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转子固定用树脂组合物、转子和汽车.pdf

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转子 固定 树脂 组合 汽车
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摘要
申请专利号:

CN201380011561.5

申请日:

2013.02.28

公开号:

CN104136532A

公开日:

2014.11.05

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08L 63/00申请日:20130228|||公开
IPC分类号: C08L63/00; C08G59/62; C08K3/00; H02K1/18 主分类号: C08L63/00
申请人: 住友电木株式会社
发明人: 北田哲也; 武藤康二
地址: 日本东京都
优?#28909;ǎ?/td> 2012.03.01 JP 2012-045885
专利代理机构: ?#26412;?#23578;诚知识产权代理有限公司 11322 代理人: 龙淳
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法律状态
申请(专利)号:

CN201380011561.5

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2016.05.18|||2014.12.10|||2014.11.05

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明的转子固定用树脂组合物包括含有?#36153;?#26641;脂的热固型树脂、固化剂和无机填充剂,伸长率a为0.1%以上1.7%以下,上述伸长率a通过依据JIS?K7162在温度120℃、试验负荷20MPa和100小时的条件下对试验片进行拉伸试验而得到,上述试验片是通过在175℃对上述转子固定用树脂组合物进行加热固化4小时、并且依据JIS?K7162?#23578;?#20026;哑铃形状所制成的固化物。

权利要求书

权利要求书
1.  一种转子固定用树脂组合物,其特征在于:
包括含有?#36153;?#26641;脂的热固型树脂、固化剂和无机填充剂,
伸长率a为0.1%以上1.7%以下,
所述伸长率a通过依据JIS K7162在温度120℃、试验负荷20MPa和100小时的条件下对试验片进行拉伸试验而得到,
所述试验片是通过在175℃?#36816;?#36848;转子固定用树脂组合物进行加热固化4小时,并且依据JIS K7162?#23578;?#20026;哑铃形状所制成的固化物,
所述转子固定用树脂组合物用于形成转子的固定部件,
所述转子具备:
转子芯,其固定设置于旋转轴上,沿所述旋转轴的周边部设置有多个孔部;
插入所述孔部?#26800;?#30913;铁;和
设置在所述孔部与所述磁铁的分离部的固定部件。

2.  如权利要求1所述的转子固定用树脂组合物,其特征在于:
伸长率b为0.1%以上0.5%以下,
所述伸长率b通过在温度25℃、试验负荷20MPa和100小时的条件下对试验片进行拉伸试验而得到。

3.  如权利要求1或2所述的转子固定用树脂组合物,其特征在于:
120℃时所述固化物的弹性模量为0.8×104MPa以上。

4.  如权利要求1~3中?#25105;?#39033;所述的转子固定用树脂组合物,其特征在于:
所述?#36153;?#26641;脂包括选自联苯型?#36153;?#26641;脂、苯酚芳烷基型?#36153;?#26641;脂、苯酚线型酚醛型?#36153;?#26641;脂、邻甲酚线型酚醛型?#36153;?#26641;脂、二苯?#26377;突费?#26641;脂、二萘?#26377;突费?#26641;脂、二环戊二烯型?#36153;?#26641;脂、二氢蒽二醇型?#36153;?#26641;脂和三苯基甲烷型?#36153;?#26641;脂?#26800;?#33267;少一种。

5.  如权利要求1~4中?#25105;?#39033;所述的转子固定用树脂组合物,其特征在于:
所述固化剂包括选自线型酚醛树脂、苯酚芳烷基树脂、萘?#26377;?#37210;醛树脂、和使羟基苯甲醛、甲醛与苯酚反应而得到的酚醛树脂?#26800;?#33267;少一种。

6.  如权利要求1~5中?#25105;?#39033;所述的转子固定用树脂组合物,其特征在于:
所述?#36153;?#26641;脂为结晶性?#36153;?#26641;脂。

7.  如权利要求1~6中?#25105;?#39033;所述的转子固定用树脂组合物,其特征在于:
所述转子固定用树脂组合物为粉末状、颗粒状或片状。

8.  如权利要求1~7中?#25105;?#39033;所述的转子固定用树脂组合物,其特征在于:
孔部与磁铁的所述分离部的宽度为20μm以上500μm以下。

9.  一种转子,其特征在于,具备:
转子芯,其固定设置于旋转轴上,沿所述旋转轴的周边部配置有多个孔部;
插入所述孔部?#26800;?#30913;铁;和
在所述孔部与所述磁铁的分离部设置的固定部件,
所述固定部件使用权利要求1~8中?#25105;?#39033;所述的转子固定用树脂组合物形成。

10.  一种使用权利要求9所述的转子制造的汽车。

说明书

说明书转子固定用树脂组合物、转子和汽车
?#38469;?#39046;域
本发明涉及转子固定用树脂组合物、转子和汽车。
本申请主张基于2012年3月1日在日本申请的日本特愿2012-045885号的优?#28909;ǎ?#22312;此引用其内容。
背景?#38469;?
关于装载在汽车等?#26800;?#30005;动机,对于提高其强度等的各种?#38469;?#36827;行?#25628;芯俊?#19987;利文献1中记载的?#38469;?#28041;及电动机封装所使用的电动机封装用树脂?#23578;?#26448;料。即,可以认为专利文献1中记载的?#23578;?#26448;料是用于封装电动机的外壳的材料。
在专利文献2~6中记载了关于构成电动机的转子的?#38469;酢?#36716;子包括具有孔部的转子芯、和插入在孔部?#26800;?#27704;久磁铁。
例如,专利文献2中记载的?#38469;?#26159;在与用于容纳永久磁铁的容纳孔相连通设置的狭缝中填充树脂。其中,记载?#23435;?#20102;增加传递到定子(stator)的磁通量,该狭缝形成在用于容纳永久磁铁的容纳孔的周向的两端部分。
另外,在专利文献3~5中记载?#31169;?#30913;铁粘接在转子芯上的?#38469;酢?
在专利文献3中记载的?#38469;?#20013;,利用?#33519;?#28034;布在永久磁铁上的粘接剂进行永久磁铁与转子?#38236;?#31896;接。在专利文献4中记载的?#38469;?#20013;,在装有粘接剂的转子?#38236;?#27133;内插入永久磁铁,之后在将其上下反转的状态下,进行粘接剂的热固化。在专利文献5中记载的?#38469;?#20013;,使固化后的粘接剂卡合在插入磁铁和粘接剂的槽的内壁或磁铁的表面所形成的凹条部或?#22266;?#37096;。
并且,在专利文献6中,记载有利用注入到用于插入磁铁的孔部的树脂部将磁铁固定在转子芯上的?#38469;酢?#22312;专利文献6中记载的?#38469;?#20013;,将埋入设置于孔部的磁铁与孔部之间所形成的填充部?#29992;?#21521;孔部的开口的磁铁的宽度方向的中央部的部分注入到孔部而形成。
其中,作为关于树脂的?#38469;酰?#20363;如有专利文献7中记载的?#38469;酢?#19987;利文献7记载的?#38469;?#28041;及颗粒状的半导体封装用?#36153;?#26641;脂组合物,控制其粒度分布。
现有?#38469;?#25991;献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-13213号公报
专利文献2:日本特开2002-359942号公报
专利文献3:日本特开2003-199303号公报
专利文献4:日本特开2005-304247号公报
专利文献5:日本特开平11-98735号公报
专利文献6:日本特开2007-236020号公报
专利文献7:日本特开2010-159400号公报
发明内容
发明所要解决的课题
转子芯是在高温下长时间高速旋转使用的部件。现在,需要使汽车驱动用的电动机进一步小型化,为了实现小型化,必须采用能够更高速旋转的电动机。为此,对转子芯也强烈要求提高高速旋转时的耐久性。
在电动机高速旋转时,在埋入转子芯内部的永久磁铁上作用较大的离心力。要求采用即使作用离心力、也不发生磁铁的位置偏离或磁铁变形的结构。为了实现这样的结构,使将磁铁固定于转子芯上的固定部件最优化设计成为重要的?#38469;?#35838;题。
因此,本发明的目的在于提供一种用于得到能够耐受反复使用的提高了耐久性的转子?#38236;?#36716;子固定用树脂组合物、以及使用该转子固定用树脂组合物形成的转子。
用于解决课题的手段
为了即使作用离心力也能够抑制磁铁的位置偏离或变形,本发明的发明人考虑提高固定部件的弹性模量和强度等,?#33455;苛私?#21547;有无机填充剂的固定用树脂组合物用于固定部件。
然而,使用上述结构仅能够提高固定部件的弹性模量和强度等,无法充分地抑制磁铁的位置偏离和变形。
本发明的发明人对于用于实现这样的结构的设计指标进一步进行了潜心?#33455;俊?#32467;果,本发明的发明人发现,所考虑的特定温度下固定部件的伸长率这一尺度作为这样的设计指标是有效的,从而完成了本发明。
本发明提供了一种转子固定用树脂组合物,其包括:含有?#36153;?#26641;脂的热固型树脂、固化剂和无机填充剂,
伸长率a为0.1%以上1.7%以下,
上述伸长率a通过依据JIS K7162在温度120℃、试验负荷20MPa和100小时的条件下对试验片进行拉伸试验而得到,
上述试验片是通过在175℃对上述转子固定用树脂组合物进行加热固化4小时,并且依据JIS K7162?#23578;?#20026;哑铃形状所制成的固化物,
上述转子固定用树脂组合物用于形成转子的固定部件,
上述转子具备:
固定设置在旋转轴上、沿上述旋转轴的周边部设置有多个孔部的转子芯;
插入在上述孔部?#26800;?#30913;铁;和
在上述孔部与上述磁铁的分离部设置的固定部件。
本发明?#22266;?#20379;一种转子,其具备:
固定设置在旋转轴上、沿上述旋转轴的周边部设置有多个孔部的转子芯;
插入在上述孔部?#26800;?#30913;铁;和
在上述孔部与上述磁铁的分离部设置的固定部件,
上述固定部件使用上述转子固定用树脂组合物形成。
本发明?#22266;?#20379;一种使用上述转子制造的汽车。
发明效果
根据本发明,使用特定温度(高温)时的伸长?#39318;?#20026;评估转子?#38236;?#32784;久性的尺度。通过使用温度120℃?#22791;?#20280;长率a为0.1%以上1.7%以下的?#27573;?#30340;固定部件,可以实现在高温下、长时间高速旋转的环境 下显?#22659;?#20196;人满意的耐久性的转子芯。
附图说明
上述目的和其他目的、特征和优点,通过下述的优选实施方式及其附图更为明确。
图1是表示本实施方式的转子的俯视图。
图2是表示图1所?#38236;?#36716;子的截面图。
图3是表示图1所?#38236;?#36716;子的截面放大图。
图4是表示构成图1所?#38236;?#36716;子的转子?#38236;?#31532;一变形例的俯视图。
图5是表示构成图1所?#38236;?#36716;子的转子?#38236;?#31532;二变形例的俯视图。
图6是表示构成图1所?#38236;?#36716;子的转子?#38236;?#31532;三变形例的俯视图。
图7是表示图1所?#38236;?#36716;子的一部分的俯视放大图。
图8是表示图1所?#38236;?#36716;子的截面图。
图9是表示图1所?#38236;?#36716;子的一部分的俯视放大图。
图10是表示?#24230;氤尚?#25152;使用的?#24230;氤尚?#35013;置的上模具的截面图。
具体实施方式
以下,利用附图对本发明的一个实施方式进行说明。其中,在全部的附图中对同样的结构要素标注同样的符号,?#23454;?#30465;?#36816;?#26126;。
图1是表示本实施方式的转子100的俯视图。图2是表示图1所?#38236;?#36716;子100的截面图。其中,图1和图2是表示转子100的示意图,本实施方式的转子100的构成并不限定于图1和图2所?#38236;?#32467;构。
转子100具备转子芯110、磁铁120和固定部件130。转子芯110设有孔部150。磁铁120插入于孔部150内。固定部件130设置在孔部150与磁铁120的分离部140。
固定部件130使用固定用树脂组合物形成。本实施方式的转子固定用树脂组合物包含热固型树脂(A)、固化剂(B)和无机填充剂(C)。
在本实施方式中,以将转子固定用树脂组合物在温度175℃加热固化4小时,并且依据JIS K7162制作成哑铃形状而得到的固化物用作试验片的结果为例进行说明。其中,与JIS K7162记载的哑铃形状相同的形状记载于ISO527-2?#23567;?
下面,将在温度120℃、试验负荷20MPa和100小时这样的条件下进行拉伸试验时得到的试验片的伸长率设为伸长率a。另外,将在温度25℃、试验负荷20MPa和100小时这样的条件下进行拉伸试验时得到的试验片的伸长率设为伸长率b。
所谓伸长率是:将使用转子固定用树脂组合物?#23578;?#30340;哑铃状的固化物在拉伸试验前的总长设为X0mm、拉伸试验后的总长设为X1mm时,用以下的式子所求出的值。
伸长率={(X1mm-X0mm)/X0mm}×100
该伸长率越小,即使在得到的转子芯受到负荷的状态下,也不易变形,位置稳定性越优异。
本实施方式的转子固定用树脂组合物的固化物在120℃时的伸长率a为0.1%以上1.7%以下。从位置稳定性的观点考虑,通过使用具有这?#22336;段?#30340;伸长率a的转子固定用树脂组合物,能够制造耐久性优异的转子芯。另外,120℃的伸长率a优选为1.3%以下,更优选为1.2%以下,进一步优选为1.0%以下。由于120℃的伸长率a在该?#27573;?#20869;,能够实现在高温下、长时间高速旋转的环境下显示令人满意的耐久性的转子芯。其中,下限?#24471;?#26377;特别的限制,为0.1%左右即可。
另外,25℃的伸长率b优选为0.1%以上0.5%以下。与120℃的伸长率a相比,在恒温下测得的25℃的伸长率b在上述?#27573;?#20869;时,能够获得耐受温度变化、且具备位置稳定性的耐久性优异的转子芯。另外,25℃的伸长率b更优选为0.4%以下,进一步优选为0.35%以下。由于在该?#27573;?#20869;,高速旋转时的耐久性更进一步提高。关于25℃的伸长率b,也与120℃的伸长率a同样,下限值并没有特别的限制,为0.1%左右即可。
为了提高120℃的伸长率a和25℃的伸长率b,以下的方法是有效的。
首先,需要通过优化?#36153;?#26641;脂及其固化剂的组合,从而提高树脂成分的蠕变特性。此外,利用硅烷?#21058;?#21058;对无机填充剂的表面进行改性,提高树脂与无机填充剂的界面粘接强度是有效的。另外,为了提高树脂自身的蠕变特性,提高树脂与无机填充剂之间的应力传递效率是有效的。并且,通过调节无机填充剂的粒径分布,形成在树脂固化 物内部产生的微小裂缝难以进展的结构也很有效。
为了算出弹性模量,在实施拉伸试验时,将垂直应力(stress)与垂直应变(strein)的关系制成图形化的曲线(应力-应变曲线)。弹性模量可以由该应力-应变曲线中刚刚开始拉伸后的线形区域的直线的斜率求出。该弹性模量是表示转子?#38236;?#21464;形容易度的指标之一。得到的转子?#38236;?#24377;性模量越越大,越容易得到不易变形、耐久性优异的部件。
在本实施方式的转子芯中,120℃的弹性模量a优选为0.8×104MPa以上。另外,25℃的弹性模量b优选为1.4×104MPa以上。当这些弹性模量在该?#27573;?#20869;时,高速旋转时的耐久性更进一步提高。
其中,弹性模量可以通过无机填充剂的量机票树脂成分的选择来?#23454;?#35843;节。
如上所述,本实施方式的转子固定用树脂组合物的固化物具有特定的伸长率a。因此,从位置稳定性的观点考虑,能够得到耐久性优异的转子芯。另外,本实施方式的转子固定用树脂组合物的固化物优选也将弹性模量设定为特定的值。这样一来,能够得到除位置稳定性以外、?#20849;?#26131;变形、并且具有温度依赖性的机械强度的均衡性的转子芯。
另外,本实施方式的转子芯,可以不使用蜡制造转子固定用树脂组合物。通常,为了防止半导体封装材料出现模具的污染,必须添加蜡。而在本实施方式的转子固定用树脂组合物中,采用特意不使用蜡的组成。
对转子固定用树脂组合物的组成进行?#33455;浚?#21457;现通过采用特定的构成能够不污染模具地进行传递?#23578;汀?#24182;且发现通过不添加蜡,伸长率低于现有的?#38469;?#27700;平。其理由尚不明确,可以认为这是由于无机填充剂与树脂的界面强度提高的缘?#30465;?
为了得到本实施方式的转子固定用树脂组合物,例如分别?#23454;?#22320;调节以下的3个条件至关重要。
(1)无机填充剂的性状
(2)无机填充剂的硅烷?#21058;?#22788;理条件
(3)热固型树脂、其固化剂和添加剂的组合
具体情况在后面的实施例中描述。
但是,本实施方式的转子固定用树脂组合物的?#21697;?#24182;不限定于如 上的方法,可以通过?#23454;?#22320;调节各种条件,能够得到本实施方式的转子固定用树脂组合物。例如,即?#20849;?#20351;用二氧化硅颗粒,也可以通过调节?#21058;?#21058;的处理条件,得到本实施方式的转子固定用树脂组合物。
本实施方式的转子固定用树脂组合物可以在下面说明的方式中使用。
本实施方式的转子100构成例如装载在汽车等?#26800;?#30005;动机。电动机包括转子100和设在转子100周围的定子(未?#38469;?。定子由定子芯和卷绕于定子?#38236;?#32447;圈构成。
如图2所示,转子100安装在旋转轴170上。由转子100产生的旋转经?#23578;?#36716;轴170传递到外部。
在转子芯110上设有用于插入旋转轴170的贯通?#20303;?#36716;子芯110固定设置在插入贯通孔?#26800;?#26059;转轴170上。转子芯110的形状没有特别的限定,例如俯视时为圆形或多边形等。
如图2所示,转子芯110通过叠层多个作为薄板状磁性体的电磁钢板112而成。电磁钢板112例如由铁或铁合金等构成。
另外,如图2所示,在转子芯110的轴向的两端设有端板118a和端板118b。即,在层叠而成的电磁钢板112上设有端板118a。另外,在层叠而成的电磁钢板112下设有端板118b。端板118a和端板118b例如通过?#38468;?#31561;固定于旋转轴170。
图3是表示图1所?#38236;?#36716;子100的截面放大图。如图3所示,在多个电磁钢板112上形成有铆接部160。铆接部160例如?#23578;?#25104;于电磁钢板112的凸起部构成。各电磁钢板112彼此利用铆接部160结合。
另外,在端板118a上设有用于避免与例如从电磁钢板112凸出的铆接部160、或在电磁钢板112上凸出的固定部件130干扰的槽部116。其中,在电磁钢板112上凸出的固定部件130是指:在将固定用树脂组合物注入分离部140时残留在电磁钢板112上的固定用树脂组合物固化而形成的部分。
如图1所示,转子芯110设置有多个孔部150。多个孔部150以旋转轴170的轴心为?#34892;摹?#20197;点对称的方式配置在转子芯110上。
如图1所示,在本实施方式的转子100中,例如?#19978;?#37051;的两个孔部150构成的多个的孔部组沿旋转轴170的周边部配置。多个孔部组 例如以彼此分离的方式设置。构成一个孔部组的两个孔部150例如在俯视时配置成V字状。此时,构成一个孔部组的两个孔部150例如以彼此相对的各自的端部位于旋转轴170侧的方式设置。另外,构成一个孔部组的两个孔部150例如以彼此分离的方式设置。
图4是表示构成图1所?#38236;?#36716;子100的转子芯110的第一变形例的俯视图。如图4所示,由三个孔部150构成的多个的孔部组可以沿旋转轴170的周边部配置。此时,三个孔部150例如由俯视时配置成V字状的孔部154a和孔部154b、以及位于它们之间的孔部156构成。孔部154a、孔部154b和孔部156彼此分离。
图5是表示构成图1所?#38236;?#36716;子100的转子芯110的第二变形例的俯视图。如图5所示,具有俯视时为V字状的形状的多个孔部150可以沿旋转轴170的周边部配置。此时,孔部150例如以孔部150的?#34892;?#37096;位于旋转轴170侧、且孔部150的两端部位于转子芯110的外周边侧的方式设置。
图6是表示构成图1所?#38236;?#36716;子100的转子芯110的第三变形例的俯视图。如图6所示,具有俯视时与转子芯110的径向垂直的长方形形状的多个孔部150可以沿旋转轴170的周边部配置。
但孔部150的配置布局不限定于上述情况。
图7是表示图1所?#38236;?#36716;子100的一部分的俯视放大图。
如图7所示,孔部150例如俯视时为矩形。孔部150具有:位于转子芯110的外周边侧的侧壁151、位于转子芯110的内周边侧的侧壁153、在转子芯110的周向彼此相对的侧壁155和侧壁157。侧壁151和侧壁153在转子芯110的径向彼此相对。在本实施方式中,构成一个孔部组?#20918;?#27492;相邻的两个孔部150以各自的侧壁155彼此相对的方式配置。
其中,孔部150的形状与磁铁120的形状对应,没有特别限定,例如可以为椭圆形等。
如图7所示,磁铁120例如俯视时为矩形。磁铁120具有:与侧壁151相对的侧壁121、与侧壁153相对的侧壁123、与侧壁155相对的侧壁125、和与侧壁157相对的侧壁127。即,侧壁121位于转子芯110的外周边侧。另外,侧壁123位于转子?#38236;?#20869;周边侧。磁铁120例 如为钕磁铁等永久磁铁。其中,磁铁120的形状并不限定于上述形状,例如可以为椭圆形等。
固定部件130通过?#22266;?#20805;在孔部150与磁铁120的间隙(以下也称为分离部140)?#26800;?#22266;定用树脂组合物固化而形成。由此,磁铁120被固定于转子芯110。其中,在本实施方式的转子100中,分离部140的宽度例如为20μm以上500μm以下。
固定部件130至少设置在转子芯110的径向上孔部150与磁铁120的分离部140。即,固定部件130至少设置在侧壁121与侧壁151之间或侧壁123与侧壁153之间的?#25105;环健?
另外,固定部件130以覆盖例如俯视时为矩形的磁铁120的至少三边的方式设置。即,侧壁121、侧壁123、侧壁125和侧壁127?#26800;?#33267;少3个被固定部件130覆盖。
如图7所示,分离部140例如形成在侧壁121与侧壁151之间、侧壁123与侧壁153之间、侧壁125与侧壁155之间、以及侧壁127与侧壁157之间。此时,磁铁120中,侧壁121、侧壁123、侧壁125和侧壁127被固定部件130覆盖。
在本实施方式中,在侧壁121与侧壁151的间隙、以及侧壁123与侧壁153的间隙形成有固定部件130。因此,在转子芯110的径向上磁铁120的位置被固定。由此,能够抑制由于电动机高速旋转时作用的离心力导致磁铁120的位置偏离。
另外,如图2所示,固定部件130例如以覆盖磁铁120的上表面的方式形成。由此,在转子芯110的轴向上磁铁120的位置被固定。因此,能够抑制在电动机驱动时等磁铁120的位置向转子芯110的轴向偏离。
图8是表示图1所?#38236;?#36716;子100的截面图,表示与图2不同的例子。
如图8所示,磁铁120例如可以以侧壁121与侧壁151接触的方式固定。此时,分离部140形成在侧壁123与侧壁153之间、侧壁125与侧壁155之间、以及侧壁127与侧壁157之间。因此,在磁铁120中,侧壁123、侧壁125和侧壁127被固定部件130覆盖。此?#24065;?#33021;够在转子芯110的径向上将磁铁120的位置固定。
另外,磁铁120例如可以以侧壁123与侧壁153接触的方式固定。在这种情况下,分离部140形成在侧壁121与侧壁151之间、侧壁125与侧壁155之间、以及侧壁127与侧壁157之间。因此,在磁铁120中,侧壁121、侧壁125和侧壁127被固定部件130覆盖。此?#24065;?#33021;够在转子芯110的径向将磁铁120的位置固定。
图9是表示图1所?#38236;?#36716;子100的一部分的俯视放大图,表示与图7不同的例子。如图9所示,在本实施方式的转子100中,可以在孔部150的两端部设有狭缝152。狭缝152位于转子芯110的周向上孔部150的两端部。另外,狭缝152与孔部150连通设置。
通过在孔部150的两端设置狭缝152,能够使由磁铁120产生的磁通的磁路变窄。即,能够抑制从磁铁120的两端部向转子芯110的周向产生的磁通在转子芯110内短路。由此,能够减少转子芯110内的短路,增大传递到定子的磁通量。
如图9所示,在狭缝152内形成有狭缝填充用树脂部件132。狭缝填充用树脂部件132例如可以通过?#22266;?#20805;在分离部140和狭缝152内的固定用树脂组合物固化来形成。即,狭缝填充用树脂部件132例如可以与固定部件130通过同一工序来形成。因此,狭缝填充用树脂部件132与固定部件130设置成一体。
在形?#19978;?#32541;152的情况下,在侧壁155和侧壁157与狭缝152的交界部形成有角隅部。此时,在驱动电动机时施加到磁铁120的应力集中在与该角隅部相接的部分。
根据本变形例,通过在狭缝152内形?#19978;?#32541;填充用树脂部件132,能够缓和驱动电动机时施加到磁铁120的应力的集?#23567;?#22240;此,能够抑制电动机驱动时?#28304;?#38081;120作用较大的应力。因此,能?#29615;?#27490;磁铁120产生破损等。
(转子固定用树脂组合物)
下面,对本实施方式的固定用树脂组合物进行详细说明。
本实施方式的固定用树脂组合物例如为粉末状、颗粒状或片状等。因此,如后所述,例如通过将熔融的固定用树脂组合物注入分离部140内,在分离部140内填充固定用树脂组合物。
本实施方式的固定用树脂组合物含有热固型树脂(A)、固化剂(B) 和无机填充剂(C)。下面对各成分进行说明。
[热固型树脂(A)]
热固型树脂(A)没有特别限定,例如可以使用?#36153;?#26641;脂(A1)、酚醛树脂、氧杂环丁烷树脂、(甲基)丙烯酸酯树脂、不饱和聚酯树脂、苯二甲酸二烯丙酯树脂或马?#27492;?#37200;缩?#21069;?#26641;脂等。其中,优选使用固化性、保存性、固化物的耐热性、耐湿性和耐药品性优异的?#36153;?#26641;脂(A1)。
本实施方式的热固型树脂(A)优选含有?#36153;?#26641;脂(A1)。作为?#36153;?#26641;脂(A1),分子量和结构没有特别限定。
作为?#36153;?#26641;脂(A1),没有特别的限定,例如可以列举:苯酚线型酚醛型?#36153;?#26641;脂、甲酚线型酚醛型?#36153;?#26641;脂等线型酚醛型?#36153;?#26641;脂;双酚A型?#36153;?#26641;脂、双酚F型?#36153;?#26641;脂?#20154;有突费?#26641;脂;N,N-二缩水?#35270;?#22522;苯胺、N,N-二缩水?#35270;?#22522;甲苯胺、二氨基二苯基甲烷型缩水?#35270;?#33018;、氨基苯?#26377;?#32553;水?#35270;?#33018;等的芳香族缩水?#35270;?#33018;型?#36153;?#26641;脂;氢醌型?#36153;?#26641;脂;联苯型?#36153;?#26641;脂;菧型?#36153;?#26641;脂;三苯酚甲烷型?#36153;?#26641;脂;三苯酚丙烷型?#36153;?#26641;脂;烷基改性三苯酚甲烷型?#36153;?#26641;脂;含三嗪核的?#36153;?#26641;脂;二环戊二烯改性苯?#26377;突费?#26641;脂;萘?#26377;突费?#26641;脂;?#21015;突费?#26641;脂;萘醚型?#36153;?#26641;脂;具有亚苯基和/或亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型?#36153;?#26641;脂、具有亚苯基和/或亚联苯基骨架的萘酚芳烷基型?#36153;?#26641;脂等芳烷基型?#36153;?#26641;脂等、或乙烯基环?#21512;?#20108;氧化物、二环戊二烯氧化物、脂环二?#36153;?己二酸酯等脂环式?#36153;?#31561;脂肪族?#36153;?#26641;脂。这些树脂可以单独使用,也可以混合使用2种以上。
在热固型树脂(A)含有?#36153;?#26641;脂(A1)的情况下,从耐热性、机械特性和耐湿性的观点考虑,优选该?#36153;?#26641;脂(A1)包含芳香族环上结合有缩水?#35270;?#37274;结构或者缩水?#35270;?#33018;结构的结构。特别优选列举含有下述通式(II)的结构的?#36153;?#26641;脂(c为1~20的整数,d为0~20的整数)等。

另外,作为酚醛树脂,例如可以列举:苯酚线型酚醛树脂、甲酚线型酚醛树脂、双酚A线型酚醛树脂等线型酚醛树脂、甲阶酚醛树脂等。
本实施方式的热固型树脂(A)的含量没有特别的限定,优选相对于固定用树脂组合物的合计值100质量%为5质量%以上40质量%以下,更优选为10质量%以上20质量%以下。
在作为热固型树脂(A)含有?#36153;?#26641;脂(A1)的优选的形态中,该?#36153;?#26641;脂的含量没有特别的限定,优选相对于热固型树脂(A)100质量%为70质量%以上100质量%以下,更优选为80质量%以上100质量%以下。
[固化剂(B)]
固化剂(B)用于使在热固型树脂(A)中作为优选形态包含的?#36153;?#26641;脂(A1)发生三维交联。作为固化剂(B)没有特别的限定,例如可以使用酚醛树脂。这样的酚醛树脂系固化剂为一分子内具有2个以上酚羟基的单体、低聚物、聚合物全部,其分子量、分子结构没有特别限定。
作为酚醛树脂系固化剂,例如可以列举:苯酚线型酚醛树脂、甲酚线型酚醛树脂、萘酚线型酚醛树脂等线型酚醛型树脂;三苯酚甲烷型酚醛树脂等多官能型酚醛树脂;萜烯改性酚醛树脂、二环戊二烯改性酚醛树脂等改性酚醛树脂;具有亚苯基骨架和/或亚联苯基骨架的苯酚芳烷基树脂、具有亚苯基和/或亚联苯基骨架的萘酚芳烷基树脂等芳烷基型树脂;使羟基苯甲醛、甲醛和苯酚反应而生成的酚醛树脂;双酚A、双酚F?#20154;?#37210;化合物;环烷酸钴等环烷酸金属盐等。这些固化剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。通过使用这样的酚醛树脂系固化剂,阻燃性、耐湿性、电特性、固化性和保存稳定性等的均衡性?#24049;謾?#29305;别是从固化性的方面考虑,酚醛树脂系固化剂的羟基当量例如可以为90g/eq以上250g/eq以下。
并且,作为能够并用的固化剂,例如可以列举加聚型固化剂、催化?#21015;?#22266;化剂、缩合型固化剂等。
作为加聚型固化剂,例如可以列举:多胺化合物,包括二?#19988;一?#19977;胺(DETA)、三?#19988;一?#22235;胺(TETA)、间苯二甲胺(MXDA)等脂 肪族多胺,二氨基二苯甲烷(DDM)、间苯二胺(MPDA)、二氨基二苯砜(DDS)等芳香族多胺,除此之外还包括双氰胺(DICY)、有机酸二酰肼等;酸酐,包括六氢邻苯二甲酸酐(HHPA)、甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)等脂环族酸酐,偏苯三酸酐(TMA)、均苯四酸酐(PMDA)、二苯甲酮四?#20154;?BTDA)等芳香族酸酐等;线型酚醛树脂、苯酚聚合物等聚苯酚化合物;多硫化物、硫酯、硫醚等多硫醇化合物;异氰酸酯预聚物、封端型异氰酸酯等异氰酸酯化合物;含?#20154;?#30340;聚酯树脂等有机酸类等。
作为催化?#21015;?#22266;化剂,例如可以列举?#24456;?#22522;二甲胺(BDMA)、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP-30)等叔胺化合物;2-甲基咪唑、2-?#19968;?4-甲基咪唑(EMI24)等咪唑化合物;BF3配位化合物等路易斯酸等。
作为缩合型固化剂,例如可以列举:甲阶酚醛树脂、含羟甲基的尿素树脂那样的尿素树脂;含羟甲基的三聚氰胺树脂那样的三聚氰胺树脂等。
在本发明中,固化剂优选含有选自线型酚醛树脂、苯酚芳烷基树脂、萘?#26377;?#37210;醛树脂、和使羟基苯甲醛、甲醛与苯酚反应生成的酚醛树脂?#26800;?#33267;少一种。
在并用这样的其它的固化剂的情况下,酚醛树脂系固化剂的含量优选相对于全部固化剂(B)为20质量%以上,更优选为30质量%以上,特别优选为50质量%以上。当配合比例在上述?#27573;?#20869;时,能够保持阻燃性、并?#20918;?#29616;出?#24049;?#30340;流动性。另外,酚醛树脂系固化剂的含量没有特别限定,相对于全部固化剂(B)优选为100质量%以下。
固化剂(B)相对于固定用树脂组合物的含量没有特别的限定,优选相对于固定用树脂组合物的合计值100质量%为0.8质量%以上,更优选为1.5质量%以上。当配合比例在上述?#27573;?#20869;时,能够得到?#24049;?#30340;固化性。另外,固化剂(B)相对于固定用树脂组合物的含量没有特别的限定,优选相对于全部固定用树脂组合物的合计值100质量%为12质量%以下,更优选为10质量%以下。
此外,作为固化剂(B)的酚醛树脂与作为热固型树脂(A)的?#36153;?#26641;脂(A1),优选以全部热固型树脂(A)?#26800;幕费?#22522;数(EP)与全 部酚醛树脂的酚羟基数(OH)的当量比(EP)/(OH)为0.8以上1.3以下,优选为1.0以上1.2以下,进一步优选为1.1以上1.2以下的方式配合。当当量比在上述?#27573;?#20869;时,在对得到的固定用树脂组合物进行?#23578;?#26102;,能够得到充分的固化特性。但是,在并用可与?#36153;?#26641;脂反应的酚醛树脂以外的树脂的情况下,可以?#23454;?#35843;节当量比。
[无机填充剂(C)]
作为无机填充剂(C),可以使用固定用树脂组合物的?#38469;?#39046;域?#22411;?#24120;使用的无机填充剂。
作为无机填充剂(C),例如可以列举:熔融粉碎二氧化硅和熔融球形二氧化硅?#28909;?#34701;二氧化硅、结晶二氧化硅、氧化铝、高岭土、滑石、粘土、云母、石棉、硅灰石、玻璃粉末、玻璃片、玻璃珠、玻璃?#23435;?#30899;化硅、氮化硅、氮化铝、炭黑、石墨、二氧化?#36873;?#30899;酸钙、硫酸钙、碳酸钡、碳酸镁、硫酸镁、硫酸钡、?#23435;?#32032;、芳族聚酰胺、木材、将酚醛树脂?#23578;?#26448;料或?#36153;?#26641;脂?#23578;?#26448;料的固化物粉碎而成的粉碎粉等。其中,优选熔融粉碎二氧化硅、熔融球形二氧化硅、结晶二氧化硅等二氧化硅,更优选熔融球形二氧化硅。另外,其中,从成?#38236;?#26041;面考虑,优选碳酸钙。作为无机填充剂(C)可以使用1种也可以并用2种以上。
无机填充剂(C)的平均粒径D50优选为0.01μm以上75μm以下,更优选为0.05μm以上50μm以下。通过将无机填充剂(C)的平均粒径控制在上述?#27573;?#20869;,在孔部150与磁铁120的分离部140?#26800;?#22635;充性得到提高。平均粒径D50是利用激光折射型测定装置RODOS SR型(SYMPATEC HEROS&RODOS公司)测得的体积换算平均粒径。
并且,在本实施方式的固定用树脂组合物中,无机填充剂(C)可以含有平均粒径D50不同的2种以上的球形二氧化硅。由此,能够同时实现提高流动性和填充性以及抑制毛刺(burr suppression)。
无机填充剂(C)的含量,相对于固定用树脂组合物的合计值100质量%,优选为50质量%以上,更优选60质量%以上,进一步优选65质量%以上,特别优选75质量%以上。当在上述?#27573;?#20869;时,伴随着得到的固定用树脂组合物的固化的吸湿量增加、强度?#26723;?#37117;得到?#31169;档汀?#24182;且,无机填充剂(C)的量,相对于固定用树脂组合物的合计值100 质量%,优选为93质量%以下,更优选91质量%以下,进一步优选90质量%以下。当在上述?#27573;?#20869;时,得到的固定用树脂组合物具有?#24049;?#30340;流动性,并且具备?#24049;?#30340;?#23578;?#24615;。因此,转子的制造稳定性提高,能够得到成品率和耐久性的均衡性优异的转子。
另外,本发明的发明人经过?#33455;浚?#32467;果判定通过使无机填充剂(C)的含量为50质量%以上,能够减少固定部件130与电磁钢板112的线膨胀系数之差。由此能够抑制电磁钢板112因温度变化而变形,抑制转子100的旋转特性?#26723;汀?#30001;此,实?#33267;?#32784;久性?#23567;?#29305;别是旋转特性的持续性优异的转子。
此外,在作为无机填充剂(C)使用熔融破碎二氧化硅、熔融球形二氧化硅、结晶二氧化硅等二氧化硅的情况下,相对于固定用树脂组合物的合计值100质量%,二氧化硅的含量优选为40质量%以上,更优选60质量%以上。当在上述?#27573;?#20869;时,流动性与热膨胀系数的均衡性?#24049;謾?
此外,在将无机填充剂(C)与后述的氢氧化铝、氢氧化?#38236;?#37329;属氢氧化物、或硼酸锌、钼酸锌、三氧化锑等的无机系阻燃剂并用的情况下,优选这些无机系阻燃剂与上述无机填充剂的合计值在上述无机填充剂(C)的含量的?#27573;?#20869;。
可以预先利用硅烷?#21058;?#21058;等?#21058;?#21058;(F)(也称为第一?#21058;?#21058;)对无机填充剂(C)进行表面处理。由此,能够抑制无机填充剂的凝聚,得到?#24049;?#30340;流动性。因此,能够提高固定用树脂组合物在分离部140?#26800;?#22635;充性。
另外,由于与树脂成分的亲和性提高,因此能够提高使用固定用树脂组合物形成的固定部件的强度。
作为用于无机填充剂(C)的表面处理的第一?#21058;?#21058;,例如可以使用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷等伯氨基硅烷。可以通过?#23454;?#36873;择这样的无机填充剂(C)的表面处理所使用的第一?#21058;?#21058;的种类,或者?#23454;?#35843;节第一?#21058;?#21058;的配合量,能够控制固定用树脂组合物的流动性和固定部件的强度等。
对无机填充剂(C)的?#21058;?#22788;理例如可以如下进?#23567;?#39318;先,使用混合机对无机填充剂(C)和硅烷?#21058;?#21058;进行混合搅拌。作为混合机,例 如可以使用螺带式掺合器等。此时,优选将混合机内的湿度设定为50%以下。通过调节成这样的喷雾环境,能够抑制水分在二氧化硅颗粒的表面再?#38454;擰?#36827;而,能够抑制水?#21482;?#20837;喷雾?#26800;吶剂?#21058;而导致?#21058;?#21058;之间发生反应。
接着,将得到的混合物从混合机中取出,进行熟化处理,促进?#21058;?#21453;应。熟化处理例如可以通过在20±5℃的条件下放置7天以上来进?#23567;?#36890;过在这样的条件下进行,能够使?#21058;?#21058;与二氧化硅颗粒的表面均匀地结合。然后,通过过筛、除去粗大颗粒,得到实施了硅烷?#21058;?#22788;理的无机填充剂(C)。
通过使用这样的表面处理二氧化硅颗粒,能够提高二氧化硅颗粒与树脂成分的界面粘接强度。进而能够抑制固定部件中产生微小裂缝。
[其它成分]
本实施方式的固定用树脂组合物可以含有固化促进剂(D)。固化促进剂(D)只要能够促进?#36153;?#26641;脂的?#36153;?#22522;与酚醛树脂系固化剂(B)的羟基的反应即可,能够使用通常使用的固化促进剂(D)。
作为固化促进剂(D)的具体例子,可以列举有机膦、四取代鏻化合物、磷酸酯甜菜碱化合物、膦化合物与醌化合物的加合物、鏻化合物与硅烷化合物的加合物等含?#33258;?#23376;的化合物;1,8-二氮杂双环(5,4,0)十一碳烯-7、咪唑?#20837;?#31995;化合物、苄基二甲胺等叔胺或作为上述化合物的季鎓盐的脒鎓盐、铵盐?#20154;?#20195;表的含氮原子的化合物。
这些化合物中,从固化性的观点出发优选含?#33258;?#23376;的化合物,从流动性与固化性的均衡性的观点出发,更优选四取代鏻化合物、磷酸酯甜菜碱化合物、膦化合物与醌化合物的加合物、鏻化合物与硅烷化合物的加合物等具有潜在性的固化促进剂。考虑到流动性,特别优选四取代鏻化合物,另外从耐?#38468;有?#30340;观点出发,特别优选磷酸酯甜菜碱化合物、膦化合物与醌化合物的加合物,考虑到潜在的固化性,特别优选鏻化合物与硅烷化合物的加合物。此外,从连续?#23578;?#24615;的观点出发,优选四取代鏻化合物。另外,考虑到成本方面,也适合使用有机膦、含氮原子的化合物。
作为能够在本实施方式的固定用树脂组合物中使用的有机膦,例如可以列举?#19968;?#33190;、苯基膦等的伯膦;二甲基膦、二苯基膦等的仲膦; 三甲基膦、三?#19968;?#33190;、三丁基膦、三苯基膦等的叔膦。
作为能够在本实施方式的固定用树脂组合物中使用的四取代鏻化合物,例如可以列举下述通式(1)所?#38236;?#21270;合物等。

在通式(1)中,P表示?#33258;?#23376;,R1、R2、R3和R4分别独立地表示芳香基或烷基,A表示芳香环上至少具有一个选自羟基、羧基、硫醇基?#26800;娜我?#20010;官能团的芳香族有机酸的阴离子,AH表示芳香环上至少具有一个选自羟基、羧基、硫醇基?#26800;娜我?#20010;官能团的芳香族有机酸,x和y为1~3的整数,z为0~3的整数,并且x=y。
通式(1)所?#38236;?#21270;合物例如可以如?#28388;?#36848;操作得到,但不限于此。首先,将四取代卤化鏻、芳香族有机酸和碱在有机溶剂中均?#28982;?#21512;,在该溶液体?#30340;?#29983;成芳香族有机酸阴离子。接着,加入水,能够使通式(1)所?#38236;?#21270;合物沉淀。
通式(1)所?#38236;?#21270;合物中,从合成时的收率和固化促进效果的均衡性优异的观点出发,优选与?#33258;?#23376;结合的R1、R2、R3和R4为苯基,并且AH为芳香环上具有羟基的化合物、即酚化合物,并且A为该酚化合物的阴离子。其中,酚化合物在概念上包括单环的苯酚、甲酚、邻苯二酚、间苯二酚或稠环式的萘酚、二羟基萘、具备多个芳香环的(多环式的)双酚A、双酚F、双酚S、联苯酚、苯基苯酚、苯酚线型酚醛等,其中,优选使用具有2个羟基的酚化合物。
作为能够在本实施方式的固定用树脂组合物中使用的磷酸酯甜菜碱化合物,例如可以列举下述通式(2)所?#38236;?#21270;合物等。

在通式(2)中,X1表示碳原子数1~3的烷基,Y1表示羟基,a 为0~5的整数,b为0~4的整数。
通式(2)所?#38236;?#21270;合物例如可以如?#28388;?#36848;操作得到。使作为叔膦的三芳香族取代膦与重氮鎓盐接触,经过三芳香族取代膦与重氮鎓盐所具有的重氮鎓基进行取代的工序而获得,但是并不限于此。
作为能够在本实施方式的固定用树脂组合物中使用的膦化合物与醌化合物的加合物,例如可以列举下述通式(3)所?#38236;?#21270;合物等。

在通式(3)中,P表示?#33258;?#23376;,R5、R6和R7彼此独立地表示碳原子数1~12的烷基或碳原子数6~12的芳基,R8、R9和R10彼此独立地表示氢原子或碳原子数1~12的烃基,R8和R9可以彼?#31169;?#21512;形成环。
作为膦化合物与醌化合物的加合物中使用的膦化合物,例如优选三苯基膦、三(烷基苯基)膦、三(烷氧基苯基)膦、三萘基膦、三(苄基)膦等在芳香环上无取代或存在烷基、烷氧基?#28909;?#20195;基的膦化合物。作为烷基、烷氧基?#28909;?#20195;基,可以列举具有1~6的碳原子数的基团。从容易获得的观点出发,优选三苯基膦。
另外,作为膦化合物与醌化合物的加合物中使用的醌化合物,可以列举邻苯醌、对苯醌、蒽醌类,其中,从保存稳定性的观点出发,优选对苯醌。
作为膦化合物与醌化合物的加合物例如可以通过使有机叔膦和苯醌类在能够溶解两者的溶剂中接触、混合而得到。作为溶剂,优选丙酮或甲乙酮等酮类、对加合物的溶解性低的溶剂。但是并不限定于此。
在通式(3)所?#38236;?#21270;合物中,从使固定用树脂组合物的固化物的热弹性模量?#26723;?#30340;观点出发,优选与?#33258;?#23376;结合的R5、R6和R7为苯基、并且R8、R9和R10为氢原子的化合物,即,使1,4-苯醌与三苯基膦加合而得到的化合物。
作为能够在本实施方式的固定用树脂组合物中使用的鏻化合物与硅烷化合物的加合物,例如可以列举下述式(4)所?#38236;?#21270;合物等。

在通式(4)中,P表示?#33258;?#23376;,Si表示硅原子。R11、R12、R13和R14彼此独立地表示具有芳香环或杂环的有机基团或者脂肪族基团,X2为与基团Y2和Y3结合的有机基团。X3为与基团Y4和Y5结合的有机基团。Y2和Y3表?#23616;?#23376;供给性基团释放质子而得到的基团,同一分子内的基团Y2和Y3与硅原子结合,形成螯合结构。Y4和Y5表?#23616;?#23376;供给性基团释放质子而得到的基团,同一分子内的基团Y4和Y5与硅原子结合,形成螯合结构。X2和X3彼此相同或者不同,Y2、Y3、Y4和Y5彼此相同或者不同。Z1为具有芳香环或杂环的有机基团或者脂肪族基团。
在通式(4)中,作为R11、R12、R13和R14,例如可以列举苯基、甲基苯基、甲氧基苯基、羟基苯基、萘基、羟基萘基、苄基、甲基、?#19968;?#27491;丁基、正辛基和环己基等,其中,更优选苯基、甲基苯基、甲氧基苯基、羟基苯基、羟基萘基等具有取代基的芳香基或者无取代的芳香基。
另外,在通式(4)中,X2为与Y2和Y3结合的有机基团。同样,X3为与基团Y4和Y5结合的有机基团。Y2和Y3为质子供给性基团释放质子而得到的基团,同一分子内的基团Y2和Y3与硅原子结合,形成螯合结构。同样,Y4和Y5为质子供给性基团释放质子而得到的基团,同一分子内的基团Y4和Y5与硅原子结合,形成螯合结构。基团X2和X3彼此相同或不同,基团Y2、Y3、Y4和Y5彼此相同或不同。这样的通式(4)中-Y2-X2-Y3-和-Y4-X3-Y5-所?#38236;?#22522;团由质子供体释放2个质子而得到的基团构成。因此,作为质子供体,优选分子内至少具有2个羧基或羟基的有机酸,更优选构成芳香环的碳上至少 具有2个羧基或羟基的芳香族化合物,进一步优选构成芳香环的相邻的碳上至少具有2个羟基的芳香族化合物。
作为质子供体,例如可以列举邻苯二酚、邻苯三酚、1,2-二羟基萘、2,3-二羟基萘、2,2′-联苯二酚、1,1′-双-2-萘酚、水杨酸、1-羟基-2-萘甲酸、3-羟基-2-萘甲酸、?#28909;?#37240;、单宁酸、2-羟基苄基醇、1,2-环己二醇、1,2-丙二醇和?#35270;?#31561;。其中,从获得原料的容易程度和促进固化效果的均衡性的观点出发,更优选邻苯二酚、1,2-二羟基萘、2,3-二羟基萘。
并且,通式(4)?#26800;腪1表示具有芳香环或杂环的有机基团或脂肪族基团,作为其具体例子,可以列举甲基、?#19968;?#19993;基、丁基、己基或辛基等的脂肪族烃基或者苯基、苄基、萘基或联苯基等的芳香族烃基、?#36153;?#19993;氧基丙基、巯基丙基、氨基丙基或乙烯基等反应性取代基等,其中,从热稳定性的观点出发,更优选甲基、?#19968;?#33519;基、萘基或联苯基。
鏻化合物与硅烷化合物的加合物例如可以如下操作制造。首先,在装有?#29366;?#30340;烧瓶中添加苯基三甲氧基硅烷等的硅烷化合物、2,3-二羟基萘等的质子供体并溶解,接着,在室温搅拌的条件下,在上述烧瓶?#26800;?#21152;?#29366;?#38048;-?#29366;?#28342;液。再在室温搅拌下向上述烧瓶?#26800;?#21152;预先准备的在?#29366;?#20013;溶解有四苯基溴化鏻?#20154;?#21462;代卤化鏻的溶液,析出结晶。将析出的结晶过滤,并进行水洗、真空干燥,得到鏻化合物与硅烷化合物的加合物。但是,并不限于此。
能够在本实施方式的固定用树脂组合物中使用的固化促进剂(D)的含量,相对于全部固定用树脂组合物的合计值100质量%,优选为0.1质量%以上。当固化促进剂(D)的含量在上述?#27573;?#20869;时,能够得到充分的固化性。并且,固化促进剂(D)的含量相对于全部固定用树脂组合物的合计值100质量%,优选为3质量%以下,更优选为1质量%以下。当固化促进剂(D)的含量在上述?#27573;?#20869;时,能够得到充分的流动性。
本实施方式的固定用树脂组合物中还可以含有在构成芳香环的2个以上的相邻的碳原子上分别结合有羟基的化合物(E)(以下,也有时简称为“化合物(E)”)。通过使用化合物(E),即使在使用不具有潜在性的含?#33258;?#23376;的固化促进剂作为固化促进剂(D)的情况下,也能 够抑制固定用树脂组合物在熔融混炼?#26800;?#21453;应,能够稳定地得到固定用树脂组合物。另外,化合物(E)还具有使固定用树脂组合物的熔融粘度?#26723;汀?#20351;流动性提高的效果。作为化合物(E),能够使用下述通式(5)所?#38236;?#21333;环式化合物或下述通式(6)所?#38236;?#22810;环式化合物等,这些化合物可以具有羟基以外的取代基。

在通式(5)中,R15和R19的?#25105;?#20010;为羟基,另一个为氢原子、羟基或羟基以外的取代基。并且,R16、R17和R18为氢原子、羟基或羟基以外的取代基。

在通式(6)中,R20和R26的?#25105;?#20010;为羟基,另一个为氢原子、羟基或羟基以外的取代基。并且,R21、R22、R23、R24和R25为氢原子、羟基或羟基以外的取代基。
作为通式(5)所?#38236;?#21333;环式化合物的具体例子,例如可以列举邻苯二酚、邻苯三酚、没食子酸、没食子酸酯或它们的衍生物。另外,作为通式(6)所?#38236;?#22810;环式化合物的具体例子,例如可以列举1,2-二羟基萘、2,3-二羟基萘和它们的衍生物。其中,从控制流动性和固化性的容易程度出发,优选在构成芳香环的2个相邻的碳原子上分别结合有羟基的化合物。另外,在考虑混炼工序?#26800;?#25381;发的情况下,更优选?#36127;宋?#20302;挥发性?#39029;?#37327;稳定性高的萘环的化合物。在该情况下,具体而言,化合物(E)例如可以为1,2-二羟基萘、2,3-二羟基萘及其衍生 物等具有萘环的化合物。这些化合物(E)可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
化合物(E)的含量相对于全部固定用树脂组合物的合计值100质量%,优选为0.01质量%以上,更优选0.03质量%以上,进一步优选0.05质量%以上。当化合物(E)的含量在上述?#27573;?#20869;时,能够得到固定用树脂组合物的充分的低粘度化和流动性提高的效果。并且,化合物(E)的含量相对于全部固定用树脂组合物的合计值100质量%,优选为2质量%以下,更优选0.8质量%以下,进一步优选0.5质量%以下。当化合物(E)的含量在上述?#27573;?#20869;时,引起固定用树脂组合物的固化性?#26723;?#25110;固化物的物性?#26723;?#30340;可能性小。
在本实施方式的固定用树脂组合物中,为了提高?#36153;?#26641;脂(A1)与无机填充剂(C)的密合性,可以添加上述第一?#21058;?#21058;之外的?#21058;?#21058;(F)(也称为第二?#21058;?#21058;)。作为第二?#21058;?#21058;,只要是在?#36153;?#26641;脂(A1)与无机填充剂(C)之间反应、使?#36153;?#26641;脂(A1)与无机填充剂(C)的界面强度提高的物质即可。
作为第二?#21058;?#21058;,没有特别限定,例如可以列举?#36153;?#22522;硅烷、氨基硅烷、脲基硅烷、巯基硅烷等。并且,通过第二?#21058;?#21058;与上述化合物(E)并用,能够提高化合物(E)的?#26723;?#22266;定用树脂组合物的熔融粘度、提高流动性的效果。
作为?#36153;?#22522;硅烷,例如可以列举γ-?#36153;?#19993;氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-?#36153;?#19993;氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-?#36153;?#19993;氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、β-(3,4?#36153;?#29615;己基)?#19968;?#19977;甲氧基硅烷等。另外,作为氨基硅烷,例如可以列举γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨基?#19968;?γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨基?#19968;?γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-苯基γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨基?#19968;?γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-6-(氨基己基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(3-(三甲氧基甲硅烷基丙基)-1,3-苯二甲胺等。另外,作为脲基硅烷,例如可以列举γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷等。也可以使氨基硅烷的伯氨基部位与酮或醛反应形成受到保护的潜在性氨基硅烷?#21058;?#21058;来使用。并且,作为氨基硅烷,可以具有仲氨基。另外,作为巯基硅烷, 例如可以列举γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷,除此之外,还可以列举双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物那样的通过热分解表现出与巯基硅烷?#21058;?#21058;同样的功能的硅烷?#21058;?#21058;等。另外,这些硅烷?#21058;?#21058;可以配合预先使其进行水解反应而得到的物?#30465;?#36825;些硅烷?#21058;?#21058;可以单独使用1种也可以并用2种以上。
从连续?#23578;?#24615;的观点出发,优选巯基硅烷;从流动性的观点出发,优选氨基硅烷;?#29992;?#21512;性的观点出发,优选?#36153;?#22522;硅烷。
能够在本实施方式的固定用树脂组合物中使用的硅烷?#21058;?#21058;等的?#21058;?#21058;(F)的含量相对于全部固定用树脂组合物的合计值100质量%,优选为0.01质量%以上,更优选0.05质量%以上,进一步优选0.1质量%以上。当硅烷?#21058;?#21058;等的?#21058;?#21058;(F)的含量在上述?#27573;?#20869;时,?#36153;?#26641;脂(A1)与无机填充剂(C)的界面强度不会?#26723;停?#33021;够得到?#24049;?#30340;耐振动性。并且,硅烷?#21058;?#21058;等的?#21058;?#21058;(F)的含量相对于全部固定用树脂组合物的合计值100质量%,优选为1质量%以下,更优选为0.8质量%以下,进一步优选为0.6质量%以下。当硅烷?#21058;?#21058;等的?#21058;?#21058;(F)的含量在上述?#27573;?#20869;时,?#36153;?#26641;脂(A1)与无机填充剂(C)的界面强度不会?#26723;停?#33021;够得到?#24049;?#30340;耐振动性。并且,当硅烷?#21058;?#21058;等的?#21058;?#21058;(F)的含量在上述?#27573;?#20869;时,固定用树脂组合物的固化物的吸水性不会增大,能够得到?#24049;?#30340;防锈性。
在本实施方式的固定用树脂组合物中,为了提高阻燃性,可以添加无机阻燃剂(G)。作为无机阻燃剂(G),通过在燃烧时脱水、吸热来阻碍燃烧反应的金属氢氧化物或复合金属氢氧化物能够缩短燃烧时间,从这一点来看是优选的。作为金属氢氧化物,可以列举氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化锆。作为复合金属氢氧化物,可以为含有2种以上金属元素的水滑石型化合物,至少一种金属元素为镁,并且其他金属元素可以为选自钙、铝、锡、?#36873;?#38081;、钴、镍、铜或锌?#26800;?#37329;属元素。作为这样的复合金属氢氧化物,氢氧化镁-锌固溶体是市售品容易获得。其中,从连续?#23578;?#24615;的观点出发,优选氢氧化铝、氢氧化镁-锌固溶体。无机阻燃剂(G)可以单独使用,也可以使用2种以上。另外,以?#26723;?#23545;连续?#23578;?#24615;的影响为目的,可以利用 硅烷?#21058;?#21058;等硅化合物或蜡等脂肪族系化合物等进行表面处理后使用。
另外,优选本实施方式的无机阻燃剂(G)的含量较少,特别优选为0.2质量%以下。通常,在半导体封装材料用途中,为了满足UL标准必须添加阻燃剂,但当阻燃剂的添加量过多时,有时会阻碍热固型树脂的固化反应,导致固定部件的强度?#26723;汀?#22240;此,在本实施方式中,优选尽量不添加无机阻燃剂(G)。
在本实施方式的固定用树脂组合物中,离子性杂质的浓度相对于固定用树脂组合物优选为500ppm以下,更优选300ppm以下,进一步优选200ppm以下。另外,离子性杂质的浓度没有特别限定,例如相对于本发明的固定用树脂组合物为0ppb以上,更优选为10ppb以上,进一步优选为100ppb以上。由此,在将本实施方式的固定用树脂组合物的固化物用于固定部件时,即使在高温、高湿的条件下进行处理也能够保持高的防锈性。
作为本实施方式的离子性杂质,没有特别限定,可以列举碱金属离子、碱土金属离子、卤离子等,进一步具体而言,可以列举钠离子、氯离子等。钠离子的浓度相对于本实施方式的固定用树脂组合物,优选为100ppm以下,更优选为70ppm以下,进一步优选为50ppm以下。此外,氯离子的浓度相对于本实施方式的固定用树脂组合物,优选为100ppm以下,更优选为50ppm以下,进一步优选为30ppm以下。通过在上述?#27573;?#20869;,能够抑制电磁钢板或磁铁的腐蚀。
在本实施方式中,例如,通过使用高纯度的?#36153;?#26641;脂,能够?#26723;?#31163;子性杂?#30465;?#30001;此,得到耐久性优异的转子。
离子性杂质的浓度如?#28388;?#36848;求出。首先,将本实施方式的固定用树脂组合物以175℃、180秒?#23578;?#22266;化,之后,用粉碎机粉碎,得到固化物的粉末。在纯水中对得到的固化物粉末以120℃处理24小时,在纯水中提取出离子,之后,使用ICP-MS(电感耦合等离子体离子源质量分析装置)进行测定。
在本实施方式的固定用树脂组合物中,氧化铝的含量相对于固定用树脂组合物的合计值100质量%,优选为10质量%以下,更优选7质量%以下,进一步优选5质量%以下。氧化铝的含量没有特别限定, 例如,相对于本实施方式的固定用树脂组合物的合计值100质量%,优选为0质量%以上,更优选为0.01质量%以上,进一步优选为0.1质量%以上。通过使氧化铝的含量在上述上限值以下,能够提高本实施方式的固定用树脂组合物的流动性,实现轻量化。其中,在本实施方式中,0质量%为容许的检测界限的值。
在本实施方式的固定用树脂组合物中,除了上述成分以外,还可以?#23454;?#37197;合水滑石类或含有选自镁、铝、铋、?#36873;?#38150;?#26800;脑?#32032;的氢氧化物等的离子捕捉剂;炭黑、铁丹、氧化钛等着色剂;巴西棕榈蜡等天然蜡;聚乙烯蜡等合成蜡?#25381;?#33026;酸或硬脂酸?#24247;?#39640;级脂肪酸及其金属盐类、或者石蜡等脱模剂;聚丁二烯化合物、丙烯腈丁二烯共聚化合物、硅油、硅橡胶等硅化合物等的低应力剂;噻唑啉、二唑、三唑、三嗪、嘧啶等的密合赋予剂。
本实施方式的着色剂的含量,相对于本实施方式的固定用树脂组合物的合计值100质量%,优选为0.01质量%以上1质量%以下,更优选为0.05质量%以上0.8质量%以下。通过使着色剂的含量在上述?#27573;?#20869;,不需要除去带有颜色的杂质的工序,提高了操作性。因此,实?#33267;?#25104;品率优异的转子。
本实施方式的脱模剂的含量没有特别限定,相对于本实施方式的固定用树脂组合物的合计值100质量%,例如优选为0.01质量%以上,更优选为0.05质量%以上。此外,脱模剂的含量没有特别限定,例如优选为1质量%以下,更优选0.5质量%以下,进一步优选0.2质量%以下,特别优选0.1质量%以下。通常已知在递模形成半导体芯片时,为了确保固定部件从模具脱离时的脱模性,添加一定量的脱模剂。
本实施方式的低应力剂的含量,相对于本实施方式的固定用树脂组合物的合计值100质量%,优选为0.01质量%以上3质量%以下,更优选0.05质量%以上2质量%以下。当低应力剂的含量在上述?#27573;?#20869;时,高速旋转时的耐久性进一步提高。
本实施方式的离子捕捉剂的含量,相对于本实施方式的固定用树脂组合物的合计值100质量%,优选为0.01质量%以上3质量%以下,更优选为0.05质量%以上2质量%以下。当离子捕捉剂的含量在上述?#27573;?#20869;时,高速旋转时的耐久性更进一步提高。
本实施方式的密合赋予剂的含量,相对于本实施方式的固定用树脂组合物的合计值100质量%,优选为0.01质量%以上3质量%以下,更优选为0.05质量%以上2质量%以下。当密合赋予剂的含量在上述?#27573;?#20869;,高速旋转时的耐久性更进一步提高。
(转子固定用树脂组合物的制造方法)
本实施方式的固定用树脂组合物的制造方法没有特别限定,例如能够如下进?#23567;?#39318;先,配合规定量的热固型树脂(A)、酚醛树脂系固化剂(B)和无机填充剂(C)以及优选的其他的添加剂等。接着,例如使用混合机、喷射式粉碎机、球磨机等将配合得到的混合物在常温下均匀粉碎、混合。之后,使用加热辊、捏合机或挤出机等的混炼机,将固定用树脂组合物加温到90~120℃左右,同时进行熔融混?#19969;?#25509;着,将混炼后的固定用树脂组合物冷却、粉碎,得到颗粒或粉末状的固态的固定用树脂组合物。通过?#23454;?#22320;调节这些制造工序?#26800;?#26465;件能够得到具有期望的分散度和流动性等的固定用树脂组合物。
本实施方式的固定用树脂组合物的粉末或颗粒的粒度例如优选为5mm以下。通过在5mm以下,能够抑制压片时发生填充不良、?#31181;破?#21058;的质量偏差增大。
进一步通过将得到的固定用树脂组合物的粉末或颗粒压片?#23578;停?#33021;够得到片剂。作为压片?#23578;?#25152;使用的装置,能够使用单发式或多连旋转式的压片机。片剂的形状没有特别限定,优选为圆柱状。压片机的阳模、阴模以及环?#36710;?#28201;度没有特别限定,优选为35℃以下。在超过35℃时,固定用树脂组合物由于反应而导致粘度上升,可能会损害流动性。压片压力优选在400×104以上3000×104以下Pa的?#27573;А?#36890;过使压片压力在上述上限值以下,能够抑制在片剂压片后立刻发生破损。另一方面,通过使压片压力在上述下限值以上,能够抑制因得不到充分的凝聚力而在输送中片剂破损。压片机的阳模、阴模的模具材?#30465;?#34920;面处理没有特别限定,能够使用公知的材质,作为表面处理的例子,例如可以列举放电加工、涂覆脱模剂、镀层处理、研磨等。
此外,本实施方式的固定部件的玻璃化转变温度(Tg)优选在130℃以上,更优选140℃以上。在上述下限值以上时,能够提高可靠性。上述玻璃化转变温度(Tg)的上限?#24471;?#26377;特别限定,优选为200℃以下, 更优选为190℃以下。由此,能够实现耐久性优异的转子。
并且,在本实施方式中,例如通过提高?#36153;?#26641;脂、固化剂的软化点,能够提高上述玻璃化转变温度(Tg)。
本实施方式的固定部件的150℃时的弯曲强度优选在70MPa以上,更优选在100MPa以上。在上述下限值以下时,不易产生裂纹等,可靠性提高。作为上述弯曲强度的上限值,没有特别限定,优选在300MPa以下,更优选在250MPa以下。由此,能够实现耐久性优异的转子。
并且,在本实施方式中,例如通过对无机填充剂的表面进行?#21058;?#21058;处理,能够提高上述弯曲强度。
本实施方式的固定部件的150℃时的弯曲弹性模量的上限值优选在1.6×104MPa以下,更优选在1.3×104MPa以下。当在上述上限值以下时,由于应力缓和能够提高可靠性。作为上述弯曲弹性模量的下限值,没有特别限定,优选在5000MPa以上,更优选在7000MPa以上。由此,能够实现耐久性优异的转子。
并且,在本实施方式中,例如通过增加低应力剂的添加量、减少填充剂的配合?#24247;齲?#33021;够?#26723;?#19978;述弯曲弹性模量。
本实施方式的固定部件的25℃以上玻璃化转变温度(Tg)以下的区域?#26800;?#32447;膨胀系数(α1)优选为10ppm/℃以上25ppm/℃以下,更优选15ppm/℃以上20ppm/℃以下。在上述?#27573;?#20869;时,与电磁钢板的热膨胀差小、并且能?#29615;?#27490;磁体掉落。由此,能够实现耐久性优异的转子。
并且,在本实施方式中,例如通过增加无机填充剂的配合量,能?#26723;?#19978;述线膨胀系数(α1)。
本发明的固定部件的超过玻璃化转变温度(Tg)的区域?#26800;?#32447;膨胀系数(α2)优选为10ppm/℃以上100ppm/℃以下,更优选为20ppm/℃以上80ppm/℃以下。在上述?#27573;?#20869;时,与电磁钢板的热膨胀差小,并且能?#29615;?#27490;磁体掉落。由此,能够实现耐久性优异的转子。
并且,在本实施方式中,例如通过增加无机填充剂的配合量,能够?#26723;?#19978;述线膨胀系数(α2)。
(转子的制造方法)
本实施方式的转子100的制造方法例如可以如下进?#23567;?#39318;先,准备设有多个沿旋转轴170所贯通的贯通孔的周边部配置的孔部150的 转子芯110。接着,将磁铁120插入孔部150?#23567;?#25509;着,在孔部150与磁铁120的分离部140填充固定用树脂组合物。接着,将固定用树脂组合物固化,得到固定部件130。接着,向转子芯110所具有的贯通孔中插入旋转轴170,并且在转子芯上固定设置旋转轴170。由此,得到本实施方式的转子100。
在本实施方式中,作为向分离部140填充固定用树脂组合物的方法,优选使用?#24230;氤尚汀?#19979;面进行详细说明。
首先,对?#24230;氤尚?#35013;置进行说明。图10是?#24230;氤尚?#25152;使用的?#24230;氤尚?#35013;置的上模具200的截面图。
作为固定部件130的形成方法的一例,采用使用片状的固定用树脂组合物进行?#24230;氤尚?#30340;方法。该?#24230;氤尚?#20351;用?#24230;氤尚?#35013;置。该?#23578;?#35013;置具备:上模具200,该上模具具有供给片状的固定用树脂组合物的罐210、和使熔融状态的固定用树脂组合物移动的流路220;下模具(未?#38469;?;对这些上模具200和下模具进行加热的加热单元;和挤出熔融状态的固定用树脂组合物的挤出机构。?#24230;氤尚?#35013;置例如还可以具备搬送转子?#38236;?#30340;搬?#20984;?#33021;。
上模具200和下模具优选在?#24230;氤尚?#26102;分别与转子芯110的上表面和下表面密合。因此,上模具200和下模具例如为板状。本实施方式的上模具200和下模具,在?#24230;氤尚?#26102;不覆盖转子芯110的整体,这一点与半导体装置的制造方法所使用的通常的传递模塑?#23578;?#30340;模具不同。即,本实施方式的上模具200和下模具,在?#24230;氤尚?#26102;不覆盖转子芯110的侧面。另一方面,传递模塑?#23578;?#30340;模具以在由上模具和下模具构成的腔体内配置半导体芯片整体的方式构成。
并且,如图10所示,罐210可以具有2个不同的流路220。此时,与1个罐210连接的两个流路配置成Y字状。由此,能够从1个罐210向2个孔部150填充本实施方式的固定用树脂组合物。并且,1个罐210可以仅具有向1个孔部150填充固定用树脂组合物的1个流路,还可以具有向3个以上的孔部150填充固定用树脂组合物的3个以上的流路。在1个罐210具有多个流路220时,多个流路220可以彼此独立,也可以连续。
接着,对本实施方式的?#24230;氤尚?#36827;行说明。
首先,将转子芯110在烘箱或者热盘上等进行预热,之后,固定在未?#38469;镜某尚?#35013;置的下模具上。接着,在转子芯110的孔部150中插入磁铁120。接着,使下模具上升,将上模具200按压到转子芯110的上表面。由此,由上模具200和下模具将转子芯110的上表面和下表面夹入。此时,上模具200?#26800;?#27969;路220的前端部配置在孔部150与磁铁120的分离部140上。此外,转子芯110通过来自?#23578;?#35013;置的下模具和上模具200的热传导被加热。?#23578;?#35013;置的下模具和上模具200被温度调节为例如150℃~200℃左右,以使得转子芯110达到适合固定用树脂组合物的?#23578;汀?#22266;化的温度。在该状态下,将片状的固定用树脂组合物供给到上模具200的罐210内。供给到上模具200的罐210内的片状的固定用树脂组合物在罐210内被加热,形成熔融状态。
接着,通过柱塞(挤出机构)将熔融状态的固定用树脂组合物从罐210中挤出。于是,固定用树脂组合物在流路220中移动,填充到孔部150与磁铁120的分离部140。在固定用树脂组合物被填充到分离部140的过程中,转子芯110通过来自模具(下模具和上模具200)的热传导被加热。通过转子芯110被加热,?#22266;?#20805;到分离部140的固定用树脂组合物固化。由此,形成固定部件130。
此时,使固定用树脂组合物固化时的温度条件,例如可以为150℃~200℃。并且,固化时间例如可以为30秒~180秒。由此,插入到孔部150内部的磁铁120被固定部件130固定。此后,将上模具200从转子芯110的上表面离开。接着,在转子芯110的贯通孔中插入旋转轴170,并且将旋转轴170固定设置在转子芯110上。
由此,得到本实施方式的转子100。
本实施方式的?#24230;氤尚?#26041;法不需要进?#22411;?#27169;,这一点与半导体装置的制造所使用的传递模塑?#23578;?#26041;法不同。
利用?#24230;氤尚?#26041;法,在转子芯110的上表面与上模具200密合的状态下,通过上模具200的流路220向转子芯110的孔部150内填充固定用树脂组合物。因此,转子芯110的上表面与上模具200之间不会填充树脂,上模具200与上表面容易装拆。
另一方面,利用传递模塑?#23578;?#26041;法,由于在半导体芯片与模具之间的腔体中填充树脂,因此需要将模具从?#23578;?#21697;完好地脱模。因此, 用于封装半导体芯片的树脂特别要求模具与?#23578;?#21697;的脱模性。
本实施方式的转子100能够搭载在混合动力车、燃料电池车和电动汽车等的电动车?#23613;?#28779;车以及船舶等的交通工具?#23567;?
实施例
下面,参照实施例详细说明本发明,但是本发明不受下述实施例的记载的任何限定。如果没有特别说明,以下记载的?#33018;蕁北?#31034;“质量份?#20445;埃ァ北?#31034;“质量%?#34180;?
各实施例和各比较例中使用的原料成分如下。
(热固型树脂(A))
?#36153;?#26641;脂1:邻甲酚线型酚醛型?#36153;?#26641;脂(DIC公司制造、EPICLONN-670)
?#36153;?#26641;脂2:邻甲酚线型酚醛型?#36153;?#26641;脂(日本化药株式会社制造、EOCN-1020-55)
?#36153;?#26641;脂3:制造方法后述。
(固化剂(B))
酚醛树脂系固化剂1?#21512;?#22411;酚醛树脂(住友电木株式会社制造、PR-HF-3)
酚醛树脂系固化剂2?#21512;?#22411;酚醛树脂(住友电木株式会社制造、PR-51470)
酚醛树脂系固化剂3:苯酚芳烷基型酚醛树脂(明和化成株式会社制造、MEH-7851SS)
(无机填充剂(C))
球形二氧化硅1(电气化学工业株式会社制造、FB-950、平均粒径D5023μm、最大粒径Dmax71μm)
球形二氧化硅2(电气化学工业株式会社制造、FB-35、平均粒径D5010μm、最大粒径Dmax71μm)
(固化促进剂(D))
固化促进剂:三苯基膦(KI化成株式会社制造、PP-360)
(硅烷?#21058;?#21058;(F))
硅烷?#21058;?#21058;1?#23475;?氨基丙基三乙氧基硅烷(信越化学工业株式会社 制造、KBE-903)
硅烷?#21058;?#21058;2:苯基氨基丙基三甲氧基硅烷(Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造、CF4083)
硅烷?#21058;?#21058;3?#23475;??#36153;?#19993;氧基丙基三甲氧基硅烷(CHISSO株式会社制造、GPS-M)
硅烷?#21058;?#21058;4?#23475;?巯丙基三甲氧基硅烷
(其它的添加剂)
脱模剂:巴西棕榈蜡(NIKKO FINE株式会社制造、Nikko carnauba)
离子捕捉剂:水滑石(协和化学工业株式会社制造、商品名DHT-4H)
着色剂:炭黑(三菱化学株式会社制造、MA600)
三唑:3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇
低应力剂:硅树脂(信越化学工业株式会社制造、KMP-594)
阻燃剂:氢氧化铝(住友化学株式会社制造、CL-303,平均粒径D503.5μm)
下面对?#36153;?#26641;脂3的制造方法进行说明。首先,对合成?#36153;?#26641;脂3所使用的前体酚醛树脂(P1)的合成方法进行说明。
在可拆分式烧瓶中称量作为起始物质酚醛树脂(PO)的具有亚苯基骨架的苯酚芳烷基树脂(明和化成株式会社制造、MEH-7800SS、羟基当量175g/eq、软化点67℃)525质量份、1-氯甲基萘(东京化成工业株式会社制造、熔点20℃、分子量176.6、纯度99.1%)53质量份、甲基异丁基酮580质量份、四?#19968;?#27695;化铵(东京化成工业株式会社制造、熔点39℃、分子量176.6、纯度99.1%)6质量份。然后,在可拆分式烧瓶上安装搅拌器、温度计、回流冷凝器、氮导入口,之后在室温下一边进?#26800;?#27668;鼓泡一边进行搅拌,使成分溶解。
然后,通过开始加温,一边将体?#30340;?#30340;温度维持在65℃以上75℃以下的?#27573;В?#19968;边用1小时慢慢地添加49%氢氧化钠水溶液27质量份(0.33摩尔),之后,一边进行升温维持在95℃以上105℃以下的?#27573;В?#19968;边反应3小时。反应结束后,冷却至室温。然后,加入磷酸二氢钠10质量份中和后,加入蒸馏水300质量份进行振荡。振荡后弃去水层, 重复进行该操作(水洗)直至清?#27492;?#36798;到?#34892;浴?#28982;后,在125℃、2mmHg的减?#22266;?#20214;下,蒸馏除去甲基异丁基酮,由此得到下述式(I)所?#38236;?#21069;体酚醛树脂(P1)(c为1~20的整数,d为0~20的整数,结构式的两末?#23435;?#27682;原子。在d=0的聚合物中,c为2~20的整数,c个羟基亚苯基重复单元之间一定具有(c-1)个苯基芳烷基重复单元。另外,在d≥1的聚合物中,(c+d)为2~20的整数,c个羟基亚苯基重复单元和d个萘基甲氧基亚苯基重复单元可以分别连续地排列,也可以彼?#31169;?#26367;或无规地排列,但各自之间一定具有(c+d-1)个苯基芳烷基重复单元。羟基当量210)。

下面,对使用前体酚醛树脂(P1)的?#36153;?#26641;脂3的合成方法进行说明。
在可拆分式烧瓶上安装搅拌器、温度计、回流冷凝器、氮导入口,之后加入前体酚醛树脂(P1)500质量份、表氯醇1320质量份、二甲亚砜260质量份。加热到45℃使其溶解后,用2小时添加氢氧化钠(固体细粒状、纯度99%)97质量份,升温到50℃反应2小时,再升温到70℃反应2小时。反应后,加入蒸馏水300质量份进行振荡,之后弃去水层,重复进行该操作(水洗)直至清?#27492;?#36798;到?#34892;浴?#28982;后,在125℃、2mmHg的减?#22266;?#20214;下蒸馏除去油层?#26800;?#34920;氯醇和二甲亚砜。在得到的固态物中加入甲基异丁基酮1100质量份进行溶解,并加热到70℃。然后,用1小时添加30质量%氢氧化钠水溶液31质量份,反应1小时后,静置从而丢弃水层。然后,在油层中加入蒸馏水150质量份进行水洗操作,重复进?#22411;?#26679;的水洗操作直至清?#27492;?#36798;到?#34892;浴?#27700;洗操作后,通过加热减压蒸馏除去甲基异丁基酮,得到下述通式(II)所?#38236;幕费?#26641;脂3(c为1~20的整数,d为0~20的整数,结构式的两末?#23435;?#27682;原子。在d=0的聚合物中,c为2~20的整数,c个取代或者无取代的?#36153;?#19993;氧基亚苯基重复单元之间一定具有(c-1)个苯基芳烷基重复单元。另外,在d≥1的聚合物中,(c+d)为2~20的整数,c个取 代或者无取代的?#36153;?#19993;氧基亚苯基重复单元、和d个萘基甲氧基亚苯基重复单元可以分别连续地排列,也可以彼?#31169;?#26367;或无规地排列,但各自之间一定具有(c+d-1)个苯基芳烷基重复单元。?#36153;?#24403;量为281、软化点为56℃、150℃时的ICI粘度1.0dPa·s)。

在实施例1~4中,将预先实施了硅烷?#21058;?#22788;理的无机填充剂(C)用作处理二氧化硅。无机填充剂(C)的硅烷?#21058;?#22788;理如下进?#23567;?
首先,以105℃对球形二氧化硅1和球形二氧化硅2分别干燥12小时。接着,将60重量部球形二氧化硅1和20重量部球形二氧化硅2?#24230;?#21040;混合机中,搅拌10分钟。接着,一边对球形二氧化硅1和球形二氧化硅2的混合物喷雾0.3重量部硅烷?#21058;?#21058;1,一边对该混合物搅拌20分钟。此时,喷雾硅烷?#21058;?#21058;1的时间为10分钟左右。另外,混合机内的湿度为50%以下。然后,通过继续搅拌60分钟,将二氧化硅与硅烷?#21058;?#21058;1混合。
接着,从混合机取出,在20±5℃的条件下熟化7天。接着,放在200mesh的筛上,除去粗大颗粒。由此,得到实施了硅烷?#21058;?#22788;理的无机填充剂(C)。其中,混合机使用螺带式掺合器。另外,螺带式掺合器的转速为30rpm。
并且,硅烷?#21058;?#21058;2、3和4添加到树脂?#23567;?
(实施例和比较例)
在实施例和比较例中,按照表所?#38236;?#37197;合量配合各成分,使用混合机在常温下混合,得到粉末状中间体。将得到的粉末状中间体填装到自动供给装置(料斗)中,向80℃~100℃的加热辊定量供给,进行熔融混?#19969;?#28982;后进行冷却,接着进行粉碎,得到固定用树脂组合物。使用?#23578;?#35013;置,对得到的固定用树脂组合物进行压片?#23578;停?#30001;此得到片。
对得到的固定用树脂组合物进行下述所?#38236;?#27979;定和评价。
在实施例1~4和比较例1~3中,为了得到转子固定用树脂组合 物的固化物,采用以175℃加热4小时的固化条件。另外,下述测定所使用的转子固定用树脂组合物的固化物?#23578;?#20026;依据JIS K7162的形状并固化,由此得到试验片。
另外,将实施例1~4和比较例1~3中各成分的配合比例汇总在以下的表1?#23567;?
下面,详细说明对于采用下述表1的配合比例得到的各固化物进?#26800;?#27979;定和评价。
(评价项目)
伸长率:将依据JIS K7162?#23578;?#20026;哑铃型的转子固定用树脂组合物的固化物(以下,称为试验片)在温度120℃或25℃、试验负荷20MPa和100小时的条件下进行拉伸试验,测定此时得到的试验片的伸长率。其中,伸长率的单位为%。另外,伸长率为由负荷时间和负荷所规定的值。具体而言,将形成的哑铃状的固化物在拉伸试验前的总长设为X0mm、拉伸试验后的总长设为X1mm时,由以下的式子求出。另外,伸长率的测定使用蠕变试验机(A&D公司制造,CP5-L-200)和应变计(共和电业株式会社制造、KFG-5-120)。
伸长率[%]={(X1mm-X0mm)/X0mm}×100
弹性模量:将依据JIS K7162?#23578;?#20026;哑铃型的转子固定用树脂组合物的固化物(以下,称为试验片)在温度120℃或25℃、试验负荷20MPa和100小时的条件下进行拉伸试验100小时。单位为MPa。
将关于上述评价项目的评价结果和各成分的配合比例一同示于以下的表1~表4。其中,〇表示有,×表示无。
[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

伸长率a是表示转子?#23616;械?#27704;久磁铁的耐久性的指标。具体而言,在将伸长率a小的转子固定用树脂组合物用作材料的情况下,能够得 到位置稳定性?#24049;?#30340;高耐久性的转子芯。从表4也可知,实施例1~6的固化物与比较例的值相比均具有较低的伸长率a。根据该结果,在使用具有实施例记载的组成的转子固定用树脂组合物制造转子?#38236;?#24773;况下,能够得到不易变形且具有?#24049;?#30340;位置稳定性的耐久性优异的转子芯。
对实施例1~6记载的转子固定用树脂组合物而言,为了提高弹性模量a,使树脂组合物的配合、二氧化硅的表面处理(处理前的干燥、pH的管理、熟化时间)、其它的处理等最优化。在实施例1~6中,对现有?#38469;?#20013;不存在的配方进行?#33455;?#20351;其最优化,下面进行详细说明。
具体而言,在实施例1中,在使其含有包括新颖的?#36153;?#26641;脂3的2?#21482;费?#26641;脂的方面、使用2?#22336;?#37275;树脂系固化剂的方面、使无机填充剂(C)的硅烷?#21058;?#22788;理最优化的方面等,进行?#38469;?#19978;创新。在实施例2中,在使无机填充剂(C)的硅烷?#21058;?#22788;理最优化方面等进行?#38469;?#19978;的创新。在实施例3中,在使用不添加蜡的物质的方面、使无机填充剂(C)的硅烷?#21058;?#22788;理最优化的方面等,进行?#38469;?#19978;的创新。在实施例4中,在使其含有新颖的?#36153;?#26641;脂的方面、使其含有3?#22336;?#37275;树脂系固化剂的方面、使用不添加蜡的物质的方面、使无机填充剂(C)的硅烷?#21058;?#22788;理最优化的方面等,进行?#38469;?#19978;的创新。在实施例5中,在使其包含包括新颖的?#36153;?#26641;脂3的2?#21482;费?#26641;脂的方面、使用2?#22336;?#37275;树脂系固化剂的方面、使无机填充剂(C)的硅烷?#21058;?#22788;理最优化的方面等,进行?#38469;?#19978;的创新。在实施例6中,在使其含有新颖的?#36153;?#26641;脂3的方面、使无机填充剂(C)的硅烷?#21058;?#22788;理最优化的方面等,进行?#38469;?#19978;的创新。
符号说明
100:转子;110:转子芯;112:电磁钢板;116:槽部;118a:端板;118b:端板;120:磁铁;121:侧壁;123:侧壁;125:侧壁;127:侧壁;130:固定部件;132?#21512;?#32541;填充用树脂部件;140:分离;部;150:孔部;151:侧壁;152?#21512;?#32541;;153:侧壁;154a:孔部;154b:孔部;155:侧壁;156:孔部;157:侧壁;160:铆接部;170:旋转轴;200:上模具;210:罐;220:流路。

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本文标题:转子固定用树脂组合物、转子和汽车.pdf
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