(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不飽和ポリエステル樹脂を５〜１０質量％含有し、ビニルエステル樹脂を５〜１０質量％含有し、無機充填材として１６００℃以上で焼結された硬焼マグネシアを６５〜８０質量％含有し、低収縮剤としてポリスチレン樹脂を５〜８質量％含有し、補強材としてガラス繊維を３〜１０質量％含有して成ることを特徴とする不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項２】
ビニルエステル樹脂がビスフェノールＡを基本骨格とするものであることを特徴とする請求項１に記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項３】
ビニルエステル樹脂の粘度が２００〜８００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１又は２に記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項４】
不飽和ポリエステル樹脂がビスフェノールＡ系樹脂であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形加工して成ることを特徴とする成形品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランス、ソレノイド、モーター、発電機などの各種コイル製品を封入するのに用いられる不飽和ポリエステル樹脂組成物及びその成形品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、トランス、ソレノイド、モーター、発電機などのコイル製品を、不飽和ポリエステル樹脂などの封入成形用材料を用いて封入成形することが行われている。
【０００３】
中でもモーターを封入する事例には各種のものがあり、封入モーターは様々な用途について市販されているが、この封入モーターに対しては、近年のエネルギー利用のさらなる高効率化のために、高出力化や小型化が求められており、現在、様々な改良が検討されている。その際にはモーターより発せられる熱に対する対策が重要となる。すなわち、モーターは始動から熱を持ち始めて次第に高温となるものであるが、高温のままでは出力が低下しモーター本来の性能を得ることができなくなり、機器全体の性能が次第に低下していくものである。
【０００４】
つまり、熱に対する対策を施さないとモーターの高出力化や小型化は困難である。具体的には熱対策として、モーターの構造や形状等の検討がなされているが、封入モーターの場合にはモーターの構造等を変更するよりもむしろ、封入成形用材料の熱放散性を向上させることの方が重要である。そして封入成形用材料の特性を向上させるにあたっては、無機充填材を配合することが行われている。特に、マグネシア（酸化マグネシウム）の中でも高温で焼結して得られる硬焼マグネシアを無機充填材として用いると、封入成形用材料に高熱伝導性を付与することができ、熱放散性を向上させることができるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように無機充填材として硬焼マグネシアを配合した封入成形用材料にあっては、長期的な保存性が劣り、調製時から１週間程度で成形性や充填性に支障が生じる場合があった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、高熱伝導性によって熱放散性を高めることができると共に保存性が良好で成形性や充填性に優れた不飽和ポリエステル樹脂組成物及びその成形品を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステル樹脂を５〜１０質量％含有し、ビニルエステル樹脂を５〜１０質量％含有し、無機充填材として１６００℃以上で焼結された硬焼マグネシアを６５〜８０質量％含有し、低収縮剤としてポリスチレン樹脂を５〜８質量％含有し、補強材としてガラス繊維を３〜１０質量％含有して成ることを特徴とするものである。
【０００８】
また請求項２の発明は、請求項１において、ビニルエステル樹脂がビスフェノールＡを基本骨格とするものであることを特徴とするものである。
【０００９】
また請求項３の発明は、請求項１又は２において、ビニルエステル樹脂の粘度が２００〜８００ｍＰａ・ｓであることを特徴とするものである。
【００１０】
また請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、不飽和ポリエステル樹脂がビスフェノールＡ系樹脂であることを特徴とするものである。
【００１１】
また請求項５に係る成形品は、請求項１乃至４のいずれかに記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形加工して成ることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
本発明に係る不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、無機充填材、低収縮剤及び補強材を含有するものである。
【００１４】
本発明において不飽和ポリエステル樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば日本ユピカ株式会社製「ユピカ７１２３」や武田薬品工業株式会社製「ポリマール９５１６」等を用いることができる。好ましくは、不飽和ポリエステル樹脂として、ビスフェノールＡ系樹脂を用いるのがよい。ビスフェノールＡ系樹脂は、グリコール成分としてビスフェノールＡのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加体、水素化ビスフェノールＡ等を用いた樹脂であり、通常の不飽和ポリエステル樹脂に比べ、耐熱性に優れた特性を有する。そのためビスフェノールＡ系樹脂を用いると、上記の特性を不飽和ポリエステル樹脂組成物やその成形品に付与することができるものである。しかも、通常の不飽和ポリエステル樹脂を用いるよりもビスフェノールＡ系樹脂を用いた方が、例えば成形品を２００℃で２４時間処理した後の曲げ強度の低下が小さくなるという利点がある。
【００１５】
また不飽和ポリエステル樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂組成物全量に対して５〜１０質量％含有するものである。含有量がこの範囲から外れると、良好な成形性や寸法安定性の良い成形品を得ることができなくなるものである。
【００１６】
また、本発明においてビニルエステル樹脂（エポキシアクリレート樹脂）としては、特に限定されるものではなく、例えば日本ユピカ株式会社製「ネオポール８５２０」等を用いることができる。このようにビニルエステル樹脂を用いると、保存性に優れた不飽和ポリエステル樹脂組成物を調製することができると共に、不飽和ポリエステル樹脂組成物の流動性を高めることができ、成形性及び充填性を向上させることができるものである。
【００１７】
またビニルエステル樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂組成物全量に対して５〜１０質量％含有するものである。含有量がこの範囲から外れると、良好な成形性や寸法安定性の良い成形品を得ることができなくなるものである。
【００１８】
なお、ビニルエステル樹脂としては、ビスフェノールＡを基本骨格とするビスフェノールＡ型のものを用いるのが好ましい。例えば、上記の日本ユピカ株式会社製「ネオポール８５２０」等を挙げることができる。ビニルエステル樹脂にはノボラック型のものもあるが、これは硬化反応性に乏しいため、成形加工におけるサイクルを延長しなければならなくなるという問題が生ずるおそれがある。しかし、ビスフェノールＡ型のビニルエステル樹脂を用いれば、このような問題が生ずることはないものである。
【００１９】
また、ビニルエステル樹脂の粘度は２００〜８００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。粘度がこの範囲から外れると、最適な成形性を得ることができなくなるおそれがある。
【００２０】
また本発明において無機充填材としては、硬焼マグネシアを用いるものである。この硬焼マグネシアは、水酸化マグネシウムを１６００℃以上の温度でカ焼（焼結）処理して得られた酸化マグネシウムを粉砕、整粒することによって得られるものであり、これを含有する不飽和ポリエステル樹脂組成物を用いると、熱伝導性が良好で熱放散性に優れた成形品を製造することができるものである。マグネシアには上記の硬焼マグネシアのほか、マグネサイト（炭酸マグネシウム）を８００℃前後で焼成して得られる軽焼マグネシアがあるが、これを用いるのは本発明においては不適当である。すなわち、硬焼マグネシアは不活性であるため充填材として最適であるが、軽焼マグネシアは表面活性が高く反応性に富むものであり、通常、増粘剤として用いられるものであるため、これを用いると不飽和ポリエステル樹脂組成物が経時変化を起こし充分な成形性を得ることができなくなるものである。硬焼マグネシアの具体例としては、タテホ化学工業株式会社製「電熱用電融マグネシア・ＫＭＡＯＨシリーズ」、「電熱用電融マグネシア・ＫＭＢＯシリーズ」、「高純度電融マグネシア・ＳＳＰシリーズ」、神野島化学工業株式会社製「中国電融マグネシアＭｇｏ９９」等を挙げることができる。なお、硬焼マグネシアを調製する際のカ焼温度が１６００℃未満であると、熱伝導性を高める効果を得ることはできない。
【００２１】
また硬焼マグネシアは、不飽和ポリエステル樹脂組成物全量に対して６５〜８０質量％含有するものである。含有量が６５質量％未満であると、硬焼マグネシアの特徴である高熱伝導性を不飽和ポリエステル樹脂組成物に付与することができず、成形品の熱放散性を高めることができないものであり、逆に含有量が８０質量％を超えると、相対的に樹脂成分が不足することとなり不飽和ポリエステル樹脂組成物の粘性が不足するものである。
【００２２】
また硬焼マグネシアの平均粒径は５〜４０μｍであることが好ましい。平均粒径がこの範囲から外れると、良好な成形性を得ることができないおそれがある。なお、異なる平均粒径を持つ複数の硬焼マグネシアを併用することも可能であるが、全体の平均粒径は上記の範囲内にあることが好ましい。
【００２３】
また本発明において低収縮剤としては、ポリスチレン樹脂を用いるものであり、これを不飽和ポリエステル樹脂組成物全量に対して５〜８質量％含有するものである。含有量が５質量％未満であると、不飽和ポリエステル樹脂組成物の硬化に伴う収縮を防止する低収縮効果を充分に得ることができないものであり、逆に含有量が８質量％を超えると、それ以上の低収縮効果を得ることができないものであり、曲げ強度が低下する場合がある。
【００２４】
また本発明において補強材としては、ガラス繊維を用いるものであり、これを不飽和ポリエステル樹脂組成物全量に対して３〜１０質量％含有するものである。含有量が３質量％未満であると、成形品の強度が著しく低下する。ガラス繊維を多く含有すればそれだけ成形品の強度を高く得ることができるが、本発明においては構造用途材ほどの強度は必要とせず、また含有量が１０質量％を超えると、成形品の熱伝導性を低下させることとなるものである。ガラス繊維としては、特に限定されるものではないが、例えば繊維長が１．５〜５ｍｍの短繊維のものを用いることができる。
【００２５】
さらに、本発明においては添加剤を用いることができ、これを不飽和ポリエステル樹脂組成物全量に対して１〜４質量％含有することができる。添加剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、一般的に市販されているワックス類（ステアリン酸亜鉛、カルナバ）等の離型剤や、カーボンブラック等の顔料や、有機過酸化物等の硬化触媒や、スチレン系樹脂（松下電工株式会社製「ＣＪ３９４６」及び「ＣＪ３９４７」）等の架橋剤を用いることができる。
【００２６】
そして、上記の不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、無機充填材、低収縮剤及び補強材をニーダー等に投入し混合することによって、不飽和ポリエステル樹脂組成物を調製することができる。このようにして得られた不飽和ポリエステル樹脂にあっては、樹脂成分の一部がビニルエステル樹脂であるために長期的な保存性が良好であり、成形品を製造する直前に調製する必要がなくなるものである。
【００２７】
次いで、上記のようにして得た不飽和ポリエステル樹脂組成物を封入成形用材料として用いて成形加工することによって、各種の成形品を製造することができる。例えば、コイルをトランスファー成形金型にセットし、上記の不飽和ポリエステル樹脂組成物を用いてトランスファー成形を行うことによって、コイルを封入したコイル封入成形品を製造することができる。このとき不飽和ポリエステル樹脂組成物にあっては、樹脂成分の一部がビニルエステル樹脂であるために成形性や充填性に優れており、成形時間を短縮して成形品の製造効率を高めることができると共に、成形品にピンホール、カスレ、ウェルドのような欠陥が生じるのを防止することができるものである。なお、成形法としては特に限定されるものではなく、射出成形法や圧縮成形法（直圧成形）を行うこともできる。
【００２８】
上記のようにして得た成形品にあっては、硬焼マグネシアが所定量含有されているので熱伝導性が良好であり、熱放散性に優れているものである。従って、例えばモーターを封入した成形品にあっては、モーターより発せられる熱を迅速に外部に放散させることが可能となり、発熱によるモーター性能の低下を防止することができるものである。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００３０】
１．不飽和ポリエステル樹脂組成物の原材料
不飽和ポリエステル樹脂組成物を調製するにあたって、次のものを用いた。すなわち、不飽和ポリエステル樹脂として武田薬品工業株式会社製「ポリマール９５１６」を、ビニルエステル樹脂として日本ユピカ株式会社製「ネオポール８５２０」を、無機充填材としてタテホ化学工業株式会社製「ＳＳＰ」を、低収縮剤として東洋スチレン株式会社製ポリスチレン樹脂「ＨＲＭ−５Ｂ」を、補強材として日本硝子繊維株式会社製ガラス繊維「ＲＥＳ０３」を、離型剤としてステアリン酸亜鉛を、顔料としてカーボンブラックを、硬化触媒として化薬アクゾ株式会社製「カヤエステルＯ−５０」を、架橋剤として松下電工株式会社製「ＣＪ３９４７」を用いた。
【００３１】
２．不飽和ポリエステル樹脂組成物の調製と試験片の作製
（１）不飽和ポリエステル樹脂組成物の調製
表１及び表２に示す所定量の原材料をニーダーに投入し、これを２５〜３０℃で２０〜４０分間混合することによって、実施例１〜９及び比較例１〜６の不飽和ポリエステル樹脂組成物を調製した。
【００３２】
（２）試験片の作製
▲１▼金型：熱伝導率を測定するための試験片を作製するにあたっては、１００φ×２５ｍｍの円盤金型を用い、曲げ強度を測定するための試験片を作製するにあたっては、直圧成形用の金型を用いた。
【００３３】
▲２▼成形条件：金型温度は１５０〜１６０℃、硬化時間は試験片の最大肉厚×２０〜３０秒／ｍｍに設定した。
【００３４】
▲３▼成形圧力：９．８〜１４．７Ｐａとした。
【００３５】
３．特性評価
（１）熱伝導率
熱伝導率の測定はＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に基づいて行った。
【００３６】
（２）曲げ強度
曲げ強度の測定はＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に基づいて行った。
【００３７】
（３）成形性
成形性の評価は、ＡＳＴＭ法に準拠する金型を用い、次の条件下においてスパイラルフローを測定することによって行った。
【００３８】
金型温度：１５０℃
注入圧力：４．９ＭＰａ
注入時間：３０秒
硬化時間：９０秒
（４）保存性
保存性の評価は、３５℃の温度下において初期スパイラルフロー値の８０％以上を保持する期間を測定することによって行った。
【００３９】
（５）充填性
充填性の評価は、コイル封入用の金型を用いてコイル封入成形品を製造し、この成形品を観察することによって行った。判定基準は次のとおりである。
【００４０】
「○」：ピンホール、カスレ、ウェルド等なし
「×」：ピンホール、カスレ、ウェルド等あり
上記の特性評価の結果を表１及び表２に示す。
【００４１】
【表１】
0003622724.tif 000002
【００４２】
【表２】
0003622724.tif 000003
【００４３】
表１にみられるように、実施例１〜９のものはいずれも熱伝導率が高く、保存性が良好で成形性及び充填性に優れていることが確認される。
【００４４】
これに対して表２にみられるように、比較例１〜６のものは実施例１〜９と同じ原材料を用いているにもかかわらず、各原材料の含有量が少なすぎたり多すぎたりするために、熱伝導性、保存性、成形性及び充填性を同時に向上させることができないことが確認される。
【００４５】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１に係る不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステル樹脂を５〜１０質量％含有し、ビニルエステル樹脂を５〜１０質量％含有し、無機充填材として１６００℃以上で焼結された硬焼マグネシアを６５〜８０質量％含有し、低収縮剤としてポリスチレン樹脂を５〜８質量％含有し、補強材としてガラス繊維を３〜１０質量％含有しているので、樹脂成分の一部にビニルエステル樹脂を用いることによって、保存性を向上させることができると共に成形時において成形性や充填性を高く得ることができ、また無機充填材として硬焼マグネシアを用いることによって、高熱伝導性を有して熱放散性に優れた成形品を製造することができるものである。しかも、低収縮剤としてポリスチレン樹脂を用いることによって、硬化収縮を防止することができるものであり、また補強材としてガラス繊維を用いることによって、成形品の強度を高めることができるものである。
【００４６】
また請求項２の発明は、ビニルエステル樹脂がビスフェノールＡを基本骨格とするものであるので、ノボラック型のビニルエステル樹脂に比べて硬化反応性に富み、成形加工におけるサイクルを短縮することができるものである。
【００４７】
また請求項３の発明は、ビニルエステル樹脂の粘度が２００〜８００ｍＰａ・ｓであるので、成形性を一層高めることができるものである。
【００４８】
また請求項４の発明は、不飽和ポリエステル樹脂がビスフェノールＡ系樹脂であるので、不飽和ポリエステル樹脂組成物やその成形品に耐熱性を付与することができるものであり、例えば成形品を２００℃で２４時間処理した後の曲げ強度の低下を小さくすることができるものである。
【００４９】
また請求項５に係る成形品は、請求項１乃至４のいずれかに記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形加工しているので、硬焼マグネシアによって熱伝導性が向上し、熱放散性を高めることができるものである。