WO2012157481A1 - 高耐熱性熱硬化性樹脂組成物およびそれを用いた電気機器 - Google Patents

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孝仁 村木
悟 天羽
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Definitions

  • the present invention relates to a thermosetting resin composition excellent in heat resistance even at low temperature and short time curing, and in particular, a thermosetting resin composition suitable for electrical insulation and fixation of electric devices such as a motor and the like, and It relates to electrical equipment.
  • thermosetting resin composition for the purpose of electrical insulation, heat dissipation during operation, absorption of roaring sound generated by electrical vibration, fixation of constituent materials, and the like.
  • Unsaturated polyester resins, epoxy resins, and the like are mainly used as thermosetting resin materials that can exhibit such functions.
  • unsaturated polyester resins are widely used because they are excellent in balance of curability, air-drying property, adhesion property, electrical insulation property, economy and the like.
  • electric devices in recent years are required to have higher productivity. Therefore, in the processing process using resin in electric equipment, such as fixation of resin of rotating machine coil, curing at low temperature and short time is required, and thermosetting resin composition for electric equipment which can cope with low temperature and short time processing Things have come to be required.
  • unsaturated polyester resins cured at low temperatures and in a short time using conventional polymerization initiators such as peroxides may lower the air-drying properties of the cured resin and the physical properties of the cured product due to insufficient reaction etc. are known.
  • Patent Document 1 discloses that (I) dicyclopentadienyl monomaleate, an unsaturated dibasic acid, a saturated dibasic acid, and an alcohol component are reacted with an acid number of 40 or less.
  • Saturated polyester, unsaturated polyester having an acid value of 40 or less obtained by reacting (II) diaminodiphenylmethane, unsaturated polybasic acid, saturated polybasic acid and alcohol component, (III) crosslinkable monomer and (IV) organic 1 shows a resin composition comprising peroxide.
  • a low temperature decomposition type organic peroxide having a temperature at which the (I) unsaturated polyester resin, the (II) reactive monomer and the (III) half life become 10 hours is 55 to 70 ° C.
  • a resin composition comprising a curing agent consisting of a two-component organic peroxide of medium temperature decomposition type organic peroxide, wherein the temperature at which the half life is 10 hours is 85 to 100.degree.
  • An object of the present invention is to provide a resin composition exhibiting high heat resistance even when cured at a low temperature for a short time, and an electric device such as a coil or a rotating machine using the resin composition.
  • the present inventors have intensively studied to achieve the above object, and as a result, (A) a secondary alcohol having a bicyclo and tricyclo structure or a (meth) acrylate consisting of a tertiary alcohol and (B) a polymerizable carbon It has been found that a resin composition comprising a (meth) acrylate and / or a styrene derivative having two or more carbon double bonds and a (C) polymerization initiator is preferred.
  • low temperature short time curing means curing temperature less than 100 ° C. and curing time less than 1 hour.
  • high heat resistance means that a glass transition point is 100 degreeC or more.
  • the present invention it is possible to provide a resin composition exhibiting high heat resistance even when cured at a low temperature for a short time, and an electric device such as a coil or a rotating machine using the resin composition.
  • (A) component Specific examples of (A) secondary alcohol having a bicyclo and tricyclo structure or (meth) acrylate which is an ester of a tertiary alcohol include dicyclopentanyl (meth) acrylate, isoboronyl (meth) acrylate, 2- (meth) acrylate Adamantyl (meth) acrylate, 2-norbornyl (meth) acrylate, 9-bicyclononyl (meth) acrylate, 2-bicyclononyl (meth) acrylate, 3-bicyclononyl (meth) acrylate, isopinocan phenyl (meth) acrylate, 2-Bicyclooctanyl (meth) acrylate, 1-adamantyl (meth) acrylate, 1-bicyclononyl (meth) acrylate, 1-bicyclooctanyl (meth) acrylate, 1-methyl-1-cyclopentyl (meth) acrylate
  • dicyclopentanyl (meth) acrylate and isoboronyl (meth) acrylate from the viewpoints of being compatible with reactivity and heat resistance, and being easy to comply with recent VOC regulations (volatile organic compound regulations). Is preferred.
  • (B) component (B) Specific examples of (meth) acrylates and / or styrene derivatives having two or more polymerizable carbon-carbon double bonds include propylene di (meth) acrylate, butylene di (meth) acrylate, and 4,4 ′.
  • the vinyl ester is not particularly limited as long as it can be obtained, for example, by reacting an epoxy compound and an unsaturated monobasic acid using an esterification catalyst.
  • the epoxy compound used as a raw material of the vinyl ester is a compound having at least two epoxy groups in the molecule, and is not particularly limited. Specifically, for example, bisphenols such as bisphenol A and the like and There may be mentioned epi-bis-type glycidyl ether type epoxy resins obtained by condensation reaction with epihalohydrin, 4,4'-biphenol, and glycidyl ether type epoxy resins obtained by condensation reaction of hydrogenated bisphenols and glycols with epihalohydrin. These epoxy compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the unsaturated monobasic acid used as a raw material of vinyl ester is not particularly limited, and specific examples thereof include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid and the like. These unsaturated monobasic acids may be used alone or in combination of two or more.
  • bisphenol A type epoxy resins such as Mitsubishi Chemical jER 828 and vinyl esters composed of methacrylic acid are preferable in that they satisfy the properties such as adhesion and heat resistance.
  • the weight ratio (A) / (B) of the derivative is preferably 70/30 to 35/65, more preferably 60/40 to 40/60. If the weight ratio of the component (A) is outside this range, the curing reaction does not proceed smoothly and it is not preferable because the air-drying property is inferior.
  • the polymerization initiator (C) may be at least one selected from the group consisting of organic peroxides and alkyl boranes.
  • organic peroxides benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butyl peroxide, t-amyl peroxide, t-amyl peroxy neodecanoate, t-butyl peroxy neodecanoate , T-amyl peroxyisobutyrate, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, cumene hydroperoxide, 1, 1-di (t-butylperoxy) cyclohexane, 2, 2-di (t-butyl) Peroxy) butane, t-butyl hydroperoxide, di (s-butyl) peroxy carbonate, methyl ethyl ketone peroxide, etc. may be mentioned, but it is not particularly limited, and one or more of these may be used alone or in combination. You may be mentioned, but it is not particularly limited, and one or more of these may be used alone or in combination. You may be mentioned, but it is
  • Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently R 1 or OR 1 (provided that at least one of Z 1 , Z 2 and Z 3 is R 1 ), R 1 Is hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aralkyl group.) Only one type of these polymerization initiators may be used, or two or more types may be mixed and used as appropriate.
  • the compounding amount of the (C) polymerization initiator is desirably 0.2 wt% or more and 5.0 wt% or less with respect to the total weight of each component of (A) and (B). If the amount is less than 0.2 wt%, curing is not complete and desirable characteristics can not be obtained. On the other hand, when it is more than 5.0 wt%, storage stability is unfavorably deteriorated.
  • an unsaturated polyester resin may be added to the thermosetting resin composition of the present invention as another optional component.
  • the unsaturated polyester resin is not particularly limited, and can be obtained, for example, by condensation reaction of a dibasic acid and a polyhydric alcohol.
  • the unsaturated polyester resin is added to impart air-drying properties to the resin composition and to impart flexibility to the cured product.
  • dibasic acids used as raw materials for unsaturated polyester resins include ⁇ , ⁇ -unsaturated dibasic acids such as maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, itaconic anhydride, etc .; phthalic acid, phthalic anhydride Acid, halogenated phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic acid, hexahydroisophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, cyclopentadiene-maleic anhydride adduct, succinic acid, Malonic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxyl
  • polyhydric alcohols used as raw materials for unsaturated polyester resins include ethylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol and polyethylene glycol, propylene glycols such as propylene glycol, dipropylene glycol and polypropylene glycol, and 2-methyl-1 , 3-propanediol, 1,3-butanediol, adducts of bisphenol A with propylene oxide or ethylene oxide, glycerin, trimethylolpropane, 1,3-propanediol, 1,2-cyclohexane glycol, 1,3-cyclohexane Glycol, 1,4-cyclohexane glycol, paraxylene glycol, bicyclohexyl-4,4'-diol, 2,6-decalin glycol, tris Rokishiechiru) isocyanurate, but not particularly limited.
  • amino alcohols such as ethanolamine may be used.
  • polyhydric alcohols may use only one type, and may mix two or more types suitably.
  • modification with an epoxy resin, diisocyanate, dicyclopentadiene or the like may be performed.
  • the purpose of modification with epoxy resin is to improve the chemical resistance of the cured product
  • modification with diisocyanate is to improve the adhesion of the resin composition
  • modification with dicyclopentadiene is to improve the air-drying properties of the resin composition.
  • a curing accelerator may be added to the thermosetting resin composition of the present invention as another optional component in order to accelerate the curing, if necessary.
  • curing accelerators include metal salts of naphthenic acid or octylic acid (metal salts of cobalt, zinc, zirconium, manganese, calcium, etc.), and these may be used alone or in combination of two or more.
  • a coupling agent such as vinyltrimethoxysilane, styrylethoxysilane or the like, or an isocyanate such as 2-methacryloyloxyethyl isocyanate or the like, an isocyanate having a vinyl group and one isocyanate group at the end Or 2- (1 ′ [2,4 dimethylpyrazolyl] carboxyamino) ethyl methacrylate, which has a thermal potential imparted to an isocyanate group, may be added. These may use only one type and may mix 2 or more types suitably.
  • a polymerization inhibitor can be blended as needed. Examples of the polymerization inhibitor include quinones such as hydroquinone, para-tert-butyl catechol and pyrogallol. These may be used alone or in combination of two or more.
  • thermosetting resin composition of the present invention may be added to the thermosetting resin composition of the present invention as required. These may use only one type and may mix 2 or more types suitably.
  • thermosetting resin composition of the present invention As a method for producing the thermosetting resin composition of the present invention, first, (A) secondary alcohol having bicyclo and tricyclo structure or (meth) acrylate (B) polymerizable carbon-carbon which is ester of tertiary alcohol
  • the (meth) acrylate and / or styrene derivative having two or more double bonds, and other optional components are uniformly stirred and mixed at room temperature (25 ° C.) or with warming. In the case of heating, a temperature range of 40 to 80 ° C. is preferable, and it depends on the viscosity and melting point of (A) and (B). Moreover, when stirring and mixing, you may use a stirrer as needed.
  • (C) component is added at room temperature (25 degreeC), and it mixes uniformly.
  • the present composition As a curing method of the present composition, it is preferable to cure the present composition at 80 to 140 ° C. for 0.5 to 3 hours.
  • the curing temperature is appropriately adjusted according to the application.
  • the composition When the composition is used, for example, as a motor coil, the composition is impregnated into an electric device such as a motor coil by using a dipping method, a drop impregnation method, or the like.
  • the impregnation method is a conventional method and is not particularly limited.
  • thermosetting resin composition of the present invention can be used, for example, for electrical insulation and fixation of a coil for an electric device such as a motor.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a coil for an electric device which has been subjected to an insulation treatment using the thermosetting resin composition of the present invention.
  • FIG. 2A and FIG. 2B are diagrams schematically showing a configuration of a rotating electrical machine as an example of the electric device.
  • an enameled wire 2 is wound around a magnetic core 1 made of metal such as iron to produce a coil.
  • the present composition is applied to the winding coil using a dipping method, a drop impregnation method or the like. Thereafter, the present composition is heat-cured at a predetermined temperature for a predetermined time to form a cured product 3, and the composition is used to obtain a coil 4 for electrical equipment which is subjected to an insulation treatment.
  • the rotary electric machine 6 has a cylindrical stator core 7 fixed to the housing 5, a rotor core 8 coaxially rotating inside the stator core 7, and a stator It comprises a plurality of coils in which a coated wire is wound by using a plurality of slots 9 axially formed on either or both of the magnetic core 7 and the rotor core 8.
  • the present composition is applied to the stator coil 10 using a dipping method, a drop impregnation method or the like. Thereafter, heat curing is carried out at a predetermined temperature and time to obtain a stator insulated with the present composition.
  • stator and the rotor are assembled according to a standard method, and the rotary electric machine 6 using the stator coil 10 insulated with the present composition is obtained.
  • dicyclopentanyl methacrylate (trade name; dicyclopentanyl methacrylate made by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) and 50 parts by weight of vinyl ester (trade name; made by bisphenol A glycerolate dimethacrylate Aldrich) are mixed And unsaturated polyester varnish.
  • vinyl ester (trade name; made by bisphenol A glycerolate dimethacrylate Aldrich)
  • unsaturated polyester varnish was added 2 parts by weight of a 70% hydrocarbon solution of t-butyl peroxy neodecanoate (luperox 10M70 manufactured by Arkema Yoshitomi Co., Ltd.) at room temperature to prepare a varnish for coil impregnation. .
  • the varnish was transferred to an aluminum container having a diameter of 40 mm and then heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C.
  • the obtained cured product is cut into a length of 20 mm ⁇ width 5 mm ⁇ thickness 0.5 mm, and then, using a dynamic viscoelasticity measuring device Tritec 2000 manufactured by Shimadzu Corporation, a storage elastic modulus (E ′ in tension mode) Dynamic viscoelastic properties such as mechanical loss tangent (tan ⁇ ) were measured.
  • the measurement frequency was 10 Hz
  • the amplitude displacement was 1 ⁇ m
  • the span distance was 10 mm
  • the temperature was measured from 30 ° C. to 250 ° C. in air at a temperature rising rate of 2 ° C./min.
  • the thermal elongation in compression mode is measured using a thermomechanical tester TM9300 manufactured by ULVAC-RIKO, Inc., and the glass transition temperature Tg was determined.
  • the load was 3 g, and was measured from 30 ° C. to 250 ° C. in air at a heating rate of 2 ° C./min.
  • the varnish was transferred to an aluminum container having a diameter of 40 mm and then heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C.
  • the resulting cured product was processed in the same manner as in Example 1, and the Tg was similarly measured.
  • the varnish was transferred to an aluminum container having a diameter of 40 mm and then heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C.
  • the resulting cured product was processed in the same manner as in Example 1, and the Tg was similarly measured.
  • the varnish was transferred to an aluminum container having a diameter of 40 mm and then heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C.
  • the resulting cured product was processed in the same manner as in Example 1, and the Tg was similarly measured.
  • the varnish was transferred to an aluminum container having a diameter of 40 mm and then heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C.
  • the resulting cured product was processed in the same manner as in Example 1, and the Tg was similarly measured.
  • t-butyl methacrylate manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.
  • a vinyl ester manufactured by Aldrich
  • To 100 parts by weight of unsaturated polyester varnish was added 2 parts by weight of a 70% hydrocarbon solution of t-butyl peroxy neodecanoate (luperox 10M70 manufactured by Arkema Yoshitomi Co., Ltd.) at room temperature to prepare a varnish for coil impregnation. .
  • the varnish was transferred to an aluminum container having a diameter of 40 mm and then heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C.
  • the resulting cured product was processed in the same manner as in Example 1, and the Tg was similarly measured.
  • the varnish was transferred to an aluminum container having a diameter of 40 mm and then heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C.
  • the resulting cured product was processed in the same manner as in Example 1, and the Tg was similarly measured.
  • the varnish was transferred to an aluminum container having a diameter of 40 mm and then heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C.
  • the resulting cured product was processed in the same manner as in Example 1, and the Tg was similarly measured.
  • the varnish was transferred to an aluminum container having a diameter of 40 mm and then heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C.
  • the resulting cured product was processed in the same manner as in Example 1, and the Tg was similarly measured.
  • the varnish was transferred to an aluminum container having a diameter of 40 mm and then heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C.
  • the resulting cured product was processed in the same manner as in Example 1, and the Tg was similarly measured.
  • the varnish was transferred to an aluminum container having a diameter of 40 mm and then heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C.
  • the resulting cured product was processed in the same manner as in Example 1, and the Tg was similarly measured.
  • the varnish was transferred to an aluminum container having a diameter of 40 mm and then heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C.
  • the resulting cured product was processed in the same manner as in Example 1, and the Tg was similarly measured.
  • the varnish was transferred to an aluminum container having a diameter of 40 mm and then heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C.
  • the resulting cured product was processed in the same manner as in Example 1, and the Tg was similarly measured.
  • the varnish was transferred to an aluminum container having a diameter of 40 mm and then heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C.
  • the resulting cured product was processed in the same manner as in Example 1, and the Tg was similarly measured.
  • the varnish was transferred to an aluminum container with a diameter of 40 mm, and heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C., but no cured product was obtained.
  • the varnish was transferred to an aluminum container with a diameter of 40 mm, and heated for 30 minutes in a warm air circulating thermostat bath preheated to 80 ° C., but no cured product was obtained.
  • enameled wire coil As the enameled wire coil, a helical magnet coil having an inner diameter of 5 mm and a length of 7.5 cm described in Annex 3 of JIS C2103 was used using enameled wires EIW-A and AIW made of Hitachi magnet wire having a diameter of 1 mm.
  • the prepared coil is impregnated with the varnish shown in Example 1 for 5 minutes and then cured at 80 ° C. for 30 minutes, and then the varnish shown in Example 1 is impregnated for 5 minutes after turning upside down, 80 It was cured at 30 ° C for 30 minutes.
  • the obtained coil was subjected to a bending fracture test at 23 ° C., 120 ° C., and 155 ° C. using Autograph DSS-500 manufactured by Shimadzu Corporation. In the bending test, the distance between fulcrums was 44 mm, the crosshead speed was 0.5 mm / min, a load was applied to the center of the test piece, and the load at the time of breakage was taken as the adhesive strength. The test used five test pieces, and calculated the average value.
  • enameled wire coils use was made of enameled wires EIW-A and AIW manufactured by Hitachi Magnet Wire, having a diameter of 1 mm, as helical coils of JISC 2103 Annex 3, inner diameter 5 mm and length 7.5 cm.
  • the prepared coil is impregnated with the varnish shown in Example 9 for 5 minutes, then cured at 80 ° C. for 30 minutes, and then the varnish shown in Example 9 is impregnated for 5 minutes after turning upside down, 80 It was cured at 30 ° C for 30 minutes.
  • the obtained coil was evaluated for adhesion as in Example 13.
  • a helical magnet coil having a diameter of 5 mm and an inner diameter of 5 mm and a length of 7.5 cm was used using enamel wire EIW-A and AIW made of Hitachi magnet wire having a diameter of 1 mm.
  • the prepared coil is impregnated with the varnish shown in Comparative Example 1 for 5 minutes and then cured at 80 ° C. for 30 minutes, and then the varnish shown in Comparative Example 1 is impregnated for 5 minutes after turning upside down, 80 It was cured at 30 ° C for 30 minutes.
  • the resulting coil was evaluated for adhesion as in Example 13. The results are shown in Table 5.
  • the numerical value shown is the adhesive strength, and the unit thereof is N, which is measured by the helical coil adhesion test described in JIS C2103 Annex 3.
  • a stator including a coil produced by winding an enameled wire having a diameter of 1 mm around a winding core is impregnated with the thermosetting resin composition shown in Example 1 and then cured at 80 ° C. for 30 minutes.
  • the stator subjected to the fixation treatment was obtained.
  • a motor using the stator cured at 130 ° C. for 2.0 hours is used. It showed the same insulation characteristics as a motor using a stator insulated with only the resin composition of the invention.
  • the thermosetting resin of the present invention is first impregnated into a coil or the like, excellent insulation properties can be obtained even if the conventional resin composition is impregnated thereafter.

Abstract

本発明は、低温短時間硬化でも高い耐熱性を示す樹脂組成物及び該樹脂組成物を用いたコイルや回転機等の電気機器を提供することを目的とする。 (A)ビシクロまたはトリシクロ構造を有する2級アルコールまたは3級アルコールからなる(メタ)アクリレート及び、(B)重合性炭素-炭素二重結合を2個以上有する(メタ)アクリレートあるいはスチレン誘導体と、(C)重合開始剤を含む熱硬化性樹脂組成物及びそれを用いた電気機器。

Description

高耐熱性熱硬化性樹脂組成物およびそれを用いた電気機器
 本発明は、低温短時間硬化においても耐熱性に優れた熱硬化性樹脂組成物に係り、特に、モータ等の電気機器の電気絶縁,固着に好適な熱硬化性樹脂組成物及びそれを用いた電気機器に関する。
 モータなどの回転機の電気機器コイルは、電気絶縁,動作時の放熱,電気振動によって発生する唸り音の吸収,構成材料の固着等を目的として、熱硬化性樹脂組成物で処理されている。このような機能を発揮することができる熱硬化性樹脂材料として、不飽和ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂などが主に用いられている。なかでも不飽和ポリエステル樹脂は、硬化性,空乾性,固着性,電気絶縁性,経済性などのバランスに優れ、広く用いられている。
近年の電気機器は省エネルギー化および低コスト化に対応するため、より優れた生産性が求められている。従って、回転機コイルの樹脂による固着など、電気機器における樹脂を用いた処理工程においては、低温・短時間硬化が求められており、低温・短時間処理に対応できる電気機器用熱硬化性樹脂組成物が要求されるようになってきた。
 しかしながら、過酸化物など従来の重合開始剤を用いて低温・短時間で硬化した不飽和ポリエステル樹脂は、反応が不十分などの理由により硬化樹脂の空乾性および硬化物の物性が低下することが知られている。
 上記課題を解決するために、特許文献1では、(I)ジシクロペンタジエニルモノマレエート、不飽和二塩基酸、飽和二塩基酸及びアルコール成分を反応させて得られる酸価40以下の不飽和ポリエステルと、(II)ジアミノジフェニルメタン、不飽和多塩基酸、飽和多塩基酸及びアルコール成分を反応させて得られる酸価40以下の不飽和ポリエステルと、(III)架橋性モノマー及び(IV)有機過酸化物を含有してなる樹脂組成物を示している。また、特許文献2では、(I)不飽和ポリエステル樹脂と、(II)反応性単量体及び(III)半減期が10時間となる温度が55~70℃である低温分解型有機過酸化物及び半減期が10時間となる温度が85~100℃である中温分解型有機過酸化物の2成分の有機過酸化物からなる硬化剤を含む樹脂組成物が示されている。
特開2005-162906号公報 特開2005-294572号公報
 本発明は、低温短時間硬化でも高い耐熱性を示す樹脂組成物及び該樹脂組成物を用いたコイルや回転機等の電気機器を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記目的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、(A)ビシクロ及びトリシクロ構造を有する2級アルコールまたは、3級アルコールからなる(メタ)アクリレートと、(B)重合性炭素-炭素二重結合を2個以上有する(メタ)アクリレートおよび/またはスチレン誘導体及び(C)重合開始剤を含む樹脂組成物が好ましいことを見出した。
 本発明において、低温短時間硬化というのは硬化温度100℃未満、硬化時間1時間未満を意味する。また、高い耐熱性とは、ガラス転移点が100℃以上のことを言う。
 本発明によれば、低温短時間硬化でも高い耐熱性を示す樹脂組成物及び該樹脂組成物を用いたコイルや回転機等の電気機器を提供することができる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物を用いて絶縁処理された電気機器用コイルを模式的に示す図。 回転電機固定子を模式的に示す側面断面図。 図2Aの回転電機固定子のI-I線に沿った断面図。
 以下、本発明を詳細に説明する。
 [(A)成分]
 (A)ビシクロ及びトリシクロ構造を有する2級アルコールまたは、3級アルコールのエステルである(メタ)アクリレートとしては、具体的には、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、2-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-ノルボルニル(メタ)アクリレート、9-ビシクロノニル(メタ)クリレート、2-ビシクロノニル(メタ)アクリレート、3-ビシクロノニル(メタ)アクリレート、イソピノカンフェニル(メタ)アクリレート、2-ビシクロオクタニル(メタ)アクリレート、1-アダマンチル(メタ)アクリレート、1-ビシクロノニル(メタ)アクリレート、1-ビシクロオクタニル(メタ)アクリレート、1-メチル-1-シクロペンチル(メタ)アクリレート、1-メチル-1-シクロヘキシル(メタ)アクリレート、1-メチル-1-シクロペンチル(メタ)アクリレート、1-メチル-1-シクロオクチル(メタ)アクリレート、1-メチル-1-シクロノニル(メタ)アクリレート、1-エチル-1-シクロペンチル(メタ)アクリレート、1-エチル-1-シクロヘキシル(メタ)アクリレート、1-エチル-1-シクロオクチル(メタ)アクリレート、1-プロピル-1-シクロヘキシル(メタ)アクリレート、1-ブチル-シクロヘキシル(メタ)アクリレート、1-ヘキシル-シクロヘキシル(メタ)アクリレート、1-ドデシル-シクロヘキシル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、t-ペンチル(メタ)アクリレート、t-ヘキシル(メタ)アクリレート、t-オクチル(メタ)アクリレート、t-ドデシル(メタ)アクリレート等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
 これらのなかでも、反応性と耐熱性を両立できる点、および近年のVOC規制(揮発性有機化合物規制)への対応が容易な点から、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレートやイソボロニル(メタ)アクリレートが好ましい。
 [(B)成分]
 (B)重合性炭素-炭素二重結合を2個以上有する(メタ)アクリレートおよび/またはスチレン誘導体としては、具体的には、プロピレンジ(メタ)アクリレート、ブチレンジ(メタ)アクリレート、4,4’-ジシクロヘキシル-1,1’-ジ(メタ)アクリレート、4,4’-ジヒドロキシビフェニルのジ(メタ)アクリレート誘導体、1,5-ナフチルジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビニルエステル、1,2-ビス(ビニルフェニル)エタン、両末端スチレン変性低分子量ポリフェニレンエーテル等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
 また、ビニルエステルについては特に限定されるものではなく、例えば、エポキシ化合物と不飽和一塩基酸とをエステル化触媒を用いて反応させることによって得ることができるものであればよい。
 ビニルエステルの原料として用いられるエポキシ化合物としては、分子中に、少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物で、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、ビスフェノールA等のビスフェノール類とエピハロヒドリンとの縮合反応により得られるエピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂,4,4′-ビフェノール,水添ビスフェノールやグリコール類とエピハロヒドリンとの縮合反応により得られるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂が挙げられる。これらエポキシ化合物は、一種類のみを用いてもよく、適宜二種類以上を混合して用いてもよい。
 ビニルエステルの原料として用いられる不飽和一塩基酸としては、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、アクリル酸,メタアクリル酸,クロトン酸等が挙げられる。これら不飽和一塩基酸は、一種類のみを用いてもよく、適宜二種類以上を混合して用いてもよい。
 これらのなかでも、三菱化学製jER828などのビスフェノールA型エポキシ樹脂と、メタクリル酸からなるビニルエステルが、接着力や耐熱性等の特性を満たす点で、好ましい。
 (A)ビシクロ及びトリシクロ構造を有する2級アルコールまたは、3級アルコールのエステルである(メタ)アクリレートと(B)重合性炭素-炭素二重結合を2個以上有する(メタ)アクリレートおよび/またはスチレン誘導体の重量比率(A)/(B)は、70/30~35/65であることが好ましく、より好ましくは、60/40~40/60である。(A)成分の重量比率が、この範囲外では、硬化反応が円滑に進行せず、空乾性に劣るため好ましくない。
 [(C)成分]
 (C)重合開始剤としては、有機過酸化物及びアルキルボランからなる群より選ばれる少なくとも一種であればよい。
 有機過酸化物としては、過酸化ベンゾイル,過酸化ラウロイル,過酸化安息香酸t-ブチル、過酸化安息香酸t-アミル,t-アミル パーオキシネオデカノエート,t-ブチル パーオキシネオデカノエート,t-アミル パーオキシイソブチレート,ジt-ブチルパーオキシド,ジクミルパーオキシド,クメンヒドロパーオキシド,1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン,2,2-ジ(t-ブチルパーオキシ)ブタン,t-ブチルハイドロパーオキシド、ジ(s-ブチル)パーオキシカーボネート、メチルエチルケトンパーオキシドなどが挙げられるが、特に制限されるものではなく、これらを1種単独もしくは2種以上を混合してもよい。
 アルキルボランとしては、下式(1)で示されるホウ素化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式(1)中、Z,Z2,Z3は、互いに独立にRまたはOR(但し、Z,Z2,Z3のうち少なくとも1つはR)であり、Rは、水素,アルキル基,シクロアルキル基又はアラルキル基である。)
 これら、重合開始剤は一種類のみを用いてもよいし、適宜、二種類以上を混合して用いてもよい。この、(C)重合開始剤の配合量は、(A)および(B)の各成分の全重量に対し、0.2wt%以上5.0wt%以下であることが望ましい。0.2wt%より少ない場合、硬化が完結せず、望ましい特性が得られない。一方、5.0wt%より多い場合、保存安定性が悪化し好ましくない。
 [その他の任意成分]
 本発明の熱硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、その他任意成分として、不飽和ポリエステル樹脂を添加しても良い。不飽和ポリエステル樹脂は、特に限定されるものではなく、例えば、二塩基酸と多価アルコール類とを縮合反応させることによって得ることができる。不飽和ポリエステル樹脂は、樹脂組成物に対する空乾性の付与及び硬化物に対する柔軟性の付与のために添加される。
 不飽和ポリエステル樹脂の原料として用いられる二塩基酸としては、例えば、マレイン酸,無水マレイン酸,フマル酸,イタコン酸,無水イタコン酸等のα,β-不飽和二塩基酸;フタル酸,無水フタル酸,ハロゲン化無水フタル酸,イソフタル酸,テレフタル酸,テトラヒドロフタル酸,テトラヒドロ無水フタル酸,ヘキサヒドロフタル酸,ヘキサヒドロイソフタル酸,ヘキサヒドロテレフタル酸,シクロペンタジエン-無水マレイン酸付加物,コハク酸,マロン酸,グルタル酸,アジピン酸,セバシン酸,1,10-デカンジカルボン酸,2,6-ナフタレンジカルボン酸,2,7-ナフタレンジカルボン酸,2,3-ナフタレンジカルボン酸,2,3-ナフタレンジカルボン酸無水物,4,4′-ビフェニルジカルボン酸、および、これらのジアルキルエステル等の飽和二塩基酸等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら二塩基酸は、一種類のみを用いてもよいし、適宜、二種類以上を混合して用いてもよい。
 不飽和ポリエステル樹脂の原料として用いられる多価アルコール類としては、例えばエチレングリコール,ジエチレングリコール,ポリエチレングリコール等のエチレングリコール類、プロピレングリコール,ジプロピレングリコール,ポリプロピレングリコール等のプロピレングリコール類、2-メチル-1,3-プロパンジオール,1,3-ブタンジオール,ビスフェノールAとプロピレンオキシドまたはエチレンオキシドとの付加物、グリセリン,トリメチロールプロパン,1,3-プロパンジオール,1,2-シクロヘキサングリコール,1,3-シクロヘキサングリコール,1,4-シクロヘキサングリコール,パラキシレングリコール,ビシクロヘキシル-4,4′-ジオール,2,6-デカリングリコール,トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられるが、特に限定されるものではない。また、エタノールアミン等のアミノアルコール類を用いてもよい。
 これら多価アルコール類は、一種類のみを用いてもよいし、適宜、二種類以上を混合してもよい。また、必要によりエポキシ樹脂,ジイソシアナート,ジシクロペンタジエン等による変性を行ってもよい。エポキシ樹脂による変性は、硬化物の耐薬品性の向上、ジイソシアネートによる変性は、樹脂組成物の接着力の向上、ジシクロペンタジエンによる変性は樹脂組成物の空乾性の向上を目的にする。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、その他任意成分として、硬化を促進させるため、硬化促進剤を添加してもよい。硬化促進剤としては、ナフテン酸又はオクチル酸の金属塩(コバルト,亜鉛,ジルコニウム,マンガン,カルシウム等の金属塩)があげられ、これらは一種類のみを用いてもよく、適宜二種類以上を混合してもよい。また、接着性向上助剤として、カップリング剤、例えばビニルトリメトキシシラン、スチリルエトキシシラン等や、イソシアネート類、例えば、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネートなどの末端にビニル基と一つのイソシアネート基を有するイソシアネートやイソシアネート基に熱潜在性を付与した2-(1’[2,4ジメチルピラゾニル]カルボキシアミノ)エチルメタクリレートを添加してもよい。これらは一種類のみを用いてもよく、適宜二種類以上を混合してもよい。さらに、必要に応じて、重合禁止剤を配合することができる。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が挙げられ、これらは一種類のみを用いてもよく、適宜二種類以上を混合してもよい。
 更に、本発明の熱硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ等の無機微粒子を添加しても良い。これらは一種類のみを用いてもよく、適宜二種類以上を混合してもよい。
 [本組成物の製造方法]
 本発明の熱硬化性樹脂組成物の製造方法としては、まず、(A)ビシクロ及びトリシクロ構造を有する2級アルコールまたは、3級アルコールのエステルである(メタ)アクリレート(B)重合性炭素-炭素二重結合を2個以上有する(メタ)アクリレートおよび/またはスチレン誘導体、その他任意成分とを、室温(25℃)または加温して、均一に攪拌,混合する。加温する場合には、温度範囲としては、40~80℃が好ましく、(A)及び(B)の粘度や融点に依存する。また、攪拌,混合する際には、必要に応じて、攪拌機を使用してもよい。
 このようにして、(A)成分及び(B)成分の混合物を作製した後、室温(25℃)で(C)成分を添加し、均一に混合する。
 本組成物の硬化方法としては、本組成物を80~140℃で、0.5~3時間硬化させることが好ましい。硬化温度は、用途に応じて、適宜調整する。
 本組成物を例えばモーターコイル等に用いる場合には、この組成物を浸漬法,滴下含浸法等を用いて、モーターコイル等の電気機器に含浸させる。含浸方法については常法によるもので、特に制限は無い。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物は、例えば、モータ等の電気機器用コイルの電気絶縁および固着に用いることができる。
 以下に、本発明の熱硬化性樹脂組成物を用いて絶縁処理された電気機器用コイルについて、図を用いて説明する。図1は、本発明の熱硬化性樹脂組成物を用いて絶縁処理された電気機器用コイルを模式的に示す図である。図2A、図2Bは、電気機器の一例として回転電機の構成を模式的に示す図である。
 図1に示すように、鉄などの金属からなる磁心1にエナメル線2を巻回しコイルを作製する。巻回しコイルに、浸漬法,滴下含浸法等を用いて本組成物を塗布する。その後、所定の温度,時間で本組成物を加熱硬化して硬化物3を形成し、本組成物を用いて絶縁処理された電気機器用コイル4を得る。
 図2A,図2Bに示すように、回転電機6は、ハウジング5に固定された円筒形状の固定子磁心7と、この固定子磁心7の内部で同軸に回転する回転子磁心8と、固定子磁心7あるいは回転子磁心8の何れか一方又は双方に軸方向に形成された複数のスロット9を用いて被覆導線が巻回された複数のコイルからなっている。固定子コイル10に、浸漬法,滴下含浸法等を用いて本組成物を塗布する。その後、所定の温度,時間で加熱硬化し本組成物で絶縁処理された固定子を得る。
 この固定子と回転子とを定法によって組み立て、本組成物を用いて絶縁処理された固定子コイル10を用いた回転電機6が得られる。
 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。
 室温において、ジシクロペンタニルメタクリレート50重量部(商品名;ジシクロペンタニルメタクリレート 東京化成(株)製)と、ビニルエステル(商品名;ビスフェノールAグリセロレートジメタクリレート Aldrich社製)50重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてt-ブチル パーオキシネオデカノエートの70%炭化水素溶液((株)アルケマ吉富製ルペロックス10M70)2重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
 ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱した。得られた硬化物は、長さ20mm×幅5mm×厚さ0.5mmに切断した後、(株)島津製作所製 動的粘弾性測定装置Tritec2000を用いて、引張モードにおける貯蔵弾性率(E’)、力学的損失正接(tanδ)等の動的粘弾性特性を測定した。
 測定周波数10Hz、振幅変位1μm、スパン間距離10mmとし、30℃から250℃まで空気中で昇温速度2℃/minで測定した。更に、長さ10mm×幅5mm×厚さ5mmに切断した後、アルバック理工(株)製 熱機械試験機TM9300を用いて、圧縮モードにおける熱伸びを測定し、伸び率の変化からガラス転移温度(Tg)を求めた。
荷重は3gとし,30℃から250℃まで空気中で昇温速度2℃/minで測定した。
 室温において、ジシクロペンタニルメタクリレート60重量部(東京化成(株)製)と、ビニルエステル(Aldrich社製)40重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてt-ブチル パーオキシネオデカノエートの70%炭化水素溶液((株)アルケマ吉富製ルペロックス10M70)2重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
 ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱した。得られた硬化物は、実施例1と同様に加工した後、同様にTgを測定した。
 室温において、ジシクロペンタニルメタクリレート40重量部(東京化成(株)製)と、ビニルエステル(Aldrich社製)60重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてt-ブチル パーオキシネオデカノエートの70%炭化水素溶液((株)アルケマ吉富製ルペロックス10M70)2重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
 ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱した。得られた硬化物は、実施例1と同様に加工した後、同様にTgを測定した。
 室温において、イソボロニルメタクリレート50重量部(東京化成(株)製)と、ビニルエステル(Aldrich社製)50重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてt-ブチル パーオキシネオデカノエートの70%炭化水素溶液((株)アルケマ吉富製ルペロックス10M70)2重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱した。得られた硬化物は、実施例1と同様に加工した後、同様にTgを測定した。
 室温において、イソボロニルメタクリレート50重量部(東京化成(株)製)と、エチレングリコールジメタクリレート(Aldrich社製)50重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてt-ブチル パーオキシネオデカノエートの70%炭化水素溶液((株)アルケマ吉富製ルペロックス10M70)2重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
 ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱した。得られた硬化物は、実施例1と同様に加工した後、同様にTgを測定した。
 室温において、t-ブチルメタクリレート50重量部(東京化成(株)製)と、ビニルエステル(Aldrich社製)50重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてt-ブチル パーオキシネオデカノエートの70%炭化水素溶液((株)アルケマ吉富製ルペロックス10M70)2重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
 ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱した。得られた硬化物は、実施例1と同様に加工した後、同様にTgを測定した。
 室温において、t-ヘキシルメタクリレート50重量部(東京化成(株)製)と、ビニルエステル(Aldrich社製)50重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてt-ブチル パーオキシネオデカノエートの70%炭化水素溶液((株)アルケマ吉富製ルペロックス10M70)2重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
 ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱した。得られた硬化物は、実施例1と同様に加工した後、同様にTgを測定した。
 室温において、ジシクロペンタニルメタクリレート50重量部(東京化成(株)製)と、ジエチレングリコールジメタクリレート(Aldrich社製)50重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてt-ブチル パーオキシネオデカノエートの70%炭化水素溶液((株)アルケマ吉富製ルペロックス10M70)2重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
 ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱した。得られた硬化物は、実施例1と同様に加工した後、同様にTgを測定した。
 室温において、ジシクロペンタニルメタクリレート50重量部(東京化成(株)製)と、1,2-ビス(ビニルフェニル)エタン50重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてt-ブチル パーオキシネオデカノエートの70%炭化水素溶液((株)アルケマ吉富製ルペロックス10M70)2重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
 ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱した。得られた硬化物は、実施例1と同様に加工した後、同様にTgを測定した。
 室温において、ジシクロペンタニルメタクリレート50重量部(東京化成(株)製)と、1,2-ビス(ビニルフェニル)エタン50重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてジ(s-ブチル)パーオキシカーボネートの50%炭化水素溶液((株)アルケマ吉富製ルペロックス225M50)2重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
 ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱した。得られた硬化物は、実施例1と同様に加工した後、同様にTgを測定した。
 室温において、ジシクロペンタニルメタクリレート50重量部(東京化成(株)製)と、1,2-ビス(ビニルフェニル)エタン50重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてジエチルメトキシボラン(Aldrich社製)1重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
 ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱した。得られた硬化物は、実施例1と同様に加工した後、同様にTgを測定した。
 室温において、ジシクロペンタニルメタクリレート50重量部(東京化成(株)製)と、1,2-ビス(ビニルフェニル)エタン50重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてt-ブチル パーオキシネオデカノエートの70%炭化水素溶液((株)アルケマ吉富製ルペロックス10M70)1重量部及びジエチルメトキシボラン(Aldrich社製)0.5重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
 ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱した。得られた硬化物は、実施例1と同様に加工した後、同様にTgを測定した。
 これら実施例1から12の結果を表1~3に纏めて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 (比較例1)
 室温において、ベンジルメタクリレート50重量部(東京化成(株)製)と、ビニルエステル(Aldrich社製)50重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。
不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてt-ブチル パーオキシネオデカノエートの70%炭化水素溶液((株)アルケマ吉富製ルペロックス10M70)2重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
 ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱した。得られた硬化物は、実施例1と同様に加工した後、同様にTgを測定した。
 (比較例2)
 室温において、エチレングリコールジシクロペンテニルエーテルメタクリレート50重量部(Aldrich社製)と、ビニルエステル(Aldrich社製)50重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてt-ブチル パーオキシネオデカノエートの70%炭化水素溶液((株)アルケマ吉富製ルペロックス10M70)2重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
 ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱した。得られた硬化物は、実施例1と同様に加工した後、同様にTgを測定した。
 (比較例3)
 室温において、ジシクロペンタニルメタクリレート25重量部(東京化成(株)製)と、ビニルエステル(Aldrich社製)75重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてt-ブチル パーオキシネオデカノエートの70%炭化水素溶液((株)アルケマ吉富製ルペロックス10M70)2重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
 ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱したが、硬化物は、得られなかった。
 (比較例4)
 室温において、ジシクロペンタニルメタクリレート75重量部(東京化成(株)製)と、ビニルエステル(Aldrich社製)25重量部を混合し、不飽和ポリエステルワニスとした。不飽和ポリエステルワニス100重量部に対し、室温にてt-ブチル パーオキシネオデカノエートの70%炭化水素溶液((株)アルケマ吉富製ルペロックス10M70)2重量部を加え、コイル含浸用ワニスとした。
 ワニスを、直径40mmのアルミ容器に移したのち、80℃に予熱した温風循環式恒温槽にて、30分間加熱したが、硬化物は、得られなかった。
 これら比較例1から4の結果を表4に纏めて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 これらの結果より、(A)ビシクロ及びトリシクロ構造を有する2級アルコールまたは、3級アルコールからなる(メタ)アクリレートと、(B)重合性炭素-炭素二重結合を2個以上有する(メタ)アクリレートおよび/またはスチレン誘導体を含む組成物を硬化して得られる硬化物が、低温短時間硬化でも高い耐熱性を示すことが示された。
 エナメル線コイルは、直径1mmの日立マグネットワイヤ製エナメル線EIW-AおよびAIWを用い、JISC2103付属書3に記載の内径5mm、長さ7.5cmのヘリカル状コイルとしたものを用いた。
 作製したコイルに実施例1に示したワニスを5分間含浸したのち、80℃で30分硬化、その後、先とは上下を逆とし、実施例1に示したワニスに5分間含浸したのち、80℃で30分硬化した。得られたコイルは、(株)島津製作所製 オートグラフDSS-500を用い、23℃、120℃、155℃の各温度にて曲げ破壊試験をした。曲げ試験は,支点間距離を44mm、クロスヘッド速度0.5mm/分とし、試験片の中央部に荷重を加え、破壊した時の荷重をもって接着力とした。試験は5個の試験片を用い、その平均値を求めた。
 エナメル線コイルとして、直径1mmの日立マグネットワイヤ製エナメル線EIW-AおよびAIWを用い、JISC2103付属書3内径5mm、長さ7.5cmのヘリカル状コイルとしたものを用いた。
 作製したコイルに実施例9に示したワニスを5分間含浸したのち、80℃で30分硬化、その後、先とは上下を逆とし、実施例9に示したワニスに5分間含浸したのち、80℃で30分硬化した。得られたコイルは、実施例13と同様に接着力を評価した。
 (比較例5)
 エナメル線コイルは、直径1mmの日立マグネットワイヤ製エナメル線EIW-AおよびAIWを用い、JISC2103付属書3内径5mm、長さ7.5cmのヘリカル状コイルとしたものを用いた。
 作製したコイルに比較例1に示したワニスを5分間含浸したのち、80℃で30分硬化、その後、先とは上下を逆とし、比較例1に示したワニスに5分間含浸したのち、80℃で30分硬化した。得られたコイルは、実施例13と同様に接着力を評価し、その結果を表5に示した。表5において、示した数値は接着力であり、その単位はNであり、JISC2103付属書3記載のヘリカルコイル接着力試験により測定したものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 本結果より、実施例に示した樹脂は、高温時の接着特性に優れ、低温短時間硬化でも高い耐熱性を有していることが明らかである。
 巻芯に直径1mmのエナメル線を巻くことにより作製されたコイルを含む固定子を、実施例1に示す熱硬化性樹脂組成物に含浸した後、80℃で30分間硬化を行うことによりコイルが固着処理された固定子を得た。この固定子を、比較例1に示す熱硬化性樹脂組成物に浸漬して、該樹脂組成物を含浸した後、130℃で2.0時間硬化を行いた固定子を用いたモータは、本発明の樹脂組成物のみで絶縁処理された固定子を用いたモータと同じ絶縁特性を示した。このように、本発明の熱硬化性樹脂をコイル等に最初に含浸すると、その後に従来の樹脂組成物を含侵しても優れた絶縁特性が得られる。
1…皮膜導線、2…磁心、3…硬化樹脂、4…固定子コイル、5…ハウジング、6…固定子磁心、7…スロット。

Claims (11)

  1.  (A)ビシクロまたはトリシクロ構造を有する2級アルコールまたは3級アルコールのエステルである(メタ)アクリレート及び、(B)重合性炭素-炭素二重結合を2個以上有する(メタ)アクリレート及び/またはスチレン誘導体と、(C)重合開始剤を含むことを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
  2.  (A)ビシクロまたはトリシクロ構造を有する2級アルコールまたは3級アルコールのエステルである(メタ)アクリレート及び、(B)重合性炭素-炭素二重結合を2個以上有する(メタ)アクリレート及び/又はスチレン誘導体の比率が重量で、70/30~35/65であることを特徴とする請求項1記載の熱硬化性樹脂組成物。
  3.  (C)重合開始剤が、過酸化物及び/またはアルキルボランであることを特徴とする請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  4.  JISC2103に記載の不揮発分が90%以上である請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  5.  (A)ビシクロまたはトリシクロ構造を有する2級アルコールまたは3級アルコールのエステルである(メタ)アクリレート及び、(B)重合性炭素-炭素二重結合を2個以上有する(メタ)アクリレート及び/またはスチレン誘導体と、(C)重合開始剤を含み、100℃未満の硬化温度で1時間未満に時間内に硬化して、ガラス転移点が100℃以上である硬化物を生成することを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
  6.  Tgが100℃以上で、(A)ビシクロまたはトリシクロ構造を有する2級アルコールまたは3級アルコールのエステルである(メタ)アクリレート及び、(B)重合性炭素-炭素二重結合を2個以上有する化合物を含む請求項5に記載の熱硬化性樹脂組成物の硬化物。
  7.  Tgが100℃以上で、(A)ビシクロまたはトリシクロ構造を有する2級アルコールまたは3級アルコールのエステルである(メタ)アクリレート及び、(B)重合性炭素-炭素二重結合を2個以上有する(メタ)アクリレートあるいはスチレン誘導体を含む請求項1乃至6のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物の硬化物。
  8.  Tgが100℃以上で、(A)ビシクロまたはトリシクロ構造を有する2級アルコールまたは3級アルコールのエステルである(メタ)アクリレート及び、(B)重合性炭素-炭素二重結合を2個以上有する(メタ)アクリレート及び/またはスチレン誘導体の比率が重量で、70/30~35/65であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物の硬化物。
  9.  JISC2103記載のヘリカルコイル接着力試験において、測定温度155℃における接着力が測定温度23℃における接着力の1/3以上であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物の硬化物。
  10.  磁心と、前記磁心に巻き回された導線とを有し請求項1乃至6のいずれか1項に記載の樹脂組成物で絶縁処理されてなることを特徴とする電気機器用コイル。
  11.  請求項10に記載の電気機器用コイルを用いた電気機器。
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