(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する熱硬化性樹脂と、該熱硬化性樹脂に溶解する１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基又はアリル基を有する多官能性ビニルモノマーと、反応開始剤としての有機過酸化物と、分散剤としての界面活性剤と、水とを混合してなり、反応性基を一つ有する単官能性ビニルモノマーを含まないことを特徴とする水分散型絶縁ワニス組成物。
【請求項２】
前記熱硬化性樹脂が、１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有するエポキシアクリレート樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の水分散型絶縁ワニス組成物。
【請求項３】
前記熱硬化性樹脂及び前記多官能性ビニルモノマーの水への溶解度が１％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の水分散型絶縁ワニス組成物。
【請求項４】
前記有機過酸化物の１０時間半減期温度が８０℃〜１４０℃にあることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の水分散型絶縁ワニス組成物。
【請求項５】
前記界面活性剤が非イオン性であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の水分散型絶縁ワニス組成物。
【請求項６】
前記界面活性剤が、１分子中に１個以上の芳香族基を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の水分散型絶縁ワニス組成物。
【請求項７】
前記界面活性剤の親水親油バランス値（Ｈ．Ｌ．Ｂ：Hydrophile-Lipophile Balance）が１５以上であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の水分散型絶縁ワニス組成物。
【請求項８】
前記水分散型絶縁ワニス組成物の水素イオン指数（ｐＨ）が５以上であることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の水分散型絶縁ワニス組成物。
【請求項９】
前記水分散型絶縁ワニス組成物が転相乳化法により得られるものであることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の水分散型絶縁ワニス組成物。
【請求項１０】
ステータコアに配置された環状のコイル全体を、請求項１〜９の何れか一項に記載の水分散型絶縁ワニス組成物で含浸し、１３０℃〜１８０℃で０．５時間〜５時間加熱して硬化させる工程を含むことを特徴とする絶縁コイルの製造方法。
【請求項１１】
ハイドロフルオロカーボンを主成分とする冷媒又は自然冷媒を主成分とする冷媒を用いた冷凍・空調装置に用いられ、その密閉容器内に、電動要素と、該電動要素により駆動される圧縮要素とが収納され、前記密閉容器の底部に冷凍機油が貯留されてなる密閉型電動圧縮機の製造方法であって、
前記電動要素のコイルの巻線を絶縁・固着するための絶縁ワニスに、請求項１〜９の何れか一項に記載の水分散型絶縁ワニス組成物を用い、該水分散型絶縁ワニス組成物を１３０℃〜１８０℃で０．５時間〜５時間加熱して硬化させる工程を含むことを特徴とする密閉型電動圧縮機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水分散型絶縁ワニス組成物、それを用いた絶縁コイル及び密閉型電動圧縮機の製造方法、並びにそれらの方法により得られる絶縁コイル及び密閉型電動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機、発電機、圧縮機などの回転機のコイルは、形成するエナメル電線の絶縁性の保持及び機械的強度の維持のために、絶縁ワニスで含浸処理されている。絶縁ワニスは、コイルの線間へ含浸させる必要があるため、低粘度の樹脂、例えば、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などを有機溶剤に溶解させた溶剤型ワニスが広く用いられてきた。【０００３】
しかし、溶剤型ワニスは、含浸後の硬化処理工程中で有機溶剤を揮散させる必要があり、多量の有機成分が揮発する。すなわち、溶剤型ワニスには、多量の揮発性有機成分に由来する安全衛生面の問題及び臭気面の問題に加えて、その揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Volatile organic compounds）が起因する大気汚染を引き起こす問題があった。これらの有機成分の揮散を防止するためには、外部に拡散させずに回収できる高価な処理装置を導入する必要があった。【０００４】
そのため、揮発の少ない高沸点の有機溶剤を用いた絶縁ワニス、及び樹脂の重合反応に取り込まれる反応性基を有する有機溶剤（反応性希釈剤）を用いた絶縁ワニスが実用化されている。後者の反応性希釈剤を用いた例として、１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する熱硬化性樹脂と、反応性希釈剤としてのエーテル結合もしくはエステル結合を有する低粘性ビニル系モノマーと、反応開始剤としての有機過酸化物とを用いた絶縁ワニスが開示されている（特許文献１を参照）。ＶＯＣの発生量を更に抑制する絶縁ワニスとして、上記の熱硬化性樹脂及び反応性希釈剤としての２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート又は２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートに加えて、相溶可能な量の水を含有させた水溶性絶縁ワニスが開示されている（特許文献２を参照）。また、１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有するエポキシアクリレート樹脂と、反応性希釈剤としてのエーテル結合もしくはエステル結合を有するビニル系モノマーと、反応開始剤としての有機過酸化物と、水と、有機化合物と水との相溶性を向上させ保存安定性を向上させるための界面活性剤とを混合した水分散型ワニスが開示されている（特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２８５８８６号公報
【特許文献２】特開２００９−２７７５４１号公報
【特許文献３】国際公開第２０１１／０１６１０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１においては、反応性希釈剤としてのビニル系モノマーは、コイルの線間への含浸が可能なレベルにワニス粘度を調整する役割であるため、熱硬化性樹脂の重合に取り込まれる量よりも過剰な量で用いられている。従って、含浸後のコイルを熱処理する際に、反応性希釈剤の一部は揮発し、その揮発量は、反応性希釈剤量が多くなると増大する。反応性希釈剤の一部が熱硬化性樹脂の重合反応に取り込まれるために、揮発量は、従来の溶剤型ワニスに比べると減少はしているが、少なからずＶＯＣが発生し、大気汚染レベルでの環境負荷の問題は残存している。【０００７】
また、特許文献２においては、熱硬化性樹脂が水に溶解しないため、これらを相溶させるために、反応性希釈剤を重量比で水の約２倍程度含有させる必要がある。この反応性希釈剤としての２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート又は２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートは、水に溶解するため、ワニス含浸後の熱処理で、水が揮発する際に溶解した反応性希釈剤が共沸現象により揮散する。従って、特許文献２においては、水を含有させているため、ＶＯＣ発生量を低減させる効果はあるものの、水に溶解する反応性希釈剤を含んだワニスであるため、ＶＯＣ発生による環境負荷の問題が残存している。【０００８】
また、特許文献３においては、水分散型ワニスに、上記特許文献２と同様に反応性希釈剤としてエーテル結合もしくはエステル結合を有するビニル系モノマーが含まれているため、ＶＯＣ発生による環境負荷の問題は残存している。また、この反応性希釈剤は水への溶解度が高いため、有機成分の乳化粒子（ミセル）のサイズが大きくなり、静置状態で、沈降しやすい傾向がある。【０００９】
このように、従来技術では、ＶＯＣ発生量を減らすために、熱硬化性樹脂の重合反応に関与する反応性希釈剤を用いているが、その含有量が過剰であること、あるいは、希釈剤として水を併用している場合でも、反応性希釈剤が水に容易に溶解するものであるため、加熱処理時に反応性希釈剤が揮散し、ＶＯＣ発生量の低減効果が小さいという課題があった。また、従来の水分散型ワニスの製造方法では、水溶性の反応性希釈剤の影響で、安定な乳化粒子が得られず、ワニスに長期の化学的安定性を付与させることができないという課題があった。更には、従来技術では、その反応性希釈剤が有機溶剤として機能し、コイルに含浸した際に、電線のエナメル被膜にクレーズを発生させ、絶縁性能の劣化を引き起こす。従って、ワニス含浸前に予備加熱によりエナメル被膜のストレスを取り除き、クレージング現象による絶縁性能の低下を抑制する対策を施す必要があった。【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電動機、発電機、圧縮機などの回転機のコイル含浸用の絶縁ワニスにおいて長期の実績がある１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する熱硬化性樹脂をベースポリマーとし、コイルの絶縁処理時にＶＯＣの発生が顕著に少なく、且つコイル巻線の、クレージング抑制、電気的絶縁確保、物理的支持、発熱抑制及び保護が可能で、長期可使時間を有する水分散型絶縁ワニス組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する熱硬化性樹脂と、該熱硬化性樹脂に溶解する１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基又はアリル基を有する多官能性ビニルモノマーと、反応開始剤としての有機過酸化物と、分散剤としての界面活性剤と、水とを混合してなり、反応性基を一つ有する単官能性ビニルモノマーを含まない水分散型絶縁ワニス組成物である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、コイルの絶縁処理時にＶＯＣの発生が顕著に少なく、且つコイル巻線の、クレージング抑制、電気的絶縁確保、物理的支持、発熱抑制及び保護が可能で、長期可使時間を有する水分散型絶縁ワニス組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る水分散型絶縁ワニス組成物は、１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する熱硬化性樹脂と、水に対する溶解度が低く且つ前記熱硬化性樹脂に溶解する１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基又はアリル基を有する多官能性ビニルモノマーと、反応開始剤としての有機過酸化物と、分散剤としての界面活性剤と、水とを混合してなり、反応性基を一つ有する単官能性ビニルモノマーを含まないことを特徴とする。
本発明の水分散型絶縁ワニス組成物は、水に対して溶解度の低い有機成分を水中にナノサイズで均一分散させたものであるため、静置状態でも乳化粒子の沈降が起こらず、分散安定性に優れる。また、本発明の水分散型絶縁ワニス組成物を加熱処理して得られる硬化物は、従来の溶剤型絶縁ワニスと同等の電気絶縁性及び高い強靭性を有している。本発明の水分散型絶縁ワニス組成物には、ワニス含浸処理工程で揮発する有機成分、具体的には、反応性基を一つ有する単官能性ビニル系モノマーのような水に溶解する反応性希釈剤が全く含まれないため、ＶＯＣ発生が限りなくゼロに近く、環境負荷が顕著に低減される。また、本発明の水分散型絶縁ワニス組成物には、溶解力のある反応性希釈剤が全く含まれないため、エナメル電線に含浸した際にクレーズが発生しにくく、エナメル電線の絶縁性能の低下を引き起こさない。
【００１４】
本発明に用いられる熱硬化性樹脂は、反応活性基として１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有するものであり、例えば、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（ビニルエステル系樹脂）、ウレタン（メタ）アクリレート樹脂、ポリエーテル（メタ）アクリレート樹脂、ポリエステル（メタ）アクリレート樹脂などが挙げられる。これらの１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する熱硬化性樹脂は、公知のものであればいかなるものであってもよい。これらの熱硬化性樹脂を単独で用いてもよいし、あるいは２種類以上を混合して用いてもよい。
【００１５】
エポキシ（メタ）アクリレート樹脂とは、（メタ）アクリル酸とエポキシ化合物との付加反応で得られた樹脂であり、エポキシ化合物の種類や（メタ）アクリル酸付加の変性割合を変えることにより、物性の異なる樹脂を得ることができる。エポキシ化合物としては、ビスフェノールＡ系、ビスフェノールＥ系、ビスフェノールＦ系、水添フタル酸系、クレゾールノボラック系、フェノールノボラック系、レゾルシン系、テクモア系ポリフェニレンエーテル系の骨格を有する化合物が挙げられる。
【００１６】
ウレタン（メタ）アクリレート樹脂は、イソシアネート化合物とポリオール化合物と水酸基含有アクリルモノマーとをウレタン化して得られた樹脂であり、組み合わせる化合物の種類や、（メタ）アクリレートの官能基数などにより、物性の異なる樹脂を得ることができる。
【００１７】
ポリエーテル（メタ）アクリレート樹脂は、エーテル結合（−Ｃ−Ｏ−Ｃ−）を主鎖に持つ鎖状高分子であり、末端に（メタ）アクリロイル基を有しているものである。
【００１８】
ポリエステル（メタ）アクリレート樹脂は、飽和二塩基酸と多価アルコールとを縮合反応させた飽和ポリエステル又はα、β−不飽和二塩基酸と多価アルコールとを縮合反応させた不飽和ポリエステルであり、いずれも末端に（メタ）アクリロイル基を有しているものである。
【００１９】
上記の熱硬化性樹脂の中でも、耐加水分解性、機械的強度及び耐熱性に優れるという点から、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂が好ましく用いられ、特に、樹脂粘度が比較的低いことから、ビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）アクリレート樹脂、ビスフェノールＥ型エポキシ（メタ）アクリレート樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ（メタ）アクリレート樹脂や、それらのアミン変性樹脂及び脂肪酸変性樹脂、あるいは下記一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）で表されるエポキシ（メタ）アクリレート樹脂がより好ましく用いられる。更に、水分散型絶縁ワニス組成物の粘度調整の容易さから、重量平均分子量が１５００以下であり、６０℃での樹脂粘度が１００００ｍＰａ・ｓ以下のエポキシ（メタ）アクリレート樹脂がより好ましい。
【００２０】
【化１】
0006037363.tif 000002
【００２１】
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立してＨ又はＣＨ3を示し、Ｒ4は下記一般式：
【００２２】
【化２】
0006037363.tif 000003
【００２３】
（式中、Ｒ5はＨ又はＣＨ3を示す）で表わされる基を示し、ｎは１〜６の整数を示す）
【００２４】
【化３】
0006037363.tif 000004
【００２５】
（式中、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8はそれぞれ独立してＨ又はＣＨ3を示し、Ｒ9は下記一般式：
【００２６】
【化４】
0006037363.tif 000005
【００２７】
（式中、Ｒ5はＨ又はＣＨ3を示す）で表わされる基を示し、ｍは１〜６の整数を示す）
【００２８】
【化５】
0006037363.tif 000006
【００２９】
（式中、Ｒ10、Ｒ11及びＲ12はそれぞれ独立してＨ又はＣＨ3を示し、Ｒ13、Ｒ14及びＲ15は下記一般式：
【００３０】
【化６】
0006037363.tif 000007
【００３１】
（式中、Ｒ5はＨ又はＣＨ3を示す）で表わされる基を示し、ｐは１〜６の整数を示す）
【００３２】
本発明に用いられる多官能性ビニルモノマーは、上記熱硬化性樹脂と同様に、反応活性基である（メタ）アクリロイル基又はアリル基を１分子中に２個以上有する。このような多官能性ビニルモノマーは、１分子中に反応活性基が複数あるため、熱硬化性樹脂の重合反応に完全に取り込まれ、また、ワニスの熱処理工程で水が揮発する際に、共沸による揮散も著しく少ない。従って、本発明の水分散型絶縁ワニス組成物は、ワニス処理工程においてＶＯＣ発生が殆どない。更に、反応活性基が複数あることで、加熱による熱硬化性樹脂の重合反応に積極的に関与し、熱硬化性樹脂の３次元架橋化を促進させることにより、硬化物の耐熱性及び機械的強度を高める効果がある。多官能性ビニルモノマーの例としては、トリメリット酸、ピロメリット酸などのカルボン酸や、トリメチロールプロパン、トリヒドロキシエチルイソシアヌレート、ペンタエリスリトールなどのアルコールと、アクリル酸、メタクリル酸、アリルアルコールなどのビニル基含有モノマーとの反応によってえられるエステル又はエーテルであり、好ましくは、２−ヒドロキシ−３−アクリロイルオキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン、１，１０−デカンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ＰＯ変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコール・ヒドロキシピバリン酸エステルジアクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート、ε−カプロラクトン変性トリス−（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート、エトキシ化グリセリントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールポリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、１，１０−デカンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、１，９−ノナンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エトキシ化ポリプロピレングリコールジメタクリレート、グリセリンジメタ���リレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートなどが挙げられる。水分散型絶縁ワニス組成物の粘度を低下させる上では、粘度（２５℃）が５０ｍＰａ・ｓ以下のものが有効である。これらを単独で用いてもよいし、あるいは２種類以上を混合して用いてもよい。
【００３３】
多官能性ビニルモノマーの配合量は、熱硬化性樹脂１００重量部に対して、好ましくは５重量部〜１００重量部であり、更に好ましくは１０重量部〜５０重量部である。多官能性ビニルモノマーの配合量が５重量部未満では架橋密度が低くなり機械的強度が低下するとともに、硬化物の吸湿率が増大し、耐水性が低下する場合がある。多官能性ビニルモノマーの配合量が１００重量部より多いと、架橋密度が高くなり過ぎて硬化物の靭性が低下し、硬化後にクラックが発生しやすくなる傾向にある。
【００３４】
上記の熱硬化性樹脂及び多官能性ビニルモノマーは、水への溶解度が一般的に低いが、ワニス処理工程でのＶＯＣ発生量を顕著に減らすには、水への溶解度が１％以下（水：１００ｇに対して溶解量が１ｇ以下）のものを選定することが好ましい。特に、熱硬化性樹脂はワニス処理工程の温度ではあまり揮発することがないため、水への溶解度が１％以下の多官能性ビニルモノマーを用いることで、加熱硬化時での水の揮発の際に共沸現象による揮散も殆どなくなり、ＶＯＣ発生量は著しく低下する。
【００３５】
本発明に用いられる反応開始剤としての有機過酸化物は、特に限定されるものではないが、例えば、ケトンパーオキサイド系、パーオキシケタール系、ハイドロパーオキサイド系、ジアルキルパーオキサイド系、ジアシルパーオキサイド系、パーオキシエステル系、パーオキシジカーボネート系の過酸化物などを好ましく用いることができる。これらを単独で用いてもよいし、あるいは２種類以上を混合して用いてもよい。絶縁ワニスのコイルへの含浸処理は、通常、４０℃以下の室温雰囲気で行われる。重合反応を開始させる有機過酸化物として、活性温度が高いものを選択することで、水分散型絶縁ワニス組成物のポットライフ（可使時間）を向上させることができる。水分散型絶縁ワニス組成物の長い可使時間を確保するためには、特に、１０時間半減期温度が８０℃〜１４０℃にある有機過酸化物が好ましく、例えば、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサン、２，２−ジ（４，４−ジ−（ブチルパーオキシ）シクロヘキシル）プロパン、ｎ−ブチル４，４−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）バレラート、２，２−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサン酸、ｔ−ブチルパーオキシラウリン酸、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキシルモノカーボネート、ジ（２−ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ヘキシルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ヘキシルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシアリルモノカーボネート、メチルエチルケトンパーオキサイドが挙げられる。
【００３６】
有機過酸化物の添加量は、熱硬化性樹脂及び多官能性ビニルモノマーの樹脂成分：１００重量部に対して、好ましくは０．１重量部〜５重量部であり、更に好ましくは、０．５重量部〜３重量部である。有機過酸化物の添加量が０．１重量部未満では架橋密度が小さくなり、硬化物の耐溶剤性が低下する場合がある。一方、有機過酸化物の添加量が５重量部より多いと水分散型絶縁ワニス組成物のポットライフが著しく短くなる傾向にある。
【００３７】
本発明に用いられる分散剤としての界面活性剤は、熱硬化性樹脂及び多官能性ビニルモノマーの樹脂成分を微粒子状態で水中に分散させる乳化剤の役割を果たす。このような界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレン誘導体、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル、ポリオキシアルキレン多環フェニルエーテル、ポリオキシエチレンクミルフェニルエーテル、アルキルフェノール誘導体などの非イオン性界面活性剤、ラウリル硫酸ナトリウム、高級アルコール硫酸ナトリウム、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、アルカンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム、脂肪酸塩、アルケニルコハク酸ジカリウム、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステル塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩、ポリカルボン酸型高分子界面活性剤等の陰イオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、第４級アンモニウム塩等の陽イオン界面活性剤、又は両性界面活性剤が挙げられる。界面活性剤は単独で用いてもよいし、あるいは２種以上を混合して用いてもよい。
【００３８】
水分散型絶縁ワニス組成物の長い可使時間を確保するためには、熱硬化性樹脂及び多官能性ビニルモノマーの樹脂成分の反応性基と反応が進行しない非イオン性界面活性剤が好ましい。更に、分子構造中に芳香族基を有する熱硬化性樹脂の場合、相溶性が優れるという点から、１分子中に１個以上の芳香族基を有する界面活性剤が好ましく、例えば、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル、ポリオキシアルキレン多環フェニルエーテル、ポリオキシエチレンクミルフェニルエーテル、アルキルフェノール誘導体の非イオン性界面活性剤が好ましい。
【００３９】
非イオン性界面活性剤の場合、親水親油バランス値（Ｈ．Ｌ．Ｂ：Hydrophile-Lipophile Balance）が１２以上の界面活性剤を選定することで、樹脂成分の乳化粒子径が微細になる傾向がある。特に、１５以上の界面活性剤を用いることで、樹脂成分の乳化粒子径は数μｍ以下まで小さくなり、水中での沈降速度を低下させることができる。高Ｈ．Ｌ．Ｂの非イオン性界面活性剤を主成分として使用する場合、硫酸エステル塩系陰イオン性界面活性剤を重量比で３％〜２０％添加することで、乳化粒子間に静電的反発が発生し、粒子の沈降を抑制できる。あるいは、Ｈ．Ｌ．Ｂが７以下と低いソルビタン系非イオン性界面活性剤を重量比で３％〜２０％添加することで、乳化粒子サイズが小さくなり、沈降を抑制できる。
【００４０】
界面活性剤の配合量は、熱硬化性樹脂及び多官能性ビニルモノマーの樹脂成分の水への分散性を充分に発現させるために、これらの樹脂成分１００重量部に対して、好ましくは０．５重量部〜２０重量部であり、更に好ましくは３重量部〜１５重量部である。界面活性剤の配合量が０．５重量部未満では、樹脂成分のミセル（乳化）粒子を安定して生成できない場合がある。一方、界面活性剤の配合量が２０重量部より多いと、硬化物の耐熱性が低下する場合がある。
【００４１】
水分散型絶縁ワニス組成物を構成する原料は、固有の水素イオン指数（ｐＨ）を有しており、その配合量により組成物のｐＨが異なる。水分散型絶縁ワニス組成物のｐＨが５以上であれば、固定子鉄心などの部品の鉄表面は水酸化物被膜により、ワニス含浸工程から硬化工程に移動するまでの短時間では、腐食が進行することがほとんどないが、５未満になると、その被膜は溶解し、錆を誘発する恐れがある。従って、水分散型絶縁ワニス組成物のｐＨは５以上であることが好ましい。防錆の対策は、界面活性剤の種類の変更や配合量によって行うことが好ましいが、防錆剤又はｐＨ調整剤を添加して実施してもよい。ｐＨ調整剤としては、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、アンモニア水、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどが挙げられる。また、防錆剤として、例えば、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、リン酸オクチル、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、エチレンジアミン四酢酸塩などが挙げられる。
【００４２】
本発明の水分散型絶縁ワニス組成物は、熱硬化性樹脂及び多官能ビニルモノマーの樹脂成分と、有機過酸化物と、界面活性剤と、水とを混合して得られる。水分散型絶縁ワニス組成物全体に対する水の割合（重量比）は、コイルへの付着量が所要の値になるように、調整すればよいが、２５重量％〜７５重量％が好ましく、コイルの線間への含浸を効率良く行える条件としては、３５重量％〜６０重量％がより好ましい。水の割合が２５重量％未満では、水分散型絶縁ワニス組成物の粘度が高くなりすぎてコイルの線間への含浸性が劣る場合があり、一方、７５重量％より多いとコイルへの付着量が少なく十分な機械的強度を得ることができない場合がある。また、溶解力のない水を希釈剤に用いているため、コイルに含浸した際にクレーズが発生しにくく、エナメル電線の絶縁性能を劣化させない効果もある。
【００４３】
水分散型絶縁ワニス組成物は、同じ原料であっても樹脂成分を乳化させる調製法により、乳化粒子の粒径やそれらの沈降安定性、ポットライフなどの特性が影響を受ける。乳化法としては、攪拌乳化法や転相乳化法などを用いることができる。攪拌乳化法では、低速のプロペラミキサーより、樹脂に強制的にせん断力を加えられるホモジナイザーなど高速の攪拌機の方が、粒径がより小さい乳化粒子を形成できる。一方、転相乳化法とは、界面活性剤（乳化剤）を樹脂に溶解させた油相中に、攪拌しながら純水（水相）を少しずつ加えて最初は均一なＷ／Ｏ型乳化物（エマルション）を作製する。更に純水を加え、転相点前後の増粘した半固体状態で十分な攪拌を行うことで完全に転相が起こり、微細なＯ／Ｗ型乳化物を調製する方法である。樹脂粒子に配位し乳化に導く界面活性剤が、樹脂（油相）近傍に常時存在するため、樹脂量と界面活性剤量に応じて、一義的な粒径の乳化粒子が生成される傾向がある。従って、転相乳化法では粒径が揃った乳化粒子が得られやすく、更に、界面活性剤量の最適化により、沈降しにくい微粒サイズ（数百ｎｍ以下）と、粒子表面に十分な界面活性剤が配位し静電的な斥力が働く状態が得ることが可能で、粒子の沈降が起こりにくくなる。静置状態でも乳化粒子が長期間沈降しない、化学的に非常に安定な水分散型絶縁ワニス組成物を得るには、転相乳化法が好ましい。転相乳化法により水分散型絶縁ワニス組成物を得る場合、静置状態での分散安定性をより向上させるために、乳化粒子の粒径は１ｎｍ〜１０μｍであることが好ましく、長期間沈降せずに分散状態を保持させる条件として、１０ｎｍ〜５００ｎｍがより好ましい。
【００４４】
本発明の水分散型絶縁ワニス組成物を含浸するコイルとしては、特に制限されるものではなく、例えば電動機（モータ）、発電機、トランス、電動圧縮機などの回転機の各種固定子（コイル）が適用可能なものとして挙げられる。水分散型絶縁ワニス組成物のコイルへの含浸は、主としてコイルの巻線の電気的絶縁、巻線の物理的支持、巻線に発生した熱をコアへ伝達することによる巻線の発熱抑制、巻線の保護を目的として行われる。
【００４５】
コイルとしては、例えば複数のスロットを有するコアと、このスロットに設けられた巻線とを有するものであり、コイルには絶縁テープが貼着されていたり、相間紙が挿入されていてもよい。
【００４６】
水分散型絶縁ワニス組成物のコイルへの含浸は、例えば予熱工程、空冷工程、含浸工程、余滴工程及び硬化乾燥工程の５つの工程からなる。例えば、予熱工程では被処理体である水分散型絶縁ワニス組成物が含浸されていないコイルを所定の温度で熱処理する。このコイルは、次に行われる含浸工程での水分散型絶縁ワニス組成物の温度上昇を抑制するために空冷工程で所定の温度まで冷却した後、含浸工程で絶縁ワニス含浸槽中の水分散型絶縁ワニス組成物に浸漬して含浸を行う。更に、余滴工程ではコイルの側面等に付着した不必要な水分散型絶縁ワニス組成物を滴下させ、硬化乾燥工程で含浸させた水分散型絶縁ワニス組成物を硬化させる。
【００４７】
コイルに水分散型絶縁ワニス組成物を含浸させる方法としては、水分散型絶縁ワニス組成物が入れられた含浸槽へコイルを浸漬する浸漬法（ディッピング法）や、水分散型絶縁ワニス組成物をコイルに滴下する滴下含浸法（ドリップ法）が挙げられる。
【００４８】
浸積法の場合、コイルの形状や水分散型絶縁ワニス組成物の種類などにもよるが、例えば水分散型絶縁ワニス組成物の温度を２０℃〜７０℃程度とし、１分〜２０分の時間で浸漬させて行うことが好ましい。この場合、コイルの微細な空隙への浸透させるため、超音波振動を印加させてもよい。温度が２０℃未満であると水分散型絶縁ワニス組成物の粘度が高くなり、コイルの内部への含浸が不足する恐れがあり、７０℃を超えると水分散型絶縁ワニス組成物のポットライフが短くなるため好ましくない。また、含浸時間が１分未満であるとコイルの内部への含浸が不足する恐れがあり、２０分を超えて含浸してもコイルへの付着量の大幅な増加は期待できず、かえって作業時間が増加するため好ましくない。
【００４９】
滴下含浸法の場合、コイルの形状や水分散型絶縁ワニス組成物の種類などにもよるが、例えば水分散型絶縁ワニス組成物の温度を９０℃〜１１０℃程度とし、１分〜２０分の時間、超音波振動を印加しながら含浸を行うことが好ましい。温度が９０℃未満であると水分散型絶縁ワニス組成物の粘度が高いため、コイルの内部まで速やかに含浸できない恐れがあり、１１０℃を超えると水分散型絶縁ワニス組成物の硬化進行により粘度が上昇する可能性があり好ましくない。また、含浸時間が１分未満であるとコイルの内部への含浸が不足する恐れがあり、２０分を超えて含浸してもコイルへの付着量の大幅な増加は期待できず、かえって作業時間が増加するため好ましくない。
なお、浸漬法、滴下含浸法のいずれの場合でも、含浸を複数回に分けて行うことが可能である。
【００５０】
本発明の水分散型絶縁ワニス組成物を、上記の浸漬法でコイルに含浸した後、余滴し、特定温度で特定時間加熱して硬化させる。硬化条件として、加熱温度は、通常、１３０℃〜１８０℃であり、より好ましくは１４０℃〜１７０℃である。加熱時間は、通常、０．５時間〜５時間であり、好ましくは１時間〜４時間である。かかる硬化条件を採用することにより、電気的絶縁に優れたコイルを得ることができる。特に、ステータコアに配置された環状のコイル全体を、水分散型絶縁ワニス組成物で含浸し、１３０℃〜１８０℃で０．５時間〜５時間加熱して硬化させることで、水分散型絶縁ワニス組成物の硬化物により導体との接触によるショートの回避及びコイルの補強を施すことができる。
なお、加熱温度や加熱時間が上記下限値未満である場合には、硬化過程で水分散型絶縁ワニス組成物に未硬化部分が発生し、電気的特性、機械的特性などの種々の特性が低下する場合があり、一方、加熱温度や加熱時間が上記上限値を越える場合には、硬化過程での架橋反応のバランスがくずれ、絶縁物へのクラック発生の原因となる場合がある。
【００５１】
上記の方法で水分散型絶縁ワニス組成物を含浸・硬化させたコイルを組み込んで、電動機（モータ）、発電機、トランス、電動圧縮機を得ることができる。
また、冷凍・空調装置に用いられる密閉型電動圧縮機用のコイルとして適用する場合は、冷媒（Ｒ−１３４ａ、Ｒ−１２５、Ｒ−３２、Ｒ−２３、Ｒ−１５２ａ、Ｒ−４０７Ｃ、Ｒ−４０４Ａ、Ｒ−４１０Ａなどのハイドロフルオロカーボン、ＣＯ2、プロパン、プロピレン、イソブタン、アンモニア等の自然冷媒）／冷凍機油（非相溶油、相溶油）の冷媒系中の高温高圧下に曝される。本発明の水分散型絶縁ワニス組成物の硬化物は、このような環境に曝露されても、低分子量物の析出が少ないため、圧縮機内の循環経路のロックや、キャピラリー管の閉塞などの問題を誘発しないため、密閉型電動圧縮機の提供が可能となる。このようなハイドロフルオロカーボンを主成分とする冷媒又は自然冷媒を主成分とする冷媒を用いた冷凍・空調装置に用いられ、その密閉容器内に、電動要素と、その電動要素により駆動される圧縮要素とが収納され、密閉容器の底部に冷凍機油が貯留されてなる密閉型電動圧縮機を製造する方法としては、電動要素のコイルの巻線を絶縁・固着するための絶縁ワニスに、本発明の水分散型絶縁ワニス組成物を用い、水分散型絶縁ワニス組成物を１３０℃〜１８０℃で０．５時間〜５時間加熱して硬化させればよい。この方法は、ワニス処理工程でのＶＯＣ発生を低減でき、環境負荷軽減に寄与できる。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例及び比較例により本発明の詳細を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜実施例１＞
実施例１の水分散型絶縁ワニス組成物を転相乳化法にて調製した。具体的には、熱硬化性樹脂としての、１分子中にアクリロイル基を２個有し、重量平均分子量が約５００であるビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（６０℃での樹脂粘度：４５００ｍＰａ・ｓ）８０重量部と、多官能性ビニルモノマーとしてのトリメチロールプロパントリメタクリレート２０重量部と、有機過酸化物としてのジクミルパーオキサイド１重量部、界面活性剤としての、Ｈ．Ｌ．Ｂが１６であるポリオキシエチレン多環フェニルエーテル１４重量部とを混合して均一に攪拌し、油相となる有機溶液を調製した。水を１２０重量部用意し、この有機溶液を攪拌しながら、水を滴下していくと、粘稠な懸濁液に変化した。この状態は、連続相が油相から水相に変化する転相点である。この転相点で水の滴下を停止し、５分間攪拌した。その後、攪拌しながら、残りの水を徐々に加え、全量の水を加えた後、５分間攪拌し、実施例１の水分散型絶縁ワニス組成物を得た。この絶縁ワニス組成物は、有機成分が水中に微粒子状態で分散した白色の乳化液である。
得られた絶縁ワニス組成物について、乳化粒子の粒径、分散安定性、４０℃でのポットライフ、絶縁処理における非処理体へのワニスの付着量、ＶＯＣ量、固着力、水素イオン指数（ｐＨ）及び固定子鉄心の錆発生有無の評価を行った。結果を表１に示す。【００５３】
（ａ）乳化粒子の粒径
絶縁ワニス組成物を採取して動的光散乱式粒度分布計（マイクロトラック製  ＨＲＡ）で測定した。【００５４】
（ｂ）分散安定性
絶縁ワニス組成物を密閉容器に採取して、室温にて静置し、乳化粒子の沈降による分離の発生までに要する日数を、目視観測した。【００５５】
（ｃ）ポットライフ
絶縁ワニス組成物を密閉容器に採取して、４０℃に設定した恒温槽にて保管し、粘度変化を測定し、初期粘度に対して粘度が倍増する日数をポットライフとした。【００５６】
（ｄ）ワニスの付着量
最初に、線径が１ｍｍのマグネットワイヤー（住友電工ウインテック社製  ０ＥＩＷ−ＡＤ）を用い、ＪＩＳ  Ｃ２１０３の規格に準拠して、試験体としてのヘリカルコイルを作製する。ヘリカルコイル（この後、コイルと記す）の１０本を一組として重量を測定し、これを浸漬処理前のコイルの重量Ｗｏ（ｇ）とする。
次に、１０本一組のコイルを、絶縁ワニス組成物中に垂直に浸漬し、浸漬された状態で６０秒間保持後に、コイルを１ｍｍ／秒の速度で引き上げる。引き上げられ、絶縁ワニス組成物が付着したコイルを、１６０℃で２時間の条件で処理し、絶縁ワニス組成物を硬化させて、硬化物が固着したコイルを得る。この硬化物が固着した一組のコイルの重量を測定し、これを絶縁処理後のコイルの重量Ｗｃ（ｇ）とする。
そして、ワニスの付着量Ｗａ（ｇ）を、下記（１）式から求めた。
Ｗａ＝Ｗｃ−Ｗｏ          （１）【００５７】
（ｅ）ＶＯＣ量
ワニスの付着量を求めたのと同様にして、硬化物が固着したコイルを得る。この時、絶縁ワニス組成物中から引き上げた直後の一組のコイルの重量を測定し、これを浸漬処理後のコイル重量Ｗｔ（ｇ）とする。
そして、ＶＯＣ値Ｗｖ（％）を、下記（２）式から求めた。
【数１】
0006037363.tif 000008
但し、Ｗｄ＝Ｗｔ―Ｗｏ
水の配合割合＝水の配合重量／絶縁ワニス組成物の重量【００５８】
（ｆ）固着力
ワニスの付着量を求めたのと同様にして、硬化物が固着したコイルを得る。このコイルを用い、スパン間隔５０ｍｍ、荷重速度１ｍｍ／秒の条件で３点曲げ試験を行い、固着力Ｓａ（Ｎ）をコイルが折れた時の加重より求めた。【００５９】
（ｇ）水素イオン指数（ｐＨ）
ｐＨメーターを用いて絶縁ワニス組成物の水素イオン指数を計測した。【００６０】
（ｈ）固定子鉄心の錆発生有無
絶縁ワニス組成物を固定子鉄心に浸漬・余滴し、室温にて１日静置した。静置後の固定子鉄心の表面に錆が発生しているか否かを目視で観察した。【００６１】
＜実施例２＞
実施例２の水分散型絶縁ワニス組成物を転相乳化法にて調製した。具体的には、熱硬化性樹脂としての、１分子中にアクリロイル基を２個有し、重量平均分子量が約５００であるビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（６０℃での樹脂粘度：４５００ｍＰａ・ｓ）７５重量部と、多官能性ビニルモノマーとしてのトリメチロールプロパントリアクリレート１０重量部及びジエチレングリコールジメタクリレート１５重量部と、有機過酸化物としてのｔ−ブチルパーオキシベンゾエート２．５重量部と、界面活性剤としての、Ｈ．Ｌ．Ｂが１９であるポリオキシエチレン多環フェニルエーテル１５重量部とを混合して均一に攪拌し、油相となる有機溶液を調製した。水を１３０重量部用意し、この有機溶液を攪拌しながら、水を滴下していくと、粘稠な懸濁液に変化した。この状態は、連続相が油相から水相に変化する転相点である。この転相点で水の滴下を停止し、１０分間攪拌した。その後、攪拌しながら、残りの水を徐々に加え、全量の水を加えた後、５分間攪拌し、実施例２の水分散型絶縁ワニス組成物を得た。
得られた絶縁ワニス組成物について、実施例１と同様の評価試験を行った。結果を表１に示す。【００６２】
＜実施例３＞
実施例３の水分散型絶縁ワニス組成物を転相乳化法にて調製した。具体的には、熱硬化性樹脂としての、１分子中にアクリロイル基を２個有し、重量平均分子量が約５００であるビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（６０℃での樹脂粘度：４５００ｍＰａ・ｓ）８０重量部と、多官能性ビニルモノマーとしてのネオペンチルグリコールジアクリレート２０重量部と、有機過酸化物としての２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン１．０重量部と、界面活性剤としての、Ｈ．Ｌ．Ｂが１８であるポリオキシエチレン多環フェニルエーテル１４重量部とを混合して均一に攪拌し、油相となる有機溶液を調製した。水を８５重量部用意し、この有機溶液を攪拌しながら、水を滴下していくと、粘稠な懸濁液に変化した。この状態は、連続相が油相から水相に変化する転相点である。この転相点で水の滴下を停止し、５分間攪拌した。その後、攪拌しながら、残りの水を徐々に加え、全量の水を加えた後、５分間攪拌し、実施例３の水分散型絶縁ワニス組成物を得た。
得られた絶縁ワニス組成物について、実施例１と同様の評価試験を行った。結果を表１に示す。【００６３】
＜実施例４＞
実施例４の水分散型絶縁ワニス組成物を転相乳化法にて調製した。具体的には、熱硬化性樹脂としての、１分子中にアクリロイル基を２個有し、重量平均分子量が約６００であるビスフェノールＦ型エポキシアクリレート（６０℃での樹脂粘度：５０００ｍＰａ・ｓ）８０重量部と、多官能性ビニルモノマーとしてのペンタエリスリトールテトラアクリレート２０重量部と、有機過酸化物としてのｔ−ブチルクミルパーオキサイド１．０重量部と、界面活性剤としての、Ｈ．Ｌ．Ｂが１９であるポリオキシエチレン多環フェニルエーテル１２重量部及びポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステル塩１．０重量部とを混合して均一に攪拌し、油相となる有機溶液を調製した。水を８６重量部用意し、この有機溶液を攪拌しながら、水を滴下していくと、粘稠な懸濁液に変化した。この状態は、連続相が油相から水相に変化する転相点である。この転相点で水の滴下を停止し、１０分間攪拌した。その後、攪拌しながら、残りの水を徐々に加え、全量の水を加えた後、１０分間攪拌し、実施例４の水分散型絶縁ワニス組成物を得た。
得られた絶縁ワニスについて、実施例１と同様の評価試験を行った。結果を表１に示す。【００６４】
＜実施例５＞
実施例５の水分散型絶縁ワニス組成物を攪拌乳化法にて調製した。具体的には、熱硬化性樹脂としての、１分子中にアクリロイル基を３個有し、重量平均分子量が約７００であるノボラック型エポキシアクリレート（６０℃での樹脂粘度：５５００ｍＰａ・ｓ）７０重量部と、多官能性ビニルモノマーとしてのネオペンチルグリコールジメタクリレート３０重量部と、有機過酸化物としての１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン２．０重量部と、界面活性剤としての、Ｈ．Ｌ．Ｂが１８であるポリオキシエチレンアルキルエーテル２０重量部と、ｐＨを調製するためのモノエタノールアミン０．４重量部と、水８０重量部とを混合して、回転数３０００ｒｐｍで均一に１５分間攪拌して乳化させ、実施例５の水分散型絶縁ワニス組成物を得た。
得られた絶縁ワニス組成物について、実施例１と同様の評価試験を行った。結果を表１示す。【００６５】
＜比較例１＞
比較例１の水分散型絶縁ワニス組成物を転相乳化法にて調製した。具体的には、熱硬化性樹脂としての、１分子中にアクリロイル基を２個有し、重量平均分子量が約５００であるビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（６０℃での樹脂粘度：４５００ｍＰａ・ｓ）８０重量部と、多官能性ビニルモノマーとしてのトリメチロールプロパントリメタクリレート２０重量部と、有機過酸化物としてのジクミルパーオキサイド１重量部と、界面活性剤としての、Ｈ．Ｌ．Ｂが１６であるポリオキシエチレン多環フェニルエーテル６重量部と、反応性希釈剤としての、１分子中にメタクリレート基を１個有する単官能性ビニルモノマーである２−ヒドロキシプロピルメタクリレート５０重量部とを混合して均一に攪拌し、油相となる有機溶液を調製した。水を７０重量部用意し、この有機溶液を攪拌しながら、水を滴下し、粘稠性のない懸濁液に変化した。この状態は、連続相が油相から水相に変化する転相点である。この転相点で水の滴下を停止し、５分間攪拌した。その後、攪拌しながら、残りの水を徐々に加え、全量の水を加えた後、５分間攪拌し、比較例１の水分散型絶縁ワニス組成物を得た。
得られた絶縁ワニス組成物について、実施例１と同様の評価試験を行った。結果を表１に示す。【００６６】
＜比較例２＞
熱硬化性樹脂としての、１分子中にアクリロイル基を２個有し、重量平均分子量が約５００であるビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（６０℃での樹脂粘度：４５００ｍＰａ・ｓ）７５重量部と、多官能性ビニルモノマーとしてのトリメチロールプロパントリアクリレート１０重量部及びジエチレングリコールジメタクリレート１５重量部と、有機過酸化物としてのｔ−ブチルパーオキシベンゾエート１重量部と、反応性希釈剤としての２−ヒドロキシエチルアクリレート１５０重量部とを混合し均一に溶解させ、比較例２の絶縁ワニス組成物を得た。
得られた絶縁ワニス組成物について、実施例１と同様の評価試験を行った。結果を表１に示す。【００６７】
＜比較例３＞
熱硬化性樹脂としての、１分子中にアクリロイル基を２個有し、重量平均分子量が約５００であるビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（６０℃での樹脂粘度：４５００ｍＰａ・ｓ）８０重量部と、多官能性ビニルモノマーとしてのネオペンチルグリコールジアクリレート２０重量部と、有機過酸化物としての２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン１重量部と、溶剤としてのトルエン１００重量部とを混合し均一に溶解させ、比較例３の絶縁ワニス組成物を得た。
得られた絶縁ワニス組成物について、実施例１と同様の評価試験を行った。結果を表１に示す。【００６８】
＜比較例４＞
熱硬化性樹脂としての、１分子中にアクリロイル基を２個有し、重量平均分子量が約６００であるビスフェノールＦ型エポキシアクリレート（６０℃での樹脂粘度：５０００ｍＰａ・ｓ）８０重量部と、多官能性ビニルモノマーとしてのペンタエリスリトールテトラアクリレート２０重量部と、有機過酸化物としてのｔ−ブチルクミルパーオキサイド１重量部と、反応性希釈剤としての２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート１４０重量部と、溶媒としての水８０重量部とを混合し均一に溶解させ、比較例４の水溶性絶縁ワニス組成物を得た。
得られた絶縁ワニス組成物について、実施例１と同様の評価試験を行った。結果を表１に示す。【００６９】
【表１】
0006037363.tif 000009
【００７０】
表１から明らかなように、実施例１〜５の水分散型絶縁ワニス組成物は、１％未満のＶＯＣ発生量であり、反応性希釈剤を含有する比較例１の水分散型絶縁ワニス組成物、比較例２の無溶剤系絶縁ワニス組成物、比較例４の水溶性絶縁ワニス組成物及び希釈剤として有機溶剤を含有する比較例３の溶剤系ワニス組成物に比べて、顕著に少ない。このことから、本発明に基づいて調製した実施例１〜５の水分散型絶縁ワニス組成物は、環境負荷低減に非常に効果のある絶縁ワニスであり、また、他の基本特性に関しては、比較例３の溶剤系絶縁ワニスと同等である。【００７１】
実施例５の水分散型絶縁ワニス組成物は攪拌乳化法にて調製したものであるため、実施例１〜４の転相乳化法にて調製した水分散型絶縁ワニス組成物に比べて、有機成分由来の乳化粒子の粒径が大きくなるため沈降しやすい傾向があり、静置状態での分散安定性が低下している。しかし、その他の特性については良好であるため、含浸槽内で絶縁ワニス組成物を流動させる攪拌機能を設け、乳化粒子の分散を強制的に行えば、問題なく使用できる。攪拌機能のない含浸槽で使用する場合は、転相乳化法にて調製した水分散型絶縁ワニス組成物が好ましい。【００７２】
また、実施例１〜５の水分散型絶縁ワニス組成物及び比較例１〜４の絶縁ワニス組成物を用いて、被膜厚みが０．０４ｍｍのエナメル電線を捲線後に、予熱せずに含浸した。その結果、実施例１〜５の水分散型絶縁ワニス組成物では、クレーズ発生がなく、含浸後に絶縁破壊電圧の低下は確認されなかったが、比較例１〜４の絶縁ワニス組成物では、クレーズ発生により、絶縁破壊電圧が含浸前の１０％〜３０％にまで低下した。このことから、本発明に基づいて調製した水分散型絶縁ワニス組成物は、エナメル電線の絶縁性能の保持にも有効であることが判る。【００７３】
＜実施例６＞
実施例１で調製した絶縁ワニス組成物を、密閉型電動圧縮機用のコイルに含浸させ、１５５℃で２時間加熱硬化させたのち、密閉型電動圧縮機に組み込み、実機を作製した。
この実機の冷媒／冷凍機油でのコイル外観変化及びスラッジ生成の有無を確認するため、評価用の模擬冷凍サイクルの中に組み込み、冷媒としてハイドロフルオロカーボンのＲ−４０７Ｃ（（ダイキン工業株式会社製、Ｒ−１３４ａ／Ｒ−１２５／Ｒ−３２の三種混合冷媒））を４ｋｇ、冷凍機油として相溶タイプのエステル油（日本石油（株）製、フレオールα）を１．６ｋｇ封入したのち、２０００時間の加速信頼性試験を実施した。
２０００時間の加速信頼性試験を実施した後、模擬冷凍サイクルの膨張弁の絞り部の流量低下率を測定した。膨張弁の絞り部の流量低下率は、配管に冷媒又は空気を一定圧力（０．４９Ｎ／ｍ２）で流して出口流量を流量計で測定し、この出口流量と２０００時間運転前の出口流量との割合から算出した。膨張弁の絞り部の流量低下率を算出する式は、以下になる。
流量低下率（％）＝（２０００時間運転後の出口流量／２０００時間運転前の出口流量）×１００
なお、流量低下率の値が大きいほど、絞り部の流量低下が少ないことを示す。
また、２０００時間の加速信頼性試験を実施した後の膨張弁及び配管ラインの外観変化を目視にて観察した。なお、膨張弁及び配管ラインの外観は、模擬冷凍サイクル及び実機を分解し、膨張弁及び配管ラインの内周面等を目視で観察した。
その結果、２０００時間の加速信頼性試験を実施した後の膨張弁の絞り部の流量低下率は９９％の値を有し、絞り部の流量低下が殆どないことが判った。また、膨張弁及び配管ラインにはスラッジ生成が見られず、外観は全く変化していない。このことから、実施例１の絶縁ワニス組成物の硬化物は、冷媒／冷凍機油に対して抽出率が低く、冷凍・空調装置に組み込む密閉型電動圧縮機用のコイル含浸用途に適用可能である。【００７４】
＜実施例７＞
実施例２で調製した水分散型絶縁ワニス組成物を、密閉型電動圧縮機用のコイルに含浸させ、１７０℃で３時間加熱硬化させたのち、密閉型電動圧縮機に組み込み、実機を作製し、実施例６と同様の評価を実施した。
この模擬冷凍サイクルには、冷媒としてＲ７４４（ＣＯ2）を４ｋｇ、冷凍機油としてポリアルキレングリコールを１．６ｋｇ封入し、２０００時間の加速信頼性試験を実施した。
その結果、２０００時間の加速信頼性試験を実施した後の膨張弁の絞り部の流量低下率は９８％の値を有し、絞り部の流量低下が殆どないことが判った。また、膨張弁及び配管ラインの外観は全く変化していない。このことから、実施例２の絶縁ワニス組成物の硬化物は、冷媒／冷凍機油に対して抽出率が低く、冷凍・空調装置に組み込む密閉型電動圧縮機用のコイル含浸用途に適用可能である。【００７５】
＜実施例８＞
実施例３で調製した水分散型絶縁ワニス組成物を、密閉型電動圧縮機用のコイルに含浸させ、１６０℃で４時間加熱硬化させたのち、密閉型電動圧縮機に組み込み、実機を作製し、実施例６と同様の評価を実施した。
この模擬冷凍サイクルには、冷媒としてＲ−２９０を４ｋｇ、冷凍機油としてポリビニルエーテルを１．６ｋｇ封入し、２０００時間の加速信頼性試験を実施した。
その結果、２０００時間の加速信頼性試験を実施した後の膨張弁の絞り部の流量低下率は９９％の値を有し、絞り部の流量低下が殆どないことが判った。また、膨張弁及び配管ラインの外観は全く変化していない。このことから、実施例３の絶縁ワニス組成物の硬化物は、冷媒／冷凍機油に対して抽出率が低く、冷凍・空調装置に組み込む密閉型電動圧縮機用のコイル含浸用途に適用可能である。【００７６】
＜実施例９＞
ファンモータ用ステータコアに巻線が設けられたファンモータ用ステータコイルを、予熱、空冷した後、含浸槽内の実施例４で調製した水分散型絶縁ワニス組成物に浸漬し、含浸させた。その後、ファンモータ用ステータコイルの余滴を実施した後、１６０℃で２時間加熱硬化を行い、絶縁ワニスの含浸硬化が行われたファンモータ用ステータコイルを得た。
コイル通電試験により発熱温度を測定すると共に、ファンモータ用ステータコイルの内部を観察した。なお、コイル通電試験は１００Ｖ、４Ａ、１０分の条件で行った。
コイル通電試験では、発熱温度は５０℃と顕著な上昇は認められず、良好な結果を得た。絶縁ワニスによりコイルが十分に固着されているため、通電時により巻線に発生した熱をコアに速やかに伝達し、発熱が抑制されていることが判った。また、コイル内部を観察した結果、絶縁ワニスが、微細空隙にも十分に含浸されていることが認められた。【００７７】
＜実施例１０＞
トランスコアに巻線が設けられた電源トランスコイルを、予熱、空冷した後、含浸槽内の実施例５で調製した水分散型絶縁ワニス組成物に浸漬し、含浸させた。その後、電源トランスコイルの余滴を実施した後、１５５℃で３時間加熱硬化を行い、絶縁ワニスの含浸硬化が行われた電源トランスコイルを得た。
コイル内部を観察した結果、絶縁ワニスが、微細空隙にも十分に含浸されていることが認められた。また、ワニスが固着したコイルの各スロット部を切出し、固着性を精密万能試験機で評価したところ、十分な機械的強度を有することを確認した。【００７８】
なお、本国際出願は、２０１３年１０月１６日に出願した日本国特許出願第２０１３−２１５６８６号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本国際出願に援用する。