JPH0146808B2 - - Google Patents
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- JPH0146808B2 JPH0146808B2 JP56093482A JP9348281A JPH0146808B2 JP H0146808 B2 JPH0146808 B2 JP H0146808B2 JP 56093482 A JP56093482 A JP 56093482A JP 9348281 A JP9348281 A JP 9348281A JP H0146808 B2 JPH0146808 B2 JP H0146808B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foaming
- sensor
- tape
- thermoplastic resin
- temperature
- Prior art date
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- Expired
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Description
[産業上の利用分野]
本発明は、配電線、配電線と電気機器との接続
部、軸承その他の、異常が発生したとき発熱し易
い個所の検出を容易ならしめるための温度上昇報
知センサに関する。
[従来の技術]
従来、被覆電線に断線が生じた場合、被覆物を
透して該断線個所を検知する簡単な方法がなく、
このため、一般には順次被覆を剥がしながら断線
存在個所を導通テスターを用いて突き止める方法
が用いられている。しかし電流が大きいとか、電
圧が高いとか等の場合には、この作業は危険であ
るだけでなく、煩雑でもある。特に、多数本の配
線が複雑に入り組んでいる場所、事故が夜間に発
生した場合又は配線が高所に在る場合における探
傷の困難は特に著しく、保線業務に従事する者に
とつて悩みの種であつた。尤も、これまでにブレ
ーカーと称する過電流遮断装置も広く利用されて
いるが、これとても現実には過電流が流れた区間
を指示するだけであつて、断線箇所を具体的に指
示する訳ではないから、探傷作業の困難は殆ど軽
減されない。従つて、断線が発生した部位を簡単
に検出させる手段の開発は、配電における重要な
課題であるということができる。
以上述べた配電保守に関する場合以外にも、故
障が外部から検知しにくい場合は他にも多数存在
する。例えば、回転部分を支える軸承内のベアリ
ングが破損したり又は潤滑系に故障を生じたりし
た場合、或は電解槽における電極が異常に消耗し
たり又は冷却水系に故障が起こつたりした場合も
同様である。
[発明が解決しようとする課題]
そこで本発明は、配電線における断線その他、
故障の箇所を外部から検知しにくい場所の発見を
容易化するための手段を提供するのを目的とす
る。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a temperature rise alarm sensor for facilitating the detection of distribution lines, connections between distribution lines and electrical equipment, bearings, and other locations that are likely to generate heat when an abnormality occurs. . [Prior Art] Conventionally, when a break occurs in a covered wire, there is no easy way to detect the break through the covering.
For this reason, a method is generally used in which the coating is sequentially peeled off and the location of the disconnection is identified using a continuity tester. However, when the current is large or the voltage is high, this work is not only dangerous but also complicated. In particular, the difficulty in detecting flaws in locations where many wires are intricately intertwined, when an accident occurs at night, or when the wires are located at a high place is particularly significant, and is a source of worry for those engaged in track maintenance work. It was hot. Of course, overcurrent interrupting devices called breakers have been widely used, but in reality, they only indicate the section where an overcurrent has flowed, and do not specifically indicate the location of the disconnection. Therefore, the difficulty of flaw detection work is hardly alleviated. Therefore, it can be said that the development of a means for easily detecting the location where a disconnection has occurred is an important issue in power distribution. In addition to the cases related to power distribution maintenance described above, there are many other cases in which failures are difficult to detect from the outside. For example, the same applies if the bearings in the bearings that support the rotating parts are damaged or the lubrication system malfunctions, or if the electrodes in the electrolytic cell are abnormally worn out or the cooling water system malfunctions. It is. [Problems to be Solved by the Invention] Therefore, the present invention solves problems such as disconnections in power distribution lines,
The purpose of this invention is to provide a means to facilitate the discovery of locations where failures are difficult to detect from the outside.
(1) 発明の経過
本発明者は、電線が切断に付随する現象につ
いて種々研究を行つた結果、多くの場合、断線
が発生する直前に該個所に強い発熱が起こるこ
と、及びこの発熱は、過電流遮断装置が設置さ
れていても、該装置が作動する以前に不良な電
線の接続部又は被覆部分に発生することを知つ
た。
そこで、この発熱現象を視認させる方法につ
き更に検討及び実験を進めた結果、発熱報知材
料として特定の発泡性材料を採択することを着
想し、遂に本発明に到達した。
(2) 以上の知見に基づき、本発明に係る温度上昇
報知センサは、熱可塑性樹脂と発泡剤とチタン
酸カリウム繊維とを含むことを特徴とする。
以下、発明の構成及び関連事項につき項分けし
て説明する。
(3) 熱可塑性樹脂
以上の構成において、「熱可塑性樹脂」は目
的とする指示温度附近で溶融又は軟化する性質
を有するものであればその種類を問わないが、
電気に対する絶縁性、強度成形性、対老化性及
び自己融着性などの諸点を考慮すると、ポリエ
チレン若しくはエチレン共重合体(例えばエチ
レンと酢酸ビニル、塩化ビニル又はアクリル酸
エステルとの共重合体)又はエチレン・プロピ
レン・ジエン三元共重合体(EPDM)とブチ
ルゴム又はポリイソブチレンとの配合物が最適
である。特にチーグラー・ナツタ触媒を用いて
作られたアイソタクチツクポリエチレンは、結
晶性に富むためシヤープな溶融特性を示す。し
かしその他の熱可塑性樹脂も同様に用いられる
ことができ、具体的な例を挙げれば、例えば以
下のものがある。
酢酸ビニル樹脂、スチレン樹脂、塩化ビニル
樹脂などのビニル系樹脂、塩化ビニリデン樹脂
及びこれらの共重合体、アクリル樹脂、メタア
クリル樹脂及びこれらの共重合体、アクリロニ
トリルとアクリル酸若しくはメタアクリル酸エ
ステルとの二元又は三元共重合体、酢酸ビニル
とアクリル酸若しくはメタアクリル酸エステル
との二元又は三元共重合体、スチレンとアクリ
ル酸若しくはメタアクリル酸エステルとの二元
又は三元共重合体などのビニル化合物とアクリ
ル化合物とからなる共重合体、ポリプロピレン
樹脂又はポリブチレン樹脂などのポリオレフイ
ン樹脂又は各種オレフイン類の共重合体、塩化
ビニリデン樹脂、ビニルブチラール樹脂、ポリ
ビニルピロリドン又はこれらのブレンド、ポリ
アミド、シリコン樹脂、メチルセルローズ、エ
チルセルローズなどのアルキルセルローズ類、
カルボキシメチルセルロース、リン酸セルロー
スなどの変性セルロース類、天然ゴム又は合成
ゴム、及び以上のブレンド。
(4) 発泡剤
次に発泡剤としては、外気温度で安定で、か
つ一定の温度で発泡する性質を有するものであ
れば全て使用できる。これには、熱に遭つて分
解しガスを発生する熱分解型発泡剤と、熱溶融
性の外皮中にガスを閉じこめたマイクロバルー
ン型発泡剤と、ガス又は気化性溶媒を吸着した
微小熱可塑性樹脂粒子からなる吸着型発泡剤及
びイソシアネート化合物のイソシアネート基が
熱分解性の基でブロツクされている反応型発泡
剤などがある。
第一番目の熱分解型発泡剤としては、例えば
炭酸アンモニウム(分解温度(以下同じ)58
℃)、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル
(85〜90℃)、アゾヘキサヒドロベンゾニトリル
(103〜104℃)、アゾジカルボン酸アミド(190
〜230℃)、ジアゾアミノベンゼン(90〜100
℃)、ベンゼンスルホヒドラジド(90〜100℃)、
P−トルエンスルホニルヒドラジド(110℃)、
ジフエニルスルホン−3,3′−ジスルホヒドラ
ジド(148℃)、ジフエニルオキシド−4,4′−
ジスルホヒドラジド(150℃)、N,N′−ジニ
トロソペンタメチレンテトラミン(160〜200
℃)、N,N′−ジニトロソ−N,N′−ジメチル
テレフタルアミド(105℃)、テレフタルアジド
(90〜110℃)などが例示できる。
但し、上記分解型発泡剤の熱分解温度は、適
当な分解助剤の添加により大幅に変化せしめう
る。例えば、アゾジカルボン酸アミドにシユウ
酸又は酢酸亜鉛を併用すると分解点は夫々100
〜150℃又は120〜130℃に低下する。また塩化
ビニル樹脂用の安定剤も本品の分解温度を20〜
30℃低下させる。更に、N,N′−ジニトロソ
ペンタメチレンテトラミン(DNPT)の分解
温度はサリチル酸や尿素の添加により200℃〜
70℃の広範囲に亘つて調節されうる。
第二番目のマイクロバルーン型発泡剤として
は、例えばポリ塩化ビニリデンなどのガスバリ
ヤー性の高い材料からできた微小中空体中にプ
ロパン、ブタン、ペンタンなどのガス又は易気
化性液体を封じこめたものがある。これらのバ
ルーン型発泡剤は、普通100〜110℃で発泡し、
有機溶媒や水に安定であるので発明目的上好適
である。
第三番目の吸着型発泡剤としては、例えばポ
リスチレン、ポリ塩化ビニルなどの微粒子に炭
酸ガス、ブタン、ペンタン、三塩化フツ化メタ
ンなどの気体又は液体を吸着させたものであ
る。この系統の発泡剤の応用は、主材である熱
可塑性樹脂の種類により制限を受けるけれど
も、安価であり、かつ発泡効率も優れている。
最後の反応型発泡剤は、例えばトリレンジイ
ソシアネート、キシリレンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフエニル
メタン−4,4′−ジイソシアネート、1,5−
ナフタレンジイソシアネートなどのイソシアネ
ート化合物の活性イソシアネート基をエタノー
ル、フエノール、m−クレゾール、o−ニトロ
フエノール、ε−カプロラクタム、ベンゼンジ
チオール、エチルマロネートなどのマスキング
剤を用いてマスクしたものである。マスキング
剤が熱により離脱すると、空気中の水分により
尿素結合が生じ、この際生成する炭酸ガスが発
泡剤として作用する。
(5) チタン酸カルシウム
本発明者は、上の熱可塑性樹脂、発泡剤に加
え、更にチタン酸カリウムの短繊維を配合する
と、一層好ましい結果の得られることを見出し
た。即ち、チタン酸カリウムの短繊維が共存す
ると、熱可塑性樹脂と発泡剤のみからなる配合
物の脆さが大幅に改善され、例えばこれをテー
プ状又は塗膜の形で電線の接続部、裸電線又は
被覆電線等に適用した場合、該部分の屈曲によ
る亀裂の発生が防止される他、殊に本繊維の持
つ優れた赤外線反射効果のため、組成物の太陽
光による温度上昇が抑制され、このため、夏季
の強烈な直射光を受けた場合でも、温度上昇に
よる誤発泡が完全に防止される。なお、本繊維
の配合は、成形物の寸法安定性等を向上させる
のにも有効である。
チタン酸カリウム短繊維は、一般式K2O
(TiO2)n(n=2〜8)、平均繊維長5〜70μ、
平均繊維径0.1〜0.7μのものが好適である。
本発明センサに対する本繊維の適当な配合量
は、種々の条件により変化するので一義的に定
めることはできないが、概ね熱可塑性樹脂と定
温発泡性材料の合計量100部(重量)に対し20
部(重量)以内であるのが適当である。本繊維
の添加量が上限値を著しく上廻ると、配合物が
却つて脆化する。
(6) センサの調製
本発明のセンサにおいては、発泡温度が指示
温度を意味するので、本温度はできるだけ狭い
範囲内に在るのが好ましい。一般に、熱分解型
の発泡剤は、後述する配合物調製用の溶媒中に
溶けて発泡性を失う場合があるので、この場合
には、予め発泡剤粒子の表面に適当なコーテイ
ングを施し、該溶媒に対する不溶化処置を施す
必要があるが、一般的に言つて、有機溶媒は熱
分解型発泡剤の発泡性を低下させ易い。但し、
溶媒として水を用いたときは、鉱物油、液状油
脂等の中へ発泡剤の粉末を分散後、水系溶媒中
に乳化、分散させることにより、、比較的安定
な定温発泡性配合物を調製しうる。
熱可塑性樹脂の可塑化温度と発泡剤の発泡開
始温度との差が充分にあれば、軟化した熱可塑
性材料中に発泡剤とチタン酸カリウム繊維とを
練りこめば最も簡単に発明センサの原となる配
合物が得られる。しかし普通の熱可塑性プラス
チツクスの融点(一次転移温度、Tm)は150
℃以上であるので、この方法は特別の場合以外
には適用できない。従つて、普通には、(a)熱可
塑性樹脂としてゴム的性質を有する樹脂(例え
ばEPDM)を用いるか若しくは該樹脂中に生
ゴムを混ぜたものに発泡剤及びチタン酸カリウ
ム繊維を配合して低温で押し出し加工するか、
(b)熱可塑性樹脂を溶媒に溶かし、発泡剤及びチ
タン酸カリウム繊維を配合して展延後、溶媒を
蒸発させるか、又は(c)熱可塑性樹脂の単量体を
低温で乳化重合後、これに発泡剤及びチタン酸
カリウム繊維を混ぜてから展延、硬化させるか
のいずれかの手段が採用される。方法(a)では少
量の加硫剤及び加硫促進剤を加えることによ
り、自己融着性に富むテープ状成形物が得られ
る。但し、押し出しに際しバルーン型発泡剤を
破壊しないよう注意しなければならない。方法
(b)の場合は、前述の如く添加される分解型発泡
剤の性能を低下させないための考慮が必要であ
る。バルーン型発泡剤では、殻膜が溶媒に溶解
又は膨潤しない限り安全である。方法(c)は反応
型発泡剤以外の発泡性材料に適用できる。媒体
の蒸発により得られた皮膜は、剥ぎ取られた
後、一定寸法に裁断される。なお、この方法に
よると、溶媒の蒸発前の配合物は液状であるの
で、本発明センサを塗料の形で応用したいとき
最適である。酢酸ビニルとアクリル酸エステル
類又はマレイン酸ジブチルなどとのコポリマー
又は各種アクリルモノマー又はそれと少量のビ
ニルモノマーとから得られた共重合ラテツクス
に発泡性材料を混ぜたものは、特に優れた定温
発泡性塗膜を形成する。
本発明に係るセンサ用配合物中における発泡
剤の比率は厳密なものではないが、発泡剤が少
な過ぎれば、当然充分な発泡が起こらないた
め、肉眼による発泡現象の発見が困難となる。
一方、発泡剤の含有率が高過ぎれば、センサと
して利用されるテープ及び塗膜の機械的強度や
接着性を低下させる傾向がある。このため、通
常は熱可塑性樹脂と発泡剤の重量比(乾物重量
比)を45:5〜30:20の範囲内で選択するのが
よい。
(7) その他の添加剤
本発明におけるセンサ用配合物は、所望によ
り、更にその他の添加物、例えば顔料、老化防
止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加硫剤、加
硫促進剤、防腐剤、充填剤及び増粘剤などを含
有しうる。
(8) その他の形態
本発明におけるセンサ用配合物は、前述した
a〜cのいずれかの方法でシート状又は塗料状
に形成できるが、その他、該配合物を液状又は
溶融状態でガラス布、綿布、合成繊維布、不織
布等の布帛状基材中に含浸させ、この含浸物を
テープ状に裁断後、その一面に粘着剤を塗布し
てもよい。このように布帛テープに担持された
センサは、屈曲性に富む特徴を有する。
(9) 用途
熱可塑性樹脂と発泡性材料とチタン酸カリウ
ム繊維とを主とする配合物をテープ又は塗料状
に形成したものを、電線、電線と電気機器又は
ブレーカーとの接続部に巻きつけ又は塗布して
おくと、過電流に伴う発熱に因り本テープ又は
塗膜内の発泡剤が発泡、膨張して外観を変化さ
せるので、直ちに故障部分を目視的に検知する
ことができる。また、上のテープや塗料を軸承
部分の外側に貼着若しくは捲回又は塗布してお
くと、ベアリングの破損又は潤滑油の供給不足
などに因り摩擦発熱を生じたときも、本テープ
又は塗膜内の発泡剤が膨張して来るので、早期
に異常を発見することができる。このため、焼
損などの大きな故障に至らぬ以前に修理するこ
とができる。以上の他、本発明センサが熱によ
り発泡するという性質は、複雑な電子回路にお
ける抵抗、コンデンサー、整流素子などの故障
発見に威力を発揮する。
[作用]
本発明センサは、これをテープ又は塗膜等の形
で、予め電線や電線接続部、回転機器の軸受部、
電子部品等の対象部位に適用しておくという簡便
な使用法により、熱の発生を伴う異常が発生した
部位を、発泡現象により不可逆的に表示する。従
つて、異常の発生した電線や電線接続部の探傷、
回転機器、電子部品等における異常の修理、予
知、保守の省力化などに多大の便益を与えるのみ
ならず、労働災害の予防にも貢献しうる。
[実施例]
以下実施例を掲げ発明実施の態様を述べるが、
例示は単なる説明であつて、発明範囲の内包・外
延を限るためのものではない。
実施例 1
エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体30
重量部(以下同じ)、ブチルゴム70部、マイクロ
パールF−30(ブタンガス内包マイクロバルーン
の商品名)15部及びチタン酸カリ短繊維15部をニ
ーダーで混練してよく混合後、ロールを通過させ
て厚さ0.6mmのシート状に圧延し、更にこのシー
トを幅40mmのテープ状に裁断した。
自己融着テープとして評価するため、上記テー
プを100〜200%に延伸しながら10m/mのガラス
棒に巻きつけてテープ捲回体を作り、24時間放置
後、本捲回体に亀裂の有無を観察した結果、亀裂
の発生は認められず、重複回旋層での剥離も認め
られなかつた。
次に上のガラス棒内にニクロム線を挿入して通
電したところ、その表面温度100〜150℃に達した
とき捲回物は発泡を始め、不規則な線状発泡体を
形成した。この発泡体は通電を停止しても収縮せ
ず、その体積膨脹率は約900%であつた。
実施例 2
ポリビニルブチラール20部、イソプロピルアル
コール60部、n−ブチルアルコール20部、チタン
酸カリウム短繊維5部、マイクロパール(上掲)
10部及び粘度付与剤15部を40℃に加温し、プロペ
ラ式撹拌機で2時間撹拌、混合後、3本ロールを
用いて混練し、均一な配合物を得た。この配合物
を、離型紙上にコーテイング後、乾燥し、厚さ約
0.2mmのシート状成形物を得た。この成形物(セ
ンサ)をテープ状に裁断後、模擬的に結線不良状
態とした架空電線の接続部分と被覆表面に巻きつ
け、250Aの電線を流したところ、接続部の温度
は170℃まで上がり、テープは不規則な発泡を示
した。一方、被覆部の表面温度は85℃を示し、巻
きつけられたテープは、凹凸のある厚さ約2mmの
発泡体となつていた。
実施例 3
乳化重合法で作られたエチレン・酢酸ビニル共
重合体のエマルジヨン(固形分約50%)80部、マ
イクロパール(上掲)10部及び粘度付与剤10部を
プロペラ撹拌機で均一に分散させた後、離型紙上
に均一に展延後乾燥し、厚さ約0.2mmのシートを
得た。このシートの表面に粘着剤を塗布し、離型
紙が付着したまま捲回してテープとした。
このテープを、模擬的に回転抵抗を増大させた
回転軸の軸承部分に貼り付け、一昼夜運転したと
ころ、該軸承部分の温度は130℃になり、貼り付
けたテープが発泡していたことから該軸承部分が
発熱していることが確認された。しかし回転軸は
依然回転を続けており、早期修理の必要性を警告
していた。
(1) Progress of the invention As a result of conducting various studies on the phenomena accompanying the breakage of electric wires, the inventor found that in many cases, a strong heat generation occurs at the point immediately before the breakage occurs, and that this heat generation is caused by: It has been found that even if an overcurrent interrupting device is installed, an overcurrent can occur at a defective wire connection or coating before the overcurrent interrupting device is activated. Therefore, as a result of further studies and experiments on a method for visualizing this heat generation phenomenon, we came up with the idea of adopting a specific foamable material as a heat generation alarm material, and finally arrived at the present invention. (2) Based on the above findings, the temperature increase notification sensor according to the present invention is characterized by containing a thermoplastic resin, a foaming agent, and potassium titanate fibers. Hereinafter, the structure of the invention and related matters will be explained in sections. (3) Thermoplastic resin In the above configuration, the "thermoplastic resin" can be any type as long as it has the property of melting or softening near the intended designated temperature;
Considering various points such as electrical insulation, strength and formability, aging resistance, and self-fusion properties, polyethylene or ethylene copolymers (for example, copolymers of ethylene and vinyl acetate, vinyl chloride, or acrylic ester) or Blends of ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM) and butyl rubber or polyisobutylene are optimal. In particular, isotactic polyethylene made using a Ziegler-Natsuta catalyst exhibits sharp melting characteristics due to its high crystallinity. However, other thermoplastic resins can be used as well, and specific examples include the following. Vinyl resins such as vinyl acetate resins, styrene resins, and vinyl chloride resins, vinylidene chloride resins and copolymers thereof, acrylic resins, methacrylic resins and copolymers thereof, and combinations of acrylonitrile and acrylic acid or methacrylic acid esters. Binary or ternary copolymers, binary or ternary copolymers of vinyl acetate and acrylic acid or methacrylic ester, binary or ternary copolymers of styrene and acrylic acid or methacrylic ester, etc. Copolymers of vinyl compounds and acrylic compounds, polyolefin resins such as polypropylene resins or polybutylene resins, or copolymers of various olefins, vinylidene chloride resins, vinyl butyral resins, polyvinylpyrrolidone or blends thereof, polyamides, silicone resins , alkylcelluloses such as methylcellulose and ethylcellulose,
Modified celluloses such as carboxymethylcellulose and cellulose phosphate, natural or synthetic rubber, and blends of the above. (4) Foaming agent Next, as the foaming agent, any foaming agent can be used as long as it is stable at ambient temperature and has the property of foaming at a constant temperature. These include pyrolytic foaming agents that decompose and generate gas when exposed to heat, microballoon foaming agents that trap gas in a thermofusible shell, and microscopic thermoplastic foaming agents that adsorb gas or vaporizable solvents. There are adsorption blowing agents made of resin particles and reactive blowing agents in which the isocyanate group of an isocyanate compound is blocked with a thermally decomposable group. The first pyrolytic blowing agent is, for example, ammonium carbonate (decomposition temperature (decomposition temperature) 58
°C), 2,2'-azobisisobutyronitrile (85-90 °C), azohexahydrobenzonitrile (103-104 °C), azodicarboxylic acid amide (190 °C)
~230℃), diazoaminobenzene (90~100
°C), benzene sulfohydrazide (90-100 °C),
P-toluenesulfonyl hydrazide (110°C),
Diphenyl sulfone-3,3'-disulfohydrazide (148℃), diphenyl oxide-4,4'-
Disulfohydrazide (150℃), N,N'-dinitrosopentamethylenetetramine (160-200℃)
C), N,N'-dinitroso-N,N'-dimethylterephthalamide (105C), and terephthalazide (90 to 110C). However, the thermal decomposition temperature of the above-mentioned decomposable blowing agent can be changed significantly by adding a suitable decomposition aid. For example, when oxalic acid or zinc acetate is used in combination with azodicarboxylic acid amide, the decomposition point is 100
~150℃ or 120-130℃. In addition, stabilizers for vinyl chloride resin can lower the decomposition temperature of this product to 20~20°C.
Reduce temperature by 30℃. Furthermore, the decomposition temperature of N,N'-dinitrosopentamethylenetetramine (DNPT) can be increased from 200℃ by adding salicylic acid or urea.
It can be adjusted over a wide range of 70°C. The second microballoon foaming agent is one in which a gas or easily vaporized liquid such as propane, butane, or pentane is sealed in a microscopic hollow body made of a material with high gas barrier properties such as polyvinylidene chloride. There is. These balloon-type foaming agents usually foam at 100-110℃,
Since it is stable in organic solvents and water, it is suitable for the purpose of the invention. The third adsorption type blowing agent is, for example, one in which a gas or liquid such as carbon dioxide gas, butane, pentane, or trichlorofluoromethane is adsorbed onto fine particles of polystyrene, polyvinyl chloride, or the like. Although the application of this type of foaming agent is limited by the type of thermoplastic resin that is the main material, it is inexpensive and has excellent foaming efficiency. The last reactive blowing agent is, for example, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate,
Hexamethylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 1,5-
The active isocyanate group of an isocyanate compound such as naphthalene diisocyanate is masked using a masking agent such as ethanol, phenol, m-cresol, o-nitrophenol, ε-caprolactam, benzenedithiol, or ethylmalonate. When the masking agent is removed by heat, urea bonds are formed due to moisture in the air, and the carbon dioxide gas produced at this time acts as a blowing agent. (5) Calcium titanate The present inventor has found that even more preferable results can be obtained by blending short fibers of potassium titanate in addition to the above thermoplastic resin and blowing agent. In other words, when short fibers of potassium titanate coexist, the brittleness of a compound consisting only of a thermoplastic resin and a blowing agent is greatly improved. Or when applied to covered electric wires, etc., it prevents the occurrence of cracks due to bending of the part, and in particular, the excellent infrared reflection effect of this fiber suppresses the temperature rise of the composition due to sunlight. Therefore, even when exposed to intense direct sunlight in the summer, erroneous foaming due to temperature rise is completely prevented. Incidentally, the blending of this fiber is also effective in improving the dimensional stability, etc. of molded articles. Potassium titanate short fiber has the general formula K2O
( TiO2 )n (n=2-8), average fiber length 5-70μ,
A fiber having an average fiber diameter of 0.1 to 0.7μ is suitable. The appropriate blending amount of this fiber for the sensor of the present invention cannot be unambiguously determined because it changes depending on various conditions, but it is generally 20 parts (by weight) for the total amount of thermoplastic resin and constant temperature foamable material.
It is appropriate that the amount is within 1 part (weight). If the amount of the present fiber added significantly exceeds the upper limit, the blend will become brittle. (6) Preparation of sensor In the sensor of the present invention, since the foaming temperature means the indicated temperature, it is preferable that this temperature is within the narrowest possible range. Generally, thermally decomposable blowing agents may dissolve in the solvent for preparing the formulation described below and lose their foaming properties. Although it is necessary to perform insolubilization treatment on the solvent, generally speaking, organic solvents tend to reduce the foaming properties of the thermally decomposable foaming agent. however,
When water is used as a solvent, a relatively stable constant-temperature foaming compound can be prepared by dispersing foaming agent powder in mineral oil, liquid oil, etc., and then emulsifying and dispersing it in an aqueous solvent. sell. If there is a sufficient difference between the plasticizing temperature of the thermoplastic resin and the foaming start temperature of the blowing agent, then kneading the blowing agent and potassium titanate fibers into the softened thermoplastic material will be the easiest way to create the sensor of the invention. A formulation is obtained. However, the melting point (first transition temperature, Tm) of ordinary thermoplastics is 150
℃ or higher, this method cannot be applied except in special cases. Therefore, usually (a) a resin with rubber-like properties (for example, EPDM) is used as the thermoplastic resin, or a foaming agent and potassium titanate fiber are added to the resin mixed with raw rubber, and the resin is heated at a low temperature. Extrude with or
(b) Dissolving the thermoplastic resin in a solvent, blending a blowing agent and potassium titanate fibers and spreading the mixture, and then evaporating the solvent; or (c) emulsion polymerizing the monomer of the thermoplastic resin at a low temperature; One of the methods employed is to mix a foaming agent and potassium titanate fibers with the mixture, and then spread and harden the mixture. In method (a), by adding a small amount of a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator, a tape-shaped molded product with excellent self-bonding properties can be obtained. However, care must be taken not to destroy the balloon-type foaming agent during extrusion. Method
In the case of (b), consideration must be given to avoid deteriorating the performance of the decomposable blowing agent added as described above. Balloon blowing agents are safe as long as the shell membrane does not dissolve or swell in the solvent. Method (c) can be applied to foamable materials other than reactive blowing agents. The film obtained by evaporation of the medium is peeled off and then cut to a certain size. In addition, according to this method, since the compound before evaporation of the solvent is in a liquid state, it is most suitable when it is desired to apply the sensor of the present invention in the form of a paint. Copolymers of vinyl acetate and acrylic esters or dibutyl maleate, various acrylic monomers, or copolymer latexes obtained from acrylic monomers and small amounts of vinyl monomers mixed with foaming materials are particularly excellent constant-temperature foaming coatings. Forms a film. Although the ratio of the blowing agent in the sensor formulation according to the present invention is not critical, if the blowing agent is too small, sufficient foaming will not occur, making it difficult to detect the foaming phenomenon with the naked eye.
On the other hand, if the content of the foaming agent is too high, it tends to reduce the mechanical strength and adhesiveness of the tape and coating used as a sensor. For this reason, it is usually preferable to select the weight ratio (dry weight ratio) of the thermoplastic resin and the blowing agent within the range of 45:5 to 30:20. (7) Other additives The sensor formulation of the present invention may further contain other additives, such as pigments, anti-aging agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, and preservatives, as desired. It may contain agents, fillers, thickeners, and the like. (8) Other forms The sensor composition of the present invention can be formed into a sheet or paint by any of the methods a to c described above. It may be impregnated into a fabric-like base material such as cotton cloth, synthetic fiber cloth, or nonwoven fabric, and after cutting the impregnated material into a tape shape, an adhesive may be applied to one side of the impregnated material. The sensor supported on the fabric tape in this manner has a characteristic of being highly flexible. (9) Applications A tape or paint made from a mixture of thermoplastic resin, foamable material, and potassium titanate fibers can be wrapped around electric wires, connections between electric wires and electrical equipment, or breakers. When applied, the foaming agent in the tape or coating foams and expands due to the heat generated by the overcurrent, changing its appearance, making it possible to immediately visually detect a malfunctioning part. In addition, if the above tape or paint is pasted, wrapped, or painted on the outside of the bearing part, this tape or paint film will be used even if frictional heat generation occurs due to damage to the bearing or insufficient supply of lubricant. As the foaming agent inside expands, abnormalities can be detected early. Therefore, repairs can be made before a major failure such as burnout occurs. In addition to the above, the property that the sensor of the present invention foams due to heat is effective in finding faults in resistors, capacitors, rectifying elements, etc. in complex electronic circuits. [Function] The sensor of the present invention can be applied in advance to electric wires, electric wire connections, bearings of rotating equipment, etc. in the form of tapes or coatings.
By simply applying it to a target part of an electronic component, etc., the part where an abnormality accompanied by heat generation has occurred can be irreversibly displayed through a bubbling phenomenon. Therefore, flaw detection of abnormal wires and wire connections,
This not only provides great benefits in repairing and predicting abnormalities in rotating equipment, electronic components, and saving labor in maintenance, but also contributes to the prevention of industrial accidents. [Example] Below, examples are given to describe the mode of carrying out the invention.
The examples are merely illustrative and are not intended to limit the scope of the invention. Example 1 Ethylene-propylene-diene terpolymer 30
Parts by weight (the same applies hereinafter), 70 parts of butyl rubber, 15 parts of Micropearl F-30 (trade name for butane gas-containing microballoons), and 15 parts of potassium titanate short fibers are kneaded in a kneader, mixed well, and passed through a roll. It was rolled into a sheet with a thickness of 0.6 mm, and this sheet was further cut into a tape with a width of 40 mm. In order to evaluate it as a self-bonding tape, the above tape was stretched 100-200% and wound around a 10m/m glass rod to form a tape roll, and after being left for 24 hours, the roll was checked for cracks. As a result of observation, no cracks were observed, and no peeling was observed in the overlapping convoluted layer. Next, a nichrome wire was inserted into the upper glass rod and electricity was applied. When the surface temperature reached 100 to 150°C, the wound material began to foam, forming an irregular linear foam. This foam did not shrink even when the electricity was turned off, and its volumetric expansion rate was about 900%. Example 2 20 parts of polyvinyl butyral, 60 parts of isopropyl alcohol, 20 parts of n-butyl alcohol, 5 parts of potassium titanate short fibers, micro pearl (listed above)
10 parts of the mixture and 15 parts of the viscosity imparting agent were heated to 40°C, stirred for 2 hours using a propeller type stirrer, mixed, and then kneaded using three rolls to obtain a uniform blend. This mixture is coated on release paper and dried to a thickness of approx.
A 0.2 mm sheet-like molded product was obtained. After cutting this molded product (sensor) into a tape shape, it was wrapped around the connecting part of an overhead electric wire with a simulated connection failure and the coating surface, and when a 250A electric wire was passed through it, the temperature of the connected part rose to 170℃. , the tape showed irregular foaming. On the other hand, the surface temperature of the covered portion was 85° C., and the wrapped tape was a foam with a thickness of about 2 mm with irregularities. Example 3 80 parts of an ethylene/vinyl acetate copolymer emulsion (solid content approximately 50%) made by emulsion polymerization method, 10 parts of Micro Pearl (listed above), and 10 parts of a viscosity imparting agent were uniformly mixed with a propeller stirrer. After being dispersed, it was spread uniformly on release paper and dried to obtain a sheet with a thickness of about 0.2 mm. An adhesive was applied to the surface of this sheet, and the sheet was wound to form a tape with the release paper still attached. When this tape was pasted on the bearing part of a rotating shaft with simulated rotational resistance and operated for a day and night, the temperature of the bearing part reached 130°C, and the pasted tape was foaming, indicating that the tape was foaming. It was confirmed that the bearing part was generating heat. However, the rotating shaft continued to rotate, warning of the need for early repairs.
以上説明した通り、本発明は、配電線、配電線
と電気機器との接続部、軸承その他において、発
熱を伴う異常が発生したとき、当該発熱個所の検
出を容易ならしめるための簡便、かつ確実な温度
上昇報知センサを提供し得たことにより、保守、
点検の容易化、故障の早期発見、探傷作業の省力
化及び安全性の増大などの諸効果を介して広く産
業界に貢献しうる。
As explained above, the present invention provides a simple and reliable method for easily detecting the location of heat generation when an abnormality accompanied by heat generation occurs in power distribution lines, connections between power distribution lines and electrical equipment, bearings, etc. By providing a temperature rise alarm sensor, maintenance and
It can contribute widely to industry through various effects such as easier inspection, early detection of failures, labor saving in flaw detection work, and increased safety.
Claims (1)
維とを含むことを特徴とする温度上昇報知セン
サ。 2 熱可塑性樹脂と発泡剤の重量比が、45:5〜
35:20である請求項1記載のセンサ。 3 熱可塑性樹脂が、ポリエチレン若しくはエチ
レン系共重合体又はエチレン・プロピレン・ジエ
ン三元共重合体とブチルゴム又はポリイソブチレ
ンとの配合物である請求項1又は2記載のセン
サ。 4 チタン酸カリウムが、熱可塑性合成樹脂と発
泡剤との合計量100重量部に対し20重量部以下で
ある請求項1記載のセンサ。 5 形状が、テープの形態である請求項1から4
のいづれかに記載のセンサ。 6 形状が、塗料の形態である請求項1から4の
いづれかに記載のセンサ。[Claims] 1. A temperature rise alarm sensor characterized by containing a thermoplastic resin, a foaming agent, and potassium titanate fibers. 2 The weight ratio of thermoplastic resin and blowing agent is 45:5 to
2. The sensor according to claim 1, wherein the ratio is 35:20. 3. The sensor according to claim 1 or 2, wherein the thermoplastic resin is a blend of polyethylene, an ethylene copolymer, or an ethylene-propylene-diene terpolymer and butyl rubber or polyisobutylene. 4. The sensor according to claim 1, wherein the amount of potassium titanate is 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the total amount of the thermoplastic synthetic resin and the blowing agent. 5. Claims 1 to 4, wherein the shape is in the form of a tape.
The sensor described in any of the above. 6. The sensor according to claim 1, wherein the shape is in the form of paint.
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| JP56093482A JPS57207626A (en) | 1981-06-16 | 1981-06-16 | Composition foaming at constant temperature |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56093482A JPS57207626A (en) | 1981-06-16 | 1981-06-16 | Composition foaming at constant temperature |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPS57207626A JPS57207626A (en) | 1982-12-20 |
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Family
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1981
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