JPH0455426A - リニアモータカーの地上コイル用エポキシ樹脂組成物および該組成物でモールドした地上コイル - 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］ 本発明は硬化前は低粘度で、硬化後は耐アルカリ性の優
れたコイル絶縁用エポキシ樹脂組成物および該樹脂組成
物でモールドしたコイルに関する。

［従来技術］ 近年、化学工場等において使用される回転電機、あるい
はリニアモータカー用の地上コイル等、アルカリ性雰囲
気に曝されて使用される高圧コイルが多くなってきてい
る。

こうした高圧コイルの絶縁処理技術の進歩は著しく、な
かでも無溶剤型熱硬化性樹脂組成物による注型方式は、 （１）電気的信頼性が高い （２）熱放散性がよい （３）耐湿性が優れている 等の観点から、過酷な条件下で使用される車両用直流電
動機、一般産業用直流電動機、変圧器などの高圧コイル
において急速に発展してきた。

前記無溶剤型熱硬化性樹脂組成物に必要な条件は、 （１）コイル注型作業が容易にできるように低粘度であ
ること、 （２）ボットライフが長いこと、 （３）加熱硬化過程でボイドが生じない（揮発分を発生
しない）こと。

（４）硬化後の樹脂の電気的２機械的特性が優れている
こと、 である。これらを満足する無溶剤型熱硬化性樹脂組成物
としては、粘度が低く、電気特性の良好な酸無水物硬化
エポキシ樹脂が用いられてきた。

［発明が解決しようとす課題］ 前記化学工場等で使用される回転電機、または、コンク
リート中に埋設されて使用されるリニアモータカー用地
上コイル等はアルカリ性雰囲気に曝される。

コンクリートは、一般に調合時には水を４０〜４５重量
％含み、最終的に１５〜２０重量％になる。一方、固化
が進むにつれ、Ｃａイオン、Ｎａイオン、Ｋイオン等の
アルカリ性イオンを放出し、コンクリート細孔中の水溶
液は高アルカリ性となり、１０年経過後でも、そのアル
カリ濃度はほぼ０．５モル／１２、即ち、ｐ１工が約１
３以上である。

前記酸無水物硬化エポキシ樹脂は、こうした強アルカリ
性雰囲気に曝されると、１〜３年で曲げ強度が半減する
ことが分かり、耐アルカリ性の優れたコイル用注型樹脂
が望まれている。

そこで、電気絶縁用樹脂の耐アルカリ性、特にコンクリ
ートと共存させた場合の特性について、種々検討を行っ
た。その結果、酸無水物硬化型エポキシ樹脂の耐アルカ
リ性が劣る原因は、硬化剤である酸無水物が、エポキシ
と反応して生成されるエステル結合がアルカリにより加
水分解されることが原因と分かった。

一方、土木・建築の分野でコンクリート構造物の補修、
接着、コンクリートの表面保護、コンクリートと補強鋼
材との接着、あるいはコンクリート製タンク等の内面の
ライニング、コンクリートと床材のライニング等にエポ
キシ樹脂組成物が広く用いられているが、これはコンク
リートとエポキシ樹脂との相性がよいことによる（特開
昭６３−１８６７２３号公報、特開昭６３−１９３９６
６号公報、特開昭６４−７５５８２号公報）。

一般に、土木・建築の分野で使用されるエポキシ樹脂の
硬化剤としては、脂肪族アミン、変性脂肪族アミン、ポ
リアミド、ポリアミドアミン、芳香族アミン、変性芳香
族アミン、ポリチオール等が使われている。そこで、土
木・建築の分野で使用されるエポキシ樹脂組成物を前記
高圧コイルの絶縁に適用してみたところ、低粘度化のた
め溶剤を用いた樹脂組成物は、硬化時にボイド（空隙）
を生成し、耐電圧が低く、また、無溶剤型のものでは粘
度が高くてボイドフリーに注型できないと云う問題があ
った。

更にまた、ポットライフが短かく、硬化時の収縮が大き
く、熱膨張率がコイル導体のそれより大きいために、コ
イルモールド時またはヒートサイクル時の熱応力によっ
て、モールド樹脂にクラックが発生し絶縁不良となる等
の欠点があった。

本発明の目的は、硬化前のポットライフが長く、低粘度
で作業性が良く、しかも硬化後、アルカリの共存下で長
期間耐アルカリ性の優れた（例えば強度半減期間が１５
年以上）コイル絶縁用エポキシ樹脂組成物および該樹脂
でモールドしたコイルを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成する本発明の要旨は次のとおりである。

（１）多官能エポキシ樹脂、潜在性硬化触媒、ライフ、
界面活性剤を含み、酸無水物含有量が前記エポキシ樹脂
に対して１０重量％以下であることを特徴とするコイル
絶縁用エポキシ樹脂組成物。

（２）多官能エポキシ樹脂、潜在性硬化触媒、ライフを
含むコイル絶縁用エポキシ樹脂組成物の１８０℃での加
熱硬化物の曲げ強さの半減時間が６０℃、ｐＨ１３のア
ルカリ液中浸漬、あるいは６０℃、ＲＨ１００％の大気
中でコンクリートに接触して１００日以上であることを
特徴とするコイル絶縁用エポキシ樹脂組成物。

本発明の特徴は、酸無水物の量をエポキシ樹脂に対して
１０重量％以下に規制したことにある。

１０％を超えると耐アルカリ性が低下し、機械強度が悪
くなる。特に、酸無水物を実質的に含まないものが耐ア
ルカリ性が優れている。

前記多官能エポキシ樹脂としては、エポキシ基を２個以
上有する多官能エポキシ樹脂で、例えば、ビスフェノー
ルＡのジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦのジグ
リシジルエーテル、ビスフェノールＡＦのジグリシジル
エーテル、ビスフェノールＡＤのジグリシジルエーテル
、水添化ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル、２
．２−（４−ヒドロキシフェニル）ノナデカンのジグリ
シジルエーテル、４，４′−ビス（２，３−エポキシプ
ロビル）ジフェニルエーテル、３，４−エポキシシクロ
ヘキシルメチル−（３，４−エポキシ）シクロヘキサン
カルボキシレート、４−（１゜２−エポキシプロビル）
−１，２−エポキシシクロヘキサン、２−　（３，４−
エポキシ）シクロヘキシル−５，５−スピロ（３，４−
エポキシ）−シクロヘキサン−ｍ−ジオキサン、３，４
−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル−４−エ
ポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、
ブタジェン変性エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹
脂、チオール変性エポキシ樹脂、ジエチレングリコール
のジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールのジ
グリシジルエーテル。

ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル、ポリ
プロピレングリコールのジグリシジルエーテル、１，４
−ブタンジオールのジグリシジルエーテル、ネオペンチ
ルグリコールのジグリシジルエーテル、ビスフェノール
Ａとプロピレンオキサイド付加物のジグリシジルエーテ
ル、ビスフェノールＡとエチレンオキサイド付加物のジ
グリシジルエーテル等の２官能性エポキシ樹脂、トリス
〔ｐ−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニルコメタ
ン、１，１．３−トリス（ｐ−（２，３−エポキシプロ
ポキシ）フェニルコブタン等の３官能性エポキシ樹脂等
がある。

また、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、ト
リグリシジル−ｐ−アミノフェノール。

トリグリシジル−ｍ−アミノフェノール、ジグリシジル
アミン、テトラグリシジル−ｍ−キシリレンジアミン、
テトラグリシジルビスアミノメチルシクロヘキサン等の
グリシジルアミンやフェノールノボラック型エポキシ樹
脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等の多官能エ
ポキシ樹脂がある。

ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）エタン、ビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）プロパン、トリス（４−ヒドロキシフェニル）ア
ルカン、テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）アルカ
ン等の多価フェノールの１種以上と、エピクロルヒドリ
ンとを反応させて得られる多官能エポキシ樹脂も、硬化
前には低粘度で作業性が良好であり、しかも硬化後は高
耐熱性を有することから使用可能である。

なお、トリス（４−ヒドロキシフェニル）アルカンとし
ては、トリス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、トリ
ス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、トリス（４−ヒ
ドロキシフェニル）プロパン、トリス（４−ヒドロキシ
フェニル）ブタン、トリス（４−ヒドロキシフェニル）
ヘキサン、トリス（４−ヒドロキシフェニル）へブタン
、トリス（４−ヒドロキシフェニル）オクタン、トリス
（４−ヒドロキシフェニル）ノナン等がある。

また、トリス（４−ヒドロキシジメチルフェニル）メタ
ンなどのトリス（４−ヒドロキシフェニル）アルカン誘
導体を用いてもよい。

テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）アルカンとして
は、テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、テ
トラキス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、テトラキ
ス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、テトラキス（
４−ヒドロキシフェニル）ブタン、テトラキス（４−ヒ
ドロキシフェニル）ヘキサン、テトラキス（４−ヒドロ
キシフェニル）へブタン、テトラキス（４−ヒドロキシ
フェニル）オクタン、テトラキス（４−ヒドロキシフェ
ニル）ノナン等がある。

また、テトラキス（４−ヒドロキシジメチルフェニル）
メタンなどのテトラキス（４−ヒドロキシフェニル）ア
ルカン誘導体を用いてもよい。

粘度の観点からビスフェノールＡのジグリシジルエーテ
ル、ビスフェノールＦのジグリシジルエーテル、ビスフ
ェノールＡＦのジグリシジルエーテル、ビスフェノール
ＡＤのジグリシジルエーテル、テトラグリシジルジアミ
ノジフェニルメタン。

トリグリシジル−Ｐ−アミノフェノール、トリグリシジ
ル−ｍ−アミノフェノール、ジグリシジルアミン、テト
ラグリシジル−ｍ−キシリレンジアミン、テトラグリシ
ジルビスアミノメチルシクロヘキサンが有用である。

前記多官能エポキシ樹脂は１種以上用いることができる
。また、粘度を下げるためにブチルグリシジルエーテル
、スチレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテル、
アリルグリシジルエーテル等の１官能エポキシ樹脂を添
加してもよい。但し、ｌ官能エポキシ樹脂は、耐熱性を
低下させるので目的に応じて用いるべきである。

前記硬化触媒としては、多官能エポキシ樹脂の反応を加
速させる作用が有れば、特に制限は無い。

そのような化合物としては、例えば、トリメチルアミン
、トリエチルアミン、テトラメチルブタンジアミン、ト
リエチレンジアミン等の３級アミン類、ジメチルアミノ
エタノール、ジメチルアミノペンタノール、トリス（ジ
メチルアミノメチル）フェノール、Ｎ−メチルモルホリ
ン等のアミン類、また、セチルトリメチルアンモニウム
ブロマイド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド
、セチルトリメチルアンモニウムアイオダイド、トデシ
ルトリメチルアンモニウムブロマイト、ドデシルトリメ
チルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルアン
モニウムアイオダイド、ベンジルジメチルテトラデシル
アンモニウムクロライド、ベンジルジメチルテトラデシ
ルアンモニウムブロマイド、アリルドデシルトリメチル
アンモニウムブロマイド、ベンジルジメチルステアリル
アンモニウムブロマイド、ステアリルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、ベンジルジメチルテトラデシルアン
モニウムアセチレート等の第４級アンモニウム塩、２−
メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−ウ
ンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール
、２−メチル−４−エチルイミダゾール、１−ブチルイ
ミダゾール、１−プロピル−２−メチルイミダゾール、
１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエ
チル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−
２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウン
デシルイミダゾール、１−アジン−２−メチルイミダゾ
ール、１−アジン−２−ウンデシルイミダゾール等のイ
ミダゾール類、前記アミンやイミダゾール類とオクタン
酸亜鉛やコバルト等との金属塩、１，８−ジアザ−ビシ
クロ（５，４゜０）−ウンデセン−７、Ｎ−メチル−ピ
ペラジン。

テトラメチルブチルグアニジン、トリエチルアンモニウ
ムテトラフェニルボレート、２−エチル−４−メチルイ
ミダゾールテトラフェニルボレート、１．８−ジアザ−
ビシクロ（５，４，０）−ウンデセン−７−チトラフエ
ニルボレート等のアミンテトラフェニルボレート、トリ
フェニルホスフィン、トリフェニルホスホニウムテトラ
フェニルボレート、アルミニウムトリアルキルアセトア
セテート、アルミニウムトリスアセチルアセトアセテー
ト、アルミニウムアルコラード、アルミニウムアシレー
ト、ソジウムアルコラート、三フフ化ホウ素、三フッ化
ホウ素とアミンまたはイミダゾールとの醋塩、ＨＡｓＦ
、のジフェニルヨウドニウム塩、脂肪族スルホニウム塩
、モノカルボン酸アルキルエステルとヒドラジン類およ
びモノエポキシ化合物とを反応させて得られるアミンイ
ミド、オクチル酸やナフテン酸のコバルト、マンガン、
鉄などの金属石鹸などが挙げられる。

このうち、第４級アンモニウム塩、アミンやイミダゾー
ル類とオクタン酸亜鉛やコバルト等との金属塩、アミン
テトラフェニルボレート、三フフ化ホウ素とアミンまた
はイミダゾールとの醋塩、ＨＡ　ｓ　Ｆ　＠のジフェニ
ルヨウドニウム塩、脂肪族スルホニウム塩、アミンイミ
ド、アミンやイミダゾール類のマイクロカプセルなどが
常温で比較的安定で、高温にすると反応が起こる潜在性
硬化触媒は特に有用である。

このような硬化触媒は、多官能エポキシ樹脂に対して、
通常０．１〜１０重量％添加するのが一般的である。

なお、該エポキシ樹脂組成物の硬化物はフィシを添加し
ないと、硬化収縮が大きい上に、熱膨張率がコイル導体
の熱膨張率より大きく、コイル作成時またはヒートサイ
クルによって大きな熱応力が発生し、エポキシ樹脂硬化
物にクランクを発生して、コイルの絶縁破壊につながる
。

フィシの添加は、 ■硬化収縮が小さくなる。

■低熱膨張率となり、コイル導体の熱膨張率に近づくた
め熱応力が小さくなる。

■高熱伝導率となり熱放散がよくなる。

等の利点があるので、コイルの信頼性を向上するために
はフィシの添加は不可欠である。もちろん、フィシ自身
も耐アルカリ性のよいことが必要である。

一方、フィシを添加すると、 ■粘度が上昇して注型しにく）なる。

■フィシと樹脂の界面からクラックや水の浸透が起こり
易く、また、脆くなる。

■硬化中にフィシが沈降すると、絶縁層が不均一になる
。

等の欠点もあるので、これらを考慮して用いることが必
要である。

こうしたフィシとしては、シリカ、石英ガラス、アルミ
ナ、水和アルミナ、水和マグネシウム、炭酸カルシウム
、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸カルシウム、タルク、ク
レー、マイカ、ウオラストナイト（ケイ灰石）、マイク
ロドール、パーライト、ベントナイト、ケイ酸アルミニ
ウム、重炭酸カルシウム、炭化珪素ウィスカ、チタン酸
カリウムウィスカ、ガラス繊維粉等がある。

該フィシは１種以上用いることができる。また、強度を
増すために、粉末状のものと繊維状のものとを混合して
用いるのがよい。

特に耐アルカリ性、粘度、沈降の観点から純度９９．９
％以上、Ｎａ、０（７）含有率０．０５％以下、平均粒
径が２．５〜１０μｍであり、がっ１粒子径８０μｍ以
上の粒子の含有率が１％以下であるアルミナが有用であ
る。

フィシ添加量は硬化後の樹脂の熱膨張率がコイル導体の
熱膨張率の±５０％以内、特に±１０％以内となる量を
添加するのが好ましい。

なお、前記硬化後の樹脂の熱膨張率αとフィシの添加量
Ｖ（体積含有率）との間には次式に示す関係があり、フ
ィシの添加量は計算により求めるα１：フィシの熱膨張
係数 α３：マトリックス樹脂の熱膨張係数 ν１：フィラのポアソン比 ヤよ：マトリックス樹脂のポアソン比 γ　：補正係数 Ｅｌ：フィシの弾性率 Ｅ、：マトリックス樹脂の弾性率 一般にフィシの添加量としては全組成物の４５〜６５容
積％が本発明の目的を達成する上で好ましい。

ところで、注型による場合の樹脂組成物の粘度は、一般
に、１００ポアズ以下である。前記のようにフィシを添
加すると粘度が高くなるため、無充填の場合に比べ注型
温度を高くする必要がある。

しかし、高温にすると作業中に硬化が進行するので好ま
しくない。注型作業中、粘度を１００ポアズ以下にする
には、低温時は比較的安定で高温になると急激に反応が
進む、いわゆる潜在性硬化触媒の使用が重要である。

また硬化後、フィシと樹脂の界面からクラックや水の浸
透を避けるために、エポキシ樹脂とフィシの濡れをよく
する界面活性剤が必要となる。界面活性剤としては、例
えば、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニル
トリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル
トリメトキシラン、ビニル・トリス（β−メトキシエト
キシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エ
チルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロビルト
リメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ
−β−（アミノエチル）−γ−７ミノプロピルトリメト
キシシラン、γ−ニレイドプロピルトリエトキシシラン
等のシラン系界面活性剤、イソプロピルイソステアロイ
ルチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネー
ト、イソプロピルメタクリロイルイソステアロイルチタ
ネート、イソプロピルトリドデシルチタネート、イソプ
ロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプ
ロピルトリス（ジオクチルホスフェート）チタネート、
イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロ
ピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネー
ト。

イソプロピルトリス（ｎ−アミノエチル−アミノエチル
）チタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホ
スファイト）チタネート、テトラオクチルビス（ジドデ
シルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジア
リルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）
ホスファイトチタネート、ジイソステアロイルエチレン
チタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エ
チレンチタネート等のチタネート系界面活性剤、エチル
アセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、ア
ルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）等のアル
ミニウム系界面活性剤、あるいは、ジルコニウム系界面
活性剤等がある。

上記のうち、γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシ
ラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル
トリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメト
キシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、イソプロピルイソステアロイルチタネー
ト、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、エチル
アセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、ア
ルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）が好まし
い。

前記界面活性剤は１種以上用いることができる。

特に低粘度化のため、イソプロピルイソステアロイルチ
タネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート等
の１官能の界面活性剤と、耐クラッり性や機械強度向上
のため、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリ
メトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−
β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン等の多官能の界面活性剤を併用することが好ま
しい。

前記界面活性剤は予めフィシに処理するか、樹脂組成物
に加えるか、あるいは、その両者を併用してもよい。耐
アルカリ性向上の点からはフィシに予め処理するのが好
ましい。

界面活性剤の添加量は、 Ｆ、・Ｆａ／Ｓａ Ｆ　ｓ　：フィシの比表面積（ｍ”／ｇ）ＦＧ：フィシ
の重量（ｇ） Ｓａ：界面活性剤の被覆面積（ｍ”／ｇ）で計算するこ
とができ、前記エポキシ樹脂１００重量部に対して０．
１〜５重量部が好ましい。

更に１本発明のコイル絶縁用樹脂の耐クラツク性を向上
するため、可撓化剤を添加することも可能である。可撓
化剤としては、耐アルカリ性の良好な、例えば、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール等が用い
られる。

本発明のエポキシ樹脂硬化物の耐候性を増すために、紫
外線吸収剤等を添加することもできる。

特に、リニアモータカー用の浮上コイル等は直接日光に
曝されるので有効である。

また、顔料や着色剤を添加することもできる。

前記リニアモータカーの推進コイルをコンクリートパネ
ルに取付ける方法は、電磁力に対抗するためボルト、ス
ペーサ等でコイル全体を固定するか、コンクリートに直
接埋め込む方法が取られている。

［作用］ 本発明のエポキシ樹脂硬化物が、耐アルカリ性に、優れ
ているのは、酸無水物の量を規制し、無水酸とエポキシ
とのエステル結合の形成を極力抑制して加水分解、また
は溶解の原因となるエステル結合を除いたためである。

［実施例］ 以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

なお、実施例で用いた多官能エポキシ樹脂、硬化触媒、
界面活性剤の略号は下記のとおりである。

第１表（１）　エポキシ樹脂 第１表（２）　エポキシ樹脂 第２表　酸無水物 第３表（１）　硬化触媒 第３表（２）　硬化触媒 第３表（３）　硬化触媒 第４表（１）　界面活性剤 第４表（２）　界面活性剤 〔コンクリート中の含有水のアルカリ濃度〕全アルカリ
量０．６５％の普通ポルトランドセメント４５０ｋｇ／
ｍ３、水１８０ｋｇ／ｍ”、山砂８００ｋｇ／ｍ３、砕
石１０００ｋｇ／ｍ’、混和剤５．７ｋｇ／ｍ３を、よ
く混合してコンクリートを調合した。

通常、コンクリート中に含まれる水の量はコンクリート
調合特約８重量％（水／セメント＝０．４）で、固化す
るにつれて減少するが、固化した後でも約３重量％（水
／セメント＝０．１５）存在する。

このコンクリート中に含まれる水のアルカリ濃度を測定
した。

結果を第５表に示す。

なお、アルカリ濃度の測定は当該コンクリ−１〜を粉砕
し、所定量の水に抽出して測定した。

第５表から分かるように、コンクリート硬化後３日で、
コンクリート微細孔中に含まれる水のアルカリ濃度は０
．５５モル／Ｑ、９００日後で約０．５モル／Ｑである
。なお５年後でも１０年後でもコンクリート微細孔中に
含まれる水のアルカリ濃度は殆ど同じと云われている。

コイル絶縁用注型エポキシ樹脂組成物（以下注型樹脂と
云う）でモールドした高圧コイルを、コンクリート中に
埋込むか、ボルトまたは特別に誂えたスペーサでコンク
リート面に固定した場合、コンクリート微細孔中に含ま
れる強アルカリ性の水が該モールドコイルの硬化樹脂を
劣化させる。

本実施例においては、これを模擬するため、前記注型樹
脂の硬化試験片を作成し、所定温度、濃度のＮａＯＨ水
溶液中に浸漬し、その曲げ強度の浸漬時間による変化を
測定し寿命を推定する方法で行った。

第 表 〔多官能エポキシ樹脂Ａの合成例〕 温度計、攪拌器、滴下ロートおよび反応水回収装置を備
えた反応容器に、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタ
ン１００ｇ、ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン
１１４ｇ、エピクロルヒドリン９２５ｇを仕込み、加熱
攪拌しながら４８重量％の水酸化ナトリウム水溶液１７
５ｇを２時間かけて滴下した。反応中、水とエピクロル
ヒドリンとが反応物から蒸留されるがエピクロルヒドリ
ンだけを反応器に戻すようにし、反応混合物中の水の濃
度を５重量％以下になるようにした。

水酸化ナトリウム水溶液の滴下終了後、更に、１５分間
加熱を続けて水をは＼゛完全除去し、次いで未反応エピ
クロルヒドリンを留去した。

得られた粗生成物からＮａＣｆ１の分離を容易にするた
めに、トルエン約５５ｇを加えて組成生物を溶解し、ろ
過してＮａＣＱを除いた。

その後、１７０℃で加熱しながら２ｍｍＨｇまで減圧し
、トルエンを完全に除去して淡黄色の多官能エポキシ樹
脂Ａを得た。該エポキシ樹脂Ａのエポキシ当量は１７３
、加水分解性塩素含有量は１１００ｐｐであった。

〔実施例　１〜３５〕 第６〜１１表に示す配合比の多官能エポキシ樹脂、ライ
フ、界面活性剤をよく攪拌して混合した。

これに硬化触媒を添加しよく混合して、コイル絶縁用注
型樹脂を得た。該注型樹脂の１００℃における粘度、そ
の温度におけるポットライフおよび該注型樹脂硬化物の
絶縁破壊電圧を第６〜１１表に示す。

該注型樹脂を１５０℃／３時間＋１８０’Ｃ／１０時間
加熱して、褐色透明の硬化物を得た。

上記硬化物を５ｍｍｔＸ１２．６ｍｍＸ１００ｍｍの大
きさに切出し、曲げ試験片とした。この曲げ試験片を所
定温度０．５モル／Ｑのアルカリ水溶液に浸漬し、一定
時間毎に取り出して室温（２０℃）における曲げ特性を
測定した。

曲げ強度が半減する時間を寿命と定義し、アレニウスプ
ロット、即ち、寿命と絶対温度の逆数との関係をプロッ
トしたグラフから、推定寿命を求めた。結果を第１〜９
図に示す。

第１〜９図から分かるように、本実施例のコイル絶縁用
注型樹脂の　０．５モル／Ｑのアルカリ水溶液中での室
温（２０℃）における推定寿命は、いずれも１５年以上
である。

〔比較例　１〕 ＤＥＲ−３３２を１７５ｇ、酸無水物ＨＮ−５５００を
１６８ｇ、結晶質シリカ（平均粒径５．５μｍ）を１１
００ｇ、界面活性剤ＫＢＭ−４０３を３ｇ加え、よく攪
拌混合した。その後、約８５℃に保持して、イミダゾー
ル系硬化触媒の２ｇ４ＭＺ−ＣＮを　０．１５　ｇ添加
した。この混合物を１００℃／１５時間＋１８０℃／１
０時間加熱して硬化物を得た。

該硬化物を前記実施例１と同様に曲げ特性を測定して寿
命を求めた。結果を第１０図に示した。

［比較例　２〕 ＥＰ−８２８を１８５ｇ、ＨＮ−２２００を１６８ｇ、
ポリエチレングリコールを２０ｇ、アルミナ（平均粒径
５．５μｍ）を１２００ｇ、ＫＢＭ−４０３を３ｇ加え
、よく攪拌混合した。その後、約８５℃に保持シテ、２
ｇ４ＭＺ−ＣＮを０．１５　ｇ添加した混合物を　１０
０℃／１５時間＋１８０℃／１０時間加熱して硬化物を
得た。

該硬化物を前記実施例１と同様に曲げ特性を測定して寿
命を求めた。結果を第１０図に示した。

第１０図から分かるように、比較例１．２の酸無水物硬
化エポキシ樹脂の０．５モル／Ｑのアルカリ水溶液中で
の室温における推定寿命は３年未満（１０００日）であ
る。

〔比較例　３〕 比較例１の曲げ試験片を第５表に示す特性のコンクリー
トブロックの溝にはめ込み、所定温度の恒温槽中に静置
し、一定時間ごとに取り出して室温における曲げ特性を
測定し前記と同様に寿命を求めた。結果を第１１図に示
す。

図から分かるように、酸無水物硬化エポキシ樹脂の室温
における寿命は１年未満（３００日）である。

〔比較例　４．５〕 比較例１の曲げ試験片を第５表に示す特性のコンクリー
トのパネルにボルトで取付けてコンクリートと直接接触
させ、これを所定温度の恒温槽中に静置し、一定時間ご
とに取り出して室温における曲げ特性を測定し前記と同
様に寿命を求めた。

結果を第１１図に示す。

図から分かるように、比較例４．５の酸無水物硬化エポ
キシ樹脂の室温における推定寿命は３年未満（１０００
日）である。

〔実施例　３６〜４９〕 第１２．１３表記載の配合割合となるように多官能エポ
キシ樹脂、ライフ、界面活性剤を混合し、これに硬化触
媒を添加後よく混合し、コイル絶縁用注型樹脂を得た。

該注型樹脂の１００℃における粘度、ポットライフおよ
び硬化物の絶縁破壊電圧を第１２．１３表に示す。また
、該注型樹脂の１５０℃／３時間＋１８０℃／１０時間
硬化後、前記と同様な試験片を作成し、第５表に示す特
性のコンクリートに接触させ、所定時間加熱後曲げ特性
を測定し前記と同様に寿命を求めた。結果を第１２〜１
５図に示した。

図から分かるように、該注型樹脂のコンクリートとの接
触による室温での推定寿命は、いずれも１５年以上であ
る。

〔実施例　５０〜５６〕 第１６図に示すように、ガラス裏打ちプリプレグマイカ
テープ３をＡＱ導体２に巻回し、加熱加圧硬化し、前記
実施例３５．３７．３８．４３゜４４．４７，４９の各
注型樹脂４でモールドした。

ソノ後、１５０’Ｃ／３時間＋１８０℃／１０時間加熱
硬化してリニアモータカー用地上推進コイルを得た。

本実施例のコイル絶縁用エポキシ樹脂は硬化前、低粘度
であるため作業性に優れている。作製したリニアモータ
カー地上推進コイルにはボイドが無く、電気的、機械的
特性が優れ、耐熱性、耐クラツク性にも優れていた。

〔実施例　５７〕 第１７図に示すように、前記実施例３６の注型樹脂を用
いてモールドした実施例５０と同様にして作成したコイ
ル１２を、コンクリート１１に直接埋込んで作成したリ
ニアモータカー用コイルのコンクリート製パネルである
。

なお、図（ａ）は上記パネルの正面部分断面図。

図（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。

該パネルは、コンクリートに埋込まれた１個〜数個の推
進コイル１２と、浮上案内コイルパネル１３がコンクリ
ートにボルト（図示せず）で取付けられる。なお、該浮
上案内コイルは樹脂モールドまたはシートモールドコン
パウンド（ＳＭＣ）方式で作成されたものが用いられる
。

上記コンクリート製パネルは、第２１図のリニアモータ
カー用軌道模式図に示すように、対向させて設置され、
その間に車両本体が配置される。

〔実施例　５８〕 第１８図は、リニアモータカー用コイルのコンクリート
製パネルの他の実施例を示すものである。

モールドされた推進コイル１２は、コンクリート１１の
溝１６内にボルト１４で直接取付けられている。

〔実施例　５９〕 第１９図は、リニアモータカー用コイルのコンクリート
製パネルの他の実施例を示すものである。

モールドされた推進コイル１２は、該コイル固走用のス
ペーサ１５で保持し、該スペーサはコンクリート１１に
ボルト（図示せず）で取付けられている。

〔実施例　６０〕 第２０図は、リニアモータカー用コイルのコンクリート
製パネルの他の実施例を示すものである。

推進コイル１２は、コンクリート１１に設けた溝１６内
に保持され、浮上案内コイルパネルにより固定されてい
る。

〔実施例　６１〕 第２２図に示すように金型２１．２１′中にコイル状に
巻回したＡΩ導体２２を入れ、前記実施例３５．３７．
３８．４３．４４．４７，４９の各注型樹脂でモールド
した。

その後１５０℃／３時間＋１８０℃／１０時間加熱硬化
して、変圧器用コイルを得た。前記注型樹脂は、硬化前
は低粘度であるため作業性に優れ、作成した各コイルに
はボイドが無く、電気的、機械的特性が優れていた。

〔実施例　６２〜６４および比較例６，７〕樹脂組成物
の耐アルカリ性におよぼす酸無水物の影響を見るため、
酸無水物の配合量を変えてエポキシ樹脂組成物を調製し
、耐アルカリ性を比較した。配合組成を第１４表に示す
。

第１４表に示す組成のエポキシ樹脂組成物の硬化物試験
片について、耐アルカリ性を６０℃、０．５モル／ＱＮ
ａＯＨ水溶液中に保持した場合の、曲げ強度の半減日数
で比較した。

なお、曲げ強度の測定は実施例１と同様にして行った。

第１４表の結果から明らかなように、酸無水物量がエポ
キシ樹脂に対して１０重量部以下の場合は耐アルカリ性
が優れており、特に、酸無水物を含まない実施例６２の
硬化物の曲げ強度は３００日以上でも変化がなく、極め
て優れていることが分かる。

［発明の効果］ 本発明のコイル絶縁用エポキシ樹脂は、硬化前低粘度で
、硬化後は１５年以上コンクリートに接触、あるいは０
．５モル／Ωのアルカリ水溶液（ｐＨ約１３）中に浸漬
されていても、機械強度が半減しないと云う優れた効果
がある。

該エポキシ樹脂でモールドしたコイルはボイドも無く、
電気的、機械的特性が優れている。

【図面の簡単な説明】

第１〜１５図は曲げ試験片の曲げ強さの半減寿命と絶対
温度の逆数との関係を示すグラフ、第１６図（ａ）はリ
ニアモータカー用地上推進コイルの斜視図、同（ｂ）は
（ａ）の■〜■゛部の拡大断面図、第１７〜２０図はリ
ニアモータカー用地上推進コイルパネルの正面部分断面
図および側断面拡大図、第２１図はリニアモータカー用
軌道の断面模式図および第２２図（ａ）は変圧器用コイ
ルの縦断面図、同（ｂ）は横断面図である。 １・・・コイル、２・・・導体、３・・・ガラス裏打ち
プリプレグテープ、４，２４・・・注型樹脂、５・・・
端子。 １工・・・コンクリート、１２・・・推進コイル、１３
・・浮上案内コイルパネル、１４・・ボルト、１５゜２
５・・スペーサ、１６・・溝、２１．２１’・・・金型
、２２・・ＡＱ導体。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．多官能エポキシ樹脂、潜在性硬化触媒、フィラ、界
   面活性剤を含み、酸無水物含有量が前記エポキシ樹脂に
   対して１０重量％以下であることを特徴とするコイル絶
   縁用エポキシ樹脂組成物。
2. ２．多官能エポキシ樹脂、潜在性硬化触媒、フィラを含
   むコイル絶縁用エポキシ樹脂組成物の、１８０℃加熱硬
   化物の曲げ強さの半減時間が、６０℃、ｐＨ１３のアル
   カリ液中浸漬で１００日以上であることを特徴とするコ
   イル絶縁用エポキシ樹脂組成物。
3. ３．多官能エポキシ樹脂、潜在性硬化触媒、フィラを含
   むコイル絶縁用エポキシ樹脂組成物の、１８０℃加熱硬
   化物の曲げ強さの半減時間が、６０℃、ＲＨ１００％の
   大気中でコンクリートに接触して、１００日以上である
   ことを特徴とするコイル絶縁用エポキシ樹脂組成物。
4. ４．多官能エポキシ樹脂１００重量部、潜在性硬化触媒
   ０．１〜１０重量部、界面活性剤０．１〜５重量部、前
   記エポキシ樹脂に対する酸無水物含有量１０重量％以下
   およびフィラが全組成物の４５〜６５容積％含むことを
   特徴とするコイル絶縁用エポキシ樹脂組成物。
5. ５．前記潜在性硬化触媒が、第４級アンモニウム塩、ア
   ミン金属塩、イミダゾール類金属塩、アミンテトラフェ
   ニルボレート、三フッ化ホウ素とアミンまたはイミダゾ
   ールとの醋塩、脂肪族スルホニウム塩、アミンイミド、
   またはこれらのマイクロカプセルから選ばれる１種以上
   であることを特徴とする請求項第１項〜第４項のいずれ
   かに記載のコイル絶縁用エポキシ樹脂組成物。
6. ６．前記エポキシ樹脂組成物の粘度が１００ポイズ以下
   、ポットライフ２時間以上であることを特徴とする請求
   項第１項〜第４項のいずれかに記載のコイル絶縁用エポ
   キシ樹脂組成物。
7. ７．導電体と該導電体に巻回された絶縁層と、これを一
   体にモールドした硬化樹脂からなるモールドコイルにお
   いて、 前記硬化樹脂が多官能エポキシ樹脂、潜在性硬化触媒、
   フィラ、界面活性剤を含み、酸無水物含有量が前記エポ
   キシ樹脂に対して１０重量％以下である樹脂組成物の硬
   化物であることを特徴とするモールドコイル。
8. ８．導電体と該導電体に巻回された絶縁層と、これらを
   一体にモールドした硬化樹脂からなるモールドコイルに
   おいて、 前記硬化樹脂が多官能エポキシ樹脂、潜在性硬化触媒、
   フィラ、界面活性剤を含むエポキシ樹脂組成物の１８０
   ℃での加熱硬化物の曲げ強さの半減時間が、６０℃、ｐ
   Ｈ１３のアルカリ液中浸漬で１００日以上であることを
   特徴とするモールドコイル。