JPH0344585B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0344585B2 JPH0344585B2 JP59189446A JP18944684A JPH0344585B2 JP H0344585 B2 JPH0344585 B2 JP H0344585B2 JP 59189446 A JP59189446 A JP 59189446A JP 18944684 A JP18944684 A JP 18944684A JP H0344585 B2 JPH0344585 B2 JP H0344585B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermistor
- nylon
- glass transition
- temperature
- impedance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は電気カーペツトや電気毛布に用いられ
る面状発熱体において、加熱温度の検出に用いら
れるサーミスタ材料に関する。
る面状発熱体において、加熱温度の検出に用いら
れるサーミスタ材料に関する。
（背景技術）
本発明は高分子サーミスタ材料、詳しくは改良
された熱感応性ポリアミド組成物に関するもので
ある。
された熱感応性ポリアミド組成物に関するもので
ある。
電気カーペツトや電気毛布等の広面積採暖具等の
温度検知には、従来から高分子サーミスタ材料と
して知られているポリ塩化ビニル系の材料のもの
と、ポリアミド系材料のものが用いられている。
しかしながら、前者のものは、可塑剤を多量に添
加して柔軟性を持たせている為に、可塑剤の耐熱
的な性質の問題から80℃以下で使用する必用があ
る。またサーミスタ特性（Ｂ定数）を大きくする
為に４級アンモニウムハライド等が添加されてい
るが、サーミスタ特性（Ｂ定数）を大きくするこ
とに限度があつた。その為に特に機械的性質、耐
熱性にすぐれ、かつサーミスタ特性（Ｂ定数）の
設計の容易さから、ポリアミド系の材料も広く応
用されている。しかるに、このポリアミド系の樹
脂は、一般的にポリ塩化ビニル系の材料よりも吸
水性が大きく、吸水率によつて材料のインピーダ
ンスが大きく異なつてしまうという欠点を持つて
いる。この欠点の改良には、ポリアミド樹脂の中
では吸水率の少ないナイロン11又はナイロン12
に、可塑剤的効果のある添加剤を混練する方法
（特公昭52−40439など）等が種々提案されている
が、ポリ塩化ビニル系の材料と同様に添加剤の耐
熱性（ブリードアウトが発生する）の問題から80
℃以上では使用できないという問題があつた。
温度検知には、従来から高分子サーミスタ材料と
して知られているポリ塩化ビニル系の材料のもの
と、ポリアミド系材料のものが用いられている。
しかしながら、前者のものは、可塑剤を多量に添
加して柔軟性を持たせている為に、可塑剤の耐熱
的な性質の問題から80℃以下で使用する必用があ
る。またサーミスタ特性（Ｂ定数）を大きくする
為に４級アンモニウムハライド等が添加されてい
るが、サーミスタ特性（Ｂ定数）を大きくするこ
とに限度があつた。その為に特に機械的性質、耐
熱性にすぐれ、かつサーミスタ特性（Ｂ定数）の
設計の容易さから、ポリアミド系の材料も広く応
用されている。しかるに、このポリアミド系の樹
脂は、一般的にポリ塩化ビニル系の材料よりも吸
水性が大きく、吸水率によつて材料のインピーダ
ンスが大きく異なつてしまうという欠点を持つて
いる。この欠点の改良には、ポリアミド樹脂の中
では吸水率の少ないナイロン11又はナイロン12
に、可塑剤的効果のある添加剤を混練する方法
（特公昭52−40439など）等が種々提案されている
が、ポリ塩化ビニル系の材料と同様に添加剤の耐
熱性（ブリードアウトが発生する）の問題から80
℃以上では使用できないという問題があつた。
本発明者は、かかる欠点を克服して、更に改良
された熱感応性ポリアミド樹脂を得るべく検討し
た結果、吸湿してもインピーダンス変動が少なく
耐熱的にも120℃連続使用に耐れ得るサーミスタ
材料として極めて好ましい特性を有する材料を開
発し本発明に達した。
された熱感応性ポリアミド樹脂を得るべく検討し
た結果、吸湿してもインピーダンス変動が少なく
耐熱的にも120℃連続使用に耐れ得るサーミスタ
材料として極めて好ましい特性を有する材料を開
発し本発明に達した。
すなわち、ポリアミド樹脂の中で一番吸湿性の
少ないナイロン12に、イオン性の添加剤を添加し
た材料について80℃風乾操時のサーミスタ特性
と、40℃90％の飽和吸水量の吸湿時のサーミスタ
特性及びそのときのガラス転移点（伸張状態にお
ける等時複素動的伸張弾性率の損失弾性率の温度
挙動のピーク値が発現する温度）の変化等につい
て検討した結果、ナイロン12に関しては飽和吸水
量を下げるよりも、ガラス転移温度を低下させる
方が、吸湿時のサーミスタ特性の変化が少なくな
ることを発見した。またこのことは公知であるポ
リアミド樹脂に可塑剤的作用をする物質を混連す
る方法いついても同様な関係があることを確認し
た。
少ないナイロン12に、イオン性の添加剤を添加し
た材料について80℃風乾操時のサーミスタ特性
と、40℃90％の飽和吸水量の吸湿時のサーミスタ
特性及びそのときのガラス転移点（伸張状態にお
ける等時複素動的伸張弾性率の損失弾性率の温度
挙動のピーク値が発現する温度）の変化等につい
て検討した結果、ナイロン12に関しては飽和吸水
量を下げるよりも、ガラス転移温度を低下させる
方が、吸湿時のサーミスタ特性の変化が少なくな
ることを発見した。またこのことは公知であるポ
リアミド樹脂に可塑剤的作用をする物質を混連す
る方法いついても同様な関係があることを確認し
た。
また部分的な過熱を検知する為に高温側のサー
ミスタ特性を大きくする為の添加剤を加えること
によつて、さらに吸湿によるインピーダンス変動
が少なくできることも見い出した。
ミスタ特性を大きくする為の添加剤を加えること
によつて、さらに吸湿によるインピーダンス変動
が少なくできることも見い出した。
（発明の目的）
本発明は乾燥状態のインピーダンスと吸湿状態
のインピーダンスの変化が少く、かつサーミスタ
感度を向上させた高分子サーミスタ材料を提供す
ることを目的とする。
のインピーダンスの変化が少く、かつサーミスタ
感度を向上させた高分子サーミスタ材料を提供す
ることを目的とする。
（発明の開示）
ナイロン12のガラス転移温度を可塑剤の添加以
外の方法で低下させる手段であるポリマーブレン
ド（ポリマーアロイとも言う）について、サーミ
スタ材料化の検討を行なつた結果、ガラス転移点
が広面積採暖具の温度調節範囲（30〜60℃程度）
以下である、ポリマーアロイであつて、その吸湿
度がナイロン12以下である材料を主材に選び、さ
らにイオン性物質を添加すれば吸湿に対するサー
ミスタ特性の変化が少なく、可塑剤のように耐熱
的な心配がなく120℃連続使用に耐えるサーミス
タ材料として極めて好ましい材料に成り得ること
を発見した。
外の方法で低下させる手段であるポリマーブレン
ド（ポリマーアロイとも言う）について、サーミ
スタ材料化の検討を行なつた結果、ガラス転移点
が広面積採暖具の温度調節範囲（30〜60℃程度）
以下である、ポリマーアロイであつて、その吸湿
度がナイロン12以下である材料を主材に選び、さ
らにイオン性物質を添加すれば吸湿に対するサー
ミスタ特性の変化が少なく、可塑剤のように耐熱
的な心配がなく120℃連続使用に耐えるサーミス
タ材料として極めて好ましい材料に成り得ること
を発見した。
この動作については次のように孝えられる。す
なわちナイロン12の乾燥時のガラス転移点（約52
℃）は40℃×90％の飽和吸水状態で約26degも低
下する為に、サーミスタ定数（Ｂ定数）を大きく
する為に添加しているイオン性添加剤によるイオ
ン伝導が低温域より発現してしまいインピーダン
スの低下を大きくしている。これに対して、予め
ポリマーアロイ化によつて乾燥時のガラス転移点
を30℃以下にしておけば吸湿によるガラス転移温
度の低下が少なくて済み、さらにイオン伝導の発
現する温度が広面積採暖具の実用温度以下になつ
ているので、イオン性添加剤の添加量に比例して
増大するサーミスタ定数が温度調節範囲内で大き
くできること、さらにポリマーアロン化によつて
飽和吸水量が少し低下していること等が変化を少
なくする作用をしていると孝えられる。
なわちナイロン12の乾燥時のガラス転移点（約52
℃）は40℃×90％の飽和吸水状態で約26degも低
下する為に、サーミスタ定数（Ｂ定数）を大きく
する為に添加しているイオン性添加剤によるイオ
ン伝導が低温域より発現してしまいインピーダン
スの低下を大きくしている。これに対して、予め
ポリマーアロイ化によつて乾燥時のガラス転移点
を30℃以下にしておけば吸湿によるガラス転移温
度の低下が少なくて済み、さらにイオン伝導の発
現する温度が広面積採暖具の実用温度以下になつ
ているので、イオン性添加剤の添加量に比例して
増大するサーミスタ定数が温度調節範囲内で大き
くできること、さらにポリマーアロン化によつて
飽和吸水量が少し低下していること等が変化を少
なくする作用をしていると孝えられる。
次に実施例及び比較例について述べる。
〈比較例１〉（従来例）
ナイロン12樹脂中にイオン性添加剤としてヨウ
化カリ（KI）を0.5重量％均一分散させた後、0.5
mm厚のプレスシートを作成し、80℃にて乾燥した
後のインピーダンス特性とガラス転移温度等の測
定を行なう。次に40℃×90％の飽和吸水率まで吸
湿処理した後の特性測定を実施した。
化カリ（KI）を0.5重量％均一分散させた後、0.5
mm厚のプレスシートを作成し、80℃にて乾燥した
後のインピーダンス特性とガラス転移温度等の測
定を行なう。次に40℃×90％の飽和吸水率まで吸
湿処理した後の特性測定を実施した。
さらに、120℃雰囲気中に600時間放置した後の
インピーダンス特性変化を測定した。サーミスタ
特性は1KHzの特性を測定し、サーミスタ特性の
変動は乾燥時の50℃相当のインピーダンス値が何
deg相当ズレが生じたかで表わした。
インピーダンス特性変化を測定した。サーミスタ
特性は1KHzの特性を測定し、サーミスタ特性の
変動は乾燥時の50℃相当のインピーダンス値が何
deg相当ズレが生じたかで表わした。
結果：
乾燥時ガラス転移点 52℃
吸湿時ガラス転移点 26℃
飽和吸水率 1.5％
吸湿によるサーミスタ特性のズレ
ΔT1＝−26deg
120℃×600時間後の特性のズレ
ΔT2＝＋2deg
〈比較例２〉（従来例）
ナイロン12樹脂中にイオン性添加剤としてヨウ
化カリ（KI）を0.5％、可塑剤としてパラオキシ
安息香酸エステルを15％均一分散させた後0.5mm
厚のプレスシートを作成し、前記と同様なテスト
を実施した。
化カリ（KI）を0.5％、可塑剤としてパラオキシ
安息香酸エステルを15％均一分散させた後0.5mm
厚のプレスシートを作成し、前記と同様なテスト
を実施した。
結果：
乾燥時ガラス転移点 ９℃
吸湿時 〃 ３℃
飽和吸水率 1.3％
吸湿によるサーミスタ特性のズレ
ΔT1＝−16deg
120℃×600時間後の特性のズレ
ΔT2＝＋13deg
〈実施例１〉（本発明）
ナイロン12樹脂中にポリエチレングリコールを
30重量％混練し、イオン性添加剤としてヨウ化カ
リ（KI）を0.5重量％均一分布させた後0.5mm厚の
プレスシートを作成し、前記と同様なテストを実
施した。
30重量％混練し、イオン性添加剤としてヨウ化カ
リ（KI）を0.5重量％均一分布させた後0.5mm厚の
プレスシートを作成し、前記と同様なテストを実
施した。
結果：
乾燥時ガラス転移点 28℃
吸湿時 〃 ８℃
飽和吸水率 1.24％
吸湿によるサーミスタ特性のズレ
ΔT1＝−18deg
120℃×600時間後の特性のズレ
ΔT2＝＋2deg
〈実施例２〉（本発明）
ナイロン12樹脂中に変性Ｐ・Ｐを30％混練し、
イオン性添加剤としてヨウ化カリ（KI）を0.5％
均一分散させた後0.5mm厚のプレスシートを作成
し、前記と同様なテストを実施した。
イオン性添加剤としてヨウ化カリ（KI）を0.5％
均一分散させた後0.5mm厚のプレスシートを作成
し、前記と同様なテストを実施した。
結果：
乾燥時ガラス転移点 25℃
吸湿時 〃 ５℃
飽和吸水率 1.13％
吸湿によりサーミスタ特性のズレ
ΔT4＝−12deg
120℃×600時間後の特性のズレ
ΔT2＝＋3deg
〈実施例３〉（本発明）
ナイロン12樹脂中にNBR（アクリロ・ニトリル
−ブタジエン共重合ゴム）を15％混練し、イオン
性添加剤としてヨウ化カリ（KI）を0.5％均一分
散させた後0.5mm厚のブレスシートを作成し、前
記と同様なテストを実施した。
−ブタジエン共重合ゴム）を15％混練し、イオン
性添加剤としてヨウ化カリ（KI）を0.5％均一分
散させた後0.5mm厚のブレスシートを作成し、前
記と同様なテストを実施した。
結果：
乾燥時ガラス転移点 15℃
吸湿時 〃 ５℃
飽和吸水率 1.3％
吸湿によるサーミスタ特性のズレ
ΔT1＝−17.5deg
120℃×600時間後の特性のズレ
ΔT2＝＋2deg
以上の例以外にもナイロンエラストマーやナイ
ロンプレポリマー，ポリブタジエン，変性エチレ
ン共重合体など種々のポリマーアロイが実現可能
である。要はナイロン12に分散が可能でナイロン
12より吸湿性が少なくかつポリマーアロイした場
合ガラス転移温度が30℃以下となる組合せが効果
があると言える。
ロンプレポリマー，ポリブタジエン，変性エチレ
ン共重合体など種々のポリマーアロイが実現可能
である。要はナイロン12に分散が可能でナイロン
12より吸湿性が少なくかつポリマーアロイした場
合ガラス転移温度が30℃以下となる組合せが効果
があると言える。
ここで、ガラス転移点を30℃以下と限定したの
は、電気カーペツトのような広面積採暖具の使用
温度範囲が30℃〜60℃程度であり、局部的な発熱
を検知する為にサーミスタ特性（Ｂ定数を大きく
する）の改善の為に添加するイオン性添加剤によ
るイオン伝導効果を使用温度以下の温度で発現さ
せて、使用範囲のＢ定数を大きくし、吸湿による
インピーダンスの低下を少なくする為と、吸湿に
よるガラス転移点の変動が顕著に少なくなる温度
であるためである。
は、電気カーペツトのような広面積採暖具の使用
温度範囲が30℃〜60℃程度であり、局部的な発熱
を検知する為にサーミスタ特性（Ｂ定数を大きく
する）の改善の為に添加するイオン性添加剤によ
るイオン伝導効果を使用温度以下の温度で発現さ
せて、使用範囲のＢ定数を大きくし、吸湿による
インピーダンスの低下を少なくする為と、吸湿に
よるガラス転移点の変動が顕著に少なくなる温度
であるためである。
またイオン性添加剤の種類は耐熱性があり、分
散作業が容易である理由により選択されており添
加量は0.05％以下では、Ｂ定数が大きくならない
ことと分散が均一になりにくい為で2.0％以上の
添加では、イオン性添加剤のに吸湿性が増大した
り、イオン分極の増大と孝えられるインピーダン
スの低下が大きい為である。
散作業が容易である理由により選択されており添
加量は0.05％以下では、Ｂ定数が大きくならない
ことと分散が均一になりにくい為で2.0％以上の
添加では、イオン性添加剤のに吸湿性が増大した
り、イオン分極の増大と孝えられるインピーダン
スの低下が大きい為である。
（発明の効果）
叙上のように本発明によれば、乾燥状態におけ
るインピーダンスと吸湿状態のインピーダンスの
変化が少く、かつサーミスタ感度を向上させた高
分子サーミスタ材料をうることができる。
るインピーダンスと吸湿状態のインピーダンスの
変化が少く、かつサーミスタ感度を向上させた高
分子サーミスタ材料をうることができる。
Claims (1)
- １ ポリドデカンアミド（ナイロン12）に他のナ
イロン12より低吸湿性のポリマーを添加したポリ
アミドを主成分としたポリマアロイにおいて、乾
燥時のガラス転移温度を30℃以下の範囲のものを
主剤とし、イオン性の添加剤としてKI，CuI，
KSCNのいずれかを0.05％〜２重量％の範囲で添
加して成る高分子サーミスタ材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18944684A JPS6166749A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 高分子サーミスタ材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18944684A JPS6166749A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 高分子サーミスタ材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166749A JPS6166749A (ja) | 1986-04-05 |
| JPH0344585B2 true JPH0344585B2 (ja) | 1991-07-08 |
Family
ID=16241382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18944684A Granted JPS6166749A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 高分子サーミスタ材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166749A (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5142314B2 (ja) * | 1972-10-02 | 1976-11-15 | ||
| JPS5130277B2 (ja) * | 1972-10-02 | 1976-08-31 | ||
| JPS5240439B2 (ja) * | 1972-10-02 | 1977-10-12 | ||
| JPS5610352B2 (ja) * | 1972-12-13 | 1981-03-07 | ||
| JPS6011442B2 (ja) * | 1978-04-05 | 1985-03-26 | ダイセル化学工業株式会社 | 高分子感温体 |
-
1984
- 1984-09-10 JP JP18944684A patent/JPS6166749A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6166749A (ja) | 1986-04-05 |
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