(57)【要約】      （修正有）【課題】難燃性および耐爆発応力性を有すると共に、耐トラッキング性および耐熱性に優れた電力用開閉器の絶縁バリアを提供する。【解決手段】電力用開閉器１は固定接点２と可動接点３からなる開閉電極７を有し、３相の当該開閉電極７は絶縁バリア４、５により箱上に囲まれた容器に収容されるとともに、容器の外側にも絶縁バリア６が積層されている。当該絶縁バリア４、５、６はポリアミド樹脂（Ａ）１００重量部に対して、トリアジン系化合物（Ｂ）を３〜１４重量部配合してなるポリアミド樹脂組成物よりなる。【選択図】図１
2009070780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミド樹脂（Ａ）１００重量部に対して、トリアジン系化合物（Ｂ）を３〜１４重量部配合してなるポリアミド樹脂組成物よりなることを特徴とする電力用開閉器の絶縁バリア。
【請求項２】
前記トリアジン系化合物（Ｂ）がメラミンシアヌレートである請求項１記載の電力用開閉器の絶縁バリア。
【請求項３】
形状を箱状に成型した請求項１または２記載の電力用開閉器の絶縁バリア。
【請求項４】
請求項１，２または３記載の絶縁バリアに囲まれた内側に開閉電極を設置したことを特徴とする電力用開閉器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力用開閉器の絶縁バリアに関し、さらに詳しくは、難燃性を有し、かつ耐トラッキング性、耐爆発応力性および耐熱性に優れる電力用開閉器の絶縁バリアに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に電力用開閉器は、１つの金属容器に３相分の開閉電極（接点）が隣接して設置される。高電圧下で通電している接点を開放すると、開放した接点間にアーク放電が発生するため、隣り合う接点間のアークの混触を防ぐために隣接する接点間には絶縁バリアと呼ばれる隔壁が設置される。このような絶縁バリアは、高電圧部と金属容器（接地）間においても、電気的に絶縁を確保するために用いられる。
【０００３】
従来、接点開放時に接点間に発生するアーク放電を消滅させるために、６フッ化硫黄ガスを金属容器内に封入していた。しかし、環境問題から６フッ化硫黄ガスの使用を抑制する動きが見られ、空気を絶縁媒体とした気中開閉器が見直されている。しかし、６フッ化硫黄ガスを使用しない場合には、アーク放電の発生時間が長くなる傾向にあるため、絶縁バリアには、アーク放電時に発生する高熱と高エネルギーに対して、より高い耐性（難燃性、耐熱変形性等）を有することが求められている。耐熱性が低いと、内部短絡時に発生する熱で絶縁性が損なわれ、軟化変形して相間の電極に跨った場合には、再送電された時に再短絡を起こし、電力用開閉器としての信頼性を大きく損なうためである。
【０００４】
従来、絶縁バリアを構成する材料としては、例えば特許文献１のようにエポキシ樹脂を用いることが多かった。しかし、エポキシ樹脂は電力用開閉器に求められる仕様の内部短絡時に耐アーク性能と共に、発生する衝撃に耐えうる強度（耐爆発応力性）に欠けるという問題があった。これに対し、耐衝撃性の高い難燃性ＡＢＳ樹脂を用いて絶縁バリアを形成することも考えられるが、難燃性ＡＢＳ樹脂は電力用開閉器の絶縁バリアの性能上に求められる耐トラッキング性および耐熱性が極めて低いという問題があった。
【特許文献１】特開平０６−０７６７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、難燃性および耐爆発応力性を有すると共に、耐トラッキング性および耐熱性に優れた電力用開閉器の絶縁バリアを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電力用開閉器の絶縁バリアは、ポリアミド樹脂（Ａ）１００重量部に対して、トリアジン系化合物（Ｂ）を３〜１４重量部配合してなるポリアミド樹脂組成物よりなることを特徴とするものである。
【０００７】
上記トリアジン系化合物（Ｂ）としては、メラミンシアヌレートが好ましく用いられる。また、電力用開閉器の絶縁バリアの形状は箱状に成型にするとよい。
【０００８】
電力用開閉器は、上記した絶縁バリアに囲まれた内側に開閉電極を設置することにより構成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電力用開閉器の絶縁バリアは、ポリアミド樹脂（Ａ）にトリアジン系化合物（Ｂ）を配合したポリアミド樹脂組成物により形成されているので、難燃性、耐爆発応力性に優れると共に、耐トラッキング性および耐熱性に優れている。また、ハロゲン系難燃剤を含まないため、環境への負荷が小さく、環境配慮型の絶縁バリアを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施形態を参照して具体的に説明する。本発明において「重量」とは「質量」を意味する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態からなる電力用開閉器の絶縁バリアの一例を示す断面図であり、（Ａ）は正面からの断面図、（Ｂ）は側面からの断面図である。
【００１２】
図１（Ａ）（Ｂ）において、電力用開閉器１は、３相の固定接点２および可動接点３からなる開閉電極７を有し、それぞれの開閉電極７を絶縁バリア４，５により箱状に囲まれた容器の内部に収容するように構成されている。また、容器の外側にも絶縁バリア６が、積層されている。
【００１３】
本発明において、絶縁バリアの形状は、各相で発生したアーク電流が隣接の相に流れることを防止し、また電気的絶縁を確保するものであれば、図示の例に限定されるものではなく、各相間をその電極より十分大きい板状成形品で隔壁するものや、電極そのものを箱状の成形品で密閉するものなどが挙げられる。昨今、電力用開閉器の小型化が求められており、絶縁バリア自体をよりコンパクト化する市場ニーズにこたえるためにも、絶縁バリアを箱状とすることがより好ましい。また、接点開極時のアークが各相間で混触しない範囲内および電気的絶縁が確保される範囲内で、絶縁バリアに穴を開けたり、突起をつけたり、また金属等による接地層を設けたりすることもできる。
【００１４】
本発明の絶縁バリアを形成するポリアミド樹脂組成物に使用するポリアミド樹脂（Ａ）としては、アミノ酸、ラクタムあるいはジアミンとジカルボン酸を主たる構成成分とするポリアミドである。その主要構成成分の代表例としては、６−アミノカプロン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸などのアミノ酸、ε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタムなどのラクタム、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，５−ペンタンジアミン、２−メチルペンタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、２，２，４−／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、メタキシレンジアミン、パラキシレンジアミン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１−アミノ−３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタン、２，２−ビス（４−アミノシクロヘキシル）プロパン、ビス（アミノプロピル）ピペラジン、アミノエチルピペラジンなどの脂肪族、脂環族、芳香族のジアミン、およびアジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２−クロロテレフタル酸、２−メチルテレフタル酸、５−メチルイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などの脂肪族、脂環族、芳香族のジカルボン酸が挙げられ、本発明においては、これらの原料から誘導されるナイロンホモポリマーまたはコポリマーを各々単独または混合物の形で用いることができる。
【００１５】
本発明において、特に有用なポリアミド樹脂は、１５０℃以上の融点を有する耐熱性や強度に優れたポリアミド樹脂であり、具体的な例としてはポリカプロアミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリペンタメチレンアジパミド（ナイロン５６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６１２）、ポリウンデカンアミド（ナイロン１１）、ポリドデカンアミド（ナイロン１２）、ポリカプロアミド／ポリヘキサメチレンアジパミドコポリマー（ナイロン６／６６）、ポリカプロアミド／ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー（ナイロン６／６Ｔ）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｉ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／６Ｉ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリドデカンアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／１２）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｔ／６Ｉ）、ポリキシリレンアジパミド（ナイロンＸＤ６）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリ−２−メチルペンタメチレンテレフタルアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／Ｍ５Ｔ）、ポリノメチレンテレフタルアミド（ナイロン９Ｔ）およびこれらの混合物などが挙げられる。とりわけ好適な例としては、難燃性と耐爆発応力性のバランスに優れるナイロン６６である。
【００１６】
本発明において、ポリアミド樹脂の重合度には特に制限がないが、２５℃で測定した相対粘度（９８％硫酸法）としては、耐爆発応力性及び耐熱性の観点から、２．０〜４．５の範囲のものが好ましく、より好ましくは２．２〜４．０、特に好ましくは２．３〜３．５の範囲である。
【００１７】
本発明で用いられるトリアジン系化合物（Ｂ）とは、トリアジン骨格を有する窒素元素を含有する化合物であり、熱可塑性樹脂に配合して難燃性を付与することが可能な難燃剤として知られている化合物である。具体的な例としては、メラミン、メレム、メラム、メロン、およびこれらとシアヌール酸の塩、シアヌール酸、およびこれらの混合物が挙げられる。塩の代表例としては、メラミンシアヌレートが挙げられる。本発明で使用するトリアジン系化合物（Ｂ）としては、耐熱性、ポリアミド樹脂との混合性の良さから、メラミンシアヌレートがとりわけ好ましい。
【００１８】
本発明の絶縁バリアを形成するポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂（Ａ）１００重量部に対して、トリアジン系化合物（Ｂ）を３〜１４重量部配合した構成からなる。トリアジン系化合物（Ｂ）の配合量をこの範囲にすることにより、難燃性、耐トラッキング性、耐爆発応力性を有する樹脂組成物を得ることができる。１４重量部を超える場合には、ポリアミド樹脂組成物の耐爆発応力性及び強度が低下する。トリアジン系化合物（Ｂ）の配合量の下限は、好ましくは４重量部、さらに好ましくは５重量部であり、配合量の上限は好ましくは、１２重量部、さらに好ましくは１０重量部である。
【００１９】
本発明に用いるポリアミド樹脂組成物には、さらに本発明の目的を損なわない範囲で他のポリマー、銅系熱安定剤、ヒンダードフェノール系、リン系、イオウ系などの酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、難燃剤、および染料・顔料を含む着色剤などの通常の添加剤を１種以上添加することができる。
【００２０】
本発明に用いるポリアミド樹脂組成物の製造方法は特に制限はなく、例えば単軸または２軸の押出機やニーダー等の混練機を用いて２２０〜３３０℃の温度で溶融混練する方法等が挙げられる。
【００２１】
本発明の絶縁バリアは、上述したポリアミド樹脂組成物を用いて、射出成形、押出成形で得られた成形品として、又はそれらの成形方法で得られた部品の接着組み立てなど、通常の方法で容易に成形することができ、得られた絶縁バリアは、難燃性を有し、かつ耐トラッキング性、耐爆発応力性および耐熱性に優れる。
【００２２】
特に、本発明の絶縁バリアは、開閉器故障時に発生する内部短絡による爆発応力に対して、割れが発生したとしても形状を保持することができる。より好ましくは、割れが発生せずに形状を保持するとよい。絶縁バリアが爆発応力により細かく破壊すると、破片が内部短絡時に生ずる内部圧力放圧用の隙間から、開閉器の外に飛散物として飛び出し公衆災害をもたらす虞がある。また、耐熱性が高いため、内部短絡時に発生する熱で軟化し相間の電極に跨る事故を防止することができる。
【００２３】
また、本発明の絶縁バリアは、耐トラッキング性が高いため、電力用開閉器の構成部品として、電力供給の信頼性を向上させる。例えば、電力用開閉器の工業規格ＪＩＳ  Ｃ  ４６０５に従い、また、ＵＬ７４６Ａに準処した耐トラッキング試験でｐｌｃ０を実現する。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例を挙げてさらに本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。実施例および比較例に用いた測定方法を以下に示す。
【００２５】
（１）絶縁バリアの成形
図１に示す形状の絶縁バリアを射出成形機：川口鐵工（株）製ＫＸ３６０を用い、シリンダ温度２８０℃で射出成形し、絶縁バリア成形品を得た。得られた絶縁バリアを各特性試験に供した。
【００２６】
（２）難燃性
得られた絶縁バリアから、１２７ｍｍ×１２．７ｍｍ×０．７ｍｍの大きさの試験片を切り出し、ＵＬ９４に基づいて測定した。
【００２７】
（３）耐トラッキング性
得られた絶縁バリアから、６０ｍｍ×６０ｍｍ×３ｍｍの大きさの試験片を切り出し、ＵＬ７４６Ａに準処して測定した。
【００２８】
（４）耐爆発応力性
絶縁バリア内に接点を図１のように配置し、金属製容器に封入、ＪＥＭ  １４２５に基づき、開閉器の耐アーク（内部事故）試験を実施し、絶縁バリアの破壊具合を目視で確認し、耐爆発応力性の指標とした。判断基準は以下の通りである。
◎：破壊が全くない。
○：表面に割れが発生するが、原形は保持する。
△：表面に割れが発生し、部分的に原形を損なう。
×：完全に破壊し、原形をとどめない
【００２９】
（５）耐熱性
得られた絶縁バリアから、１２．７ｍｍ×１２７ｍｍ×６ｍｍの大きさの試験片を切り出し、ＡＳＴＭ  Ｄ６４８に準処して荷重たわみ温度を測定した。荷重は０．４６ＭＰａとした。
【００３０】
実施例１
ポリアミド樹脂（Ａ）として、ポリアミド６６樹脂［東レ（株）製：商品名ＣＭ３００７］１００重量部に、（Ｂ）メラミンシアヌレート［日産化学工業（株）製：商品名ＭＣ４４０］３．１部を２軸押出機（東芝機械社製：ＴＥＭ５８）を用いてシリンダ設定温度２９０℃、スクリュ回転数２００ｒｐｍの条件下ですべてトップフィード（基込めフィード）し、溶融混錬した後、ストランド状のガットを成形し、冷却バスで冷却後、カッターで造粒しペレットを得た。得られたペレットを用い、前記の成形方法で絶縁バリアを成形し、前記の測定方法によって諸特性を調べた。その結果を表１に示す。
【００３１】
実施例２，３
ポリアミド樹脂（Ａ）、（Ｂ）メラミンシアヌレートを表１に示す配合量に変更する以外は実施例１と同様にしてペレットを造粒し、絶縁バリアを得て諸特性を調べた。その結果を表１に示す。
【００３２】
比較例１，２
ポリアミド樹脂（Ａ）、（Ｂ）メラミンシアヌレートを表１に示す配合量に変更する以外は実施例１と同様にしてペレットを造粒し、絶縁バリアを得て諸特性を調べた。その結果を表２に示す。
【００３３】
比較例３
難燃性ＡＢＳ樹脂［東レ（株）製：商品名８２４Ｖ−Ｘ０１］を用い前記の成形方法で絶縁バリアを成形し、前記の測定方法によって諸特性を調べた。その結果を表２に示す。
【００３４】
比較例４
難燃性エポキシ樹脂［ナガセケムテックス（株）製：商品名ＸＮＲ４０１２／ＸＮＨ４０１２］を金型内に注入し、８０℃、１６時間の条件で加熱処理した後、１２０℃、２１時間の条件で加熱硬化し、絶縁バリアを成形し、前記の測定方法によって諸特性を調べた。その結果を表２に示す。
【００３５】
比較例５
（Ａ）ポリアミド６６樹脂［東レ（株）製：商品名ＣＭ３００７］１００重量部に、臭素化ポリスチレン［アルベマール社製：商品名ＨＰ７０１０Ｇ］３０重量部、三酸化アンチモン［日本精鉱（株）製：商品名ＰＡＴＯＸ−ＭＫ］１０重量部を２軸押出機（東芝機械社製：ＴＥＭ５８）を用いてシリンダ設定温度２９０℃、スクリュ回転数２００ｒｐｍの条件下ですべてトップフィード（基込めフィード）し、溶融混錬した後、ストランド状のガットを成形し、冷却バスで冷却後、カッターで造粒しペレットを得た。得られたペレットを用い、前記の成形方法で絶縁バリアを成形し、前記の測定方法によって諸特性を調べた。その結果を表２に示す。
【００３６】
【表１】
2009070780.tif 000003
【００３７】
【表２】
2009070780.tif 000004
【００３８】
実施例１〜３および比較例１〜５より、ポリアミド６６樹脂にメラミンシアヌレートを特定比率で配合してなる樹脂組成物で絶縁バリアを成形することで、難燃性、耐トラッキング性、耐爆発応力性および耐熱性に優れることが確認された。なお、本発明の絶縁バリアは、ハロゲン系難燃剤を含まないため、環境負荷が小さい、環境配慮型の絶縁バリアである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の電力用開閉器の絶縁バリアの実施形態の一例を示し、（Ａ）は正面からの断面図、（Ｂ）は側面からの断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  電力用開閉器
２  固定接点
３  可動接点
４，５，６  電力用開閉器の絶縁バリア
７  開閉電極
【図１】
2009070780.tif 000005