JPH06151114A - 高分子感温体 - Google Patents

高分子感温体

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JPH06151114A
JPH06151114A JP29949792A JP29949792A JPH06151114A JP H06151114 A JPH06151114 A JP H06151114A JP 29949792 A JP29949792 A JP 29949792A JP 29949792 A JP29949792 A JP 29949792A JP H06151114 A JPH06151114 A JP H06151114A
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直子 柳田
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雅彦 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は電気採暖具等の可撓性の温度センサ
や感温ヒータに用いる感温体に関するもので、感温特性
および耐熱安定性に優れた高分子感温体を提供すること
を目的とする。 【構成】 ポリアミドにヒンダードフェノールまたはナ
フチルアミンより選ばれた少なくとも一種とリン濃度と
分子量の適度の値をもつ亜リン酸エステル系化合物とを
配合した組成物より構成され、温度検知性と優れた熱安
定性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気採暖具等の可撓性
の温度センサや感温ヒータに用いる高分子感温体に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、高分子感温体は、一般に一対の巻
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ナイロン11(ATO−CHIMI
E社製、商品名「リルサンNナイロン」)等のポリアミ
ド組成物が用いられ、その静電容量や抵抗値あるいはイ
ンピーダンス等の温度変化が利用され、温度センサの機
能を果たしている。さらに特公昭60−48081号公
報では亜リン酸エステルを熱劣化改良剤として添加した
ポリアミド組成物や特開昭64−30203号公報では
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
ン伝導性感熱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】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。このため耐湿度
性、感温性の改善のため、特公平3−50401号公報
に開示されている様にフェノール系化合物のアルデヒド
重縮合体を配合した組成物が提案されている。しかしこ
れらはいずれもインピーダンスの温度依存性が低く、ま
た長期間にわたる熱安定性にが不十分である等の問題点
があった。
【0004】本発明は、インピーダンスの温度依存性が
大きく、かつ熱安定性に優れた高分子感温体を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリアミド
に、リン濃度が3〜20重量%で分子量200〜5,00
0の亜リン酸エステル系化合物と、ヒンダードフェノー
ルまたはナフチルアミンより選ばれた少なくとも一種と
を配合した組成物を感温体として用いる。
【0006】
【作用】一般に、高分子感温体は、一対の銅あるいは銅
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、高分子感温体中のヒ
ンダードフェノールまたはナフチルアミンのもつ抗酸化
性により、熱的にも安定なものとなる。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ーの様に高分子量でか
つリン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
と還元防錆作用による効果により熱劣化性が著しく相乗
的に抑制される。さらに亜リン酸エステルのもつイオン
キャリア性と極性によりサーミスタB定数を高める働き
がある。リン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。リン濃度は3〜20重量%で効果が
あるが、望ましくは5〜15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5,000を越えると分散が難しくな
るので、望ましくは300〜3,500が実用的である。
本発明における亜リン酸エステル系化合物との組み合わ
せは作用が重複してもお互いに疎外されるものでなく、
加算されて相乗作用を持つ。従って、高分子感温体の熱
安定性を向上させ、温度センサの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。
【0007】
【実施例】本発明におけ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1
1、ポリエーテルアミド、ダイマー酸含有アミドを選ん
だ。これらのポリマーの酸化防止性と熱安定性を高める
ために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〕(分子量58
6.8)、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〕(分子量1177.7)、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)(分子量637.0)、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(分子量741)を選び、
またナフチルアミンとしてフェニル−α−ナフチルアミ
ン(分子量404)を選んだ。酸化防止性と還元防錆作
用、さらにサーミスタB定数を高める構成として、亜リ
ン酸エステル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566、リン濃度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1,424、
リン濃度8.7重量%)、水添ビスフェノールA・ペンタ
エリスリトールホスファイト(分子量2,500〜3,10
0、リン濃度13.8重量%)を選んだ。ホスファイトの
配合量は、ナイロン100重量部に対して1.5重量部と
した。さらにフェノール化合物のアルデヒド重縮合体を
添加した例では、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重量部とした。試料はこれらを配合し、押し出
し機により混練りした後、加熱プレスで約70×70m
m、厚さ1mmのシートに成形し、その両面に銀塗布面電
極を設けて作成した。インピーダンスの温度依存性は、
40〜80℃におけるサーミスタB定数で表した。また
耐熱安定性は100℃における初期のインピーダンスと
150℃で1,000時間加熱空気老化をさせた後のイン
ピーダンスとの温度差(ΔTz )で表した。なお40〜
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Z
80を測定した結果をもとに算出した。
【0008】これらの結果を表1,表2に示す。
【0009】
【表1】
【0010】
【表2】
【0011】本発明の抗酸化剤としてはヒンダードフェ
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〕または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)または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、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。また亜リン酸エステルとしては、
分子量が高く不揮発性に優れ、かつリン濃度が適当なテ
トラフェニルジプロピレングリコールホスファイト、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、水添ビスフェノール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
熱安定性とサーミスタB定数の向上に寄与している。こ
れらの組み合わせが、さらに相乗的効果を発揮してい
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等のアルデヒ
ド重縮合体であってもよい。これらは、ポリアミドに対
し、5〜30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性質を著し
く損なう。
【0012】感熱素子の評価のためナイロン12(10
0重量部)、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−
t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロキシンナマミド)
(0.5重量部)、水添ビスフェノールA・ペンタエリス
リトールホスファイトポリマー(1.5重量部)よりなる
ナイロン配合物のペレットを作成し、このペレットを用
いて図1に示すような感熱素子、すなわち温度検知線を
作成した。ここで、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は耐熱塩化ビニル外被である。比較のため
にナイロン12のみで感温層を形成した試作物に対し
て、サーミスタB定数は約3倍以上の11,200(K)
を示し、130℃における連続100V通電に対してこ
れは約7倍の2,000時間以上の耐久性を示した。
【0013】
【発明の効果】以上のように本発明によればヒンダード
フェノールまたはナフチルアミンおよび分子量とリン濃
度が適度な値をもつ亜リン酸エステルとの併用は、サー
ミスタB定数の向上と高温度に於ても、長期に亘る機械
的強度と電気特性を相乗的に安定なものとして、多くの
実用的な用途の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】感温体を用いた温度検知ヒータ線の一部破断側
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 塩化ビニル外被
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H05B 3/14 E 7913−3K (72)発明者 山本 周次 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリアミドに、ヒンダードフェノールまた
    はナフチルアミンより選ばれた少なくとも一種と、リン
    濃度が3〜20重量%で分子量が200〜5,000の亜
    リン酸エステル系化合物とを配合したポリアミド組成物
    よりなる高分子感温体。
  2. 【請求項2】ヒンダードフェノールがトリエチレングリ
    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〕また
    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)または
    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〕ウンデカンより選ばれた少なく
    とも一種である請求項1に記載の高分子感温体。
  3. 【請求項3】ナフチルアミンがフェニール−α−ナフチ
    ルアミンまたはN’N−ジ−β−ナフチル−p−フェニ
    レンジアミンより選ばれた少なくとも一種である請求項
    1に記載の高分子感温体。
  4. 【請求項4】亜リン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またはテト
    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または水添フェノールA・ペンタエ
    リスリトールホスファイトポリマーより選ばれた少なく
    とも一種である請求項1に記載の高分子感温体。
  5. 【請求項5】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んでなる請求項1に
    記載の高分子感温体。
  6. 【請求項6】ポリアミドが、下記(a)〜(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に記載
    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
  7. 【請求項7】請求項1〜請求項6に記載の高分子感温体
    を一対の電極間に配設してなる感熱素子。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014502647A (ja) * 2010-12-16 2014-02-03 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. 二量体化脂肪酸のモノマー単位を含有するポリマーを含有するポリマー組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014502647A (ja) * 2010-12-16 2014-02-03 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. 二量体化脂肪酸のモノマー単位を含有するポリマーを含有するポリマー組成物

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