JP3016344B2

JP3016344B2 - 開閉器

Info

Publication number: JP3016344B2
Application number: JP6314938A
Authority: JP
Inventors: 俊一勝部; 利和上元; 健一仁科; 和則福谷; 伸示山県; 貢高橋; 和晴加藤; 昌二山口; 孝夫三橋; 廣士足達; 逸雄西山; 文明馬場; 悟山崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1994-12-19
Publication date: 2000-03-06
Anticipated expiration: 2015-03-06
Also published as: JPH08171847A; CN1125236A; EP0718356A2; EP0718356A3; US6414067B2; US20020010243A1; KR960025898A; CN1169866C; DE69532063D1; KR100204526B1; EP0718356B1; TW324733B; US6361848B1; DE69532063T2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、難燃性を有する有機無
機複合組成物を用いた開閉器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば実開平２−１２５９４３号
公報には、ポリエステル、ガラス繊維、炭酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウム、ハロゲン系難燃剤、酸化アン
チモンを含有させた難燃性材料が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記難燃性材料は十分
な難燃性を有するが、ハロゲン系難燃剤を含有している
ため、構造材料として使用した場合、経時的にハロゲン
系難燃剤が材料中から析出し、金属部品を腐食する問題
が生じた。特に開閉器等に使用した場合には、接点腐食
や電子部品腐食による導通不良などの問題があった。ま
た、難燃性材料として、高価である等の問題点もあっ
た。

【０００４】また、従来、開閉器のアーク発生後の絶縁
低下原因としては、消弧室を中心とした周辺部に熱分解
した炭素が付着することによるものと考えられていた。

【０００５】しかしながら、発明者らが開閉器内部の付
着物を詳細に分析した結果、上記遊離炭素以外に開閉器
の電極開閉時に接点および開閉器内部構成金属部品より
発生する昇華金属、ならびに飛散する溶融金属液滴より
なる金属層が形成されており、この付着金属層が絶縁抵
抗低下に大きく寄与していることが判明した。加えて、
消弧室を中心とした周辺部のみならず、ハンドル、クロ
スバー、トリップバー、消弧室から離れた筐体からも遊
離炭素が発生していることが判明した。

【０００６】したがって、開閉器電極開閉後の絶縁機能
として、従来の付着炭素の付着抑制だけでは対策不十分
であり、特に、開閉器の小型化、高遮断容量化を図る上
では大きな障害となっている。

【０００７】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、金属腐食する成分が析出するこ
とがなく、難燃性の優れるとともに、開閉器のアーク発
生時に発生する遊離炭素並びに昇華金属や飛散する溶融
金属液滴を、成形品から発生する分解反応性ガスによっ
て絶縁体化することにより、アーク発生後の絶縁低下を
防止でき、絶縁性能の優れた開閉器を得るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る開閉器
は、熱可塑性樹脂と、２００°C以上で脱水反応する１
種類以上の無機化合物と、強化材とを含有する成形品
を、全体または一部に用いたものである。また、熱可塑
性樹脂と、２５０°C以上で脱水反応する１種類以上の
無機化合物と、強化材とを含有する成形品を、全体また
は一部に用いたものである。また、熱可塑性樹脂と、３
４０°C以上で脱水反応する１種類以上の無機化合物
と、強化材とを含有する成形品を、全体または一部に用
いたものである。

【０００９】また、熱可塑性樹脂はナイロン６である。
また、無機化合物は水酸化マグネシウムである。また、
熱可塑性樹脂が３５〜８０ｗｔ％、無機化合物が５０〜
８０ｗｔ％、強化材が５〜５０ｗｔ％である。

【００１０】さらにまた、成形品が筐体、クロスバー、
ハンドル、又はトッリプバーの少なくとも１つである。

【００１１】

【作用】この発明に係る開閉器は、電極開閉時に筺体お
よび内部構成有機材料から発生する遊離炭素、並びに接
点および内部構成金属部品より発生する昇華金属や飛散
する溶融金属液滴を、有機無機複合組成物からなる成形
品中に含有された２００゜Ｃ以上で脱水反応をする無機
化合物から発生する絶縁性付与ガスにより絶縁体化す
る。また、電極開閉時に筺体および内部構成有機材料か
ら発生する遊離炭素、並びに接点および内部構成金属部
品より発生する昇華金属や飛散する溶融金属液滴を、有
機無機複合組成物からなる成形品中に含有された２５０
゜Ｃ以上で脱水反応をする無機化合物から発生する絶縁
性付与ガスにより絶縁体化する。さらにまた、電極開閉
時に筺体および内部構成有機材料から発生する遊離炭
素、並びに接点および内部構成金属部品より発生する昇
華金属や飛散する溶融金属液滴を、有機無機複合組成物
からなる成形品中に含有された３４０゜Ｃ以上で脱水反
応をする無機化合物から発生する絶縁性付与ガスにより
絶縁体化する。

【００１２】

【実施例】実施例１．本発明の有機無機複合組成物は、１５０゜Ｃ以上で脱水
反応をする１種類以上の無機化合物と１種類以上の強化
材と熱硬化性樹脂とを含有している。

【００１３】前記樹脂が、エポキシ樹脂の場合には、当
該エポキシ樹脂が１５〜６５ｗｔ％であり、前記１５０
゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以上の無機化合物が、
８０〜３０ｗｔ％含有され、かつ前記強化材が５〜５５
ｗｔ％である事が好ましい。前記１５０゜Ｃ以上で脱水
反応をする１種類以上の無機化合物が３０ｗｔ％未満の
場合、または前記強化材が５５ｗｔ％を越える場合、難
燃性が不充分となる傾向がある。前記１５０゜Ｃ以上で
脱水反応をする１種類以上の無機化合物が８０ｗｔ％を
越える場合、または前記強化材が５ｗｔ％未満の場合、
耐圧強度が不充分となる傾向がある。

【００１４】実施例２．前記樹脂が、ポリエステルの場合には、当該ポリエステ
ルが１５〜４０ｗｔ％であり、前記１５０゜Ｃ以上で脱
水反応をする１種類以上の無機化合物が、８０〜３５ｗ
ｔ％含有され、かつ前記強化材が５〜５０ｗｔ％である
事が好ましい。前記１５０゜Ｃ以上で脱水反応をする１
種類以上の無機化合物が３５ｗｔ％未満の場合、または
前記強化材が５０ｗｔ％を越える場合、難燃性が不充分
となる傾向がある。前記１５０゜Ｃ以上で脱水反応をす
る１種類以上の無機化合物が８０ｗｔ％を越える場合、
または前記強化材が５ｗｔ％未満の場合、耐圧強度が不
充分となる傾向がある。

【００１５】実施例３．前記樹脂が、フェノール樹脂の場合には、当該フェノー
ル樹脂が２５〜６０ｗｔ％であり、前記１５０゜Ｃ以上
で脱水反応をする１種類以上の無機化合物が、７０〜３
５ｗｔ％含有され、かつ前記強化材が５〜４０ｗｔ％で
ある事が好ましい。前記１５０゜Ｃ以上で脱水反応をす
る１種類以上の無機化合物が３５ｗｔ％未満の場合、ま
たは前記強化材が４０ｗｔ％を越える場合、難燃性が不
充分となる傾向がある。前記１５０゜Ｃ以上で脱水反応
をする１種類以上の無機化合物が７０ｗｔ％を越える場
合、または前記強化材が５ｗｔ％未満の場合、耐圧強度
が不充分となる傾向がある。

【００１６】実施例４．前記樹脂が、ユリア樹脂、メラミン樹脂、メラミンフェ
ノール樹脂、ジアリルフタレート樹脂のいずれかの場合
には、当該樹脂が３０〜６５ｗｔ％であり、前記１５０
゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以上の無機化合物が、
６５〜３０ｗｔ％含有され、かつ前記強化材が５〜４０
ｗｔ％である事が好ましい。前記１５０゜Ｃ以上で脱水
反応をする１種類以上の無機化合物が３０ｗｔ％未満の
場合、または前記強化材が４０ｗｔ％を越える場合、難
燃性が不充分となる傾向がある。前記１５０゜Ｃ以上で
脱水反応をする１種類以上の無機化合物が６５ｗｔ％を
越える場合、または前記強化材が５ｗｔ％未満の場合、
耐圧強度が不充分となる傾向がある。

【００１７】実施例５．本発明の有機無機複合組成物は、２００゜Ｃ以上で脱水
反応をする１種類以上の無機化合物と１種類以上の強化
材と熱可塑性樹脂とを含有している。

【００１８】前記樹脂が、ポリアセタール、ポリアセタ
ール系ポリマーアロイのいずれかの場合、樹脂が６５〜
８０ｗｔ％であり、前記２００゜Ｃ以上で脱水反応をす
る１種類以上の無機化合物が、３０〜１５ｗｔ％含有さ
れ、かつ前記強化材が５〜２０ｗｔ％である事が好まし
い。前記２００゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以上の
無機化合物が、１５ｗｔ％未満の場合、または前記強化
材が２０ｗｔ％を越える場合、難燃性が不充分となる傾
向がある。前記２００゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類
以上の無機化合物が３０ｗｔ％を越える場合、または前
記強化材が５ｗｔ％未満の場合、耐圧強度が不充分とな
る傾向がある。

【００１９】実施例６．本発明の有機無機複合組成物は、２５０゜Ｃ以上で脱水
反応をする１種類以上の無機化合物と１種類以上の強化
材と熱可塑性樹脂とを含有している。

【００２０】前記樹脂が、ポリブチレンテレフタレー
ト、ナイロン６、ナイロンＭＸＤ６のいずれかの場合お
よび、これらのポリマーアロイのいずれかの場合、樹脂
が４５〜８０ｗｔ％であり、かつ前記２５０゜Ｃ以上で
脱水反応をする１種類以上の無機化合物が、５０〜１５
ｗｔ％含有され、かつ前記強化材が５〜４０ｗｔ％であ
る事が好ましい。前記２５０゜Ｃ以上で脱水反応をする
１種類以上の無機化合物が、１５ｗｔ％未満の場合、ま
たは前記強化材が４０ｗｔ％を越える場合、難燃性が不
充分となる傾向がある。前記２５０゜Ｃ以上で脱水反応
をする１種類以上の無機化合物が５０ｗｔ％を越える場
合、または前記強化材が５ｗｔ％未満の場合、耐圧強度
が不充分となる傾向がある。

【００２１】実施例７．本発明の有機無機複合組成物は、３４０゜Ｃ以上で脱水
反応する１種類以上の無機化合物と１種類以上の強化材
と熱可塑性樹脂とを含有している。

【００２２】前記樹脂が、ポリエチレンテレフタレー
ト、ナイロン６６、ポリフェニレンサルファイド、ナイ
ロン４６、ナイロン６Ｔのいずれかの場合、およびこれ
らのポリマーアロイの場合には樹脂が３５〜８０ｗｔ％
であり、かつ前記３４０゜Ｃ以上で脱水反応する１種類
以上の無機化合物が４５〜１５ｗｔ％含有され、かつ前
記強化材が５〜５０ｗｔ％である事が好ましい。前記３
４０゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以上の無機化合物
が１５ｗｔ％未満の場合、または前記強化材が５０ｗｔ
％を越える場合、難燃性が不充分となる傾向がある。前
記３４０゜Ｃ以上で脱水反応する１種類以上の無機化合
物が４５ｗｔ％を越える場合、または前記強化材が５ｗ
ｔ％未満の場合、耐圧強度が不充分となる傾向がある。

【００２３】前記各実施例１乃至７によれば、有機無機
複合組成物が燃焼にさらされた際に、有機無機複合組成
物中に含有された無機化合物が熱分解で発生する水蒸気
によって燃焼を押さえ、同時に水蒸気が発生する際の吸
熱反応によって、燃焼熱を奪い取るものである。

【００２４】すなわち、前記有機無機複合組成物が燃焼
にさらされた場合、当該組成物の温度が徐々に上昇し、
有機ポリマーが分解し、その分解ガスが燃焼に至る温度
約４００〜６００゜Ｃに到達するまでの温度、つまり約
１５０〜３８０゜Ｃで、１５０゜Ｃ以上で脱水反応する
無機化合物が熱分解により、不燃性ガスである水蒸気を
発生する。同時に水蒸気が発生する際の吸熱反応によっ
て、燃焼熱を奪い取る。この事により、前記有機無機複
合組成物は優れた難燃性を有するものである。

【００２５】また、通常の使用温度においては、前記有
機無機複合組成物は、ハロゲン系難燃剤を含有していな
いため、析出物がなく、金属腐食を発生しない。

【００２６】上記各実施例において、１５０゜Ｃ以上で
脱水反応する無機化合物の例としては、ホウ酸亜鉛（２
ＺｎＯ，３Ｂ₂Ｏ₃，３．５Ｈ₂Ｏ）、ドーソナイト（Ｎ
ａＡｌ（ＯＨ)₂ＣＯ₃）、水酸化アルミニウム（Ａｌ
（ＯＨ）₃）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）₂）、カ
ルシウムアルミネート（Ｃａ₃Ａｌ₂（ＯＨ）₁₂）、水酸
化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）₂）、ハイドロタルサイ
ト類（Ｍｇ₄Ａｌ（ＯＨ）₁₂ＣＯ₃・３Ｈ₂Ｏ）、塩基性
炭酸マグネシウム（Ｍｇ₄（ＣＯ₃）３（ＯＨ）₂・４Ｈ₂
Ｏ）、ポリリン酸アンモニウム((ＮＨ₄ＰＯ₃）_n）など
があげられる。これらは、粒子状、繊維状、リン片状な
どの形状を有する。

【００２７】これらのうち、ドーソナイト、水酸化アル
ミニウム、水酸化カルシウム、カルシウムアルミネー
ト、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト類、塩基
性炭酸マグネシウムが無毒という点から好ましい。

【００２８】また、水酸化アルミニウム（４７０ｃａｌ
／ｇ）、カルシウムアルミネート（３４０ｃａｌ／
ｇ）、水酸化マグネシウム（３２０ｃａｌ／ｇ）、塩基
性炭酸マグネシウム（２９５ｃａｌ／ｇ）が、脱水反応
時の吸熱量が比較的大きいという点から好ましい。

【００２９】また、熱硬化性樹脂に含有する場合、水酸
化アルミニウムが成形材料として適度な粘性を有するた
め、好ましい。

【００３０】また、熱可塑性樹脂と混練する場合、混練
時に前記無機化合物が脱水反応することを防止するため
に、前記無機化合物の脱水反応する温度は、２００゜Ｃ
以上であることが望ましい。

【００３１】２００゜Ｃ以上で脱水反応する無機化合物
は、ホウ酸亜鉛、ドーソナイト、水酸化アルミニウム、
水酸化カルシウム、カルシウムアルミネート、水酸化マ
グネシウム、塩基性炭酸マグネシウムなどがあげられ
る。

【００３２】２５０゜Ｃ以上で脱水反応する無機化合物
は、ホウ酸亜鉛、水酸化カルシウム、カルシウムアルミ
ネート、水酸化マグネシウムなどがあげられる。

【００３３】３４０゜Ｃ以上で脱水反応する無機化合物
は、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどがあげ
られる。

【００３４】これらのうち、水酸化カルシウム、カルシ
ウムアルミネート、水酸化マグネシウムが無毒という点
から好ましい。

【００３５】前記水蒸気を発生する無機化合物は、単独
で用いてもよく、また２種類以上併用してもよい。

【００３６】なお、前記水蒸気を発生する無機化合物の
平均粒子径は特に限定はない。

【００３７】実施例８．本発明の開閉器に用いられた有機無機複合組成物からな
る成形品は、１５０゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以
上の無機化合物と１種類以上の強化材と熱硬化性樹脂と
を含有している。

【００３８】前記樹脂が、エポキシ樹脂の場合には、当
該エポキシ樹脂が１５〜６５ｗｔ％であり、前記１５０
゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以上の無機化合物が、
８０〜３０ｗｔ％含有され、かつ前記強化材が５〜５５
ｗｔ％である事が好ましい。前記１５０゜Ｃ以上で脱水
反応をする１種類以上の無機化合物が３０ｗｔ％未満の
場合、または前記強化材が５５ｗｔ％を越える場合、開
閉器の電極開閉後の絶縁性能が不充分となる傾向があ
る。前記１５０゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以上の
無機化合物が８０ｗｔ％を越える場合、または前記強化
材が５ｗｔ％未満の場合、耐圧強度が不充分となる傾向
がある。

【００３９】実施例９．前記樹脂が、ポリエステルの場合には、当該ポリエステ
ルが１５〜４０ｗｔ％であり、前記１５０゜Ｃ以上で脱
水反応をする１種類以上の無機化合物が、８０〜３５ｗ
ｔ％含有され、かつ前記強化材が５〜５０ｗｔ％である
事が好ましい。前記１５０゜Ｃ以上で脱水反応をする１
種類以上の無機化合物が３５ｗｔ％未満の場合、または
前記強化材が５０ｗｔ％を越える場合、開閉器の電極開
閉後の絶縁性能が不充分となる傾向がある。前記１５０
゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以上の無機化合物が８
０ｗｔ％を越える場合、または前記強化材が５ｗｔ％未
満の場合、耐圧強度が不充分となる傾向がある。

【００４０】実施例１０．前記樹脂が、フェノール樹脂の場合には、当該フェノー
ル樹脂が２５〜６０ｗｔ％であり、前記１５０゜Ｃ以上
で脱水反応をする１種類以上の無機化合物が、７０〜３
５ｗｔ％含有され、かつ前記強化材が５〜４０ｗｔ％で
ある事が好ましい。前記１５０゜Ｃ以上で脱水反応をす
る１種類以上の無機化合物が３５ｗｔ％未満の場合、ま
たは前記強化材が４０ｗｔ％を越える場合、開閉器の電
極開閉後の絶縁性能が不充分となる傾向がある。前記１
５０゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以上の無機化合物
が７０ｗｔ％を越える場合、または前記強化材が５ｗｔ
％未満の場合、耐圧強度が不充分となる傾向がある。

【００４１】実施例１１．前記樹脂が、ユリア樹脂、メラミン樹脂、メラミンフェ
ノール樹脂、ジアリルフタレート樹脂のいずれかの場合
には、当該樹脂が３０〜６５ｗｔ％であり、前記１５０
゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以上の無機化合物が、
６５〜３０ｗｔ％含有され、かつ前記強化材が５〜４０
ｗｔ％である事が好ましい。前記１５０゜Ｃ以上で脱水
反応をする１種類以上の無機化合物が３０ｗｔ％未満の
場合、または前記強化材が４０ｗｔ％を越える場合、開
閉器の電極開閉後の絶縁性能が不充分となる傾向があ
る。前記１５０゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以上の
無機化合物が６５ｗｔ％を越える場合、または前記強化
材が５ｗｔ％未満の場合、耐圧強度が不充分となる傾向
がある。

【００４２】実施例１２．本発明の開閉器に用いられた有機無機複合組成物からな
る成形品は、２００゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以
上の無機化合物と１種類以上の強化材と熱可塑性樹脂と
を含有している。

【００４３】前記樹脂が、ポリアセタール、ポリアセタ
ール系ポリマーアロイのいずれかの場合、樹脂が６５〜
８０ｗｔ％であり、前記２００゜Ｃ以上で脱水反応をす
る１種類以上の無機化合物が３０〜１５ｗｔ％含有さ
れ、かつ前記強化材が５〜２０ｗｔ％である事が好まし
い。前記２００゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以上の
無機化合物が１５ｗｔ％未満の場合、または前記強化材
が２０ｗｔ％を越える場合、開閉器の電極開閉後の絶縁
性能が不充分となる傾向がある。前記２００゜Ｃ以上で
脱水反応をする１種類以上の無機化合物が３０ｗｔ％を
越える場合、または前記強化材が５ｗｔ％未満の場合、
耐圧強度が不充分となる傾向がある。

【００４４】実施例１３．本発明の開閉器に用いられた有機無機複合組成物からな
る成形品は、２５０゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以
上の無機化合物と１種類以上の強化材と熱可塑性樹脂と
を含有している。

【００４５】前記樹脂が、ポリブチレンテレフタレー
ト、ナイロン６、ナイロンＭＸＤ６のいずれかの場合お
よび、これらのポリマーアロイのいずれかの場合、樹脂
が４５〜８０ｗｔ％であり、かつ前記２５０゜Ｃ以上で
脱水反応をする１種類以上の無機化合物が、５０〜１５
ｗｔ％含有され、かつ前記強化材が５〜４０ｗｔ％であ
る事が好ましい。前記２５０゜Ｃ以上で脱水反応をする
１種類以上の無機化合物が１５ｗｔ％未満の場合、また
は前記強化材が４０ｗｔ％を越える場合、開閉器の電極
開閉後の絶縁性能が不充分となる傾向がある。前記２５
０゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以上の無機化合物が
５０ｗｔ％を越える場合、または前記強化材が５ｗｔ％
未満の場合、耐圧強度が不充分となる傾向がある。

【００４６】実施例１４．本発明の開閉器に用いられた有機無機複合組成物からな
る成形品は、３４０゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以
上の無機化合物と１種類以上の強化材と熱可塑性樹脂と
を含有している。

【００４７】前記樹脂が、ポリエチレンテレフタレー
ト、ナイロン６６、ポリフェニレンサルファイド、ナイ
ロン４６、ナイロン６Ｔいずれかの場合、およびこれら
のポリマーアロイの場合には、樹脂が３５〜８０ｗｔ％
であり、かつ前記３４０゜Ｃ以上で脱水反応する１種類
以上の無機化合物が４５〜１５ｗｔ％含有され、かつ前
記強化材が５〜５０ｗｔ％である事が好ましい。前記３
４０゜Ｃ以上で脱水反応をする１種類以上の無機化合物
が、１５ｗｔ％未満の場合、または前記強化材が５０ｗ
ｔ％を越える場合、開閉器の電極開閉後の絶縁性能が不
充分となる傾向がある。前記３４０゜Ｃ以上で脱水反応
する１種類以上の無機化合物が４５ｗｔ％を越える場
合、または前記強化材が５ｗｔ％未満の場合、耐圧強度
が不充分となる傾向がある。

【００４８】前記実施例７乃至１４によれば、開閉器の
電極開閉時に接点間で発弧する際に、そのアークによ
り、開閉器筐体および開閉器内部構成有機材料から発生
する遊離炭素、ならびに接点および開閉器内部構成金属
材料から発生する昇華金属や飛散する溶融金属液滴を、
同じくアークにより脱水反応する無機化合物から発生す
る絶縁性付与ガスにより絶縁体化するものである。

【００４９】すなわち、開閉器の電極開閉時に、電極の
接点間でアークが発生し、通常４０００〜６０００゜Ｃ
程度の温度になる。この結果、電極、接点および開閉器
内部構成金属材料が加熱され、当該金属から金属蒸気や
溶融金属液滴が発生して飛散する。この時、アークのみ
ならず、これら金属蒸気や溶融金属液滴によって、開閉
器筐体および開閉器内部構成有機材料が分解され、遊離
炭素も発生する。また有機無機複合組成物からなる成形
品中に含有された無機化合物から絶縁性付与ガスが発生
する。

【００５０】ここで、前記絶縁性付与ガスとは、遊離炭
素、金属蒸気および溶融金属液滴を絶縁体化させる性質
を有するガスの事である。

【００５１】前記遊離炭素、金属蒸気および溶融金属液
滴と反応するガスが発生した場合には、かかるガスと遊
離炭素、金属蒸気および溶融金属液滴とが反応し、当該
ガスと遊離炭素、金属蒸気および溶融金属液滴との反応
生成物が飛翔し、このように絶縁体化されたものや本来
絶縁性のものが開閉器筐体内部表面や開閉器内部構成部
品表面に付着する。

【００５２】このように、従来電気抵抗の低下に大きく
寄与していた遊離炭素、金属蒸気および溶融金属液滴が
絶縁体化され、電気抵抗の低下が防止され、アーク発生
後の絶縁低下が抑制される。

【００５３】なお、遊離炭素、金属蒸気および溶融金属
液滴が絶縁体化される際には、発生した絶縁性付与ガス
は、アークによって高圧蒸気が発生し膨張するため、接
点付近に近づく事ができず、当該接点部分には遊離炭
素、金属蒸気および溶融金属液滴が絶縁体化した層は形
成されず、通電を妨げることはない。

【００５４】前記１５０゜Ｃ以上で脱水反応する無機化
合物の例としては、ホウ酸亜鉛（２ＺｎＯ，３Ｂ₂Ｏ₃，
３．５Ｈ₂Ｏ）、ドーソナイト（ＮａＡｌ（ＯＨ）₂ＣＯ
₃）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）₃）、水酸化カ
ルシウム（Ｃａ（ＯＨ）₂）、カルシウムアルミネート
（Ｃａ₃Ａｌ₂（ＯＨ）₁₂）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ
（ＯＨ）₂）、ハイドロタルサイト類（Ｍｇ₄Ａｌ（Ｏ
Ｈ）₁₂ＣＯ₃・３Ｈ₂Ｏ）、塩基性炭酸マグネシウム（Ｍ
ｇ₄（ＣＯ₃）３（ＯＨ）₂・４Ｈ₂Ｏ）、ポリリン酸アン
モニウム((ＮＨ₄ＰＯ₃）_n）などがあげられる。これら
は、粒子状、繊維状、リン片状などの形状を有する。

【００５５】これらの無機化合物は、１５０゜Ｃ以上で
なければ脱水反応しないため、金型温度が約１４０゜Ｃ
付近で成形される熱硬化性樹脂に含有されても分解せ
ず、成形品が消弧用絶縁材料組成物としての前記機能を
十分発揮できる。

【００５６】これらのうち、ドーソナイト、水酸化アル
ミニウム、水酸化カルシウム、カルシウムアルミネー
ト、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト類、塩基
性炭酸マグネシウムが無毒という点から好ましい。

【００５７】また、熱硬化性樹脂と混練する場合、水酸
化アルミニウムが成形材料として適度な粘性を有するた
め、好ましい。

【００５８】また、熱可塑性樹脂と混練する場合、混練
時に前記無機化合物が脱水反応することを防止するため
に、前記無機化合物の脱水反応する温度は、２００゜Ｃ
以上であることが望ましい。さらには、２５０゜Ｃ以上
である事が好ましい。さらには、３４０゜Ｃ以上である
事が好ましい。

【００５９】２００゜Ｃ以上で脱水反応する無機化合物
は、ホウ酸亜鉛、ドーソナイト、水酸化アルミニウム、
水酸化カルシウム、カルシウムアルミネート、水酸化マ
グネシウム、塩基性炭酸マグネシウムなどがあげられ
る。

【００６０】２５０゜Ｃ以上で脱水反応する無機化合物
は、ホウ酸亜鉛、水酸化カルシウム、カルシウムアルミ
ネート、水酸化マグネシウムなどがあげられる。

【００６１】３４０゜Ｃ以上で脱水反応する無機化合物
は、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどがあげ
られる。

【００６２】これらのうち、水酸化カルシウム、カルシ
ウムアルミネート、水酸化マグネシウムが無毒という点
から好ましい。

【００６３】前記遊離炭素、金属蒸気および溶融金属液
滴と反応する絶縁性付与ガスを発生する無機化合物は、
単独で用いてもよく、また２種類以上併用してもよい。

【００６４】なお、前記絶縁性付与ガスを発生する無機
化合物の平均粒子径は特に限定はない。

【００６５】次に、上記実施例１乃至１４において用い
られる強化材について以下説明する。強化材とは、ガラ
ス繊維、無機鉱物、セラミック繊維からなる群から選択
された１種類以上のものである。

【００６６】前記強化材は、耐圧強度および消弧性能向
上のために用いられる。

【００６７】前記強化材は、周期律表１Ａ族の金属（Ｌ
ｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ）の化合物がＭ２Ｏ
（Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏなど）のかたちになっている金属
の化合物の合計含有量が１％以下である。１％を越えて
含有する場合には、消弧性能が低下する。前記金属の化
合物の合計含有量は０．６％以下、さらには０．１５％
以下であるのが消弧性能の点からは好ましい。

【００６８】ガラス繊維は、ガラスからなる繊維状物の
ことをいい、前記周期律表１Ａ族の金属の化合物の合計
含有量を満足していれば、特に限定はされない。ガラス
素材としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｔガラ
スまたはシリカガラスなどがあげられる。

【００６９】ガラス繊維製品としては、長繊維、短繊維
またはグラスウールなどがあげられる。熱可塑性樹脂の
強化材としては短繊維が好ましい。熱硬化性樹脂の強化
材としては、特に限定はしないが、シート状のポリエス
テル樹脂などに用いる場合は特に長繊維が、材料製造過
程に繊維が切断されにくい点や、成形品の耐圧強度を向
上させる点から好ましい。

【００７０】ガラス繊維の直径が６〜１３μｍ、アスペ
クト比が１０以上であることが耐圧強度の点から好まし
い。また、ガラス繊維には、シランカップリング剤など
の処理剤が加工されているのが、耐圧強度の点から好ま
しい。

【００７１】無機鉱物の具体例としては、炭酸カルシウ
ム、クレー、タルク、マイカ、過酸化バリウム、酸化ア
ルミニウム、ジルコン、コーディエライト、ムライト、
ウォラストナイト、白雲母、炭酸マグネシウム、ドロマ
イト、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸カリ
ウム、硫酸バリウム、フッ化亜鉛、フッ化マグネシウム
などが、挙げられ、熱変形温度、寸法安定性を向上させ
るという利点を有する。

【００７２】なお、前記周期律表１Ａ族の金属の化合物
の合計含有量を満足しているという点からは、炭酸カル
シウム、タルク、ウォラストナイト、過酸化バリウム、
酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウ
ム、硫酸アルミニウム、硫酸カリウム、硫酸バリウム、
フッ化亜鉛、フッ化マグネシウムなどが好ましい。

【００７３】炭酸カルシウムは、ステアリン酸をはじめ
とする脂肪酸などの表面改質剤により、樹脂中への分散
性を向上させたものが耐圧強度の点から好ましい。

【００７４】セラミック繊維は、セラミック繊維状物の
ことをいい、前記周期律表１Ａ族の金属の化合物の合計
含有量を満足していれば、特に限定はされない。セラミ
ック繊維の具体例としては、ケイ酸アルミニウム繊維、
ホウ酸アルミニウム繊維、ホウ酸アルミニウムウィス
カ、アルミナウィスカなどが、消弧性能の向上、耐圧強
度の点から好ましい。

【００７５】セラミック繊維の直径が１〜１０μｍ、ア
スペクト比が１０以上であることが、耐圧強度の点から
好ましい。

【００７６】前記強化材は、１種類または２種類以上が
用いられる。２種類以上が用いられる場合には、前記ガ
ラス繊維と前記無機鉱物、前記ガラス繊維と前記セラミ
ック繊維、前記無機鉱物と前記セラミック繊維、前記ガ
ラス繊維どうし、前記無機鉱物どうし、前記セラミック
ス繊維どうし、前記ガラス繊維と前記無機鉱物と前記セ
ラミック繊維との組合せがあり、特に限定はしないが、
前記ガラス繊維と前記無機鉱物との組合せが、原料コス
トが安価であるという利点がある。

【００７７】次に樹脂について説明する。前記樹脂は、
熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂である。

【００７８】前記熱硬化性樹脂は、ユリア樹脂、メラミ
ン樹脂、メラミンフェノール樹脂、ジアリルフタレート
樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂からなる群か
ら選択された１種である。

【００７９】前記熱硬化性樹脂は、耐圧強度、耐熱形状
保持性、消弧性の向上を図るために用いられる。

【００８０】ユリア樹脂、メラミン樹脂は、構造内に芳
香環を有さないため、消弧性の向上が図れ、耐熱形状保
持性を満足するために用いられる。

【００８１】メラミンフェノール樹脂は、メラミンを構
造内に有するため、消弧性の向上が図れると同時に耐圧
強度、耐熱形状保持性の向上を図るために用いられる。

【００８２】ジアリルフタレート樹脂は、耐圧強度、耐
熱形状保持性の向上を図るために用いられる。強化剤と
して、ガラス繊維を用いると一層の耐圧強度、耐熱形状
保持性の向上が得られる。

【００８３】フェノール樹脂は、耐圧強度、耐熱形状保
持性の向上を図るために用いられる。フェノール樹脂内
に木粉や布などを添加する事により、材料コストが安価
になるという利点も有する。

【００８４】ポリエステル樹脂は、耐圧強度、耐熱形状
保持性の向上を図るために用いられる。特にシート状の
原材料とした場合は、長繊維のガラス繊維の含有も可能
で耐圧強度、耐熱形状保持性の一層の向上が可能であ
る。

【００８５】前記熱硬化性樹脂には、前記の樹脂を主成
分とするものであるが、エラストマーあるいはゴムを、
ブレンドまたは共重合する場合がある。

【００８６】当該ブレンドまたは共重合に用いられるエ
ラストマーあるいはゴムは耐衝撃性の向上を図るために
用いられる。

【００８７】当該ブレンドまたは共重合に用いられるエ
ラストマーとしては、ポリオレフィン系エラストマー、
ポリエステル系エラストマーなどがあるが、なかでもポ
リオレフィン系エラストマーが耐圧強度の点から好まし
い。

【００８８】当該ブレンドまたは共重合に用いられるゴ
ムとしては、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴ
ム、アクリル酸ゴム、ニトリルブタジエンゴムなどがあ
るが、なかでもニトリルブタジエンゴムが耐圧強度の点
から好ましい。

【００８９】前記ブレンドまたは共重合比率は、熱硬化
性樹脂１００部（重量部、以下同様）に対して、耐熱
性、耐圧強度の点からエラストマーおよびゴムいずれの
場合も、５〜３０部さらには１０〜２５部が好ましい。

【００９０】次に、前記熱可塑性樹脂について説明す
る。

【００９１】前記熱可塑性樹脂は、特に限定はしない
が、開閉器の使用環境や使用条件を考慮すると、耐油性
のある材料が好ましい。具体的には、ポリアセタール、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイドおよ
び、これらのポリマーアロイ材料が耐熱性、耐圧強度の
点から好ましい。

【００９２】前記熱可塑性樹脂の中において、ポリアセ
タール、ポリアミドが芳香環を有さないため、消弧性の
向上の点では特に好ましい。

【００９３】前記熱可塑性樹脂は、耐圧強度、消弧性能
の向上を図ると同時に、部品の薄肉化、複雑形状に対応
が可能であり、成形時間の短縮を図るために用いられ
る。

【００９４】以下、上記実施例８〜１４における各種の
有機無機複合組成物からなる成形品として、開閉器の構
成部品である筺体、クロスバー、ハンドル、トリップバ
ーに適用した例について説明する。

【００９５】実施例１５．図１は回路遮断器の外観を示す概略斜視図、図２はカバ
ーを取り除いた状態を示す概略斜視図である。図におい
て、１は筺体で、ベース２とカバー３とで構成されてい
る。４は各極の固定接点（図示せず）とそれぞれ接離す
る可動接触子で、いずれもクロスバー５に共通に支持さ
れている。６は可動接触子４の前方に設けられた消弧装
置で、消弧板６ａと消弧側板６ｂとで構成されている。
７は筺体１から外部へ突出されたハンドルで、開閉機構
部８を介して可動接触子４を開閉操作するものである。
９は引き外し装置１０を構成するトリップバーである。
図３は圧縮２重成形により形成されたベースの一部を切
断した状態を示す概略斜視図である。図において、ベー
ス２は開閉機構部８、両方の接触子、消弧装置６および
トリップバー９を収容する部分が２重成形され、本発明
の有機無機複合組成物で形成されたベース内側２ａと、
構造用組成物で形成されたベース外側２ｂを有してい
る。ここで、構造用組成物とは、例えば熱硬化性樹脂か
らなる材料で形成されたものであり、有機無機複合組成
物に比較し、強度に優れるとともに廉価である。

【００９６】この実施例によれば、開閉器の電極開閉時
に、電極の接点間でアークが発生し、内部構成有機材料
から発生する遊離炭素および内部構成金属部品から発生
する金属蒸気や溶融金属液滴が、ベース内側２ａを形成
している有機無機複合組成物に含有している１５０゜Ｃ
以上で脱水反応する無機化合物から発生する絶縁性付与
ガスにより絶縁体化される。これにより、ベース内面の
電気抵抗の低下が防止され、開閉器の電極相互間の電極
開閉後の絶縁性能が向上する。また、同時にアークによ
って発生した高圧蒸気による筐体のベースの破損を、ベ
ース外側２ｂを形成している構造用組成物により防止す
るという利点がある。

【００９７】実施例１６．図４は、本発明のシート状有機無機複合組成物を用いた
筺体のベースの圧縮２重成形方法を示す概略説明図であ
る。図において、１１はシート状有機無機複合組成物、
１２はシート状構造用組成物、１３ａは下型、１３ｂは
上型である。まず、シート状有機無機複合組成物１１を
下型１３ａに載置し、その上からシート状有機無機複合
組成物１１を完全に覆うようにシート状構造用組成物１
２を設置すれば良い。この製造方法により、ベース内側
２ａが本発明の有機無機複合組成物、ベース外側２ｂが
構造用組成物からなる筺体のベース２が容易に得られ
る。また、カバーも同様な方法を用いて得ることができ
る。

【００９８】実施例１７．図５はトランスファー成形により形成されたクロスバー
の一部を切断した状態を示す概略斜視図である。図にお
いて、クロスバー５は本発明の有機無機複合組成物で形
成された表層部５ａと構造用組成物で形成された内層部
５ｂを有している。

【００９９】この実施例によれば、開閉器の電極開閉時
に電極の接点間でアークが発生する事によって生じる遊
離炭素、金属蒸気、溶融金属液滴が、クロスバー表層部
５ａを形成している有機無機複合組成物に含有している
１５０゜Ｃ以上で脱水反応する無機化合物から発生する
絶縁性付与ガスにより絶縁体化される。これにより、開
閉器相間にかかるクロスバー表面も電気抵抗の低下が防
止され、開閉器相間の絶縁性が向上するという利点があ
る。同時にアークによって発生した高圧蒸気によるクロ
スバーの破損をクロスバーの内層部５ｂを形成している
構造用組成物により防止するという利点もある。

【０１００】実施例１８．図６はトランスファー成形により形成されたトリップバ
ーの一部を切断した状態を示す概略斜視図である。図に
おいて、トリップバー９は本発明の有機無機複合組成物
で形成され表層部９ａと、構造用組成物で形成され内層
部９ｂを有している。

【０１０１】この実施例によれば、開閉器の電極開閉時
に電極の接点間でアークが発生する事によって生じる遊
離炭素、金属蒸気、溶融金属液滴が、トリップバー表層
部９ａを形成している有機無機複合組成物に含有してい
る１５０゜Ｃ以上で脱水反応する無機化合物から発生す
る絶縁性付与ガスにより絶縁体化される。これにより、
開閉器相間にかかるトリップバー表面も電気抵抗の低下
が防止され、開閉器相間の絶縁性が向上するという利点
がある。同時にアークによって発生した高圧蒸気による
トリップバーの破損をトリップバーの内層部９ｂを形成
している構造用組成物により防止するという利点もあ
る。

【０１０２】実施例１９．図７はトランスファー成形により形成されたハンドルの
一部を切断した状態を示す概略斜視図である。図におい
て、ハンドル７は、本発明の有機無機複合組成物で形成
され表層部７ａと、構造用組成物で形成された内層部７
ｂを有している。

【０１０３】この実施例によれば、開閉器の電極開閉時
に電極の接点間でアークが発生する事によって生じる遊
離炭素、金属蒸気、溶融金属液滴が、ハンドル表層部７
ａを形成している有機無機複合組成物に含有している１
５０゜Ｃ以上で脱水反応する無機化合物から発生する絶
縁性付与ガスにより絶縁体化される。これにより、ハン
ドル７の表面も電気抵抗の低下が防止され、開閉器の絶
縁性が向上するという利点がある。同時にアークによっ
て発生した高圧蒸気によるハンドルの破損をハンドルの
内層部７ｂを形成している構造用組成物により防止する
という利点もある。

【０１０４】実施例２０．図８は射出２色成形により形成されたハンドルの一部を
切断した状態を示す概略斜視図である。図において、ハ
ンドル７は本発明の有機無機複合組成物で形成された内
側部７１ａと、構造用組成物で形成された外側部７１ｂ
を有している。電極の接点間でアークが発生する事によ
って生じる遊離炭素、金属蒸気、溶融金属液滴が付着
し、電気抵抗を低下させる部分は、主に開閉器内部であ
る。開閉器内部に面するハンドル７１ａ以外を構造用組
成物で形成する事により、ハンドルの開閉繰り返し強度
を向上させる利点がある。

【０１０５】実施例２１．図９はベースの概略斜視図である。図において、筺体の
ベース２は、３極開閉器の筺体のベースの接点周辺部位
２１ａすなわち中央極部位を、本発明の有機無機複合組
成物で形成し、ベースのその他の部分２１ｂは構造用組
成物で形成されている。

【０１０６】この実施例によれば、３極の開閉器の場
合、各極の接点間でアークが発生する事によって生じる
遊離炭素、金属蒸気、溶融金属液滴が付着することに起
因する電気抵抗の低下のみならず、元来、電気的に導通
する金属材料で構成された開閉器の機構部が中央極にあ
るため、左右両極と比較して、中央極の電源側／負荷側
の電気抵抗の低下が著しく悪い傾向にあった。べースの
接点周辺部位２１ａすなわち中央極部位を本発明の有機
無機複合組成物で形成することにより、中央極の電源側
／負荷側の絶縁抵抗の低下を向上させる利点がある。同
時にアークによって発生した高圧蒸気による筐体の破損
を、筐体のその他の部分２１ｂを形成している構造用組
成物により防止するという利点がある。なお、これは３
極の開閉器に限定されたものではなく、２極や４極の開
閉器でも同様の効果がある。

【０１０７】なお、本発明の有機無機複合組成物からな
る成形品は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでも
よい。あらかじめ成形していた接点周辺部位の成形品を
射出２色成形する事により、容易に筺体のベースが得ら
れる。あるいは、有機無機複合組成物からなる材料また
は有機無機複合組成物からなる成形品を用いて、圧縮２
重成形する事により容易に筺体のベースが得られる。

【０１０８】実施例２２．図１０は、接点周辺部位の有機無機複合組成物からなる
成形品または有機無機複合組成物からなる材料２１を圧
縮成形用金型の接点周辺部位相当位置に設置し、熱硬化
性樹脂の構造用組成物２２をその他の位置に設置して成
形する圧縮２重成形方法を示す概略説明図である。この
方法により、容易に筺体のベースが得られる。

【０１０９】実施例２３．図１１は、接点周辺部位の有機無機複合組成物からなる
成形品または材料２１１を、圧縮成形用金型の接点周辺
部位相当位置に設置し、熱硬化性樹脂からなるシート状
の材料２１２即ちシート状の構造用組成物で接点周辺部
位の有機無機複合材料からなる成形品または材料２１１
を覆って成形する圧縮２重成形方法を示す概略説明図で
ある。この方法により、容易に筺体のベースが得られ、
同時に金型の接点周辺部位相当位置に設置した本発明の
有機無機複合組成物が、筺体のベースの外側に現れるこ
とがなく、ベースの外側を熱硬化性樹脂からなるシート
状の材料２１２即ちシート状の構造用組成物で覆うた
め、アークによって発生した高圧蒸気による筐体の破損
を防止する利点がある。

【０１１０】実施例２４．図１２はベースの概略斜視図である。図において、筺体
のベース２は電源側２ｃを本発明の有機無機複合組成物
で形成している。

【０１１１】この実施例によれば、ベースの電源側２ｃ
を本発明の有機無機複合組成物で形成する事により、電
極の接点間でアークが発生する事によって生じる遊離炭
素、金属蒸気、溶融金属液滴が付着することに起因する
電気抵抗の低下を防止する利点があると同時に、開閉器
の負荷側を材料単価が安価な構造用組成物で形成する事
による経済性の利点も有する。

【０１１２】実施例２５．本発明の有機無機複合組成物で筺体のベースの電源側を
形成する製造方法について説明する。

【０１１３】本発明の有機無機複合組成物は、熱可塑性
樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよい。あらかじめ成形
していたベースの電源側の成形品を、射出２色成形する
事により容易に筺体のベースが得られる。また、有機無
機複合組成物からなる成形品を、圧縮成形用金型の電源
側に設置し、圧縮成形用金型の負荷側を熱硬化性樹脂か
らなる材料即ちシート状の構造用組成物を設置して成形
する事により、容易に筺体のベースが得られる。また、
本発明の熱硬化性樹脂の有機無機複合組成物からなる材
料を圧縮成形用金型の電源側に設置し、圧縮成形用金型
の負荷側に熱硬化性樹脂からなる材料即ちシート状の構
造用組成物を設置して成形する事により、容易に筺体の
ベースが得られるが、生産性の面からは、この製造方法
が好ましい。

【０１１４】次に、全体または一部が各種の有機無機複
合組成物からなる筺体、クロスバー、ハンドル、トリッ
プバーの少なくとも一つを有する開閉器について、次の
遮断試験及びメグ測定試験を行った。

【０１１５】（遮断試験）閉成状態において、３相４６０Ｖ／３０ＫＡの過剰の電
流を流して、可動接点を開離させ、アーク電流を発生さ
せ、このアーク電流の遮断の成功、および遮断後に回路
遮断器の内部部品、筐体の破損や亀裂がない事をもって
合格とする試験。

【０１１６】（メグ測定試験）前記遮断試験後に、絶縁抵抗をＪＩＳＣ１３０２に記
載の絶縁抵抗計を用いて測定する試験。結果は絶縁抵抗
の最低値を示す。実施試料が筐体の場合には、各端子
間、各電源負荷間の絶縁抵抗を測定した。実施試料がハ
ンドルの場合には、カバーとハンドルとの間隙と、主回
路間の絶縁抵抗を測定した。実施試料がトリップバーま
たはクロスバーの場合には、当該部品の各端子間の表層
の絶縁抵抗を測定した。

【０１１７】また、得られた有機無機複合組成物からな
る試験片を用いて、次の燃焼性試験を行った。

【０１１８】（燃焼性試験）ＵＬ９４に記載の垂直燃焼試験および水平燃焼試験。垂
直試験に基づき、結果をＶ−０相当、Ｖ−１相当、Ｖ−
２相当で示す。水平試験結果に基づき、結果をＨＢ相当
で示す。

【０１１９】まず、試料１〜試料１４について説明す
る。表１及び表２に記載した配合の有機無機複合組成物
で図６に示すようなトリップバーを作製した。樹脂は酸
無水物系エポキシ樹脂を用いた。１５０゜Ｃ以上で脱水
反応する無機化合物は水酸化アルミニウムを用いた。強
化材はガラス繊維、炭酸カルシウムを用いた。比較例と
して、樹脂がポリブチレンテレフタレートを７０ｗｔ％
含有し、強化材としてガラス繊維を３０ｗｔ％含有した
組成物のトリップバーを用いた。

【０１２０】

【表１】

【０１２１】

【表２】

【０１２２】次に、試料作製方法について説明する。ま
ず、エポキシ樹脂の主剤および硬化剤、水酸化アルミニ
ウム、炭酸カルシウム、ガラス繊維、ブラックカーボン
を１２０゜Ｃ恒温槽にて約２時間、予備加熱した。つぎ
に、エポキシ樹脂の主剤、水酸化アルミニウム、炭酸カ
ルシウム、ガラス繊維を恒温槽から取り出し、水酸化ア
ルミニウム、炭酸カルシウムとガラス繊維とが均一にな
るように十分撹拌し、当該混合品を再び１２０゜Ｃ恒温
槽にて３０分間再加熱を行った。つづいて、当該混合品
およびエポキシ樹脂の硬化剤を恒温槽から取り出し、エ
ポキシ樹脂の硬化剤を当該混合品に加え、十分撹拌し
た。このあとブラックカーボンを加え十分に撹拌した。
このようにして得られた有機無機複合組成物を真空脱泡
した。つづいて、この有機無機複合組成物を、あらかじ
め１２０゜Ｃ恒温槽で予備加熱していたトリップバーの
金型に注ぎ、真空脱泡した。つぎに１２０゜Ｃ恒温槽で
２４時間硬化させた。金型からトリップバーの成形品を
取り出し、更に１２０゜Ｃ恒温槽で２４時間加熱し、試
料とした。

【０１２３】このようにして得られたトリップバーを回
路遮断器に取り付け、前記の遮断試験を実施した。遮断
試験後、トリップバーの外観状態の目視観察、各端子間
のメグ測定を実施した。

【０１２４】その結果、上記表１及び表２から明らかな
ように試料１〜１４で得られた本発明の有機無機複合組
成物からなるトリップバーは、遮断試験後に目視観察し
たところ、損傷がほとんどなく、メグ測定値も０．５Ｍ
Ω以上あり、良好であった。

【０１２５】次に、試料１５〜３１について説明する。
下記の表３〜４に記載した配合の有機無機複合組成物で
図７に示すようなハンドルを作製した。樹脂はメラミン
樹脂を用いた。１５０゜Ｃ以上で脱水反応する無機化合
物は水酸化アルミニウムを用いた。強化材はガラス繊
維、炭酸カルシウムを用いた。比較例として、樹脂がポ
リブチレンテレフタレートを７０ｗｔ％含有し、強化材
としてガラス繊維を３０ｗｔ％含有した組成物のハンド
ルを用いた。

【０１２６】

【表３】

【０１２７】

【表４】

【０１２８】次に、試料作製方法について説明する。ま
ず、固体粉末状のメラミン樹脂、酸性触媒、カーボンブ
ラック、水酸化アルミニウム、ガラス繊維、炭酸カルシ
ウムをポリエチレン袋に入れ、十分に混練した。つぎ
に、当該混練物を１００゜Ｃに保持したロールで５分間
混練し、室温で冷却後、粗粉砕機で５分間、更に微粉砕
機で５分間粉砕し、有機無機複合組成物を得た。

【０１２９】次に、射出成形にてハンドルを成形した。
このようにして得られたハンドルを回路遮断器に取り付
け、前記遮断試験を実施した。遮断試験後、ハンドルの
外観状態の目視観察、メグ測定を実施した。

【０１３０】その結果、上記表３及び表４から明らかな
ように試料１５〜３１で得られた本発明の有機無機複合
組成物からなるハンドルは、遮断試験後に目視観察した
ところ、損傷がほとんどなく、各端子間のメグ測定値も
０．５ＭΩ以上あり、良好であった。なお、メラミン樹
脂のかわりに、ユリア樹脂、メラミンフェノール樹脂、
ジアリルフタレート樹脂を用いても同様の良好な結果が
得られた。

【０１３１】次に、試料３２〜４３について説明する。
下記の表５〜６に記載した配合の有機無機複合組成物で
図１２に示す筺体のベースを作製した。樹脂はノボラッ
ク系フェノール樹脂を用いた。１５０゜Ｃ以上で脱水反
応する無機化合物は水酸化アルミニウムを用いた。強化
材はガラス繊維、炭酸カルシウムを用いた。比較例とし
て、樹脂がポリエステルを２５ｗｔ％、強化材としてガ
ラス繊維を１５ｗｔ％、同じく炭酸カルシウムを６０ｗ
ｔ％含有した組成物からなる筺体のベースを用いた。

【０１３２】

【表５】

【０１３３】

【表６】

【０１３４】次に、試料作製方法について説明する。ま
ず、フェノール、ホルマリン、酸性触媒を１００リット
ルの反応釜で温度８０〜１００゜Ｃで約６時間反応させ
た。その後、前記反応釜の真空脱水を約１時間行い、液
状のフェノールレジンを得た。この液状フェノールレジ
ンを空気中にて冷却し、固化させ粉砕した。粉砕したフ
ェノールレジン、ヘキサメチレンテトラアミン、カーボ
ンブラック、水酸化アルミニウム、ガラス繊維、炭酸カ
ルシウムを、約４０゜Ｃに保った１００リットルのボー
ルミルに入れ、１０分間混合した。次に、この混合物を
１１０゜Ｃに保ったロール機で５分間混練し、粗粉砕機
で５分間、更に微粉砕機で５分間粉砕し、有機無機複合
組成物を得た。つぎに図１２に示す筺体のベースを作製
した。

【０１３５】このようにして得られた筺体のベースを用
いて前記遮断試験を実施した。遮断試験後、筺体のベー
スの外観状態の目視観察、各端子間のメグ測定実施し
た。

【０１３６】その結果、上記表５及び表６から明らかな
ように試料３２〜４３で得られた本発明の有機無機複合
組成物からなる筺体のベースは、遮断試験後に目視観察
したところ、損傷がほとんどなく、各端子間のメグ測定
値も０．５ＭΩ以上あり、良好であった。

【０１３７】次に、試料４４〜７３について説明する。
下記の表７〜９に記載した配合の有機無機複合組成物で
図１２に示す筺体のベースを作製した。樹脂はポリエス
テルを用いた。１５０゜Ｃ以上で脱水反応する無機化合
物は水酸化アルミニウム用いた。強化材はガラス繊維、
炭酸カルシウム、タルク、ウォラストナイトを用いた。
比較例として、樹脂がポリエステルを２５ｗｔ％、強化
材としてガラス繊維を１５ｗｔ％、同じく炭酸カルシウ
ムを６０ｗｔ％含有した組成物の筺体のベースを用い
た。

【０１３８】

【表７】

【０１３９】

【表８】

【０１４０】

【表９】

【０１４１】次に、試料作製方法について説明する。ま
ず、不飽和ポリエステル、スチレンビーズ、スチレンモ
ノマー、有機過酸化物、離型剤、増粘剤、カーボンブラ
ック、炭酸カルシウムまたはタルクまたはウォラストナ
イトを４０゜Ｃに保持したニーダーに入れ、４０分間混
練した。その後、当該混練物にガラス繊維を加え、さら
に５分間混練した。つぎに、ニーダーから混練物を取り
出し、室温で冷却した。その後、冷却した混練物をポリ
エチレン袋で密閉し、２０゜Ｃの恒温室で７２時間保持
し、これを有機無機複合組成物とした。つぎに圧縮成形
にて図１２に示す筺体のベースを作製した。

【０１４２】このようにして得られた筺体のベースを用
いて前記の遮断試験を実施した。遮断試験後、筐体の外
観状態の目視観察、各端子間のメグ測定を実施した。

【０１４３】その結果、上記表７〜９から明らかなよう
に試料４４〜７３で得られた本発明の有機無機複合組成
物からなる筺体のベースは、遮断試験後に目視観察した
ところ、損傷がほとんどなく、各端子間のメグ測定値も
０．５ＭΩ以上あり、良好であった。

【０１４４】次に、試料７４〜７８について説明する。
下記の表１０に記載した配合の有機無機複合組成物で図
８に示すようなハンドルを作製した。樹脂はポリアセタ
ールを用いた。２００゜Ｃ以上で脱水反応する無機化合
物はカルシウムアルミネートを用いた。強化材はガラス
繊維を用いた。比較例として、樹脂としてポリブチレン
テレフタレートを７０ｗｔ％含有し、強化材としてガラ
ス繊維を３０ｗｔ％含有した組成物からなるハンドル用
いた。

【０１４５】

【表１０】

【０１４６】次に、試料作製方法について説明する。ま
ず、ポリアセタールペレット（径２．５mm×長さ２．５
mm）、カルシウムアルミネート、ガラス繊維、離型剤と
してステアリン酸マグネシウム（０．２ｗｔ％）、安定
剤（０．４ｗｔ％）をビニール袋に入れ、手動にて十分
混合する。当該混合物を２軸３条練り押し出し機に入
れ、１９５゜Ｃで３０秒間練る。当該混練物を２軸３条
練り押し出し機ノズルから出し、水槽にて冷却させなが
ら、カッティングし、有機無機複合組成物のペレット
（径１．５〜２．５mm×長さ２．５mm）を得た。つぎ
に、当該有機無機複合組成物のペレットからなるハンド
ルを作製した。

【０１４７】このようにして得られたハンドルを回路遮
断器に取り付け、前記遮断試験を実施した。遮断試験
後、ハンドルの外観状態の目視観察、メグ測定を実施し
た。

【０１４８】その結果、上記表１０から明らかなように
試料７４〜７８で得られた本発明の有機無機複合組成物
からなるハンドルは、遮断試験後に目視観察したとこ
ろ、損傷がほとんどなく、メグ測定値も０．５ＭΩ以上
あり、良好であった。なお、ポリアセタールのかわりに
ポリアセタール系ポリマーアロイを用いても同様の良好
な結果が得られた。

【０１４９】次に、試料７９〜８５について説明する。
下記の表１１に記載した配合の有機無機複合組成物で図
８に示すようなハンドルを作製した。樹脂はナイロン６
を用いた。２５０゜Ｃ以上で脱水反応する無機化合物は
水酸化マグネシウムを用いた。強化材はガラス繊維を用
いた。比較例として、樹脂がポリブチレンテレフタレー
トを７０ｗｔ％含有し、強化材としてガラス繊維を３０
ｗｔ％含有した組成物からなるハンドルを用いた。

【０１５０】

【表１１】

【０１５１】次に、試料作製方法について説明する。ま
ず、ナイロン６ペレット（径２．５mm×長さ２．５m
m）、水酸化マグネシウム、ガラス繊維、離型剤として
ステアリン酸マグネシウム（０．２ｗｔ％）、安定剤
（０．４ｗｔ％）をビニール袋に入れ、手動にて十分混
合する。当該混合物を２軸３条練り押し出し機に入れ、
２５５゜Ｃで３０秒間練る。当該混練物を２軸３条練り
押し出し機ノズルから出し、水槽にて冷却させながら、
カッティングし、有機無機複合組成物のペレット（径
１．５〜２．５mm×長さ２．５mm）を得た。つぎに、当
該有機無機複合組成物のペレットからなるハンドルを作
製した。

【０１５２】このようにして得られたハンドルを回路遮
断器に取り付け、前記遮断試験を実施した。遮断試験
後、ハンドルの外観状態の目視観察、メグ測定を実施し
た。

【０１５３】その結果、上記の表１１から明らかなよう
に試料７９〜８５で得られた本発明の有機無機複合組成
物からなるハンドルは、遮断試験後に目視観察したとこ
ろ、損傷がほとんどなく、メグ測定値も０．５ＭΩ以上
あり、良好であった。なお、ナイロンのかわりにポリブ
チレンテレフタレート、ナイロンＭＸＤ６、これらのポ
リマーアロイ、いずれを用いても同様の良好な結果が得
られた。

【０１５４】次に、試料８６〜９６について説明する。
下記の表１２に記載した配合の有機無機複合組成物で図
８に示すようなハンドルを作製した。樹脂はナイロン４
６を用いた。３４０゜Ｃ以上で脱水反応する無機化合物
はカルシウムアルミネートを用いた。強化材はガラス繊
維を用いた。比較例として、樹脂がポリブチレンテレフ
タレートを７０ｗｔ％含有し、強化材としてガラス繊維
を３０ｗｔ％含有した組成物からなるハンドルを用い
た。

【０１５５】

【表１２】

【０１５６】次に、試料作製方法について説明する。ま
ず、ナイロン４６ペレット（径２．５mm×長さ２．５m
m）、カルシウムアルミネート、ガラス繊維、離型剤と
してステアリン酸マグネシウム（０．２ｗｔ％）、安定
剤（０．４ｗｔ％）をビニール袋に入れ、手動にて十分
混合する。当該混合物を２軸３条練り押し出し機に入
れ、３３０゜Ｃで３０秒間練る。当該混練物を２軸３条
練り押し出し機ノズルから出し、水槽にて冷却させなが
ら、カッティングし、有機無機複合組成物のペレット
（径１．５〜２．５mm×長さ２．５mm）を得た。つぎ
に、当該有機無機複合組成物のペレットからなるハンド
ルを作製した。

【０１５７】このようにして得られたハンドルを回路遮
断器に取り付け、前記遮断試験を実施した。遮断試験
後、ハンドルの外観状態の目視観察、メグ測定を実施し
た。

【０１５８】その結果、上記表１２から明らかなように
試料８６〜９６で得られた本発明の有機無機複合組成物
からなるハンドルは、遮断試験後に目視観察したとこ
ろ、損傷がほとんどなく、メグ測定値も０．５ＭΩ以上
あり、良好であった。なお、ナイロン４６のかわりにポ
リフェニレンサルファイド、ナイロン６Ｔ、ナイロン６
６、ポリエチレンテレフタレート、これらのポリマーア
ロイ、いずれを用いても同様の良好な結果が得られた。

【０１５９】

【発明の効果】この発明はに係る開閉器は、熱可塑性樹
脂と、２００°C以上で脱水反応する１種類以上の無機
化合物と、強化材とを含有する成形品を、全体または一
部に用いたので、金属部品を腐食せず難燃性の優れ、電
極開閉後の絶縁性能が優れた小型な開閉器を得ることが
できる。

【０１６０】また、水酸化マグネシウムは無毒である。

【０１６１】また、熱可塑性樹脂が３５〜８０ｗｔ％、
無機化合物が５０〜８０ｗｔ％、強化材が５〜５０ｗｔ
％であるので、金属部品を腐食せず難燃性の優れ、電極
開閉後の絶縁性能がより優れた小型な開閉器を得ること
ができる。

【０１６２】さらにまた、成形品が筐体、クロスバー、
ハンドル、又はトッリプバーの少なくとも１つであるの
で、金属部品を腐食せず難燃性の優れ、電極開閉後の絶
縁性能が優れた小型な開閉器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】回路遮断器の外観を示す概略斜視図である。

【図２】カバーを取り除いた状態を示す概略斜視図であ
る。

【図３】圧縮２重成形により形成された筺体のベースを
示す、一部を切断した概略斜視図である。

【図４】シート状有機無機複合組成物を用いた筺体のベ
ースの圧縮２重成形方法を示す概略説明図である。

【図５】トランスファー成形により形成されたクロスバ
ーを示す、一部を切断した概略斜視図である。

【図６】トランスファー成形により形成されたトリップ
バーを示す、一部を切断した概略斜視図である。

【図７】トランスファー成形により形成されたハンドル
を示す、一部を切断した概略斜視図である。

【図８】射出２色成形により形成されたハンドルを示
す、一部を切断した概略斜視図である。

【図９】筺体のベースを示す概略斜視図である。

【図１０】筺体のベースの圧縮２重成形方法を示す概略
説明図である。

【図１１】筺体のベースの圧縮２重成形方法を示す概略
説明図である。

【図１２】筺体のベースを示す概略斜視図である。

【符号の説明】

１筺体２ベース３カバー５クロスバー７トリップバー９ハンドル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福谷和則福山市緑町１番８号三菱電機株式会社福山製作所内 (72)発明者山県伸示福山市緑町１番８号三菱電機株式会社福山製作所内 (72)発明者高橋貢尼崎市塚口本町八丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者加藤和晴尼崎市塚口本町八丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者山口昌二尼崎市塚口本町八丁目１番１号三菱電機株式会社材料デバイス研究所内 (72)発明者三橋孝夫尼崎市塚口本町八丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者足達廣士尼崎市塚口本町八丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者西山逸雄尼崎市塚口本町八丁目１番１号三菱電機株式会社材料デバイス研究所内 (72)発明者馬場文明尼崎市塚口本町八丁目１番１号三菱電機株式会社材料デバイス研究所内 (72)発明者山崎悟福山市緑町１番８号三菱電機株式会社福山製作所内 (56)参考文献特開昭56−106323（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−106325（ＪＰ，Ａ) 特開平６−68768（ＪＰ，Ａ) 特公昭54−44682（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 73/18 H01H 73/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂と、２００°C以上で脱水
反応する１種類以上の無機化合物と、強化材とを含有す
る成形品を、全体または一部に用いたことを特徴とする
開閉器。
【請求項２】熱可塑性樹脂と、２５０°C以上で脱水
反応する１種類以上の無機化合物と、強化材とを含有す
る成形品を、全体または一部に用いたことを特徴とする
開閉器。
【請求項３】熱可塑性樹脂と、３４０°C以上で脱水
反応する１種類以上の無機化合物と、強化材とを含有す
る成形品を、全体または一部に用いたことを特徴とする
開閉器。
【請求項４】熱可塑性樹脂はナイロン６であることを
特徴とする請求項２又は３のいずれか一項記載の開閉
器。
【請求項５】無機化合物は水酸化マグネシウムである
ことを特徴とする請求項１、２、４のいずれか一項記載
の開閉器。
【請求項６】熱可塑性樹脂が３５〜８０ｗｔ％、無機
化合物が５０〜８０ｗｔ％、強化材が５〜５０ｗｔ％で
あることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載
の開閉器。
【請求項７】成形品が筐体、クロスバー、ハンドル、
又はトッリプバーの少なくとも１つであることを特徴と
する請求項１〜６のいずれか一項記載の開閉器。