JP4427703B2

JP4427703B2 - 熱硬化性樹脂組成物及びこれを用いたコイル

Info

Publication number: JP4427703B2
Application number: JP2000353071A
Authority: JP
Inventors: 学岡田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2020-11-20
Also published as: JP2002155121A

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及びこれを用いて絶縁処理されたコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エアコンファン、洗濯機等の密閉型回転機、小型アダプタートランス等の密閉型トランスなどの絶縁ワニスには、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に過酸化物硬化剤、硬化促進剤を添加混合して多用されている。
【０００３】
近年、これらの電気機器の小型軽量化が進み、従来以上に性能及び信頼性の向上が要求されるようになってきている。
すなわち、従来、電気機器の動作時の温度が１１０〜１５０℃であったものが、より小型化されるに従い、より高温になるため、動作時にコイルに発生する磁気振動を抑えるためのワニス固着力をより強く要求されるようになってきている。
【０００４】
また、従来不飽和ポリエステル樹脂液に広く使用されている硬化促進剤は、ナフテン酸コバルトやナフテン酸マンガンなどの重金属であるが、ワニス処理した電気機器を廃棄若しくはリサイクルをした場合に、それらの重金属の回収若しくは、自然界への放出を管理する必要があり、より煩雑になってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高温でのワニス固着力に優れ、コバルト及びマンガン化合物を含まない熱硬化性樹脂組成物、並びにこの組成物を用いて絶縁処理されてなるコイル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、次に示すものである。
（１）（Ａ）ジシクロペンタジエンを全酸成分１モルに対して０．１〜０．６モル使用した酸成分とアルコール成分を反応して得られた不飽和ポリエステル樹脂４０〜８０重量部と、（Ｂ）重合性単量体２０〜６０重量部を両者の合計が１００重量部となるように含有し、（Ｃ）オクテン酸鉄又はナフテン酸鉄を（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量１００重量部に対して０．１〜５重量部、及び（Ｄ）ジアルキルパーオキサイドを（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の総量１００重量部に対して０．５〜４重量部含有してなる熱硬化性樹脂組成物。
【０００７】
（２）前記（Ｂ）成分が、スチレン又はスチレン誘導体である前記（１）記載の熱硬化性樹脂組成物。
（３）前記（１）又は（２）に記載の熱硬化性樹脂組成物を用いて絶縁処理されてなるコイル。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる（Ａ）不飽和ポリエステル樹脂は、一般に不飽和二塩基酸を必須成分とする酸成分とアルコール成分を反応させて得られる。
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、これらは単独で用いても併用してもよい。酸成分としては、通常は、不飽和二塩基酸のほか飽和二塩基酸が、含まれる不飽和基の量を調節して可とう性、耐熱性、耐薬品性などの性質を付与するために併用される。
【０００９】
飽和二塩基酸としては、無水フタル酸、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、テトラヒドロフタル酸、アジピン酸、セバシン酸等の飽和二塩基酸などが挙げられる。これらは単独で用いても併用してもよい。
不飽和二塩基酸の量は、全酸成分中５０〜９０当量％の範囲で選択されることが好ましい。
【００１０】
アルコール成分としては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等、エーテル結合を有する多価アルコールが好ましく用いられる。これらは単独で用いても併用してもよい。
【００１１】
全酸成分１当量に対して全アルコール成分は１〜１．３当量の範囲で使用することが好ましく、また、ジシクロペンタジエニルモノマレートを、全酸成分中３〜３０当量％の範囲で使用することが好ましく、また、ジシクロペンタジエンを全酸成分１モルに対して０．１〜０．６モル使用することが好ましい。ジシクロペンタジエニルモノマレート又はジシクロペンタジエンを使用することにより樹脂に耐熱性を付与することができるが、多すぎると可とう性が低下する傾向がある。
【００１２】
上記の酸成分とアルコール成分を混合して１９０〜２２０℃に昇温させ、脱水縮合反応させて本発明に使用される不飽和ポリエステル樹脂を得ることができる。
【００１３】
本発明に用いられる重合性単量体（Ｂ）としては、例えば、スチレン、クロルスチレン、ジビニルベンゼン、ターシャリブチルスチレン、臭化スチレン等のスチレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等のメタクリル酸又はアクリル酸のアルキルエステル、β−ヒドロキシメタクリル酸エチル、β−ヒドロキシアクリル酸エチル等のメタクリル酸又はアクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、ジアリルフタレート、アクリルアミド、フェニルマレイミドなどが挙げられる。また、エチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンメタクリレートなどの多官能のメタクリル酸又はアクリル酸のエステル類を用いることもできる。なかでも、スチレン又はスチレン誘導体が好ましい。
【００１４】
不飽和ポリエステル樹脂（Ａ）と重合性単量体（Ｂ）との配合比は、不飽和ポリエステル樹脂と重合性単量体合計を１００重量部として、不飽和ポリエステル樹脂（Ａ）４０〜８０重量部及び重合性単量体（Ｂ）６０〜２０重量部とすることが好ましく、特に、不飽和ポリエステル樹脂（Ａ）６０〜８０重量部、重合性単量体（Ｂ）４０〜２０重量部とすることが好ましい。
本発明において、不飽和ポリエステル樹脂は、重合性単量体に溶解して使用するものであることが好ましい。
【００１５】
本発明の熱硬化性樹脂組成物に用いられるナフテン酸鉄又はオクテン酸鉄（Ｃ）は、少ないと表面乾燥に長時間を要し、多いと硬化が早すぎて機器内部への浸透性が劣るので、不飽和ポリエステル樹脂（Ａ）及び重合性単量体（Ｂ）の総量１００重量部に対して０．１〜５重量部の範囲内で使用されることが好ましく、０．５〜５重量部の範囲で用いられることがより好ましい。
【００１６】
本発明に用いられるジアルキルパーオキサイド（Ｄ）は、硬化剤であるが、具体的には、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジターシャリーブチルヘキサン、１，３−ビスターシャリーブチルパーオキシイソプロピルベンゼン、ターシャリブチルクミルパーオキサイド、ジターシャリーブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジターシャリーブチルパーオキシヘキサン３、トリスターシャリーブチルパーオキシトリアジンなどがあげられ、その種類に特に制限はない。
【００１７】
硬化剤は、少ないと硬化に長時間を要し、多いと硬化が早すぎて機器内部への浸透性が劣るので、不飽和ポリエステル樹脂（Ａ）、重合性単量体（Ｂ）及びナフテン酸鉄又はオクテン酸鉄（Ｃ）の総量１００重量部に対して０．５〜４重量部の範囲内で使用されることが好ましい。
【００１８】
なお、本発明による熱硬化性樹脂組成物には、着色剤、無機質充填剤及びその他の沈降性防止剤を組み合わせて使用してもよい。
本発明のコイルは、前記熱硬化性樹脂組成物を用いて絶縁処理されること以外は特に制限はない。前記熱硬化性樹脂組成物によるコイルの絶縁処理の方法としては特に制限はなく、浸漬含浸、滴下含浸等が行われる。硬化反応温度は１２０〜１９０℃が好ましい。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明を実施例により説明する。
なお、下記例中の「部」は、特に断らない限り「重量部」を意味する。
【００２０】
実施例１
ジシクロペンタジエン８モルとマレイン酸８モルを合成釜に仕込み、さらにハイドロキノンを上記二物質の総重量の０．０２重量％仕込み、７０℃に昇温し、水を０．４モル添加し、反応熱に注意しながら１４０℃まで昇温し、１４０℃で１時間反応させた後、１００℃以下に降温した。次に、エチレングリコール１モル、２，２′−オキシジエタノール１０モル、無水フタル酸１モル、無水マレイン酸５モルを仕込み、２０５℃で９時間合成し、酸価が２５以下になったところで反応を終了させ、不飽和ポリエステル樹脂を得た。
【００２１】
得られた不飽和ポリエステル樹脂７０部とスチレン３０部を８０℃で１時間混合し、不飽和ポリエステル樹脂液Ａを得た。
不飽和ポリエステル樹脂液Ａが１００部と過酸化物としてジクミルパーオキサイド２部と、ナフテックス鉄（日本化学産業(株)製ナフテン酸鉄、商品名：鉄含有量：５重量％）を０．２５部混合し、混合成分の沈降のない均一な樹脂組成物を得た。
【００２２】
得られた樹脂組成物の外観、ゲル化時間、表面乾燥時間、ポットライフ、ストラッカー接着力を測定した結果を表１に示した。
【００２３】
＜試験方法＞
１．外観
液外観を目視で判定した。
２．ゲル化時間
ＪＩＳＣ２１０５に規定された試験管法に準じて、測定温度は１００℃、１２０℃で行った。
３．表面乾燥時間
ＪＩＳＣ２１０５に準じて、１２０℃で試験を行った。
【００２４】
４．ポットライフ
ゲル化時間と同様に直径１８mmの試験管に、底から７０mmまで樹脂組成物を入れ、密閉し、３５℃に放置して、所定時間毎に樹脂組成物の液流動を確認した。液流動が不均一になった時点をポットライフと判定した。
５．ストラッカー接着力
ＪＩＳＣ２１０５のストラッカー接着力試験に準じて試験を行った。ただし、線材には直径２．０mmのポリアミドイミド線を使用し、線の長さも１００mmを８０mm、５０mmを４０mmに変更して試験片を作製した。ワニス処理はＪＩＣＣ２１０５に規定された処理法で行い、硬化温度及び時間は１７０℃１０分とした。試験は１５５℃及び２００℃でそれぞれ５個行い、その平均値をとった。
【００２５】
実施例２
実施例１よりナフテックス鉄をニッカオクチックス鉄（日本化学産業(株)製オクテン酸鉄、商品名：鉄含有量６％）にかえ、添加量を０．２０部に変更して作製したものを樹脂組成物とし、以下実施例１と同様な評価を行い、結果を表１に示した。
【００２６】
比較例１
実施例１のナフテックス鉄をナフテックスコバルト（日本化学産業(株)製ナフテン酸コバルト、商品名：コバルト含有量６％）にかえ、添加量を０．２０部に変更して作製したものを樹脂組成物とし、以下実施例１と同様な評価を行い、結果を表１に示した。
【００２７】
比較例２
実施例１のナフテックス鉄をナフテックスマンガン（日本化学産業(株)製ナフテン酸マンガン、商品名：コバルト含有量６％）にかえ、添加量を０．２０部に変更して作製したものを樹脂組成物とし、以下実施例１と同様な評価を行い、結果を表１に示した。
【００２８】
【表１】

【００２９】
【発明の効果】
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、高温での接着力に優れ、かつ電気機器を廃棄若しくはリサイクルする際に、コバルト及びマンガン化合物を含まないので、環境に配慮した電気機器を製造できる。

Claims

（Ａ）ジシクロペンタジエンを全酸成分１モルに対して０．１〜０．６モル使用した酸成分とアルコール成分を反応して得られた不飽和ポリエステル樹脂４０〜８０重量部と、（Ｂ）重合性単量体２０〜６０重量部を両者の合計が１００重量部となるように含有し、（Ｃ）オクテン酸鉄又はナフテン酸鉄を（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量１００重量部に対して０．１〜５重量部、及び（Ｄ）ジアルキルパーオキサイドを（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の総量１００重量部に対して０．５〜４重量部含有してなる熱硬化性樹脂組成物。
（Ｂ）成分が、スチレン又はスチレン誘導体である請求項１記載の熱硬化性樹脂組成物。
請求項１又は２に記載の熱硬化性樹脂組成物を用いて絶縁処理されてなるコイル。