JP2001214017A - Polymer temperature sensor and temperature sensing element produced by using the same - Google Patents

Polymer temperature sensor and temperature sensing element produced by using the same

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JP2001214017A
JP2001214017A JP2000025927A JP2000025927A JP2001214017A JP 2001214017 A JP2001214017 A JP 2001214017A JP 2000025927 A JP2000025927 A JP 2000025927A JP 2000025927 A JP2000025927 A JP 2000025927A JP 2001214017 A JP2001214017 A JP 2001214017A
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JP
Japan
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polymer
conductivity
temperature
polyolefin resin
polyolefin
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Pending
Application number
JP2000025927A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiko Yasui
圭子 安井
Masahiko Ito
雅彦 伊藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer temperature sensor for a temperature sensing element for the temperature control of an electric warmer satisfying all requirements such as electrical properties, heat-stability, temperature fuse function and moisture resistance. SOLUTION: A polyolefin composition produced by compounding a modified polyolefin with a conductivity imparting material is used as the polymer temperature sensor. The migration of the conductivity imparting agent by the flow of electric current can be prevented by the interaction of the functional group introduced to the polyolefin resin and the conductivity imparting agent to keep the electric properties over a long period. The polymer temperature sensor having the above structure satisfies the required moisture resistance, electrical properties, mechanical strength, heat-stability, temperature fuse function and moldability.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気採暖具などの
可撓性温度センサや感温ヒータに用いる高分子感温体お
よびそれを用いた感温素子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polymer temperature sensing element used for a flexible temperature sensor or a temperature sensing heater such as an electric heater, and a temperature sensing element using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】高分子材料の電気的特性の温度依存性を
利用して電気毛布や電気カーペットなどの電気採暖具の
温度制御を行うことは従来からよく知られており、高分
子材料としてはポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアミ
ド変性オレフィン樹脂混合物を用い、電気特性の温度依
存性を改善するために導電性付与材を添加する方法が特
開平9−45507号公報、特開平10−140004
号公報など他にも多くに記載されている。また、特開平
8−78137号公報にはポリエステル樹脂にポリオレ
フィンオキサイドに過塩素酸リチウムを添加したイオン
導電性固体電解質を高分子材料として用いる方法が記載
されている。
2. Description of the Related Art It has been well known to control the temperature of electric heating devices such as electric blankets and electric carpets by utilizing the temperature dependence of the electrical characteristics of polymer materials. JP-A-9-45507 and JP-A-10-140004 disclose a method of using a polyvinyl chloride, polyamide, or polyamide-modified olefin resin mixture and adding a conductivity-imparting material to improve the temperature dependence of electrical characteristics.
And many other publications. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-78137 describes a method in which an ionic conductive solid electrolyte obtained by adding lithium perchlorate to a polyolefin oxide in a polyester resin is used as a polymer material.

【0003】温度制御を行うための高分子材料には、
(1)電気的特性の高い温度依存性、(2)電気的特性
および機械的強度の耐熱安定性、(3)温度ヒューズす
なわち高温低粘度溶融性、(4)低吸湿性もしくは吸湿
時に電気的特性が変化しないなどの特性が要求される。
[0003] Polymer materials for controlling temperature include:
(1) High temperature dependence of electrical characteristics, (2) Thermal stability of electrical characteristics and mechanical strength, (3) Temperature fuse, ie, high-temperature low-viscosity melting property, (4) Low hygroscopicity or electrical property during moisture absorption It is required that the characteristics do not change.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のポ
リアミドおよびポリアミド混合物を高分子材料として用
いた場合、電気的特性、機械的強度、耐熱安定性、温度
ヒューズ機能、成形加工性は他の高分子材料より優れて
いるが、ポリアミドは吸湿性が高く、ナイロン11やナ
イロン12などの吸湿性の少ないものでも1%程度の吸
湿率を示すため、吸湿時の電気的特性の変化が大きく、
周辺環境の湿度に影響されず正確に温度制御を行うこと
が難しいという課題があった。
However, when a conventional polyamide and a polyamide mixture are used as a polymer material, the electrical properties, mechanical strength, heat stability, temperature fuse function, and moldability are other polymer materials. Polyamide is more excellent, but polyamide has high hygroscopicity, and even those having low hygroscopicity, such as nylon 11 and nylon 12, exhibit a moisture absorption rate of about 1%.
There has been a problem that it is difficult to accurately perform temperature control without being affected by the humidity of the surrounding environment.

【0005】吸湿の課題を解決するために、ポリエステ
ル樹脂の高温低粘度溶融性を改善した方法でもポリエス
テル樹脂が1%程度の吸湿率を示すため、正確な温度制
御を行うことは難しいという課題があり、またポリアミ
ド以外の樹脂を用いた場合には、電気的特性、機械的強
度、耐熱安定性、温度ヒューズ機能、成形加工性などの
要求が満たされないという課題があった。
[0005] In order to solve the problem of moisture absorption, even in a method in which the high-temperature low-viscosity meltability of the polyester resin is improved, it is difficult to perform accurate temperature control because the polyester resin exhibits a moisture absorption of about 1%. In addition, when a resin other than polyamide is used, there has been a problem that requirements such as electrical characteristics, mechanical strength, heat stability, temperature fuse function, and moldability are not satisfied.

【0006】また、吸湿率の低いポリオレフィン樹脂を
感温体に用いる場合、ポリオレフィン樹脂は極性基をも
たないため導電性付与材がポリオレフィンと反応せず、
通電時に導電性付与剤が移動してしまうため、電気的特
性が維持できないという課題があった。
When a polyolefin resin having a low moisture absorption is used for the temperature sensing element, the polyolefin resin does not have a polar group, so that the conductivity-imparting material does not react with the polyolefin.
There is a problem that the electrical properties cannot be maintained because the conductivity-imparting agent moves when the power is supplied.

【0007】このように要求されるすべての特性を満た
す高分子材料は得られておらず、本発明の目的は上記課
題を解決し、吸湿による影響が少なく高感度で安定性の
よい高分子感温体とそれを用いた感温素子を提供するこ
とにある。
As described above, a polymer material satisfying all the required characteristics has not been obtained, and an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a high-sensitivity and stable polymer polymer which is less affected by moisture absorption. An object of the present invention is to provide a heating element and a temperature sensing element using the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため高分子感温体にポリオレフィン樹脂にエポキシ
基、カルボキシル基および酸無水物の少なくとも1種の
官能基を導入した変性ポリオレフィン樹脂と導電性付与
材を配合したオレフィン組成物を用い、ポリオレフィン
樹脂に導入した官能基と導電性付与剤の相互作用によ
り、通電時の導電性付与剤の移動を防止し長期にわたり
電気的特性を維持することができる。
According to the present invention, there is provided a polymer thermosensitive material comprising a modified polyolefin resin having a polyolefin resin having at least one functional group selected from an epoxy group, a carboxyl group and an acid anhydride. Using an olefin composition containing a conductivity-imparting material, the interaction between the functional group introduced into the polyolefin resin and the conductivity-imparting agent prevents migration of the conductivity-imparting agent during energization and maintains electrical characteristics for a long time. be able to.

【0009】高分子感温体にオレフィン組成物を用いる
ことで、耐湿特性、電気的特性、機械的強度、耐熱安定
性、温度ヒューズ機能、成形加工性を満たす高分子感温
体を得ることが出来る。
By using an olefin composition for the polymer thermosensor, it is possible to obtain a polymer thermosensor that satisfies humidity resistance, electrical properties, mechanical strength, heat stability, temperature fuse function, and moldability. I can do it.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】上記課題を解決するため請求項1
の発明は、高分子感温体にポリオレフィン樹脂にエポキ
シ基、カルボキシル基および酸無水物の少なくとも1種
の官能基を導入した変性ポリオレフィン樹脂と導電性付
与材を配合したオレフィン組成物を用い、ポリオレフィ
ン樹脂に導入した官能基と導電性付与剤の相互作用によ
り、通電時の導電性付与剤の移動を防止し長期にわたり
電気的特性を維持することができ、耐湿特性、電気的特
性、機械的強度、耐熱安定性、温度ヒューズ機能、成形
加工性を満たす高分子感温体を得ることが出来る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention will be described.
The present invention relates to an olefin composition comprising a polymer thermosensitive material, a modified polyolefin resin in which a polyolefin resin is introduced with at least one functional group of an epoxy group, a carboxyl group and an acid anhydride, and a conductivity-imparting material. Interaction between the functional group introduced into the resin and the conductivity-imparting agent prevents the migration of the conductivity-imparting agent during energization and maintains the electrical properties for a long period of time. Moisture resistance, electrical properties, and mechanical strength It is possible to obtain a polymer thermosensor that satisfies heat stability, temperature fuse function, and moldability.

【0011】また請求項2の発明は、高分子感温体にポ
リオレフィン樹脂と、導電性付与材と、前記ポリオレフ
ィン樹脂と前記導電性付与剤を反応させる相溶化剤とを
配合したオレフィン組成物を用い、相溶化剤により導電
性付与剤とポリオレフィン樹脂を反応させることがで
き、通電時の導電性付与剤の移動を防止し長期にわたり
電気的特性を維持することができる。
[0011] The invention according to claim 2 provides an olefin composition comprising a polymer thermosensitive body and a polyolefin resin, a conductivity-imparting material, and a compatibilizer for reacting the polyolefin resin and the conductivity-imparting agent. When used, the conductivity-imparting agent and the polyolefin resin can be reacted with each other by the compatibilizing agent, whereby the migration of the conductivity-imparting agent during energization can be prevented, and the electrical characteristics can be maintained for a long time.

【0012】また請求項3の発明は、相溶化剤はエポキ
シ基、カルボキシル基および酸無水物の少なくとも1種
の官能基を導入した変性ポリオレフィン樹脂、ポリスチ
レン樹脂を用いることで、相溶化剤により導電性付与剤
とポリオレフィン樹脂をよりよく反応させることがで
き、通電時の導電性付与剤の移動を防止し長期にわたり
電気的特性を維持することができる。
According to a third aspect of the present invention, the compatibilizing agent is a modified polyolefin resin or a polystyrene resin having at least one functional group such as an epoxy group, a carboxyl group and an acid anhydride. The property imparting agent and the polyolefin resin can be made to react better, and the conductivity imparting agent can be prevented from moving during energization, and the electrical properties can be maintained for a long time.

【0013】また請求項4の発明は、ポリオレフィン樹
脂にポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピ
レン共重合体の少なくとも1種以上を用いることで、1
30℃から200℃の温度域で溶断する温度ヒューズ機
能を得ることが出来る。
The invention of claim 4 is characterized in that at least one of polyethylene, polypropylene and ethylene-propylene copolymer is used as the polyolefin resin.
It is possible to obtain a temperature fuse function for fusing in a temperature range of 30 ° C. to 200 ° C.

【0014】また請求項5の発明は、導電性付与材にア
ルキルフェノール−ホルムアルデヒド縮重合体もしくは
オキシ安息香酸エステル−ホルムアルデヒド縮重合体を
用いることで、アルキルフェノール−ホルムアルデヒド
縮重合体もしくはオキシ安息香酸エステル−ホルムアル
デヒド縮重合体が変性ポリオレフィンの官能基に配位し
て感温性を増大することが出来る。
[0014] The invention of claim 5 provides an alkylphenol-formaldehyde condensate polymer or oxybenzoate-formaldehyde condensate polymer or an oxybenzoate ester-formaldehyde condensate polymer as the conductivity-imparting material. The condensation polymer can coordinate to the functional group of the modified polyolefin to increase the temperature sensitivity.

【0015】また請求項6の発明は、導電性付与材によ
う化亜鉛および酸化亜鉛を用いることで、よう化亜鉛の
持つイオンキャリア性によりインピーダンスの温度依存
性を高めるとともに、変性ポリオレフィンの官能基に亜
鉛錯体を形成し通電安定性を高め、熱的に安定化する。
しかし高温で長時間使用した場合には、よう化亜鉛によ
り生じたよう素がよう素イオンとして電極に作用し、電
気絶縁体であるよう化金属を生成し、電極間インピーダ
ンス経時安定性が得にくくなる。酸化亜鉛を配合するこ
とで、酸化亜鉛がよう素イオンの受容体となりよう化金
属の生成を防止することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, the use of zinc iodide and zinc oxide as the conductivity-imparting material enhances the temperature dependence of impedance due to the ion carrier properties of zinc iodide, and the functional groups of the modified polyolefin To form a zinc complex to enhance the current-carrying stability and to stabilize it thermally.
However, when used for a long time at high temperature, iodine generated by zinc iodide acts on the electrodes as iodide ions, generating metal iodide which is an electrical insulator, and it is difficult to obtain impedance stability with time between electrodes. Become. By adding zinc oxide, it is possible to prevent zinc oxide from forming a metal iodide as an acceptor of iodine ions.

【0016】また請求項7の発明は、オレフィン組成物
にナフチルアミンもしくはヒンダードフェノールを含有
し、ナフチルアミン、ヒンダードフェノールの抗酸化性
により耐熱安定性を高めることが出来る。
In the invention of claim 7, the olefin composition contains naphthylamine or hindered phenol, and the heat resistance can be enhanced by the antioxidative properties of naphthylamine and hindered phenol.

【0017】また請求項8の発明は、オレフィン組成物
に亜リン酸エステル系化合物を含有し、亜リン酸エステ
ル系化合物のもつ酸化防止性と還元防錆作用により熱劣
化性が抑制され、耐熱安定性を高めることが出来る。
Further, the invention of claim 8 includes a phosphite ester compound in the olefin composition, wherein the phosphite ester compound has an antioxidant property and a reducible rust-preventive action, whereby heat deterioration is suppressed and heat resistance is reduced. Stability can be improved.

【0018】また請求項9の発明は、同芯状に設けた一
対の電極と、電極間に設けた請求項1ないし7のいずれ
か1項記載の高分子感温体と、電極の外側に設けた絶縁
外被層を備えた構成とし、電極間に通電し高分子感温体
のインピーダンスを測定することで、温度を制御するこ
とが出来、高分子感温体表面に設けた電極が通電により
ヒ−タの機能も果たせるので、発熱、温度検知、温度ヒ
ュ−ズの機能を1本に集約した感温素子を提供する事が
できる。
According to a ninth aspect of the present invention, there are provided a pair of electrodes provided concentrically, the polymer thermosensitive body according to any one of the first to seventh aspects provided between the electrodes, and The temperature can be controlled by applying an electric current between the electrodes and measuring the impedance of the polymer thermosensitive element, and the electrode provided on the surface of the polymer thermosensitive element is energized. Thus, the function of a heater can be fulfilled, so that it is possible to provide a thermosensitive element in which the functions of heat generation, temperature detection and temperature fuse are integrated into one.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0020】(実施例1)実施例1の高分子感温体はポ
リオレフィンを無水マレイン酸に代表される酸無水物や
エポキシ基などの官能基を導入した無水マレイン酸グラ
フト重合ポリオレフィン、グリシルメタクリレートポリ
オレフィン共重合体、グリシルメタクリレートグラフト
重合ポリオレフィンなどの変性ポリオレフィン樹脂に導
電性付与材を配合したオレフィン組成物を用いる。
Example 1 The polymer thermosensitive material of Example 1 was prepared by grafting a polyolefin with a maleic anhydride graft-polymerized polyolefin into which a functional group such as an acid anhydride represented by maleic anhydride or an epoxy group was introduced, or glycyl methacrylate. An olefin composition is used in which a modified polyolefin resin such as a polyolefin copolymer or glycyl methacrylate graft-polymerized polyolefin is mixed with a conductivity-imparting material.

【0021】ポリオレフィン樹脂に導入した官能基と導
電性付与剤の相互作用により、通電時の導電性付与剤の
移動を防止し長期にわたり電気的特性を維持することが
できる。高分子感温体にポリオレフィン組成物を用いる
ことで、耐湿特性、電気的特性、機械的強度、耐熱安定
性、温度ヒューズ機能、成形加工性を満たす高分子感温
体を得ることが出来る。
The interaction between the functional group introduced into the polyolefin resin and the conductivity-imparting agent can prevent the conductivity-imparting agent from moving during energization and maintain the electrical characteristics for a long time. By using the polyolefin composition for the polymer thermosensor, a polymer thermosensor satisfying moisture resistance, electrical characteristics, mechanical strength, heat stability, temperature fuse function, and moldability can be obtained.

【0022】(実施例2)次に実施例2について説明す
る。実施例2において実施例1と異なる点は相溶化剤を
用いてポリオレフィン樹脂と導電性付与剤を反応させる
ことである。
(Embodiment 2) Next, Embodiment 2 will be described. Example 2 differs from Example 1 in that a polyolefin resin and a conductivity-imparting agent are reacted using a compatibilizer.

【0023】実施例2の高分子感温体は、ポリオレフィ
ン樹脂と、導電性付与材と、ポリオレフィン樹脂と導電
性付与剤を反応させる相溶化剤とを配合したオレフィン
組成物を用い、相溶化剤により導電性付与剤とポリオレ
フィン樹脂を反応させることができ、通電時の導電性付
与剤の移動を防止し長期にわたり電気的特性を維持する
ことができる。
The polymer thermosensitive body of Example 2 was prepared by using an olefin composition containing a polyolefin resin, a conductivity-imparting material, and a compatibilizer for reacting the polyolefin resin and the conductivity-imparting agent. Thus, the conductivity-imparting agent and the polyolefin resin can be caused to react with each other, so that the migration of the conductivity-imparting agent during energization can be prevented, and the electrical characteristics can be maintained for a long period of time.

【0024】(実施例3)次に実施例3について説明す
る。
Third Embodiment Next, a third embodiment will be described.

【0025】相溶化剤はグリシルメタクリレート変性ポ
リオレフィン、無水マレイン酸変性ポリオレフィン、オ
キサゾリン含有ポリスチレン、カルボン酸含有ポリオレ
フィンなどのエポキシ基、カルボキシル基および酸無水
物の少なくとも1種の官能基を導入した変性ポリオレフ
ィン樹脂、ポリスチレン樹脂を用いることが出来る。
The compatibilizer is a modified polyolefin having at least one functional group such as an epoxy group, a carboxyl group and an acid anhydride, such as a glycyl methacrylate-modified polyolefin, a maleic anhydride-modified polyolefin, an oxazoline-containing polystyrene, and a carboxylic acid-containing polyolefin. Resin and polystyrene resin can be used.

【0026】相溶化剤は、ポリオレフィン組成物100
重量部に対して1ないし30重量部配合されるもので、
1重量部より少ないと効果が低く、30重量部より多い
と組成物の吸湿性質を著しく損なう。
The compatibilizer is a polyolefin composition 100
1 to 30 parts by weight based on parts by weight,
If the amount is less than 1 part by weight, the effect is low, and if it is more than 30 parts by weight, the moisture absorbing property of the composition is significantly impaired.

【0027】相溶化剤は導電性付与剤とポリオレフィン
樹脂を反応させることができ、通電時の導電性付与剤の
移動を防止し長期にわたり電気的特性を維持することが
できる。
The compatibilizer can cause the conductivity-imparting agent and the polyolefin resin to react with each other, prevent the migration of the conductivity-imparting agent during energization, and maintain the electrical characteristics for a long time.

【0028】(実施例4)次に実施例4について説明す
る。実施例4において実施例1から実施例3と異なる点
は、ポリオレフィン樹脂にポリエチレン、ポリプロピレ
ンを用いたことである。
(Embodiment 4) Next, Embodiment 4 will be described. Example 4 differs from Examples 1 to 3 in that polyethylene and polypropylene were used as the polyolefin resin.

【0029】ポリオレフィン樹脂にポリエチレン、ポリ
プロピレン、エチレン−プロピレン共重合体を用い、1
30℃から200℃の温度域で溶断する温度ヒューズ機
能を得ることが出来る。
Using polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer as the polyolefin resin,
It is possible to obtain a temperature fuse function for fusing in a temperature range of 30 ° C. to 200 ° C.

【0030】(実施例5)次に実施例5について説明す
る。実施例5において実施例1から実施例4と異なる点
は、導電性付与材にアルキルフェノール−ホルムアルデ
ヒド縮重合体もしくはオキシ安息香酸エステル−ホルム
アルデヒド縮重合体を用いた点である。
Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment will be described. Example 5 differs from Examples 1 to 4 in that an alkylphenol-formaldehyde condensation polymer or an oxybenzoate-formaldehyde condensation polymer was used as the conductivity-imparting material.

【0031】導電性付与材としては、アルキルフェノー
ル−ホルムアルデヒド縮重合体もしくはオキシ安息香酸
エステル−ホルムアルデヒド縮重合体として、p−オキ
シ安息香酸オクチルエステル−アルデヒド縮重合体、p
−オキシ安息香酸イソステアリルエステル−ホルムアル
デヒド縮重合体、p−オキシ安息香酸アルキルエステ
ル、p−ドデシルフェノール−アルデヒド縮重合体、p
−クロロフェノール−アルデヒド縮重合体、p−ヒドロ
キシ安息香酸アルキルエステルのホルムアルデヒド縮重
合体を用いることができる。
Examples of the conductivity-imparting material include an alkylphenol-formaldehyde condensation polymer or an oxybenzoate-formaldehyde condensation polymer, and p-oxybenzoic acid octyl ester-aldehyde condensation polymer;
-Isobenzoyl oxybenzoate-formaldehyde condensation polymer, p-oxybenzoic acid alkyl ester, p-dodecylphenol-aldehyde condensation polymer, p
-Chlorophenol-aldehyde condensation polymers and formaldehyde condensation polymers of p-hydroxybenzoic acid alkyl esters can be used.

【0032】導電性付与材はポリオレフィン組成物10
0重量部に対して、5ないし30重量部配合されるもの
で、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。
The conductive material is a polyolefin composition 10
When the amount is less than 5 parts by weight, the effect is low. When the amount is more than 30 parts by weight, the properties of the composition are significantly impaired.

【0033】アルキルフェノール−ホルムアルデヒド縮
重合体もしくはオキシ安息香酸エステル−ホルムアルデ
ヒド縮重合体はポリオレフィンに導入したエーテル基お
よびカルボキシル基に配位して感温性を増大することが
出来る。
The alkylphenol-formaldehyde condensate or the oxybenzoate-formaldehyde condensate can coordinate with the ether group and the carboxyl group introduced into the polyolefin to increase the temperature sensitivity.

【0034】(実施例6)次に実施例6について説明す
る。実施例6において実施例1から実施例5と異なる点
は導電性付与材によう化亜鉛、酸化亜鉛を用いたことで
ある。
(Embodiment 6) Next, Embodiment 6 will be described. Example 6 differs from Example 1 to Example 5 in that zinc iodide and zinc oxide were used as the conductivity-imparting material.

【0035】導電性付与材として、熱安定性の高いよう
化亜鉛をポリオレフィン組成物100重量部に対し0.
01ないし30重量部配合した。よう化亜鉛は0.01
重量部より少ないと増感性および通電安定効果が低く、
30重量部より多いと組成物の物理的性質を著しく損な
う。
As a conductivity-imparting material, zinc iodide having a high thermal stability is used in an amount of 0.1 part by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin composition.
01 to 30 parts by weight were blended. 0.01% zinc iodide
If the amount is less than the weight part, the sensitizing property and the current stabilizing effect are low,
If it exceeds 30 parts by weight, the physical properties of the composition are significantly impaired.

【0036】また高温度で長時間使用した場合によう化
亜鉛より生じるよう素イオンの受容体として粒子径が
0.1ないし0.5μmの酸化亜鉛粉末をポリオレフィ
ン組成物100重量部に対し0.01ないし30重量部
配合した。酸化亜鉛は0.01重量部より少ないと増感
性および通電安定効果が低く、30重量部より多いと組
成物の物理的性質を著しく損なう。
In addition, zinc oxide powder having a particle diameter of 0.1 to 0.5 μm as an acceptor of iodide ions generated from zinc iodide when used at a high temperature for a long time is used in an amount of 0.1 to 0.5 part by weight per 100 parts by weight of the polyolefin composition. 01 to 30 parts by weight were blended. If the amount of zinc oxide is less than 0.01 part by weight, the sensitizing property and the current-stabilizing effect are low. If the amount is more than 30 parts by weight, the physical properties of the composition are significantly impaired.

【0037】電極とポリオレフィン組成物の界面安定化
剤としての金属不活性化剤としては、デカメチレンジカ
ルボン酸ジサリチロイドヒドラジンやN,N’−ビス
[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオニル]ヒドラジンや1,2,3ベンゾト
リアゾールまたはその誘導体として1−ヒドロキシメチ
ルベンゾトリアゾールや1,2−ジカルボキシエチルベ
ンゾトリアゾールを用いた。
Examples of the metal deactivator as an interfacial stabilizer between the electrode and the polyolefin composition include disalicyroid hydrazine decamethylenedicarboxylate and N, N'-bis [3- (3,5-di-t- [Butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl] hydrazine and 1,2,3 benzotriazole or 1-hydroxymethylbenzotriazole or 1,2-dicarboxyethylbenzotriazole as a derivative thereof was used.

【0038】よう化亜鉛はよう化亜鉛の持つイオンキャ
リア性によりインピーダンスの温度依存性を高めるとと
もに、変性ポリオレフィンに導入したカルボキシル基等
に亜鉛錯体を形成し通電安定性を高め、熱的に安定化す
る。しかし高温で長時間使用した場合には、よう化亜鉛
により生じたよう素がよう素イオンとして電極に作用
し、電気絶縁体であるよう化金属を生成し、電極間イン
ピーダンス経時安定性が得にくくなる。酸化亜鉛を配合
することで、酸化亜鉛がよう素イオンの受容体となりよ
う化金属の生成を防止することができ、さらに酸化亜鉛
はよう化亜鉛を生成し通電安定性を向上させる。また、
金属不活性化剤を配合することで、電極とポリオレフィ
ン組成物との界面の電気抵抗値を安定化させることが出
来る。
Zinc iodide enhances the temperature dependence of impedance due to the ion carrier properties of zinc iodide, and forms a zinc complex at a carboxyl group or the like introduced into the modified polyolefin, thereby enhancing the current-carrying stability and thermally stabilizing. I do. However, when used for a long time at high temperature, iodine generated by zinc iodide acts on the electrodes as iodide ions, generating metal iodide which is an electrical insulator, and it is difficult to obtain impedance stability with time between electrodes. Become. By adding zinc oxide, it is possible to prevent zinc oxide from forming a metal iodide as an acceptor of iodide ions, and zinc oxide generates zinc iodide to improve current-carrying stability. Also,
By blending the metal deactivator, the electric resistance at the interface between the electrode and the polyolefin composition can be stabilized.

【0039】(実施例7)次に実施例7について説明す
る。実施例7において実施例1から実施例6と異なる点
はポリオレフィン組成物にナフチルアミンもしくはヒン
ダードフェノールを配合したことである。
(Embodiment 7) Next, Embodiment 7 will be described. Example 7 differs from Examples 1 to 6 in that naphthylamine or hindered phenol was added to the polyolefin composition.

【0040】ヒンダードフェノールとしてトリエチレン
グリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル
−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]またはペ
ンタエリスリチル−テトラキス[3−(3,5−ジ−t
−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]
などとナフチルアミンが用いられヒンダードフェノール
やナフチルアミンの恒酸化性により耐熱安定性を高める
ことが出来る。
As the hindered phenol, triethylene glycol-bis [3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate] or pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-t
-Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate]
And naphthylamine are used, and the heat stability can be enhanced by the antioxidant properties of hindered phenol and naphthylamine.

【0041】(実施例8)次に実施例8について説明す
る。実施例8において実施例1から実施例7と異なる点
はポリオレフィン組成物に亜リン酸エステル系化合物を
配合したことである。
(Eighth Embodiment) Next, an eighth embodiment will be described. Example 8 differs from Examples 1 to 7 in that a phosphite compound was blended into the polyolefin composition.

【0042】亜リン酸エステル系化合物としては、分子
量が高く不揮発性に優れ、リン酸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やテトラフ
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、および水添ビスフェノールA・ペン
タエリスリトールフォスファイトポリマーが用いられ
る。亜リン酸エステル系化合物のもつ酸化防止性と還元
防錆作用により熱劣化性が抑制され、耐熱安定性を高め
ることが出来る。
Examples of the phosphite compound include tetraphenyldipropylene glycol phosphite, tetraphenyltetra (tridecyl) pentaerythritol tetraphosphite, which has a high molecular weight, excellent non-volatility, and a suitable phosphoric acid concentration, and hydrogenated bisphenol. A-pentaerythritol phosphite polymer is used. Due to the antioxidant property and the reduction rust preventive action of the phosphite compound, the thermal deterioration property is suppressed, and the heat stability can be increased.

【0043】高分子感温体評価のため、(表1)に示す
組成でポリオレフィン組成物を配合し、押し出し機によ
り混練した後、加熱プレスで70mm×70mm、厚さ
0.8mmのシートに成形し、その両面に銀塗布電極を
設けて作成した試料を用いて、インピーダンスの温度依
存性、耐湿性、半波通電安定性を測定した結果を(表
1)に示す。
For evaluation of the polymer thermosensitive body, a polyolefin composition having the composition shown in Table 1 was blended, kneaded by an extruder, and formed into a sheet having a size of 70 mm × 70 mm and a thickness of 0.8 mm by a hot press. Table 1 shows the results of measurement of the temperature dependence of impedance, moisture resistance, and half-wave conduction stability using a sample prepared by providing silver-coated electrodes on both surfaces.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】インピーダンスの温度依存性は40ないし
80℃のサーミスタB定数で、半波通電安定性は100
℃における初期のインピーダンスと80℃で50vの半
波通電を200時間行った後のインピーダンスの温度差
ΔTzで表した。このΔTzの評価を図1に示す。半波
通電により、高分子感温体の劣化が生じ、インピーダン
ス−温度依存特性が変化してしまう。つまり、このΔT
zの値が小さいほど半波通電安定性が高いということで
ある。耐湿性は45℃における初期インピーダンスと4
5℃、95RH%で72時間放置後のインピーダンスの
温度差ΔTwで表した。ΔTwの評価を図2に示す。図
2から、試験片が吸湿によるため、インピーダンス−温
度依存特性が変化し、初期インピーダンス値と吸湿後の
同じインピーダンス値では温度差が生じる。このΔTw
の値が小さいほど耐湿性能が高いことを示す。
The temperature dependence of the impedance is a thermistor B constant of 40 to 80 ° C., and the half-wave conduction stability is 100.
The temperature difference ΔTz between the initial impedance at 80 ° C. and the impedance after 50-hour half-wave conduction at 80 ° C. for 200 hours. FIG. 1 shows the evaluation of ΔTz. The half-wave energization causes deterioration of the polymer thermosensor, and changes impedance-temperature dependent characteristics. That is, this ΔT
The smaller the value of z, the higher the half-wave conduction stability. Moisture resistance is the initial impedance at 45 ° C and 4
It was represented by the temperature difference ΔTw of the impedance after standing at 5 ° C. and 95 RH% for 72 hours. The evaluation of ΔTw is shown in FIG. From FIG. 2, since the test piece is due to moisture absorption, the impedance-temperature dependent characteristics change, and a temperature difference occurs between the initial impedance value and the same impedance value after moisture absorption. This ΔTw
The smaller the value, the higher the moisture resistance performance.

【0046】(実施例9)図3は本発明の実施例9にお
ける感温素子の構成図である。図3において、1は15
00デニールのポリエステル芯線、2、4は銅、アルミ
ニウム、金、白金、パラジウム、銀、錫、半田、ニッケ
ル、ステンレス、チタン、インジウムなどの巻き線電極
線、3は電極線2と4の間に配設された高分子感温体、
5は絶縁外被層である。
(Embodiment 9) FIG. 3 is a structural view of a temperature sensing element according to Embodiment 9 of the present invention. In FIG. 3, 1 is 15
00 denier polyester core wire, 2 and 4, copper, aluminum, gold, platinum, palladium, silver, tin, solder, nickel, stainless steel, titanium, indium, etc., winding electrode wire, 3 between electrode wires 2 and 4 Polymer thermosensor,
Reference numeral 5 denotes an insulating jacket layer.

【0047】次に動作作用について説明する。高分子感
温体3は温度によって静電容量、電気抵抗値、インピー
ダンスなどの電気的特性が変化するため、電極2と電極
4間に通電し高分子感温体3の電気的特性を測定するこ
とで温度を検知し、電気毛布、電気カーペットなどの電
気採暖具の温度制御を行うことが出来る。
Next, the operation and operation will be described. Since the electrical properties such as capacitance, electrical resistance, and impedance of the polymer thermosensitive body 3 change depending on the temperature, electricity is supplied between the electrodes 2 and 4 to measure the electrical properties of the polymer thermosensitive body 3. Thus, the temperature can be detected, and the temperature of an electric warming device such as an electric blanket or an electric carpet can be controlled.

【0048】また、高分子感温体表面に設けた電極が通
電によりヒ−タの機能も果たせるので、発熱、温度検
知、温度ヒュ−ズの機能を1本に集約した感温素子を提
供する事ができる。
Further, since the electrode provided on the surface of the polymer thermosensitive element can also function as a heater when energized, a thermosensitive element which integrates the functions of heat generation, temperature detection and temperature fuse into one is provided. Can do things.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、ポリオレフィン樹脂に導入した官能基と導電性付
与剤の相互作用により、通電時の導電性付与剤の移動を
防止し長期にわたり電気的特性を維持することができ、
耐湿特性、電気的特性、機械的強度、耐熱安定性、温度
ヒューズ機能、成形加工性を満たす高分子感温体を得る
ことが出来る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the interaction between the functional group introduced into the polyolefin resin and the conductivity-imparting agent prevents the migration of the conductivity-imparting agent at the time of energization, and the long term. Electrical characteristics can be maintained,
A polymer thermosensor that satisfies moisture resistance, electrical properties, mechanical strength, heat stability, temperature fuse function, and moldability can be obtained.

【0050】また請求項2の発明によれば、相溶化剤に
より導電性付与剤とポリオレフィン樹脂を反応させるこ
とができ、通電時の導電性付与剤の移動を防止し長期に
わたり電気的特性を維持することができる。また、高分
子感温体そのものの吸湿率を低下させることで、より耐
湿性を高めることが出来る。
According to the second aspect of the present invention, the conductivity-imparting agent and the polyolefin resin can be reacted with each other by the compatibilizing agent. can do. Further, the moisture resistance can be further increased by reducing the moisture absorption rate of the polymer thermosensor itself.

【0051】また請求項9の発明によれば、電極間に通
電し高分子感温体のインピーダンスを測定することで、
電気毛布、電気カーペットなどの電気採暖具の温度を制
御するための感温素子が提供出来る。また、高分子感温
体表面に設けた電極が通電によりヒ−タの機能も果たせ
るので、発熱、温度検知、温度ヒューズの機能を1本に
集約した感温素子を提供する事ができる。
According to the ninth aspect of the present invention, the electric current is applied between the electrodes to measure the impedance of the polymer thermosensitive material,
A temperature-sensitive element for controlling the temperature of an electric warmer such as an electric blanket or an electric carpet can be provided. In addition, since the electrodes provided on the surface of the polymer thermosensitive element can also function as a heater when energized, it is possible to provide a thermosensitive element that integrates the functions of heat generation, temperature detection, and temperature fuse into one.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例8における高分子感温体の半波
通電安定性評価説明図
FIG. 1 is an explanatory diagram for evaluating half-wave conduction stability of a polymer thermosensor in Example 8 of the present invention.

【図2】同高分子感温体の耐湿性能評価安定図FIG. 2 is a diagram showing a stable evaluation of moisture resistance performance of the polymer thermosensor.

【図3】本発明の実施例9における感温素子の構成図FIG. 3 is a configuration diagram of a temperature-sensitive element according to a ninth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ポリエステル芯線 2、4 電極線 3 高分子感温体 5 絶縁外被層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polyester core wire 2, 4 Electrode wire 3 Polymer thermosensitive element 5 Insulation jacket layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 5/524 C08K 5/524 C08L 23/00 C08L 23/00 23/06 23/06 23/12 23/12 23/16 23/16 25/06 25/06 61/06 61/06 H01L 35/00 H01L 35/00 S // H05B 3/00 310 H05B 3/00 310E Fターム(参考) 3K058 AA55 AA92 BA02 BA03 CA12 CA24 CA46 CA56 CA65 CE02 CE12 CE16 4J002 BB031 BB092 BB121 BB151 BB212 BC032 BC122 CC043 CC053 CD192 DD086 DE106 EJ067 EN067 FD077 FD113 FD116 GQ00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) C08K 5/524 C08K 5/524 C08L 23/00 C08L 23/00 23/06 23/06 23/12 23 / 12 23/16 23/16 25/06 25/06 61/06 61/06 H01L 35/00 H01L 35/00 S // H05B 3/00 310 H05B 3/00 310E F term (reference) 3K058 AA55 AA92 BA02 BA03 CA12 CA24 CA46 CA56 CA65 CE02 CE12 CE16 4J002 BB031 BB092 BB121 BB151 BB212 BC032 BC122 CC043 CC053 CD192 DD086 DE106 EJ067 EN067 FD077 FD113 FD116 GQ00

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ポリオレフィン樹脂にエポキシ基、カルボ
キシル基および酸無水物の少なくとも1種の官能基を導
入した変性ポリオレフィン樹脂と導電性付与材を配合し
たオレフィン組成物を有する高分子感温体。
1. A polymer thermosensor having an olefin composition comprising a modified polyolefin resin obtained by introducing at least one functional group of an epoxy group, a carboxyl group and an acid anhydride into a polyolefin resin and a conductivity-imparting material.
【請求項2】ポリオレフィン樹脂と、導電性付与材と、
前記ポリオレフィン樹脂と前記導電性付与剤を反応させ
る相溶化剤とを配合したオレフィン組成物を有する高分
子感温体。
2. A polyolefin resin, a conductivity-imparting material,
A polymer thermosensor having an olefin composition containing the polyolefin resin and a compatibilizer that reacts the conductivity-imparting agent.
【請求項3】相溶化剤はエポキシ基、カルボキシル基お
よび酸無水物の少なくとも1種の官能基を導入した変性
ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂とする請求項2
記載の高分子感温体。
3. The compatibilizer is a modified polyolefin resin or a polystyrene resin into which at least one functional group of an epoxy group, a carboxyl group and an acid anhydride has been introduced.
The polymer thermosensitive body according to the above.
【請求項4】ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体の少なく
とも1種以上とする請求項1ないし3のいずれか1項記
載の高分子感温体。
4. The polymer thermosensor according to claim 1, wherein the polyolefin resin is at least one of polyethylene, polypropylene, and ethylene-propylene copolymer.
【請求項5】導電性付与材はアルキルフェノール−ホル
ムアルデヒド縮重合体もしくはオキシ安息香酸エステル
−ホルムアルデヒド縮重合体とする請求項1ないし4の
いずれか1項記載の高分子感温体。
5. The polymer thermosensor according to claim 1, wherein the conductivity-imparting material is an alkylphenol-formaldehyde condensation polymer or an oxybenzoate-formaldehyde condensation polymer.
【請求項6】導電性付与材はよう化亜鉛および酸化亜鉛
とする請求項1ないし4のいずれか1項記載の高分子感
温体。
6. The polymer thermosensitive body according to claim 1, wherein the conductivity-imparting material is zinc iodide or zinc oxide.
【請求項7】オレフィン組成物はナフチルアミンもしく
はヒンダードフェノールを含有する請求項1ないし6の
いずれか1項記載の高分子感温体。
7. The polymer thermosensor according to claim 1, wherein the olefin composition contains naphthylamine or hindered phenol.
【請求項8】オレフィン組成物が亜リン酸エステル系化
合物を含有する請求項1ないし7のいずれか1項記載の
高分子感温体。
8. The polymer thermosensor according to claim 1, wherein the olefin composition contains a phosphite compound.
【請求項9】同芯状に設けた一対の電極と、前記電極間
に設けた請求項1ないし8のいずれか1項記載の高分子
感温体と、前記電極の外側に設けた絶縁外被層からなる
感温素子。
9. A pair of electrodes provided concentrically, a polymer thermosensitive body according to claim 1 provided between said electrodes, and an insulating outside provided outside said electrodes. A temperature-sensitive element consisting of a layer.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN105566711A (en) * 2016-02-03 2016-05-11 安徽南洋电缆有限公司 Novel special polyethylene cable sheath formula

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