JPS5815931B2 - 絶縁処理された電気機器コイルの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は絶縁処理された電気機器コイルの製造法に関す
る。

従来の滴下絶縁処理法は一般に７０〜１６０℃に予熱し
た電気機器コイルを水平又は一定角度に傾斜させて回転
させながら、そのコイル上に不飽和ポリエステル樹脂、
エポキシ樹脂などの無廐剤型ワニスを滴下させ、コイル
内にワニスを均一に浸透させると共に、これを１２０〜
１５０℃の温度で３０〜１２０分程度の加熱を行なって
硬化せしめる方法である。

この滴下絶縁処理法は従来のワニス浸漬絶縁処理法に比
べると絶縁処理時間が大幅に短縮でき、処理設備及び作
業場占有面積が大幅に縮少でき、かつ、連続自動化が可
能になるなど極めて経済的、合理的な絶縁処理法として
実用化されてきた。

しかし、従来の不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂
等の無溶剤形ワニスを使用する限り、さらに大幅な絶縁
処理時間の短縮、加熱硬化中の反応性モノマ等の揮発量
及び臭気の抑制が不十分であった。

本発明は、このような従来の欠点を解決するためになさ
れたもので、本発明は紫外線硬化性を有する絶縁ワニス
を電気機器コイルに滴下含浸処理後、紫外線照射ついで
高周波加熱により硬化させる絶縁処理された電気機器コ
イルの製造法に関する。

本発明によって短時間の硬化で硬化中に揮散する反応性
モノマ等の揮発成分の発生量を減少せしめて絶縁処理さ
れた電気機器コイルが製造される。

すなわち、本発明を用いて電気機器コイルの絶縁処理を
行なえば処理時間は従来の不飽和ポリエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂等の無溶剤形ワニスを滴下絶縁処理した場合
の予熱時間を除いて約１／４以下になり、揮発成分の揮
発量も紫外線により表面層を短時間で硬化できるため、
表面及び内部からの揮発が抑制され従来の加熱硬化法の
約１１５以下になる。

本発明の絶縁処理された電気機器コイルの製造法の一例
を図によって説明すれば、例えば第１図に示した６ステ
ーシヨンのターンテーブル１のコイル着脱部■のチャッ
ク２にコイルを取付け、次に高周波予熱部■で高周波コ
イル３により予熱される。

予熱は必ずしも必要でない。次にワニス滴下部Φで、コ
イル上にワニス定量滴下ポンプ４により、ワニスを滴下
させたあと、紫外線照射部■。

■でランプ室７内の紫外線ランプ５により紫外線を照射
して、ワニス表面層を硬化させる。

さらに、後加熱部０で高周波コイル６により加熱処理さ
れて、硬化が終了し、コイル着脱部■でコイルがはずさ
れる。

なお、Φ、○、■工程では、ワニスの余滴防止とコイル
全体に紫外線を照射するためチェック２を自転させてコ
イルは回転される。

第１図は本発明に用いられる装置の一例であって本発明
で用いる装置は第１図に示すものに制限されない。

本発明で使用される高周波加熱装置の高周波コイルの形
状出力等はコイルのコア径、積厚に合わせて設計する必
要があるが、周波数は５〜５００ＫＨｚのもの、電源は
発電機、火花式、電子管式などが使用できる。

本発明の紫外線としては光の波長範囲として２０００Ａ
〜６０００Ａのものが使用でき、光源とじては高圧水銀
灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、アーク灯などが使
用でき本本発明に使用する紫外線硬化性を有する絶縁ワ
ニスとしては不飽和ポリエステル、架橋性単量体光増感
剤、必要に応じて、ラジカル重合開始剤、硬化促進剤、
重合禁止剤を含有する不飽和ポリエステル樹脂組成物、
アクリル酸エステルのオリゴマーおよび／またはメタク
リル酸エステルのオリゴマー、架橋性単量体、光増感剤
、必要に応じてラジカル重合開始剤、硬化促進剤、重合
禁止剤を含有する組成物、アクリル変性ポリブタジェン
、ポリブタジェン、不飽和エポキシエステルなどの紫外
線によって硬化可能な樹脂はすべて使用できる。

また必要に応じて無機質光てん剤として石英ガラス粉末
、水利アルミナ粉末、メルク、炭酸カルシウム、マイカ
、マイカ粉、合成雲母、合成雲母粉、酸化アルミナ、シ
リカなども使用できる。

さらに詳しく述べれば、不飽和ポリエステルは１醸成分
とアルコール成分から、場合によっては酸成分、アルコ
ール成分、変性成分とから合成される。

酸成分としては、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル
酸、イタコン酸、シトラコン酸、エンドメチレンテトラ
ヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒド
ロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸などの不飽
和酸、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフ
タル酸、アジピン酸、安息香酸などの反応性の不飽和結
合を有しない酸、大豆油、トール油、ヤシ油、ヒマシ油
などの植物油脂肪酸およびこれらの誘導体等が用いられ
る。

アルコール成分としては、エチレングリコールプロピレ
ングリコール、ジエチレンクリコール、ジエチレンクリ
コール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、グ
リセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリト
ールなどが使用される。

変性成分としては、シンクロペンタジェン、シクロペン
タジェンおよびこれらの誘導体が使用できる。

架橋性単量体としては、スチレン、ビニトルエン、α−
メチルスチレン、ターシャリ−ブチルスチレン、クロロ
スチレン、シヒニルベンゼン、各種メタクリル酸エステ
ル、各種アクリル酸エステル、ジアリルフタレート、ジ
アリルイソフタレート、マレイン酸ジエヌテル、フマル
酸ジエステル、イタコン酸エステルなどが使用される。

光増感剤としては、ベンゾイン、ベンゾイン、チルエー
テル、ペンツインインプロピルエーテル、ペンツインフ
ェニルエーテルナトのペンツインエーテル類、ベンゾイ
ンチオエーテル類、ベンゾフェノン、アセトフェノン、
２−エチルアントラキノン、ペンツインエーテル−ミヒ
ラーケトン系および塩化デシルなど任意のものが使用で
きる。

ラジカル重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイ
ド、アセチルパーサキサイド等のアシルパーオキサイド
、ターシャリ−ブチルパーオキサイド、キュメンヒドロ
パーオキサイド等のヒドロパーオキサイド、メチルエチ
ルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサ
イド等のケトンパーオキサイド、ジターシャリ−ブチル
パーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等のアルキル
パーオキサイド、ターシャリ−ブチルパーベンゾエート
、ターシャリ−ブチルパーオキシアセテート等のオキシ
パーオキサイド等が用いられる。

硬化促進剤としては、鉄、コバルト、鉛、マンガン、ニ
ッケル、スズ、亜鉛等のオフテン酸、オクテン酸塩が用
いられる。

重合禁止剤としては、ハイドロキノン、パラターシャリ
−ブチルカテコール、ピロガロール等のキノン類、その
他一般に使用されるものが用いられる。

アクリル酸エステルのオリゴマー、および／またはメタ
クリル酸エステルのオリゴマーとは、通常の各官能メタ
クリル酸エステルの共重合体、および単独重合体が用い
られる。

つぎに本発明の実施例、比較例を示す。

なお、実施例、比較例中で部および係とあるのは重量部
、重量部である。

〔ワニスＡの作成〕

無水マノイン酸９８ｇ（１モル）、無水フタル酸７４ｇ
（０，５モル）、大豆油脂肪酸２８２ｇ（０，５モル）
、プロピレングリコール１６７．２ｇ（２，２モル）を
四つログラスに仕込み、ちつ素ガス吹き込み下に攪拌し
、１８０℃１時間保ち、２１０°Ｃ〜２２０℃で反応を
続け、酸価２０．０の不飽和ポリエステルＡを得た。

この不飽和ポリエステルにハイドロキノン０．３ｇ、オ
クテン酸コバル）０．６＆、スチレン２５０ｇを加え混
合攪拌したあとアエロシール＃３８０（日本アエロシー
ル製）１５ｇを３本ロールで３回線りし、過酸化ベンゾ
イル６ｇを加え混合攪拌し均一な酢液ワニスＡを得た。

〔ワニスＢの作成〕

ワニスＡ１００ 部とベンゾインエチルエーテル１部を
混合攪拌しワニスＢを得た。

〔ワニスＣの作成〕

前記不飽和ポリエステルＡ６０部、スチレン４０部、ハ
イドロキノン０．０２部、オクテン酸コバル）０．２部
、過酸化ベンゾイル１部を混合攪拌し均一な酢液ワニス
Ｃを得た。

〔ワニスＤの作成〕

ワニスＣ１００部にベンツインエチルエーテル１部を加
え混合攪拌しワニスＤを得た。

〔ワニスＥの作成〕

末端メタクリル基ポリブタジェンＴＥ−２０００（日本
曹達製）６０部、スチレン４０部、ハイドロキノン０．
０２部、オクテン酸コバルト０．５ 部、過酸化ベンゾ
イル１部を混合攪拌し、均一な樹脂液のワニスＥを得た
。

〔ワニスＦの作成〕

ワニスＣ１００部にベンゾイルインプロピルエーテル１
部を加え、混合攪拌しワニスＦを得た。

〔ワニスＧの作成〕

シェル化学製エポキシ樹脂ＥＰ１００Ｉ（エポキシ当量
４７０）９４０部、メタクリル酸１７２部、ベンジルメ
チルアミン４部、ハイドロキノン０．１部を四つ目フラ
スコに仕込み１１５℃で反応させ、酸化が５．２になっ
た時反応をやめ、得られた反応生成物４０部、不飽和ポ
リエチレンＡ２０部、スチレン４０部、オクテン酸コバ
ル）０．５部ジメチルアニリン０．１部、過酸化ベンゾ
イル１部を十分攪拌し均一な樹脂液ワニスＧを得た。

〔ワニスＨの作成〕

ワニスＧ１００部、ベンツインエチルエーテル１部を混
合攪拌し、ワニスＨな得た。

比較例 １ チャックによりコンベアにとりつげられたコア内径７０
ｍｍｅコア積厚３５ｍｍの固定子コイルを１２０℃の予
熱炉で３０分子熱した後、炉から出して約３０回／分で
回転させながら、これに上方のワニス定量滴下ポンプか
らの内径５ａｍのノズルを経由してワニスＡ、２０ｇを
約１．５分を要して滴下含浸を行なった。

滴下終了後１２０℃の硬化炉に入れ、約１０分間約３０
回／分で回転させてゲル化させ、ついで回転をやめて、
さらに約２０分硬化させて表面および内部が硬化した固
定子コイルを取り出した。

全ソニスの処理時間は予熱時間を含めて６１．５分であ
り、硬化によるワニスの揮発量は１７．０重量部であっ
た。

比較例 ２ 比較例１と同様にワニスＣ，２１を固定子コイルに約１
．５分で滴下した後、１２０℃で硬化させたところ約３
０分で表面、内部が硬化した。

全ワニス処理時間は１２０℃、３０分の予熱時間を含め
て６１．５分であり、硬化によるワニスの揮発量は２０
．５重量部であった。

比較例 ３ 比較例１と同様にワニスＦ、２０ｇを固定子コイルに約
１５分間で滴下した後、１２０℃で硬化させたところ、
約４０分で表面、内部が硬化した。

全ソニスの処理時間は１２０℃、３０分の予熱時間を含
めて７１．５分であり、硬化によるワニスの揮発量は２
３．７係であった。

比較例 ４ コア外径５４φ、コア積厚５０ｍｍの電機子コイルを１
２０℃で３０分子熱した後、比較例１と同様にワニスＧ
１２ｇを約１．５分で滴下した後、１２０℃で硬化させ
たところ約４０分で表面、内部が硬化し、全ワニス処理
時間は予熱時間を含めて７１．５分であり、硬化による
ワニスの揮発量は１１．５重量部であった。

実施例 ｌ 比較例１と同じ固定子コイルを第１図に示すターンテー
ブル１のコイル着脱部■のチャック２に取付け、高周波
予熱部■で高周波コイル３により予熱を１．５分行ない
、ワニス滴下部母で固定子コイルを約３０回／分で回転
させながら、ワニス滴下部のでワニスＢ２０ｇをワニス
定量滴下ポンプ４により約１．５分で滴下含浸した。

そのあと紫外線照射部■、９部で固定子コイルを回転さ
せながらコアの面から２０ｃｍの距離から紫外線Ｇ、０
部で合計３分照射して、ワニス表面層を硬化させ、次に
後加熱部０で高周波コイル６により１．５分高周波加熱
したところ表面、内部ともに硬化した。

全ワニス処理時間は７．５分であり、また硬化によるワ
ニスの揮発量は２．２重量％であった。

高周波コイル２，６による加熱は、電源３φ。

２００Ｖ、５０Ｈｚ、サイラトロン出力制御方式の出力
１０ＫＷ、周波数４００ＫＨｚの高周波加熱装置を用い
て行なった。

紫外線ランプ５はオーク製作新製ＯＲＣＣＭＨ−３００
０，４ＫＷの高圧水銀灯を使用した。

実施例 ２ ワニスＡをワニスＤに変えたほかは実施例１と同様に行
なった結果７．５分で表面及び内部が硬化した。

硬化によるワニスの揮発量は２．５重量％であった。

実施例 ３ ワニスＡをワニスＦに変えたほかは実施例１と同様に行
なった結果７．５分で表面及び内部が硬化し、硬化によ
るワニスの揮発量は２．８重量％であった。

実施例 ４ 比較例４の電機子コイルを使用し、ワニスＡをワニスＨ
に変えたほかは実施例１と同様に行なった結果、全ワニ
ス処理時間７．５分で表面及び内部が硬化した。

硬化によるワニスの揮発量は２．４重量％であった。

以上の比較例、実施例のワニス処理時間とワニス硬化時
の揮発量をまとめると表１のようになる。

表１から明らかなように本発明の電気機器コイルの製造
法においては、比較例で示した従来法と比較し、短時間
で処理でき、かつ、ワニスの揮発成分の揮発量が少なく
なり、電気機器コイル製造工程の短縮又公害上の現地か
らも非常に有利になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で行なった絶縁処理された電気
機器コイルの製造法を示す略図である。 符号の説明 １……ターンテーブル、２……チヤツク、
３……高周波コイル、４……ワニス定量滴下ポンプ、５
……紫外線ランプ、６……高周波コイル、７……ランプ
室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 紫外線硬化性を有する絶縁ワニスを電気機器コイル
   に滴下含浸処理後、紫外線照射ついで高周波加熱により
   硬化させることを特徴とする絶縁処理された電気機器コ
   イルの製造法。