JP3697771B2

JP3697771B2 - 熱硬化性樹脂組成物及びこれを用いた電気機器

Info

Publication number: JP3697771B2
Application number: JP04383996A
Authority: JP
Inventors: 学山根
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2016-02-29
Also published as: JPH09235333A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱硬化性樹脂組成物、さらに詳しくは臭気発生量及びスチレン揮発量の少ない熱硬化性樹脂組成物及びこれを用いて絶縁処理された電気機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エアコンファン、洗濯機などの密閉型回転機、小型アダプタートランスなどの密閉型トランス等の絶縁ワニスには、フタル酸又はその誘導体、ビスフェノールＡ等のベンゼン環を分子中に含有する酸又はアルコールを原料とした不飽和ポリエステル樹脂をスチレンに溶解したワニスが多用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、これらの電気機器には従来以上にワニス硬化物の臭気の低減が要求されるようになっている。従来の密閉型回転機では、動作温度（７０〜９０℃）からヒューズ温度（約１４０℃）領域において異臭成分が発生する等の問題があった。また、小型アダプタートランスなどの密閉型トランスでは、ハウジングにノリル樹脂等の熱可塑性樹脂を用いているため、ワニス硬化物から散逸するスチレンモノマーによりクラックが発生する等の問題があった。
【０００４】
一方、ワニス硬化物から発生する臭気成分や、揮発するスチレンモノマーを低減するために、硬化時間を長くする等の対策がとられているが、生産性低下の問題がある。
【０００５】
本発明は、前記の従来技術の問題を解決し、生産性を低下させることなく、ワニス硬化物の臭気発生やスチレン揮発量を低減することができる熱硬化性樹脂組成物及びこれを用いた電気機器を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（Ｉ）（ａ）水添ビスフェノールＡ、（ｂ）炭素数２〜６のアルキレンジアルコール又はアルケニレンジアルコール、及び、（ｃ）マレイン酸、無水マレイン酸又はフマル酸を縮合反応させて得られる不飽和ポリエステル樹脂１００重量部、（II）スチレン１００〜４００重量部、(III)メタクリル酸エステル５０〜４００重量部並びに（IV）有機過酸化物を上記（Ｉ）、（II）及び（III)の総重量に対して０．５〜２．０重量％含有してなる熱硬化性樹脂組成物である。
【０００７】
本発明の熱硬化性樹脂組成物には、スチレン（II）及びメタクリル酸エステル（III)が配合される。その使用量は、粘度のバランスの点から、（Ｉ）不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して（II）スチレンを１００〜４００重量部、（III)メタクリル酸エステルを５０〜４００重量部とされる。
【０００８】
本発明で用いる不飽和ポリエステル樹脂は、（ａ）水添ビスフェノールＡを１〜３モル、（ｂ）炭素数２〜６のアルキレンジアルコール又はアルケニレンジアルコールを７〜１１モル、及び、（ｃ）マレイン酸、無水マレイン酸又はフマル酸を８〜１１モルの範囲で縮合反応させて得られる不飽和ポリエステル樹脂であるのが好ましい。
【０００９】
不飽和ポリエステル中のアルコール成分として用いられる（ａ）水添ビスフェノールＡ及び（ｂ）炭素数が２〜６のアルキレンジアルコール又はアルケニレンジアルコールの使用量が上記範囲外では、臭気と可撓性のバランスが損なわれる傾向にある。また、アルキレンジアルコール又はアルケニレンジアルコールの炭素数が６を超えると、相溶性の低下等の問題を生ずる。
酸成分として用いられる（ｃ）マレイン酸、無水マレイン酸又はフマル酸の使用量が上記範囲外では、未反応モノマーの残存量が多くなり、臭気成分が増加する傾向にある。これらの酸成分は、特にアルコール成分１モルに対して０．８３〜１．０モルの範囲となるように配合するのがより好ましい。
【００１０】
また、前記不飽和ポリエステル樹脂を溶解し、硬化に際して架橋剤となる成分として用いられる、スチレン並びにメタクリル酸エステルは、その配合比率を、スチレン並びにメタクリル酸エステルの総量１００に対して、重量比でスチレンが５０〜８０、メタクリル酸エステルが５０〜２０とするのが好ましい。
ワニス硬化物の臭気低減には、この範囲が最も好ましい結果が得られる。
【００１１】
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、電気機器、特にコイル類を処理するために用いられる。なお、本発明で処理とは、液状にある熱硬化性樹脂組成物を対象物に含浸する等した後、硬化させることを意味する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる不飽和ポリエステル樹脂は、水添ビスフェノールＡ、炭素数が２〜６のアルキレンジアルコール又はアルケニレンジアルコール、及び、マレイン酸、無水マレイン酸又はフマル酸を所定の範囲で配合し、公知の縮合反応により、例えば、２１０℃で７〜１５時間反応させて酸価３０以下の縮合物に調整することにより得られる。このとき、各縮合成分の配合を、水添ビスフェノールＡを１〜３モル、炭素数が２〜６のアルキレンジアルコール又はアルケニレンジアルコールを９〜１１モル、マレイン酸、無水マレイン酸又はフマル酸を１０〜１１モルとするとより好ましい。
ここで、アルキレンジアルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等が用いられ、またアルケニレンジアルコールとしてはブテン−２−ジオール−１，４等が用いられる。
【００１３】
本発明に用いられるメタクリル酸エステルとしては、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等が挙げられ、なかでも２−ヒドロキシエチルメタクリレートが好ましい。
【００１４】
本発明になる熱硬化性樹脂組成物には必要に応じてハイドロキノン、ピロガロール、キノン類等の一般に使用されている重合禁止剤を用いることができる。
また、硬化促進剤としてナフテン酸又はオクテン酸のコバルト、マンガン、鉄、鉛などの金属塩を使用してもよく、その使用量は上記（I）、（II）及び（III)の総重量に対して０．１〜５．０重量％の範囲が好ましい。
【００１５】
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、電気機器用コイル類の処理に好適である。電気機器用コイルとしては、モートルのステータコイル、モートルのアーマチュアコイル、電磁コイル、アダプター用の小型トランス等が挙げられる。その処理法としては浸漬含浸、滴下含浸等が挙げられるが、その処理条件には特に制限はない。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。なお、例中の部は重量部を意味する。
【００１７】
実施例１
水添ビスフェノールＡを１．５モル、プロピレングリコールを５モル、ネオペンチルグリコールを４．５モル、無水マレイン酸を１０．５モル及びハイドロキノンをこれらの材料に対して０．０１重量％の量で合成釜に仕込み、２１０℃で１２時間合成し、酸価３０以下になったところで反応を終了させて不飽和ポリエステル樹脂を得た。
【００１８】
得られた不飽和ポリエステル樹脂１００部、スチレン２００部及び２−ヒドロキシエチルメタクリレート１００部を８０℃で１時間混合溶解した後、３０℃以下に冷却し、ベンゾイルパーオキサイド４．０部を加えて混合し、熱硬化性樹脂組成物を得た。
【００１９】
実施例２
水添ビスフェノールＡを２モル、プロピレングリコールを９モル、無水マレイン酸を１０モル、ハイドロキノンをこれらの材料に対して０．０１重量％の量で合成釜に仕込み、以下実施例１と同様にして不飽和ポリエステル樹脂を得、実施例１と同様にして熱硬化性樹脂組成物とした。
【００２０】
比較例１
実施例１において得られた不飽和ポリエステル樹脂１００部とスチレン３００部とを実施例１と同様にして混合溶解冷却し、ベンゾイルパーオキサイド４．０部を加えて混合し、熱硬化性樹脂組成物を得た。
【００２１】
比較例２
実施例２において得られた不飽和ポリエステル樹脂１００部と２−ヒドロキシエチルメタクリレート３００部とを実施例１と同様にして混合溶解冷却し、ベンゾイルパーオキサイド４．０部を加えて混合し、熱硬化性樹脂組成物を得た。
【００２２】
比較例３
プロピレングリコール２．７モル、イソフタル酸１．５モル及び無水マレイン酸１モル及びハイドロキノンをこれらの合計量に対して０．０１重量％の割合で合成釜に仕込み、以下実施例１と同様にして反応させて得られた不飽和ポリエステル樹脂を用いた以外は、実施例１と同様にして熱硬化性樹脂組成物を得た。
【００２３】
以上で得られた熱硬化性樹脂組成物それぞれに、内径５５ｍｍ、外径８５ｍｍ、積厚５０ｍｍのステータコイルを３分間浸漬、１．５分間除滴し、次に熱風式箱型乾燥炉を用いて１３０℃で１．５時間硬化させた。
その後、臭気成分量及びスチレン揮発量を調べた。その結果を表１に示す。なお、臭気成分量及びスチレン揮発量の測定法は以下の通りである。
【００２４】
（１）臭気成分量
４リットル缶を１６０℃で２時間熱処理し、容器の臭気成分を除去した。次に上記角缶に処理したステータコイルを入れて密閉し、１４０℃で２時間熱処理し、次いで、角缶を８５〜９０℃にして、匂い検知用センサ（熱線型半導体式ガスセンサＸＰ−３２９型、新コスモス電機株式会社製）の自給式ポンプで容器内空気を吸引し、臭気成分量を測定した。臭気センサ感度の値が大きいほど臭気成分量が多いことを示す。
【００２５】
（２）スチレン揮発量
上記匂い検知用センサをスチレン濃度計（ＸＰ−３１６型、新コスモス電機株式会社製）に代えてスチレン揮発量の測定を行った。その他の条件は（１）と同一とした。
【００２６】
【表１】

【００２７】
表１から、本発明の熱硬化性樹脂組成物により得られた硬化物は臭気発生がなく、かつスチレン揮発量も少ないことが示される。なお、原因は不明であるが、比較例２ではスチレンを含まないにもかかわらずスチレン濃度計の読み値上ではスチレンが検知されている。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、硬化後の臭気発生量が少なく、しかもスチレンの揮散量も少ない。したがって、本発明の熱硬化性樹脂組成物で処理された電気機器は、稼働中に不快感をもたらすことがなく、またハウジング等のクラックの発生等を低減することができる。

Claims

（Ｉ）（ａ）水添ビスフェノールＡ、（ｂ）炭素数２〜６のアルキレンジアルコール又はアルケニレンジアルコール、及び、（ｃ）マレイン酸、無水マレイン酸又はフマル酸を縮合反応させて得られる不飽和ポリエステル樹脂１００重量部、（II）スチレン１００〜４００重量部、（III)メタクリル酸エステル５０〜４００重量部並びに（IV）有機過酸化物を上記（Ｉ）、（II）及び（III)の総重量に対して０．５〜２．０重量％含有してなる熱硬化性樹脂組成物。
不飽和ポリエステル樹脂が、（ａ）水添ビスフェノールＡ１〜３モル、（ｂ）炭素数２〜６のアルキレンジアルコール又はアルケニレンジアルコール７〜１１モル、及び、（ｃ）マレイン酸、無水マレイン酸又はフマル酸８〜１１モルを縮合反応させて得られる不飽和ポリエステル樹脂である請求項１記載の熱硬化性樹脂組成物。
請求項１記載の熱硬化性樹脂組成物において、スチレン並びにメタクリル酸エステルの配合比率が、スチレン並びにメタクリル酸エステルの総量１００に対して、重量比でスチレンが５０〜８０、メタクリル酸エステルが５０〜２０である請求項１又は２に記載の熱硬化性樹脂組成物。
請求項１、２又は３の何れか記載の熱硬化性樹脂組成物を用いて処理されてなる電気機器。