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耐電弧性優(yōu)良的絕緣物的制作方法

文檔序號:3694571閱讀:304來源:國知局

專利名稱::耐電弧性優(yōu)良的絕緣物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及耐電弧性優(yōu)良的絕緣物,特別涉及適合于在電極與電極之間產(chǎn)生電弧的斷路器等中使用的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物。
背景技術(shù)
:在對電極間噴吹六氟化硫氣體(SF6氣體)來消滅電弧的斷路器、以及通過設(shè)置在電極兩側(cè)的線圈施加磁場,并對消弧柵的區(qū)域吹入六氟化硫氣體來消滅電弧的消弧柵斷路器等在裝置中的電極間產(chǎn)生電弧的設(shè)備中,是在產(chǎn)生的電弧附近設(shè)置絕緣物,保護(hù)裝置的其他部分不受電弧的熱及大量含有紫外線的光損害。以往,作為這樣的遮蔽用的絕緣物,使用沒有填充其他物質(zhì)的含氟樹脂。但是,在使用無填充的含氟樹脂的情況下,由于在斷路時(shí)產(chǎn)生的電弧的熱及大量含有紫外線的光的作用下,不僅在樹脂表面,而且在樹脂內(nèi)部中也生成具有導(dǎo)電性的碳化物,所以有絕緣性能顯著降低的問題。此外,由于發(fā)生因樹脂的內(nèi)部碳化而產(chǎn)生的氣體從內(nèi)部噴出、將含氟樹脂吹飛的現(xiàn)象,所以在樹脂表面上形成顯著的凹凸,有為遮蔽用而設(shè)置的絕緣物的機(jī)械強(qiáng)度大幅降低的問題。進(jìn)而,由于形成在樹脂表面上的凹凸,在噴吹消弧性氣體時(shí),還有氣體的流動(dòng)變差、不能得到充分的冷卻效果的問題。對于這樣的問題,在專利文獻(xiàn)l等中,提出了通過在氟樹脂中填充氮化硼,將來自電弧的光反射而防止向樹脂內(nèi)部進(jìn)入,防止內(nèi)部劣化的技術(shù)。該絕緣物由于填充氮化硼而顏色變得比未填充的白,光的反射率也變高。但是另一方面,因生產(chǎn)批次不同的氮化硼的混合填充、以及在樹脂的燒成時(shí)從氮化硼產(chǎn)生的氣體滯留在氟樹脂中等,有發(fā)生在沒有填充氮化硼的單獨(dú)氟樹脂中不會(huì)發(fā)生的顏色不勻或點(diǎn)狀的變色的情況。這樣的變色部與白色且反射率較高的其他部分相比更容易吸收來自電弧的熱及紫外線光,有可能成為局部劣化的原因。因此,有顯著的顏色不勻或變色部的絕緣物基本上不使用,所以有與不填充氮化硼的情況相比品質(zhì)管理較困難、品質(zhì)管理成本增大、難以提高生產(chǎn)效率的問題。此外,在含氟樹脂中填充了以重量%計(jì)為10%20%的氮化硼的材料作為斷路用的絕緣物目前已廣泛普及,但由于氮化硼具有較高的熱傳導(dǎo)率,所以在含氟樹脂中填充了10%20%氮化硼的情況下,還有含氟樹脂的熱傳導(dǎo)率變高、熱帶來的含氟樹脂的損耗增加的問題。另一方面,在專利文獻(xiàn)2中,提出了添加二硫化鉬MoS2,通過表層吸收電弧的熱及大量含有紫外線的光,防止內(nèi)部劣化的技術(shù)。按照該方法,通過黑色化,能夠?qū)㈩伾粍蚣白兩篌w消除。但是,由于MoS2及作為黑色顏料廣泛使用的碳是導(dǎo)電性物質(zhì),所以即使控制填充量,也有絕緣物的絕緣性能降低、耐電弧性降低的問題。此外,在專利文獻(xiàn)3中,提出了將粒徑為l!im以下的無機(jī)顏料或/及0.51101的有機(jī)顏料添加0.25重量%的技術(shù)。但是,對于樹脂與顏料的組合沒有限制,示出了在需要300。C左右下的燒成的聚四氟乙烯樹脂中填充只具有一百幾十度的耐熱性的有機(jī)顏料、或在30(TC以上的溫度下慢慢變色的群青的方法等,在專利文獻(xiàn)3所示的技術(shù)中,并不能解決作為本發(fā)明要解決的問題之一的顏色不勻及變色的問題。專利文獻(xiàn)1:特公平1-37822號公報(bào)專利文獻(xiàn)2:特開平10-172400號公報(bào)專利文獻(xiàn)3:特公昭62-60783號公報(bào)非專利文獻(xiàn)《色材工學(xué)手冊》(社)色材協(xié)會(huì)編,朝倉書店,1989年如上所述,在以往在斷路器等中使用的絕緣物中,不能防止絕緣性能及耐電弧性能的降低、并且不能防止顏色不勻及變色的發(fā)生。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決上述問題而做出的,目的是提供一種耐電弧性優(yōu)良的絕緣物,該耐電弧性優(yōu)良的絕緣物能夠在確保絕緣性的同時(shí),確保絕緣物的內(nèi)部和外部兩者具有充分的劣化防止性能,進(jìn)而通過防止顏色不勻及局部的變色,實(shí)現(xiàn)了制品品質(zhì)的穩(wěn)定性的提高。為了達(dá)到上述目的,在本發(fā)明的一技術(shù)方案中,耐電弧性優(yōu)良的絕緣物是配置在電極與電極之間產(chǎn)生的電弧附近來使用的絕緣物,其特征在于,在規(guī)定的含氟樹脂中填充有0.51重量%的黑色以外的絕緣性顏料,所述黑色以外的絕緣性顏料具有在所述含氟樹脂的燒成中不會(huì)變色的耐熱性。在本發(fā)明的另一技術(shù)方案中,耐電弧性優(yōu)良的絕緣物是配置在電極與電極之間產(chǎn)生的電弧附近來使用的絕緣物,其特征在于,在規(guī)定的含氟樹脂中填充有0.050.2重量%的黑色的絕緣性顏料,所述黑色的絕緣性顏料具有在所述含氟樹脂的燒成中不會(huì)變色的耐熱性。根據(jù)具有以上特征的絕緣物,通過用微量填充的絕緣性顏料吸收有害光,能夠抑制含氟樹脂的內(nèi)部碳化帶來的絕緣性能的降低,并且也不會(huì)造成熱傳導(dǎo)率變高,所以能夠減少光和熱帶來的含氟樹脂的損耗。此外,通過填充吸收有害光的黑色或其他顏色的顏料,與填充氮化硼而變白的情況相比,也能夠抑制顯著的顏色不勻及局部的變色,所以品質(zhì)管理較容易,能夠降低品質(zhì)管理的成本,能夠提高生產(chǎn)效率。所以,能夠?qū)崿F(xiàn)制品品質(zhì)的穩(wěn)定性的提高。進(jìn)而,由于絕緣性顏料的填充量是微量,所以能夠較高地維持機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明,能夠提供在確保絕緣性的同時(shí)確保絕緣物內(nèi)部和外部兩者具有充分的劣化防止性能,而且通過防止顏色不勻及局部的變色,實(shí)現(xiàn)了制品品質(zhì)的穩(wěn)定性的提高的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物。圖1是表示本發(fā)明的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物的第1實(shí)施方式的構(gòu)成的示意剖視圖。圖2是表示使用黑色以外的絕緣性顏料時(shí)的填充量與平均光吸收率的關(guān)系的圖。圖3是表示本發(fā)明的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物的第2實(shí)施方式的構(gòu)成的示意剖視圖。圖4是表示使用黑色的絕緣性顏料時(shí)的填充量與平均光吸收率的關(guān)系的圖。圖5是對于表3、表4所示的實(shí)施例用圖表顯示500nm550nm的波長范圍中的吸光度面積與噴嘴臨界截面直徑的損耗率的關(guān)系的圖。圖6是對于表3、表4所示的實(shí)施例用圖表顯示500nm550mn的波長范圍中的吸光度面積與重量的損耗率的關(guān)系的圖。圖7是表示表3、表4所示的實(shí)施例的光吸收波譜的圖。圖8是表示表3、表4所示的實(shí)施例的光反射波譜的圖。標(biāo)號說明1含氟樹脂2黑色以外的絕緣性顏料3來自電弧的光4電弧10黑色的絕緣性顏料具體實(shí)施方式以下,參照附圖,對適用本發(fā)明的實(shí)施方式具體地進(jìn)行說明。(1)第1實(shí)施方式(1-1)構(gòu)成本實(shí)施方式的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物如圖1所示,在含氟樹脂1中填充具有在該含氟樹脂的燒成中不會(huì)變色的耐熱性、耐化學(xué)性的黑色以外的絕緣性顏料2而構(gòu)成。(含氟樹脂)作為上述含氟樹脂1,特別優(yōu)選使用聚四氟乙烯樹脂、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物。這是因?yàn)?,聚四氟乙烯樹脂的熔點(diǎn)為約327°C,此外,四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的熔點(diǎn)為約302310。C,它們在含氟樹脂中具有較高的耐熱性。此外,聚四氟乙烯樹脂由于熔融時(shí)的粘度較高,所以具有即使在高溫下熔融也能夠維持原來的形狀的特征。通過發(fā)揮這樣的特性,如果將本實(shí)施方式的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物相對于電弧確保適當(dāng)?shù)木嚯x而配置,則即使受電弧加熱,也能夠防止熱帶來的變形。進(jìn)而,上述聚四氟乙烯樹脂、四氟乙烯-全氟垸基乙烯基醚共聚物由于在加熱分解時(shí)變成構(gòu)成高分子的單元結(jié)構(gòu)分子而氣化,所以具有不殘留碳化物、不易發(fā)生導(dǎo)電性物質(zhì)的生成帶來的絕緣性能降低的優(yōu)點(diǎn)。而且,通過在分解氣化時(shí)消耗大量的能量而發(fā)揮冷卻效果,還能夠得到保護(hù)聚四氟乙烯樹脂、四氟乙烯-全氟垸基乙烯基醚共聚物自身的效果。(黑色以外的絕緣性顏料)填充在上述含氟樹脂1中,并且具有在其燒成工序中不變色的耐熱性、耐化學(xué)性的黑色以外的絕緣性顏料2通過吸收從電弧4產(chǎn)生的光3中的主要與內(nèi)部劣化有關(guān)的波長區(qū)域的光,能夠抑制樹脂內(nèi)部中的碳化物的形成,通過防止因內(nèi)部產(chǎn)生的氣體而含氟樹脂被吹飛的現(xiàn)象,能夠抑制絕緣性能的降低。艮P,在填充有碳那樣的導(dǎo)電性物質(zhì)的情況下,即使填充量是少量的,含氟樹脂1的絕緣電阻也會(huì)降低,接近的電弧容易在填充有導(dǎo)電性物質(zhì)的含氟樹脂1的表面上流動(dòng)等耐電弧性降低。相對于此,在填充有本實(shí)施方式中使用的黑色以外的絕緣性顏料2的情況下,含氟樹脂1的絕緣電阻不降低,結(jié)果能夠得到耐電弧性較高的絕緣材料。此外,作為在本實(shí)施方式中使用的黑色以外的絕緣性顏料2,優(yōu)選使用具有在含氟樹脂1的燒成溫度即30(TC左右的溫度下不變化、不變色的耐熱性,并且具有不被從燒成前的含氟樹脂1產(chǎn)生的含氟氣體侵蝕的耐化學(xué)性的黑色以外的絕緣性顏料2。這是因?yàn)?,在使用不具有耐熱性及耐化學(xué)性的顏料的情況下,在含氟樹脂的燒成時(shí)會(huì)發(fā)生變色或生成碳化物等,與添加了導(dǎo)電性的顏料的情況同樣,會(huì)導(dǎo)致絕緣性能的降低。(黑色以外的絕緣性顏料的具體例)如上所述,為了遮蔽來自電弧的光3、并且減少光吸收帶來的絕緣物的損耗,如后所述那樣使黑色以外的絕緣性顏料2的填充率優(yōu)化、并且調(diào)節(jié)黑色以外的絕緣性顏料2吸收的光的波長區(qū)域是有效的。即可以認(rèn)為,如果主要吸收與內(nèi)部碳化有關(guān)的波長區(qū)域的光,而不吸收其以外的光,則能夠得到可實(shí)現(xiàn)抑制內(nèi)部碳化帶來的絕緣性能降低、和減少光與熱帶來的含氟樹脂1的損耗這兩種效果的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物。根據(jù)這樣的認(rèn)識,本發(fā)明者等反復(fù)進(jìn)行銳意研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過將綠色系顏料或藍(lán)色系顏料單獨(dú)或組合使用,能夠得到抑制內(nèi)部碳化帶來的絕緣性能降低、和減少光與熱帶來的含氟樹脂1的損耗這兩種效果,并且能夠得到不會(huì)產(chǎn)生顏色不勻等的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物。這里所述的綠色系,在芒塞爾標(biāo)色系統(tǒng)的芒塞爾系色相中是指由10個(gè)基本色相中的GY、G、BG構(gòu)成的區(qū)域,此外,所謂的藍(lán)色系,在芒塞爾標(biāo)色系統(tǒng)的芒塞爾系色相中是指由IO個(gè)基本色相中的BG、B、PB構(gòu)成的區(qū)域。具體而言,作為綠色系無機(jī)顏料,優(yōu)選使用以Ti02-CoO-NiO-ZnO類、ZnO-CoO類為主要成分的顏料,作為藍(lán)色系無機(jī)顏料,優(yōu)選地使用以CoO-Al203類、0)0^1203-0203類為主要成分的顏料。這些顏料是耐熱性、耐化學(xué)性優(yōu)良的絕緣性顏料,是即使填充到含氟樹脂l中也不會(huì)在燒成的加熱中變化、變色的物質(zhì)。此外,如上所述,通過有效地吸收與內(nèi)部劣化有關(guān)的光來抑制內(nèi)部碳化,而不吸收除此以外的光,能夠?qū)⒐馀c熱帶來的含氟樹脂1的損耗抑制得較低。此外,通過在后述的填充率范圍內(nèi)進(jìn)行填充,能夠有效地抑制顏色不勻等。(黑色以外的絕緣性顏料的填充率)接著,對黑色以外的絕緣性顏料在含氟樹脂中的填充率進(jìn)行說明。即,在本實(shí)施方式的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物中,從顏色不勻及變色對策的觀點(diǎn)來看,存在足以有效地抑制顏色不勻及變色的顏色的濃度、即最低限的填充率。但是另一方面,如果大量地填充黑色以外的絕緣性顏料2,則來自電弧的光3的吸收量變多,通過將其變換為熱能,會(huì)發(fā)生熱分解、熱劣化。結(jié)果,由含氟樹脂l構(gòu)成的絕緣物的損耗量增加。因而,需要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定添加的顏料的顏色和其量。圖2是表示填充了黑色以外的絕緣性顏料2的含氟樹脂1的平均光吸收率與填充量的典型的關(guān)系的圖。這里所謂的平均光吸收率,是對填充了黑色以外的絕緣性顏料2的含氟樹脂1測量光反射波譜,根據(jù)其光反射波譜計(jì)算光吸收波譜,在測量波長區(qū)域內(nèi)將其吸收率平均后的值。如圖2所示,平均光吸收率在絕緣性顏料2的填充率為0.11重量%的范圍內(nèi)隨著填充率的增加而增加,但即使使填充率比1重量%多也幾乎不變化。如上所述,不必要的光吸收的增加會(huì)成為熱分解、熱劣化的原因,造成使絕緣物自身的損耗量增加。因而,在將黑色以外的絕緣性顏料2填充到含氟樹脂1中時(shí),其填充率設(shè)定為1重量°/。以下就足夠。另一方面,在本發(fā)明者等研究的結(jié)果中,如果使填充率比0.5重量%(平均光吸收率為約70%)少,則不能防止顏色不勻及變色點(diǎn)。因而,在將黑色以外的絕緣性顏料2填充到含氟樹脂1中的情況下,優(yōu)選使填充率為0.5重量%1重量%。(1-2)作用、效果這樣,在本實(shí)施方式中,通過由微量填充在含氟樹脂l中的黑色以外的絕緣性顏料2吸收主要與內(nèi)部劣化有關(guān)的波長區(qū)域的光(有害光),來抑制樹脂內(nèi)部中的碳化物的形成,通過防止因內(nèi)部產(chǎn)生的氣體將含氟樹脂吹飛的現(xiàn)象,能夠抑制絕緣性能的降低。此外,在本實(shí)施方式中使用的黑色以外的絕緣性顏料2由于并不吸收很多與內(nèi)部劣化有關(guān)的波長區(qū)域以外的光,所以因吸收光或熱而產(chǎn)生的來自絕緣物表面的樹脂的分解、氣化、逸散不會(huì)過多,結(jié)果,能夠在抑制內(nèi)部劣化的同時(shí)也抑制作為整體的絕緣物的減少(損耗)。在本實(shí)施方式中,黑色以外的絕緣性顏料2的填充量是微量的,不會(huì)如填充了氮化硼等熱傳導(dǎo)率較高的材料的情況那樣熱傳導(dǎo)率變高,所以能夠減少光和熱帶來的含氟樹脂的損耗。進(jìn)而,由于上述含氟樹脂由均勻分散的黑色以外的絕緣性顏料2均勻地著色,所以能夠抑制在使用氮化硼那樣的白色填充劑時(shí)有時(shí)產(chǎn)生的顏色不勻及變色點(diǎn)等。結(jié)果,在品質(zhì)管理上能夠減少因顏色不勻或變色點(diǎn)的存在而不能實(shí)際使用的絕緣物,所以品質(zhì)管理較容易,能夠降低品質(zhì)管理成本,能夠提高生產(chǎn)效率。因而,能夠?qū)崿F(xiàn)制品品質(zhì)的穩(wěn)定性的提高。進(jìn)而,由于絕緣性顏料的填充量是微量的,所以能夠較高地維持機(jī)械強(qiáng)度。(2)第2實(shí)施方式本實(shí)施方式是使用吸收全波長區(qū)域的光的黑色顏料作為填充到含氟樹脂1中的顏料的實(shí)施方式。在此情況下,也與上述第1實(shí)施方式同樣,通過適當(dāng)?shù)剡x擇其填充率,能夠得到抑制內(nèi)部碳化帶來的絕緣性能降低、和減少光與熱帶來的含氟樹脂1的損耗這兩種效果,并且能夠得到可防止顏色不勻等的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物。(2-1)構(gòu)成本實(shí)施方式的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物如圖3所示,是在含氟樹脂1中填充具有在該含氟樹脂的燒成中不會(huì)變色的耐熱性、耐化學(xué)性,且吸收全波長區(qū)域的光的黑色的絕緣性顏料10而構(gòu)成。另外,作為含氟樹脂,與上述第1實(shí)施方式同樣,優(yōu)選使用聚四氟乙烯樹脂、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物。其理由與上述同樣,所以省略說明。(黑色的絕緣性顏料)作為具有在上述含氟樹脂的燒成中不變色的耐熱性、耐化學(xué)性的黑色絕緣性顏料IO,優(yōu)選將例如以010-0"203類、CoO-Cr20rMn203類、CoO-Fe203-Cr203類、CuO-Fe203-Mn203類為主要成分的顏料單獨(dú)或組合使用。這些顏料是耐熱性、耐化學(xué)性優(yōu)良的絕緣性顏料,通過有效地吸收與內(nèi)部劣化有關(guān)的光,能夠防止劣化。(黑色的絕緣性顏料的填充率)接著,對黑色的絕緣性顏料在含氟樹脂中的填充率進(jìn)行說明。圖4是表示填充了黑色的絕緣性顏料10的含氟樹脂1的平均光吸收率與填充率的典型關(guān)系的圖。這里所謂的平均光吸收率,是對填充了黑色的絕緣性顏料的含氟樹脂1測量光反射波譜、根據(jù)其光反射波譜計(jì)算光吸收波譜、在測量波長區(qū)域內(nèi)將其吸收率平均后的值。如圖4所示,平均光吸收率在黑色絕緣性顏料10的填充率為0.050.2重量%的范圍內(nèi)隨著填充率的增加而增加,但即使使填充率比0.2重量%多也幾乎不變化。如上所述,不必要的光吸收的增加會(huì)成為熱分解、熱劣化的原因,造成使絕緣物自身的損耗量增加。因而,在將黑色的絕緣性顏料10填充到含氟樹脂1中時(shí),使其填充率為0.2重量%以下就足夠。另一方面,在本發(fā)明者等研究的結(jié)果中,如果使填充率比0.05重量%(平均光吸收率為約70%)少,則不能防止顏色不勻及變色點(diǎn)。因而,在將黑色的絕緣性顏料10填充到含氟樹脂1中的情況下,優(yōu)選使填充率為0.05重量%0.2重量%。(2-2)作用、效果這樣,在本實(shí)施方式中使用的黑色的絕緣性顏料10雖然吸收全波長區(qū)域的光,但通過使填充率為0.05重量%0.2重量%的很微小的量,能夠抑制不必要的光吸收,所以能夠防止來自絕緣物表面的樹脂的分解、氣化、逸散,結(jié)果,能夠在抑制內(nèi)部劣化的同時(shí)也抑制作為整體的絕緣物的減少(損耗)。在本實(shí)施方式中,黑色的絕緣性顏料10的填充量是很微量的,不會(huì)如填充了氮化硼等熱傳導(dǎo)率較高的材料的情況那樣熱傳導(dǎo)率變高,所以能夠減少光和熱帶來的含氟樹脂的損耗。此外,由于上述含氟樹脂由均勻分散的黑色絕緣性顏料10均勻地著色,所以能夠抑制在使用氮化硼那樣的白色填充劑時(shí)有時(shí)產(chǎn)生的顏色不勻及變色點(diǎn)等。結(jié)果,在品質(zhì)管理上能夠減少因顏色不勻或變色點(diǎn)的存在而不能實(shí)際使用的絕緣物,所以品質(zhì)管理較容易,能夠降低品質(zhì)管理成本,能夠提高生產(chǎn)效率。因而,能夠?qū)崿F(xiàn)制品品質(zhì)的穩(wěn)定性的提高。進(jìn)而,由于絕緣性顏料的填充量是微量的,所以能夠較高地維持機(jī)械強(qiáng)度。(3)第3實(shí)施方式本實(shí)施方式對填充在含氟樹脂1中的黑色以外的絕緣性顏料2、或者黑色的絕緣性顏料10的粒徑的最佳值進(jìn)行研究。對于上述各種顏料,有在填充了顏料時(shí)遮蓋基底的能力即"遮蓋力"、以及在添加了一定量的顏料時(shí)著色的能力即"著色力"的評價(jià)參數(shù)。該"遮蓋力"是由被顏料粒子的表面反射的光和被顏料吸收的光決定的,反射光與吸收光的量越多,隱藏力越高。此外,隱藏力與顏料粒子的粒徑也有關(guān),己經(jīng)知道,如果粒徑變小,例如粒徑變?yōu)楣獾牟ㄩL的1/2以下,則會(huì)發(fā)生與一般的反射、折射不同的光的散射及衍射現(xiàn)象,所以隱藏力會(huì)顯著降低(參照例如非專利文獻(xiàn)1)。在本發(fā)明中,由于著眼于紫外可見區(qū)域的光,所以該區(qū)域中的光的最長波長為800rnn,為了高效率地吸收該區(qū)域的光,需要至少使絕緣性顏料粒子為400nm(0.4um)以上。另一方面,關(guān)于"著色力",有粒徑越小著色力越強(qiáng)、隨著直徑變大而降低的趨勢。因而,對于粒徑,可以說存在能夠發(fā)揮所需最低限度的著色力的上限。所以對于各種粒徑反復(fù)迸行研究,結(jié)果知道,對于本發(fā)明的絕緣性顏料,如果平均粒徑在0.42"m之間,則能夠得到優(yōu)良的遮蓋性和著色性。此外,可知在將處于該粒徑范圍內(nèi)的綠色系、藍(lán)色系的絕緣性顏料、以及黑色系的絕緣性顏料以上述的填充率填充到含氟樹脂1中的情況下,能夠得到來自電弧的光3中的與內(nèi)部劣化有關(guān)的光的吸收率、和如果吸收則變?yōu)闊崮芏菇^緣物損耗的光的透過率相平衡,不發(fā)生內(nèi)部劣化,并且損耗也較少的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物。此外,由于能夠得到充分的著色,所以可知也能夠防止顏色不勻及變色的出現(xiàn)。(實(shí)施例)以下對具體的實(shí)施例進(jìn)行說明。表1是對填充了各種絕緣性顏料的含氟樹脂檢驗(yàn)體積電阻率及耐電弧性等特性的結(jié)果的表。這里,實(shí)施例1實(shí)施例4是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施例,實(shí)施例1及實(shí)施例2是填充了綠色系的絕緣性顏料的例子,實(shí)施例3是填充了藍(lán)色系的絕緣性顏料的例子,實(shí)施例4是填充了黑色的絕緣性顏料的例子。此外,比較例1是填充了作為導(dǎo)電性物質(zhì)的碳的例子,比較例2是無填充的聚四氟乙烯樹脂(PTFE)。此外,耐電弧性試驗(yàn)遵循JISK6911記載的方法。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>由表1可知,在填充了比較例1所示那樣的導(dǎo)電性物質(zhì)(碳)的情況下,體積電阻率及耐電弧性大幅降低,相對于此,如實(shí)施例1實(shí)施例4那樣,在填充了本發(fā)明的絕緣性無機(jī)顏料的情況下,顯示出體積電阻率較高,耐電弧性也能夠維持與比較例2所示的無填充的四氟乙烯樹脂(PTFE)相同的水平。此外,表2是表示將填充了各種絕緣性顏料的四氟乙烯樹脂(PTFE)暴露于電弧光下時(shí)的內(nèi)部劣化的有無、和此時(shí)的重量損耗量的結(jié)果的表。這里,實(shí)施例11實(shí)施例18是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施例,實(shí)施例11實(shí)施例13是填充了綠色系的絕緣性顏料的例子,實(shí)施例14實(shí)施例15是填充了藍(lán)色系的絕緣性顏料的例子,實(shí)施例16實(shí)施例18是填充了黑色系的絕緣性顏料的例子。此外,比較例11是無填充的四氟乙烯樹脂(PTFE)。此外,"重量損耗量"用設(shè)定比較例ll所示的沒有填充絕緣性顏料的四氟乙烯樹脂(PTFE)的每單位能量的重量損耗量為"100"時(shí)的相對量表示。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>由表2可知,在填充了黑色以外的絕緣性顏料的情況下(實(shí)施例11實(shí)施例15),顯示出如果使填充率為0.5重量%左右,使平均粒徑為0.42um的范圍,則沒有內(nèi)部碳化及隨之產(chǎn)生的四氟乙烯樹脂的腐蝕,能夠使損耗量成為與比較例11所示的沒有填充絕緣性顏料的體系大致相同的程度。另外,在粒徑為"0.01um"較小的實(shí)施例11中,能夠看到內(nèi)部碳化痕跡,在填充率為"1.0"較高的實(shí)施例13中,損耗量為"150"較高。此外,如果比較使用相同的黑色系的絕緣性顏料、使填充率分別為"0.2"、"0.07"的實(shí)施例16及實(shí)施例17的結(jié)果,則實(shí)施例16的損耗量為"250",比較高。由此可知,在填充黑色系絕緣性顏料的情況下,如果使填充率優(yōu)化,則能夠在抑制內(nèi)部碳化的同時(shí)減小損耗量。另一方面,在粒徑為"0.3um"較小的實(shí)施例18中,可以看到內(nèi)部碳化痕跡。由以上的結(jié)果可知,本發(fā)明的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物通過在含氟樹脂中適量填充適當(dāng)?shù)慕^緣性顏料,在抑制電弧光引起的內(nèi)部碳化的同時(shí)不吸收來自電弧的多余的光及熱,由此也能夠抑制絕緣物的損耗量。而且,通過由著色抑制顏色不勻等,能夠防止批次不同的材料的混合或在燒成時(shí)發(fā)生的顏色不勻或局部的變色,能夠提高制品品質(zhì)的穩(wěn)定性。此外,表3是表示用填充了各種絕緣性顏料的四氟乙烯樹脂(PTFE)制作斷路器的消弧室的噴嘴,并檢驗(yàn)實(shí)施斷路試驗(yàn)時(shí)的損耗率的結(jié)果的表。這里,實(shí)施例21實(shí)施例24是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施例,實(shí)施例21是填充了綠色系的絕緣性顏料的例子,實(shí)施例22實(shí)施例23是填充了藍(lán)色系的絕緣性顏料的例子,實(shí)施例24是填充了黑色系的絕緣性顏料的例子。此外,比較例21是填充了作為導(dǎo)電性物質(zhì)的MoS2的例子,比較例22是填充了氧化鋁Al2Cb的例子,比較例23是填充了微量(3%)氮化硼B(yǎng)N的例子,比較例24是無填充的四氟乙烯樹脂(PTFE)。此外,作為"損耗率",將用注入能量分別除噴嘴臨界截面直徑和重量的減少量而求出的值作為損耗率,并用將填充了氮化硼B(yǎng)N的比較例23的損耗率作為"100"時(shí)的相對量來表示。[表3]填充劑顏色填充量損耗率直徑重量實(shí)施例21Ti02-CoO-NiO-ZnO綠色系0.60120畫實(shí)施例22CoO-Al203-Cr203藍(lán)色系0.60J20謂實(shí)施例23CoO-Al203藍(lán)色系0.60160110實(shí)施例24CuO-Cr203黑色系0.1720230比較例21MoS2<0.2300370比較例22Al2037120100比較例23BN3100100比較例24無060110由表3可知,在比較損耗率的情況下,在實(shí)施例21實(shí)施例24中噴嘴臨界截面直徑的損耗率及重量的損耗率與填充了作為導(dǎo)電性物質(zhì)的MoS2的比較例21相比都變得足夠低。特別是,實(shí)施例2123的重量的損耗率變低到與填充了微量(3%)BN的比較例23及非填充的比較例24相同的程度。此外,表4是對表3所示的實(shí)施例21實(shí)施例24檢驗(yàn)400nm700nm的波長范圍中的吸光度面積的結(jié)果的表。此外,圖5、圖6是對表3、表4所示的實(shí)施例21實(shí)施例24分別用圖表顯示500nm550nm的吸光度面積與損耗率(設(shè)比較例23的值為100時(shí)的相對量)的關(guān)系的圖。進(jìn)而,圖7、圖8是分別表示實(shí)施例21實(shí)施例24的光吸收波譜與光反射波譜的圖,圖5、圖6所示的吸光度面積的值是基于圖7所示的光吸收波譜計(jì)算的。200680031249.2說明書第15/15頁[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>由表4、圖5、圖6可知,在損耗率與吸光度面積之間存在一定的相關(guān)。另一方面,如圖7所示,可知400nm450nm的波長范圍中的吸光度的差異對損耗率幾乎沒有影響。因而,通過進(jìn)行將各種絕緣性顏料以各種填充量進(jìn)行填充時(shí)的損耗率的評價(jià)、以及考慮到了對損耗率沒有影響的波長范圍的吸光度面積的評價(jià),能夠使填充的顏料的色相(吸收波長)及顏色的濃度(填充量)最佳化。權(quán)利要求1、一種耐電弧性優(yōu)良的絕緣物,其配置在電極與電極之間產(chǎn)生的電弧附近來使用,其特征在于,在規(guī)定的含氟樹脂中填充有0.5~1重量%的黑色以外的絕緣性顏料,所述黑色以外的絕緣性顏料具有在所述含氟樹脂的燒成中不會(huì)變色的耐熱性。2、一種耐電弧性優(yōu)良的絕緣物,其配置在電極與電極之間產(chǎn)生的電弧附近來使用,其特征在于,在規(guī)定的含氟樹脂中填充有0.050.2重量%的黑色的絕緣性顏料,所述黑色的絕緣性顏料具有在所述含氟樹脂的燒成中不會(huì)變色的耐熱性。3、如權(quán)利要求1或2所述的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物,其特征在于,所述含氟樹脂是聚四氟乙烯樹脂或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物。4、如權(quán)利要求1或3所述的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物,其特征在于,所述黑色以外的絕緣性顏料是將規(guī)定的綠色系的絕緣性顏料或藍(lán)色系的絕緣性顏料單獨(dú)或組合使用的顏料。5、如權(quán)利要求4所述的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物,其特征在于,作為所述綠色系的絕緣性顏料,使用以Ti02-CoO-NiO-ZnO類或ZnO-CoO類為主要成分的顏料。6、如權(quán)利要求4所述的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物,其特征在于,作為所述藍(lán)色系的絕緣性顏料,使用以CoO-Al203類或CoO-Al203-Cr203類為主要成分的顏料。7、如權(quán)利要求2所述的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物,其特征在于,作為所述黑色的絕緣性顏料,將以010-0203類、0)0-0203-]^203類、CoO-Fe203-Cr203類、或者CuO-Fe203-Mn203類之中的任一種為主要成分的顏料單獨(dú)或組合使用。8、如權(quán)利要求1或2所述的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物,其特征在于,所述絕緣性顏料的平均粒徑是0.42um。全文摘要在聚四氟乙烯樹脂或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物等耐熱性優(yōu)良的含氟樹脂中,將具有在該含氟樹脂的燒成中不變色的耐熱性的黑色以外的絕緣性顏料填充0.5~1重量%。作為該黑色以外的絕緣性顏料,將以TiO<sub>2</sub>-CoO-NiO-ZnO類或ZnO-CoO類為主要成分的綠色系的絕緣性顏料、或以CoO-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>或CoO-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>類為主要成分的藍(lán)色系的絕緣性顏料單獨(dú)或組合使用。能夠提供在確保絕緣性的同時(shí)確保絕緣物內(nèi)部和外部兩者具有充分的劣化防止性能,并可防止顏色不勻及局部的變色的耐電弧性優(yōu)良的絕緣物。文檔編號C08K3/22GK101253579SQ200680031249公開日2008年8月27日申請日期2006年8月25日優(yōu)先權(quán)日2005年8月26日發(fā)明者加藤紀(jì)光,平野嘉彥申請人:株式會(huì)社東芝
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