JPH063199A - 高分子感温体 - Google Patents

高分子感温体

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JPH063199A
JPH063199A JP4159203A JP15920392A JPH063199A JP H063199 A JPH063199 A JP H063199A JP 4159203 A JP4159203 A JP 4159203A JP 15920392 A JP15920392 A JP 15920392A JP H063199 A JPH063199 A JP H063199A
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忠孝 山崎
Yoshio Kishimoto
良雄 岸本
Shuji Yamamoto
周次 山本
Naoko Yanagida
直子 柳田
Masahiko Ito
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】 ポリアミドにイミダゾールまたはアンモニウ
ム塩系の少なくともいずれか一種の過塩素酸化合物と亜
リン酸エステルを含みトリアゾール、リン酸およびヒン
ダードフェノール系耐熱安定剤のうち少なくとも2種類
以上を配合した組成物より構成され、高温度検出性と優
れた耐熱性が得られる。

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、ナンロン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
報に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、特開昭64−30203号公報には
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、特開平2−164005号公報に
は過塩素酸塩とトリアゾール系銅不活性化剤を添加した
ポリ塩化ビニル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】しかし、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号公報に開示の変性
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3−50
401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、イミダゾール系またはアンモニウム塩系より選ばれ
た少なくとも一種の過塩素酸塩とリン濃度が3〜20重
量%で分子量が200〜5,000の亜リン酸エステル系
化合物とトリアゾール、リン酸およびヒンダードフェノ
ール系耐熱安定剤のうち少なくとも2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、巻線電極の加熱などによ
る高温酸化は、高分子感温体中のトリアゾール、リン酸
およびヒンダードフェノール系耐熱安定剤のうち少なく
とも2種類以上の化合物の存在により著しく抑制され、
かつ過塩素酸化合物のもつイオンキャリヤー性により著
しくインピーダンスの温度依存性を高め、熱的に安定な
ものとする。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
ポリマーのよう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
果により耐熱劣化が著しく相乗的に抑制される。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。このような過塩素酸
塩とホスファイトの存在下でトリアゾール、ヒンダード
フェノール、リン酸を入れ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と巻線電極との接触
状態をも良好にし、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、変性ポリアミド11、ポリエー
テルアルド、ダイマー酸含有アミドを選んだ。これらポ
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、熱安定性の高いイミダゾール系およびアン
モニウム塩系の過塩素酸塩が適する。イミダゾール系化
合物としては2−ヘプタデセニル−2−イミダゾリン−
1−エタノール過塩素酸塩を選び、またアンモニウム塩
としてラウロイルアミノプロピルジメチルヒドロキシエ
チルパークロレート、オクチルジメチルヒドロキシエチ
ルアンモニウムパークロレートを選択した。また上記過
塩素酸塩と相乗作用をして、酸化防止性と還元作用を高
める構成としてホスファイト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2,50
0〜3,100、リン濃度13.8重量%)を選んだ。さら
に銅線の防錆性とナイロン感温組成物の耐熱性を高める
ためにトリアゾールとして、3−(N−サリチロイル)
アミノ−1,2,4−トリアゾールを添加した。また防
錆性と耐熱向上のためにリン酸を、さらに酸化防止性を
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−ヒドロキシフェニール)プロピオネート〕(CHI
BAGEIGY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1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。具体的
実施例として、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70×70mm、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
80℃における初期のインピーダンスと150℃で1,0
00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
40および80℃におけるインピーダンスZ80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】本発明の過塩素酸化合物には、ラウロイル
アミノ・プロピルジメチル・ヒドロキシエチルパークロ
レート、オクチルジメチルヒドロキシエチルアンモニウ
ムパークロレート、2−ヘプタデセニル−2−イミダゾ
リン−1−エタノール過塩素酸塩が用いられ、感熱性、
耐熱性に寄与している。また亜リン酸エステルとして
は、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、耐熱性、防錆作用に寄与している。
【0012】またトリアゾールとして3−(N−サリチ
ロイル)アミノ−1,2,4−トリアゾールが用いら
れ、防錆性と耐熱性の向上に寄与している。さらにリン
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−ジエチルエステル等であってもよ
い。これら上記の組み合わせが、相乗的に効果を発揮し
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重量部より多いとマトリックスの
性質を著しく損なう。
【0013】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、アンモニ
ウム塩およびイミダゾール系の過塩素酸塩及び分子量と
リン濃度が適度な値をもつ亜リン酸エステルとを併用す
るので、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させ、ま
たトリアゾール、リン酸、ヒンダードフェノールの併用
によって防錆性と耐熱性を相乗的に付与することができ
るので、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。よって、温度検知感度が高く、かつ耐熱性の
良い高分子感温体が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 29/28 (72)発明者 柳田 直子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 伊藤 雅彦 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 (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリアミドに、イミダゾール系またはアン
    モニウム塩系より選ばれた少なくとも一種の過塩素酸塩
    と、リン濃度が3〜20重量%で分子量が200〜5,0
    00の亜リン酸エステル系化合物と、トリアゾール、リ
    ン酸およびヒンダードフェノール系耐熱安定剤のうち少
    なくとも2種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】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1種である請求項1に記載の高分子感温体。
  3. 【請求項3】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。
  4. 【請求項4】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
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