JPH04319633A - 高分子感温材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高分子感温材に関し、
特に電気毛布、電気カーペット等用の感温電線の感温層
に用いる高分子感温材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気毛布、電気カーペット等用の
感温電線の感温層に用いる高分子感温材としては、ポリ
アミド系およびポリ塩化ビニル系の高分子感温材がある
。ポリアミド系高分子感温材は、比較的吸湿性が高くサ
ーミスタ特性が小さいので、電気カーペットのように迅
速に暖める必要性、いわゆる即暖性が要求される用途に
は不適当である。このため、電気カーペット等用の感温
電線の感温層には、主にポリ塩化ビニル系高分子感温材
が使用されている。

【０００３】従来のポリ塩化ビニル系高分子感温材では
、低吸湿性のベースポリマーであるポリ塩化ビニルに可
塑剤、熱安定剤およびイオン伝導性物質が添加されてい
た。通常、可塑剤としてはフタル酸ジアルキルエステル
もしくはトリメリット酸トリアルキルエステルなどが用
いられている。また、イオン伝導性物質は、組成物にサ
ーミスタ特性を付与するために添加され、通常イオン伝
導性物質として帯電防止剤等が用いられており、特に第
４級アミンは効果が高いことで知られている。このよう
にポリ塩化ビニル系高分子感温材は、ベースポリマーに
使用したポリ塩化ビニルが低吸湿性であり、イオン伝導
性物質により比較的高いサーミスタ特性が得られるので
、低吸湿性と即暖性および微妙な温度調節性が要求され
る電気カーペット等用の感温電線の好適な感温層材料と
して使用されてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
電気カーペット等が大型化し、大面積を迅速に暖めるこ
とが要求されるに伴い、従来の低い温度領域における高
いサーミスタ特性に加えて高い温度領域においても高い
サーミスタ特性を有する高分子感温材が要求されている
。これは、大面積を迅速に温める必要性から、用いる感
温電線もかなりの高温になり、比較的低温の領域でのサ
ーミスタ特性が高い従来の高分子感温材を使用した感温
電線では、局所過熱を起こす恐れがあり、高温領域にお
いても高いサーミスタ特性の感温層が必要となるからで
ある。そこで、ポリ塩化ビニルに添加するイオン伝導性
物質の量を増加する試みがなされた。しかし、インピー
ダンスの絶対値は小さくなったが、サーミスタ特性はあ
まり高くならなかった。それは、ポリ塩化ビニル系高分
子感温材の高温におけるイオン伝導性は添加される可塑
剤の粘度に依存するので、イオン伝導性物質を多量に添
加しても、イオン伝導性はある程度で飽和してしまい、
それ以上にイオン伝導性が増加しないからである。 また、可塑剤は上述のように高温におけるポリ塩化ビニ
ル系高分子感温材のイオン伝導性を左右すると言う事実
に着目して、可塑剤として使用するフタル酸エステルま
たはトリメリット酸エステルの種類を変えるみる試みも
なされたが、同じくインピーダンスの絶対値は小さくな
ったが、サーミスタ特性は高くならなかった。本発明は
かかる点に鑑みてなされたものであり、低温領域のみな
らず高温領域においても優れたサーミスタ特性を発揮す
る高分子感温材を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、研究の結果
、電荷移動錯体を作るポリビニルカルバソールに着目し
、ポリ塩化ビニル、可塑剤、イオン伝導性添加剤および
熱安定剤からなる高分子感温材組成物に、ポリビニルカ
ルバゾールを添加してなることを特徴とする本発明の高
分子感温材により上記目的を達成した。

【０００６】ここで、ポリ塩化ビニルに配合する可塑剤
としては、フタル酸エステル、トリメリット酸エステル
およびポリエステル系高分子可塑剤等のいずれも使用可
能である。耐熱性の要求される用途、例えば電気カーペ
ット等用の感温材には、低揮発性のものを使用すること
が好ましい。ポリ塩化ビニルに配合するイオン伝導性添
加剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面
活性剤、および非イオン系界面活性剤を用いることかで
きる。耐熱性およびサーミスタ特性を考慮した場合、第
４級アンモニウム塩の過塩素酸塩化合物または臭化塩化
合物が最も好ましい。ポリ塩化ビニルに配合する熱安定
剤としては、二塩基性ステアリン酸鉛、三塩基性ステア
リン酸鉛等を用いる。ポリ塩化ビニル　１００重量部に
配合する可塑剤の量は　３０　〜８０重量部、イオン伝
導性添加物の量は　０．１〜１０重量部、熱安定剤の量
は　０．５〜２０重量部、またポリビニルカルバゾール
の量は　０．５〜１０重量部が好ましい。尚、本発明に
係る高分子感温材は、従来のポリ塩化ビニル系高分子感
温材の製造方法と同様の方法で製造できる。

【０００７】

【作用】本発明に係る高分子感温材では、ポリビニルカ
ルバゾールを配合して荷電体の移動を媒介し電気伝導の
主体であるイオン導電を活性化することにより、分子鎖
の動きが活発になる高温でのインピーダンスを低下させ
、結果的に高温領域におけるサーミスタ特性を高くする
ものと考えられる。カルバゾール単量体でも、電子伝導
を付与すると考えられるが、単量体のカルバゾールは昇
華性がある為に、高温での長期使用には向かない。また
ポリビニルカルバゾールは、主鎖がポリ塩化ビニルと相
溶性が良く、経時による滲出などの問題が無い等の利点
を有する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て具体的に説明する。 実施例１ 図１は、本発明の高分子感温材を感温層に用いた感温電
線の概略説明図である。まず、芯線１１上に一次導体１
２を巻き付け、次いで一次導体１２上に感温層１３を形
成し、次いで感温層１３上に二次導体１４を巻き付け、
二次導体上に遮蔽層１５およびＰＶＣ　シース１６を順
次形成して実施例１の感温電線を作製した。感温層１３
の高分子感温材には、ポリ塩化ビニル（日本ゼオン社製
、商品名１０１ＥＰ）　に、ポリ塩化ビニル　１００重
量部に対して、可塑剤としてトリメリット酸ｎ−オクチ
ルエステル（花王製、商品名トリメックスＮ−０８）　
５０重量部、イオン伝導性添加剤としてステアリルジメ
チルベンジルパークロレート　０．５重量部、熱安定剤
として鉛白１０重量部、ＤＢＬ　１重量部およびポリビ
ニルカルバゾール２重量部を配合して作った本発明に係
る実施例１の高分子感温材を使用した。また、遮蔽層１
５は、感温層１３とＰＶＣ　シース１６との間の可塑剤
の移行を防止するためのものであり、ＰＥＴ　（ポリエ
チレンテレフタレート）フィルムを巻き付けることによ
り形成されている。本発明に係る実施例１の高分子感温
材を感温層に使用して、以上のようにして作製した感温
電線のサーミスタ特性および耐熱性を調べた。その結果
を下記の表１に示す。なお、サーミスタ特性は、６０Ｈ
ｚインピーダンス特性により測定し、それにより算出さ
れたサーミスタＢ定数で評価した。耐熱性は、インピー
ダンスの初期値からの比較により求めた。

【０００９】実施例２ ポリビニルカルバゾールの配合比率をポリ塩化ビニル　
１００重量部に対して１０重量部したこと以外は実施例
１の高分子感温材と同様にして本発明に係る実施例２の
高分子感温材を作り、その実施例２の高分子感温材を感
温層１３に使用して、実施例１の高分子感温材を感温層
１３に使用して作製した感温電線と同様にして感温電線
を作製した。得られた実施例２の高分子感温材を使用し
た感温電線のサーミスタ特性と耐熱性を実施例１の高分
子感温材を使用した感温電線と同様にして調べた。その
結果を下記表１に併記する。

【００１０】比較例１ ポリビニルカルバゾールを配合しなかったこと以外は実
施例１の高分子感温材と同じようにして比較例１の高分
子感温材を作り、その比較例１の高分子感温材を感温層
１３に使用して、実施例１の高分子感温材を使用して作
製した感温電線と同様にして感温電線を作製した。得ら
れた比較例１の高分子感温材を使用した感温電線のサー
ミスタ特性および耐熱性を実施例１の高分子感温材を使
用した感温電線と同様にして調べた。その結果を下記表
１に併記する。

【００１１】比較例２ ポリビニルカルバゾールを配合する代わりに、イオン伝
導性添加剤として配合したステアリルジメチルベンジル
パークロレートの配合比率を増やしてポリ塩化ビニル　
１００重量部に対して３重量部のステアリルジメチルベ
ンジルパークロレートを配合したこと以外は実施例１の
高分子感温材と同じようにして比較例２の高分子感温材
を作り、その比較例２の高分子感温材を感温層１３に使
用して、実施例１の高分子感温材を感温層１３に使用し
て作製した感温電線と同様にして感温電線を作製した。 得られた比較例２の高分子感温材を使用した感温電線の
サーミスタ特性および耐熱性を実施例１の高分子感温材
を使用した感温電線と同様にして調べた。その結果を下
記表１に併記する。

【００１２】表　　１

【００１３】表１から明らかなように、本発明の高分子
感温材を感温層として用いた感温電線（実施例１，２）
は、低温領域のサーミスタ特性が高いのみならず却って
高温においてのサーミスタ特性が良く、インピーダンス
変化率も比較的低く耐熱性に優れたものであった。これ
に対して、ポリビニルカルバゾールを配合しない高分子
感温材を感温層として用いた感温電線（比較例１）は、
高温におけるサーミスタ特性が悪かった。また、ポリビ
ニルカルバゾールを配合する代わりに、イオン伝導性添
加剤を増加した高分子感温材を感温層として用いた感温
電線（比較例２）は、低温におけるサーミスタ特性は高
くなったが、高温におけるサーミスタ特性は改善されず
、逆にインピーダンス変化率が大きく、特性劣化の激し
いものであった。

【００１４】

【発明の効果】以上説明した如く本発明は、ポリ塩化ビ
ニル系高分子感温材組成物にポリビニールカルバゾール
を配合することにより、低温領域のみならず高温領域に
おいても優れたサーミスタ特性および良好な耐熱性を発
揮する高分子感温材を実現する。本発明に係る高分子感
温材は、局所過熱を完全に防止し、かつ長期間にわたっ
て安定して温度調節する必要のある電気的暖房装置、特
に電気カーペット等用に使用される感温電線の感温層に
最適であり、これら電気的暖房装置の安全性向上に寄与
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の高分子感温材を感温層に用いた
感温電線の概略説明図である。

【符号の説明】

１　　感温電線 １１　　芯線 １２　　一次導体 １３　　感温層 １４　　二次導体 １５　　遮蔽層 １６　　ＰＶＣ　シース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポリ塩化ビニル、可塑剤、イオン伝導
   性添加剤および熱安定剤からなる高分子感温材組成物に
   、ポリビニルカルバゾールを添加してなることを特徴と
   する高分子感温材。