JPH07216174A - Heat-sensitive resin material, heat-sensitive body and heat-sensitive heat-generating body - Google Patents

Heat-sensitive resin material, heat-sensitive body and heat-sensitive heat-generating body

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JPH07216174A
JPH07216174A JP727294A JP727294A JPH07216174A JP H07216174 A JPH07216174 A JP H07216174A JP 727294 A JP727294 A JP 727294A JP 727294 A JP727294 A JP 727294A JP H07216174 A JPH07216174 A JP H07216174A
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JP
Japan
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heat
sensitive
resin material
weight
polymer
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Application number
JP727294A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoyasu Hirano
友康 平野
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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  • Resistance Heating (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the subject material having highly sensitive properties as a thermistor, reduced in the deterioration or change in the intrinsic impedance ¦Z¦ due to external factors such as high temperature and high humidity and having high stability CONSTITUTION:This resin material is prepared by adding an ionic additive being an ionically conductive solid polyelectrolyte prepared by dissolving sodium perchlorate in a subsidiary polymer comprising polyolefin oxide to a polymer matrix comprising a vinyl chloride resin.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電気カーペット等に用
いられる感熱樹脂材料及び感熱体、感熱発熱体に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat-sensitive resin material, a heat-sensitive material, and a heat-sensitive heating element used for electric carpets and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気カーペット等の広面積暖房器具に
は、従来より特開平2−209939号公報等で提供さ
れているような、ポリ塩化ビニル系樹脂を主成分とする
感熱樹脂材料をサーミスタとして用いた面状の感熱発熱
体やコード状の感熱体あるいは感熱発熱体が使用されて
いる。
2. Description of the Related Art For a large area heating appliance such as an electric carpet, a thermosensitive resin material containing a polyvinyl chloride resin as a main component, which is conventionally provided in Japanese Patent Laid-Open No. 2-209939, is used as a thermistor. The sheet-shaped heat-sensitive heating element, the cord-shaped heat-sensitive element, or the heat-sensitive heating element used is used.

【0003】そして近年の電気カーペットにあっては、
カーペット地からなる表面材や、電気カーペットに被せ
て使用するカバー材として、本物志向や高級志向から分
厚いものが好まれる傾向にあり、発熱体の温度を従来よ
りも高くする必要が生じてきている。
And in the electric carpet of recent years,
As a surface material made of a carpet material or a cover material used for covering an electric carpet, a thick material tends to be preferred from the real intention or the high-class intention, and it is necessary to raise the temperature of the heating element higher than before. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、発熱体の温度
を従来よりも高温にすると、部分的に断熱状態になると
きに生じる部分断熱高温部の温度が非常に高くなり、高
分子マトリクスポリマーとしてポリ塩化ビニル樹脂を主
成分とする従来の感熱樹脂材料では、高温での熱老化の
ために温度センサーとしての固有インピーダンス値(以
下|Z|と略記)と温度との関係の特性が経時変化し、
|Z|の変化によって感知する温度が危険な高温になっ
てしまうおそれがあった。この現象は、ポリ塩化ビニ
ル系樹脂中の可塑剤が高温の作用でブリードアウトして
ポリ塩化ビニル系樹脂のガラス転移点が高温側にシフト
してしまう、ポリ塩化ビニル系樹脂が高温にさらされ
ると脱塩素反応を起こして熱老化してしまう、等が原因
になっていると考えられる。
However, when the temperature of the heating element is made higher than that of the conventional one, the temperature of the high temperature part of the partially adiabatic state, which occurs when the part is in the adiabatic state, becomes extremely high, and as a polymer matrix polymer. In a conventional heat-sensitive resin material containing a polyvinyl chloride resin as a main component, the characteristic of the relationship between the intrinsic impedance value (hereinafter abbreviated as | Z |) as a temperature sensor and temperature changes with time due to heat aging at high temperature. ,
There is a risk that the temperature to be sensed may become dangerously high due to the change of | Z |. The phenomenon is that the plasticizer in the polyvinyl chloride resin bleeds out due to the action of high temperature, and the glass transition point of the polyvinyl chloride resin shifts to the high temperature side. The polyvinyl chloride resin is exposed to high temperatures. It is considered that the cause is that the dechlorination reaction causes heat aging.

【0005】そこで従来より種々の改良提案がなされて
おり、例えばの対策として、分子量の大きい耐熱性可
塑剤を使用したり、可塑剤がブリードアウトしないよう
に可塑剤を透過しないフィルムで覆ったりすることが提
案されている。またの対策としては、脱塩素反応を防
止して急激な劣化を防ぐために熱安定性を改良したり、
イオン性添加剤を耐熱性の高い方向に改良したりするこ
とが提案されている。しかしこのような改良をした代表
的な組成、すなわち、トリメリット酸エステル以上の高
分子量の耐熱性可塑剤と、熱安定剤としての三塩基性硫
酸鉛と、耐熱性イオン性添加剤としての有機の過塩素酸
塩(特に第4級アンモニウム塩)をポリ塩化ビニル樹脂
中に添加した感熱樹脂材料においては、次のような問題
があり、使用上限温度をあまり高くすることができない
ものであった。 イ)温度−インピーダンス特性は、ポリ塩化ビニル系樹
脂に対する可塑剤の添加量とイオン性添加剤の配合量に
よって決まるので、部分断熱高温部の検出感度の設計と
高温で使用される感熱樹脂材料の加熱変形強度を両立さ
せるのが困難である。 ハ)第4級アンモニウム塩など有機の過塩素酸塩はアル
キル基の耐熱性が低く、熱劣化によって|Z|の安定性
がなくなる。 ニ)有機の過塩素酸塩は吸湿し易く、ポリ塩化ビニル系
樹脂に添加した状態でも吸湿があり、このように吸湿す
るとイオン性添加剤のイオン伝導性が高くなって感熱樹
脂材料の|Z|が低い方へ変動し、特性の品質管理が困
難である。 ホ)有機の過塩素酸塩の耐熱性を高めるにはアルキル基
の分子量が大きいものを用いる必要があるが、このもの
はその分、イオン半径も大きくなって伝導しにくくな
り、温度−インピーダンス特性(サーミスタ特性)を高
感度化しにくい。
Therefore, various proposals for improvement have hitherto been made. For example, as a countermeasure, a heat-resistant plasticizer having a large molecular weight is used, or a plasticizer-impermeable film is used to prevent the plasticizer from bleeding out. Is proposed. Also, as a countermeasure, improve the thermal stability to prevent dechlorination reaction and prevent sudden deterioration,
It has been proposed to improve ionic additives in the direction of higher heat resistance. However, a typical composition with such an improvement, namely, a high-molecular-weight heat-resistant plasticizer of trimellitic acid ester or more, tribasic lead sulfate as a heat stabilizer, and an organic compound as a heat-resistant ionic additive In the heat-sensitive resin material in which the perchlorate (particularly quaternary ammonium salt) was added to the polyvinyl chloride resin, there were the following problems and the upper limit temperature for use could not be raised too much. . B) Since the temperature-impedance characteristics are determined by the amount of plasticizer added and the amount of ionic additive added to the polyvinyl chloride resin, the design of detection sensitivity in the partially adiabatic high temperature part and the thermosensitive resin material used at high temperatures It is difficult to achieve both heat deformation strength. C) Organic perchlorates such as quaternary ammonium salts have low heat resistance of the alkyl group and lose the stability of | Z | due to thermal deterioration. D) Organic perchlorate easily absorbs moisture, and even when added to polyvinyl chloride resin, it absorbs moisture. If moisture is absorbed in this way, the ionic conductivity of the ionic additive increases, and | Fluctuates toward the lower side, and quality control of characteristics is difficult. E) To increase the heat resistance of the organic perchlorate, it is necessary to use one with a large molecular weight of the alkyl group, but this one also has a large ionic radius and becomes difficult to conduct, and temperature-impedance characteristics It is difficult to increase the sensitivity of (thermistor characteristics).

【0006】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、サーミスタ特性を高感度化することができると共
に、高温や高湿等の外的要因による固有インピーダンス
値|Z|の劣化や変化を小さくすることができ、しかも
安定性の高い感熱樹脂材料を提供することを目的とし、
さらに従来よりも高い温度で使用することが可能になる
感熱体及び感熱発熱体を提供することを目的とするもの
である。
The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to increase the sensitivity of the thermistor characteristics and to deteriorate or change the specific impedance value | Z | due to external factors such as high temperature and high humidity. The purpose is to provide a highly stable thermosensitive resin material that can
It is another object of the present invention to provide a heat sensitive body and a heat sensitive heat generating body that can be used at a higher temperature than conventional ones.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る感熱樹脂材
料は、ポリ塩化ビニル系樹脂よりなる高分子マトリクス
ポリマー中に、イオン性添加剤としてポリオレフィンオ
キサイドよりなる副ポリマー中に過塩素酸ナトリウムを
溶解して調製したイオン伝導性高分子固体電解質を添加
して成ることを特徴とするものである。
The heat-sensitive resin material according to the present invention comprises a polymer matrix polymer made of polyvinyl chloride resin, and sodium perchlorate in a subpolymer made of polyolefin oxide as an ionic additive. It is characterized by adding an ion conductive polymer solid electrolyte prepared by dissolution.

【0008】本発明にあって、可塑剤として耐熱性可塑
剤を、熱安定剤として珪酸鉛系のものを組み合わせて使
用するのが好ましい。また本発明にあって、ポリオレフ
ィンオキサイドよりなる副ポリマーとして、ポリエチレ
ンオキサイドあるいはポリエチレンオキサイドとポリプ
ロピレンオキサイドの共重合体を用いることができる。
In the present invention, it is preferable to use a heat-resistant plasticizer as a plasticizer and a lead silicate type heat stabilizer in combination. Further, in the present invention, polyethylene oxide or a copolymer of polyethylene oxide and polypropylene oxide can be used as the sub-polymer comprising polyolefin oxide.

【0009】さらに本発明にあって、副ポリマー中の過
塩素酸ナトリウムの含有率を3重量%〜25重量%に調
整するのが好ましい。加えて本発明にあって、高分子マ
トリクスポリマー100重量部に対するイオン伝導性高
分子固体電解質の添加量を0.3重量部〜10重量部に
調整するのが好ましい。
Further, in the present invention, it is preferable to adjust the content of sodium perchlorate in the subpolymer to 3% by weight to 25% by weight. In addition, in the present invention, it is preferable that the addition amount of the ion conductive polymer solid electrolyte is adjusted to 0.3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer matrix polymer.

【0010】本発明に係る感熱体は、上記の感熱樹脂材
料を介して一対の電極を配置して成ることを特徴とする
ものである。本発明に係る感熱発熱体は、上記の感熱樹
脂材料を介して一対の電極を配置して感熱体を形成する
と共に一対の電極のうち少なくとも一方を発熱抵抗体と
し、これらを絶縁体で覆って成ることを特徴とするもの
である。
The heat-sensitive body according to the present invention is characterized in that a pair of electrodes are arranged with the above heat-sensitive resin material interposed therebetween. The heat-sensitive heating element according to the present invention includes a pair of electrodes arranged via the above heat-sensitive resin material to form a heat-sensitive element, and at least one of the pair of electrodes is used as a heat-generating resistor, and these are covered with an insulator. It is characterized by being formed.

【0011】以下、本発明を詳細に説明する。主ポリマ
ーとなる高分子マトリクスポリマーを構成するポリ塩化
ビニル系樹脂に、イオン性添加剤としてポリオレフィン
オキサイドよりなる副ポリマー中に過塩素酸ナトリウム
(NaClO4 )を溶解して調製したイオン伝導性高分
子固体電解質を添加し、さらに可塑剤や熱安定剤を添加
し、これを混練することによって本発明に係る感熱樹脂
材料を調製することができる。
The present invention will be described in detail below. Ion-conducting polymer prepared by dissolving sodium perchlorate (NaClO 4 ) in a sub-polymer made of polyolefin oxide as an ionic additive in polyvinyl chloride resin that constitutes the matrix polymer The heat-sensitive resin material according to the present invention can be prepared by adding a solid electrolyte, further adding a plasticizer or a heat stabilizer, and kneading the mixture.

【0012】このように本発明ではポリオレフィンオキ
サイドよりなる副ポリマー中に過塩素酸ナトリウムを溶
解し、これをポリ塩化ビニル系樹脂よりなる高分子マト
リクスポリマーに添加するようにしているが、これは、
過塩素酸ナトリウムのみをポリ塩化ビニル系樹脂よりな
る高分子マトリクスポリマーに直接添加する場合と比較
して次のような著しいメリットがあるからである。
As described above, according to the present invention, sodium perchlorate is dissolved in a sub-polymer made of polyolefin oxide, and this is added to a polymer matrix polymer made of polyvinyl chloride resin.
This is because, compared with the case where only sodium perchlorate is directly added to the polymer matrix polymer made of polyvinyl chloride resin, there are the following remarkable merits.

【0013】すなわち、ポリエチレンオキサイド(PE
O)やポリプロピレンオキサイド(PPO)等に代表さ
れるポリオレフィンオキサイドはエーテル酸素を有して
おり、このエーテル酸素を介して過塩素酸ナトリウムの
ナトリウムイオンが移動することができるため、イオン
の移動度が向上し、結果として、ポリ塩化ビニル系樹脂
の体積固有インピーダンス値|Z|の温度依存性の関係
を高感度化させ、サーミスタB定数を大きくすることが
できる。尚、B定数は|Z|と温度の関係を図6のよう
にすると次の式で算出することができるものである。
That is, polyethylene oxide (PE
O), polypropylene oxide (PPO), and other polyolefin oxides have ether oxygen, and the sodium ion of sodium perchlorate can move through this ether oxygen. As a result, the temperature dependence of the volume specific impedance value | Z | of the polyvinyl chloride resin can be made highly sensitive, and the thermistor B constant can be increased. The B constant can be calculated by the following equation when the relationship between | Z | and temperature is set as shown in FIG.

【0014】B=(ln|Z|−ln|Za|)/(1
/T−1/Ta) また、従来の感熱樹脂材料にイオン性添加剤として使用
されている第4級アンモニウム塩等の有機系過塩素酸塩
では、体積固有インピーダンス値|Z|の設計は、有機
系過塩素酸塩の添加量を増減するか、あるいは可塑剤の
添加量を増減するかしかないが、有機系過塩素酸塩の添
加量が少ないとブリードアウト等により|Z|の温度依
存性の関係の安定性が悪くなるために過飽和に添加する
必要があると共に、また可塑剤の添加量はポリ塩化ビニ
ル系樹脂の柔軟性、耐寒性、加工性などの面から制約を
受け、これらの添加量の調整の範囲は小さく、|Z|の
設計の自由度は非常に制限される。しかし、本発明のよ
うにポリオレフィンオキサイドを副ポリマーとして使用
することによって、|Z|をポリオレフィンオキサイド
の平均分子量で、言い換えると副ポリマーのガラス転移
点(Tg点)を変えることで|Z|を設計することがで
き、|Z|の設計の自由度が大きくなるものである。
B = (ln | Z | -ln | Za |) / (1
/ T-1 / Ta) Further, in organic perchlorates such as quaternary ammonium salts used as ionic additives in conventional heat-sensitive resin materials, the design of the volume specific impedance value | Z | The only option is to increase or decrease the amount of organic perchlorate or plasticizer, but if the amount of organic perchlorate is too small, the temperature dependence of | Z | Since it is necessary to add it to supersaturation because the stability of the sex relationship becomes poor, and the addition amount of the plasticizer is restricted by the flexibility, cold resistance, processability, etc. of the polyvinyl chloride resin. The range of adjustment of the addition amount of is small, and the degree of freedom in designing | Z | is very limited. However, by using polyolefin oxide as the subpolymer as in the present invention, | Z | is designed by changing the average molecular weight of the polyolefin oxide, in other words, changing the glass transition point (Tg point) of the subpolymer. It is possible to increase the degree of freedom in designing | Z |.

【0015】さらに、従来の感熱樹脂材料にイオン性添
加剤として使用されている第4級アンモニウム塩は吸湿
性が高く、高湿雰囲気下に置かれて吸湿すると、イオン
性添加剤のイオン伝導性が高くなって感熱樹脂材料の|
Z|が低い方へ変動してしまうという問題があり、過塩
素酸ナトリウムについても第4級アンモニウム塩ほどで
はないが、同様な問題が発生するおそれがある。しかし
本発明では、ポリオレフィンオキサイドとしてPEOあ
るいはPEOとPPOの共重合体を用いることによって
|Z|の吸湿による変動を防ぐことができる。すなわ
ち、PEOは吸湿することによって粘性が上昇する性質
を持っており、吸湿による増粘ゲル化現象を利用して、
過塩素酸ナトリウムの吸湿によって活発になるイオンの
動きを抑制してイオンの移動度を低下させ、イオン伝導
性の向上による|Z|の低下を積極的に打ち消して、吸
湿による感熱樹脂材料の|Z|の変動を見掛け上防止す
ることができるものである。
Furthermore, the quaternary ammonium salt used as an ionic additive in the conventional heat-sensitive resin material has a high hygroscopic property, and when placed in a high humidity atmosphere and absorbs moisture, the ionic conductivity of the ionic additive is increased. Of the heat-sensitive resin material
There is a problem that Z | fluctuates to the lower side, and similar problems may occur with sodium perchlorate, although not to the same extent as quaternary ammonium salts. However, in the present invention, by using PEO or a copolymer of PEO and PPO as the polyolefin oxide, the fluctuation of | Z | due to moisture absorption can be prevented. That is, PEO has a property that its viscosity increases by absorbing moisture, and by utilizing the phenomenon of thickening gelation due to moisture absorption,
By suppressing the movement of ions that become active due to the absorption of sodium perchlorate, the mobility of the ions is reduced, and the decrease of | Z | due to the improvement of ionic conductivity is positively canceled, and the heat-sensitive resin material | The change in Z | can be apparently prevented.

【0016】本発明では、イオン性添加剤のイオン性物
質として上記のように無機の過塩素酸塩である過塩素酸
ナトリウムを使用している。感熱樹脂材料の導電性を決
定するイオンの伝導は、キャリアーの数とキャリアーイ
オンの移動速度で決定されるが、キャリアー数を多くす
るためには高分子マトリクスポリマーの誘電率εを大き
くするか、解離エネルギーの小さい塩を用いることが有
効であり、また移動速度を大きくするためにはイオン半
径の小さい荷電粒子を用いることが有効とされている。
つまり本発明では、エーテル酸素を有するポリオレフィ
ンオキサイドを高分子マトリクスポリマー中に分散させ
ることによって、均一に配置されたエーテル酸素を介し
てイオン半径の小さいナトリウムイオンがセグメント運
動に沿って移動し、高いイオン伝導性を発現させてB定
数の大きい高感度な感熱樹脂材料を得ることができるも
のである。
In the present invention, sodium perchlorate, which is an inorganic perchlorate as described above, is used as the ionic substance of the ionic additive. Ion conduction, which determines the conductivity of the heat-sensitive resin material, is determined by the number of carriers and the moving speed of carrier ions, but in order to increase the number of carriers, increase the dielectric constant ε of the polymer matrix polymer, It is effective to use a salt having a small dissociation energy, and it is effective to use a charged particle having a small ionic radius in order to increase the moving speed.
That is, in the present invention, by dispersing a polyolefin oxide having ether oxygen in a polymer matrix polymer, sodium ions having a small ionic radius move along the segmental motion through the uniformly arranged ether oxygen, and high ion It is possible to obtain a highly sensitive thermosensitive resin material having a large B constant by exhibiting conductivity.

【0017】また本発明にあって、ポリオレフィンオキ
サイドとしては上記のようにPEOあるいはPEOとP
POの共重合体を用いるのが好ましい。PEOは隣接す
るエーテル酸素が共同的に塩を配位し易いコンフォメー
ションをとるためカチオン配位能が強く、またイオン解
離能が大きく、キャリアイオン数を多くして、イオン移
動度も大きくすることができるものである。またPEO
は既述のように、吸湿による増粘ゲル化作用があり、感
熱樹脂材料の吸湿による|Z|の変動を小さくすること
ができるものである。
In the present invention, the polyolefin oxide is PEO or PEO and P as described above.
It is preferable to use a copolymer of PO. PEO has a strong cation coordination ability because it has a conformation in which adjacent ether oxygens cooperatively coordinate a salt, and also has a large ionic dissociation ability, and increases the number of carrier ions and also increases the ion mobility. Is something that can be done. Also PEO
As described above, there is a thickening gelation action due to moisture absorption, and it is possible to reduce the fluctuation of | Z | due to moisture absorption of the thermosensitive resin material.

【0018】PEOとPPOの共重合体は、PPOのカ
チオン配位能が側鎖のメチル基の障害によってPEOよ
り若干劣るものの、同程度の平均分子量ではPEOより
も粘性がはるかに小さく、平均分子量が数千のレベルで
は常温で液状で存在することができるため、PEOとP
POの共重合体とすることによって、イオン解離能が大
きく且つ粘性が低くポリ塩化ビニル系樹脂への混練及び
均一分散性の良い副ポリマーとすることができるもので
ある。勿論、ポリオレフィンオキサイドとして上記のよ
うなPEOあるいはPEOとPPOの共重合体のみに限
定されるものではない。
The copolymer of PEO and PPO is slightly inferior to PEO in the cation coordination ability of PPO due to the obstacle of the side chain methyl group, but at the same average molecular weight, the viscosity is much smaller than that of PEO, and the average molecular weight is much smaller. Can exist in a liquid state at room temperature at the level of several thousand, so PEO and P
By using a copolymer of PO, a subpolymer having a large ion dissociation ability and a low viscosity and being kneaded into a polyvinyl chloride resin and having good uniform dispersibility can be obtained. Of course, the polyolefin oxide is not limited to the above PEO or the copolymer of PEO and PPO.

【0019】また本発明では、ポリオレフィンオキサイ
ドよりなる副ポリマー中の過塩素酸ナトリウムの含有率
は3重量%以上、25重量%以下であることが好まし
い。過塩素酸ナトリウムの含有率が3重量%未満である
と、キャリアーイオンの数が不足し、イオン伝導度が十
分でなく、高感度なサーミスタ特性を得ることができな
い。逆に過塩素酸ナトリウムの含有率が25重量%を超
えると、解離できない塩が多数存在することになってイ
オン伝導を阻害し、イオン伝導度は却って低下すること
になり、またポリオレフィンオキサイドのエーテル酸素
との相互作用が強くなり過ぎてしまい、不必要に高分子
固体電解質の粘度を高めてしまうことになる。従って本
発明では過塩素酸ナトリウムの含有率を3重量%〜25
重量%の範囲に調整することによって、イオン伝導性の
高い高感度なサーミスタ特性を有する感熱樹脂材料を得
ることができるものである。
In the present invention, the content of sodium perchlorate in the polyolefin oxide subpolymer is preferably 3% by weight or more and 25% by weight or less. If the content of sodium perchlorate is less than 3% by weight, the number of carrier ions will be insufficient, the ionic conductivity will not be sufficient, and highly sensitive thermistor characteristics cannot be obtained. On the other hand, when the content of sodium perchlorate exceeds 25% by weight, many salts that cannot be dissociated are present, which hinders the ionic conduction and rather reduces the ionic conductivity. The interaction with oxygen becomes too strong, unnecessarily increasing the viscosity of the solid polymer electrolyte. Therefore, in the present invention, the content of sodium perchlorate is 3% by weight to 25%.
By adjusting the content in the range of wt%, it is possible to obtain a heat-sensitive resin material having high sensitivity and thermistor characteristics with high ion conductivity.

【0020】さらに本発明では、ポリ塩化ビニル系樹脂
よりなる高分子マトリクスポリマー100重量部に対し
てイオン伝導性高分子固体電解質の添加量を0.3重量
部〜10重量部の範囲に調整するのが好ましい。添加量
が0.3重量部未満では、イオン伝導性が不足し、高感
度なサーミスタ特性を得ることができず、また|Z|の
温度依存性の関係における誘電正接tanδ=1以上と
なる温度が高くなり過ぎてしまい、実用的でない。逆に
添加量が10重量部を超えると、誘電正接tanδ=1
を超える温度が低くなり過ぎるため、電気カーペットの
サーミスタとして用いるのに不適になると共に経済性も
悪くなり、さらに高温域の|Z|が小さくなり過ぎるた
めに、例えば感熱発熱体として使用するにあたって商用
交流電源100V(50あるいは60Hz)が印加され
たときに、サーミスタブレイクを生じる可能性が高くな
るものである。従って、イオン伝導性高分子固体電解質
の添加量を0.3重量部〜10重量部の範囲から選ぶこ
とによって、誘電正接tanδ=1となる温度が約40
℃〜80℃の間に入り、且つ高温域のB定数が大きい、
高感度なサーミスタ特性を有する感熱樹脂材料を得るこ
とができるものである。
Further, in the present invention, the amount of the ion conductive polymer solid electrolyte added is adjusted to the range of 0.3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer matrix polymer made of polyvinyl chloride resin. Is preferred. If the added amount is less than 0.3 parts by weight, the ionic conductivity is insufficient, high-sensitivity thermistor characteristics cannot be obtained, and the temperature at which the dielectric loss tangent tan δ = 1 or more in the temperature dependence of | Z | Is too high and not practical. On the contrary, when the addition amount exceeds 10 parts by weight, the dielectric loss tangent tan δ = 1
Temperature becomes too low, which makes it unsuitable for use as a thermistor for electric carpets and economically unfavorable. Further, | Z | in the high temperature region becomes too small. When AC power of 100 V (50 or 60 Hz) is applied, the possibility of thermistor break increases. Therefore, by selecting the addition amount of the ion conductive polymer solid electrolyte from the range of 0.3 to 10 parts by weight, the temperature at which the dielectric loss tangent tan δ = 1 is about 40.
Between 80 ° C and 80 ° C, and the B constant in the high temperature range is large,
It is possible to obtain a heat-sensitive resin material having highly sensitive thermistor characteristics.

【0021】また本発明にあって、高分子マトリクスポ
リマーとなるポリ塩化ビニル系樹脂に配合される可塑剤
としては、トリメリット酸エステルやピロメリット酸エ
ステルなどの耐熱性可塑剤を用いるのが好ましい。本発
明に係る感熱樹脂材料においてサーミスタ特性の発現は
イオン性添加剤である過塩素酸ナトリウムのイオン伝導
性によるものであり、過塩素酸ナトリウムを溶解した高
分子固体電解質が分散しているポリ塩化ビニル系樹脂の
マトリクスポリマーのガラス転移温度にもサーミスタ特
性は依存することになり、これにはポリ塩化ビニル系樹
脂に添加される可塑剤の種類や添加量が関係してくる。
すなわち、高温が感熱樹脂材料に作用して可塑剤がブリ
ードアウトして抜けてしまうと、ポリ塩化ビニル系樹脂
のガラス転移温度が変化し、|Z|が変化してしまうこ
とになるが、本発明では、上記のように高温が作用して
もブリードアウトしない耐熱性可塑剤を用いることによ
って、|Z|の変動を小さくしてサーミスタ特性を安定
させることができるものである。
In the present invention, it is preferable to use a heat-resistant plasticizer such as trimellitic acid ester or pyromellitic acid ester as the plasticizer to be blended with the polyvinyl chloride resin which is the high molecular matrix polymer. . The expression of thermistor properties in the thermosensitive resin material according to the present invention is due to the ionic conductivity of sodium chlorate, which is an ionic additive, and polychlorinated polymer solid electrolyte in which sodium perchlorate is dissolved is dispersed. The thermistor properties also depend on the glass transition temperature of the matrix polymer of the vinyl resin, which is related to the type and amount of the plasticizer added to the polyvinyl chloride resin.
That is, when the high temperature acts on the heat-sensitive resin material and the plasticizer bleeds out and escapes, the glass transition temperature of the polyvinyl chloride resin changes, and | Z | changes. In the invention, by using the heat-resistant plasticizer which does not bleed out even when a high temperature is applied as described above, the fluctuation of | Z | can be reduced and the thermistor characteristics can be stabilized.

【0022】耐熱性可塑剤の配合量は、ポリ塩化ビニル
系樹脂100重量部に対して20重量部〜100重量部
の範囲が好ましい。耐熱性可塑剤の配合量が少な過ぎる
と、他の配合剤との均一分散性や押出成形性、耐寒性、
屈曲性等に問題が発生するおそれがあり、逆に耐熱性可
塑剤の配合量が多過ぎると、耐熱性可塑剤とはいえ高温
の作用でブリードアウトし易くなると共に、ポリ塩化ビ
ニル系樹脂のガラス転移温度が低くなり過ぎて、|Z|
の値が温度に対して急激に変化する高感度領域が低温側
にシフトしてしまうことになる。このために耐熱性可塑
剤の配合量は上記の範囲に設定するのが好ましく、特に
35重量部〜60重量部の範囲が適するものである。
The blending amount of the heat resistant plasticizer is preferably in the range of 20 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin. If the blending amount of the heat resistant plasticizer is too small, uniform dispersibility with other blending agents, extrusion moldability, cold resistance,
There is a possibility that problems such as flexibility may occur, and conversely, if the amount of the heat-resistant plasticizer is too large, even though it is a heat-resistant plasticizer, it tends to bleed out due to the action of high temperature, and the polyvinyl chloride resin If the glass transition temperature becomes too low, | Z |
The high-sensitivity region in which the value of changes sharply with temperature shifts to the low temperature side. Therefore, the blending amount of the heat-resistant plasticizer is preferably set within the above range, and the range of 35 to 60 parts by weight is particularly suitable.

【0023】また、高分子マトリクスポリマーとなるポ
リ塩化ビニル系樹脂に配合する熱安定剤として、本発明
では酸化鉛(PbO)と二酸化珪素(SiO2 )からな
る珪酸鉛を主成分とする熱安定剤を用いるのが好まし
い。ポリ塩化ビニル系樹脂の熱安定剤として従来から用
いられている三塩基性硫酸鉛は塩基性であるために可塑
剤を分解してしまうおそれがあるが、珪酸鉛は可塑剤を
分解するようなおそれがなく、上記のような耐熱性可塑
剤を用いることが可能になるものであり、また珪酸鉛は
分子中の鉛成分がリッチであるために高い熱安定性を得
ることができるものである。
In the present invention, a heat stabilizer containing lead silicate composed of lead oxide (PbO) and silicon dioxide (SiO 2 ) is used as a heat stabilizer to be blended with the polyvinyl chloride resin which serves as a polymer matrix polymer. It is preferable to use an agent. Tribasic lead sulfate, which has been conventionally used as a heat stabilizer for polyvinyl chloride resins, may decompose the plasticizer because it is basic, but lead silicate does not decompose the plasticizer. It is possible to use the above heat-resistant plasticizer without fear, and lead silicate can obtain high thermal stability because the lead component in the molecule is rich. .

【0024】珪酸鉛の配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂
100重量部に対して5重量部〜20重量部の範囲が好
ましい。珪酸鉛の配合量が少な過ぎると感熱樹脂材料の
熱安定性が不足することになり、また珪酸鉛は粉体状で
あるために多量のものを均一に安定して配合することは
難しい。このために珪酸鉛の配合量は上限と下限を上記
のように設定されるものであり、特に10重量部〜20
重量部の範囲が適するものである。
The amount of lead silicate compounded is preferably in the range of 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin. If the blending amount of lead silicate is too small, the thermal stability of the heat-sensitive resin material will be insufficient, and since lead silicate is in powder form, it is difficult to uniformly blend a large amount of lead silicate. Therefore, the upper limit and the lower limit of the lead silicate content are set as described above, and particularly 10 parts by weight to 20 parts by weight.
A range of parts by weight is suitable.

【0025】そして、本発明に係る感熱体Aは、図3に
示すように、絶縁性の芯糸6に金属線を巻いて内巻電極
2とし、上記のように調製した感熱樹脂材料1を内巻電
極2の外側に被覆し、その外側に金属線を巻いて外巻電
極3とすることによって作成することができる。感熱樹
脂材料1は上記のように温度変化に伴って|Z|が変化
するので、内巻電極2と外巻電極3の間の電位差を測定
してインピーダンスを検出することによって発熱温度を
検知することができるものである。
As shown in FIG. 3, the heat-sensitive material A according to the present invention is prepared by winding a metal wire around an insulative core thread 6 to form an inner winding electrode 2, and using the heat-sensitive resin material 1 prepared as described above. It can be prepared by covering the outer side of the inner winding electrode 2 and winding a metal wire on the outer side to form the outer winding electrode 3. Since | Z | changes with the temperature change in the heat-sensitive resin material 1 as described above, the heat generation temperature is detected by measuring the potential difference between the inner winding electrode 2 and the outer winding electrode 3 to detect the impedance. Is something that can be done.

【0026】あた、本発明に係る感熱発熱体Bは、この
感熱体Aの内巻電極2と外巻電極3の少なくとも一方を
発熱抵抗体として通電によって発熱させるようにし、こ
れらを絶縁体4で被覆することによって作成することが
できる。図3において5は外巻電極3の外側に樹脂フィ
ルムを巻いて形成した分離層である。
In the heat-sensitive heating element B according to the present invention, at least one of the inner winding electrode 2 and the outer winding electrode 3 of the heat-sensitive element A is used as a heat-generating resistor to generate heat, and these are heated by the insulator 4. It can be prepared by coating with. In FIG. 3, reference numeral 5 denotes a separation layer formed by winding a resin film on the outer side of the outer winding electrode 3.

【0027】[0027]

【実施例】次に、本発明を実施例によってさらに説明す
る。 (実施例1〜4、比較例1〜2)表1の配合組成で各成
分を混合し、さらに抗酸化剤や滑剤を少量添加して混練
することによって、実施例1〜4及び比較例1〜2の感
熱樹脂材料を調製した。尚、表1において可塑剤として
は化学式(1)に示すピロメリット酸オクチルエステル
(TOPM)を、珪酸鉛はPbO・PbSiO3 (Pb
O:85%)を、三塩基性硫酸鉛(トリベース)は3P
bO・PbSO4 ・H2 Oを用いた。またイオン性添加
剤において、4級アンモニウム塩は化学式2に示すもの
を用い、高分子固体電解質はPEOとPPOの重量比
1:1のブロック共重合体(平均分子量3500)に過
塩素酸ナトリウムを10重量%添加したもの、高分子固
体電解質はPEOとPPOの重量比1:1のブロック
共重合体(平均分子量3500)に過塩素酸ナトリウム
を15重量%添加したもの、高分子固体電解質はPE
OとPPOの重量比1:1のブロック共重合体(平均分
子量3500)に過塩素酸リチウムを15重量%添加し
たものである。
EXAMPLES The present invention will be further described with reference to examples. (Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2) Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were prepared by mixing the components in the composition shown in Table 1 and further adding a small amount of an antioxidant and a lubricant and kneading. The thermosensitive resin materials of ~ 2 were prepared. In Table 1, octyl pyromellitic acid octyl ester (TOPM) represented by the chemical formula (1) is used as the plasticizer, and lead silicate is PbO.PbSiO 3 (Pb).
O: 85%) and tribasic lead sulfate (tribase) 3P
using bO · PbSO 4 · H 2 O . Further, in the ionic additive, the quaternary ammonium salt shown in Chemical Formula 2 is used, and the solid polymer electrolyte is a block copolymer (average molecular weight 3500) of PEO and PPO in a weight ratio of 1: 1 and sodium perchlorate. 10% by weight added, the solid polymer electrolyte is a block copolymer of PEO and PPO in a weight ratio of 1: 1 (average molecular weight 3500) to which 15% by weight of sodium perchlorate is added, and the solid polymer electrolyte is PE.
It is obtained by adding 15% by weight of lithium perchlorate to a block copolymer (average molecular weight 3500) of O and PPO in a weight ratio of 1: 1.

【0028】[0028]

【化1】 [Chemical 1]

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】上記のように調製した実施例1〜4及び比
較例1〜2の感熱樹脂材料を熱ロール及び熱プレスによ
り厚さ0.5mmのプレスシートに成形し、これを10
cm四方の大きさに切り出してテストピースを作成し
た。このテストピースについて0℃〜100℃における
体積固有インピーダンス値|Z|〜温度特性を測定し
た。結果を図1、図2に示す。また70℃〜80℃にお
けるサーミスタB定数と80℃〜100℃におけるサー
ミスタB定数を既述の計算式に基づいて求めた。結果を
表2の「サーミスタB定数」の欄に示す。
The heat-sensitive resin materials of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 prepared as described above were molded into a press sheet having a thickness of 0.5 mm by a hot roll and a hot press.
A test piece was prepared by cutting out into a size of square cm. The volume characteristic impedance value | Z | at 0 ° C to 100 ° C of this test piece was measured. The results are shown in FIGS. Further, the thermistor B constant at 70 ° C. to 80 ° C. and the thermistor B constant at 80 ° C. to 100 ° C. were obtained based on the above-mentioned calculation formula. The results are shown in the column of "Thermistor B constant" in Table 2.

【0031】また、上記テストピースを136℃で16
8時間(7日間)ギアオーブン中で加熱し、加熱減量
と、初期70℃点の|Z|の変化量の温度変化相当値を
測定した。結果を表2の「加熱減量」と「70℃|Z|
の変化」の欄に示す。次に、上記テストピースを200
℃で加熱して劣化促進テスト(コンゴーレッド法JIS
200℃耐熱性)をおこない、脱塩酸による分解が急激
に発生するまでの時間を測定して熱安定性を調べた。結
果を表3の「熱安定性」の欄に示す。
The test piece was subjected to 16 ° C. at 16 ° C.
The sample was heated in a gear oven for 8 hours (7 days), and the weight loss on heating and the temperature change equivalent value of the change amount of | Z | at the initial 70 ° C. point were measured. The results are shown in Table 2 under "Heating loss" and "70 ° C | Z |
Change ”column. Then, the test piece
Deterioration accelerated test by heating at ℃ (Congo Red method JIS
(200 ° C. heat resistance) was performed, and the time until the decomposition due to dehydrochlorination abruptly occurred was measured to examine the thermal stability. The results are shown in the column of "Thermal stability" in Table 3.

【0032】さらに上記テストピースを40℃×95%
RHの雰囲気条件及び60℃×90%RHの雰囲気条件
下に168時間放置したときの、絶乾状態に対する|Z
|の変化率を測定した。結果を表3の「吸湿による|Z
|変化率」の欄に示す。
Further, the above test piece was subjected to 40 ° C. × 95%
| Z for the absolutely dry state when left for 168 hours under the atmosphere condition of RH and the atmosphere condition of 60 ° C. × 90% RH
The change rate of | was measured. The results are shown in Table 3 "Z due to moisture absorption | Z
It is shown in the column of “change rate”.

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】[0034]

【表3】 [Table 3]

【0035】表2の「サーミスタB定数」の欄にみられ
るように、イオン性添加剤としてポリオレフィンオキサ
イドに過塩素酸ナトリウムを添加して調製した高分子固
体電解質、を使用した実施例1〜4のものでは、イ
オン性添加剤として4級アンモニウム塩を添加した比較
例1と比較してサーミスタB定数がはるかに大きくなっ
ており、サーミスタ特性が大幅に高感度化されているこ
とが確認される。またイオン性添加剤として従来まで最
も高感度とされているものの一つであるポリオレフィン
オキサイドに過塩素酸リチウムを添加して調製した高分
子固体電解質を使用した比較例2に対しても、実施例
2を比較すると確認されるように、同様な配合組成では
本発明の過塩素酸ナトリムよりなる高分子固体電解質の
ほうが高感度であることがわかる。
As shown in the column of "Thermistor B constant" in Table 2, Examples 1 to 4 using a polymer solid electrolyte prepared by adding sodium perchlorate to polyolefin oxide as an ionic additive. In comparison with Comparative Example 1 in which a quaternary ammonium salt was added as an ionic additive, the thermistor B constant was much larger, and it was confirmed that the thermistor characteristics were significantly improved in sensitivity. . In addition, Comparative Example 2 using a polymer solid electrolyte prepared by adding lithium perchlorate to polyolefin oxide, which is one of the most sensitive ionic additives up to now, is also shown in Example. As is confirmed by comparing No. 2, it is understood that the polymer solid electrolyte made of sodium perchlorate of the present invention has higher sensitivity in the same composition.

【0036】また、表2の「加熱減量」、「70℃|Z
|の変化」、表3の「熱安定性」の欄のデータについ
て、可塑剤や安定剤の種類・配合組成が同じ実施例1〜
3と比較例1を比較すると、明らかに各実施例のものの
耐熱性が優れていることが確認される。しかも耐熱性に
優れる比較例2と比べても遜色がないものである。さら
に実施例1と実施例4の比較から確認されるように、同
じ耐熱性可塑剤を使用しても、安定剤として実施例4の
三塩基性硫酸鉛から実施例1の珪酸鉛に変更することに
よって、耐熱性が大幅に向上するものであった。
In addition, in Table 2, "heat loss", "70 ° C | Z
Change in | ”and data in the column of“ Thermal stability ”in Table 3 are the same as in Examples 1 to 6 in which the types and compounding compositions of the plasticizer and the stabilizer are the same.
Comparing 3 with Comparative Example 1, it is clearly confirmed that the heat resistance of each Example is excellent. Moreover, it is comparable to Comparative Example 2 which is excellent in heat resistance. Further, as confirmed by comparison between Example 1 and Example 4, even if the same heat-resistant plasticizer is used, the stabilizer is changed from the tribasic lead sulfate of Example 4 to the lead silicate of Example 1. As a result, the heat resistance was significantly improved.

【0037】また表3の「吸湿による|Z|変化率」の
欄にみられるように、PEOを用いた各実施例のもので
はその吸湿による増粘ゲル作用によって、4級アンモニ
ウム塩を用いた比較例1のものよりも|Z|の安定性が
はるかに向上していることが確認される。次に、実施例
2及び比較例1,2で作成した感熱樹脂材料を用いて、
図3に示すようなワイヤー状の感熱発熱体Bを製造し
た。すなわち、全芳香族ポリエステル樹脂系1000デ
ニール繊維で形成した芯糸6の外周に、銅合金よりなる
0.12mmφの3本の金属線をピッチ1.25mmで
スパイラル状に巻いて内巻電極2とし、その外側に感熱
樹脂材料1を押出成形して被覆し、その外側にNiメッ
キした幅0.4mm、厚み0.05mmの金属線をピッ
チ2.0mmでスパイラル状に巻いて外巻き電極3と
し、さらにその外側に厚み12μmのポリエチレンテレ
フタレートフィルムを巻いて分離層5を形成した後に、
厚み0.4mmの耐熱ポリ塩化ビニル樹脂の絶縁体4で
絶縁被覆することによって、内巻き電極2を発熱抵抗体
として用いる感熱発熱体Bを作成した。
Further, as shown in the column of "| Z | change rate due to moisture absorption" in Table 3, in each of the examples using PEO, the quaternary ammonium salt was used due to the thickening gel action by the moisture absorption. It is confirmed that the stability of | Z | is much higher than that of Comparative Example 1. Next, using the thermosensitive resin materials prepared in Example 2 and Comparative Examples 1 and 2,
A wire-shaped heat-sensitive heating element B as shown in FIG. 3 was manufactured. That is, three metal wires of 0.12 mmφ made of a copper alloy are spirally wound around the outer periphery of a core yarn 6 formed of a wholly aromatic polyester resin-based 1000 denier fiber at a pitch of 1.25 mm to form an inner winding electrode 2. The heat-sensitive resin material 1 is extruded and covered on the outer side of the outer side, and a Ni-plated metal wire having a width of 0.4 mm and a thickness of 0.05 mm is spirally wound on the outer side at a pitch of 2.0 mm to form the outer wound electrode 3. After further winding a polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 μm on the outer side to form the separation layer 5,
A heat-sensitive heating element B using the internally wound electrode 2 as a heating resistor was prepared by insulatingly coating with a heat-resistant polyvinyl chloride resin insulator 4 having a thickness of 0.4 mm.

【0038】このようにして作成した感熱発熱体Bの感
熱樹脂材料について、|Z|〜温度特性を周波数60H
z、感熱発熱体Bの長さ36cmの条件で測定した。結
果を図4に示す。また80℃〜100℃におけるサーミ
スタB定数を既述の計算式に基づいて求めた。結果を表
4の「サーミスタB定数」の欄に示す。また120℃で
1000時間の条件で熱老化試験をおこない、試験前と
熱老化試験後の|Z|〜温度特性を周波数60Hz、感
熱発熱体Bの長さ36cmの条件で測定した。結果を図
4に示す。また初期70℃点の|Z|の変化量の温度変
化相当値を測定し、結果を表4の「70℃|Z|の変
化」の欄に示す。
With respect to the heat-sensitive resin material of the heat-sensitive heating element B thus produced, | Z |
z, and the length of the heat-sensitive heating element B was 36 cm. The results are shown in Fig. 4. Further, the thermistor B constant at 80 ° C. to 100 ° C. was calculated based on the above-mentioned calculation formula. The results are shown in the column of "Thermistor B constant" in Table 4. A heat aging test was performed at 120 ° C. for 1000 hours, and the | Z | to temperature characteristics before the test and after the heat aging test were measured under the conditions of a frequency of 60 Hz and a length of the heat-sensitive heating element B of 36 cm. The results are shown in Fig. 4. Also, the temperature change equivalent value of the change amount of | Z | at the initial 70 ° C. point was measured, and the result is shown in the column of “change of 70 ° C. | Z |” in Table 4.

【0039】[0039]

【表4】 [Table 4]

【0040】図4及び表3の「サーミスタB定数」の欄
にみられるように、実施例2のもののほうが|Z|の変
化率の程度を表すサーミスタB定数が大きく、サーミス
タ特性が高感度になっていることが確認される。すなわ
ち、80℃〜100℃におけるサーミスタB定数が比較
例1のものでは10350、比較例2のものでは120
50であるのに対して、実施例2のものでは13100
であり、さらに可塑剤使用量が同じである場合に低温域
の|Z|は三者ともにほぼ同じレベルの値であることか
ら、実施例2のものではサーミスタ特性が高感度化され
ているのである。
As can be seen from the column of "Thermistor B constant" in FIG. 4 and Table 3, the second embodiment has a larger thermistor B constant representing the degree of change rate of | Z |, and the thermistor characteristics have higher sensitivity. Is confirmed. That is, the thermistor B constant at 80 ° C. to 100 ° C. is 10350 in Comparative Example 1 and 120 in Comparative Example 2.
50 is 50, while in the second embodiment, 13100
Further, when the amount of the plasticizer used is the same, | Z | in the low temperature range has almost the same level value for all three, so that the thermistor characteristic of Example 2 has high sensitivity. is there.

【0041】また表3の「70℃|Z|の変化」の欄に
みられるように、実施例2のものは比較例1のものより
も明らかに|Z|の変化が小さいことがわかる。ここ
で、実施例2の|Z|が減少方向にあるのはポリオレフ
ィンオキサイドのオリゴマー化が部分的に発生したた
め、副ポリマーとしてのポリオレフィンオキサイドのT
g点が低下したためと思われる。
As can be seen from the column of "Change in 70 ° C. | Z |" in Table 3, the change in | Z | is obviously smaller in Example 2 than in Comparative Example 1. Here, the reason why | Z | in Example 2 is decreasing is that the oligomerization of the polyolefin oxide partially occurs, so that T of the polyolefin oxide as a subpolymer is
This is probably because the g point decreased.

【0042】[0042]

【発明の効果】上記のように本発明は、ポリ塩化ビニル
系樹脂よりなる高分子マトリクスポリマー中に、イオン
性添加剤としてポリオレフィンオキサイドよりなる副ポ
リマー中に過塩素酸ナトリウムを溶解して調製したイオ
ン伝導性高分子固体電解質を添加して感熱樹脂材料を調
製するようにしたので、ポリオレフィンオキサイドの持
つ高いイオン解離能とカチオン配位能、及びイオン半径
の小さい過塩素酸ナトリウムの相乗効果により、極めて
高いイオン伝導性が得られるものであり、サーミスタB
定数の大きいすなわち高感度な感熱樹脂材料を得ること
ができるものである。しかもポリオレフィンオキサイド
の種類、平均分子量、添加量、過塩素酸ナトリウムの濃
度等の選択によって、非常に大きな自由度でサーミスタ
特性を設計することが可能になるものである。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention was prepared by dissolving sodium perchlorate in a high molecular matrix polymer made of polyvinyl chloride resin in a subpolymer made of polyolefin oxide as an ionic additive. Since the heat-sensitive resin material was prepared by adding the ion-conductive polymer solid electrolyte, due to the high ion dissociation ability and cation coordination ability of polyolefin oxide, and the synergistic effect of sodium perchlorate having a small ionic radius, Thermistor B, which has extremely high ionic conductivity.
It is possible to obtain a heat-sensitive resin material having a large constant, that is, high sensitivity. Moreover, by selecting the type of polyolefin oxide, the average molecular weight, the addition amount, the concentration of sodium perchlorate, etc., it becomes possible to design the thermistor characteristics with a great degree of freedom.

【0043】また、可塑剤として耐熱性可塑剤を添加す
ると共に、珪酸鉛系の熱安定剤を添加するようにしたの
で、耐熱性及び熱安定性を高めることができ、サーミス
タ特性の安定した感熱樹脂材料を得ることができるもの
である。また、ポリオレフィンオキサイドよりなる副ポ
リマーとして、ポリエチレンオキサイドあるいはポリエ
チレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドの共重合
体を用いるようにしたので、ポリエチレンオキサイドの
吸湿による増粘ゲル化現象を利用して、吸湿によって活
発になるイオンの動きを抑制してイオンの移動度を低下
させ、イオン伝導性の向上による|Z|の低下を積極的
に打ち消して、吸湿による感熱樹脂材料の|Z|の変動
を防止することができるものである。
Further, since a heat-resistant plasticizer is added as a plasticizer and a lead silicate-based heat stabilizer is added, heat resistance and heat stability can be enhanced, and thermistor characteristics are stable and heat-sensitive. A resin material can be obtained. In addition, since polyethylene oxide or a copolymer of polyethylene oxide and polypropylene oxide is used as the sub-polymer composed of polyolefin oxide, the thickening gelation phenomenon due to the moisture absorption of polyethylene oxide is used to activate the ions activated by the moisture absorption. That suppresses the movement of ions and reduces the mobility of ions, positively cancels the decrease of | Z | due to the improvement of ion conductivity, and prevents the fluctuation of | Z | of the thermosensitive resin material due to moisture absorption. Is.

【0044】さらに、副ポリマー中の過塩素酸ナトリウ
ムの含有率を3重量%〜25重量%に設定するようにし
たので、イオン伝導度が高く高感度なサーミスタ特性を
得ることができるものである。さらに、高分子マトリク
スポリマー100重量部に対するイオン伝導性高分子固
体電解質の添加量を0.3重量部〜10重量部に設定す
るようにしたので、サーミスタB定数が大きい高感度な
サーミスタ特性を得ることができるものである。
Furthermore, since the content of sodium perchlorate in the subpolymer is set to 3% by weight to 25% by weight, thermistor characteristics with high ionic conductivity and high sensitivity can be obtained. . Further, since the amount of the ion conductive polymer solid electrolyte added is set to 0.3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer matrix polymer, a highly sensitive thermistor characteristic having a large thermistor B constant is obtained. Is something that can be done.

【0045】また、本発明に係る感熱体は、上記の感熱
樹脂材料を介して一対の電極を配置して形成するように
したので、さらに、本発明に係る感熱発熱体は、上記の
感熱樹脂材料を介して一対の電極を配置して感熱体を形
成すると共に一対の電極のうち少なくとも一方を発熱抵
抗体とし、これらを絶縁体で覆って形成するようにした
ので、部分断熱高温部の検出感度や耐熱老化性が向上
し、従来よりも高い温度で使用することができると共
に、湿度に対する|Z|の高い安定性によって温度制御
の精度を向上することができるものである。
Further, since the heat-sensitive body according to the present invention is formed by arranging a pair of electrodes via the above-mentioned heat-sensitive resin material, the heat-sensitive heat-generating body according to the present invention further comprises the above-mentioned heat-sensitive resin. Since a pair of electrodes are arranged through a material to form a heat sensitive body, and at least one of the pair of electrodes is used as a heating resistor and these are covered with an insulator, it is possible to detect a partially adiabatic high temperature portion. The sensitivity and heat aging resistance are improved, the temperature can be used at a higher temperature than before, and the high stability of | Z | with respect to humidity can improve the accuracy of temperature control.

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

【図1】実施例1〜4及び比較例1の感熱樹脂材料の固
有インピーダンス値|Z|〜温度曲線のグラフである。
FIG. 1 is a graph of specific impedance values | Z | to temperature curves of thermosensitive resin materials of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1.

【図2】実施例2及び比較例1〜2の感熱樹脂材料の固
有インピーダンス値|Z|〜温度曲線のグラフである。
FIG. 2 is a graph of intrinsic impedance values | Z | to temperature curves of the thermosensitive resin materials of Example 2 and Comparative Examples 1 and 2.

【図3】感熱発熱体の一実施例の一部の正面図である。FIG. 3 is a partial front view of an embodiment of the heat-sensitive heating element.

【図4】実施例2及び比較例1〜2の感熱樹脂材料を用
いて作成した感熱発熱体のインピーダンス値|Z|〜温
度曲線のグラフである。
FIG. 4 is a graph of an impedance value | Z | to a temperature curve of a heat-sensitive heating element prepared using the heat-sensitive resin material of Example 2 and Comparative Examples 1 and 2.

【図5】実施例2及び比較例1〜2の感熱樹脂材料を用
いて作成した感熱発熱体を120℃オーブン中に100
0時間放置する処理をして熱老化試験したときの、処理
前と熱老化後のインピーダンス値|Z|〜温度曲線のグ
ラフである。
FIG. 5: A heat-sensitive heating element prepared by using the heat-sensitive resin material of Example 2 and Comparative Examples 1 and 2 is placed in an oven at 120 ° C. for 100 times.
It is a graph of the impedance value | Z | -temperature curve before the treatment and after the heat aging, when the heat aging test is performed after the treatment for standing for 0 hour.

【図6】定数Bを説明するための|Z|〜温度曲線のグ
ラフである。
FIG. 6 is a graph of | Z | -temperature curve for explaining the constant B.

【符号の説明】 1 感熱樹脂材料 2 内巻電極 3 外巻電極 4 絶縁体[Explanation of reference numerals] 1 heat-sensitive resin material 2 inner winding electrode 3 outer winding electrode 4 insulator

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Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリ塩化ビニル系樹脂よりなる高分子マ
トリクスポリマー中に、イオン性添加剤としてポリオレ
フィンオキサイドよりなる副ポリマー中に過塩素酸ナト
リウムを溶解して調製したイオン伝導性高分子固体電解
質を添加して成ることを特徴とする感熱樹脂材料。
1. An ion conductive polymer solid electrolyte prepared by dissolving sodium perchlorate in a subpolymer composed of polyolefin oxide as an ionic additive in a polymer matrix polymer composed of polyvinyl chloride resin. A thermosensitive resin material characterized by being added.
【請求項2】 可塑剤として耐熱性可塑剤を添加すると
共に、珪酸鉛系の熱安定剤を添加して成ることを特徴と
する請求項1に記載の感熱樹脂材料。
2. The heat-sensitive resin material according to claim 1, wherein a heat-resistant plasticizer is added as a plasticizer and a lead silicate-based heat stabilizer is added.
【請求項3】 ポリオレフィンオキサイドよりなる副ポ
リマーが、ポリエチレンオキサイドあるいはポリエチレ
ンオキサイドとポリプロピレンオキサイドの共重合体で
あることを特徴とする請求項1又は2に記載の感熱樹脂
材料。
3. The heat-sensitive resin material according to claim 1, wherein the sub-polymer comprising polyolefin oxide is polyethylene oxide or a copolymer of polyethylene oxide and polypropylene oxide.
【請求項4】 副ポリマー中の過塩素酸ナトリウムの含
有率が3重量%〜25重量%であることを特徴とする請
求項1乃至3のいずれかに記載の感熱樹脂材料。
4. The heat-sensitive resin material according to claim 1, wherein the content of sodium perchlorate in the subpolymer is 3% by weight to 25% by weight.
【請求項5】 高分子マトリクスポリマー100重量部
に対するイオン伝導性高分子固体電解質の添加量が0.
3重量部〜10重量部であることを特徴とする請求項1
乃至4のいずれかに記載の感熱樹脂材料。
5. The addition amount of the ion conductive polymer solid electrolyte to 100 parts by weight of the polymer matrix polymer is 0.1.
3. The amount is 3 to 10 parts by weight.
5. The heat-sensitive resin material according to any one of 4 to 4.
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載の感熱
樹脂材料を介して一対の電極を配置して成ることを特徴
とする感熱体。
6. A heat-sensitive body comprising a pair of electrodes arranged with the heat-sensitive resin material according to claim 1 interposed therebetween.
【請求項7】 請求項1乃至5のいずれかに記載の感熱
樹脂材料を介して一対の電極を配置して感熱体を形成す
ると共に一対の電極のうち少なくとも一方を発熱抵抗体
とし、これらを絶縁体で覆って成ることを特徴とする感
熱発熱体。
7. A heat sensitive body is formed by disposing a pair of electrodes via the heat sensitive resin material according to claim 1, and at least one of the pair of electrodes is used as a heating resistor, A heat-sensitive heating element characterized by being covered with an insulator.
JP727294A 1994-01-26 1994-01-26 Heat-sensitive resin material, heat-sensitive body and heat-sensitive heat-generating body Pending JPH07216174A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015124316A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 東ソー株式会社 Vinyl chloride resin for paste processing and vinyl chloride resin composition for paste processing using the same
JP2015124317A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 東ソー株式会社 Vinyl chloride resin for paste processing and vinyl chloride resin composition for paste processing using the same
US9648666B2 (en) 2015-07-02 2017-05-09 Hongkong Tachibana Electronics Co., Ltd. Warming temperature control device
JP2020023611A (en) * 2018-08-07 2020-02-13 堺化学工業株式会社 Chlorine-containing resin composition and molded product thereof

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