JPH0657075A - 感熱樹脂材料及び感熱発熱体 - Google Patents
感熱樹脂材料及び感熱発熱体Info
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Landscapes
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- Resistance Heating (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポリ塩化ビニル樹脂の熱老化を抑制して｜Ｚ
｜の変動を抑え、サーミスタ特性を高める。 【構成】 ポリ塩化ビニル系樹脂に、ピロメリット酸エ
ステル系の耐熱性可塑剤と、安定剤として酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）と二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）からなる珪酸鉛と、過塩
素酸塩からなるイオン性添加剤を配合して感熱樹脂材料
を調製する。可塑剤のブリードアウトを防止すると共珪
酸鉛の配合で熱安定性を高め、ポリ塩化ビニル樹脂の熱
老化を抑制する。またイオン性添加剤として配合する過
塩素酸塩によってサーミスタ特性を高める。
｜の変動を抑え、サーミスタ特性を高める。 【構成】 ポリ塩化ビニル系樹脂に、ピロメリット酸エ
ステル系の耐熱性可塑剤と、安定剤として酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）と二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）からなる珪酸鉛と、過塩
素酸塩からなるイオン性添加剤を配合して感熱樹脂材料
を調製する。可塑剤のブリードアウトを防止すると共珪
酸鉛の配合で熱安定性を高め、ポリ塩化ビニル樹脂の熱
老化を抑制する。またイオン性添加剤として配合する過
塩素酸塩によってサーミスタ特性を高める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気カーペット等に用
いられる感熱樹脂材料及び感熱発熱体に関するものであ
る。
いられる感熱樹脂材料及び感熱発熱体に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電気カーペット等の広面積暖房器具に
は、従来よりポリ塩化ビニル樹脂を主成分とする感熱樹
脂材料をサーミスタとして用いた面状の感熱発熱体やコ
ード状の感熱発熱体が使用されている。そして近年の電
気カーペットにあっては、カーペット地からなる表面材
や、電気カーペットに被せて使用するカバー材として、
本物志向や高級志向から分厚いものが好まれる傾向にあ
り、感熱発熱体の温度を従来よりも高くする必要が生じ
てきている。
は、従来よりポリ塩化ビニル樹脂を主成分とする感熱樹
脂材料をサーミスタとして用いた面状の感熱発熱体やコ
ード状の感熱発熱体が使用されている。そして近年の電
気カーペットにあっては、カーペット地からなる表面材
や、電気カーペットに被せて使用するカバー材として、
本物志向や高級志向から分厚いものが好まれる傾向にあ
り、感熱発熱体の温度を従来よりも高くする必要が生じ
てきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、感熱発熱体の
温度を従来よりも高温にすると、部分的に断熱状態にな
るときに生じる部分断熱高温部の温度が非常に高くな
り、ポリ塩化ビニル樹脂を主成分とする感熱樹脂材料で
は高温での熱老化のために温度センサーとしての固有イ
ンピーダンス（以下｜Ｚ｜と略記）と温度との関係の特
性が経時変化し、｜Ｚ｜の変化によって感知する温度が
危険な高温になってしまうおそれがあった。この現象は
ポリ塩化ビニル樹脂中の可塑剤が高温の作用でブリー
ドアウトしてポリ塩化ビニル樹脂のガラス転移点が高温
側にシフトしてしまう、ポリ塩化ビニル樹脂が高温に
さらされると脱塩素反応を起こして熱老化してしまう、
等が原因になっていると考えられる。
温度を従来よりも高温にすると、部分的に断熱状態にな
るときに生じる部分断熱高温部の温度が非常に高くな
り、ポリ塩化ビニル樹脂を主成分とする感熱樹脂材料で
は高温での熱老化のために温度センサーとしての固有イ
ンピーダンス（以下｜Ｚ｜と略記）と温度との関係の特
性が経時変化し、｜Ｚ｜の変化によって感知する温度が
危険な高温になってしまうおそれがあった。この現象は
ポリ塩化ビニル樹脂中の可塑剤が高温の作用でブリー
ドアウトしてポリ塩化ビニル樹脂のガラス転移点が高温
側にシフトしてしまう、ポリ塩化ビニル樹脂が高温に
さらされると脱塩素反応を起こして熱老化してしまう、
等が原因になっていると考えられる。
【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、ポリ塩化ビニル樹脂の熱老化を抑制して｜Ｚ｜の
変動を抑え、しかもサーミスタ特性を高めることができ
る感熱樹脂材料、及びこの感熱樹脂材料を用いた感熱発
熱体を提供することを目的とするものである。
あり、ポリ塩化ビニル樹脂の熱老化を抑制して｜Ｚ｜の
変動を抑え、しかもサーミスタ特性を高めることができ
る感熱樹脂材料、及びこの感熱樹脂材料を用いた感熱発
熱体を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る感熱樹脂材
料は、ポリ塩化ビニル系樹脂に、ピロメリット酸エステ
ル系の耐熱性可塑剤と、安定剤として酸化鉛（ＰｂＯ）
と二酸化珪素（ＳｉＯ 2 ）からなる珪酸鉛と、過塩素酸
からなるイオン性添加剤を配合して成ることを特徴とす
るものである。
料は、ポリ塩化ビニル系樹脂に、ピロメリット酸エステ
ル系の耐熱性可塑剤と、安定剤として酸化鉛（ＰｂＯ）
と二酸化珪素（ＳｉＯ 2 ）からなる珪酸鉛と、過塩素酸
からなるイオン性添加剤を配合して成ることを特徴とす
るものである。
【０００６】また本発明に係る感熱発熱体は、上記の感
熱樹脂材料を介して一対の電極を配置し、少なくとも一
方を発熱抵抗体としてこれらを絶縁体で覆って成ること
を特徴とするものである。以下、本発明を詳細に説明す
る。ポリ塩化ビニル系樹脂に配合される可塑剤として、
トリメリット酸エステル系や、ピロメリット酸エステル
系、ポリエステル系などの耐熱性可塑剤があるが、本発
明では上記の耐熱性可塑剤のなかでも耐熱性が優れてい
るピロメリット酸エステル系の耐熱性可塑剤を用いる。
感熱樹脂材料のサーミスタ特性の発現はポリ塩化ビニル
樹脂のガラス転移点に依存しており、高温の作用で可塑
剤がブリードアウトして抜けてしまうとガラス転移点が
変化し、｜Ｚ｜が変動してしまう。このために高温が作
用してもブリードアウトしない耐熱性可塑剤を用いるも
のである。耐熱性可塑剤の配合量は、ポリ塩化ビニル系
樹脂１００重量部に対して１０〜１００重量部が好まし
い。耐熱性可塑剤の配合量が少なすぎると他の配合剤と
の均一分散性や押し出し成形性、耐寒性等に問題が発生
し、多すぎると耐熱性可塑剤とはいえ高温の作用でブリ
ードアウトし易くなると共に、ポリ塩化ビニル系樹脂の
ガラス転移点が低くなり過ぎて｜Ｚ｜の値が温度に対し
て急激に変化する高感度領域が低温側にシフトしてしま
うことになる。このために耐熱性可塑剤の配合量の上限
と下限は上記のように設定されるものであり、特に３０
〜６０重量部の範囲が適する。
熱樹脂材料を介して一対の電極を配置し、少なくとも一
方を発熱抵抗体としてこれらを絶縁体で覆って成ること
を特徴とするものである。以下、本発明を詳細に説明す
る。ポリ塩化ビニル系樹脂に配合される可塑剤として、
トリメリット酸エステル系や、ピロメリット酸エステル
系、ポリエステル系などの耐熱性可塑剤があるが、本発
明では上記の耐熱性可塑剤のなかでも耐熱性が優れてい
るピロメリット酸エステル系の耐熱性可塑剤を用いる。
感熱樹脂材料のサーミスタ特性の発現はポリ塩化ビニル
樹脂のガラス転移点に依存しており、高温の作用で可塑
剤がブリードアウトして抜けてしまうとガラス転移点が
変化し、｜Ｚ｜が変動してしまう。このために高温が作
用してもブリードアウトしない耐熱性可塑剤を用いるも
のである。耐熱性可塑剤の配合量は、ポリ塩化ビニル系
樹脂１００重量部に対して１０〜１００重量部が好まし
い。耐熱性可塑剤の配合量が少なすぎると他の配合剤と
の均一分散性や押し出し成形性、耐寒性等に問題が発生
し、多すぎると耐熱性可塑剤とはいえ高温の作用でブリ
ードアウトし易くなると共に、ポリ塩化ビニル系樹脂の
ガラス転移点が低くなり過ぎて｜Ｚ｜の値が温度に対し
て急激に変化する高感度領域が低温側にシフトしてしま
うことになる。このために耐熱性可塑剤の配合量の上限
と下限は上記のように設定されるものであり、特に３０
〜６０重量部の範囲が適する。
【０００７】また、ポリ塩化ビニル系樹脂に配合する安
定剤として、本発明では酸化鉛（ＰｂＯ）と二酸化珪素
（ＳｉＯ2 ）からなる珪酸鉛を用いる。ポリ塩化ビニル
系樹脂の安定剤としては従来から三塩基性硫酸鉛のなど
の塩基性鉛が使用されているが、塩基性の安定剤は可塑
剤を分解させてしまうおそれがある。これに対して珪酸
鉛はこのように可塑剤を分解させるおそれがないために
上記のような耐熱性可塑剤を用いることが可能になると
共に分子中の鉛成分がリッチであるために熱安定性を高
めることができるものである。珪酸鉛の配合量は、ポリ
塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して５〜３０重量部
が好ましい。珪酸鉛の配合量が少なすぎると熱安定性が
不足することになり、また珪酸鉛は粉体状であるために
多量を安定して配合することができない。このために珪
酸鉛の配合量は上限と下限を上記のように設定されるも
のであり、特に１０〜２５重量部の範囲が適する。
定剤として、本発明では酸化鉛（ＰｂＯ）と二酸化珪素
（ＳｉＯ2 ）からなる珪酸鉛を用いる。ポリ塩化ビニル
系樹脂の安定剤としては従来から三塩基性硫酸鉛のなど
の塩基性鉛が使用されているが、塩基性の安定剤は可塑
剤を分解させてしまうおそれがある。これに対して珪酸
鉛はこのように可塑剤を分解させるおそれがないために
上記のような耐熱性可塑剤を用いることが可能になると
共に分子中の鉛成分がリッチであるために熱安定性を高
めることができるものである。珪酸鉛の配合量は、ポリ
塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して５〜３０重量部
が好ましい。珪酸鉛の配合量が少なすぎると熱安定性が
不足することになり、また珪酸鉛は粉体状であるために
多量を安定して配合することができない。このために珪
酸鉛の配合量は上限と下限を上記のように設定されるも
のであり、特に１０〜２５重量部の範囲が適する。
【０００８】また本発明では、ポリ塩化ビニル系樹脂に
過塩素酸塩をイオン性添加剤として配合することによっ
て、温度上昇に伴ってイオン伝動によりインピーダンス
低下を引き起こさせ、｜Ｚ｜〜温度特性の変化率を大き
くすることによってサーミスタ特性を高めて温度検知の
精度を高めるようにしている。本発明では、過塩素酸塩
よりなるイオン性添加剤として式（１）の構造式で表さ
れるステアラミドプロピルジメチル−β−ヒドロキシエ
チルアンモニウム過塩素酸塩を用いる。他の過塩素酸塩
よりなるイオン性添加剤は、一般式が式（２）及び式
（３）で表される第四級アンモニウム塩（有機過塩素酸
塩）や一般式が式（４）で表されるアルカリ金属塩（無
機過塩素酸塩）をポリオール系高分子に溶解させたもの
等がある。イオン添加剤としてこのような過塩素酸（式
（５））タイプのものを用いるのは、式（６）、式
（７）、式（８）、式（９）等のタイプのものに比べて
耐熱性が高いためである。
過塩素酸塩をイオン性添加剤として配合することによっ
て、温度上昇に伴ってイオン伝動によりインピーダンス
低下を引き起こさせ、｜Ｚ｜〜温度特性の変化率を大き
くすることによってサーミスタ特性を高めて温度検知の
精度を高めるようにしている。本発明では、過塩素酸塩
よりなるイオン性添加剤として式（１）の構造式で表さ
れるステアラミドプロピルジメチル−β−ヒドロキシエ
チルアンモニウム過塩素酸塩を用いる。他の過塩素酸塩
よりなるイオン性添加剤は、一般式が式（２）及び式
（３）で表される第四級アンモニウム塩（有機過塩素酸
塩）や一般式が式（４）で表されるアルカリ金属塩（無
機過塩素酸塩）をポリオール系高分子に溶解させたもの
等がある。イオン添加剤としてこのような過塩素酸（式
（５））タイプのものを用いるのは、式（６）、式
（７）、式（８）、式（９）等のタイプのものに比べて
耐熱性が高いためである。
【０００９】
【化１】
【００１０】 式（４） Ｌｉ+ ・ＣｌＯ4 - 式（５） ＣｌＯ4 - 式（６） Ｃ2 Ｈ5 ＳＯ4 - 式（７） Ｈ2 ＰＯ4 - 式（８） ＮＯ3 - 式（９） Ｃｌ- また上記のイオン性添加剤として用いる有機および無機
の過塩素酸塩の配合量は、ポリビニル系樹脂１００重量
部に対して０．５〜５重量部の範囲が好ましい。イオン
添加剤の配合量が少ないと｜Ｚ｜〜温度特性の変化率を
大きくしてサーミスタ特性を高める効果を十分に得るこ
とができないために上記のような下限が設定されるもの
である。逆にイオン性添加剤の配合量が多すぎるとポリ
塩化ビニル系樹脂の熱安定性を低下させるおそれがあ
り、イオン性添加剤の上限は製造バラツキが発生しにく
く、配合を増加してもサーミスタ特性がそれ以上良くな
らない限界の飽和添加量より少しだけ過飽和の量になる
ように設定するのがよい。このためにイオン性添加剤の
配合量は上限と下限を上記のように設定されるものであ
り、特に２〜４重量部の範囲が適する。
の過塩素酸塩の配合量は、ポリビニル系樹脂１００重量
部に対して０．５〜５重量部の範囲が好ましい。イオン
添加剤の配合量が少ないと｜Ｚ｜〜温度特性の変化率を
大きくしてサーミスタ特性を高める効果を十分に得るこ
とができないために上記のような下限が設定されるもの
である。逆にイオン性添加剤の配合量が多すぎるとポリ
塩化ビニル系樹脂の熱安定性を低下させるおそれがあ
り、イオン性添加剤の上限は製造バラツキが発生しにく
く、配合を増加してもサーミスタ特性がそれ以上良くな
らない限界の飽和添加量より少しだけ過飽和の量になる
ように設定するのがよい。このためにイオン性添加剤の
配合量は上限と下限を上記のように設定されるものであ
り、特に２〜４重量部の範囲が適する。
【００１１】上記のように作成される本発明に係る感熱
樹脂材料をサーミスタとして用いて、図３に示すような
面状の感熱発熱体Ａや、図４に示すようなコード状の感
熱発熱体Ａを製造することができる。図３の面状の感熱
発熱体は、感熱樹脂材料１を成形した感熱樹脂シートの
一方の片面に銅箔などの金属箔をジクザグ状のパターン
に加工して形成した電極２と、この電極２と近接する位
置において金属箔を加工して形成した電極３とを貼り付
け、感熱樹脂材料１のシートの他方の片面に電極２，３
間に渡るように金属箔を加工して形成した分割反射電極
５を貼り付け、感熱樹脂材料１のシートの両面を絶縁樹
脂シートなどの絶縁体４で被覆することによって作成す
ることができる。このものでは電極２が発熱抵抗体（発
熱回路）として、電極３が温度検知電極として使用され
るものであり、電極２に通電して発熱させると感熱樹脂
材料１は温度変化に伴って｜Ｚ｜が変化するために、電
極３に生じる電位を検出することによって発熱温度を検
知することができるものである。
樹脂材料をサーミスタとして用いて、図３に示すような
面状の感熱発熱体Ａや、図４に示すようなコード状の感
熱発熱体Ａを製造することができる。図３の面状の感熱
発熱体は、感熱樹脂材料１を成形した感熱樹脂シートの
一方の片面に銅箔などの金属箔をジクザグ状のパターン
に加工して形成した電極２と、この電極２と近接する位
置において金属箔を加工して形成した電極３とを貼り付
け、感熱樹脂材料１のシートの他方の片面に電極２，３
間に渡るように金属箔を加工して形成した分割反射電極
５を貼り付け、感熱樹脂材料１のシートの両面を絶縁樹
脂シートなどの絶縁体４で被覆することによって作成す
ることができる。このものでは電極２が発熱抵抗体（発
熱回路）として、電極３が温度検知電極として使用され
るものであり、電極２に通電して発熱させると感熱樹脂
材料１は温度変化に伴って｜Ｚ｜が変化するために、電
極３に生じる電位を検出することによって発熱温度を検
知することができるものである。
【００１２】また図４のコード状の感熱発熱体Ａは、絶
縁性の芯糸７に金属線をスパイラル状に巻いて内巻の電
極２とし、感熱樹脂材料１を例えば押し出し成形して内
巻電極２の外側に被覆し、その外側に金属線を巻いて外
巻の電極３とし、さらにその外側に樹脂フィルムを巻い
て分離層１０を形成した後に、その外側に絶縁体４を被
覆することによって作成することができる。内巻の電極
２と外巻の電極３の少なくとも一方を発熱抵抗体として
通電することによって発熱させることができ、電極３に
生じる電位を検出することによって発熱温度を検知する
ことができるものである。このように製造される感熱発
熱体Ａを例えば図５及び図６に示すように、ポリエステ
ル繊維等の厚さ１０ｍｍ程度の裏面布１１と厚さ９μ程
度の均熱アルミニウム平面体１２との間に挟んで、ジグ
ザグ状に配置し、そして均熱アルミニウム平面体１２の
上にポリエステル繊維等の厚さ５ｍｍ程度の表面布１３
を積層することによって電気カーペットＢを作成するこ
とができる。図５において１４は電源コード、１５は温
度コントローラである。
縁性の芯糸７に金属線をスパイラル状に巻いて内巻の電
極２とし、感熱樹脂材料１を例えば押し出し成形して内
巻電極２の外側に被覆し、その外側に金属線を巻いて外
巻の電極３とし、さらにその外側に樹脂フィルムを巻い
て分離層１０を形成した後に、その外側に絶縁体４を被
覆することによって作成することができる。内巻の電極
２と外巻の電極３の少なくとも一方を発熱抵抗体として
通電することによって発熱させることができ、電極３に
生じる電位を検出することによって発熱温度を検知する
ことができるものである。このように製造される感熱発
熱体Ａを例えば図５及び図６に示すように、ポリエステ
ル繊維等の厚さ１０ｍｍ程度の裏面布１１と厚さ９μ程
度の均熱アルミニウム平面体１２との間に挟んで、ジグ
ザグ状に配置し、そして均熱アルミニウム平面体１２の
上にポリエステル繊維等の厚さ５ｍｍ程度の表面布１３
を積層することによって電気カーペットＢを作成するこ
とができる。図５において１４は電源コード、１５は温
度コントローラである。
【００１３】
【実施例】次に、本発明を実施例によってさらに説明す
る。 （実施例 １）平均重合度が１３００のポリ塩化ビニル
樹脂１００重量部に、可塑剤として式（１０）に示すピ
ロメリット酸オクチルエステル（ＴＯＰＭ）を４５重量
部、安定剤として珪酸鉛を２５重量部、イオン性添加剤
として式（１）に示す過塩素酸よりなる第四級アンモニ
ウム塩を３重量部配合して、感熱樹脂材料を調製した。
る。 （実施例 １）平均重合度が１３００のポリ塩化ビニル
樹脂１００重量部に、可塑剤として式（１０）に示すピ
ロメリット酸オクチルエステル（ＴＯＰＭ）を４５重量
部、安定剤として珪酸鉛を２５重量部、イオン性添加剤
として式（１）に示す過塩素酸よりなる第四級アンモニ
ウム塩を３重量部配合して、感熱樹脂材料を調製した。
【００１４】（実施例 ２）平均重合度が１３００のポ
リ塩化ビニル樹脂１００重量部に、可塑剤として式（１
０）に示すピロメリット酸オクチルエステル（ＴＯＰ
Ｍ）を４５重量部、安定剤として珪酸鉛を２５重量部、
イオン性添加剤として式（１）に示す過塩素酸よりなる
第四級アンモニウム塩を５重量部配合して、感熱樹脂材
料を調製した。
リ塩化ビニル樹脂１００重量部に、可塑剤として式（１
０）に示すピロメリット酸オクチルエステル（ＴＯＰ
Ｍ）を４５重量部、安定剤として珪酸鉛を２５重量部、
イオン性添加剤として式（１）に示す過塩素酸よりなる
第四級アンモニウム塩を５重量部配合して、感熱樹脂材
料を調製した。
【００１５】（比較例 １）平均重合度が１３００のポ
リ塩化ビニル樹脂１００重量部に、可塑剤として式（１
０）に示すピロメリット酸オクチルエステル（ＴＯＰ
Ｍ）を４５重量部、安定剤として三塩基性硫酸鉛を２５
重量部、イオン性添加剤として式（１）に示す過塩素酸
よりなる第四級アンモニウム塩を３重量部配合して、感
熱樹脂材料を調製した。
リ塩化ビニル樹脂１００重量部に、可塑剤として式（１
０）に示すピロメリット酸オクチルエステル（ＴＯＰ
Ｍ）を４５重量部、安定剤として三塩基性硫酸鉛を２５
重量部、イオン性添加剤として式（１）に示す過塩素酸
よりなる第四級アンモニウム塩を３重量部配合して、感
熱樹脂材料を調製した。
【００１６】（比較例 ２）平均重合度が１３００のポ
リ塩化ビニル樹脂１００重量部に、可塑剤として式（１
１）に示すトリメリット酸オクチルエステル（ＴＯＴ
Ｍ）を４５重量部、安定剤として珪酸鉛を２５重量部、
イオン性添加剤として式（１）に示す過塩素酸よりなる
第四級アンモニウム塩を３重量部配合して、感熱樹脂材
料を調製した。
リ塩化ビニル樹脂１００重量部に、可塑剤として式（１
１）に示すトリメリット酸オクチルエステル（ＴＯＴ
Ｍ）を４５重量部、安定剤として珪酸鉛を２５重量部、
イオン性添加剤として式（１）に示す過塩素酸よりなる
第四級アンモニウム塩を３重量部配合して、感熱樹脂材
料を調製した。
【００１７】（比較例 ３）平均重合度が１３００のポ
リ塩化ビニル樹脂１００重量部に、可塑剤として式（１
１）に示すトリメリット酸オクチルエステル（ＴＯＴ
Ｍ）を４５重量部、安定剤として三塩基性硫酸鉛を２５
重量部、イオン性添加剤として式（１）に示す過塩素酸
よりなる第四級アンモニウム塩を３重量部配合して、感
熱樹脂材料を調製した。
リ塩化ビニル樹脂１００重量部に、可塑剤として式（１
１）に示すトリメリット酸オクチルエステル（ＴＯＴ
Ｍ）を４５重量部、安定剤として三塩基性硫酸鉛を２５
重量部、イオン性添加剤として式（１）に示す過塩素酸
よりなる第四級アンモニウム塩を３重量部配合して、感
熱樹脂材料を調製した。
【００１８】
【化２】
【００１９】実施例（１）及び比較例（１）〜（３）で
得た感熱樹脂材料について１９０℃で加熱して劣化促進
テストをおこない、脱塩酸による分解が急激に発生する
までの時間を測定して熱安定性を調べた。またこの感熱
樹脂材料を０．５ｍｍ厚のシートにプレスした状態で１
３６℃で１６８時間（７日間）加熱し、揮発減量と８０
℃での｜Ｚ｜の変化量を測定した。これらの結果を表１
に示す。
得た感熱樹脂材料について１９０℃で加熱して劣化促進
テストをおこない、脱塩酸による分解が急激に発生する
までの時間を測定して熱安定性を調べた。またこの感熱
樹脂材料を０．５ｍｍ厚のシートにプレスした状態で１
３６℃で１６８時間（７日間）加熱し、揮発減量と８０
℃での｜Ｚ｜の変化量を測定した。これらの結果を表１
に示す。
【００２０】さらに実施例（１）および（２）で得た感
熱樹脂材料を０．５ｍｍ厚にプレスしたシートで初期の
｜Ｚ｜〜温度特性を測定した。その結果を図１に示す。
熱樹脂材料を０．５ｍｍ厚にプレスしたシートで初期の
｜Ｚ｜〜温度特性を測定した。その結果を図１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１にみられるように、実施例（１）のも
のでは熱安定性が高まり、また揮発減量が小さくなると
共に｜Ｚ｜の変化も小さくなることが確認される。すな
わち実施例（１）と比較例（１）より、ＴＯＴＭより耐
ブリード性の優れるＴＯＰＭを用いても三塩基性硫酸鉛
を安定剤として使用すると、感熱材料樹脂内の塩基性が
強くなりＴＯＰＭが分解されて、揮発減量、｜Ｚ｜変化
とも大きくなる。これは珪酸鉛を使用すると著しく改善
される。またこの改善効果は、比較例（２）と（３）よ
りＴＯＴＭでも同様な傾向が見られるが、本発明の実施
例（１）のような組成において特に効果が大きく、本発
明に至ったものである。
のでは熱安定性が高まり、また揮発減量が小さくなると
共に｜Ｚ｜の変化も小さくなることが確認される。すな
わち実施例（１）と比較例（１）より、ＴＯＴＭより耐
ブリード性の優れるＴＯＰＭを用いても三塩基性硫酸鉛
を安定剤として使用すると、感熱材料樹脂内の塩基性が
強くなりＴＯＰＭが分解されて、揮発減量、｜Ｚ｜変化
とも大きくなる。これは珪酸鉛を使用すると著しく改善
される。またこの改善効果は、比較例（２）と（３）よ
りＴＯＴＭでも同様な傾向が見られるが、本発明の実施
例（１）のような組成において特に効果が大きく、本発
明に至ったものである。
【００２３】さらに図１に見られるように実施例（２）
ではイオン性添加剤を５重量部添加しているにもかかわ
らず、３重量部添加した実施例（１）のものと｜Ｚ｜〜
温度特性に変化がないことから実施例（１）のものは過
塩素酸よりなる第四級アンモニウム塩を増量してもサー
ミスタ特性がそれ以上良くならない過飽和量であること
が分かる。
ではイオン性添加剤を５重量部添加しているにもかかわ
らず、３重量部添加した実施例（１）のものと｜Ｚ｜〜
温度特性に変化がないことから実施例（１）のものは過
塩素酸よりなる第四級アンモニウム塩を増量してもサー
ミスタ特性がそれ以上良くならない過飽和量であること
が分かる。
【００２４】また実施例（１）及び比較例（３）で作成
した感熱樹脂材料を用いて図４のワイヤー状の感熱発熱
体Ａを作成した。すなわち、全芳香族ポリエステル系１
０００デニール繊維で形成した芯糸７に銅合金よりなる
０．１１ｍｍφの金属線５本をピッチ１．２５ｍｍでス
パイラル状に巻いて内巻電極２とし、その外側に感熱樹
脂材料１を押し出し成形して被覆し、その外側にＮｉメ
ッキした幅０．５ｍｍ、厚み０．０５ｍｍの金属線をピ
ッチ１．８ｍｍでスパイラル状に巻いて外巻電極３と
し、さらにその外側に厚み１２μのポリエチレンテレフ
タレートフィルムを巻いて分離層１０を形成した後に、
厚み０．４ｍｍの耐熱ポリ塩化ビニル樹脂の絶縁体４で
絶縁被覆することによって、内巻電極２を発熱抵抗体と
して用いる感熱発熱体Ａを作成した。
した感熱樹脂材料を用いて図４のワイヤー状の感熱発熱
体Ａを作成した。すなわち、全芳香族ポリエステル系１
０００デニール繊維で形成した芯糸７に銅合金よりなる
０．１１ｍｍφの金属線５本をピッチ１．２５ｍｍでス
パイラル状に巻いて内巻電極２とし、その外側に感熱樹
脂材料１を押し出し成形して被覆し、その外側にＮｉメ
ッキした幅０．５ｍｍ、厚み０．０５ｍｍの金属線をピ
ッチ１．８ｍｍでスパイラル状に巻いて外巻電極３と
し、さらにその外側に厚み１２μのポリエチレンテレフ
タレートフィルムを巻いて分離層１０を形成した後に、
厚み０．４ｍｍの耐熱ポリ塩化ビニル樹脂の絶縁体４で
絶縁被覆することによって、内巻電極２を発熱抵抗体と
して用いる感熱発熱体Ａを作成した。
【００２５】このように作成される感熱発熱体の感熱樹
脂材料について、｜Ｚ｜〜温度特性と１１０℃雰囲気中
に２０００時間放置して熱老化処理したあとの｜Ｚ｜〜
温度特性を、周波数６０Ｈｚ、感熱発熱体の長さ３６ｍ
の条件でそれぞれ測定した。結果を図２に示す。図２に
みられるように、実施例（１）のものは比較例（３）の
ものに比べて熱老化が進行しないために｜Ｚ｜の変化が
小さくなることが確認される。
脂材料について、｜Ｚ｜〜温度特性と１１０℃雰囲気中
に２０００時間放置して熱老化処理したあとの｜Ｚ｜〜
温度特性を、周波数６０Ｈｚ、感熱発熱体の長さ３６ｍ
の条件でそれぞれ測定した。結果を図２に示す。図２に
みられるように、実施例（１）のものは比較例（３）の
ものに比べて熱老化が進行しないために｜Ｚ｜の変化が
小さくなることが確認される。
【００２６】
【発明の効果】上記のように本発明は、ポリ塩化ビニル
系樹脂に、ピロメリット酸エステル系の耐熱性可塑剤
と、安定剤として酸化鉛（ＰｂＯ）と二酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ2 ）からなる珪酸鉛と、過塩素酸塩からなるイオン性
添加剤を配合して感熱樹脂材料を調製したので、ピロメ
リット酸エステル系の耐熱性可塑剤のブリードアウトを
防止すると共に酸化鉛（ＰｂＯ）と二酸化珪素（ＳｉＯ
2 ）からなる珪酸鉛の配合で熱安定性を高め、ポリ塩化
ビニル樹脂の熱老化を抑制して｜Ｚ｜の変動を抑え、し
かもイオン性添加剤として配合する過塩素酸によってサ
ーミスタ特性を高めることができるものである。
系樹脂に、ピロメリット酸エステル系の耐熱性可塑剤
と、安定剤として酸化鉛（ＰｂＯ）と二酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ2 ）からなる珪酸鉛と、過塩素酸塩からなるイオン性
添加剤を配合して感熱樹脂材料を調製したので、ピロメ
リット酸エステル系の耐熱性可塑剤のブリードアウトを
防止すると共に酸化鉛（ＰｂＯ）と二酸化珪素（ＳｉＯ
2 ）からなる珪酸鉛の配合で熱安定性を高め、ポリ塩化
ビニル樹脂の熱老化を抑制して｜Ｚ｜の変動を抑え、し
かもイオン性添加剤として配合する過塩素酸によってサ
ーミスタ特性を高めることができるものである。
【００２７】従って、感熱発熱体の感熱温度を高温に設
定しても｜Ｚ｜の変動を低く抑えることができるため
に、断熱性の大きいカバー材等を使用する電気カーペッ
トに使用しても十分に暖かさを感じる温度に設定するこ
とが可能になるものである。
定しても｜Ｚ｜の変動を低く抑えることができるため
に、断熱性の大きいカバー材等を使用する電気カーペッ
トに使用しても十分に暖かさを感じる温度に設定するこ
とが可能になるものである。
【図１】感熱樹脂材料の固有インピーダンス〜温度曲線
のグラフである。
のグラフである。
【図２】感熱樹脂材料の熱老化処理前と熱老化処理後の
固有インピーダンス〜温度曲線のグラフである。
固有インピーダンス〜温度曲線のグラフである。
【図３】面状感熱発熱体の断面図である。
【図４】コード状感熱発熱体の正面図である。
【図５】電気カーペットの斜視図である。
【図６】電気カーペットの拡大した断面図である。
１ 感熱樹脂材料 ２ 電極 ３ 電極 ４ 絶縁体
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年９月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】また本発明では、ポリ塩化ビニル系樹脂に
過塩素酸塩をイオン性添加剤として配合することによっ
て、温度上昇に伴ってイオン伝導によりインピーダンス
低下を引き起こさせ、｜Ｚ｜〜温度特性の変化率を大き
くすることによってサーミスタ特性を高めて温度検知の
精度を高めるようにしている。本発明では、過塩素酸塩
よりなるイオン性添加剤として式（１）の構造式で表さ
れるステアラミドプロピルジメチル−β−ヒドロキシエ
チルアンモニウム過塩素酸塩を用いる。他の過塩素酸塩
よりなるイオン性添加剤は、一般式が式（２）及び式
（３）で表される第四級アンモニウム塩（有機過塩素酸
塩）や一般式が式（４）で表されるアルカリ金属塩（無
機過塩素酸塩）をポリオール系高分子に溶解させたもの
等がある。イオン添加剤としてこのような過塩素酸（式
（５））タイプのものを用いるのは、式（６）、式
（７）、式（８）、式（９）等のタイプのものに比べて
耐熱性が高いためである。
過塩素酸塩をイオン性添加剤として配合することによっ
て、温度上昇に伴ってイオン伝導によりインピーダンス
低下を引き起こさせ、｜Ｚ｜〜温度特性の変化率を大き
くすることによってサーミスタ特性を高めて温度検知の
精度を高めるようにしている。本発明では、過塩素酸塩
よりなるイオン性添加剤として式（１）の構造式で表さ
れるステアラミドプロピルジメチル−β−ヒドロキシエ
チルアンモニウム過塩素酸塩を用いる。他の過塩素酸塩
よりなるイオン性添加剤は、一般式が式（２）及び式
（３）で表される第四級アンモニウム塩（有機過塩素酸
塩）や一般式が式（４）で表されるアルカリ金属塩（無
機過塩素酸塩）をポリオール系高分子に溶解させたもの
等がある。イオン添加剤としてこのような過塩素酸（式
（５））タイプのものを用いるのは、式（６）、式
（７）、式（８）、式（９）等のタイプのものに比べて
耐熱性が高いためである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】 式（４） Ｌｉ+ ・ＣｌＯ4 - 式（５） ＣｌＯ4 - 式（６） Ｃ2 Ｈ5 ＳＯ4 - 式（７） Ｈ2 ＰＯ4 - 式（８） ＮＯ3 - 式（９） Ｃｌ- また上記のイオン性添加剤として用いる有機および無機
の過塩素酸塩の配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００
重量部に対して０．５〜５重量部の範囲が好ましい。イ
オン添加剤の配合量が少ないと｜Ｚ｜〜温度特性の変化
率を大きくしてサーミスタ特性を高める効果を十分に得
ることができないために上記のような下限が設定される
ものである。逆にイオン性添加剤の配合量が多すぎると
ポリ塩化ビニル系樹脂の熱安定性を低下させるおそれが
あり、イオン性添加剤の上限は製造バラツキが発生しに
くく、配合を増加してもサーミスタ特性がそれ以上良く
ならない限界の飽和添加量より少しだけ過飽和の量にな
るように設定するのがよい。このためにイオン性添加剤
の配合量は上限と下限を上記のように設定されるもので
あり、特に２〜４重量部の範囲が適する。
の過塩素酸塩の配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００
重量部に対して０．５〜５重量部の範囲が好ましい。イ
オン添加剤の配合量が少ないと｜Ｚ｜〜温度特性の変化
率を大きくしてサーミスタ特性を高める効果を十分に得
ることができないために上記のような下限が設定される
ものである。逆にイオン性添加剤の配合量が多すぎると
ポリ塩化ビニル系樹脂の熱安定性を低下させるおそれが
あり、イオン性添加剤の上限は製造バラツキが発生しに
くく、配合を増加してもサーミスタ特性がそれ以上良く
ならない限界の飽和添加量より少しだけ過飽和の量にな
るように設定するのがよい。このためにイオン性添加剤
の配合量は上限と下限を上記のように設定されるもので
あり、特に２〜４重量部の範囲が適する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】
【化２】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】
Claims (2)
- 【請求項１】 ポリ塩化ビニル系樹脂に、ピロメリット
酸エステル系の耐熱性可塑剤と、安定剤として酸化鉛
（ＰｂＯ）と二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）からなる珪酸鉛
と、過塩素酸塩からなるイオン性添加剤を配合して成る
ことを特徴とする感熱樹脂材料。 - 【請求項２】 請求項１に記載の感熱樹脂材料を介して
一対の電極を配置し、少なくとも一方を発熱抵抗体とし
てこれらを絶縁体で覆って成ることを特徴とする感熱発
熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21591892A JPH0657075A (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | 感熱樹脂材料及び感熱発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21591892A JPH0657075A (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | 感熱樹脂材料及び感熱発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0657075A true JPH0657075A (ja) | 1994-03-01 |
Family
ID=16680417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21591892A Pending JPH0657075A (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | 感熱樹脂材料及び感熱発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0657075A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000136279A (ja) * | 1998-11-04 | 2000-05-16 | Achilles Corp | 自己粘着性塩化ビニル系樹脂シート |
| JP2001266649A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-28 | Kansai Electric Power Co Inc:The | ポリ塩化ビニル組成物およびこれを用いた電線ケーブル |
-
1992
- 1992-08-13 JP JP21591892A patent/JPH0657075A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000136279A (ja) * | 1998-11-04 | 2000-05-16 | Achilles Corp | 自己粘着性塩化ビニル系樹脂シート |
| JP2001266649A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-28 | Kansai Electric Power Co Inc:The | ポリ塩化ビニル組成物およびこれを用いた電線ケーブル |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001128 |