JPH06151112A - 高分子感温体 - Google Patents
高分子感温体Info
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- JPH06151112A JPH06151112A JP4299495A JP29949592A JPH06151112A JP H06151112 A JPH06151112 A JP H06151112A JP 4299495 A JP4299495 A JP 4299495A JP 29949592 A JP29949592 A JP 29949592A JP H06151112 A JPH06151112 A JP H06151112A
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- JP
- Japan
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- polyamide
- temperature
- polymer
- temperature sensor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は電気採暖具等の可撓性の温度センサ
や感温ヒータに用いる感温体に関するもので、感温特性
および耐熱安定性に優れた高分子感温体を提供すること
を目的とする。 【構成】 ポリアミドによう素金属化合物とリン濃度と
分子量の適度の値をもつ亜リン酸エステル系化合物とを
配合した組成物より構成され、鋭敏な温度検知性と優れ
た熱安定性が得られる。
や感温ヒータに用いる感温体に関するもので、感温特性
および耐熱安定性に優れた高分子感温体を提供すること
を目的とする。 【構成】 ポリアミドによう素金属化合物とリン濃度と
分子量の適度の値をもつ亜リン酸エステル系化合物とを
配合した組成物より構成され、鋭敏な温度検知性と優れ
た熱安定性が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気採暖具等の可撓性
の温度センサや感温ヒータに用いる高分子感温体に関す
る。
の温度センサや感温ヒータに用いる高分子感温体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、高分子感温体は、一般に一対の巻
き線電極間に配設され、可撓性線状の温度センサや感熱
ヒータとして用いられている。この高分子感温体として
は、ナイロン１２や特開昭５５−１００６９３号公報に
開示されている変性ナイロン１１（ＡＴＯ−ＣＨＩＭＩ
Ｅ社製、商品名「リルサンＮナイロン」）等のポリアミ
ド組成物が用いられ、その静電容量や抵抗値あるいはイ
ンピーダンス等の温度変化が利用され、温度センサの機
能を果たしている。さらに特公昭６０−４８０８１号公
報では亜リン酸エステルを熱劣化改良剤として添加した
ポリアミド組成物や特開昭６４−３０２０３号公報では
銅不活性化剤とフェノール系酸化防止剤を添加したイオ
ン伝導性感熱組成物の例が開示されている。
き線電極間に配設され、可撓性線状の温度センサや感熱
ヒータとして用いられている。この高分子感温体として
は、ナイロン１２や特開昭５５−１００６９３号公報に
開示されている変性ナイロン１１（ＡＴＯ−ＣＨＩＭＩ
Ｅ社製、商品名「リルサンＮナイロン」）等のポリアミ
ド組成物が用いられ、その静電容量や抵抗値あるいはイ
ンピーダンス等の温度変化が利用され、温度センサの機
能を果たしている。さらに特公昭６０−４８０８１号公
報では亜リン酸エステルを熱劣化改良剤として添加した
ポリアミド組成物や特開昭６４−３０２０３号公報では
銅不活性化剤とフェノール系酸化防止剤を添加したイオ
ン伝導性感熱組成物の例が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ナイロン１２は吸湿率
が低い点は優れているが、温度センサとしては湿度によ
る感温特性の変動が大きいため、実用に供し難い。また
特開昭５５−１００６９３号公報の変性ポリアミドにお
いては、インピーダンスの温度依存性が小さいため温度
検出感度が低く、耐熱安定性に劣る。このため耐湿度
性、感温性の改善のため、特公平３−５０４０１号公報
に開示されている様にフェノール系化合物のアルデヒド
重縮合体を配合した組成物が提案されている。しかしこ
れらはいずれもインピーダンスの温度依存性が低く、ま
た長期間にわたる熱安定性にが不十分である等の問題点
があった。
が低い点は優れているが、温度センサとしては湿度によ
る感温特性の変動が大きいため、実用に供し難い。また
特開昭５５−１００６９３号公報の変性ポリアミドにお
いては、インピーダンスの温度依存性が小さいため温度
検出感度が低く、耐熱安定性に劣る。このため耐湿度
性、感温性の改善のため、特公平３−５０４０１号公報
に開示されている様にフェノール系化合物のアルデヒド
重縮合体を配合した組成物が提案されている。しかしこ
れらはいずれもインピーダンスの温度依存性が低く、ま
た長期間にわたる熱安定性にが不十分である等の問題点
があった。
【０００４】本発明は、インピーダンスの温度依存性が
大きく、かつ熱安定性に優れた高分子感温体を提供する
ことを目的とする。
大きく、かつ熱安定性に優れた高分子感温体を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリアミド
に、よう素金属化合物とリン濃度が３〜２０重量％で分
子量２００〜５,0００の亜リン酸エステル系化合物とを
配合した組成物を感温体として用いる。
に、よう素金属化合物とリン濃度が３〜２０重量％で分
子量２００〜５,0００の亜リン酸エステル系化合物とを
配合した組成物を感温体として用いる。
【０００６】
【作用】一般に、高分子感温体は、一対の銅あるいは銅
合金の巻き線電極間に配設されて、可撓性線状の温度セ
ンサや感熱ヒータとして用いられる。これら温度センサ
や感熱ヒータとしての耐熱安定性は、高分子感温体自体
の安定性と巻き線電極の表面状態により決まる。本発明
のポリアミド組成物を用いた場合、高分子感温体中のよ
う素金属化合物のもつイオンキャリヤー性により著しく
インピーダンスの温度依存性を高めると共に、熱的にも
安定なものとなる。しかもテトラフェニル・ジプロピレ
ングリコールジホスファイト、テトラフェニルテトラ
（トリデシル）ペンタエリスリトールテトラホスファイ
トおよび水添フェノールＡ・ペンタエリスリトールホス
ファイトポリマーの様に高分子量でかつリン濃度の高い
ジホスファイトまたはテトラホスファイトあるいはホス
ファイト系ポリマーのもつ酸化防止性と還元防錆作用に
よる効果により熱劣化性が著しく相乗的に抑制される。
リン濃度が低いとこの効果は低く、また高すぎても実用
的でない。リン濃度は３〜２０重量％で効果があるが、
望ましくは５〜１５重量％で最も良い値を示す。また分
子量が低いと高温で揮発しやすく、効果の持続性に乏し
い。また５,0００を越えると分散が難しくなるので、望
ましくは３００〜３,5００が実用的である。本発明にお
ける過塩素酸塩と亜リン酸エステル系化合物との組み合
わせは作用が重複してもお互いに疎外されるものでな
く、加算されて相乗作用を持つ。従って、高分子感温体
の熱安定性を向上させ、温度センサの感熱ヒータとして
耐熱安定性を著しく増すものと考えられる。さらにフェ
ノール化合物のアルデヒド重縮合体の配合により強力な
吸湿防止作用を付与することができる。フェノール系化
合物はポリアミドと相溶性がよく、ポリアミド中で水素
結合サイトに水分子の代わりに配位して吸湿性を低減さ
せ、湿度による感温特性の変動を低減させる。またその
アミド基への作用により感温性を増大する効果もある。
合金の巻き線電極間に配設されて、可撓性線状の温度セ
ンサや感熱ヒータとして用いられる。これら温度センサ
や感熱ヒータとしての耐熱安定性は、高分子感温体自体
の安定性と巻き線電極の表面状態により決まる。本発明
のポリアミド組成物を用いた場合、高分子感温体中のよ
う素金属化合物のもつイオンキャリヤー性により著しく
インピーダンスの温度依存性を高めると共に、熱的にも
安定なものとなる。しかもテトラフェニル・ジプロピレ
ングリコールジホスファイト、テトラフェニルテトラ
（トリデシル）ペンタエリスリトールテトラホスファイ
トおよび水添フェノールＡ・ペンタエリスリトールホス
ファイトポリマーの様に高分子量でかつリン濃度の高い
ジホスファイトまたはテトラホスファイトあるいはホス
ファイト系ポリマーのもつ酸化防止性と還元防錆作用に
よる効果により熱劣化性が著しく相乗的に抑制される。
リン濃度が低いとこの効果は低く、また高すぎても実用
的でない。リン濃度は３〜２０重量％で効果があるが、
望ましくは５〜１５重量％で最も良い値を示す。また分
子量が低いと高温で揮発しやすく、効果の持続性に乏し
い。また５,0００を越えると分散が難しくなるので、望
ましくは３００〜３,5００が実用的である。本発明にお
ける過塩素酸塩と亜リン酸エステル系化合物との組み合
わせは作用が重複してもお互いに疎外されるものでな
く、加算されて相乗作用を持つ。従って、高分子感温体
の熱安定性を向上させ、温度センサの感熱ヒータとして
耐熱安定性を著しく増すものと考えられる。さらにフェ
ノール化合物のアルデヒド重縮合体の配合により強力な
吸湿防止作用を付与することができる。フェノール系化
合物はポリアミドと相溶性がよく、ポリアミド中で水素
結合サイトに水分子の代わりに配位して吸湿性を低減さ
せ、湿度による感温特性の変動を低減させる。またその
アミド基への作用により感温性を増大する効果もある。
【０００７】
【実施例】本発明におけるポリアミドとしては、吸湿性
の少ないナイロン１２、Ｎ−アルキル置換ポリアミド１
１、ポリエーテルアミド、ダイマー酸含有アミドを選ん
だ。これらのポリマーのインピーダンスの温度依存性を
高める導電性付与剤として、熱安定性の高いよう化ニッ
ケルおよびよう化コバルトの様なよう素金属化合物が適
する。また上記よう素化合物と相乗作用をして酸化防止
性と還元防錆作用を高める構成として、亜リン酸エステ
ルとしてテトラフェニル・ジプロピレングリコールジホ
スファイト（分子量５６６、リン濃度１０.9重量％）、
テトラフェニルテトラ（トリデシル）ペンタエリスリト
ールテトラホスファイト（分子量１,4２４、リン濃度
８.7重量％）、水添ビスフェノールＡ・ペンタエリスリ
トールホスファイト（分子量２,5００〜３,1００、リン
濃度１３.8重量％）を選んだ。組成比は、ナイロン１０
０重量部に対して添加剤は全て１重量部とした。フェノ
ール化合物のアルデヒド重縮合体を添加した例では、ポ
リアミドと相溶性の良いオキシ安息香酸オクチルエステ
ル−ホルムアルデヒド重縮合体を選び、１５重量部とし
た。試料はこれらを配合し、押し出し機により混練りし
た後、加熱プレスで約７０×７０mm、厚さ１mmのシート
に成形し、その両面に銀塗布面電極を設けて作成した。
インピーダンスの温度依存性は、４０〜８０℃における
サーミスタＢ定数で表した。また耐熱安定性は１００℃
における初期のインピーダンスと１５０℃で１,0００時
間加熱空気老化をさせた後のインピーダンスとの温度差
（ΔＴ z ）で表した。なお４０〜８０℃におけるサーミ
スタＢ定数は４０℃におけるインピーダンスＺ40および
８０℃におけるインピーダンスＺ80を測定した結果をも
とに算出した。
の少ないナイロン１２、Ｎ−アルキル置換ポリアミド１
１、ポリエーテルアミド、ダイマー酸含有アミドを選ん
だ。これらのポリマーのインピーダンスの温度依存性を
高める導電性付与剤として、熱安定性の高いよう化ニッ
ケルおよびよう化コバルトの様なよう素金属化合物が適
する。また上記よう素化合物と相乗作用をして酸化防止
性と還元防錆作用を高める構成として、亜リン酸エステ
ルとしてテトラフェニル・ジプロピレングリコールジホ
スファイト（分子量５６６、リン濃度１０.9重量％）、
テトラフェニルテトラ（トリデシル）ペンタエリスリト
ールテトラホスファイト（分子量１,4２４、リン濃度
８.7重量％）、水添ビスフェノールＡ・ペンタエリスリ
トールホスファイト（分子量２,5００〜３,1００、リン
濃度１３.8重量％）を選んだ。組成比は、ナイロン１０
０重量部に対して添加剤は全て１重量部とした。フェノ
ール化合物のアルデヒド重縮合体を添加した例では、ポ
リアミドと相溶性の良いオキシ安息香酸オクチルエステ
ル−ホルムアルデヒド重縮合体を選び、１５重量部とし
た。試料はこれらを配合し、押し出し機により混練りし
た後、加熱プレスで約７０×７０mm、厚さ１mmのシート
に成形し、その両面に銀塗布面電極を設けて作成した。
インピーダンスの温度依存性は、４０〜８０℃における
サーミスタＢ定数で表した。また耐熱安定性は１００℃
における初期のインピーダンスと１５０℃で１,0００時
間加熱空気老化をさせた後のインピーダンスとの温度差
（ΔＴ z ）で表した。なお４０〜８０℃におけるサーミ
スタＢ定数は４０℃におけるインピーダンスＺ40および
８０℃におけるインピーダンスＺ80を測定した結果をも
とに算出した。
【０００８】これらの結果を表１，表２に示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】本発明のよう素金属化合物には、よう化ニ
ッケル、よう化コバルトが用いられ、感温性と耐熱性の
向上に寄与している。また亜リン酸エステルとしては、
分子量が高く不揮発性に優れ、かつリン濃度が適当なテ
トラフェニルジプロピレングリコールホスファイト、テ
トラフェニルテトラ（トリデシル）ペンタエリスリトー
ルテトラフォスファイト、水添ビスフェノールＡ・ペン
タエリスリトールホスファイトポリマーが用いられ、耐
熱安定性と防錆作用の向上に寄与している。これらの組
み合わせが、さらに相乗的効果を発揮している。また、
フェノール系化合物のアルデヒド重縮合体には、ｐ−オ
キシ安息香酸オクチルエステル−アルデヒド重縮合体お
よびｐ−オキシ安息香酸イソステアリルエステル−ホル
ムアルデヒド重縮合体が相溶性および耐湿性の点で優れ
ているが、ｐ−オキシ安息香酸アルキルエステル以外に
ｐ−ドデシルフェノール、ｐ−クロロフェノール、ｐ−
オキシ安息香酸ノニルエステル等のアルデヒド重縮合体
であってもよい。これらは、ポリアミドに対し、５〜３
０重量部配合される。５重量部より少ないと効果が低
く、３０重量部より多いと組成物の性質を著しく損な
う。
ッケル、よう化コバルトが用いられ、感温性と耐熱性の
向上に寄与している。また亜リン酸エステルとしては、
分子量が高く不揮発性に優れ、かつリン濃度が適当なテ
トラフェニルジプロピレングリコールホスファイト、テ
トラフェニルテトラ（トリデシル）ペンタエリスリトー
ルテトラフォスファイト、水添ビスフェノールＡ・ペン
タエリスリトールホスファイトポリマーが用いられ、耐
熱安定性と防錆作用の向上に寄与している。これらの組
み合わせが、さらに相乗的効果を発揮している。また、
フェノール系化合物のアルデヒド重縮合体には、ｐ−オ
キシ安息香酸オクチルエステル−アルデヒド重縮合体お
よびｐ−オキシ安息香酸イソステアリルエステル−ホル
ムアルデヒド重縮合体が相溶性および耐湿性の点で優れ
ているが、ｐ−オキシ安息香酸アルキルエステル以外に
ｐ−ドデシルフェノール、ｐ−クロロフェノール、ｐ−
オキシ安息香酸ノニルエステル等のアルデヒド重縮合体
であってもよい。これらは、ポリアミドに対し、５〜３
０重量部配合される。５重量部より少ないと効果が低
く、３０重量部より多いと組成物の性質を著しく損な
う。
【００１２】感熱素子の評価のためナイロン１２（１０
０重量部）、よう化ニッケル（１重量部）、テトラフェ
ニルテトラ（トリデシル）ペンタエリスリトールテトラ
ホスファイト（１重量部）よりなるナイロン配合物のペ
レットを作成し、このペレットを用いて図１に示すよう
な感熱素子、すなわち温度検知線を作成した。ここで、
各構成要素について説明すると、１は１,5００デニール
のポリエステル芯糸、２，４は０.5％銀入銅電極線、３
はナイロン感温層、５はポリエステル分離層、６は耐熱
塩化ビニル外被である。比較のためにナイロン１２のみ
で感温層を形成した試作物に対して、サーミスタＢ定数
は約４倍の１２,8００（Ｋ）を示し、１３０℃における
連続１００Ｖ通電に対してこれは約５倍の１,5００時間
以上の耐久性を示した。
０重量部）、よう化ニッケル（１重量部）、テトラフェ
ニルテトラ（トリデシル）ペンタエリスリトールテトラ
ホスファイト（１重量部）よりなるナイロン配合物のペ
レットを作成し、このペレットを用いて図１に示すよう
な感熱素子、すなわち温度検知線を作成した。ここで、
各構成要素について説明すると、１は１,5００デニール
のポリエステル芯糸、２，４は０.5％銀入銅電極線、３
はナイロン感温層、５はポリエステル分離層、６は耐熱
塩化ビニル外被である。比較のためにナイロン１２のみ
で感温層を形成した試作物に対して、サーミスタＢ定数
は約４倍の１２,8００（Ｋ）を示し、１３０℃における
連続１００Ｖ通電に対してこれは約５倍の１,5００時間
以上の耐久性を示した。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、よう化ニ
ッケルおよびよう化コバルトなどの様なよう素金属化合
物および分子量とリン濃度が適度な値をもつ亜リン酸エ
ステルとの併用は、サーミスタＢ定数の向上と高温度に
於ても、長期に亘る機械的強度と電気特性を相乗的に安
定なものとして、多くの実用的な用途の信頼性を向上さ
せることができる。温度検知感度が高く、かつ耐熱性の
良い高分子感温体が得られる。
ッケルおよびよう化コバルトなどの様なよう素金属化合
物および分子量とリン濃度が適度な値をもつ亜リン酸エ
ステルとの併用は、サーミスタＢ定数の向上と高温度に
於ても、長期に亘る機械的強度と電気特性を相乗的に安
定なものとして、多くの実用的な用途の信頼性を向上さ
せることができる。温度検知感度が高く、かつ耐熱性の
良い高分子感温体が得られる。
【図１】感温体を用いた温度検知ヒータ線の一部破断側
面図
面図
１ ポリエステル芯糸 ２，４ 電極線 ３ ナイロン感温層 ５ ポリエステル分離層 ６ 塩化ビニル外被
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 周次 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】ポリアミドに、よう素金属化合物と、リン
濃度が３〜２０重量％で分子量が２００〜５,0００の亜
リン酸エステル系化合物とを配合したポリアミド組成物
よりなる高分子感温体。 - 【請求項２】よう素金属化合物がよう化ニッケルまたは
よう化コバルトより選ばれた少なくとも一種である請求
項１に記載の高分子感温体。 - 【請求項３】亜リン酸エステル系化合物がテトラフェニ
ル・ジプロピレングリコールジホスファイトまたはテト
ラフェニルテトラ（トリデシル）ペンタエリスリトール
テトラホスファイトまたは水添フェノールＡ・ペンタエ
リスリトールホスファイトポリマーより選ばれた少なく
とも一種である請求項１に記載の高分子感温体。 - 【請求項４】ポリアミド組成物がオキシ安息香酸エステ
ル・ホルムアルデヒド重縮合体を含んでなる請求項１に
記載の高分子感温体。 - 【請求項５】ポリアミドが、下記（ａ）〜（ｅ）よりな
る群から選ばれた少なくとも１種である請求項１に記載
の高分子感温体。 （ａ）ポリウンデカンアミド （ｂ）ポリドデカンアミド （ｃ）ポリウンデカンアミドあるいはポリドデカンアミ
ドのＮ−アルキル置換アミド共重合体 （ｄ）ポリウンデカンアミドあるいはポリドデカンアミ
ドのＮ−アルキル置換アミド共重合体 （ｅ）ダイマー酸含有ポリアミド - 【請求項６】請求項１〜請求項５に記載の高分子感温体
を一対の電極間に配設してなる感熱素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29949592A JP2743742B2 (ja) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | 高分子感温体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29949592A JP2743742B2 (ja) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | 高分子感温体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06151112A true JPH06151112A (ja) | 1994-05-31 |
| JP2743742B2 JP2743742B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=17873316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29949592A Expired - Fee Related JP2743742B2 (ja) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | 高分子感温体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743742B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6048081B2 (ja) | 2012-11-12 | 2016-12-21 | 凸版印刷株式会社 | プリフォーム、プリフォーム製造装置、および、プリフォーム製造方法 |
-
1992
- 1992-11-10 JP JP29949592A patent/JP2743742B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2743742B2 (ja) | 1998-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |