JPS59226642A - 絶縁コイルの製法 - Google Patents

絶縁コイルの製法

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JPS59226642A
JPS59226642A JP10201283A JP10201283A JPS59226642A JP S59226642 A JPS59226642 A JP S59226642A JP 10201283 A JP10201283 A JP 10201283A JP 10201283 A JP10201283 A JP 10201283A JP S59226642 A JPS59226642 A JP S59226642A
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JP
Japan
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resin
parts
epoxy
impregnated
insulated coil
Prior art date
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Pending
Application number
JP10201283A
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English (en)
Inventor
Fumiyuki Miyamoto
宮本 文行
Hiroyuki Nakajima
博行 中島
Masakazu Murayama
村山 雅一
Wataru Mifuji
美藤 亘
Hideki Chidai
地大 英毅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS59226642A publication Critical patent/JPS59226642A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/40Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes epoxy resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00Coils
    • H01F5/06Insulation of windings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

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】 本発明は新規な低粘度エポキシ含浸樹脂を用いた絶縁コ
イルの製法に関する。さらに詳しくはタービン発電機や
水車発電機などの使用電圧の高い回転機用として好適な
絶縁コイルの製法に関する。
タービン発電機や水車発電機などにおいては電力需要の
増加に伴って単機容量の増大とともに使用電圧を上昇さ
せる傾向が強まり、最近では!1okVに達する高い使
用電圧のものまで出現している。
前記のような使用電圧の上昇によって絶縁コイルには起
動停止の反復に対するヒートサイクル性、温度上昇に対
する耐熱性、振動や短絡などに対する機械的性質などの
多くの点でより厳しい性能が要求されるようになってき
ている。回転機に組込まれた絶縁コイルは一般に気相中
で使用されるが高電圧下ではコイル部分に存在する気体
の空気破壊にもとづくコ田す放電が発生し、コイルの絶
縁層が破壊される恐れがあるためその絶縁材料としては
古くから耐熱性、耐コロナ性、耐電圧性などに優れたマ
イカ箔を用いた絶縁シート(テープ状のものも含む、以
下同様)が使用されている。
マイカ箔にはマイカ原鉱を薄く剥がしてえられる薄片か
らなる剥がしマイカ箔とマイカ原鉱や剥がしマイカ箔の
残品などを焼成法、水ジエツト法などで処理して細かい
鱗片状とし、それを抄紙してシート状に形成した集成マ
イカ箔とがある。
絶縁シートはいずれも紙、フィルム、ガラスクpス、ポ
リエステル不織布などの多孔質絶縁材を裏打材とし、こ
れと熱硬化性樹脂を通常3〜20%(重量%、以下同様
)用いてマイカ箔とを貼合せたものである。
通常の絶縁コイルは適当な絶縁被覆を施した1種素線を
組合せて所定の形状に成形してなるコイル導体上に前記
絶縁シートを巻回し、該巻回層に工lキシ含浸樹脂を含
浸せしめて絶縁層を形成するものであるが、従来の工e
キシ含浸樹脂の多くは室温で高粘度であるため絶縁シー
ト巻回後の絶縁シート層への含浸性は良好ではなく、含
浸下iの原因となり、電気的または熱的などの緒特性を
わるくする原因となる。
前記エポキシ含浸樹脂の室温での粘度が高いことによる
欠点を解消するための一般的な方法として希釈剤の添加
が行なわれているが通常の希釈剤は皮膚刺激性が強く、
かつエポキシ含浸樹脂の電気的または熱的などの緒特性
を低下させるものが多く、希釈剤を使用すると含浸樹脂
として充分な特性がえられなくなりがちであるという欠
点がある。
さらにエポキシ含浸樹脂は通常のエポキシ硬化触媒を含
有しているため一般にゲットライフが短いという欠点を
も有している。
本発明者らはエポキシ含浸樹脂の叙上の欠点を克服すべ
く鋭意研究を重ねた結果、コイル導体上に多孔質絶縁材
料を裏打材とした絶縁シーシを巻回し、該巻回層に低粘
度工ぎキシ含浸樹脂を含浸して加熱加圧成形させた絶縁
層を有する絶縁コイルの製法において、該低粘度工ぎキ
シ含浸樹脂として分子内に少なくとも2個以上のニゲキ
シ基な有する環工ぎキサイド樹脂(以下、シクロ系エポ
キシ樹脂という)100部(重量部、以下同様)と式(
): で示されるp−t−ブチルフェニルグリシジルエーテル
(以下、BPGICという)5〜50部とを配合してな
る組成物(以下、組成物Aという)100部に対しオク
チル酸亜鉛0.01〜1.0部を配合し、90〜150
’oで10〜120分間加熱処理したのち液状の環状酸
無水物を配合して製造される含浸樹脂を用いることによ
り、前記従来から使用されているエポキシ含浸樹脂の諸
欠点を解消しうろことを見出し、本発明を完成するに至
った。
すなわち本発明においては組成物Aの100部にオクチ
ル酸亜鉛0.01〜1.0部を配合し、90〜150力
で10〜120分間加熱処理したのち液状の環状酸無水
物を配合することにより、ポットライフの長い工ぎキシ
含浸樹脂がえられる。また組成物Aに用いる希釈剤とし
てB陀Eを用いることにより、皮膚刺激性がほとんどな
く、室温で含浸可能であるため、製造された絶縁コイル
の初期破壊電圧は高く、熱劣化に対して安定な低粘度エ
ポキシ含浸樹脂をうろことができるという顕著な効果も
えられる。
本発明に用いる分子内に少なくとも2個以上の二メキシ
基を有するシクロ系エポキシ樹脂としては3,4−エボ
キシシク四ヘキシルメチルータ、4′−エポキシシクロ
ヘキサンカルボキシレート(チッソ■製のチソノツクス
221、チバガイギー社製の0Y−179など)、6.
4−エポキシ−6−メチルシフ四ヘキシルメチル−5’
、4’−エポキシ−61−メチルシクロヘキサンカルボ
キシレート、ビニルシフ田ヘキセンジオキサイド(チッ
ソ■製のチソノツクス206など)、ジシク四ペンタジ
ェンジオキサイド、ジペンテンジオキサイドなどがあげ
られ、それらを単独で用いてもよく、2種以上を混合し
て用いてもよい。
前記シフ四系工メキシ樹脂はシクロ系ニゲキシ樹脂のみ
で用いることが好ましいが、他のタイプのエポキシ樹脂
、たとえばビスフェノールA型エポキシ樹脂、グリシジ
ルエステル型エポキシ樹脂、またはノボラック型エポキ
シ樹脂などをシフ四系ニゲキシ樹脂100部に対し30
部をこえない範囲で添加し、それをシクロ系エポキシ樹
脂のかわりに用いてもよい。
本発明に用いる希釈剤であるBPCIIIは希釈剤であ
るにもかかわらず皮膚刺激性が低く、シかもエポキシ樹
脂の電気特性、機械特性などの特性分はとんど低下させ
ない。BPGEはシクロ系エポキシ樹脂100部に対し
約5〜50部用いることが好ましく、前記使用量が約5
部未満になるとエポキシ樹脂の粘度を充分低下させるこ
とができず、約50部をこえると加熱減量などの硬化物
特性が低下する。
本発明に用いる液状の環状酸無水物としてはへキサヒド
ロフタル酸無水物、メチルへキサヒドロフタル酸無水物
(日立化成工業■製のHN−5500など)、メチルテ
トラヒト田7タル酸無水物(日立化成工業■製のHN−
2200や日本ゼオン■製のQH−200など)または
メチルエンドメチレンチFラヒド田7タル酸無水物(日
立化成工業■製の無水メチルハイミック酸など)などが
あげられ、それらを単独で用いてもよく、2種以上混合
してもよい。前記環状酸無水物の組成物Aに対する使用
量は通常使用される量であればよく、とくに限定される
ものではない。
本発明に用いるエポキシ樹脂の潜在性硬化触媒であるオ
クチル酸亜鉛は組成物Aに添加したのち特定の処理をす
ることにより、工ぎキシ含浸樹脂のポットライフを長く
する働きをする。組成物Aの100部に対するオクチル
酸亜鉛の添加量は約0.01〜1.0部であることが好
ましい。前記オクチル酸亜鉛を添加した混合物を約90
〜150%で約10〜120分間加熱処理すると加熱処
理してえられた混合物を用いて調製したエポキシ含浸樹
脂のポットライフは加熱処理しないものと比較して長く
なる。加熱温度が約90°0未溝になると実用的である
約10〜120分間の加熱処理を施してもエポキシ含浸
樹脂のがットライフが長くなるという効果が充分えられ
ず、逆に15000をこえるとエポキシ樹脂硬化触媒と
してはたらきがットライフが短くなる。なお前記オクチ
ル酸亜鉛の組成物Aに対する添加量が約0.01部未満
になると加熱処理してもニゲキシ含浸、樹脂にしたばあ
いのポットライフの延長効果が充分えられなくなり、約
1.0部をこえて添加しても約0.01部未満のばあい
と同様にエポキシ含浸樹脂にしたばあいに必要とされる
ポットライフを下まわるなどの弊害が生じる。
本発明に用いるエポキシ含浸樹脂は組成物Aにエポキシ
樹脂の潜在性硬化触媒であるオクチル酸亜鉛を添加し、
加熱処理したのち液状の環状酸無水物を配合することに
より調製される。
本発明の方法により製造される絶縁コイルはコイル導体
上に通常の方法により製造される絶縁シートを巻回し、
該巻回層に本発明に用いる工メキシ含浸樹脂を通常の条
件で真空加圧含浸させたのち金型に挿入し、加熱加圧成
形せしめて製造される。前記成形条件としては加熱温度
約100〜250°a1加圧圧力約5〜100 kp/
am2、加熱時間約4〜24時間が採用され、そのよう
な条件で前記エポキシ含浸樹脂を用いて成形することに
より、含浸不良の生じない、製造された絶縁コイルの初
期破門電圧が従来法によるばあいと比較して1〜3割も
高く、熱劣化が少ない安定した電気特性を有する絶縁コ
イルかえられる。前記成形条件をはずれるとえられる絶
縁コイルの層間接着力が低下し、その結果加熱などによ
るはがれやうきなどが生じ、電気特性の加熱劣化が著し
く減少し、好ましくない。
つぎに本発明の方法を実施例および比較例を用いて詳細
に説明する。
実施例1 シクaKニゲキシ樹脂としてay−179の85部およ
びBPGl[115部を配合し、オクチル酸亜鉛0.1
部を加えたのち120°a×30分間熱処理した。25
°aまで冷却後、液状の環状酸無水物であるHN−22
叩の99.6部を加え低粘度エポキシ含浸樹脂(以下、
樹脂Aという)を調製した。
えられた樹脂AをBL型粘度計にて25°aでの初期粘
度およびゲットライフを測定した。その結果を第1表に
示す。
なお前記がットライ7とは樹脂Aを温度25oa、湿度
35%の恒温恒湿槽中で保存し、1週間ごとに粘度を測
定したときに25°aでの粘度が500cpに達するま
での日数である。
つぎに2 mn X 5 mm X 2000 anの
2重ガラス巻平角銅線を2列20段に組合せた40mm
 X 10mm  の断面をもつコイル導体上にガラス
フ四ス(有沢製作所■製、厚さ0.025mm )を裏
打材としてえられる集成マイカテープを半重ね巻にて1
0回巻回し、さらに保護絶縁層としてテト!ンテーブ(
帝人■製、厚す0 、13mm )を1回巻回し、これ
に樹脂Aを圧力0 、 lmmHg以下で180分間真
空含浸させ、ついで圧力3kg/am2で180分間加
圧したのち155°aの加熱炉中で12時間硬化させ、
絶縁層の厚さ3.0−の絶縁コイルをえた。
えられた絶縁コイルを用いて15kV−1,5kVの誘
電正接の差である初期誘電正接(Δtanδ)、200
°0で16日間熱劣化させたのちの15kV−1,5k
Vの誘電正接の差である熱劣化後誘電正接およびラビッ
トライ□ス法(昇圧速度+1kV/5ea)で油中にて
初期破門電圧を測定した。それらの結果を第1表に示す
実施例2 ay−179の70部、GY−255(チバガイギー社
製のビスフェノールA型エポキシ樹脂)10部およびB
PGI20部を配合し、オクチル酸亜鉛0.2部を加え
140°aで20分間加熱処理をしたのち2500まで
冷却し、HN−5500の100.9部を加え、低粘度
ニゲキシ含浸樹脂を調製した以外は実施例1と同様にし
てエポキシ含浸樹脂および絶縁コイルの特性を測定した
その結果を第1麦に示す。
実施例3〜5 実施例1の加熱処理条件をそれぞれ100°O×30分
間、130’ClX30分間、140°c+xgo分間
にした以外は実施例1と全く同様にしてエポキシ含浸樹
脂および絶縁コイルの特性を測定した。その結果を第1
表に示す。
比較例1 ay−179の40部およびBPGI!t 60部な配
合し、オクチル酸亜鉛1.5部を加え室温で30分間混
合した以外は実施例1と同様にして工メキシ含浸樹脂お
よび絶縁コイルの特性を測定した。その結果を第1表に
示す。
なおえられた絶縁コイルの表面にはところどころにうき
およびはがれがみられた。
比較例2 実施例1の加熱処理条件を80°o x go仕分間し
た以外は実施例1と同様にしてエポキシ含浸樹脂および
絶縁コイルの特性を測定した。その結果を第1表に示す
なお加熱処理温度が低いためかオクチル酸亜鉛がエポキ
シ含浸樹脂中で均一に分散していなかったため、えられ
た絶縁コイルは硬化が不完全なものであった。
比較例3 シフ2Hエポキシ樹脂のかわりに一般的なエポキシ樹脂
であるエピコート828(油化シェル■製)ヲ用イ、オ
クチル酸亜鉛のかわりにイミダゾール系触媒(四国化成
工業■製の2−エチル−4−メチルイミダゾール)0.
1部を用いた以外は実施例1と同様・にしてエポキシ含
浸樹脂および絶縁コイルの特性を測定した。その結果を
第1表に示す。
えられたニゲキシ含浸樹脂は初期粘度がすでに700o
Pあり、室温エポキシ含浸樹脂としては不適当なもので
あった。また製造した絶縁コイルも含浸不良がおこって
おり、誘電正接、破壊電圧ともに不良なものであった。
以上に述べたように本発明による絶縁コイルは新規なエ
ポキシ含浸樹脂を用いることにより、電気的および熱的
性質のいずれにおいても極めて優れたものであり高電圧
回転機用エポキシ含浸樹脂として高い適性を有しており
、工業的価値のきわめて大きいものである。
代理人  大 岩 増 雄 (ほか2名)手続補正書(
自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示   特願昭58−102012号2、
発明の名称 絶縁コイルの製法 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 4゜ 5、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 6、補正の内容 (1)明細書12頁15行ノr 15kV −1,5k
V Jを[5kV/mm −0* 5kv/mm Jと
補正する。
(2)同12頁17行の「1sk’v−LskV Jを
「5kV/mm−0、51cV/mm Jと補正する。
以上 228−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)コイル導体上に多孔質絶縁材料を裏打材とした絶
    縁シートを巻回し、該巻回層に低粘度エポキシ含浸樹脂
    を含浸して加熱加圧成形させた絶縁層を有する絶縁コイ
    ルの製法において、該低粘度エポキシ含浸樹脂として分
    子内に少なくとも2個以上の工メキシ基を有する環工l
    キサイド型エポキシ樹脂100重量部と式(I): で示されるp−t−ブチルフェニルグリシジルエーテル
    5〜50重量部とを配合してなる組成物100重量部に
    対しオクチル酸亜鉛0.01〜1.0重量部を配合し、
    90〜150°0で10〜120分間加熱処理したのち
    液状の環状酸無水物を配合することにより製造される含
    浸樹脂を用いることを特徴とする絶縁コイルの製法。 (2)環エポキサイド型エポキシ樹脂として3.4−エ
    ボキシシクaヘキシルメチル−3’、4’−エボキシシ
    ク冑ヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−6
    −メチルシクロヘキシルメチル−5,4′−ニゲキシ−
    61−メチルシクロヘキサン力ル〆キシレート、ビニル
    シクロヘキセンジオキサイド、ジシク四ペンタジェンジ
    オキサイドおよびジペンテンジオキサイドよりなる群か
    らえらばれた1種または2種以上を用いることを特徴と
    する特許請求の範囲第(1)項記載の製法。 (8)液状の環状酸無水物としてヘキサヒドロフタル酸
    無水物、メチルへキサヒドロフタルm無水物、メチルテ
    トラヒト胃7タル酸無水物およびメチルエンドメチレン
    テトラヒドリアタルm無水物よりなる群からえらばれた
    1種または2種以上を用いることを特徴とする特許請求
    の範囲第(1)項記載の   □製法。 (4)絶縁コイルの成形条件が加熱温度100〜250
    00゜加圧圧力5〜100kg/am2、加熱時間4〜
    24時間である特許請求の範囲第(1)項記載の製法。
JP10201283A 1983-06-06 1983-06-06 絶縁コイルの製法 Pending JPS59226642A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019077826A (ja) * 2017-10-26 2019-05-23 京セラ株式会社 注形用エポキシ樹脂組成物、コイル、及び電子部品

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