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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Temperatursicherung, in der
ein durch Polyethylen und Polypropylen, d. h. durch thermoplastische
Wachse, gekennzeichnetes Polyolefin als wärmeempfindliches
Material verwendet wird.
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Eine
Temperatursicherung, die ein wärmeempfindliches Pellet
aus einem nicht-leitenden wärmeempfindlichen Material (nachfolgend
einfach als wärmeempfindliches Material bezeichnet) verwendet,
wird als Temperaturschalter des irreversiblen Typs bezeichnet, der
allgemein bei einer vorgeschriebenen Temperatur, bei der das zu
einem Pellet geformte wärmeempfindliche Material weich
wird und schmilzt, den Stromleitungspfad eines Geräts und
einer Schutzeinrichtung desselben unterbricht. Die Temperatursicherung
wird bei einer Auslösetemperatur ausgelöst, die
durch die Zusammensetzung des verwendeten wärmeempfindlichen
Materials bestimmt wird, wobei die Auslösetemperatur eingestellt
wird, indem eine Schaltkomponente wie etwa eine Feder gewählt
bzw. eingestellt wird. Zum Beispiel ist die Temperatursicherung
mit einem wärmeempfindlichen Pellet derart konfiguriert,
indem das nicht-leitende, wärmeempfindliche Material pelletiert
wird und in einem Metallgehäuse mit einem an jedem Ende
befestigten Anschluss verwendet wird, in dem ein Schaltglied mit
einem Federglied wie etwa einer Druckfeder und ein gleitbarer Kontaktleiter
an einer vorbestimmten Position des Metallgehäuses angeordnet
und aufgenommen sind. Das pelletierte wärmeempfindliche
Material umfasst zusätzlich zu einer reinen chemischen
Substanz ein thermoplastisches Kunstharz, das alleine oder in einer
Verbindung verwendet wird. In diesem Fall wird das wärmeempfindliche
Pellet bei einer vorgeschriebenen Auslösetemperatur weich
oder schmilzt, wobei der Druckeffekt der Druckfeder den Kontakt
des beweglichen Leiters bewegt, um eine Unterbrechung zwischen einem
Paar von Anschlüssen herbeizuführen. Als wärmeempfindliches
Material des wärmeempfindlichen Pellets, das durch den
vorgeschriebenen Formungsprozess einschließlich einer Granulierung
und Tablettierung pelletiert wird, wird neuerdings ein thermoplastisches
Kunstharz verwendet, was hinsichtlich der Einstellung der Auslösetemperatur
vorteilhaft ist.
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Die
offen gelegten
japanischen
Patente Nr. 2003-317589 ,
2005-158681 und
2006-260926 (Patentdokumente
1 bis 3) geben verbesserte Strukturen gemäß dem
Vorschlag des Erfinders der vorliegenden Erfindung für
eine Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet
an, das ein nicht-leitendes, thermoplastisches Kunstharzmaterial
als wärmeempfindliches Material verwendet. Die genannten
Patente geben ein Verfahren an, das einige Probleme hinsichtlich
der Verarbeitungsfähigkeit und der Auslöseeigenschaften
beseitigt, wenn ein thermoplastisches Kunstharz als wärmeempfindliches
Material verwendet wird, und geben zum Beispiel eine Auswahl des
Kunstharzmaterials, eine Einrichtung zum Einstellen der Auslösetemperatur und
geeignete Gegenmaßnahmen gegen mit der Zeit eintretende
Kennlinienverschlechterung an.
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Eine
Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet
ist derart konfiguriert, dass ein nicht-leitendes, wärmeempfindliches
Pellet zusammen mit einer Druckfeder und einem beweglichen Leiter
in einem Metallgehäuse mit Anschlüssen an jedem
Ende aufgenommen sind, wobei das wärmeempfindliche Pellet
bei einer vorbestimmten Auslösetemperatur weich wird oder
schmilzt und wobei der Druckeffekt der Druckfeder eine Bewegung
des beweglichen Leiters verursacht. Die oben beschriebene Temperatursicherung,
die ein wärmeempfindliches Pellet aus einem thermoplastischen
Kunstharz verwendet, ist jedoch problematisch, weil die Einstellung
der Auslösetemperatur in einem relativ niedrigen Temperaturbereich
schwierig ist und die Auslösung bei der vorbestimmten Auslösetemperatur
eine lange Zeitdauer erfordert. Als wärmeempfindliches Material
im niedrigen Temperaturbereich kann ein Wachs wie etwa ein tierisches
Schellackwachs, ein pflanzliches Karnaubawachs oder ein mineralisches
Paraffinwach verwendet werden, die jeweils natürliche Wachse sind.
Diese natürlichen Wachse weisen jedoch jeweils einen komplizierten
Schmelzpeak und einen breiten Schmelztemperaturbereich auf, was
zu Nachteilen wie etwa einer Instabilität der Auslösetemperatur
führt. Weiterhin lassen sich diese natürlichen
Wachse während des Pelletierungsprozesses schwierig aus
der Form lösen und können an der Hand eines Bedieners
haften bleiben, sodass die Handhabung schwierig ist.
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Temperatursicherung
mit einem wärmeempfindlichen Pellet aus einem synthetischen
Wachs, das durch eine chemische Synthese erhalten wird, anstelle
eines natürlich erhaltenen Wachses anzugeben. Das synthetische
Wachs unterscheidet sich als thermoplastisches Wachs von einem thermoplastischen
Kunstharz. In der vorliegenden Erfindung weist das synthetische
Wachs ein durchschnittliches Molekulargewicht von 100.000 (Mw) oder
weniger auf, wenn es durch ein Gelpermeation-Chromatographie(GPC)-Verfahren
gemessen wird. Das synthetische Wachs löst die oben beschriebenen Probleme,
indem es eine schnelle Auslösung gestattet und als wärmeempfindliches
Material eine hervorragende Kombination aus Haltefähigkeit,
Härte und Festigkeit hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften,
der Verarbeitungsfähigkeit und der Handhabbarkeit aufweist.
Es ist zu beachten, dass das durch das GPC-Verfahren gemessene durchschnittliche
Molekulargewicht in der vorliegenden Erfindung, soweit nicht anders
angegeben, ein Polystyrenreduzierter Wert ist.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein wärmeempfindliches
Pelletglied mit einer hohen Auslöseleistung zu erhalten,
indem ein Polyolefinwachs als thermoplastisches Wachs für
eine wärmeempfindliche Substanz gewählt wird und
ein Ergänzungsmittel wie etwa ein thermoplastisches Kunstharz,
ein Antioxidationsmittel, ein Weichmacher und/oder ein Füller
zugemischt wird. In diesem Fall wird eine Temperatursicherung mit
einem wärmeempfindlichen Pellet vorgesehen, wobei das durchschnittliche
Molekulargewicht des Waches auf der Basis der Härte geregelt
wird, um eine bestimmte Auslösetemperatur einzustellen.
Es ist zu beachten, dass das thermoplastische Kunstharz mit demselben
Typ von Polyolefinharz gemischt wird, um eine Feineinstellung der
Auslösetemperatur und eine Pelletierung zu gestatten. Zum
Beispiel kann eine Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen
Pellet vorgesehen werden, die keine Variationen in der Kennlinie
und eine kürzere Stabilisierungs- und Auslösezeit
aufweist, wobei die Pelettierung durch ein Verfahren wie etwa ein
herkömmliches Spritzgießen oder Strangpressen
vorgesehen wird.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird eine Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet
angegeben, in der ein bewegliches Schaltglied und ein wärmeempfindliches
Pelletglied einschließlich eines Polyolefinwachses in einem
zylindrischen Gehäuse aufgenommen sind, mit dem ein Paar
von Anschlüssen verbunden sind, wobei das bewegliche Schaltglied
durch die mit dem Erweichen oder Schmelzen des wärmeempfindlichen
Pelletglieds assoziierte Verformung betätigt wird, um eine
Unterbrechung zwischen den Anschlüssen herbeizuführen.
Ein Antioxidationsmittel und ähnliches sind zu dem oben
genannten wärmeempfindlichen Pelletglied hinzugefügt,
dessen Auslösetemperatur in einem Bereich zwischen 50 und
180°C und vorzugsweise zwischen 50 und 90°C eingestellt
ist. Weiterhin ist das Polyolefinwachs ein Polyethylen, Polypropylen
und/oder Poly-α-Olefin.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in der Temperatursicherung
mit einem wärmeempfindlichen Pellet, in der das wärmeempfindliche
Pellet, das ein Polyolefinwachs als Hauptkomponente enthält,
verwendet wird, um die Auslösetemperatur innerhalb eines
Bereichs von 50 bis 180°C einzustellen, vorzugsweise eine
Zusammensetzung aus einem kristallinen höheren α-Olefinpolymer
und einem Kohlenwasserstoffwachs verwendet. Dabei wird das Polyolefinwachs
unter Verwendung eines Metallocen-Katalysators erzeugt und weist
ein durch ein GPC-Verfahren gemessenes durchschnittliches Molekulargewicht
in einem Bereich zwischen 1.000 und 100.000 (Mw) und eine Härte
mit einer durch ein Messverfahren gemäß JIS K
2207 gemessenen Eindringtiefe von nicht mehr als 10 auf. Es wird
also eine Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen
Pellet angegeben, deren Auslösetemperatur in einem niedrigen
Temperaturbereich zwischen 50 und 180°C eingestellt werden
kann, sodass neue Nutzungen vorgesehen werden können und
der Nutzeffekt hoch ist. Weiterhin ist dem Polyolefinwachs ein Polyolefinharz
beigemischt, um die Formfähigkeit des Wachses zu verstärken
oder zu vermindern, wenn ein Spritzgießen oder Strangpressen
als Pelletierungsverfharen verwendet wird. In diesem Fall wird das
Kunstharz vorzugsweise aus Materialien gemischt, die einen Schmelzpunkt
nahe demjenigen des Polyolefinwachses aufweisen. Das Beimischen
eines derartigen Kunstharzes ermöglicht eine Feineinstellung
der Auslösetemperatur.
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Vorstehende
und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden durch die folgende ausführliche Beschreibung
verschiedener Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf
die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
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1 ist
eine Teilquerschnittansicht einer Temperatursicherung mit einem
wärmeempfindlichen Pellet gemäß einem
Beispiel der vorliegenden Erfindung in einem normalen Zustand und
bei einer normalen Temperatur.
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2 ist
eine Teilquerschnittansicht einer Temperatursicherung mit einem
wärmeempfindlichen Pellet gemäß dem Beispiel
der vorliegenden Erfindung nach einem Anstieg zu einer anormalen
Temperatur.
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In
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst
eine Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet:
ein Metallgehäuse; ein Paar von Anschlüssen mit
einem ersten Anschlussteil, der an einem Ende des Metallgehäuses
des Metallgehäuses angebracht ist, und mit einem zweiten
Anschlussteil, der an dem anderen Ende des Gehäuses über
eine Isolationshülse angebracht ist; und ein Schaltglied,
das in dem Metallgehäuse aufgenommen ist und ein Federglied,
einen beweglichen Leiter und ein wärmeempfindliches Pellet
umfasst; wobei in der Temperatursicherung des irreversiblen Typs
ein Stromkreis zwischen dem Paar von Anschlüssen bei einer
vorbestimmten Auslösetemperatur durch das Erweichen und
Schmelzen des wärmeempfindlichen Materials des wärmeempfindlichen
Pellets unterbrochen wird, wobei ein Polyolefinwachs als Hauptkomponente
für das wärmeempfindliche Material verwendet wird,
wobei insbesondere ein Wachs mit einem Schmelzpunkt nahe der gewünschten
Auslösetemperatur gewählt wird, um die Auslösetemperatur
in einem gewünschten Bereich zwischen 50 und 180°C
einzustellen, und wobei die thermische Verformung des wärmeempfindlichen
Pellets verursacht, dass das Schaltglied den Stromkreis unterbricht.
Herkömmlicherweise weist das wärmeempfindliche
Material für einen niedrigen Temperaturbereich, das ein
Paraffinwachs als Hauptkomponente aufweist, Nachteile wie etwa einen
breiten Schmelztemperaturbereich und eine schwierige Handhabung
auf, sodass die praktische Nutzung in einem Temperaturbereich unter
ungefähr 90°C schwierig wird. Das wärmeempfindliche
Material der vorliegenden Erfindung dagegen gestattet eine schnelle Auslösung, eine
große Genauigkeit und eine hohe Zuverlässigkeit
in einer Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen
Pellet mit einer Auslösetemperatur zwischen 50 und 90°C.
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Insbesondere
ist wie in 1 gezeigt an einem Metallgehäuse 12 ein
Paar von Anschlüssen befestigt, das einen ersten Anschlussteil 14,
der an einer Öffnung des Metallgehäuses 12 fixiert
ist, und einen zweiten Anschlussteil 16 umfasst, der an
der anderen Öffnung des Metallgehäuses 12 fixiert
ist, wobei in dem Metallgehäuse 12 ein wärmeempfindliches
Pelletglied 10, ein beweglicher Leiter 20 und
ein Schaltfunktionsglied (bewegliches Schaltglied) einschließlich
eines Federglieds mit einer starken Druckfeder 24 und einer
schwachen Druckfeder 26 aufgenommen sind, um eine Temperatursicherung
mit einem wärmeempfindlichen Pellet zu konfigurieren. Die
Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet
umfasst ein wärmeempfindliches Pellet 10, das
ein Polyolefinwachs als Hauptkomponente des wärmeempfindlichen
Materials aufweist, wobei die Auslösetemperatur bei einem
Schmelzpunkt zwischen 50 und 80°C und insbesondre zwischen
90 und 152°C eingestellt werden kann.
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Die
Zusammensetzung des wärmeempfindlichen Pelletglieds umfasst
ein Polyolefinwachs, das mit einem anderen thermoplastischen Kunstharzmaterial
gemischt wird, das vorzugsweise vom selben Kunstharztyp wie das
Wachs ist, wobei außerdem Zusätze wie ein Weichmacher,
ein Gummimaterial, ein Füller und ein Antioxidationsmaterial
hinzugefügt sind, um die Betriebstemperatur einzustellen.
Weiterhin wird das Polyolefinwachs durch ein Verfahren hergestellt,
das in Abhängigkeit davon variiert, ob ein Ziegler-Katalysator
oder ein Metallocen-Katalysator verwendet wird, wobei sich herausgestellt
hat, dass das Polyolefinwachs des Metallocen-Katalysators demjenigen
des Ziegler-Katalysators vorzuziehen ist. Es ist zu beachten, dass
ein Metallocen ein Polymer ist, das unter Verwendung des Metallocen-Katalysators
polymerisiert wurde (zum Beispiel ein LLDPE, d. h. ein Polyethylen
mit linearer, niedriger Dichte, und ein unter Verwendung des Metallocen-Katalysators
hergestelltes Polypropylen). Das unter Verwendung des Metallocen-Katalysators
polymerisierte Polymer weist eine gleichmäßige
Verteilung des Molekulargewichts und der Kristallinität
auf. Das Polymer weist auch die Eigenschaft auf, dass das geringere
Molekulargewicht eine geringere Haftung zur Folge hat und der Bereich
der Schmelztemperatur schmal ist. Insbesondere entspricht es einem
Polyethylen mit einem Schmelzpunkt von 100 bis 140°C und
einem Polypropylen mit einem Schmelzpunkt von 120 bis 175°C.
Das Polypropylen umfasst auch ein zufälliges Copolymer
mit einem niedrigen Schmelzpunkt. Weiterhin hat sich herausgestellt,
dass die Verwendung eines Polyolefinwachses und eines oder zwei
Typen von Polymeren aus der Gruppe, die Polyethylen, Polypropylen
und Poly-α-Olefin umfasst, zu bevorzugen ist.
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Vorzugsweise
weist das Polyolefinwachs ein durch eine Gelpermeations-Chromatographie
(GPC) gemessenes durchschnittliches Molekulargewicht auf, das in
einen Bereich zwischen 1.000 und 100.000 (Mw) fällt. Insbesondere
entspricht das durchschnittliche Molekulargewicht einem durch ein
GPC-Verfahren gemessenen Wert bei einer Elutionstemperatur von 140°C,
wobei als Messvorrichtung etwa das Alliance GPC2000 von der Waters
Corporation, als Skala eine Styrabel GPC Column (4,6 mm × 300
mm) (HT-3, HT-4 und HT-6E in Reihe) von Waters Corporation und als
Molekulargewichtsstandard-Substanzprobe Polystyren (hergestellt von
Shodex Co. mit einem Molekulargewicht von 5.030, 55.100, 696.000,
3.740.000, 1.990, 197.000, 2.210.000) verwendet wird. Die vorliegende
Erfindung gibt auch eine Temperatursicherung mit einem wärmeempfindliches
Pellet aus einen Polyolefinwachs an, das eine Härte mit
einer durch das Messverfahren gemäß JIS K 2207
gemessenen Eindringtiefe von nicht mehr als 10 aufweist. Das Testverfahren
verläuft für die Eindringtiefe gemäß JIS
derart, dass eine Probe erhitzt, geschmolzen und zum Abkühlen
in einen Probenbehälter gegeben und anschließend
in einem isothermischen Wasserbad auf einer konstanten Temperatur
gehalten wird, wobei dann eine Nadel mit einer Gesamtmasse von 100
g vertikal für 5 Sekunden in die Probe eingeführt wird.
Die Eindringtiefe der Nadel wird durch einen Wert (eine absolute
Zahl) angegeben, die durch das Messen der Penetrationstiefe der
Nadel in Einheiten von 0,1 mm und das Multiplizieren des Ergebnisses
mit 10 erhalten wird.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung werden bemerkenswerte Vorteile dadurch erhalten,
dass das Polyolefinwachs als wärmeempfindliches Material
bei einer Auslösetemperatur im niedrigen Temperaturbereich stabilisiert
ist, sich schnell auslösen lässt usw. Auch wenn
das wärmeempfindliche Pelletglied ein herkömmliches
Glied ist, das ein kristallines, thermoplastisches Kunstharz als
wärmeempfindliches Material verwendet, variieren die Kunstharzmaterialien
stark. Und um eine spezifische Substanz zu wählen, müssen
die Eigenschaften jedes Materials bekannt sein und muss die industrielle
Anwendbarkeit als wärmeempfindliches Pellet berücksichtigt werden.
Für die Auswahl sind deshalb viele Versuche erforderlich,
wobei die vorliegende Erfindung als wärmeempfindliches
Material im niedrigen Temperaturbereich bemerkenswert ist. Die Auslösetemperatur
der Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet
kann durch die Druckkraft der Feder des Federglieds in dem beweglichen
Schaltglied fein eingestellt werden. Wenn dementsprechend der Schmelzpunkt
des zu verwendenden wärmeempfindlichen Materials gewählt
wird, kann die Auslösetemperatur einfach eingestellt werden.
Im Fall des Polyolefinwachses wird anhand des Schmelzpunktes, der
extrapolierten Anfangsschmelztemperatur (Tim) und der extrapolierten
Endschmelztemperatur (Tem) experimentell untersucht, ob es als wärmeempfindliches
Material für eine Temperatursicherung in der vorliegenden
Erfindung geeignet ist, wobei die Auslösegeschwindigkeit
und die mechanisch-physischen Eigenschaften des gewählten
Polyolefinwachses betrachtet werden.
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Die
gewünschte Auslösetemperatur wird eingestellt,
indem die Temperatur der thermischen Verformung gewählt
wird, die innerhalb des Bereichs des Schmelzpunkts des Polyolefinwachses
(d. h. zwischen Tim und Tem) eingestellt werden kann. Die Temperatur
der thermischen Verformung wird gewählt, indem das durchschnittliche
Molekulargewicht verändert wird. Die Erfinder haben herausgefunden,
dass das durchschnittliche Molekulargewicht vorzugsweise innerhalb
eines Bereichs von 1.000 bis 100.000 (Mw) und vorzugsweise innerhalb
eines Bereichs von 1.000 bis 50.000 (Mw) gewählt werden
kann. Weiterhin kann die Temperatur der thermischen Verformung erhöht
oder vermindert werden, indem ein Weichmacher oder ein Füller zu
dem Polyolefinwachs hinzugefügt wird. Außerdem
umfasst das zugesetzte Mittel sekundäre Materialien für das
Kunstharz, die sich in die drei folgenden Typen klassifizieren lassen:
Zusätze, Verstärkungsmaterialien und Füller.
Ein Zusatz ist allgemein ein Antioxidationsmittel, ein Thermostabilisierer,
ein Photostabilisierer, ein Kristallkeimbildner, ein Kompatibilisierer,
ein Farbstoff, ein antimikrobielles Mittel, ein antikmykotisches
Mittel, ein Schmiermittel oder ein Schäummittel. Wichtige
Zusätze sind ein Antioxidationsmittel, ein Thermostabilisierer,
ein Kristallkeimbilder, durch das der Grad der Kristallinität
erhöht wird, und ein Farbstoff, durch den der Temperaturbereich
identifiziert wird. Die Verstärkungsmaterialien umfassen
Glimmer, Calciumcarbonat, Glasfaser, Gummimaterial, Kohlefaser,
Aramidfaser usw., die hinzugefügt werden, wenn das wärmeempfindliche Pellet
in einem Copolymer oder einem Elastomer weicher als erforderlich
wird oder wenn die physikalische und dimensionale Stabilität
des wärmeempfindlichen Pellets bei einer hohen Temperatur
aufrechterhalten werden muss. Der Füller ist ein Füllstoff
wie etwa Talk, Lehm oder Calciumcarbonat. Der Füllstoff
wird dem Kunstharz zugesetzt, um die Rohmaterialkosten des Kunstharzes
zu minimieren. Weiterhin gibt es Flammschutzmittel, die dafür
sorgen, dass das Kunstharz weniger entzündlich ist, und
Antistatikmittel, die zugesetzt werden, um zu verhindern, dass das
Kunstharz statische Elektrizität speichert. Weiterhin kann
die Auslösetemperatur fein eingestellt werden, indem die
Feder des beweglichen Schaltglieds eingestellt wird. Das Antioxidationsmittel kann
vom Phenoltyp, vom Phosphortyp, vom Schwefeltyp usw. sein. Das Antioxidationsmittel
der vorliegenden Erfindung kann auch einen wärmebeständigen Stabilisierer
wie etwa vom Lacton-Typ, vom Hydroxylamin-Typ, Vitamin E und einen
Metalldeaktivator umfassen. Insbesondere wenn der Phenol-Typ und
der Schwefel-Typ als Antioxidationsmittel hinzugefügt werden,
kann die Leistung der Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen
Pellet einschließlich eines Olefinwachses verbessert werden.
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Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden ausführlicher mit
Bezug auf Beispiele beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung
jedoch nicht auf diese beschränkt ist.
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Für
die vorliegenden Beispiele wurde eine Temperatursicherung mit einem
wärmeempfindlichen Pellet mit dem in 1 gezeigten
Aufbau hergestellt.
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1 und 2 zeigen
eine Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet
gemäß den Beispielen der vorliegenden Erfindung. 1 ist
eine Teilquerschnittansicht der Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen
Pellet in einem normalen Zustand und bei einer normalen Temperatur;
und 2 ist eine Teilquerschnittansicht der Temperatursicherung
mit einem wärmeempfindlichen Pellet nach einem Anstieg
zu einer anormalen Temperatur. Wie in 1 gezeigt,
ist die Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen
Pellet gemäß der vorliegenden Erfindung derart
konfiguriert, dass ein wärmeempfindliches Pelletglied 10 und
ein weiter unten beschriebenes Schaltfunktionsglied in einem zylindrischen
Metallgehäuse 12 aufgenommen sind. Das Metallgehäuse 12 weist
ein Paar von daran befestigten Anschlussgliedern auf, wobei ein erster
Anschlussteil 14 an einer Öffnung des Metallgehäuses 12 befestigt
ist und ein zweiter Anschlusssteil an der anderen Öffnung
befestigt ist. Der erste Anschlussteil 14 erstreckt sich
durch eine Isolationshülse 17 in das Metallgehäuse 12,
wodurch er von dem Metallgehäuse 12 isoliert wird,
und weist einen als eine erste Elektrode geformten Spitzenteil 15 auf.
Der erste Anschlussteil 14 weist einen extern geführten
Teil auf, der mit einem schützenden Isolationsrohr 18 versehen
ist, das durch ein Dichtharz 19 an der Öffnung
des Metallgehäuses 12 gedichtet wird. Weiterhin
ist der zweite Anschlussteil 16 direkt und dicht in das
Metallgehäuse 12 eingepresst, wobei eine Innenfläche
des Metallgehäuses 12 als zweite Elektrode ausgebildet
ist. Das Schaltfunktionsglied in dem Metallgehäuse 12 umfasst
das oben beschriebene wärmeempfindliche Pelletglied 10,
einen beweglichen Leiter 20 mit einem zentralen Kontakt
und einen sternförmigen Umfangskontakt, sowie ein Federglied
mit einer starken Druckfeder 24 und einer schwachen Druckfeder 26.
In dem Federglied mit der starken und der schwachen Druckfeder drückt
die gegen die Elastizität der schwachen Druckfeder 26 wirkende
Starke Druckfeder 24 gegen den beweglichen Leiter 20 und
bringt diesen in einen Kontakt mit der ersten Elektrode. Insbesondere
ist die starke Druckfeder 24 zwischen dem wärmeempfindlichen
Pelletglied 10 und dem beweglichen Leiter 20 angeordnet,
wobei dazwischen jeweils Druckplatten 28 und 29 angeordnet
sind, um die Montage zu vereinfachen und eine stabilisierte Federwirkung
zu gestatten. Bei einer anormalen Bedingung in Verbindung mit einer
erhöhten Temperatur verformt sich wie in 2 gezeigt
das erweichte oder geschmolzene wärmeempfindliche Pelletglied
(das Bezugszeichen 11 gibt das Pelletglied nach dem Schmelzen
an) und verursacht, dass die schwache Druckfeder 26 eine
Kraft auf den beweglichen Leiter 20 ausübt und
diesen bewegt. Die starke Druckfeder 24 hat ihren Hubbereich überschritten,
während die schwache Druckfeder 26 den beweglichen
Leiter 20 innerhalb ihres Hubbereichs drückt,
sodass der bewegliche Leiter 20 auf der zweiten Elektrode
an der Innenfläche des Metallgehäuses 12 gleitet.
Der bewegliche Leiter 20 wird also bewegt, um den beweglichen
Leiter 20 von dem Spitzenteil 15 der ersten Elektrode
zu trennen, wodurch der Stromkreis unterbrochen wird. Es ist zu
beachten, dass die Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen
Pellet von 1 und 2 eine Temperatursicherung
des irreversiblen Typs ist, die normalerweise eingeschaltet ist
und bei einer anormalen Bedingung ausgeschaltet wird.
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Die
Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet
der vorliegenden Erfindung ist derart konfiguriert, dass ein zylindrisches
Metallgehäuse mit einem Paar von daran befestigten Anschlüssen
ein bewegliches Schaltlied einschließlich eines beweglichen
Leiters und ein wärmeempfindliches Pelleglied aus hauptsächlich
einem Polyolefinwachs enthält, wobei die mit der Erweichung
und dem Schmelzen des wärmeempfindlichen Pelletglieds assoziierte
Verformung veranlasst, dass der bewegliche Leiter gleitet und einen
Unterbrechungszustand zwischen den Anschlüssen innerhalb
eines Bereichs einer gewünschten Auslösetemperatur
zwischen 50 und 180°C erzielt. Das wärmeempfindliche
Pelletglied ist aus einem chemisch synthetisierten Wachs ausgebildet,
das ein durch das GPC-Verfahren gemessenes durchschnittliches Molekulargewicht zwischen
1.000 und 100.000 (Mw) aufweist. Vorzugsweise kann das wohlbekannte
kristalline höhere α-Olefinpolymer oder eine dieses
und ein Kohlenwasserstoffwachs umfassende Wachsverbindung verwendet
werden, sodass die Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen
Pellet eine hervorragende Kombination aus Haltefähigkeit,
Härte, Festigkeit usw. und verbesserte mechanische und
physikalische Eigenschaften aufweist. Es ist zu beachten, dass auch
eine Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet
vorgesehen werden kann, in der das hauptsächlich aus Polyolefin
bestehende wärmeempfindliche Pellet in Verbindung mit einem
anderen thermoplastischen Kunstharz und einem thermoplastischen
Wachs verwendet wird, wobei außerdem ein Antioxidationsmittel
usw. hinzugefügt ist. In den Beispielen werden Beispielprodukte
1–6, die sechs verschiedene Polyolefinwachse verwenden,
mit Vergleichsprodukten 1 und 2 verglichen, die jeweils ein herkömmliches
Paraffinwachs und Polyethylenwachs verwenden. Mit anderen Worten
wurden für jedes Produkt wärmeempfindliche Pellets
vorbereitet, die dann verwendet wurden, um Temperatursicherungen
für die vergleichende Bewertung vorzubereiten. [Tabelle 1]
| Zusammensetzung | durchschn.
Molekulargew. | Schmelzpunkt
(°C) | Härte
(Eindringtiefe) |
Beispielprodukt
1 | Polyethylenwachs (Ziegler-Natta-Katalysator) | 2.000 | 122 | 1 |
Beispielprodukt
2 | Polyethylenwachs (Ziegler-Natta-Katalysator) | 1.000 | 109 | 25 |
Beispielprodukt
3 | Polyethylenwachs (Ziegler-Natta-Katalysator) | 3.000 | 109 | 10 |
Beispielprodukt
4 | Polyethylenwachs (Metallocen-Katalysator) | 2.000 | 124 | 1 |
Beispielprodukt
5 | Polyethylenwachs (Metallocen-Katalysator) | 4.600 | 90 | 2 |
Beispielprodukt
6 | Polyethylenwachs (Ziegler-Natta-Katalysator) | 30.000 | 152 | nicht mehr als 1 |
Vergleichsbeispiel 1 | Paraffinwachs | 500 | 76 | 23 |
Vergleichsbeispiel 2 | Polyethylenharz (Metallocen-Katalysator) | 140.000 | 117 | - |
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Die
Tabelle 1 gibt die Namen der wärmeempfindlichen Materialien
und die Werte der physikalischen Eigenschaften von sechs verschiedenen
Polyolefinwachsen für Beispielprodukte der vorliegenden
Erfindung sowie eines herkömmlichen Paraffinwachses und
eines Polyethylenharzes für zwei Vergleichsprodukte an.
Es ist zu beachten, dass die aus einem Ziegler-Katalysator und einem
Metallocen-Katalysator durch jeweils verschiedene Herstellungsverfahren
hergestellten Substanzen jeweils als Polyolefinwachs verwendet werden, wobei
die verwendeten Katalysatoren in Klammern in der Spalte für
die Zusammensetzung von Tabelle 1 angegeben sind. [Tabelle 2]
| Auslösetemperatur
(°C) | ΔT
(°C) | Standardabweichung |
Beispielprodukt
1 | 120,3 | 121,1 | 120,8 | 120,9 | 121,8 | 1,5 | 0,5 |
Beispielprodukt
2 | 107,3 | 108,3 | 108,0 | 107,7 | 107,2 | 1,1 | 0,5 |
Beispielprodukt
3 | 107,9 | 108,7 | 108,5 | 108,4 | 108,2 | 0,8 | 0,3 |
Beispielprodukt
4 | 123,8 | 123,7 | 123,9 | 123,6 | 123,8 | 0,3 | 0,1 |
Beispielprodukt
5 | 90,2 | 90,5 | 90,3 | 90,2 | 89,9 | 0,6 | 0,2 |
Beispielprodukt
6 | 150,3 | 150,2 | 150,8 | 150,9 | 151,2 | 1,0 | 0,4 |
Vergleichsprodukt
1 | 74,3 | 70,6 | 68,9 | 71,2 | 64,2 | 10,1 | 3,7 |
Vergleichsprodukt
2 | 117,7 | 117,6 | 117,5 | 117,8 | 117,9 | 0,4 | 0,2 |
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Die
Tabelle 2 gibt fünf verschiedene Auslösetemperaturen
für Temperatursicherungen mit den wärmeempfindlichen
Pellets der Beispielprodukte aus Polyolefinwachsen aus der Tabelle
1 sowie für Temperatursicherungen mit wärmeempfindlichen
Pellets aus den herkömmlichen Substanzen Paraffinwachs
und Polyethylenharz der Vergleichsprodukte aus der Tabelle 1 an.
Aus der Tabelle geht hervor, dass ΔT bis zu 10,1°C
betragen kann. ΔT ist die Differenz zwischen der höchsten
Auslösetemperatur und der niedrigsten Auslösetemperatur.
Der höchste Wert von ΔT wird durch die Auslösetemperatur
des Paraffinwachses des Vergleichsbeispiels 1 erreicht. Im Vergleich
dazu weist das Polyolefinwachs der vorliegenden Erfindung einen
Wert von ΔT von 2°C oder weniger in allen Beispielprodukten
auf und erzielt damit eine hervorragende Auslösegenauigkeit. [Tabelle 3]
| Eintauchtemperatur
(°C) | Bis zum
Start der Auslösung erforderliche Zeit (s) | Durchschnitt
(s) |
Produktbeispiel
1 | 144 | 12,2 | 11,9 | 11,8 | 13,3 | 12,2 | 12,3 |
Produktbeispiel
2 | 129 | 10,6 | 10,9 | 8,9 | 9,3 | 9,7 | 9,9 |
Produktbeispiel
3 | 129 | 12,3 | 12,5 | 11,1 | 11,3 | 11,8 | 11,8 |
Produktbeispiel
4 | 144 | 12,0 | 11,8 | 11,6 | 11,9 | 13,2 | 12,1 |
Produktbeispiel
5 | 110 | 13,3 | 13,2 | 13,8 | 14,1 | 13,5 | 13,6 |
Produktbeispiel
6 | 172 | 15,5 | 15,2 | 16,3 | 16,2 | 16,8 | 16,0 |
Vergleichsprodukt
1 | 96 | 8,6 | 9,3 | 9,2 | 9,5 | 9,7 | 9,3 |
Vergleichsprodukt
2 | 137 | 20,8 | 19,7 | 20,8 | 20,9 | 20,6 | 20,6 |
-
Die
Tabelle 3 gibt die Messwerte der Zeiten, die die Temperatursicherungen
bis zur Auslösung benötigen, wenn sie in ein Ölbad
eingetaucht werden, für Beispielprodukte der unter Verwendung
von Polyolefinwachsen hergestellten Temperatursicherungen gemäß der
Erfindung und für Vergleichsprodukte von unter Verwendung
eines herkömmlichen Pelletglieds hergestellten Temperatursicherungen
an. Die Temperatursicherungen wurden jeweils in ein Ölbad
mit einer Temperatur eingetaucht, die 20°C höher
liegt als die jeweils vorgeschriebene Auslösetemperatur,
wobei jeweils die Zeitdauer ab dem Eintauchen bis zur Auslösung
(d. h. die Auslösezeitdauer bzw. Reaktionszeitdauer) gemessen
wurde. Aus den Ergebnissen der Tabelle 3 wird deutlich, dass die
Beispielprodukte 1 bis 6, bei denen das Polyolefinwachs der vorliegenden
Erfindung in den wärmeempfindlichen Pellets enthalten ist,
eine schlechtere Reaktionszeit als das Vergleichsprodukt 1 mit dem Paraffinwachs
erzielte, wobei die Reaktionszeit jedoch wesentlich besser war als
bei dem Vergleichsprodukt 2 mit dem Polyethylenharz mit einem Molekulargewicht
von 100.000 oder mehr. Die Verwendung von Polyolefinwachs sieht
also einen offensichtlich grundsätzlichen Unterschied gegenüber
der Verwendung von Polyolefinharz vor. Vorzugsweise sollte ein Polyolefinwachs
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht im Bereich zwischen
1.000 und 100.000 (Mw) verwendet werden.
-
Die
Reaktionszeit kann sich verschlechtern, wenn das durchschnittliche
Molekulargewicht größer als 100.000 (Mw) ist,
sodass die Obergrenze bei 100.000 (Mw) festgesetzt wurde. [Tabelle 4]
| Lagerungstemperatur (°C) | Anzahl der
Unterbrechungen (Anzahl der Unterbrechungen/Anzahl der Tests) |
nach
3000 Stunden | nach
5000 Stunden |
Beispielprodukt
1 | 112 | 0/10 | 0/10 |
Beispielprodukt
2 | 99 | 2/10 | 10/10 |
Beispielprodukt
3 | 99 | 0/10 | 1/10 |
Beispielprodukt
4 | 114 | 0/10 | 0/10 |
Beispielprodukt
5 | 80 | 0/10 | 0/10 |
Beispielprodukt
6 | 142 | 0/10 | 0/10 |
Vergleichsprodukt
1 | 66 | 10/10 | 10/10 |
Vergleichsprodukt
2 | 107 | 0/10 | 0/10 |
-
Die
Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse einer Prüfung auf eine Unterbrechung
nachdem die unter Verwendung der in Tabelle 1 genannten Materialien
vorbereiteten Temperatursicherungen mit einem wärmeempfindlichen
Pellet für 3.000 Stunden bzw. für 5.000 Stunden
bei einer Temperatur 10°C unter dem Schmelzpunkt des wärmeempfindlichen
Pellets gelagert wurden. Es wurden jeweils 10 Tests durchgeführt.
Nach 3.000 Stunden waren alle zehn Vergleichsprodukte 1 und zwei
von zehn der Vergleichsprodukte 2 mit einer Härte von 25 unterbrochen.
-
Entsprechend
waren nach 5.000 Stunden alle zehn Beispielprodukte 2 mit einer
Härte von 25 unterbrochen und war eines von zehn Beispielprodukten
3 mit einer Härte von 10 unterbrochen. Es hat sich also herausgestellt,
dass hinsichtlich der Eigenschaften für das wärmeempfindliche
Pelleglied für eine Temperatursicherung bei hohen Nutzungstemperaturen
eine praktische Obergrenze für die Härte bei 10
liegt, sodass ein Härte von 10 oder weniger gewählt
werden sollte.
-
Weiterhin
kann ein Antioxidationsmittel von zum Beispiel dem Phenol-Typ, dem
Phosphor-Typ oder dem Schwefel-Typ zu dem Polyolefinwachs der oben
beschriebenen Beispiele hinzugefügt werden, um eine Verschlechterung
während der Nutzung bei hohen Temperaturen zu verhindern,
wobei außerdem ein Füller und ein Weichmacher
zugesetzt werden können, um die Auslösetemperatur
einzustellen.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt verursacht auch im Fall von Wachs ein durchschnittliches
Molekulargewicht von weniger als 1.000 (Mw) Probleme hinsichtlich
der Formbarkeit, der Verarbeitungsfähigkeit, der Haftung
während der Handhabung usw. Andererseits entspricht ein
Wachs mit einem Molekulargewicht von mehr als 100.000 (Mw) einem
Kunstharz, sodass es hinsichtlich der Verbesserung der Reaktionszeit
nachteilig ist, die eine der Zielsetzungen der vorliegenden Erfindung
ist. Deshalb wird vorzugsweise eine Mischung aus Wachs und Kunstharz
verwendet, um nicht nur die Reaktionszeit wie im Fall der alleinigen
Verwendung von Wachs, sondern auch die Formbarkeit zu verbessern.
-
Wenn
die Auslöszeit in einen Bereich zwischen 50 und 180°C
und insbesondere zwischen 50 und 90°C fällt, was
einem relativ niedrigen Temperaturbereich entspricht, kann eine
Zusammensetzung aus einem kristallinen höheren α-Olefinpolymer
und einem Kohlenwasserstoffwachs als Polyolefinwachs für
das wärmeempfindliche Pelletglied verwendet werden.
-
Das
Polymerisierungsverfahren des Polyolefinwachses der vorliegenden
Erfindung kann einen Ziegler-Katalysator oder einen Metallocen-Katalysator
verwenden. Vorzugsweise wird als wärmeempfindliches Pelletmaterial
für die Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen
Pellet ein durch einen Metallocen-Katalysator hergestelltes Polyolefinwachs
verwendet, das für seine schmale Verteilung des Molekulargewichts
bekannt ist.
-
Es
ist zu beachten, dass wenn ein auf der Basis des Schmelzpunkts gewähltes
Polyolefinwachs verwendet wird, ein Bereich zwischen 50 und 90°C
abgedeckt werden kann, der ansonsten schwer durch ein aus einem
natürlichen Produkt erhaltenen Wachs wie etwa ein herkömmliches
Paraffinwachs abgedeckt werden kann, sodass das Polyolefin also
wesentliche praktische Effekte erzielt.
-
In
der vorliegenden Erfindung wird das thermoplastische Kunstharz und
insbesondere das Polyolefinharz, das vom selben Typ wie das Polyolefinwachs
ist, mit dem Polyolefinwachs gemischt, um die Formbarkeit des wärmeempfindlichen
Pelletglieds 10 zu verbessern. Dabei kann Polyethylen,
Polypropylen oder ähnliches als Polyolefinharz verwendet
werden. Das Mischverhältnis der Kunstharze kann in einem Bereich
gewählt werden, der ein Strangpressen und Spritzgießen
der damit zu mischenden Wachse gestattet.
-
Es
werden fünf Beispiele im Detail beschrieben, in denen ein
Polyethylenwachs und ein Polyethylenharz mit jeweils verschiedenen
Mischverhältnissen gemischt werden. Die Tabelle 5 gibt
die gemischten Materialien und sechs verschiedene Mischverhältnisse
an. In diesem Fall ist ein Vergleichsprodukt A eine Temperatursicherung
mit einem wärmeempfindlichen Pelletglied aus einem herkömmlichen
Material, und sind die fünf Beispielprodukte B-F jeweils
Temperatursichtungen mit einem wärmeempfindlichen Pelletglied
aus einem Material gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das Vergleichsprodukt A verwendet nur das Polyethylenharz als wärmeempfindliches
Material, während die fünf Beispielprodukte jeweils
ein anderes wärmeempfindliches Material mit einem unterschiedlichen
Mischverhältnis zwischen dem Wachs und dem Kunstharz verwenden.
Es wurden Temperatursicherungen mittels des gleichen Verfahrens
wie für die oben beschriebenen Beispielprodukte 1–6
vorbereitet, wobei jeweils die Anfangsauslösetemperatur
gemessen wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 6 angegeben. [Tabelle 5]
Gemischtes Material | Mischverhältnis
(Gewichtsprozent) |
Vergleichsprodukt
A | Beispielprodukt
B | Beispielprodukt
C | Beispielprodukt
D | Beispielprodukt
E | Beispielprodukt
F |
PE-Wachs | 0 | 20 | 33 | 50 | 67 | 100 |
PE-Harz | 100 | 80 | 67 | 50 | 33 | 0 |
-
In
der Tabelle ist „PE-Wachs" ein Polyethylenwachs, das ein
Molekulargewicht von 33.000 Mw und einen Schmelzpunkt von 127°C
aufweist. Weiterhin ist „PE-Harz" ein Polyethylenharz,
das ein Molekulargewicht von 265.000 Mw und einen Schmelzpunkt von
129°C aufweist. In der Tabelle 5 wird das Mischverhältnis
jedes Materials in Gewichtsprozent angegeben. [Tabelle 6]
Messung Nr. | Anfangsauslösetemperatur
(°C) |
Vergleichsprodukt
A | Beispielprodukt
B | Beispielprodukt
C | Beispielprodukt
D | Beispielprodukg
E | Beispielprodukt
F |
1 | 128,9 | 128,4 | 128,2 | 128,1 | 127,7 | 127,4 |
2 | 128,7 | 128,3 | 128,2 | 128,0 | 127,6 | 127,3 |
3 | 128,5 | 128,3 | 128,0 | 127,9 | 127,5 | 127,3 |
4 | 128,5 | 128,2 | 128,0 | 127,8 | 127,4 | 127,2 |
5 | 128,4 | 128,2 | 128,0 | 127,8 | 127,4 | 127,1 |
durchschn. Wert
(°C) | 128,6 | 128,3 | 128,1 | 127,9 | 127,5 | 127,3 |
max. | 128,9 | 128,4 | 128,2 | 128,1 | 127,7 | 127,4 |
min. | 128,4 | 128,2 | 128,0 | 127,8 | 127,4 | 127,1 |
R | 0,5 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
-
Tabelle
6 enthält die Ergebnisse der fünf Messungen zur
Anfangsauslösetemperatur des Vergleichsprodukts und der
Beispielprodukte, die durchschnittlichen Werte, die maximalen Werte
(Zeile „max." in Tabelle 6), die minimalen Werte (Zeile „min."
in Tabelle 6) und die Variationen (Zeile „R" = max. – min.).
Aus den Ergebnissen von 6 wird deutlich,
dass unabhängig von dem Anteilsverhältnis des
Wachses die Anfangsauslösetemperatur in den Bereich der
annähernd konstanten Variationen R fällt, wobei
das Anteilsverhältnis des Wachses keine Auswirkungen auf
die Variationen R in Bezug auf die Auslösetemperatur der
Temperatursicherung hat. Es kann also in jedem Fall eine hohe Betriebsgenauigkeit
erzielt werden. Weiterhin unterscheidet sich die Auslösetemperatur
in Abhängigkeit von dem Mischverhältnis des Wachses
und des Kunstharzes, die jeweils einen anderen Schmelzpunkt aufweisen.
Dementsprechend hat sich herausgestellt, dass eine Möglichkeit
zur Feineinstellung der Auslösetemperatur darin besteht,
das Mischverhältnis des Wachses und des Kunstharzes entsprechend
zu ändern, die jeweils einen anderen Schmelzpunkt aufweisen.
-
Weiterhin
wurden die Reaktionseigenschaften der oben genannten fünf
Beispielprodukte B-F und des Vergleichsprodukts A gemessen. Jede
Messung wurde derart durchgeführt, dass die Temperatursicherung
in ein Silikonöl mit einer Temperatur von 140°C
eingetaucht wurde, wobei dann die bis zum Auslösen der
Temperatursicherung erforderliche Zeit gemessen wurde, um die Reaktionsgeschwindigkeit
zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 enthalten. Es wurden
jeweils drei Temperatursicherungen für jedes Beispielprodukt und
für das Vergleichsprodukt vorbereitet, wobei die oben beschriebene
Reaktionsgeschwindigkeit gemessen wurde, um die Durchschnittswerte
zu vergleichen. [Tabelle 7]
Messung | Reaktionsgeschwindigkeit
(s) |
Vergleichsprodukt
A | Beispielprodukt
B | Beispielprodukt
C | Beispielprodukt
D | Beispielprodukt
E | Beispielprodukt
F |
1 | 25,5 | 23,1 | 20,4 | 17,9 | 17,9 | 15,9 |
2 | 25,8 | 21,1 | 21,0 | 20,5 | 17,0 | 14,9 |
3 | 26,3 | 23,2 | 22,6 | 20,4 | 19,2 | 15,7 |
durchschn. Wert
(s) | 25,9 | 22,5 | 21,3 | 19,6 | 18,0 | 15,5 |
max. | 26,3 | 23,2 | 22,6 | 20,5 | 19,2 | 15,9 |
min. | 25,5 | 21,1 | 20,4 | 17,9 | 17,0 | 14,9 |
-
Aus
den Ergebnissen von Tabelle 7 geht hervor, dass die Reaktionsgeschwindigkeit
umso höher ist, je größer das Mischverhältnis
ist. Weiterhin konnte bestätigt werden, dass eine Differenz
von nicht weniger als 10 Sekunden im Durchschnitt zwischen der Reaktionsgeschwindigkeit
des Beispielprodukts F aus 100% Wachs und der Reaktionsgeschwindigkeit
des herkömmlichen Produkts A aus 100% Kunstharz vorhanden
ist.
-
Dementsprechend
ergaben die Untersuchungen, dass die Temperatursicherung mit einem
wärmeempfindlichen Pelletglied einschließlich
eines Olefinwachses wie etwa eines Polyethylenwachses im Vergleich zu
deiner herkömmlichen Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen
Pelletglied aus Kunstharz eine Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit
ermöglicht, wobei die Auslösetemperatur mit hoher
Genauigkeit beibehalten wird.
-
Weil
das wärmeempfindliche Pelletglied gemäß der
vorliegenden Erfindung ein Polyolefinwachs enthält, kann
es auch dann problemlos erzeugt werden, wenn für das Glied
eine Auslösetemperatur von ungefähr 50°C
in einem niedrigen Temperaturbereich gewählt wird, sodass
eine Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet
vorgesehen werden kann, die zuverlässig und einfach an
der vorbestimmten Auslösetempratur ausgelöst wird.
Insbesondere wenn das Polyolefinwachs verwendet wird, sind die physikalischen Eigenschaften
und die mechanischen Eigenschaften ausgeglichen und kann eine geeignete
Härte vorgesehen werden. Dadurch werden die Nachteile des
herkömmlichen Paraffinwachses beseitigt. Die resultierende Temperatursicherung
kann also schnell bei der vorbestimmten Auslösetemperatur
ausgelöst werden. Zum Beispiel weist das wärmeempfindliche
Pelletglied mit dem kristallinen höheren α-Olefinpolymer
oder mit einer dieses und ein Kohlenwasserstoffwach enthaltenden
Wachszusammensetzung eine scharfe Schmelzkennlinie auf, weil ein
Wachs mit einem niedrigen Schmelzpunkt eine hervorragende Kombination
aus Haltefähigkeit, Härte, Festigkeit usw. hinsichtlich
der mechanischen Eigenschaften aufweist, sodass es die Verarbeitungsfähigkeit
in dem Herstellungsprozess für die Temperatursicherung
mit einem wärmeempfindlichen Pellet und die Zuverlässigkeit
des Prozesses, in dem das Produkt verwendet wird, verbessern kann.
-
Weiterhin
ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass ein Zusatz
wie etwa ein weiteres thermoplastisches Kunstharz, ein Antioxidationsmittel,
ein Füller usw. zu dem wärmeempfindlichen Material
hinzugefügt wird, das hauptsächlich ein Polyolefin
enthält. Durch das Hinzufügen eines derartigen
Zusatzes werden die physikalischen Eigenschaften des wärmeempfindlichen
Pelletglieds verbessert. Insbesondere kann eine Auslösetemperatur
in einem niedrigen Temperaturbereich zwischen 50 und 90°C
gewählt werden. Außerdem werden Variationen der
mechanischen Eigenschaften vermieden und wird eine stabile und schnelle Auslösung
ermöglicht, sodass die Zeitdauer bis zur Auslösung
verkürzt wird. Dementsprechend ist die Temperatursicherung
mit einem wärmeempfindliche Pellet der vorliegenden Erfindung
von großem praktischen Wert und verbessert die Zuverlässigkeit.
-
Die
Erfindung wurde anhand bestimmter Ausführungsformen im
Detail beschrieben, wobei die Erfindung jedoch nicht auf dieselben
beschränkt ist. Der Erfindungsumfang wird durch die beigefügten
Ansprüche definiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2003-317589 [0003]
- - JP 2005-158681 [0003]
- - JP 2006-260926 [0003]