JP2000212504A

JP2000212504A - コイル被覆用塗膜

Info

Publication number: JP2000212504A
Application number: JP11017603A
Authority: JP
Inventors: Junko Kawada; 純子川田
Original assignee: Somar Corp
Current assignee: Somar Corp
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2000-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】特に、電動工具用モータなどの回転子コイル
が異物による損傷を受けるのを効果的に防止するのに好
適な接着性及び耐熱衝撃性などに優れるコイル被覆用塗
膜を提供する。【解決手段】（Ａ）ビスフェノール型エポキシ樹脂５
０〜１００重量％と（Ｂ）キレート形成能を有するウレ
タン変性エポキシ樹脂０〜５０重量％とからなるエポキ
シ樹脂成分と、その１００重量部当たり、（Ｃ）潜在性
硬化剤３〜１５重量部、（Ｄ）硬化促進剤０．５〜１０
重量部、（Ｅ）無機充填剤１〜２００重量部及び（Ｆ）
揺変剤３〜１０重量部を含有する組成物を硬化させて、
コイル被覆用塗膜とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエポキシ樹脂組成物
の硬化物からなるコイル被覆用塗膜、さらに詳しくは、
特に、一液型で電動工具用モータなどの回転子コイルが
異物による損傷を受けるのを効果的に防止するのに好適
な接着性及び耐熱衝撃性などに優れるコイル被覆用塗膜
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動工具用モータなどの回転子コ
イルが異物による損傷を受けるのを防止する方法として
は、例えば樹脂を含浸できる帯状部材をコイルに巻き付
けた後でコイルに樹脂を含浸させて、帯状部材をコイル
に固着させるとともに、コイルを固める方法や、コイル
への樹脂含浸による型崩れを防止するために、チクソ性
接着剤をコイルに部分的に付着させた後で、コイルに樹
脂を含浸させてコイルを固める方法（いずれも、特開平
８−３２２１７８号公報に開示されている方法）などが
知られている。

【０００３】しかしながら、前者の方法においては、帯
状部材は取り扱いにくく、作業性に劣る上、該帯状部材
を巻き付けた後ではコイルに樹脂を十分に含浸させるこ
とが困難であり、その結果、コイルを均質にしっかりと
固めにくいなどの欠点がある。一方、後者の方法におい
ては、チクソ性接着剤とコイルとの接着性が必ずしも十
分ではなく、回転子コイルが回転中に、該チクソ性接着
剤がコイルから脱落しやすいという欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、特に、電動工具用モータなどの回転子コ
イルが異物による損傷を受けるのを効果的に防止するの
に好適な、接着性及び耐熱衝撃性などに優れるコイル被
覆用塗膜を提供することを目的としてなされたものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、接着性及
び耐熱衝撃性などに優れるコイル被覆用塗膜について鋭
意研究を重ねた結果、ビスフェノール型エポキシ樹脂、
キレート形成能を有するウレタン変性エポキシ樹脂、潜
在性硬化剤、硬化促進剤、無機充填剤及び揺変剤を、そ
れぞれ所定の割合で含有するエポキシ樹脂組成物特に一
液型の硬化物が、前記目的に適合しうることを見出し、
この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、（Ａ）ビスフェノー
ル型エポキシ樹脂５０〜１００重量％と（Ｂ）キレート
形成能を有するウレタン変性エポキシ樹脂０〜５０重量
％とからなるエポキシ樹脂成分と、その１００重量部当
たり、（Ｃ）潜在性硬化剤３〜１５重量部、（Ｄ）硬化
促進剤０．５〜１０重量部、（Ｅ）無機充填剤１〜２０
０重量部及び（Ｆ）揺変剤３〜１０重量部を含有する組
成物の硬化物からなるコイル被覆用塗膜を提供するもの
である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のコイル被覆用塗膜は、以
下に説明する各成分を含むエポキシ樹脂組成物の硬化物
からなるものである。上記組成物における（Ａ）成分の
ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、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型エポキシ樹脂などの中
から任意のものを１種又は２種以上選択して使用するこ
とができる。特にエポキシ当量が１７０〜３００の範囲
にあり、かつ温度２５℃における粘度が８，０００〜２
０，０００センチポイズの液状ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂を単独で、又は２種以上組み合わせて用いるの
が好ましい。また、本発明の目的が損なわれない限り、
所望により、ノボラック型エポキシ樹脂やアミノ基を有
する多官能エポキシ樹脂などで、前記ビスフェノール型
エポキシ樹脂を、その５０重量％以下で置き換えてもよ
い。さらに、モノグリシジルエーテルなどのエポキシ基
を有する反応性希釈剤を、該ビスフェノール型エポキシ
樹脂に対し、３０重量％以下の割合で併用することがで
きる。

【０００８】一方、（Ｂ）成分として、所望により用い
られるキレート形成能を有する液状ウレタン変性エポキ
シ樹脂としては、例えば、トリレンジイソシアネート、
イソホロ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、ジメチルヘキサメチレンジイソシアネート
などのジイソシアネート化合物に、１分子中に少なくと
も１個のヒドロキシル基を有するビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂などのビ
スフェノール型エポキシ樹脂とを反応させてウレタン変
性エポキシ樹脂を製造する際に、エチレンジアミン四酢
酸などのポリアミノカルボン酸基、縮合リン酸骨格など
を有するポリオールを反応させたものである。

【０００９】このようなキレート形成能を有するウレタ
ン変性エポキシ樹脂を配合することにより、エポキシ樹
脂組成物の揺変性の経時変化を防止することができる。
このキレート形成能を有するウレタン変性エポキシ樹脂
は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用い
てもよい。

【００１０】本発明においては、前者（Ａ）成分のビス
フェノール型エポキシ樹脂と（Ｂ）成分のキレート形成
能を有するウレタン変性エポキシ樹脂との配合割合は、
（Ａ）成分が５０〜１００重量％で、（Ｂ）成分が５０
〜０重量％の範囲にあることが必要である。（Ｂ）成分
の量が５０重量％を超えると塗膜の耐熱性が低下すると
ともに、組成物の粘度が上昇し、取り扱い性が悪くな
る。組成物の揺変性の経時変化や粘度及び塗膜の耐熱性
などを考慮すると、この（Ａ）成分と（Ｂ）成分との配
合割合は、（Ａ）成分が６０〜８０重量％で、（Ｂ）成
分が４０〜２０重量％の範囲にあるのが好ましい。

【００１１】本発明に係る組成物において、（Ｃ）成分
として用いられる潜在性硬化剤としては、例えばジシア
ンジアミド、尿素系化合物、有機酸ヒドラジド系化合
物、ポリアミン塩系化合物、アミンアダクト系化合物な
どの中から任意のものを１種又は２種以上選択して使用
することができるが、取り扱いやすく、かつ入手が容易
な点から、ジシアンジアミドが好適である。

【００１２】この（Ｃ）成分の潜在性硬化剤の配合量
は、エポキシ樹脂成分量、すなわち、前者（Ａ）成分と
（Ｂ）成分との合計量１００重量部に対し、３〜１５重
量部の範囲であることが必要である。この量が３重量部
未満では組成物の硬化速度が遅いし、１５重量部を超え
ると塗膜が脆くなるおそれがある。硬化速度及び塗膜物
性などを考慮すると、この（Ｃ）成分の好ましい配合量
は４〜１１重量部の範囲である。

【００１３】本発明に係る組成物において、（Ｄ）成分
として用いられる硬化促進剤としては、例えば尿素系化
合物、ホスフィン系化合物、イミダゾール系化合物など
の中から任意のものを１種又は２種以上選択して使用す
ることができるが、組成物の速硬化性及び塗膜の耐熱性
の点から、トルエンビスジメチルウレア及びメチレンジ
フェニルビスジメチルウレアが好ましい。

【００１４】この（Ｄ）成分の硬化促進剤の配合量は、
エポキシ樹脂成分量、すなわち、前記（Ａ）成分と
（Ｂ）成分との合計量１００重量部に対し、０．５〜１
０重量部の範囲であることが必要である。この量が０．
５重量部未満では硬化速度が遅く、かつ塗膜の耐熱性が
不十分となるおそれがあるし、１０重量部を超えると組
成物の保存安定性が低下する。硬化速度、塗膜の耐熱性
及び組成物の保存安定性などを考慮すると、この（Ｄ）
成分の好ましい配合量は１〜６重量部の範囲である。

【００１５】本発明に係る組成物において、（Ｅ）成分
として用いられる無機充填剤としては、例えば炭酸カル
シウム、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化
マグネシウム、タルク、マイカ、クレーなどの中から、
任意のものを１種又は２種以上選択して使用することが
できるが、経済性及び塗膜の切削性などの取り扱いやす
さの点から、炭酸カルシウムが好適である。この炭酸カ
ルシウムとしては特に制限はなく、沈降性炭酸カルシウ
ム、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウムなど、い
ずれも用いることができる。

【００１６】この無機充填剤は、組成物の粘度及びディ
スペンサーの吐出性などの点から、平均粒径が、通常
０．５〜３５μｍ、好ましくは１〜１０μｍの範囲にあ
るものが有利である。この（Ｅ）成分の無機充填剤の配
合量は、エポキシ樹脂成分量、すなわち前記（Ａ）成分
と（Ｂ）成分との合計量１００重量部に対し、１〜２０
０重量部の範囲にあることが必要である。この量が１重
量部未満では放熱性、耐熱性及び硬化収縮性などが良好
な塗膜が得らないし、２００重量部を超えると組成物の
粘度が高くなり、取り扱い性が悪くなる。塗膜物性及び
組成物の粘度などを考慮すると、この（Ｅ）成分の好ま
しい配合量は３０〜１００重量部の範囲である。

【００１７】本発明に係る組成物においては、（Ｆ）成
分として用いられる揺変剤としては、例えば微粒子状シ
リカ、微粒子状アルミナ、微粒子状炭酸カルシウムなど
の中から任意のものを１種又は２種以上選択して使用す
ることができるが、組成物のタレ防止能の点から、微粒
子状シリカが好適である。この揺変剤は、タレ防止能の
点から、平均粒径が、通常０．００５〜１０μｍ、好ま
しくは０．０１〜１μｍの範囲にあるものが有利であ
る。

【００１８】この（Ｆ）成分の揺変剤の配合量は、エポ
キシ樹脂成分量、すなわち（Ａ）成分と（Ｂ）成分との
合計量１００重量部に対し、３〜１０重量部の範囲にあ
ることが必要である。この量が３重量部未満では組成物
のタレ防止性が十分に発揮されないし、１０重量部を超
えると組成物の粘度が高くなり、取り扱い性が悪くな
る。組成物のタレ防止性及び粘度を考慮すると、この
（Ｆ）成分の好ましい配合量は４〜７重量部の範囲であ
る。

【００１９】本発明に係るエポキシ樹脂組成物には、本
発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じ、従来慣
用されている各種添加剤、例えば、可とう性付与剤、難
燃剤、消泡剤、界面活性剤、着色剤等を配合することが
できる。この組成物の調製方法については特に制限はな
く、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）
成分、（Ｅ）成分、（Ｆ）成分及び所望により用いられ
る各種添加剤を、それぞれ所定の割合で均質に混合する
ことにより、調製することができる。

【００２０】本発明のコイル被覆用塗膜は、このように
して調製したエポキシ樹脂組成物の硬化物からなるもの
であり、例えば以下のようにして形成することができ
る。すなわち、電動工具用モータなどの回転子コイルに
コイル含浸用エポキシ樹脂組成物などを含浸させ、その
上からディスペンサーなどを使用してコイル全体が被覆
されるように、本発明に係るエポキシ樹脂組成物を塗布
し、加熱硬化させることにより、所望の塗膜が形成され
る。上記本発明に係るエポキシ樹脂組成物の塗布は、コ
イル含浸用エポキシ樹脂組成物などを加熱硬化させる前
でも後でもどちらでもよい。また、コイル含浸用エポキ
シ樹脂組成物などの種類に特に制限はないが、取り扱い
やすさ及び本発明に係るコイル被覆用エポキシ樹脂組成
物との接着性の点から、このエポキシ樹脂組成物と組成
の類似したもの、例えば、ジシアンジアミド硬化系のエ
ポキシ樹脂組成物が好ましい。一方、従来からコイル含
浸用液状エポキシ樹脂組成物として使用されている酸無
水物硬化系の二液性エポキシ樹脂組成物は、コイル含浸
性には優れるがポットライフが短く、二液性であること
から取り扱いにくく、本発明に係るコイル被覆用エポキ
シ樹脂組成物との接着性が十分でないという問題があ
る。コイル含浸用エポキシ樹脂組成物として、ビスフェ
ノール型エポキシ樹脂、ジシアンジアミド、尿素化合物
などからなるエポキシ樹脂組成物を使用することで、コ
イル含浸用エポキシ樹脂組成物と本発明に係るコイル被
覆用エポキシ樹脂組成物とを同一工程で塗布、硬化で
き、作業工程の簡略化も実現できる。

【００２１】

【発明の効果】本発明のコイル被覆用塗膜の形成に用い
られるエポキシ樹脂組成物は、適当な揺変性、速硬化
性、保存安定性を有することから、塗布性、作業性、放
熱性などに優れ、コイル全体が被覆されるように塗布し
て使用することができる。形成された塗膜は、コイルと
の接着性、耐熱衝撃性に優れ、回転子コイルの回転中に
異物が衝突しても脱落することがなく、電動工具用モー
タなどの回転子コイルが異物による損傷を受けるのを防
止するのに好適である。

【００２２】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。なお、組成物、硬化物（１５０℃、１
時間の条件で硬化）の物性は次に示す方法で評価した。

【００２３】（１）粘性ＪＩＳＫ６８３８及びＪＩＳＫ７１１７に準拠
して、回転粘度計を用い、２５℃で測定し、作業性を考
慮し、下記の基準で評価した。 ○：１００ポイズ以上３０００ポイズ未満 ×：１００ポイズ未満及び３０００ポイズ以上（２）耐熱性試料硬化物（１５ｍｍ×５ｍｍ×５ｍｍ）をセイコー電
子工業社製熱機械測定（ＴＭＡ）装置４０１０にかけて
室温から２５０℃まで５℃／分で昇温しながら各温度に
おける線膨張係数を求め、線膨張係数が変化する温度を
ガラス転移温度とし、以下の基準で評価した。ガラス転
移温度が１２０℃以上のものは耐熱性が良好である。 ○：１２０℃以上 △：１００〜１２０℃未満 ×：１００℃未満（３）接着性ＪＩＳＫ６８５０に準拠し、１００ｍｍ×２５ｍｍ
×１．６ｍｍの軟鋼板に試料組成物を１２．５ｍｍのシ
ングルオーバーラップになるように塗布し、その上に同
寸法の軟鋼板を圧着し、１５０℃、１時間の条件で硬化
し、常温雰囲気下に放置し、常温雰囲気下で引張りせん
断接着強度を測定し、以下の基準で評価した。良好：引張りせん断接着強度が２ｋｇｆ／ｍｍ²以上（４）硬化性ＪＩＳＣ２１０５に準拠して、１５０℃の熱板上に
０．４ｃｃの組成物をとり、ゲル化するまでの時間を測
定し、以下の基準により評価した。良好：ゲル化時間１５０秒未満（５）保存安定性初期粘度と２５℃、３０日間保管後の組成物の粘度とを
測定し、次の基準により判定した。その値が初期値の２
倍未満であるものは保存安定性が良好である。 ○：初期値の２倍未満 ×：初期値の２倍以上（６）揺変性（株）東京計器社製ＥＨＤ型粘度計を使用し、３゜×Ｒ
１４のコーンにより、０．５ｒｐｍ（η₁）及び２．５
ｒｐｍ（η₂）の２５℃、５分経過後の粘度を求め、
０．５ｒｐｍの粘度（η₁）を２．５ｒｐｍの粘度
（η₂）で除した値を計算し、以下の基準で評価した。 ○：η₁／η₂が１．４以上 ×：η₁／η₂が１．４未満

【００２４】また、使用した各成分の具体的な内容を次
に示す。（１）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂油化シェルエポキシ社製，商品名「エピコート８２
８」，エポキシ当量１８７（２）キレート形成能を有するウレタン変性エポキシ樹
脂旭電化工業社製，商品名「アデカＥＰＵ−７８−１１」（３）ジシアンジアミド油化シェルエポキシ社製，商品名「ＤＩＣＹ＃１５」，
平均粒径７〜１０μｍ（４）メチルテトラヒドロ無水フタル酸新日本理化社製，商品名「リカシッドＭＴ−５００」（５）メチレンジフェニルビスメチルウレアエイ・シー・アイ・ジャパン社製，商品名「オミキュア
５２」（６）炭酸カルシウム備北粉化工業社製，商品名「ソフトン１８００」，平均
粒径１．２５μｍ（７）微粒子シリカ日本アエロジル社製，商品名「アエロジルＲ−２０
２」，平均粒径０．０１４μｍ

【００２５】実施例１〜５、比較例１〜４表１及び表２に示す組成のエポキシ樹脂組成物を調製
し、その物性を評価すると共に、硬化物の物性を評価し
た。結果を表１及び表２に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ビスフェノール型エポキシ樹脂５
０〜１００重量％と（Ｂ）キレート形成能を有するウレ
タン変性エポキシ樹脂０〜５０重量％とからなるエポキ
シ樹脂成分と、その１００重量部当たり、（Ｃ）潜在性
硬化剤３〜１５重量部、（Ｄ）硬化促進剤０．５〜１０
重量部、（Ｅ）無機充填剤１〜２００重量部及び（Ｆ）
揺変剤３〜１０重量部を含有する組成物の硬化物からな
るコイル被覆用塗膜。
【請求項２】（Ｄ）成分の硬化促進剤がトルエンビス
ジメチルウレア及びメチレンジフェニルビスジメチルウ
レアの中から選ばれる少なくとも１種であるコイル被覆
用塗膜。
【請求項３】（Ｅ）成分の無機充填剤が炭酸カルシウ
ムである請求項１又は２記載のコイル被覆用塗膜。