(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）オイルフリー多塩基酸とオイルフリー多価アルコールの混合物を脱水縮合させて得られた酸価３０〜１５０のアルキッドをアミンで中和させたもの、
（Ｂ）オキシエチレン鎖長を２以上有するグリコールエーテル及び
（Ｃ）水
を含有してなる電気絶縁用樹脂組成物。
【請求項２】
さらに、（Ｄ）メラミン樹脂を含有してなる請求項１記載の電気絶縁用樹脂組成物。
【請求項３】
（Ａ）成分１００重量部、（Ｂ）成分５〜５０重量部、（Ｃ）成分５０〜５００重量部及び（Ｄ）成分０〜１００重量部を含有してなる請求項１又は２に記載の電気絶縁用樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の電気絶縁用樹脂組成物を用いた電気機器の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気機器絶縁用樹脂組成物に関し、更に詳しくは、モートル、トランスなどの電気機器を電気機器絶縁用樹脂組成物を用いて電気機器絶縁処理する際に発生する揮発性有機化合物（以下、ＶＯＣと略す）を低減させる電気絶縁用樹脂組成物及びこれを用いた電気機器の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、化学工業の分野においては、より安全な製品、より環境汚染の少ない製品を求めて、各種の環境対応技術が積極的に研究開発されており、その一例として水溶性樹脂がある。
【０００３】
一方、モータ、トランス等の電気機器は、鉄コアの固着又は防錆、コイルの絶縁又は固着等を目的として、電気絶縁用樹脂組成物で処理されている。電気絶縁用樹脂組成物としては、硬化性、空乾性、固着性、電気絶縁性、安定性、経済性などのバランスに優れた不飽和ポリエステル樹脂の組成物が広く用いられている。
【０００４】
電気絶縁用樹脂組成物は、液状タイプと粉体状タイプに分かれている。液状タイプは、合成樹脂を希釈剤に溶解して作業し易い粘度に調節しており、これらの希釈剤の種類により、溶剤型、無溶剤型及び水溶性の３種類に分類される。これらの希釈剤は、電気絶縁処理時に、一部もしくは全量が揮発するので、触媒燃焼装置等を用いて、外部への飛散防止処理が行われている。しかし、一部は、ＶＯＣとして大気中に飛散する場合があり、その低減が求められている。
【０００５】
そこで、電気絶縁処理時に発生するＶＯＣを低減させる目的で、これまで以下の電気絶縁用樹脂組成物が用いられてきた。
（１）  樹脂含有率を上げる方法や無機充填材を添加する方法による電気絶縁用樹脂組成物のハイソリッド化
（２）  水溶性の電気絶縁用樹脂組成物を用いる方法による水溶化
（３）  粉体状の電気絶縁用樹脂組成物を用いる方法に粉体状化
しかし、（１）のハイソリッド化は、電気絶縁用樹脂組成物中のＶＯＣ含有率を低下させようとすると、粘度が高くなり電気機器のコイルへの含浸性が低下してしまう事から、電気絶縁用樹脂組成物中のＶＯＣ含有率を２５重量％までにしか低減出来なかった。
【０００６】
（２）の水溶化は、電気絶縁用樹脂組成物中のＶＯＣ含有率を低下させようとすると、経日放置によって樹脂組成物が白濁してしまう為、樹脂組成物中のＶＯＣ含有率を２５重量％までにしか低減出来なかった。
【０００７】
（３）の粉体状化は、電気絶縁処理時には、ＶＯＣはほとんど発生しないが、電気絶縁用樹脂組成物が粉体状であるため、大気中へ拡散し、粉塵としての諸問題が起こる可能性が有る為、取り扱いが容易ではなかった。更に、組成物の溶融温度が高い場合や溶融時の粘度が高い場合、コイル内部への含浸性が悪くなり、接着力が低下してしまう傾向があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
電気絶縁用樹脂組成物及びこれを用いた電気機器の製造法において、環境対応を目的として、樹脂組成物に含まれるＶＯＣを低減すべく、従来の液状タイプの樹脂組成物と同等以上の良好な固着力、電気絶縁性、耐錆性などの硬化物特性及び良好な安定性を示し、且つ、安全性向上、作業環境の観点から、電気機器の電気絶縁処理時に発生するＶＯＣを低減することができる電気絶縁用樹脂組成物が要求されるようになった。
【０００９】
本発明は、従来の液状タイプの樹脂組成物と同等以上の良好な固着力、電気絶縁性、耐錆性などの硬化物特性及び良好な安定性を示し、且つ、安全性向上、作業環境の観点から、電気機器の電気絶縁処理時に発生するＶＯＣを、従来の樹脂組成物よりも大幅に低減することができる電気絶縁用樹脂組成物を提供するものである。
【００１０】
本発明はまた、この電気絶縁用樹脂組成物を用いた電気機器の製造法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討の結果、アルキッドとして汎用の油変性ではなくオイルフリーのアルキッドをアミン中和したものを用い、オキシエチレン鎖長が２以上のグリコールエーテルを配合させることによって、樹脂組成物としての液状外観の安定性を向上させると共に、ＶＯＣを大幅に低減できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１２】
本発明は、
（Ａ）オイルフリー多塩基酸とオイルフリー多価アルコールの混合物を脱水縮合させて得られた酸価３０〜１５０のアルキッドをアミンで中和させたもの、
（Ｂ）オキシエチレン鎖長を２以上有するグリコールエーテル及び
（Ｃ）水
を含有してなる電気絶縁用樹脂組成物に関する。
【００１３】
また本発明は、さらに、（Ｄ）メラミン樹脂を含有してなる前記記載の電気絶縁用樹脂組成物に関する。
【００１４】
また本発明は、（Ａ）成分１００重量部、（Ｂ）成分５〜５０重量部、（Ｃ）成分５０〜５００重量部及び（Ｄ）成分０〜１００重量部を含有してなる前記記載の電気絶縁用樹脂組成物に関する。
【００１５】
また本発明は、前記記載の電気絶縁用樹脂組成物を用いた電気機器の製造法に関する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる（Ａ）成分は、オイルフリー多塩基酸とオイルフリー多価アルコールからなる混合物を脱水縮合反応させ、酸価が３０〜１５０となった後、アミンで中和させて得られる。
【００１７】
オイルフリー多塩基酸とは、油成分を含まない多塩基酸を意味する。オイルフリー多塩基酸としては、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、コハク酸、アジピン酸などが用いられ、これらは単独で用いても併用しても良い。オイルフリー多価アルコールとは、油成分を含まない多価アルコールを意味する。オイルフリー多価アルコールとしては、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジプロピレングリコールなどが用いられ、これらは単独で用いても併用しても良い。オイルフリー多塩基酸及びオイルフリー多価アルコール共に、可とう性、固着力、電気絶縁性及び耐錆性を付与させるために、配合比を調整して併用される。好ましい配合比は、オイルフリー多塩基酸の総量１．０モルに対し、オイルフリー多価アルコールが１．０〜１．５モルである。
【００１８】
オイルフリー多塩基酸とオイルフリー多価アルコールの混合物を脱水縮合するとオイルフリーアルキッドが得られる。このアルキッドの酸価は３０〜１５０とする。酸価が３０未満であると、安定性が悪く濁り易くなり、酸価が１５０を超えると固着性が低下し易くなる。
【００１９】
上記のオイルフリーアルキッドを中和させるアミンとしては、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルイソプロパノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）エタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、ピペラジン、ヒドロキシメチルピペラジン、ヒドロキシエチルピペラジンなどが用いられ、これらは単独で用いても併用しても良い。これらのアミンは、上記のオイルフリーアルキッドの末端基であるカルボン酸を４級化アミンへ変性させる塩基性中和剤として用いられ、オイルフリーアルキッドを水溶化させることができる。
【００２０】
本発明において、以後の成分の好ましい重量部は、全て（Ａ）成分１００重量部として表わす。
【００２１】
中和させるアミン添加量は、ｐＨ７．０〜９．０に中和させるのが好ましい。ｐＨ７．０未満では、安定性が悪く濁り易くなり、ｐＨ９．０を超えると固着性が低下し易くなる。
【００２２】
本発明に用いられる（Ｂ）成分は、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルなどが用いられ、これらは単独で用いても併用しても良い。これらは、樹脂組成物としての液状外観の安定性を向上させるために用いられる。（Ｂ）成分の量は５〜５０重量部が好ましい。（Ｂ）成分の量が５重量部未満であると硬化性が低下し易くなり、５０重量部を超えるとＶＯＣ含有率が高くなり、ＶＯＣが大気中に飛散し易くなり電気絶縁処理時の作業環境が悪化してしまう。
【００２３】
本発明に用いられる（Ｃ）成分の量は５０〜５００重量部が好ましい。（Ｃ）成分の水が５０重量部未満であると硬化性が低下し易くなり、５００重量部を超えると、ＶＯＣ含有率が高くなり、ＶＯＣが大気中に飛散し易くなり電気絶縁処理時の作業環境が悪化してしまう。
【００２４】
本発明は、さらに（Ｄ）成分としてメラミン樹脂を用いることが好ましい。本発明に用いられる（Ｄ）成分のメラミン樹脂は、メラミン又はグアナミン及び尿素とホルムアルデヒドの付加反応生成物を重合させ、メタノール等でアルコール変性させて得られものが好適に用いられる。これらは、可とう性、固着力及び電気絶縁性を向上させるために、配合比を調整して使用される。（Ｄ）成分を１００重量部を超えて配合するとメラミン樹脂中のホルムアルデヒドが多くなり、これが大気中に飛散し易くなり電気絶縁処理時の作業環境が悪化してしまう。好ましい配合量は１０〜１００重量部である。
【００２５】
本発明の電気絶縁用樹脂組成物は、エアコン用ファン、扇風機、洗たく機等のコンデンサーモートル、テレビ、ステレオ、コンパクトディスクプレーヤー等の電源トランス等の電気機器の絶縁処理に適用される。
【００２６】
本発明の電気絶縁用樹脂組成物を上記電気機器に塗布又は含浸し、好ましくは１２０〜１７０℃の温度で２〜１０時間加熱乾燥することにより、絶縁処理された電気機器が得られる。
【００２７】
【実施例】
以下実施例により本発明を説明する。下記例中の部は、重量部を意味する。
【００２８】
実施例１
アミン中和オイルフリーアルキッド（Ａ−１）の合成
イソフタル酸６６４部、無水フタル酸４４４部、トリメリット酸３８４部、エチレングリコール１２４部、グリセリン１８４部、ネオペンチルグリコール６２４部を反応釜に仕込み、窒素ガス気流中で２００〜２２０℃に昇温後、常法により脱水縮合反応させ、酸価が６０となったところで冷却し、Ｎ、Ｎ−ジメチルエタノールアミン２００部を添加後、撹拌混合させて、アミン中和オイルフリーアルキッド（Ａ−１）を得た。
メラミン樹脂（Ｄ）の合成
メラミン１２６部、３７．５％ホルマリン４８０部、水１２００部、水酸化ナトリウム５０部を反応釜に仕込み、窒素ガス気流中で６０〜８０℃に昇温後、３０分攪拌混合により付加反応させてメチロール化物を得る。次に、これをメタノール４５００部が仕込んである別の反応釜に投入し、ｐ−トルエンスルホン酸３０部を添加して、３０℃で２４時間攪拌混合させてエーテル化し、徐々に１７０〜１９０℃まで昇温させて、脱アルコール及び脱水を行い、メラミン樹脂（Ｄ）を得た。
【００２９】
次に、アミン中和オイルフリーアルキッド（Ａ−１）２００部、ジエチレングリコールモノブチルエーテル５０部、水６００部、メラミン樹脂（Ｄ）１００部を撹拌混合させて電気絶縁用樹脂組成物を調製した。
【００３０】
比較例１
アミン中和オイルフリーアルキッド（Ａ−１）２００部、モノエチレングリコールモノブチルエーテル５０部、水６００部、メラミン樹脂（Ｄ）１００部を撹拌混合して電気絶縁用樹脂組成物を調製した。
【００３１】
比較例２
アミン中和オイルフリーアルキッド（Ａ−１）４００部、モノエチレングリコールモノブチルエーテル６００部、水６００部、メラミン樹脂（Ｄ）２００部を撹拌混合して電気絶縁用樹脂組成物を調製した。
【００３２】
比較例３
アミン中和油変性アルキッド（Ａ−２）の合成
あまに油１０００部、グリセリン１００部、酸化鉛０．５部を反応釜に仕込み、窒素ガス気流中で２１０〜２３０℃に昇温後、常法によりエステル交換反応を行い、冷却後、この反応釜にイソフタル酸６６４部、無水フタル酸４４４部、トリメリット酸３８４部、エチレングリコール１２４部、グリセリン７０部、ネオペンチルグリコール６２４部を反応釜に仕込み、窒素ガス気流中で２００〜２２０℃に昇温後、常法により脱水縮合反応させ、酸価が６０となったところで冷却し、Ｎ、Ｎ−ジメチルエタノールアミン３００部を添加後、撹拌混合させて、アミン中和油変性アルキッド（Ａ−２）を得た。
【００３３】
次に、アミン中和油変性アルキッド（Ａ−２）２００部、ジエチレングリコールモノブチルエーテル５０部、水６００部、メラミン樹脂（Ｄ）１００部を撹拌混合して電気絶縁用樹脂組成物を調製した。
【００３４】
比較例４
油変性アルキッド（Ａ−３）の合成
あまに油１０００部、グリセリン１００部、酸化鉛０．５部を反応釜に仕込み、窒素ガス気流中で２１０〜２３０℃に昇温後、常法によりエステル交換反応を行い、冷却後、この反応釜にイソフタル酸６６４部、無水フタル酸４４４部、トリメリット酸３８４部、エチレングリコール１２４部、グリセリン７０部、ネオペンチルグリコール６２４部を反応釜に仕込み、窒素ガス気流中で２００〜２２０℃に昇温後、常法により脱水縮合反応させ、酸価が２０となったところで冷却し、油変性アルキッド（Ａ−３）を得た。
【００３５】
次に、油変性アルキッド（Ａ−３）２００部、モノエチレングリコールモノブチルエーテル４００部、メラミン樹脂（Ｄ）１００部を撹拌混合させて電気絶縁用樹脂組成物を調製した。
【００３６】
得られた電気絶縁用樹脂組成物について、特性を試験した。その結果を表１に示す。
【００３７】
尚、これら特性の試験方法は、以下の通りである。
（１）  一般特性：ＪＩＳ  Ｃ  ２１０５に準じて測定した。
（２）  せん断接着力：図１〜図３を参照して説明する。図１は、ストラッカー試験片の断面図であり、図２はその正面図、図３は側面図である。２本の直径２．０ｍｍ、長さ８０ｍｍのポリエステル被覆エナメル銅線１を直列に配列し、その接合部３を中心にその周辺を６本のポリエステル被覆エナメル銅線２をポリエステル被覆エナメル銅線４で束ねて、ＪＩＳ  Ｃ  ２１０５に準じてストラッカー試験片を作製し、これに電気絶縁用樹脂組成物を含浸させ、所定条件で硬化させたものを用いて、１５５℃雰囲気でのせん断接着力を測定した。
（３）  ベアリングの発錆性：５００ｍｌガラスビーカーに所定条件で硬化させた硬化物５ｇ、ベアリング１個、塩化カリウム１２ｇをイオン交換水１８ｇで過飽和状態にした溶液３０ｇを入れて密封し、所定条件下で保管してベアリング表面の発錆性を評価した。
【００３８】
【表１】
0004438163.tif 000002
表１から本発明の実施例になる電気絶縁用樹脂組成物は、アルキッドとして汎用の油変性ではなくオイルフリーのものを用い、アミン中和後、オキシエチレンこれにオキシエチレン鎖長が２以上のグリコールエーテルを配合させることによって、樹脂組成物としての安定性を向上させると共に、ＶＯＣを大幅に低減できることを見出した。
【００３９】
【発明の効果】
本発明になる電気機器絶縁用樹脂組成物は、安全性向上、作業環境の改善などの観点から、電気機器の電気絶縁処理時に発生するＶＯＣを、従来の樹脂組成物よりも大幅に低減することができると共に、従来の液状タイプの樹脂組成物と同等以上の良好な固着力、電気絶縁性、耐錆性などの硬化物特性及び良好な安定性を示し、信頼性の高い電気機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】せん断接着力試験用のストラッカー試験片の断面図である。
【図２】図１に示したストラッカー試験片の正面図である。
【図３】図１に示したストラッカー試験片の側面図である。
【符号の説明】
１  ポリエステル被覆エナメル銅線
２  ポリエステル被覆エナメル銅線
３  接合部
４  ポリエステル被覆エナメル銅線
【図１】
0004438163.tif 000003
【図２】
0004438163.tif 000004
【図３】
0004438163.tif 000005