JPH054965B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は不飽和ポリエステル樹脂および共重合
しうる単量体状アクリルおよび／またはメタクリ
ル化合物に基づく含浸用樹脂組成物に関する。か
かる含浸用樹脂組成物は電動機、変圧器および発
電機のような電気巻線の絶縁に使用されうる。

先に述べた方法の含浸用樹脂組成物は広範囲に
工業上使用されそしてなかんずくDE−Ａ第
1570273号および同第2856050号に記載されてい
る。しかしながら実際上使用される含浸用樹脂組
成物は共重合しうる単量体化合物（いわゆる反応
性希釈剤）としてスチロールのみを含有する。反
応希釈剤としてアクリルおよび／またはメタクリ
ル化合物も使用されうることが前記刊行物中に言
及されているにも拘らずその例はあげられておら
ず、そしてスチロールの代りにこれら反応性希釈
剤を含有する商業製品は何ら存在しない。その理
由は、含浸のための樹脂組成物が高い粘度を有す
るので、電気巻線の充分な含浸は達成され得ない
と思われているためである。

反応性希釈剤としてのスチロールの使用は充分
に粘度の低い含浸用樹脂組成物を生じはするが、
しかしながら多くの欠点と結びついている。スチ
ロールは熱成硬化期間中に大部分蒸発除去され、
かくして失われてゆく。スチロール損失は含浸に
使用される含浸樹脂組成物に基づき約15〜30重量
％である。スチロースの臭いは非常に不快であ
る。これは生理学的に危険でありそしてドイツ連
邦共和国工業的空気指針（Technische
Anweisung Luft）による有害物質第級に属す
る。スチロール含有含浸用樹脂はまたそれらがあ
る範囲内で塗装電線の絶縁を弱らせる欠点を有
し、このことは塗装電線の絶縁に亀裂を生成させ
る結果となり、実際上の使用において絶縁系の少
なからぬ悪化を招来しうる。

本発明は蒸発損失が比較的わずかであり、スチ
ロール含有含浸用樹脂組成物より生理学的に少く
とも危険が少なく、しかし含浸された巻線の浸透
がより強力であり従つて良好な含浸効果をもたら
す含浸用樹脂組成物を見出すという課題に基づく
ものである。

前述されたDE−Ａ第1570273号および同第
2856050号の記載に従い不飽和ポリエステル樹脂
およびアクリルおよび／またはメタクリル化合物
をベースとする含浸用樹脂組成物調製を試み、そ
の際ヒドロキシプロピルメタクリレート
（HPMA）、ブタンジオールジメタクリレート
（BDDMA）およびネオペンチルグリコールジメ
タクリレート（NPG−DMA）のような慣用の化
合物を単独で使用すると、役に立たない性質を有
する相当する含浸用樹脂組成物が生ずることが判
明した。驚くべきことに特定のアクリレートが使
用されるとスチロール含有含浸用樹脂組成物の前
記欠点が回避されそしてその上以下に詳細に記載
されるような予期されざる利点が得られることを
見出した。

それゆえ本発明は、反応希釈剤として ａ ヘキサンジオールジアクリレートおよび／ま
たは ｂ ブタンジオールジアクリレート を含有し、そして含浸用樹脂組成物の粘度が最高
1500mPa・ｓであることを特徴とする、不飽和
ポリエステルおよび反応性希釈剤としてアクリル
および／またはメタクリル化合物をベースとする
含浸用樹脂組成物に関する。

また本発明は、巻線を含浸用樹脂組成物で含浸
することにより巻線を絶縁するに当り、前記に定
義された含浸用樹脂組成物を使用することを特徴
とする方法にも関する。

それゆえ本発明によればアクリレートとして ａ ヘキサンジオールジアクリレート（HDDA）
および／または ｂ ブタンジオールアクリレート（BuDA）が使
用されることが肝要である。

アクリレートの量は当業者の知識に従い不飽和
ポリエステルの不飽和度に適合せしめられる。こ
れは大不足または小過剰に使用される。しかしな
がら、スチロールにおいて大低慣例であるような
大過剰を使用することは必要でない。何故ならば
前記したように、少なからぬ量のスチロールが含
浸されたコイルの熟成硬化において蒸発除去され
るからである。前記のようにたとえ不足して使用
されうるとしても、これは多くの場合合目的々で
ない。それは不飽和ポリエステルのすべての不飽
和性はアクリレートおよびメタクリレートにより
交叉結合されるのが好ましいからである。本発明
による蒸発損失は不飽和の完全な交叉結合にとつ
て必要な量に基づいて前記アクリレートの５重量
％、大部分は２重量％に達しないので、本発明に
よる含浸用樹脂組成物は前記に限定されたように
５重量％好ましくは２重量％過剰以上のアクリレ
ートおよびメタクリレートを何ら有しないのが好
ましい。もし不足気味に使用される場合はこれは
前記の理由から前記定義に相当して10重量％以下
好ましくは５重量％以下ではならない。

本発明による含浸用樹脂組成物の重要なもう一
つの指標はその粘度が25℃で最大1500mPa・ｓ
であることである。その場合、市場に存在する反
応性希釈剤としてスチロールに基づく含浸用樹脂
組成物の粘度より相当大きい粘度が肝要である。
これらは大低約100〜500mPa・ｓの範囲の粘度
を有する。本発明による含浸用樹脂組成物が有し
うるようなかかる高い粘度を用いて巻線の浸透が
達成でき、その際絶縁系における機械的および電
気的性質が従来法と同等であるかまたは現在の技
術水準のスチロール含有含浸用樹脂組成物を用い
て達成されうるそれより優れているということは
特に驚くべきことである。

本発明の好ましい実施態様によれば含浸用樹脂
組成物はｃ）ヒドロキシプロピルメタクリレート
（HPMA）および／またはｄ）ブタンジオールモ
ノアクリレート（BDMA）をアクリレートおよ
びメタクリレートの総量に基づき10重量％までの
量で付加的に含有しうる。これらモノ（メタ）ア
クリレートの添加により粘度は低下するがしかし
ながら他の絶縁の性質は何ら改良されない。それ
ゆえこれらモノ（メタ）アクリレートの量はでき
るだけ低く、好ましくは５重量％以下であるべき
である。１重量％以上の量ですでに粘度の著しい
低下が得られる。しかしながら驚くべきことに使
用可能であるかまたは従来法より優れた性質を有
する含浸用樹脂組成物をアクリレートｃ）およ
び／またはｄ）の使用のみで得ることはできな
い。

本発明のもう一つの実施態様によれば含浸用樹
脂組成物は好都合には先にモノアクリレートにつ
いてあげられたと同じ量で付加的にトリ（メタ）
アクリレートを含有する。このトリアクリレート
の添加は機械的性質例えば熟成硬化された含浸用
樹脂組成物のDIN46448による焼付け（ベーキン
グ）価が改良されるという驚くべき作用を有す
る。適当なトリ（メタ）アクリレートはペンタエ
リトリトールトリアクリレート、ペンタエリトリ
トールトリメタクリレート、トリメチロールプロ
パントリアクリレート、トリメチロールプロパン
トリメタクリレートである。

本発明による含浸用樹脂組成物は不飽和ポリエ
ステル樹脂としてこの目的に使用される既知化合
物、特にDE−Ａ第1570237号、同第1770386号お
よび同第2856050号に記載されるようないわゆる
イミド含有不飽和ポリエステルを含有しうる。し
かしまた多年にわたり知られているようないわゆ
るイミド不含ポリエステルも使用されうる。これ
ら不飽和ポリエステルは多価カルボン酸、多価ア
ルコール、およびそれらがイミドを含有する場合
はアミノ基含有化合物から得られる場合により一
部分の単官能性化合物を伴なう縮合生成物であ
る。多価カルボン酸の例は場合により飽和または
芳香族カルボン酸例えばコハク酸またはアジピン
酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等な
らびにテトラヒドロフタル酸、エンドメチレンテ
トラヒドロフタル酸または相当する部分的または
完全にハロゲン化された化合物（消炎性質を有す
る）と混合したジカルボン酸例えばマレイン酸ま
たはフアル酸シトラコン酸、イタコン酸である。
種々の官能基を有する化合物の例はクエン酸、モ
ノエタノールアミン、アミノエタンカルボン酸な
らびに相当する３個または４個のCH₂基を含有す
るアミノアルコールまたはアミノカルボン酸であ
る。これらの酸はエステル、半エステルまたは無
水物として使用されうる。ヒドロキシル基を含有
する化合物としては同様に原則的に従来法により
ポリエステルの調製に使用される化合物が使用さ
れうる。適当なジオールは例えばグリコール、ネ
オペンチルグリコール、プロピレングリコールで
ある。３個または４個のヒドロキシ基を有するポ
リオールは例えばグリセリン、トリメチロールプ
ロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリ
トール、ジペンタエリスリトール、トリヒドロキ
シエチルイソシアヌレートである。イミド含有不
飽和ポリエステルは好都合には縮合したテトラヒ
ドロフタル酸、またはアミノ基と一緒になつて５
員イミド環を構成するその無水物を含有する。ポ
リエステルは鎖中断体として単官能性カルボン
酸、アルコールおよび／またはアミンをも含有し
うる。これらはまた飽和および不飽和油、例えば
ヒマシ油のようなヒドロキシ官能油、またはマレ
イナート油のようなカルボキシ官能油をも含有し
うる。

本発明による含浸用樹脂組成物はその他に顔
料、希釈剤、可塑剤、触媒（例えばペルオキシ
ド）、促進剤（例えば金属塩）、安定剤（例えばヒ
ドロキノン、ベンゾキノン）のような慣用の添加
剤を含有しうる。

本発明による含浸用樹脂組成物は特別の効果を
得るために少量のスチロールまたはアリル化合物
例えばジアリルフタレートをも含有でき、その場
合それらの量は含浸用樹脂組成物中に含有される
アクリレートの重量に基づき10重量％を越えるべ
きでない。

電気巻線の含浸に含浸用樹脂組成物を使用する
には例えば下記の方法が用いられうる。

浸漬含浸 この方法では含浸すべき材料を、予備試験によ
り調査された一定時間含浸用樹脂組成物中に浸す
かまたは移行操作において含浸樹脂中に導入され
る。続いて固定オーブンまたは移行オーブン中に
おいて120〜170℃で１〜５時間含浸樹脂の硬化を
遂行する。

真空含浸 この方法を用いる場合ははじめに含浸すべき材
料を真空容器中に入れそして次に真空となす。

所望の真空が得られると、貯蔵容器から含浸剤
を真空釜に供給する。その際、含浸品質にとつて
決定的なのは真空の非常に長い保持ではなくて、
真空の停止により生ずる圧力により含浸剤が残存
空所に圧しつけられる通気時間の長さである。

ここでより迅速に行うためには真空後に過圧も
用いられうる。ごく少数の非常に含浸困難な対象
物にとつては真空加圧法は不可欠である。

硬化は浸漬法に記載されるようにして遂行され
る。

滴下含浸 これまで記載された方法と対照的に物体は滴下
に際して含浸剤中に浸漬するのではなくて、これ
はノズルを用いて回転している巻線に適用され
る。

樹脂が巻線中に良好に浸透するのを保証するた
めには、滴下を受けるべき物体を予熱することが
必要である。これは誘導加熱によりまたは予め接
続したオーブン中で加温することにより遂行され
うる。ここで使用される樹脂は非常に短いゲル化
時間（100℃で約５〜８分、含浸樹脂で100℃で少
くとも14分）を有するので、温度は滴下工程では
樹脂の時期尚早のゲル化を防止するために95℃を
越えるべきでない。続いて物体をさらに回転させ
て約130℃に加熱しそして樹脂の調整に応じて15
〜30分間硬化させる。

回転硬化を伴なう浸漬含浸 この方法は主に大きな高荷重回転子および固定
子において適用される。物体を慣例のように（場
合により真空を用いて）含浸剤中に浸漬しそして
次に回転場またはローラー上で硬化オーブンに入
れる。

硬化は120〜170℃で２〜６時間遂行される。

不飽和ポリエステル（UP）の製造例 製造例 １ 温度計、攪拌器および冷却器を備えた反応容器
中ヒマシ油2325gおよびマレイン酸無水物600gを
攪拌下および不活性気体を導入しながら130℃に
加熱しそして次に130℃に２時間保持する。この
方法で下記のように使用される粗生成物が得られ
る。

温度計、攪拌器、循環器および冷却器を備えた
２容三頸フラスコ中にモノエタノールアミン
150gおよびキシレン100mlを入れそして発熱反応
が制御下におかれるようにしてテトラヒドロフタ
ル酸無水物372gを分けて加える。次に165℃に加
熱しそしてキシレンを循環させながら酸価＜３と
なるまで縮合させる。次にマレイン酸無水物
73g、粗生成物819gおよびキシレン60mlをこれに
加えそして攪拌およびキシレン循環下に185〜190
℃に加熱する。酸価約15に達すると重縮合を中止
し、キシレンを真空下に留去する。

製造例 ２ 成 分 量（ｇ） ネオペンチルグリコール 426 プロピレングリコール 90 イソフタル酸 424 マレイン酸無水物 248 キシレン 114 ヒドロキノン 0.14 攪拌器、温度計、水分離器および冷却器を備え
た４容三頸シユリフ（Schliff）フラスコ中に
ネオペンチルグリコールおよびプロピレングリコ
ールを充填しそして不活性気体を導入しながら
100℃に加熱する。次にイソフタル酸を加えそし
て攪拌下に210℃に加熱する。反応に際して生成
する水を留去しそして分離器中に集める。酸価約
９に達するとエステル化反応を中止し、反応生成
物を140℃に冷却し、マレイン酸無水物およびキ
シレンを順次加えそして再び210℃に加熱する。
この反応混合物を酸価16.5となるまでキシレン循
環下に210℃に保持する。次に真空下にキシレン
を留去し、160℃に冷却しそしてヒドロキノン
（安定剤）を加える。ポリエステル樹脂は酸価
15.0有しそしてシクロヘキサン中60％で25℃で測
定して粘度800mPa・ｓを有した。

例 １ 製造例１に従い得られた反応混合物に150℃で
トルヒドロキノン2.30gおよび約100℃でヘキサン
ジオールジアクリレート／ヒドロキシプロピルメ
タクリレート（95：５）混合物850gを加える。
得られるアクリル性溶液は固体分60％において25
℃で粘度630mPa・ｓおよび酸価10を有した（か
くして得られた溶液はアクリル溶液Ａである）。

これとは別に製造例２に従い得られた反応混合
物にヘキサンジオールジアクリレート／ヒドロキ
シプロピルメタクリレート（95：５）混合物
830gを加える。得られるアクリル性溶液は固体
55％において25℃で粘度1550mPa・ｓおよび酸
価15を有した（かくして得られた溶液はアクリル
溶液Ｂである）。

攪拌器を備えた混合容器中にアクリル溶液
A660gを入れる。次に攪拌下にアクリル溶液
B330gをこれに加える。混合物が完全に均質化す
るまで攪拌する。かくして得られた含浸用樹脂組
成物は固体分58％において25℃で粘度800mPa・
ｓを有した。これは電気巻線製品の含浸に使用さ
れそして130℃で３時間熟成硬化されると卓越し
た機械的および電気的性質を有する絶縁被覆を生
じる。DIN 46448および53505による試験結果を
次に示す。

２％過安息香酸第三ブチル（50％） を用いる100℃でのゲル時間 10.0分 155℃での焼付け価 3.5 25℃での粘度 800mPa・ｓ シヨアＤ硬度 63±２ 厚膜層における硬化 上側 111 内部 111 例 ２ 攪拌器を備えた混合容器中にアクリル溶液
A500gを加える。次に攪拌下にアクリル溶液
B500gを加える。混合物が完全に均質化するまで
これを攪拌する。かくして得られる含浸用樹脂組
成物は固体分58％において25℃で粘度
1100mPa・ｓを有した。これは電気巻線製品の
含浸に使用されそして130℃で３時間熟成硬化後
に卓越した機械的および電気的性質を有する絶縁
被覆を生ずる。DIN 46448および53505による試
験結果を次に示す。

２％過安息香酸第三ブチル（50％） を用いる100℃でのゲル時間 9.0分 155℃での焼付け価 3.7 25℃での粘度 1100mPa・ｓ シヨアＤ硬度 65±２ 厚膜層における硬化 上側 221 内部 121

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 反応性希釈剤としてａ）ヘキサンジオールジ
   アクリレートおよび／またはｂ）ブタンジオール
   アクリレートを含有しそしてその粘度が最高
   1500mPa・ｓであることを特徴とする、不飽和
   ポリエステルおよび反応性希釈剤としてのアクリ
   ルおよび／またはメタクリル化合物をベースとす
   る含浸用樹脂組成物。 ２ 反応性希釈剤としてａ）ヘキサンジオールジ
   アクリレートおよび／またはｂ）ブタンジオール
   ジアクリレートを含有しそしてその粘度が最高
   1500mPa・ｓである、不飽和ポリエステルおよ
   び反応性希釈剤としてのアクリルおよび／または
   メタクリル化合物をベースとする含浸用樹脂組成
   物であつて、前記含浸用樹脂組成物中に含有され
   るアクリレートおよびメタクリレートの総量に基
   づき10重量％までの量のｃ）ヒドロキシプロピル
   メタクリレートおよび／またはｄ）ブタンジオー
   ルモノアクリレートを付加的に含有することを特
   徴とする、含浸用樹脂組成物。