CN101186732B - 灭弧性树脂模塑制品及使用该制品的断路器 - Google Patents

灭弧性树脂模塑制品及使用该制品的断路器 Download PDF

Info

Publication number
CN101186732B
CN101186732B CN2007101934333A CN200710193433A CN101186732B CN 101186732 B CN101186732 B CN 101186732B CN 2007101934333 A CN2007101934333 A CN 2007101934333A CN 200710193433 A CN200710193433 A CN 200710193433A CN 101186732 B CN101186732 B CN 101186732B
Authority
CN
China
Prior art keywords
resin
arc extinguishing
contact part
fixed contact
arc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007101934333A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101186732A (zh
Inventor
管野敏之
柳濑博雅
杉山修一
重原淳孝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Publication of CN101186732A publication Critical patent/CN101186732A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101186732B publication Critical patent/CN101186732B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/302—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts wherein arc-extinguishing gas is evolved from stationary parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/345—Mounting of arc chutes

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

本发明的目的是提供一种灭弧性树脂模塑制品和使用这种树脂模塑制品的断路器；树脂模塑制品产生的热分解气体对灭弧器件中压力升高的作用很小，并能有效消灭在电流断开过程中产生的电弧，显示能承受温度升高的良好耐热性和能承受短路断开过程中发生的压力升高的满意的耐压性。所述断路器包括具有固定接触片的固定的接触部分；可移动接触部分，其具有可移动接触片以便与固定的接触部分接触，并进行与固定的接触部分的闭合和断开动作；以及灭弧器件，其用来消灭在固定的接触部分与可移动接触部分之间的断开和闭合动作时产生的电弧；其中，灭弧器件使用了包含树脂组合物的灭弧性树脂模塑制品，该组合物含有聚烯烃树脂，该树脂中，在亚甲基链中的氢原子的一部分被羟基取代，羟基的含量为相对于1mol亚甲基在0.2-0.7mol范围，该树脂模塑制品在成型后进行辐照，以进行交联。

Description

灭弧性树脂模塑制品及使用该制品的断路器 
技术领域
本发明涉及一种用于消除在断路器等器件中电流中断时从接触片产生的电弧的灭弧性树脂模塑制品，还涉及使用这种灭弧性树脂模塑制品的断路器。
发明背景
当接触片因过电流或额定电流从中通过而打开时，在断路器的可移动接触部分的接触片与固定接触部分的接触片之间产生电弧。为了消灭电弧，断路器上一般有灭弧器件，该器件具有在产生电弧位置周围由灭弧性部件构成的灭弧腔。灭弧性部件可通过电弧热分解，由这种灭弧性部件产生的热分解的气体消灭电弧。
最初使用的灭弧性部件的基质树脂包括热固性树脂，如不饱和聚酯树脂(专利文献1)和三聚氰胺树脂(专利文献2)，热塑性树脂，如聚烯烃树脂、聚酰胺树脂和聚缩醛树脂(专利文献3)。
然而，热固性树脂存在以下问题，热固性树脂因为在模塑过程中容易发生模具溢料，其模塑性质比热塑性树脂差。在灭弧过程中，由灭弧性部件产生的热分解气体使灭弧器件中的压力升高。热固性树脂的耐压强度差，容易破裂，而具有相对高的硬度，几乎无法使灭弧器件达到小型化。
另一方面，热塑性树脂虽然几乎不发生模具溢料，但是其强度、耐压性和耐热性均较差，因此，这种灭弧性部件在一段时间后易于变形或质量下降。含大量芳环的热塑性树脂，如芳族聚酰胺树脂，具有优良的强度、耐压性和耐热性，但是，这类树脂易在燃烧中释放游离碳。结果，灭弧器件可能被这些游离碳污染，其电气绝缘性下降。
为了改善热塑性树脂和热固性树脂的强度、耐压性和耐热性，曾试图在树脂中包含无机填料，如增强纤维(专利文献1至4)。但是，增加无机填料的含量会降低热分解气体的生成量，导致灭弧性能变差的问题。
专利文献5公开一种断路器，该断路器使用对热塑性树脂如聚酯和聚酰胺进行电子辐照获得的树脂模塑制品。
[专利文献1]
日本专利No.3098042以及在外国的同族专利：美国专利6,046,258，德国专利DE 69717433和欧洲专利EP 089 7955
[专利文献2]
日本未审查专利申请公报No.H02-256110
[专利文献3]
日本未审查专利申请公报No.H07-302535以及在外国的同族专利：美国专利5,841,088，欧洲专利申请公报No.0 694 940，和中国专利申请公报No.CN 1124 402
[专利文献4]
日本未审查专利申请公报No.H08-171847，以及在外国的同族专利：美国专利No.6,361,848，德国专利DE 69532063，欧洲专利EP 071 8356，和中国专利CN 1 169 866
[专利文献5]
国际专利申请公报WO 2003-044818，以及在外国的同族专利：欧洲专利申请公报EP 1 475 817和中国专利CN 1 255 839
发明内容
本发明解决的问题
通过对热塑性树脂进行交联处理，虽然能够观察到在强度、耐热性和耐压性方面的一些改进，但是灭弧性能未得到改善。此外，几乎无法抑制因灭弧过程中产生的热分解气体而造成的灭弧器件内的压力升高，并且灭弧器件因灭弧过程中压力升高而很容易破裂。
因此，本发明的目的是提供一种灭弧性树脂模塑制品，该制品产生压力略升高的热分解气体，并能高效地消灭断路时产生的电弧，该制品具有耐受在断路过程中温度升高的耐热性和压力升高的耐压性。本发明的另一个目的是提供使用这种灭弧性树脂模塑制品的断路器。
解决问题的方式
为达到上述目的，本发明的灭弧性树脂模塑制品包含一种树脂组合物，该组合物含有聚烯烃树脂(A)，该树脂中，亚甲基链中的氢原子的一部分被羟基取 代，羟基的含量为相对于1mol亚甲基在0.2-0.7mol范围，该树脂模塑制品在成型后进行辐照，以进行交联。
本发明的灭弧性树脂模塑制品中的聚烯烃树脂(A)进行交联处理，因此该制品提高了强度、耐热性和耐压性。聚烯烃树脂(A)在其侧链具有OH基团，其容易通过热解而解离，产生含有高浓度氢气、H2O、O2和O的热分解气体，因此能能够立刻消灭电弧。聚烯烃树脂(A)含有一种低浓度的组分，如焦油，该组分对灭弧性功能的作用很小，而是控制灭弧器件中的压力升高。此外，碳几乎不会在灭弧过程中粘附到灭弧器件的部件上。因此，保证了灭弧器件中的电绝缘性。
本发明的灭弧性树脂模塑制品的树脂组合物优选含有聚缩醛树脂(B)，相对于100重量份聚烯烃树脂(A)，其含量在5-90重量份范围。所述聚缩醛树脂(B)含有75-100mol％的源自甲醛的重复单元。虽然聚缩醛树脂通常能产生高效灭弧性的热分解气体，但是发现采用熔体捏合很难对其进行模具成型，即，模塑能力差。因为聚缩醛树脂产生大量热分解气体，会导致压力有相对较大的升高，而容易使灭弧器件内的压力上升。然而，本发明在这一方面，使用聚烯烃树脂(A)与聚缩醛树脂(B)组合，因此提高了灭弧性能，又没有损害树脂组合物的模塑成型性能。
本发明的灭弧性树脂模塑制品的树脂组合物优选含有0.5-20重量％范围的辐射交联剂(C)。通过本发明的这一方面，聚烯烃树脂(A)能够进行均匀的交联反应，并提高了交联密度，因此改善了耐热性、耐压性和如强度的机械性质。
本发明的灭弧性树脂模塑制品的树脂组合物优选含有1-70重量％的选自以下的一种或多种类型的无机填料(D)：增强纤维，钛酸钡须晶，硅胶微粒、勃母石、滑石、碳酸镁和金属氢氧化物。通过本发明的这一方面，提高了树脂模塑制品的强度和耐压性。
本发明的灭弧性树脂模塑制品中聚烯烃树脂(A)较好具有至少30cal/g的分解潜热。
本发明的灭弧性树脂模塑制品中聚烯烃树脂(A)优选是乙烯-乙烯醇共聚物。
本发明的灭弧性树脂模塑制品中聚缩醛树脂(B)优选是甲醛-乙醛(oxyethylene)共聚物或甲醛聚合物。
通过本发明的这些方面，产生灭弧性优良的热分解气体，使得能立刻消灭电弧。因此，弧电压得以保持
在本发明的灭弧性树脂模塑制品中，聚缩醛树脂(B)较好分散在聚烯烃树脂(A)中，形成微相分离结构。通过本发明这一方面，在灭弧性树脂模塑制品的热分解过程中聚缩醛树脂(B)容易发生热解，并发散具有高灭弧性能的热分解气体。因此，电弧能被立刻消灭。
本发明的断路器包括具有固定接触片的固定的接触部分；可移动接触部分，具有可移动接触片以便与固定的接触部分接触，并引导与固定的接触部分的闭合和断开动作；以及灭弧器件，其用来消灭在固定的接触部分与可移动接触部分之间的断开和闭合动作时产生的电弧；其中，灭弧器件包括有别于以前的独特的灭弧性树脂模塑制品。在本发明的断路器中能够达到有效消灭在电流中断过程中在接触片之间产生的电弧并且控制灭弧器件中的压力升高。因此，这种断路器为小型的，具有在电路断开过程，包括过载断开和短路断开时的优良性能。
本发明效果
本发明的灭弧性树脂模塑制品具有满意的强度、耐压性、耐热性和模塑成形性质。此外，树脂模塑制品能释放具有高灭弧性能的热分解气体。结果，能有效消灭在电流中断时接触片之间形成的电弧，并能将灭弧器件中的压力控制在低水平。本发明使用灭弧性树脂模塑制品的断路器可以小型化，并具有优良的电路断开，包括过载断开和短路断开性能。
附图简述
图1是本发明断路器的实施例的透视图，示出部分截面；
图2是本发明断路器中使用的灭弧腔的透视图；
图3是本发明的断路器中使用的灭弧器件的截面图。
附图标记的说明
1：可移动接触部分
2：栅格
4：电源侧端
5：固定的接触部分
6：可移动接触片
7：固定的接触片
9：弓形角
12：绝缘体
13：灭弧腔
14：凹槽
具体实施方式
本发明的灭弧性树脂模塑制品包含一种树脂组合物，该组合物包含聚烯烃树脂(A)，该树脂中，在亚甲基链中的氢原子的一部分被羟基(-OH)取代，羟基的含量为相对于1mol亚甲基(-CH2-)在0.2-0.7mol范围，该树脂模塑制品在成型后进行辐照交联处理。
聚烯烃树脂(A)的羟基含量相对于1mol亚甲基，在0.2-0.7mol范围，更优选为0.2-0.65mol。如果在上面定义的部分中羟基含量小于0.2，则在热分解过程中很难产生具有良好灭弧性能的热分解气体，结果不能立刻消灭电弧。此外，灭弧器件在灭弧过程中的压力会变得较高。同时，灭弧器件被增加的游离碳污染。则灭弧器件的电绝缘性下降。如果聚烯烃树脂(A)的羟基含量超过0.7mol，分子间的氢键强度大于羟基含量小于或等于0.7mol的情况。氢键越强，聚烯烃树脂(A)的熔点越接近降解温度。则，模塑过程因为熔融捏合过程中的热分解而变得困难。
聚烯烃树脂(A)具有的分解潜热优选为至少30cal/g，更优选至少40cal/g。聚烯烃树脂(A)的分解潜热可以通过增加树脂中的羟基含量来提高。其中亚甲基链中的一部分氢原子被羟基取代且羟基含量相对于1mol亚甲基在0.2-0.7mol范围的聚烯烃树脂的分解潜热在30-50cal/g范围。树脂的分解潜热可以通过在惰性气氛中加热分解样品树脂来测定。
优选的聚烯烃树脂是乙烯-乙烯醇共聚物，这种共聚物因为其优良的灭弧性质而特别有利。而聚乙烯显示差的灭弧性能，聚(乙烯醇)可以使用有条件的模塑成形法。
用于本发明的灭弧性树脂模塑制品的树脂组合物较好还含有聚缩醛树脂(B)。虽然聚缩醛树脂一般能产生高效灭弧性的热分解气体，但是发现很难采用熔体捏合的方法在模具中成形，即显示差的模塑能力。因为聚缩醛树脂产生大量热分解气体，会导致压力有相对较大的升高，而容易使灭弧器件内的压力上升。通过组合使用聚缩醛树脂与聚烯烃树脂(A)，能提高灭弧性能，又没有损害树脂组合物的模塑成形能力。此外，还能够抑制灭弧器件在灭弧过程中的压力升高。
聚缩醛树脂(B)含有源自甲醛的重复单元，其比例优选在75-100mol％范围，更优选在80-100mol％范围。如果所述重复单元的含量小于75mol％，灭弧性能差，且不能进行快速灭弧。
一种优选的聚缩醛树脂是甲醛-乙醛共聚物或甲醛聚合物，优选这些共聚物或聚合物是因为它们的优良灭弧性质。而聚乙醛的灭弧性能差。
聚缩醛树脂(B)的含量相对于100重量份聚烯烃树脂(A)，优选为5-90重量份，更优选7-88重量份。如果聚缩醛树脂(B)的含量按照上面定义的比例小于5重量份，预期由聚缩醛树脂(B)产生的效果很小，灭弧性能几乎没有改进。如果该含量超过90重量份，热分解气体量增加，灭弧器件内的压力升高。
用于本发明的灭弧性树脂模塑制品的树脂组合物还可包含除上述树脂外的树脂；例如，可含有常规目的的热塑性树脂。这种树脂的含量相对于100重量份的聚烯烃树脂(A)优选为0-15重量份，更优选在0-12重量份范围。
用于本发明的灭弧性树脂模塑制品的树脂组合物还包含辐射交联剂(C)。包含辐射交联剂能提高树脂的交联密度，并通过辐照下面描述的放射性射线使交联均匀，因此，改善了耐热性、耐压性和强度。
可使用的辐射交联剂包括不含芳环并容易产生氢气的化合物，这类化合物是双官度能或更高官能度的具有活性官能团的三聚氰胺化合物，包括：丙烯酸三甲代烯丙酯、丙烯酸三烯丙酯和异氰酸根-三(甲基)丙烯酸酯。更具体地，辐射交联剂可选自以下物质：异氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三甲代烯丙酯、通过这些异氰脲酸酯的自由基低聚获得的低聚物、偏苯三酸三烯丙酯、偏苯三酸三甲代烯丙酯、均苯四酸四烯丙酯、均苯四酸四甲代烯丙酯、N，N，N’，N’，N”，N”-六烯丙基三聚氰胺、N，N，N’，N’，N”，N”-六甲代烯丙基三聚氰胺等。
树脂组合物中辐射交联剂(C)的含量优选在0.5-20重量％范围，更优选在1-12重量％范围。如果辐射交联剂(C)的含量小于0.5重量％，则树脂组合物的交联几乎未得到改善；如果该含量超过20重量％，可能发生辐射交联剂造成的渗料(breed out)。
用于本发明的灭弧性树脂模塑制品的树脂组合物优选含有选自以下的一种或多种类型的无机填料(D)：增强纤维、钛酸钡须晶、硅胶微粒、勃母石、滑石、碳酸镁和金属氢氧化物。含有无机填料能改善灭弧性树脂模塑制品的尺寸稳定性以及密度、耐压性和耐热性。
增强纤维可以选自例如玻璃纤维、碳纤维和金属纤维，其中，优选玻璃纤维，原因是玻璃纤维的强度以及与树脂和无机填充材料的粘合性。可以使用单独一种增强纤维，或者两种或更多类型组合使用。此外，纤维可以用已知的表面处理剂如硅烷偶联剂进行处理。玻璃纤维优选进行表面处理，并进一步覆盖树脂。这种措施还进一步提高了与树脂组合物中树脂的粘合性。
金属氢氧化物优选分散在聚烯烃树脂(A)中，因为该树脂具有抑制压力升高的能力。优选的金属氢氧化物包括氢氧化铝、勃母石和氢氧化镁，其粒径在1-10μm范围。
树脂组合物中无机填料(D)的含量优选在1-70重量％范围，更优选在20-70重量％范围。如果无机填料(D)的含量小于1重量％，则几乎不能达到无机填料的效果，如果该含量超过70重量％，则热分解气体量减少，降低了灭弧能力。
本发明的灭弧性树脂模塑制品的树脂组合物还可以包含除了上面所述物质外的常用添加剂，只要这些添加剂不会明显有损于本发明的目的性质，即有损于耐热性、耐压性、灭弧能力和强度。添加剂包括例如，晶核剂(crystallizingnucleus agent)、着色剂、抗氧化剂、脱模剂、增塑剂、热稳定剂、增滑剂、紫外吸收剂等。
本发明的灭弧性树脂模塑制品通过对模塑成形的树脂组合物辐照放射性射线来制成。
树脂组合物的模塑成形可以采用已知的方法进行。例如，将树脂组合物熔融捏合形成粒料后，采用注塑、挤出成型、真空成型、吹塑等已知方法进行模塑成型。熔融捏合可以使用常用的捏合设备，如单螺杆或双螺杆挤出机、班伯里混合机、捏合机、混合辊等进行。捏合操作优选在170-230℃温度范围进行。如果温度低于170℃，熔融捏合几乎不能进行；如果温度超过230℃，树脂组合物中的羟基解离，降低灭弧能力。特别是，以下过程在本发明中是有利的。含聚烯烃树脂(A)和聚缩醛树脂(B)的树脂组合物在惰性气氛中，于180-220℃温度下进行熔融捏合和成型，然后冷却到40-60℃。通过这种成型过程，可获得具有微相分离结构的树脂模塑制品，其中，为0.1-0.9μm的亚微米尺寸的聚缩醛树脂(B)以海岛、六边形柱体或薄片的构形分散在聚烯烃树脂(A)中。通过形成微相分离结构，使聚缩醛树脂(B)容易分解，发出具有高灭弧性能的热分解气体，快速消灭电弧。由于交联在此阶段还未开始，模塑成型过程中剩余的卷轴部分(spool portion)可以循环。
在由此获得的树脂模塑制品上，辐照放射性射线，获得本发明的灭弧性树脂模塑制品。微相分离结构通过由该辐照实施的交联进行固定。
辐照树脂模塑制品的辐射可以是α-射线、γ-射线、X-射线、或紫外辐射，其中优选γ-射线，原因是γ-射线具有强穿透性，并能够进行均匀辐照。
辐照剂量优选至少为10kGy，更优选在10-45kGy范围。通过该范围剂量的辐照，可以通过所述辐照达到的交联，获得具有上述优良性质的灭弧性树脂模塑制品。如果辐照剂量小于10kGy，通过交联形成的三维网状结构不均匀，未反应的交联剂可能渗料。如果该剂量超过45kGy，辐照因为在树脂模塑制品中的氧化分解产物而留下内部应变，这些应变会造成扭曲和收缩。
按照本发明获得的灭弧性树脂模塑制品具有优良的强度、耐压性、耐热性和灭弧性能，因此，能有利地用于断路器中的灭弧器件。
下面，描述本发明的断路器。
本发明的断路器包括：具有固定接触片的固定的接触部分；可移动接触部分，具有可移动接触片以便与固定的接触部分接触，并进行与固定的接触部分的闭合和断开动作；以及灭弧器件，用来消灭在固定的接触部分与可移动接触部分之间的断开和闭合动作时产生的电弧；其中，灭弧器件包括在前面所述的灭弧性树脂模塑制品。
这种断路器的一个具体例子示于图1至图3中，图1是示出部分截面的透视图，图2是灭弧器件的透视图，图3是断路器的截面图。
参见图1，所示断路器包括具有整块结构的固定的接触部分5，在其一端有电源侧终端4，在另一端具有沿可移动接触部分1的U-形弯曲物；以及可移动接触部分1，该部分具有可移动接触片6，以便与固定的接触部分的U-弯曲物5a顶端上的固定接触片7接触。弓形角9与固定的接触部分5相连，引导在可移动接触片6和固定接触片7之间产生的电弧向着灭弧器件延伸。
灭弧器件由栅格2和灭弧腔13组成。栅格2包括多个以预定间隔堆叠在绝缘体12上的板(附图中为五个板)。可移动接触部分1在由粗线标出的闭合位置与虚线标出的断开位置之间进行断开和闭合运动，通过在栅格2中形成的V-形凹口2a。灭弧腔13由本发明的灭弧性树脂模塑制品形成，并且在可移动接触部分1和栅格2之间。
图1和图3中所示的绝缘体12包含在左面和右面的一对侧壁12a，以及连 接壁的顶部和底部的侧壁的连接部件12b和12c。绝缘体由整块三聚氰胺模塑树脂形成，这种树脂能抗电弧。在一对侧壁12a的相对面上形成许多矩形截面的凹槽14，这些凹槽从加载侧端(图3的右侧端)倾斜上升。每个栅格片2加压装配到凹槽14，并在左侧壁和右侧壁12a之间形成桥接。
灭弧腔13包括一对左侧壁和右侧壁13a、沿栅格2中的V-形凹口2a连接左侧壁和右侧壁13a的顶部的弓形前壁13b。灭弧腔13还包括分隔壁15，将灭弧器件与断开-闭合装置分开，还包括绝缘盖16，其覆盖在固定的接触部分5上面，分隔壁和绝缘盖在灭弧腔内形成整块。分隔壁15上有沿可移动接触部分的断开-闭合运动路径形成的狭缝15a。绝缘盖16上有一窗口16a，以露出固定接触片7。灭弧腔13在绝缘体12内，从图3的右侧与分隔壁15组装，该分隔壁15与绝缘体12的侧壁12a的右端面接触。灭弧腔13通过绝缘盖16支承在固定的接触部分5上，并通过该断路器的主体盖(图中未示出)压制和固定。在这种组装状态，灭弧腔13的侧壁13a覆盖栅格2的腿部(在V-形凹口的两侧的部分)，栅格2位于可移动接触部分内的两侧，前壁13b位于栅格2的顶板的V-形凹口2a的后面，如图3所示。
在上述结构中，在电流中断过程中，电弧形成于可移动接触片6和固定接触片7之间，电弧移动到栅格2内，在栅格中被消灭。因为栅格2的两个腿部分都被灭弧腔13的两个侧壁13a覆盖，并与电流中断过程中的电弧屏蔽，防止栅格的这些部分因为电弧而发生熔融和散射，此外，热分解气体在电弧附近从侧壁13a产生和发出，促进电弧冷却，以快速消灭电弧。
实施例
参见一些优选实施方式，详细描述本发明。但是，本发明不限于这些实施例。
实施例1
首先，熔融混合60重量份聚烯烃树脂(“EVAL-L104B”，Kuraray Co.，Ltd.产品)和35重量份聚甲醛-乙醛共聚物(“Tenac-C 4520”，Asahi Kasei Corporation产品)，所述聚烯烃树脂相对于1mol亚甲基含有0.58mol羟基，所述聚甲醛-乙醛共聚物含90mol％的源自甲醛的重复单元。然后，加入5重量份“TAIC”(异氰酸三烯丙酯，Nippon Kasei Chemical Co.，Ltd.产品)作为交联剂。产生的混 合物使用侧流型双螺杆挤出机(由Japan Steel Works，Ltd.制造)于220℃进行捏合，获得树脂粒料。将树脂粒料于80℃干燥7小时，然后使用注塑机(α50C型，由FANUC Ltd.制造)，在树脂温度为215℃，模头温度为50℃的条件下进行模塑。用SEM观察成型后的制品的截面，确定微相分离结构，显示具有薄层构形和均匀海岛结构的球粒结构。
然后，成型后制品用来自钴60源的γ-射线以25kGy剂量进行辐照。这样获得实施例1的灭弧性树脂模塑制品。用SEM观察该灭弧性树脂模塑制品的截面，确定微相分离结构，显示具有薄层构形和均匀海岛结构的球粒结构。
实施例2
首先，熔融混合50重量份聚烯烃树脂(“EVAL-L104B”，Kuraray Co.，Ltd.产品)和15重量份聚甲醛-乙醛共聚物(“Tenac-C 4520”，Asahi Kasei Corporation产品)，所述聚烯烃树脂相对于1mol亚甲基含有0.58mol羟基，所述聚甲醛-乙醛共聚物含90mol％的源自甲醛的重复单元。然后，加入15重量份勃母石(“BMT-10”，Kawai Lime Co.，Ltd.产品)和15重量份硅烷处理的玻璃纤维(“03.JAFT2Ak25”，Asahi Fiber Glass Co.，Ltd.产品)作为无机填料，和5重量份“TAIC”(异氰酸三烯丙酯，Nippon Kasei Chemical Co.，Ltd.产品)作为交联剂。产生的混合物使用侧流型双螺杆挤出机(由Japan Steel Works，Ltd.制造)于220℃进行捏合，获得树脂粒料。将树脂粒料于80℃干燥7小时，然后使用注塑机(α50C型，由FANUC Ltd.制造)，在树脂温度为215℃，模头温度为50℃的条件下进行模塑。用SEM观察成型后的制品的截面，确定微相分离结构，显示具有薄层构形和均匀海岛结构的球粒结构
然后，成型后制品用来自钴60源的γ-射线以25kGy剂量进行辐照。这样获得实施例2的灭弧性树脂模塑制品。用SEM观察该灭弧性树脂模塑制品的截面，确定微相分离结构，显示具有薄层构形和均匀海岛结构的球粒结构。
实施例3
首先，在氮气氛下，于220℃熔融混合60重量份聚烯烃树脂(“EVAL-L104B”，Kuraray Co.，Ltd.产品)和15重量份聚甲醛-乙醛共聚物(“Tenac-C 4520”，Asahi Kasei Corporation产品)，所述聚烯烃树脂相对于1mol亚甲基含有0.58mol羟基，所述聚甲醛-乙醛共聚物含90mol％的源自甲醛的重 复单元。然后，加入20重量份勃母石(“BMT-10”，Kawai Lime Co.，Ltd.产品)作为无机填料，和5重量份“TAIC”(异氰酸三烯丙酯，Nippon Kasei ChemicalCo.，Ltd.产品)作为交联剂。产生的混合物使用侧流型双螺杆挤出机(由JapanSteel Works，Ltd.制造)，其中有替代的氮气，于220℃进行捏合，获得树脂粒料。将树脂粒料于80℃干燥7小时，然后使用注塑机(α50C型，由FANUC Ltd.制造)，在树脂温度为215℃，模头温度为50℃的条件下进行模塑。用SEM观察成型后的制品的截面，确定微相分离结构，显示具有薄层构形和均匀海岛结构的球粒结构。
然后，成型后制品用来自钴60源的γ-射线以25kGy剂量进行辐照。这样获得实施例3的灭弧性树脂模塑制品。用SEM观察该灭弧性树脂模塑制品的截面，确定微相分离结构，显示具有薄层构形和均匀海岛结构的球粒结构。
比较例1
比较例1的树脂粒料是在与实施例1相同的条件下捏合获得的，不同之处在于不掺混交联剂。所获粒料于80℃干燥7小时，然后使用注塑机(α50C型，由FANUC Ltd.制造)，在树脂温度为215℃，模头温度为50℃的条件下进行模塑。这样获得比较例1的灭弧性树脂模塑制品。
比较例2
比较例2的树脂粒料是在与实施例2相同的条件下捏合获得的，不同之处在于不掺混交联剂。所获粒料于80℃干燥7小时，然后使用注塑机(α50C型，由FANUC Ltd.制造)，在树脂温度为215℃，模头温度为50℃的条件下进行模塑。这样获得比较例2的灭弧性树脂模塑制品。
比较例3
比较例3的灭弧性树脂模塑制品是在与实施例2相同的条件下捏合获得的，不同之处在于实施例2中使用的聚烯烃树脂(“EVAL-L104B”，Kuraray Co.，Ltd.产品，其相对于1mol亚甲基含有0.58mol羟基)被聚乙烯树脂(“HJ362”，Nippon Polyethylene Corporation产品)替代。
比较例4
首先，使用捏合机，将30重量份不饱和聚酯树脂(“7525”，Japan U-PiCACo.，Ltd.产品)、30重量份Al(OH)3、5重量份苯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、0.3重量份叔丁基过氧-Z的聚合反应引发剂和4.7重量份粘度调节剂捏合在一起。在捏合过程中，加入30重量份硅烷处理的玻璃纤维的无机填料(“03.JAFT2Ak25，Asahi Fiber Glass Co.，Ltd.产品)并进行分散，获得本体模塑化合物。将该本体模塑化合物在140-150℃温度范围进行模塑和聚合。这样，获得比较例4的灭弧性树脂模塑制品。
比较例5
通过捏合99.8重量份尼龙6树脂(“UBE nylon 1015B”，UBE Industries，Ltd.产品)和0.2重量份抗氧化剂(“IRGANOX 1010”，由Nihon Ciba-Geigie KK提供)，获得树脂粒料。将该树脂粒料于105℃干燥4小时，然后，使用注塑机(α50C型，由FANUC Ltd.制造)，在树脂温度为260℃，模头温度为85℃的条件下进行模塑。这样获得比较例5的灭弧性树脂模塑制品。
评价实施例1至3和比较例1至5制得的灭弧性树脂模塑制品的模塑成型性质。还将成型产品用于图1所示的断路器的灭弧腔13，对该模塑制品进行短路测试和耐热性测试。
在短路测试中，3相440V/50kA的电流通过闭合状态下的接触片，然后，可移动接触部分断开，产生电弧电流。对这种电弧电流的中断性质(灭弧性能)、断开和对灭弧器件的损害(耐压性)以及表面状况(耐热性)进行检测。
当短路电流被成功中断时，电流中断性质指定为“可接受的”。
当肉眼观察不能检测到模塑过程中产生气泡或滴料现象时，模塑成型性质指定为“可接受的”。
上述测试的结果列于表1。
表1
                   短路测试  模塑 成型性质
短路中断性质(灭弧性能)   断开&损害  (耐压性)   表面状况  (耐热性)
实施例1 可接受(良好的电流中断性能)   可接受  (无损害)   良好  良好
实施例2 可接受(良好的电流中断性质)   可接受  (无损害)   良好  良好
实施例3 可接受(良好的电流中断性质)   可接受  (无损害)   良好  良好
比较例1 可接受(良好的电流中断性质)   损害   良好  良好
比较例2 可接受(良好的电流中断性质)   损害   良好  良好
比较例3 不能接受   损害   良好  差 (分解的无机物)
比较例4 可接受   损害   良好  差  (产生模具溢料)
比较例5 可接受(良好的电流中断性质)   损害   良好  差 (观察到滴料)
由表1的结果可以清楚知道，实施例1至3的灭弧性树脂模塑制品显示良好的耐热性和模塑成型性质。使用由这些灭弧性树脂模塑制品制成的灭弧器件的断路器能够有效消灭在电流中断过程中在接触片之间产生的电弧，并且因为灭弧作用，在灭弧腔中没有观察损害现象。

Claims (9)

1.一种灭弧性树脂模塑制品，该制品包含树脂组合物，该组合物含有聚烯烃树脂(A)，该树脂是亚甲基链中的氢原子的一部分被羟基取代、羟基的含量为相对于1mol亚甲基在0.2-0.7mol范围的乙烯-乙烯醇共聚物，该树脂模塑制品在成型后进行辐照，以进行交联。
2.如权利要求1所述的灭弧性树脂模塑制品，其特征在于，所述树脂组合物还包含聚缩醛树脂(B)，其含量为相对于100重量份聚烯烃树脂(A)为5-90重量份，聚缩醛树脂(B)含有源自甲醛的重复单元，其比例在75-100mol％范围。
3.如权利要求1或2所述的灭弧性树脂模塑制品，其特征在于，所述树脂组合物还包含辐射交联剂(C)，其含量为0.5-20重量％。
4.如权利要求1所述的灭弧性树脂模塑制品，其特征在于，所述树脂组合物还含有选自以下的一种或多种类型的无机填料(D)：增强纤维、钛酸钡须晶、硅胶微粒、勃母石、滑石、碳酸镁和金属氢氧化物，无机填料的含量在1-70重量％的范围。
5.如权利要求1所述的灭弧性树脂模塑制品，其特征在于，所述聚烯烃树脂(A)的分解潜热至少为30cal/g。
6.如权利要求2所述的灭弧性树脂模塑制品，其特征在于，所述聚缩醛树脂(B)是甲醛聚合物。
7.如权利要求2所述的灭弧性树脂模塑制品，其特征在于，所述聚缩醛树脂(B)是甲醛-乙醛共聚物。
8.如权利要求2所述的灭弧性树脂模塑制品，其特征在于，所述聚缩醛树脂(B)分散在聚烯烃树脂(A)中，形成微相分离结构。
9.一种断路器，包括具有固定接触片的固定的接触部分；可移动接触部分，其具有可移动接触片以便与固定的接触部分接触，并进行与固定的接触部分的闭合和断开动作；以及灭弧器件，其用来消灭在固定的接触部分与可移动接触部分之间的断开和闭合动作时产生的电弧；其中，灭弧器件包括如权利要求1-8中任一项所述的灭弧性树脂模塑制品。
CN2007101934333A 2006-11-21 2007-11-21 灭弧性树脂模塑制品及使用该制品的断路器 Expired - Fee Related CN101186732B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006314486 2006-11-21
JP2006314486A JP4827187B2 (ja) 2006-11-21 2006-11-21 消弧用樹脂加工品、及びそれを用いた回路遮断器
JP2006-314486 2006-11-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101186732A CN101186732A (zh) 2008-05-28
CN101186732B true CN101186732B (zh) 2011-06-08

Family

ID=39339126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101934333A Expired - Fee Related CN101186732B (zh) 2006-11-21 2007-11-21 灭弧性树脂模塑制品及使用该制品的断路器

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4827187B2 (zh)
CN (1) CN101186732B (zh)
DE (1) DE102007055644B4 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103383901A (zh) * 2012-05-04 2013-11-06 伊顿电气有限公司 一种一体式隔弧装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4655094B2 (ja) 2008-02-08 2011-03-23 富士電機機器制御株式会社 消弧用樹脂加工品、及びそれを用いた回路遮断器
JP4753263B2 (ja) * 2008-10-10 2011-08-24 三菱電機株式会社 回路遮断器
FR2952223B1 (fr) * 2009-11-03 2018-09-21 Schneider Electric Energy France Utilisation de materiaux composites specifiques en tant que materiaux d'extinction d'arc electrique dans des appareils electriques
CN103854917B (zh) * 2012-11-30 2017-03-01 施耐德电器工业公司 电子装置中使用的用于灭弧的氟塑料基材复合材料
US9412542B2 (en) * 2014-02-25 2016-08-09 Sensata Technologies, Inc. Particulate and pressure redirection shield for an electric circuit breaker
CN104269331A (zh) * 2014-09-24 2015-01-07 温州市新蓝天电器有限公司 一种带隔热布的断路器
KR102691572B1 (ko) * 2019-04-02 2024-08-02 엘에스일렉트릭(주) 기중차단기의 소호장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1140612A (en) * 1965-05-21 1969-01-22 Gen Electric Improvements in electric circuit breakers
CN1287371A (zh) * 1994-03-10 2001-03-14 三菱电机株式会社 开关及开关上用的消弧材料
US20030094439A1 (en) * 2001-11-16 2003-05-22 Klaus Kling Arc quenching configuration for an electrical switching device
CN1558439A (zh) * 2004-02-06 2004-12-29 西安交通大学 一种带产气绝缘材料夹层的栅片灭弧室

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07252327A (ja) * 1994-03-15 1995-10-03 Mitsubishi Chem Corp 変性ポリオレフィン樹脂の製造方法及び架橋成形体の製造方法
JP2002251932A (ja) * 1994-05-23 2002-09-06 Mitsubishi Electric Corp 発弧時に飛散する金属類の絶縁体化方法
JPH08185785A (ja) * 1994-12-28 1996-07-16 Mitsubishi Electric Corp 回路遮断器
US7456231B2 (en) * 2005-02-02 2008-11-25 Shawcor Ltd. Radiation-crosslinked polyolefin compositions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1140612A (en) * 1965-05-21 1969-01-22 Gen Electric Improvements in electric circuit breakers
CN1287371A (zh) * 1994-03-10 2001-03-14 三菱电机株式会社 开关及开关上用的消弧材料
US20030094439A1 (en) * 2001-11-16 2003-05-22 Klaus Kling Arc quenching configuration for an electrical switching device
CN1558439A (zh) * 2004-02-06 2004-12-29 西安交通大学 一种带产气绝缘材料夹层的栅片灭弧室

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP昭63-310534A 1988.12.19

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103383901A (zh) * 2012-05-04 2013-11-06 伊顿电气有限公司 一种一体式隔弧装置
CN103383901B (zh) * 2012-05-04 2015-08-12 伊顿电气有限公司 一种一体式隔弧装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007055644B4 (de) 2013-05-29
CN101186732A (zh) 2008-05-28
JP2008130373A (ja) 2008-06-05
DE102007055644A1 (de) 2008-06-05
JP4827187B2 (ja) 2011-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101186732B (zh) 灭弧性树脂模塑制品及使用该制品的断路器
Sabet et al. Electron beam irradiation of low density polyethylene/ethylene vinyl acetate filled with metal hydroxides for wire and cable applications
US20020155348A1 (en) Flame-retardant battery casing
US6780914B2 (en) Flame retardant polypropylene resin composition
CN101503540B (zh) 灭弧树脂加工制品以及使用该树脂制品的断路器
WO1997045884A9 (en) Flame-retardant battery casing
CN101080783A (zh) 柔韧性聚（亚芳基醚）组合物及其制品
CA2695603A1 (en) Tree resistant insulation compositions
WO2006114283A9 (en) Stabilized cross-linked polyolefin compositions
KR20100017808A (ko) 난연성 폴리아미드 수지 조성물
CN105385088B (zh) 一种聚丙烯组合物及其制备方法
CN101186728B (zh) 灭弧性树脂模塑制品及使用该制品的断路器
US6852921B1 (en) Wire-protective tube
KR102019810B1 (ko) 티오비스 페놀계 항산화제/폴리에틸렌 글리콜 블렌드
CN108570205B (zh) 一种阻燃苯乙烯组合物及其制备方法
US5883178A (en) Crystalline polyolefin resin composition and electrical insulating part comprising said composition
CN108467547A (zh) 一种转换器用环保阻燃抗静电聚丙烯组合物及其制备方法
CN114230932A (zh) 一种阻燃填充聚丙烯材料及其制备方法与应用
CN116622209B (zh) 一种高强耐翘曲变形的阻燃pc复合材料及其应用
CN115368730B (zh) 一种高韧性无卤阻燃尼龙组合物及其制备方法和应用
EP3455291B1 (en) Flame-retarded transparent polycarbonate compositions
KR20240044424A (ko) 열가소성 엘라스토머 조성물
CN110744743A (zh) 聚丙烯材料及其制备方法
CN113831677A (zh) 一种导电性热塑性弹性体组合物及电极部件
JPH06322196A (ja) 炭酸ビスマス及び臭素化芳香族化合物を含む耐燃性プロピレンポリマー組成物

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Kanagawa

Patentee after: Fuji Electric Co., Ltd.

Address before: Kanagawa

Patentee before: Fuji Electric Co., Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110608

Termination date: 20171121

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee