JPS61151226A - 軽量電気絶縁材料組成物 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は軽量電気絶縁材料組成物に関し、さらに詳しく
は、無機質中空粒子及びイソシアネート化合物を配合し
た軽量電気絶縁材料組成物に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体、硬化用触媒、
離型剤、充てん材、補強繊維、着色剤等からなる混合物
は、いわゆるバルクモールディングコンパウンド（ＢＭ
Ｃ）やシートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）な
どとして知られ、その電気的、機械的物性、成形性およ
び経済性等が優ぐれているため、電気絶縁材料や構造材
料として広く使われている。

一般にＢＭＣ、ＳＭＣの比重は１．８〜２．２程度であ
り、これを使った大型成形部品は、かなシの重量とな勺
、取扱いが大変困難であるという問題があった。ＢＭＣ
−？ＳＭＣの比重を高くする原因は、その必須成分であ
る炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカ粉、マ
イカ粉、クレイ、ケイ酸カルシウム、硫酸バリウム等の
無機質光てん材及び補強繊維としてガラス繊維が多量に
含まれているためである。

しかし、ＢＭＣおよびＳＭＣの諸物性を得るためには、
これら充てん材及び補強繊維を大幅に減らして軽量化を
図ることは著しく困難であり、相対的に樹脂量が増大し
て、大幅なコストアップとなり経済性も著しく損なわれ
るという問題がある。

これまでＢＭＣやＳＭＣの軽量化を目的に、充てん剤の
配合量を減らす方法、不飽和ポリエヌテル樹脂を発泡す
る方法および軽量骨材を配合する方法等が試みられてい
る。

しかし、充てん材を減量することは相対的に樹脂量の増
大を伴い前述の如く、成形品の物性を維持できないばか
シでなく、経済的にも問題がある。

また、不飽和ポリエステル樹脂を種々の方法で発泡させ
て軽量化すると、成形品自体の機械的強度が著しく低下
するため表面層を異種材料で強化しないと使用に耐えな
いという問題があった。

また、アルミナ、シリカ、ガラス等を主原料として製造
される無機質微小中空粒子を配合して軽量化する方法も
試みられている（特開昭５３−１８６４７）が、組成物
の製造過程において無機質微小中空粒子が破壊し、その
効果が有効に発揮されない。さらにまた、上記のような
理由から多量配合すると、吸水後の電気絶縁抵抗が大幅
に低下し、電気絶縁材料としては使用できないと言う問
題があった。さらにまた、組成物の粘度を下げることに
より無機質微小中空粒子の破壊を抑えようとする試みも
なされたが、充分な効果が得られるまで組成物の粘度を
下げると、成形が非常に困難となり、実用に適さない。

〔発明の目的〕

本発明は上記した問題の解消にあし、得られる材料が軽
量であって、電気絶縁性が優れた組成物を提供すること
である。

〔発明の概要〕

本発明者らは、上記した間融を解決するべく鋭意研究を
重ねた結果、従来の組成物中に無機質充填材の一部とし
て無機質中空粒子を用いると共に、イソシアネート化合
物を併用することにより、製造工程中の組成物の増粘が
なく、かつ組成物が成形時に適度の硬さを有することを
見い出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の軽量電気絶縁材料組成物は、不飽和
ポリエヌテル樹脂、無機質充填材、無機質中空粒子およ
びイソシアネート化合物からなることを特徴とするもの
である。

本発明に使用される不飽和ポリエヌテル樹脂は、一般に
ＢＭＣ、ＳＭＣ用に用いられている樹脂であればよく、
特に限定されるものではない。−例を挙げれば、α、β
−不飽和二塩基酸、更に要すれば脂肪族飽和二塩基酸、
芳香族二塩基酸又は脂環式二塩基酸からなる酸成分と多
価アルコール又はアルキレンオキシドとを重縮合反応さ
せて得られるものである。

不飽和ポリエステルの製造に用いられるα・β−不飽和
二塩基酸としては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマ
ル酸、イタコン酸、シトラコン酸などが挙げられる。又
、α・β−不飽和二塩基酸と混合して使用される脂肪族
飽和二塩基酸としては、アジピン酸、セパチン酸などが
あけられ、又芳香族飽和二塩基酸としては、フタル酸、
無水７タル酸、イソ７、タル酸、テレフタル酸などがあ
げられ、更に脂環式二塩基酸としては、テトラ無水フタ
ル酸、エンドメチレンテトラヒド四７タル酸ガどが挙げ
られる。

又、不飽和ポリエステルの製造に用いられる一方の成分
である多価アルコール類としては、エチレンクリコール
、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプ
ロピレングリコール、１゜３−ブタンジオール、１，４
−ブタンジオール、１．５−ベンタンジオール、１．６
−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリ・コール、水素
化ビスフェノールＡ１ビヌ７エールＡのプロピレンオキ
シドの付加物などのグリコール類及びグリセリン、トリ
メチロールプロパンがどのトリオール類が挙げられる。

又、アルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、
プロピレンオキシドが挙けられる。

本発明に使用される無機質充填材（Ｂ）としては、炭酸
カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカ粉、マイカ粉
、クレー、硫酸バリウム、メルク、ケイ酸カルシウムな
ど通常のＢＭＣ、ＳＭＣに用いられるものは全て適用で
きる。

無機質充填材（Ｂ）の配合割合は、成形体の所要物性に
応じて適宜決定しうる。

無機質中空粒子（Ｃ）としては、比重が１．０以下のも
のであればいかなるものであってもよく、例えば、シリ
カマイクロバルーン（商品名、エマーソンアンドカミン
ク社）、シラスバルーン（商品名、（株）シラス）、フ
ィライト（商品名、日本フィライト）、セラミックマイ
クルバルーン（商品名、エマーソンアンドカミンク社）
、バーライト（商品名、宇部興産）、Ｑ−セル（商品名
、フィラデルフィアクオーツ社）、ガラスマイクロバル
ーン（商品名、エマーソンアンドカミンク社）などを用
いることができる。

無機質中空粒子（Ｃ）の組成物中に占める配合割合は、
目的とする製品の比重に応じて決定すべきものであって
特に限定されるものではなく、用いる無機質中空粒子の
比重と得られる製品の目標比重によって適宜選択される
。

本発明に使用されるイソシアネート化合物（Ｄ）として
は、例えば、２．４−）リレンジイソシアネート、２．
６−）リレンジイソシアネート、キシリレンジイソシア
ネート、ナフタレンジイソシアネート、ｍ−フェニレン
ジイソシアネート、ｐ−７二二レンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネー）、１．４−シクロヘキ
サンジイソシアネート、１，３−シクロヘキサンジイソ
シアネート、エチレンジイソシアネート、プロピレン−
１，２−ジイソシアネート、テトラメチレンジイソシア
ネートなどが挙げられる０好ましくは反応速度の遅い脂
肪族イソシアネート化合物が挙げられる。

イソシアネート化合物（Ｄ）の配合割合は、不飽和ポリ
エステル樹脂中のヒト四キシル基に対して当モルが好ま
しいが０．７〜１．３（モル比）であれば充分適用でき
る。

本発明の組成物は、必要に応じて、さらに、スチレンモ
ノマー、クロルスチレン、ビニルトルエン、ジアリルフ
タレート、アクリル酸又はメタクリル酸エステル類、酢
酸ビニル、トリアリルイソシアヌレートなどの一種又は
二種以上の混合した重合性単量体、ベンゾイルパーオキ
シド、ｔ−ブチルパーベンゾエート、ジクミルパーオキ
シドなどの硬化用触媒、低収縮化剤としてポリスチレン
、ポリメチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、スチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、プロピレングリコールとアジ
ピン酸又はセパチン酸よシなる飽和ポリエステル等の熱
可塑性樹脂、ヌテアリン酸金属塩、ワックス等の離型剤
、無機および有機の着色剤、更にはガラス繊維、アスベ
スト繊維、有機繊維等の補強繊維尋一般にＢＭＣ、ＳＭ
Ｃ用に用いられるものは全て用いることができそれらの
使用量は目的とする電気絶縁材料組成物及び製品（成形
物）の性能によって決定されるものであり、特に制限さ
れない。

本発明の組成物の製造方法は、通常のＢＭＣ。

ＳＭＣの製造方法に適用されている方法であれば、特に
限定されないが、この方法の一具体側としては、ガラス
繊維を除く、充てん材成分を例えばニーダ−の如き混合
機に投入５〜１０分混合後、次に予め混合しである液状
成分を投入後１５〜３０分十分混合する。最後にガラス
繊維を投入し５〜１０分混合して本発明の組成物が得ら
れる。

以下において、実施例及び比較例を掲げ、本発明をさら
に詳しく説明する。

〔発明の実施例〕

不飽和ポリエステル樹脂の製造： 無水マレイン酸５．５モル、イソフタル５１４．５モル
、プロピレングリコール１０．３モルを反応組成分とし
て凡ガヌ雰囲気下１２０〜２１０℃でエステル化反応さ
せ酸価２６の不飽和ポリエステル樹脂を合成した。次い
でこの樹脂をスチレンモノマーに溶解し樹脂分７０重量
饅の溶液に調製する一方、ヒドロキノンを２５０　ｐｐ
ｍ添加配合し、不飽和ポリエステル樹脂溶液を１Ｍ［し
た。

ポリスチレン溶液の製造： ｙｔ’　＋７　ス−Ｆ−Ｌ／７５０重量部をスチレンモ
ノマー５０重量部に溶解調製し、低収縮化用樹脂液とし
た。

実施例１ 表に示す組成比で混合して本発明の軽ＩＬｔ気絶縁材料
組成物を得た。得られた組成物を成形温度＝１５５℃、
成形圧カニ　５０　ｋｇ／ｃｍ”、成形時間：３分の条
件で成形して試験片（ＪＩＳ　　Ｋ−６９１１）を作成
した。この試験片を２時間煮沸後、絶縁抵抗及び比重を
測定した。結果を表に示す。

比較例１〜３ 表に示す組成比〔ただし、増粘剤としてはアエロジル（
商品名、日本アエロジル（株）製）（比較例１及び２）
及び酸化マグネシウム（比較例３）を用いた〕で混合し
て比較用組成物を得た。得られた組成物を実施例１と同
様の成形条件で成形して試験片を作成した。この試験片
を用いて、実施例１と同様の測定を行つ九。結果を表に
示す。

表から明らかなように、イソシアネート化合物で増粘し
た組成物（実施例１）は、他の増粘法による組成物に比
べ、比重が１．４９と小さく、２時間煮沸後の絶縁抵抗
も３．ＯＸ　１０”　（Ω〕と優れている。

また、アエロジルによって増粘した組成物で実施例１と
同等の比重を得るには無機質微小中空粒子を７ｗｔ％程
配合しなければならない。

しかし、無機質微小中空体を多量に配合すると２時間煮
沸後の絶縁抵抗に著しい低下が見られ実用に適さない。

イソシアネート化合物を用いる増粘法は、他のアエロジ
ル等による増粘法とは異シ、製造中に増粘することはな
い。このため、無機質微小中空粒子の破壊が抑えられ、
無機質微小中空粒子が有効に働らき、優れた軽量電気絶
縁材料組成物が得られる。

〔発明の効果〕

以上に詳述したとおシ、本発明の組成物は従来のものに
比べ、軽量で、かつ優れた電気絶縁性を有するものであ
り、その実用的価値は極めて大でする。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 不飽和ポリエステル樹脂、無機質充填材、無機質中空粒
   子およびイソシアネート化合物からなることを特徴とす
   る軽量電気絶縁材料組成物。