(57)【要約】【課題】  滴下処理後に電気機器絶縁用樹脂組成物がコイルから垂れ落ちを少なく、含浸性が良好で、且つ、コアへの付着が少なく、結果として、電気機器絶縁用樹脂組成物の滴下量を低減できる電気機器絶縁用樹脂組成物及びこの電気機器絶縁用樹脂組成物を用いて電気絶縁処理してなる電気機器を提供する。【解決手段】  ９０℃における粘度が１０〜１０００ｍＰａ・ｓである電気機器絶縁用樹脂組成物、不飽和ポリエステル、スチレン及びビニルトルエンを含む反応性モノマーからなる電気機器絶縁用樹脂組成物並びに電気機器絶縁用樹脂組成物を用いた電気絶縁処理方法が、ドリップ処理方法を用いて電気絶縁処理してなる電気機器。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
９０℃における粘度が１０〜１０００ｍＰａ・ｓである電気機器絶縁用樹脂組成物。
【請求項２】
不飽和ポリエステル樹脂と、スチレン又はビニルトルエンを含む反応性モノマーとを含有する請求項１記載の電気機器絶縁用樹脂組成物。
【請求項３】
ＭＷ３５又はＭＷ８１の電線に該電気機器絶縁用樹脂組成物を塗布、硬化させて得られる導線を用いて作製されたツイストペアの寿命評価において、２００００ｈの耐熱温度が１５５℃以上である請求項１又は２記載の電気機器絶縁用樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかに記載の電気機器絶縁用樹脂組成物を用い、ドリップ処理方法によって電気絶縁処理してなる電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器絶縁用樹脂組成物及び電気機器に関し、特に、ツイストペアの寿命評価において、２００００ｈの耐熱温度が１５５℃以上のモータ、トランス等の電気機器の処理方法に好適に用いられる電気機器絶縁用樹脂組成物及びこの電気機器絶縁用樹脂組成物を用いて電気絶縁処理してなる電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ、トランス等の電気機器は、鉄コアの固着又は防錆、コイルの絶縁若しくは固着等を目的として、電気機器絶縁用樹脂組成物で処理されている。電気機器絶縁用樹脂組成物としては、固着性、硬化性、電気絶縁性等のバランスに優れた不飽和ポリエステル樹脂組成物が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３６７４３２号公報
【０００３】
近年の電気機器は、小型・軽量化、高出力化が進んだため、実機スロット内の電線が占有する割合（占積率）が高くなる傾向があり、スロット内の空隙が減少し、電気機器絶縁用樹脂組成物がスロットの中へ含浸し難くなってきている。
【０００４】
特に、ドリップ処理では、予熱後の未だ熱い実機コイルへ電気機器絶縁用樹脂組成物を滴下しても、電気機器へ滴下した後に電気機器絶縁用樹脂組成物の温度が上昇して粘度が低下するため、電気機器絶縁用樹脂組成物が直ぐに垂れてしまい、満足する含浸性が得られず、さらに垂れた電気機器絶縁用樹脂組成物がコアへ付着してしまうことにより、コアに付着した電気機器絶縁用樹脂組成物を剥がし取る作業が生じ、生産性が低下してしまう事があった。
【０００５】
また、含浸性の向上を目指し、電気機器絶縁用樹脂組成物の滴下量を増やして滴下するが、電気機器絶縁用樹脂組成物がまた直ぐに垂れてしまい、満足する含浸性が得られず、さらに、垂れた電気機器絶縁用樹脂組成物が更にコアへ付着してしまうという悪循環が生じ、生産性が低下していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、電気機器絶縁用樹脂組成物が滴下処理後に電気機器の予熱によって高温にさらされ温度上昇に伴って粘度が下がり垂れ易くなってしまうため、高温でさらされる温度での電気機器絶縁用樹脂組成物の粘度範囲を規定する事によって、滴下処理後に電気機器絶縁用樹脂組成物がコイルから垂れ落ちを少なく、含浸性が良好で、且つ、コアへの付着が少なく、結果として、電気機器絶縁用樹脂組成物の滴下量を低減できる電気機器絶縁用樹脂組成物及びこの電気機器絶縁用樹脂組成物を用いて電気絶縁処理してなる電気機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは鋭意検討の結果、高温でさらされる温度での電気機器絶縁用樹脂組成物の粘度範囲を規定する事によって、滴下処理後に電気機器絶縁用樹脂組成物がコイルから垂れ落ちを少なく、含浸性が良好で、且つ、コアへの付着が少なく、結果として、電気機器絶縁用樹脂組成物の滴下量を低減できることを見出した。
【０００８】
本発明は、９０℃における粘度が１０〜１０００ｍＰａ・ｓである電気機器絶縁用樹脂組成物に関する。
また、本発明は、不飽和ポリエステル樹脂と、スチレン又はビニルトルエンを含む反応性モノマーとを含有する上記の電気機器絶縁用樹脂組成物に関する。
また、本発明は、ＭＷ３５又はＭＷ８１の電線に該電気機器絶縁用樹脂組成物を塗布、硬化させて得られる導線を用いて作製されたツイストペアの寿命評価において、２００００ｈの耐熱温度が１５５℃以上である上記の電気機器絶縁用樹脂組成物に関する。
また、本発明は、記載の電気機器絶縁用樹脂組成物を用い、ドリップ処理方法によって電気絶縁処理してなる電気機器に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明になる電気機器絶縁用樹脂組成物は、高温にさらされる温度での電気機器絶縁用樹脂組成物の粘度範囲が一定範囲に規定されている。従って、絶縁処理時の滴下処理後の電気機器絶縁用樹脂組成物のコイルからの垂れ落ちが少なく、含浸性が良好で、且つ、コアへの付着が少なく、結果として、電気機器絶縁用樹脂組成物の滴下量を低減でき、コアに付着した電気機器絶縁用樹脂組成物の削り取り作業が削減できる。
また、この電気機器絶縁用樹脂組成物は高温における固着性にも優れ、これを用いて電気絶縁処理された電気機器は工業的に極めて優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の電気機器絶縁用樹脂組成物は、コア汚染を低減し、良好な含浸性を得る点から、９０℃における粘度が１０〜１０００ｍＰａ・ｓであり、２０〜３００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、３０〜２００ｍＰａ・ｓであることがより好まく、１００〜２００ｍＰａ・ｓであることがさらに好ましい。９０℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満であると電気機器の必要部位へ滴下したワニスが垂れ易くなってコアなど他の部位へ付着し易くなる傾向があり、１０００ｍＰａ・ｓを超えると浸透性が悪くなり含浸性が低下する傾向がある。
【００１１】
本発明において、電気機器絶縁用樹脂組成物は、特に制限は無く、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、変性不飽和エポキシエステル樹脂、ポリウレタン、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アルキド樹脂等の熱硬化性樹脂を含有するものが挙げられる。これらの熱硬化性樹脂は、単独で用いても、複数を組合せて用いても良い。
【００１２】
上記各種の熱硬化性樹脂のうち、変性不飽和エポキシエステル樹脂の例としては、エポキシ化合物とα，β−不飽和一塩基酸とを反応させて不飽和エポキシエステル樹脂とし、次いでさらに不飽和酸無水物を反応させて得られるものが挙げられる。この変性不飽和エポキシエステル樹脂の合成に用いられるエポキシ化合物は、一分子内にエポキシ基を１個以上有するものでば特に制限は無く、単独で用いても２種以上を併用しても良い。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等がある。特に、一分子内にエポキシ基を２個以上有するものが好ましい。
【００１３】
上記の変性不飽和エポキシエステル樹脂の合成に用いられるα，β−不飽和一塩基酸には特に制限は無く、単独で用いても２種以上を併用しても良い。例えば、アクリル酸、メタクリル酸、桂皮酸、クロトン酸等がある。α，β−不飽和一塩基酸は、カルボキシル基／エポキシ基の当量比が好ましくは０．５〜１．９となるように、より好ましくは０．８〜１．３となるように用いられる。
【００１４】
上記の変性不飽和エポキシエステル樹脂は、エポキシ化合物とα，β−不飽和一塩基酸とを反応させて不飽和エポキシエステル樹脂とした後、更に不飽和酸無水物を反応させることにより、得られる。不飽和酸無水物は、不飽和エポキシエステル樹脂のヒドロキシル基と反応させるために用いられ、その不飽和酸無水物としては、無水マレイン酸無水物、無水イタコン酸無水物、無水シトラコン酸無水物等の不飽和ジカルボン酸無水物などを用いることができる。
不飽和酸無水物は、前記不飽和エポキシエステル樹脂の合成原料であるエポキシ化合物のエポキシ基に対して２〜４０モル％に相当する割合で使用されることが好ましく、２０〜３０モル％に相当する割合で使用されることがより好ましい。不飽和酸無水物の使用量がこの範囲以外では変性不飽和エポキシエステル樹脂の貯藏安定性が悪く、ゲル化し易くなる。
【００１５】
エポキシ化合物とα，β−不飽和一塩基酸との反応、及び、不飽和エポキシエステル樹脂と不飽和酸無水物との反応には、通常、付加反応触媒として、塩化亜鉛、塩化リチウム等のハロゲン化物、ジメチルサルファイト、メチルフェニルサルファイト等のサルファイト類、ジメチルスルホキサイド、メチルスルホキサイド、メチルエチルスルホキサイド等のスルホキサイド類、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、ピリジン、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、ヘキサメチレンジアミン等の３級アミン及びその塩基酸又は臭酸塩、テトラメチルアンモニウムクロライド、トリメチルドデシルベンジルアンモニウムクロライド等の４級アンモニウム塩、パラトルエンスルホン酸などのスルホン酸類、エチルメルカプタン、プロピルメルカプタン等のメルカプタン類などが用いられる。付加反応触媒の配合量は、エポキシ化合物、α，β−不飽和一塩基酸及び不飽和酸無水物の総量１００重量部に対して、０．０５〜２重量部が好ましく、０．１〜１．０重量部がさらに好ましい。
【００１６】
エポキシ化合物とα，β−不飽和一塩基酸との反応、得られた不飽和エポキシエステル樹脂と不飽和酸無水物との反応は、従来からの常法に従い、合成することができる。例えば、エポキシ化合物とα，β−不飽和一塩基酸とを反応させた後、合成された不飽和エポキシエステル樹脂を含む反応混合物中に不飽和酸無水物を添加し、不飽和エポキシエステル樹脂のヒドロキシル基と不飽和酸無水物とを反応させてもよい。
【００１７】
変性不飽和エポキシエステル樹脂（Ａ）は、数平均分子量（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて換算した値、以下も同じ）が５００〜５０００であることが好ましく、１０００〜２０００であることがより好ましい。５００未満では、樹脂混合物の硬化性及び硬化物特性が極端に劣ることがあり、５０００を超えると粘度が高すぎ作業性が悪化する傾向がある。
【００１８】
上記の熱硬化性樹脂は、反応性モノマーとともに用いることが好ましい。上記の変性不飽和エポキシエステル樹脂との組み合わせに適した反応性モノマーとしては、通常、ビニルモノマー等、分子内に不飽和基を有する化合物が好ましく、例えば、スチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、α−メチルスチレン等のスチレン誘導体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸類があり、スチレン、ビニルトルエンが好ましく用いられる。反応性モノマーは、一種単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
【００１９】
本発明の電気機器絶縁用樹脂組成物は、さらに、脂肪酸アミドを含有していてもよい。
脂肪酸アミドについても特に制限は無く、単独で用いても２種以上併用しても良い。脂肪酸アミドは、直鎖脂肪酸アミドであっても分岐脂肪酸アミドであってもよく、また、飽和脂肪酸アミドであっても不飽和脂肪酸アミドであってもよい。好ましい脂肪酸アミドとしては、例えば、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等のモノアミド、エチレン・ビス・ステアリン酸アミド、エチレン・ビス・オレイン酸アミド等のビスアミドがある。市販品としては例えばＴ−３８０、Ｔ−５５０Ｆ、Ｔ−１７００、Ｔ−６５０Ｆ（いずれも伊藤製油製）、ダイヤミッドＫＨ、ダイヤミッドＨ、ＺＨＨ、ＰＸＨ（いずれも日本化成製）等がある。
【００２０】
本発明の電気機器絶縁用樹脂組成物が変性不飽和エポキシエステル樹脂、反応性モノマー及び脂肪酸アミドを含有する場合、変性不飽和エポキシエステル樹脂１０〜９５重量部、反応性モノマー１０〜９５重量部及び脂肪酸アミド０．０１〜３０重量部を含有することが好ましい。変性不飽和エポキシエステル樹脂の量は、より好ましくは４０〜７０重量部、さらに好ましくは４５〜６０重量部である。変性不飽和エポキシエステル樹脂の量が１０重量部未満では、反応性が極端に低下する傾向があり、９５重量部を超えると、粘度が極端に高くなり、作業性が低下する傾向がある。反応性モノマーの量は、より好ましくは３０〜６０重量部、さらに好ましくは４０〜５５重量部である。反応性モノマーの量が１０重量部未満では、粘度が極端に高くなり、作業性が低下する傾向があり、９５重量部を超えると、反応性が極端に低下する傾向がある。脂肪酸アミドの量は、より好ましくは０．０５〜２０重量部であり、さらに好ましくは０．１〜１０重量部である。脂肪酸アミド（Ｃ）の量が０．１重量部未満であると、電気機器絶縁用樹脂組成物の粘度が低くなり、垂れによる汚染や含浸不足を生じる傾向があり、３０重量部を超えると、含浸性が低下する傾向がある。
【００２１】
本発明の電気機器絶縁用樹脂組成物には、必要に応じて硬化剤を配合してもよい。硬化剤としては特に制限はないが、不飽和ポリエステル樹脂、変性不飽和エポキシエステル樹脂などの不飽和樹脂には、有機過酸化物が好ましく用いられる。有機過酸化物としては、例えばベンゾインパーオキサイド、ターシャリブチルパーオキシベンゾエート、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、ジターシャリブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等が用いられる。
【００２２】
硬化剤の添加量としては、熱硬化性樹脂、反応性モノマー、脂肪酸アミドの総量１００重量部に対して０．５〜３．０重量部が好ましく、１．０〜２．０重量部がより好ましい。
【００２３】
また、必要に応じて硬化促進剤及び重合禁止剤を添加することもできる。硬化促進剤としては、例えば不飽和ポリエステル樹脂、変性不飽和エポキシエステル樹脂などの不飽和樹脂には、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルト、オクテン酸コバルト等が用いられる。重合禁止剤としては、例えばハイドロキノン、ターシャリブチルカテコール、ｐ−ベンゾキノン等のキノン類が用いられる。
【００２４】
硬化促進剤の添加量は、熱硬化性樹脂、反応性モノマー、脂肪酸アミドの総量１００重量部に対して０．０１〜３．０重量部が好ましく、０．２〜２．０重量部がより好ましい。重合禁止剤の添加量は、熱硬化性樹脂、反応性モノマー、脂肪酸アミドの総量１００重量部に対して０．００１〜０．１重量部が好ましく、０．００４〜０．０５重量部がより好ましい。
【００２５】
本発明の電気機器絶縁用樹脂組成物は、さらに、二酸化珪素、窒化アルミニウム、タルク等のフィラーを含有していてもよい。フィラーは一種単独で用いても、複数を組合せて用いても良い。これらフィラーは電気機器を運転するときの放熱性を向上させることを主な目的として配合されるものであり、使用する場合、その配合量は、熱硬化性樹脂、反応性モノマー、脂肪酸アミドの総量１００重量部あたり、０．００１〜１０重量部とすることが好ましく、０．１〜５重量部とすることがより好ましい。フィラーの配合量が多すぎると、電気機器絶縁用樹脂組成物の粘度及び揺変度が高くなり、含浸性が低下することがある。フィラーは、平均粒径が５０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましい。また、これらフィラーとしては、その表面をオクチルシラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルシリコーンオイル又はヘキサメチルジシラザン等を用いて化学処理を行ない、表面を疎水性にした疎水性フィラーを単独で、又は、表面未処理のフィラーと組合わせて用いると、フィラーの分散性が向上して好ましい。疎水性フィラーは、粒径が５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
本発明の電気機器絶縁用樹脂組成物は、エアコン用ファン、扇風機、洗濯機等のコンデンサーモートル、電気ドリルなどのアマチュア、テレビ、ステレオ、コンパクトディスクプレーヤー等電源トランス等の電気機器の絶縁処理に適用される。特に、本発明の電気機器絶縁用樹脂組成物は高温での固着性にも優れることから、この樹脂組成物をＭＷ３５又はＭＷ８１の電線に塗布、硬化させて、得られる導線を用いてツイストペアを作製した場合、ツイストペアの寿命評価において、２００００ｈの耐熱温度が１５５℃以上であるものを得ることも可能である。なお、この寿命評価は、ＵＬ−１４４６に準拠して行なわれる。
【００２７】
本発明の電気機器絶縁用樹脂組成物を用いて電気機器を絶縁処理する方法としては、例えば、電気機器絶縁用樹脂組成物を、電気機器自体、又は電気機器の部品に塗布、含浸又は充填した後、通常、１００〜２００℃、好ましくは１２０〜１５０℃で加熱することにより、電気機器絶縁用樹脂組成物を硬化させる。加熱時間は、通常、０．２〜３．０時間である。特に、本発明の電気機器絶縁用樹脂組成物は、絶縁処理時の高熱にさらされたときの粘度低下が少ないため、ドリップ処理に特に好適に用いることができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例により本発明を説明する。なお、下記の各材料の後の部は、重量部を意味する。
製造例１〔変性不飽和エポキシエステル樹脂（Ａ−１）の合成〕
４，４′−イソプロピリデンジフェノールのジグリシジルエーテル（シェル化学（株）製、商品名：ＥＰ−８２８、エポキシ当量１８８）３７６部、メタクリル酸１７２部、ベンジルジメチルアミン２部及びハイドロキノン０．０５部を反応釜に仕込み、１１５℃で１０時間反応させ、樹脂酸価が８となった所で、無水マレイン酸２５部を仕込み、１１５℃で２時間反応させ、酸価が２０となったところで冷却した。得られた変性不飽和エポキシエステル樹脂の数平均分子量は、１４５０であった。
【００２９】
実施例１
変性不飽和エポキシエステル樹脂（Ａ−１）５０部、スチレン５０部、Ｔ−５５０Ｆ（脂肪酸アミド）５部、ナフテン酸コバルト０．３部及びターシャリブチルパーオキシベンゾエート１．０部を撹拌混合して電気機器絶縁用樹脂組成物を調製した。
【００３０】
実施例２
変性不飽和エポキシエステル樹脂（Ａ−１）５０部、スチレン５０部、Ｔ−５５０Ｆ（脂肪酸アミド）２部、一次粒子の平均粒径が５００ｎｍ以下の疎水性二酸化ケイ素０．８部、ナフテン酸コバルト０．３部及びターシャリブチルパーオキシベンゾエート１．０部を撹拌混合して電気機器絶縁用樹脂組成物を調製した。
【００３１】
比較例１
変性不飽和エポキシエステル樹脂（Ａ−１）５０部、スチレン５０部、ナフテン酸コバルト０．３部及びターシャリブチルパーオキシベンゾエート１．０部を撹拌混合して電気機器絶縁用樹脂組成物を調製した。
【００３２】
尚、粘度、ヘリカルコイル接着力の試験方法は、ＪＩＳ  Ｃ  ２１０５に準じて測定を行った。コア汚染及びステータコイルの含浸性は以下の試験方法に準じて評価を行った。
（１）粘度
ＪＩＳ  Ｃ  ２１０５
（２）ヘリカルコイル接着力（電線は直径０．９ｍｍ（φ）ＡＩ／ＥＩＷを使用）
ＪＩＳ  Ｃ  ２１０５
なお、ヘリカルコイル接着力を測定するにあたっては、電気絶縁用樹脂組成物の硬化は、１３０℃において１時間加熱することにより行なった。
（３）コア汚染の試験方法は、図１及び図２に示すステータコイル１（Φ２００ｍｍ、質量１０ｋｇ）（図１中、（ａ）はステータコイル１の概略正面図、図１（ｂ）はその概略側面図、図２は、図１のステータコイル１のコア２のＹ−Ｙ概略断面図である。）を用い、回転速度１５回転／分とし、ステータコイルのコア２の表面温度が９０℃の時にコイル３エンドの（１）リード線４有り側の外側、（２）リード線４有り側の内側、（３）リード線４無し側の外側、（４）リード線４無し側の内側の合計四ヶ所（図１）にノズル５を配置し、所定のワニスを２０分間に合計３００ｍｌ滴下し、滴下終了後、回転を続行しながら１５０℃の乾燥機へ投入し、１ｈ後に乾燥機から取り出して、コア部に付着したワニスの付着の有無を目視で調査した。
（４）含浸性の試験方法は、コア汚染の試験方法でワニス処理したステータコイル１のコア２をコア積み厚の半分の部位で輪切り状に切断し、スロット６内の空隙に対して含浸したワニスの割合を目視で評価した。
スロット６内の空隙に対して含浸したワニスの割合が７０％以上を良好とし、５０％未満を含浸不足とした。
（５）ツイストペアの耐熱寿命温度は、電線（直径０．９ｍｍ（φ）ＡＩ／ＥＩＷ）を用いて、ＵＬ−１４４６に準じて試験を行ない、２００００時間後の耐熱寿命温度を得た。
【００３３】
【表１】
2007317633.tif 000003
【００３４】
表１に示されるように、実施例１及び２で得られた電気機器絶縁用樹脂組成物は、９０℃での粘度が適正範囲内であるため、コア汚染が発生し難く、含浸性が良好である。
これに対して、比較例１で得られた電気機器絶縁用樹脂組成物は、９０℃での粘度が適正範囲よりも低く、コア汚染が発生してしまい、含浸不足となっている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（ａ）はコア汚染の試験方法に用いられるステータコイルの概略正面図であり、（ｂ）はその概略側面図である。。
【図２】図１のステータコイルのコアの概略Ｙ−Ｙ断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ステータコイル
２  コア
３  コイル
４  リード線
５  ノズル
６  スロット
【図１】
2007317633.tif 000004
【図２】
2007317633.tif 000005