JP2002088127A - 耐熱性不飽和ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の樹脂組成物と比較して、耐熱性、塗膜
形成性が向上しており、硬化後の臭気もない優れた樹脂
組成物を提供する。 【解決手段】 （Ａ）（ａ）トリス（２−ヒドロキシエ
チル）イソシアヌレートとポリエチレンテレフタレート
のエステル交換したものに（ｂ）植物油脂肪酸、（ｃ）
酸成分および（ｄ）アルコール成分を加え反応させて得
られる不飽和ポリエステル、（Ｂ）第一反応性単量体と
して芳香族ビニル化合物および（Ｃ）第二反応性単量体
としてアクリル酸エステル若しくはその誘導体またはメ
タクリル酸エステル若しくはその誘導体を必須成分と
し、前記（Ａ）の不飽和ポリエステル１００重量部に対
し、前記（Ｂ）第一反応性単量体および前記（Ｃ）第二
反応性単量体の合計（Ｂ）＋（Ｃ）を４０〜３００重量
部の割合に配合してなることを特徴とする耐熱性不飽和
ポリエステル樹脂組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、従来の電気絶縁に
使用される樹脂組成物と比較して耐熱性にすぐれ、さら
に電源トランス等の構成材料として用いられるマイカ、
鋼板などの表面における塗膜形成能を向上させた、電気
絶縁用の不飽和ポリエステル樹脂組成物に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から、トランスの注型絶縁には、柔
軟性不飽和ポリエステルを主成分とし、反応性単量体と
してはスチレンを用いるのが一般的である。スチレンを
主に使うタイプの不飽和ポリエステル樹脂では、トラン
スの運転時に発生する臭気が問題になる場合が多い。臭
気問題の対策としては、アクリル酸エステルまたはメタ
クリル酸エステルを単量体として使用するケースが多い
が、芳香族系のそれに比較して共重合反応が起こりにく
い（つまり、反応率が低い）という欠点がある。

【０００３】また、アクリル酸エステルまたはメタクリ
ル酸エステルなどのアリル酸エステルを使用した場合、
樹脂としての耐熱性が損なわれる場合が多い。電子レン
ジ用トランスではその用途の都合上、高電圧の電流が流
れ、トランス本体の温度が高くなる。このため、耐熱ク
ラスが低いと火災発生の原因の一つとなる場合がある。

【０００４】一方、トランスには、その構成材料とし
て、マイカ、鋼板、裸銅、マグネットワイヤー等が用い
られている。トランスには高電圧の電流が流れるため、
構成材料にワニスの付着していない部分（塗膜欠損）が
あると、レアーショートを起こす可能性があり、製品の
品質に著しい影響を及ぼす可能性がある。これらの対策
として、シリコーンやアクリルの重合物からなる表面平
滑剤を添加する等して塗膜欠損を減らす手法がとられて
いる。

【０００５】このように、電子レンジ用トランスでは、
耐熱性があり、構成材料表面において電気的トラブルを
誘発する要因となる塗膜欠損が起こらない樹脂が求めら
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたもので、耐熱性を維持しつつ構成材料
となるマイカ、鋼板などの上で塗膜欠損が生じず、硬化
後の臭気が少ない樹脂組成物を提供しようとするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、後述の不飽和ポ
リエステル樹脂を主剤とし、これに主モノマーとしてス
チレン等の芳香族系の反応性単量体、副モノマーとして
アクリル系の反応性単量体を用いることにより上記目的
を達成できることを見いだし、本発明を完成したもので
ある。

【０００８】即ち、本発明は、（Ａ）（ａ）トリス（２
−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートとポリエチレン
テレフタレートのエステル交換したものに（ｂ）植物油
脂肪酸、（ｃ）酸成分および（ｄ）アルコール成分を加
え反応させて得られる不飽和ポリエステル、（Ｂ）第一
反応性単量体として芳香族ビニル化合物および（Ｃ）第
二反応性単量体としてアクリル酸エステル若しくはその
誘導体またはメタクリル酸エステル若しくはその誘導体
を必須成分とし、前記（Ａ）の不飽和ポリエステル１０
０重量部に対し、前記（Ｂ）第一反応性単量体および前
記（Ｃ）第二反応性単量体の合計（Ｂ）＋（Ｃ）を４０
〜３００重量部の割合に配合してなることを特徴とする
耐熱性不飽和ポリエステル樹脂組成物である。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１０】本発明に用いる（Ａ）の不飽和ポリエステ
ルとしては、（ａ）トリス（２−ヒドロキシエチル）イ
ソシアヌレートとポリエチレンテレフタレートのエステ
ル交換したものに（ｂ）植物油脂肪酸、（ｃ）酸成分お
よび（ｄ）アルコール成分を加え反応させて得られるも
のである。

【００１１】ここで用いる（ａ）トリス（２−ヒドロキ
シエチル）イソシアヌレートとポリエチレンテレフタレ
ートは、一般的に用いられるものであれば特に制限なく
使用することができる。また、（ｂ）植物油脂肪酸とし
ては、例えば、亜麻仁油脂肪酸、大豆油脂肪酸、ヤシ油
脂肪酸、脱水ひまし油脂肪酸等が挙げられ、これらは単
独又は２種以上混合して使用することができる。（ｃ）
酸成分としては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル
酸、テトラヒドロフタル酸、無水テトラヒドロフタル酸
等の不飽和酸およびフタル酸、無水フタル酸、イソフタ
ル酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、無水ヘキ
サヒドロフタル酸、アジピン酸等の飽和酸等が挙げら
れ、これらは単独または複数で使用することができる。

【００１２】（ｄ）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、ペンタエリ
スリトール、ポリエーテルポリアルコール等が挙げら
れ、これらは単独または複数で使用することができる。

【００１３】（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂のうち、
（ａ）トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレー
トとポリエチレンテレフタレートのエステル交換したも
のの配合割合は、５〜６０重量部であることが望まし
い。配合量が５重量部未満では、十分な耐熱性が得られ
ず、また、６０重量部を超えると塗膜の欠損が生じやす
く好ましくない。

【００１４】（Ａ）不飽和ポリエステルのうち、（ｂ）
植物脂肪酸の配合割合は、３〜２０重量部であることが
望ましい。配合量が３重量部未満では、十分な可とう性
が得られず、また、２０重量部を超えると電気的、機械
的特性が得られず好ましくない。

【００１５】本発明に用いる（Ｂ）第一反応性単量体と
しては、芳香族ビニル化合物であり、例えば、スチレ
ン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、２，５−ジメ
チルスチレン、３，４，６−トリメチルスチレン、ｐ−
クロルスチレン、ｐ−メトキシスチレン等が挙げられ、
これらは単独または複数で使用することができる。

【００１６】本発明に用いる（Ｃ）第二反応性単量体と
しては、アクリル酸エステルおよびその誘導体とメタク
リル酸エステルおよびその誘導体、各種アクリルエステ
ル等が挙げられる。例えば、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸（２−ヒドロキシエチ
ル）、メタクリル酸アリル等が挙げられる。また、場合
により、メタクリル酸アルキル、メタクリル酸トリデシ
ル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル等
が挙げられ、これらは単独または複数で使用することが
できる。

【００１７】反応性単量体（Ｂ）＋（Ｃ）の合計の配合
割合は、前述した（Ａ）不飽和ポリエステル１００重量
部に対して４０〜３００重量部配合することが望まし
い。配合量が４０重量部未満では粘度が高く、作業性を
損ない、また、３００重量部を超えると十分な可とう性
が得られない。

【００１８】本発明の樹脂組成物は、（Ａ）不飽和ポリ
エステルおよび（Ｂ）、（Ｃ）の反応性単量体を必須成
分とするが、本発明の目的に反しない範囲において、ま
た必要に応じて、他の成分、例えば、硬化剤、硬化促進
剤、重合禁止剤、着色剤、消泡剤、レベリング剤等を添
加配合することができる。

【００１９】硬化剤としては、有機過酸化物、例えば、
ベンゾイルパーオキサイド、ターシャリーブチルパーオ
キサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、アシル
パーオキサイド、クメンパーオキサイド等が挙げられ、
これらは単独又は２種以上混合して使用することができ
る。硬化剤の添加量は、樹脂組成物１００重量部に対し
て０．５〜３重量部配合することが望ましい。

【００２０】硬化促進剤としては、ナフテン酸又はオク
チル酸の金属塩（コバルト、亜鉛、ジルコニウム、マン
ガン、カルシウム等の金属塩）等が挙げられ、これらは
単独又は２種以上混合して使用することができる。

【００２１】また、重合禁止剤としては、ハイドロキノ
ン、メトキノン、パラターシャリーブチルカテコール、
ピロガロール等のキノン類が挙げられ、これらは単独又
は２種以上混合して使用することができる。

【００２２】本発明の樹脂組成物は、不飽和ポリエステ
ル（Ａ）、第一反応性単量体（Ｂ）、第二反応性単量体
（Ｃ）および反応触媒その他の成分を配合して、均一に
攪拌混合して容易に製造することができる。

【００２３】

【作用】本発明の樹脂組成物は、従来の不飽和ポリエス
テルを配合した樹脂組成物と比較して、（ａ）、特にト
リス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートを用い
ることにより耐熱性が向上し、また（ｂ）植物油脂肪酸
を用いることにより塗膜欠損の低減が可能となってい
る。さらに、反応性単量体（Ｂ）および（Ｃ）を併用す
ることで、重合度が向上し、未反応の芳香族系成分が硬
化物の中に残りにくくなっている。つまり、この配合
は、不飽和ポリエステル樹脂において、耐熱性が向上
し、塗膜欠損を低減し、さらに硬化後の臭気を低減さた
樹脂組成物を得るものである。

【００２４】

【発明の実施形態】次に、本発明を実施例によって具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定
されるものではない。

【００２５】実施例１ トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート８０
ｇ、ポリエチレンテレフタレート１２０ｇを金属触媒存
在下のもと、約２００℃でエステル交換し、冷却した
後、大豆油脂肪酸６０ｇ、無水マレイン酸１６０ｇ、プ
ロピレングリコール２１０ｇとハイドロキノン０．１ｇ
を加え、１９０℃で反応させ、酸価２０の不飽和ポリエ
ステル（Ａ）を得た。

【００２６】得られた不飽和ポリエステルにさらにハイ
ドロキノン０．２ｇ、スチレン３５０ｇ、２−ヒドロキ
シエチルメタクリエート９０ｇを加えて均一な溶液にな
るまで攪拌混合して硬化性不飽和ポリエステル樹脂組成
物を製造した。

【００２７】この組成物にナフテン酸マンガンと１，１
−ビス（ターシャリーブチルパーオキシ）−３，３，５
−トリメチルシクロヘキサンを添加配合してワニスＡを
製造した。

【００２８】比較例１ 実施例１で得られた不飽和ポリエステル（Ａ）にハイド
ロキノン０．２ｇ、スチレン３５０ｇを加え、さらにナ
フテン酸マンガンと１，１−ビス（ターシャリーブチル
パーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン
を添加配合してワニスＢを製造した。

【００２９】比較例２ トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート１２
０ｇ、プロピレングリコール２１０ｇ、大豆油脂肪酸９
０ｇ、無水フタル酸５０ｇ、無水マレイン酸１２０ｇに
ハイドロキノン０．１ｇを加えて１８０〜２１０℃で反
応させ、酸価２０の不飽和ポリエステルを得た。この不
飽和ポリエステルにスチレン４００ｇ、ハイドロキノン
０．２ｇを加え、さらにナフテン酸マンガンと１，１−
ビス（ターシャリーブチルパーオキシ）−３，３，５−
トリメチルシクロヘキサンを添加配合してワニスＣを製
造した。

【００３０】比較例３ 無水マレイン酸１３０ｇ、イソフタル酸２１０ｇ、プロ
ピレングリコール２５０ｇにハイドロキノン０．１ｇを
加え、約２００℃で反応させ、酸価２５の不飽和ポリエ
ステルを得た。この不飽和ポリエステルにスチレン４０
０ｇ、ハイドロキノン０．２ｇを加え、さらにナフテン
酸マンガンと１，１−ビス（ターシャリーブチルパーオ
キシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンを添加
配合してワニスＤを製造した。

【００３１】実施例１および比較例１〜３で製造した樹
脂組成物（ワニスＡ〜Ｄ）とこれら樹脂組成物を用い
て、耐熱性試験、塗膜形成性試験、硬化物臭気測定試験
を行ったのでその結果を表１に示した。従来の樹脂組成
物と比較して、運転段階でのケース剤の腐食物の抽出が
なく、耐クラック性は向上しており、本発明の効果を確
認することができた。

【００３２】

【表１】 ＊１：２５℃から５００℃まで２５℃／分で昇温し、初
期重量の９０％になる温度で表す。

【００３３】＊２：トランス構成材料であるマイカを用
い、１２０℃×１ｈで硬化させた場合の樹脂付着面積の
比率で表す。

【００３４】＊３：ワニス２０ｇをブリキシャーレに取
り、１２０℃×１ｈで硬化させた硬化物を試験片とす
る。硬化物を４リットルの密閉容器に入れ、８０℃×１
ｈ加熱した後、容器中のスチレン濃度を測定する。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明および表１から明らかなよう
に、本発明の樹脂組成物は、従来の樹脂組成物と比較し
て、耐熱性、塗膜形成性が向上しており、硬化後の臭気
もない優れたものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）（ａ）トリス（２−ヒドロキシエ
   チル）イソシアヌレートとポリエチレンテレフタレート
   のエステル交換したものに（ｂ）植物油脂肪酸、（ｃ）
   酸成分および（ｄ）アルコール成分を加え反応させて得
   られる不飽和ポリエステル、（Ｂ）第一反応性単量体と
   して芳香族ビニル化合物および（Ｃ）第二反応性単量体
   としてアクリル酸エステル若しくはその誘導体またはメ
   タクリル酸エステル若しくはその誘導体を必須成分と
   し、前記（Ａ）の不飽和ポリエステル１００重量部に対
   し、前記（Ｂ）第一反応性単量体および前記（Ｃ）第二
   反応性単量体の合計（Ｂ）＋（Ｃ）を４０〜３００重量
   部の割合に配合してなることを特徴とする耐熱性不飽和
   ポリエステル樹脂組成物。