JPS6121378B2 - - Google Patents
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- JPS6121378B2 JPS6121378B2 JP56071817A JP7181781A JPS6121378B2 JP S6121378 B2 JPS6121378 B2 JP S6121378B2 JP 56071817 A JP56071817 A JP 56071817A JP 7181781 A JP7181781 A JP 7181781A JP S6121378 B2 JPS6121378 B2 JP S6121378B2
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Description
本発明は電気泳動法を利用する電気絶縁導体の
新規な製造方法に関する。本発明の方法は、電気
機器のコイルなどの電気絶縁導体の製造にとくに
適するものである。 従来電気機器に用いるコイルなどの電気絶縁導
体の製造は、無機質または有機質あるいは無機質
―有機質複合系の多孔質絶縁材で巻回された電気
導体からなるコイルに硬化剤、硬化触媒および硬
化促進剤などを含有している含浸樹脂を含浸さ
せ、それを加熱硬化する方法によつている。 しかしかかる従来法は、電気導体を多孔質絶縁
材で巻回するため多くの人手を要し、かつ作業能
率がわるいこと、含浸樹脂は加熱して硬化させる
際その組成物の粘度が低下しいわゆるタレ現象が
生じること、含浸樹脂には硬化剤、硬化触媒およ
び硬化促進剤が添加配合されており長時間放置し
ておくと硬化してしまうため必然的に使用可能な
時間が制限されること、およびそのため含浸樹脂
貯蔵槽の維持管理が煩雑であることなどの欠点が
ある。 本発明者らはこれまでに、前記の従来の製造法
の欠点の1つである電気導体を多孔質絶縁材で巻
回することが省略できる方法として、マイカと水
分散性ワニスからなる電着塗料を用いた電気泳動
法による電着析出絶縁層の形成法を開発してきた
(特開昭53−921298号公報、特開昭51−89178号公
報および特開昭51−114602号公報参照)。 しかしそのような形成法には、含浸樹脂を含浸
させる前段階の電着析出絶縁層の機械的強度が弱
く、鉄心のスロツト内に装着する際に亀裂やハガ
レなどが起ることがあるといつた欠点がみられ
る。 しかるに本発明者らはそのような形成法の欠点
および従来法の残された欠点を排除すべく鋭意研
究を重ねた結果、電着析出絶縁層を形成後あらか
じめ硬化促進剤を含有させた水溶液に浸漬処理す
ることで前記のすべての欠点を解決することがで
きることを見出し、本発明を完成した。 すなわち本発明は、無機質絶縁物であるマイカ
粉と有機質絶縁物である水分散性ワニス樹脂を水
中に分散せしめてえられる電着塗料中に電気導体
を浸漬し、電気泳動法により該電気導体上に電着
析出絶縁層を形成せしめ、これを加熱乾燥後硬化
剤を含有する水溶性樹脂溶液に浸漬して加熱乾燥
させ、ついで含浸樹脂を含浸せしめて加熱硬化せ
しめることを特徴とする電気絶縁導体の製造方法
に関する。 本発明の方法によるときには、電着析出絶縁層
の含浸処理前の機械的強度が向上し、鉄心に装着
する際に生じやすい亀裂やはがれが生じず、従来
法のような硬化剤、硬化促進剤などを添加配合し
た含浸樹脂を適度の粘度に保持するための樹脂貯
蔵槽の維持管理の煩雑さや不経済性がはぶかれ、
さらに含浸樹脂のタレ現象を生ずることがなく、
含浸樹脂の塗着面への接着性が向上し、柔軟にし
て品質のいちじるしく安定した電気絶縁導体がえ
られる。 本発明に用いる水分散性ワニス樹脂は電着可能
な水分散性ワニス樹脂であればよく、たとえば好
適なものとしてアクリル系水分散形ワニス樹脂お
よびエポキシエステル系水分散性ワニス樹脂など
があげられる。用いるマイカ粉としては、この粒
径が20メツシユを通過せずかつ200メツシユを通
過するもの、とくに35メツシユを通過するものが
好ましい。その配合量は後工程の含浸樹脂の含浸
性からマイカ粉100部(重量部、以下同様)に対
して水分散性ワニス樹脂5〜30部が好適である。
また本発明に用いる水溶性樹脂としては、たとえ
ばアクリル系樹脂およびエポキシエステル樹脂な
どが好適であり、その濃度は1〜10%(重量%、
以下同様)であればよく、好ましくは1〜6%の
濃度である。さらにその水溶性樹脂に含有させる
硬化促進剤としては、水溶性の硬化促進剤が好ま
しく、たとえばトリエタノールアミンなどの有機
アミン類および2―エチル―4―メチルイミダゾ
ール(2E4MZ)などのイミダゾール類などが好
適であり、その濃度は2〜20%、好ましくは3〜
10%が用いられる。 最後の工程で用いる含浸樹脂としては、一般電
気機器に用いられる公知の熱硬化性樹脂が何ら制
限なく用いられうる。 つぎに本発明の製造法を製造例、比較例および
実施例をあげて具体的に説明するが、本発明はそ
れらの実施例のみに限定されるものではない。 製造例 (電着用水分散性ワニス樹脂) エピコート1001(シエル化学社製)100部、テ
トラヒドロ無水フタル酸25部およびエチレングリ
コール6部から酸価30〜60の酸付加エポキシ樹脂
をえた。この樹脂をアンモニアを含む温水中に分
散させたのち、チツ素ガスを吹き込むなどの方法
によりpH7.0〜8.0の水分散性ワニス樹脂をえ
た。 実施例 1 ビスフエノール形エポキシ樹脂(エピコート
1001)およびテトラヒドロ無水フタル酸を主成分
とする前記水分散性ワニス樹脂中にイオン交換水
でよく水洗した35メツシユ通過のマイカ粉を、前
記水分散性ワニス樹脂の樹脂分10部に対し100部
の割合で混合し、イオン交換水を加えてよく撹拌
し、均一に分散した全不揮発量15%の電着塗料液
を調製した。 調整された電着塗料中にあらかじめガラス繊維
を機械巻きして形成された素線を束ねた誘導電動
機用コイルを浸漬し、極間距離50cmで対向電極と
の間に直流電圧100Vを20秒間印加し、コイル上
にマイカと水分散性ワニス樹脂の樹脂分とからな
る電着析出絶縁層を形成させた。 ついで、絶縁層を形成したコイルを濃度5%の
トリエタノールアミンを硬化促進剤として添加し
た濃度2%のアクリル系水溶性樹脂中に浸漬した
のち、150℃で15分間加熱乾燥して厚さ1.0mmの皮
膜を形成した。 えられたコイルを硬化促進剤を含有しないエポ
ン828(シエル化学社製)/HN2200(日立化成工
業(株)製)(100部:98部)からなるエポキシ樹脂を
真空含浸したのち、加熱硬化(150℃、5時間)
して誘導電動機用の電気絶縁導体を製作した。 えられた電気絶縁導体はエポキシ樹脂のタレ現
象を生ずることなく、きわめて品質の安定したも
のであつた。 実施例2〜4 前記実施例1における各成分および成分比なら
びに加熱硬化時間を第1表に示した成分および成
分比ならびに時間を用いたほかは実施例1と同様
にして誘導電動機用の電気絶縁導体をえた。 比較例 ビスフエノール形エポキシ樹脂(エピコート
1001)およびテトラヒドロ無水フタル酸を主成分
とする前記水分散性ワニス樹脂中に、イオン交換
水でよく水洗した35メツシユ通過のマイカ粉を、
前記水分散性ワニス樹脂の樹脂分15部に対して
100部の割合で混入し、イオン交換水を加えてよ
く撹拌し、均一に分散した全不揮発分15%の電着
塗料液を調製した。 調整された電着塗料液中に、あらかじめガラス
繊維を機械巻きして素線を束ねた誘導電機用コイ
ルを浸漬し、極間距離50cmで対向電極との間に直
流電圧100Vを20秒間印加し、コイル上にマイカ
と水分散性ワニス樹脂の樹脂分とからなる電着析
出絶縁層を形成させた。 ついでこれを150℃で15分間加熱乾燥し、厚さ
1.0mmの皮膜をえた。えられたコイルを硬化触媒
としてオクチル酸亜鉛(Oct.―Zn)1部を添加
配合したエポキシ樹脂(エポン828/HN2200、
100部:98部)液中に浸漬して、エポキシ樹脂を
真空含浸したのち、加熱硬化(150℃、10時間)
して、誘導電動機用の電気絶縁導体をえた。 第1表に、比較例および実施例でそれぞれえら
れた電気絶縁導体の特性を評価するため、初期お
よび250℃で16日間熱劣化させたのちの絶縁破壊
電圧(BDV)および誘電正接(tanδ)の値を示
した。なお第1表の含浸樹脂の欄のGP―5は、
菱電化成(株)製の不飽和ポリエステル樹脂の商品名
である。
新規な製造方法に関する。本発明の方法は、電気
機器のコイルなどの電気絶縁導体の製造にとくに
適するものである。 従来電気機器に用いるコイルなどの電気絶縁導
体の製造は、無機質または有機質あるいは無機質
―有機質複合系の多孔質絶縁材で巻回された電気
導体からなるコイルに硬化剤、硬化触媒および硬
化促進剤などを含有している含浸樹脂を含浸さ
せ、それを加熱硬化する方法によつている。 しかしかかる従来法は、電気導体を多孔質絶縁
材で巻回するため多くの人手を要し、かつ作業能
率がわるいこと、含浸樹脂は加熱して硬化させる
際その組成物の粘度が低下しいわゆるタレ現象が
生じること、含浸樹脂には硬化剤、硬化触媒およ
び硬化促進剤が添加配合されており長時間放置し
ておくと硬化してしまうため必然的に使用可能な
時間が制限されること、およびそのため含浸樹脂
貯蔵槽の維持管理が煩雑であることなどの欠点が
ある。 本発明者らはこれまでに、前記の従来の製造法
の欠点の1つである電気導体を多孔質絶縁材で巻
回することが省略できる方法として、マイカと水
分散性ワニスからなる電着塗料を用いた電気泳動
法による電着析出絶縁層の形成法を開発してきた
(特開昭53−921298号公報、特開昭51−89178号公
報および特開昭51−114602号公報参照)。 しかしそのような形成法には、含浸樹脂を含浸
させる前段階の電着析出絶縁層の機械的強度が弱
く、鉄心のスロツト内に装着する際に亀裂やハガ
レなどが起ることがあるといつた欠点がみられ
る。 しかるに本発明者らはそのような形成法の欠点
および従来法の残された欠点を排除すべく鋭意研
究を重ねた結果、電着析出絶縁層を形成後あらか
じめ硬化促進剤を含有させた水溶液に浸漬処理す
ることで前記のすべての欠点を解決することがで
きることを見出し、本発明を完成した。 すなわち本発明は、無機質絶縁物であるマイカ
粉と有機質絶縁物である水分散性ワニス樹脂を水
中に分散せしめてえられる電着塗料中に電気導体
を浸漬し、電気泳動法により該電気導体上に電着
析出絶縁層を形成せしめ、これを加熱乾燥後硬化
剤を含有する水溶性樹脂溶液に浸漬して加熱乾燥
させ、ついで含浸樹脂を含浸せしめて加熱硬化せ
しめることを特徴とする電気絶縁導体の製造方法
に関する。 本発明の方法によるときには、電着析出絶縁層
の含浸処理前の機械的強度が向上し、鉄心に装着
する際に生じやすい亀裂やはがれが生じず、従来
法のような硬化剤、硬化促進剤などを添加配合し
た含浸樹脂を適度の粘度に保持するための樹脂貯
蔵槽の維持管理の煩雑さや不経済性がはぶかれ、
さらに含浸樹脂のタレ現象を生ずることがなく、
含浸樹脂の塗着面への接着性が向上し、柔軟にし
て品質のいちじるしく安定した電気絶縁導体がえ
られる。 本発明に用いる水分散性ワニス樹脂は電着可能
な水分散性ワニス樹脂であればよく、たとえば好
適なものとしてアクリル系水分散形ワニス樹脂お
よびエポキシエステル系水分散性ワニス樹脂など
があげられる。用いるマイカ粉としては、この粒
径が20メツシユを通過せずかつ200メツシユを通
過するもの、とくに35メツシユを通過するものが
好ましい。その配合量は後工程の含浸樹脂の含浸
性からマイカ粉100部(重量部、以下同様)に対
して水分散性ワニス樹脂5〜30部が好適である。
また本発明に用いる水溶性樹脂としては、たとえ
ばアクリル系樹脂およびエポキシエステル樹脂な
どが好適であり、その濃度は1〜10%(重量%、
以下同様)であればよく、好ましくは1〜6%の
濃度である。さらにその水溶性樹脂に含有させる
硬化促進剤としては、水溶性の硬化促進剤が好ま
しく、たとえばトリエタノールアミンなどの有機
アミン類および2―エチル―4―メチルイミダゾ
ール(2E4MZ)などのイミダゾール類などが好
適であり、その濃度は2〜20%、好ましくは3〜
10%が用いられる。 最後の工程で用いる含浸樹脂としては、一般電
気機器に用いられる公知の熱硬化性樹脂が何ら制
限なく用いられうる。 つぎに本発明の製造法を製造例、比較例および
実施例をあげて具体的に説明するが、本発明はそ
れらの実施例のみに限定されるものではない。 製造例 (電着用水分散性ワニス樹脂) エピコート1001(シエル化学社製)100部、テ
トラヒドロ無水フタル酸25部およびエチレングリ
コール6部から酸価30〜60の酸付加エポキシ樹脂
をえた。この樹脂をアンモニアを含む温水中に分
散させたのち、チツ素ガスを吹き込むなどの方法
によりpH7.0〜8.0の水分散性ワニス樹脂をえ
た。 実施例 1 ビスフエノール形エポキシ樹脂(エピコート
1001)およびテトラヒドロ無水フタル酸を主成分
とする前記水分散性ワニス樹脂中にイオン交換水
でよく水洗した35メツシユ通過のマイカ粉を、前
記水分散性ワニス樹脂の樹脂分10部に対し100部
の割合で混合し、イオン交換水を加えてよく撹拌
し、均一に分散した全不揮発量15%の電着塗料液
を調製した。 調整された電着塗料中にあらかじめガラス繊維
を機械巻きして形成された素線を束ねた誘導電動
機用コイルを浸漬し、極間距離50cmで対向電極と
の間に直流電圧100Vを20秒間印加し、コイル上
にマイカと水分散性ワニス樹脂の樹脂分とからな
る電着析出絶縁層を形成させた。 ついで、絶縁層を形成したコイルを濃度5%の
トリエタノールアミンを硬化促進剤として添加し
た濃度2%のアクリル系水溶性樹脂中に浸漬した
のち、150℃で15分間加熱乾燥して厚さ1.0mmの皮
膜を形成した。 えられたコイルを硬化促進剤を含有しないエポ
ン828(シエル化学社製)/HN2200(日立化成工
業(株)製)(100部:98部)からなるエポキシ樹脂を
真空含浸したのち、加熱硬化(150℃、5時間)
して誘導電動機用の電気絶縁導体を製作した。 えられた電気絶縁導体はエポキシ樹脂のタレ現
象を生ずることなく、きわめて品質の安定したも
のであつた。 実施例2〜4 前記実施例1における各成分および成分比なら
びに加熱硬化時間を第1表に示した成分および成
分比ならびに時間を用いたほかは実施例1と同様
にして誘導電動機用の電気絶縁導体をえた。 比較例 ビスフエノール形エポキシ樹脂(エピコート
1001)およびテトラヒドロ無水フタル酸を主成分
とする前記水分散性ワニス樹脂中に、イオン交換
水でよく水洗した35メツシユ通過のマイカ粉を、
前記水分散性ワニス樹脂の樹脂分15部に対して
100部の割合で混入し、イオン交換水を加えてよ
く撹拌し、均一に分散した全不揮発分15%の電着
塗料液を調製した。 調整された電着塗料液中に、あらかじめガラス
繊維を機械巻きして素線を束ねた誘導電機用コイ
ルを浸漬し、極間距離50cmで対向電極との間に直
流電圧100Vを20秒間印加し、コイル上にマイカ
と水分散性ワニス樹脂の樹脂分とからなる電着析
出絶縁層を形成させた。 ついでこれを150℃で15分間加熱乾燥し、厚さ
1.0mmの皮膜をえた。えられたコイルを硬化触媒
としてオクチル酸亜鉛(Oct.―Zn)1部を添加
配合したエポキシ樹脂(エポン828/HN2200、
100部:98部)液中に浸漬して、エポキシ樹脂を
真空含浸したのち、加熱硬化(150℃、10時間)
して、誘導電動機用の電気絶縁導体をえた。 第1表に、比較例および実施例でそれぞれえら
れた電気絶縁導体の特性を評価するため、初期お
よび250℃で16日間熱劣化させたのちの絶縁破壊
電圧(BDV)および誘電正接(tanδ)の値を示
した。なお第1表の含浸樹脂の欄のGP―5は、
菱電化成(株)製の不飽和ポリエステル樹脂の商品名
である。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 無機質絶縁物であるマイカ粉と有機質絶縁物
である水分散性ワニス樹脂を水中に分散せしめて
えられる電着塗料中に電気導体を浸漬し、電気泳
動法により該電気導体上に電着析出絶縁層を形成
せしめ、これを加熱乾燥後硬化促進剤を含有する
水溶性樹脂溶液に浸漬して加熱乾燥させ、ついで
含浸樹脂を含浸せしめて加熱硬化せしめることを
特徴とする電気絶縁導体の製造方法。 2 前記電着塗料においてマイカ粉100重量部と
水分散性ワニス樹脂5〜30重量部からなる混合物
を用いる特許請求の範囲第1項記載の電気絶縁導
体の製造方法。 3 前記水溶性樹脂がアクリル系樹脂である特許
請求の範囲第1項記載の電気絶縁導体の製造方
法。 4 前記水溶性樹脂の濃度が1〜10重量%である
特許請求の範囲第1項または第3項記載の電気絶
縁導体の製造方法。 5 前記硬化剤が水溶性の有機アミン類またはイ
ミダゾール類である特許請求の範囲第1項記載の
電気絶縁導体の製造方法。 6 前記水溶性樹脂中の硬化促進剤の濃度が2〜
20重量%である特許請求の範囲第1項または第5
項記載の電気絶縁導体の製造方法。
Priority Applications (8)
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