JP3000424B2 - 高分子感温体およびそれを用いた感温素子 - Google Patents

高分子感温体およびそれを用いた感温素子

Info

Publication number
JP3000424B2
JP3000424B2 JP6255917A JP25591794A JP3000424B2 JP 3000424 B2 JP3000424 B2 JP 3000424B2 JP 6255917 A JP6255917 A JP 6255917A JP 25591794 A JP25591794 A JP 25591794A JP 3000424 B2 JP3000424 B2 JP 3000424B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
temperature
electrodes
group
thermosensitive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP6255917A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08124714A (ja
Inventor
雅彦 伊藤
忠孝 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP6255917A priority Critical patent/JP3000424B2/ja
Publication of JPH08124714A publication Critical patent/JPH08124714A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3000424B2 publication Critical patent/JP3000424B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気採暖具などの可撓
性の温度センサや感温ヒータに用いる高分子感温体およ
びそれを用いた感温素子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の高分子感温体は、一般に
1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ポリアミド11(ATO−
CHIMIE社製、商品名「リルサンNナイロン」)な
ど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などの温度変化を検出するこ
とにより温度センサの機能を果たしている。さらに特開
昭64−30203号公報ではトリアゾール系銅不活性
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
感温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】しかし、上記のような
従来の高分子感温体では、例えばナイロン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。このため特開昭6
4−30203号公報のようにイオン伝導性感温組成物
を感温体として用いることが提案されているが、イオン
伝導性であるため半波通電後のインピーダンス−温度特
性は初期と比較して著しく感温検知性が劣る。また長期
間にわたる熱安定性が不十分であるなどの問題点があっ
た。
【0004】本発明は、上記課題を解決するもので、イ
ンピーダンスの温度依存性が大きく、半波通電後も安定
したインピーダンス−温度特性を有し、かつ熱安定性に
優れた高分子感温体およびそれを用いた感温素子を提供
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】上記課題を解決するため
に本発明は、ポリアミドによう化カドミウムと、りん濃
度が3ないし20重量%で分子量が200ないし5,0
00の亜りん酸エステル系化合物とを配合し、さらにナ
フチルアミンまたはヒンダードフェノール系耐熱安定剤
のうちのどちらか1種を配合した組成物を感温体として
用いるようにしたものである。
【0006】また、上記の高分子感温体を1対の電極間
に配設し、高分子感温体の物理的性質の温度変化を両電
極で検出するようにしたものである。
【0007】
【作用】一般に、高分子感温体は、1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、巻き線電極の加熱な
どによる高温酸化は、高分子感温体中のナフチルアミン
またはヒンダードフェノール系耐熱安定剤のうち少なく
とも1種の化合物の存在により著しく抑制される。さら
によう化カドミウムのも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著しく高める。さらに、アミ
ド基とカドミウム錯体を形成し、通電安定性を高める。
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のよう
に高分子量でかつりん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の相乗効果により熱劣化
性が著しく抑制される。りん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。りん濃度は3ないし
20重量%で効果があるが、望ましくは5ないし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。また分子量が5,0
00を越えると分散が難しくなるので、望ましくは分子
量は300ないし3,500が実用的である。このよう
なよう化カドミウムまたはホスファイトの存在下でナフ
チルアミン、ヒンダードフェノールを配合することによ
り、防錆作用と酸化防止が相乗的に可能となる。これら
の組み合わせは作用が重複してもお互いに阻害されるも
のでなく、加算されて相乗作用を持つ。
【0008】従って、高分子感温体の熱安定性を向上さ
せ、温度センサや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ポリアミドの吸湿性を低減させ、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。
【0009】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。本実施例に用い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11、ポリエ−テルアミド、ダイマー酸含有ポリアミ
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
化カドミウムを用いた。またよう化カドミウムと相乗作
用をして、酸化防止性と熱安定性を高める構成として、
亜りん酸エステル系化合物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(分子量が566、
りん濃度が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(分子量が1,424、りん濃度が8.7重量%)、
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(分子量が2,500ないし3,100、りん
濃度が13.8重量%)を選んだ。さらにナイロン感温
体の耐熱性を高めるためにナフチルアミンとしてフェニ
ル−α−ナフチルアミンを添加した。また酸化防止性を
高めるためにヒンダードフェノールとしてペンタエリス
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](CHIB
A GEIGY製、商品名「イルガノックス101
0」)を選択した。組成比は、ナイロン100重量部に
対して添加剤は全て0.5ないし1.0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と
して、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
量部を加えた。測定用の試料はこれらを配合し、押し出
し機により混練した後、加熱プレスで約70×70m
m、厚さ1mmのシートに成形し、その両面に銅板の電
極を設けて測定電極を作成した。また、電極材料依存性
は銀板、金板、および銅板に銀メッキ、錫、メッキ、半
田メッキを施したものを用いた。インピーダンスの温度
依存性は40ないし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、120℃中での空気加熱老
化試験をダンベル試験片で行い、降伏点強度の半減する
時間で評価した。さらに、100℃における初期のイン
ピーダンスと、100℃で100Vの半波通電を1,0
00時間行った後の試料について初期のインピーダンス
を示す温度を求め、100℃との温度差ΔTzで表し
た。なお40ないし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、その結果をもとに算出
した。
【0010】よう化カドミウムを用いた感温体の測定結
果を(表1)に、また(表1)の中から代表的な配合に
ついて各種の電極を用いた感温体の測定結果を(表2)
に示す。
【0011】
【表1】
【0012】
【表2】
【0013】(表1)、(表2)では実施例1ないし7
の高分子感温体と、比較例1ないし4の高分子感温体に
ついて、感温特性を比較した。その結果、実施例1ない
し7の高分子感温体は、いずれも10000K前後のB
定数を示し、比較例の従来の感温体より高い温度検知能
を有することがわかる。そして、ダンベル試験片による
空気加熱老化試験結果から、本発明の高分子感温体は、
降伏点強度性能においても従来よりも高く、耐熱安定性
が優れていることがわかる。
【0014】また、本実施例では増感剤としてはよう化
カドミウム無水物またはよう化カドミウム2水和物が用
いられ、感温性の向上に寄与している。また亜りん酸エ
ステルとしては分子量が高く、不揮発性に優れ、かつり
ん濃度が適当なテトラフェニル・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ホスファイトや水添フ
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。またナフチルアミンとしてフェニル−α−ナフチ
ルアミンが用いられ、耐熱性の向上に寄与している。さ
らにりん酸は、防錆性と耐熱性の向上に寄与しており、
ヒンダードフェノールとして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]を添加することにより耐
熱酸化防止性能を相乗的に向上させる。ヒンダードフェ
ノールとしてはN,N′−ヘキサメチレンビス(3,5
−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロキシンナマ
ミド)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)
ベンゼンおよび3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキ
シ−ベンジルホスフォネート−ジエチルエステルが望ま
しく、上記の組み合わせが、相乗効果を発揮する。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などのアルデヒド重
縮合体であってもよい。これらは、ポリアミドに対し、
5ないし30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物理的性質
を著しく損なう。
【0015】さらに、感熱素子としての評価のため、ナ
イロン12(100重量部)、よう化カドミウム無水和
物または2水和物(4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(0.5重量部)、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](0.5重量部)よりなるナイ
ロン配合物のペレットを作成し、このペレットを押出し
加工して図1に示す構成の感熱素子、すなわち温度検知
線を作成した。図1の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%銀入銅の電極線、3はナイロン感温層、5はポ
リエステル分離層、6は耐熱ポリ塩化ビニル外被であ
る。この温度検知線のサーミスタB定数は12,800
(K)を示した。また、耐熱寿命試験として行った12
0℃における連続100V通電に対しても2,000時
間以上の耐久性を示し、実用的に問題のないことがわか
った。
【0016】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、よう化カドミウムと、分子量とりん濃度が適度
な値を持つ亜りん酸エステルとをポリアミドに配合しさ
らにヒンダードフェノールまたはナフチルアミンのいず
れかを配合することにより、サーミスタB定数が約3倍
大きくなる。さらに、高温保存試験においても長期にわ
たり機械的強度と電気特性が相乗的に安定化され、多く
の実用的な用途における信頼性の高い高分子感温体を提
供することができる。また、上記の高分子感温体を用い
て温度検知感度が高く、かつ耐熱性の良い感熱素子が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における高分子感温体を用い
た温度検知ヒータ線の構成を示す一部切欠側面図
【符号の説明】
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 耐熱ポリ塩化ビニル外被
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01C 7/02 - 7/22

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリアミドに、よう化カドミウムとりん
    濃度が3ないし20重量%で分子量が200ないし5,
    000の亜りん酸エステル系化合物とを配合しさらにナ
    フチルアミンまたはヒンダードフェノール系耐熱安定剤
    のうちのどちらか1種の化合物を配合したポリアミド組
    成物を有する高分子感温体。
  2. 【請求項2】 よう化カドミウムがよう化カドミウム無
    水物とよう化カドミウム水和物のうちより選ばれた少な
    くとも1種である請求項1記載の高分子感温体。
  3. 【請求項3】 ヒンダードフェノールがトリエチレング
    リコール−[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]とペンタエリス
    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]とN,N′
    −ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−
    ヒドロキシ−ヒドロキシンナマミド)と3,9−ビス
    {2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−
    メチルフェニル)プロピオニルオキシ]−1,1−ジメ
    チルエチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ
    [5,5]ウンデカン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記載の高分子感温体。
  4. 【請求項4】 ナフチルアミンがフェニール−α−ナフ
    チルアミンとN′,N−ジ−β−ナフチル−p−フェニ
    レンジアミンンのうちより選ばれた少なくとも1種であ
    る請求項1記載の高分子感温体。
  5. 【請求項5】 亜りん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とテトラ
    フェニルテトラ(トリデシル)ペンタエリスリトールテ
    トラホスファイトと水添フェノールA・ペンタエリスリ
    トールホスファイトポリマと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記載の高分子感温体。
  6. 【請求項6】 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有する請求項1記
    載の高分子感温体。
  7. 【請求項7】 ポリアミドが、下記(a)ないし(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
    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
    ドのエーテルアミド共重合体 (e)ダイマー酸含有ポリアミド
  8. 【請求項8】 請求項1ないし請求項7のいずれかに記
    載の高分子感温体を1対の電極間に配設し、前記両電極
    間にある前記高分子感温体の物理的性質の温度による変
    化を前記両電極により検出する感温素子。
  9. 【請求項9】 1対の電極のうち、いずれか一方の電極
    または両電極の材料として金、白金、パラジウム、銅、
    銀、錫、半田、チタン、ニッケル、インジウムよりなる
    群から選ばれた金属を用いるか、もしくは、金、白金、
    パラジウム、銀錫、半田、チタン、ニッケル、インジウ
    ムよりなる群から選ばれた金属のメッキ電極またはクラ
    ッド電極を用いた請求項8記載の感温素子。
JP6255917A 1994-10-21 1994-10-21 高分子感温体およびそれを用いた感温素子 Expired - Fee Related JP3000424B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6255917A JP3000424B2 (ja) 1994-10-21 1994-10-21 高分子感温体およびそれを用いた感温素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6255917A JP3000424B2 (ja) 1994-10-21 1994-10-21 高分子感温体およびそれを用いた感温素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08124714A JPH08124714A (ja) 1996-05-17
JP3000424B2 true JP3000424B2 (ja) 2000-01-17

Family

ID=17285367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6255917A Expired - Fee Related JP3000424B2 (ja) 1994-10-21 1994-10-21 高分子感温体およびそれを用いた感温素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3000424B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08124714A (ja) 1996-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100226038B1 (ko) 고분자 감온체 및 이것을 사용한 감온소자
JP3000424B2 (ja) 高分子感温体およびそれを用いた感温素子
JP3000416B2 (ja) 高分子感温体およびそれを用いた感温素子
JP2743743B2 (ja) 高分子感温体
JP3077593B2 (ja) 高分子感温体およびそれを用いた感温素子
JP3171076B2 (ja) 高分子感温体およびそれを用いた感温素子
JP3028451B2 (ja) 高分子感温体およびそれを用いた感温素子
JP2743741B2 (ja) 高分子感温体
JP3012959B2 (ja) 高分子感温体およびそれを用いた感熱素子
JP2743833B2 (ja) 高分子感温体およびこれを用いた感温素子
JP2743742B2 (ja) 高分子感温体
JP3000422B2 (ja) 高分子感温体およびそれを用いた感温素子
JP2743834B2 (ja) 高分子感温体およびこれを用いた感温素子
JP3000423B2 (ja) 高分子感温体およびそれを用いた感温素子
JP3171078B2 (ja) 高分子感温体およびそれを用いた感温素子
JP2743832B2 (ja) 高分子感温体およびこれを用いた感温素子
JPH06323923A (ja) 高分子感温体およびそれを用いた感熱素子
JP3000425B2 (ja) 高分子感温体およびそれを用いた感温素子
JP3028455B2 (ja) 高分子感温体およびそれを用いた感温素子
JP3033468B2 (ja) 高分子感温体およびそれを用いた感温素子ならびに電気採暖具
JPH07142212A (ja) 高分子感温体およびそれを用いた感温素子
JP2785617B2 (ja) 高分子感温体
JPH07142209A (ja) 高分子感温体およびそれを用いた感温素子
JP2743831B2 (ja) 高分子感温体およびこれを用いた感温素子
JP2812071B2 (ja) 高分子感温体

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees