DE102008050523B4

DE102008050523B4 - Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet

Info

Publication number: DE102008050523B4
Application number: DE102008050523.4A
Authority: DE
Inventors: Tokihiro Yoshikawa
Original assignee: Schott Japan Corp
Current assignee: Schott Japan Corp
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2028-10-07
Also published as: US7843307B2; JP5334100B2; DE102008050523A1; JP2009105038A; CN101404231A; US20090091417A1

Abstract

Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet, die wenigstens ein bewegliches Schaltglied, ein wärmeempfindliches Pelletglied (10), ein Paar von Anschlüssen mit einem ersten Anschlussteil (14) und einem zweiten Anschlussteil (16) und ein Metallgehäuse (12) umfasst,wobei das wärmeempfindliche Pelletglied (10) ein Polyolefinwachs enthält, unddas wärmeempfindliche Pelletglied (10) in dem Gehäuse (12) aufgenommen ist, an dem das Paar von Anschlüssen befestigt ist, wobei das bewegliche Schaltglied durch eine mit dem Erweichen oder Schmelzen des wärmeempfindlichen Pelletglieds (10) assoziiere Verformung betätigt wird, um einen Unterbrechungszustand zwischen dem Paar von Anschlüssen herbeizuführen;dadurch gekennzeichnet, dassdas wärmeempfindliche Pelletglied (10) eine Schmelztemperatur aufweist, die in einem Temperaturbereich zwischen 50 und 180°C gesetzt ist, unddas Polyolefinwachs aus einem, zwei oder mehr Typen von Polymeren ausgebildet ist, die aus der Gruppe gewählt sind, die Polyethylen, Polypropylen und Poly-α-Olefin umfasst.

Description

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.
Eine Temperatursicherung, die ein wärmeempfindliches Pellet aus einem nichtleitenden 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 nichtleitende, 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.
Die offengelegten japanischen Patentanmeldungen JP 2003 - 317 589 A , JP 2005 - 158 681 A und JP 2006 - 260 926 A (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 nichtleitendes, 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.
Die Druckschrift US 2005 / 0 088 272 A1 beschreibt ein wärmeempfindliches Material, das es ermöglicht, die Betriebstemperatur oder die Wärmeformbeständigkeit einer in einem thermischen Pellet eingebauten thermischen Sicherung einzustellen, wobei das wärmeempfindliche Material aus einem thermoplastischen Harz gebildet wird, das einer hochmolekularen Substanz entspricht.
Eine Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet ist derart konfiguriert, dass ein nichtleitendes, 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.
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.
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 Pelletierung durch ein Verfahren wie etwa ein herkömmliches Spritzgießen oder Strangpressen vorgesehen wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet, die wenigstens ein bewegliches Schaltglied, ein wärmeempfindliches Pelletglied, ein Paar von Anschlüssen mit einem ersten Anschlussteil und einem zweiten Anschlussteil (16) und ein Metallgehäuse umfasst, wobei das wärmeempfindliche Pelletglied ein Polyolefinwachs enthält, und das wärmeempfindliche Pelletglied in dem Gehäuse aufgenommen ist, an dem das Paar von Anschlüssen befestigt ist, wobei das bewegliche Schaltglied durch eine mit dem Erweichen oder Schmelzen des wärmeempfindlichen Pelletglieds assoziiere Verformung betätigt wird, um einen Unterbrechungszustand zwischen dem Paar von Anschlüssen herbeizuführen; wobei das wärmeempfindliche Pelletglied eine Schmelztemperatur aufweist, die in einem Temperaturbereich zwischen 50 und 180°C gesetzt ist, und das Polyolefinwachs aus einem, zwei oder mehr Typen von Polymeren ausgebildet ist, die aus der Gruppe gewählt sind, die Polyethylen, Polypropylen und Poly-α-Olefin umfasst.
In der Temperatursicherung wie oben beschrieben kann das wärmeempfindliche Pelletglied (10) aus einem gemischten Material ausgebildet sein, das das genannte Polyolefinwachs und ein thermoplastisches Kunstharz umfasst.
In der Temperatursicherung wie oben beschrieben kann das wärmeempfindliche Pelletglied ein Glied sein, zu dem ein Antioxidationsmittel hinzugefügt ist.
In der Temperatursicherung wie oben beschrieben kann das Polyolefinwachs aus einer Zusammensetzung bestehen, die ein kristallines höheres α-Olefinpolymer und ein Kohlenwasserstoffwachs umfasst.
In der Temperatursicherung wie oben beschrieben kann das Polyolefinwachs unter Verwendung eines Metallocen-Katalysators erzeugt werden.
In der Temperatursicherung wie oben beschrieben kann das Polyolefinwachs ein durch ein Gelpermeations-Chromatographie (GPC)-Verfahren gemessenes durchschnittliches Molekulargewicht von 1.000 bis 100.000 (Mw) aufweisen.
In der Temperatursicherung wie oben beschrieben kann das Polyolefinwachs eine Härte mit einer in einem Messverfahren gemäß JIS K 2207 gemessenen Eindringtiefe von nicht mehr als 10 aufweisen.
In der Temperatursicherung wie oben beschrieben kann das wärmeempfindliche Pelletglied aus einem gemischten Material ausgebildet sein, das das genannte Polyolefinwachs und ein Polyolefinharz umfasst.
In der Temperatursicherung wie oben beschrieben können das Polyolefinwachs und das Polyolefinharz jeweils verschiedene Schmelzpunkte aufweisen.
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.
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.
2 ist eine Teilquerschnittansicht einer Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet gemäß dem Beispiel der vorliegenden Erfindung nach einem Anstieg zu einer anormalen Temperatur.
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.
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.
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.
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 x 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.
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 Drückkraft 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 mechanischphysischen Eigenschaften des gewählten Polyolefinwachses betrachtet werden.
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.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden ausführlicher mit Bezug auf Beispiele beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf diese beschränkt ist.
Für die vorliegenden Beispiele wurde eine Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet mit dem in 1 gezeigten Aufbau hergestellt.
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.

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 Pelletglied 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	Polyethylen wachs (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	-

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

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)
	Lagerungstemperatur (°C)	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 Pelletglied 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 Auslösezeit 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 Temperatursicherungen 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]

Gemischte s Material	Mischverhältnis (Gewichtsprozent)
Gemischte s Material	Vergleichs -produkt A	Beispiel -produkt B	Beispiel -produkt C	Beispiel - produkt D	Beispiel - produkt E	Beispiel -produkt 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)
Messung Nr.	Vergleichs -produkt A	Beispiel -produkt B	Beispiel -produkt C	Beispiel -produkt D	Beispiel -produkt E	Beispiel -produkt 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)
Messung	Vergleichs produkt A	Beispiel -produkt B	Beispiel -produkt C	Beispiel -produkt D	Beispiel -produkt E	Beispiel -produkt 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	25,9	22,5	21,3	19,6	18,0	15,5
(s)
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 Auslösetemperatur 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.

Claims

Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet, die wenigstens ein bewegliches Schaltglied, ein wärmeempfindliches Pelletglied (10), ein Paar von Anschlüssen mit einem ersten Anschlussteil (14) und einem zweiten Anschlussteil (16) und ein Metallgehäuse (12) umfasst, wobei das wärmeempfindliche Pelletglied (10) ein Polyolefinwachs enthält, und das wärmeempfindliche Pelletglied (10) in dem Gehäuse (12) aufgenommen ist, an dem das Paar von Anschlüssen befestigt ist, wobei das bewegliche Schaltglied durch eine mit dem Erweichen oder Schmelzen des wärmeempfindlichen Pelletglieds (10) assoziiere Verformung betätigt wird, um einen Unterbrechungszustand zwischen dem Paar von Anschlüssen herbeizuführen; dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Pelletglied (10) eine Schmelztemperatur aufweist, die in einem Temperaturbereich zwischen 50 und 180°C gesetzt ist, und das Polyolefinwachs aus einem, zwei oder mehr Typen von Polymeren ausgebildet ist, die aus der Gruppe gewählt sind, die Polyethylen, Polypropylen und Poly-α-Olefin umfasst.
Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Pelletglied (10) aus einem gemischten Material ausgebildet ist, das das genannte Polyolefinwachs und ein thermoplastisches Kunstharz umfasst.
Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Pelletglied (10) ein Glied ist, zu dem ein Antioxidationsmittel hinzugefügt ist.
Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyolefinwachs aus einer Zusammensetzung besteht, die ein kristallines höheres α-Olefinpolymer und ein Kohlenwasserstoffwachs umfasst.
Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyolefinwachs unter Verwendung eines Metallocen-Katalysators erzeugt wird.
Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyolefinwachs ein durch ein Gelpermeations-Chromatographie (GPC)-Verfahren gemessenes durchschnittliches Molekulargewicht von 1.000 bis 100.000 (Mw) aufweist.
Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyolefinwachs eine Härte mit einer in einem Messverfahren gemäß JIS K 2207 gemessenen Eindringtiefe von nicht mehr als 10 aufweist.
Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Pelletglied (10) aus einem gemischten Material ausgebildet ist, das das genannte Polyolefinwachs und ein Polyolefinharz umfasst.
Temperatursicherung mit einem wärmeempfindlichen Pellet nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyolefinwachs und das Polyolefinharz jeweils verschiedene Schmelzpunkte aufweisen.