JPS6322041B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6322041B2
JPS6322041B2 JP10393880A JP10393880A JPS6322041B2 JP S6322041 B2 JPS6322041 B2 JP S6322041B2 JP 10393880 A JP10393880 A JP 10393880A JP 10393880 A JP10393880 A JP 10393880A JP S6322041 B2 JPS6322041 B2 JP S6322041B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin layer
dielectric
layer
electric element
impedance
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.)
Expired
Application number
JP10393880A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5728302A (en
Inventor
Osamu Hotsuta
Tomiji Hosaka
Wataru Shimoma
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP10393880A priority Critical patent/JPS5728302A/en
Publication of JPS5728302A publication Critical patent/JPS5728302A/en
Publication of JPS6322041B2 publication Critical patent/JPS6322041B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thermistors And Varistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも交流電圧が印加される樹
脂層と、この樹脂層を介して相対向して設けられ
た一対の電気導体とを有する誘電型電気素子に関
するものである。ここにおいて誘電型電気素子と
は、樹脂に固有の体積インピーダンスによつて決
まる樹脂層のインピーダンスを正確に検出する電
気素子のことである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a dielectric electric element having at least a resin layer to which an alternating current voltage is applied, and a pair of electric conductors facing each other with the resin layer interposed therebetween. . Here, the dielectric type electric element is an electric element that accurately detects the impedance of a resin layer determined by the volume impedance specific to the resin.

このような誘電型電気素子は、環境の変化を検
知するセンサなどとして広く用いられる。一例と
してポリアミド組成物あるいは有機半導体などの
半導体物質をポリエチレンやポリプロピレンなど
のポリオレフイン組成物ないしはポリ弗化ビニリ
デンなどの熱可塑性樹脂に分散させた組成物より
なる感熱素子などが挙げられる。また感熱素子全
体の構造としては、芯線に一方の電気導体線をら
せん状に巻を付けてその外側を樹脂層によつて被
覆し、これをさらに外側の電気導体線を巻き付
け、さらにその外側を電気絶縁外被によつて被覆
して全体を可撓性のある多重同心円筒状の線とし
て構成する場合や、シート状の樹脂層の両面にそ
れぞれ電気導体線を蛇行状に配置し、その外側を
電気絶縁外被で被覆し、全体をサンドウイツチ状
の多層構造板として構成する場合が代表例として
あげられる。これらの電気導体線に通電して発熱
機能をもたせた構造のものが一般的に使用され、
なかでも多重同心円筒状の線として構成したもの
は、電気毛布や電気カーペツトなどの採暖具の感
熱素子として広く用いられている。
Such dielectric electric elements are widely used as sensors for detecting changes in the environment. Examples include heat-sensitive elements made of polyamide compositions or compositions in which a semiconductor material such as an organic semiconductor is dispersed in a polyolefin composition such as polyethylene or polypropylene or a thermoplastic resin such as polyvinylidene fluoride. The overall structure of the heat-sensitive element is to wrap one electric conductor wire around the core wire in a spiral shape, cover the outside with a resin layer, wrap the outer electric conductor wire around it, and then In some cases, the entire structure is made up of multiple flexible concentric cylindrical wires covered with an electrically insulating jacket, and in other cases, electrical conductor wires are arranged in a meandering manner on both sides of a sheet-like resin layer, and the outside A typical example is a case in which the whole is covered with an electrically insulating jacket and the whole is constructed as a sandwich-like multilayer structure plate. Those with a structure that generates heat by energizing these electric conductor wires are generally used.
Among these, those configured as multiple concentric cylindrical wires are widely used as heat-sensitive elements in heating devices such as electric blankets and electric carpets.

ところで、これらの誘電型電気素子において用
いられる樹脂として、上記のポリアミド、ポリエ
チレン、ポリプロピレンもしくはポリ弗化ビニリ
デンなどの電気特性の安定している高分子組成物
が用いられる場合が多い。ところがこれらはいず
れもポリマーとしての結晶性が高く、常温付近に
おいて大きな剛性を有している。このために誘電
型電気素子の樹脂層に電気導体を取り付ける際
に、電気導体が樹脂層から反撥を受けて両者の接
触が十分に行われず、樹脂層のインピーダンスを
正確に検出することが妨げられる。
Incidentally, as the resin used in these dielectric type electric elements, polymer compositions having stable electrical properties such as the above-mentioned polyamide, polyethylene, polypropylene or polyvinylidene fluoride are often used. However, all of these have high crystallinity as polymers and have large rigidity at around room temperature. For this reason, when an electrical conductor is attached to the resin layer of a dielectric type electric element, the electrical conductor receives repulsion from the resin layer and does not make sufficient contact between the two, which prevents accurate detection of the impedance of the resin layer. .

さらに、このような誘電型電気素子を高湿下で
使用あるいは保管するときは、さらに新しい問題
が発生する。たとえば、電気毛布などの高湿の条
件下に保管して再度、これを用いようとするとき
などがこれに相当する。すなわち、このような条
件のもとでは、誘電型電気素子における樹脂層に
水分子が吸着され、この吸着層の中に樹脂層中の
イオン性不純物や可塑剤などが浸出してきて抵抗
の低い層をつくる。これが電気導体と樹脂層との
電気的接触を良好にさせて、先に述べた乾燥時に
両者の間に存在していた接触抵抗を低減させてし
まう。この結果、吸湿時と乾燥時に示す樹脂固有
のインピーダンスの差異よりも大きなものとして
この変化が検出されてしまうことになる。
Furthermore, new problems arise when such dielectric type electrical elements are used or stored under high humidity conditions. For example, this is the case when you want to use it again after storing it under high humidity conditions, such as using an electric blanket. In other words, under these conditions, water molecules are adsorbed to the resin layer of the dielectric type electric element, and ionic impurities and plasticizers in the resin layer are leached into this adsorption layer, creating a layer with low resistance. Create. This improves the electrical contact between the electrical conductor and the resin layer, reducing the contact resistance that existed between them during drying as described above. As a result, this change is detected as being larger than the difference in impedance inherent to the resin when it absorbs moisture and when it dries.

本発明は、これらの従来の欠点を改善して、乾
燥時は樹脂層のインピーダンスを正確に検出し、
しかも加湿時にも乾燥時に近いインピーダンス値
を検出すること、いいかえると湿度の影響をうけ
ない誘電型電気素子をを提供するものである。
The present invention improves these conventional drawbacks by accurately detecting the impedance of the resin layer during drying, and
Moreover, it is possible to detect an impedance value close to that in dry conditions even during humidification, in other words, to provide a dielectric type electric element that is not affected by humidity.

本発明の特徴は、一言で言えば、電気導体が剛
性の大きい樹脂層から反撥を受けて生じた間隙に
樹脂のインピーダンスに比べてその大きさが無視
しうるほど小さく、かつ樹脂の抵抗に比べてその
大きさが十分に大きく、かつ撥水性を有する誘電
体層を介在させたことである。ここで、誘電型電
気素子の電気的な作動機構について乾燥下と加湿
下との二つの条件に分けて述べる。
In short, the features of the present invention are that the gap created when the electrical conductor receives repulsion from the highly rigid resin layer is so small that it can be ignored compared to the impedance of the resin, and that the resistance of the resin is small enough to be ignored. In comparison, the size is sufficiently large and a water-repellent dielectric layer is interposed therebetween. Here, the electrical operating mechanism of the dielectric type electric element will be described under two conditions: dry and humid.

(1) 乾燥状態の作動機構 この場合は、間隙部位(電気導体と樹脂層と
の間に形成される間隙のことを以下、簡単にこ
う呼ぶことにする)に介在した誘電層が電気導
体と樹脂層との間の電気的な橋わたしの役割を
行うと解することができる。すなわち誘電層が
これら両者に対して緊密に密着し、両者との界
面間に存在する接触抵抗を低減すると考え得
る。この誘電層の厚みは樹脂層のそれに比べる
と無視しうるほど薄く、電気容量は樹脂層のそ
れに比べて十分大きいと考えられるので、樹脂
層のインピーダンスを正確に検出することが可
能となる。この様子を模式的に表した等価回路
図を第1図に示す。ここでc,Cはそれぞれ誘
電層および樹脂層の容量であり、c≫Cであ
る。r,Rはそれぞれ誘電層および樹脂層の抵
抗である。
(1) Operating mechanism in dry state In this case, the dielectric layer interposed in the gap region (the gap formed between the electrical conductor and the resin layer will be simply referred to as this below) is the electrical conductor. It can be understood that it acts as an electrical bridge between the resin layer and the resin layer. That is, it can be considered that the dielectric layer is in close contact with both of these and reduces the contact resistance that exists between the interfaces with both. The thickness of this dielectric layer is negligibly thin compared to that of the resin layer, and the capacitance is considered to be sufficiently large compared to that of the resin layer, so that it is possible to accurately detect the impedance of the resin layer. An equivalent circuit diagram schematically representing this situation is shown in FIG. Here, c and C are the capacitances of the dielectric layer and the resin layer, respectively, and c≫C. r and R are the resistances of the dielectric layer and the resin layer, respectively.

(2) 加湿状態の作動機構 この場合は、(1)で述べた誘電層の他に吸着さ
れた水分子によつて形成され、樹脂中のイオン
物質などの不純物や可塑剤を含んだ水分層が間
隙部位に介在してくる。この様子を模式的に示
した等価回路図を第2図に示す。ここでrW
cWの水分層の抵抗および容量、r′,c′は撥水性
誘電層と水分層の間の界面の接触抵抗ならびに
容量である。ここにおいてrWの値はかなり小さ
い。しかし撥水性誘電層と水分層とはなじみが
悪く、このためにr′およびインピーダンスは無
視できないものになる。この結果、誘電型電気
素子は、樹脂のインピーダンスよりも大きなイ
ンピーダンスを検出することになる。多くの樹
脂においては吸湿によつてインピーダンスの値
が低下するが、この変化を相殺することによつ
て湿度の影響を除去することができる。吸湿に
よる上記の変化が大きいポリアミド組成物など
を用いるときはとくにこの効果が大である。
(2) Operation mechanism in humidified state In this case, in addition to the dielectric layer mentioned in (1), a moisture layer is formed by adsorbed water molecules and contains impurities such as ionic substances and plasticizers in the resin. intervenes in the gap. An equivalent circuit diagram schematically showing this situation is shown in FIG. Here r W ,
c W is the resistance and capacitance of the water layer, r′, c′ are the contact resistance and capacitance of the interface between the water-repellent dielectric layer and the water layer. Here the value of r W is quite small. However, the water-repellent dielectric layer and the water layer are not compatible with each other, so that r' and impedance cannot be ignored. As a result, the dielectric type electric element detects an impedance larger than the impedance of the resin. In many resins, the impedance value decreases due to moisture absorption, but by offsetting this change, the influence of humidity can be removed. This effect is particularly great when using polyamide compositions that undergo the above-mentioned changes due to moisture absorption.

以上、作動機構について述べたが、実際には選
択する誘電層材料のちがいによつて電気導体ある
いは樹脂層との漏れの性質のちがいもしくは撥水
性の程度のちがいが生じてくるので、誘電型電気
素子あるいはその使用条件のちがいによつて最も
適合する材料を選定する必要がある。これらの材
料もしくはその形態の差異に応じて以下に述べる
ような方法で製造された誘電型電気素子はきわめ
て優秀な電気特性を有している。
The operating mechanism has been described above, but in reality, the dielectric layer material selected will result in differences in leakage properties with the electrical conductor or resin layer, or differences in the degree of water repellency. It is necessary to select the most suitable material depending on the element or its usage conditions. Dielectric type electric elements manufactured by the methods described below depending on the difference in these materials or their forms have extremely excellent electric properties.

(1) 塗布・浸漬法 これは誘電体層を形成する組成物が処理工程
の前後で組成を変化させない場合に適用しう
る。すなわち、組成物が液状である場合は直接
これにより塗布、浸漬処理すればよく、固体の
場合は適当な溶剤に溶解させて処理した後に乾
燥させればよい。これらの場合、一対の電気導
体のうちの少なくとも一方の、樹脂層に対向す
る部分を含む部位もしくはその電気導体に対向
する樹脂層のうち、少なくとも一方に対して塗
布したり、もしくは少なくとも一方の電気導体
あるいは樹脂層の全体を浸漬するなどの方法が
考えられる。
(1) Coating/dipping method This method can be applied when the composition forming the dielectric layer does not change its composition before and after the treatment process. That is, if the composition is in liquid form, it may be directly applied or immersed in the composition; if it is solid, it may be dissolved in an appropriate solvent, treated, and then dried. In these cases, coating is applied to at least one of the parts of at least one of the pair of electrical conductors including the part facing the resin layer or the resin layer facing the electrical conductor, or at least one of the electrical conductors is coated. Possible methods include immersing the entire conductor or resin layer.

(2) 焼付、表面処理法 これは誘電体層を形成する組成物が処理工程
の前後において組成を変化させる場合に適用し
うる。一般には(1)、で述べた工程の後で熱処理
による焼きつけを行う。
(2) Baking and surface treatment method This method can be applied when the composition of the dielectric layer is changed before and after the treatment process. Generally, baking by heat treatment is performed after the step described in (1).

さて、誘電体層の材料としては種々のものが考
えられるが、中でも弗素原子もしくはケイ素原子
を含む高分子物質である場合はすぐれた結果を与
える。これらのうちでもとくにグリース、オイ
ル、ゴム、またはワニスの形態をとつたものがす
ぐれている。これらのうち前二者は(1)の、後の二
者は(2)の方法で行うのが適当である。
Now, various materials can be considered as the material for the dielectric layer, but among them, a polymeric substance containing fluorine atoms or silicon atoms provides excellent results. Among these, those in the form of grease, oil, rubber, or varnish are particularly preferred. Of these, it is appropriate to use method (1) for the first two, and method (2) for the latter two.

次に第3図に示すような多重同心円筒状感熱素
子を例にとつて、本発明を具体的に説明する。こ
の感熱素子の構成の手順は以下のとおりである。
Next, the present invention will be specifically explained using a multiple concentric cylindrical heat-sensitive element as shown in FIG. 3 as an example. The procedure for constructing this heat-sensitive element is as follows.

(1) ポリエステルまたはガラスなどの耐熱線繊維
よりなる芯線1に電気導体線(以後、導線と呼
ぶ)2を巻きつける。
(1) An electric conductor wire (hereinafter referred to as a conductor wire) 2 is wound around a core wire 1 made of heat-resistant wire fiber such as polyester or glass.

(2) この上に高分子感温体層3を溶融チユービン
グする。ここに高分子感温体とは温度変化に応
じてインピーダンスの変化する高分子組成物の
ことである。
(2) Melt tubing the polymer temperature sensitive layer 3 on top of this. Here, the polymer thermosensitive material refers to a polymer composition whose impedance changes according to temperature changes.

(3) (2)における感温体層が冷却、固化してからそ
の上に2と同様の導線4を巻きつける。
(3) After the temperature sensitive layer in (2) is cooled and solidified, the conducting wire 4 similar to that in 2 is wound thereon.

(4) さらに絶縁外被5を被覆する。(4) Furthermore, the insulating jacket 5 is coated.

上記で誘電体層を介在させる工程は、たとえば
(1)において導線2を巻いた後の状態のもの、もし
くは(3)において導線4を巻く前の状態のものに対
する処理工程として付加される。
The step of interposing the dielectric layer in the above is, for example,
It is added as a processing step for the state after the conducting wire 2 is wound in (1) or the state before the conducting wire 4 is wound in (3).

ここにおいて次のような手法を用いることも可
能である。すなわち、芯線1を高分子感温体と密
着性の良好な材料によつて構成し、よつて内側導
線2と高分子感温体層との密着を良好にする方
法、あるいは、高分子感温体層を溶融チユービン
グする際に、芯線1に内側導線2を巻きつけた状
態において、溶融した感温体層がこれに付着して
いる部分を高真空下におき、よつて導線2と感温
体層との密着を良好にする方法などである。この
ような方法を併用した場合は二つの間隙部分のう
ちの外側のもののみに誘電体層を介在させれば本
発明の目的を遂行することができる。
Here, it is also possible to use the following method. That is, there is a method in which the core wire 1 is made of a material that has good adhesion to the polymer thermosensitive material, thereby improving the adhesion between the inner conductor 2 and the polymeric thermosensitive material layer; When melt-tubing the body layer, with the inner conductor 2 wrapped around the core wire 1, the part to which the melted temperature-sensitive body layer is attached is placed under high vacuum, and the conductor 2 and temperature-sensor layer are placed under high vacuum. This includes methods for improving adhesion to body layers. When such a method is used in combination, the object of the present invention can be achieved by interposing a dielectric layer only in the outer one of the two gap portions.

さらに、本発明によつて実現しうる重要な効果
について述べる。すなわその一つとして誘電体層
を介在させることによつて電気導体を保護し、樹
脂層との直接の接触を防いで、電気導体の腐触も
しくは変質を防ぐことである。このことで腐触層
による接触抵抗の生起が抑えられて電気特性の安
定化を図り得る。
Furthermore, important effects that can be achieved by the present invention will be described. One of the methods is to protect the electrical conductor by interposing a dielectric layer to prevent direct contact with the resin layer, thereby preventing corrosion or deterioration of the electrical conductor. This suppresses the occurrence of contact resistance due to the corroded layer and stabilizes the electrical characteristics.

またもう一つの効果として、誘電体層の抵抗が
樹脂層のそれに比べて十分大きいときは、樹脂層
を保護することができる。すなわち、誘電型電気
素子を発熱素子としても使用するために一方の電
気導体に直流成分を有する電圧を印加する場合
に、感温体層にもこの電圧が印加されるが、樹脂
層が直流分極を起こしやすい組成物で構成されて
いる場合は、分極を起こしてインピーダンス値が
変化してしまう。ところが誘電体層の抵抗が樹脂
層に比べて十分大きいときは、直流電圧成分はほ
とんどこの部分に印加されることになり、樹脂層
にはほとんど印加されないことになる。樹脂層の
インピーダンスを検出する場合には、他方の電気
導体に交流電圧を印加し、交流電流を検知するこ
とによるので、上記の直流電圧成分はここで影響
を及ぼさない。よつて長期間にわたる使用によつ
ても本発明の誘電型電気素子は安定な電気特性を
保持することが可能となる。
Another effect is that when the resistance of the dielectric layer is sufficiently greater than that of the resin layer, the resin layer can be protected. In other words, when applying a voltage having a DC component to one of the electrical conductors in order to use the dielectric electric element as a heat generating element, this voltage is also applied to the temperature sensitive layer, but the resin layer is polarized by DC polarization. If it is composed of a composition that is likely to cause polarization, the impedance value will change due to polarization. However, when the resistance of the dielectric layer is sufficiently larger than that of the resin layer, most of the DC voltage component will be applied to this portion, and will hardly be applied to the resin layer. When detecting the impedance of the resin layer, an alternating current voltage is applied to the other electrical conductor and the alternating current is detected, so the above-mentioned direct current voltage component has no effect here. Therefore, even after long-term use, the dielectric type electric element of the present invention can maintain stable electrical characteristics.

一般に弗素原子やケイ素原子を含む高分子化合
物よりなる組成物は、きわめて薄い層にしてもき
わめて大きい抵抗値を有さしめることができる反
面、容量は十分に大きい値を持たせることができ
るので、インピーダンスを樹脂層のそれに比べて
無視しうるほどに小さくすることが可能である。
よつてこのような目的に十分にかなうものであ
る。
In general, compositions made of polymer compounds containing fluorine atoms or silicon atoms can have extremely high resistance values even when made into extremely thin layers, but can also have sufficiently large capacitance values. It is possible to make the impedance negligibly small compared to that of the resin layer.
Therefore, it is fully suitable for this purpose.

なお、本発明と同様の目的を有するものとし
て、実公昭45−10145号公報にみられるように、
中空円筒状をなす樹脂層の外面に導電性接着塗料
を塗布して、その上に外側電気導体線を巻き付け
る方法が知られている。しかしながら、このよう
な方法によつては、樹脂層の温度ヒユーズ性が著
しく損なわれるという欠陥を有する。すなわち、
電気素子の一方の電気導体に通電することによつ
てこれを発熱素子としても用いる場合に、何らか
の原因によつて電気素子の一部または全部が異常
昇温するときに、樹脂層が溶融することによつて
外側と内側の電気導体とを接触させて通電を停止
する温度ヒユーズ機能を付与させることができる
が、実公昭45−10145号公報の方法によつては、
導電性接着塗料層は、一般にカーボンなどの導電
剤を配合させており、溶融性に乏しくなるので、
この温度ヒユーズ機能の正常な作動が妨げられ
る。
In addition, as seen in Utility Model Publication No. 45-10145, as having the same purpose as the present invention,
A method is known in which a conductive adhesive paint is applied to the outer surface of a hollow cylindrical resin layer and an outer electrical conductor wire is wound thereon. However, such a method has a drawback in that the temperature fusibility of the resin layer is significantly impaired. That is,
When the electric element is also used as a heat generating element by energizing one of the electric conductors of the electric element, the resin layer may melt when part or all of the electric element becomes abnormally heated for some reason. However, according to the method disclosed in Publication No. 10145-197,
The conductive adhesive paint layer generally contains a conductive agent such as carbon, which results in poor meltability.
The normal operation of this temperature fuse function is prevented.

実公昭45−10145号公報の方法と本発明とのも
う一つの大きなちがいは言うまでもなく、間隙部
位に位置する介在層が前者では導電性物質である
のに対して後者では誘電体層であるということで
ある。
Needless to say, another major difference between the method of Utility Model Publication No. 45-10145 and the present invention is that in the former, the intervening layer located in the gap is a conductive material, whereas in the latter, it is a dielectric layer. That's true.

以下実施例を挙げて本発明を詳しく説明する。 The present invention will be explained in detail below with reference to Examples.

実施例 1 ポリプロピレン70重量部に対して、常温におけ
る抵抗がそれぞれ3×106Ω・cm、3×10-3Ω・
cmの7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン
(以下TCNQと略す)カリウム塩およびグラフア
イトをそれぞれ15重量部加え、100℃の恆温機に
て一昼夜乾燥した。これを190℃の温度で溶融混
練し、押出成型機によつてガツト状に押し出した
後にペレツト化してさらに一昼夜乾燥した。
Example 1 For 70 parts by weight of polypropylene, the resistance at room temperature is 3×10 6 Ω・cm and 3×10 −3 Ω・
15 parts by weight of each of potassium salt of 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (hereinafter abbreviated as TCNQ) and graphite of cm were added, and the mixture was dried in a heating oven at 100°C overnight. This was melt-kneaded at a temperature of 190°C, extruded into a gut shape using an extruder, and then pelletized and further dried for one day and night.

一方、ガラス繊維からなる芯線にアルミニウム
製の導線をまきつけ、これを三弗化塩化エチレン
オリゴマーの液に浸漬した。これに、上で調製し
たポリプロピレン組成物のペレツトを溶融チユー
ビングして冷却、固化後再度、上記の三弗化塩化
エチレンオリゴマー液に浸漬した。この上にアル
ミニウム製導線を巻きつけ、さらにその上をポリ
塩化ビニルの外被によつて被覆して感熱素子とし
た。これを試料1とする。
On the other hand, an aluminum conducting wire was wrapped around a core wire made of glass fiber, and the wire was immersed in a solution of trifluorochloroethylene oligomer. Thereto, the pellets of the polypropylene composition prepared above were melt-tubed, cooled and solidified, and then immersed again in the trifluorochloroethylene oligomer solution. An aluminum conducting wire was wound on top of this, and the top was further covered with a polyvinyl chloride jacket to form a heat-sensitive element. This is designated as sample 1.

また、上記のペレツトを溶融プレスして大きさ
10cm×10cm、厚さ1mmのシートを作り、両面の直
径5cmの円形状にコロイダルカーボンを塗布して
電気特性測定用のテストピースとした。
In addition, the above pellets can be melt-pressed to size
A sheet measuring 10 cm x 10 cm and 1 mm thick was made, and colloidal carbon was coated on both sides in a circular shape with a diameter of 5 cm to prepare a test piece for measuring electrical characteristics.

以上のようにして構成した感熱素子とテストピ
ースの絶乾時(100℃一昼夜乾燥)のインピーダ
ンス一温度特性を第4図に示す。またこれらの試
料を45℃、95%RHの雰囲気下に100時間放置し
た後のインピーダンス一温度特性をも同時に示
す。比較例として実施例のような処理を施さない
感熱素子の特性もあわせて示す。
FIG. 4 shows the impedance-temperature characteristics of the heat-sensitive element constructed as described above and the test piece when completely dry (drying at 100°C all day and night). We also show the impedance-temperature characteristics of these samples after they were left in an atmosphere of 45°C and 95% RH for 100 hours. As a comparative example, the characteristics of a heat-sensitive element not subjected to the treatment as in the examples are also shown.

実施例 2 ポリ弗化ビニリデン樹脂65重量部に対して、常
温における抵抗がそれぞれ105Ω・cm、および0.1
Ω・cmのTCNQナトリウム塩およびチヤンネル
ブラツクをそれぞれ20および15重量部加えて、実
施例1と同じように溶融混練した後、ペレツト化
した。
Example 2 For 65 parts by weight of polyvinylidene fluoride resin, the resistance at room temperature was 10 5 Ω・cm and 0.1, respectively.
20 and 15 parts by weight of Ωcm TCNQ sodium salt and channel black were added, respectively, and melt-kneaded in the same manner as in Example 1, followed by pelletization.

一方、ガラス繊維からなる芯線にステンレス鋼
製の導線を巻きつけて、溶融チユービングしよう
とする部分を20mmHgの真空度の雰囲気におき、
上で調製したペレツトを製線用押出機にかけて上
記の導線の部分に溶融チユービングした。冷却、
固化後にこの上に次のような表面処理を施した扁
平なステンレス鋼製導線を巻きつけ、さらにその
上をポリ塩化ビニルの外被によつて被覆し、感熱
素子とした。これを試料2とする。ここにおい
て、表面処理とはステンレス鋼製導線をキシレン
で希釈したシリコンアルキツドワニスに浸漬させ
た後に150℃で1時間、焼付を行う工程のことで
ある。
On the other hand, a stainless steel conductor wire is wrapped around a core wire made of glass fiber, and the part to be melt-tubed is placed in a vacuum atmosphere of 20 mmHg.
The above-prepared pellets were melt-tubed into the above-mentioned conductor wire using an extruder for wire making. cooling,
After solidification, a flat stainless steel conducting wire which had been subjected to the following surface treatment was wound thereon, and further covered with a polyvinyl chloride jacket to form a heat-sensitive element. This is designated as sample 2. Here, the surface treatment is a process in which a stainless steel conductive wire is immersed in silicone alkyd varnish diluted with xylene and then baked at 150° C. for one hour.

また、このような処理を施さない比較例の感熱
素子と、実施例1と同様のテストピースを同時に
作製した。
In addition, a heat-sensitive element of a comparative example that was not subjected to such treatment and a test piece similar to that of Example 1 were simultaneously produced.

以上の試料のインピーダンス一温度特性を第5
図に示す。またこれらの試料を120℃の雰囲気下
においてDC50Vの電圧を500時間、連続通電した
後のインピーダンス一温度特性、45℃95%RHの
雰囲気下に100時間放置した後のインピーダンス
一温度特性をも同時に示す。
The impedance-temperature characteristics of the above samples are expressed as
As shown in the figure. In addition, the impedance-temperature characteristics of these samples after being continuously energized with a DC50V voltage for 500 hours in an atmosphere of 120℃, and the impedance-temperature characteristics of these samples after being left in an atmosphere of 45℃ and 95%RH for 100 hours were also measured at the same time. show.

実施例 3 熱可塑性ポリウレタン溶融液に含浸させた後、
乾燥させたポリエチレンテレフタレート繊維から
なる芯線に、断面が扁片な矩形をなす銅線をまき
つけ、その上からポリドデカンアミド(ナイロン
12)の乾燥ペレツトを製線用押出機にかけて溶融
チユービングした。冷却、固化後にこの上に次の
ような表面処理を施した扁平な銅線をまきつけ、
さらにその上をポリ塩化ビニルの外被によつて被
覆し、感熱素子とした。
Example 3 After impregnation with thermoplastic polyurethane melt,
A copper wire with a flat rectangular cross section is wrapped around a core wire made of dried polyethylene terephthalate fiber, and polydodecaneamide (nylon
The dried pellets of 12) were melt-tubed using an extruder for wire making. After cooling and solidifying, a flat copper wire with the following surface treatment is wrapped around it.
Further, it was covered with a polyvinyl chloride jacket to form a heat-sensitive element.

さて、外側銅線の処理として次のような各種の
方法を採用した。
Now, the following various methods were adopted to treat the outer copper wire.

(1) ジメチルポリシロキシサンへの浸漬(試料3
−1) (2) キシレン−ブタノールで希釈したシリコンワ
ニスのナイロン層に対向する面への塗布および
その後の150℃、1時間の焼付(試料3−2) (3) 弗素系撥水剤(商品名デイツクガードF−
3320、大日本インキ化学工業社製)のトリクロ
ルエタン希釈液への浸漬(試料3−3)。
(1) Immersion in dimethylpolysiloxane (sample 3)
-1) (2) Application of silicone varnish diluted with xylene-butanol to the surface facing the nylon layer and subsequent baking at 150°C for 1 hour (Sample 3-2) (3) Fluorine-based water repellent (product Famous Deitku Guard F-
3320, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd.) in a diluted trichloroethane solution (sample 3-3).

またこのような処理をしない比較例、および実
施例1と同様のテストピースも作成した。
A comparative example without such treatment and a test piece similar to Example 1 were also created.

以上の試料のインピーダンス一温度特性を第6
〜8図に示す。また実施例2と全く同条件での通
電もしくは加湿下放置の後のインピーダンス一温
度特性をもあわせて示す。
The impedance-temperature characteristics of the above samples are expressed as
- Shown in Figure 8. The impedance-temperature characteristics after being energized or left under humidification under exactly the same conditions as in Example 2 are also shown.

なお、以上の実施例において、体積固有インピ
ーダンスは、各試料についての樹脂層の厚みと電
極面積(巻線電気導体の場合は線巾とピツチから
計算してある)から単純に算出した。
In the above examples, the volume specific impedance was simply calculated from the thickness of the resin layer and the electrode area (in the case of a wire-wound electrical conductor, it was calculated from the wire width and pitch) for each sample.

また第5図、第6図、第8図のグラフにおいて
線が錯雑な部分は適当に省略してみやすくしてあ
る。
Also, in the graphs of FIGS. 5, 6, and 8, parts with complicated lines have been appropriately omitted to make it easier to see.

次に、以上の実施例について考察を加える。 Next, consideration will be given to the above embodiments.

実施例1においては、第4図からわかるよう
に、三弗化塩化エチレンオリゴマー処理によつて
理論特性(テストピースの両面にコロイダルカー
ボンを塗布したものについてのインピーダンス一
温度特性)に近い特性が出ていることを示す。
In Example 1, as can be seen from Fig. 4, the trifluorochloroethylene oligomer treatment produced characteristics close to the theoretical characteristics (impedance-temperature characteristics for a test piece with colloidal carbon coated on both sides). Indicates that

実施例2においても同様に第5図からわかるよ
うに、シリコンアルキツドワニスによる焼付によ
つて得られた感熱素子が理論特性と良好な一致を
示している。実施例1、2の感熱素子あるいはテ
ストピースに用いられている感温体は、典型的な
電子伝導を示す組成物であり、実施例1、2にお
いてインピーダンス値が湿度によらないことや、
実施例2において直流電圧を印加することによつ
てもインピーダンス値が変わらないということ
は、電子伝導性の物質に特有の現象である。実施
例1、2の感熱素子は十分にこの性質を引き出し
ている。
Similarly, in Example 2, as can be seen from FIG. 5, the heat-sensitive element obtained by baking with silicone alkyd varnish showed good agreement with the theoretical characteristics. The temperature sensitive body used in the thermal element or test piece of Examples 1 and 2 is a composition that exhibits typical electron conduction, and in Examples 1 and 2, the impedance value does not depend on humidity.
In Example 2, the fact that the impedance value does not change even when a DC voltage is applied is a phenomenon specific to electronically conductive materials. The heat-sensitive elements of Examples 1 and 2 fully bring out this property.

これに対して実施例1、2において処理を施し
ていないものは、インピーダンスが高いレベルに
出ており、曲線の傾斜もなだらかであつて、温度
検知能力が小さくなることを示している。さらに
第5図から通電によつてインピーダンス値が増大
しているが、ステンレス鋼電極が変質してポリ弗
化ビニリデン組成物との間の接触部位の抵抗が増
大することによるものと解することができる。さ
らに第4,5図において加湿によつてインピーダ
ンスが低下し、かつ曲線の傾斜も鋭くなる傾向を
示している。このことは加湿によつて間隙部位に
水の吸着層が形成されて、これが電極と感温体層
の電気的な接触を良好にするためと考えられるこ
とができる。
On the other hand, in Examples 1 and 2, which were not processed, the impedance was at a high level and the slope of the curve was gentle, indicating that the temperature detection ability was reduced. Furthermore, as shown in Fig. 5, the impedance value increases due to energization, but this can be interpreted to be due to deterioration of the stainless steel electrode and an increase in the resistance at the contact site between it and the polyvinylidene fluoride composition. can. Furthermore, in FIGS. 4 and 5, the impedance tends to decrease due to humidification, and the slope of the curve also tends to become steeper. This can be considered to be because a water adsorption layer is formed in the gap region due to humidification, and this improves the electrical contact between the electrode and the temperature sensing layer.

実施例3はポリドデカンアミド(ナイロン12)
を用いた感熱素子に関するものである。第6〜8
図はそれぞれ初期特性、加湿後の特性および通電
後の特性を示したものである。第6図はジメチル
ポリシロキサン、シリコンワニスおよび弗素系撥
水剤によつて処理した感熱素子が、処理しないも
のに比べて良好な特性を示すことを表している。
第7図はテストピースが吸湿によつてインピーダ
ンスの大巾な低下をきたすのに対して、撥水処理
した試料が絶乾時とほぼ同じインピーダンス値を
示すことを表している。すなわち、これらのもの
は湿度による特性変化をこうむらない。また撥水
処理を施していない試料は、インピーダンスが全
般的に低下するとともに曲線の傾きが鋭くなる。
このこともやはり実施例1、2と同様に解するこ
とができる。また第8図は、撥水処理を施したも
のは直流電圧を印加しても直流分極現象を起こさ
ないことを示している。これに対してテストピー
スあるいは撥水処理を施さない感熱素子は、直流
分極を起こしてインピーダンス値が増大してしま
う。この差異は、撥水処理したものはこの撥水層
に直流電圧の大部分が印加され、感温体にわずか
しか直流電圧が印加されないようになるという機
能の有無によつて説明することが可能である。
Example 3 is polydodecanamide (nylon 12)
The present invention relates to a heat-sensitive element using. 6th to 8th
The figures show initial characteristics, characteristics after humidification, and characteristics after energization, respectively. FIG. 6 shows that the thermal elements treated with dimethylpolysiloxane, silicone varnish, and fluorine-based water repellent exhibit better characteristics than those without treatment.
FIG. 7 shows that while the test piece suffers a large drop in impedance due to moisture absorption, the water-repellent sample shows almost the same impedance value as when completely dry. That is, these materials do not suffer from changes in characteristics due to humidity. In addition, for samples that have not been subjected to water repellent treatment, the impedance generally decreases and the slope of the curve becomes steeper.
This can also be understood in the same way as Examples 1 and 2. Furthermore, FIG. 8 shows that the water-repellent treated material does not cause DC polarization even when a DC voltage is applied. On the other hand, a test piece or a heat-sensitive element that is not subjected to water-repellent treatment causes direct current polarization and increases the impedance value. This difference can be explained by the presence or absence of a function in which most of the DC voltage is applied to the water-repellent layer of the water-repellent layer, and only a small amount of DC voltage is applied to the temperature-sensitive element. It is.

上に述べた実施例1〜3からもわかるように、
本発明の感熱素子はきわめてすぐれた電気特性と
湿度の変化を殆んど受けない使用上きわめてすぐ
れた特性とを有している。以上の実施例はすべて
感熱素子に関するものであるが、以上に詳細に述
べてきたように、本発明は上のようなすぐれた特
性を有する誘電型電気素子を提供するものであ
る。
As can be seen from Examples 1 to 3 described above,
The heat-sensitive element of the present invention has extremely excellent electrical properties and extremely excellent properties in use, being hardly susceptible to changes in humidity. All of the embodiments described above relate to heat-sensitive elements, but as described in detail above, the present invention provides a dielectric type electric element having the above-mentioned excellent characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1〜2図は誘電型電気素子の等価回路を示す
図、第3図は感熱素子の構造を示す図、第4〜8
図は実施例および比較例の感熱素子のインピーダ
ンス一温度特性を示す。 1……芯系、2,4……電気導体、3……高分
子感温体。
Figures 1 to 2 are diagrams showing the equivalent circuit of a dielectric type electric element, Figure 3 is a diagram showing the structure of a heat sensitive element, and Figures 4 to 8.
The figure shows the impedance-temperature characteristics of the heat-sensitive elements of Examples and Comparative Examples. 1... Core system, 2, 4... Electric conductor, 3... Polymer temperature sensitive body.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 少なくとも交流電圧が印加される樹脂層と、
この樹脂層を介して相対向して設けられた一対の
電気導体とを有する誘電型電気素子において、前
記電気導体の少なくとも一方の樹脂層に対向する
部分と樹脂層との間に、インピーダンスの大きさ
が樹脂層のそれに対して無視することができるほ
ど小さく、かつ撥水性の大きな誘電体層を介在さ
せたことを特徴とする誘電型電気素子。 2 前記誘電体層が、弗素原子もしくはケイ素原
子を含む高分子物質である特許請求の範囲第1項
記載の誘電型電気素子。 3 前記弗素原子を含む高分子物質が、弗素ゴ
ム、弗素グリース、弗素ワニスおよび弗素オイル
よりなる群から選ばれる特許請求の範囲第2項記
載の誘電型電気素子。 4 前記ケイ素原子を含む高分子物質が、シリコ
ンゴム、シリコングリース、シリコンワニスおよ
びシリコンオイルよりなる群から選ばれる特許請
求の範囲第2項記載の誘電型電気素子。 5 前記樹脂層が、ポリアミド組成物よりなる特
許請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載の誘電
型電気素子。 6 前記樹脂層が管状をなす特許請求の範囲第1
〜4項のいずれかに記載の誘電型電気素子。
[Claims] 1. A resin layer to which at least an AC voltage is applied;
In a dielectric type electric element having a pair of electric conductors facing each other with a resin layer in between, a large impedance exists between the resin layer and a portion of at least one of the electric conductors facing the resin layer. 1. A dielectric electric element characterized by interposing a dielectric layer having a water repellency so small as to be negligible compared to that of a resin layer. 2. The dielectric type electric element according to claim 1, wherein the dielectric layer is a polymer material containing fluorine atoms or silicon atoms. 3. The dielectric type electric element according to claim 2, wherein the polymer substance containing fluorine atoms is selected from the group consisting of fluorine rubber, fluorine grease, fluorine varnish, and fluorine oil. 4. The dielectric type electric device according to claim 2, wherein the silicon atom-containing polymer substance is selected from the group consisting of silicone rubber, silicone grease, silicone varnish, and silicone oil. 5. The dielectric type electric element according to any one of claims 1 to 4, wherein the resin layer is made of a polyamide composition. 6 Claim 1, wherein the resin layer has a tubular shape
The dielectric electric element according to any one of items 1 to 4.
JP10393880A 1980-07-28 1980-07-28 Induction type electric element Granted JPS5728302A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10393880A JPS5728302A (en) 1980-07-28 1980-07-28 Induction type electric element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10393880A JPS5728302A (en) 1980-07-28 1980-07-28 Induction type electric element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5728302A JPS5728302A (en) 1982-02-16
JPS6322041B2 true JPS6322041B2 (en) 1988-05-10

Family

ID=14367375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10393880A Granted JPS5728302A (en) 1980-07-28 1980-07-28 Induction type electric element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5728302A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57102244A (en) * 1980-12-15 1982-06-25 Fukushima Tekko Kk Fine sand recovering device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5728302A (en) 1982-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4503322A (en) Heat sensitive heater wire
JPH04285819A (en) Resistance element
JPS6322041B2 (en)
JPH0374001B2 (en)
JPS6321321B2 (en)
JPS59206754A (en) Detecting element of organic molecule
JP2630884B2 (en) Polymer thermosensor
JPS61239585A (en) Heat sensitive wire
JP2004221443A (en) High molecular temperature sensing element
JPH02201816A (en) Functional cable
JPH0145723B2 (en)
JPS6011444B2 (en) Organic temperature sensor composition
KR900007568B1 (en) Flexible thermosensitive electric wire
JPH07142208A (en) Temperature-sensitive polymer material and temperature sensor
JP2727156B2 (en) Heater wire
JPH0479403B2 (en)
JPS61239587A (en) Heat sensitive wire
JPS6259443B2 (en)
JPS6210002B2 (en)
JPS6236173B2 (en)
JPS5918802B2 (en) heat sensitive element
JPS60106104A (en) Polymer temperature sensor
JPH0218558B2 (en)
JPS6215707A (en) Flexible heat sensitive wire
JPS60106103A (en) Polymer temperature sensor