專(zhuān)利名稱：開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用了具有阻燃性的阻燃材料構(gòu)成的成形品的開(kāi)關(guān)。
背景技術(shù)：
以往，例如日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)平8-171847號(hào)揭示了含有聚酰胺、玻璃纖維和氫氧化鎂的開(kāi)關(guān)用阻燃材料。
此外，日本實(shí)用新型公開(kāi)公報(bào)平2-125943號(hào)揭示了含有聚酯、玻璃纖維、碳酸鈣、氫氧化鋁、鹵素阻燃劑和氧化銻的照明器具用插座的阻燃材料。
EP-A1-278555號(hào)揭示了一種聚酰胺組合物，其中至少包含40重量％的聚酰胺、5～50重量％的玻璃纖維、50重量％以下的氫氧化鎂和4～15重量％的紅磷。
日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)平8-171847號(hào)記載的開(kāi)關(guān)用阻燃材料含有氫氧化鎂作為助燃劑，該組分具備較高的阻燃性，但很難進(jìn)一步提高阻燃性。要獲得阻燃性更佳的阻燃劑，例如達(dá)到與上述含有鹵素阻燃劑和紅磷相同的阻燃性，必須包含大量的氫氧化鎂。但是，如果含有大量的氫氧化鎂，則會(huì)出現(xiàn)成形品發(fā)白而外觀不佳和耐壓強(qiáng)度下降的問(wèn)題，不適合作為開(kāi)關(guān)用阻燃材料使用。
日本實(shí)用新型公開(kāi)公報(bào)平2-125943號(hào)及EP-A1-278555記載的技術(shù)都不是以開(kāi)關(guān)用為目的，不僅和本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域不同，而且這些技術(shù)未解決后述的金屬觸點(diǎn)部件的污染或腐蝕等問(wèn)題，不能夠用于開(kāi)關(guān)。
日本實(shí)用新型公開(kāi)公報(bào)平2-125943號(hào)記載的照明器具用插座的阻燃材料雖然具有較高的阻燃性，但以下的理由證明其不適合用于開(kāi)關(guān)。其理由是由于材料中含有鹵素阻燃劑，所以在作為開(kāi)關(guān)的部件材料使用時(shí)，根據(jù)所用鹵素阻燃劑的種類(lèi)不同，會(huì)出現(xiàn)污染或腐蝕金屬部件例如觸點(diǎn)和電子元器件等的問(wèn)題。該金屬部件被污染或腐蝕是根據(jù)在一定時(shí)間內(nèi)從鹵素阻燃劑產(chǎn)生的鹵素氣體、即污染氣體或腐蝕氣體使金屬部件被污染或腐蝕這一現(xiàn)象推斷的。此外，鹵素阻燃劑可能會(huì)產(chǎn)生二噁英類(lèi)物質(zhì)，這樣還會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。作為阻燃助劑使用的銻為重金屬，也可能會(huì)污染環(huán)境。
EP-A1-278555號(hào)記載的阻燃材料中含有至少40重量％的聚酰胺、5～50重量％的玻璃纖維、50重量％以下的氫氧化鎂和4～15重量％的紅磷，具有較高的阻燃性，但以下理由證明其不適合用于開(kāi)關(guān)。其理由是該阻燃材料中含有作為阻燃劑的氫氧化鎂和紅磷，本發(fā)明者們研究后發(fā)現(xiàn)，該阻燃材料的阻燃性能雖然很好，但問(wèn)題是會(huì)污染或腐蝕金屬部件。金屬被污染或腐蝕是根據(jù)在一定時(shí)間內(nèi)從紅磷產(chǎn)生的污染氣體或腐蝕氣體使金屬部件被污染或腐蝕這一現(xiàn)象推斷的。
上述污染或腐蝕是指在金屬部件表面產(chǎn)生絕緣物、使金屬部件的接觸電阻增大或在金屬表面檢測(cè)出反應(yīng)性較高的元素(鹵素、磷)中的至少1種現(xiàn)象。
另外，所謂污染氣體或腐蝕氣體是指推斷為會(huì)污染或腐蝕其他物品的氣體。
為了實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的小型化和高開(kāi)斷容量，由于上述金屬部件的污染或腐蝕而引起的絕緣電阻的下降成為最大的障礙。此外，為了減輕開(kāi)關(guān)的重量，在要求阻燃性的同時(shí)還必須使開(kāi)關(guān)變得更薄。
本發(fā)明的目的是解決上述問(wèn)題，提供具有阻燃性良好的成形品的開(kāi)關(guān)。
發(fā)明的揭示本發(fā)明提供了具備由阻燃材料形成的成形品的開(kāi)關(guān)，該阻燃材料包含35～50重量％的樹(shù)脂、20～60重量％的增強(qiáng)材料、5～40重量％在規(guī)定溫度以上會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物及0.3～1.8重量％的紅磷阻燃劑。
本發(fā)明的前述開(kāi)關(guān)中的紅磷阻燃劑含量更好為0.5～1.8重量％。
本發(fā)明的前述開(kāi)關(guān)中的無(wú)機(jī)化合物含量更好為30～40重量％、紅磷阻燃劑含量更好為0.5～1.0重量％。
本發(fā)明的前述開(kāi)關(guān)中的樹(shù)脂為熱塑性樹(shù)脂。
本發(fā)明的前述開(kāi)關(guān)中的熱塑性樹(shù)脂為聚酰胺。
本發(fā)明的前述開(kāi)關(guān)的至少部分外殼底座上具備成形品。
本發(fā)明的前述開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)間產(chǎn)生電弧的附近具備成形品，其他部分具備機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)于前述成形品的結(jié)構(gòu)材料。
本說(shuō)明書(shū)中的重量％不是指所謂的重量百分率而是表示對(duì)應(yīng)于整個(gè)組合物的重量％，所以上述組分的合計(jì)重量％并不一定為100重量％。
對(duì)發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更為詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明所用的成形品包含含有35～50重量％的1種以上的熱塑性樹(shù)脂、20～60重量％的增強(qiáng)材料、5～40重量％的1種以上的在高于熱塑性樹(shù)脂成形溫度(規(guī)定溫度)的溫度下會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物和0.3～1.8重量％的紅磷阻燃劑，最好是紅磷阻燃劑的含量為0.5～1.8重量％，或無(wú)機(jī)化合物含量為30～40重量％及紅磷阻燃劑為0.5～1.0重量％。
可使用的熱塑性樹(shù)脂包括聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、脂肪族聚酮、對(duì)聚苯硫和它們的復(fù)合材料等，從耐熱性、耐壓強(qiáng)度、開(kāi)關(guān)在電弧產(chǎn)生后的絕緣性等考慮，最好的是聚酰胺。
增強(qiáng)材料可提高耐壓強(qiáng)度，選自玻璃纖維、無(wú)機(jī)礦物、陶瓷纖維中的至少1種，其中玻璃纖維的含量最好在20重量％以上。
含有阻燃材料的成形品中包含的會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物可提高成形品的阻燃性。
當(dāng)成形品處于高溫(例如，340℃以上)狀態(tài)時(shí)，成形品中的無(wú)機(jī)化合物發(fā)生熱分解，而產(chǎn)生的水蒸汽抑制放熱，產(chǎn)生水蒸汽時(shí)的吸熱反應(yīng)可防止放熱。
此外，含有阻燃材料的成形品中包含的會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物和鹵素阻燃劑及紅磷阻燃劑不同，不僅不會(huì)污染或腐蝕金屬，本發(fā)明者們的實(shí)驗(yàn)表明，它還具有防止紅磷阻燃劑污染或腐蝕金屬的作用。特別是發(fā)現(xiàn)以特定混合比例混合在規(guī)定溫度以上會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物和紅磷阻燃劑，可獲得阻燃性及防金屬污染或腐蝕俱佳的成形品材料。
另外，含有阻燃材料的成形品中包含的會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物有助于防止開(kāi)關(guān)的電極開(kāi)閉時(shí)在電極的觸點(diǎn)間產(chǎn)生電弧后導(dǎo)致的絕緣性能下降。
開(kāi)關(guān)的電極開(kāi)閉時(shí)，在電極觸點(diǎn)間有電弧產(chǎn)生，電弧溫度一般為4000～6000℃左右。其結(jié)果是，電極、觸點(diǎn)及開(kāi)關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)金屬部件被加熱，從該金屬產(chǎn)生金屬蒸氣或熔融金屬液滴并飛散，與此同時(shí)不僅是電弧，而且由于這些金屬蒸氣和熔融金屬液滴，還使開(kāi)關(guān)的外殼和開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有機(jī)零部件被分解而產(chǎn)生游離的碳。此時(shí)，包含在成形品中的無(wú)機(jī)化合物產(chǎn)生絕緣性氣體，在電路斷路器的電極開(kāi)閉時(shí)，該絕緣性氣體使利用阻燃材料構(gòu)成的成形品的外殼和內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件等產(chǎn)生的游離碳、以及觸點(diǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)金屬部件產(chǎn)生的升華金屬和飛散的熔融金屬液滴形成絕緣體，可防止電弧產(chǎn)生后的絕緣性能下降。例如，會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物為氫氧化鎂時(shí)，產(chǎn)生的絕緣性氣體為H2O。
此外，絕緣性氣體使游離碳、金屬蒸氣及熔融金屬液滴形成絕緣體時(shí)，由于觸點(diǎn)附近會(huì)因電弧產(chǎn)生的高壓蒸氣而膨脹，所以產(chǎn)生的絕緣性氣體不可能靠近觸點(diǎn)附近，也不會(huì)在該觸點(diǎn)部分形成游離碳、金屬蒸氣及熔融金屬液滴的絕緣層，不會(huì)妨礙通電。
會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物和熱塑性樹(shù)脂等混合時(shí)，為了防止無(wú)機(jī)化合物在混合的同時(shí)進(jìn)行脫水反應(yīng)，脫水反應(yīng)的起始溫度最好在250℃以上。
在250℃以上會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物包括鋁酸鈣(Ca3Al2(OH)12)、硼酸鋅(2ZnO、3B2O3、3.5H2O)、氫氧化鈣(Ca(OH)2)、氫氧化鎂(Mg(OH)2)等。
熱塑性樹(shù)脂為聚酰胺時(shí)，除了熱塑性樹(shù)脂、增強(qiáng)材料、無(wú)機(jī)化合物和紅磷阻燃劑在混合時(shí)的設(shè)定溫度之外，還要考慮到阻斷放熱，所以混合或成形時(shí)的溫度應(yīng)在340℃附近。這種情況下，為了在混合或成形時(shí)不使可進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物發(fā)生脫水反應(yīng)，會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物的脫水反應(yīng)起始溫度最好在340℃以上。另一方面，一般燃燒前的高分子分解起始溫度在400℃～550℃的范圍內(nèi)，所以如果脫水反應(yīng)起始溫度過(guò)高，換言之，會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物的脫水起始溫度高于高分子分解起始溫度，則不能夠充分發(fā)揮阻燃效果，這是不希望的。
滿足上述條件的會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物包括氫氧化鈣和氫氧化鎂等。
此外，由于單位質(zhì)量的吸熱量越大，阻燃效率越高，所以最好為氫氧化鎂。
會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物中，從無(wú)毒性考慮，最好為氫氧化鈣、鋁酸鈣和氫氧化鎂。
在熱塑性樹(shù)脂的成形溫度以上進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物如果在40重量％以上，則明顯存在拉伸強(qiáng)度下降、成形品表面發(fā)白和開(kāi)關(guān)的外觀不佳等傾向。
可采用由苯酚包裹平均粒徑為25～35μm的紅磷而制得的紅磷阻燃劑。
紅磷阻燃劑的含量如果超過(guò)1.0重量％，則存在通電特性劣化的傾向，在含量超過(guò)1.8重量％時(shí)，這種傾向更明顯。這種傾向是由紅磷阻燃劑的含量比例增加而導(dǎo)致的。這種情況下會(huì)產(chǎn)生對(duì)金屬的污染或腐蝕性大于紅磷阻燃劑的磷化合物，如磷化氫(PH3)和磷酸(H2PO3)，在開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)處生成絕緣化合物，即觸點(diǎn)處的金屬被污染或腐蝕。
另一方面，如果添加的紅磷阻燃劑不足0.5重量％，特別是不足0.3重量％，則阻燃效果不佳。
上述紅磷阻燃劑的重量％以紅磷量為基準(zhǔn)。
為了防止通電特性的劣化，即防止金屬被污染或腐蝕，紅磷阻燃劑中最好包含紅磷的表面涂劑及磷化合物吸附劑的至少1種。
紅磷阻燃劑最好和防污染或防腐蝕劑并用。所謂防污染或防腐蝕劑是抑制紅磷污染或腐蝕金屬的物質(zhì)，例如，樹(shù)脂為聚酰胺時(shí)，可采用堿性物質(zhì)作為防污染或防腐蝕劑。
不含在規(guī)定溫度以上會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物，僅含有紅磷阻燃劑、增強(qiáng)材料和熱塑性樹(shù)脂的成形品在電弧產(chǎn)生后，有電阻下降的趨勢(shì)。這是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)的外殼內(nèi)表面和開(kāi)關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件表面附著了碳化層的緣故。
另外，由于紅磷阻燃劑不是鹵素阻燃劑，所以不會(huì)產(chǎn)生二噁英類(lèi)物質(zhì)。
如上所述，同時(shí)使用樹(shù)脂、增強(qiáng)材料、紅磷阻燃劑和在規(guī)定溫度以上會(huì)發(fā)生脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物，特別是適當(dāng)選擇紅磷阻燃劑和無(wú)機(jī)化合物的混合比例，可獲得阻燃性和防金屬污染或腐蝕性俱佳的開(kāi)關(guān)用成形品。
即，上述混合比例中的紅磷阻燃劑的添加量極少，碳化層的形成量也減少，且發(fā)生脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物產(chǎn)生的絕緣性氣體使碳化層形成絕緣體，這樣就防止了電阻下降，并抑制電弧產(chǎn)生后的絕緣性能下降，還由于紅磷阻燃劑和可進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物兩者的作用，能夠提高阻燃性。
含有極微量(0.3～1.8重量％)的紅磷阻燃劑和少量(5重量％～40重量％)在規(guī)定溫度以上會(huì)發(fā)生脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物，可達(dá)到單獨(dú)且大量添加前述無(wú)機(jī)化合物所不能夠達(dá)到的阻燃水平。此時(shí)，從阻燃性及污染或腐蝕金屬的角度考慮，前述無(wú)機(jī)化合物的含量為5重量％以上的較少量時(shí)較好，成形品的耐壓強(qiáng)度不會(huì)下降，且成形品較薄。前述無(wú)機(jī)化合物的含量從5重量％開(kāi)始逐漸增加，則阻燃性也隨之提高。
和作為阻燃劑僅使用紅磷阻燃劑的情況相比，通過(guò)并用紅磷阻燃劑和在規(guī)定溫度以上會(huì)發(fā)生脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物，在維持同等阻燃性的前提下，可減少所需要的紅磷量，使防金屬污染或腐蝕性有所提高。
并用在規(guī)定溫度以上會(huì)發(fā)生脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物和紅磷阻燃劑的情況下，如果會(huì)發(fā)生脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物為氫氧化物等堿性物質(zhì)，則該無(wú)機(jī)化合物可作為紅磷阻燃劑的防污染或防腐蝕劑使用，抑制金屬污染或腐蝕的效果較好。
附圖簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1為從側(cè)面剖開(kāi)本發(fā)明實(shí)施例1的開(kāi)關(guān)而獲得的剖面圖。
圖2為從平面剖開(kāi)圖1的開(kāi)關(guān)而獲得的剖面圖。
圖3為包含本發(fā)明實(shí)施例2的開(kāi)關(guān)外殼底座的部分剖面的立體圖。
實(shí)施例下面，利用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施例1如下表1所示，用具有阻燃性的各種材料成形而得的試驗(yàn)片進(jìn)行以下燃燒試驗(yàn)。
圖1為從側(cè)面剖開(kāi)本發(fā)明實(shí)施例1的開(kāi)關(guān)而獲得的剖面圖。圖2為從平面剖開(kāi)圖1的開(kāi)關(guān)而獲得的剖面圖。
是JIS C0074記載的燃燒試驗(yàn)，使加熱至960℃的灼熱金屬絲和試驗(yàn)片接觸30秒，觀察移開(kāi)該灼熱金屬絲后的狀態(tài)。
試驗(yàn)片75mm見(jiàn)方，對(duì)其厚度無(wú)特別限定。
以火焰或紅熱在30秒內(nèi)消失、且放置在試驗(yàn)片下的包裝用薄紙未著火為判斷標(biāo)準(zhǔn)。連續(xù)3次達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)片且具有一定厚度為合格，本試驗(yàn)中以合格厚度分級(jí)。
是IEC947-1記載的燃燒試驗(yàn)，在試驗(yàn)片上卷上鎳鉻絲，施加規(guī)定功率，對(duì)試驗(yàn)片加熱直至起火。若起火，則切斷電源記錄到起火為止的時(shí)間。用各種材料的5個(gè)試驗(yàn)片進(jìn)行試驗(yàn)。本試驗(yàn)中，到起火為止的時(shí)間在30秒以上為合格。
試驗(yàn)片長(zhǎng)為150mm，寬為13mm，厚度任意。鎳鉻絲以6mm的間隔繞5圈。

采用實(shí)施例1的成形品進(jìn)行以下金屬污染或腐蝕性試驗(yàn)。
成形品為圖1和圖2所示外殼底座1。
被污染體或被腐蝕體(以下稱為被污染體)為銅板(C11001/4H)和在該銅板上鍍銀的28×14×1mm的板狀物2種。
通過(guò)超聲波用丙酮清洗被污染體后，將該被污染體(銅板1塊，鍍銀板2塊)放置在圖2所示底座底面5上。
然后，將該底座1的周?chē)饋?lái)，這是為了將從底座產(chǎn)生的金屬污染氣體或金屬腐蝕氣體包在里面，并使后述的溫度槽(環(huán)境槽)內(nèi)的氣體難以進(jìn)入包裹內(nèi)部。
接著，將被包裹的試樣底座1放置在溫度槽(120℃)內(nèi)，歷時(shí)3000小時(shí)。
在溫度槽內(nèi)放置后，用SEM(電子掃描顯微鏡)和XMA(能量分散型X射線分析裝置)對(duì)被腐蝕體和成形品(底座1)的非接觸面進(jìn)行分析，評(píng)估金屬污染性或金屬腐蝕性。
這里的被污染體的測(cè)定部位，可考慮和成形品(底座1)的接觸面及非接觸面兩種情況，根據(jù)以下的事先研究，測(cè)定非接觸面并進(jìn)行評(píng)估。
在溫度槽內(nèi)放置后，用SEM(電子掃描顯微鏡)和XMA(能量分散型X射線分析裝置)對(duì)被污染體和成形品(底座1)的接觸面及被污染體和成形品(底座1)的非接觸面進(jìn)行分析，測(cè)定出被污染體和成形品(底座1)的非接觸面中含有較多的紅磷。這就可以推測(cè)出上述污染或腐蝕不是在和成形品的接觸面產(chǎn)生的腐蝕，而是從成形品噴出的氣體引起的污染或腐蝕。因此如上所述，在被污染體的成形品(底座1)的非接觸面進(jìn)行金屬腐蝕性評(píng)估。
在溫度槽內(nèi)放置后，從被包裹的試樣(底座1)取出2塊鍍銀板，將其一部分重疊，對(duì)該重疊部分施加一定的接觸壓力，并在2塊板間通過(guò)一定的電流(1A)，由試樣重疊部分的電壓降測(cè)定接觸電阻。
測(cè)定接觸電阻時(shí)的鍍銀試樣的重疊部分為14×15mm，接觸壓力約為98KPa(約1.0kg/cm2)。
用SEM及XMA(電子槍所施加的電壓為15kV)進(jìn)行被污染體的表面分析。XMA的分析范圍約為10×7mm見(jiàn)方。
通過(guò)SEM圖像和XMA的測(cè)定峰(特別是由P和Ag測(cè)定峰換算出的質(zhì)量比)進(jìn)行被污染體的表面分析。
表1

( )內(nèi)是推測(cè)-表示無(wú)數(shù)據(jù) 以下，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。表1所示為試樣1～試樣7的試驗(yàn)結(jié)果。
試樣1～試樣3包含40～50重量％的尼龍6、45～60重量％作為增強(qiáng)材料的玻璃纖維或玻璃纖維和硅灰石的混合物、作為阻燃劑的5重量％氫氧化鎂和1.2～5.4重量％紅磷。
試樣4～試樣6包含40～50重量％的尼龍6、20重量％作為增強(qiáng)材料的玻璃纖維、作為阻燃材料的30～40重量％氫氧化鎂和0.3～1重量％的極少量紅磷。
試樣7包含50重量％的尼龍6、20重量％作為增強(qiáng)材料的玻璃纖維、30重量％只有一種作為阻燃材料的氫氧化鎂。
試樣1(紅磷含量為5.4重量％，氫氧化鎂含量為5重量％)的960℃GWFI的試驗(yàn)結(jié)果是1.5mm，顯現(xiàn)出良好阻燃性，但金屬污染性或金屬腐蝕性存在問(wèn)題。
在120℃放置約1000小時(shí)后，用SEM和XMA在表面各處觀察到磷系化合物，并在鍍銀表面檢測(cè)出磷。此外，還顯示鍍銀板重疊處的接觸電阻顯著增加，檢測(cè)出有磷。用該阻燃材料形成的成形品作為開(kāi)關(guān)外殼使用時(shí)，磷化合物可能會(huì)在靜觸點(diǎn)2和動(dòng)觸點(diǎn)3的表面析出，引起導(dǎo)電不良。
由于在鍍銀板中檢測(cè)出了磷，所以比鍍銀板更容易檢測(cè)出磷的銅板就不進(jìn)行SEM和XMA分析。
試樣2(紅磷含量為1.8重量％，氫氧化鎂含量為5重量％)及試樣3(紅磷含量為1.2重量％、氫氧化鎂含量為5重量％)的960℃GWFI的試驗(yàn)結(jié)果是2.0mm，顯現(xiàn)出良好阻燃性，且金屬污染性或金屬腐蝕性良好。
在測(cè)定銅板的污染性或腐蝕性時(shí)，雖然檢測(cè)出若干磷(P/Cu＝0.03)，但量很少，不至于影響開(kāi)關(guān)的使用。
試樣4(紅磷含量為1.0重量％，氫氧化鎂含量為40重量％)及試樣5(紅磷含量為0.5重量％、氫氧化鎂含量為30重量％)的960℃GWFI的試驗(yàn)結(jié)果是1.5mm，且HWI的試驗(yàn)結(jié)果是1.5mm，顯現(xiàn)出良好阻燃性。至于金屬污染性或金屬腐蝕性，由于與試樣4及試樣5相比，紅磷含量更高且作為防污染或防腐蝕劑的氫氧化鎂的含量較低的試樣2和試樣3的鍍銀板在污染試驗(yàn)或腐蝕試驗(yàn)中未檢測(cè)出磷，所以可推測(cè)出，和試樣2及試樣3相比使磷檢測(cè)出的因素更少的試樣4和試樣5的鍍銀板在污染試驗(yàn)或腐蝕試驗(yàn)中不會(huì)檢測(cè)出磷。
試樣5是在試樣7中添加微量紅磷(0.5重量％)的試樣，其金屬污染性或金屬腐蝕性良好，且阻燃性明顯優(yōu)于試樣7。由于僅用氫氧化鎂作為阻燃劑，所以為了獲得同等阻燃性，必須含有更多的氫氧化鎂(例如，氫氧化鎂含量超過(guò)40重量％)。但是，如果氫氧化鎂含量超過(guò)40重量％，則成形品表面會(huì)發(fā)白等而導(dǎo)致外觀明顯不佳，且耐壓強(qiáng)度下降，這是不希望的。
試樣6(紅磷含量為0.3重量％、氫氧化鎂含量為30重量％)的960℃GWFI的試驗(yàn)結(jié)果是以1.5mm為不合格、從2.0mm為合格，且HWI的試驗(yàn)結(jié)果是以1.5mm為不合格、以2.0m為合格，顯現(xiàn)出良好阻燃性。至于金屬污染性或金屬腐蝕性，鍍銀板和銅板中都未檢測(cè)出磷，說(shuō)明上述特性良好。
試樣7是不含紅磷的比較例，證實(shí)其金屬污染性或金屬腐蝕性良好，但阻燃性比試樣1～試樣6差。
從以上結(jié)果可看出，試樣2～試樣6的阻燃材料制得的成形品具備良好的阻燃性，且金屬污染性或金屬腐蝕性良好，特別是試樣4及試樣5的阻燃材料制得的成形品的阻燃性、金屬污染性或金屬腐蝕性都更為優(yōu)異。
可以推斷，紅磷含量在1.8重量％以下時(shí)，如果氫氧化鎂含量在5％以上，則污染性或腐蝕性不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，作為防污染劑或防腐蝕劑的效果很好。試樣4～試樣7中混入了30～40重量％的氫氧化鎂，這種高含量有利于提高阻燃性。
實(shí)施例2圖3為包含本發(fā)明實(shí)施例2的電路斷路器外殼底座的部分剖面的立體圖。圖3中，11為電路斷路器的外殼底座；13為具有底座11的外表面、在遠(yuǎn)離未圖示的觸點(diǎn)間產(chǎn)生電弧的位置所設(shè)置的底座底部，它是機(jī)械強(qiáng)度良好的結(jié)構(gòu)材料，例如由熱固性樹(shù)脂、熱塑性樹(shù)脂單體或這些樹(shù)脂與實(shí)施例所述的相同增強(qiáng)材料的復(fù)合物構(gòu)成；15為被底座11的未圖示的觸點(diǎn)間產(chǎn)生的電弧照射到的位置所設(shè)置的底座被電弧照射部分，由實(shí)施例1所述的復(fù)合物形成。為了便于說(shuō)明，在底座的被電弧照射部分15畫(huà)上了陰影線。
將底座基部13的復(fù)合材料和底座被電弧照射部分15的復(fù)合材料分別配置在未圖示的模具的規(guī)定位置上之后，對(duì)這兩種復(fù)合材料加熱加壓就可制得底座11。
如上所述，由于底座11的底座被電弧照射部分15配置了阻燃性和金屬污染或腐蝕性良好的成形品，遠(yuǎn)離電弧產(chǎn)生源的底座基部13由機(jī)械強(qiáng)度良好的結(jié)構(gòu)材料制得，所以不會(huì)使蠕變性惡化，可不致于使電弧產(chǎn)生后底座11表面的絕緣電阻下降。
實(shí)施例2中，僅對(duì)作為底座11內(nèi)表面一部分的底座被電弧照射部分15、特別是被電弧照射而絕緣電阻下降嚴(yán)重的觸點(diǎn)周?chē)渲脤?shí)施例1的混合物的例子進(jìn)行了說(shuō)明，事實(shí)上對(duì)于整個(gè)底座11內(nèi)表面配置實(shí)施例1的混合物也都有效。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性由于本發(fā)明的開(kāi)關(guān)具備由包含35～50重量％的樹(shù)脂、20～60重量％的增強(qiáng)材料、5～40重量％在規(guī)定溫度以上會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物和0.3～1.8重量％的紅磷阻燃劑的阻燃材料形成的成形品，所以其阻燃性及金屬污染性或金屬腐蝕性良好。
紅磷阻燃劑含量如果為0.5～1.8重量％，則阻燃性更佳。
無(wú)機(jī)化合物含量如果為30～40重量％、紅磷阻燃劑含量如果為0.5～1.0重量％，則金屬污染性或金屬腐蝕性更佳。
樹(shù)脂如果為熱塑性樹(shù)脂，則成形容易，且成形品可以較薄。
如果熱塑性樹(shù)脂為聚酰胺，則電弧產(chǎn)生后的絕緣性良好。
如果成形品為外殼底座，則阻燃性、電弧產(chǎn)生后的絕緣性和機(jī)械強(qiáng)度等都很好，而且能夠?qū)崿F(xiàn)開(kāi)關(guān)的小型化。
如果在觸點(diǎn)間產(chǎn)生電弧處的附近具備成形品，在其他部分具備機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)于前述成形品的結(jié)構(gòu)材料，則抗蠕變性優(yōu)異。
權(quán)利要求
1.開(kāi)關(guān)，其特征在于，具備由包含35～50重量％的樹(shù)脂、20～60重量％的增強(qiáng)材料、5～40重量％在規(guī)定溫度以上會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物和0.3～1.8重量％的紅磷阻燃劑的阻燃材料形成的成形品。
2.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)，其中，紅磷阻燃劑含量為0.5～1.8重量％。
3.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)，其中，無(wú)機(jī)化合物含量為30～40重量％、紅磷阻燃劑含量為0.5～1.0重量％。
4.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)，其中，樹(shù)脂為熱塑性樹(shù)脂。
5.如權(quán)利要求4所述的開(kāi)關(guān)，其中，熱塑性樹(shù)脂為聚酰胺。
6.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)，其中，至少部分外殼底座具備成形品。
7.如權(quán)利要求6所述的開(kāi)關(guān)，其中，在觸點(diǎn)間產(chǎn)生電弧處的附近具備成形品，其他部分具備機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)于前述成形品的結(jié)構(gòu)材料。
全文摘要
本發(fā)明的開(kāi)關(guān)具備由包含35～50重量%的樹(shù)脂、20～60重量%的增強(qiáng)材料、5～40重量%在規(guī)定溫度以上會(huì)進(jìn)行脫水反應(yīng)的無(wú)機(jī)化合物和0.3～1.8重量%的紅磷阻燃劑的阻燃材料形成的成形品。本發(fā)明的開(kāi)關(guān)具備良好的阻燃性及金屬污染性或金屬腐蝕性。
文檔編號(hào)H01H9/00GK1358319SQ00809429
公開(kāi)日2002年7月10日 申請(qǐng)日期2000年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月24日
發(fā)明者舟木浩志, 勝部俊一, 福谷和則 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社