JPS6121379B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気絶縁導体の製造法に関する。さら
に詳しくは、本発明に電気泳動法を利用した電気
絶縁導体の製造法に関する。 従来、電気機器に用いる電気絶縁導体は、電気
導体を無機、有機または無機―有機複合系の多孔
質絶縁材に巻回したコイルに含浸樹脂を含浸させ
たのち、加熱硬化させて巻回されている。しか
し、この製造法には電気導体を多孔質絶縁材に巻
回する工程に多くの人手を要し、かつ作業能率が
きわめて低いという欠点があつた。 本発明者らはこれまでに、前記従来の製造法の
欠点の１つである電気導体を多孔質絶縁材に巻回
する工程を省くことのできる電気絶縁導体の製造
法として、マイカ粉と水分散ワニスを水中に分散
させてえられる電着塗料を用い、電気泳動法によ
つて電気導体表面に絶縁層を形成させる方法を開
発してきている（特開昭53−921298号、特開昭51
−39178号および特開昭51−114602号の各公報参
照）。しかし、それらの方法では形成できる絶縁
層の厚さが制限されており、たとえば高圧回転機
などの高電圧を印加される電気機器に用いられる
電気絶縁導体において要求される絶縁層の厚さを
うることができない。すなわち、それらの方法に
よれば均一な電着析出層がえられるのは約1.0mm
程度までであり、それよりも厚い電着析出層をえ
ようとするばあいには電着析出層の含水率が高く
なるため、そのしまりがわるく、電着塗料から引
き上げる際にタレ現象を生じてしまう。 本発明者らはかかる電気泳動法を用いた電気絶
縁導体の製造法の問題点を克服すべく鋭意研究を
重ねた結果、マイカ粉と粒径の異なる２種以上の
水分散ワニスを使用することにより、電着析出層
の膜厚をを大きくできることを見出し、本発明を
完成するにいたつた。 すなわち本発明は、 マイカ粉および固形分の粒子径の異なる２種の水
分散ワニスを水中に分散してえられる電着塗料
に、電気導体を浸漬し、電気泳動法により電気導
体表面に電着析出層を形成させ加熱乾燥したの
ち、含浸樹脂を含浸させ加熱硬化させることを特
徴とする電気絶縁導体の製造法に関する。 本発明によれば、電着析出層の含水率が低くな
るため電着析出層のしまりがよくなり、２mm以上
の膜厚を形成させても、従来のようなタレ現象を
生ずることがない。またえられる電着析出層に対
する含浸樹脂の浸透性もよい。 マイカ粉末の粒径は、35メツシユ篩を通過する
ものが好ましく、それよりも大きな粒子径を有す
るものを使用したばあい、電着析出層のしまりが
わるくなり、また均一な膜厚をうることができな
くなる。 水分散ワニスはエポキシエステル系ワニス、ア
クリル系ワニス、ポリエステル系ワニスなどが好
適に用いられる。これらのワニスはその固形分の
粒子径の小さなものおよび粒子径の大きなものの
２種が用いられるが、前者は約0.005〜0.02μｍ
の範囲の粒子径のものが好ましく、後者は約0.04
〜0.10μｍの範囲の粒子径のものが好ましい。粒
子径の小さな水分散ワニスとして、粒子径が
0.005μｍ未満のものを用いると電着析出層中で
のマイカ含有率が小さくなり、含浸樹脂の含浸性
が低下し、かつえられる電気絶縁導体の熱的およ
び電気的特性がわるくなる。粒子径が0.02μｍよ
りも大きいものを用いると電着析出層のの含水率
が高くなり、所望の膜厚をうることができなくな
る。粒子径の大きな水分散ワニスとして、粒子径
が0.04μｍ未満のものを用いると電着析出層中の
マイカ含有率の分布が不均一になり、その結果、
電着浴から引き上げる際にタレ現象などが生ず
る。粒子径が0.10μｍよりも大きいものを用いる
と電着折出層の含水率が高くなり、電着浴から引
き上げる際にタレ現象などが生ずる。 粒子径の小さい水分散ワニスと粒子径の大きな
水分散ワニスの使用量の割合は、粒子径の大きな
水分散ワニス100重量部（固形分として）に対
し、粒子径の小さい水分散ワニス20〜120重量部
（固形分として）を用いるのが好適である。後者
を20重量部末満で用いると電着析出層の含水率が
高くなり、120重量部よりも多く用いるとマイカ
含有率の分布が不均一となり、いずれのばあいも
電着浴から引き上げる際にタレ現象が生じるため
好ましくない。 つぎに製造例、実施例および比較例をおげて本
発明をより詳細に説明するが、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。なお以下
の製造例、実施例および比較例において部は重量
部であり、％は重量％である。 製造例 １ （エポキシエステル系水分散ワニスの製造） エピコート（米国シエルケミカル社製）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部を140〜150℃で約１時間加熱反
応させて酸価30〜60のエポキシエステル樹脂をえ
た。このものにキシレン20部およびアセトン50部
を加え、120℃で加熱しながら均一溶液とした。
つぎにこの溶液を約0.2％のアンモニアを含む60
〜80℃の温水中に撹拌しながら加えて分散させた
のち、チツ素ガスをバブリングさせてアンモニア
を揮散させ、pH7.0〜8.0の水分散ワニスをえ
た。水分散ワニスの粒子径はpH調節によつて
0.05〜0.09μｍの範囲とした。この水分散ワニス
は、さらに透析チユーブにとり、純水中で雑イオ
ンを除去し、比抵抗2500Ω・cmに調節した。 製造例 ２ （アクリル系水分散ワニスの製造） ラウリル硫酸エステルソーダ1.0部およびイオ
ン交換水500部からなる混合物をチツ素気流中で
30分間撹拌し、ついでアクリロニトリル50部、ス
チレン35部、エチルアクリレート10部およびグリ
シジルメタクリレート５部を加え、さらに過硫酸
アンモニウム0.5部および亜硫酸水素ナトリウム
0.15部を水50部に溶解させた溶液を加えて70℃で
約３時間反応させ、pHが約5.0の水分散ワニスを
えた。この水分散形ワニスは、さらに透析チユー
ブ（米国ビスキング社製のシームレスセルローズ
チユーブ）にとり、純水中で雑イオンを除去し、
比抵抗約2000Ω・cmに調節した。 この水分散ワニスは乳化重合時に乳化剤として
のラウリル硫酸エステルソーダの添加量を調節す
ることになり、約0.01〜0.02μｍの所望の粒子径
とすることができた。 実施例 １ イオン交換水で充分に水洗した35メツシユ通過
のマイカ粉85部、製造例１でえたエポキシエステ
ル樹脂系水分散ワニスをその固形分として13部お
よび製造例２でえたアクリル樹脂系水分散ワニス
をその固形分として２部を混合し、ついで全不揮
発分が15％となる量のイオン交換水を加えて充分
に撹拌し、均一に分散した電着塗料をえた。なお
各水分散ワニス中の固形分の粒子径は、エポキシ
エステル樹脂系水分散ワニスでは0.05μｍのもの
を用い、アクリル樹脂系水分散ワニスでは0.01μ
ｍのものを用いた。 この電着塗料液中に、あらかじめガラス繊維を
機械巻きした素線を成形して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25秒間印加し、電着析出層を
形成させた。ついでこのものを150℃で１時間加
熱乾燥させて、膜厚1.0mmの皮膜をえた。この電
着析出層を形成させたコイルをさらに、
Epon828／HN2200からなるエポキシ樹脂液中に
浸漬し、真空含浸したのち、加熱硬化させて所望
の電気絶縁導体をえた。 実施例 ２ 直流電圧100Vの印加時間を50秒間としたほか
は実施例１と同様にして実験を行い、電気絶縁導
体をえた。 実施例３〜10 電着塗料の組成および直流電圧100Vの印加時
間を第１表に示すものに代えたほかは実施例１と
同様にして実験を行ない、電気絶縁導体をえた。 以上の実施例１〜10において、電着析出層を形
成後、コイルを電着塗料から引き上げる際には電
着析出層のタレ現象はまつたくみられなかつた。
またえられた電着析出層のマイカ粉の分布は均一
であつた。 比較例１〜２ 電着塗料の組成および直流電圧100Vの印加時
間を第１表に示すものに代えたほかは実施例１と
同様にして実験を行ない、電気絶縁導体をえた。 電着析出層を形成後、コイルを電着塗料中から
引き上げる際には、比較例１では若干のタレ現象
がみられ、比較例２ではかなりのタレ現象がみら
れた。またえられた電着析出層のマイカ粉の分布
は、比較例１および２の両者との不均一であつ
た。さらに比較例２では電着析出層に対する含浸
樹脂の浸透性がわるく、必要な樹脂皮膜を有る電
気絶縁導体をうることができなかつた。 第１表に、実施例１〜10および比較例１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日間加熱劣化させたの
ちの絶縁破壊電圧（BDV）および誘電正接（tan
δ）の値を示す。それらの値からわかるように、
実施例１〜10でえられた電気絶縁導体は劣化後も
絶縁破壊電圧および誘電正接の値に顕著な変化は
みられないが、比較例１でえられた電気絶縁導体
はそれらの値に顕著な変化がみられ、電気絶縁層
が熱によつてかなり劣化することがわかる。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マイカ粉および固形分の粒子径の異なる２種
   の水分散ワニスを水中に分散してえられる電着塗
   料に、電気導体を浸漬し、電気泳動法により電気
   導体表面に電着析出層を形成さて加熱乾燥したの
   ち、含浸樹脂を含浸させ加熱硬化させることを特
   徴とする電気絶縁導体の製造法。 ２ マイカ粉100重量部に対し、水分散ワニスの
   固形分５〜30重量部を用いることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の製造法。 ３ マイカ粉の粒径が35メツシユ篩通過のもので
   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 前記２種の水分散ワニスが固形分の粒子径
   0.005〜0.02μｍの水分散ワニスおよび固形分の
   粒子径0.04〜0.10μｍの水分散ワニスである特許
   請求の範囲第１項、第２項または第３項記載製造
   法。 ５ 前記２種の水分散ワニスがエポキシエステル
   樹脂系水分散ワニスおよびアクリル樹脂系水分散
   ワニスである特許請求の範囲第１項、第２項、第
   ３項または第４項記載の製造法。