JPH0247088B2 - Saamisutazairyo - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分野） 本発明は、電気カーペツトや電気毛布などの採
暖具に用いられる改良されたサーミスタ材料詳し
くは熱感応性ポリアミド組成物に関するものであ
る。 （背景技術） 電気カーペツトや電気毛布などの広面積採暖器
具などの感熱面状発熱体の構造としては例えば第
１図に示すごとき構造のものが用いられている。
図において１はサーミスタ材料、２は温度検知電
極、３は発熱線路、４は絶縁フイルムである。し
かしてこのサーミスタ材料は負性抵抗特性を有す
るものであり、電極２と３との間のサーミスタ材
料１の抵抗変化によつて感熱面状発熱体の温度の
コントロールを行うものである。 電気カーペツトや電気毛布等の広面積採暖具等
の温度検知には、従来から高分子サーミスタ材料
として知られているポリ塩化ビニール系の材料の
ものと、ポリアミド系材料のものがある。 ところが前者のものは、可塑剤を多量に添加し
て柔軟性を持たせている為に可塑剤の耐熱的な性
質の問題から80℃以下で使用する必要がある。ま
た、サーミスタ特性（Ｂ定数）を大きくする為に
４級アンモニウムハライド等が添加されている
が、サーミスタ特性（Ｂ定数）を大きくすること
に限度があつた。このことは、電気カーペツト等
の広面積採暖具用のサーミスタ材料としては重大
な欠点である。すなわち、局部的な断熱によつて
生じる局所的な高温部の検知にはサーミスタ特性
（Ｂ定数）の大きなことが必要であり、またサー
ミスタ特性（Ｂ定数）が充分大きくないときに
は、サーミスタ材料はその局部温度によつて特性
値の経年変化のない（可塑剤のブリードアウトの
ない）ことが必要な為である。 その為に特に機械的性質、耐熱性にすぐれ、か
つサーミスタ特性（Ｂ定数）の設計の容易さから
ポリアミド系の材料も広く応用されている。しか
るにポリアミド樹脂は、ポリ塩化ビニルに比べて
吸湿性が大きく、吸湿によるインピーダンス特性
の変化が大きくて、電気カーペツトに応用した場
合、吸湿時にはぬるい、乾燥時にはあつすぎる、
という問題を発生し、センサー材料としては必ず
しも最適とは言えないものであつた。 この欠点を改良する為に本発明者は、従来より
吸湿によるポリアミド樹脂が可塑化されてしまう
点に着目して、すでにポリアミド樹脂の中では吸
湿性の少ない、ナイロン12に市販の可塑剤とイオ
ン伝導性の添加剤を混練することにより、予め可
塑化しておき、吸湿によつて可塑化が進行する程
度を少なくすることにより、吸湿によるインピー
ダンス変動を少なくする方法を提案している。こ
の動作は、イオン伝導性材料の添加によるサーミ
スタ定数の増加がナイロン12のガラス転移点以上
の温度で発現するが、ハイロンの吸湿によつてこ
のガラス転移点が著しく低下してしまうことを、
予め可塑剤によつてガラス転移点を低下させてお
くことによつて吸湿によるガラス転移点の変動を
少なくすることによつて、イオン伝導性の発現す
る温度の変化を少なくしたことで説明できる。 ところが市販のポリアミド用の可塑剤は耐熱性
が低く、電気カーペツトに応用した場合は可塑剤
が時間とともにブリードアウトし、ガラス転移点
が上昇してインピーダンス〜温度特性の乾燥時特
性がインピーダンスが大きくなる方向に変化して
しまい、この変化によつてより高温にならないと
温度制御できなくなり、危険であるばかりでな
く、逆に可塑剤がブリードアウトすると、吸湿性
が増大する現象により、逆に吸湿によるインピー
ダンス特性の低下が大きくなり、ぬるいという現
象が増加する傾向を示した。 そこで本発明は、可塑剤の検討を種々の構造体
のものについて実施し、高温における可塑剤のブ
リードアウトのないサーミスタ材料を得ることが
できたものである。 （発明の目的） 本発明は、電気カーペツト等の感熱体に使用さ
れるサーミスタ材料の改良に関するもので、ポリ
アミド樹脂の吸湿によるインピーダンス〜温度特
性の変化を少なくし、かつ、高温における可塑剤
のブリードアウトをなくし長時間安定性のあるサ
ーミスタ材料を提供することを目的とする。 （発明の開示） 以下本発明の実施例について述べる。 第１表は本発明の可塑剤及び従来例、比較例の
可塑剤のみの示差熱天秤分析（空気雰囲気、５
℃／分の昇温）によつて得られた５％重量減少温
度を示したものである。 第２表は、本発明の可塑剤及び従来例、比較例
の可塑剤とイオン伝導性添加剤としててKI（ヨウ
化カリウム）をナイロン12に混練した厚さ0.5mm
厚のプレスシートについて80℃乾燥時と40℃×90
％吸湿時の50℃を中心としたインピーダンス変動
を温度変化としてとらえた値△Ｔ及び粘弾性試験
機による乾燥試料片のガラス転移点温度及び120
℃雰囲気に放置した時の可塑剤のブリードアウト
による重量減少を示したものである。

【表】

【表】 例えば

【式】の構造式は 第１表より判るように従来の可塑剤より高分子
量にするほど可塑剤としての耐熱性は向上する傾
向を示すが比較例１と比較例４を比べると分子量
だけでなくエステル部分の側鎖の数が多くなる
と、分子量が大きくても耐熱性が低下することが
わかる。また第２表よりわかるように、Tgの低
いほど△Ｔが小さく可塑化することの有効性がわ
かる。さらに分子量が大きいほど重量減少（ブリ
ードアウト）が少ない傾向を示しているが、エス
テル部分に側鎖を持つものは重量減少が大きくな
る傾向も現われている。さらにOH基を持たない
可塑剤は可塑効果が少なく△Ｔの点においても有
効でない。逆に両末端にOH基を持つ側鎖を持た
ないエステルも△Ｔの点において不充分であり、
このことから極性の強いナイロン12用の可塑剤と
しては、極性を持たないエステル（比較例３）及
び極性の強すぎるエステル（比較例２）類は、ナ
イロン12との相溶性が悪く充分な可塑効果及び耐
熱性が得られないものと推察できる。 そこで本発明のようにOH基を持つた側鎖を持
たないエステル類が有効であると言える。本発明
において炭素数18個以上でかつ側鎖を持たないパ
ラオキシ安息香酸エステル単量体より成る可塑剤
と限定したのは、前述のように分子量はある程度
以上大きくないと可塑剤自身の耐熱性が向上しな
い為とナイロン12への混練加工樹脂温度が通常
200〜210℃程度で炭素数が18より少ないエステル
では不充分である為である。 また側鎖を持たないとしたのも前述と同様に側
鎖を持つものは、耐熱的に劣る為である。 さらに単量体としたのは通常高分子量のエステ
ルを得る為に縮重合等によつて高分子化する方法
が考えられるがOH基による極性が強すぎるとナ
イロン12への相溶性が劣る為である。混練する量
を10〜35重量％としたのはそれ以下では可塑効果
が低く、それ以上では可塑剤のブリードアウトが
多くなる為である。

【表】 （発明の効果） 叙上のように本発明によれば乾燥吸湿によるサ
ーミスタ特性の変動を少なくでき、しかも高温に
おける可塑剤のブリードアウトによる特性変化の
ほとんどないサーミスタ材料を得ることができ
る。第２表において本発明可塑剤を添加した試料
も重量減少がゼロではないが実際にこの種のサー
ミスタ材料が使用される場合はたとえば感熱面状
発熱体に使用される場合、サーミスタ材料は絶縁
フイルムであるポリエチレン、ポリエステルフイ
ルム等を両面に貼り合わせた状態で使用され、可
塑剤のブリードが防止されることとこの種のサー
ミスタの用途が、電気毛布、電気カーペツト等に
使用されることから120℃の温度になる可能性が
ほとんどない、ということから非常に有効な材料
である効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は感熱面状発熱体の一例を示す。 １…サーミスタ材料、２…温度検知電極、３…
発熱線路、４…絶縁フイルム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリアミド樹脂に炭素数18個以上でかつ側鎖
   を持たないパラオキシ安息香酸エステル単量体よ
   り成る可塑剤を10重量％〜35重量％及びイオン伝
   導性の添加剤を混練して成るサーミスタ材料。