JPH07224126A - 電気絶縁用樹脂組成物及び電気機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、（Ａ）エポキシアクリレート樹脂
5〜70重量部、（Ｂ） 5〜30重量％の熱可塑性ポリエス
テル樹脂で変性した不飽和ポリエステル樹脂95〜30重量
部、（Ｃ）反応性単量体および（Ｄ）無機質充填剤を必
須成分とし、前記樹脂成分［（Ａ）＋（Ｂ）］100 重量
部に対し、前記（Ｃ）の反応性単量体を40〜300 重量
部、前記（Ｄ）の無機質充填剤を20〜80重量部の割合で
配合してなる電気絶縁用樹脂組成物であり、その樹脂組
成物を含浸硬化させてなる電気機器である。 【効果】 本発明によれば、塗膜ハジキがなく、平滑外
観を有し、空乾性もよく、かつ電線被膜の加工傷やピン
ホールのカバー率向上に有効なもので、信頼性の高い電
気機器を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低粘度で塗膜外観がよ
くヒートサイクル試験、傷カバー率等に優れた特性を有
し、モーターコイル等の含浸処理に用いる電気絶縁用樹
脂組成物およびそれにより含浸処理をした電気機器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】エポキシアクリレート樹脂を含む樹脂組
成物は、機械的、電気的、熱的特性、化学的特性、硬化
特性等に優れているため、各方面に使用され、電気絶縁
分野ではコイル含浸用などに使用されている。

【０００３】しかし、従来のエポキシアクリレート樹脂
を電動機のモーターコイルの含浸用として使用すると反
応性単量体に対する溶解性に限界があり、所望の低粘度
が得られない欠点がある。そして、エポキシアクリレー
ト樹脂固有の特性からとみられるが、粘度が低下するに
従ってワニス塗膜にハジキが発生し、平滑な空乾性のよ
い塗膜が得られない等の問題があった。また、エポキシ
アクリレート樹脂のみのワニスを使用した場合、従来の
不飽和ポリエステル樹脂、エポキシエステル樹脂等のワ
ニスに比べて、ストックライフと硬化乾燥性のバランス
が悪く、価格的にも高価になるという欠点があった。ま
た、従来のエポキシアクリレート樹脂ワニスで含浸した
電気機器は、ヒートサイクル試験の結果が十分でなく錆
を発生させる等の欠点があった。このような特性のエポ
キシアクリレート樹脂を用いたワニスにおいても、モー
ターコイル上の加工傷およびエナメル被膜のピンホール
のカバー率が十分でなく、モーターコイルの信頼性に影
響を与えていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を解消するためになされたもので、低粘度にしてもワニ
ス塗膜にハジキがなくて平滑な外観を有し、空乾性がよ
く、熱的特性、機械的特性、化学的特性、モーターコイ
ル上の傷カバー率向上に優れ、かつそれらの特性バラン
スがよいエポキシアクリレートの樹脂組成物およびその
樹脂組成物で処理した電気機器を提供しようとするもの
である。

【０００５】

【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、後述のエポキシ
アクリレート樹脂組成物が、上記の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。

【０００６】即ち、本発明は、（Ａ）エポキシアクリレ
ート樹脂 5〜70重量部、（Ｂ） 5〜30重量％の熱可塑性
ポリエステル樹脂で変性した不飽和ポリエステル樹脂95
〜30重量部、（Ｃ）反応性単量体および（Ｄ）無機質充
填剤を必須成分とし、前記樹脂成分［（Ａ）＋（Ｂ）］
100 重量部に対し、前記（Ｃ）の反応性単量体を40〜30
0 重量部、さらに前記（Ｄ）の無機質充填剤を20〜80重
量部の割合で配合してなることを特徴とする電気絶縁用
樹脂組成物である。また、その樹脂組成物を含浸硬化さ
せてなることを特徴とする電気機器である。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００８】本発明に用いる（Ａ）エポキシアクリレー
ト樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフ
ェノールＦ型、ポリフェノール型、ハロゲン化ビスフェ
ノール型、多価グリシジルエステル型等の 1種又は 2種
以上のエポキシ樹脂のエポキシ基と、アクリル酸もしく
はメタクリル酸の誘導体の 1種又は 2種以上とを、アク
リロイル基の重合を防止しながらエステル化反応させて
得られるもので、一般的なエポキシアクリレート樹脂で
ある。また、必要に応じて無水フタル酸、無水テトラヒ
ドロフタル酸、ヒドロキシメタクリル酸などでエステル
変性することもできる。エポキシアクリレート樹脂を合
成するエポキシ樹脂は、エポキシ当量が1000 を超えな
いもの、好ましくは 500を超えないものが望ましい。エ
ポキシ当量が 1000 を超えると反応性単量体に対する溶
解性が低下し粘度が増加するのみならず、不飽和ポリエ
ステル樹脂との相溶性が著しく低下するので好ましく
い。エポキシアクリレート樹脂の配合割合は 5〜70重量
部配合することが望ましい。配合量が 5重量部未満では
十分な機械的、電気的、熱的特性が得られず好ましくな
い。また、70重量部を超えると粘度が低下せず、空乾性
と十分な可撓性が得られず好ましくない。

【０００９】本発明に用いる（Ｂ）不飽和ポリエステル
樹脂としては、熱可塑性ポリエステル樹脂で変性した不
飽和ポリエステル樹脂を使用する。変性に用いる熱可塑
性ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられ、これ
らの 1種又は 2種以上を使用してエステル交換などによ
り不飽和ポリエステル樹脂を変性する。熱可塑性ポリエ
ステル樹脂の変性割合は、不飽和ポリエステル樹脂に対
して 5〜30重量％の熱可塑性ポリエステル樹脂を含有す
るように配合変性することが望ましい。不飽和ポリエス
テル樹脂は、酸成分とアルコール成分を、また、必要に
応じて熱可塑性ポリエステル樹脂以外の変性成分を加え
て反応させて得られる。ここで用いる酸成分としては、
マレイン酸、無水マレイン酸、フマ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、テトラヒドロフタル酸、無水テトラヒドロフタル
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
又は 2種以上混合して使用することができる。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、これらは単独又は 2種以上混合
して使用することができる。また、熱可塑性ポリエステ
ル樹脂以外の変性成分としては、アマニ油、大豆油、ト
ール油、石油樹脂、ジシクロペンタジエン等が挙げら
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。不飽和ポリエステル樹脂の配合割合は、95〜30
重量部であることが望ましい。配合量が30重量部未満で
は、十分な可撓性が得られず、また、95重量部を超える
と十分な機械的、電気的、熱的特性が得られず好ましく
ない。

【００１０】本発明に用いる（Ｃ）反応性単量体として
は、スチレン、スチレン誘導体、アクリル酸エステル、
メタクリル酸エステル、各種アリルエステル等が挙げら
れ、これらは単独または 2種以上混合して使用すること
ができる。反応性単量体の配合割合は、前述した（Ａ）
エポキシアクリレート樹脂と（Ｂ）不飽和ポリエステル
樹脂との合計量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
分な機械的、熱的特性が得られず好ましくない。

【００１１】本発明に用いる（Ｄ）無機質充填剤として
は、例えば、結晶性シリカ５Ｘ，ＶＸ−Ｓ，ＡＡ，Ａ
１，Ｃ（龍森社製、商品名）、溶融シリカＸ，ＦＦ，Ｚ
Ａ−３０，Ｅ−２，Ｅ−１（龍森社製、商品名）、その
他水酸化アルミニウム、アルミナ、タルク、炭酸カルシ
ウム等が挙げられ、特に制限はなく絶縁性の粉体はすべ
て使用でき、これらは単独または 2種以上混合して使用
することができる。無機質充填剤の配合割合は、前述し
た樹脂成分［（Ａ）＋（Ｂ）］との合計量100 重量部に
対し20〜80重量部の割合で配合することが望ましい。こ
の割合が20重量部未満では十分な傷およびピンホールカ
バー率が得られず、また80重量部を超えると粘度が高く
含浸率が低下し好ましくない。

【００１２】本発明の樹脂組成物は、エポキシアクリレ
ート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、反応性単量体およ
び無機充填剤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、沈降防止
剤、消泡剤、レベリング剤等を添加配合することができ
る。この硬化剤としては、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、アセチルパーオキサイド等のアシルパーオキサイ
ド、クメンヒドロパーオキサイド等が挙げられ、これら
は単独または 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。硬化促進剤とし
て、ナフテン酸又はオクテン酸の金属塩（コバルト、マ
ンガン、亜鉛、ジルコニウム等の金属塩）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。また、重合禁止剤としては、ハイドロキノン、
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。

【００１３】本発明の樹脂組成物は、エポキシアクリレ
ート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、反応性単量体、無
機充填剤およびその他の成分を配合して均一に混合して
容易に製造することができる。そしてこの組成物を用い
てモーターコイル等の電気機器に浸漬法、滴下含浸法等
を用いて含浸硬化させて電気機器を製造することができ
る。含浸方法については特に制限はなくいかなる方法で
もよい。

【００１４】

【作用】本発明の樹脂組成物及び電気機器は、特定量の
熱可塑性ポリエステル樹脂で変性した不飽和ポリエステ
ル樹脂と共にエポキシアクリレート樹脂を使用すること
によって、ハジキのない低粘度化と反応性単量体との相
溶性を高め、かつ適正な空乾性を得ることができ、そし
て無機質充填剤を加えることによってピンホールカバー
率を向上させることができた。特定量の熱可塑性ポリエ
ステル樹脂で変性した不飽和ポリエステル樹脂を用いる
ことによって、機械的、電気的、熱的特性を向上させて
エポキシアクリレート樹脂の特性を損なわず、ストック
ライフと空乾性のバランスを図り、かつ錆の発生を防止
させたものである。

【００１５】

【実施例】次に本発明を実施例によって説明するが、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。実施例及び比較例において「部」とは特に説明のな
い限り「重量部」を意味する。 Ａ．エポキシアクリレート樹脂の製造 Ａ−１ エポキシ当量 180〜210 のエポキシ樹脂エピコート＃８
２８（シェル社製、商品名） 160部、エポキシ当量 450
〜525 のエポキシ樹脂エピコート＃１００１（シェル社
製、商品名） 100部、メタクリル酸 169部、2,4,6-トリ
ス（ジメチルアミノ）フェノール 1部およびハイドロキ
ノン 0.08 部を90〜100 ℃で反応させ、酸価25の樹脂を
得た。その樹脂45部にハイドロキノン 0.02 部と、スチ
レン55部を加えて攪拌溶解し、エポキシアクリレート樹
脂を製造した。 Ａ−２ 2-ヒドロキシエチルメタアクリレート120 部、無水テト
ラヒドロフタル酸 140部、2,4,6-トリス（ジメチルアミ
ノメチル）フェノール 0.65 部およびハイドロキノン
0.09 部を90〜100 ℃で 2時間反応させ、次いでエポキ
シ当量 180〜210のエポキシ樹脂エピート＃８２８（シ
ェル社製、商品名） 183部を添加し90〜100 ℃で反応さ
せ、酸価10の樹脂を得た。その樹脂45部にハイドロキノ
ン 0.02 部と、スチレン55部を加えて攪拌溶解し、エポ
キシアクリレート樹脂を製造した。 Ｂ．変性不飽和ポリエステル樹脂の製造 Ｂ−１ ポリエチレンテレフタレート160 部、ネオペンチルグリ
コール190 部およびテトラブチルチタネート 0.1部を、
210〜230 ℃で 2時間反応させた後冷却し、次いで無水
フタル酸150 部と、ハイドロキノン 0.2部を加えて 180
〜190 ℃で反応させ、酸価25の樹脂を得た。この樹脂45
部にハイドロキノン 0.01 部、スチレン45部および2-ヒ
ドロキシエチルメタクリレート10部を加えて攪拌溶解
し、変性不飽和ポリエステル樹脂を製造した。 Ｂ−２ ポリエチレンテレフタレート 160部、ジエチレングリコ
ール 200部およびテトラブチルチタネート 0.1部を、 2
10〜230 ℃で 2時間反応させた後冷却し、次いで無水マ
レイン酸 150部と、ハイドロキノン 0.2部を加えて 180
〜190 ℃で反応させ、酸価20の樹脂を得た。この樹脂45
部にハイドロキノン 0.01 部、スチレン45部および2-ヒ
ドロキシエチルメタクリレート10部を加えて攪拌溶解
し、変性不飽和ポリエステル樹脂を製造した。

【００１６】実施例１〜２ 表１に示した組成を配合し、十分に攪拌して樹脂組成物
を製造した。

【００１７】比較例１〜２ 表１に示した組成を配合し、十分に攪拌して樹脂組成物
を製造した。

【００１８】実施例１〜２及び比較例１〜２で製造した
樹脂組成物と、またこれらの樹脂組成物を用いて含浸し
た電気機器とについて、塗膜の外観、ヒートサイクル試
験、錆試験、傷カバー率試験、フィラーの沈降試験を行
ったのでその結果を表１に示したが、本発明は特性バラ
ンスに優れており、本発明の効果を確認することができ
た。

【００１９】

【表１】 ＊1 ：○印…良好、×印…ハジキ有り。 ＊2 ： 1.0φmmのポリエステルイミド電線を外径100mm
になるように、200 ターン巻いたもの 2つをタコ糸ない
しはテフロンテープで 3カ所バインドし 2つのコイルを
固定する。それを常温下で 5分間、硬化剤、硬化促進剤
入り組成物に含浸し、10分間の余滴後、テフロンコート
した鉄棒に乗せ、120 ℃×1 Ｈ加熱乾燥したものを試験
片とした。この試験片を−20℃×1 Ｈ、130 ℃×1 Ｈを
1サイクルとし、100 サイクルまで行い、その時点での
クラックの有無を試験した。○印…良好、×印…クラッ
ク有り。 ＊3 ：換気扇用ステーターコイルを、硬化剤、硬化促進
剤入り組成物に常温下で5分間含浸し、10分間の余滴
後、テフロンコートした鉄棒に乗せ、120 ℃×1 Ｈ加熱
乾燥したものを試験片とした。この試験片を1 リットル
ビーカーにベアリング（ＮＳＫ社製、Ｄ４ＭＳ） 1個と
蒸留水 10cc と共に入れ、ポリエチレンシートで密閉
し、40℃の恒温槽に保管し、 8000 Ｈ後ベアリングに錆
の発生がないことと、ビーカーの蒸留水の有機酸イオン
濃度が300 ppm を超えないこととを基準として試験し
た。○印…良好。 ＊4 ：ステーターコイルの巻線表面にカッター又はやす
りで 1〜2mm の大きさの傷をつけ、このステーターコイ
ルをワニス処理し所定条件で硬化させ、傷がワニスでカ
バーされているかどうかを確認した。傷カバー率の確認
方法としては、テスターの片方の線を水に濡らした脱脂
綿を取り付け巻線の表面の傷の部分をなぞる。この時傷
がワニスでカバーされていなければ水によってショート
し導通する。この方法で試験し、（傷をカバーした数）
／（傷を付けた数）× 100によって％で表した。 ＊5 ：直径5cm 、高さ 20cm のガラスシリンダーに樹脂
を入れ40℃の恒温槽に 1週間放置し、ガラスシリンダー
の底をガラス棒でこすりフィラーの沈降を調査した。○
印…沈降なし、×印…沈降有り。

【００２０】

【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、塗膜のハジキがなく、平滑
な外観を有し、空乾性もよく熱的特性、機械的特性、化
学的特性に優れ、かつ電線被膜の加工傷やピンホールの
カバー率向上に有効なもので、この樹脂組成物で処理す
ることによって信頼性の高い電気機器を製造することが
できる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）エポキシアクリレート樹脂 5〜70
   重量部、（Ｂ） 5〜30重量％の熱可塑性ポリエステル樹
   脂で変性した不飽和ポリエステル樹脂95〜30重量部、
   （Ｃ）反応性単量体および（Ｄ）無機質充填剤を必須成
   分とし、前記樹脂成分［（Ａ）＋（Ｂ）］100 重量部に
   対し、前記（Ｃ）の反応性単量体を40〜300 重量部、さ
   らに前記（Ｄ）の無機質充填剤を20〜80重量部の割合に
   配合してなることを特徴とする電気絶縁用樹脂組成物。
2. 【請求項２】 （Ａ）エポキシアクリレート樹脂 5〜70
   重量部、（Ｂ） 5〜30重量％の熱可塑性ポリエステル樹
   脂で変性した不飽和ポリエステル樹脂95〜30重量部、
   （Ｃ）反応性単量体および（Ｄ）無機質充填剤を必須成
   分とし、前記樹脂成分［（Ａ）＋（Ｂ）］100 重量部に
   対し、前記（Ｃ）の反応性単量体を40〜300 重量部、さ
   らに前記（Ｃ）の無機質充填剤を20〜80重量部の割合に
   配合した電気絶縁用樹脂組成物を用い、含浸硬化してな
   ることを特徴とする電気機器。