JPS6244572B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は耐トラツキング性の優れた電気絶縁用
難燃性樹脂組成物に関するもので、水に濡れるお
それのあるスイツチ、例えば洗濯機、食器洗い
機、乾燥機その他台所用調理家電製品などにおい
て使用するスイツチにおいて、その充電部支持用
の絶縁性を有するプラスチツクの耐トラツキング
性向上と、耐熱性向上を目的とする。 一般に、充電部を絶縁支持する場合、プラスチ
ツク材料がよく用いられる。電気絶縁用プラスチ
ツク材料は、絶縁性能の他に耐熱性能および耐ト
ラツキング性能が要求される。 特に洗濯機等に使用する電源スイツチについ
て、屋外で使用される場合が多いため、洗濯機本
体が風雨にさらされ、且つ夏の直射日光下、冬の
凍結状態という環境にさらされる。従つて耐熱性
能については、プラスチツク成形品が変形を始め
る温度が80℃以上であること、又耐寒性能につい
ては、プラスチツク成形品が−20℃で割れ、亀裂
等が生じないことが要求される。また、洗濯機
は、風呂場等の高湿度下に置かれる場合も少なく
なく、耐湿性能では吸湿性の極めて少ない、又吸
湿し絶縁劣化を起さない材料が要求される。ま
た、電源スイツチに、風雨等の水、高湿時露結、
洗濯機の操作ミスにより洗濯機に水が直接かかつ
たときなど、濡れるおそれがあり、万一濡れたと
き、この水により充電金属部間でトラツキングを
生じ、プラスチツクが発火し火災になる危険をも
つている。また、このプラスチツクが発火しても
製品への類焼を防ぐため、プラスチツク材料は、
耐炎性、例えば、アンダーライタース・ラボラト
リー・インコーポレーテツド項目94（UL94号）
に規定されている垂直燃焼試験により94V−１級
以上に格付けされる耐炎性を有することが要求さ
れる。以上詳記した様に、洗濯機等、水に濡れる
おそれのある電源スイツチは、耐トラツキング性
能、難燃性能、耐熱性が要求される。 本発明は、これらの厳しい要求を満足する電気
絶縁用プラスチツク材料を提供するもので、本発
明の材料を充電部の支持材料として用いることに
より、高性能のスイツチが得られる。 熱可塑性樹脂を難燃化する方法は、種々研究さ
れ、多くの提案が成されている。一般に、難燃剤
として、ハロゲン化合物、無機化合物、リン化合
物等の単体又は２種以上の組合せにより、難燃性
を附与する方法が用いられる。しかるに、これら
の難燃性熱可塑性樹脂は、難燃性附与のために配
合している添加剤により、難燃化する前と比較し
て電気的性能が低下することは避けられない。特
に湿式によるトラツキング性能に関しては、その
低下が著しく、従来の非難燃性樹脂では可能であ
つた製品設計に対して多くの制約を加えざるを得
なかつた。更に、これら添加剤が耐熱性能を低下
させることから、耐熱性能を向上させる目的で、
プラスチツクにガラス繊維を５〜30％配合するこ
とが多い。しかるにガラス繊維を配合した熱可塑
性プラスチツクを燃焼させると、ガラス繊維がロ
ーソクの火における芯の役目をし、プラスチツク
の燃焼を助成する。即ち、ガラス繊維を配合し耐
熱性を向上させると、難燃性能が低下する傾向が
ある。 かかる観点から、本発明者らは、従来さけるこ
とのできなかつた難燃性熱可塑性樹脂の耐トラツ
キング性低下を防止するため鋭意研究をした結
果、粒径が３〜500μの中実球体のガラス製ビー
ズを難燃性樹脂100重量部に対し１〜50重量部配
合せしめることにより、耐トラツキング性が著し
く改良され、且つ耐熱性をも向上させることを見
出し、本発明に到つたものである。 本発明の耐トラツキング性の優れた電気絶縁用
難燃性樹脂組成物は、洗濯機用スイツチ等の水に
濡れるおそれのあるスイツチの充電金属部の支持
体として有用である。。勿論その他の電気絶縁用
成形材料としても有効に使用できるのは云うまで
もない。 本発明に用いる難燃性樹脂としては、UL94号
における耐炎性試験において、難燃性が94V−１
以上である難燃性樹脂であることが必要であり、
かかる難燃性樹脂を構成する樹脂としては、アク
リロニトリル―ブタジエン―スチレン三元共重合
樹脂（ABS）、アクリロニトリル―スチレン共重
合樹脂（AS）、メタアクリル酸メチル及びその共
重合物樹脂、ポリプロピレン、変性ポリフエニレ
ンオキサイド、ポリブチレンテレフタレート、塩
化ビニル及びその共重合樹脂及びこれらを主成分
とするポリマーブレンド物が使用できる。 なお、その他のブレンド成分としては、前述以
外のポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリアミド、ポリアリレンエステル等の熱
可塑性樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用
いられる。 これらの樹脂の難燃性をUL94号で測定した耐
炎性の格付において94V−１以上にする方法とし
ては、一般に用いられている難燃剤を添加する方
法、即ちハロゲン化合物、無機化合物、リン化合
物等の単体又は２種以上の組合せを配合して難燃
性を附与する方法が用いられる。 また、ここに云うガラス製ビーズとは、小さな
真球状のガラスであり、その粒径が大部分３〜
500μの範囲に分布しているものが適当である。
500μ以上のものは成形物の物性、特に耐衝撃性
の低下を生ずるため好ましくない。又、ガラス製
ビーズはプラスチツクとの結合を良くするため、
シラン系カツプリング剤、有機チタネート系カツ
プリング剤等により、公知の方法により表面処理
を行なつたものでも良い。 本発明によるガラス製ビーズの配合の効果は顕
著であり、その作用機構の詳細は現在明らかでは
ないが、おそらく次に述べる理由によると思われ
る。 (1) 真球状のビーズにより、ガラス繊維配合物に
比べ、成形品の成形歪が少なくなる。 (2) ガラス繊維を配合した成形品は、表面にガラ
ス繊維の端が浮き出た様になつており、これに
薄く樹脂が被覆されている形になつている。換
言すれば、成形品の表面が微細な多孔質状にな
つている。この状態で成形品表面にアークがと
ぶと、ガラス繊維の表面の薄膜状の樹脂が炭化
し易く、従つて耐トラツキング性が低下すると
思われる。これに対し、ガラス製ビーズを配合
すると、50重量部迄の配合量では成形品の表面
は比較的平滑であり、そのためアークによる表
面樹脂の炭化が少なくなるものと思われる。 ガラス製ビースの配合量は、上記難燃性熱可塑
性樹脂組成物100重量部に対し１〜50重量部であ
り、１重量部以下では耐トラツキング性の改良が
十分でなく、他方50重量部を超えると、熱可塑性
樹脂の特性、特に耐衝撃性及び成形時の流動性を
著しく低下させるので好ましくない。この最も好
ましい配合量は１〜30重量部である。 本発明組成物の調製法は特に制限がなく、タン
ブラーミキサー、スーパーミキサー、ナウターミ
キサー、バンバリーミキサー、ニーダーなどによ
る方法、ロールによる方法、溶融押出による方法
など適当な配合法を採用し得る。もちろん本発明
組成物に対し、必要に応じて通常の熱可塑性樹脂
に使用される各種添加剤、例えば紫外線吸収剤、
可塑剤、着色剤、充填剤、滑剤、安定剤などを添
加しても良い。又、耐熱変形温度、剛性を向上さ
せる目的で、ガラス繊維を少量添加しても良い。 以下実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳
述するが、これにより本発明の範囲が限定される
ものではない。なお、成形試料の性能評価は、次
の方法により実施した。 (1) 耐炎性試験 アンダーライターズ・ラボラトリー項目94
（UL94号）の規格による耐炎性試験を行つた。
但し、試験片の寸法は127mm×12.7mm×1.6mm
（肉厚1/16インチ）を使用し、５本の試験片に
ついて測定し、UL94号に規定される判定基準
により耐炎性の格付けを行つた。 (2) 耐トラツキング性試験 IECパブリケーシヨン112に準拠して耐トラ
ツキング性試験を行つた。但し、洗濯機のセレ
クトスイツチ（第１図及び第２図）に使用され
る材料であることを想定し、電極間に附加する
電圧は200Vとし、更に電解液として、同規格
では0.1％塩化アンモニウム水溶液0.02ml／滴
を30秒間隔で電極間へ滴下させるのに対し、促
進効果を発揮させるため、電解液濃度を２％と
し、滴下間隔も15秒間隔と短縮した。そして試
験片が発火する時間により評価した。 (3) 耐熱性試験 ASTM D648のに規定する試験方法により熱
変形温度を測定した。但し、試験片は127mm×
12.7mm×6.4mmのものを使用しフアバースレス
18.6Kg／cm²とした。又試験片は測定前にアニー
リングを行なわなかつた。 実施例１〜５及び比較例１〜２ 高剛性ABS樹脂（ダイセル化学工業株式会社
製セビアンV120）100重量部に対して所定量のハ
ロゲン化有機化合物、塩素化ポリエチレン、三酸
化アンチモンを第１表に示した割合に配合し、ド
ラム型ブレンダーで混合後、シリンダー直径40mm
の押出機にて、シリンダー温度220℃で混練しペ
レツト化した。次いで、射出容量3.5オンスの射
出成形機を用い、シリンダー温度220℃で試験片
の作成を行なつた。試験片は耐炎性試験及び耐ト
ラツキング性試験を行つた。その結果を第１表に
示す。

【表】

【表】 応用例 実施例２の材料を用いたスイツチの構成を第１
図に示し、このスイツチを、第２図の如く結線す
る。 第１図において、１は固定ばね板２及び可動ば
ね板３を支持する絶縁性支持体であるところのベ
ースである。４は可動ばね板３を絶縁する釦で、
この釦４は、蓋（図示せず）などの開閉により連
動する。５及び６は、固定および可動のばね板
２，３に固着した接点で、充電部の主要部分を成
す。２ａ，３ａは、固定および可動のばね板２，
３の端子、７はスイツチのリード線である。 第２図は、スイツチを接続する回路図で、８は
電源投入用のプラグ、９は上記構造をもつスイツ
チ、１０はモータ、ヒータ等の負荷である。 上記構成において、電源投入用プラグ８に交流
電圧200Vを加え、スイツチ９の閉成時に負荷１
０に流れる電流を２Ａにし、次いでスイツチ９を
開成したときの耐トラツキング性は以下の通りで
ある。 まず、濃度２％の塩化アンモニウム溶液を、上
記スイツチ９のベース１のばね板２，３と対向す
る面Ａに15秒毎に１滴（約0.1〜0.2c.c.）滴下す
る。これによつて、比較例２に示す組成物によつ
てベース１を形成した場合には、約0.1〜１時間
で発火するが、実施例２の組成によれば炭化はす
るも発火には至らなかつた。 以上のように本発明によれば、樹脂中にガラス
ビーズを入れ成形することにより、耐トラツキン
グ性および耐熱性を著しく向上でき、その成形表
面はむらなく光沢に富むものである。 又、このような組成物を、スイツチの充電部を
支持する支持体材料として適用することにより、
スイツチに結露、水による濡れ等が生じても、ト
ラツキングによる支持体表面の損傷、更にはこれ
に基因する発火等の発生を防止でき、安全性、信
頼性の向上が著しく図れ、併せてスイツチの難燃
化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるスイツチの
外観斜視図、第２図はその使用例を示す電気的回
路図である。 １…ベース（絶縁性支持体）、５，６…接点
（充電部の主要部分）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 難燃剤を配合してUL94号で測定した耐炎性
   の格付が94V−１以上の難燃性を附与した難燃性
   熱可塑性樹脂100重量部に、粒径が３〜500μの中
   実球体のガラス製ビーズを１〜50重量部配合せし
   めてなることを特徴とする電気絶縁用難燃性樹脂
   組成物。