JPH01308016A - フライパツクトランスの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はフライバックトランス（以下ＦＢＴと略す）の
製造法に関するものである。

（従来の技術） エポキシ樹脂は優れた電気特性９機械特性、耐クラック
性を有するとともに、各種材料との接着性に優れている
ため、ｖＬ気気絶用用特に注型用として多用されている
。

特に絶縁保護、高電圧特性（耐アーク、耐トラツキング
）、耐クラツク性および難燃性の向上を目的として難燃
性エポキシ樹脂組成物がＦＢＴの絶縁処理すなわち含浸
注聾用として用いられている。

これらの難燃性エポキシ樹脂組成物は、近年の電子部品
の性能および信頼性向上の要望に対応して１例えば、Ｆ
ＢＴでは絶縁性能と高圧巻線間への含浸性に優れている
ことが要求される。しかしながら、従来の難燃性エポキ
シ樹脂組成物を用いてＦＢＴを製造した場合は、極細線
９例えば０．０４〜０．０５ｍｍφのエナメル線の巻線
内部には十分に樹脂が含浸せず９時には作動時にコロナ
が発生し。

レアショートを起こす欠点があった。

また、生産性の向上のために注入した樹脂組成物を短時
間で硬化させるため９巻線間への含浸が十分に行なわれ
る前に樹脂組成物が反応Ｌ７．高粘度化したり硬化して
しまい、含浸不良を起こす欠点もあった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を除去し
１巻線間への含浸性に優れ、しかも短時間硬化による巻
線間への含浸性が大幅に改善されたＦＢＴの製造方法を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、エポキシ樹脂、酸無水物、硬化促進剤、難燃
剤および充填剤を含有する組成物において、該酸無水物
としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸を立体異性化後
、構造異性化して得られる室温で液体の酸無水物混合物
を用いた組成物で絶縁処理することを特徴とするフライ
バックトランスの製造法に関する。

メチルテトラヒドロ無水フタル酸（以下Ｍｅ　−ＴＨＰ
Ａと略す）を異性化して、室温で液体の酸無水物混合物
を得ることは公知である。

ここで言うＭｅ　　Ｔ　ＨＰ　Ａの具体的な例としては
、４−メチル−Δ４−テトラヒドローシス、シスー無水
フタル酸（４Ｍｅ−Δ’−ＴＨＰＡと略す）。

シス−３−メチル−Δ４−テトラヒドローシス、シスー
無水フタル酸（ｃｉｓ　−３Ｍｅ−Δ’−Ｔ　ＨＰ　Ａ
と略ｆ）、１−メチル−Δ４−テトラヒドローシス。

シスー無水フタル酸などがあるが、４Ｍｅ−Δ４−ＴＨ
ＰＡおよびｃｉｓ−３Ｍｅ−Δ’−ＴＨＰＡが原料入手
の容易性という面から好まし、＜２本発明ではこれらの
単独または混合物の形で使用できる。

Ｍｅ　−ＴＨＰＡの異性化の方法には大別すると。

立体異性化と構造異性化の２つの方法がある。

立体異性化は、Ｍｅ　−ＴＨＰＡを無触媒または塩基性
触媒の存在下で加熱することにより、二重結合の移動を
起こすことなく立体的に幾何異性化する方法である。

４Ｍｅ−Δ’−ＴＨＰＡの立体異性化には、４−メチル
−Δ４−テトラヒドローシス、トランス−無水フタル酸
があり、ｃｉｓ−３Ｍｅ−Δ’−ＴＨＰＡの立体異性化
としては、トランス−３−メチル−Δ４−テトラヒドロ
ーシス、シスー無水フタル酸（ｔ　ｒａｎｓ　−３Ｍｅ
−Δ’　−Ｔ　ＨＰ　Ａと略す）、　シス−３−メチル
−Δ４−テトラヒドローシス、トランス−無水フタル酸
およびトランス−３−メチル−Δ４−テトラヒドローシ
ス、トランス−無水フタル酸がアル。

構造異性化はＭｅ　−ＴＩＩＰＡを酸触媒とともに加熱
することにより、シクロヘキサン環の二重結合を移動さ
せる方法である（例えば米国特許箱２．９５９，５９９
号明細書など）。

例えば４Ｍｅ−Δ’−ＴＨＰＡの構造異性化により。

二重結合がそれぞれ移動（また４Ｍｅ−Δ３−ＴＨＰＡ
。

４Ｍｅ−Δ”−ＴＨＰＡまたは４Ｍｅ−Δ’−ＴＨＰＡ
等が生成する。

本発明において上述のＭｅ−ＴＨＰＡを立体異性化後、
構造異性化することが必須の要件であり。

異性化の順序を逆にすると含浸性が劣ったり、硬化が不
均一となり９部分的に着色したり物性のバラツキが見ら
れ好ましくない。

立体異性化はＭｅ−ＴＨＰＡに対し、て、０．０５〜５
重ｔ％の塩基性触媒を加えて、好ましくは１００〜２５
０℃、０．５〜２０時間、より好まし、くは１５０〜２
００°Ｃで３〜１０時間加熱することによって行なわれ
る。無触媒での立体異性化は、好′１！Ｌ、　＜は１５
０〜２５０°Ｃで０．５〜２０時間、より好ま［２くば
１８０〜２３０°Ｃで３〜１０時間加熱することによっ
て行なわれる。

塩基性触媒としては９例えばナトリウム、カリウム、リ
チウム等のアルカリ金属の水酸化物、酸化物、アルコラ
ード、フェノラート等、Ｎ、Ｎ−ジブチルアニリン、　
Ｎ、Ｎ−ジエチルアニリン、ジメチルアミノエタノール
等の三級アミン、トリエチルベンジルアンモニウムクロ
ライド等の四級アンモニウム塩等がある。

立体異性化後、−旦蓋部により高分子量の副生成物およ
び塩基性触媒を分離してもよいが、蓋部分離を行なわず
９次の構造異性化を行なってもよい。

構造異性化は、Ｍｅ−ＴＨＰＡに対して０．０５〜５重
Ｉｌチの酸性触媒を加えて、好ましくは１００〜２５０
℃、０．５〜２０時間、より好ましくは１５０〜２００
℃で３〜１０時間加熱することによって行なわれる。

酸性触媒としては例えば硫酸、リン酸、ボＩＪ　ＩＪン
酸、ハラトルエンスルホン酸、　ＢＦｓ−エーテラート
、　　ＢＦ、−フェノラート、ｋｌｃｌｓ、ＴｉＣＪ４
゜ＺｎＣｅ４．カチオン交換樹脂等がある。またパラジ
ウムまたはルテニ１クム触媒のように構造異性化と不均
化とを同時に行なう触媒も知られている（米国特許第２
，７６４，５９７号明細書）が、これらの触媒も本発明
の構造異性化触媒に包含される。

また９本発明における酸無水物混合物中にはＭｅ−ＴＨ
ＰＡとともにテトラヒドロ無水フタル酸。

ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルへキサヒドロ無水フ
タル酸などのその他の酸無水物を含んでいてもよい。

本発明に用いられるエポキシ樹脂は分子内に少なくとも
１個のエポキシ樹脂を含有するものであり１例えばビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦＷエポ
キシ樹脂、フタル酸へキサヒドロフタル酸等のポリカル
ボン酸のグリシジルエステル、１．４−ブタンジオール
、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパン
等の多価アルコールのグリシジルエーテル。３．４−エ
ポキシシクロヘキシルメチル（３，４−エポキシシクロ
ヘキサン）カルボキシレートなどｄ脂環式エポキシ樹脂
、液状ポリブタジェンのエポキシ化物等が挙げられる。

なお、酸無水物混合物の使用量は、上記エポキシ樹脂に
含まれるエポキシ基１当量当たり０．６〜１．３の当量
の範囲が好ましい。その他の酸無水物を用いる場合には
、この量も含めてこの範囲にされる。

本発明に用いられる硬化促進剤と［７ては９例えば２−
エチル４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル４−
メチルイミダゾール、１−ベンジル２−メナルイミター
ゾール等のイミダゾールおよびその誘導体、トリスジメ
チルアミノメチルフェノール等の第３級アミン類等が挙
げられる。硬化促進剤葉の使用量は特に制限はないか、
酸無水物混合物１００重量部当たす０．１〜５．０″＃
ｉ、、置部の範囲が好ましい。

本発明に用いられる難燃剤とｌ、ては特に制限はないか
、難燃効果のある赤リンの他に赤リンをフェノール樹脂
、フラン樹脂、フッ素樹脂、メラミン樹脂等の樹脂で表
面コートしたもの、赤リンをアルミニウム化合物、マグ
ネシウム化合物、亜鉛化合物の無機物で表面コートした
もの、赤リンを無機物と樹脂で二重にコートした改質赤
リンなどが挙げられる。これらの赤リン系難燃剤の使用
量はエポキシ樹脂１００重量部当たり、５〜３０重景部
の範囲が好ましい。

また、ヘキサブロムベンゼン、テトラブロムビスフェノ
ールＡ、ｆカブロムジフェニルエーテル。

トリフロムフェノール、ジプロムフェニルクリシジルエ
ーテル、ジブロムクレジルグリシジルエーテル等のハロ
ゲン化有機化合物と三酸化アンチモンとの組合せなどが
用いられる。

ハロゲン化有機化合物と三酸化アンチモンの使用量はエ
ポキシ樹脂１００重量部に対Ｅ７て、ハロゲン化有機化
合物が６〜５０重量部、三酸化アンチモンが３〜１５重
量部の範囲が好まシ、〈、ハロゲン化有機化合物と三酸
化アンチモンの重量比は２／１〜３／１が好ましい。

本発明に用いられる充填剤としては、難燃性エポキシ樹
脂組成物の硬化発熱を制御し、硬化収縮率を小さくシ、
さらに線膨張係数を小さくし耐クラツク性に効果のある
シリカ、溶融シリカ、水和アルミナ、酸化アルミナ、タ
ルク、炭酸カルシウム、マイカ、ガラス粉、水酸化マグ
ナシウム、クレー等が用いられる。充填剤の使用量をま
エポキシ樹脂１００重量部当たり１００〜２００重量部
の範囲が好ましい。

本発明に用いられる組成物には、チタンホワイト、ベン
ガラ、酸化第２鉄、カーホン等の着色剤。

シランカップリング剤、チタン系カップリング剤。

シリコン系消泡剤などを必袂に応じて配合することがで
きる。これらを適当量配合し７ても難燃性の特性は例等
低下しない。

ＦＢＴの絶縁処理は例えば次のようにして行なわれる。

ＦＢＴのコイルを９０〜１３０℃で１時間以上予熱し、
これに予め３０〜５０℃で３　ｍｍＨｇ以下で混合脱泡
Ｌ５た組成物を３〜１０　ｍｍ１−１ｇの減圧下で注入
する。注入ｅ、ｏ、５〜３分間減圧丁に保ち、常圧に戻
して９例えば７０℃に２時間。

次いで７０〜１１０℃に１時間９次いで１１０°Ｃに２
時間加熱して硬化する。

（実施例） 以下本発明の実施例を詳細に説明する。

下記例中の「部」は重量・部を意味する。

また、各特性は以下に示す方法で測定した。

（１）粘度＝Ｂ型回転粘度計を用いＪＩＳ　Ｃ２１０５
に準じ測定温度２５℃で測定した。

（２）モデル含浸、ＩＫ：１５ｍｍφのポリエチレン製
試験管に平均粒子径６０μｍのガラスピ ーズを４０ｍ＋の高さに加振しながら充填し９次いで１
０　ｍｍ）（Ｈの減圧下に８０咽の高さまで組成物を注
入後、常圧に し、７５℃／２　ｈ＋７０〜ｂ １　ｈ＋１１０℃／２ｈの硬化条件で硬化させ、下記式
からモデル含浸率を算 出した。

Ｗｏ：初期のガラスピーズ重量（９） Ｗ！＝未含浸部のガラスピーズ１１ｉ１Ｌ（ｇ）モデル
含浸率は硬化中にガラスヒ ーズ中に含浸する組成物の量を求 メルモので、未含浸部のガラスヒ ーズ重ｔが少なければ含浸性が優 れていることを示す。

（３１モデルコイル含浸性：　変ａポリフェニレンオキ
サイド（ＧＥ社製　商品名ノリル ＧＦＮ−２）製のボビン（１ｏスリツ ト）に直径０．ｏ５ｗｎφのウレタン線を各２５０タ一
ン巻き付けたモデルコイ ルを作成し、プラスチックケースに入 れ、１１０℃で１．５時間予熱後、５ ｍｍ）（Ｈの減圧下で３５℃の組成物を約３０秒注入後
、常圧に戻し２次いで所 定の硬化条件で硬化し、モデルコイル を作成する。含浸性をモデルコイルの 中央部で切断、研磨（、捲線間へのレジンの含浸性を顕
微鏡で観察、各スリッ ト毎に下記式から含浸率を算出した。

Ｔ：コイルの捲数 ■：コイル内のボイド数 平均含浸率は全スリットの含浸率の平 均値で示した。また平均含浸率〔Ａ〕は硬化条件が６５
℃１５　ｈ＋６５〜１１０’Ｃ／１ｈ＋１１０℃／４ｈ
で全１０時間硬化で作成したコイルの含浸率を示 し、平均含浸率〔Ｂ〕は硬化条件が７５’Ｃ／２ｈ＋７
５〜１１０℃／１ｈ十 １１０℃／２ｈで全５時間硬化で作成 したコイルの含浸率を示した。

（４）難燃性：１／１６インチ厚みの試験片を作成し、
ＵＬ９４に準じて試験し、た。

（５）電数難燃性：含浸性試験用のモデルコイルを用い
、電気用品取締法別表第８２ （９４）に基づくフライバックトラン ス難燃性試験法にて試験した。

実施例１ 第１表に示す配合比の難燃性エポキシ樹脂を作成した。

使用し、た異性化Ｍｅ−ＴＨＰＡは次の方法にて作成し
た。部とあるのは重量部である。

（異性化Ｍｅ−ＴＨＰＡ−１） ４Ｍｅ−ＴＨＰＡ７００部、３Ｍｅ−ＴＨＰＡ３００部
の混合物にＮ、Ｎ−ジブチルアニリン１部を加え。

１７０℃で３時間加熱攪拌（７立体異性化を行なった。

次にパラトルエンスルホン酸５部を反応液に加え、１７
０℃で５時間加熱攪拌し、構造異性化を行なった。

この反応液を３　ｍｍ）（ｇで減圧蓋部し、酸無水物混
合物を得た。

（異性化Ｍｅ−ＴＨＰＡ−２） ４Ｍｅ−ＴＨＰＡ５００部、３Ｍｅ−ＴＨＰＡ５００部
の混合物にＮ、Ｎ−ジブチルアニリン１部を加え。

１７０℃で３時間加熱攪拌し立体異性化を行なった。

次にパラトルエンスルホン酸５部を反応液に加え、１７
０℃で５時間加熱攪拌し、構造異性化を行なった。

この反応液を３ｍｍＨｇで減圧蓋部し、酸無水物混合物
を得た。

（異性化Ｍｅ−ＴＨＰＡ−３） ４　Ｍｅ−ＴＨＰＡ　３００部、３Ｍｅ−ＴＨＰＡ７０
０部の混合物にＮ、Ｎ−ジブチルアニリン１部を加え。

１７０℃で３時間加熱攪拌し立体異性化を行なった。

次ニパラトルエンスルホン酸５部を反応液に加え、１７
０℃で５時間加熱攪拌し、構造異性化を行なった。

この反応液を３ｍｍＨｇで減圧蓋部し、酸無水物混合物
を得た。

（異性化Ｍ　ｅ　−Ｔ　ＨＰ　Ａ　−４）４　Ｍｅ−Ｔ
ＨＰＡ　７００部、　３　Ｍｅ−ＴＨＰＡ３００部の混
合物にパラトルエンスルホン酸３部を加え。

１８０℃で５時間加熱攪拌シフ、構造異性化を行なった
。

この反応液を３ｍｍ）ｉｇで減圧蓋部し、酸無水物混合
物を得た。

第１表に示す実施例１〜６の配合の組成物を作成し、混
合物粘度を測定した結果、１７〜２２ボイズと低く作業
性に優れ、これを用い各特性を評価し友。

難燃性はＵＬ９４で９４Ｖ−０を有し、型取難燃性に合
格すること力場］らかとなった。モデル含浸率は７９〜
８９％の範囲で優れている。モデルコイル含浸率は［Ａ
）の全１０時間の硬化条件では平均含浸率が９９チ以上
と優れており、また〔Ｂ〕の全５時間の短時間の硬化条
件においても平均含浸率が９９チ以上と優れていること
が実験の結果明らかとなった。

（比較例） 第１表に示す比較例１〜３の配合の組成物を作成し、混
合物粘度を測定した結果、２８〜３２ボイズと粘度が尚
〈、この組成物を用い各！時性を評価した。

難燃性はＵＬ９４で９４Ｖ−０を有し、型取難燃性に合
格したが、モデル含浸率が５８〜６８％と悪く、モデル
コイル含浸率は（Ａ）の全１０時間の硬化条件では平均
含浸率が９９％以上を崩（−でいるが、〔Ｂ〕の全５時
間の短時間の硬化条件においては９７．５〜９７．１％
以上と平均含浸率が悪く。

劣っていることが明らかとなった。

第１表の実験結果から明らかなように２本発明の組成物
を用いたＦ　Ｂ　Ｔを製造した場合は、比較例の組成物
を用いた場合と比べて、ＦＢＴコイルの捲線間への含浸
性に優れ、しかも短時間で処理した場合の捲線間への含
浸性が大幅に改善されることが示される。

（発明の効果） 本発明に係るＦ　Ｂ　Ｔの製造方法によれば、ＦＨＴの
捲線間への優れた含浸性が得られ、しかも短時間硬化に
よる捲線間への含浸性も大幅に改善することができる。

さらに本発明に使用する組成物はＵＬ９４の難燃性試験
において、１／１６インチ厚みで９４Ｖ−０の尚難燃性
を有しているため、この組成物を用いて製造したＦＢＴ
は電気用品取締法８２（９４）に基づ＜　Ｆ　Ｂ　Ｔ難
燃性試験にも十分合格することができるなどの効果を有
する。

ン・　′）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．エポキシ樹脂、酸無水物、硬化促進剤、難燃剤およ
   び充填剤を含有する組成物において、該酸無水物として
   メチルテトラヒドロ無水フタル酸を立体異性化後，構造
   異性化して得られる室温で液体の酸無水物混合物を用い
   た組成物で絶縁処理することを特徴とするフライバック
   トランスの製造法。