JPS5927516A - 絶縁コイルの製造法 - Google Patents

絶縁コイルの製造法

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JPS5927516A
JPS5927516A JP13765682A JP13765682A JPS5927516A JP S5927516 A JPS5927516 A JP S5927516A JP 13765682 A JP13765682 A JP 13765682A JP 13765682 A JP13765682 A JP 13765682A JP S5927516 A JPS5927516 A JP S5927516A
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JP
Japan
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mica
resin
foil
manufacturing
reinforcing agent
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JP13765682A
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English (en)
Inventor
Fumiyuki Miyamoto
宮本 文行
Osamu Hayashi
修 林
Hideki Chidai
地大 英毅
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/12Insulating of windings
    • H01F41/127Encapsulating or impregnating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (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】 本発明は電気機器に用いる絶縁コイルの製造法に関する
。さらに詳しくは、電気機器線輪などの絶縁に際してマ
イカリン片補強剤として合成樹脂の水分散液(以下、補
強剤という)をあらかじめ集成マイカシートに混入して
使用するため、マイカ箔の流れ止めあるいは破壊T■、
圧のバラツキ防止ができると共に長時間の痔命をうるこ
とができ1かつ初期破壊電圧を向上さゼることもできる
絶縁コイルの製造法に関する。
従来の絶縁コイルの製造法には、マイカテープを巻回し
たコイルに樹脂を含浸し加熱硬化する際、段階的に締め
圧を与えて成型する方法(含浸方式)、あるいはあらか
じめ接着剤を付着せしめたマイカテープをコイルに巻回
し、マイカテープそのものを樹脂の流出がなくなるまで
接着用樹脂を硬化せしめる方法(レジンリッチ方式)な
どがある。
しかしながら、かかる従来の方式によると、前者(含浸
方式)は締め圧を必要とするので早く締めすぎればマイ
カおよび樹脂が流れ、その結果破壊電圧の低下を招き、
反対に遅くなれば正確な仕上り寸法をつるだめの作業管
理が難しくなり、また後者(レジンリッチ方式)ではマ
イカテープをコイルに巻回する際、コイルのカドなどの
部分的に張力の強いところでマイカ箔がずれたりはがれ
を生じたりすることがあり、前記同様に破壊電圧の低下
を招くという欠点がある。
そこで本発明者らは叙上の欠点な排除すべく鋭意研究を
重ねた結果、マイカリン片補強剤として柔軟性を失なわ
ない程度に硬化すると不溶不融になる少量の補強剤を、
集成マイカ箔の抄造の際にあらかじめ均一に混入せしめ
て集成マイカシートを製造し、該集成マイカシートを一
旦硬化させたのちガラスクロス、不織布などの裏打材と
組み合わせて基材をえ、この基材に5〜35重量%(基
材総重量に対する)のプリプレグ樹脂を塗布または含浸
したのち、加熱乾燥して半硬化状態のマイカテープをつ
くり、該マイカテープをコイルなどの電気導体上に巻回
させたのち、該“巻回層の空隙に無溶剤の熱硬化性樹脂
を浸入せしめ、しかるのちに該熱硬化性樹脂を加熱硬化
せしめることによってえられる硬化物が、破壊電圧のバ
ラツキを防止しうると共にコイルの特命を長くシ、また
初期の破壊電圧も向上さぜうるという新たな事実を見出
し、本発明を完成するにいたった。
また本発明の絶縁コイルの製造法において、集成マイカ
シート中に特定の補強剤が混入されているので1集成マ
イカシートの機械的強度が向上しマイカ箔リン片の飛散
が防止されると共に一箔切れや剥離などのマイカ箔の損
傷が防止されるという顕著な効果も奏される。
以下、本発明の絶縁コイルの製造法について詳細に説明
する。まず本発明に補強剤として使用される合成樹脂の
水分散液は、集成マイカシートの特性を損なわないもの
や、後工程でのプリプレグ樹脂や含浸樹脂との適合性の
よい合成樹脂の水分散液が好ましく、たとえばアクリロ
ニトリル/スチレン/グリシジルメタアクリレート共重
合体、アクリ四ニトリル/酢酸ビニル共重合体などのポ
リアクリロニトリル系樹脂の水分散液、ポリエチレンテ
レフタレート/グリセリン/テトラヒドロ無水フタル酸
共重合体、ポリエヂレンテレフタレ−)/II?−ヒド
ロキシエチルイソシアヌレート/無水トリメリット酸共
重合体などのポリエステル樹脂の水分散液、無水トリメ
リット酸/ジアミノジフェニルメタン/ポリエチレンテ
レフタレート/β−ヒドロキシエヂルイソシアヌレート
共重合体などのポリエステルイミド樹脂の水分散液、エ
ピコ−)1001 (シェル社製のエポキシ樹脂)/無
水トリメリット酸/プロピレングリコール共重合体など
のエポキシエステル樹脂の水分散液などがあげられる。
このような補強剤の水分散液は、たとえば通常の乳化重
合法、あるいはシェドミルなどを用いて前記合成樹脂を
機械的に粉砕する方法により調製される。
たとえば、ポリエステル樹脂の水分散液はつぎのように
調製される。
ポリエチレンテレフタレート200部(重量部、以下同
様)、β−ヒドロキシエヂルイソシアヌレート100部
、−酸化鉛0.2部を仕込み230〜250°Oでチッ
素を通し、攪拌しながらエチレングリコールを留出させ
て約4′時間反応させ、ついで温度を150°0に下げ
て無水トリメリット酸40部を加え、約30分間反応さ
せるとポリエステル樹脂かえられる。このようにしてえ
られたポリニスデル樹脂をジエツ)ミルで粒子径10/
am以下に粉砕して粉末化し、この粉末200部をラウ
リルベンゼンスルホン酸ソーダ2.0部を含むイオン交
換水1800部に分散させることによって不揮発分10
%の水分散液かえられる。
本発明において抄造される集成マイカシート中の補強剤
の含有率は、0.05〜6重量%が好ましく、これより
多いと集成マイカシートが硬くなって巻きにぐくなり、
またこれより少ないとマイカ箔の流れ防止効果が発揮さ
れなくなり、いずれも好ましくない。
本発明の絶縁コイルの製造法における水分散液中の補強
剤の粒径としては、BF1μm以下、好ましくは10μ
m以下のものが採用される。水分散液中の補強剤の粒径
が50μmより大きいばあい、えられる集成マイカシー
トが均一性に劣り、好ましくない。
本発明の絶縁コイルの製造法に用いられるプリプレグ樹
脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイ
ミド樹脂、シリコーン樹脂などのあらゆる樹脂が用いら
れるが、一般にはエポキシ樹脂がもつとも使いやすく、
たとえばビスフェノール人ジグリシジルエーテルエボキ
シ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ノボラック樹脂などが用
いられる。たとえばその−例として、エポン828、エ
ポン872、エポン834(いずれもシェル化学社製の
ビスフェノールAジグリシジルエーテルエポキシ樹脂)
にBF3−400 (橋本化成工業■製のBF3アミン
コンプレックス) 、2に4MZ (四国化成工業■製
のイミダゾール)、ジシアンジアミド(和光純薬工業■
製)、カルボン酸釜属塩などの通常市販されている触媒
の中から1種を選び、これらを配合した樹脂組成物を適
当な溶剤、たとえばアセトン、トルエン、キシレンなど
で稀釈したのち、前記のようにあらかじめマイカ層の流
れ防止を施した集成マイカシートと裏打拐とを組み合わ
せた基材に塗布または含浸し、ついで加熱乾燥して半硬
化状のマイカテープをうることができる。えられたテー
プは、半硬化状態を少なくとも1力月以上維持するもの
である。またプリプレグ樹脂量は基材の総重量に対して
5〜35%程度が好ましく、これより多いと集成マイカ
テープが硬くなって巻きにくくなり、またこれより少な
いと基材間の接着力が低下するので好ましくない。これ
らの工程はポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコ
ーン樹脂などを用いるばあいでも同様であるが、作業性
およびコストの面からエポキシ樹脂がもつとも適してい
る。
本発明の絶縁コイルの製造法に用いられる無溶剤の含゛
浸用熱硬化性樹脂としては、公知の真空加圧含浸処理工
程に適した粘度を有するものでよく、たとえばエポキシ
樹脂と酸無水物とからなる樹脂組成物があげられる。
本発明に用いられる集成マイカ箔は、無焼成法により製
造された硬質マイカ、軟質マイカおよび焼成法により製
造された硬質マイカなどが好適に用いられるが、好まし
くは無焼成硬質マイカが採用される。
本発明の絶縁コイルの製造法によると、あらがしめ補強
剤によりマイカ層の流れ止めが施された集成マイカシー
トを使用することにより、マイカ層の流れ止めをしない
ものと比べ、加圧の際含浸樹脂の流出と共に生じるマイ
カの流出をきわめて効果′的に防止でき、またそれによ
って初期破壊電圧を、テープの種類により異′なるが、
約10〜3o%も向上せしめ、さらにコイルの寿命を延
命させることができる。
つぎに実施例および比較例をあげて本発明の絶縁コイル
の製造法を詳細に説明するが、本発明の絶縁コイルの製
造法はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
実施例1〜9 プリプレグ樹脂としてエポン828を100部用い、こ
れにオクチル饅亜鉛(日本化学産業Q銅製)12部を配
合し、これらをアセトン/トルエンの混合溶剤に溶解し
てプリプレグ樹脂組成物をえた。
別途、マイカ箔リン片(G閑岡部マイカニ業所製の無焼
成硬質マイカ)と、第1表に示す補強剤とを同表に示ず
側合で用いて抄造し、6種類の集成マイカシートをえた
。ついでえられた3種類の集成マイカシートを一旦硬化
させ、さらに裏打拐として厚さ0 、028mmのzp
c−025(■右派製作所製のガラスクロス)を組合せ
て基材を作製し、この基材に前記プリプレグ樹脂組成物
を塗布または含浸したのち、115°Cで10分間加熱
乾燥処理を施すことによってマイカテープを製造した。
えられたマイカテープを2mm X 5mm X 55
0mmのホルマール平角鋼線10本を1束としたコイル
導体上に4回ラッパー巻きしたのち、エピコート828
とHN−2200(日立化成工業■製のメチルテトラヒ
ドロフタル酸無水物)を用いて(酸無水物当量)/(エ
ポキシ当量)比が0.6〜1.0になるように公知の真
空加圧含浸処理した。しかるのち適当な型に納め、加熱
加圧硬化を行なって絶縁コイルを製造した。
えられた絶縁コイルの特性をみるため、初期破壊電圧お
よび劣化後の破壊電圧を測定した。結果を第1表に示す
。なお破壊電圧は1KV/SQoの一定昇圧速度により
油中にて測定し求めた。
比較例 無焼成法により製造した厚q Q、1mmのDR−2(
味岡部マイカニ業所製の集成マイカシート)に裏打板と
して厚さ0.028mm 1lliPO−025(■右
派製作所製のガラスクpス)を組み合わせた基材に、実
施例1と同じプリプレグ樹脂組成物を塗布または含浸せ
しめたのち、加熱乾燥処理を施してマイカテープを製造
し、前記実施例1と同様にして絶縁コイルを製造した。
しかしながらマイカテープをコイル導体上に巻く際、コ
イルなどのカドで若干マ什力箔がずれたりはがれたりす
るため、破壊電圧の初期値および劣化後の値は補強剤を
処理したものに比べて第1表に示すようにわるかった。
結果を第1表に示す。
なお第1表において、補強剤として用いられているポリ
エステル樹脂はポリエチレンテレフタレート−グリセリ
ン−テトラヒドロ無水フタル酸からなるものであり、ポ
リエステルイミド樹脂は無水トリメリット酸−ジアミノ
ジフェニルメタン−ポリエチレンテレフタレート−グリ
セリンからなるものであり1エポキシエステル樹脂は工
ビコー1−1001− 無水トリメリット酸−プロピレ
ングリコールからなるものである。
第  1  表 第1表から明らかなごとく、本発明の製造法番こよる絶
縁コイルは、あらかじめ補強剤によりマイカ層の流れ止
めが施されたマイカテープを使用することにより、破壊
電圧のバラツキを防止できると共に長時間の寿命をうろ
ことができ、かつ初期の破壊電圧を向上せしめうるちの
であり、その工業的価値はきわめて大である。
代理人 葛野信−(ほか1名)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)集成マイカ箔の抄造の際、マイカリン片補強剤と
    して合成樹脂の水分散液をあらかじめ均一に混入せしめ
    て集成マイカシートを製造し、該集成マイカシートを一
    旦硬化させたのちガラスクロス、不°織布などの裏打利
    と組み合わせて基材をえ、この基材に基材総重量に対し
    5〜35重量%のプリプレグ樹脂を塗布または含浸した
    のち、加熱乾燥して半硬化状態のマイカテープをつくり
    、該マイカテープをコイルなどの電気導体上に巻回させ
    たのち、該巻回層の空隙に無溶剤の熱硬化性樹脂を浸入
    せしめ、しかるのちに該熱硬化性樹脂を加熱硬化せしめ
    ることを特徴とする絶縁コイルの製造法。
  2. (2)前記マイカリン片補強剤に用いる合成樹脂の水分
    散液が、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリエステル樹
    脂、エポキシエステル樹脂またはポリエステルイミド樹
    脂の水分散液である特許請求の範囲第(1)項記載の製
    造法。
  3. (3)前記集成マイカシート中における合成樹脂の水分
    散液の含有率が0.05〜6重爪9らである特許請求の
    範囲第(1)項または第(2)項記載の製造法。
  4. (4)前記集成マイカ箔が、無焼成硬質マイカ、無焼成
    軟質マイカおよび焼成硬質マイカよりなる群から選ばれ
    た1種または2種以上である特許請求の範囲第(1)項
    記載の製造法。
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