不饱和聚酯树脂组合物、不饱和聚酯树脂组合物的颗粒、电动机的制作方法

本发明涉及在轴向空隙型电动机、尤其是具备无铁心型的电枢的轴向空隙型电动机中作为对电枢的电枢绕组卷绕体单片集合体进行树脂密封的树脂材料的不饱和聚酯树脂组合物、不饱和聚酯树脂组合物的颗粒、以及包含其的电动机。

背景技术：

在轴向空隙型电动机中，具备无铁心型的电枢的轴向空隙型电动机作为汽车等的散热器冷却风扇以及汽车空调用冷凝器冷却风扇等的驱动源从上世纪80年代起被持续地大量使用至今。

对电枢的电枢绕组卷绕体单片集合体进行树脂密封的树脂材料是不饱和聚酯树脂。一直使用相同的材料而未改变其组成和配方。

然而，由于用于不饱和聚酯树脂的原料的一部分中可能会出现停止制造等的原料，因此将近半个世纪地延续不饱和聚酯树脂的制造而不改变用于不饱和聚酯树脂的原料的组成和配方是困难的。目前，在用于不饱和聚酯树脂的一部分原料中不断出现不可获得的情况。

另外，长期以来希望改善不饱和聚酯树脂的性状的一部分特性。

本发明谋求在提高不饱和聚酯树脂的易获得性的同时改善不饱和聚酯树脂的性状。

关于不饱和聚酯树脂的现有技术文献，可以举出日本专利特公昭62-10538号公报以及日本专利特开平6-197484号公报等。

需要说明的是，关于上面提到的颗粒，在本说明书中作为表示将树脂材料成形为直径为数mm的圆筒型或圆盘型等的小粒的术语而使用。颗粒作为制造由树脂得到的成形体的工序的材料之一使用。颗粒是未加工的原料，被运送到制造工厂，在制造由树脂得到的成形体的工序中，再熔化后被再固化，被成型为由最终产物的树脂材料构成的制品。

技术实现要素：

发明要解决的问题

上述背景技术中记载了得出本发明的背景。以下详细说明本发明的课题。

现有的不饱和聚酯树脂组合物在构成材料的一部分中包含季戊四醇三酯。包含季戊四醇三酯的理由在于，作为对具备无铁心型的电枢的轴向空隙型电动机中的电枢的电枢绕组卷绕体单片集合体进行树脂密封的树脂材料，能够得到合适的树脂特性。然而，季戊四醇三酯并非自过去就被大量使用那样的材料，是少量的特殊制造品。季戊四醇三酯通常不易获得。季戊四醇三酯逐渐面临着最终无法获得的状况。

季戊四醇三酯的熔点为53℃。在包含季戊四醇三酯的不饱和聚酯树脂组合物的制造中，形状调整为颗粒的物质作为中间利用形态被用于树脂成型工序。形状调整为颗粒的不饱和聚酯树脂组合物在运送时或保管时等会发生颗粒彼此互相粘合而成为块状的粘连现象。

粘连现象在将电枢绕组卷绕体单片集合体埋设于由不饱和聚酯树脂组合物得到的成型体中的电枢的树脂成型工序中也会导致不良情况。具体而言，在注射成形机内部或向注射成形机供给颗粒的管等的供给设备内颗粒发生堵塞。其结果，成形条件变得不稳定，从而甚至在电枢绕组卷绕体单片集合体的细部也产生未充分填充不饱和聚酯树脂组合物熔融再固化的材料的未填充部位(也被称为孔隙、填充不足(short shot)等)。

本发明鉴于上述问题，以提供消除粘连现象的产生的不饱和聚酯树脂组合物的颗粒作为主题。作为次要效果，旨在消除材料获得的困难性。

用于解决问题的方案

首先，为了解决问题，研究了选择可替代季戊四醇三酯的物质。其结果，发现了季戊四醇四硬脂酸酯化合物。于是，包含该季戊四醇四硬脂酸酯化合物的本发明如下所述。

用于解决问题的第1技术方案为一种不饱和聚酯树脂组合物，其包含主材料和副材料，所述主材料包含不饱和聚酯醇酸树脂(unsaturated polyester alkyd resin)、共聚性单体以及季戊四醇四硬脂酸酯化合物，所述副材料包含聚合引发剂、补强剂以及无机填充剂。

另外，第2技术方案在第1技术方案的不饱和聚酯树脂组合物中包含1.25重量％～3.75重量％的季戊四醇四硬脂酸酯化合物，并且，相对于不饱和聚酯树脂组合物中所含的不饱和聚酯醇酸树脂和共聚性单体的总量，包含5重量％～15重量％的季戊四醇四硬脂酸酯化合物。

发明的效果

根据本发明能够消除将不饱和聚酯树脂组合物以颗粒的形式使用时的粘连现象的产生。

另外，使用本发明的不饱和聚酯树脂组合物，能够抑制将电枢绕组卷绕体单片埋设于树脂成型体所得的电枢(转子)中的、未被充分地填充至电枢绕组卷绕体单片集合体的细部的未填充部位的产生，工业性价值巨大。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的电动机的构成的图。

图2是示出本发明的实施方式的电动机的、包含对电枢绕组卷绕体单片集合体进行树脂密封的成型体的电枢的立体图。

具体实施方式

下面，使用附图和表对本发明的实施方式的电动机进行说明。

(实施方式)

图1是示出本发明的实施方式的电动机的构成的图。图2是示出本发明的实施方式的电动机的、包含对电枢绕组卷绕体单片集合体进行树脂密封的成型体的电枢的立体图。

图2中，将电枢绕组卷绕体单片集合体8埋设于树脂成型体7中的电枢1具备轴2。图1中，电枢1利用一对轴承3可自由旋转地支承轴2。输出轴侧的轴承架5A和电刷保持壳侧的轴承架5B分别保持一对轴承3的外环。输出轴侧的轴承架5A的磁石容纳部中配置有磁石4。电刷保持壳侧的轴承架5B的电刷保持壳容纳部中配置有电刷保持壳6。树脂成型体7的树脂材料是至少包含季戊四醇四硬脂酸酯的不饱和聚酯树脂组合物。

本实施方式的不饱和聚酯树脂是在不饱和聚酯醇酸和烯丙基系共聚性单体的溶液中根据需要加入阻聚剂等各种添加剂而成的。

不饱和聚酯醇酸是以羧酸为主要成分制造的。例如，以饱和二羧酸、饱和二羧酸的酸酐或饱和二羧酸的二烷基酯；不饱和羧酸或不饱和羧酸的酸酐；以及二醇成分为原料通过酯化反应制造。作为饱和二羧酸，也可以使用邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、以及六氢邻苯二甲酸等，但优选为对苯二甲酸。作为不饱和羧酸，有富马酸、马来酸、衣康酸等。作为二醇成分，有乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、新戊二醇、双酚类的环氧烷加成物、卤化双酚的环氧烷加成物等。

对于作为另一主要成分的烯丙基系共聚性单体，可以使用邻苯二甲酸二烯丙基酯、三烯丙基异氰脲酸酯等。另外，可根据需要适宜地加入用于确保脱模性的硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚合引发剂、以及玻璃纤维等补强剂、无机填充剂或颜料等。

接着，对本实施方式的不饱和聚酯树脂组合物进行说明。不饱和聚酯树脂组合物是相对于不饱和聚酯醇酸树脂的共聚性单体溶液和不饱和聚酯醇酸树脂添加5重量％以上且15重量％以下的季戊四醇四硬脂酸酯化合物的组合物。季戊四醇四硬脂酸酯化合物小于5重量％时，不能确保成形时的流动性，不能将树脂充分地填充至绕组的细部。季戊四醇四硬脂酸酯化合物大于15重量％时，不能确保树脂的热稳定性。

季戊四醇四硬脂酸酯(CAS(Chemical Abstracts Service)号115-83-3)的熔点为约63℃。季戊四醇四硬脂酸酯在船或汽车中的运送时的温度或在工厂内的温度下也不会软化。在树脂成形工序中使用时的不饱和聚酯树脂组合物的颗粒不产生粘连现象。因此，树脂成形是正常的。因此，能够抑制以成形时的成形条件的不稳定性为原因产生的对电枢绕组卷绕体单片集合体的细部的未填充不良情况的产生。因此，能够提供具备成型品质良好的树脂密封体的电枢和电动机。

实施例1

将不饱和聚酯醇酸20重量％、邻苯二甲酸二烯丙基酯单体5重量％、季戊四醇四硬脂酸酯2.5重量％、作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯0.25重量％、作为补强剂的玻璃纤维5重量％、作为无机填充剂的粉末的碳酸钙60重量％、以及其它(颜料、脱模剂、添加剂等)余量加在一起的测量物设为100重量％，将该测量物在室温下一次性混合之后，用挤出混炼机在80～100℃下进行混炼并挤出，将线料利用热切割机形成φ5mm、长度为3～6mm的不饱和聚酯树脂组合物的颗粒。

实施例2

将不饱和聚酯醇酸20重量％、邻苯二甲酸二烯丙基酯单体5重量％、季戊四醇四硬脂酸酯1.25重量％、作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯0.25重量％、作为补强剂的玻璃纤维5重量％、作为无机填充剂的粉末的碳酸钙60重量％、以及其它(颜料、脱模剂、添加剂等)余量加在一起的测量物设为100重量％，将该测量物在室温下一次性混合之后，用挤出混炼机在80～100℃下进行混炼并挤出，将线料利用热切割机形成φ5mm、长度为3～6mm的不饱和聚酯树脂组合物的颗粒。

实施例3

将不饱和聚酯醇酸20重量％、邻苯二甲酸二烯丙基酯单体5重量％、季戊四醇四硬脂酸酯3.75重量％、作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯0.25重量％、作为补强剂的玻璃纤维5重量％、作为无机填充剂的粉末的碳酸钙60重量％、以及其它(颜料、脱模剂、添加剂等)余量加在一起的测量物设为100重量％，将该测量物在室温下一次性混合之后，用挤出混炼机在80～100℃下进行混炼并挤出，将线料利用热切割机形成φ5mm、长度为3～6mm的不饱和聚酯树脂组合物的颗粒。

(比较例)

作为比较例，将不饱和聚酯醇酸20重量％、邻苯二甲酸二烯丙基酯单体5重量％、季戊四醇三酯2.5重量％、作为聚合引发剂的过氧化二异丙苯0.25重量％、作为补强剂的玻璃纤维5重量％、作为无机填充剂的粉末的碳酸钙60重量％、以及其它(颜料、脱模剂等)余量加在一起的测量物设为100重量％，将该测量物在室温下一次性混合之后，用挤出混炼机在80～100℃下进行混炼并挤出，将线料利用热切割机形成φ5mm、长度为3～6mm的不饱和聚酯树脂组合物的颗粒。

(关于评价方法和电动机的构成)

准备由上述各实施例和比较例得到的各个不饱和聚酯树脂组合物的颗粒，将20kg的各个不饱和聚酯树脂组合物的颗粒放入塑料盒，确认在被认为船运中的运送时的最高温度的气氛温度60℃下放置1周之后的粘连现象。

另外，使用由气氛温度60℃下放置1周后的各实施例和比较例得到的各个不饱和聚酯树脂组合物的颗粒形成树脂成型体。首先，将导体直径为0.3mm的绝缘电线卷绕13圈而形成电枢绕组卷绕体单片。将各个该电枢绕组卷绕体单片和各个换向器的换向器片电接合，形成沿径向排列成放射状的扁平状的电枢绕组卷绕体单片集合体。将该电枢绕组卷绕体单片集合体用不饱和聚酯树脂组合物的颗粒的熔体进行成型密封，将电枢绕组卷绕体单片集合体埋设于树脂成型体中，由此构成电枢。该成型密封时的条件为：金属模具温度170℃、树脂温度90℃、注射压力10MPa、固化时间150秒。对于电枢，每个实施例和比较例制作100台，从而进行评价。

(表1)中示出各实施例和比较例的评价结果。如由(表1)所示的评价结果明确的那样，本实施方式的不饱和聚酯树脂组合物的颗粒中没有发生粘连现象，为良好。

表1

另外，在本实施方式的不饱和聚酯树脂组合物的颗粒的熔体中以埋设电枢绕组卷绕体单片集合体的方式进行树脂密封的电枢中，不存在无不饱和聚酯树脂组合物的颗粒的熔体的填充的未填充部位的产生，是良好的。

如上所述，使用相对于不饱和聚酯醇酸树脂的量和共聚性单体的量的总值包含5重量％以上且15重量％以下的季戊四醇四硬脂酸酯化合物、并且包含将该不饱和聚酯树脂组合物设为100重量％时为1.25重量％以上且3.75重量％以下的量的季戊四醇四硬脂酸酯化合物的不饱和聚酯树脂组合物，将电枢绕组卷绕体单片集合体埋设于树脂成型体中，从而构成电枢。由此，能够提供具备成型品质良好的树脂密封体的电枢和电动机。因此，工业性价值大。

如上所述，本实施方式的不饱和聚酯树脂组合物包含主材料和副材料，所述主材料包含不饱和聚酯醇酸树脂、共聚性单体、以及季戊四醇四硬脂酸酯化合物，所述副材料包含聚合引发剂、补强剂、以及无机填充剂。由此，能够消除以颗粒的形态使用不饱和聚酯树脂组合物时的粘连现象的产生。另外，在使用不饱和聚酯树脂组合物将电枢绕组卷绕体单片埋设于树脂成型体而得到的电枢(转子)中，能够抑制未被充分地填充至电枢绕组卷绕体单片集合体的细部的未填充部位的产生。

另外，本实施方式的不饱和聚酯树脂组合物中也可以包含1.25重量％～3.75重量％的季戊四醇四硬脂酸酯化合物。另外，相对于不饱和聚酯树脂组合物中包含的不饱和聚酯醇酸树脂和共聚性单体的总量，也可以包含5重量％～15重量％的季戊四醇四硬脂酸酯化合物。由此，能够消除以颗粒的形态使用不饱和聚酯树脂组合物时的粘连现象的产生。另外，在使用不饱和聚酯树脂组合物将电枢绕组卷绕体单片埋设于树脂成型体而得到的电枢(转子)中，能够抑制未被充分地填充至电枢绕组卷绕体单片集合体的细部的未填充部位的产生。

另外，也可以包含玻璃纤维作为补强剂。

另外，也可以包含粉末的碳酸钙作为无机填充剂。

另外，也可以至少包含脱模剂、颜料或添加剂中的任一者。

另外，本实施方式的不饱和聚酯树脂组合物的颗粒也可以被制成将不饱和聚酯树脂组合物的外形形状成形为圆筒型或圆盘型等的小粒等。

另外，本实施方式的电动机也可以在电枢中包含不饱和聚酯树脂组合物的成型体。

产业上的可利用性

本发明适合作为汽车等的散热器冷却风扇以及汽车空调用冷凝器冷却风扇等的驱动源的轴向空隙型电动机。尤其适合具备无铁心型的电枢的轴向空隙型电动机。