JP2011111540A

JP2011111540A - Bobbin

Info

Publication number: JP2011111540A
Application number: JP2009269545A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Kobayashi; 慎一郎小林
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2011-06-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bobbin having an excellent mechanical strength and high heat conductivity without deteriorating electrical insulating properties. <P>SOLUTION: The bobbin is obtained by molding a thermosetting resin molding material. Furthermore, the bobbin is provided by molding the thermosetting resin molding material containing, based on the whole of the thermosetting resin molding material, 10-40 wt.% of a thermosetting resin, 5-30 wt.% of wollastonite, and 40-80 wt.% of alumina. In the thermosetting resin molding material, the wollastonite is preferably a needle-like form having an average length of 0.1-100 μm, and the alumina is a spherical form having an average particle diameter of 0.1-70 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ボビンに関するものである。 The present invention relates to a bobbin.

熱硬化性樹脂成形材料は、耐熱性、機械的強度、及び、電気絶縁性に優れ、低コストの材料として、各種分野、用途において幅広く用いられている。これらの成形品の中で、ボビンは電気部品として様々な電気機器の内部に用いられ、主にトランス部品やコイル部品として使用されている。
近年、これらの部品の小型化、高出力化に伴い、トランスやコイルに熱が発生しやすくなっており、トランスやコイルへの蓄熱が起こることによりトランスやコイル自身の故障につながるだけでなく、トランスやコイルから発生する熱により周囲の機器に悪影響を及ぼすことが懸念されている。このような問題に対しては、熱放散性の高い熱硬化性樹脂成形材料を用いることによって成形品の熱伝導性を向上させ、トランスやコイルから発生する熱を放散させることにより、トランスやコイルとして安定した機能が発揮できると考えられる。 Thermosetting resin molding materials are excellent in heat resistance, mechanical strength and electrical insulation, and are widely used in various fields and applications as low-cost materials. Among these molded products, the bobbin is used as an electrical component in various electrical devices, and is mainly used as a transformer component or a coil component.
In recent years, with the miniaturization and high output of these parts, heat is easily generated in the transformer and coil, and not only does the heat storage in the transformer or coil lead to failure of the transformer or coil itself, There is a concern that the heat generated from the transformer and the coil may adversely affect the surrounding equipment. For such problems, by using a thermosetting resin molding material with high heat dissipation, the thermal conductivity of the molded product is improved, and the heat generated from the transformer and coil is dissipated, so that the transformer and coil It is considered that a stable function can be exhibited.

こうした問題に対し、熱伝導性の高い成形品を得られる樹脂成形材料が求められるが、従来、グラファイトやカーボン繊維といった基材を用いることで成形品の熱伝導性を向上させていた。
しかしながら、これらの基材は導電性であることから絶縁抵抗を大幅に低下させてしまうため、電気絶縁性を必要とする電気電子部品であるボビンには適用できなかった。 In order to solve these problems, a resin molding material capable of obtaining a molded product having high thermal conductivity is required. Conventionally, the thermal conductivity of the molded product has been improved by using a base material such as graphite or carbon fiber.
However, since these base materials are electrically conductive, the insulation resistance is greatly reduced, and therefore cannot be applied to bobbins that are electrical and electronic parts that require electrical insulation.

また、電気絶縁性を低下させずに熱伝導性と機械的強度を満足させるために、チッ化ホウ素等の高熱伝導性充填材とゴム成分を樹脂成形材料に加えて用いる方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
しかしながら、チッ化ホウ素等の高熱伝導性充填材とゴム成分により熱伝導性と機械的強度は向上するが、ゴム成分を含有することにより、得られた成形品については長期の耐熱性が低下すること、そのため耐熱性の要求される樹脂化部品には使用が困難という問題があった。 In addition, in order to satisfy thermal conductivity and mechanical strength without reducing electrical insulation, there is a method of using a high thermal conductive filler such as boron nitride and a rubber component in addition to a resin molding material (for example, (See Patent Document 1).
However, high thermal conductivity fillers such as boron nitride and the rubber component improve the thermal conductivity and mechanical strength, but the inclusion of the rubber component reduces the long-term heat resistance of the resulting molded product. For this reason, there is a problem that it is difficult to use the resin-made part which requires heat resistance.

さらに上記の問題点を解決するために、チッ化ホウ素等の高熱伝導性充填材と、補強材としてガラス繊維を樹脂成形材料に加えて用いる方法がある（例えば、特許文献２参照。）。
しかしながら、低熱伝導性のガラス繊維を含有することにより、成形品の熱伝導性が低下するといった問題があった。 Furthermore, in order to solve the above-mentioned problems, there is a method in which a high thermal conductivity filler such as boron nitride and a glass fiber as a reinforcing material are used in addition to a resin molding material (for example, see Patent Document 2).
However, there has been a problem that the thermal conductivity of the molded product is reduced by containing the low thermal conductivity glass fiber.

特開２００２−２２０５０７号公報JP 2002-220507 A 特開２００７−０７７３２５号公報JP 2007-0773325 A

本発明は、電気絶縁性を低下させることなく、機械的強度に優れ、且つ熱伝導性の高いボビンを提供するものである。 The present invention provides a bobbin having excellent mechanical strength and high thermal conductivity without deteriorating electrical insulation.

本発明者は、上記の点について鋭意検討を行った結果、熱硬化性樹脂、ウォラストナイト、及びアルミナを所定量含有する熱硬化性樹脂成形材料を用いることで、電気絶縁性を損なうことなく、高い熱伝導性を有し、機械的強度に優れたボビンが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies on the above points, the inventor of the present invention uses a thermosetting resin molding material containing a predetermined amount of thermosetting resin, wollastonite, and alumina without impairing electrical insulation. The present inventors have found that a bobbin having high thermal conductivity and excellent mechanical strength can be obtained, and the present invention has been completed.

このような目的は、以下の本発明（１）〜（４）により達成される。
（１）熱硬化性樹脂成形材料を成形してなるボビンであって、
上記熱硬化性樹脂成形材料全体に対して、熱硬化性樹脂１０〜４０重量％、ウォラストナイト５〜３０重量％、アルミナ４０〜８０重量％を含有する熱硬化性樹脂成形材料を成形してなることを特徴とするボビン
（２）上記ウォラストナイトは、平均長さ０．１〜１００μｍの針状である上記（１）項記載のボビン
（３）上記アルミナは、平均粒径０．１〜７０μｍの球状である上記（１）又は（２）項記載のボビン
（４）上記熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも１種の熱硬化性樹脂である上記（１）ないし（３）項のいずれかに記載のボビン。 Such an object is achieved by the following present inventions (1) to (4).
(1) A bobbin formed by molding a thermosetting resin molding material,
A thermosetting resin molding material containing 10 to 40% by weight of thermosetting resin, 5 to 30% by weight of wollastonite, and 40 to 80% by weight of alumina is molded with respect to the entire thermosetting resin molding material. The bobbin (2) is characterized in that the wollastonite is needle-shaped with an average length of 0.1 to 100 μm. The bobbin according to (1) above (3) The alumina has an average particle size of 0.1. The bobbin according to the above (1) or (2), which has a spherical shape of ˜70 μm. (4) The thermosetting resin is at least one selected from the group consisting of a phenol resin, an unsaturated polyester resin, a diallyl phthalate resin, and an epoxy resin. The bobbin according to any one of (1) to (3) above, which is a seed thermosetting resin.

本発明によれば、熱硬化性樹脂、ウォラストナイト、及びアルミナを所定量含有する熱硬化性樹脂成形材料を用いることで、電気絶縁性を損なうことなく、高い熱伝導性を有し、機械的強度に優れたボビンを得ることができる。 According to the present invention, by using a thermosetting resin molding material containing a predetermined amount of thermosetting resin, wollastonite, and alumina, it has high thermal conductivity without impairing electrical insulation, Bobbins with excellent mechanical strength can be obtained.

まず、本発明のボビンに用いられる熱硬化性樹脂成形材料（以下、単に「成形材料」ということがある）について説明する。
本発明で用いられる成形材料は、成形材料全体に対して、熱硬化性樹脂１０〜４０重量％、ウォラストナイト５〜３０重量％、アルミナ４０〜８０重量％を含有するものである。 First, a thermosetting resin molding material (hereinafter simply referred to as “molding material”) used for the bobbin of the present invention will be described.
The molding material used in the present invention contains 10 to 40% by weight of thermosetting resin, 5 to 30% by weight of wollastonite, and 40 to 80% by weight of alumina with respect to the entire molding material.

本発明で用いる熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミンフェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂などが挙げられ、特に限定はされないが、成形品の機械的強度、耐熱性の点でフェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂が好適である。 Examples of the thermosetting resin used in the present invention include phenol resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, melamine phenol resin, melamine resin, urea resin, and the like. Phenol resin, unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, and epoxy resin are preferable in terms of strength and heat resistance.

本発明で用いるフェノール樹脂は、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ノボラック型フェノール樹脂（以下、ノボラック樹脂という）、或いはフェノール類とアルデヒド類とを塩基性触媒の存在下で反応させて得られるレゾール型フェノール樹脂（以下、レゾール樹脂という）を単独で使用あるいは併用することができる。ノボラック樹脂単独で用いる場合は、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを、通常の場合と同様に、ノボラック樹脂に対し１０〜２０重量％用いる。またノボラック樹脂とレゾール樹脂を併用する場合は、ヘキサメチレンテトラミンを用いなくてもよい場合がある。 The phenol resin used in the present invention is a novolak type phenol resin (hereinafter referred to as novolak resin) obtained by reacting phenols and aldehydes in the presence of an acidic catalyst, or phenols and aldehydes as basic catalysts. A resol-type phenol resin (hereinafter referred to as a resole resin) obtained by reacting in the presence can be used alone or in combination. When the novolak resin is used alone, hexamethylenetetramine is used as a curing agent in an amount of 10 to 20% by weight based on the novolak resin, as in a normal case. Moreover, when using a novolak resin and a resole resin together, it may not be necessary to use hexamethylenetetramine.

本発明で用いる不飽和ポリエステル樹脂とは、無水マレイン酸のような不飽和二塩基酸及び無水フタル酸のような飽和二塩基酸と、グリコール類とを反応させ縮合したものをスチレンなどの重合性モノマーに溶解した熱硬化性樹脂である。
本発明で用いる不飽和ポリエステル樹脂としては特に限定されないが、原料に無水フタル酸を用いた最も一般的なオルソタイプ、イソフタル酸を用いたイソタイプ、また、テレフタル酸を用いたパラタイプのものがあり、また、これらのプレポリマーも含まれる。これ
らの１種を単独で使用または２種以上を併用することができる。 The unsaturated polyester resin used in the present invention is a polymer obtained by reacting and condensing an unsaturated dibasic acid such as maleic anhydride and a saturated dibasic acid such as phthalic anhydride with glycols, such as styrene. It is a thermosetting resin dissolved in a monomer.
The unsaturated polyester resin used in the present invention is not particularly limited, but the most common orthotype using phthalic anhydride as a raw material, isotype using isophthalic acid, and paratype using terephthalic acid, These prepolymers are also included. These 1 type can be used individually or can use 2 or more types together.

本発明で用いるジアリルフタレート樹脂としては特に限定されないが、オルソタイプ、イソタイプ、パラタイプのものがあり、また、これらのプレポリマーも含まれる。これらの１種を単独で使用または２種以上を併用することができる。
これらの中でも、成形品に高い耐熱性が要求される場合は、イソタイプまたはパラタイプのものを使用することが好ましい。
また、ジアリルフタレート樹脂の性状については特に限定されないが、ＧＰＣ測定による重量平均分子量１５０００〜５００００、ヨウ素価５５〜９０、軟化点５０〜８５℃のものが好ましい。かかる性状のジアリルフタレート樹脂は、成形性が良好で、成形品の電気的特性に優れた成形材料を得ることができる。 The diallyl phthalate resin used in the present invention is not particularly limited, but includes orthotype, isotype, and paratype, and these prepolymers are also included. These 1 type can be used individually or can use 2 or more types together.
Among these, when a molded product requires high heat resistance, it is preferable to use an isotype or paratype.
The properties of the diallyl phthalate resin are not particularly limited, but those having a weight average molecular weight of 15,000 to 50000, an iodine value of 55 to 90, and a softening point of 50 to 85 ° C. by GPC measurement are preferable. A diallyl phthalate resin having such a property can provide a molding material having good moldability and excellent electrical characteristics of a molded product.

本発明で用いるエポキシ樹脂としては特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型などのビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型などのノボラック型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型、臭素化フェノールノボラック型などの臭素化型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらの１種を単独で使用または２種以上を併用することができる。
これらの中でも、比較的低分子量のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などが好ましい。これにより、成形材料製造時の作業性や成形性を良好なものにすることができる。また、成形品に耐熱性が要求される場合は、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましく、特に、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。 The epoxy resin used in the present invention is not particularly limited. For example, bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type, bisphenol F type and bisphenol AD type, novolak type epoxy resins such as phenol novolak type and cresol novolak type, brominated bisphenol Examples thereof include brominated epoxy resins such as A-type and brominated phenol novolak types, biphenyl-type epoxy resins, and naphthalene-type epoxy resins. These 1 type can be used individually or can use 2 or more types together.
Among these, relatively low molecular weight bisphenol A type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, cresol novolak type epoxy resins and the like are preferable. Thereby, workability | operativity and a moldability at the time of molding material manufacture can be made favorable. When the molded article requires heat resistance, a phenol novolac type epoxy resin or a cresol novolac type epoxy resin is preferable, and an ortho cresol novolak type epoxy resin is particularly preferable.

本発明で用いる成形材料中、熱硬化性樹脂の含有量は、成形材料全体に対して１０〜４０重量％である。熱硬化性樹脂の含有量を上記下限値以上とすることで、成形材料を効率的に製造できるとともに、成形時の流動性を確保し、成形性を良好なものとすることができる。また、上記上限値以下とすることにより、ウォラストナイトやアルミナなどの配合成分間に存在する熱硬化性樹脂による有機層を好適な厚みとし、断熱作用が発生するのを抑え熱伝導性を向上させることができる。
熱硬化性樹脂の含有量は、成形性や成形品の熱伝導性を考慮すると、好ましくは２０〜３０重量％である。 In the molding material used in the present invention, the content of the thermosetting resin is 10 to 40% by weight with respect to the entire molding material. By making content of a thermosetting resin more than the said lower limit, while being able to manufacture a molding material efficiently, the fluidity | liquidity at the time of shaping | molding is ensured and moldability can be made favorable. In addition, by setting it to the upper limit or less, the organic layer made of a thermosetting resin existing between compounding components such as wollastonite and alumina has a suitable thickness, and the heat conductivity is suppressed by suppressing the occurrence of heat insulation. Can be made.
The content of the thermosetting resin is preferably 20 to 30% by weight in consideration of moldability and thermal conductivity of the molded product.

本発明で用いる成形材料中、ウォラストナイトの含有量は、成形材料全体に対して５〜３０重量％である。ウォラストナイトの含有量を上記下限値以上とすることで、成形品の熱伝導性と機械的強度を向上させることができる。また、上記上限値以下とすることにより、成形品の熱伝導性向上効果の低下を抑制することができる。これは、ウォラストナイトの熱伝導性が、併用されるアルミナに比べると小さいためである。
ウォラストナイトの含有量は、成形品の機械的強度や熱伝導性を考慮すると、好ましくは１０〜２０重量％である。 In the molding material used in the present invention, the content of wollastonite is 5 to 30% by weight based on the entire molding material. By setting the content of wollastonite to the above lower limit or more, the thermal conductivity and mechanical strength of the molded product can be improved. Moreover, the fall of the heat conductivity improvement effect of a molded article can be suppressed by setting it as the said upper limit or less. This is because the thermal conductivity of wollastonite is smaller than that of alumina used together.
The content of wollastonite is preferably 10 to 20% by weight in consideration of the mechanical strength and thermal conductivity of the molded product.

本発明で用いられるウォラストナイトは、通常の熱硬化性樹脂成形材料に配合されるものを用いることができるが、粒子の大きさ、形状としては、平均長さが０．１〜１００μｍの針状であるものを好ましく用いることができる。
平均長さを上記下限値以上とすることにより、熱伝導性の向上効果を高めることができる。また、上記上限値以下とすることにより、成形時の成形材料の溶融粘度上昇を抑えることができる。
ウォラストナイトの平均長さは、成形品の機械的強度や熱伝導性を考慮すると、さらに好ましくは５〜６５μｍである。 The wollastonite used in the present invention may be one that is blended in a normal thermosetting resin molding material, but the size and shape of the particles are needles having an average length of 0.1 to 100 μm. Those that are in the shape can be preferably used.
By making the average length equal to or more than the above lower limit value, the effect of improving the thermal conductivity can be enhanced. Moreover, by making it into the said upper limit or less, the melt viscosity raise of the molding material at the time of shaping | molding can be suppressed.
The average length of wollastonite is more preferably 5 to 65 μm in view of the mechanical strength and thermal conductivity of the molded product.

本発明で用いる成形材料中、アルミナの含有量は、成形材料全体に対して４０〜８０重量％である。アルミナの含有量を上記下限値以上とすることで、成形品の熱伝導性を大きく向上させることができる。また、上記上限値以下とすることにより、成形材料を効率的に製造できるとともに、成形時の流動性を確保し、成形性を良好なものとすることができる。
アルミナの含有量は、成形品の熱伝導性を考慮すると、好ましくは４５〜６５重量％である。 In the molding material used in the present invention, the content of alumina is 40 to 80% by weight based on the whole molding material. By making the content of alumina not less than the above lower limit, the thermal conductivity of the molded product can be greatly improved. Moreover, by setting it as the said upper limit or less, while being able to manufacture a molding material efficiently, the fluidity | liquidity at the time of shaping | molding is ensured and a moldability can be made favorable.
The content of alumina is preferably 45 to 65% by weight in consideration of the thermal conductivity of the molded product.

本発明で用いられるアルミナは、通常の熱硬化性樹脂成形材料に配合されるものを用いることができるが、粒子の大きさ、形状としては、平均粒径が０．１〜７０μｍの球状であるものを好ましく用いることができる。
平均粒径を上記下限値以上とすることにより、熱伝導性の向上効果を高めることができる。また、上記上限値以下とすることにより、成形時の成形材料の溶融粘度上昇を抑えることができる。
アルミナの平均粒径は、成形品の機械的強度や熱伝導性を考慮すると、さらに好ましくは５〜４５μｍである。 The alumina used in the present invention may be one that is blended in a normal thermosetting resin molding material, but the size and shape of the particles are spherical with an average particle size of 0.1 to 70 μm. Those can be preferably used.
By making the average particle diameter equal to or greater than the above lower limit, the effect of improving thermal conductivity can be enhanced. Moreover, by making it into the said upper limit or less, the melt viscosity raise of the molding material at the time of shaping | molding can be suppressed.
The average particle diameter of alumina is more preferably 5 to 45 μm in view of the mechanical strength and thermal conductivity of the molded product.

本発明で用いられる成形材料は、ウォラストナイトとアルミナとを所定量配合することを特徴とする。これにより、成形品に高い熱伝導性を発現させることができる。
特に、針状のウォラストナイトと球状のアルミナとを組み合わせて所定量配合することにより、その効果をより高いものとすることができる。
熱伝導性を向上させるためには、成形品の中で高熱伝導性の充填材ができるだけ長くつながる構造が必要であり、そのためには、長い形状の充填材を使用するか、あるいは互いの充填材をできるだけ緻密に接触させて使用することが必要である。
本発明で用いる成形材料においては、ウォラストナイトとアルミナとを最適の範囲内で併用することにより、高熱伝導性を発現させることができる。特に、好ましくは針状のウォラストナイトと球状のアルミナを組み合わせて含有することにより、針状のウォラストナイトが球状のアルミナ間に最適に位置し、より緻密なパッキングを実現し、充填材間の熱伝導を極めて良好に行うことができる。しかも、針状の充填材も必要以上に添加しないため、成形時に材料の溶融粘度の上昇を抑制することができる。 The molding material used in the present invention is characterized by blending a predetermined amount of wollastonite and alumina. Thereby, high thermal conductivity can be expressed in the molded product.
In particular, by combining a predetermined amount of acicular wollastonite and spherical alumina in combination, the effect can be enhanced.
In order to improve the thermal conductivity, it is necessary to have a structure in which the filler with high thermal conductivity is connected for as long as possible in the molded product. For this purpose, long-shaped fillers are used, or mutual fillers are used. Must be used as closely as possible.
In the molding material used in the present invention, high thermal conductivity can be exhibited by using wollastonite and alumina in an optimum range. In particular, by containing a combination of acicular wollastonite and spherical alumina, the acicular wollastonite is optimally positioned between the spherical alumina, realizing a denser packing, and between the fillers The heat conduction can be performed very well. In addition, since needle-like fillers are not added more than necessary, an increase in the melt viscosity of the material can be suppressed during molding.

本発明で用いる成形材料には所望により、従来の熱硬化性樹脂成形材料に使用される各種添加剤、例えば硬化剤、硬化触媒の他、ステアリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウムなどの離型剤、充填材と熱硬化性樹脂との接着性を向上させるための密着性向上剤、カップリング剤、成形品の着色のための着色顔料、着色染料、溶剤、ガラス繊維等を配合することができる。密着性向上剤、カップリング剤については、樹脂との密着性を良好にし、機械的強度を向上させる目的で、一般的にはガラス繊維のみに処理を行うが、本発明で用いる成形材料に含有されるアルミナのような高熱伝導性充填材及びウォラストナイトのような補強材についても密着性向上剤、カップリング剤による表面処理の効果が期待できる。 If desired, the molding material used in the present invention may be various additives used in conventional thermosetting resin molding materials, such as curing agents, curing catalysts, mold release agents such as zinc stearate and calcium stearate, and fillers. An adhesion improver for improving the adhesion between the thermosetting resin and the thermosetting resin, a coupling agent, a coloring pigment for coloring the molded article, a coloring dye, a solvent, glass fiber, and the like can be blended. The adhesion improver and coupling agent are generally treated only on glass fiber for the purpose of improving the adhesion with the resin and improving the mechanical strength, but are contained in the molding material used in the present invention. The effect of surface treatment with an adhesion improver and a coupling agent can be expected for a high thermal conductivity filler such as alumina and a reinforcing material such as wollastonite.

本発明で用いる成形材料の製造方法は特に限定されないが、例えば、上記の各成分を所定の配合割合で混合し、加圧ニーダー、二軸押出機、加熱ミキシングロール等で加熱溶融混練した混練物をパワーミル等で粉砕して製造される。 The method for producing the molding material used in the present invention is not particularly limited. For example, the above-mentioned components are mixed at a predetermined blending ratio, and are kneaded by heat melting and kneading with a pressure kneader, a twin screw extruder, a heating mixing roll, or the like. Is pulverized with a power mill or the like.

次に、本発明のボビンについて説明する。
本発明のボビンは、以上に説明した成形材料を成形してなるものである。 Next, the bobbin of the present invention will be described.
The bobbin of the present invention is formed by molding the molding material described above.

本発明のボビンは、上記成形材料を用いて、例えば射出成形により得ることができる。 The bobbin of the present invention can be obtained, for example, by injection molding using the above molding material.

本発明のボビンは、本発明の成形材料を成形してなるものであり、熱放散性が高いものである。
本発明のボビンを用いると、ボビンのマグネットワイヤーより発生する熱がボビン本体を伝わり、外気へ放熱しやすくなる。このため、ボビンの最高到達温度が低くなることによりボビンの過熱による故障を防いだり、さらなる高出力化を行うことができると考える。また、熱放散性の効果を高めるためにボビンを設置する系を開放系にしたり、空冷装置をつけて冷却を促進すると、さらなる熱放散効果が期待できる。 The bobbin of the present invention is formed by molding the molding material of the present invention and has high heat dissipation.
When the bobbin of the present invention is used, heat generated from the magnet wire of the bobbin is transmitted through the bobbin main body and is easily radiated to the outside air. For this reason, it is considered that the maximum reached temperature of the bobbin can be reduced to prevent a failure due to overheating of the bobbin, and further increase the output. Further, if the system in which the bobbin is installed is opened in order to enhance the heat dissipation effect, or if cooling is promoted by attaching an air cooling device, a further heat dissipation effect can be expected.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこの実施例によって限定されるものではない。
表１に製造例、比較製造例の成形材料組成について示した。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by this Example.
Table 1 shows the molding material compositions of the production examples and comparative production examples.

本製造例及び比較製造例に用いた各配合物は以下の通りである。
フェノール樹脂（レゾール型）：住友ベークライト社製スミライトレジンＰＲ（重量平均分子量７５０）
フェノール樹脂（ノボラック型）：住友ベークライト社製スミライトレジンＰＲ（重量平均分子量８５０）
ジアリルフタレート樹脂（イソ型）：ダイソー社製ダイソーイソダップ（重量平均分子量４００００、ヨウ素価８０、軟化点７５℃）
ヘキサメチレンテトラミン：住友精化社製ウロトロピン
ジクミルパーオキサイド：日本油脂社製パークミル
ガラス繊維：日本板硝子社製チョップドストランドＲＥＳ
グラファイト：平均粒径４０μｍの土状黒鉛
ウォラストナイト（平均長さ１０μｍ）：平均長さ１０μｍの針状ウォラストナイト
アルミナ（平均粒径１０μｍ）：平均粒径１０μｍの球状アルミナ
着色剤：カーボンブラック
離型剤：ステアリン酸
硬化触媒：消石灰 Each compound used in this Production Example and Comparative Production Example is as follows.
Phenol resin (resole type): Sumitrite Resin PR (weight average molecular weight 750) manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.
Phenol resin (Novolac type): Sumitrite Resin PR (weight average molecular weight 850) manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.
Diallyl phthalate resin (isoform): Daiso isopap manufactured by Daiso Corporation (weight average molecular weight 40000, iodine value 80, softening point 75 ° C.)
Hexamethylenetetramine: Urotropin dicumyl peroxide manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd .: Park mill glass fiber manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd .: Chopped strand RES manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd.
Graphite: Earth-like graphite wollastonite with an average particle size of 40 μm (average length of 10 μm): Acicular wollastonite alumina with an average length of 10 μm (average particle size of 10 μm): Spherical alumina colorant with an average particle size of 10 μm: Carbon black Mold release agent: Stearic acid curing catalyst: Slaked lime

１．成形材料の製造（製造例１〜５、比較製造例１〜８）
これらを表１に示す割合で配合し、７０℃の加熱ミキシングロール間で３分間混練後、次いで、シート状にして冷却したものを粉砕して顆粒状の成形材料とした。 1. Production of molding materials (Production Examples 1-5, Comparative Production Examples 1-8)
These were blended in the proportions shown in Table 1, kneaded between heated mixing rolls at 70 ° C. for 3 minutes, and then cooled in a sheet form to obtain a granular molding material.

下記の（１）〜（３）の特性を測定するための試験片は、得られた成形材料を用いて、（１）〜（２）については移送成形、（３）については圧縮成形により得られた成形品からの切削により作成した。成形条件は、移送成形、圧縮成形ともに金型温度１７５℃、硬化時間３分間とした。成形品による評価結果を表２に示した。 Test specimens for measuring the following characteristics (1) to (3) were obtained by transfer molding for (1) to (2) and compression molding for (3) using the obtained molding material. It was created by cutting from the molded product. The molding conditions were a mold temperature of 175 ° C. and a curing time of 3 minutes for both transfer molding and compression molding. Table 2 shows the evaluation results of the molded products.

（１）曲げ強さ
機械的強度として、ＪＩＳＫ６９１１「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して曲げ強さを測定した。
（２）絶縁抵抗
電気絶縁性として、ＪＩＳＫ６９１１「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して絶縁抵抗を測定した。
（３）熱伝導率
熱放散性として、１２０ｍｍ×１２０ｍｍ×１０ｍｍの試験片を迅速熱伝導率計（京都電子工業社製）にてプローブ法により熱伝導率を測定した。 (1) Bending strength As mechanical strength, bending strength was measured in accordance with JIS K 6911 “General Test Method for Thermosetting Plastics”.
(2) Insulation resistance The insulation resistance was measured in accordance with JIS K 6911 “General Test Method for Thermosetting Plastics” as electrical insulation.
(3) Thermal conductivity As heat dissipation, the thermal conductivity of a test piece of 120 mm × 120 mm × 10 mm was measured by a probe method with a rapid thermal conductivity meter (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.).

評価結果を表す記号は以下の通りである。（○：適、×：不適）
（１）曲げ強さ（ＭＰａ）１００≦：○、＜１００：×
（２−１）絶縁抵抗（常態）（Ω）１×１０^１０≦：○、＜１×１０^１０：×
（２−２）絶縁抵抗（煮沸）（Ω）１×１０^９≦：○、＜１×１０^９：×
（３）熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）１≦：○、＜１：× The symbols representing the evaluation results are as follows. (○: suitable, ×: unsuitable)
(1) Bending strength (MPa) 100 ≦: ○, <100: ×
(2-1) Insulation resistance (normal state) (Ω) 1 × 10 ¹⁰ ≦: ○, <1 × 10 ¹⁰ : ×
(2-2) Insulation resistance (boiling) (Ω) 1 × 10 ⁹ ≦: ○, <1 × 10 ⁹ : ×
(3) Thermal conductivity (W / mK) 1 ≦: ○, <1: ×

製造例１〜５で得られた成形材料を成形してなる成形品は、電気絶縁性、機械的強度を損なうことなく、良好な熱伝導性を有するものが得られた。 Molded articles obtained by molding the molding materials obtained in Production Examples 1 to 5 were obtained having good thermal conductivity without impairing electrical insulation and mechanical strength.

比較製造例１ではアルミナを配合せず、グラファイトが配合添加されているために電気絶縁性、機械的強度が損なわれ、比較製造例２ではウォラストナイト、アルミナを配合せず、ガラス繊維が配合されているために熱伝導率が向上せず、比較製造例３ではウォラストナイトを配合せず、補強材として低熱伝導性のガラス繊維が添加されているために熱伝導率が向上せず、比較製造例４ではウォラストナイトが所定量よりも少ないために機械的強度が損なわれ、熱伝導率の向上が小さく、比較製造例５ではウォラストナイトが所定量よりも多いために熱伝導率の向上が小さく、比較製造例６では樹脂が所定量より多いために熱伝導率が向上せず、比較製造例７では樹脂が所定量より少ないために成形材料の混練ができず、比較製造例８ではアルミナが所定量よりも少ないために熱伝導率が向上しなかった。 In comparative production example 1, alumina is not blended, and graphite is blended and added, so the electrical insulation and mechanical strength are impaired. In comparative production example 2, wollastonite and alumina are not blended, and glass fiber is blended. Therefore, the thermal conductivity does not improve, and in Comparative Production Example 3, wollastonite is not blended, and the low thermal conductivity glass fiber is added as a reinforcing material, so the thermal conductivity does not improve, In Comparative Production Example 4, since the wollastonite is less than the predetermined amount, the mechanical strength is impaired, and the improvement in thermal conductivity is small. In Comparative Production Example 5, the wollastonite is larger than the predetermined amount, so that the thermal conductivity is reduced. In Comparative Production Example 6, the thermal conductivity is not improved because the amount of the resin is larger than the predetermined amount, and in Comparative Production Example 7, the molding material cannot be kneaded because the resin is less than the predetermined amount. 8 is a Mina thermal conductivity is not improved to less than a predetermined amount.

２．ボビンの成形
成形材料の評価結果より、熱伝導率の高い製造例３（熱伝導率１．５W／ｍK）の成形材料を用いて成形したボビンと、熱伝導率の低い比較製造例２（熱伝導率０．５W／ｍK）の成形材料を用いてボビンを成形した。成形したボビンの、熱放散性の試験を実施した。 2. Molding of bobbins From the evaluation results of molding materials, bobbins molded using molding materials of Production Example 3 (thermal conductivity 1.5 W / mK) with high thermal conductivity and Comparative Manufacturing Examples 2 (thermal) with low thermal conductivity. A bobbin was molded using a molding material having a conductivity of 0.5 W / mK. The molded bobbin was tested for heat dissipation.

（実施例）
製造例３で得られた成形材料を用いて、射出成形装置を用い、シリンダー温度８０℃、金型温度１７５℃、射出時間１０秒間、硬化時間５０秒間で成形し、寸法５０ｍｍ×３０ｍｍ×６０ｍｍのボビンを成形した。 (Example)
Using the molding material obtained in Production Example 3, using an injection molding apparatus, molding was performed at a cylinder temperature of 80 ° C., a mold temperature of 175 ° C., an injection time of 10 seconds, and a curing time of 50 seconds, and the dimensions were 50 mm × 30 mm × 60 mm. A bobbin was formed.

（比較例）
比較製造例２で得られた成形材料を用いた以外は、実施例１と同様にしてボビンを成形した。 (Comparative example)
A bobbin was molded in the same manner as in Example 1 except that the molding material obtained in Comparative Production Example 2 was used.

（ボビン評価方法）
実施例および比較例で得られたボビンを用いて、ボビンのマグネットワイヤーを巻く部分にセラミックヒーター（坂口電熱社製マイクロセラミックヒーター「ＭＳ−３」）を貼り付け、ヒーターに１５Ｖの電圧（１５Ｖ時のセラミックヒーターの到達温度は１３０℃）をかけて１０分間加熱した。加熱中のボビンをサーモグラフィーにて観察し、セラミックヒーターの最高到達温度を測定した。
実施例のボビンは、セラミックヒーターの最高到達温度が１０４℃であったのに対して、比較例のボビンは、１１８℃まで上昇した。これにより、実施例の本発明のボビンは、比較例のボビンと比較して熱伝導率が高く、熱放散性に優れたものであることが確認された。 (Bobbin evaluation method)
Using a bobbin obtained in the examples and comparative examples, a ceramic heater (Sakaguchi Electric Heat Co., Ltd. micro ceramic heater “MS-3”) is attached to a portion of the bobbin where the magnet wire is wound, and a voltage of 15 V (at 15 V) is applied to the heater. The heating temperature of the ceramic heater was 130 ° C.) and heated for 10 minutes. The heated bobbin was observed by thermography, and the maximum temperature reached by the ceramic heater was measured.
The bobbin of the example had a maximum temperature of 104 ° C. of the ceramic heater, whereas the bobbin of the comparative example rose to 118 ° C. Thereby, it was confirmed that the bobbin of the present invention of the example has high thermal conductivity and excellent heat dissipation as compared with the bobbin of the comparative example.

熱伝導率の高いボビンを用いることにより、セラミックヒーターの最高到達温度が低くなった。このことから、実際にボビンを組んだとき、ボビンにまかれたマグネットワイヤーからの発熱を低減できる効果が期待でき、それによりボビンの温度を下げることができる。 By using a bobbin with high thermal conductivity, the maximum temperature reached by the ceramic heater was lowered. From this fact, when the bobbin is actually assembled, it is possible to expect the effect of reducing the heat generated from the magnet wire wound around the bobbin, thereby reducing the temperature of the bobbin.

本発明によって得られるボビンは、熱伝導率に優れており、従来に比べ高出力にも耐えられるものである。このため、このボビンを用いてコイル、トランスなどの部品としたものは、電気電子部品、自動車用部品、汎用機械部品等の放熱が必要な部品に好適に適用されるものである。 The bobbin obtained by the present invention is excellent in thermal conductivity and can withstand high output as compared with the prior art. For this reason, what was made into components, such as a coil and a transformer, using this bobbin is applied suitably to parts which need to radiate heat, such as an electric and electronic part, a car part, and a general-purpose machine part.

Claims

A bobbin formed by molding a thermosetting resin molding material,
A thermosetting resin molding material containing 10 to 40% by weight of thermosetting resin, 5 to 30% by weight of wollastonite, and 40 to 80% by weight of alumina is molded on the whole thermosetting resin molding material. Bobbins characterized by

The bobbin according to claim 1, wherein the wollastonite has a needle shape with an average length of 0.1 to 100 μm.

The bobbin according to claim 1 or 2, wherein the alumina has a spherical shape with an average particle diameter of 0.1 to 70 µm.

The bobbin according to any one of claims 1 to 3, wherein the thermosetting resin is at least one thermosetting resin selected from the group consisting of a phenol resin, an unsaturated polyester resin, a diallyl phthalate resin, and an epoxy resin.