[发明专利]灭弧树脂加工制品以及使用该制品的断路器

说明书

技术领域

本发明涉及一种灭弧树脂加工制品，该制品具有阻燃性，用来消除在 断路器等的电流中断时接触点上产生的电弧，本发明还涉及使用所述制品 的断路器。

背景技术

在断路器等装置中，当可移动接触器的接触点与固定接触器的接触点 打开的时候，其中会通过过载电流或额定电流，在接触点之间会产生电弧。 为了消除这种电弧，通常在产生电弧的部分周围提供灭弧设备，该灭弧设 备装备有灭弧室，所述灭弧室中包括灭弧部件。所述灭弧部件被电弧热解， 通过所述灭弧部件产生的热解气体消除电弧。

现有一些灭弧部件，其主要使用以下树脂材料作为基质树脂：热固性 树脂，例如不饱和聚酯树脂(见日本专利第3098042号)和三聚氰胺树脂(参 见JP-A-2-256110)，以及热塑性树脂，例如聚烯烃树脂、聚酰胺树脂和聚缩 醛树脂(见JP-A-7-302535)。

但是，热固性树脂的问题在于，其在模塑的时候容易产生毛头，因此 其相较于热塑性树脂来说可模塑加工性能较差。另外，在灭弧的时候，灭 弧部件会产生热解气体，因此灭弧设备的内部压力会升高。热固性树脂较硬， 但是容易破碎，耐压强度较差，使用这种热固性树脂难以减小灭弧设备的尺 寸。

热塑性树脂在模塑的时候不易产生毛头，但是其强度、耐压性和耐热 性较差，灭弧部件容易随时间推移而变形或性能降低。包含大量的芳环的 热塑性树脂，例如芳族聚酰胺树脂，具有极佳的强度、耐压性和耐热性， 但是容易在燃烧的时候放出游离碳。出于这个原因，当使用包含大量芳环 的热塑性树脂的时候，灭弧设备有可能会被炭腐蚀，因此问题在于灭弧设 备的绝缘性质会降低。

为了改进灭弧设备的强度、耐压性、耐热性和绝缘性质，人们尝试着 将强化纤维或金属氢氧化物之类的无机纤维加入绝缘性的热塑性树脂或热 固性树脂中(参见日本专利3098042，JP-A-2-256110，JP-A-7-302535， JP-A-8-171847和WO98/36028)。但是，随着无机填料含量的增加，产生的 热解气体的量会减少，会导致灭弧性质降低的问题。

另一方面，JP-A-2003-31063揭示了一种用于电绝缘的树脂模塑制品， 其包含含水的微胶囊作为芯组分，还包含无机填料(包括氧化铝或氢氧化 铝)。

WO2003/044818揭示了一种断路器，其使用通过对热塑性树脂(例如聚 酯或聚酰胺)进行电子束处理制得的树脂加工制品。

JP-A-2003-31063所揭示的用于电绝缘的模塑制品包含含水的微胶囊 作为芯组分，还包含无机填料，所述无机填料包括氧化铝或氢氧化铝。通 过这种设计，当产生电弧，使得树脂模塑制品的表面热解，导致微胶囊碎 裂，内部的水(水蒸气)释放出来，在树脂模塑制品的表面形成游离碳的时 候，游离碳在作为催化剂的氧化铝存在下与水反应，生成一氧化碳或氢气。 由此可以减少游离碳的量，同时灭弧设备的绝缘性质还有可能不易降低。 但是，在JP-A-2003-31063中，没有就尝试抑制由于灭弧的时候产生热解气 体而造成的灭弧设备内部压力升高开展研究，也没有就试图改进灭弧设备 的耐热性和耐压性开展研究。

WO2003/044818通过对热塑性树脂施加电子束辐射，改进了树脂加工 制品的强度、耐热性和耐压性，但是其效果不足。具体来说，电子束辐射中 的电子束透过性可能不足，交联可能无法均匀地进行。另外，在灭弧性质 方面几乎没有改进。另外，无法显著抑制灭弧时由于热解气体的产生而导致 的灭弧设备内部压力的升高，灭弧设备容易由于灭弧的时候内部压力升高 遭到破坏。

近年来，存在一种趋势，即希望断路器中使用的树脂材料的阻燃性不 断提高。为了改进阻燃性，考虑了在灭弧材料中使用阻燃性树脂作为基质 树脂。已知溴化物之类的卤化物对于树脂的阻燃性是很有效的，加入卤化 物的树脂被广泛地用作阻燃性树脂。但是，根据燃烧条件，包含大量卤化 物的阻燃性树脂有可能产生二噁类化合物。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种具有极佳阻燃性的灭弧树脂加工 制品，其中内部压力升高较小，可以产生能够有效消除电流中断时产生的 电弧的热解气体，而且具有能够耐受该情况下的温度升高的耐热性以及能 够耐受内部压力升高的耐压性。

本发明的另一个目的是提供使用灭弧树脂加工制品的断路器。