JPS61248307A - 電気絶縁用樹脂組成物 - 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） 本発明は電気機器を絶縁する電気絶縁用樹脂組成物に関
し、更に詳しくは電気機器を樹脂組成物で絶縁処理する
場合に、高温で硬化させてもコイル及び結束糸に十分な
固着力を与えることのできる電気絶縁用樹脂組成物に関
する。

（従来の技術） 最近、電気機器は小型軽量化、使用条件の過酷化、信頼
性向上などの傾向が一段と強まり、絶縁用ワニスには、
接着強度、耐熱性、耐湿性、耐薬品性などの向上及び絶
縁処理作業における省エネルギー化９合理化の点からは
短時間処理が望まれるようになり、従来から広く使用さ
れている溶剤型フェノに代って不飽和ポリエステル樹脂
、不飽和エポキシエステル樹脂などの無溶剤型フェノが
使用されてきた。なかでも１回転機器には高い信頼性が
要求され、不飽和ポリエステル樹脂よりも。

接着強度、耐クラック性、耐薬品性などに優れた不飽和
エポキシエステル樹脂が絶縁用フェノとして用いられる
ようになってきた。

不飽和エポキシエステル樹脂を用いた絶縁ワニスハ、コ
イルのエナメル線との優れた適合性を得るために樹脂の
酸価を低くシ、且つ、ワニスの硬化物特性、経済性など
の点から、架橋性単量体にスチレンを用いている。また
最近は、モードルステータ（以下ステータという）のコ
イルへの含浸性の向上や、コア内面に付着するワニス硬
化物の削り作業を省略するためにスチレンを多量に使用
している。

また、ステータを絶縁処理する場合、ワニス浸漬時にエ
ナメル線に発生するクレージングを防止するため、一般
には予め１００〜１２０℃の熱風炉で０．５〜２時間加
熱し１次いで、ワニス中にステータを２〜５分浸漬した
あと引上げ、その後１００〜１２０℃の熱風炉で２〜５
時間加熱してワニスを硬化させている。しかし、架橋性
単量体として従来のスチレンだけを用いたワニスでは。

加熱中にスチレンが揮散するため硬化後のワニス付着量
が少なくなり、特にコイルエンド及びコイルの結束糸の
固着が不十分となることがあった。

また、絶縁処理時間も約２５〜７時間を要するが最近は
更に短時間に処理することが望まれるようＫなり、従来
よりも１０〜３０℃高くして加熱硬化されるケースが多
くなってきた。このため、従来に増して硬化後のワニス
の付着量が少なくなり。

固着力が不十分となってきた。

（発明の目的） 本発明の目的は前記の従来技術の欠点を改善し１３０〜
１５０℃の高温で硬化させてもコイル及び結束糸に十分
な固着力を与えることのできる電気絶縁用樹脂組成物を
提供することにある。

（発明の構成） 本発明は、（１）エポキシドとα、β−不飽和−塩基酸
応させて得られる酸価が１５を超える不飽和エポキシエ
ステルに、一般式。

ル 及びＲ３はアルキル基である）で示される脂肪酸のモノ
グリシジルエステルを反応させて得られる酸価が１５以
下の反応生成物をスチレンに溶解した樹脂組成物１００
重量物、（２）多価アルコールのアクリレート又は多価
アルコールのメタクリレート３〜２５重量部を含有して
なる電気絶縁用樹脂組成物に関する。

本発明の酸価が１５を超える不飽和エポキシエステルは
、エポキシドとα、β−不飽和−塩基酸させて得られる
ものであシ、特に製造条件の制限はなく２例えば触媒を
用いて１００〜１３０℃で５〜１０時間これらをほぼ当
量で反応させて合成される。本発明に用いられるエポキ
シドとは分子あ之り１個以上のエポキシ基を有する化合
物が用いられ２例えば、多価アルコール又は多価フェノ
ールのグリシジルポリエーテル、エポキシ化脂肪酸、エ
ポキシ化乾性油脂肪酸、エポキシ化ジオレフィン、エポ
キシ化飽和酸のエステル、エポキシ化飽和ポリエステル
などが用いられる。

α、β−不飽和−塩基酸は、メタクリル酸、アクリル酸
、クロトン酸などが用いられ、これらを併用することも
できる。

エポキシドとα、β−不飽和−塩基酸応に用いられる触
媒としては、塩化亜鉛、塩化リチウム等のハロゲン化物
、ジメチルサルファイド。

メチルフェニルサルファイド等のサルファイド類。

ジメチルスルフォキサイド、メチルスルフォキサイド等
のスルフォキサイド類、Ｎ−Ｎ’ジメチルアニリン、ピ
リジン、トリエチルアミン、ヘキサメチレンジアミン等
の第３級アミンその塩酸塩又はしゆう酸塩、テトラメチ
ルアンモニウムクロライド、トＩＪメチルドデシルベン
ジルアンモニウムクロライド等の第４級アンモニウム塩
、パラ−トルエンスルホン酸等のスルホン酸類、エチル
メルカプタン、プロピルメルカプタン等のメルカプタン
類などがある。

また酸価が１５を超える不飽和エポキシエステルと反応
させる脂肪酸のモノグリシジルエステルは、一般式 およびＲ３はアルキル基である）で示され１例えば。

カージュラＥＩＯ（シェル化学製、エポキシ当量２４０
〜２５０）がある。

また１反応条件は特に制限はないが９反応生成物の酸価
が１５以下となるような添加量とされ。

例えば酸価が３０前後の不飽和エポキシエステル１００
重量部に、カージュラＥＩＯ（シェル化学と 製、エポキシ当量２４０〜２５０）４〜１０重量ハ 重量光て１１０〜１２０℃で２〜３時間反応させる。

なお、酸価が２０以上の不飽和エポキシエステルを用い
た樹脂組成物では、エナメル線との適合性が劣るが、不
飽和エポキシエステルに上記の脂肪酸のモノグリシジル
エステルを反応させて、酸価を１５以下とすることによ
って改善される。

酸価が１５以下の反応生成物をスチレンに溶解した樹脂
組成物は１反応生成物２０〜７０重量部に対して、スチ
レンを８０〜３０重量部の範囲で。

総量を１００重量部として溶解したものが好ましい。

本発明における多価アルコールのアクリレート又は多価
アルコールのメタアクリレートとしては。

エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコー
ルジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリ
レート、トリエチレングリコールジメタクリレート、１
．６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキ
サンジオールジアクリレート、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などが単独
で又は２種以上併用して使用できる。

多価アルコールのアクリレート又は多価アルコールのメ
タクリレートの使用量は、樹脂１００重量部に対して３
〜２５重量部の範囲とされ、３重量部未満では表面層の
ワニス付着量が少なくなり固着力が低く、２５重量部を
超えると固着力はほとんど飽和するのに対し、ワニスの
粘度が高くなったり、硬化物の耐ヒートサイクル性（耐
クラツク性）が低下する。また、樹脂組成物の表面乾燥
性を向上させるため、硬化促進剤を使用することカ好ｔ
ｔ、＜、コバルト、マンガン、鉛、亜鉛、鉄などのナフ
テン酸塩及びオクテン酸塩が用いられる。その使用量は
、樹脂組成物と多価アルコールのアクリレート又はメタ
クリレートとの総量１００重量部に対して金属量が０．
００２〜０．１０重量部となる範囲が好ましい。

本発明になる電気絶縁用樹脂組成物の硬化には。

有機過酸化物が硬化剤として用いられ・ベンゾイルパー
オキサイド、アセチルパーオキサイド等のアシルパーオ
キサイド、ターシャリプチルノｑ−オキサイド、キュメ
ンヒドロパーオキサイド等のヒドロパーオキサイド、メ
チルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパ
ーオキサイド等のケトンパーオキサイド、ジターシャリ
ープチルノζ−オキサイド、ジクミルパーオキサイド、
ターシャリ−ブチルパーベンゾエートなどが使用される
。

使用量の好ましい範囲としては、樹脂組成物と多価アル
コールのアクリレート又はメタクリレートとの総量１０
０重量部に対して、０．１〜５．０重量部である。

また１重合禁止剤も必要に応じて使用され、ハイドロキ
ノン、ピロガロール、キノン類等の一般に使用されてい
るものが用いられる。

本発明の電気絶縁用組成物が適用できる電気機器として
は９例えばモードルのステータコイル。

モードルのアーマチュアコイル、電磁コイルなどがある
。

（実施例） 以下に本発明の詳細な説明する。

比較例１〜２ ４．４′−イソプロピリデンジフェノールのジグリシジ
ルエーテル（シェル化学型、Ｅｐ−８り８．エポキシ当
量１８８　）３７６９．メタクリル酸１７２９、ベンジ
ルジメチルアミン２９．ハイドロキノン０．０５９を四
つロフラスコに仕込み、１１５℃で反応させ酸価３０の
不飽和エポキシエステＡ（Ａ〕と酸価２０の不飽和エポ
キシエステル〔Ｂ〕ヲ合成した。この不飽和エポキシエ
ステル〔Ａ〕と不飽和エポキシエステル（Ｂａミラ々４
９０ｇとスチレン２１０９、ハイドロキノン０．０７９
を攪拌混合して、樹脂分が７０重量％の樹脂組成物（Ａ
−１１゜ＣＢ−１’）を得た。（Ａ−１１，ＣＢ−１］
にスチレンを表１に示す配合で加えて得た電気絶縁用樹
脂組成物の特性を測定した。なお、各々の電気絶縁用樹
脂組成物にはオクテン酸コバルト（６％）０２重量％お
よびベンゾイルパーオキサイド１重量％を添加した。

実施例１〜４ 比較例１〜２と同じ配合９合成工程で不飽和エポキシエ
ステルを合成し、この酸価が２５となった時、カージュ
ラＥＩ０，２６９を添加し、１１５℃で反応を続け、酸
価が１５の反応生成物を得た。

この反応生成物４９０ｇとスチレン２１０ｇ、ハイドロ
キノン０．０７９を攪拌混合して樹脂分が７０重量％の
樹脂組成物ｃｃ−ｉ〕を得た。［Ｃ−１〕に多価アルコ
ールのアクリレートであるジエチレングリコールジアク
リレートを表１に示す配合で加えて得た電気絶縁用樹脂
組成物の特性を比較例１〜２と同様にして測定した。な
お、各々の電気絶縁用樹脂組成物には比較例１〜２と同
様。

オクテン酸コバルト（６％）０．２重量％およびベンゾ
イルパーオキサイド１重量％を添加した。

実施例５〜９ 実施例１〜４で得た樹脂組成物〔Ｃ−１１に多価アルコ
ールのメタクリレートであるトリメチロールプロパント
リメタクリレートを表２に示す配合で加えて得た電気絶
縁用樹脂組成物について比較例１〜２と同様にして評価
した。なお、各々の電気絶縁用樹脂組成物にはオクテン
酸コバルト（６％）０．２重量％およびベンゾイルパー
オキサイド１重量％を添加した。

〈試験方法〉 （１）粘度 ３００　ｍｌのトールビーカーに樹脂組成物を入れ、Ｂ
Ｌ型回転粘度計（東京計器製）を用いて。

２５℃での粘度を測定した。

（２）　　モノマ逸散量 φ６０Ｘ１２−の金属シャーレに樹脂組成物１９を入れ
、１３０℃で１時間硬化させ、硬化前後の質量差からモ
ノマ逸散量を求めた。

（３）　　ヘリカルコイル接着力 φ１．０．ポリエステル銅線（ＰＥＷ）を用い。

ＪＩＳ　　Ｃ２１０５に準じてヘリカルコイルを作成す
る。このヘリカルコイルを樹脂組成物に浸漬したあと、
水平状態に静置して、１３０℃で１時間硬化させる。樹
脂組成物を硬化させたヘリカルコイルの２５℃での接着
力をＪＩＳ　　０　２１０５に準じて、島津製作所製オ
ートグラフＩＭ−１００型で測定した。

（４）表面乾燥性 １８Ｘ５Ｘ０．２５℃ｍｍのブリキ板に樹脂組成物を塗
布したあと、１３０℃で加熱し１表面が硬化するまでの
時間を測定１．た。

（５１ＰＥＷとの適合性 竪型試焼炉（炉長４．５　ｍ　、ダイス７回通し、炉温
、下部３００℃、中央３５０℃、上部４００℃）を用い
焼付速度を変えて試焼した１、０φ（直径り、　Ｏｍｍ
　）のＰＥＷ−１（線速９ｍ／ｍ１ｎ）、ＰＥＷ−２（
線速１１ｍ／ｍ１ｎ）を用いて、第１図に示すようにパ
ラ巻きで３０回ターンさせたモデルコイルに樹脂組成物
を処理し、１３０℃で１時間加熱した場合のＰＥＷ皮膜
の外観観察と、線間の絶縁破壊電圧（ＢＤＶと略す）を
測定した。

○：外観異常なし、　ＢＤＶ　１０〜１２ＫＶ、○〜Δ
：１部に微小なふくれあり、ＢＤＶ１０〜１２℃、Δ：
ふくれあり、　ＢＤＶ７〜１０ＫＶ、　Ｘ　：フであり
数字の単位は閣である。

（６）　　耐ヒートサイクル性 第２図に示すように直径６０ａｍ＋の金属シャーレ身内
に直径ＺＯｍｍｌＰＥＷを所定の長さに切断しμ たものＵをすきまのないように直交させて２段に重ね、
この中に樹脂組成物５ｇを注入し、１２゜℃で１時間硬
化させて試験片を作成する。この試験片を用いて、ヒー
トサイクルテスト（１サイクル：２５℃／１時間→低温
／１時間、低温は０℃から試験し、３サイクル行い硬化
物にクラックが発生しなければ低温側を１０℃ずつ低く
してヒートサイクルを行う。）を行い、クラックが発生
した低温側の温度を測定した。

（発明の効果） 表１．２に示されるように本発明になる電気絶縁用樹脂
組成物は、エナメル線との適合性、接着力が向上するた
め、これを用いて絶縁処理することによって、信頼性に
優れた電気機器の製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例、比較例で行ったＰＥＷとの適合性の試
験に用いたモデルコイルの略図および第２図は実施例、
比較例で行った耐ヒートサイクル性の試験に用いた試験
片の略図である。 符号の説明 １・・・φＬ、０ｍｍ１ＰＥＷ　　２・・・綿糸３・・
・金属シャーレ ４・・・切断されたφ２．．　Ｏｍｍ　Ｉ　Ｐ　Ｅ　Ｗ
−□□へ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（１）エポキシドとα、β−不飽和−塩基酸とを反
   応させて得られる酸価が１５を超える不飽和エポキシエ
   ステルに、一般式、 ▲数式、化学式、表等があります▼（ただし、Ｒ＿１、
   Ｒ＿２ 及びＲ＿３はアルキル基である）で示される脂肪酸のモ
   ノグリシジルエステルを反応させて得られる酸価が１５
   以下の反応生成物をスチレンに溶解した樹脂組成物１０
   ０重量部。 （２）多価アルコールのアクリレート又はメタクリレー
   ト３〜２５重量部を含有してなる電気絶縁用樹脂組成物
   。