JP6635334B2 - Arc extinguishing resin composition - Google Patents

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本発明は、消弧用樹脂組成物に関する。本発明は、特には、回路遮断器における電流遮断時に接点から発生するアークを消弧するために使用される消弧用樹脂を構成する消弧用樹脂組成物に関する。   The present invention relates to an arc extinguishing resin composition. The present invention particularly relates to an arc-extinguishing resin composition constituting an arc-extinguishing resin used to extinguish an arc generated from a contact when current is interrupted in a circuit breaker.

従来の回路遮断器等において、短絡電流および負荷電流遮断時に発生するアークを消弧するために、絶縁性を有する消弧性絶縁樹脂から形成される消弧装置を備えている。消弧性絶縁樹脂は、5000℃以上になるアークの発生により、熱分解して分解ガスを生成する。この分解ガスがアークを冷却し、消弧する。   2. Description of the Related Art A conventional circuit breaker or the like includes an arc extinguishing device formed of an arc extinguishing insulating resin having an insulating property in order to extinguish an arc generated when a short circuit current and a load current are interrupted. The arc-extinguishing insulating resin is thermally decomposed and generates a decomposed gas when an arc of 5000 ° C. or more is generated. This decomposition gas cools the arc and extinguishes the arc.

従来から、マイクロカプセルを用いた消弧性絶縁樹脂が知られている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1は、消弧性絶縁樹脂は、クラックが入ったときに接着剤を芯物質としたマイクロカプセルから接着剤を放出させて電気特性の低下や機械強度の低下を抑制できることを開示している。   Conventionally, an arc-extinguishing insulating resin using microcapsules has been known (for example, see Patent Document 1). Patent Literature 1 discloses that an arc-extinguishing insulating resin can suppress a decrease in electric characteristics and a decrease in mechanical strength by releasing an adhesive from a microcapsule having an adhesive as a core material when a crack is formed. I have.

また、含水マイクロカプセルを用いた消弧性絶縁樹脂も知られている(例えば、特許文献2を参照)。特許文献2に開示された消弧性絶縁樹脂は、HOを発生させることにより、アーク温度を下げ、消弧する。 Further, an arc-extinguishing insulating resin using water-containing microcapsules is also known (for example, see Patent Document 2). The arc-extinguishing insulating resin disclosed in Patent Literature 2 generates H 2 O to lower the arc temperature and extinguish the arc.

本出願人らによる、グリコールをマイクロカプセルに内包する消弧性絶縁樹脂も知られている(例えば、特許文献3を参照)。特許文献3の消弧性絶縁樹脂は、比較的低温環境下において、消弧室内の内圧上昇を招くことなく、回路遮断時に発生するアークを効率よく消弧することができる。   An arc-extinguishing insulating resin in which glycol is encapsulated in a microcapsule by the present applicant is also known (for example, see Patent Document 3). The arc-extinguishing insulating resin of Patent Document 3 can extinguish an arc generated at the time of circuit interruption efficiently without causing an increase in internal pressure in an arc-extinguishing chamber under a relatively low temperature environment.

特開2003-31063号公報JP 2003-31063 A 特開2009-295419号公報JP 2009-295419 A 特開2010-40471号公報JP 2010-40471 A

従来技術に開示された、マイクロカプセルに消弧材を内包する技術においては、エポキシ樹脂への混練途中でマイクロカプセルが破壊され、消弧性能が発現されにくいという問題があった。本発明の目的は、混練中に破壊されることのない破壊強度を有するマイクロカプセルを混合し、遮断時に発生するアークを効率よく冷却効果を発揮し、遮断性能を向上させるとともに、その際に起こる温度上昇に耐える耐熱性の向上と内圧上昇に対して機械強度を向上させ、発生するガス成分から耐腐食や絶縁性を維持する消弧性絶縁材料からなる成形体を提供するとともに、その成形体からなる回路遮断器を提供することである。   The technology disclosed in the prior art for encapsulating an arc-extinguishing material in microcapsules has a problem that the microcapsules are broken during kneading into the epoxy resin, and arc extinguishing performance is hardly exhibited. An object of the present invention is to mix microcapsules having a breaking strength that is not broken during kneading, efficiently exhibit an effect of cooling an arc generated at the time of breaking, improve breaking performance, and occur at that time. It provides a molded body made of an arc-extinguishing insulating material that improves heat resistance to withstand temperature rise and mechanical strength against internal pressure rise, and maintains corrosion resistance and insulation from generated gas components. To provide a circuit breaker comprising:

本発明者らは鋭意検討の結果、消弧用樹脂組成物に含まれるマイクロカプセルの皮膜を少なくとも二層構造とすることで、マイクロカプセルの強度を向上し、その結果として、アークを効率よく消弧する消弧性絶縁樹脂とすることができることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventors have conducted intensive studies and found that the microcapsules contained in the arc-quenching resin composition had at least a two-layer structure, thereby improving the strength of the microcapsules and, as a result, efficiently extinguishing the arc. The present inventors have found that an arc-extinguishing insulating resin capable of arcing can be obtained, and have completed the present invention.

本発明は、一実施形態によれば、消弧用樹脂組成物であって、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂と、ポリアミン系硬化剤もしくはイミダゾール系硬化剤と、マイクロカプセルとを含み、前記マイクロカプセルが、芯物質とこれを被覆する皮膜とを備え、前記皮膜が、メラミン樹脂、ユリア樹脂のうち少なくとも1種を含む第1皮膜と、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂のうち少なくとも1種を含む第2皮膜とを含む2層以上に積層されてなる。   The present invention, according to one embodiment, is an arc-quenching resin composition, comprising a glycidyl ether type epoxy resin, a polyamine-based curing agent or an imidazole-based curing agent, and microcapsules, wherein the microcapsules are: A core material and a film covering the core material, wherein the film includes a first film containing at least one of melamine resin and urea resin, and a second film containing at least one of epoxy resin, urethane resin and acrylic resin. And two or more layers including a coating.

前記消弧用樹脂組成物において、前記第1皮膜が前記芯物質と接していることが好ましい。   In the arc extinguishing resin composition, it is preferable that the first film is in contact with the core substance.

前記消弧用樹脂組成物において、前記芯物質が疎水性物質を主成分とすることが好ましい。   In the arc extinguishing resin composition, it is preferable that the core substance is mainly composed of a hydrophobic substance.

前記消弧用樹脂組成物において、前記マイクロカプセルが、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ビス(2‐エチルヘキシル)、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソノニルから選ばれる1種以上を、7質量%以上含むことが好ましい。   In the arc-quenching resin composition, the microcapsules may contain at least 7% by mass of at least one selected from dibutyl phthalate, diheptyl phthalate, bis (2-ethylhexyl) phthalate, diisodecyl phthalate, and diisononyl phthalate. It is preferred to include.

前記消弧用樹脂組成物において、前記マイクロカプセルが、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソノニル、アジピン酸ジイソデシルから選ばれる1種以上を、7質量%以上含むことが好ましい。   In the arc-quenching resin composition, the microcapsules preferably contain at least 7% by mass of at least one selected from dioctyl adipate, diisononyl adipate, and diisodecyl adipate.

前記消弧用樹脂組成物において、前記マイクロカプセルが、1質量%以上含まれることが好ましい。   In the arc-quenching resin composition, it is preferable that the microcapsules are contained in an amount of 1% by mass or more.

前記消弧用樹脂組成物において、さらに、チタン酸バリウムウィスカー、シリカゲル微粒子、ベーマイト、タルク、炭酸マグネシウム及び金属水酸化物から選ばれる1種以上の無機フィラー及び/または強化繊維を、1〜60質量%含有することが好ましい。   In the arc-quenching resin composition, 1 to 60 masses of one or more inorganic fillers and / or reinforcing fibers selected from barium titanate whiskers, silica gel fine particles, boehmite, talc, magnesium carbonate, and metal hydroxide are further added. %.

本発明は、別の実施形態によれば、前述のいずれかの消弧用樹脂組成物を硬化してなる、消弧用樹脂加工品である。   According to another embodiment of the present invention, there is provided an arc-extinguishing resin processed product obtained by curing any one of the aforementioned arc-extinguishing resin compositions.

本発明は、さらに別の実施形態によれば、回路遮断器であって、固定接点を有する固定接触子と、前記固定接触子と接触する可動接点を有し前記固定接触子に対して開閉動作をする可動接触子と、前記固定接触子と前記可動接触子とが開閉動作する際に発生するアークを消弧する消弧装置とを備え、前記消弧装置が、前述の消弧用樹脂加工品を備えてなる。   According to still another embodiment of the present invention, there is provided a circuit breaker, comprising: a fixed contact having a fixed contact; and a movable contact having a contact with the fixed contact. A movable contact, and an arc extinguishing device that extinguishes an arc generated when the fixed contact and the movable contact perform opening and closing operations, wherein the arc extinguishing device is provided with the aforementioned arc-extinguishing resin processing. Goods.

本発明に係る消弧用樹脂組成物によれば、成形前の樹脂組成物の混練中にマイクロカプセルが破壊されることがなく、通電により周囲温度が上昇しても、芯物質が気化することを抑制することができる。ゆえに、遮断時に発生するアークを効率よく冷却効果を発揮し、遮断性能を向上させることができ、その際に起こる温度上昇に耐える耐熱性の向上と消弧室の内圧上昇に対して機械強度を向上させ、発生するガス成分から耐腐食や絶縁性を維持する消弧用樹脂加工物を得ることができる。また、本発明に係る消弧用樹脂加工物を備える遮断装置は、過負荷遮断や短絡遮断などの遮断性能が優れており、かつ、製品寿命が長く、信頼性の高いものとなっている。   According to the arc-quenching resin composition according to the present invention, the microcapsules are not broken during kneading of the resin composition before molding, and the core substance is vaporized even when the ambient temperature is increased by energization. Can be suppressed. Therefore, it is possible to efficiently exhibit the cooling effect of the arc generated at the time of interruption, improve the interruption performance, improve the heat resistance to withstand the temperature rise that occurs at that time, and increase the mechanical strength against the internal pressure increase of the arc extinction chamber. An arc-extinguishing resin processed product that improves the corrosion resistance and insulation properties from the generated gas components can be obtained. Further, the shut-off device provided with the arc-extinguishing resin workpiece according to the present invention has excellent shut-off performance such as overload cut-off and short-circuit cut-off, and has a long product life and high reliability.

図1は、本発明の消弧用樹脂組成物が適用される回路遮断装置の概念的な断面図である。FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view of a circuit breaker to which the arc-extinguishing resin composition of the present invention is applied. 図2は、本発明の消弧用樹脂組成物から構成した消弧装置(成形体)の一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of an arc-extinguishing device (molded product) formed from the arc-extinguishing resin composition of the present invention. 図3は、本発明の消弧用樹脂組成物から構成した消弧装置(成形体)を備える、回路遮断装置の一例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an example of a circuit breaker including an arc extinguishing device (molded body) formed from the arc extinguishing resin composition of the present invention.

以下に、本発明の実施の形態を説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. However, the present invention is not limited by the embodiments described below.

[第1実施形態:消弧用樹脂組成物]
本発明は、第1実施形態によれば、消弧用樹脂組成物に関する。本実施形態による消弧用樹脂組成物は、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂と、ポリアミン系硬化剤もしくはイミダゾール系硬化剤と、マイクロカプセルとを含む消弧用樹脂組成物である。
[First Embodiment: Resin Composition for Arc Extinguishing]
The present invention relates to an arc extinguishing resin composition according to a first embodiment. The arc-extinguishing resin composition according to the present embodiment is an arc-extinguishing resin composition including a glycidyl ether type epoxy resin, a polyamine-based curing agent or an imidazole-based curing agent, and microcapsules.

グリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、特に限定はなく、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、クレゾールフェノールポリグリシジルエーテル、ノボラックフェノールポリグリシジルエーテル、テトラメチルビフェニルジグリシジルエーテルなどが挙げられる。なかでも、低粘度で、マイクロカプセルの混合分散性に優れるという理由から、ビスフェノールAジグリシジルエーテルが好ましい。   The glycidyl ether type epoxy resin is not particularly limited, and examples thereof include bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, cresol phenol polyglycidyl ether, novolak phenol polyglycidyl ether, and tetramethylbiphenyl diglycidyl ether. Among them, bisphenol A diglycidyl ether is preferable because it has a low viscosity and is excellent in mixing and dispersing properties of microcapsules.

また、グリシジルエーテル型エポキシ化合物のエポキシ当量(g/eq)は、80〜300が好ましく、150〜200がより好ましい。エポキシ当量をこのような範囲とすることで、樹脂組成物を低粘度にでき、マイクロカプセルを混合分散させ易くなる。また、グリシジルエーテル型エポキシ化合物の粘度(Pa・s)は、0.5〜30が好ましく、1〜15がより好ましい。粘度をこのような範囲とすることで、マイクロカプセルを混合分散させ易くなる。   Further, the epoxy equivalent (g / eq) of the glycidyl ether type epoxy compound is preferably from 80 to 300, and more preferably from 150 to 200. By setting the epoxy equivalent in such a range, the viscosity of the resin composition can be reduced, and the microcapsules can be easily mixed and dispersed. The viscosity (Pa · s) of the glycidyl ether type epoxy compound is preferably 0.5 to 30, and more preferably 1 to 15. By setting the viscosity in such a range, the microcapsules can be easily mixed and dispersed.

本実施形態において、グリシジルエーテル型エポキシ化合物と混合する硬化剤は、ポリアミン系硬化剤またはイミダゾール系硬化剤を用いることができる。特に、イミダゾール系硬化剤を用いて得られる樹脂加工品は、耐熱性が高く、更には、マイクロカプセルの芯物質が大気へ蒸散しにくくなって、マイクロカプセルの常温での安定性を向上させることができる。   In the present embodiment, a polyamine-based curing agent or an imidazole-based curing agent can be used as the curing agent mixed with the glycidyl ether type epoxy compound. In particular, a resin processed product obtained using an imidazole-based curing agent has high heat resistance, and furthermore, the core material of the microcapsules is less likely to evaporate into the atmosphere, thereby improving the stability of the microcapsules at room temperature. Can be.

ポリアミン系硬化剤としては、特に限定はなく、脂肪族アミンや芳香族アミンが挙げられる。上記脂肪族アミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジプロピレントリアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、シクロヘキシルアミノプロピルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、プロパノールアミン、N−メチルエタノールアミン、アミノエチルエタノールアミン、モノヒドロキシエチルジエチレントリアミン、ビスヒドロキシエチルジエチレントリアミン、N−(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレングリコール・ビスプロピレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、m−キシリレンジアミン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラスピロ[5,5]ウンデカン、メンセンジアミン、イソフォロンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、N−アミノエチルピペラジン、トリエタノールアミン、テトラメチルグアニジン、ベンジルジメチルアミン等が挙げられる。上記芳香族アミンとしては、フェニレンジアミン、ジアミノアニソール、トルエンジアミン、キシレンジアミン、ジアミノビスエヘキィサミチレントリアミ、ジフェニルアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン、α−メチルジメチルアミン、ジメチルアミノメチルフェノール、トリジメチルアミノメチルベンゼン、ピリジン等が挙げられる。   There is no particular limitation on the polyamine-based curing agent, and examples thereof include aliphatic amines and aromatic amines. As the aliphatic amine, for example, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, dipropylenetriamine, dimethylaminopropylamine, cyclohexylaminopropylamine, monoethanolamine, diethanolamine, propanolamine, N-methylethanolamine, aminoethylethanolamine , Monohydroxyethyldiethylenetriamine, bishydroxyethyldiethylenetriamine, N- (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, hexamethylenediamine, diethyleneglycol / bispropylenediamine, diethylaminopropylamine, m-xylylenediamine, 3,9-bis (3-amino Propyl) -2,4,8,10-tetraspiro [5,5] undecane, mensendiami , Isophorone diamine, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, N- aminoethylpiperazine, triethanolamine, tetramethylguanidine, and benzyldimethylamine. Examples of the aromatic amines include phenylenediamine, diaminoanisole, toluenediamine, xylenediamine, diaminobishexysamicylenetriamine, diphenylamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, α-methyldimethylamine, dimethylaminomethylphenol, and tridimethylamine. Examples include aminomethylbenzene and pyridine.

イミダゾール系硬化剤としては、例えば、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、エポキシ−イミダゾールアダクト、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−イソブチル−2−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−フェニル−4(5)−メチルイミダゾール等が挙げられる。なかでも、マイクロカプセルの混合分散性が可能な粘度域であるという理由から、2−エチル−4(5)−メチルイミダゾールが好ましい。   Examples of the imidazole-based curing agent include 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-phenylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, -Cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, epoxy-imidazole adduct, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-isobutyl-2 -Methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-phenyl-4 (5) -methylimidazole and the like. Among them, 2-ethyl-4 (5) -methylimidazole is preferred because it is in a viscosity range in which the dispersibility of the microcapsules is possible.

ポリアミン系硬化剤の配合量(phr)は、グリシジルエーテル型エポキシ化合物100質量部に対し、30〜75質量部が好ましく、45〜65質量部がより好ましい。また、イミダゾール系硬化剤の配合量(phr)は、グリシジルエーテル型エポキシ化合物100質量部に対し、1〜10質量部が好ましく、3〜6質量部がより好ましい。このような配合量とすることにより、機械特性、電気的特性に優れた硬化物を得ることができる。   The blending amount (phr) of the polyamine-based curing agent is preferably 30 to 75 parts by mass, more preferably 45 to 65 parts by mass, per 100 parts by mass of the glycidyl ether type epoxy compound. Further, the blending amount (phr) of the imidazole-based curing agent is preferably 1 to 10 parts by mass, more preferably 3 to 6 parts by mass, per 100 parts by mass of the glycidyl ether type epoxy compound. By using such an amount, a cured product having excellent mechanical properties and electrical properties can be obtained.

本実施形態の組成物において、マイクロカプセルは、芯物質とこれを被覆する皮膜とから構成されている。そして、皮膜が、メラミン樹脂、ユリア樹脂のうち少なくとも1種を含む第1皮膜と、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂のうち少なくとも1種を含む第2皮膜とを含む2層以上に積層されてなる。二層以上の構造とすることにより、第1皮膜の欠陥を第2皮膜が覆い、マイクロカプセルの耐熱性及び強度を高めることができる。マイクロカプセルの耐熱性を高めることにより、消弧用樹脂の消弧性能を長期間維持することができる。   In the composition of the present embodiment, the microcapsules are composed of a core substance and a film covering the core substance. The film is laminated on at least two layers including a first film containing at least one of melamine resin and urea resin and a second film containing at least one of epoxy resin, urethane resin and acrylic resin. Become. With the structure having two or more layers, the second film covers the defect of the first film, and the heat resistance and strength of the microcapsule can be increased. By increasing the heat resistance of the microcapsules, the arc-extinguishing performance of the arc-extinguishing resin can be maintained for a long time.

第1皮膜を構成するメラミン樹脂、ユリア樹脂としては、単独で用いてもよく、これらの任意の混合物であってもよい。第2皮膜を構成するエポキシ樹脂は、特に限定されるものではなく、任意のエポキシ樹脂を用いることができる。例えば、消弧用樹脂組成物の成分として先に説明した、グリシジルエーテル型エポキシ化合物であってもよく、脂環式エポキシ化合物であってもよく、複数種のエポキシ化合物の混合物であってもよい。また、第2皮膜を構成するエポキシ樹脂と、消弧用樹脂組成物の樹脂成分として用いられるエポキシ樹脂は、同一種類であっても異なっていても良いが、両者ともに水素原子の含有比率が高い方がより好ましい。また、第2皮膜を構成するアクリル樹脂としては、特にポリメタクリル酸メチルが好適である。また、これらの任意の混合物、あるいはこれらとエポキシ樹脂との任意の混合物であってもよい。   The melamine resin and the urea resin constituting the first film may be used alone, or may be an arbitrary mixture thereof. The epoxy resin constituting the second film is not particularly limited, and any epoxy resin can be used. For example, the glycidyl ether type epoxy compound described above as a component of the arc-quenching resin composition may be used, an alicyclic epoxy compound may be used, or a mixture of a plurality of types of epoxy compounds may be used. . The epoxy resin constituting the second film and the epoxy resin used as the resin component of the arc-quenching resin composition may be of the same type or different, but both have a high hydrogen atom content ratio. Is more preferred. As the acrylic resin constituting the second film, polymethyl methacrylate is particularly suitable. Further, an arbitrary mixture thereof, or an arbitrary mixture of these with an epoxy resin may be used.

このうち、第1皮膜は、内包される芯物質に接して、皮膜の積層体のうち最内層に位置することが好ましい。メラミン樹脂やユリア樹脂は、皮膜のピンホールや割れが少なく、芯物質が漏出しにくいためである。芯物質が疎水性物質を主成分とする場合には、最内層の第1皮膜と芯物質との相溶性に優れるため、より好ましい。また、芯物質が後述するフタル酸エステルを主成分とする場合に、最内層の第1皮膜がメラミン樹脂であり、第2皮膜がエポキシ樹脂である態様が特に好ましい。メラミン樹脂は疎水性物質であるフタル酸エステルに対して、特に緻密な被膜を作りやすく、エポキシ樹脂は第1皮膜上に積層する場合にはより緻密な膜を作りやすいためである。   Of these, the first coating is preferably located in the innermost layer of the coating laminate in contact with the core material contained therein. Melamine resins and urea resins have less pinholes and cracks in the film, and are less likely to leak core materials. It is more preferable that the core substance contains a hydrophobic substance as the main component, because the compatibility between the innermost first coating and the core substance is excellent. Further, when the core material contains a phthalate ester described later as a main component, an embodiment in which the innermost first film is a melamine resin and the second film is an epoxy resin is particularly preferable. This is because melamine resin easily forms a particularly dense film with respect to phthalic acid ester which is a hydrophobic substance, and epoxy resin easily forms a more dense film when laminated on the first film.

皮膜が三層以上の構造からなる場合は、例えば、上記第1皮膜と、第2皮膜との間に、あるいは第2皮膜の外側に、例えば、耐熱性や強度を高める他の熱硬化性樹脂層を含んでも良い。   When the film has a structure of three or more layers, for example, between the first film and the second film, or outside the second film, for example, another thermosetting resin that increases heat resistance and strength. Layers may be included.

マイクロカプセルの質量全体における皮膜の質量は、40質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましい。マイクロカプセルの強度を確保するためである。そして、皮膜が二層構造からなる場合、第1皮膜と、第2皮膜との膜厚比は、1:1〜10:1とすることが好ましく、3:1〜5:1とすることがさらに好ましい。第2皮膜を構成する樹脂よりも第1皮膜を構成する樹脂のほうが樹脂として消弧性能に優れるからである。   The mass of the coating in the entire mass of the microcapsules is preferably 40% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more. This is for ensuring the strength of the microcapsule. When the coating has a two-layer structure, the thickness ratio between the first coating and the second coating is preferably 1: 1 to 10: 1, and more preferably 3: 1 to 5: 1. More preferred. This is because the resin constituting the first film has better arc extinguishing performance as the resin than the resin constituting the second film.

上記のように、皮膜を特定の樹脂を含む少なくとも二層構造とすることで、マイクロカプセルの破壊強度を向上させることができる。本実施形態におけるマイクロカプセルの破壊強度は、0.5MPa以上であることが好ましく、1MPa以上であることがより好ましい。破壊強度が0.5MPaよりも小さい場合は、樹脂組成物の混練中にマイクロカプセルが破壊され、温度上昇時に芯物質が気化し、消弧性が低下する場合がある。あるいは芯物質(消弧材)によりエポキシ樹脂の硬化阻害が発生する場合がある。ここでいうマイクロカプセルの破壊強度は、微小圧縮試験機により測定するものとする。   As described above, the breaking strength of the microcapsules can be improved by forming the film into at least a two-layer structure containing a specific resin. The breaking strength of the microcapsules in the present embodiment is preferably 0.5 MPa or more, more preferably 1 MPa or more. When the breaking strength is smaller than 0.5 MPa, the microcapsules are broken during kneading of the resin composition, and the core substance is vaporized when the temperature rises, and the arc-extinguishing property may be reduced. Alternatively, the core substance (arc extinguishing material) may cause curing inhibition of the epoxy resin. Here, the breaking strength of the microcapsules is measured by a micro compression tester.

マイクロカプセルの芯物質は、分解時に水素ガス、HO、O、O(原子状酸素)を効率よく発生するものであればよく、一例として、水、エチレングリコールなどの親水性物質を主成分とするものが挙げられる。エチレングリコールは、通電時の消弧室内の温度が、60℃程度の場合に好ましく用いることができる。 The core material of the microcapsule may be any material that efficiently generates hydrogen gas, H 2 O, O 2 , and O (atomic oxygen) at the time of decomposition. For example, hydrophilic materials such as water and ethylene glycol are mainly used. What is used as a component is mentioned. Ethylene glycol can be preferably used when the temperature in the arc-extinguishing chamber at the time of energization is about 60 ° C.

あるいは、水素原子の含有率(分子を構成する全原子数中の水素原子数の割合)が高い炭化水素などの疎水性物質を芯材の主成分とすることもできる。特に、マイクロカプセルの第1皮膜との相溶性の観点からは、疎水性物質は、芯物質の主成分として好適である。中でも、通電時の消弧室内温度が80℃以上になり、場合により100℃を超す高温条件下においても、質量減少のおそれがなく、かつ、消弧性に優れた消弧用樹脂とする観点からは、炭素数が16〜26のフタル酸エステル、及び/またはアジピン酸エステルを芯物質の主成分として含有することが好ましい。これらのエステル化合物は、揮発しにくく、アーク発生時に消孤作用の高い分解ガスを放出することができるためである。これらの芯物質は、大電流機器用途において、具体的には1000〜10万A程度といった大電流仕様のブレーカ等において特に有利に用いられる。   Alternatively, a hydrophobic substance such as a hydrocarbon having a high hydrogen atom content (the ratio of the number of hydrogen atoms to the total number of atoms constituting the molecule) can be used as a main component of the core material. In particular, from the viewpoint of compatibility with the first film of the microcapsule, a hydrophobic substance is suitable as a main component of the core substance. Above all, the temperature of the arc-extinguishing chamber at the time of energization becomes 80 ° C. or higher, and even under high-temperature conditions exceeding 100 ° C. in some cases, there is no fear of mass reduction and the viewpoint of an arc-extinguishing resin excellent in arc-extinguishing properties. Therefore, it is preferable to contain a phthalic acid ester having 16 to 26 carbon atoms and / or an adipic acid ester as a main component of the core substance. This is because these ester compounds are hardly volatilized and can release a decomposition gas having a high quenching effect when an arc is generated. These core materials are particularly advantageously used in high-current equipment applications, specifically in breakers with high current specifications of about 1000 to 100,000 A.

炭素数が16〜26のフタル酸エステルとしては、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ビス(2‐エチルヘキシル)、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソノニルが挙げられるが、これらには限定されない。これらのフタル酸エステルは、分子量が大きく、沸点が300℃付近と比較的高いため、通電時の消弧装置内の温度、例えば100℃付近であっても揮発しにくい。また、水素原子割合も比較的多いため、アーク発生時には十分な量の消孤作用の高い分解ガスを放出することができる。フタル酸エステルの分解反応は吸熱反応であり、アークの温度を低下させるのに有効である。さらに、分解反応により、毒性物質を生ずるおそれもない。   Examples of the phthalic acid ester having 16 to 26 carbon atoms include, but are not limited to, dibutyl phthalate, diheptyl phthalate, bis (2-ethylhexyl) phthalate, diisodecyl phthalate, and diisononyl phthalate. These phthalic acid esters have a large molecular weight and a relatively high boiling point of around 300 ° C., so that they hardly volatilize even at a temperature in the arc-extinguishing device during energization, for example, around 100 ° C. Further, since the ratio of hydrogen atoms is relatively large, a sufficient amount of decomposition gas having a high quenching effect can be released when an arc is generated. The decomposition reaction of the phthalic acid ester is an endothermic reaction, and is effective in lowering the temperature of the arc. Further, there is no possibility that a toxic substance is generated by the decomposition reaction.

アジピン酸エステルとしては、特には水素原子割合が60%以上のアジピン酸エステルを用いることが好ましい。ここで、水素原子割合とは、化合物を構成する全原子数における、水素原子の数の割合をいうものとする。中でも、水素原子割合が、61%以上、62%以上であって、例えば65.0%以下のアジピン酸エステルが好ましい。また、分子量が大きく沸点が高いもの、例えば沸点が約220℃以上のものが好ましく、280℃以上のものがより好ましい。このようなアジピン酸エステルとしては、例えば、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソノニル、アジピン酸ジイソデシルが挙げられるが、これらには限定されない。アジピン酸エステルもフタル酸エステルと同様に、分解ガスの放出性能、吸熱反応による温度低下作用、安全性の観点から、効果的である。   As the adipic acid ester, it is particularly preferable to use an adipic acid ester having a hydrogen atom ratio of 60% or more. Here, the hydrogen atom ratio refers to the ratio of the number of hydrogen atoms to the total number of atoms constituting the compound. Above all, an adipic acid ester having a hydrogen atom ratio of 61% or more and 62% or more, for example, 65.0% or less is preferable. Further, those having a large molecular weight and a high boiling point, for example, those having a boiling point of about 220 ° C. or higher are preferable, and those having a boiling point of 280 ° C. or higher are more preferable. Examples of such adipates include, but are not limited to, dioctyl adipate, diisononyl adipate, and diisodecyl adipate. Like the phthalic acid ester, the adipic acid ester is also effective from the viewpoints of decomposing gas release performance, temperature lowering effect by endothermic reaction, and safety.

これらの芯物質は、親水性物質を主成分とする場合でも、疎水性成分を主成分とする場合でも、マイクロカプセルの全質量を100%としたときに、7質量%以上含有することが好ましく、8〜60質量%含有することがより好ましい。芯物質の含有量がマイクロカプセルの全質量に対して7質量%未満であると、アークの冷却効果が十分発揮されない場合がある。60質量%を超えると、マイクロカプセルの皮膜が薄くなることに起因して、芯物質が大気中に蒸散し易くなり、消孤時に芯物質によるアークの冷却効果が十分得られない場合がある。   It is preferable that these core materials contain 7% by mass or more when the total mass of the microcapsules is 100%, regardless of whether the core materials are mainly composed of a hydrophilic substance or hydrophobic components. , 8 to 60% by mass. If the content of the core substance is less than 7% by mass relative to the total mass of the microcapsules, the arc cooling effect may not be sufficiently exhibited. When the content exceeds 60% by mass, the core substance is apt to evaporate into the air due to the thinning of the microcapsule film, and the arc cooling effect by the core substance may not be sufficiently obtained at the time of disappearance.

マイクロカプセルの芯物質が疎水性成分を主成分とする場合には、フタル酸エステル及び/またはアジピン酸エステルの他に、消弧性能を損なわない範囲で親水性物質が含まれていても良く、例えばゼラチンなどをさらに含んでいてもよい。これらの含有量は、芯物質100質量部に対し10質量部未満が好ましく、5質量部未満がより好ましい。5質量部を超えると、アークの消孤時に消孤作用の高いガスを発生させにくくなる場合がある。なお、芯物質としては、上記のフタル酸エステルと、上記のアジピン酸エステルとが混合した状態で、一つのマイクロカプセルに内包されていてもよい。この場合、フタル酸エステルとアジピン酸エステルとの総量が、上記質量%の範囲内で、マイクロカプセルの全量中に含まれていることが好ましい。   When the core material of the microcapsule is mainly composed of a hydrophobic component, in addition to the phthalic acid ester and / or adipic acid ester, a hydrophilic material may be contained as long as the arc-extinguishing performance is not impaired, For example, it may further contain gelatin or the like. These contents are preferably less than 10 parts by mass, more preferably less than 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the core substance. If it exceeds 5 parts by mass, it may be difficult to generate a gas having a high quenching effect when the arc is quenched. In addition, as a core substance, the above-mentioned phthalic acid ester and the above-mentioned adipic acid ester may be included in one microcapsule in a mixed state. In this case, it is preferable that the total amount of the phthalic acid ester and the adipic acid ester is contained in the entire amount of the microcapsules within the range of the above mass%.

マイクロカプセルの平均粒子径は、1μm〜150μmとすることが好ましく、1〜100μmとすることがより好ましい。ここでいう粒径は、レーザー回折・散乱法による値をいうものとする。粒子径が上記範囲よりも小さいと凝集力によりマイクロカプセルが凝集し、消弧材が偏在することで消弧性が低下する場合がある。また粒子径が上記範囲よりも大きいとマイクロカプセル自体の破壊強度が低下し、かつ、成形体の機械強度および寸法安定性が低下する場合がある。   The average particle size of the microcapsules is preferably from 1 μm to 150 μm, more preferably from 1 to 100 μm. Here, the particle size refers to a value obtained by a laser diffraction / scattering method. If the particle diameter is smaller than the above range, the microcapsules may aggregate due to a cohesive force, and the arc-quenching material may be unevenly distributed, resulting in a decrease in arc-quenching properties. If the particle size is larger than the above range, the breaking strength of the microcapsule itself may decrease, and the mechanical strength and dimensional stability of the molded product may decrease.

マイクロカプセルは、樹脂組成物全体の質量を100%としたときに、1質量%以上含有することが好ましく、7〜50質量%がより好ましい。樹脂組成物中におけるマイクロカプセルの含有量が1質量%未満であると上記効果がほとんど得られないことがある。特に、本発明のマイクロカプセルは皮膜の耐熱性及び強度の向上により、内包物が漏出しにくくなっているため、従来と比較して、マイクロカプセル添加量を増やすことができる。   The microcapsules preferably contain 1% by mass or more when the mass of the entire resin composition is 100%, and more preferably 7 to 50% by mass. If the content of the microcapsules in the resin composition is less than 1% by mass, the above effects may not be obtained at all. In particular, in the microcapsules of the present invention, the inclusions are less likely to leak due to the improvement in the heat resistance and strength of the film, so that the amount of added microcapsules can be increased as compared with the conventional case.

マイクロカプセルの調製方法は、種々の公知の方法を用いることができる。一例として、芯物質を水などの溶媒に混ぜて撹拌し、エマルジョンを調製した後、皮膜を構成するポリマーのプレポリマー及び硬化剤等をさらに混合し、硬化皮膜を徐々に形成する、In situ重合法や、界面重合法により実施することができる。   Various known methods can be used for preparing the microcapsules. As an example, an in situ material is prepared by mixing a core substance in a solvent such as water and stirring to prepare an emulsion, and further mixing a polymer prepolymer and a curing agent to form a cured film gradually. It can be carried out by a legal method or an interfacial polymerization method.

本実施形態による樹脂組成物は、無機フィラー及び/または強化繊維からなる無機添加剤を含有することが好ましい。無機フィラーは、チタン酸バリウムウィスカー、シリカゲル微粒子、ベーマイト、タルク、カオリンクレイ、マイカ、炭酸マグネシウム及び金属水酸化物から選ばれた1種以上のであってよい。これらの無機添加剤を含有することによって、消弧用樹脂加工品の強度、耐圧性及び耐熱性が向上するとともに、寸法安定性を向上させることができる。   The resin composition according to the present embodiment preferably contains an inorganic additive composed of an inorganic filler and / or a reinforcing fiber. The inorganic filler may be at least one selected from barium titanate whiskers, silica gel fine particles, boehmite, talc, kaolin clay, mica, magnesium carbonate, and metal hydroxide. By containing these inorganic additives, the strength, pressure resistance, and heat resistance of the arc-extinguishing resin processed product can be improved, and the dimensional stability can be improved.

例えば、上記強化繊維としては、ガラス繊維等が挙げられ、強度、及び樹脂や無機充填材との密着性の点からガラス繊維を用いることが好ましい。これらの強化繊維は、単独でも、2種以上を併用して用いてもよく、また、シランカップリング剤などの公知の表面処理剤で処理されたものでもよい。また、ガラス繊維は、表面処理されており、更に樹脂で被覆されていることが好ましい。これにより、ガラス繊維と樹脂との密着性を更に向上することができる。   For example, the reinforcing fibers include glass fibers and the like, and it is preferable to use glass fibers in view of strength and adhesiveness with a resin or an inorganic filler. These reinforcing fibers may be used alone or in combination of two or more, or may be those treated with a known surface treatment agent such as a silane coupling agent. Further, it is preferable that the glass fiber has been subjected to a surface treatment and further covered with a resin. Thereby, the adhesion between the glass fiber and the resin can be further improved.

また、上記金属水酸化物としては、粒径が1〜10μmであれば樹脂との分散性の向上が高いため、より好ましい。金属水酸化物は、分解時に消弧性に優れた水素ガス、水、酸素、原子状酸素を放出するため、消弧効率を向上させることができる。内圧上昇をさらに抑制できるという理由から水酸化アルミニウム、ベーマイトおよび水酸化マグネシウムが好ましい。   The metal hydroxide having a particle size of 1 to 10 μm is more preferable since the dispersibility with the resin is high. The metal hydroxide emits hydrogen gas, water, oxygen, and atomic oxygen, which are excellent in arc extinguishing property when decomposed, so that the arc extinguishing efficiency can be improved. Aluminum hydroxide, boehmite and magnesium hydroxide are preferred because the increase in internal pressure can be further suppressed.

そして、無機フィラー及び/または強化繊維からなる無機添加剤は、樹脂組成物中に1〜70質量%含有することが好ましい。無機添加剤の含有量が1質量%未満であると、添加による効果がほとんど得られない場合があり、70質量%を超えると、熱分解ガスの発生量が低減するので消弧性が劣る場合がある。   And it is preferable to contain 1-70 mass% of the inorganic additive which consists of an inorganic filler and / or a reinforcing fiber in a resin composition. If the content of the inorganic additive is less than 1% by mass, the effect of the addition may hardly be obtained. If the content exceeds 70% by mass, the amount of generated pyrolysis gas is reduced, so that the arc extinguishing property is poor. There is.

また、上記樹脂組成物には、本発明の目的である耐熱性、耐圧性、消弧性、強度などの物性を著しく損なわない範囲で、上記以外の常用の各種添加成分、例えば結晶核剤、着色剤、酸化防止剤、離型剤、可塑剤、熱安定剤、滑剤、紫外線防止剤などの添加剤を添加することができる。   Further, the resin composition, heat resistance, pressure resistance, arc extinction properties of the object of the present invention, as long as the physical properties such as strength is not significantly impaired, other commonly used additional components other than the above, for example, a crystal nucleating agent, Additives such as a colorant, an antioxidant, a release agent, a plasticizer, a heat stabilizer, a lubricant, and an ultraviolet inhibitor can be added.

第1実施形態による消弧用樹脂組成物からなる消弧用樹脂加工品は、本実施形態による樹脂組成物を調製し、これを成形し、硬化することで、得られる。樹脂組成物は、通常の方法でエポキシ樹脂、硬化剤、並びに任意選択的に無機添加剤やその他の添加剤を混合した後、マイクロカプセルを樹脂中に混合し、分散させることにより調製することができる。本実施形態においては、特に、マイクロカプセルの破壊強度が向上しているため、分散・混合の際にも、マイクロカプセルの破壊が生じにくい点で有利である。成形方法は従来公知の方法が用いられ、例えば、樹脂組成物を溶融混練してペレット化した後、従来公知の射出成形、押出成形、真空成形、インフレーション成形などによって成形することができる。溶融混練は、単軸或いは二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ミキシングロールなどの通常の溶融混練加工機を使用して行うことができる。また、硬化方法は、室温による硬化であってもよく、加熱硬化であってもよく、特には限定されない。   The arc-extinguishing resin processed product made of the arc-extinguishing resin composition according to the first embodiment is obtained by preparing the resin composition according to the present embodiment, molding and curing the resin composition. The resin composition is prepared by mixing an epoxy resin, a curing agent, and optionally an inorganic additive or other additives in a usual manner, and then mixing and dispersing the microcapsules in the resin. it can. In the present embodiment, in particular, since the breaking strength of the microcapsules is improved, it is advantageous in that the microcapsules are hardly broken even during dispersion and mixing. As a molding method, a conventionally known method is used. For example, after the resin composition is melt-kneaded and pelletized, it can be molded by conventionally known injection molding, extrusion molding, vacuum molding, inflation molding, or the like. Melt kneading can be carried out using a conventional melt kneading machine such as a single-screw or twin-screw extruder, a Banbury mixer, a kneader, and a mixing roll. Further, the curing method may be curing at room temperature or heating and curing, and is not particularly limited.

[第2実施形態:回路遮断器]
本発明は、第2実施形態によれば、回路遮断器であって、固定接点を有する固定接触子と、前記固定接触子と接触する可動接点を有し、前記固定接触子に対して開閉動作をする可動接触子と、前記固定接触子と前記可動接触子とが開閉動作する際に発生するアークを消弧する消弧装置とを備える。
[Second embodiment: circuit breaker]
According to a second embodiment of the present invention, there is provided a circuit breaker including a fixed contact having a fixed contact, and a movable contact in contact with the fixed contact, and an opening / closing operation for the fixed contact. And an arc extinguishing device that extinguishes an arc generated when the fixed contact and the movable contact perform opening and closing operations.

図1は、本発明の消弧用樹脂組成物が適用される回路遮断器の概念的な断面図である。
図1に示す回路遮断器10は、可動接点2を備える可動接触子1と、固定接点3を備える固定接触子4が設けられており、側壁に、第1実施形態において説明した消弧用樹脂加工品の成形体から構成される消弧装置5を備える。回路遮断器10の電極間において、短絡電流および負荷電流遮断時には、固定接点3と可動接点間2にアークが発生する。この際、消弧装置5がアークの熱により分解し、先に詳述したマイクロカプセルから、芯物質の揮発性ガスを放出して、アークの温度を低下し、効率的に消弧することができる。
FIG. 1 is a conceptual sectional view of a circuit breaker to which the arc-extinguishing resin composition of the present invention is applied.
A circuit breaker 10 shown in FIG. 1 is provided with a movable contact 1 having a movable contact 2 and a fixed contact 4 having a fixed contact 3, and has a side wall provided with the arc-extinguishing resin described in the first embodiment. An arc extinguishing device 5 including a molded product is provided. An arc is generated between the fixed contact 3 and the movable contact 2 between the electrodes of the circuit breaker 10 when the short-circuit current and the load current are interrupted. At this time, the arc extinguishing device 5 is decomposed by the heat of the arc, and the volatile gas of the core substance is released from the microcapsules described above in detail, thereby lowering the temperature of the arc and extinguishing the arc efficiently. it can.

図2は、消弧装置を構成する成形体の一例を示す斜視図である。図2に示す消弧装置は、一体成形された上記消弧用樹脂加工品からなる。しかし、本発明における回路遮断器は、このような成形体には限定されず、アークの発生箇所の近傍に、分解ガスを発生するのに十分な量の消弧用樹脂加工品が配置されていればよい。例えば、図2に示す成形体のうち、少なくともアークに近接する表面部分に、部分的に消弧用樹脂加工品を配置することもできる。   FIG. 2 is a perspective view showing an example of a formed body constituting the arc extinguishing device. The arc extinguishing device shown in FIG. 2 is composed of the arc-extinguishing resin processed product formed integrally. However, the circuit breaker of the present invention is not limited to such a molded body, and an arc-extinguishing resin processed product in an amount sufficient to generate a decomposition gas is arranged in the vicinity of an arc generation location. Just do it. For example, an arc-extinguishing resin product may be partially disposed at least on a surface portion of the molded body shown in FIG. 2 that is close to the arc.

図3は、図2に示す成形体からなる消弧装置5を備える、回路遮断装置10の一例を示す斜視図である。固定接触子4、可動接触子1に対して、消弧装置5が消弧室の側壁を構成している。このような消弧室に、消弧性の高い分解ガスが放出され、アークの冷却を促進して速やかに消弧することができる。なお、回路遮断装置自体の構造的特徴及び機能については、例えば、本出願人らによる特許文献3にも詳述されており、同様の構造とすることもできる。   FIG. 3 is a perspective view illustrating an example of the circuit breaker 10 including the arc extinguishing device 5 formed of the molded body illustrated in FIG. 2. The arc extinguishing device 5 forms a side wall of the arc extinguishing chamber with respect to the fixed contact 4 and the movable contact 1. Decomposed gas having a high arc-extinguishing property is released into such an arc-extinguishing chamber, thereby facilitating the cooling of the arc and quickly extinguishing the arc. Note that the structural features and functions of the circuit breaker itself are also described in detail in, for example, Patent Document 3 by the present applicant, and a similar structure can be adopted.

以下に、本発明を、実施例を参照してより詳細に説明する。しかし、以下の実施例は本発明を限定するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the following examples do not limit the present invention.

(実施例1)
グリシジルエーテル型エポキシ樹脂(商品名;「828」 ジャパンエポキシレジン(株)社製)27質量%と、酸無水物系硬化剤(商品名;「YH306」 ジャパンエポキシレジン(株)社製)33質量%と、芯物質が85%のフタル酸(2‐エチルヘキシル)を含有し、エポキシ樹脂を内層とし、メラミン樹脂を外層とする平均粒径が100μm、破壊強度が1.0MPaのマイクロカプセル(ニッセイテクニカ社製)40質量%を撹拌混合し、消弧用樹脂組成物を得た。この組成物を注型により、成形し、室温で硬化させて、図2に示す形状の消弧用樹脂加工品を得た。
(Example 1)
27% by mass of glycidyl ether type epoxy resin (trade name: "828" manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) and 33 mass% of acid anhydride-based curing agent (trade name: "YH306" manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) % And a core material containing 85% of phthalic acid (2-ethylhexyl), an epoxy resin as an inner layer, a melamine resin as an outer layer, an average particle size of 100 μm, and a breaking strength of 1.0 MPa. (Manufactured by K.K.) was stirred and mixed to obtain an arc-quenching resin composition. The composition was molded by casting and cured at room temperature to obtain an arc-extinguishing resin processed product having the shape shown in FIG.

(実施例2)
グリシジルエーテル型エポキシ樹脂(商品名;「828」 ジャパンエポキシレジン(株)社製)33質量%と、酸無水物系硬化剤(商品名;「HN5500」 日立化成(株)社製)27質量%と、芯物質が85%のフタル酸ジブチルを含有し、エポキシ樹脂を内層とし、メラミン樹脂を外層とする平均粒径が50μm、破壊強度が10MPaのマイクロカプセル(ニッセイテクニカ社製)40質量%を撹拌混合し、消弧用樹脂組成物を得た。この組成物を注型により、成形し、室温で硬化させて、図2に示す形状の消弧用樹脂加工品を得た。
(Example 2)
33% by mass of glycidyl ether type epoxy resin (trade name: "828" manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) and 27% by mass of acid anhydride-based curing agent (trade name: "HN5500" manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) 40% by mass of microcapsules (manufactured by Nissei Technica) having a core material containing 85% of dibutyl phthalate, an epoxy resin as an inner layer, and a melamine resin as an outer layer, having an average particle size of 50 μm and a breaking strength of 10 MPa. The mixture was stirred and mixed to obtain an arc-quenching resin composition. The composition was molded by casting and cured at room temperature to obtain an arc-extinguishing resin processed product having the shape shown in FIG.

(実施例3)
グリシジルエーテル型エポキシ樹脂(商品名;「828」 ジャパンエポキシレジン(株)社製)30質量%と、イミダゾール系硬化剤(商品名;「EMI24」 ジャパンエポキシレジン(株)社製)15質量%と、芯物質が85%のフタル酸ジブチルを含有し、エポキシ樹脂を内層とし、メラミン樹脂を外層とする平均粒径が100μm、破壊強度が1.0MPaのマイクロカプセル(ニッセイテクニカ社製)35質量%と、無機フィラーとして、水酸化マグネシウム(商品名;「N−4」 神島化学工業(株))10質量%及びガラスファイバー(商品名;「03.JAFT2Ak25」 旭ファイバーグラス社製)10質量%とを撹拌混合し、消弧用樹脂組成物を得た。この組成物を注型により、成形し、室温で硬化させて、図2に示す形状の消弧用樹脂加工品を得た。
(Example 3)
30% by mass of a glycidyl ether type epoxy resin (trade name: "828" manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) and 15% by mass of an imidazole-based curing agent (trade name: "EMI24" manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) 35% by mass of microcapsules (manufactured by Nissei Technica) containing 85% of dibutyl phthalate as a core material, an epoxy resin as an inner layer, and a melamine resin as an outer layer, having an average particle size of 100 μm and a breaking strength of 1.0 MPa. And 10% by mass of magnesium hydroxide (trade name; “N-4” Kamishima Chemical Industry Co., Ltd.) and 10% by mass of glass fiber (trade name: “03.JAF2Ak25” manufactured by Asahi Fiber Glass Co., Ltd.) as inorganic fillers. Was mixed with stirring to obtain an arc-quenching resin composition. The composition was molded by casting and cured at room temperature to obtain an arc-extinguishing resin processed product having the shape shown in FIG.

(比較例1)
実施例1において、マイクロカプセル被膜がエポキシ樹脂のみ、芯物質に水を用いた以外は、実施例1と同様の条件で撹拌混合し、消弧用樹脂組成物を得た。比較例1におけるマイクロカプセルの破壊強度は、0.08MPaであった。この組成物を注型により、成形し、室温で硬化させて、図2に示す形状の消弧用樹脂加工品を得た。
(Comparative Example 1)
In Example 1, a microcapsule coating was stirred and mixed under the same conditions as in Example 1 except that only the epoxy resin was used for the microcapsule coating and water was used as the core substance, to obtain a resin composition for arc quenching. The breaking strength of the microcapsules in Comparative Example 1 was 0.08 MPa. The composition was molded by casting and cured at room temperature to obtain an arc-extinguishing resin processed product having the shape shown in FIG.

(比較例2)
実施例2において、マイクロカプセル被膜がエポキシ樹脂のみ、芯物質に水を用いた以外は、実施例2と同様の条件で撹拌混合し、消弧用樹脂組成物を得た。比較例2におけるマイクロカプセルの破壊強度は、0.1MPaであった。この組成物を注型により、成形し、室温で硬化させて、図2に示す形状の消弧用樹脂加工品を得た。
(Comparative Example 2)
In Example 2, an arc quenching resin composition was obtained by stirring and mixing under the same conditions as in Example 2 except that the microcapsule coating was only epoxy resin and water was used as the core substance. The breaking strength of the microcapsules in Comparative Example 2 was 0.1 MPa. The composition was molded by casting and cured at room temperature to obtain an arc-extinguishing resin processed product having the shape shown in FIG.

(比較例3)
実施例3において、マイクロカプセル被膜がメラミン樹脂のみ、芯物質に水を用いた以外は、実施例3と同様の条件で撹拌混合し、消弧用樹脂組成物を得た。比較例3におけるマイクロカプセルの破壊強度は、0.3MPaであった。この組成物を注型により、成形し、室温で硬化させて、図2に示す形状の消弧用樹脂加工品を得た。
(Comparative Example 3)
In Example 3, an arc-quenching resin composition was obtained by stirring and mixing under the same conditions as in Example 3 except that the melamine resin alone was used for the microcapsule coating and water was used as the core substance. The breaking strength of the microcapsule in Comparative Example 3 was 0.3 MPa. The composition was molded by casting and cured at room temperature to obtain an arc-extinguishing resin processed product having the shape shown in FIG.

実施例1〜3、比較例1〜3の消弧用樹脂加工品の成形加工性を評価した。また、この消弧用樹脂加工品を、図3の回路遮断器の消弧装置に適用し、短絡試験、耐熱試験行った。なお、短絡試験は、開成状態において、3相440V/50kAの条件で通電して可動接触子を開離させてアーク電流を発生させ、このアーク電流の遮断性(消弧性)と消弧装置の破損の有無(内圧性)、耐熱性を確認した。遮断性は短絡電流が遮断されることで合格とした。また耐熱試験として、85℃2時間放置後の質量変化率を測定し、5質量%未満を合格とした。   The moldability of the arc-extinguishing resin processed products of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 was evaluated. This arc-extinguishing resin processed product was applied to the arc-extinguishing device of the circuit breaker shown in FIG. 3, and a short-circuit test and a heat resistance test were performed. In the short-circuit test, in the open state, an electric current is applied under the condition of three-phase 440 V / 50 kA to separate the movable contact to generate an arc current. The presence or absence of breakage (internal pressure) and heat resistance were confirmed. The interrupting property was judged to be acceptable when the short-circuit current was interrupted. In addition, as a heat resistance test, the rate of change in mass after being left at 85 ° C. for 2 hours was measured.

上記試験結果を、表1にまとめて示す。実施例1〜3は特に、遮断性能が良好であった。遮断性が良好とは、短絡時に短絡電流が速やかに遮断されることをいう。

Figure 0006635334
The test results are summarized in Table 1. In Examples 1 to 3, the blocking performance was particularly good. Good breaking means that the short-circuit current is quickly broken at the time of short-circuit.
Figure 0006635334

本発明による消弧用樹脂組成物は、電気機器の回路遮断装置として用いられる。特には、ブレーカの回路遮断装置として用いられる。   The arc-extinguishing resin composition according to the present invention is used as a circuit breaker for electric equipment. In particular, it is used as a circuit breaker for a breaker.

1 可動接触子
2 可動接点
3 固定接点
4 固定接触子
5 消弧装置(成形体)
6 回路遮断器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Movable contact 2 Movable contact 3 Fixed contact 4 Fixed contact 5 Arc extinguishing device (molded object)
6. Circuit breaker

Claims (9)

グリシジルエーテル型エポキシ樹脂と、ポリアミン系硬化剤もしくはイミダゾール系硬化剤と、マイクロカプセルとを含む消弧用樹脂組成物であって、
前記マイクロカプセルが、芯物質とこれを被覆する皮膜とを備え、
前記皮膜が、メラミン樹脂、ユリア樹脂のうち少なくとも1種を含む第1皮膜と、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂のうち少なくとも1種を含む第2皮膜とを含む2層以上に積層されてなり、前記第1皮膜が前記芯物質と接している、消弧用樹脂組成物。
A glycidyl ether type epoxy resin, a polyamine-based curing agent or an imidazole-based curing agent, and a resin composition for arc extinction including microcapsules,
The microcapsule includes a core material and a film covering the core material,
The film is formed by laminating at least two layers including a first film containing at least one of melamine resin and urea resin and a second film containing at least one of epoxy resin, urethane resin and acrylic resin. the first film is that in contact with the core material, the arc extinguishing resin composition.
前記芯物質が疎水性物質を主成分とする、請求項1に記載の消弧用樹脂組成物。 The arc-extinguishing resin composition according to claim 1, wherein the core substance is mainly composed of a hydrophobic substance. グリシジルエーテル型エポキシ樹脂と、ポリアミン系硬化剤もしくはイミダゾール系硬化剤と、マイクロカプセルとを含む消弧用樹脂組成物であって、
前記マイクロカプセルが、芯物質とこれを被覆する皮膜とを備え、
前記皮膜が、メラミン樹脂、ユリア樹脂のうち少なくとも1種を含む第1皮膜と、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂のうち少なくとも1種を含む第2皮膜とを含む2層以上に積層されてなり、前記芯物質が、炭素数が16〜26のフタル酸エステル、及びアジピン酸エステルから選択される少なくとも1種である、消弧用樹脂組成物。
A glycidyl ether type epoxy resin, a polyamine-based curing agent or an imidazole-based curing agent, and an arc-quenching resin composition including microcapsules,
The microcapsule includes a core material and a film covering the core material,
The film is formed by laminating at least two layers including a first film containing at least one of melamine resin and urea resin and a second film containing at least one of epoxy resin, urethane resin and acrylic resin. the core substance, Ru least Tanedea carbon atoms selected from phthalic acid esters, and adipate esters of 16 to 26, arc-extinguishing resin composition.
グリシジルエーテル型エポキシ樹脂と、ポリアミン系硬化剤もしくはイミダゾール系硬化剤と、マイクロカプセルとを含む消弧用樹脂組成物であって、
前記マイクロカプセルが、芯物質とこれを被覆する皮膜とを備え、
前記皮膜が、メラミン樹脂、ユリア樹脂のうち少なくとも1種を含む第1皮膜と、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂のうち少なくとも1種を含む第2皮膜とを含む2層以上に積層されてなり、前記マイクロカプセルが、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ビス(2‐エチルヘキシル)、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソノニルから選ばれる1種以上を、7質量%以上含む、消弧用樹脂組成物。
A glycidyl ether type epoxy resin, a polyamine-based curing agent or an imidazole-based curing agent, and a resin composition for arc extinction including microcapsules,
The microcapsule includes a core material and a film covering the core material,
The film is formed by laminating at least two layers including a first film containing at least one of melamine resin and urea resin and a second film containing at least one of epoxy resin, urethane resin and acrylic resin. the microcapsules, dibutyl phthalate, diheptyl phthalate, bis (2-ethylhexyl) phthalate, diisodecyl phthalate, one or more selected from diisononyl phthalate, 7% by mass or more including a resin composition for extinguishing object.
グリシジルエーテル型エポキシ樹脂と、ポリアミン系硬化剤もしくはイミダゾール系硬化剤と、マイクロカプセルとを含む消弧用樹脂組成物であって、
前記マイクロカプセルが、芯物質とこれを被覆する皮膜とを備え、
前記皮膜が、メラミン樹脂、ユリア樹脂のうち少なくとも1種を含む第1皮膜と、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂のうち少なくとも1種を含む第2皮膜とを含む2層以上に積層されてなり、前記マイクロカプセルが、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソノニル、アジピン酸ジイソデシルから選ばれる1種以上を、7質量%以上含む、消弧用樹脂組成物。
A glycidyl ether type epoxy resin, a polyamine-based curing agent or an imidazole-based curing agent, and a resin composition for arc extinction including microcapsules,
The microcapsule includes a core material and a film covering the core material,
The film is formed by laminating at least two layers including a first film containing at least one of melamine resin and urea resin and a second film containing at least one of epoxy resin, urethane resin and acrylic resin. the microcapsules, dioctyl adipate, diisononyl adipate, one or more selected from diisodecyl adipate, 7 mass% or more including, extinguishing resin composition.
前記マイクロカプセルが、1質量%以上含まれる、請求項1〜のいずれか1項に記載の消弧用樹脂組成物。 The arc-quenching resin composition according to any one of claims 1 to 5 , wherein the microcapsules are contained in an amount of 1% by mass or more. さらに、チタン酸バリウムウィスカー、シリカゲル微粒子、ベーマイト、タルク、炭酸マグネシウム及び金属水酸化物から選ばれる1種以上の無機フィラー及び/または強化繊維を、1〜60質量%含有する、請求項1〜のいずれか1項に記載の消弧用樹脂組成物。 Moreover, barium titanate whiskers, silica gel particles, boehmite, talc, one or more inorganic fillers and / or reinforcing fibers selected from magnesium carbonate and metal hydroxides, containing 1 to 60 wt%, claim 1-6 The arc-extinguishing resin composition according to any one of the above. 請求項1〜のいずれか1項に記載の消弧用樹脂組成物を硬化してなる、消弧用樹脂加工品。 An arc-extinguishing resin processed product obtained by curing the arc-extinguishing resin composition according to any one of claims 1 to 7 . 固定接点を有する固定接触子と、前記固定接触子と接触する可動接点を有し前記固定接触子に対して開閉動作をする可動接触子と、前記固定接触子と前記可動接触子とが開閉動作する際に発生するアークを消弧する消弧装置とを備える回路遮断器であって、前記消弧装置が、請求項に記載の消弧用樹脂加工品を備えてなる回路遮断器。 A fixed contact having a fixed contact, a movable contact having a movable contact that comes into contact with the fixed contact, and performing an opening and closing operation with respect to the fixed contact, and an opening and closing operation of the fixed contact and the movable contact A circuit breaker comprising: an arc extinguishing device that extinguishes an arc generated when the arc is extinguished, wherein the arc extinguishing device includes the arc-extinguishing resin processed product according to claim 8 .
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