유기무기복합조성물 및 그것을 사용한 개폐기

申请号 KR1019950040504 申请日 1995-11-09 公开(公告)号 KR100204526B1 公开(公告)日 1999-06-15
申请人 미쓰비시덴키 가부시키가이샤; 发明人 가쓰베중이치; 우에모토도시카즈; 니시나켄이치; 후쿠야가즈노리; 야마가다신지; 야마사키사도루; 다카하시미쓰구; 미쓰바시다카오; 아다치히로시; 야마구치쇼지; 니시야마이쓰오; 바바후미아끼;
摘要 A highly flame-retardant organic and inorganic complex composition without corroding metal parts, and a compact switch with excellent insulation properties after opening and closing electrodes, are provided. An organic and inorganic complex composition wherein the resin content is at 15 to 70 wt % and the content of one or more inorganic compounds capable of dehydration at 150 DEG C or more is at 80 to 30 wt %. When the composition is exposed to combustion, inorganic compounds being capable of dehydration at 150 DEG C or more and being contained in the organic and inorganic complex composition generate steam, which then suppresses combustion. Simultaneously, endothermic reaction during steam generation deprives combustion heat. A switch having a molded article of which the entirety or a part is composed of an organic and inorganic complex composition is provided, wherein the base inside 2a of the base of a box is composed of for example an organic and inorganic complex composition with the resin content at 15 to 70 wt % and the content of one or more inorganic compounds capable of dehydration at 150 DEG C or more at 80 to 30 wt %.
权利要求
  • 함량이 35∼80wt%의 나일론 6(열가소성 수지), 250℃이상에서 탈수반응하는 함량이 50∼15wt%의 무기화합물 및 함량이 5∼50wt%의 강화제로 되는 유기무기복합조성물을 성형하여 구성되는 성형품에 의해 일부 또는 전부가 형성되는 개폐기.
  • 함량이 15∼70wt%의 수지, 150℃이상에서 탈수반응하는 함량이 80∼30wt%의 무기화합물 및 함량이 5∼55wt%의 강화제로 되는 유기무기복합조성물 및 구조용 조성물이 일체로 성형된 베이스를 갖는 개폐기.
  • 구조물을 둘러싸도록 함량이 15∼65wt%의 수지, 150℃이상에서 탈수반응하는 함량이 80∼30wt%의 무기화합물 및 함량이 5∼55wt%의 강화재로 되는 유기무기복합조성물의 일체로 성형된 크로스바를 갖는 개폐기.
  • 说明书全文

    유기무기복합조성물 및 그것을 사용한 개폐기

    제1도는 본 발명에 의한 회로차단기의 외관을 나타내는 개략사시도.

    제2도는 커버를 제거한 상태를 나타내는 개략사시도.

    제3도는 압축 2중성형에 의해 형성된 상자 체의 베이스를 나타냄에 있어서, 일부가 절단된 개략사시도.

    제4도는 시트상태의 유기무기 복합조성물을 사용한 상자체의 베이스의 압축 2중성형 방법을 나타내는 개략설명도.

    제5도는 트란스퍼성형에 의해 형성된 크로스바를 나타냄에 있어서, 크로스바의 일부가 절단된 개략 사시도.

    제6도는 트란스퍼성형에 의해 형성된 트립바를 나타냄에 있어서, 트립바의 일부가 절단된 개략사시도.

    제7도는 트란스퍼성형에 의해 형성된 핸들을 나타냄에 있어서, 핸들의 일부가 절단된 개략사시도.

    제8도는 사출2색성형에 의해 형성된 핸들을 나타냄에 있어서, 핸들의 일부가 절단된 개략사시도.

    제9도는 본 발명에 의한 상자체의 베이스를 나타내는 개략사시도.

    제10도는 상자체의 베이스의 압축2중 성형방법을 나타내는 개략설명도.

    제11도는 상자체의 베이스의 압축2중 성형방법을 나타내는 개략 설명도.

    제12도는 상자체의 베이스를 나타내는 개략사시도.

    * 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

    1 : 상자체 2 : 베이스

    3 : 커버 4 : 크로스바

    5 : 트립바 6 : 핸들

    본 발명은 난연성을 가지는 유기무기복합조성물 및 그것을 사용한 개폐기에 관한 것이다.

    종래, 예컨데 일본국 실용신안공개공보 평2-125943에는 폴리에스터, 유리섬유, 탄산칼슘, 수산화알루미늄, 할로겐계 난연제, 산화안티모니를 함유하는 난연성 재료가 기재되어 있다.

    상기 난연성재료는 충분한 난연성이 있으나 하로겐계 난연제를 함유하고 있기 때문에, 난연성재료를 구조재료로 사용한 경우, 시간의 경과와 더불어 하로겐 난연제가 재료중에서 분리되어 나오므로 서, 금속부품을 부식시키는 문제가 생겼다.

    특히, 개폐기 등에 사용된 경우에는 접점의 부식과 전자부품의 부식에 따른 도통불량등의 문제가 발생되었다.

    또, 난연성재료로서, 고가라는 문제점도 있었다.

    또, 종래 개폐기의 아크발생후의 절연저하의 원인으로서는, 소호실(areextinguishing chamber)를 중심으로 한 주변 부에 열분해 된 탄소가 부착하는 것에 기인한다고 생각되었다.

    그러나, 발명자들이 개폐기내부의 부착물을 상세히 분석한 결과, 상기 유리탄소이외의 개폐기의 전극개폐시에 접점 및 개폐기내부 구성금속부품으로부터 발생하는 승화금속 및 비산하는 용융금속액의 방울로 이루어지는 금속층이 형성되어 있고, 이 부착 금속 층이 절연저항저하에 크게 기여하고 있다는 것이 판명되었다. 여기서 첨가해서, 소호실을 중심으로 한 주변부 뿐만 아니라, 핸들, 크로스바, 트립바, 소호실로부터 떨어진 부분으로부터도 유리탄소가 발생하고 있다는 것이 판명되었다.

    따라서, 개폐기전극개폐후의 절연기능을 위하여 종래의 대책으로서 부착탄소의 부착억제만으로는 불충분하며, 특히 개폐기의 소형화, 고차단용량화를 도모하는데 있어서는 큰 장애로 되어 있었다.

    본 발명은 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 제 1 의 목적은, 금속을 부식하는 성분을 침착함이 없이, 난연성이 뛰어난 유기무기 복합조성물을 얻는 데 있다.

    본 발명의 제 2 의 목적은 유기무기복합조성물로 이루어지는 성형품에서 발생하는 분해가능한가스를 스위치에서 아크발생후 발생하는 유리탄소와 승화금속과 용융금속액체방울로부터 절연하므로서, 아크발생후의 절연성저하를 방지할 수 있는 높은 절연성을 가지는 개폐기를 얻는 데 있다.

    본 발명의 또 다른 목적은 수지함량이 15∼70wt%이고, 또한 150℃이상에서 탈수반응을 하는 1종류이상의 무기화합물이 80∼30wt%인 유기무기복합조성물을 얻는 데 있다.

    본 발명의 또다른 목적은 수지함량이 15∼65wt%이고, 또 150℃이상에서 탈수반응을 하는 1종류이상의 무기화합물이 80∼30wt%이며, 또 1종류이상의 강화재가 5∼55wt%의 유기무기복합조성물을 얻는 데 있다.

    본 발명의 또 하나의 다른 목적은 열가소성수지함량이 35∼80wt%이고, 그리고 200℃이상에서 탈수반응을 하는 1 종류 이상의 무기화합물의 함량이 50∼15wt%이며, 1종류이상의 강화재의 함량이 5∼50wt%인 유기무기복합조성물을 얻는 데 있다.

    본 발명의 또 하나의 다른 목적은 열가소성수지함량이 35∼80wt%이고, 그리고, 250℃이상에서 탈수반응을 1종류이상의 무기화합물의 함량이 50∼15wt%이며, 또 1종류이상의 강화재의 함량이 5∼50wt%인 유기무기복합조성물을 얻는 데 있다.

    본 발명의 마지막이 되는 다른 목적은 열가소성수지의 함량이 35∼80wt%이고, 또 340℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 하나이상의 무기화합물의 함량이 50∼15wt%이며, 또 하나이상의 강화재의 함량이 5∼50wt%인 유기무기복합조성물을 얻는 데 있다.

    [실시예 1]

    본 발명의 유기무기복합조성물은 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물과 1종류이상의 강화재와 열경화성 수지를 함유하고 있다.

    상기 수지가 에폭시수지의 경우에는, 에폭시수지의 함량은 15∼65wt%이고, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 80∼30wt%이며, 또 강화재의 함량이 5∼55wt%인 것이 바람직하다.

    만일 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 30wt%이하이거나, 또는 강화재의 함량이 55wt%이상이면, 난연성이 불충분하게 되는 경향이 있다는 것이 관찰되었다.

    만일, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 80wt%이상이고, 강화재의 함량이 5%이하인 경우, 내압강도가 불충분하게 되는 경향이 관찰되었다.

    [실시예 2]

    만일 상기 수지가 폴리에스터이라면, 폴리에스터의 함량은 15∼40wt%이고, 또 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 80∼35wt%이며, 또 강화재의 함량이 5∼55wt%인 것이 바람직하다.

    만일, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1 종류 이상의 무기화합물의 함량이 80wt%이상이거나, 혹은 강화재의 함량이 5wt%이하인 경우 내압강도가 불충분하게 되는 경향이 관찰되었다.

    [실시예 3]

    만일 상기 수지가 페놀수지라면, 페놀수지의 함량은 25∼60wt%이고, 그리고 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 70∼35wt%이며, 또 강화재의 함량이 5∼40wt%인 것이 바람직하다.

    만일, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 35wt%이하이거나, 혹은 만일 강화재의 함량이 40%이상인 경우, 난연성이 불충분하게 된다는 경향이 관찰되었다.

    만일, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 70wt%이상이거나, 혹은 강화재의 함량이 5wt%이하인 경우, 내압강도는 불충분하게 되는 경향이 관찰되었다.

    [실시예 4]

    만일 상기의 수지가 요소수지(urea resins), 멜라민수지(melamine resins), 멜라민페놀수지, 그리고 디알릴프탈레이트수지중의 하나라면, 그 수지의 함량이 30∼65wt%이고, 그리고 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 65∼30wt%이며, 또 강화재의 함량이 5∼40wt%인 것이 바람직하다.

    만일, 150℃이상의 무기화합물의 함량이 30wt%이하이거나, 혹은 강화재의 함량이 40wt%이상인 경우, 난연성이 불충분하게 되는 경향에 있다는 것이 관찰되었다.

    만일, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 65wt%이상이거나 또는 강화재의 함량이 5wt%이하인 경우, 내압강도는 불충분하게 되는 경향에 있다는 것이 관찰되었다.

    [실시예 5]

    본 발명에 의한 유기무기복합조성물은 200℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물, 1종류이상의 강화재 및 열가소성수지를 함유하고 있다.

    만일 수지가 폴리아세탈 및 폴리아세탈계 폴리머합금중의 하나이면 수지의 함량은 65∼80wt%이고, 또 200℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 30∼15wt%이며, 강화재의 함량이 5∼20wt%인 것이 바람직하다.

    만일, 200℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 15wt%이하이던가 또는 강화재의 함량이 20wt%이상이면 난연성이 불충분하게 되는 경향에 있다는 것이 관찰되었다.

    만일 200℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류 이상의 무기화합물의 함량이 30wt%이상이거나 또는 강화재의 함량이 5wt%이하이면 내압강도는 불충분하게 되는 경향에 있다는 것이 관찰되었다.

    [실시예 6]

    본 발명에 의한 유기무기복합조성물은 250℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물과 1종류이상의 강화재와 열가소성수지를 함유하고 있다.

    만일 수지가 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 나일론 6, 그리고 나일론 MXD 6중의 하나이거나, 혹은 수가 그로부터 나오는 폴리머합금이면 상기 수지의 함량은 45∼80wt%이고, 또 250℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 화합물의 함량은 50∼15wt%이며, 또 강화재의 함량은 5∼40wt%인 것이 바람직하다.

    만일 250℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류 이상의 무기화합물의 함량이 15.wt%이하이거나, 혹은 강화재의 함량이 40wt%이상이면 난연성은 불충분해지는 경향에 있다는 것이 관찰되었다.

    만일 250℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 50wt%이상이거나 또는 강화재의 함량이 5wt%이하이면, 내압강도는 불충분하게 되는 경향에 있다는 것이 관찰되었다.

    [실시예 7]

    본 발명에 의한 유기무기복합조성물은 340℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물과 1종류이상의 강화재와 열가소성수지를 함유하고 있다.

    만일, 상기 수지가 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 나일론 66, 폴리페닐렌설파이드, 나일론 46, 나일론 6T 또는 폴리머 합금중의 하나이면, 그 수지의 함량은 35∼80wt%이고, 340℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 화합물의 함량은 45∼15wt%이며, 또 강화재의 함량은 5∼50wt%이라는 것이 바람직하다. 만일 340℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1 종류 이상의 무기화합물의 함량이 15wt%이하이거나 혹은 강화재의 함량이 50wt%이상이면, 내압강도는 불충분하게 되는 경향에 있다는 것이 관찰되었다.

    상기 실시예 1∼7에 의하면, 유기무기복합조성물속에 함유된 무기화합물은 유기무기복합조성물이 연소에 노출될 때에는 열분해에 의해 수증기를 발생하며, 그 수증기는 연소를 억제함과 동시에 연소열은 수증기 발생중 흡열(吸熱)반응에 의해 빼앗긴다.

    더 구체적으로 설명하면, 유기무기복합조성물이 연소에 노출되었을 때는 조성물의 온도는 점차로 상승하여 유기폴리머를 분해하게 되며, 약 400∼600℃에서 분해가스의 연소에 앞서 약 150∼380℃의 온도에서 150℃이상에서 탈수반응을 하는 무기화합물이 열분해에 의해 불연성가스로서 수증기를 발생한다.

    동시에 수증기가 발생하는 동안 흡열반응을 통하여 연소열은 빼앗기게 된다. 따라서, 유기무기복합조성물은 뛰어난 난연성을 갖는 것이다.

    또, 통상의 사용온도에서는 상기 유기무기복합조성물은 할로겐계 난연제를 함유하고 있지 않으므로, 침착물이 없고, 금속부식을 발생하지 않는다.

    상기 실시예에 있어서, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 무기화합물의 예로서는 붕산아연(2ZnO, 3B203, 3.5H 2 O), 도소나이트(NaAl(OH) 2 CO 3 ), 수산화알루미늄(Al(ON) 3 ), 수산화칼슘(Ca(OH) 2 ), 칼슘알루미네이트(Ca3A 2 (OH) 12 ), 수산화마그네슘(Mg(OH) 2 ), 하이드로타르사이트(Ma 4 Al(OH) 12 CO 3 3H 2 O), 염기성탄산마그네슘(Mg 4 (CO 3 ) 3 (OH) 24 H 2 O), 폴리포스페이트암모늄(NH 4 PO 3 )n)등을 열거할 수 있다.

    이것들은 입자, 섬유, 박편의 형상을 하고 있다.

    이들중에서 도소나이트, 수산화알루미늄, 수산화칼슘, 칼슘알루미네이트, 수산화마그네슘 하이드로 타르 사이트류, 염기성 탄산마그네슘이 무독(notoxicity)이라는 점에서 바람직하다.

    나아가 수산화알루미늄(470㎈/g), 칼슘알루미네이트(340㎈/g), 수산화마그네슘(320㎈/g), 염기성탄산마그네슘(295㎈/g)이 탈수반응시의 흡열량이 비교적 크다는 점에서 바람직하다.

    또, 열경화성 수지가 함유되어 있을 때는 수산화알루미늄이 성형재료로서 적당한 점성을 갖기 때문에 바람직하다.

    열가소성수지와 혼합할 때에는 무기화합물의 탈수반응의 온도는 혼합 중에 무기화합물의 탈수반응을 막기 위해 200℃이상이 바람직하다.

    200℃이상에서 탈수반응 하는 무기화합물은 붕산아연, 도소나이트, 수산화알루미늄, 수산화칼슘, 칼슘알루미네이트, 수산화마그네슘, 염기성탄산마그네슘등을 열거할 수 있다.

    250℃이상에서 탈수반응을 하는 무기화합물을 붕산아연, 수산화칼슘, 칼슘알루미네이트, 수산화마그네슘등을 열거할 수 있다.

    340℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 무기화합물은 수산화칼슘, 수산화마그네슘을 열거할 수 있다.

    이들 중에서 수산화칼슘, 칼슘알루미네이트, 그리고 수산화마그네슘이 무독이라는 점에서 바람직하다.

    수소를 발생하는 무기화합물을 하나 또는 2종류이상을 결합하여 사용할 수 있다.

    수소를 발생하는 무기화합물의 입자의 평균직경은 특별한 제한이 없다.

    [실시예 8]

    본 발명의 개폐기에 사용할 유기무기복합조성물을 구성하는 성형품은 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물과 1종류이상의 강화재와 열가소성수지를 함유하고 있다.

    만일 상기 수지가 에폭시수지이면, 에폭시수지의 함량은 15∼65wt%이고, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량은 80∼30wt%이며, 또 강화재의 함량이 5∼55wt%인 것이 바람직하다.

    만일, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 30wt%이하이고, 혹은 강화재의 함량이 55wt%이상이면, 개폐기의 전극의 개폐 후의 절연특성이 만족스럽지 못한 경향에 있음이 관찰되었다.

    만일, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 80wt%이상이거나, 혹은 강화재의 함량이 5wt%이하의 경우 내압강도는 만족스럽지 못한 경향에 있음이 관찰되었다.

    [실시예 9]

    상기 수지가 폴리에스텔이면, 이 폴리에스텔의 함량은 15∼40wt%이고, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 80∼35wt%이며, 또 강화재의 함량은 5∼50wt%일 것이 바람직하다.

    만일 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류 이상의 무기화합물의 함량이 35wt%이하이거나, 혹은 강화재의 함량이 50wt%이하이거나, 혹은 강화재의 함량이 50wt%이상이면, 개폐기의 전극의 개폐후의 절연특성이 만족스럽지 못하다는 것이 관찰되었다.

    만일 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 80wt%이상이거나 혹은 강화재의 함량이 5wt%이하이면, 내압강도가 만족스럽지 못한 경향에 있음이 관찰되었다.

    [실시예 10]

    상기 수지가 페놀수지이면, 페놀수지의 함량이 25∼60wt%이고, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류 이상의 무기화합물의 함량이 70∼35wt%이며, 또 강화재의 함량은 5∼50wt%인 것이 바람직하다.

    만일, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 35wt%이하이거나, 혹은 강화재의 함량이 40wt%이상이면 개폐기의 전극의 개폐후의 절연특성이 만족스럽지 못하다는 것이 관찰되었다.

    만일 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류 이상의 무기화합물의 함량에 70wt%이상이거나, 혹은 강화재의 함량이 5wt%이하이면 내압강도가 만족스럽지 못하다는 것이 관찰되었다.

    [실시예 11]

    상기 수지가 요소수지, 메라민수지, 메라민 페놀수지, 그리고 디알릴프탈레이트수지중의 어느 하나이면, 수지의 함량은 30∼65wt%이고, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량은 65∼30wt%이며, 또 강화재의 함량은 5∼40wt%인 것이 바람직하다.

    만일, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 30wt%이하이거나, 강화재의 함량이 40wt%이상이면, 개폐기의 전극이 개폐후 절연특성이 만족스럽지 못한 경향에 있다는 것이 관찰되었다.

    만일, 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 65wt%이상이거나, 혹은 강화재의 함량이 5wt%이하이면, 내압강도는 만족스럽지 못한 경향에 있다는 것이 관찰되었다.

    [실시예 12]

    본 발명인 개폐기에 사용될 유기무기복합조성물을 구성하는 성형물은 200℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물 혹은 1종류이상의 강화재 및 열가소성수지를 함유하고 있다.

    만일 상기 수지가 폴리아세탈, 폴리아세탈계포리머합금중의 하나이면, 수지의 함량은 65∼80wt%이고, 200℃이상에서 탈수반응을 하는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 30∼15wt%이며, 또한 강화재의 함량은 5∼20wt%인 것이 바람직하다.

    만일 상기 200℃이상에서 탈수반응을 하는 1종류 이상의 무기화합물의 함량이 15wt%이하이거나, 또 강화재의 함량이 20wt%이상이면, 개폐기의 전극의 개폐후의 절연특성이 불만족스럽게되는 경향에 있음이 관찰되었다.

    만일 상기 200℃이상에서 탈수반을을 하는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 30wr%이상이거나 혹은 강화재의 함량이 5wt%이하이면, 내압강도가 불만족스럽게 되는 경향에 있음이 관찰되었다.

    [실시예 13]

    본 발명인 개폐기에 사용될 유기무기복합조성물로 구성되는 성형물은 250℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물 혹은 1종류이상의 강화재 및 열가소성수지를 함유하고 있다.

    만일, 상기 수지가 폴리브틸렌 테레프타레이트, 나일론 6 및 나일론 MXD6 혹은 만일 상기 수지가 이들의 폴리머합금이면, 수지의 함량은 45∼80wt%이고, 또 250℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 50∼15wt%이며, 또 강화재의 함량이 5∼50wt%일 것이 바람직하다.

    만일 250℃이상에서 1종류이상의 무기화합물의 함량이 15wt%이하이거나, 혹은 강화재의 함량이 40wt%이상이면, 개폐기의 전극의 개폐후의 절연특성은 만족스럽지 못한 경향에 있음이 관찰되었다.

    만일 250℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 50wt%이상이거나, 혹은 강화재의 함량이 5wt%이하이면, 내압강도가 만족스럽지 못한 경향에 있음이 관찰되었다.

    [실시예 14]

    본 발명인 개폐기에 사용될 유기무기복합조성물을 구성하는 성형물은 340℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합룽, 혹은 1종류이상의 강화재와 열가소성수지를 함유하고 있다.

    만일, 상기 수지가 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론 66, 폴리페닐렌 설파이드, 나일론46 및 나일론 6T 혹은 상기 수지가 그로부터 만들어지는 폴리머합금중의 하나이면 그 수지의 함량은 35∼80wt%이고, 340℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량은 45∼15wt%이며, 또 강화재의 함량은 5∼50wt%인 것이 바람직하다.

    만일 340℃이상에서 탈수 반응을 할 수 있는 1종류이상의 무기화합물의 함량이 15wt%이하이거나 혹은 강화재의 함량이 50wt%이상이면, 그 개폐기의 전극의 개폐후의 절연특성은 만족스럽지 못한 경향에 있는 것이 관찰되었다.

    만일 340℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 1종류 이상의 무기화합물의 함량이 45wt%이상이거나, 혹은 강화재의 함량이 5wt%이하이면, 내압강도가 만족스럽지 못한 경향에 있다는 것이 관찰되었다.

    상기 실시예 7∼14에 의하면, 개폐기의 전극개폐중에 접점간에 아크가 발생할 때, 개폐기상자와 개폐기내부를 구성하는 유기재료로부터 아크를 경유하여 발생하는 유리탄소와 접점 및 개폐기내부구성 금속재료로부터 발생하는 승화금속 또는 비산하는 용융금속액방울은 가스로 절연되며, 이때 가스는 아크에 의한 탈수반응을 통해 무기화합물로부터 발생된다.

    개폐기의 전극의 개폐시 아크는 전극의 접점간에 발생되며 온도는 400∼600℃까지 올라간다.

    이 결과, 개폐기내부를 구성하는 전극, 접점, 그리고 금속물질이 가열되고, 이로서 금속증기와 용해금속액방울이 발생되어 비산한다.

    이때 아크뿐만 아니라 상기의 금속증기와 용해금속액방울도 개폐기상자와 개폐기의 내부를 구성하는 유기물질을 분해하여 유리탄소를 발생한다.

    또한 절연을 만들어주는 가스(절연성부여가스)는 유기무기복합조성물을 구성하는 성형품중에 함유되는 부기화합물로부터 발생한다.

    여기서, 상기 술어 절연성가스는 유리탄소, 금속증기 그리고 용해금속액방울을 절연시키는 성질은 갖는 가스를 말한다.

    유리탄소와 금속증기와 그리고 용해금속액방울과 반응할 수 있는 가스가 발생할 때에는 그 가스는 유리탄소와 금속증기와 용해금속액방울과 반응하며 유리탄소와 금속증기와 용해액방울이 가스의 반응생성물을 분산시킨다.

    위에서 설명한 바와 같이 절연된 물질은 개폐기상자의 내면과 개폐기의 내부부품의 표면에 부착된다.

    이와같이 하여 전기저항의 저하에 크게 기여하고 있는 유리탄소, 금속증기 및 용해금속애 방울은 전기저항의 저하를 방지하도록 절연되며, 이에 따라 발생후의 절연저하가 억제된다.

    유리탄소, 금속증기 및 용해금속액방울이 절연될 때에는 절연성가스는 고압증기아크에 의해 발생되고, 또 팽창되기 때문에 절연성 가스가 접점부근으로 접점할 수 없으므로, 당해 접점부근에는 절연된 유리탄소, 금속증기 및 용해금속 액방울의 층이 접점 부근에 형성되지 않으며, 통전을 방해하는 일은 없다.

    상기 150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 무기화합물의 예로서는, 붕산아연(2ZnO, 3B203, 3.5H 2 O), 도소나이트(NaAl(OH) 2 CO 3 ), 수산화알루미늄(Al(ON) 3 ), 수산화칼슘(Ca(OH) 2 ), 칼슘알루미네이트(Ca 3 A 2 (OH) 12 ), 수산화마그네슘(Mg(OH) 2 ), 하이드로타르사이트(Ma 4 Al(OH) 12 CO 3 3H 2 O), 염기성탄산마그네슘(Mg 4 (CO 3 ) 3 (OH) 2 4H 2 O), 폴리포스페이트암모늄(NH 4 PO 3 )n)등을 들 수 있다.

    이것들은 입자, 섬유, 박편의 형상을 하고 있다.

    이들의 무기화합물은 온도가 150℃이상이 아니면 탈수 반응을 할 수 없기 때문에 금형온도가 약 140℃부근에서 성형되는 열경화성 수지에 함유되어도 분해되지 않는다.

    그러므로 그것들로부터 만들어지는 성형품은 아크소거용 절연재료조성물로서의 상기 기능을 충분히 발휘할 수 있다.

    그들 중에서 도소나이트, 수산화알루미늄, 수산화칼슘, 칼슘알루미네이트, 수산화마그네슘, 하이드로타르사이트 그리고 염기성탄산마그네슘이 무독이라는 점에서 바람직하다.

    열가소성수지와 혼합을 할 때에는 수산화알루미늄이 성형재료로서는 적당한 점성을 가지기 때문에 바람직하다.

    열가소성수지와 혼합을 할 때에는 혼합중 무기화합물의 탈수반응을 방지하기 위해 무기화합물의 탈수반응에 요하는 온도는 200℃ 이상일 것이 바람직하다.

    온도가 250℃이상이면 더욱 바람직하며, 온도가 340℃이상이면 가장 바람직하다.

    200℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 무기화합물은 붕산아연, 도소나이트, 수산화알루미늄, 수산화칼슘, 칼슘알루미네이트, 수산화마그네슘, 염기성탄산마그네슘등을 열거할 수 있다.

    250℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 무기화합물은 붕산아연, 수산화칼슘, 칼슘알루미네이트, 수산화마그네슘등을 열거할 수 있다.

    340℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 무기화합물은 수산화칼슘, 수산화마그네슘등을 열거할 수 있다.

    그들 중에서 수산화칼슘, 칼슘알루미네이트, 그리고 수산화마그네슘이 무독이라는 점에서 바람직하다.

    상기 유리탄소, 금속증기 그리고 금속액방울과 반응을 할 수 있는 절연성가스를 발생하는 무기화합물은 단독으로 사용해도 좋고, 또 2종류 혹은 그 이상을 조합해서 사용해도 좋다.

    절연성가스를 발생하는 무기화합물의 평균입자크기는 특별한 제한 히 없다. 실시예 1∼14에 사용할 강화재에 대해서 아래에 설명한다.

    강화재는 유리섬유, 무기광물, 세라믹섬유등으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종류이상을 뜻한다.

    강화재는 내압강도와 아크소거성능을 향상하기 위하여 사용된다.

    상기의 강화재는 주기율표, 1A족의금속(Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)으로부터 M 2 O(Na 2 O, LiO등)의 형으로 되어 있는 금속화합물의 총함량이 1%이하이다.

    함량이 1%이상일 때는 아크소거성을 양화 시킨다.

    상기 금속화합물의 총함량이 0.6%이하인 것이 바람직스럽고, 0.15%이하인 것이 아크소거성능의 점에서는 더 바람직하다.

    유리섬유는 유리로 이루어지는 섬유상물질을 뜻하며, 주기율표 1A족의 금속으로부터 금속화합물의 총함량을 만족하는 한, 특별한 제한이 없다.

    이런 유리소재로서는 E유리, S유리, D유리,T유리 그리고 시리카유리를 포함한다.

    유리섬유제품으로서는 긴 섬유, 짧은 섬유 혹은 그래스울이 있다.

    열가소성수지용 강화재로서는 짧은 섬유가 바람직하다.

    열가소성수지용 강화재는 특별한 제한이 없다.

    그렇지만 그 소재가 평판의 형으로 폴리에스터용으로 사용될 때에는 긴 섬유가 특히 바람직한데 이것은 섬유가 소재제조과정에서 쉽게 잘리지 않고, 따라서 성형품의 내압강도를 향상시킬 수 있기 때문이다.

    유리섬유의 직경은 내압강도의 관점에서 6∼13㎛이고, 가로세로비는 10이상인 것이 바람직하다.

    또, 유리섬유는 내압강도의 관점에서는 실란카프링제등의 처리제로 처리되는 것이 바람직하다.

    무기광물의 구체적 예로서는, 탄산칼슘, 점토, 활석, 마이카, 과상화바륨, 산화알루미늄, 지르콘, 코디어라이트, 멀라이트, 워라스트나이트, 백마이카, 탄산마그네슘, 도로마이트, 황산마그네슘, 황산알루미늄, 황산가륨, 불화아연, 불화마그네슘등을 열거할 수 있으며, 열변형 온도, 치수안정성을 향상시킨다는 이점을 가지고 있다.

    주기율표 1A로부터의 금속화합물의 총분량의 요구의 관점에서 본다면, 탄산칼슘, 활석 워라스트나이트 과산화바룸, 산화알루미늄, 탄산마그네슘, 황산마그네슘, 황산알루미늄, 황산카륨, 황산바륨, 불화아연, 불화마그네슘등이 바람직하다.

    내압강도의 관점에서 보면, 탄산칼슘은 수지중으로서의 분산성을 향상시키기 위해 스테아링산을 포함하는 지방산과 같은 표면개량제로 개량되는 것이 바람직하다.

    세라믹섬유는 세라믹과 같은 소재를 의미하며 주기율표 1A부터의 금속화합물의 총분량을 만족하는 한, 특정한 제한이 없다.

    세라믹섬유의 구체적 예는 규산알루미늄섬유, 붕산알루미늄섬유, 붕산알루미늄위스카, 알루미늄위스카등이며, 이들이 아크소거성능의 향상, 내압강도의 점에서 바람직하다.

    세라믹섬유의 직경은 1∼10㎛이고, 가로세로비는 10이상인 것이 내압강도의 관점에서 바람직하다.

    상기 강화재로서는 1종류 혹은 2종류 혹은 그 이상의 종류를 사용할 수 있다.

    2종류 혹은 2종류이상이 사용될 때에는 유리섬유와 무기광물과의 조합, 유리섬유와 세라믹섬유와의 조합, 무기광물과 세라믹섬유의 조합, 유리섬유와 다른 유리섬유와의 조합, 무기광물과 다른 무기광물의 조합, 세라믹섬유와 다른 세라믹섬유의 조합 그리고 유리섬유의 조합, 무기광물과 세라믹섬유의 조합은 특정한 제한 없이 제안된다.

    그러나, 유리섬유와 무기광물의 조합이 원료가 비싸지 않다는 점에서 유리하다.

    다음에 수지들에 대하여 설명한다.

    상기 수지는 열경화성수지 혹은 열가소성수지이다.

    열경화성수지는 요소수지, 메라민수지, 메라민페놀수지, 디알리프탈레이트수지, 페놀수지 그리고 폴리에스터수지를 이루어지는 군에서 선택된 하나이다.

    열경화성수지는 내압강도, 내열형상유지성, 아크소거성능의 향상을 도모하기 위해 사용된다.

    요소수지, 메라민수지는 그들이 구조내에 방향링(aromatic rings)을 갖고 있지 않기 때문에 아크소거성능의 향상을 도모할 수 있고, 내열형상유지성을 만족시킬 수 있으므로 사용된다.

    메라민페놀수지는 되는 구조물속에 메라민을 가지고 있어, 아크소거성능이 향상될 수 있고 내압강도와 내열형상유지성을 동시에 만족하기 때문에 사용된다.

    디알릴프탈레이트수지는 내압강도와 내열형상유지성을 향상시키기 위해 사용된다.

    강화재로서 유리섬유는 내압강도와 내열형상유지성을 더욱 향상하기 위해 사용된다.

    페놀수지는 내압강도와 내열형상유지성을 향상시키기 위해 사용된다.

    목재가루와 헌겁천을 페놀수지에 놓으므로서 재료비용이 싸진다는 이점이 있다.

    폴리에스터수지는 내압강도와 내열형상유지서을 향상시키기 위해 사용된다.

    상기 수지가 원료로서 시트형상으로 사용될 때에는, 긴 섬유의 형의 유리섬유는 내압강도와 내열형상유지성을 더욱 향상시키기 위해서 그 속에 함유될 수 있다.

    열가소성수지는 주된 부품으로서 엘라스토머 또는 고무와 자유로이 혼합 또는 혼성중합할 수 있다.

    엘라스토머 혹은 고무는 충격저항을 더욱 향상시키기 위해 혼합 또는 혼성주합에 사용된다.

    혼합 혹은 혼성중합용으로 사용되는 엘라스토머의 예에는 폴리올레핀계 엘라스토머, 폴리올레핀계 엘라스토머 등에 있으나, 더욱 구체적으로 설명하면 폴리올레핀계 엘라스토머가 내압강도의 점에서 바람직하다.

    혼합 혹은 혼성중합용으로 상용되는 고무의 예로는 브타디엔고무, 에티렌프로필레인고무, 아크릴고무, 니트릴브타디엔고무등에 있으나, 더욱 구체적으로는 니트릴 브타디엔고무가 내압강도의 점에서 바람직하다.

    엘라스토머 혹은 고무의 혼합 혹은 혼성중합의 비는 5∼30부(parts)라야 하나, 열저항과 내압강도의 점에서 열경화성수지 100부(중량부)에 대해서 10∼25부가 바람직하다.

    다음에는 열가소성수지에 대해서 이하의 설명한다.

    개폐기가 사용되는 환경과 조건의 관점에서 볼 때, 열가소성수지는 기름저항(oil resistance)에 바람직한 물질이지만, 특별한 제한은 없다.

    구체적으로는 폴리아세탈, 폴리에테렌텔레프타레이트, 폴리브틸렌텔레프타레이트, 폴리아미드, 황산폴리페닐 그리고 폴리머합금재료가 열저항과 내압강도의 점에서 바람직하다.

    열가소성수지들중에서 폴리아세탈, 폴리아미드가 바람직한 것은 이들이 아크소거성능의 향상면에서 방향링을 가지고 있지 않기 때문이다.

    열가소성수지는 이 수지가 부품을 얇게할 때나 혹은 복잡한 형으로 만들 때에 적용되므로, 내압강도, 아크소거성능 그리고 성형시간단축설계를 향상시키 위해 사용된다.

    상기에서 언급한 실시예 8∼14에 의하여 여러 종류의 유기무기복합조성물로 이루어지는 성형품을 개폐기의 부품으로서 상자체, 크로스바, 핸들 및 트립바에 적용된다.

    이것들에 관한 예들을 이하에서 설명한다.

    [실시예 15]

    제 1 도는 회로차단기의 외관을 나타내는 개략사시도, 또 제 2 도는 커버를 제거한 상태를 나타내는 개략사시도이다.

    1은 베이스(2)와 커버(3)로 이루어지는 상자체를 나타낸다.

    4는 개개의 전극의 고정접점과 독립적으로 접촉하거나 또는 떨어지는 가동접점을 나타내며, 또 그들은 어느 것이나 동시에 크로스바(5)로 지지되고 있다.

    6은 아크소거용 장치를 나타내며, 이는 가동접점(4)의 앞에 설치되어 있고, 또 아크소거판(6a)와 아크소거측판(6b)으로 이루어져 있다.

    7은 상자체(1)에서 외부로 돌출하는 핸들을 나타내며 개폐부(8)로 가동접점(4)을 개폐한다.

    9는 트립핑장치(10)를 구성하는 트립바를 나타낸다.

    제3도는 압축 2중성형으로 형성된 베이스의 1부가 절단된 상태를 나타내는 개략사시도이다.

    도면에 있어서, 베이스(2)는 본 발명의 유기무기복합조성물로 구성된 베이스내측(2a)을 가지며, 외측(2b)은 개폐부(8)를 보존하는 일부분과 양쪽 접점과 아크소거장치(6)와 트립바(9)가 2중으로 성형되어 있는 구조상의 조성물로 구성된다.

    본 실시예에 의하여 아크는 개폐기의 전극이 개폐될 때에 전극의 접점사이에서 발생하며, 또 내측을 구성하는 유기물질로부터 발생하는 유리탄소와 또 내부를 구성하는 금속부분으로부터 발생하는 금속중기와 용해금속액방울은 가스에 의해 절연체로 되어서 절연의 역할을 하며, 가스는 베이스내측(2a)을 구성하는 유기무기복합조성물에 함유되어 있는 무기화합물로부터 발생하고 있고, 또, 150℃이상에서 탈수반응을 하고 있는 가스는 베이스내부의 전기저항의 저하를 방지하며 개폐기의 전극의 개폐후의 전극의 절연성능을 향상시킨다.

    또한 아크에 의해 발생되는 고압수증기로 인한 상자체의 베이스의 파손을 베이스외부(2b)를 형성하는구조조성물로 동시에 방지하는 이점이 있다.

    [실시예 16]

    제 4 도는 본 발명에 따른 평판으로 된 유기무기복합조성물로 된 베이스의 압축2중성형방법을 나타내는 개략설명도이다.

    이 도면에 있어서, 11은 박판형태로 된 유기무기복합조성물을 나타내며, 12는 평판을 형상에서의 구조적화합물을 나타내고, 13a는 바닥성형 그리고 13b는 상부성형은 나타낸다.

    우선, 평판(11)의 형상에서의 유기무기복합조성물(11)은 바닥성형(13a)위에 놓여지고, 그 위에서부터 평판형태의 유기무기복합조성물(11)을 완전히 덮도록 평판형태구조용 조성물(12)을 설치하면 된다.

    이 제조방법으로 본 발명의 유기무기복합조성물을 구성하는 내측베이스(2a)와 구조용 조성물을 구성하는 외측베이스(2b)로 이루어지는 상자체의 베이스(2)를 용이하게 얻는다.

    또한, 커버와 같은 방법으로 생성될 수 있다.

    [실시예 17]

    제 5도는 트란스파성형에 의해 형성되는 크로스바의 부분이 절단된 상태를 나타내는 개략사시도이다.

    도면에 있어서, 크로스바(5)는 본 발명의 유기무기복합조성물로 형성되는 표면층부(5a)와 구조용 조성물로 형성되는 내부층부(5b)를 가지고 있다.

    실시예에 따라 유리탄소, 금속증기, 용해금속방울은 개폐기의 전극의 개폐중 전극의 접점사이에서의 아크발생에 의해 모두 생성되며, 이들은 가스로 절연체로 변하여 절연을 제공한다.

    이 가스는 크로스바 표면층부(5a)를 형성하는 유기무기복합조성물에 포함되고, 또 150℃이상에서의 탈수반응을 하는 무기화합물로부터 발생되며, 이것으로 개폐기의 각상에 접속하는 크로스바표면의 전기저항의 저하가 방지되어, 개폐기 상간의 절연성이 향상된다는 이점이 있다.

    동시에 아크로 발생되는 고압증기에 의한 크로스바의 파손은 크로스바내부층부(5b)를 형성하는 구조용 조성물로 방지되는 이점이 있다.

    [실시예 18]

    제 6도는 트란스파성형에 의해 형성되는 트립바의 일부분이 절단된 상태를 나타내는 개략사시도이다.

    도면에 있어서, 트립바(9)를 본 발명의 유기무기복합조성물로 형성되는 표면층부(9a)와 구조용 화합물로 형성되는 내부층부(9b)를 가지고 있다.

    실시예에 따라, 유리탄소, 금속증기, 용해금속방울은 개폐기전극의 개폐중 전극의 접점사이에서 아크발생에 의해 모두 생성되고, 이들은 가스로 절연체로 변하며, 절연을 제공한다.

    이 가스는 크로스바 표면층부(9a)를 형성하는 유기무기복합조성물에 포함되고 150℃이상에서의 탈수반응을 하는 무기화합물로부터 발생되며, 이것으로 개폐기의 각상에 접촉하는 트립바 표면의 전기저항의 저하가 방지되며, 개폐기 상간의 절연성이 향상한다는 이점이 있다.

    동시에 아크로 발생되는 고압증기에 의한 트립바의 파손은 트립바내부층부(9b)를 형성하는 구조용 조성물로 방지되는 이점이 있다.

    [실시예 19]

    제 17 도는 트란스파성형에 의해 형성되는 핸들부분이 절단된 상태를 나타내는 개략사시도이다.

    도면에 있어서, 핸들(7)은 본 발명의 유기무기복합조성물로 형성되는 표면층부(7a)와 구조용 조성물로 형성되는 내부층부(7b)를 가지고 있다.

    실시예에 따라 유리탄소, 금속증기, 용해금속액방울은 개폐기전극의 개폐중 전극의 접점사이에서 아크발생에 의해 모두 생성되며, 이들은 가스로 절연체로 변하여 절연을 제공한다.

    이 가스의 핸들표면층부(7a)를 형성하는 유기무기복합조성물에 포함되고, 또 150℃이상에서의 탈수반응을 하는 무기화합물로부터 발생되며, 핸들표면의 전기저항의 저하가 방지되어, 개폐기위상간의 절연성이 향상한다는 이점이 있다.

    동시에 아크로 발생되는 고압증기에 의한 핸들의 파손은 핸들내부층부(7b)를 형성하는 그 구조용 조성물로 방지되는 이점이 있다.

    [실시예 20]

    제 8도는 사출 2 색성형에 의해 형성된 핸들의 부분이 절단된 상태를 나타내는 개략사시도이다.

    도면에 있어서, 핸들(7)은 본 발명의 유기무기복합조성물로부터 형성되는 내측부(71a)와 구조용 조성물로 형성되는 외측부(7b)를 가지고 있다.

    유리탄소, 금속증기 및 용해금속액방울의 부착은 주로 개폐기의 내측에 발생되어 전지 저항을 감소시켜며, 이들은 개폐기의 전극의 개폐중 전극의 접점간에서의 아크발생에 의해 모두 생성된다.

    그들은 개폐기내측에 면하고 있는 핸들(71a)을 제외하고는 구조용 조성물로 형성하므로서 핸들의 개폐의 반복의 강도를 향상시킬수 있는 이점이 있다.

    [실시예 21]

    제 9도는 베이스의 개략사시도이다.

    도면에 있어서, 개폐기상자체의 베이스(2)접점의 주변부(21a), 즉, 중앙전극부는 본 발명의 유기무기복합조성물로 이루어져 있지만, 베이스의 다른 부분(21b)는 구조적조성물로 이루어져 있다.

    실시예에 따라, 3개의 전극을 가진 개폐기에 있어서는 개개의 전극의 접점사이에서 아크발생으로 생성된 유리탄소, 금속증기 및 금속용해액방울의 부착으로 인한 전기 저항의 저하가 현저하게 낮을 뿐만 아니라, 중앙전극의 전원공급측의 전기저항의 저하가 좌우의 양쪽 전극과 비교하여 현저하게 적은 것은 도전성 금속재로 구성한 개폐기시스템부가 중앙전극에 자리잡고 있기 때문이다.

    베이스의 접점의 주변부(21a), 즉,중앙전극부를 본 발명의 유기무기복합조성물로 형성하므로서, 중앙전극상의 전원공급측의 절연저항은 향상된다는 이점이 있다.

    동시에, 아크를 발생하는 고압증기로 인한 상자체의 파손은 상자의 다른 부분(21b)를 형성하는 구조용 조성물로 방지되는 이점이 있다.

    더욱이 그 효과는 3극의 개폐기에 국한되지 않고 또는 4극의 전극이 있는 개폐기에도 적용된다.

    본 발명의 유기무기복합조성물로 구성되는 성형품은 열가소성수지와 열경화성수지의 어느 한쪽이면 된다.

    사전에 성형한 접점주변부의 성형품을 사출 2색성형함으로써, 용이하게 상자체의 베이스를 얻을 수 있다.

    또한 유기무기복합조성물로 되는 재료 또는 유기무기복합조성물로 되는 성형품을 사용하여, 압축 2중성형하므로서 용이하게 상자의 베이스를 얻을 수 있다.

    [실시예 22]

    제 10 도는 접점의 주변부를 구성하는 유기무기복합조성물로 이루어지는 성형품 또는 유기무기복합조성물로 이루어지는 물질(31)을 압축성형용 금형의 접점의 주변부에 대응하는 위치에 설치하고, 또 성형을 위하여 다른 부분에 열경화성수지의 구조용 조성물(22)를 위치시키는 압출 2중성형방법을 나타내는 개략설명도이다.

    이 방법에 의해 용이하게 상자체의 베이스를 얻을 수 있다.

    [실시예 23]

    제11도는 접점의 주변부를 구성하는 유기무기복합조성물로 이루어지는 성형품 또는 유기무기복합조성물 또는 물질 (211)을 압축성형용금형의 접점의 주변부에 대응하는 위치에 설치하고, 또 성형용 열경화수지로 이루지는 평판소재(212)로 접점의 주변부를 구성하는 유기무기복합조성물로 이루어지는 성형품 혹은 물질은 덮어서 성형하는 압축 2중성형방법을 나타내는 개략설명도이다.

    이 방법에 의해 용이하게 상자체의 베이스를 얻을 수 있다.

    동시에 본 발명에 의해 성형품의 접점의 주변부에 대응하는 부위에 설치되는 유기무기복합조성물은 상자체의 베이스의 외측에 나타내는 것이 아니며, 베이스의 외측은 열경화성수지로 이루어지는 평판소재(212)로 덮어진다.

    따라서, 아크로 발생되는 고압증기에 의한 상자체의 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다.

    [실시예 24]

    제12도는 베이스를 나타내는 개략사시도이다.

    도면에 있어서 상자의 베이스(2)의 전원공급측(2c)는 본 발명의 유기무기복합조성물로 형성되어 있다.

    실시예에 따라 베이스의 전원공급측(2c)이 유기무기복합조성물로 형성됨으로써, 유리탄소, 금속증기, 또 용해금속액방울의 부착으로 인한 전기저항의 저하를 방지할 수 있는 이점이 있다.

    동시에 물질의 단가가 낮은 경제적인 구조용조성물로 개폐기의 부하측을 형성하므로서, 경제적인 이득도 초래할 수 있다.

    [실시예 25]

    본 발명의 유기무기복합조성물로 상자의 베이스의 전원공급측을 형성하는 제조방법에 대해서 설명한다.

    본 발명의 유기무기복합조성물은 열가소성수지 및 열경화성수지중의 어느 하나면 된다. 사전에 성형되어 있는 베이스의 전원공급측의 성형품을 사출 2색으로 성형하므로서 용이하게 상자체의 베이스를 얻을 수 있다.

    유기무기복합조성물로 이루어지는 성형물은 압축성을 위한 성형품의 전원 공급측에 설치되고, 또 열경화수지를 압축성형하기 위한 성형에서 부하측에 설치하므로서, 상자체의 베이스는 용이하게 얻어진다.

    또한 본 발명에 따라 열경화수지의 유기무기복합조성물로 이루어진 물질을 압축성형된 성형품의 부하측에 열경화수지물질을 설치하므로서, 상기의 베이스는 용이하게 얻을 수 있다. 생산성의 면에서 보면, 상기 방법은 바람직하다.

    다음의 차단시험 및 절연저항측정시험이, 적어도 상자체, 크로스바, 핸들 그리고 트립바중의 하나를 가지고 있는 개폐기에서 수행되었는데 그 전체 혹은 1부는 여러 가지 유기무기복합조성물로 구성되어 있다.

    차단시험

    폐쇄상태에서 3상 460V/30KA의 과잉전류를 통과시키므로서 가동접점이 개방되어 아크전류를 발생시킨다.

    만일 아크전류의 차단이 성공적이거나, 혹은 차단후 회로차단기의 내부에 파손 또는 균열이 없으면 시험에 합격되었다고 할 수 있다.

    [절연저항측정시험]

    시험은 다음과 같이 수행된다.

    상기한 차단시험후에 절연저항이 JIS C1302에 기재된 절연저항계를 사용하여 측정된다. 그 결과는 최소절연저항으로 표시된다.

    시료가 상자체일 때에는, 접점간 혹은 전기 공급부하간의 절연저항이 측정된다.

    시료가 핸들일 때는, 커버의 갭간 및 핸들과 주회로간의 절연저항이 측정된다.

    시료가 트립바 혹은 크로바일 때에는 부위의 단자간의 표면측의 절연저항이 측정된다. 유기무기복합조성물로 이루어지는 시료편을 사용하여, 다음의 연소시험을 수행했다.

    [연소시험]

    UL94에 수직성연소성시험 및 수평성연소시험이 설명되어있다.

    수직시험에 따라 그 결과는 VO, V-1 및 V-2에 대응하는 값으로 표시되어 있다. 수평시험의 결과에 따라 그 결과는 HB에 대응하는 값으로 표시되어 있다.

    우선 시료 1∼14에 대해서 설명한다.

    제6도에 나타낸 트립바는 표 1 및 표 2에 설명한 유기무기복합조성물로 준비가 되었다.

    그 수지는 산무수물계에 폭시수지였다.

    150℃이상에서의 탈수반응을 할 수 있는 무기화합물로는 수산화 알루미늄이 사용되었다.

    강화재로서는 유리섬유와 탄산칼슘이 사용되었다.

    비교예로서는, 수지폴리부티렌 텔레프타레이트수지의 함량이 70wt%인 트립바화합물과 강화재유리섬유의 함량이 30wt%인 트립바화합물이 사용되었다.

    시료를 준비하는 방법에 대해서 이하에서 설명한다.

    우선, 주제(principal agent)인 에폭시수지, 경화제, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 유리섬유 그리고 흑연을 120℃에서 항온조로 약 2시간 예비가열하였다.

    그리고 나서 에폭시수지의 주제, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 유리섬유를 항온조에서 꺼내서, 수산화알루미늄과 탄산칼슘, 유리섬유가 균일로 되게 충분히 흔들어 이 혼합물을 120℃에서 항온조로 30분간 재가열하였다.

    그 다음에 이 혼합물 및 에폭시수지의 경화제를 항온조로부터 꺼내서, 에폭시수지의 경화제를 이 혼합물에 가하여 충분히 흔들었다.

    그리고 나서 이 얻어진 유기무기복합조성물을 진공 탈포되도록 하였다.

    그 다음에 이 유기무기복합조성물을 사전에 120℃에서 항온조로 가열하고 있던 트립바의 금형에 쏟고 진공탈포(defoaming in vacuum)하였다.

    다음에 120℃에서 항온조로 24시간 경화를 실시했다.

    금형으로부터 트립바의 생성품을 꺼내서, 이를 다시 120℃에서 항온조로 24시간 가열하여 시료로 하였다.

    이와 같이 하여 얻어진 트립바를 회로차단기에 설치하여, 상기의 차단시험을 실시하였다.

    차단시험후, 트립바의 외관상태는 육안관찰되고, 각 단자간의 절연저항측정을 실시하였다.

    결과적으로 표 1∼2에서 명백한 바와 같이, 본 발명의 실시예 1∼14로 되는 유기무기복합조성물로 이루어지는 트립바는 차단시험후 육안관찰하에서는 아무런 손상이 없었고 또 절연저항치가 0.5㏁이상 우수했다.

    다음에 시료 15∼31에 대해서 이하에 설명한다.

    제 7 도에 표시되어 있는 핸들은 표 3∼4에 기술한 유기무기복합조성물로 제작한 것이다.

    그의 수지는 메라민수지였다.

    150℃이상에서의 탈수반응을 할 수 있는 무기화합물은 수산화알루미늄이었다.

    강화재는 유리섬유 및 탄산칼슘이였다.

    비교예로서는 폴피부티렌텔레프타레이트의 함량이 70wt%이고, 강화재유리섬유의 함량이 30wt%인 조성물의 핸들이 사용되었다.

    다음에 시료를 준비하는 방법에 대해서 설명한다.

    우선, 고체분말의 메라민수지, 산성촉매, 흑연, 수산화알루미늄, 유리섬유, 탄산칼슘을 폴리에티렌주머니에 넣어, 충분히 반죽하였다.

    다음에, 이 반죽된 제품을 100℃를 유지하는 롤(roll)로 5분간 반죽하여, 실온으로 냉각한 후 조분쇄기(crude grinder)로 5분간 갈고 그 다음에는 미분쇄기(fine grinder)로 5분간 분쇄하여 유기무기복합조성물을 얻었다.

    다음에, 사출성형으로 핸들을 형성했다.

    이렇게 하여 얻는 핸들을 회로차단기에 설치하여 상기 차단시험을 실시하였다.

    차단시험후, 핸들의 외관상태를 육안관찰을 하고, 절연저항측정을 실시하였다.

    그 결과, 상기 표3∼4부터 명백한 것 같이 시료 15∼31에서 얻어진 본 발명의 유기무기복합조성물로 되는 핸들은 차단시험후에 육안관찰한 바, 손상이 거의 없고, 각 단자간의 절연저항측정치도 0.5㏁이상 나왔고 우수하였다.

    또, 메라민수지 대신에 요소수지, 메라민페놀수지, 듀아릴타레이트수지를 사용하여도 마찬가지의 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

    다음에 시료 32∼43에 대해서 설명한다.

    다음의 표 5∼6에 기재한 배합의 유기무기복합조성물로 제12도에 나타내는 상자의 베이스를 제작했다.

    수지는 노보랙크페놀수지를 사용했다.

    150℃이상에서의 탈수반응을 할 수 있는 무기화합물은 수산화 알루미늄을 사용하였다.

    수지폴리에스터의 함량이 25wt%, 강화재의 함량이 15wt% 그리고 탄산칼슘의 함량이 60wt%의 조성물로 되어 있는 상자의 베이스를 사용했다.

    다음에는 시료를 준비하는 방법에 대해서 설명한다.

    우선 페놀, 홀마린, 산성촉매를 100리터의 반응장치에서 온도 80∼100℃로 약 6시간 반응시켰다.

    그후, 상기 반응장치의 진공탈수를 약 1시간 실행하고, 액체상태의 페놀수지를 얻었다.

    이 액체상태의 페놀수지를 공기중에서 냉각하여, 고체화하고 분쇄하였다.

    분쇄한 페놀수지, 헤키사메티렌테트라민, 카본부랙, 산화알루미늄, 유리섬유, 탄산칼슘을 약 40℃로 유지되는 100리터의 볼밀(ballmill)에 넣어, 10분간 반죽하였다.

    다음에, 이 혼합물을 110℃로 유지되는 롤(roll)로 5분간 반죽하고, 조분쇄기로 5분간, 그 다음에는 미분쇄기로 5분간 분쇄하여, 유기무기복합조성물을 얻었다.

    그 다음에 제12도에 나타내는 상자의 베이스를 제작하였다.

    이와 같이 하여 얻은 상자의 베이스를 사용하여 상기 차단시험을 실시하였다.

    차단시험후, 상자의 베이스의 외관상태의 육안관찰과 각 단자간의 절연저항측정을 실시했다.

    그 결과, 상기 표 5∼6으로부터 명백한 바와 같이 시료 32∼73으로부터 얻어진 본 발명의 유기무기복합조성물로 이루어지는 상자의 베이스는 차단시험후에 육안관찰을 한 바 손상이 거의 없고, 각 단자간의 절연저항치도 0.5㏁이상 나왔으며, 우수하였다.

    다음에 시료 44∼73에 대하여 설명한다.

    다음의 표 7∼9에 설명한 배합의 유기무기복합조성물로 제12도에 표시하는 상자의 베이스를 제작하였다.

    수지는 폴리에스터이었다.

    150℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 무기화합물은 수산화 알루미늄을 사용하였다.

    강화재로서는 유리섬유, 탄산칼슘, 탤크, 왜라스트나이트가 사용되었다.

    비교예로서는 수지폴리에스터의 함량이 25wt%, 강화재유리섬유의 함량이 15wt% 그리고 탄산칼슘의 함량이 15wt%의 조성물로 구성된 상자의 베이스가 사용되었다.

    다음에 시료를 준비하는 방법에 대해서 설명한다.

    우선 불포화폴리에스텔, 스티렌비즈, 스티렌모노머, 유기과산화물이형제(releasing agent), 중점제, 카본브랙, 탄산칼슘 또는 탈크 또는 왜라스트나이트를 40℃로 유지한 혼연기(kneader)에 넣어서 40분간 반죽했다.

    그후 이 혼연물에 유리섬유를 가해서 다시 5분간 반죽했다.

    다음에 혼연기로부터 혼연물을 꺼내서 실온으로 냉각했다.

    그후, 냉각한 혼연물을 폴리에티렌주머니로 밀봉하여 20℃의 항온실에서 72시간 유지하여 이것을 유기무기복합조성물로 했다. 다음에 압축성형으로 제12도에 나타내는 상자의 베이스를 제작했다.

    이와 같이 하여 얻어진 상자의 베이스를 사용해서 상기의 차단시험을 수행했다.

    차단시험후, 상자의 외관상태의 육안관찰하고 각 단자간의 절연저항측정을 실시하였다.

    그 결과, 표 7∼9에서 명백하듯이 본 발명의 시료 44∼73에 의한 유기무기복합조성물로 이루어지는 상자의 베이스는 차단시험후에 육안관찰한 바 손상이 거의 없었으며, 각 단자간의 절연저항측정치도 0.5㏁이상이었고, 우수하였다.

    시료 74∼78에 대하여 다음에 설명한다.

    제8도에 표시한 핸들은 표 10 에 설명한 유기무기복합조성물로 만들어졌다.

    수지는 폴리아세탈이었다.

    200℃ 혹은 그 이상에 있어서 탈수반응을 하는 무기화합물은 칼슘알루미네이트였다.

    강화재로서는 유리섬유가 사용되었다.

    비교예로서는 수지폴리부티렌텔레프타레이트의 함량이 70wt% 그리고 유리섬유의 함량이 30wt%의 조성물로 이루어지는 핸들이 사용되었다.

    다음에 시료를 준비하는 방법에 대해서 설명한다.

    우선, 폴리아세탈 페레트(크기 2.5㎜× 길이 2.5㎜), 칼슘알루미네이트, 유리섬유, 이형제로서 스테이린산염마그네슘(0,2wt%), 안정제(0.4wt%)포르말린을 비닐주머니에 넣어서, 수동으로 충분히 반죽한다.

    이 혼연물을 2축 3중 절삭나사압출기(biaxial triple milling thread extruder)에 넣어 195℃로 30초 반죽한다.

    이 혼연물을 2축 3중 절삭나사압출기로부터 혼연물을 빼내서, 수조(water tank)에서 냉각시키면서 절단하여 유기무기복합조성물의 패러트(pellet)(크기 1.5∼2.5㎜× 길이 2.5㎜)을 얻었다.

    그 다음에 유기무기복합조성물의 패리트로 이루어지는 핸들을 제작하였다.

    이와 같이 얻은 핸들을 차단시험을 하기 위해 회로차단기 위에 설치하였다.

    차단시험후에 상자의 베이스의 외관상태를 육안관찰했고, 절연저항측정을 실시하였다.

    결과는 표 10에서 명백히 나타난 대로 본 발명의 시료 74∼78에서 나오는 유기무기복합조성물로 이루어지는 핸들은 차단시험후 육안관찰한 바, 손상이 없었고, 절연저항측정치는 0.5㏁이상이 나왔으며 시험결과는 우수하였다.

    폴리아세탈 대신 폴리아세탈폴리머합금을 써도 같은 우수한 결과가 나왔다.

    시료 79∼85에 관해서 다음과 같이 설명한다.

    표 11에 기술된 유기무기복합조성물로 제 8 도와 같은 핸들을 만들었다.

    수지는 나일론 6이었다.

    250℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 무기화합물은 수산화마그네슘이었다.

    강화재로서는 유리섬유가 사용되었다.

    비교예로서는 수지폴리부티렌 테레프타레이트 70wt%의 함량과 강화재유리섬유 30wt%의 함량으로 된 조성물로 이루어지는 핸들을 사용했다.

    시료를 준비하는 방법을 이하에 설명한다.

    우선, 나일론 6페러트(크기 2.5㎜× 길이 2.5㎜), 강화재로서 수산화마그네슘, 유리섬유, 이형제로서 스테아린산염마그네슘(0.2wt%), 안정제(0.4wt%)를 비닐에 넣어서 수동으로 완전히 반죽한다.

    이 혼연물을 2축 3중나사절삭압출기에 넣어서 255℃로 30초동안 반죽한다.

    이 혼연물을 2축 3중나사절삭압출기의 구멍으로부터 빼내서 수조로 냉각하면서 절단하여 유기무기복합조성물의 패러트(크기 1.5∼2.5㎜× 길이 2.5㎜)를 얻었다.

    그 다음에 유기무기복합조성물의 패러트로 이루어지는 핸들을 제작하였다.

    이와 같이 얻은 핸들을 차단시험하기 위해 회로차단기 위에 설치하였다.

    차단시험후에 상자의 베이스의 외관상태를 육안관찰했고, 절연저항측정을 실시하였다.

    결과는 표 11에서 명백히 나타난대로 본 발명의 시료 74∼78에서 나오는 유기무기복합조성물로 이루어지는 핸들은 차단시험후, 육안관찰한 바 손상이 거의 없었고, 절연저항측정치는 0.5㏁이상 나왔으며, 시험결과는 우수하였다.

    나일론 대신 폴리브티렌테레프타레이트 나일론 MXD6, 폴리마합금중의 어느 것을 사용해도 우수한 결과가 나왔다.

    시료 86∼96에 관해서 다음과 같이 설명한다.

    표 12에 기술은 유기무기복합조성물로 된 제 8 도와 같은 핸들을 만들었다. 수지는 나일론 46이었다.

    340℃이상에서 탈수반응을 할 수 있는 무기화합물은 칼슘알루미네이트였다. 강화재로서는 유리섬유가 사용되었다.

    비교예로서는 폴리부티렌 테레프타레이트수지 70wt% 함량과 강화재 유리섬유 30wt%의 함량으로 된 조성물로 이루어지는 핸들을 사용하였다.

    이하에 시료를 준비하는 방법에 대해서 설명한다.

    우선, 나일론 46, 페러트(크기 2.5㎜× 길이 2.5㎜), 칼슘알루미네이트, 유리섬유, 이형제로서 스테아린산염마그네슘(0.2wt%), 안정제(0.4wt%)를 비닐주머니에 넣어서, 수동으로 충분히 혼합하였다.

    이 혼연물을 2축 3중나사절삭압출기에 넣어 330℃로 30초 반죽하였다.

    이 혼연물을 2축 3중나사절삭압출기의 구멍으로 빼내서, 수조로 냉각시키면서 절단하여, 유기무기복합조성물의 페러트(크기 1.5∼2.5㎜× 길이 2.5㎜)를 얻었다.

    그 다음에 유기무기복합조성물의 페러트로 이루어지는 핸들을 제작하였다.

    이와 같이 얻은 핸들을 차단시험하기 위하여 차단기위에 설치하였다.

    차단시험후에 상자의 베이스의 외관상태를 육안관찰했고, 절연저항측정을 실시하였다.

    결과는 표 12에서 명백히 나타난 대로 본 발명의 86∼96에서 나오는 유기무기복합조성물로 이루어지는 핸들은 차단시험후 육안관찰을 한 바 손상이 없었고, 절연저항측정치는 0.5㏁이상이 나왔으며 시험결과는 우수하였다.

    폴리아세탈 대신 폴리아세탈폴리머합금을 사용하여 같은 유사한 결과를 얻었다.

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