KR101508080B1 - 로터에 사용하는 고정용 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
로터에 사용하는 고형의 고정용 수지 조성물은 에폭시 수지를 함유하는 열경화성 수지 (A) 와, 경화제 (B) 와, 무기 충전제 (C) 를 함유하고, 무기 충전제 (C) 의 함유량이 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 50 질량％ 이상이다.
Description
본 발명은 로터에 사용하는 고정용 수지 조성물에 관한 것이다.
최근, 로터의 기술 분야에 있어서는 로터 코어에 형성된 구멍부에 영구 자석을 삽입하여 구멍부와 영구 자석 사이에 액상 수지를 충전함으로써, 영구 자석을 로터 코어에 고정시키는 기술이 사용되고 있다. 이 기술 분야에 있어서는, 통상적으로 액상 수지로서 우레탄 수지나 에폭시 수지 등이 사용되고 있다. 이와 같은 기술은 예를 들어 특허문헌 1 에 기재되어 있다.
또, 특허문헌 2 에는, 모터를 밀봉하기 위해서 사용하는 모터 밀봉용 에폭시 수지, 및 이것을 경화하여 이루어지는 성형품이 기재되어 있다. 이 성형품에 있어서는, 작업 환경성, 생산성, 내열성, 열전도성, 내용제성, 고습 내수성 및 낮은 선팽창 계수가 얻어진다고 기재되어 있다. 이 때문에, 특허문헌 2 에 기재된 성형품은 모터의 하우징에 사용된다고 생각된다.
또, 특허문헌 3 에 기재된 로터는 영구 자석을 수용하는 제 1 구멍부의 측면에 제 1 구멍부와 연통하고 또한 로터의 회전 방향에 따르는 제 2 구멍부가 형성된 구조를 갖는다. 이 제 2 구멍부에 수지가 충전됨으로써 또는 스프링이 배치됨으로써, 로터의 회전 방향에 있어서 영구 자석이 제 1 구멍부의 측벽으로부터 받는 응력이 완화된다. 이로써, 영구 자석의 균열을 방지할 수 있다고 기재되어 있다. 동 문헌에는 수지로서 실리카를 충전한 에폭시 수지를 채용할 수 있다고 기재되어 있지만, 구체적인 실리카의 충전량은 전혀 기재되어 있지 않다. 또, 동 문헌에는 수지를 구멍부에 충전하는 수법은 기재되어 있지 않다.
또, 로터 코어의 구멍부와 자석 사이에 액상 수지를 충전하는 수법으로서, 선입 수법과 도포 수법의 2 개가 존재한다. 선입 수법은 다음의 공정을 갖는다. 먼저, 로터 코어의 구멍부에 액상 수지를 디스펜서에 의해 충전한다. 이 후, 액상 수지가 충전된 구멍부에 자석을 삽입한다. 선입 수법은 특허문헌 4 및 5 에 기재되어 있다. 한편, 도포 수법은 다음의 공정을 갖는다. 먼저, 자석에 액상 수지를 브러시로 도포한다. 액상 수지가 도포된 자석을 로터 코어의 구멍부에 삽입한다. 도포 수법은 특허문헌 6 에 기재되어 있다.
그러나, 상기 서술한 기술에 있어서는, 액상 수지를 사용하고 있기 때문에, 영구 자석을 고정시키는 수지는 기계적 강도에 개선의 여지를 갖고 있었다. 또, 특허문헌 2 에 기재된 에폭시 수지는 모터 전체를 덮는 것을 목적으로 하고 있다. 이 때문에, 특허문헌 2 에 기재된 수지를 영구 자석을 고정시킬 목적으로 사용하는 것은 어렵다.
또, 특허문헌 3 에는 로터 코어의 구멍부와 자석 사이에 수지를 충전하는 수법이 명확하게 기재되어 있지 않다. 그러나, 특허문헌 3 의 출원 당시의 기술 상식, 및 특허문헌 4 ∼ 6 에 기재된 충전 수법에 입각하면, 특허문헌 3 에 기재된 충전 방법에는 액상의 수지를 충전하는 수법이 채용된다고 할 수 있다. 또한, 특허문헌 3 에는 고형의 수지를 충전하기 위한 지그나 지그를 사용한 충전 방법은 기재되어 있지 않은 데다가, 액상의 수지를 채용하는 것의 과제도 기재되어 있지 않다.
여기서, 특허문헌 3 에 기재된 수지의 충전 방법에, 특허문헌 4 ∼ 6 에 기재된 어느 액상 수지의 충전 방법을 사용해도, 액상 수지에 50 질량％ 나 되는 실리카가 첨가된 경우에는, 실리카가 과잉으로 첨가된 액상 수지를 잘 충전할 수 없다는 생각에 이르는 것이 통상적이다.
따라서, 실리카를 첨가했다고 해도, 실리카의 첨가량은 액상 수지 전체에 대하여 많아도 10 질량％ 이하로 하고자 하는 것이 통상적인 생각이다.
그래서, 본 발명자가 검토한 결과, 인서트 성형 등의 성형 방법을 적절히 선택함으로써, 무기 충전제의 함유량을 수지 전체의 50 질량％ 이상으로까지 높이면서도, 무기 충전제를 함유하는 수지의 충전성의 저하를 억제할 수 있는 것을 알아내었다.
본 발명은 이하와 같다.
[1]
회전 샤프트에 고정 설치되고, 상기 회전 샤프트의 주연부 (周緣部) 를 따라 배치되어 있는 복수의 구멍부가 형성되어 있는 로터 코어와,
상기 구멍부에 삽입된 자석과,
상기 구멍부와 상기 자석의 이간부에 형성된 고정 부재를 구비하는 로터 중 상기 고정 부재의 형성에 사용하는 고정용 수지 조성물로서,
에폭시 수지를 함유하는 열경화성 수지 (A) 와,
경화제 (B) 와,
무기 충전제 (C) 를 함유하고,
상기 무기 충전제 (C) 의 함유량이 상기 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 50 질량％ 이상인 고형의 고정용 수지 조성물.
[2]
[1] 에 기재된 고정용 수지 조성물에 있어서,
분말상, 과립상, 또는 타블렛상인 고정용 수지 조성물.
본 발명에 의하면, 기계적 강도가 우수한 로터가 제공된다.
상기 서술한 목적, 및 그 밖의 목적, 특징 및 이점은 이하에 서술하는 바람직한 실시형태, 및 거기에 부수하는 이하의 도면에 의해 더욱 분명해진다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 있어서의 로터를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 2 는 본 발명의 실시형태에 있어서의 인서트 성형용 금형을 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 3 은 본 발명의 실시형태에 있어서의 로터의 일부를 모식적으로 나타내는 확대도이다.
도 4 는 본 발명의 실시형태에 있어서의 로터의 일부를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 실시형태에 있어서의 로터를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 7 은 변형예에 있어서의 로터를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 8 은 변형예에 있어서의 로터를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 9 는 변형예에 있어서의 로터를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 있어서의 로터를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 2 는 본 발명의 실시형태에 있어서의 인서트 성형용 금형을 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 3 은 본 발명의 실시형태에 있어서의 로터의 일부를 모식적으로 나타내는 확대도이다.
도 4 는 본 발명의 실시형태에 있어서의 로터의 일부를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 실시형태에 있어서의 로터를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 7 은 변형예에 있어서의 로터를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 8 은 변형예에 있어서의 로터를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 9 는 변형예에 있어서의 로터를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 사용하여 설명한다. 또한, 모든 도면에 있어서, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여 적절히 설명을 생략한다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 있어서의 로터의 상면도이다. 도 3 은 본 발명의 실시형태에 있어서의 로터의 일부 확대도이다. 도 4 는 본 발명의 실시형태에 있어서의 로터의 일부 단면도이다.
본 실시형태의 로터 (100) 는 회전 샤프트 (샤프트 (170)) 에 고정 설치되고, 회전 샤프트의 주연부를 따라 배치되어 있는 복수의 구멍부 (150) 가 형성되어 있는 로터 코어 (110) 와, 구멍부 (150) 에 삽입된 자석 (120) 과, 구멍부 (150) 와 자석 (120) 의 이간부에 충전된, 고정용 수지 조성물을 경화하여 이루어지는 고정 부재 (130) 를 구비한다.
로터 코어 (110) 는 박판상의 자성체인 전자 강판 (강판 (112)) 을 복수 적층함으로써 구성된다. 로터 코어 (110) 는 샤프트 (170) 를 삽입하기 위한 관통공 (貫通孔) 이 형성되어 있다. 이 로터 코어 (110) 는 예를 들어 통상으로 할 수 있다. 로터 코어 (110) 의 상면에서 봤을 때에 있어서의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 원형, 다각형 등이어도 된다. 또, 복수의 전자 강판은 서로 코킹부 (160) 로 결합되어 있다. 또, 전자 강판은 예를 들어 철이나 철 합금 등으로 구성된다. 또, 로터 코어 (110) 의 축 방향의 단부 (端部) 에는 엔드 플레이트 (114) 가 형성되어 있다. 또한, 엔드 플레이트 (114) 에는, 코킹부 (160) 및 충전부 (140) 의 개구부와의 간섭을 피하기 위한 홈부 (116) 가 형성되어도 된다.
복수의 구멍부 (150) (또는 복수의 구멍부로 구성된 구멍부군) 는 회전 샤프트의 축심을 중심으로 하여 점 대칭이 되도록 로터 코어 (110) 에 배치되어 있다. 구멍부 (150) 의 개수는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 2n 또는 3n 개 (n 은 자연수로서, 예를 들어 2 ∼ 5 로 한다). 각각의 구멍부 (150) 중에는 자석 (120) 이 삽입되어 있다. 구멍부 (150) 는 자석 (120) 의 형상을 따르도록 구성되어 있으면 되고, 예를 들어, 자석 (120) 의 각부 (角部) 주위에 마진 (간극부) 을 가져도 된다.
구멍부 (150) 의 배치 레이아웃은 도 1 에 나타내는 양태에 한정되지 않고, 예를 들어, 도 7 ∼ 9 에 나타내는 각종 배치 레이아웃을 채용해도 된다. 2 개 또는 3 개의 구멍부 (150) 에서 1 세트의 구멍부군이 회전 샤프트의 주연부를 따라 배치되어도 된다. 각 구멍부군은 서로 이간되어 있고, V 자상으로 배치된 2 개의 구멍부 (구멍부 (150) 또는 구멍부 (154a, 154b)) 에 의해 구성되어도 된다. 또, 도 9 에 나타내는 바와 같이 구멍부군은 구멍부 (154a, 154b) 와, 이들 구멍부 (154a, 154b) 사이에 형성된 구멍부 (156) 에 의해 구성되어 있어도 된다. 또, 도 8 에 나타내는 바와 같이, V 자상으로 배치된 구멍부는 연통하여 1 개의 구멍부 (152) 를 구성해도 된다. 또한, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 구멍부 (150) 의 배치 레이아웃은 구멍부 (150) 가 샤프트의 면직 방향에 대해 직교하는 위치에 서로 이간하여 배치되어도 된다.
자석 (120) 은 로터 코어 (110) 의 외주원측 구멍부 (150) 의 측벽 (151) 에 고정되어 있다. 즉, 로터 코어 (110) 의 내주원측 구멍부 (150) 의 측벽 (151) 이외의 측벽과 자석 (120) 의 이간부 (충전부 (140)) 에 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물이 충전되고, 이 고정용 수지 조성물이 경화되어 고정 부재 (130) 가 형성되어 있다. 고정 부재 (130) 는 구멍부 (150) 의 각부와 자석 (120) 사이에 형성되어 있어도 된다. 여기서, 자석 (120) 으로는, 예를 들어 네오듐 자석 등의 영구 자석을 사용할 수 있다.
엔드 플레이트 (114) 는 샤프트 (170) 에 고정되고, 로터 코어(110) 를 축 방향으로 협지한다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 엔드 플레이트 (118a, 118b) 는 샤프트 (170) 에 용접 등에 의해 고정되어 있어도 된다. 또, 구멍부 (150) 내에 있어서, 자석 (120) 의 외주연측의 측벽 상에 고정 부재 (130) 가 형성되어 있지 않아도 되지만, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 자석 (120) 의 외주연측 및 내주연측의 양측벽 상에 고정 부재 (130) 가 형성되어 있어도 된다.
이하, 본 발명의 로터 (100) 를 구성하는 고정용 수지 조성물의 각 성분에 대해 설명한다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물은 고형이며, 로터의 형성 및 로터를 구비하는 차량의 형성에 사용된다. 즉, 고정용 수지 조성물은 전자 강판으로 구성된 로터 코어 내에 형성된 구멍부에 배치된 자석을 고정시키기 위해 사용되는 것이다.
(고정용 수지 조성물)
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물은 에폭시 수지를 함유하는 열경화성 수지 (A) 와, 경화제 (B) 와, 무기 충전제 (C) 를 함유한다.
[열경화성 수지 (A)]
먼저, 열경화성 수지 (A) 에 대해 설명한다.
열경화성 수지 (A) 로는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 에폭시 수지 (A1), 페놀 수지, 옥세탄 수지, (메트)아크릴레이트 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 말레이미드 수지 등이 사용된다. 그 중에서도, 경화성과 보존성, 경화물의 내열성, 내습성, 내약품성이 우수한 에폭시 수지 (A1) 이 바람직하게 사용된다.
본 발명에 관련된 열경화성 수지 (A) 는 바람직하게는 에폭시 수지 (A1) 을 함유한다. 이 에폭시 수지 (A1) 로는, 1 분자 중에 에폭시기를 2 개 이상 갖는 것이면 특별히 분자량이나 구조는 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지, 레조르형 페놀 수지 등의 페놀 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 비스페놀 F 형 에폭시 수지 등의 비스페놀형 에폭시 수지, N,N-디글리시딜아닐린, N,N-디글리시딜톨루이딘, 디아미노디페닐메탄형 글리시딜아민, 아미노페놀형 글리시딜아민과 같은 방향족 글리시딜아민형 에폭시 수지, 하이드로퀴논형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지, 트리페놀메탄형 에폭시 수지, 트리페놀프로판형 에폭시 수지, 알킬 변성 트리페놀메탄형 에폭시 수지, 트리아진 핵 함유 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지, 나프톨형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 페닐렌 및/또는 비페닐렌 골격을 갖는 페놀아르알킬형 에폭시 수지, 페닐렌 및/또는 비페닐렌 골격을 갖는 나프톨아르알킬형 에폭시 수지 등의 아르알킬형 에폭시 수지 등의 에폭시 수지, 비닐시클로헥센디옥사이드, 디시클로펜타디엔옥사이드, 알리사이클릭디에폭시-아디페이트 등의 지환식 에폭시 등의 지방족 에폭시 수지를 들 수 있다. 이들은 단독이어도 되고 2 종 이상 혼합하여 사용해도 된다.
이 경우, 방향족 고리에 글리시딜에테르 구조 혹은 글리시딜아민 구조가 결합한 구조를 포함하는 것이 내열성, 기계 특성, 내습성이라는 관점에서 바람직하다.
본 발명에 관련된 열경화성 수지 (A) 의 함유량은 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 5 질량％ 이상 40 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 10 질량％ 이상 20 질량％ 이하이다.
본 발명에 관련된 에폭시 수지 (A1) 을 함유하는 바람직한 양태에 있어서 그 에폭시 수지의 함유량의 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 열경화성 수지 (A) 100 질량％ 에 대하여 바람직하게는 70 질량％ 이상 100 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 80 질량％ 이상 100 질량％ 이하이다.
[경화제 (B)]
다음으로, 경화제 (B) 에 대해 설명한다. 경화제 (B) 는 열경화성 수지 (A) 에 바람직한 양태로서 함유되는 에폭시 수지 (A1) 을 삼차원 가교시키기 위해서 사용되는 것으로, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 페놀 수지로 할 수 있다. 이와 같은 페놀수지계 경화제는 1 분자 내에 페놀성 수산기를 2 개 이상 갖는 모노머, 올리고머, 폴리머 전반이며, 그 분자량, 분자 구조를 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 나프톨 노볼락 수지 등의 노볼락형 수지 ; 트리페놀메탄형 페놀 수지 등의 다관능형 페놀 수지 ; 테르펜 변성 페놀 수지, 디시클로펜타디엔 변성 페놀 수지 등의 변성 페놀 수지 ; 페닐렌 골격 및/또는 비페닐렌 골격을 갖는 페놀아르알킬 수지, 페닐렌 및/또는 비페닐렌 골격을 갖는 나프톨아르알킬 수지 등의 아르알킬형 수지 ; 비스페놀 A, 비스페놀 F 등의 비스페놀 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고 2 종류 이상을 병용해도 된다. 이와 같은 페놀 수지계 경화제에 의해, 내연성, 내습성, 전기 특성, 경화성, 보존 안정성 등의 밸런스가 양호해진다. 특히, 경화성 면에서, 예를 들어 페놀수지계 경화제의 수산기 당량은 90 g/eq 이상, 250 g/eq 이하로 할 수 있다.
본 실시형태에서는 내연성의 측정 방법은 이하와 같다. 성형기 (코타키 정기 주식회사 제조, KTS-30) 를 사용하여 금형 온도 175 ℃, 주입 압력 9.8 ㎫, 주입 시간 15 초, 경화 시간 120 초의 조건에서 고정용 수지 조성물을 주입 성형하여 127 ㎜ × 12.7 ㎜ × 3.2 ㎜ 두께의 내연 시험편을 제조한다. 그것들 시험편을 사용하여 UL94 수직법의 규격에 준거하여 내연 시험을 실시하여 내연성을 판단한다.
통상적으로 차량의 로터에는 내연 랭크가 전소를 나타내는 고정용 수지 조성물을 사용할 수 있다. 차량의 사용 환경에 따라, 차량의 로터에는 내연 랭크가 V-0 을 나타내는 고정용 수지 조성물을 사용해도 된다.
또한, 병용할 수 있는 경화제로는, 예를 들어 중부가형 경화제, 촉매형 경화제, 축합형 경화제 등을 들 수 있다.
중부가형 경화제로는, 예를 들어 디에틸렌트리아민 (DETA), 트리에틸렌테트라민 (TETA), 메타자일렌디아민 (MXDA) 등의 지방족 폴리아민, 디아미노디페닐메탄 (DDM), m-페닐렌디아민 (MPDA), 디아미노디페닐술폰 (DDS) 등의 방향족 폴리아민 외에, 디시안디아미드 (DICY), 유기산 디하이드라지드 등을 함유하는 폴리아민 화합물 ; 헥사하이드로 무수 프탈산 (HHPA), 메틸테트라하이드로 무수 프탈산 (MTHPA) 등의 지환족 산 무수물, 무수 트리멜리트산 (TMA), 무수 피로멜리트산 (PMDA), 벤조페논테트라카르복실산 (BTDA) 등의 방향족 산 무수물 등을 함유하는 산 무수물 ; 노볼락형 페놀 수지, 페놀폴리머 등의 폴리페놀 화합물 ; 폴리술파이드, 티오에스테르, 티오에테르 등의 폴리메르캅탄 화합물 ; 이소시아네이트 프레폴리머, 블록화 이소시아네이트 등의 이소시아네이트 화합물 ; 카르복실산 함유 폴리에스테르 수지 등의 유기산류 등을 들 수 있다.
촉매형 경화제로는, 예를 들어 벤질디메틸아민 (BDMA), 2,4,6-트리스디메틸아미노메틸페놀 (DMP-30) 등의 3 급 아민 화합물 ; 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸 (EMI24) 등의 이미다졸 화합물 ; BF3 착물 등의 루이스산 등을 들 수 있다.
축합형 경화제로는, 예를 들어 레조르 수지, 메틸올기 함유 우레아 수지와 같은 우레아 수지 ; 메틸올기 함유 멜라민 수지와 같은 멜라민 수지 등을 들 수 있다.
이와 같은 다른 경화제를 병용하는 경우에 있어서, 페놀 수지계 경화제의 함유량의 하한치로는, 전체 경화제 (B) 에 대하여 20 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 30 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 50 질량％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 배합 비율이 상기 범위 내이면, 내연성을 유지하면서, 양호한 유동성을 발현시킬 수 있다. 또, 페놀 수지계 경화제의 함유량의 상한치로는 특별히 한정되지 않지만, 전체 경화제 (B) 에 대하여 100 질량％ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에 대한 경화제 (B) 의 함유량의 합계치의 하한치에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 0.8 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 1.5 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 배합 비율의 하한치가 상기 범위 내이면, 양호한 경화성을 얻을 수 있다. 또, 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에 대한 경화제 (B) 의 함유량의 합계치의 상한치에 대해서도 특별히 한정되는 것은 아니지만, 전체 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 12 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 10 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 경화제 (B) 로서의 페놀 수지와 에폭시 수지는, 전체 열경화성 수지 (A) 중의 에폭시기수 (EP) 와, 전체 페놀 수지의 페놀성 수산기수 (OH) 의 당량비 (EP)/(OH) 가 0.8 이상, 1.3 이하가 되도록 배합하는 것이 바람직하다. 당량비가 상기 범위 내이면, 얻어지는 고정용 수지 조성물을 성형할 때, 충분한 경화 특성을 얻을 수 있다. 단, 에폭시 수지와 반응할 수 있는 페놀 수지 이외의 수지를 병용하는 경우에는 적절히 당량비를 조정하면 된다.
[무기 충전제 (C)]
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에 사용되는 무기 충전제 (C) 로는, 고정용 수지 조성물의 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 무기 충전제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 용융 파쇄 실리카 및 용융 구상 실리카 등의 용융 실리카, 결정 실리카, 알루미나, 카올린, 탤크, 클레이, 마이카, 락 울, 울러스터나이트, 유리 파우더, 유리 플레이크, 유리 비즈, 유리 파이버, 탄화규소, 질화규소, 질화알루미늄, 카본 블랙, 그라파이트, 이산화티탄, 탄산칼슘, 황산칼슘, 탄산바륨, 탄산마그네슘, 황산마그네슘, 황산바륨, 셀룰로오스, 아라미드, 목재, 페놀 수지 성형 재료나 에폭시 수지 성형 재료의 경화물을 분쇄한 분쇄 가루 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 바람직하게는 용융 파쇄 실리카, 용융 구상 실리카, 결정 실리카 등의 실리카이며, 보다 바람직하게는 용융 구상 실리카를 사용할 수 있다. 또, 이 중에서도, 탄산칼슘이 비용 면에서 바람직하다. 무기 충전제 (C) 로는, 1 종으로 사용해도 되고, 또는 2 종 이상을 병용해도 된다.
무기 충전제 (C) 의 평균 입경 D50 은 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상, 75 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.05 ㎛ 이상, 50 ㎛ 이하이다. 무기 충전제 (C) 의 평균 입경을 상기 범위 내로 함으로써, 구멍부와 자석의 이간부 (충전부) 에 대한 충전성이 향상된다. 또, 무기 충전제 (C) 의 평균 입경의 상한치를 75 ㎛ 이하로 함으로써, 더욱 충전성이 향상된다.
평균 입경 D50 은 레이저 회절형 측정 장치 RODOS SR 형 (SYMPATEC HEROS & RODOS) 에서의 체적 환산 평균 입경으로 하였다.
또, 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에 있어서는, 무기 충전제 (C) 는 평균 입경 D50 이 상이한 2 이상의 구상 실리카를 함유할 수 있다. 이로써, 유동성 및 충전성의 향상과 버 억제의 양립이 가능해진다.
무기 충전제 (C) 의 함유량은 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 바람직하게는 50 질량％ 이상이고, 보다 바람직하게는 60 질량％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 65 질량％ 이상이고, 특히 바람직하게는 75 질량％ 이상이다. 하한치가 상기 범위 내이면, 얻어지는 고정용 수지 조성물의 경화에 수반하는 흡습량의 증가나, 강도의 저하를 저감시킬 수 있다. 또, 무기 충전제 (C) 의 양은 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 바람직하게는 93 질량％ 이하이고, 보다 바람직하게는 91 질량％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 90 질량％ 이하이다. 상한치가 상기 범위 내이면, 얻어지는 고정용 수지 조성물은 양호한 유동성을 가짐과 함께, 양호한 성형성을 구비한다. 따라서, 로터의 제조 안정성이 높아져서 수율 및 내구성의 밸런스가 우수한 로터가 얻어진다.
또, 본 발명자가 검토한 결과, 무기 충전제 (C) 의 함유량을 50 질량％ 이상으로 함으로써, 고정 부재와 전자 강판과 선팽창률의 차를 작게 하여, 온도 변화에 따라 전자 강판이 변형되고, 로터의 회전 특성이 저하되는 것을 억제할 수 있는 것이 판명되었다. 이로써, 내구성 중에서도, 특히 회전 특성의 지속성이 우수한 로터가 실현된다.
또, 무기 충전제 (C) 로서 용융 파쇄 실리카, 용융 구상 실리카, 결정 실리카 등의 실리카를 사용하는 경우, 실리카의 함유량이 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 40 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 60 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 하한치가 상기 범위 내이면, 유동성과 열팽창률의 밸런스가 양호해진다.
또, 무기 충전제 (C) 와, 후술하는 바와 같은 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등의 금속 수산화물이나, 붕산아연, 몰리브덴산아연, 삼산화안티몬 등의 무기계 난연제를 병용하는 경우에는, 이들 무기계 난연제와 상기 무기 충전제의 합계량은 상기 무기 충전제 (C) 의 함유량의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
[그 밖의 성분]
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물은 경화 촉진제 (D) 를 함유해도 된다. 경화 촉진제 (D) 는 에폭시 수지의 에폭시기와 페놀 수지계 경화제 (B) 의 수산기의 반응을 촉진시키는 것이면 되고, 일반적으로 사용되는 경화 촉진제 (D) 를 사용할 수 있다.
경화 촉진제 (D) 의 구체예로는, 유기 포스핀, 테트라 치환 포스포늄 화합물, 포스포베타인 화합물, 포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물, 포스포늄 화합물과 실란 화합물의 부가물 등의 인 원자 함유 화합물 ; 1,8-디아자비시클로(5,4,0)운데센-7, 이미다졸 등의 아미딘계 화합물, 벤질디메틸아민 등의 3 급 아민이나 상기 화합물의 4 급 오늄염인 아미디늄염, 암모늄염 등으로 대표되는 질소 원자 함유 화합물을 들 수 있다. 이들 중, 경화성의 관점에서는 인 원자 함유 화합물이 바람직하고, 유동성과 경화성의 밸런스의 관점에서는, 테트라 치환 포스포늄 화합물, 포스포베타인 화합물, 포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물, 포스포늄 화합물과 실란 화합물의 부가물 등의 잠복성을 갖는 경화 촉진제가 보다 바람직하다. 유동성이라는 점을 고려하면, 테트라 치환 포스포늄 화합물이 특히 바람직하고, 또 내땜납성의 관점에서는, 포스포베타인 화합물, 포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물이 특히 바람직하며, 또 잠복적 경화성이라는 점을 고려하면, 포스포늄 화합물과 실란 화합물의 부가물이 특히 바람직하다. 또, 연속 성형성의 관점에서는, 테트라 치환 포스포늄 화합물이 바람직하다. 또, 비용 면을 생각하면, 유기 포스핀, 질소 원자 함유 화합물도 바람직하게 사용된다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에서 사용할 수 있는 유기 포스핀으로는, 예를 들어 에틸포스핀, 페닐포스핀 등의 제 1 포스핀 ; 디메틸포스핀, 디페닐포스핀 등의 제 2 포스핀 ; 트리메틸포스핀, 트리에틸포스핀, 트리부틸포스핀, 트리페닐포스핀 등의 제 3 포스핀을 들 수 있다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에서 사용할 수 있는 테트라 치환 포스포늄 화합물로는, 예를 들어 하기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다.
[화학식 1]
일반식 (1) 에 있어서, P 는 인 원자를 나타내고, R1, R2, R3 및 R4 는 각각 독립적으로 방향족기 또는 알킬기를 나타내고, A 는 하이드록실기, 카르복실기, 티올기에서 선택되는 관능기 중 어느 것을 방향 고리에 적어도 1 개 갖는 방향족 유기산의 아니온을 나타내고, AH 는 하이드록실기, 카르복실기, 티올기에서 선택되는 관능기 중 어느 것을 방향 고리에 적어도 1 개 갖는 방향족 유기산을 나타내고, x 및 y 는 1 ∼ 3 의 정수이고, z 는 0 ∼ 3 의 정수이고, 또한 x = y 이다.
일반식 (1) 로 나타내는 화합물은 예를 들어 이하와 같이 하여 얻어지지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 먼저, 테트라 치환 포스포늄할라이드와 방향족 유기산과 염기를 유기 용제에 섞어 균일하게 혼합하고, 그 용액계 내에 방향족 유기산 아니온을 발생시킨다. 이어서, 물을 첨가하면, 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 침전시킬 수 있다. 일반식 (1) 로 나타내는 화합물에 있어서, 합성시의 수득률과 경화 촉진 효과의 밸런스가 우수하다는 관점에서는, 인 원자에 결합하는 R1, R2, R3 및 R4 가 페닐기이고, 또한 AH 는 하이드록실기를 방향 고리에 갖는 화합물, 즉 페놀 화합물이며, 또한 A 는 그 페놀 화합물의 아니온인 것이 바람직하다. 또한, 페놀 화합물이란, 단고리의 페놀, 크레졸, 카테콜, 레조르신이나 축합 다고리형의 나프톨, 디하이드록시나프탈렌, 복수의 방향 고리를 구비하는 (다고리형의) 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S, 비페놀, 페닐페놀, 페놀 노볼락 등을 개념에 포함하는 것이며, 그 중에서도 수산기를 2 개 갖는 페놀 화합물이 바람직하게 사용된다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에서 사용할 수 있는 포스포베타인 화합물로는, 예를 들어 하기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다.
[화학식 2]
일반식 (2) 에 있어서, X1 은 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기를 나타내고, Y1 은 하이드록실기를 나타내고, a 는 0 ∼ 5 의 정수이고, b 는 0 ∼ 4 의 정수이다.
일반식 (2) 로 나타내는 화합물은 예를 들어 이하와 같이 하여 얻어진다. 먼저, 제 3 포스핀인 트리 방향족 치환 포스핀과 디아조늄염을 접촉시켜, 트리 방향족 치환 포스핀과 디아조늄염이 갖는 디아조늄기를 치환시키는 공정을 거쳐 얻어진다. 그러나 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에서 사용할 수 있는 포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물로는, 예를 들어 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다.
[화학식 3]
일반식 (3) 에 있어서, P 는 인 원자를 나타내고, R5, R6 및 R7 은 서로 독립적으로 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬기 또는 탄소수 6 ∼ 12 의 아릴기를 나타내고, R8, R9 및 R10 은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 12 의 탄화수소기를 나타내고, R8 과 R9 는 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.
포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물에 사용하는 포스핀 화합물로는, 예를 들어 트리페닐포스핀, 트리스(알킬페닐)포스핀, 트리스(알콕시페닐)포스핀, 트리나프틸포스핀, 트리스(벤질)포스핀 등의 방향 고리에 비치환 또는 알킬기, 알콕실기 등의 치환기가 존재하는 것이 바람직하고, 알킬기, 알콕실기 등의 치환기로는 1 ∼ 6 의 탄소수를 갖는 것을 들 수 있다. 입수하기 쉬운 관점에서는 트리페닐포스핀이 바람직하다.
또, 포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물에 사용하는 퀴논 화합물로는, o-벤조퀴논, p-벤조퀴논, 안트라퀴논류를 들 수 있고, 그 중에서도 p-벤조퀴논이 보존 안정성 면에서 바람직하다.
포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물의 제조 방법으로는, 유기 제 3 포스핀과 벤조퀴논류의 양자가 용해될 수 있는 용매 중에서 접촉, 혼합시킴으로써 부가물을 얻을 수 있다. 용매로는 아세톤이나 메틸에틸케톤 등의 케톤류로 부가물에 대한 용해성이 낮은 것이 바람직하다. 그러나 이것에 한정되는 것은 아니다.
일반식 (3) 으로 나타내는 화합물에 있어서, 인 원자에 결합하는 R5, R6 및 R7 이 페닐기이고, 또한 R8, R9 및 R10 이 수소 원자인 화합물, 즉 1,4-벤조퀴논과 트리페닐포스핀을 부가시킨 화합물이 고정용 수지 조성물의 경화물의 열시 탄성률을 저하시키는 점에서 바람직하다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에서 사용할 수 있는 포스포늄 화합물과 실란 화합물의 부가물로는, 예를 들어 하기 일반식 (4) 로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다.
[화학식 4]
일반식 (4) 에 있어서, P 는 인 원자를 나타내고, Si 는 규소 원자를 나타낸다. R11, R12, R13 및 R14 는 서로 독립적으로 방향 고리 또는 복소 고리를 갖는 유기기, 혹은 지방족기를 나타내고, X2 는 기 Y2 및 Y3 과 결합하는 유기기이다. X3 은 기 Y4 및 Y5 와 결합하는 유기기이다. Y2 및 Y3 은 프로톤 공여성기가 프로톤을 방출하여 이루어지는 기를 나타내고, 동일 분자 내의 기 Y2 및 Y3 이 규소 원자와 결합하여 킬레이트 구조를 형성하는 것이다. Y4 및 Y5 는 프로톤 공여성기가 프로톤을 방출하여 이루어지는 기를 나타내고, 동일 분자 내의 기 Y4 및 Y5 가 규소 원자와 결합하여 킬레이트 구조를 형성하는 것이다. X2 및 X3 은 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, Y2, Y3, Y4 및 Y5 는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. Z1 은 방향 고리 또는 복소 고리를 갖는 유기기, 혹은 지방족기이다.
일반식 (4) 에 있어서, R11, R12, R13 및 R14 로는, 예를 들어 페닐기, 메틸페닐기, 메톡시페닐기, 하이드록시페닐기, 나프틸기, 하이드록시나프틸기, 벤질기, 메틸기, 에틸기, n-부틸기, n-옥틸기 및 시클로헥실기 등을 들 수 있고, 이들 중에서도, 페닐기, 메틸페닐기, 메톡시페닐기, 하이드록시페닐기, 하이드록시나프틸기 등의 치환기를 갖는 방향족기 혹은 비치환의 방향족기가 보다 바람직하다.
또, 일반식 (4) 에 있어서, X2 는 Y2 및 Y3 과 결합하는 유기기이다. 동일하게, X3 은 기 Y4 및 Y5 와 결합하는 유기기이다. Y2 및 Y3 은 프로톤 공여성기가 프로톤을 방출하여 이루어지는 기이고, 동일 분자 내의 기 Y2 및 Y3 이 규소 원자와 결합하여 킬레이트 구조를 형성하는 것이다. 동일하게 Y4 및 Y5 는 프로톤 공여성기가 프로톤을 방출하여 이루어지는 기이고, 동일 분자 내의 기 Y4 및 Y5 가 규소 원자와 결합하여 킬레이트 구조를 형성하는 것이다. 기 X2 및 X3 은 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 기 Y2, Y3, Y4 및 Y5 는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. 이와 같은 일반식 (4) 중의 -Y2-X2-Y3-, 및 -Y4-X3-Y5- 로 나타내는 기는 프로톤 공여체가 프로톤을 2 개 방출하여 이루어지는 기로 구성되는 것으로, 프로톤 공여체로는 바람직하게는 분자 내에 카르복실기 또는 수산기를 적어도 2 개 갖는 유기산이 바람직하고, 또한 방향 고리를 구성하는 탄소 상에 카르복실기 또는 수산기를 적어도 2 개 갖는 방향족 화합물이 바람직하며, 나아가서는 방향 고리를 구성하는 인접하는 탄소 상에 수산기를 적어도 2 개 갖는 방향족 화합물이 보다 바람직하다. 예를 들어, 카테콜, 피로갈롤, 1,2-디하이드록시나프탈렌, 2,3-디하이드록시나프탈렌, 2,2'-비페놀, 1,1'-비-2-나프톨, 살리실산, 1-하이드록시-2-나프토산, 3-하이드록시-2-나프토산, 클로라닐산, 탄닌산, 2-하이드록시벤질알코올, 1,2-시클로헥산디올, 1,2-프로판디올 및 글리세린 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 원료 입수의 용이함과 경화 촉진 효과의 밸런스라는 관점에서는, 카테콜, 1,2-디하이드록시나프탈렌, 2,3-디하이드록시나프탈렌이 보다 바람직하다.
또, 일반식 (4) 중의 Z1 은 방향 고리 또는 복소 고리를 갖는 유기기 또는 지방족기를 나타내고, 이들의 구체적인 예로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 헥실기 및 옥틸기 등의 지방족 탄화수소기나, 페닐기, 벤질기, 나프틸기 및 비페닐기 등의 방향족 탄화수소기, 글리시딜옥시프로필기, 메르캅토프로필기, 아미노프로필기 및 비닐기 등의 반응성 치환기 등을 들 수 있지만, 이들 중에서도, 메틸기, 에틸기, 페닐기, 나프틸기 및 비페닐기가 열안정성 면에서 보다 바람직하다.
포스포늄 화합물과 실란 화합물의 부가물의 제조 방법으로는, 메탄올을 넣은 플라스크에 페닐트리메톡시실란 등의 실란 화합물, 2,3-디하이드록시나프탈렌 등의 프로톤 공여체를 첨가하여 용해시키고, 다음으로 실온 교반하 나트륨메톡사이드-메탄올 용액을 적하한다. 추가로 거기에 미리 준비한 테트라페닐포스포늄브로마이드 등의 테트라 치환 포스포늄할라이드를 메탄올에 용해시킨 용액을 실온 교반하 적하하면 결정이 석출된다. 석출된 결정을 여과, 수세, 진공 건조시키면, 포스포늄 화합물과 실란 화합물의 부가물이 얻어진다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에 사용할 수 있는 경화 촉진제 (D) 의 함유량의 하한치는 전체 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 0.1 질량％ 이상인 것이 바람직하다. 경화 촉진제 (D) 의 함유량의 하한치가 상기 범위 내이면, 충분한 경화성을 얻을 수 있다. 또, 경화 촉진제 (D) 의 함유량의 상한치는 전체 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 바람직하게는 3 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 1 질량％ 이하이다. 경화 촉진제 (D) 의 함유량의 상한치가 상기 범위 내이면, 충분한 유동성을 얻을 수 있다.
본 발명의 고정용 수지 조성물에는, 추가로 방향 고리를 구성하는 2 개 이상의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물 (E) (이하, 간단히 「화합물 (E)」라고 칭하는 경우도 있다) 가 함유되어 있어도 된다. 방향 고리를 구성하는 2 개 이상의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물 (E) 는, 이것을 사용함으로써, 에폭시 수지 (A1) 과 페놀 수지계 경화제 (B) 의 가교 반응을 촉진시키는 경화 촉진제 (D) 로서 잠복성을 갖지 않는 인 원자 함유 경화 촉진제를 사용한 경우라도, 고정용 수지 조성물의 용융 혼련 중에서의 반응을 억제할 수 있어, 안정적으로 고정용 수지 조성물을 얻을 수 있다. 또, 화합물 (E) 는 고정용 수지 조성물의 용융 점도를 낮춰 유동성을 향상시키는 효과도 갖는 것이다. 화합물 (E) 로는 하기 일반식 (5) 로 나타내는 단고리형 화합물, 또는 하기 일반식 (6) 으로 나타내는 다고리형 화합물 등을 사용할 수 있으며, 이들 화합물은 수산기 이외의 치환기를 갖고 있어도 된다.
[화학식 5]
일반식 (5) 에 있어서, R15 및 R19 중 어느 일방이 수산기이고, 일방이 수산기인 경우, 타방은 수소 원자, 수산기 또는 수산기 이외의 치환기이고, R16, R17 및 R18 은 수소 원자, 수산기 또는 수산기 이외의 치환기이다.
[화학식 6]
일반식 (6) 에 있어서, R20 및 R26 중 어느 일방이 수산기이고, 일방이 수산기인 경우, 타방은 수소 원자, 수산기 또는 수산기 이외의 치환기이고, R21, R22, R23, R24 및 R25 는 수소 원자, 수산기 또는 수산기 이외의 치환기이다.
일반식 (5) 로 나타내는 단고리형 화합물의 구체예로는, 예를 들어, 카테콜, 피로갈롤, 갈산, 갈산에스테르 또는 이들 유도체를 들 수 있다. 또, 일반식 (6) 으로 나타내는 다고리형 화합물의 구체예로는, 예를 들어 1,2-디하이드록시나프탈렌, 2,3-디하이드록시나프탈렌 및 이들 유도체를 들 수 있다. 이들 중, 유동성과 경화성의 제어가 용이한 점에서, 방향 고리를 구성하는 2 개의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물이 바람직하다. 또, 혼련 공정에서의 휘발을 고려했을 경우, 모핵은 저휘발성이고 칭량 안정성이 높은 나프탈렌 고리인 화합물로 하는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 화합물 (E) 를 구체적으로는 예를 들어, 1,2-디하이드록시나프탈렌, 2,3-디하이드록시나프탈렌 및 그 유도체 등의 나프탈렌 고리를 갖는 화합물로 할 수 있다. 이들 화합물 (E) 는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고 2 종 이상을 병용해도 된다.
화합물 (E) 의 함유량의 하한치는 전체 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 0.01 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.03 질량％ 이상, 특히 바람직하게는 0.05 질량％ 이상이다. 화합물 (E) 의 함유량의 하한치가 상기 범위 내이면, 고정용 수지 조성물의 충분한 저점도화와 유동성 향상 효과를 얻을 수 있다. 또, 화합물 (E) 의 함유량의 상한치는 전체 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 2 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.8 질량％ 이하, 특히 바람직하게는 0.5 질량％ 이하이다. 화합물 (E) 의 함유량의 상한치가 상기 범위 내이면, 고정용 수지 조성물의 경화성의 저하나 경화물의 물성의 저하를 일으킬 우려가 적다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에 있어서는, 에폭시 수지 (A1) 과 무기 충전제 (C) 의 밀착성을 향상시키기 위해서, 실란 커플링제 등의 커플링제 (F) 를 첨가할 수 있다. 커플링제 (F) 로는, 에폭시 수지 (A1) 과 무기 충전제 (C) 의 사이에서 반응하고, 에폭시 수지 (A1) 과 무기 충전제 (C) 의 계면 강도를 향상시키는 것이면 되고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 에폭시실란, 아미노실란, 우레이도실란, 메르캅토실란 등을 들 수 있다. 또, 커플링제 (F) 는 전술한 화합물 (E) 와 병용함으로써, 고정용 수지 조성물의 용융 점도를 낮춰 유동성을 향상시킨다는 화합물 (E) 의 효과를 높일 수도 있는 것이다.
에폭시실란으로는, 예를 들어 γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, β-(3,4에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 또, 아미노실란으로는, 예를 들어 γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-페닐γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-6-(아미노헥실)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(3-(트리메톡시실릴프로필)-1,3-벤젠디메타난 등을 들 수 있다. 또, 우레이도 실란으로는, 예를 들어 γ-우레이도프로필트리에톡시실란, 헥사메틸디실라잔 등을 들 수 있다. 아미노 실란의 1 급 아미노 부위를 케톤 또는 알데히드를 반응시켜 보호한 잠재성 아미노 실란 커플링제로서 사용해도 된다. 또, 아미노 실란으로는, 2 급 아미노기를 가져도 된다. 또, 메르캅토 실란으로는, 예를 들어 γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필메틸디메톡시실란 외에, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라술파이드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)디술파이드와 같은 열분해함으로써 메르캅토실란 커플링제와 동일한 기능을 발현하는 실란 커플링제 등을 들 수 있다. 또, 이들 실란 커플링제는 미리 가수분해 반응시킨 것을 배합해도 된다. 이들 실란 커플링제는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고 2 종류 이상을 병용해도 된다.
연속 성형성이라는 관점에서는 메르캅토실란이 바람직하고, 유동성의 관점에서는 아미노 실란이 바람직하며, 밀착성이라는 관점에서는 에폭시실란이 바람직하다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에 사용할 수 있는 실란 커플링제 등의 커플링제 (F) 의 함유량의 하한치로는, 전체 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 0.01 질량％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05 질량％ 이상, 특히 바람직하게는 0.1 질량％ 이상이다. 실란 커플링제 등의 커플링제 (F) 의 함유량의 하한치가 상기 범위 내이면, 에폭시 수지 (A1) 과 무기 충전제 (C) 의 계면 강도가 저하되지 않고, 양호한 내진동성을 얻을 수 있다. 또, 실란 커플링제 등의 커플링제 (F) 의 함유량의 상한치로는, 전체 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 1 질량％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.8 질량％ 이하, 특히 바람직하게는 0.6 질량％ 이하이다. 실란 커플링제 등의 커플링제 (F) 의 함유량의 상한치가 상기 범위 내이면, 에폭시 수지 (A1) 과 무기 충전제 (C) 의 계면 강도가 저하되지 않고, 양호한 내진동성을 얻을 수 있다. 또, 실란 커플링제 등의 커플링제 (F) 의 함유량이 상기 범위 내이면, 고정용 수지 조성물의 경화물의 흡수성이 증대되지 않고, 양호한 방청성을 얻을 수 있다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에 있어서는, 난연성을 향상시키기 위해서 무기 난연제 (G) 를 첨가할 수 있다. 그 중에서도 연소시에 탈수, 흡열함으로써 연소 반응을 저해하는 금속 수산화물, 또는 복합 금속 수산화물이 연소 시간을 단축시킬 수 있는 점에서 바람직하다. 금속 수산화물로는, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 수산화바륨, 수산화지르코니아를 들 수 있다. 복합 금속 수산화물로는, 2 종 이상의 금속 원소를 함유하는 하이드로탈사이트 화합물로서, 적어도 1 개의 금속 원소가 마그네슘이고, 또한 그 밖의 금속 원소가 칼슘, 알루미늄, 주석, 티탄, 철, 코발트, 니켈, 구리, 또는 아연에서 선택되는 금속 원소이면 되고, 그러한 복합 금속 수산화물로는, 수산화마그네슘·아연 고용체가 시판품으로 입수가 용이하다. 그 중에서도, 연속 성형성의 관점에서는, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘·아연 고용체가 바람직하다. 무기 난연제 (G) 는 단독으로 사용해도 되고 2 종 이상 사용해도 된다. 또, 연속 성형성에 대한 영향을 저감시킬 목적으로, 실란 커플링제 등의 규소 화합물이나 왁스 등의 지방족계 화합물 등으로 표면 처리를 실시하여 사용해도 된다.
본 발명에 관련된 무기 난연제 (G) 의 함유량은 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 바람직하게는 1 질량％ 이상, 20 질량％ 이하이고, 보다 바람직하게는 3 질량％ 이상, 10 질량％ 이하이다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에 있어서는, 이온성 불순물 농도의 상한치는 고정용 수지 조성물에 대하여 바람직하게는 500 ppm 이하이고, 보다 바람직하게는 300 ppm 이하이며, 더욱 바람직하게는 200 ppm 이하이다. 이온성 불순물 농도의 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에 대하여 0 ppb 이상이고, 보다 바람직하게는 10 ppb 이상이며, 보다 바람직하게는 100 ppb 이상이다. 이로써, 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물의 경화물을 고정 부재에 사용했을 때, 고온, 다습하에서 처리해도 높은 방청성을 유지할 수 있다.
본 발명에 관련된 이온성 불순물로는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 알칼리 금속 이온, 알칼리 토금속 이온, 할로겐 이온 등, 보다 구체적으로는 나트륨 이온, 염소 이온 등을 들 수 있다. 나트륨 이온 농도의 상한치는 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에 대하여 바람직하게는 100 ppm 이하이고, 보다 바람직하게는 70 ppm 이하이며, 더욱 바람직하게는 50 ppm 이하이다. 또, 염소 이온 농도의 상한치는 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에 대하여 바람직하게는 100 ppm 이하이고, 보다 바람직하게는 50 ppm 이하이며, 더욱 바람직하게는 30 ppm 이하이다. 상기의 범위로 함으로써, 전자 강판이나 자석의 부식을 억제할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 예를 들어 순도가 높은 에폭시 수지를 사용함으로써, 이온성 불순물을 저감시킬 수 있다. 이상에 의해, 내구성이 우수한 로터가 얻어진다.
이온성 불순물의 농도는 하기와 같이 하여 구할 수 있다. 먼저, 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물을 175 ℃ 180 초로 성형 경화 후, 분쇄기로 분쇄하여 경화물의 분말을 얻는다. 얻어진 경화물 분말을 순수 중에서 120 ℃, 24 시간 처리하여 순수 중에 이온을 추출한 후, ICP-MS (유도 결합 플라즈마 이온원 질량 분석 장치) 를 사용하여 측정할 수 있다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에 있어서는, 알루미나의 함유량의 상한치는 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 바람직하게는 10 질량％ 이하이고, 보다 바람직하게는 7 질량％ 이하이며, 보다 바람직하게는 5 질량％ 이하이다. 알루미나의 함유량의 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 바람직하게는 0 질량％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.01 질량％ 이상이며, 보다 바람직하게는 0.1 질량％ 이상이다. 알루미나의 함유량을 상기 상한치 이하로 함으로써, 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물의 유동성을 향상시키는 것, 및 경량화를 도모할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서 0 질량％ 는 검출 한계의 값을 허용한다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물에서는, 전술한 성분 이외에, 하이드로탈사이트류 또는 마그네슘, 알루미늄, 비스무트, 티탄, 지르코늄에서 선택되는 원소의 함수산화물 등의 이온 포착제 ; 카본 블랙, 벵갈라, 산화티탄 등의 착색제 ; 카르나바 왁스 등의 천연 왁스 ; 폴리에틸렌 왁스 등의 합성 왁스 ; 스테아르산이나 스테아르산아연 등의 고급 지방산 및 그 금속염류 혹은 파라핀 등의 이형제 ; 폴리부타디엔 화합물, 아크릴로니트릴부타디엔 공중합 화합물, 실리콘 오일, 실리콘 고무 등의 실리콘 화합물 등의 저응력제를 적절히 배합해도 된다.
본 발명에 관련된 착색제의 함유량은 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 바람직하게는 0.01 질량％ 이상, 1 질량％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.05 질량％ 이상, 0.8 질량％ 이하이다. 착색제의 함유량을 상기 범위 내로 함으로써, 착색된 불순물을 제거하는 공정이 불필요해져 작업성이 향상된다. 따라서, 생산율이 우수한 로터가 실현된다.
본 발명에 관련된 이형제의 함유량은 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 바람직하게는 0.01 질량％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.05 질량％ 이상이며, 한편, 상한치는 예를 들어 바람직하게는 1 질량％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.5 질량％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.2 질량％ 이하이고, 특히 바람직하게는 0.1 질량％ 이하이다. 통상적으로 반도체 칩을 트랜스퍼 형성할 때에는, 고정 부재가 금형으로부터 이간하는 이형성을 확보하기 위해서, 이형제를 일정량 첨가하는 것이 알려져 있다. 그러나, 이형제의 첨가량이 지나치게 많으면, 고정 부재와 전자 강판의 밀착성이 저하될 우려가 있다. 이 때문에, 본 발명에 있어서는, 이형제의 함유량은 적은 편이 바람직하고, 특히 0.2 질량％ 이하가 바람직하다. 이로써, 고정 부재와 전자 강판의 밀착성을 높일 수 있으므로, 내구성이 우수한 로터가 실현된다.
본 발명에 관련된 저응력제의 함유량은 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 바람직하게는 0.01 질량％ 이상, 3 질량％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.05 질량％ 이상, 2 질량％ 이하이다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물은 금형 온도 175 ℃, 성형 압력 6.9 ㎫, 주입 시간 20 초, 경화 시간 90 초의 조건에서 폭 3 ㎜, 두께 80 ㎛ 의 단면 형상을 갖는 유로에 고정용 수지 조성물을 주입했을 때의 슬릿 유동 길이가 30 ㎜ 이상인 것이 바람직하고, 50 ㎜ 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 하한치 이상이면, 로터의 구멍부와 자석의 이간부 (충전부) 에 대한 충전성, 특히 횡 방향에 대한 충전성을 양호한 것으로 할 수 있다. 상기 슬릿 유동 길이의 상한치로는 특별히 한정되지 않지만, 150 ㎜ 이하가 바람직하고, 100 ㎜ 이하가 보다 바람직하다. 이로써, 제조 안정성이 우수한 로터가 실현된다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어, 충전제의 입경을 미세하게 하거나, 에폭시 수지, 경화제의 연화점을 낮추거나, 경화 촉진제의 양을 줄이는 등에 의해, 상기 슬릿 유동 길이를 증가시킬 수 있다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물의 고화식 점도 측정 장치를 사용하여 측정 온도 175 ℃, 하중 10 ㎏ 으로 측정했을 때의 고화식 점도가 6 Pa·s 이상, 50 Pa·s 이하인 것이 바람직하고, 10 Pa·s 이상, 30 Pa·s 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 하한치 이상이면, 성형시의 혼입 등에 의한 보이드의 발생을 억제할 수 있다. 상기 상한치 이하이면, 양호한 충전성을 얻을 수 있다. 이로써, 제조 안정성이 우수한 로터가 실현된다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어, 에폭시 수지, 경화제의 연화점을 낮추거나, 잠복성의 경화 촉진제를 사용하거나, 충전제로서 용융 구상 실리카를 사용하는 등에 의해, 상기 고화식 점도를 저감시킬 수 있다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물의 175 ℃ 에 있어서의 겔 타임이 10 초 이상 40 초 이하인 것이 바람직하고, 15 초 이상, 30 초 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 하한치 이상이면, 충전성을 향상시킬 수 있다. 상기 상한치 이하이면, 성형 사이클을 빠르게 할 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어 경화 촉진제의 양을 늘림으로써, 상기 겔 타임을 저감시킬 수 있다. 이로써, 제조 안정성이 우수한 로터가 실현된다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물의 스파이럴 플로우가 50 ㎝ 이상인 것이 바람직하고, 60 ㎝ 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 하한치 이상이면, 충전성, 특히 수직 방향에 대한 충전성을 향상시킬 수 있다. 상기 스파이럴 플로우의 상한치로는 특별히 한정되지 않지만, 200 ㎝ 이하가 바람직하고, 150 ㎝ 이하가 보다 바람직하다. 이로써, 제조 안정성이 우수한 로터가 실현된다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어, 충전제로서 용융 구상 실리카를 사용하거나, 에폭시 수지, 경화제의 연화점을 낮추거나, 경화 촉진제의 양을 줄이는 등에 의해, 상기 스파이럴 플로우를 증가시킬 수 있다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물의 큐어라스토 미터를 사용하여 측정 온도 175 ℃ 에서 경화 토크를 시간 경과적으로 측정했을 때의 측정 개시 60 초 후의 경화 토크치를 T60, 측정 개시 300 초 후까지의 최대 경화 토크치를 Tmax 로 했을 때, 측정 개시 300 초 후까지의 최대 경화 토크치에 대한 측정 개시 60 초 후의 경화 토크치의 비 T60/Tmax (％) 가 40 ％ 이상인 것이 바람직하고, 50 ％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 경화 토크치의 비의 상한치로는 특별히 한정되지 않지만, 100 ％ 이하가 바람직하고, 95 ％ 이하가 보다 바람직하다. 상기 하한치 이상이면, 생산성 향상을 기대할 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어 경화 촉진제의 양을 늘림으로써, 상기 경화 토크치의 비를 증가시킬 수 있다. 이로써, 제조 안정성이 우수한 로터가 실현된다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물은 예를 들어 믹서 등을 사용하여 상온에서 균일하게 혼합하고, 그 후, 필요에 따라, 가열 롤, 니더 또는 압출기 등의 혼련기를 사용하여 용융 혼련하며, 계속해서 필요에 따라 냉각, 분쇄함으로써, 원하는 분산도나 유동성 등으로 조정할 수 있다.
본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물의 제조 방법에 특별히 제한은 없지만, 열경화성 수지 (A), 페놀 수지계 경화제 (B) 및 무기 충전제 (C), 그리고 바람직하게는 그 밖의 첨가제 등을 소정량 배합한다. 배합한 것을, 예를 들어 믹서, 제트 밀, 볼 밀 등을 사용하여 상온에서 균일하게 분쇄, 혼합한 후, 가열 롤, 니더 또는 압출기 등의 혼련기를 사용하여 90 ∼ 120 ℃ 정도까지 고정용 수지 조성물을 가온하면서 용융하여 혼련을 실시하고, 혼련 후의 고정용 수지 조성물을 냉각, 분쇄하여, 과립 또는 분말상의 고형의 고정용 수지 조성물을 얻을 수 있다. 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물의 분말 또는 과립의 입도는 예를 들어 5 ㎜ 이하가 바람직하다. 5 ㎜ 이하로 함으로써, 타정시에 충전 불량을 일으켜, 타블렛의 질량 편차가 커지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 얻어진 고정용 수지 조성물의 분말 또는 과립을 타정 성형함으로써 타블렛을 얻을 수 있다. 타정 성형에 사용하는 장치로는, 단발식, 또는 다연 (多連) 로터리식 타정기를 사용할 수 있다. 타블렛의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 원주상이 바람직하다. 타정기의 수형, 암형 및 환경의 온도에 특별히 제한은 없지만, 35 ℃ 이하가 바람직하다. 35 ℃ 를 초과하면 고정용 수지 조성물이 반응에 의해 점도 상승하여, 유동성이 저해될 우려가 있다. 타정 압력은 400 × 104 이상 3000 × 104 이하 Pa 의 범위가 바람직하다. 타정 압력을 상기 상한치 이하로 함으로써, 타블렛 타정 직후에 파괴가 생기는 것을 억제할 수 있다. 한편, 타정 압력을 상기 하한치 이상으로 함으로써, 충분한 응집력이 얻어지지 않기 때문에 수송 중에 타블렛의 파괴가 생기는 것을 억제할 수 있다. 타정기의 수형, 암형 금형의 재질, 표면 처리에 특별히 한정은 없고, 공지된 재질의 것을 사용할 수 있으며, 표면 처리의 예로는, 예를 들어 방전 가공, 이형제의 코팅, 도금 처리, 연마 등을 들 수 있다.
또, 본 발명에 관련된 고정 부재의 유리 전이 온도 (Tg) 가 150 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 155 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 하한치 이상이면, 신뢰성 향상을 기대할 수 있다. 상기 유리 전이 온도 (Tg) 의 상한치로는 특별히 한정되지 않지만, 200 ℃ 이하가 바람직하고, 190 ℃ 이하가 보다 바람직하다. 이로써, 내구성이 우수한 로터가 실현된다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어 에폭시 수지, 경화제의 연화점을 높임으로써, 상기 유리 전이 온도 (Tg) 를 증가시킬 수 있다.
본 발명에 관련된 고정 부재의 150 ℃ 에 있어서의 굽힘 강도가 70 ㎫ 이상인 것이 바람직하고, 100 ㎫ 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 하한치 이상이면, 크랙 등이 잘 발생하지 않고, 신뢰성 향상을 기대할 수 있다. 상기 굽힘 강도의 상한치로는 특별히 한정되지 않지만, 300 ㎫ 이하가 바람직하고, 250 ㎫ 이하가 보다 바람직하다. 이로써, 내구성이 우수한 로터가 실현된다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어 충전제의 표면에 커플링제를 처리함으로써, 상기 굽힘 강도를 증가시킬 수 있다.
본 발명에 관련된 고정 부재의 150 ℃ 에 있어서의 굽힘 탄성률의 상한치가 1.6 × 104 ㎫ 이하인 것이 바람직하고, 1.3 × 104 ㎫ 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 상한치 이하이면, 응력 완화에 의한 신뢰성 향상을 기대할 수 있다. 상기 굽힘 탄성률의 하한치로는 특별히 한정되지 않지만, 5000 ㎫ 이상이 바람직하고, 7000 ㎫ 이상이 보다 바람직하다. 이로써, 내구성이 우수한 로터가 실현된다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어 저응력제의 첨가량을 늘리거나, 충전제의 배합량을 줄이는 등에 의해, 상기 굽힘 탄성률을 저감시킬 수 있다.
본 발명에 관련된 고정 부재의, 25 ℃ 이상 유리 전이 온도 (Tg) 이하의 영역에 있어서의 선팽창 계수 (α1) 가 10 ppm/℃ 이상, 25 ppm/℃ 이하인 것이 바람직하고, 15 ppm/℃ 이상, 20 ppm/℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위 내이면, 전자 강판과의 열팽창 차가 작고, 또한 마그넷이 빠지는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 내구성이 우수한 로터가 실현된다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어 충전제의 배합량을 늘림으로써, 상기 선팽창 계수 (α1) 를 저감시킬 수 있다.
본 발명에 관련된 고정 부재의 25 ℃ 이상 유리 전이 온도 (Tg) 이하의 영역에 있어서의 선팽창 계수 (α2) 가 10 ppm/℃ 이상, 100 ppm/℃ 이하인 것이 바람직하고, 20 ppm/℃ 이상, 80 ppm/℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위 내이면, 전자 강판과의 열팽창 차가 작고, 또한 마그넷이 빠지는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 내구성이 우수한 로터가 실현된다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어 충전제의 배합량을 늘림으로써, 상기 선팽창 계수 (α2) 를 저감시킬 수 있다.
(로터의 제조 방법)
본 실시형태에 관련된 로터 (100) 의 제조 방법은, 회전 샤프트 (샤프트 (170)) 가 관통하는 관통공의 주연부를 따라 배치되어 있는 복수의 구멍부 (150) 가 형성되어 있는 로터 코어 (110) 를 준비하는 공정과, 구멍부 (150) 에 자석 (120) 을 삽입하는 공정과, 구멍부 (150) 와 자석 (120) 의 이간부에 고정용 수지 조성물을 충전하는 공정과, 수지 조성물을 경화하여 고정 부재 (130) 를 얻는 공정과, 로터 코어 (110) 의 상기 관통공에 샤프트 (170) 를 삽입함과 함께, 로터 코어에 샤프트 (170) 를 고정 설치하는 공정을 갖는다.
본 실시형태에서는 고정용 수지 조성물을 충전하는 수법으로서 인서트 성형을 사용하는 것이 바람직하다. 이하, 상세히 서술한다.
먼저, 인서트 성형 장치에 대해 설명한다.
도 2 는 인서트 성형에 사용하는 인서트 성형 장치의 상형 (上型) (200) 의 단면도이다.
고정 부재 (130) 의 형성 방법의 일례로는, 타블렛상의 고정용 수지 조성물을 사용하여 인서트 성형을 실시하는 방법을 사용할 수 있다. 이 인서트 성형에는 인서트 성형 장치를 사용한다. 이 성형 장치는 타블렛상의 고정용 수지 조성물이 공급되는 포트 (210) 와 용융 상태의 고정용 수지 조성물을 이동시키는 유로 (220) 를 갖는 상형 (200) 과, 하형 (下型) 과, 이들 상형 및 하형을 가열하는 가열 수단과, 용융 상태의 고정용 수지 조성물을 밀어내는 압출 기구를 구비한다. 인서트 성형 장치는 예를 들어 로터 코어 등을 반송하는 반송 기능을 구비해도 된다.
본 실시형태에 있어서 상형 (200) 및 하형은 로터 코어 (110) 의 상면 및 하면 (즉, 로터 코어 (110) 를 구성하는 전자 강판의 일면) 과 밀착되는 것이 바람직하고, 예를 들어 판상인 것이 바람직하다. 본 실시형태의 상형 (200) 및 하형은 로터 코어 (110) 의 전체를 덮지 않는, 예를 들어, 측면의 일부를 덮지 않는 점에서, 반도체 장치의 제조 방법에 사용하는 통상적인 트랜스퍼 형성 금형과는 상이하다. 트랜스퍼 형성 금형은 상형 및 하형으로 구성되는 캐비티 내에 반도체 칩 전체가 배치되도록 구성된다.
또, 포트 (210) 는 2 개의 각각의 유로 (220) 를 가져도 되고, Y 자상의 유로 (220) 를 가져도 된다. 이로써, 1 개의 포트 (210) 로부터 2 개의 구멍부에 본 발명에 관련된 고정용 수지 조성물을 충전할 수 있다. 또한, 1 개의 포트는 1 개의 구멍부에 고정용 수지 조성물을 충전하는 1 개의 유로를 가져도 되지만, 3 이상의 구멍부에 고정용 수지 조성물을 충전하는 3 개의 유로를 가져도 된다. 단, 복수의 유로는 서로 독립적이어도 되지만, 연속되어 있어도 된다.
계속해서, 본 실시형태에 관련된 인서트 성형에 대해 설명한다.
먼저, 로터 코어를 오븐 또는 열반 (熱盤) 상 등으로 예열 후, 도시하지 않은 성형 장치의 하형에 고정시킨다. 계속해서, 로터 코어의 구멍부 중에 자석을 삽입한다. 계속해서, 하형을 상승시켜, 로터 코어의 상면에 상형 (200) 을 가압한다. 이로써, 상형 (200) 과 하형으로 로터 코어 (110) 의 상면 및 하면을 끼워 넣는다. 이 때, 상형 (200) 중의 유로 (220) 의 선단부가 구멍부와 자석의 이간부 상에 배치된다. 또, 로터 코어는 성형 장치의 하형과 상형 (200) 으로부터의 열전도에 의해 가열되게 된다. 성형 장치의 하형 및 상형 (200) 은 로터 코어가 고정용 수지 조성물의 성형, 경화에 적합한 온도가 되도록, 예를 들어 150 ℃ ∼ 200 ℃ 정도로 온도조절되어 있다. 이 상태로 타블렛상의 고정용 수지 조성물을 상형 (200) 의 포트 (210) 내에 공급한다. 상형 (200) 의 포트 (210) 내에 공급된 타블렛상의 고정용 수지 조성물은 포트 (210) 내에서 가열되어 용융 상태가 된다.
계속해서, 플런저 (압출 기구) 에 의해, 용융 상태의 고정용 수지 조성물을 포트 (210) 로부터 밀어낸다. 그리고, 고정용 수지 조성물은 유로 (220) 를 이동하여 구멍부와 자석의 이간부에 충전된다. 이 동안, 로터 코어는 금형 (하형과 상형 (200)) 으로부터의 열전도에 의해 가열되고, 그것에 의해 충전된 고정용 수지 조성물을 경화시켜 고정 부재를 형성한다. 이 때, 온도 조건으로는, 예를 들어 150 ℃ ∼ 200 ℃ 로 할 수 있다. 또, 경화 시간으로는, 예를 들어 30 초 ∼ 180 초로 할 수 있다. 이로써, 구멍부 (150) 의 내부에 삽입된 자석 (120) 이 고정 부재 (130) 에 의해 고정된다. 이 후, 로터 코어의 상면으로부터 상형 (200) 을 이간한다. 이어서, 로터 코어 (110) 의 관통공에 샤프트 (170) 를 삽입함과 함께, 로터 코어에 샤프트 (170) 를 고정 설치한다.
이상에 의해, 본 실시형태의 로터가 얻어진다.
여기서, 본 실시형태의 인서트 성형 방법은 탈형할 필요가 없는 점에서, 반도체 장치의 제조에 사용하는 트랜스퍼 성형 방법과 상이하다.
인서트 성형 방법에서는, 로터 코어 (110) 의 상면과 상형 (200) 이 밀착된 상태로, 상형 (200) 의 유로를 통과하여 로터 코어 (110) 의 구멍부에 수지가 충전된다. 이 때문에, 로터 코어 (110) 의 상면과 상형 (200) 사이에 되지 않고, 상형 (200) 과 상면의 착탈이 용이해진다.
한편, 트랜스퍼 성형 방법에서는, 반도체 칩과 금형 사이의 캐비티에 수지가 충전되므로, 성형품으로부터 금형을 잘 탈형할 필요가 있다. 이 때문에, 반도체 칩을 밀봉하는 수지에는, 금형과 성형품의 이형성이 특히 요구되게 된다.
본 실시형태의 로터 (100) 는 하이브리드차, 연료 전지차 및 전기 자동차 등의 전동 차량, 열차 그리고 선박 등의 탈 것에 탑재할 수 있다.
또, 본 발명은 이하의 것을 포함한다.
[1]
회전 샤프트에 고정 설치되고, 상기 회전 샤프트의 주연부를 따라 배치되어 있는 복수의 구멍부가 형성되어 있는 로터 코어와,
상기 구멍부에 삽입된 자석과,
상기 구멍부와 상기 자석의 이간부에 충전된 고정용 수지 조성물을 경화하여 이루어지는 고정 부재를 구비하고,
상기 고정용 수지 조성물은,
에폭시 수지를 함유하는 열경화성 수지 (A) 와,
경화제 (B) 와,
무기 충전제 (C) 를 함유하며,
상기 무기 충전제 (C) 의 함유량이 상기 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 50 질량％ 이상인 로터.
[2]
상기 무기 충전제 (C) 가 실리카를 함유하는 [1] 에 기재된 로터.
[3]
상기 실리카의 함유량이 상기 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 40 질량％ 이상인 [2] 에 기재된 로터.
[4]
상기 고정용 수지 조성물에 있어서, 알루미나의 함유량이 상기 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 10 질량％ 이하인 [1] 내지 [3] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[5]
상기 무기 충전제 (C) 는 평균 입경 D50 이 상이한 2 이상의 구상 실리카를 함유하는 [1] 내지 [4] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[6]
상기 평균 입경 D50 이 75 ㎛ 이하인 [5] 에 기재된 로터.
[7]
상기 경화제 (B) 가 페놀 수지를 함유하는 [1] 내지 [6] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[8]
상기 고정용 수지 조성물이 경화 촉진제 (D) 를 추가로 함유하는 [1] 내지 [7] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[9]
상기 경화 촉진제 (D) 가 테트라 치환 포스포늄 화합물, 포스포베타인 화합물, 포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물, 포스포늄 화합물과 실란 화합물의 부가물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 [8] 에 기재된 로터.
[10]
상기 고정용 수지 조성물이 무기 난연제 (G) 를 추가로 함유하는 [1] 내지 [9] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[11]
상기 무기 난연제 (G) 가 금속 수산화물, 또는 복합 금속 수산화물을 함유하는 [10] 에 기재된 로터.
[12]
상기 고정용 수지 조성물에 대하여 이온성 불순물의 농도가 500 ppm 이하이고,
상기 이온성 불순물은 알칼리 금속 이온, 알칼리 토금속 이온 및 할로겐 이온에서 선택되는 적어도 1 종 이상인 [1] 내지 [11] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[13]
상기 고정용 수지 조성물에 대하여 나트륨 이온의 농도가 100 ppm 이하인 [1] 내지 [12] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[14]
상기 고정용 수지 조성물에 대하여 염소 이온의 농도가 100 ppm 이하인 [1] 내지 [13] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[15]
상기 고정용 수지 조성물이 이온 포착제를 추가로 함유하고,
상기 이온 포착제가 하이드로탈사이트류 또는 마그네슘, 알루미늄, 비스무트, 티탄, 지르코늄에서 선택되는 원소의 함수산화물을 함유하는 [1] 내지 [14] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[16]
상기 고정용 수지 조성물이 저응력제를 추가로 함유하고,
상기 저응력제가 폴리부타디엔 화합물, 아크릴로니트릴부타디엔 공중합 화합물 또는 실리콘 화합물을 함유하는 [1] 내지 [15] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[17]
상기 자석이 네오듐 자석으로 구성되는 [1] 내지 [16] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[18]
상기 고정 부재는 타블렛상의 상기 고정용 수지 조성물을 사용하여 인서트 성형으로 형성되는 [1] 내지 [17] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[19]
상기 고정용 수지 조성물이 금형 온도 175 ℃, 성형 압력 6.9 ㎫ 의 조건에서 폭 3 ㎜, 두께 80 ㎛ 의 단면 형상을 갖는 유로에 상기 고정용 수지 조성물을 주입했을 때의 슬릿 유동 길이가 30 ㎜ 이상인 [1] 내지 [18] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[20]
상기 고정 부재의 유리 전이 온도 (Tg) 가 150 ℃ 이상인 [1] 내지 [19] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[21]
150 ℃ 에 있어서의 상기 고정 부재의 굽힘 강도가 70 ㎫ 이상인 [1] 내지 [20] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[22]
150 ℃ 에 있어서의 상기 고정 부재의 굽힘 탄성률이 1.6 × 104 ㎫ 이하인 [1] 내지 [21] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[23]
25 ℃ 이상, 유리 전이 온도 (Tg) 이하의 영역에 있어서의 상기 고정 부재의 선팽창 계수 (α1) 가 10 ppm/℃ 이상, 25 ppm/℃ 이하인 [1] 내지 [22] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[24]
고화식 점도 측정 장치를 사용하여 측정 온도 175 ℃, 하중 10 ㎏ 으로 측정했을 때의 상기 고정용 수지 조성물의 고화식 점도가 6 Pa·s 이상 50 Pa·s 이하인 [1] 내지 [23] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[25]
상기 고정용 수지 조성물의 175 ℃ 에 있어서의 겔 타임이 10 초 이상, 40 초 이하인 [1] 내지 [24] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[26]
상기 고정용 수지 조성물의 스파이럴 플로우가 50 ㎝ 이상인 [1] 내지 [25] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[27]
큐어라스토 미터를 사용하여, 측정 온도 175 ℃ 에서 상기 고정용 수지 조성물의 경화 토크를 시간 경과적으로 측정했을 때의 측정 개시 60 초 후의 경화 토크치를 T60, 측정 개시 300 초 후까지의 최대 경화 토크치를 Tmax 로 했을 때, 측정 개시 300 초 후까지의 최대 경화 토크치에 대한 측정 개시 60 초 후의 경화 토크치의 비 T60/Tmax (％) 가 40 ％ 이상인 [1] 내지 [26] 중 어느 1 항에 기재된 로터.
[28]
[1] 내지 [27] 중 어느 1 항에 기재된 로터를 구비하는 자동차.
[29]
회전 샤프트가 관통하는 관통공의 주연부를 따라 배치되어 있는 복수의 구멍부가 형성되어 있는 로터 코어를 준비하는 공정과,
상기 구멍부에 자석을 삽입하는 공정과,
상기 구멍부와 상기 자석의 이간부에 고정용 수지 조성물을 충전하는 공정과,
상기 수지 조성물을 경화하여 고정 부재를 얻는 공정과,
상기 로터 코어의 상기 관통공에 상기 회전 샤프트를 삽입함과 함께, 상기 로터 코어에 상기 회전 샤프트를 고정 설치하는 공정을 갖고,
상기 고정용 수지 조성물은,
에폭시 수지를 함유하는 열경화성 수지 (A) 와,
경화제 (B) 와,
무기 충전제 (C) 를 함유하며,
상기 무기 충전제 (C) 의 함유량이 상기 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 50 질량％ 이상인 로터의 제조 방법.
실시예
이하, 본 발명을 실시예를 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예의 기재에 전혀 한정되는 것은 아니다. 특별히 기재하지 않는 한, 이하에 기재된 「부」는 「질량부」, 「％」는 「질량％」를 나타낸다.
각 실시예 및 각 비교예에서 사용한 원료 성분을 하기에 나타냈다.
(열경화성 수지 (A))
에폭시 수지 1 : 오르토크레졸 노볼락형 에폭시 수지 (DIC (주) 제조, EPICLON N-665, 에폭시 당량 198 g/eq, 연화점 62 ℃)
에폭시 수지 2 : 오르토크레졸 노볼락형 에폭시 수지 (DIC (주) 제조, EPICLON N-670, 에폭시 당량 199 g/eq, 연화점 65 ℃)
에폭시 수지 3 : 오르토크레졸 노볼락형 에폭시 수지 (DIC (주) 제조, EPICLON N-690, 에폭시 당량 200 g/eq, 연화점 92 ℃)
에폭시 수지 4 : 비스페놀 A 형 에폭시 수지 (미츠비시 화학 (주) 제조, jER1001, 에폭시 당량 475 g/eq, 연화점 64 ℃)
(경화제 (B))
페놀 수지계 경화제 1 : 노볼락형 페놀 수지 (스미토모 베이크라이트 (주) 제조, PR-51714, 수산기 당량 104 g/eq, 연화점 92 ℃)
페놀 수지계 경화제 2 : 노볼락형 페놀 수지 (스미토모 베이크라이트 (주) 제조, PR-51470, 수산기 당량 104 g/eq, 연화점 110 ℃)
(무기 충전제 (C))
용융 구상 실리카 1 (덴키 화학 공업 (주) 제조, FB-950, 평균 입경 D50 38 ㎛)
용융 구상 실리카 2 (덴키 화학 공업 (주) 제조, FB-35, 평균 입경 D50 15 ㎛)
알루미나 (닛폰 경금속 (주) 제조, A13, 평균 입경 D50 50 ㎛)
(경화 촉진제 (D))
경화 촉진제 1 : 트리페닐포스핀
경화 촉진제 2 : 하기 식 (7) 로 나타내는 경화 촉진제
[화학식 7]
경화 촉진제 3 : 하기 식 (8) 로 나타내는 경화 촉진제
[화학식 8]
경화 촉진제 4 : 하기 식 (9) 로 나타내는 경화 촉진제
[화학식 9]
경화 촉진제 5 : 하기 식 (10) 으로 나타내는 경화 촉진제
[화학식 10]
경화 촉진제 6 : 하기 식 (11) 로 나타내는 경화 촉진제
[화학식 11]
(커플링제 (F))
실란 커플링제 1 : 페닐아미노프로필트리메톡시실란 (토레·다우코닝 (주) 제조, CF4083)
실란 커플링제 2 : γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학 공업 (주) 제조, KBM-403)
(무기 난연제 (G))
수산화알루미늄 (스미토모 화학 (주) 제조, CL-303)
(그 밖의 첨가제)
이온 포착제 : 하이드로탈사이트 (쿄와 화학 공업 (주) 제조, 상품명 DHT-4H)
착색제 : 카본 블랙 (미츠비시 화학 (주) 제조, MA600)
이형제 : 몬탄산에스테르 왁스 (훼히스트 제조 훼히스트 왁스 E))
저응력제 1 : 실리콘 레진 (닛코 파인 프로덕트 (주) 제조, MSP-150)
저응력제 2 : 실리콘 오일 (닛폰 유니카 (주) 제조, FZ-3730)
(실시예)
실시예에 대하여 표 1 ∼ 표 3 에 나타내는 배합량에 따라 각 성분을 믹서를 사용하여 상온에서 혼합하여 분말상 중간체를 얻었다. 얻어진 분말상 중간체를 자동 공급 장치 (호퍼) 에 장전하고, 80 ℃ ∼ 100 ℃ 의 가열 롤에 정량 공급하고, 용융 혼련을 실시하였다. 그 후 냉각시키고, 이어서 분쇄하여, 고정용 수지 조성물을 얻었다. 성형 장치를 사용하여 얻어진 고정용 수지 조성물을 타정 성형함으로써 타블렛을 얻었다.
한편, 도 2 에 나타내는 상형 (200) 을 구비하는 인서트 성형 장치를 사용하여 하기 요령으로 로터를 제조하였다. 먼저, 로터 코어를 성형 장치의 하형에 고정시키고, 계속해서 로터 코어의 구멍부 중에 네오듐 자석을 삽입한 후, 하형을 상승시켜 로터 코어의 상면에 상형 (200) 을 가압하였다. 계속해서, 타블렛상의 고정용 수지 조성물을 상형 (200) 의 포트 (210) 에 공급한 후, 플런저에 의해, 용융 상태의 고정용 수지 조성물을 포트 (210) 로부터 밀어내어 고정용 수지 조성물을 구멍부와 네오듐 자석의 이간부에 충전하고, 가열 경화시켜 고정 부재를 형성하여 로터를 얻었다. 이 때의 성형 조건은 로터 코어 온도 : 160 ℃, 경화 시간 : 120 초로 하였다.
얻어진 고정용 수지 조성물 및 로터에 대하여 하기에 나타내는 측정 및 평가를 실시하였다. 그 결과를 표 1 ∼ 표 3 에 나타낸다. 실시예의 로터는 강도가 우수하였다.
(평가 항목)
이온성 불순물 농도 : 고정용 수지 조성물을 175 ℃, 180 초의 조건에서 성형 경화 후, 분쇄기로 분쇄하여 경화물의 분말을 얻은 후, 그 경화물을 순수 중에서 120 ℃, 24 시간 처리하여, 순수 중에 금속 이온을 추출하였다. 그 후, ICP-MS (유도 결합 플라스마 이온원 질량 분석 장치) 를 사용하여 농도를 측정하였다. 단위는 ppm. 표에는 토탈 이온성 불순물 농도, 그리고 나트륨 이온 농도 및 염소 이온 농도를 나타냈다.
스파이럴 플로우 : 성형기 (코타키 정기 (주) 제조, KTS-15) 를 사용하여 ANSI/ASTM D 3123-72 에 준한 스파이럴 플로우 측정용 금형에 175 ℃, 주입 압력 6.9 ㎫, 보압 시간 120 초의 조건에서 고정용 수지 조성물을 주입하여 유동 길이를 측정하였다. 스파이럴 플로우는 유동성의 파라미터이며, 수치가 큰 쪽이 유동성이 양호하다. 단위는 ㎝.
겔 타임 : 175 ℃ 로 제어된 열판 상에 고정용 수지 조성물을 올려 놓고, 스파출러로 약 1 회/sec. 의 스트로크로 반죽한다. 고정용 수지 조성물이 열에 의해 용해되고 나서 경화될 때까지의 시간을 측정하여 겔 타임으로 하였다. 단위는 초.
고화식 점도 : 약 2.5 g 의 고정용 수지 조성물을 타블렛상 (직경 11 ㎜, 높이 약 15 ㎜) 으로 한 후, 고화식 점도 측정 장치 (시마즈 제작소 (주) 제조, CFT-500D) 를 사용하여 측정 온도 175 ℃, 하중 10 ㎏ 의 조건에서 직경 0.5 ㎜, 길이 1.0 ㎜ 의 노즐 (다이스) 을 사용하여 측정하였다. 단위는 Pa·s.
큐어라스토 토크비 : 큐어라스토 미터 ((주) 오리엔텍 제조, JSR 큐어라스토 미터 IVPS 형) 를 사용하여 측정 온도 175 ℃ 에서 고정용 수지 조성물의 경화 토크를 시간 경과적으로 측정했을 때의 측정 개시 60 초 후의 경화 토크치를 T60, 측정 개시 300 초 후까지의 최대 경화 토크치를 Tmax 로 했을 때, 측정 개시 300 초 후까지의 최대 경화 토크치에 대한 측정 개시 60 초 후의 경화 토크치의 비 T60/Tmax (％) 를 큐어라스토 토크비로서 구하였다. 큐어라스토 미터에 있어서의 토크는 열 강성의 파라미터로, 큐어라스토 토크비가 큰 쪽이 경화성이 양호하다.
슬릿 유동 길이 : 금형 온도 175 ℃, 성형 압력 6.9 ㎫, 주입 시간 20 초, 경화 시간 90 초의 조건에서 선단이 개방된 특정 두께의 홈 (슬릿) 을 방사상으로 형성한 금형에 고정용 수지 조성물을 주입 성형하여, 폭 3 ㎜, 두께 80 ㎛ 의 슬릿에 흘러나온 수지의 길이를 노기스로 측정하였다. 단위는 ㎜.
로터 성형성 : 전자 강판으로 가정한 금형 (구멍부의 폭이 30 ㎜, 두께가 4 ㎜, 깊이가 75 ㎜) 에 마그넷으로 가정한 금속편 (폭 28 ㎜, 두께 3.5 ㎜, 길이 74 ㎜) 을 삽입한 것을 성형기에 세트한 후, 금형 상면에 상형을 가압하였다. 금형이 170 ℃ 에 도달하면 고정용 수지 조성물을 주입 성형하고, 경화 시간 120 초 후에 금형을 성형기로부터 취출하였다. 성형품의 외관을 육안으로 관찰하여 보이드 등의 이상이 없는가 확인하고, 보이드 등의 이상이 없었던 것을 ○, 보이드 등의 이상이 있었던 것을 × 로 하였다.
유리 전이 온도 및 선팽창 계수 (α1, α2) : 성형기 (코타키 정기 주식회사 제조, KTS-30) 를 사용하여 금형 온도 175 ℃, 주입 압력 9.8 ㎫, 경화 시간 2 분의 조건에서 고정용 수지 조성물을 주입 성형하여 4 ㎜ × 4 ㎜ × 15 ㎜ 의 시험편을 얻었다. 얻어진 시험편을 175 ℃, 4 시간 후경화한 후, 열기계 분석 장치 (세이코 전자 공업 (주) 제조, TMA100) 를 사용하여 측정 온도 범위 0 ℃ 에서 320 ℃ 까지의 온도역에서 승온 속도 5 ℃／분으로 측정했을 때의 차트로부터, 유리 전이 온도 이하의 영역에서의 선팽창 계수 (α1) 와 고무상 상당 영역의 선팽창 계수 (α2) 를 결정하였다. 또, 결정한 α1 및 α2 의 연장선의 교점을 유리 전이 온도로 하였다. 유리 전이 온도의 단위는 ℃, 선팽창 계수 (α1, α2) 의 단위는 ppm/℃.
굽힘 강도 및 굽힘 탄성률 (150 ℃) : 성형기 (코타키 정기 주식회사 제조, KTS-30) 를 사용하여 금형 온도 175 ℃, 주입 압력 9.8 ㎫, 경화 시간 120 초의 조건에서 고정용 수지 조성물을 주입 성형하여 길이 80 ㎜, 폭 10 ㎜, 두께 4 ㎜ 의 성형품을 얻었다. 얻어진 성형품을 후경화로서 175 ℃, 8 시간 가열 처리한 것을 시험편으로 하여, 굽힘 강도 및 굽힘 탄성률을 JIS K 6911 에 준하여 150 ℃ 분위기하에서 측정하였다. 단위는 ㎫.
내오일성 : 상기 굽힘 강도 및 굽힘 탄성률의 측정용으로 얻은 시험편 (성형품) 을 내압 용기에 넣고, 내압 용기에 ATF 오일 (닛산 매틱 플루이드 D) 을 충전시킨 상태로 150 ℃ 의 온도에서 1000 시간 침지한 후, 상기와 동일한 방법으로 굽힘 강도 및 탄성률을 측정하였다. ATF 오일 침지 전의 초기치에 대하여 변화율이 10 ％ 이내인 것을 ○, 10 ％ 를 상회하는 것을 × 로 하였다.
실시예 1 ∼ 21 로부터 로터 성형성 등의 기계적 강도가 우수한 로터가 얻어지는 것을 알 수 있었다. 또, 이와 같은 본 실시예와 비교하여, 특허문헌 2 에 기재된 실시예 1 및 실시예 3 의 에폭시 수지 성형 재료는 로터 성형성 및 유동 경화 특성이 열화되었다.
또한, 당연히 상기 서술한 실시형태 및 복수의 변형예는 그 내용이 상반되지 않는 범위에서 조합할 수 있다. 또, 상기 서술한 실시형태 및 변형예에서는 각 부의 구조 등을 구체적으로 설명했지만, 그 구조 등은 본원 발명을 만족시키는 범위에서 각종으로 변경할 수 있다.
이 출원은 2010년 9월 2일에 출원된 국제 출원 JP2010/005406 을 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 전부를 여기에 도입한다.
Claims (31)
- 회전 샤프트에 고정 설치되고, 상기 회전 샤프트의 주연부를 따라 배치되어 있는 복수의 구멍부가 형성되어 있는 로터 코어와,
상기 구멍부에 삽입된 자석과,
상기 구멍부와 상기 자석의 이간부에 충전된, 고정용 수지 조성물을 경화하여 이루어지고, 또한 상기 자석의 측벽 중의 적어도 상기 로터 코어의 내주연측에 위치하는 측벽 상에 형성되어 상기 자석을 고정시키는 고정 부재를 구비하고,
상기 고정용 수지 조성물은,
에폭시 수지를 함유하는 열경화성 수지 (A) 와,
경화제 (B) 와,
무기 충전제 (C) 를 함유하며,
상기 무기 충전제 (C) 의 함유량이 상기 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 50 질량％ 이상인 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 무기 충전제 (C) 가 실리카를 함유하는 로터. - 제 2 항에 있어서,
상기 실리카의 함유량이 상기 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 40 질량％ 이상인 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 고정용 수지 조성물에 있어서, 상기 무기 충전제 (C) 는 알루미나를 함유하고, 상기 알루미나의 함유량이 상기 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 10 질량％ 이하인 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 무기 충전제 (C) 는 평균 입경 D50 이 상이한 2 이상의 구상 실리카를 함유하는 로터. - 제 5 항에 있어서,
상기 평균 입경 D50 이 75 ㎛ 이하인 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 경화제 (B) 가 페놀 수지를 함유하는 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 고정용 수지 조성물이 경화 촉진제 (D) 를 추가로 함유하는 로터. - 제 8 항에 있어서,
상기 경화 촉진제 (D) 가 테트라 치환 포스포늄 화합물, 포스포베타인 화합물, 포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물, 포스포늄 화합물과 실란 화합물의 부가물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 고정용 수지 조성물이 무기 난연제 (G) 를 추가로 함유하는 로터. - 제 10 항에 있어서,
상기 무기 난연제 (G) 가 금속 수산화물, 또는 복합 금속 수산화물을 함유하는 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 고정용 수지 조성물에 대하여 이온성 불순물의 농도가 500 ppm 이하이고,
상기 이온성 불순물은 알칼리 금속 이온, 알칼리 토금속 이온 및 할로겐 이온에서 선택되는 적어도 1 종 이상인 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 고정용 수지 조성물에 대하여 나트륨 이온의 농도가 100 ppm 이하인 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 고정용 수지 조성물에 대하여 염소 이온의 농도가 100 ppm 이하인 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 고정용 수지 조성물이 이온 포착제를 추가로 함유하고,
상기 이온 포착제가 하이드로탈사이트류 또는 마그네슘, 알루미늄, 비스무트, 티탄, 지르코늄에서 선택되는 원소의 함수산화물을 함유하는 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 고정용 수지 조성물이 저응력제를 추가로 함유하고,
상기 저응력제가 폴리부타디엔 화합물, 아크릴로니트릴부타디엔 공중합 화합물 또는 실리콘 화합물을 함유하는 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 자석이 네오디뮴 자석으로 구성되는 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 고정 부재는 타블렛상의 상기 고정용 수지 조성물을 사용하여 인서트 성형으로 형성되는 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 고정용 수지 조성물이 금형 온도 175 ℃, 성형 압력 6.9 ㎫ 의 조건에서 폭 3 ㎜, 두께 80 ㎛ 의 단면 형상을 갖는 유로에 상기 고정용 수지 조성물을 주입했을 때의 슬릿 유동 길이가 30 ㎜ 이상인 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 고정 부재의 유리 전이 온도 (Tg) 가 150 ℃ 이상인 로터. - 제 1 항에 있어서,
150 ℃ 에 있어서의 상기 고정 부재의 굽힘 강도가 70 ㎫ 이상인 로터. - 제 1 항에 있어서,
150 ℃ 에 있어서의 상기 고정 부재의 굽힘 탄성률이 1.6 × 104 ㎫ 이하인 로터. - 제 1 항에 있어서,
25 ℃ 이상, 유리 전이 온도 (Tg) 이하의 영역에 있어서의 상기 고정 부재의 선팽창 계수 (α1) 가 10 ppm/℃ 이상, 25 ppm/℃ 이하인 로터. - 제 1 항에 있어서,
고화식 점도 측정 장치를 사용하여 측정 온도 175 ℃, 하중 10 ㎏ 으로 측정했을 때의 상기 고정용 수지 조성물의 고화식 점도가 6 Pa·s 이상 50 Pa·s 이하인 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 고정용 수지 조성물의 175 ℃ 에 있어서의 겔 타임이 10 초 이상, 40 초 이하인 로터. - 제 1 항에 있어서,
상기 고정용 수지 조성물의 스파이럴 플로우가 50 ㎝ 이상인 로터. - 제 1 항에 있어서,
큐어라스토 미터를 사용하여 측정 온도 175 ℃ 에서 상기 고정용 수지 조성물의 경화 토크를 시간 경과적으로 측정했을 때의 측정 개시 60 초 후의 경화 토크치를 T60, 측정 개시 300 초 후까지의 최대 경화 토크치를 Tmax 로 했을 때, 측정 개시 300 초 후까지의 최대 경화 토크치에 대한 측정 개시 60 초 후의 경화 토크치의 비 T60/Tmax (％) 가 40 ％ 이상인 로터. - 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 기재된 로터를 구비하는 자동차.
- 회전 샤프트가 관통하는 관통공의 주연부를 따라 배치되어 있는 복수의 구멍부가 형성되어 있는 로터 코어를 준비하는 공정과,
상기 구멍부에 자석을 삽입하는 공정과,
상기 구멍부와 상기 자석의 이간부로서, 상기 자석의 측벽 중의 적어도 상기 로터 코어의 내주연측에 위치하는 측벽 상에 고정용 수지 조성물을 충전하는 공정과,
상기 수지 조성물을 경화하여 고정 부재를 얻는 공정과,
상기 로터 코어의 상기 관통공에 상기 회전 샤프트를 삽입함과 함께, 상기 로터 코어에 상기 회전 샤프트를 고정 설치하는 공정을 갖고,
상기 고정용 수지 조성물은,
에폭시 수지를 함유하는 열경화성 수지 (A) 와,
경화제 (B) 와,
무기 충전제 (C) 를 함유하고,
상기 무기 충전제 (C) 의 함유량이 상기 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 50 질량％ 이상인 로터의 제조 방법. - 회전 샤프트에 고정 설치되고, 상기 회전 샤프트의 주연부를 따라 배치되어 있는 복수의 구멍부가 형성되어 있는 로터 코어와,
상기 구멍부에 삽입된 자석과,
상기 구멍부와 상기 자석의 이간부로서, 상기 자석의 측벽 중의 적어도 상기 로터 코어의 내주연측에 위치하는 측벽 상에 형성되어 상기 자석을 고정시키는 고정 부재를 구비하는 로터 중 상기 고정 부재의 형성에 사용하는 고정용 수지 조성물로서,
에폭시 수지를 함유하는 열경화성 수지 (A) 와,
경화제 (B) 와,
무기 충전제 (C) 를 함유하고,
상기 무기 충전제 (C) 의 함유량이 상기 고정용 수지 조성물의 합계치 100 질량％ 에 대하여 50 질량％ 이상인 고형의 고정용 수지 조성물. - 제 30 항에 있어서,
분말상, 미립상, 또는 타블렛상인 고정용 수지 조성물.
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