JP3298340B2 - Switch insulation components - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、開閉器の遮断時に発生
する開閉器内部の圧力上昇による衝撃に耐える有機複合
組成物の成形品からなる絶縁構成物に関する。さらに詳
しくは、開閉器における電流遮断電極開離時に開閉器の
筐体および開閉器の内部構成有機部品から発生する分解
ガスの爆発状膨張による開閉器内部の圧力上昇の衝撃を
受けても、筐体および内部構成部品の変形、亀裂、破損
のない成形品の絶縁構成物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an insulating structure made of a molded article of an organic composite composition which can withstand an impact caused by a pressure increase inside a switch when the switch is shut off. More specifically, when the current cut-off electrode of the switch is opened, the housing of the switch and the explosive expansion of the decomposition gas generated from the internal components of the switch are subjected to the explosive expansion of the switch. The present invention relates to an insulating component of a molded article without deformation, cracking or breakage of a body and internal components.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１は、一般の回路遮断器を示す外観概
略図であり、図において、１はカバー、２はベース、５
はハンドルである。図２は、図１のカバーを取り外した
概略図であり、３はクロスバー、４はトリップバー、６
は可動接触子接点、７は固定接触子接点である。クロス
バー３、トリップバー４、ハンドル５は一般に有機複合
組成物の成形品の絶縁構成物のが使用されている。2. Description of the Related Art FIG. 1 is a schematic view showing the appearance of a general circuit breaker. In FIG.
Is a handle. FIG. 2 is a schematic view of the cover of FIG. 1 with a cover removed, 3 is a crossbar, 4 is a trip bar,
Denotes a movable contact, and 7 denotes a fixed contact. The cross bar 3, the trip bar 4, and the handle 5 are generally formed of an insulating composition of a molded product of the organic composite composition.
【０００３】回路遮断器等の開閉器において、通電時に
可動接触子接点６と固定接触子接点７とを開離させると
両者の間にアークが発生する。このアークにより、接点
周辺および開閉器内部構成有機材料が熱分解、膨張さ
れ、開閉器内部の圧力が急上昇する。この圧力が開閉器
を構成する筐体であるカバー１、ベース２及び内部構成
部品であるハンドル５、クロスバー３、トリップバー４
に衝撃を与える。In a switch such as a circuit breaker, an arc is generated between the movable contact 6 and the fixed contact 7 when the contact is separated during energization. Due to this arc, the organic materials around the contacts and inside the switch are thermally decomposed and expanded, and the pressure inside the switch rapidly rises. This pressure is applied to the cover 1, the base 2 and the internal components, the handle 5, the cross bar 3, and the trip bar 4, which constitute the switch.
Shock.
【０００４】従来の回路遮断器においては、フェノール
樹脂系、ポリエステル系の絶縁構成物が用いられてき
た。フェノール樹脂系のものではフェノール樹脂５０ｗ
ｔ％、木粉３０ｗｔ％、無機充填材１５ｗｔ％、顔料お
よび添加剤５ｗｔ％で構成されている。また、ポリエス
テル系の開閉器用絶縁組成物として、例えば筐体につい
ては特開平５−２０２２７７号公報に示されたものがあ
る。このほか、筐体は不飽和ポリエステル２５ｗｔ％、
炭酸カルシウム６０ｗｔ％、ガラス繊維１５ｗｔ％で構
成されている。ハンドルは例えば、ポリブチレンテレフ
タレート７０ｗｔ％、ガラス繊維３０ｗｔ％で構成され
ている。クロスバーは例えば、フェノール樹脂５５ｗｔ
％、ガラス繊維４５ｗｔ％で構成されている。トリップ
バーは例えば、ポリブチレンテレフタレート７０ｗｔ
％、ガラス繊維３０ｗｔ％で構成されている。In conventional circuit breakers, phenolic resin-based and polyester-based insulating components have been used. For phenolic resin type, phenolic resin 50w
It consists of t%, wood flour 30wt%, inorganic filler 15wt%, pigment and additive 5wt%. As the polyester-based insulating composition for a switch, for example, there is a casing disclosed in JP-A-5-202277. In addition, the housing is 25% by weight of unsaturated polyester,
It is composed of 60% by weight of calcium carbonate and 15% by weight of glass fiber. The handle is made of, for example, polybutylene terephthalate 70 wt% and glass fiber 30 wt%. The crossbar is, for example, a phenol resin 55 wt.
%, And 45 wt% of glass fiber. The trip bar is, for example, polybutylene terephthalate 70 wt.
%, And 30 wt% of glass fiber.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】回路遮断器などの開閉
器が、小型化、高遮断容量化になった場合、開閉器の電
流遮断電極開離時に発生するアークによる接点周辺およ
び開閉器内部構成有機材料の熱分解されるガスによる開
閉器内部の圧力は、一般に考えられるより飛躍的に上昇
する。特に高容量遮断を行なった場合、アークガスは爆
発に近い状況となる。従って、上記従来の材料組成で
は、遮断後の筐体および内部構成部品の変形、亀裂、破
損を防止するには不十分という問題が生じてた。When a switch such as a circuit breaker is downsized and has a high breaking capacity, the structure around the contact and the inside of the switch due to an arc generated when the current breaking electrode of the switch is opened. The pressure inside the switch due to the gas which is thermally decomposed of the organic material rises dramatically more than generally thought. In particular, when high-capacity cutoff is performed, the arc gas is in a state close to explosion. Therefore, the conventional material composition described above has a problem that it is insufficient to prevent deformation, cracking, and breakage of the housing and internal components after shutting off.
【０００６】本発明は、前記従来技術の問題を解決する
ためになされたものであり、開閉器を構成する絶縁構成
部品の材料に衝撃緩和成分を含有することにより、開閉
器の高容量遮断時に筐体および内部構成部品の有機材料
から発生する分解ガスによる開閉器内部の圧力上昇に耐
え、遮断後の筐体および内部構成部品の変形、亀裂、破
損を防止する機能を有する有機無機複合組成物の成形品
からなる絶縁構成物を得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and includes a shock absorbing component contained in a material of insulating components constituting a switch, so that the switch can be operated at a high capacity. An organic-inorganic composite composition having a function of withstanding a pressure increase inside a switch due to a decomposition gas generated from an organic material of a housing and internal components and preventing deformation, cracks, and breakage of the housing and internal components after shutting off. It is an object of the present invention to obtain an insulating component composed of a molded product of the above.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明にかかる開閉器
の絶縁構成物は、主樹脂をナイロン６が３５〜３９ｗｔ
％、ナイロン６６が８〜１２ｗｔ％、ナイロンＭＸＤ６
が１〜３ｗｔ％からなり、衝撃緩和成分にエチレン／α
−オレフィン共重合体が７〜９ｗｔ％、強化材が４０〜
４５ｗｔ％配合された有機複合組成物を成形品にしたも
のである。The insulating component of the switch according to the present invention is characterized in that the main resin is 35 to 39 wt.
%, Nylon 66 is 8 to 12 wt%, nylon MXD6
From 1 to 3 wt%, and ethylene / α
-7 to 9 wt% olefin copolymer, 40 to 40% reinforcing material
This is a molded article of the organic composite composition blended at 45 wt%.
【０００８】また、この発明にかかる開閉器の絶縁構成
物は、主樹脂がナイロン６が２６ｗｔ％、ナイロン６６
が２４ｗｔ％からなり、衝撃緩和成分にポリオレフィン
コポリマーのアイオノマーが７ｗｔ％、強化材が４３ｗ
ｔ％配合された有機複合組成物を成形品にしたものであ
る。Further, the insulating component of the switch according to the present invention has a main resin of 26 wt% nylon 6 and a nylon 66
Consists of 24 wt%, the impact-reducing component is 7 wt% of a polyolefin copolymer ionomer, and 43 w
This is a molded article of the organic composite composition containing t%.
【０００９】また、強化材に含まれる周期律表１Ａ族の
金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ）が金属酸化
物（Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏなど）の含有量が０．６
％以下にしたものである。The metal (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) belonging to Group 1A of the periodic table contained in the reinforcing material has a metal oxide content (Na2O, K2O, Li2O, etc.) of 0.6.
% Or less.
【００１０】さらに、強化材をガラス繊維を含んだもの
にしたものである。Further, the reinforcing material contains glass fiber.
【００１１】成形された構成絶縁物が開閉器の筐体、内
部構成部品のハンドル、クロスバー、トリップバーとし
たものである。The molded component insulator is a switch case, internal component handles, a crossbar, and a trip bar.
【００１２】[0012]
【作用】この発明の請求項１の開閉器の成形品の絶縁構
成物は、有機複合組成物の主樹脂がナイロン６とナイロ
ン６６とナイロンＭＸＤ６とを組合せたので、耐消弧性
の一層の向上が図れると同時に、成形時の金型温度を低
くして、射出成形する樹脂の表面を急冷することで、表
面のナイロンＭＸＤ６を結晶化しにくくし、得られた成
形品の外観光沢性の向上を図る。According to the first aspect of the present invention, since the main resin of the organic composite composition is a combination of nylon 6, nylon 66 and nylon MXD6, the arc-extinguishing resistance is further improved. At the same time, by lowering the mold temperature during molding and rapidly cooling the surface of the resin to be injection-molded, it becomes difficult to crystallize the nylon MXD6 on the surface, and the appearance and gloss of the resulting molded product are improved. Aim.
【００１３】また、成形品がナイロン６、ナイロン６
６、ナイロンＭＸＤ６からなる樹脂と、エチレン／α−
オレフィン共重合体からなる衝撃緩和成分と、１種類以
上の強化材とで構成されている有機複合組成物からなる
ため、耐衝撃性、耐消弧性が向上し、同時にマトリック
スとなる樹脂が熱可塑性樹脂であるので、成形時の硬化
時間の短縮と同時に、成形品が薄肉な場合の複雑な形状
の成形が可能となる。The molded product is made of nylon 6, nylon 6
6. Nylon MXD6 resin and ethylene / α-
Since it is composed of an organic composite composition composed of an impact relaxation component composed of an olefin copolymer and one or more types of reinforcing materials, the impact resistance and arc extinction resistance are improved, and at the same time, the matrix resin is thermoplastic. Since it is a resin, it is possible to shorten the curing time during molding and at the same time to form a complicated shape when the molded product is thin.
【００１４】さらに、有機複合組成物に吸湿性が極めて
少ないエチレン／α−オレフィン共重合体を７〜９ｗｔ
％、強化材を４５〜４０ｗｔ％含有しているため、成形
品の絶縁構成物の吸湿性を低下させる。Further, the organic composite composition contains 7 to 9 wt% of an ethylene / α-olefin copolymer having extremely low hygroscopicity.
%, And 45 to 40 wt% of the reinforcing material, the hygroscopicity of the insulating component of the molded article is reduced.
【００１５】この発明の請求項２の開閉器の成形品の絶
縁構成物は、ナイロン６とナイロン６６との組合せから
なる樹脂と、ポリオレフィンコポリマーのアイオノマー
からなる衝撃緩和成分と、強化材とで構成されている有
機複合組成物であるので、耐衝撃性、耐消弧性が向上
し、マトリックスとなる樹脂が熱可塑性樹脂であるた
め、成形時の硬化時間の短縮ができると同時に、成形品
が薄肉の複雑な形状の成形も可能となる。According to a second aspect of the present invention, there is provided an insulating component of a molded product of a switch, comprising a resin comprising a combination of nylon 6 and nylon 66, an impact-mitigating component comprising an ionomer of a polyolefin copolymer, and a reinforcing material. Since the organic composite composition has been improved, impact resistance and arc extinction resistance have been improved, and since the resin serving as the matrix is a thermoplastic resin, the curing time during molding can be shortened, and at the same time, the molded product has a thin wall. It is also possible to form complicated shapes.
【００１６】また、成形品を構成する有機複合組成物に
エチレン／α−オレフィン共重合体を７〜９ｗｔ％含有
させているため、例えば成形品のタッピングネジを施行
する場合の加工性を向上させ、また繰り返し耐衝撃疲労
性が向上する。Further, since the organic composite composition constituting the molded article contains 7 to 9% by weight of the ethylene / α-olefin copolymer, the workability when a tapping screw of the molded article is applied is improved. In addition, repeated impact fatigue resistance is improved.
【００１７】さらに、有機複合組成物に吸湿性が極めて
少ないポリオレフィンコポリマーのアイオノマーを７ｗ
ｔ％、強化材を４３ｗｔ％を含有しているため、当該有
機複合組成物からなる成形品の吸湿性を低下させる。Further, an ionomer of a polyolefin copolymer having a very low hygroscopicity is added to the organic composite composition in an amount of 7 w.
Since t% and the reinforcing material are contained at 43 wt%, the hygroscopicity of a molded article comprising the organic composite composition is reduced.
【００１８】この発明の請求項３では、強化材に周期律
表１Ａ族の金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ）
の金属酸化物（Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏなど）含有量
を０．６％以下にすることで、アークにより分解発生さ
れる導電性イオンを規制して、アークの消滅を阻害する
導電性イオンの発生を抑制する。According to a third aspect of the present invention, a metal (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) belonging to Group 1A of the periodic table is used as the reinforcing material.
By controlling the content of metal oxides (Na2O, K2O, Li2O, etc.) to 0.6% or less, conductive ions decomposed and generated by the arc are regulated, and the generation of conductive ions that inhibit the disappearance of the arc is suppressed. Suppress.
【００１９】この発明の請求項４では、強化材をガラス
繊維とすることで、衝撃緩和成分とあいまって剛性と強
靭性が向上する。According to the fourth aspect of the present invention, by using glass fiber as the reinforcing material, rigidity and toughness are improved in combination with an impact relaxation component.
【００２０】この発明の請求項５では、請求項１〜４の
いずれかに記載の有機複合組成物からなる成形品を開閉
器の筐体に用いることにより、高容量要遮断時のアーク
の爆発状の内圧上昇に対して遮断時の筐体の亀裂、変
形、破損を防止する。According to a fifth aspect of the present invention, an explosion of an arc at the time of interruption of a high capacity is required by using a molded article comprising the organic composite composition according to any one of the first to fourth aspects for a casing of a switch. To prevent cracking, deformation and breakage of the housing when shutting off against a rise in internal pressure.
【００２１】この発明の請求項６発明では、請求項１〜
４のいずれかに記載の有機複合組成物からなる成形品を
開閉器のハンドル、クロスバー、トリップバーに用いる
ことにより、開閉器の遮断時の耐衝撃性の向上と、開閉
器の遮断後の各絶縁構成物の絶縁性の保持を行なう。According to a sixth aspect of the present invention, the first to fifth aspects are described.
By using a molded article comprising the organic composite composition according to any one of (4) for a handle, a crossbar, and a trip bar of a switch, it is possible to improve the impact resistance when the switch is turned off and to improve the impact resistance after the switch is turned off. The insulation of each insulating component is maintained.
【００２２】[0022]
実施例１．本発明の実施例１の開閉器の絶縁構成物は、
主樹脂がナイロン６が３５〜３９ｗｔ％、ナイロン６６
が８〜１２ｗｔ％、ナイロンＭＸＤ６が１〜３ｗｔ％か
らなる樹脂であり、衝撃緩和成分としてエチレン／α−
オレフィン共重合体が７〜９ｗｔ％であり、かつ強化材
が４０〜４５ｗｔ％である。この有機複合組成物を金型
により射出成形して各絶縁構成物が形成される。Embodiment 1 FIG. The insulating component of the switch according to the first embodiment of the present invention includes:
35-39wt% nylon 6, nylon 66 as main resin
Is a resin consisting of 8 to 12 wt% and nylon MXD6 of 1 to 3 wt%, and ethylene / α-
The olefin copolymer is 7-9 wt% and the reinforcement is 40-45 wt%. The insulating composition is formed by injection molding the organic composite composition using a mold.
【００２３】この有機複合組成物の特徴としては、ナイ
ロン６とナイロン６６とを組合せた樹脂は、芳香環を有
さず消弧性能を向上させる。また、ナイロン６とナイロ
ン６６とを組み合せることにより、樹脂の結晶化速度が
遅くなり、得られた成形品の外観光沢性を損なわない点
からも好ましい。前記ナイロン６とナイロン６６の組合
せにナイロンＭＸＤ６を組合せた樹脂においては、絶縁
構成物を射出成形する金型に急冷却装置を設けておい
て、樹脂を射出すると同時に金型を冷却することで、絶
縁構成物の表面の金型温度を低くすることで、ナイロン
ＭＸＤ６が結晶化しにくくなり、得られた成形品の外観
光沢性の一層の向上ができるという点から好ましい。As a characteristic of this organic composite composition, a resin obtained by combining nylon 6 and nylon 66 has no aromatic ring and improves arc extinguishing performance. Further, the combination of nylon 6 and nylon 66 is also preferable in that the crystallization speed of the resin is reduced and the appearance glossiness of the obtained molded product is not impaired. In the resin in which nylon MXD6 is combined with the combination of nylon 6 and nylon 66, a mold for injection molding an insulating component is provided with a rapid cooling device, and the resin is injected and the mold is cooled at the same time. Lowering the mold temperature on the surface of the insulating component is preferable in that nylon MXD6 is less likely to crystallize, and the appearance and gloss of the resulting molded article can be further improved.
【００２４】なお、ナイロンは、ポリアミドのうち線上
の合成ポリアミドのことをいい、ナイロンｍｎは炭素数
ｍのジアミン（ＮＨ2（ＣＨ2）mＮＨ2）と炭素数ｎの２
塩基酸（ＨＯＯＣ（ＣＨ2）n−2ＣＯＯＨ）との重縮合
物のことをいい、ナイロンｎは炭素数ｎのω−アミノ酸
（Ｈ2Ｎ（ＣＨ2）n−1ＣＯＯＨ）またはラクタムの重合
物のことをいう。Nylon refers to a synthetic polyamide on the wire among polyamides, and nylon mn is a diamine having a carbon number of m (NH2 (CH2) mNH2) and a polyamide having a carbon number of n = 2.
It refers to a polycondensate with a basic acid (HOOC (CH2) n - 2COOH), and nylon n refers to a polymer of an ω-amino acid having n carbon atoms (H2N (CH2) n - 1COOH) or a lactam.
【００２５】そして、衝撃緩和成分としてエチレン／α
−オレフィン共重合体で成形された絶縁構成物は、耐衝
撃性、吸湿性低下、加工性向上が図れる。Further, ethylene / α is used as an impact relaxation component.
-The insulating composition molded from the olefin copolymer can improve impact resistance, decrease hygroscopicity, and improve processability.
【００２６】上記の有機複合組成物の配合比率を決定し
たのは、各種の組み合せ試験の結果つぎの理由による。
有機複合組成物中の樹脂において、ナイロン６６が１２
ｗｔ％を越えると前記特定有機複合組成物からなる成形
品の外観が悪くなる傾向があり、ナイロン６６が８ｗｔ
％未満の場合、前記特定有機複合組成物からなる成形品
の耐熱性が低下する傾向がある。The reason for determining the compounding ratio of the organic composite composition is as follows as a result of various combination tests.
In the resin in the organic composite composition, nylon 66 is 12
If the content exceeds 5 wt%, the appearance of a molded article made of the specific organic composite composition tends to be poor,
%, The heat resistance of a molded article comprising the specific organic composite composition tends to decrease.
【００２７】前記特定有機複合組成物からなる成形品
は、成形時の金型温度が１２０℃未満の場合、前記特定
有機複合組成物中の樹脂中のナイロンＭＸＤ６が非晶質
となり、成形品外観が良好になるが、ナイロンＭＸＤ６
が１ｗｔ％未満では、外観良好性が低下する傾向があ
る。ナイロンＭＸＤ６が３ｗｔ％を越える場合、ナイロ
ンＭＸＤ６中に含まれる芳香環の影響で、遮断後の絶縁
性能が低下する傾向にある。When the mold temperature at the time of molding is less than 120 ° C., nylon MXD6 in the resin in the specific organic composite composition becomes amorphous, and the molded article made of the specific organic composite composition becomes amorphous. Is good, but nylon MXD6
If it is less than 1 wt%, the appearance is likely to be poor. When the content of nylon MXD6 exceeds 3 wt%, the insulation performance after interruption tends to decrease due to the influence of the aromatic ring contained in nylon MXD6.
【００２８】前記特定のエチレン／α−オレフィン共重
合体が９ｗｔ％を越える場合、または強化材が４０ｗｔ
％未満の場合は、前記特定の有機複合材料からなる成形
品の剛性が不十分となる傾向がある。前記特定のエチレ
ン／α−オレフィン共重合体が７ｗｔ％未満の場合、ま
たは前記特定の１種類以上の強化材が４５ｗｔ％を越え
る場合は、前記特定の有機複合材料からなる成形品の耐
衝撃性が不十分となる傾向がある。When the specific ethylene / α-olefin copolymer exceeds 9 wt%, or when the reinforcing material is 40 wt%
%, There is a tendency that the rigidity of the molded article made of the specific organic composite material becomes insufficient. When the specific ethylene / α-olefin copolymer is less than 7 wt%, or when the specific one or more types of reinforcing materials exceed 45 wt%, the impact resistance of the molded article made of the specific organic composite material Tends to be insufficient.
【００２９】実施例２．本発明の実施例２の開閉器の絶
縁構成物は、主材がナイロン６が２６ｗｔ％、ナイロン
６６が２４ｗｔ％からなる樹脂であり、衝撃緩和成分と
してポリオレフィンコポリマーのアイオノマーが７ｗｔ
％であり、かつ強化材が４３ｗｔ％の有機複合組成物か
らなる。Embodiment 2 FIG. The insulating component of the switch according to the second embodiment of the present invention is a resin whose main material is a resin composed of 26 wt% of nylon 6 and 24 wt% of nylon 66, and a polyolefin copolymer ionomer of 7 wt% as an impact-mitigating component.
% And the reinforcing material is 43 wt% of the organic composite composition.
【００３０】この有機複合組成物の特徴としては、マト
リックスとなる樹脂がナイロン６及びナイロン６６の熱
可塑性樹脂であり、成形時に硬化時間の短縮を図る事が
できると同時に、成形品が薄肉な場合でも複雑な形状の
成形も可能である。そして、衝撃緩和成分として配合そ
れるポリオレフィンコポリマーのアイオノマーがエラス
トマー成分として作用して耐衝撃性、消弧性の向上がで
きる。The characteristics of this organic composite composition are that the matrix resin is a thermoplastic resin of nylon 6 and nylon 66, which can shorten the curing time during molding, and at the same time reduce the thickness of the molded article. However, molding of a complicated shape is also possible. Then, the ionomer of the polyolefin copolymer blended as an impact relaxation component acts as an elastomer component to improve impact resistance and arc extinction.
【００３１】また、開閉器を構成する成形品を上記有機
複合組成物にすれば、吸湿性が極めて少ないポリオレフ
ィンコポリマーのアイオノマーを７ｗｔ％、強化材を４
３ｗｔ％を含有しているため、開閉器に用いる成形品の
絶縁構成物の吸湿の低下が図かれる。Further, when the molded article constituting the switch is made of the above-mentioned organic composite composition, the ionomer of the polyolefin copolymer having extremely low hygroscopicity is 7 wt%, and the reinforcing material is 4 wt%.
Since 3 wt% is contained, the moisture absorption of the insulating component of the molded article used for the switch is reduced.
【００３２】また、開閉器に用いる成形品の絶縁構成物
は、ポリオレフィンコポリマーのアイオノマーを７ｗｔ
％含有させているため、有機複合組成物からなる成形品
の物理的加工性の向上を図ることができる。例えば、有
機複合組成物からなる成形品にタッピングネジを施行す
る場合の加工性は一層の向上が図れる。また、ポリオレ
フィンコポリマーのアイオノマーを配合することで繰り
返し耐衝撃疲労性も向上する。The insulating component of the molded product used for the switch was a polyolefin copolymer ionomer of 7 wt%.
%, It is possible to improve the physical workability of a molded article made of the organic composite composition. For example, the processability when a tapping screw is applied to a molded article made of the organic composite composition can be further improved. Further, by blending the ionomer of the polyolefin copolymer, the impact resistance to repeated fatigue is also improved.
【００３３】つぎに強化材について説明する。本発明の
開閉器の絶縁構成物は、樹脂と衝撃緩和成分と１種類以
上の強化材とを含有する有機複合組成物からなる成形品
であり、強化材は耐圧強度、剛性向上および消弧性能向
上のために用いられ、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。Next, the reinforcing material will be described. The insulating component of the switch of the present invention is a molded product comprising an organic composite composition containing a resin, an impact-mitigating component, and one or more types of reinforcing materials. Used for improvement, the reinforcing material is at least one selected from the group consisting of glass fibers, inorganic minerals, and ceramic fibers.
【００３４】強化材として組み合せる無機鉱物の具体例
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あげられ、これらは熱変
形温度、寸法安定性を向上させるという利点を有する。Specific examples of the inorganic mineral to be combined as the reinforcing material include calcium carbonate, clay, talc, mica,
Barium peroxide, aluminum oxide, zircon, cordierite, mullite, wollastonite, muscovite, magnesium carbonate, dolomite, magnesium sulfate, aluminum sulfate, potassium sulfate, barium sulfate, zinc fluoride, magnesium fluoride, etc. These have the advantage of improving the heat distortion temperature and dimensional stability.
【００３５】セラミック繊維は、セラミック繊維状物の
ことをいい、後述の周期律表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ウイスカ、アルミナウイスカな
どが、消弧性能の向上、耐圧強度の点から好ましい。The ceramic fiber is a ceramic fibrous material, and is not particularly limited as long as it satisfies a total content of a metal compound of Group 1A of the periodic table described later. As specific examples of the ceramic fibers, aluminum silicate fibers, aluminum borate whiskers, alumina whiskers, and the like are preferable from the viewpoints of improving arc extinguishing performance and compressive strength.
【００３６】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。It is preferable that the ceramic fibers have a diameter of 1 to 10 μm and an aspect ratio of 10 or more from the viewpoint of pressure resistance.
【００３７】実施例３．開閉器の絶縁構成物の強化材に
不純物として含まれる物質は、高容量電流遮断時のアー
クの高温により分解され分子状のガスになる。このとき
不純物の中で周期律表１Ａ族の金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、
Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ）の金属酸化合物はアーク熱により導
電性イオンガスになる。この導電性イオンはアーク消滅
を妨げ、開閉器の消弧性能を低下させる。また、導電性
イオンが周囲に発生された他のイオンガスと化合物質と
なって、開閉器の内部へ付着する。この付着物は導電性
を有するため、開閉器の遮断後の絶縁性能の劣化にもな
っていた。Embodiment 3 FIG. The substance contained as an impurity in the reinforcing material of the insulating component of the switch is decomposed into a molecular gas by the high temperature of the arc at the time of interrupting the high capacity current. At this time, among the impurities, metals belonging to Group 1A of the periodic table (Li, Na, K,
The metal acid compound of Rb, Cs, and Fr) becomes a conductive ion gas by arc heat. The conductive ions prevent arc extinction and reduce the arc extinguishing performance of the switch. In addition, the conductive ions become a compound with other ion gas generated around and adhere to the inside of the switch. Since the deposit has conductivity, the insulation performance is deteriorated after the switch is shut off.
【００３８】実験の結果では、強化材に周期律表１Ａ族
の金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ）の金属酸
化合物（Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏなど）のかたちにな
っている金属化合物の含有量が１％を越えて含有する場
合には、消弧性能が大きく低下する。消弧性能に影響を
与えない範囲としては、前記金属の化合物の強化材単独
での含有量は０．６％以下、さらには０．１５％以下で
あることが望ましい。しかし、前記周期律表１Ａ族の金
属酸化合物を取り除くには、強化材の精製コストが高く
なる。消弧、絶縁性能を大きく損なわない範囲で精製コ
ストも高くならない含有量として０．６〜０．１％がで
あることが好ましい。According to the results of the experiment, the metal in the form of a metal acid compound (Na2O, K2O, Li2O, etc.) of a metal (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) belonging to Group 1A of the periodic table is used as the reinforcing material. When the content of the compound exceeds 1%, the arc extinguishing performance is greatly reduced. As a range that does not affect the arc extinguishing performance, the content of the metal compound in the reinforcing material alone is preferably 0.6% or less, more preferably 0.15% or less. However, in order to remove the metal acid compound of Group 1A of the periodic table, the cost of refining the reinforcing material increases. The content is preferably 0.6 to 0.1% as a content that does not increase the refining cost within a range that does not significantly impair the arc quenching and insulation performance.
【００３９】なお、前記周期律表１Ａ族の金属の化合物
の合計含有量を所定値以下に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。It should be noted that from the viewpoint that the total content of the compounds of the metals of Group 1A of the periodic table is less than a predetermined value, calcium carbonate, talc, wollastonite, barium peroxide, aluminum oxide, carbonate Magnesium, magnesium sulfate, aluminum sulfate, potassium sulfate, barium sulfate, zinc fluoride, magnesium fluoride and the like are preferred.
【００４０】炭酸カルシウムは、ステアリン酸をはじめ
とする脂肪族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。It is preferable that calcium carbonate is improved in dispersibility in a resin by a surface modifier such as an aliphatic such as stearic acid from the viewpoint of pressure resistance.
【００４１】実施例４．成形品の絶縁構成物に配合され
る強化材としては成形品の強度、靭性を強化するために
繊維状のものが望ましい。とくにガラス繊維は、以下の
点でこの発明の成形品の絶縁構成物には良好である。ガ
ラス繊維は主樹脂のナイロン６、ナイロン６６との混合
性がよく、成形品に均一に配合され、部分的な脆弱部が
なくなり耐衝撃性が良く、またガラスそのものが耐熱性
のよい材質であるので成形品の絶縁構成物の耐熱性も良
く、アークの爆発状ガス圧、熱に強い開閉器の成形絶縁
構成物を得ることができる。Embodiment 4 FIG. The reinforcing material to be blended in the insulating component of the molded product is preferably a fibrous material in order to enhance the strength and toughness of the molded product. In particular, glass fibers are favorable for the insulating component of the molded article of the present invention in the following points. Glass fiber has good mixability with the main resin nylon 6 and nylon 66, is uniformly blended in the molded product, has no partial fragile portion, has good impact resistance, and glass itself is a material having good heat resistance. Therefore, the heat resistance of the insulating component of the molded product is good, and a molded insulating component of a switch that is resistant to the explosive gas pressure of the arc and heat can be obtained.
【００４２】ガラス繊維は、ガラスからなる繊維状物の
ことをいい、後述の周期律表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。The glass fiber refers to a fibrous material made of glass, and is not particularly limited as long as it satisfies the total content of a metal compound of Group 1A of the periodic table described later. Examples of the glass material include E glass, S glass, D glass, T glass and silica glass.
【００４３】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。Examples of glass fiber products include long fibers, short fibers and glass wool. Short fibers are preferred as a reinforcing material for the thermoplastic resin. The reinforcing material of the thermosetting resin is not particularly limited.
【００４４】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。The glass fiber preferably has a diameter of 6 to 13 μm and an aspect ratio of 10 or more from the viewpoint of pressure resistance. Further, it is preferable that a processing agent such as a silane coupling agent is processed on the glass fiber from the viewpoint of pressure resistance.
【００４５】前記強化材は、１種類または２種類以上が
用いられ、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。One or more kinds of the reinforcing material are used, and when two or more kinds are used, the glass fiber and the inorganic mineral, the glass fiber and the ceramic fiber, the inorganic mineral and the ceramic Fibers, the glass fibers, the inorganic minerals, the ceramic fibers, a combination of the glass fiber, the inorganic mineral, and the ceramic fiber, and the combination of the glass fiber and the inorganic mineral is not particularly limited. However, there is an advantage that the raw material cost is low.
【００４６】実施例５．本発明の有機複合組成物で筐
体、クロスバー、ハンドル、トリップバーなどの開閉器
の絶縁構成部品を製造形成する場合、射出成形などで容
易に成形できる。この成形品の絶縁構成物として、試作
試験した筐体としてカバーの例を示す。Embodiment 5 FIG. In the case of manufacturing and forming insulating components of a switch, such as a housing, a crossbar, a handle, and a trip bar, using the organic composite composition of the present invention, molding can be easily performed by injection molding or the like. As an insulating component of this molded product, an example of a cover as a case subjected to a trial production test is shown.
【００４７】有機複合組成物は実施例１で説明したもの
であり、主樹脂はナイロン６とナイロン６６とナイロン
ＭＸＤ６との組合せのものを用いた。衝撃緩和成分は、
エチレン／α−オレフィン共重合体を用い、強化材は、
ガラス繊維、セラミック繊維、ウォラストナイトを用い
た。また、得られたカバーを組み込んだ回路遮断器につ
いて、下記に示す遮断試験を行った。The organic composite composition was as described in Example 1, and the main resin used was a combination of nylon 6, nylon 66 and nylon MXD6. The impact relaxation component is
Using an ethylene / α-olefin copolymer, the reinforcing material is:
Glass fiber, ceramic fiber, and wollastonite were used. The circuit breaker incorporating the obtained cover was subjected to the following breaking test.
【００４８】（遮断試験）閉成状態において、３相４６
０Ｖ／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、遮断後に回路遮断器の筐
体、内部部品の破損や亀裂がないことをもって合格とす
る試験。この結果を表１に示す。(Interruption test) In the closed state, three phases 46
A test that passes an excessive current of 0 V / 30 KA to open the movable contact and generate an arc current, and that there is no breakage or cracking of the circuit breaker housing and internal components after the interruption, and the test is passed. Table 1 shows the results.
【００４９】表１に示すように、従来品には損傷をきた
したが、この試料は亀裂損傷は見られない。また、この
試料は実施例１で説明した組成の成形品であるが、実施
例２の組成の成形品も同様に亀裂や損傷ははなく良好で
あった。As shown in Table 1, although the conventional product was damaged, this sample did not show any crack damage. This sample was a molded article having the composition described in Example 1, but the molded article having the composition of Example 2 was also free from cracks and damage, and was good.
【００５０】[0050]
【表１】 [Table 1]
【００５１】実施例６．図３に示すハンドル、図４に示
すクロスバー、図５に示すトリップバーを成形品で作製
した。有機複合組成物は実施例２で説明したものであ
り、主樹脂はナイロン６とナイロン６６との組合せを用
いた。衝撃緩和成分は、ポリオレフィンコポリマーのア
イオノマーを用いた。強化材は、ガラス繊維、セラミッ
ク繊維、ウォラストナイトを用いた。Embodiment 6 FIG. The handle shown in FIG. 3, the crossbar shown in FIG. 4, and the trip bar shown in FIG. The organic composite composition was described in Example 2, and the main resin used was a combination of nylon 6 and nylon 66. As the impact relaxation component, an ionomer of a polyolefin copolymer was used. Glass fiber, ceramic fiber, and wollastonite were used as the reinforcing material.
【００５２】試料１〜９で得られた本発明の有機複合組
成物からなるハンドル、クロスバー、トリップバーは、
遮断試験後に目視観察したところ、亀裂や破損はなく良
好であった。この結果をハンドルについて表２、クロス
バーについて表３、トリップバーは表４に示す。なお、
実施例１で説明した配合の有機複合組成物で、ハンド
ル、クロスバー、トリップバーの絶縁構成物を成形品で
作製した場合の試験も同様に良好な結果が得られた。The handle, crossbar and trip bar made of the organic composite composition of the present invention obtained in Samples 1 to 9 are as follows:
Visual observation after the cutoff test showed that there were no cracks or breakage, and it was good. The results are shown in Table 2 for the handle, Table 3 for the crossbar, and Table 4 for the trip bar. In addition,
In the case of using the organic composite composition having the composition described in Example 1 to produce an insulating component such as a handle, a crossbar, and a trip bar as a molded product, a good result was similarly obtained.
【００５３】[0053]
【表２】 [Table 2]
【００５４】[0054]
【表３】 [Table 3]
【００５５】[0055]
【表４】 [Table 4]
【００５６】[0056]
【発明の効果】この発明の請求項１は、主樹脂がナイロ
ン６とナイロン６６とナイロンＭＸＤ６とを組合せ、衝
撃緩和成分としてエチレン／α−オレフィン共重合体を
配合し、強化材とで構成されている有機複合組成物から
なるため、成形品の外観光沢性の向上、耐衝撃性、消弧
性が向上し、また吸湿性も低い開閉器の成形品の絶縁構
成物を得ることができる。According to a first aspect of the present invention, the main resin is composed of a combination of nylon 6, nylon 66 and nylon MXD6, an ethylene / α-olefin copolymer as an impact-mitigating component, and a reinforcing material. Because of the organic composite composition described above, it is possible to obtain an insulating component of a molded product of a switch, which has improved appearance glossiness, impact resistance, arc extinguishing property, and low hygroscopicity.
【００５７】この発明の請求項２は、主樹脂がナイロン
６とナイロン６６の組合せ、衝撃緩和成分としてポリオ
レフィンコポリマーのアイオノマーを配合し、強化材と
で構成されている有機複合組成物からなるため、成形品
へのタッピングネジを施行する場合の加工性の向上、成
形時の硬化時間の短縮、繰り返し耐衝撃疲労性、耐衝撃
性、消弧性が向上し、また吸湿性も低い開閉器の成形品
の絶縁構成物を得ることができる。According to a second aspect of the present invention, the main resin comprises an organic composite composition comprising a combination of nylon 6 and nylon 66, an ionomer of a polyolefin copolymer as an impact-mitigating component, and a reinforcing material. Improves workability when tapping screws are applied to molded products, shortens curing time during molding, improves impact fatigue resistance, impact resistance, arc extinguishing characteristics, and forms switches with low moisture absorption. An insulating composition of the article can be obtained.
【００５８】この発明の請求項３では、強化材に周期律
表１Ａ族の金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ）
の金属酸化物（Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏなど）の含有
量を０．６％以下にすることで、アークにより分解発生
される導電性イオンを規制して、アークの消滅を阻害す
る導電性イオンの発生を抑制し、開閉器の消弧性能が確
保される。According to a third aspect of the present invention, a metal (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) belonging to Group 1A of the periodic table is used as the reinforcing material.
By controlling the content of metal oxides (Na2O, K2O, Li2O, etc.) to 0.6% or less, the conductive ions decomposed and generated by the arc are regulated, and the conductive ions that inhibit the extinction of the arc are restricted. The occurrence is suppressed, and the arc extinguishing performance of the switch is secured.
【００５９】また、強化材にガラス繊維を組み合わすこ
とで、衝撃緩和成分とあいまって剛性と強靭性がある開
閉器の成形品の絶縁構成物を得ることができる。In addition, by combining glass fiber with the reinforcing material, it is possible to obtain an insulating component of a molded product of a switch having rigidity and toughness in combination with an impact relaxation component.
【００６０】そして、請求項１〜３のいずれかに記載の
有機複合組成物からなる成形品を開閉器の筐体に用いる
ことにより、高容量要遮断時のアークの爆発状の内圧上
昇に対して遮断時の筐体の亀裂、変形、破損のない、開
閉器の筐体を得ることができる。Further, by using a molded article comprising the organic composite composition according to any one of claims 1 to 3 for a casing of a switch, it is possible to prevent an explosive internal pressure rise of an arc when a high capacity is required. As a result, it is possible to obtain a switch housing without cracking, deformation, or breakage of the housing when shut off.
【００６１】この発明の請求項５発明では、請求項１〜
３のいずれかに記載の有機複合組成物からなる成形品を
開閉器のハンドル、クロスバー、トリップバーに用いる
ことにより、開閉器の遮断時の耐衝撃性の向上と、開閉
器の遮断後の絶縁劣化のないハンドル、クロスバー、ト
リップバーをることができる。According to a fifth aspect of the present invention, the first to fifth aspects are described.
The molded article comprising the organic composite composition according to any one of (3) is used for a handle, a crossbar, and a trip bar of a switch to improve the impact resistance when the switch is turned off and to improve the impact resistance after the switch is turned off. Handles, crossbars and trip bars without insulation deterioration can be provided.
【図１】 回路遮断器の外観を示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing the appearance of a circuit breaker.
【図２】 カバーを取り除いた状態を示す概略斜視図で
ある。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a state where a cover is removed.
【図３】 ハンドルを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a handle.
【図４】 クロスバーを示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a crossbar.
【図５】 トリップバーを示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a trip bar.
【図６】 カバーを示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a cover.
１ カバー、 ２ ベース、 ３ クロスバー ４ トリップバー、 ５ ハンドル。 1 Cover, 2 Base, 3 Crossbar, 4 Trip Bar, 5 Handle.
───────────────────────────────────────────────────── 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 仁科 健一 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 (56)参考文献 特開 平２−98020（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−282710（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−320624（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01H 9/00 - 9/28 H01H 73/06 H01H 73/02 H01B 3/00 C08L 77/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kazunori Fukuya 1-8 Midoricho, Fukuyama City Inside Mitsubishi Electric Fukuyama Works (72) Inventor Kenichi Nishina 1-8 Midoricho Fukuyama City Inside Mitsubishi Electric Fukuyama Works ( 72) Inventor Shinji Yamagata 1-8 Midoricho, Fukuyama City Mitsubishi Electric Corporation Fukuyama Works (56) References JP-A-2-98020 (JP, A) JP-A-7-282710 (JP, A) 7-320624 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01H 9/00-9/28 H01H 73/06 H01H 73/02 H01B 3/00 C08L 77/00
Claims (6)
ン６６が８〜１２ｗｔ％、ナイロンＭＸＤ６が１〜３ｗ
ｔ％、エチレン／α−オレフィン共重合体が７〜９ｗｔ
％、１種類以上の強化材が４０〜４５ｗｔ％である有機
複合組成物の成形品からなることを特徴とする開閉器の
絶縁構成物。1. Nylon 6 is 35 to 39% by weight, Nylon 66 is 8 to 12% by weight, Nylon MXD6 is 1 to 3% by weight.
t%, ethylene / α-olefin copolymer is 7-9wt
%. An insulating component of a switch, comprising a molded product of an organic composite composition in which one or more types of reinforcing materials are 40 to 45 wt%.
が２４ｗｔ％、ポリオレフィンコポリマーのアイオノマ
ーが７ｗｔ％、１種類以上の強化材が４３ｗｔ％である
有機無機複合組成物の成形品からなることを特徴とする
開閉器の構成絶縁物。2. Nylon 6 is 26 wt%, nylon 66
Characterized in that it comprises a molded product of an organic-inorganic composite composition in which the content of the polyolefin copolymer is 24 wt%, the ionomer of the polyolefin copolymer is 7 wt%, and at least one type of reinforcing material is 43 wt%.
Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ）が金属酸化物（Ｎａ2
Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏなど）のかたちになった化合物の前
記強化材への合計含有量が０．６〜０．１％であること
を特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の開閉器の
構成絶縁物。3. The reinforcing material is a metal of Group 1A of the periodic table (Li,
Na, K, Rb, Cs, Fr) are metal oxides (Na2
3. The opening / closing device according to claim 1, wherein a total content of the compound in the form of O, K2O, Li2O) in the reinforcing material is 0.6 to 0.1%. Container insulation.
特徴とする請求項１、２、３のいずれかに記載の開閉器
の構成絶縁物。4. The insulator for a switch according to claim 1, wherein the reinforcing material contains glass fiber.
あることを特徴とする請求項１、２、３、４のいずれか
に記載の開閉器の絶縁構成物。5. The insulating component of a switch according to claim 1, wherein the molded component insulator is a case of the switch.
成部品であるハンドルまたはクロスバーまたはトリップ
バーであることを特徴とする請求項１、２、３、４のい
ずれかに記載の開閉器の絶縁構成物。6. The switching device according to claim 1, wherein the molded insulator is a handle, a crossbar or a trip bar, which is a component inside the switch. The insulation component of the vessel.
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