JPH09255737A

JPH09255737A - 電気絶縁用樹脂組成物および電気絶縁処理されたトランスの製造法

Info

Publication number: JPH09255737A
Application number: JP8071569A
Authority: JP
Inventors: Isao Umagami; 伊三雄馬上; Hisashi Nishigaki; 寿西垣; Eiji Omori; 英二大森
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 1997-09-30

Abstract

(57)【要約】【課題】硬化性、空乾性、固着性、可とう性及び経日
での安定性が優れた電気絶縁用樹脂組成物を提供する。【解決手段】（Ａ）ジシクロペンタジエニルモノマレ
エート、乾性または半乾性植物油の脂肪酸、不飽和二塩
基酸、飽和酸およびアルコール成分を反応させて得られ
る酸価１６．０以下の不飽和アルキド２０〜７０重量
％、（Ｂ）架橋性モノマー３０〜８０重量％、ならびに
（Ｃ）硬化促進剤０．０３〜１．０重量％、（Ｄ）有機
過酸化物０．２〜４．０重量％を含有してなる電気絶縁
用樹脂組成物ならびにこの組成物を用いて電気絶縁処理
されたトランスの製造法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気絶縁用樹脂組成
物に関し、さらに詳しくは電気機器に使用される、硬化
性、空気乾燥性、可とう性、固着性および経日安定性に
優れた電気絶縁用樹脂組成物およびこれを用いたトラン
スの製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、モータ、トランス等の電気機器
は、鉄コアの固着または防錆、コイルの絶縁または固着
等を目的として、電気絶縁用樹脂組成物（以下、コイル
含浸用樹脂組成物ともいう）で処理されている。このコ
イル含浸用樹脂組成物としては、硬化性、空乾性、可と
う性、固着性、電気絶縁性、経済性などのバランスに優
れた不飽和ポリエステル樹脂組成物が広く用いられてい
る。上記不飽和ポリエステル樹脂組成物は、空乾性や硬
化物の可とう性を付与するため、不飽和二塩基酸、飽和
酸、アルコール成分のほか、乾性または半乾性植物油の
脂肪酸、さらに、低温度（９０〜１００℃）での硬化
性、空乾性、固着性を付与するため、ジシクロペンタジ
エニルモノマレエートを併用し、これらの成分を同時に
反応させて得られる不飽和アルキドに、スチレン、ビニ
ルトルエン、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エス
テル類等の架橋性モノマー、硬化促進剤、有機過酸化物
および必要に応じて無機充填剤を混合して調合される。

【０００３】しかしながら、上記不飽和ポリエステル樹
脂組成物は、経日放置により、不飽和アルキドの酸価が
高いと、不飽和アルキド中のカルボン酸と、ナフテン酸
マンガンなどの硬化促進剤が反応して金属塩が生成する
ことによって、濁りや白色沈殿物が生じ、空乾性が低下
するという問題があった。上記ジシクロペンタジエニル
モノマレエート系不飽和ポリエステルの酸価について
は、これまで、（１）特開昭５４−１０８８９４号公報
では３０以下、（２）特開昭５８−４６２０７号公報で
は１８．５、２０．５などの報告があるが、硬化促進剤
を必須成分とした場合、これらの樹脂酸価でも、濁りや
沈殿物の抑制が困難で、空乾性が低下する問題があっ
た。

【０００４】すなわち、従来のジシクロペンタジエニル
モノマレエート系不飽和ポリエステルの酸価は２０〜３
０が一般的であった。ところが、硬化促進剤を必須成分
とする場合、経日放置により、ジシクロペンタジエニル
モノマレエート系不飽和ポリエステル中のカルボン酸
と、硬化促進剤が反応して金属塩が生成することによっ
て、樹脂中の硬化促進剤が沈殿し、空乾性が低下する問
題が起こる。このため、上記の樹脂を含浸、硬化して電
気絶縁処理するトランスの製造において、経日とともに
初期に設定した硬化時間では満足する硬化性が得られ
ず、（１）トランスの表面がべとついたまま製造される
場合があり、これにホコリや異物が付着することによっ
て満足する電気絶縁性が得られない。（２）満足する硬
化性を得るために、硬化時間を延長しなければならず、
トランスの電気絶縁処理の生産性が低下する等の問題が
起こる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】請求項１記載の発明
は、上記の従来技術の問題を解決し、経日放置による不
飽和ポリエステル樹脂組成物の濁りや白色沈殿物を抑制
することによって、空乾性の低下を抑制し、硬化性、空
乾性、可とう性および固着性に優れた電気絶縁用樹脂組
成物を提供するものである。請求項２におけるトランス
は、この電気絶縁用樹脂組成物を用いる電気絶縁処理さ
れたトランスの製造法に関する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題に鑑み、鋭意検討した結果、従来のジシクロペンタジ
エニルモノマレエート系不飽和ポリエステルの酸価を１
６．０以下にすることによって、硬化促進剤を必須成分
とする樹脂の経日放置による濁りや白色沈殿物の発生の
原因となる金属塩の生成を抑制することにより、空乾性
の低下を防止し、且つ、硬化性、空乾性、可とう性およ
び固着性に優れた電気絶縁用樹脂組成物が得られること
を見い出し、本発明に到達した。

【０００７】すなわち、本発明は（Ａ）ジシクロペンタ
ジエニルモノマレエート、乾性または半乾性植物油の脂
肪酸、不飽和二塩基酸、飽和酸およびアルコール成分を
反応させて得られる酸価１６．０以下の不飽和アルキド
２０〜７０重量％、（Ｂ）架橋性モノマー３０〜８０重
量％、ならびに（Ｃ）硬化促進剤０．０３〜１．０重量
％、（Ｄ）有機過酸化物０．２〜４．０重量％を含有し
てなる電気絶縁用樹脂組成物に関する。また、本発明
は、上記樹脂組成物を含浸、硬化する電気絶縁処理され
たトランスの製造法に関する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる酸価１６．０
以下の不飽和アルキドは、ジシクロペンタジエニルモノ
マレエート、乾性または半乾性植物油の脂肪酸、不飽和
二塩基酸、飽和酸およびアルコール成分を好ましくは２
００〜２２０℃で常法に従い脱水縮合反応させて得られ
る。本発明に用いられるジシクロペンタジエニルモノマ
レエートは、ジシクロペンタジエン、無水マレイン酸お
よび水を１５０℃以下で反応させて得られる。ジシクロ
ペンタジエン、無水マレイン酸及び水はほぼ等モルで反
応される。乾性または半乾性植物油の脂肪酸としては、
例えば大豆油脂肪酸、あまに油脂肪酸、やし油脂肪酸、
脱水ひまし油脂肪酸などが用いられる。これらは単独で
用いても併用してもよい。

【０００９】不飽和二塩基酸としては、無水マレイン
酸、マレイン酸、フマル酸などが用いられる。これらは
単独で用いても併用してもよい。飽和酸としては、無水
フタル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テ
トラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、
ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、テ
トラヒドロフタル酸、アジピン酸、セバシン酸などが用
いられる。これらは単独で用いても併用してもよい。ア
ルコール成分としては、プロピレングリコール、エチレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレング
リコール、１，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリ
コール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタ
エリスリトール、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコールなどが用いられる。これらは単独で用い
ても併用してもよい。

【００１０】本発明における酸価１６．０以下の（Ａ）
成分の不飽和アルキドの各材料であるジシクロペンタジ
エニルモノマレエート、乾性または半乾性植物油の脂肪
酸、不飽和二塩基酸、飽和酸およびアルコール成分の配
合割合には特に制限はないが、ジシクロペンタジエニル
モノマレエート１０〜３０当量、乾性または半乾性植物
油の脂肪酸５〜２０当量、不飽和二塩基酸３０〜５０当
量、飽和酸２０〜４０当量、アルコール成分１００〜１
２０当量の範囲が好ましい。（Ｂ）成分の架橋性モノマ
ーとしては、スチレン、ビニルトルエン、ジビニルベン
ゼン、α−メチルスチレン、ターシャリブチルスチレ
ン、各種アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステ
ル等が用いられ、これらは併用してもよい。（Ｃ）成分
の硬化促進剤としては、ナフテン酸コバルト、オクテン
酸コバルト、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸鉛などが
用いられる。（Ｄ）成分の有機過酸化物としては、ベン
ゾイルパーオキサイド、ターシャリブチルパーオキサイ
ド、メチルエチルケトンパーオキサイドなどが用いられ
る。

【００１１】本発明の樹脂組成物には、上記必須成分以
外に炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミ
ニウム、二酸化ケイ素などの無機充填剤などを含有させ
ることができる。この使用量としては、上記樹脂組成物
の総量に対して、３〜５０重量％とすることが好まし
い。本発明における（Ａ）成分の配合量は、（Ａ）成
分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び（Ｄ）成分の総量に対
して２０〜７０重量％とすることが好ましく、３０〜６
０重量％とすることがより好ましく、４０〜５０重量％
とすることが特に好ましい。この配合量が２０重量％未
満では含浸、硬化する電気機器の防錆能や固着性が低下
する傾向があり、７０重量％を超えると含浸、硬化する
電気機器のワニスだまりが多くなり、これを除去するた
めに作業性、生産性の低下を起こしたり、含浸不良を起
こす傾向がある。

【００１２】本発明における（Ｂ）成分の配合量は、
（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び（Ｄ）成分の
総量に対して３０〜８０重量％とすることが好ましく、
４０〜７０重量％とすることがより好ましく、５０〜６
０重量％とすることが特に好ましい。この配合量が３０
重量％未満では、含浸、硬化する電気機器のワニスだま
りが多くなり、これを除去するために作業性、生産性の
低下を起こしたり、含浸不良を起こす傾向があり、８０
重量％を超えると含浸、硬化する電気機器の防錆能や固
着性が低下する傾向がある。本発明における（Ｃ）成分
の配合量は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び
（Ｄ）成分の総量に対して０．０３〜１．０重量％とす
ることが好ましく、０．１〜０．５重量％とすることが
より好ましく、０．２〜０．３重量％とすることが特に
好ましい。この配合量が０．０３重量％未満では空乾
性、固着性が低下する傾向があり、１．０重量％を超え
るとポットライフが短くなる傾向がある。

【００１３】本発明における（Ｄ）成分の配合量は、
（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び（Ｄ）成分の
総量に対して０．２〜４．０重量％とすることが好まし
く、０．５〜２．０重量％とすることがより好ましく、
１．０〜１．５重量％とすることが特に好ましい。この
配合量が０．２重量％未満では、満足する硬化性、空乾
性、固着性が得られない傾向があり、４．０重量％を超
えるとポットライフが短くなる傾向がある。本発明にお
ける（Ａ）成分の酸価の範囲は、１６．０以下が好まし
く、１３．０以下とすることがより好ましく、１０．０
以下とすることが特に好ましい。この酸価が１６．０を
超えると、硬化促進剤を必須成分とする樹脂が、経日放
置により、空乾性が低下する傾向があり、満足する電気
絶縁処理されたトランスの製造条件（硬化条件）が得ら
れない場合がある。不飽和アルキドの酸価の下限は、通
常５又はその前後である。

【００１４】以上、説明した本発明の樹脂組成物は、例
えば、テレビ、ステレオ、ラジカセ、ＣＤ、ＶＴＲ、ア
ダプター等の家電民生用機器、パソコン、ワープロ、複
写機等のＯＡ関連機器などに用いられる各種のトランス
の鉄コアおよびエナメル銅線の固着、防錆また、低温屈
曲時の塩化ビニルリード線のクラック防止などを目的と
して、これらに含浸し、硬化させて使用される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、下
記例中の部は重量部を意味する。実施例１〜３ジシクロペンタジエン９６０部、無水マレイン酸７００
部、水１３０部を窒素ガス気流中、１４０℃で２時間反
応させてジシクロペンタジエニルモノマレエートを合成
した。上記ジシクロペンタジエニルモノマレエート２７
０部、エチレングリコール１４０部、ジエチレングリコ
ール８８部、大豆油脂肪酸１６３部、無水マレイン酸１
０５部、無水フタル酸１２８部を窒素ガス気流中２００
℃で１２時間、１４時間、１６時間脱水縮合反応を行
い、酸価がそれぞれ、１６．０、１３．０、１０．０と
なった後、冷却して不飽和アルキド（Ａ−３、Ａ−２、
Ａ−１）を得た。上記で得た（Ａ）成分、（Ｂ）成分で
あるスチレン、（Ｃ）成分であるナフテン酸マンガン及
び（Ｄ）成分であるベンゾイルパーオキサイドを、表１
に示す配合（部）で撹拌混合して電気絶縁用樹脂組成物
を製造した。この組成物の特性を調べ、その結果を表１
に示す。

【００１６】比較例１〜３実施例１〜３の配合で窒素ガス気流中２００℃で、６時
間、８時間、１０時間脱水縮合反応を行い、酸価がそれ
ぞれ３０、２４、１９となった後、冷却して不飽和アル
キド（Ａ−６、Ａ−５、Ａ−４）を得た。上記で得た
（Ａ）成分、（Ｂ）成分であるスチレン、（Ｃ）成分で
あるナフテン酸マンガン及び（Ｄ）成分であるベンゾイ
ルパーオキサイドを表１に示す配合（部）で撹拌混合し
て電気絶縁用樹脂組成物を製造した。この組成物の特性
を調べ、その結果を表１に示す。

【００１７】特性の試験は次のようにして行った。（１）濁り：ガラス製のビンに入れて密封し、目視にて
濁りを判定した。〇：濁りなし（透明） △：わずかに濁り有り ×：全面にかなりの濁り有りまた、＜初期＞は樹脂組成物を配合した直後の状態。＜
４０℃、３日後＞は、４０℃乾燥機内に、３日間放置し
たもの。（２）空乾性：鉄ブロック（６３mm×６０mm×２３mm、
７６０ｇ）にブリキ板を張り合わせ、ブリキ板上に電気
絶縁用樹脂組成物を塗布し、１００℃および９０℃の乾
燥機で加熱させ、ブリキ板表面の組成物のべとつきが感
じられなくなるまでの時間とした。

【００１８】（３）ゲル化時間：ＪＩＳＣ２１０５
に準じて測定した。（４）剪断接着力：ＪＩＳＣ２１０５に準じて図１
および図２に示すストラッカー試験片を作製し、これに
電気絶縁用樹脂組成物を含浸させ、所定条件で硬化させ
たものを試験片とし、２３℃での剪断接着力を測定し
た。図１はストラッカー試験片の側面図であり、図２は
図１のＡ−Ａ′断面図である。直径２．０mmで長さ８０
mmのポリエステルエナメル銅線１を２本、直列につな
ぎ、このつなぎ目を中心に、直径２．０mmで長さ４０mm
のポリエステルエナメル銅線２を６本で囲み、直径０．
４mmのポリエステルエナメル銅線３を２本でくくり、前
記のエナメル銅線１の２本を支持している。

【００１９】（５）塩化ビニルリード線のクラック発生
率：図３はクラック発生率測定用試験片を示す斜視図で
ある。鋼板４（１５０×６０×０．８tmm）２枚の間に
はさんだ塩化ビニルリード線ＵＬ−１００７型５を図３
のように屈曲させてクラック発生率測定用試験片を作成
し、これを電気絶縁用樹脂組成物に含浸させ、塩化ビニ
ルリード線の屈曲部が下部になるような方向で１１０℃
で２時間硬化した。図４は、上記試験片のクラック発生
率の評価時の状態を示す斜視図である。次に、これを５
℃で図４ののように塩化ビニルリード線の一端をはがし
て伸ばした塩化ビニルリード線の屈曲部６にクラック
が、塩化ビニルリード線の本数に対し、どの程度発生し
たかで測定した。なお、図４において、含浸硬化させた
樹脂は省略されている。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】請求項１記載の樹脂組成物は、従来のジ
シクロペンタジエニルモノマレエート系不飽和ポリエス
テルの酸価は２０〜３０が一般的であったが、硬化促進
剤を必須成分とする場合、経日放置により、ジシクロペ
ンタジエニルモノマレエート系不飽和ポリエステル中の
カルボン酸と、硬化促進剤が反応して金属塩が生成する
ことによって、樹脂中に溶解する硬化促進剤が消費さ
れ、空乾性が低下する問題が起こる。このため、ジシク
ロペンタジエニルモノマレエート系不飽和ポリエステル
の酸価を１６．０以下に低減させることにより、経日放
置による空乾性の低下を抑制でき、且つ、硬化性、可と
う性および固着性に優れた樹脂組成物を提供するもので
あり、電気絶縁用に好適である。請求項２記載のトラン
スの製造法は、経日とともに、樹脂の空乾性が低下する
ために、タクトタイムの延長、硬化設定温度を上げざる
を得ない。処理条件を変えなければ、硬化後のトランス
の表面がべとつく可能性がある。このため、請求項１記
載の樹脂組成物を用いることによって、経日後も初期に
設定した処理条件を変えること（例えば、硬化設定時間
の延長、硬化設定温度の上昇）なく、一定の処理条件で
トランスを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ストラッカー試験片の側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ′断面図である。

【図３】塩化ビニルリード線のクラック発生率測定用試
験片の斜視図である。

【図４】図３の試験片のクラック発生率評価時の状態を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１…直径２．０mm、長さ８０mmのポリエステルエナメル
銅線２…直径２．０mm、長さ４０mmのポリエステルエナメル
銅線３…直径０．４mmのポリエステルエナメル銅線４…鋼線５…塩化ビニルリード線６…屈曲部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ジシクロペンタジエニルモノマレ
エート、乾性または半乾性植物油の脂肪酸、不飽和二塩
基酸、飽和酸およびアルコール成分を反応させて得られ
る酸価１６．０以下の不飽和アルキド２０〜７０重量
％、（Ｂ）架橋性モノマー３０〜８０重量％、ならびに
（Ｃ）硬化促進剤０．０３〜１．０重量％、（Ｄ）有機
過酸化物０．２〜４．０重量％を含有してなる電気絶縁
用樹脂組成物。
【請求項２】請求項１記載の電気絶縁用樹脂組成物を
含浸、硬化して電気絶縁処理されたトランスの製造法。