JPS61183366A

JPS61183366A - 被覆用粉体及びその製造方法

Info

Publication number: JPS61183366A
Application number: JP61022243A
Authority: JP
Inventors: ハワード・イー・サウンダース
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1985-02-05
Filing date: 1986-02-05
Publication date: 1986-08-16
Also published as: JPH0226658B2; US4581293A

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】本発明は電気装置を絶縁するための被覆用粉体の製造方
法に関する。

現在、加温下で使用する型巻き線固定子コイルは線を巻
付けてコイルを形成し、次にマイカテープを被覆するこ
とによって造られている。該コイルは通常真空加圧含浸
（ＶＰＩ）技法により樹脂を含浸している。この方法は
優れたコイルを製造するものであるが、製造に時間を要
し、作業が複雑で且つ高価である。固定子コイルについ
ての厳しい電気的及び機械的必要条件を満足するために
充分な特性をもつ絶縁材を自動的または半自動的に種々
の方法及び構成のコイルを被覆することができる技法及
び材料を見出すことができれば多大な利点を実現できる
。

我々は今般電気装置を絶縁するための被覆用粉体の製造
方法を見出した０本発明の被覆用粉体はカルボキシル末
端停止基をもつアクリロニトリルブタジエンコポリマー
と固体エポキシ樹脂の反応生成物であるエポキシゴムを
使用する組成物から調製される。得られる被覆用粉体が
硬化すると、絶縁耐力、耐電圧性及び損失係数を含む優
れた電気的特性をもつ。また、該被覆用粉体は耐湿度／
水分性及び巻付性（柔軟性）を含む良好な物理的特性を
もつ。最後に、被覆用粉体は他の被覆用粉体より耐熱性
及び耐熱サイクル／熱Ｗｉ撃性に優れている。

第１図において、心線（１）は心線絶縁体（２）で絶縁
されており、コイル（３）を形成する。次に、コイル（
３）を本発明方法による絶縁体（４）で被覆する。

本発明による被覆用粉体の製造方法の第１工程において
は、全エポキシゴム重量を基準として約５％〜約５０％
（本明細書に記載する「％」は全て重量％である）のカ
ルボキシル末端停止基をもつブタジェン−アクリロニト
リルコポリマーｌρ’ｒ’　ｒ）　Ｎｌ〜し鮪口＾０／
　　４Ａ　八ｌ−Ｑ／　Ｍ　ｒｕｆｆ　ＩＬ　＋−、Ｊ
ｚ　）　−樹脂を反応させることによってエポキシゴム
を製造する。５％未満のＣＴＢＮを使用すると、得られ
る絶縁体に有効な影響を及ぼさず、また５０％を超える
ＣＴＢＮを使用すると、エポキシゴム生成物を磨砕した
り、作業するためには粘稠になりすぎる。最良の特性は
約２５％〜約３５％のＣＴＢＮと約６５％〜約７５％の
固体エポキシ樹脂を用いた場合に得られる。

本発明に使用するエポキシゴムを調製する際に、アクリ
ロニトリｌしとブタジェンだけが適当である。

ブタジェン−アクリロニトリルコポリマーは約５％〜約
３０％のアクリロニトリルと約７０％〜約９５％のブタ
ジェン、好適には約１０％〜約２６％のアクリロニトリ
ルと約７４％〜約９０％のブタジェンよりなるものでな
ければならない。アクリロニトリル−ブタジエンコポリ
マーはエポキシ樹脂と反応させるためにカルボキシル基
で末端を停止しなければならない。樹脂のカルボキシル
官能価は２．０の理論最大値をもつ。１．１〜２．０ｎ
ｆｆ６’！イｉ％ｉ？（”１−ｍ＊Ｉｌｌゴ？１、と１
１ＡＩＩＩＩ−ｒｌ）ｅｔｌＥｌ晶が好適である９力ル
ボキシル官能価が１．１未満であると、該コポリマーと
エポキシ樹脂の反応が不完全なものとなる。ＣＴ　Ｂ　
Ｎは工業的に販売されている生成物である。

エポキシゴムを製造するために使用するエポキシ樹脂は
室温で固体でなければならないが、脂環式エポキシ化合
物類、ビスフェノールＡまたはビスフェノールＦのジグ
リシジルエーテル類、ノボラック類及びヒダントイン頚
を含むエポキシ樹脂のいずれのタイプも使用することが
できる。ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル類（
ＤＣＥＢ＾）は最良の特性を生ずるために好適である。

ＣＴＢＮとエポキシ樹脂の反応は約り０℃〜約１００℃
の温度で、約２時間〜約５時間にわたって行なうことが
できる：温度が高ければ高い程、より短い反応時間を必
要とするが、温度が高いと炭を生ずることがある。この
反応のためにトリフェニルホスフィツト、第３級アミン
、オクタン酸第１スズまたは多価フェノールのようなエ
ポキシ−カルボキシル触媒が必要である。この反応に良
好に作用することが見出された好適なエポキシ−カルボ
キシル触媒はトリフェニルホスフィツトである。

得られたエポキシゴムを冷却すると、固体状の脆い反応
生成物が得られる。該反応生成物を好適には０．６４ｃ
ｍ（１／　４インチ）またはそれ以下に破砕及び粉砕す
る。該反応生成物は約１０００〜約３０００、好適には
約１５００〜約２５００のエポキシ当量（Ｅ　、Ｅ　、
Ｗ）、０〜０．５の酸価及び約り５℃〜約１００℃の軟
化点をもたねばならない。一旦、溶媒が存在すると、完
全に除去することが非常に困難であり、残存する溶媒が
絶縁特性に悪影響を及ぼすために、いずれの反応剤中に
も、生成物中にも溶媒を存在させてはならない。

本発明方法の次工程において、約３０％〜約７０％の第
２固体エポキシ樹脂、約５％〜約３５％のエポキシゴム
、約５％〜約２５％の酸無水物硬化剤、約５％〜約４０
％のマイカ充填剤、及び約１０％〜約５０％のガラス繊
維を調合することによって被覆用粉体を調製する。この
組成物に使用する第２エポキシ樹脂はエポキシゴムを調
製する際に使用したエポキシ樹脂と同じエポキシ樹脂で
ある必要はない、酸無水物硬化剤はいずれのものも使用
することができるが、酸無水物硬化剤は環状非芳香族１
酸無水物が好適である。これは環状非芳香族１酸無水物
がより柔軟な生成物を製造するなめである。適当な１無
水物頚はへキサヒドロフタル酸無水物、テトラヒドロフ
タル酸無水物、フタル酸無水物を包含し、またトリメリ
ット酸無水物またはポリアゼライン酸無水物のような１
酸無水物てないものも使用することができる。テトラヒ
ドロフタル酸無水物はより柔軟な生成物を生ずるために
好適な酸無水物である。酸無水物硬化剤のための適宜成
分は約０．０１％〜１％〜約５進剤である。促進剤の好
適量は約０．１％〜約１％であり、好適な促進剤は第４
級ホスホニウム塩である。使用可能な他の促進剤はオク
タン酸スズ、ベンジルジメチルアミンのような第３級ア
ミン類、第４級ホスホニウム塩類、及びフルオロボレー
ト得られる絶縁材が充分な耐電圧性をもつためにはマイ
カ充填剤が存在しなければならない、マイカ充填剤はフ
レークまたは粉末として使用することができ、天然産物
であっても、合成品であってもよく、シラン頚のような
表面処理剤で処理を行なったものであっても、処理を行
なわないものであってもよい。直径０．６４ｃｍ（１／
４インチ）までのマイカ粒子を使用することができるが
、好適な寸法は３２５メツシュ以下のものである。マイ
カ粒子の好適量は約１０％〜約３０％の範囲である。

ガラス繊維は公称的０　、１２　ｍｍ（０，００５１イ
ンチ）の繊維直径をもち、０．１６〜０．６４ｃ輪（１
／１６〜１７４インチ）の長さにハンマーミルされた連
続ガラスフィラメントが好適である。ガラス繊維の、Ｊ
ｌは約１０％〜約３０％の範囲が好適である。

更に、被覆用粉体は適宜成分例えば約１％〜約１０％の
顔料、約０．２％〜約５％のポリアクリ＋、に＝ｔ　す
）ｌ＋　：／　Ｉ＋　　１−ン７７１ト　　ら　ｆｒ　
博ｈ　　ｆｌｌ　蕗審１　　　ｈ０．５％〜約１０％の
均染剤として作用するベンゾイン、及び約０．２％〜約
５％のオクタデシル３−（３’、５°−ジ−ターシャリ
−ブチル−４°−ヒドロキシフエニル）プロピオネート
またはテトラキス［メチレン３−（３°、５′−ジ−タ
ーシャリ−ブチル−４′−ヒドロキシフェニル）プロピ
オネートコメタンのような酸化防止剤を含有することが
できる。

被覆用粉体の成分を混合した後、得られた混自物を好適
には約２００ミクロン以下の粒子寸法へ破砕及び粉砕す
る。絶縁済み線のコイルまたは他の電気装置への被覆用
粉体の塗布は種々の方法で行なうことができる。塗布の
好適な方法は前記コイルまたは電気装置などの部材を被
覆用粉体の融点以上に加熱し、該部材を被覆用粉体の流
動床へ浸漬することにある。被覆用粉体を溶融及び流動
させるために必要な温度は被覆用粉体を調製する際に使
用する成分に依存するが、この温度は一般に１００〜２
００℃であり、通常的１２５℃〜約１９０℃である。加
熱済みコイルまたは電気装置を流動床中の被覆用粉体に
接触させると、被覆用粉体は溶融及び流動してコイルま
たは電気装置の重量当り熱容量及び流動床中に残存する
時間の長さに依存する厚さでコイルまたは電気装置を被
覆する０次に被覆済みコイルまたは電気装置を流動床か
ら取り出し、加熱し、コイルまたは電気装置上の溶融被
膜を硬化される。硬化時間及び温度もまた使用する組成
物に依存する。また、被覆用粉体は静電塗装用ガンのよ
うな他の方法も適用できる。

以下に実施例（以下、特記しない限り単に「例」と記載
する）を挙げ、本発明を更に説明する。

１　エボ　シゴムー　　：５７５〜７００のＥ　、Ｅ　、Ｗをもち、商標名エポン
６６２（Ｅｐｏｎ６６２）としてシェル・ケミカル・カ
ンパニー（Ｓ　ｈｅｌｌ　Ｃｈｅ＋＋＋１ｃａｌ　Ｃｏ
ｍｐａｎｙ）から販売されている固体ジグリシジルエー
テルとスフエノールＡ（Ｄ□ＧＥＢＡ）樹脂５０重量部
、８７５〜１０２５のＥ　、Ｅ　、Ｗをもち、商標名エ
ポン１００４としてシェル・ケミカル・カンパニーから
販売されている固体ＤＧＥＢＡ樹脂２２重量部、カルボ
キシル官能価１．８５で３５００の分子量、１７％のア
クリロニトリル含量、２７℃で１２５．０００ｃｐｓの
ブルックフィールド粘度及び０．９の比重をもち、ビー
・エフ・グツドリッチ・カンパニー（Ｂ　、Ｆ　、Ｇす
ｏｄｒｉｃｈ　Ｃｏｍｐａｎｙ）よりハイカーＣＴ　Ｂ
　Ｎ　（１３００Ｘ８）［Ｈｙｅａｒ　ＣＴＢＮ（１３
００Ｘ８）］として販売されているＣＴＢＮ３１重量部
、及びトリフェニルホスフィツト触媒０．０６重量部を
調合して組成物を得た。該組成物を１００℃で６時間反
応させ、得られた生成物を冷却し、粉砕し、チッピング
した。

九−１以下に記載する組成をもつ５種の被覆用粉体を調製した
：・ビ、：べ、：組成物【上　　　　　　上１１土１ＤＥＲ６６２（注１）　　　　　　４４．４エポン１０
０４　　　　　　　　　　２２．２エポン１００フ（注
２）　　　　　　　　　　　４８．１　４８．１　５３
．９　４５．７例１からのエポキシゴム　　　　　　　
５．８５．８　　　　５．５トリメリツト酸無水物　　
　　　　　　１０．８　１０．８　１０．８テトラヒド
ロフタル酸無水物　　　　　　　　　　　　　　８．０
ジシアンジアミド　　　　　　　４．７トリブチルスズ
アセテート　　　　　　０．０５　０．０５　０．０５
　０．０２カテコール　　　　　　　　　　　　　０．
５　０．５　０．５促進剤（注３）　　　　　　　　　
　　　　０．２５　０．２５　０．２５マイカ（３２５
メツシュ）　　　　　　　　３２．５　１０．８　１０
．８　１５．４カラス繊維　　　　　　　　　　２６．
７　　　　２１．フ　２１．７　２０．５黄色顔料　　
　　　　　　　　　２．０　１．９　１．９　１．９　
１．８（注１）：　ＤＥＲ６６２はダウ・ケミカル・カ
ンパニー（ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ、）より販売
されているＥ、Ｅ　、Ｗ５７５〜７００をもつ固体ＤＧ
ＥＢＡ樹脂である。

（注２）：エポン１００フはシェル・ケミカル・カンパ
ニーより販売されているＥ、Ｅ、Ｗ２Ｏ００〜２５００
をもつ固体ＤＧＥＢＡである。

（注３）：第４級アミン類の混合物と思われるコルドパ
・ケミカルズ（Ｃｏｒｄｏｂａ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）
より販売されている商標付き促進剤。

上述の組成物において、組成物１．２、及び４は本発明
範囲外の組成物（比較例）である。これはそれぞれマイ
カ、酸無水物硬化剤、ガラス繊維、及びエポキシゴムが
不在であるためである。組成物を２００ミクロン以下の
粒子寸法へ粉砕した。

以下の表には被覆用粉体組成物の若干の特性及び市販の
被覆用粉体との比較を記載する。

上述の表は本発明の組成物すなわち組成物３及び５が全
ての面で他の組成物より優れていることを示すものであ
る。市販の粉本、組成物１及び５、及びマイカ型ＶＰＩ
系絶縁体の耐電圧性を２３℃及び９５００ボルト／ｍ鴫
（２４０ボルト／ミル）の応力で試験した。第２図に結
果を記載するが、この結果は被覆用粉体組成物５は被覆
用粉体組成物１及び市販の被覆用粉体組成物より優れて
おり、且つ６０％の損傷率で、前記ＶＰＩ系絶縁体と同
様に良好なものであることを示すものである。これらの
結果は第２図中の横軸が対数目盛りであるために特に顕
著である。

３　　′口　；　：宍　佐種々の被覆用粉体を長さ４５．７２ｃｍ（１８インチ）
＞＜　１．９　ｃｍ（０，７５インチ）×３．２ｎｕａ
（０，１２５インチ）のＵ字型の長方形銅板上に塗布し
た。個々の被覆用粉体を試験するために５枚の銅板を使
用した。比較のために、マイカ−ポリエチレンテレフタ
レートテープで包装し、次に真を含浸したガラス繊維を
巻き付けた線のコイル４囮が耐湿性試験に含まれた。

５％塩水溶液中に試料の長さの８０％を含浸し、試料の
絶縁体に１３３０ボルトＡＣの電圧を印加した。以下に
記載する表には絶縁体が損傷するまて゛の時間を記載す
る。

１２１フ　　　　　　　２１４８　　　　　　１２７０
　　　　　　　８３７３６８　　　　　　　　１２９９
　　　　　　　１０３フ　　　　　　　８９９上述の表
は本発明の被覆用粉体すなわち組成物らが耐湿性に関し
て明らかに優れていることを示すものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法により絶縁された巻き線コイルの好
適な実施態様を示す等角断面図であり、図である。図中
】　１・・・心線、２・・・６絶縁体、３・・・コイル
、４・・・絶縁体。

Claims

【特許請求の範囲】１、（１）固体エポキシ樹脂３０〜７０％；（２）５〜
５０％の溶媒不在のカルボキシル末端停止基をもつアク
リロニトリル−ブタジエンコポリマーと５０〜９５％の固体エポキシ樹脂の溶媒不在反応生成物よりなるエポキシゴム５〜３５％；（３）酸無水物硬化剤５〜２５％；（４）マイカ充填剤５〜４０％；及び（５）ガラス繊維１０〜５０％、を含有してなる被覆用粉体。２、固体エポキシ樹脂がエポキシゴムに使用する固体エ
ポキシ樹脂と同じ固体エポキシ樹脂である特許請求の範
囲第１項記載の被覆用粉体。３、酸無水物硬化剤が１酸無水物である特許請求の範囲
第１項記載の被覆用粉体。４、１酸無水物がテトラヒドロフタル酸無水物である特
許請求の範囲第３項記載の被覆用粉体。５、被覆用粉体が０．２〜５％の流れ調整剤を含有する
特許請求の範囲第１項記載の被覆用粉体。６、被覆用粉体が０．５〜１０％のベンゾインを含有す
る特許請求の範囲第１項記載の被覆用粉体。７、被覆用粉体が０．２〜５％の酸化防止剤を含有する
特許請求の範囲第１項記載の被覆用粉体。８、被覆用粉体が１〜１０％の顔料を含有する特許請求
の範囲第１項記載の被覆用粉体。９、マイカ増量剤は３２５メッシュ以下である特許請求
の範囲第１項記載の被覆用粉体。１０、被覆用粉体を２００ミクロン以下の粒子寸法に粉
砕してな特許請求の範囲第１項記載の被覆用粉体。１１、（１）第２固体エポキシ樹脂４０〜６０％；（２
）エポキシゴム５〜１５％；（３）酸無水物硬化剤５〜１５％；（４）マイカ充填剤１０〜３０％；及びガラス繊維１０〜３０％、を含有してなる特許請求の範囲第１項記載の被覆用粉体
。１２、被覆用粉体が酸無水物酸化物用促進剤を０．０１
〜５％含有してなる特許請求の範囲第１項記載の被覆用
粉体。１３、促進剤が０．１〜１％の第４級ホスホニウム塩か
らなる特許請求の範囲第１項記載の被覆用粉体。１４、（Ａ）（１）カルボキシル末端停止基をもつアク
リロニトリル−ブタジエンコポリマー５〜５０％と、（２）第１固体エポキシ樹脂５０〜９５％を反応させる
ことによってエポキシゴムを調製し；（Ｂ）（１）第２固体エポキシ樹脂３０〜７０％；（２
）前記エポキシゴム５〜３５％；（３）酸無水物硬化剤５〜２５％；（４）マイカ充填剤５〜４０％；及び（５）ガラス繊維１０〜５０％を含有してなる組成物を
調製し；且つ（Ｃ）前記組成物を粉砕して被覆用粉体を形成する、ことを特徴とする被覆用粉体の製造方法。