(57)【要約】【課題】５００℃近辺におけるハンダディップ処理においてもハンダ付着が少なく、良好な外観を有し、かつアンモニアガスによる電気的接点の腐食を低減できる成形体を成形できるフェノール樹脂成形材料及びこれを成形してなるトランスボビンを提供する。【解決手段】本発明は、（ａ）ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミン、（ｂ）硫酸第一鉄及び（ｃ）ゼオライトを含有することを特徴とするフェノール樹脂成形材料であり、好ましい配合割合は、成形材料全体に対して、（ａ）ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンとを合わせて３０〜６０重量％、（ｂ）硫酸第一鉄２〜１５重量％、（ｃ）ゼオライト１０〜３０重量％である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミン、（ｂ）硫酸第一鉄、及び（ｃ）ゼオライトを含有することを特徴とするフェノール樹脂成形材料。
【請求項２】
成形材料全体に対して、
（ａ）ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンとを合わせて３０〜６０重量％、
（ｂ）硫酸第一鉄２〜１５重量％、
（ｃ）ゼオライト１０〜３０重量％
を含有する請求項１または２に記載のフェノール樹脂成形材料。
【請求項３】
請求項１ないし２のいずれかに記載の成形材料を成形してなるトランスボビン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フェノール樹脂成形材料及びこれを成形してなるトランスボビンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トランスはあらゆる種類の電気製品に使用されているが、近年はパソコン、携帯電話の普及に伴い急激にその市場は拡大している。テレビを中心とした家電製品には比較的大型のトランスが使用されており、ボビン素材としてはフェノール樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）の成形材料が使用されている。また、通信機器を始めとしたチップ化したトランスを使用する製品群においては、ボビン素材としてフェノール樹脂、ＬＣＰ（全芳香族ポリエステル樹脂、通称、液晶ポリマー）の成形材料等が使用されている。ここで、フェノール樹脂は耐熱性、低反り性が、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＬＣＰはボビンのツバ強度が優れていることが特徴である。
【０００３】
熱硬化性樹脂であるフェノール樹脂の成形体は元来、耐熱性、寸法精度に優れ、反りなどの変形も起こしにくいため大型トランスボビンからチップ化されたトランスボビンまで幅広く使用されている。トランスを製造する工程の中には、巻き線皮膜を溶融してボビンのピンにハンダ付けする「ハンダディップ」工程があるが、４２０℃から５００℃の高温のハンダに２〜５秒浸漬するため、ＰＥＴ，ＰＢＴ、ＬＣＰといった樹脂では溶融してしまうことから外観劣化が大きい。そのため本用途にはフェノール樹脂が好適に使用されてきた背景がある。
【０００４】
しかし、フェノール樹脂を用いた場合でも、成形材料の配合によってはハンダディップ工程において成形体の内部からガスが発生し、これが成形体表面の平滑性を低下させることにより、ハンダが成形体表面に付着し、成形体の仕上げに工数を要するという問題があった。
フェノール樹脂は一般にノボラック樹脂とレゾール樹脂に大別されるが、ノボラック樹脂は硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを使用し、この硬化剤が分解してアンモニアガスの発生源となり、電気的接点の腐食が生じる等の問題が発生するため電子部品には適用しにくかった。したがって、これらの用途にはノボラック樹脂の方がコストパフォーマンスに優れるにも関わらず、レゾール樹脂が使用されてきた。
【０００５】
一方、本発明者の知見によれば、硫酸第一鉄あるいはゼオライトをそれぞれ単独でフェノール樹脂成形材料に使用すれば、ハンダディップ性を向上し、電線被膜の劣化を低下させることができる。ただし、この場合、植物繊維、その粉砕物あるいは植物果殻粉砕物を併用する必要があった。
【０００６】
また、ゼオライトに関しては、銀等の金属含有ゼオライトを抗菌剤としてフェノール樹脂成形材料に使用することが下記の特許文献１，２に記載されているが、フェノール樹脂成形材料にゼオライトを使用してその成形体から発生するガスを吸収させることについては、知られていない。一方、フェノール樹脂に鉄化合物を配合した組成物は、例えば、特許文献３などに記載されている。これは、鉄化合物と銅化合物などとを併用することによりフェノール樹脂から発生する臭気を防止しようとするものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−１０９４０４号公報
【特許文献２】
特開平１０−２２６７５５号公報
【特許文献３】
特開平６−６３１１０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンを使用したフェノール樹脂成形材料において、５００℃近辺におけるハンダディップ処理においてもハンダ付着が少なく良好な外観を有し、かつアンモニアガスによる電気的接点の腐食を低減できる成形体を成形できるフェノール樹脂成形材料及びこれを成形してなるトランスボビンを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記の本発明（１）〜（３）により達成される。
（１）  （ａ）ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミン、（ｂ）硫酸第一鉄、および（ｃ）ゼオライトを含有することを特徴とするフェノール樹脂成形材料。
（２）  成形材料全体に対して、
（ａ）ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンとを合わせて３０〜６０重量％、
（ｂ）硫酸第一鉄２〜１５重量％、
（ｃ）ゼオライト１０〜３０重量％
を含有する前記（１）に記載のフェノール樹脂成形材料。
（３）  前記（１）ないし（２）のいずれかに記載の成形材料を成形してなるトランスボビン。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のフェノール樹脂成形材料及びトランスボビンについて説明する。
本発明のフェノール樹脂成形材料（以下、単に「成形材料」ということがある）は、（ａ）ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミン、（ｂ）硫酸第一鉄、および（ｃ）ゼオライトを含有することを特徴とする。また、本発明のトランスボビンは、上記本発明の成形材料を成形してなるものである。
【００１１】
まず、本発明の成形材料について説明する。
本発明の成形材料に用いられるフェノール樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂である。ノボラック型フェノール樹脂としては特に限定されないが、フェノール類とアルデヒド類とを、酸性触媒の存在下で反応させて得られるものであり、その性状については特に限定されるものではない。
本発明の成形材料に用いられるノボラック型フェノール樹脂には、通常と同様に硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンが配合される。ヘキサメチレンテトラミンの配合量としては特に限定されないが、ノボラック型フェノール樹脂１００重量部に対して、１０〜２５重量部であることが好ましい。また、フェノール樹脂の一部としてレゾール型フェノール樹脂を使用することもできる。その量は、通常、フェノール樹脂全体の３０重量％以下である。
【００１２】
本発明の成形材料に用いられるノボラック型フェノール樹脂の配合量としては特に限定されないが、ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンとを合わせて、成形材料全体に対して３０〜６０重量％であることが好ましい。さらに好ましくは４０〜５５重量％である。これにより、成形材料に良好な流動性を付与することができる。含有量が前記下限値未満では、流動性が小さいため成形性が低下することがあり、前記上限値を越えると、成形材料が低粘度化するため成形しにくくなることがある。
【００１３】
本発明の成形材料には、ノボラック型フェノール樹脂の硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを配合するが、この他にも、必要に応じて硬化助剤として酸化マグネシウムあるいは水酸化カルシウムをノボラック型フェノール樹脂１００重量部に対して１５重量部以下の割合で用いることができる。なお、水酸化カルシウムは５００℃以下で分解するので、添加量はできるだけ少ない方が好ましい。
【００１４】
本発明の成形材料には、硫酸第一鉄及びゼオライトを配合することを特徴とする。これにより、成形体の耐熱性や機械的強度などを維持して、ガス吸収効果を付与することができる。
本発明で用いられる硫酸第一鉄は、硫酸イオンがアンモニア等の腐食性ガスとの塩を生成し、かつ二価の鉄イオンもアンモニアとアミン錯塩を形成するため非常に高いアンモニア捕捉性能を有している。硫酸第一鉄は１水和物、７水和物など異なった水和数のものが存在するが、本発明の成形材料においてはいずれも使用することができ、特に限定されない。
【００１５】
本発明で用いられるゼオライトは、ケイ酸・アルミン酸の金属塩であり吸着水を有し、また、このような構造が陽イオン交換性を有している。これらの特性が極性のガス体を吸収する性質を発現する要因となる。この性質を利用して、高温で発生する反応ガスを成形体で吸収させ、成形体表面の外観の低下を抑えることができる。また、アンモニアガスを吸着させることでアンモニアガスに起因する金属やプラスチック絶縁体の腐食を防ぐことができる。ゼオライトは天然物と化学反応によって合成する合成物があるが、本発明の成形材料においてはいずれも使用することができ、特に限定されない。
硫酸第一鉄およびゼオライトのこれらの性質を利用して高温で発生する腐食性ガス、特にアンモニアガスを捕獲させることでこれらの腐食性ガスに起因する金属やプラスチック絶縁体の腐食を防ぐことができ、かつ外観にクラックが発生することを防ぐことができる。
【００１６】
本発明の成形材料における硫酸第一鉄、ゼオライトの配合量は、特に限定されないが、硫酸第一鉄は成形材料全体に対して２〜１５重量％、配合することが好ましく、さらに好ましくは５〜１０重量％である。ゼオライトは成形材料全体に対して１０〜３０重量％、配合することが好ましく、さらに好ましくは２０〜２５重量％である。これにより、成形材料の成形性などを維持することができ、かつ、充分なガス吸収効果を付与することができる。硫酸第一鉄及びゼオライトは単体でもガス吸着効果による耐ハンダディップ性を向上させることができるが、単体ではその配合量を多くしてもその効果は小さく、ガス吸着効果の高い特定の有機繊維を併用しなければならない。また、添加量を増加すると硫酸第一鉄では絶縁特性の低下、ゼオライトでは増粘による成形材料の流動性低下が生じる。両者を併用することで金属やプラスチック絶縁体の腐食を防ぐことができ、かつ外観にクラックが発生することを防ぐことができる。また有機基材を併用しなくてもハンダディップ改善効果を得ることができるので、他の無機基材と併用して寸法安定性の高い材料を得ることができる。
【００１７】
ゼオライトの配合量が前記下限値未満では、配合する効果が充分でないことがあり、成形体をハンダディップなどの高温で処理すると外観にフクレやクラックを生じる場合がある。また、前記上限値より多いと、成形材料の成形時の流動性が低下することがある。硫酸第一鉄の配合量が前記下限値未満では、配合する効果が充分でないことがあり、成形体をハンダディップなどの高温で処理すると外観にフクレやクラックを生じる場合がある。また、前記上限値より多いと、加湿時の硬化物の絶縁抵抗を低下させることがある。
【００１８】
本発明の成形材料には、上記の硫酸第一鉄、ゼオライトのほかに、無機基材を配合することができる。これにより、耐熱性、寸法精度を向上させることができる。硫酸第一鉄、ゼオライト以外の無機基材としては特に限定されないが、例えば、ガラス繊維、炭酸カルシウム、焼成クレー、タルク、シリカ、ケイソウ土、アルミナ、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、未焼成クレー等が挙げられる。これらを単独又は二種類以上を併用して用いることができる。上記無機基材の配合量としては、特に限定されないが、耐熱性、寸法精度の向上および成形性などから、成形材料全体に対して、１５〜４５重量％、特に２０〜３５重量％とすることが好ましい。
なお、ここで、水酸化アルミニウム，水酸化マグネシウム，未焼成クレー等のように、５００℃以下で結晶水を有する無機基材は、ハンダディップ処理時に水を解離するため、外観の劣化を起こすことがあるので、難燃性を向上させる目的がある場合などを除いては、その配合量はできるだけ少量にすることが好ましい。
【００１９】
本発明の成形材料においては、有機基材を配合することができる。これにより、溶融時の粘度を調整し成形性を向上させることができる。有機基材としては、特に限定されないが、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂硬化物の粉砕物、紙繊維基材にフェノール樹脂やメラミン樹脂などを含浸させた積層板や化粧板の粉砕物、あるいは、木紛、パルプ、布粉砕粉、紙粉砕粉などの植物繊維またはその粉砕物、椰子ガラ粉、モミガラ粉などの植物果殻粉砕物等が挙げられる。
上記有機基材の配合量としては特に限定されないが、寸法安定性を考慮して成形材料全体に対して、２０重量％以下であることが好ましい。さらに好ましくは１〜５重量％である。これにより、熱溶融時に適度な流動性を得ることができる。
【００２０】
以上に述べたように、本発明の成形材料には、ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミン、硫酸第一鉄、およびゼオライトを含有することを特徴とするものであり、硫酸第一鉄とゼオライトのガス吸収効果により、高温ハンダディップ処理時の、成形体表面の外観の低下を抑えることができる。また、硬化剤として配合するヘキサメチレンテトラミンが分解して発生するアンモニアガスを吸収することにより、電気的接点の腐食を防止することができる。
【００２１】
本発明の成形材料を製造する方法は、通常の方法が採用される。すなわち、ノボラック型フェノール樹脂、ヘキサメチレンテトラミン、及び硫酸第一鉄、好ましくはガス吸収性を有する有機基材を配合し、さらに必要に応じて他の無機基材、有機基材、硬化助剤、顔料、離型剤を加えて混合した後、加熱ロールなどの装置により溶融混練し、冷却後粉砕または造粒して製造する。
【００２２】
次に、本発明のトランスボビンについて説明する。
本発明のトランスボビンは、上記の本発明の成形材料を成形してなるものである。ここで成形方法としては特に限定されないが、射出成形、移送成形、圧縮成形等の方法を用いることができる、例えば射出成形法を用いた場合は、下記の条件で成形することができる。
（１）金型温度        ：１６０〜１８５℃
（２）シリンダー温度  ：前部８０〜９０℃、後部４０〜５０℃
（３）射出圧力        ：実効圧  １２００ｋｇ／ｃｍ２
（４）硬化時間        ：２０〜７０秒
【００２３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。
【００２４】
１．成形材料の製造
表１に示した配合からなる材料を９０℃の加熱ロールで６分間混練した。これを冷却後、粉砕して成形材料を得た。表１に示す配合量は全て重量％を表す。
【表１】
2004277635.tif 000002
【００２５】
２．トランスボビンの成形
実施例及び比較例で得られた成形材料を、下記の条件で成形し、トランスボビンを得た。
（１）成形機              東芝製  ＩＲ−１００
（２）金型温度            １７５℃
（３）シリンダー温度      先端９０℃／後４５℃
（４）射出圧力、速度      充填時間２秒間になるように設定
（５）硬化時間            ２０秒
（６）射出量              ２０ｇ／１ショット
（７）取り数              １４ヶ／１ショット
（８）成形体形状          ツバ部１２×１３ｍｍ  高さ１５ｍｍのコイルボビン
【００２６】
３．評価
上記方法で得られたトランスボビンについて、特性評価を行った。その結果を表２に示す。
【表２】
2004277635.tif 000003
【００２７】
４．評価方法
（１）高温ハンダ特性
このトランスボビンを５００℃のハンダ槽に５秒間ディップ処理して、ディップ処理面のフクレ、クラック、反りの発生状況を目視で判定した。
（２）ウレタン被膜絶縁特性保持率（発生ガスの影響による）
実施例及び比較例で得られた成形材料を、上記に準じた射出成形法（但し、取り数は３コ／１ショットである）により成形し、１２．７ｍｍ×１ｍｍ×１２７ｍｍの成形体（テストピース）を得た。
容器に、ウレタン被膜された電線２本を撚ったものと、上記テストピース３枚を入れて密閉した。これを１５０℃で２週間放置後、２本の電線間の絶縁破壊強さを、ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１で規定された「短時間法」に従って昇圧して測定し、処理前の絶縁破壊強さに対する保持率を算出した。
【００２８】
実施例１は、無機基材として硫酸第一鉄、ゼオライト、焼成クレー、有機基材として木粉を用い、実施例２は、無機基材として硫酸第一鉄、ゼオライト、焼成クレーを使用し、有機基材は使用していない。この結果、５００℃ハンダ浸漬処理後の外観はいずれも良好であり、ウレタン被膜の絶縁特性保持率も高かった。一方、比較例１〜３は、硫酸第一鉄、ゼオライトいずれかまたは両方を用いておらず、ハンダ浸漬処理後の成形体にクラックが多く発生した。また、ウレタン被膜の絶縁特性の低下も著しかった。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンを使用したフェノール樹脂成形材料において、硫酸第一鉄およびゼオライトを使用することにより、腐食性ガスの吸収効果、特にアンモニアガスの捕捉を図ったものであり、本発明の成形材料を用いて得られたトランスボビン成形体は、５００℃近辺におけるハンダディップ処理を行っても外観にフクレ、クラック等の異常が無く、かつ電気的接点の腐食を生じることがない。