JPS6038416A - 含浸用樹脂組成物 - 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】 本発明は不飽和ポリエステル樹脂および共重合しうる単
量体状アクリルおよび／またはメタクリル化合物に基づ
く含浸用樹脂組成物に関する。かかる含浸用樹脂組成物
は′電動機、変圧器および発電機のような電気巻線の絶
縁に使用されうる。

先に述べた方法の含浸用樹脂組成物は広範囲に工業上使
用されそしてなかんず（　ＤＦｉ−Ａ第１５７０２７３
号および同第２８５６０５０号に記載されている。

しかしながら実際上使用される含浸用樹脂組成物は共重
合しうる単量体化合物（いわゆる反応性希釈剤）として
スチロールのみを含有する。

反応希釈剤としてアクリルおよび／またはメタクリル化
合物も使用されうろことが前記刊行物中に言及されてい
るにも拘らずその例はあげられておらず、そしてスチロ
ールの代りにこれら反応性希釈剤を含有する商業製品は
何ら存在しない。その理由は、含浸のための樹脂組成物
が高い粘度を有するので、電気巻線の充分な含浸は達成
され得ないと思われているためである。

反応性希釈剤としてのスチロールの使用は充分に粘度の
低い含浸用樹脂組成物を生じはするが、しかしながら多
くの欠点と結びつ℃・て℃する。

スチロールは熟成硬化期間中に大部分蒸発除去され、か
くして失われてゆく。スチロール損失は含浸に使用され
る含浸樹脂組成物に基づき約１５〜３０取量チである。

スチロールの臭いは非常に不快である。これは生理学的
に危険でありそしてドイツ連邦共和国工業的空気指針（
Ｔｅｃｈｎｉ６ｃｈｅＡｎｗｅｉｓｕｎｇ狂ｆｔ）によ
る有害物質第１Ｉ級に属する。

スチロール含有含浸用樹脂はまたそれらがある範囲内で
塗装電線の絶縁を弱らせる欠点を有し、このことは塗装
電線の絶縁に亀裂を生成させる結果となり、実際上の使
用において絶縁糸の少なからぬ悪化を招来し５る。

本発明は蒸発損失が比較的わずかであり、スチロール含
有含浸用樹脂組成物より生理学的に少くとも危険が少な
く、しかし含浸された巻線の浸透がより強力であり従っ
てより良好な含浸効果をもたらす含浸用樹脂組成物を見
出すという課題に基づくものである。

前述されたＤＥ−Ａ第１５７０２７３号および同第２８
５７５０５０号の記載に従い不飽和ポリエステル回脂お
よびアクリルおよび／またはメタクリル化合物をベース
とする含浸用樹脂組成物の調製を試み、その１県ヒドロ
キシプロビルメタク１ル−ト唾臥）、ブタンジオールジ
メタクリレート（ＢＤＤＭＡ）およびネオはンチルグリ
コールジメタク１ル−ト（旧−ＤＭＡ　）のような慣用
の化合物を単独で使用すると、役に立たない性質を有す
る４１当する含浸用樹脂組成・吻が生ずることが判明し
た。驚くべきことに特定のアクリレートが使用されると
スチロール含有含浸用樹脂組成物の前Ｂ己欠点力Ｓ回避
されそしてその上以下に詳細（６己載されるような予期
されざる利点が得られることを見出した。

それゆえ本発明は、反応希釈Ｍとして ａ）ヘキサンジオールレジアク１ル−トおよび／または ｂ）ブタンジオールレジアク１ル−ト を含有し、そして含浸樹脂組成物勿の粘度カニ最高１５
００　ｍＰａ−５であることを特徴とする、不飽和ポリ
エステルおよび反応性希釈剤としてアクリルおよび／ま
たはメタクリル化合物をベースとする含浸用樹脂組成物
に関する。

また本発明は、巻線な含浸用樹脂組成物で含浸すること
により巻線を絶縁するに当り、前記に定義された含浸用
樹脂組成物を使用することを特徴とする方法にも関する
。

それゆえ本発明によればアクリレートとしてａ）ヘキサ
ンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）および／または ｂ）ブタンジオールジアクリレート（ＢｕＤＡ）が使用
されることが肝要である。

アクリレートの量は当業者の知識に従い不飽和ポリエス
テルの不飽和度に適合せしめられる。

これは大不足または小過剰に使用される。しかしながら
、スチロールにおいて大抵慣例であるような大過剰を使
用することは必要でない。何故ならば前記したように、
少なからぬ量のスチロールが含浸されたコイルの熟成硬
化において蒸発除去されるからである。前記のようにた
とえ不足して使用されうるとしても、これは多くの場合
合目的々でない。それは不飽和ポリエステルのすべての
不飽和性はアクリレートおよびメタクリレートにより交
叉結合されるのが好ましいからである。本発明による蒸
発損失は不飽和の完全な交叉結合にとって必要な量に基
づいて前記アクリレートの５重量％、大部分は２重量％
に達しないので、本発明による含浸用樹脂組成物は前記
に限定されたように５重量％好ましくは２］１ｔｊｔ％
過剰以上のアクリレートおよびメタクリレートを何ら有
しないのが好ましい。

もし不足気味に使用される場合はこれは前記の理由から
前記定義に相当して１０重量％以下好ましくは５重量−
以下ではならない。

本発明による含浸用樹脂組成物の重要なもう−・つの指
標はその粘度が２５℃で最大１５００ｍＰａ−ｓである
ことである。その場合、市場に存在する反応性希釈剤と
してスチロールに基づく含浸用樹脂組成物の粘度より相
当大きい粘度が肝要である。これらは大抵約１００〜５
００　ｍＰａ−５の範囲の粘度を有する。本発明による
含浸用樹脂組成物が有しうるようなかかる高い粘度を用
いて巻線の浸透が達成でき、その際絶縁系における機械
的および電気的性質が従来法と同等であるかまたは現在
の技術水堕のスチロール含有含浸用樹脂組成物を用いて
達成され５るそれより優れているということは特に驚く
べきことである。

本発明の好ましい実施態様によれば含浸用樹脂組成物は
Ｃ）ヒドロキシプロピルメタクリレート（ＨＰＭＡ）お
よび／またはｄ）ブタンジオールモノアクリレート（Ｂ
ＤＭＡ）をアクリレートおよびメタクリレートの総量に
基づき１００重量％での量で伺加的に含有しつる。これ
らモノ（メタ）アクリレートの添加により粘度は低下す
る一１ＪＥ１．力）しながら他の絶縁の性質は何ら改良
さｉｔな℃１゜それゆえこれらモノ（メタ）アク】ル−
トの量はできるだけ低く、好ましくは５重量襲以下であ
るべきである。１重量裂以上の量ですでに（古度の著し
い低下が得られる。し力）しなめ（ら篤くべきことに使
用可能であるかまたをまＣｔ未来法り優れた性質を有す
る含浸用樹脂組成」勿をアク１ル−）　Ｃ）および／よ
たはｄ）の使用のみで（各ることはできない。

本発明のもう一つの実施態様によれ（ｆ含浸用樹脂組成
物は好都合には先にモノアク１ル−トについてあげられ
たと同じ量で付加的にト１〕（メタ）アクリレートを含
有する。このトリアク１ル−トの添加は機械的性質例え
＋ｆ熟成硬イヒされた含浸用樹脂組成物のＤＩＮ４６４
４Ｂによる焼付け（ベーキング）価が改良されるという
驚くべき作用を有する。適当なトリ（メタ）アクリレー
トははンタエリトリ上−ルトリアクリレート、はンタエ
リトリトールトリメタクリレート、トリメチロールプロ
パントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメ
タクリレートである。

本発明による含浸用樹脂組成物は不飽和ポリエステル樹
脂としてこの目的に使用される既知化合物、特にＤＥ−
Ａ第１５７０２３７号、同第１７７０３８６号および同
第２８５６０５０号に記載されるようないわゆるイミド
含有不飽和ポリエステルを含有しうる。しかしまた多年
にわたり知られている　・ようないわゆるイミド不含ポ
リエステルも使用されうる。これら不飽和ポリエステル
は多価カルボン酸、多価アルコール、およびそれらがイ
ミドを含有する場合はアミノ基含有化合物から得られる
場合により一部分の単官能性化合物を伴なう縮合生成物
である。多価カルボン酸の例は場合により飽和または芳
香族カルボン酸例えばコハク酸またはアジピン酸、フタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等ならびにテトラヒ
ドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸ま
たは相当する部分的または完全にハロゲン化された化合
物（消炎性質を有する）と混合したジカルボン酸例えば
マレイン酸またはフマル酸シトラコン酸、イタコン酸で
ある。種々の官能基を有する化合物の例はクエン酸、モ
ノエタノールアミン、アミンエタンカルボン酸ならびに
相当する３個または４個のＣＨ２基を含有するアミノア
ルコールまたはアミノカルボン酸である。これらの酸は
エステル、半エステルまたは無水物として使用されうる
。ヒドロキシル基を含有する化合物としては同様に原則
的に従来法によりポリ１工子チルの調製に使用される化
合物が使用されうる。適当なジオールは例えばグリコー
ル、ネオペンチルグリコール、プロピレングリコールで
ある。３個または４１固のヒドロキシ基を有するポリオ
ールは例えばグリセリン、トリメチロールプロパン、ト
リメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタ
エリスリトール、トリヒドロキシエチルイソ／アメレー
トである。イミド含有不飽和ポリエステルは好都合には
縮合したテトラヒドロフタル酸、またはアミン基と一緒
になって５員イミド環を構成するその無水物を含有する
。ポリエステルはゆ中断体として単官能性カルボン酸、
アルコールおよび／またはアミンをも含有しうる。これ
らはまた飽和および不飽和油、例えばヒマシ油のような
ヒドロキシ官能前、またはマレイナート油のようなカル
ボキシ官能前をも含有し５る。

本発明による含浸用樹脂組成物はその他に顔料、希釈剤
、可塑剤、触媒（例えばペルオキシド）、促進剤（例え
ば金鵬塩）、安定剤（例えばヒドロキノン、ベンゾキノ
ン）のような慣用の添加剤を含有しうる。

本発明による含浸用樹脂組成物は特別の効果を得るため
に少量のスチロールまたはアリル化合物例えばジアリル
フタレートをも含有でき、その場合それらの量は含浸用
樹脂組成物中に含有されるアクリレートの重量に基づき
１０重量％を越えるべきでない。

電気巻線の含浸に含浸用樹脂組成物を使用するには例え
ば下記の方法が用いられうる。

浸漬含浸 この方法では含浸すべき材料を、予備試験により調査さ
れた一定時間含浸用樹脂組成物中に反すかまたは移行操
作において含浸樹脂中に導入される。続いて固定オーブ
ンまたは移行オーブン中において１２０〜１７０℃で１
〜５時間含浸樹脂の硬化を遂行する。

真空含浸 この方法を用いる場合ははじめに含浸すべき材料を真空
容器中に入れそして次に真空となす。

所望の真空が得られると、貯蔵容器から含浸剤を真空釜
に供給する。その際、含浸品質にとって決定的なのは真
空の非常に長い保持ではなくて、真空の停止により生ず
る圧力により含浸剤が残存空所に圧しつけられる通気時
間の長さである。

ここでより迅速に行うためには真空後に過圧も用いられ
うる。ごく少数の非常に含浸困難な対象物にとっては真
空加圧法は不可欠である。

硬化は浸漬法に記載されるようにして遂行される。

滴下含浸 これまで記載された方法と対照的に物体は滴下に際して
含浸剤中に浸漬するのではなくて、これはノズルを用い
て回転している巻線に適用される。

樹脂が巻線中に良好に浸透するのを保証するためには、
滴下を受けるべき物体を予熱することが必要である。こ
れは銹導加熱によりまたは予め接続したオーブン中で加
温することにより遂行されうる。ここで使用される樹脂
は非常１（短いゲル化時間（１００℃で約５〜８分、含
浸樹脂で１００℃で少くとも１４分）を有するので、温
度は滴下工程では樹脂の時期尚早のゲル化を防止するた
めに９５℃を越えるべきでない。続いて物体をさらに回
転させて約１３０℃に加熱しそして側脂の調整に応じて
１５〜３０分間硬化させる。

回転硬化を伴なう浸漬含浸 この方法は主に大きな高荷重回転子および固定子におい
て適用される。物体を慣例のように（場合により真空を
用いて）含浸剤中に浸漬しそして次に回転場またはロー
ラー上で硬化オーブンに入れる。

硬化は１２０〜１７０℃で２〜６時間遂行される。

不飽和ポリエステル（ＵＰ）の製造例 製造例　１ 温度計、攪拌器および冷却器を備えた反応容器中ヒマシ
油２３２！Ｍおよびマレイン酸無水物６００ｔを攪拌下
および不活性気体を導入しながら１３０℃に加熱しそし
て次に１６０℃に２時間保持する。この方法で下記のよ
うに使用される粗生成物が得られる。

温度計、攪拌器、循環器および冷却器を備えた２を容三
頚フラスコ中にモノエタノールアミン１５０ｆおよびキ
シレン１００づを入れそして発熱反応が制御下におかれ
るようにしてテトラヒドロフタル酸無水物３７２ｆを分
けて加える。次に１６５℃に加熱しそしてキシレンを循
環させながら酸価く３となるまで縮合させる。次にマレ
イン酸無水物７３２、粗生成物８１９２およびキシレン
６０−をこれに加えそして攪拌およびキシレン循環下に
１８５〜１９０℃に加熱する。酸価的１５に達すると重
縮合を中止し、キシレンを真空下に留去する。

／ロビレングリコール　９０ イソフタル酸　４２４ マレイン酸無水物　２４８ キシレン　１１４ ヒドロキノン　０．１４ 攪拌器、温度計、水分離器および冷却器を備えた４を容
三頚シュＪノフ（Ｓｃｈｌｉｆｆ）フラスコ中にネオイ
ンチルグリコールおよびプロピレングリコ・−ルを充填
しそして不活性気体を導入しながら１００℃に加熱する
。次にイソフタル酸を加えそして攪拌下に２１０℃に加
熱する。反応に際して生成する水を留去しそして分離器
中に集める。酸価的９に達するとエステル化反応を中止
し、反応生成物を１４０℃に冷却し、マレイン酸無水物
およびキシレンを順次加えそして再び２１０℃に加熱す
る。この反応混合物を酸価１６．５となるまでキシレン
循環下に２１０℃に保持する。次に真空下にキシレンを
留去し、１６０℃に冷却しそしてヒドロキノン（安定剤
）を加える。ポリエステル樹脂は酸価１５．０を有しそ
してシクロヘキサノン中６０チで２５℃で測定して粘度
８００ｍＰａ−８を有した。

例　１ 製造例１に従い得られた反応混合物に１５０℃でトルヒ
ドロキノン２６０ｆおよび約１００℃でヘキサンジオー
ルジアクリレート／ヒドロキシプロピルメタクリレート
（９５：５）混合物８５０２を加える。得られるアクリ
ル性溶液は固体分６０％において２５℃で粘度６３０　
ｍＰａ−５および酸価１０を有した（かくして得られた
溶液はアクリル溶液Ａである）。

これとは別に製造例２に従い得られた反応混合物にヘキ
サンジオールジアクリレート／ヒドロキシプロピルメタ
クリレート（９５：５）混合物８６０２を加える。得ら
れるアクリル性溶液は固体５５係において２５℃で粘度
１５５０ｍＰａ−３および酸価１５を有した（かくして
得られた溶液はアクリル溶液Ｂである）。

攪拌器を備えた混合容器中にアクリル溶液Ａ６６０ｔを
入れる。次に攪拌下にアクリル溶液Ｂ５６０ｆをこれに
加える。混合物が完全に均質化するまで攪拌する。かく
して得られた含浸用（Ｈｔ脂組成物は固体分５８チにお
いて２５℃で粘度８００　ｍＰａ−５を肴した。これは
電気巻線製品の含浸に使用されそして１３０℃で６時間
熟成硬化させると卓越した機械的および電気的性質を有
する絶縁被覆を生ずる。ＤＩＮ　４６４４Ｂおよび５３
５０５による試験結果を次に示す。

２％過安息香酸第三ブチル（５０％） を用いる１００℃でのゲル時間　１０．０分１５５℃で
の焼付は価　６５ ２５℃での粘度　８００ｍＰａ−５ ンヨアＤ硬度　６６土２ 厚膜層における硬化　上側　１１１ 内部　１１１ 例　２ 攪拌器を備えた混合容器中にアクＩＪ　／し溶液Ａ３０
０２を加える。次に撹拌下にアクリル溶液Ｂ５００グを
加える。混合物が完全に均質化するまでこれを攪拌する
。かくして得られる含浸用樹脂組成物は固体分５８チに
おいて２５℃で粘度１１００　ｍＰａ−５を有した。こ
れは電気巻線製品の含浸に使用されそして１３０℃で６
時間熟成硬化後に卓越した機械的および電気的性質を有
する絶縁被覆を生ずる。ＤＩＮ　４６４４Ｂおよび５３
５０５による試験結果を次に示す。

１５５℃での焼付は価　６，７ ２５℃での粘度　１１００ｍＰａ−５ ショアＤ硬度　６５±２ 厚膜層における硬化　上１１１．１１　２２１内部　１
２１ 第１頁の続き ■Ｉｎｔ、Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号０発　明
　者　ヘルマン・ケルバー　ドイツ連邦共和国ラル−シ
ュルマンーで ；’−−５６００ヴッパータール２１．ダニエノ°エー
ク３７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）反応性希釈剤としてａ）ヘキサンジオールジアクリ
   レートおよび／またはｂ）ブタンジオールジアクリレー
   トを含有しそしてその粘度が最高１５００　ｍＰａ−５
   であることを特徴とする、不飽和ポリエステルおよび反
   応性希釈剤としてのアクリルおよび／またはメタクリル
   化合物をベースとする含浸用樹脂組成物。 ２）含浸用樹脂組成物中に含有されるアクリレートおよ
   びメタクリレートの総量に基づき１０重旬チまでの量の
   Ｃ）ヒドロキシプロピルメタクリレートおよび／または
   ｄ）ブタンジオールモノアクリレートを付加的に含有す
   ることを特徴とする特許 含浸用樹脂組成物。 ３）含浸用樹脂組成物中に含有されるアクリレートおよ
   びメタクリレートの総量に基づき１０重重量型での量で
   トリアクリレートおよび／またはトリメタクリレートを
   付加的に含有することを特徴とする前記特許請求の範囲
   第１または第２項記載の含浸用樹脂組成物。