JPS591531A - 感温性高分子材料 - Google Patents
感温性高分子材料Info
- Publication number
- JPS591531A JPS591531A JP11035882A JP11035882A JPS591531A JP S591531 A JPS591531 A JP S591531A JP 11035882 A JP11035882 A JP 11035882A JP 11035882 A JP11035882 A JP 11035882A JP S591531 A JPS591531 A JP S591531A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- formula
- sensitive
- polymeric material
- lactam
- 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.)
- Granted
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- Thermistors And Varistors (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Polyamides (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気毛布、電気カーペントなどの発熱体の温度
調節のため温度検知装置に使用される感温性高分子材料
に関する。
調節のため温度検知装置に使用される感温性高分子材料
に関する。
このような温度検知に用いられる感温性高分子材料とし
ては (1)温度変化による電気特性、すなわち直流抵抗、イ
ンピーダンスまたはキャパシタンスの変化率が大きいこ
と。
ては (1)温度変化による電気特性、すなわち直流抵抗、イ
ンピーダンスまたはキャパシタンスの変化率が大きいこ
と。
(11)使用環境、特に温度による電気特性の変動が小
さいこと。
さいこと。
(11D 異常温度上昇に対処するため明確な融点を
もっていること。
もっていること。
OV) 常用使用温度範囲内で機械的強度や電気的性
質が劣化しないこと。
質が劣化しないこと。
等が望まれる。
これまで、この種の目的のために用いられた感温性高分
子材料としては、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリオ
レフィン等の樹脂が提案されている。
子材料としては、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリオ
レフィン等の樹脂が提案されている。
これらの樹脂のうちで特にポリ塩化ビニルおよびポリア
ミドが用いられているが、ポリ塩化ビニルは耐熱性がポ
リアミドに劣っており、またポリアミドのような明確な
融点を持たないため、発熱体が異常昇温した場合、狭い
温度範囲で融解してヒーター回路を遮断するヒーーズ特
性を持っていない。このためポリアミド、特に吸湿によ
る電気特性の変動の少ない、いわゆるナイロン11、ナ
イロン12等の高級ナイロンが用いられている。
ミドが用いられているが、ポリ塩化ビニルは耐熱性がポ
リアミドに劣っており、またポリアミドのような明確な
融点を持たないため、発熱体が異常昇温した場合、狭い
温度範囲で融解してヒーター回路を遮断するヒーーズ特
性を持っていない。このためポリアミド、特に吸湿によ
る電気特性の変動の少ない、いわゆるナイロン11、ナ
イロン12等の高級ナイロンが用いられている。
しかし、その電気特性の変化率は必ずしも満足する値で
な(、例えば30℃から60℃におけるインピーダンス
のサーミスタB定数は、たかだか2000°に程度の値
を示すに過ぎない。このため界面活性剤をはじめ各種の
添加剤を加えることにより電気特性を改善することが提
案されているがこれらの添加剤は移行現象により経時的
に電気特性の変化を来すのみならず、多かれ少なかれイ
オン性物質であるため、直流分が印加されると直流分極
を生じるため感熱性材料としては不適当である。すなわ
ち、経時的な電気特性の変化を防ぐには感熱性高分子材
料自体の改質が必要になる。
な(、例えば30℃から60℃におけるインピーダンス
のサーミスタB定数は、たかだか2000°に程度の値
を示すに過ぎない。このため界面活性剤をはじめ各種の
添加剤を加えることにより電気特性を改善することが提
案されているがこれらの添加剤は移行現象により経時的
に電気特性の変化を来すのみならず、多かれ少なかれイ
オン性物質であるため、直流分が印加されると直流分極
を生じるため感熱性材料としては不適当である。すなわ
ち、経時的な電気特性の変化を防ぐには感熱性高分子材
料自体の改質が必要になる。
このような見地から熱感温性に優れた材料として共重合
ポリアミドが提案されているが(特公昭5l−1035
5)融解挙動がブロードであるため温度ヒーーズ的な機
能が失われている。
ポリアミドが提案されているが(特公昭5l−1035
5)融解挙動がブロードであるため温度ヒーーズ的な機
能が失われている。
本発明は、これらの問題点を克服するため鋭意検討した
結果、本発明に到達したものであり、(II Ia
式で表わせるラクタムまたをよlb 弐で表わせるω
−アミノカルボン酸50ないし95重量係と (但し、R1は水素または炭素数1ないし30の直鎖ま
たは分枝をもつアルキル基、ルは5ないし13の正の整
数) (2)■式で表わせるジアミンと■式で表わせるジカル
ボン酸の等モルから成る混合物または塩50ないし5重
量襲 ■ (但し、R2、Ra は水素または炭素数1ないし1
2の直鎖または分枝をもつアルキル基であって、 R2
とR3fま同じであっても異っていてもよい。mは工な
いし10の正の整数。Aは炭素数4ないし20の直鎖ま
たは分枝をもつ2価の飽和炭化水素残基。)から得られ
る共重合ポリアミドを主成分とする感温性高分子材料を
提供するものである。
結果、本発明に到達したものであり、(II Ia
式で表わせるラクタムまたをよlb 弐で表わせるω
−アミノカルボン酸50ないし95重量係と (但し、R1は水素または炭素数1ないし30の直鎖ま
たは分枝をもつアルキル基、ルは5ないし13の正の整
数) (2)■式で表わせるジアミンと■式で表わせるジカル
ボン酸の等モルから成る混合物または塩50ないし5重
量襲 ■ (但し、R2、Ra は水素または炭素数1ないし1
2の直鎖または分枝をもつアルキル基であって、 R2
とR3fま同じであっても異っていてもよい。mは工な
いし10の正の整数。Aは炭素数4ないし20の直鎖ま
たは分枝をもつ2価の飽和炭化水素残基。)から得られ
る共重合ポリアミドを主成分とする感温性高分子材料を
提供するものである。
すなわち、Ia式で表わせるラクタムまたはIb式で表
わせるω−アミノカルボン酸としては、カプロラクタム
、エナントラクタム、カプリルラフ 5− タム、ω−デシルラクタム、ω−ウンデシルラクタム、
ラウリルラクタム等とこれらに対応するω−アミノカル
ボン酸があげられる。また、これらのラクタムまたはω
−アミノカルボン酸の窒素に炭素数1ないし30、好ま
しくは5ないし30のアルキル基が置換された化合物も
本発明に有効に用いることが出来るが、アルキル基とし
ての具体例をあげれば、ルーブチル、ルーウキシル、r
#−ヘプチル、ルーオクチル、2−エチルヘキシル、ラ
ウリル、セチル、ステアリル等である。これらのN−置
換ラクタムまたはω−アミノカルボン酸(ま非置換ラク
タムまたはω−アミノカルボン酸と混合して用いること
も出来る。これらの化合物(ま50ないし95重量係、
好ましくは70ないし90重量係用りられる。
わせるω−アミノカルボン酸としては、カプロラクタム
、エナントラクタム、カプリルラフ 5− タム、ω−デシルラクタム、ω−ウンデシルラクタム、
ラウリルラクタム等とこれらに対応するω−アミノカル
ボン酸があげられる。また、これらのラクタムまたはω
−アミノカルボン酸の窒素に炭素数1ないし30、好ま
しくは5ないし30のアルキル基が置換された化合物も
本発明に有効に用いることが出来るが、アルキル基とし
ての具体例をあげれば、ルーブチル、ルーウキシル、r
#−ヘプチル、ルーオクチル、2−エチルヘキシル、ラ
ウリル、セチル、ステアリル等である。これらのN−置
換ラクタムまたはω−アミノカルボン酸(ま非置換ラク
タムまたはω−アミノカルボン酸と混合して用いること
も出来る。これらの化合物(ま50ないし95重量係、
好ましくは70ないし90重量係用りられる。
また、■式で示されるジカルボン酸としてハアジビン酸
、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等
があげられる。これらのジカルボン酸は■式で示される
ジビペリジルアルカンと等モル混合物または塩の形で5
0ないし5重量係、 6 − 好ましくは30ないし10重量%用いられる。これは5
重量%より少いと本発明の効果が十分あられれず、また
500重量%り多いと得られる共重合ポリアミドの融点
が低くなり、本発明の目的である電気毛布、電気カーペ
ットには適さないからである。
、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等
があげられる。これらのジカルボン酸は■式で示される
ジビペリジルアルカンと等モル混合物または塩の形で5
0ないし5重量係、 6 − 好ましくは30ないし10重量%用いられる。これは5
重量%より少いと本発明の効果が十分あられれず、また
500重量%り多いと得られる共重合ポリアミドの融点
が低くなり、本発明の目的である電気毛布、電気カーペ
ットには適さないからである。
本発明で得られる共重合ポリアミドは具体的に実施例で
示すように温度変化に伴う体積固有インピーダンスの変
化率が太き(、湿度による体積固有インピーダンスの変
動は小さく、共重合ポリアミドにもか又わらず、シャー
プな融解挙動を示し優れた電気特性は共重合ポリアミド
自体の性質であるため、添加剤により改良した場合のよ
うに経時的な電気特性の変化をま見られず感温性高分子
材料として優れた性能を有している。
示すように温度変化に伴う体積固有インピーダンスの変
化率が太き(、湿度による体積固有インピーダンスの変
動は小さく、共重合ポリアミドにもか又わらず、シャー
プな融解挙動を示し優れた電気特性は共重合ポリアミド
自体の性質であるため、添加剤により改良した場合のよ
うに経時的な電気特性の変化をま見られず感温性高分子
材料として優れた性能を有している。
言うまでもなく、本発明で得られる共重合ポリアミドに
は電気的性質に支障を来さない範囲で他の添加剤、例え
ば可塑剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、充填剤、難燃剤、
着色剤等の添加剤を併用してもよく、また他樹脂を配合
しても良い。
は電気的性質に支障を来さない範囲で他の添加剤、例え
ば可塑剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、充填剤、難燃剤、
着色剤等の添加剤を併用してもよく、また他樹脂を配合
しても良い。
なお、本発明の目的とする感温性高分子材料を用いた感
熱ヒーターの適用例を第1図(A)および(B)に示す
。(A)は感熱温度制御線の一例を示す一部切欠斜視図
であり、本質的には絶縁材1、芯線2.高分子感温体3
、信号線4、ヒーター線5から構成されている。また(
B)は感熱温度制御の一例を示す断面図である。このよ
うな構成にすることにより、高分子感温体3の電気特性
、すなわち抵抗値やインピーダンスまたはキャパシタン
スが温度によって変化するのを利用して感熱温度制御線
または制御面に沿って温度を検出し制御するものである
。
熱ヒーターの適用例を第1図(A)および(B)に示す
。(A)は感熱温度制御線の一例を示す一部切欠斜視図
であり、本質的には絶縁材1、芯線2.高分子感温体3
、信号線4、ヒーター線5から構成されている。また(
B)は感熱温度制御の一例を示す断面図である。このよ
うな構成にすることにより、高分子感温体3の電気特性
、すなわち抵抗値やインピーダンスまたはキャパシタン
スが温度によって変化するのを利用して感熱温度制御線
または制御面に沿って温度を検出し制御するものである
。
以下本発明を具体的に実施例でもって説明する。
実施例1゜
先ずドデカンジカルボン酸HOOC(CH2)10 C
0OH92gを11容のセパラブルフラスコにとり、イ
ソプロピルアルコール300gを加えて65ないし70
℃に加熱攪拌して完溶させた。この加温溶液に1.3−
ジー(4−ピペリジル)−プロパン 869を前もって室温でインプロピルアルコール210
gに溶解した溶液を滴下ロートより攪拌下に加えてゆく
と、上記ジカルボン酸とジアミンの塩(以下DP塩と略
記する)が結晶状態となって析出してくる。滴下終了後
室温で一晩放置してから冷イソプロピルアルコールで洗
滌沢過し、風乾。
0OH92gを11容のセパラブルフラスコにとり、イ
ソプロピルアルコール300gを加えて65ないし70
℃に加熱攪拌して完溶させた。この加温溶液に1.3−
ジー(4−ピペリジル)−プロパン 869を前もって室温でインプロピルアルコール210
gに溶解した溶液を滴下ロートより攪拌下に加えてゆく
と、上記ジカルボン酸とジアミンの塩(以下DP塩と略
記する)が結晶状態となって析出してくる。滴下終了後
室温で一晩放置してから冷イソプロピルアルコールで洗
滌沢過し、風乾。
真空乾燥してDP塩約176gを得た。
攪拌機およびガス導入管をつげた500rrLl容セパ
ラブルフラスコにω−アミノドデカン酸70.9と上記
DP塩30gをとり、約200Ttl/市の流速で窒素
を流しながら220°Cで14時間加熱した。反応終了
後の生成物は溶融状態のま又窒素気流下に速かにフラス
コから取り出した。得られたポリマーのメタノール抽出
分(ソックスレー抽出) 24時間は060%であり、0.5g/100me濃八 度のメタクレゾール溶液の25℃における相対粘度は1
72であった。また、230℃におけるメルトOフロー
インデックス4i35.09 /1 o=テ 9− あった。このポリマーから厚み0.5 mmおよび1.
Ornmのプレスシートを作成した。
ラブルフラスコにω−アミノドデカン酸70.9と上記
DP塩30gをとり、約200Ttl/市の流速で窒素
を流しながら220°Cで14時間加熱した。反応終了
後の生成物は溶融状態のま又窒素気流下に速かにフラス
コから取り出した。得られたポリマーのメタノール抽出
分(ソックスレー抽出) 24時間は060%であり、0.5g/100me濃八 度のメタクレゾール溶液の25℃における相対粘度は1
72であった。また、230℃におけるメルトOフロー
インデックス4i35.09 /1 o=テ 9− あった。このポリマーから厚み0.5 mmおよび1.
Ornmのプレスシートを作成した。
体積固有インピーダンスの測定HO,5mm厚のプレス
シートに電極として5ミクロン厚の錫箔を貼りつけ、横
河ヒューレットパソカード社のモデル4247Aマルチ
フレクエンシLCRメーターを用い、100V/cmの
電界強度下で100ヘルツにおける体積固有インピーダ
ンスを20℃から90℃にわたって測定した。測定結果
は第2図に曲線Bで示した。なお、同図に示した曲線人
はナイロン12ホモポリマーの測定結果であり、曲線B
は明かにインピーダンスの温度変化率が向上している。
シートに電極として5ミクロン厚の錫箔を貼りつけ、横
河ヒューレットパソカード社のモデル4247Aマルチ
フレクエンシLCRメーターを用い、100V/cmの
電界強度下で100ヘルツにおける体積固有インピーダ
ンスを20℃から90℃にわたって測定した。測定結果
は第2図に曲線Bで示した。なお、同図に示した曲線人
はナイロン12ホモポリマーの測定結果であり、曲線B
は明かにインピーダンスの温度変化率が向上している。
引張強伸度の測定;厚さ1.0 mmプレスシートがら
JIS2号型ダンベル試験片を打抜き引張速度5omm
/mixで破断強伸度を測定した。破断引張強度は54
4#t/d1破断引張伸度は369%であり、一方比較
試料のナイロン12ホモポリY−の場合、破断引張強度
tまs o 、o kg / ctN )破断引張伸度
は290%で、機械的性質についてもナイロン−10− 12ホモポリマーに対し何らの遜色をま見られなかった
。
JIS2号型ダンベル試験片を打抜き引張速度5omm
/mixで破断強伸度を測定した。破断引張強度は54
4#t/d1破断引張伸度は369%であり、一方比較
試料のナイロン12ホモポリY−の場合、破断引張強度
tまs o 、o kg / ctN )破断引張伸度
は290%で、機械的性質についてもナイロン−10− 12ホモポリマーに対し何らの遜色をま見られなかった
。
実施例2
ステンレス製3沼容オートクレーブにラウリルラクタム
モノマー4739 (2,396モル)、N−rp−オ
クチルラウリルラクタム247y(0799モル)、D
P塩(ドデカンジカルボン酸と1.3−ジー(4−ピペ
リジル)プロパンの塩) ′4s o g (0,40
sモル)、純水57gおよび触媒として正燐酸1.41
7を仕込み反応系内を完全に窒素で置換してから窒素加
圧により内圧を20 /cg /ci、 Gに保ち、2
90℃で6時間加熱した。次に系内の圧力と温度を徐々
に下げ、約1時間かげて250°C1大気圧にもたらし
、更に150 ml / minの流速で窒素を流しな
がら、250℃で10時間攪拌を続けた。反応終了後窒
素加圧により内容物をストランド状に押出し水槽で冷却
してからペレタイザーでベレットにした。得られたポリ
マーのメタノ抽出油出分(ソックスレー抽出24時間)
は05%、0.5.9/100m1713j度のm−ク
レゾール溶液の相対粘度は1.71.230℃における
メルトフローインデックスは30.0.!?/↓Omi
nであった。
モノマー4739 (2,396モル)、N−rp−オ
クチルラウリルラクタム247y(0799モル)、D
P塩(ドデカンジカルボン酸と1.3−ジー(4−ピペ
リジル)プロパンの塩) ′4s o g (0,40
sモル)、純水57gおよび触媒として正燐酸1.41
7を仕込み反応系内を完全に窒素で置換してから窒素加
圧により内圧を20 /cg /ci、 Gに保ち、2
90℃で6時間加熱した。次に系内の圧力と温度を徐々
に下げ、約1時間かげて250°C1大気圧にもたらし
、更に150 ml / minの流速で窒素を流しな
がら、250℃で10時間攪拌を続けた。反応終了後窒
素加圧により内容物をストランド状に押出し水槽で冷却
してからペレタイザーでベレットにした。得られたポリ
マーのメタノ抽出油出分(ソックスレー抽出24時間)
は05%、0.5.9/100m1713j度のm−ク
レゾール溶液の相対粘度は1.71.230℃における
メルトフローインデックスは30.0.!?/↓Omi
nであった。
このポリマーの05朋厚プレスシートを用いて実施例1
の場合と同様に測定した100v/CInの電界強度下
100ヘルツで20°Cから90℃にわたって測定した
体積固有インピーダンスの値を第2図の曲線Cで示した
。ナイロン12ホモポリマー(曲線A)より可成りイン
ピーダンスの温度変化率が向上している。
の場合と同様に測定した100v/CInの電界強度下
100ヘルツで20°Cから90℃にわたって測定した
体積固有インピーダンスの値を第2図の曲線Cで示した
。ナイロン12ホモポリマー(曲線A)より可成りイン
ピーダンスの温度変化率が向上している。
また、実施例1の場合と同様に測定した破断引張強度は
450 kg/ (:TA、破断引張伸度をま405係
であった。
450 kg/ (:TA、破断引張伸度をま405係
であった。
特許出願人
ダイセル化学工業株式会社
手続補正書(方式)
昭和57年10月15日
1 事件の表示 昭和57年特許願第110358号
2 発明の名称 感温性高分子材料 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府堺市鉄砲町1番地5 補正の対
象 明細書中の図面の簡単な説明の欄6、補正の内容 (1)明細書中の第12頁の末行につづいて、改行して
次の口 図面の簡単な説明 第1図(A )は感熱温度制御線の一例を示す一部切欠
斜視図であり、 (B)は感熱温度制御面の一例を失す断面図である。
2 発明の名称 感温性高分子材料 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府堺市鉄砲町1番地5 補正の対
象 明細書中の図面の簡単な説明の欄6、補正の内容 (1)明細書中の第12頁の末行につづいて、改行して
次の口 図面の簡単な説明 第1図(A )は感熱温度制御線の一例を示す一部切欠
斜視図であり、 (B)は感熱温度制御面の一例を失す断面図である。
1:絶縁材 2:芯 線 3:高分子感温体4:信
号線 5:ヒーター線
号線 5:ヒーター線
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (Il Ia 式で表わせるラクタムまたはIb
式で表わせるω−アミノカルボン酸5oないし95重
量%と aIb (但し、Rは水素または炭素数1ないし3゜の直鎖また
は分枝をもつアルキル基、mは5ないし13の正の整数
) (2)■式で表わせるジアミンと■式で表わせるジカル
ボン酸の等モルがら成る混合物または塩50ないし5重
量価 HOOC−A−COOHII[ (但し、R2、R3は水素または炭素数1ないし12の
直鎖または分枝をもつアルキル基であって、R2とR3
は同じであっても異っていてもよい。mは工ないし10
の正の整数。 Aは炭素数4ないし20の直鎖または分枝をもつ2価の
飽和炭化水素残基) から得られる共重合ポリアミドを主成分とする感温性高
分子材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11035882A JPS591531A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 感温性高分子材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11035882A JPS591531A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 感温性高分子材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS591531A true JPS591531A (ja) | 1984-01-06 |
JPH0328452B2 JPH0328452B2 (ja) | 1991-04-19 |
Family
ID=14533748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11035882A Granted JPS591531A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 感温性高分子材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS591531A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02296824A (ja) * | 1989-05-11 | 1990-12-07 | Daicel Huels Ltd | 高分子感温体 |
WO1997013800A1 (de) * | 1995-10-09 | 1997-04-17 | Ems-Inventa Ag | Polycaprolactam mit neuartiger kettenregelung |
JP2016514192A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-05-19 | ジェンザイム・コーポレーション | アミン官能性ポリアミド |
-
1982
- 1982-06-25 JP JP11035882A patent/JPS591531A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02296824A (ja) * | 1989-05-11 | 1990-12-07 | Daicel Huels Ltd | 高分子感温体 |
WO1997013800A1 (de) * | 1995-10-09 | 1997-04-17 | Ems-Inventa Ag | Polycaprolactam mit neuartiger kettenregelung |
JP2016514192A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-05-19 | ジェンザイム・コーポレーション | アミン官能性ポリアミド |
JP2016516700A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-06-09 | メリアル インコーポレイテッド | 抗菌性ポリアミド組成物及び乳腺炎治療 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0328452B2 (ja) | 1991-04-19 |
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