JPS6227490B2

JPS6227490B2 -

Info

Publication number: JPS6227490B2
Application number: JP56020213A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Tajima
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-02-16
Filing date: 1981-02-16
Publication date: 1987-06-15
Also published as: JPS57134919A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ポリブタジエン系樹脂組成物を用い
て絶縁処理することによるフライバツクトラン
ス、特にボビン、ダイオード、コイル、フオーカ
ス抵抗、コンデンサー、ケースを一体化したフラ
イバツクトランスの製造法に関するものである。テレビ受像機用フライバツクトランス
（FBT）は、例えば複数個の仕切り壁を有するプ
ラスチツクボビンに分割巻きした１次コイル、１
つ以上のガラスモールドダイオードを配線しなが
ら、１次コイルと類似の分割巻きを行なつた２次
コイル、フオーカス電圧調節用の抵抗、エポキシ
レジンモールドコンデンサー、ケースなどの部品
で構成されており、これらを注形レジンで絶縁処
理することによつて完成品となる。上記のようなFBTを絶縁処理する場合、その
各構成部品の熱膨張係数には大きな差があるた
め、注形レジンを加熱硬化後、冷却する時に、あ
るいは温度サイクルが加わつた場合、部品と注形
レジンとの間に複雑な応力が発生し、クラツクや
はく離が生じる。 FBTの各構成部品には高電圧が印加されるた
め、これらのクラツクやはく離が原因となつてコ
ロナ放電などを生じ、FBTが絶縁破壊する。従来、熱硬化性エポキシレジンや不飽和ポリエ
ステルレジン、シリコーンゴムなどの絶縁材料が
注形レジンとして使用されている。それは、これ
らのレジンが機械特性や絶縁特性に優れているた
めであり、またシリコーンゴムについてはこれら
のレジンとは全く異なつたゴム弾性体ではあるけ
れども、難燃性や誘電特性に優れているためであ
る。しかしながら、エポキシレジンや不飽和ポリエ
ステルレジンは、機械特性に優れているけれど
も、ヒートシヨツクに対して弱く、急激な温度変
化によつてたびたびクラツクが発生し製品の信頼
性に欠ける。また、加熱硬化時にレジンが収縮を
起こし、内部に応力が残つたまゝで硬化する。こ
れが硬化歪と言われるものである。この傾向は、
特に不飽和ポリエステルレジンに強く、大きな問
題の一つとなつている。これらの解決策としてレ
ジンに可とう性を与えることがしばしばとられて
いるが、レジンに可とう性を付与することは、誘
電特性の悪化を招き絶縁材料として致命的な場合
がある。シリコーンゴムは、誘電率、誘電正接の
低い材料であり、可とう性にも優れているなど絶
縁材料としては優れた特性を有しているものの、
一般にはコストが高く、かつ透湿性が大きいなど
の理由により用途が制約されている。一方、ウレ
タン系絶縁材料としてポリエステル系、ポリエー
テル系、ひまし油系の材料が存在するが、いずれ
も耐水性が悪く、絶縁材料としての使用上充分な
能力がないうえ、誘電特性も悪く、難燃性は有す
るもののFBTには使用されていない。また、特
殊なウレタン系絶縁材料としてポリブタジエン系
の材料が存在し、これは耐水性、誘電特性が上記
ウレタンに比較して優れているが、ウレタン系絶
縁材料は一般にイソシアネート成分のポリオール
成分に対する反応性が他の材料に比べ高すぎるた
め、可使時間が短かく両成分の混合液の粘度が急
激に上昇するため、コイル間へのレジンの含浸性
が不充分となり、FBTの絶縁破壊を招く欠点が
あつた。但し、マスクドイソシアネートは常温で
は低反応性ではあるが、反応温度が高過ぎること
と、ボイド発生、誘電特性低下などのために用い
ることができない。本発明の目的とするところは、上記した従来技
術の欠点をなくし、硬化させたレジン組成物の可
とう性が優れ、また、それとFBT構成部品との
接着性、レジンの耐水性、誘電特性、難燃性が良
好であり、さらにレジンが適度に低反応性で可使
時間が長く、コイル間への含浸性が良好なポリブ
タジエン系樹脂組成物でFBTのボビン、ダイオ
ード、コイル、フオーカス抵抗、コンデンサー、
ケースを同時に絶縁処理してFBTを製造する方
法を提供するにある。上記目的を達成するために発明者は、ポリブタ
ジエン系樹脂組成物を種々検討した結果、 (イ) 分子両末端に水酸基を有する液状ポリブタジ
エンホモポリマー、あるいは分子両末端に水酸
基を有する液状スチレンブタジエンコポリマ
ー、あるいは分子両末端に水酸基を有する液状
アクリロニトリルブタジエンコポリマー、また
はそれらの混合物、 (ロ) 短鎖ジオールおよび／又は短鎖トリオール、 (ハ) 以下に示す化学式のイソシアネート、但し、ｌ＝２〜10、ｍ＝２〜10、ｎ＝２〜10 (ニ) 水和アルミナ、 (ホ) 赤燐粉末、からなるポリブタジエン系樹脂組成物で、FBT
のボビン、ダイオード、コイル、フオーカス抵
抗、コンデンサー、ケースを同時に絶縁処理する
ことによりはじめて達成できることを明らかにし
た。すなわち、本発明は上記ポリブタジエン系樹脂
組成物で上記の各構成部品を同時に絶縁処理して
FBTを製造することを特徴とし、これによつて
得られたFBTは、硬化させたレジン組成物が可
とう性に優れ、それとFBT構成部品との接着
性、レジン硬化物の耐水性、誘電特性、難燃性が
良好であり、且つレジン液状物は適度に低反応性
で可使時間が長く、コイル間への含浸性が良好で
あるためFBTの耐電圧特性が優れ信頼性の高い
ものとなる。次に本発明で使用する材料について説明する。
ポリオールの一成分である液状ポリブタジエン
は、分子量500〜10000で分子両末端に水酸基を有
するポリブタジエンホモポリマー、スチレンブタ
ジエンコポリマ、アクリロニトリルブタジエンコ
ポリマーのいずれの液状ポリブタジエンでも有効
である。これらは、たとえばＲ−45HT、Ｒ−
45M、CS−15、CN−15なる商品名で出光石油化
学(株)より市販されている。残りのポリオール成分で架橋剤でもある短鎖ジ
オールおよび短鎖トリオールとしては、以下のも
のがある。２−エチル−１・３−ヘキサンジオール、ブタ
ンジオール、Ｎ・Ｎ−ビス（２−ヒドロキシプロ
ピル）アニリンなどの短鎖ジオール、１・２・６
−ヘキサントリオール、グリセリンなどの短鎖ト
リオールである。これらは単独または混合して用
いる。ポリブタジエンポリオールのみであれば硬
度が軟かくて特に高温時の物理特性がそこなわ
れ、あまり多く加えると硬くなりすぎるので、ポ
リオール成分として３〜30重量％（97〜70重量％
はポリブタジエンポリオール）配合することが望
ましい。イソシアネートとしては、以下に示す化学式の
ものが反応速度が適度に遅く、可使時間が長い点
で良く、配合量は上記２種のポリオール成分の活
性水素１当量に対して0.6〜1.3当量の割合が特性
飽和の点で望ましい。上式のｌ、ｍ、ｎはｌ＝２〜10、ｍ＝２〜10、
ｎ＝２〜10のものが好ましく、ｌ、ｍ、ｎは２よ
り小さいと反応性が高くなり過ぎ含浸不良とな
り、10より大きいと反応性が低すぎるため硬化不
良が生じ機械特性、電気特性が不充分となる。水和アルミナとしては、Al₂O₃・3H₂Oなる化学
式で示されるものであれば良く、一般市販品が充
分使用できる。このものは難燃性に効果がある。
その配合量は、上記２種のポリオール成分の合計
量100重量部に対して40〜150重量部が有効であ
る。すなわち、40重量部未満のもの難燃効果が少
なく、150重量部を越えるものは誘電率、誘電正
接が悪化するほか、粘度上昇による作業性の低下
をきたす。赤燐粉末は難燃性を与えるのに効果のあるもの
であるが、特に水和アルミナと併用した場合に相
乗効果により優れた難燃性を示す。これを配合す
ることにより、水和アルミナの配合量を所定の量
まで低減でき、誘電率、誘電正接を悪化させるこ
となく難燃性を与えることができる。その配合量
は、上記２種のポリオール成分の合計量100重量
部に対して10重量部以上が効果があり、さらに好
ましくは10〜30重量部である。すなわち、10重量部未満のものは難燃効果が少
なく、30重量部を越えてもその効果は変わらなか
つた。その他さらに必要に応じて粘度調整剤とし
て、エステル類、オイル類（炭化水素オイルやハ
ロゲン化オイル）、エポキシ化脂肪酸などを配合
しても良い。また、特性向上のために、必要に応
じ他の無機充てん剤、シランカツプリング剤、消
泡剤、着色剤などを添加することが出来る。次に、諸特性の測定方法を述べる。 (1) レジン硬化物の可とう性：軟銅製Ｃ字形ワツ
シヤ（内径８mm、外径22mm、厚さ５mm、切込み
幅２mm）をレジン組成物中に埋め込んだ試験片
（レジン硬化物の肉厚７mm）を、上限温度を100
℃一定とし、下限温度を40℃より１サイクル
（各温度２時間ずつ保持）毎に10℃ずつ温度を
下げながらヒートシヨツク試験を行ない、試験
片にクラツクが発生した時の温度を10個の試験
片について求め、その平均値をクラツク発生温
度とし可とう性の優劣の目安とした。すなわ
ち、クラツク発生温度の低い方のレジンが可と
う性に優れている。 (2) 接着性：アルミニウム棒（直径11.3mmφ、接
着面積１cm²）に12mm×12mm×３mmのポリブチレ
ンテレフタレート（PBT）板をはさみ、アル
ミニウム棒とPBT板との間の接着層約50μｍ
にレジン組成物を付着、加熱硬化して試験片と
した。引張り試験後に破断面を観察し、いずれ
の試験片もレジンとPBT板との間がはく離す
ることを確かめた。測定値は、25℃での測定値
10個の平均値とした。 (3) 耐水性：JIS K6911に準じ、３個の試料につ
いて23℃、24時間後におけるレジン硬化物の吸
水率（％）を測定し、その平均値を耐水性の目
安とした。吸水率の低い方のレジンは耐水性に
優れている。 (4) 誘電特性：JIS K6911に準じ、90℃、10KHz
で求めた。３個の試料について、ともに誘電率
が４以下、誘電正接が２％以下のものを
「Ｏ」、それ以外のものを「Ｘ」とした。 (5) 可使時間：40℃におけるレジンの粘度が２倍
になるまでの時間。３個の試料の平均値で示し
た。 (6) 高温時の物理特性：機械特性をJIS K6301に
準じ90℃で求めた。５個の試料について、とも
に引張強度50Kg／cm²以上、伸び200％以上のも
のを「Ｏ」、それ以外のものを「Ｘ」とした。 (7) 難燃性：UL94規格に準じ、1/16インチ厚み
のテストピースで求めた。UL94V−Ｏに合格
するものを「Ｖ−Ｏ」とし、不合格のものを
「燃焼」とした。 (8) 含浸性：コイル巻線間へのレジンの含浸性
は、レジンを注形硬化したFBTのコイル巻線
部分を切断して、断面を50倍程度の顕微鏡で観
察し、コイル〜コイル間に含浸しているレジン
のコイル間面積に対する割合を調べた。95％以
上を合格とした。なお、レジンの硬化条件はす
べて60℃／3h＋100℃／2hとした。以下、本発
明を実施例により詳述する。実施例１第１表の実施例No.1〜10、比較例No.1〜10に
示すレジン組成物でクラツク発生温度、接着性、
吸水率、誘電特性、可使時間、高温時の機械特
性、難燃性を測定したところ第２表の結果を得
た。FBT用注形レジンは、そのクラツク発生温
度が−50℃より低くなければ使用できない。実施
例No.1〜10は−70℃より低く、比較例もNo.2と
No.4を除いて−70℃より低く、可とう性という
面からは満足できる。しかし、短鎖ジオールの配
合割合が多い比較例No.2とNo.4は、硬くなりす
ぎクラツチ発生温度が−20℃と高く、可とう性は
劣つておりFBTには使用できない。接着性につ
いて見ると、実施例、比較例ともに100Kg／cm²よ
り高く満足できる。また吸水率も、実施例、比較例ともに100Kg／
cm²より高く満足できる。レジンの誘電特性の面から見ると、水和アルミ
ナの配合量の多い比較例No.6を除いて実施例、
比較例ともに良好であり満足できる。 FBTレジンとしては、コイル巻線間へのレジ
ンの含浸が必須である。そのためには、グリコー
ル成分とイソシアネート成分を混合した後の反応
性が適度に低いことが重要である。その目安とし
て可使時間を用い、これが長い方が低反応性であ
ると言える。実積から見ると可使時間は40℃で少
なくとも５時間を越える必要がある。本発明のイ
ソシアネートを用いない比較例No.9、No.10はと
もに可使時間が１時間より短かいものであつた。しかし、本発明のイソシアネートを用いた実施
例、他の比較例は、ともに５時間より長く良好な
ものであつた。高温時の機械特性では、短鎖ジオ
ールを全く含まない比較例No.1とNo.3が不良で
あつた。しかし、短鎖ジオールを含む実施例、上
記以外の比較例はともに良好であつた。また、難燃性もFBTには重要な特性であり、
レジンではUL94V−Ｏに合格したものしか用い
ることが出来ない。水和アルミナの配合量が少な
い比較例No.5、赤燐配合量の少ない比較例No.7
は、ともに難燃性の点で不合格であつた。しか
し、水和アルミナ、赤燐をともに必要量配合した
実施例、上記以外の比較例は、ともに難燃性を満
足した。なお、比較例No.8は、赤燐を必要量以
上に過剰に配合したもので特に難燃性は低下しな
かつたが、過剰量は無駄なものであつた。以上の特性をすべて満足できるレジン組成物は
実施例No.1〜10である。

【表】

【表】実施例２ 10mmHg減圧容器に、図示したように１次ボビ
ン２、２次ボビン３、ダイオード４、１次コイル
５、２次コイル６、フオーカス抵抗７、コンデン
サ８をケース９内に収納したFBTを置き、第１
表実施例No.1〜10、比較例No.1〜７、９、10に
示すレジン組成物を流し込み常圧に戻した後、所
定の条件で硬化した。注形硬化後のFBTの断面
図を示した。図中９は注形レジンである。比較例No.1、No.3を用いたFBTは高温動作な
どの取扱い作業中にレジン硬化物の破断が生じ、
動作試験で絶縁破壊した。比較例No.2、No.4を用いたFBTは、100℃／2h
と−50℃／2hの冷熱サイクルを20サイクル与え
た後コア付近にクラツクが生じ、動作試験で絶縁
破壊した。比較例No.5、No.7を用いたFBTは、電取法の
燃焼試験で不合格であつた。比較例No.6を用いたFBTは、レジンの誘電特
性が悪く、動作時に絶縁破壊した。比較例No.9、No.10を用いたFBTは、レジンの
可使時間が短かく、反応性が高いため、コイル巻
線間へのレジンの含浸性が著しく悪く動作時に絶
縁破壊した。一方、第１表実施例No.1〜10のレジン組成物
を用いたFBTは、何らの異常も認められなかつ
た。以上述べたように、本発明にかかるポリブタジ
エン系樹脂組成物は適度に低反応性で可使時間が
長くFBTコイル間への含浸性が良好であり、且
つ硬化させたレジン組成物の可とう性、接着性だ
けでなく、レジンの耐水性、誘電特性、難燃性が
著しく向上するため、得られたFBTは耐電圧特
性、誘電特性、難燃性および信頼性の高いものと
なる。それ故工業的価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

図はフライバツクトランスの断面を表わす。１……注形レジン、２……１次ボビン、３……
２次ボビン、４……ダイオード、５……１次コイ
ル、６……２次コイル、７……フオーカス抵抗、
８……コンデンサー、９……ケース。

Claims

【特許請求の範囲】１ (イ) 分子両末端に水酸基を有する液状ポリブ
タジエンホモポリマー、あるいは分子両末端に
水酸基を有する液状スチレンブタジエンコポリ
マー、あるいは分子両末端に水酸基を有する液
状アクリロニトリルブタジエンコポリマー、ま
たはそれらの混合物、 (ロ) 短鎖ジオールおよび／又は短鎖トリオール、 (ハ) 以下に示す化学式のイソシアネート、但し、ｌ＝２〜10、ｍ＝２〜10、ｎ＝２〜10 (ニ) 水和アルミナ、 (ホ) 赤燐粉末、からなるポリブタジエン系樹脂組成物で絶縁処理
することを特徴とするフライバツクトランスの製
造法。