻어진 전동기 회전자.
청구범위 제1항 또는 제2항에 있어서, 축 샤프트에 대한 실린더의 내부에서 폴리머를 사출 성형하므로 얻어진 전동기 회전자.
청구범위 제1항 또는 제2항에 있어서, 축 샤프트를 한정하기 위하여 실린더의 내부안에서 폴리머를 사출 성형하여 얻어진 전동기 회전자.