JPH0834134B2 - 感熱素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、布製電気採暖具に温度センサーとして主に
用いられる感熱素子に関するものである。

従来の技術 一般的に布製電気採暖具の温度センサーとしては第２
図に示すような温度検知線が用いられている。

すなわち、２は芯糸１の外周にスパイラル状に巻かれ
た内巻電極であり、感熱組成物３を介して外巻電極４、
分離層５が順に巻かれ、最外周には絶縁外被が設けられ
ている。この感熱組成物３にはイオン伝導形の感熱組成
物が従来用いられてきたが、銅系電極線を用いた場合に
は耐熱経時変化の優れる感熱組成物がなく、不満足な特
性しか得られていなかった。一方、耐熱経時変化に優れ
る感熱組成物としては、有機過塩素酸塩を含む組成物が
あるが、これは銅系金属に対し、腐蝕作用を有し、ステ
ンレス電極でしか、安定な特性が得られなかった。これ
らに鑑みて、銅不活性化剤を含む高分子感熱組成物を用
いれば、銅系金属を電極として用いることができること
が、特開昭57−99719号公報に開示されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、単なる銅不活性化剤の添加ではその作
用が充分発揮されず、非常に優れた熱安定性を得るには
不充分であった。

本発明は上記課題を解決し、銅系金属電極を腐蝕させ
ず、優れた熱安定性を有する感熱素子を提供するもので
ある。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明の感熱素子は、ポリ
塩化ビニル100重量部に対し、トリメリット酸エステ
ル、ピロメリット酸エステル、ペンタエリスリトールエ
ステル、ジペンタエリスリトールエステルより選ばれた
分子量500以上の可塑剤20〜60重量部と、過塩素酸塩0.9
〜９重量部と、トリアゾール系銅不活性化剤0.3〜３重
量部と安定剤とよりなり、前記過塩素酸塩と前記トリア
ゾール系銅不活性化剤のモル比が１〜３である高分子感
熱抵抗体が銅系金属電極間に配設されたものである。

作用 本発明における高分子感熱抵抗体は室温〜100℃程度
の熱環境中で使用されることから、熱時揮発性の少ない
高分子量の添加剤より構成される必要がある。本発明に
おける高分子感熱抵抗体の高分子マトリクスとしては、
トリメリット酸エステル、ピロメリット酸エステル、ペ
ンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトール
エステルより選ばれた分子量500以上の可塑剤により可
塑化されたポリ塩化ビニル組成物を用いる。この可塑剤
はポリ塩化ビニル100重量部中に、20−60重量部配合す
る。この高分子マトリクスに対し、イオンキャリヤとし
て過塩素酸塩をドープするがこの可塑剤量が主にイオン
キャリヤの易動度を決定し、サーミスタ特性を大きく左
右する。銅系金属電極に対し腐蝕性を有する過塩素酸塩
は、イオンキャリヤとして必要であり、銅不活性化剤と
の比率が、毒と薬の関係のように重要となる。上記高分
子マトリクス中での必要な過塩素酸塩よりなるイオンキ
ャリヤの量Ａは、ポリ塩化ビニル100重量部に対し、約
１〜10重量部であるが、これに対し、必要なトリアゾー
ル系銅不活性化剤Ｂの量はモル比にしてA/B＝１〜３の
時、有効に働き、120℃:300〜600時間100℃:2000〜4000
時間のすぐれた防錆効果を発揮することがわかった。ト
リアゾール系銅不活性化剤は３重量部を越すと、ブリー
ドアウト、吸湿性、等の影響が大きく、不都合が生じ
た。本発明に用いるトリアゾール系銅不活性化剤は、用
途が感熱性組成物であることから、熱環境中でも揮発性
の少ない高分子量体であるのが好ましい。これに最も適
したものの１つに３−（Ｎ−サリチロイル）アミノ−1,
2,4−トリアゾールがある。これは融点が200℃以上と高
く、分子量も204と大きい。この銅不活性化剤Ｂをポリ
塩化ビニル100重量部とジペンタエリスリチルトリブチ
レートトリオクチレート45重量部とよりなる高分子マト
リクス中に、フタル酸アミド酸塩素酸塩Ａ（分子量53
1）と共に分散した高分子感熱抵抗体の防錆性とサーミ
スタＢ定数と配合比との関係を第１図に示す。A/B値は
モル比を示す。Ａが５重量部、Ｂが１重量部の時、A/B
≒２となる。防錆性は第１表と同一の測定条件とした。
第１図から、サーミスタＢ定数が高く、防錆性も高い範
囲が、A/B＝１〜３で過塩素酸塩Ａが約１〜９重量部で
あることがわかる。銅不活性化剤Ｂの多量の添加は前述
のようにブリードアウトや吸湿性の原因となり、３重量
部以上添加（A/B＜１）は好ましくない。本発明に用い
る過塩素酸塩は、フタル酸アミド類、イミダゾール類の
過塩素酸塩で、分子量500以上の低揮発性のものが望ま
しい。具体的にはフタール酸アミドのエチレンオキサイ
ド付加体、ベンジルイミダゾリウム、カルボキシメチル
イミダゾリウム等より構成された構成された有機カチオ
ンとの過塩素酸塩がある。また、金属過塩素酸塩が有用
な場合もある。特にフタル酸アミド塩はポリ塩化ビニル
との相溶性の面で優れ、イミダゾール塩は熱安定性の面
で優れている。本発明における銅系金属とは、銅、銅合
金、黄銅等というが、AgSn,Al,Cd,Ni等を微量添加した
銅合金を主に用いる。また、本発明に用いる可撓性高分
子マトリクスとしては可塑化ポリ塩化ビニル組成物を用
いる。ポリ塩化ビニル組成物に対して三塩基性硫酸鉛や
ステアリン酢鉛に代表される塩素を吸収する安定剤が大
きな効果を果たすことは明らかであり、これらとの併用
は本発明の効果を充分に発揮させる上で重要なことであ
る。上記の可塑化ポリ塩化ビニル組成物は、上記のよう
にポリ塩化ビニルの可塑剤を添加することによって得ら
れるが、このような外部可塑化といわれる方法でなく、
内部可塑化されたポリ塩化ビニルの共重合体を用いるこ
とによっても得られる。この共重合体には、具体的には
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン塩化ビニル
共重合体、プロピレン塩化ビニル共重合体などがあり、
これらの高分子マトリクスに対しても同様に本発明の作
用は働くと考えられる。

実施例 実施例を次に示し、本発明の詳細を述べる。

（実施例１） 重合度1300のポリ塩化ビニル100重量部に対し、ジペ
ンタエリスリチルトリブチレートトリオクタネート（分
子量846）40重量部に対し、下記のフタール酸アミド過
塩素酸塩５重量部、三塩基性硫酸鉛５重量部、ステアリ
ン酸バリウム５重量部、金属不活性化剤として３−（Ｎ
−サリチロイル）アミノ−1,2,4−トリアゾール１重量
部を混合し、ヘンシルミキサーにて混合混練ののち、押
出機にてペレット化し感熱組成物を得た。このペレット
を用いて、第２図のような感熱素子、すなわち、温度検
知線をつくった。ここでは各要素は1500デニールのポリ
エステル芯糸1,0.5％銀入銅電極線2,4、ポリエステル分
離層５、耐熱塩化ビニル被６より構成した。

（実施例２） 実施例１の感熱組成物中の金属不活性化剤を２−（２
−ヒドロキシ−3,5−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾ
トリアゾール１重量部に変え、実施例１と同様に実験し
た。

（実施例３） 実施例１の感熱組成物中の可塑剤をテトラ２−エチル
ヘキシルピロメリテレート（分子量702）45重量部に変
え、実施例１と同様に実験した。

（比較例） 実施例１の感熱組成物中の可塑剤トリヘキシルトリメ
リテート（分子量462）40重量部に変え、実施例１と同
様の実験をし、各実施例と比較した。

本実施例における結果を比較例と共に第１表に示す。

発明の効果 以上のように本発明は、新規な組成の高分子感熱抵抗
体を銅系金属電極間に用いることにより、高信頼性の耐
熱特性を有する感熱素子を提供するものであり、工業的
価値の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における高分子感熱抵抗体のサーミスタ
Ｂ定数と防錆性と配合比の関係を示す図、第２図は一般
的な温度検知線の斜視図である。 2,4……電極、３……感熱組成物。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリ塩化ビニル100重量部に対し、トリメ
   リット酸エステル、ピロメリット酸エステル、ペンタエ
   リスリトールエステル、ジペンタエリスリトールエステ
   ルより選ばれた分子量500以上の可塑剤20〜60重量部
   と、過塩素酸塩0.9〜９重量部と、トリアゾール系銅不
   活性化剤0.3〜３重量部と安定剤とよりなり、前記過塩
   素酸塩と前記トリアゾール系銅不活性化剤のモル比が１
   〜３である高分子感熱抵抗体が銅系金属電極間に配設さ
   れてなる感熱素子。
2. 【請求項２】過塩素酸塩がフタル酸アミド類、イミダゾ
   ール類より選ばれた分子量500以上の有機過塩素酸塩で
   ある請求項１記載の感熱素子。
3. 【請求項３】トリアゾール系銅不活性化剤が３−（Ｎ−
   サリチロイル）アミノ−1,2,4−トリアゾールである請
   求項１記載の感熱素子。