JPH0519242B2 - - Google Patents
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- JPH0519242B2 JPH0519242B2 JP59105382A JP10538284A JPH0519242B2 JP H0519242 B2 JPH0519242 B2 JP H0519242B2 JP 59105382 A JP59105382 A JP 59105382A JP 10538284 A JP10538284 A JP 10538284A JP H0519242 B2 JPH0519242 B2 JP H0519242B2
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Description
本発明は、自己潤滑性を有し潤滑剤不用の摺動
特性と低温から高温まで高い衝撃強度を有し、下
記の(1)式より約700℃以上の高温で成形品の面に
炭化物残査（Ｃ）が生成され難い特性のためスイ
ツチ、特にスイツチ開閉時に高温のアークを発生
する摺動スイツチの固定子やトグルスイツチ、レ
バースイツチの可動接点を加圧し移動する圧子な
どのスイツチ切換用摺動部品等に適した電気部品
用成形材料に関するものでしる。 H2Ｏ＋Ｃ→CO2＋H2↑ ……(1)式 700℃以上 ……文献１ （文献１：「新しい工業材料の化学−炭素と炭
素製品−」金原出版 P100参照） 電気部品の
摺動接点固定子やスイツチ切換用摺動部品等の成
形材料は、主として絶縁特性や機械的特性と耐ア
ーク性や耐トラツキング性によつて選定されてお
り、摺動部の潤滑性は潤滑グリースを塗布するこ
とによつて補うのが普通である。このため、塗布
されたグリースが開閉時のアーク熱や摩擦熱等に
よつて次第に劣化し、粘着力が増加するとともに
炭化して接点の汚染や絶縁性の低下等を起こす原
因となり、あるいはグリースの油分が流れ出して
接点表面や樹脂成形品の表面に付着し、接触不良
や応力亀裂発生等を起こす原因となつている。ま
たこれらのグリースに基因する種々の問題点を解
決するために、自己潤滑性を有する成形材料、あ
るいはポリ四ふつ化エチレン等の高い自己潤滑性
を有する樹脂を配合して自己潤滑性を付与した成
形材料を用いることにより、グリース塗付を不要
としたものも見受けられるが、接点への樹脂の付
着や有機系ガスの発生等の現象があるという問題
がある。 本発明は上記の問題点に着目し、成形品自体に
潤滑性を持たせることによりグリースの塗布を不
要としてグリースが原因となる種々の不具合をな
くすことができ、併せて耐トラツキング特性にす
ぐれ、しかも金属接点に対する清浄作用があつて
高い信頼性の得られる前記用途に適する電気部品
用成形材料を提供することを目的としてなされた
ものであり、成形後に自己潤滑性を示す非晶質樹
脂材料（ポリスルホン、ポリエーテルサルホン、
ポリアリレート、PC等）、すなわち、樹脂自体自
己潤滑性を有するか、あるいは自己潤滑性を有す
る樹脂を配合して自己潤滑性を付与された非晶質
樹脂材料に、該樹脂材料の熱分解温度より高い温
度で熱分解してH2ＯガスとH2ガスを発生、樹脂
の自己潤滑性を低下させない無機材料を充填剤と
して配合したことを特徴としている。 本充填剤の特徴およびこの樹脂材料に与える影
響について説明する。 この充填剤の結晶は600℃以上、下式(2)に示す
ように結晶の２枚のOH層より結晶水が離脱す
る。 ２（OH）→H2Ｏ ……(2)式 600℃以上 さらに、第２図と文献２（文献２：橋本栄久、
富沢俊昭、原史郎「炭酸塩と水酸化物の熱分解反
応」Gypsum and Lime No.188（1984）P27〜39
参照）に示すように、結晶表面のＨ……Ｈ原子間
隔が、水素結合の原子間隔に近い場合、下記の(3)
式により水素が発生する。 2OH2→2O-＋H2 ……(3)式 上記(2)式の反応を示す充填剤を配合樹脂成形品
が700℃以上となる高温、例えば、スイツチ開閉
時のアーク熱や大電流通電時の摩擦熱を受ける電
気接点近辺の絶縁体や操作用圧子に用いられる成
形品は、樹脂の熱分解温度で分解、炭化物残査(C)
や煤が生成される。しかし、本案では、上記の状
況で(2)式より高温水蒸気H2Ｏが発生し、(1)式よ
り、これは、煤や炭化物残査をCO2にガス化し炭
化物残査による絶縁劣化（トラツキング）弊害を
防止する。 さらに、(1)式と(3)式にみられるH2ガスは高温
で酸化したスイツチの接点等を還元し清浄化する
働きを持つ。 上記の成形後に自己潤滑性を示す非晶質樹脂材
料としては、例えばポリスルホン樹脂、ポリアリ
レート樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂等があ
り、またこれらの樹脂にポリ四ふつ化エチレンの
ような特に高い自己潤滑性を有する樹脂を配合し
て自己潤滑性を高め、あるいは自己潤滑性を付与
されたものを使用する。本発明において特に非晶
質の樹脂材料を用いて理由は結晶質の樹脂材料に
みられる溶融摩耗現象がみられないこと非晶質の
中でも特にポリアリレート樹脂、ポリエーテルサ
ルホン樹脂、ポリスルホン樹脂等を用いる理由は
低温から高温まで高衝撃強度を有することであ
る。また充填剤として用いられる無機材料として
は、樹脂材料の潤滑性を低下させない層状の微結
晶化合物である金属水酸化物、あるいは金属水酸
化物複合体が用いられ、例えば600℃以上で高温
水蒸気を発生する第１図ａ〜ｃに示すような結晶
構造を有するMg（OH）2、カオリナイトおよび層
間化合物としてMg（OH）2を有するクロライト等
が好適に使用される。 これらの各種の樹脂と充填剤との組合せの例と
しては、ポリスルホン樹脂と、Mg（OH）2、カオ
リナイト、クロライト等との組合せや、ポリアリ
レート樹脂、ポリエーテルサルホン等の樹脂と
Mg（OH）2またはカオリナイトとの組合せ等があ
る。また上記のような樹脂材料と充填剤のほか
に、更にタルク等の潤滑性を有する無機材料を配
合してもよく、例えば樹脂材料00重量部に対し
て、上述の金属水酸化物等の無機材料にタルク等
の無機材料を添加したものを10〜250重量部配合
するのである。 しかし、本発明の無機充填剤の好ましい配合量
は樹脂100重量部に対して20〜60重量部である。
この理由は20重量部以下では効果が少なく、60重
量部以上では成形性や耐衝撃性が低下するためで
ある。 一般に、スイツチ操作用摺動部品や接点とその
近傍の成形品は前述したように使用中にアーク熱
や摩擦及び摩擦熱によつて劣化する。この劣化は
金属表面の酸化、樹脂の溶解、付着、炭化、摩耗
などであり、潤滑グリースによつて摩耗は軽減さ
れても近辺のアーク熱や摩擦熱で樹脂の劣化は進
み、特に炭化物が多く形成されるのであるが、本
発明の成形材料によればこれらの各種の劣化はす
べて防止される。すなわち、成形された成形品自
体が自己潤滑性を有するためグリースの塗布が不
要となつて、グリースの炭化や油分の流出等のグ
リースに基因する劣化がなくなり、また充填剤と
して用いられている金属水酸化物あるいはその複
合体が、成形品の自己潤滑性を低下させない層状
微結晶化合物であつて、しかも数百度の温度での
熱分解反応によりH2ＯガスやH2ガス、更にはO2
ガス等を発生して結晶性の耐火物に変るものであ
るため、上述したような各種の劣化とは逆の反応
が生じ、(1)式によるH2ガスにより金属酸化物の
還元、(1)式によるＣのCO2化により、粘着物や炭
化物の気化等が行なわれて劣化が修復されるので
ある。 表１は本発明の成形材料を用いた場合の効果例
を示すものであり、試料としては、ポリ四フツ化
エチレン、５重量部入りの非晶性ポリアリレート
樹脂100重量部、あるいはポリエーテルサルホン
樹脂100重量部の樹脂材料に対して、充填剤とし
てMg（OH）2、カオリナイト及びタルクをそれぞ
れ表１の割合で配合したもの５種類を実施例１〜
５として用意し、また上記のような充填剤を含ま
ないもの２種類を比較例１〜２として用意した。
試験方法及び評価基準は表１最下欄に記載したと
おりであり、結果は表１に示すように、自己潤滑
性、銅接点清浄化特性、耐トラツキング特性のい
ずれにおいても実施例１〜５と比較例１〜２とで
は明確な差異が生じ、本発明の成形材料のすぐれ
た特性が認めらるた。
特性と低温から高温まで高い衝撃強度を有し、下
記の(1)式より約700℃以上の高温で成形品の面に
炭化物残査（Ｃ）が生成され難い特性のためスイ
ツチ、特にスイツチ開閉時に高温のアークを発生
する摺動スイツチの固定子やトグルスイツチ、レ
バースイツチの可動接点を加圧し移動する圧子な
どのスイツチ切換用摺動部品等に適した電気部品
用成形材料に関するものでしる。 H2Ｏ＋Ｃ→CO2＋H2↑ ……(1)式 700℃以上 ……文献１ （文献１：「新しい工業材料の化学−炭素と炭
素製品−」金原出版 P100参照） 電気部品の
摺動接点固定子やスイツチ切換用摺動部品等の成
形材料は、主として絶縁特性や機械的特性と耐ア
ーク性や耐トラツキング性によつて選定されてお
り、摺動部の潤滑性は潤滑グリースを塗布するこ
とによつて補うのが普通である。このため、塗布
されたグリースが開閉時のアーク熱や摩擦熱等に
よつて次第に劣化し、粘着力が増加するとともに
炭化して接点の汚染や絶縁性の低下等を起こす原
因となり、あるいはグリースの油分が流れ出して
接点表面や樹脂成形品の表面に付着し、接触不良
や応力亀裂発生等を起こす原因となつている。ま
たこれらのグリースに基因する種々の問題点を解
決するために、自己潤滑性を有する成形材料、あ
るいはポリ四ふつ化エチレン等の高い自己潤滑性
を有する樹脂を配合して自己潤滑性を付与した成
形材料を用いることにより、グリース塗付を不要
としたものも見受けられるが、接点への樹脂の付
着や有機系ガスの発生等の現象があるという問題
がある。 本発明は上記の問題点に着目し、成形品自体に
潤滑性を持たせることによりグリースの塗布を不
要としてグリースが原因となる種々の不具合をな
くすことができ、併せて耐トラツキング特性にす
ぐれ、しかも金属接点に対する清浄作用があつて
高い信頼性の得られる前記用途に適する電気部品
用成形材料を提供することを目的としてなされた
ものであり、成形後に自己潤滑性を示す非晶質樹
脂材料（ポリスルホン、ポリエーテルサルホン、
ポリアリレート、PC等）、すなわち、樹脂自体自
己潤滑性を有するか、あるいは自己潤滑性を有す
る樹脂を配合して自己潤滑性を付与された非晶質
樹脂材料に、該樹脂材料の熱分解温度より高い温
度で熱分解してH2ＯガスとH2ガスを発生、樹脂
の自己潤滑性を低下させない無機材料を充填剤と
して配合したことを特徴としている。 本充填剤の特徴およびこの樹脂材料に与える影
響について説明する。 この充填剤の結晶は600℃以上、下式(2)に示す
ように結晶の２枚のOH層より結晶水が離脱す
る。 ２（OH）→H2Ｏ ……(2)式 600℃以上 さらに、第２図と文献２（文献２：橋本栄久、
富沢俊昭、原史郎「炭酸塩と水酸化物の熱分解反
応」Gypsum and Lime No.188（1984）P27〜39
参照）に示すように、結晶表面のＨ……Ｈ原子間
隔が、水素結合の原子間隔に近い場合、下記の(3)
式により水素が発生する。 2OH2→2O-＋H2 ……(3)式 上記(2)式の反応を示す充填剤を配合樹脂成形品
が700℃以上となる高温、例えば、スイツチ開閉
時のアーク熱や大電流通電時の摩擦熱を受ける電
気接点近辺の絶縁体や操作用圧子に用いられる成
形品は、樹脂の熱分解温度で分解、炭化物残査(C)
や煤が生成される。しかし、本案では、上記の状
況で(2)式より高温水蒸気H2Ｏが発生し、(1)式よ
り、これは、煤や炭化物残査をCO2にガス化し炭
化物残査による絶縁劣化（トラツキング）弊害を
防止する。 さらに、(1)式と(3)式にみられるH2ガスは高温
で酸化したスイツチの接点等を還元し清浄化する
働きを持つ。 上記の成形後に自己潤滑性を示す非晶質樹脂材
料としては、例えばポリスルホン樹脂、ポリアリ
レート樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂等があ
り、またこれらの樹脂にポリ四ふつ化エチレンの
ような特に高い自己潤滑性を有する樹脂を配合し
て自己潤滑性を高め、あるいは自己潤滑性を付与
されたものを使用する。本発明において特に非晶
質の樹脂材料を用いて理由は結晶質の樹脂材料に
みられる溶融摩耗現象がみられないこと非晶質の
中でも特にポリアリレート樹脂、ポリエーテルサ
ルホン樹脂、ポリスルホン樹脂等を用いる理由は
低温から高温まで高衝撃強度を有することであ
る。また充填剤として用いられる無機材料として
は、樹脂材料の潤滑性を低下させない層状の微結
晶化合物である金属水酸化物、あるいは金属水酸
化物複合体が用いられ、例えば600℃以上で高温
水蒸気を発生する第１図ａ〜ｃに示すような結晶
構造を有するMg（OH）2、カオリナイトおよび層
間化合物としてMg（OH）2を有するクロライト等
が好適に使用される。 これらの各種の樹脂と充填剤との組合せの例と
しては、ポリスルホン樹脂と、Mg（OH）2、カオ
リナイト、クロライト等との組合せや、ポリアリ
レート樹脂、ポリエーテルサルホン等の樹脂と
Mg（OH）2またはカオリナイトとの組合せ等があ
る。また上記のような樹脂材料と充填剤のほか
に、更にタルク等の潤滑性を有する無機材料を配
合してもよく、例えば樹脂材料00重量部に対し
て、上述の金属水酸化物等の無機材料にタルク等
の無機材料を添加したものを10〜250重量部配合
するのである。 しかし、本発明の無機充填剤の好ましい配合量
は樹脂100重量部に対して20〜60重量部である。
この理由は20重量部以下では効果が少なく、60重
量部以上では成形性や耐衝撃性が低下するためで
ある。 一般に、スイツチ操作用摺動部品や接点とその
近傍の成形品は前述したように使用中にアーク熱
や摩擦及び摩擦熱によつて劣化する。この劣化は
金属表面の酸化、樹脂の溶解、付着、炭化、摩耗
などであり、潤滑グリースによつて摩耗は軽減さ
れても近辺のアーク熱や摩擦熱で樹脂の劣化は進
み、特に炭化物が多く形成されるのであるが、本
発明の成形材料によればこれらの各種の劣化はす
べて防止される。すなわち、成形された成形品自
体が自己潤滑性を有するためグリースの塗布が不
要となつて、グリースの炭化や油分の流出等のグ
リースに基因する劣化がなくなり、また充填剤と
して用いられている金属水酸化物あるいはその複
合体が、成形品の自己潤滑性を低下させない層状
微結晶化合物であつて、しかも数百度の温度での
熱分解反応によりH2ＯガスやH2ガス、更にはO2
ガス等を発生して結晶性の耐火物に変るものであ
るため、上述したような各種の劣化とは逆の反応
が生じ、(1)式によるH2ガスにより金属酸化物の
還元、(1)式によるＣのCO2化により、粘着物や炭
化物の気化等が行なわれて劣化が修復されるので
ある。 表１は本発明の成形材料を用いた場合の効果例
を示すものであり、試料としては、ポリ四フツ化
エチレン、５重量部入りの非晶性ポリアリレート
樹脂100重量部、あるいはポリエーテルサルホン
樹脂100重量部の樹脂材料に対して、充填剤とし
てMg（OH）2、カオリナイト及びタルクをそれぞ
れ表１の割合で配合したもの５種類を実施例１〜
５として用意し、また上記のような充填剤を含ま
ないもの２種類を比較例１〜２として用意した。
試験方法及び評価基準は表１最下欄に記載したと
おりであり、結果は表１に示すように、自己潤滑
性、銅接点清浄化特性、耐トラツキング特性のい
ずれにおいても実施例１〜５と比較例１〜２とで
は明確な差異が生じ、本発明の成形材料のすぐれ
た特性が認めらるた。
【表】
【表】
なお、第２図は本発明の充填剤として用いられ
るMg（OH）2からの気体発生状況を示したもので
ある（J.CATAL Vo1.44，p.368より引用）。 以上の説明から明らかなように、本発明の電気
部品用成形材料は、成形後に自己潤滑性を示す樹
脂材料に、該樹脂材料の熱変形温度より若干高い
温度で熱分解してH2ＯガスとH2ガスを発生する
無機材料を充填剤として配合したものであり、摺
動面に潤滑グリースを塗布する必要がないためグ
リースに起因する種々の問題点が生ずることが防
止され、更にアーク熱などによつて生ずる劣化が
充填剤の作用で自動的に修復されるため、スイツ
チ等の電気部品の信頼性と設計の自由度を大幅に
向上することができるのである。
るMg（OH）2からの気体発生状況を示したもので
ある（J.CATAL Vo1.44，p.368より引用）。 以上の説明から明らかなように、本発明の電気
部品用成形材料は、成形後に自己潤滑性を示す樹
脂材料に、該樹脂材料の熱変形温度より若干高い
温度で熱分解してH2ＯガスとH2ガスを発生する
無機材料を充填剤として配合したものであり、摺
動面に潤滑グリースを塗布する必要がないためグ
リースに起因する種々の問題点が生ずることが防
止され、更にアーク熱などによつて生ずる劣化が
充填剤の作用で自動的に修復されるため、スイツ
チ等の電気部品の信頼性と設計の自由度を大幅に
向上することができるのである。
第１図ａ〜ｄはそれぞれ本発明における金属水
酸化物の結晶構造図であつて、ａはMg（OH）2、
ｂはカオリナイト、ｃはクロライトを示す。この
図について説明すればこれは上記物質を結晶のａ
軸方向から見た模型図でａ〜ｃに共通している点
はOHイオン（◎印）同志が表面に配列している
層状の微結晶化合物である点にある。第２図は
Mg（OH）2の温度と気体発生量との関係を示す図
である。
酸化物の結晶構造図であつて、ａはMg（OH）2、
ｂはカオリナイト、ｃはクロライトを示す。この
図について説明すればこれは上記物質を結晶のａ
軸方向から見た模型図でａ〜ｃに共通している点
はOHイオン（◎印）同志が表面に配列している
層状の微結晶化合物である点にある。第２図は
Mg（OH）2の温度と気体発生量との関係を示す図
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非晶質樹脂材料100重量部に、該樹脂材料の
熱変形温度より高い600℃以上の温度で熱分解し
て、H2ＯガスとH2ガスを発生する無機材料のう
ち、潤滑性を有する無機材料の20〜60重量部を充
填剤として配合したことを特徴とする電気部品用
成形材料。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の電気部品用成形
材料において、樹脂材料としてポリアリレート樹
脂（芳香族ジカルボン酸とジフエノールとからな
る芳香族ポリエステル）、充填剤としてカオリナ
イト又はカオリナイトと水酸化マグネシウムを用
いて成る電気部品用成形材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10538284A JPS60249207A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 電気部品用成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10538284A JPS60249207A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 電気部品用成形材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60249207A JPS60249207A (ja) | 1985-12-09 |
| JPH0519242B2 true JPH0519242B2 (ja) | 1993-03-16 |
Family
ID=14406120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10538284A Granted JPS60249207A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 電気部品用成形材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60249207A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2683437B2 (ja) * | 1989-12-27 | 1997-11-26 | 三井東圧化学株式会社 | 樹脂組成物 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4958920A (ja) * | 1972-10-16 | 1974-06-07 | ||
| JPS5582156A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-20 | Janome Sewing Mach Co Ltd | Composite composition for precision sliding part |
| JPS585529A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-12 | Bando Chem Ind Ltd | 無給油軸受 |
| JPS5968346A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 熱回復性成型品 |
| JPS60232610A (ja) * | 1984-05-04 | 1985-11-19 | 旭化成株式会社 | 電気摺動スイッチ用絶縁材料 |
-
1984
- 1984-05-23 JP JP10538284A patent/JPS60249207A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4958920A (ja) * | 1972-10-16 | 1974-06-07 | ||
| JPS5582156A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-20 | Janome Sewing Mach Co Ltd | Composite composition for precision sliding part |
| JPS585529A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-12 | Bando Chem Ind Ltd | 無給油軸受 |
| JPS5968346A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 熱回復性成型品 |
| JPS60232610A (ja) * | 1984-05-04 | 1985-11-19 | 旭化成株式会社 | 電気摺動スイッチ用絶縁材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60249207A (ja) | 1985-12-09 |
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