JPS639362B2 - - Google Patents
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- JPS639362B2 JPS639362B2 JP5440779A JP5440779A JPS639362B2 JP S639362 B2 JPS639362 B2 JP S639362B2 JP 5440779 A JP5440779 A JP 5440779A JP 5440779 A JP5440779 A JP 5440779A JP S639362 B2 JPS639362 B2 JP S639362B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、特定のポリアミド樹脂組成物からな
る高分子感温体、特に電気容量成分を一つの制御
因子として温度制御する装置における熱感応性材
料の温度に対する抵抗値やインピーダンスまたは
キヤパシタンスの挙動が改善された高分子感温体
に関するものである。
高分子感温体は主として電気毛布、電気カーペ
ツトなどの発熱体用電線の構成材料に供される場
合が多く、その際要求される特性は、(1)温度によ
る電気容量成分、すなわち温度による抵抗値やイ
ンピーダンスまたはキヤパシタンスの変化率が大
きいこと、(2)発熱体の使用環境、とくに湿度によ
つて電気特性の変動が小さいこと、(3)常用温度の
範囲内において機械的強度や電気的性質が劣化し
ないこと、(4)異常昇温に対処するため明確な融点
をもつていること等である。
従来から感温体として使われることが知られて
いる高分子材料としては、ポリ塩化ビニル、セル
ロースエステル、ポリアミド、アクリル酸エステ
ルとアクリロニトリルの共重合物(特公昭26−
1627号公報、特公昭35−7635号公報、特公昭35−
14179号公報)などがある。これら高分子材料を
使用した感熱温度制御線又は面の適用例を第1図
に示す。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。この如き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
ンスまたはキヤパシタンスが温度によつて変化す
るのを利用し、発熱線用電線にそつて温度を検出
し制御するものである。
上記高分子感温体として知られている高分子材
料のなかで、ポリアミド樹脂はその電気的性質、
機械的性質、耐熱性、成形加工性等の諸点におい
てすぐれているので、高分子感温体として使用さ
れる場合が多い。さらにポリアミド樹脂は結晶性
高分子であり、他樹脂に比べて明確な融点をもつ
ており、異常昇温に対処することが可能である。
すなわち第1図に示される高分子感温体にポリア
ミド樹脂が使用される場合、ポリアミド樹脂は融
点が200℃前後であり、発熱線の温度が異常昇温
によりその融点以上の温度になると、上記高分子
感温体が融解して、第1図に示される発熱線5と
信号線4とが短絡し、安全装置を作動させること
が可能になる。
高分子感温体としての使用温度範囲に於ける温
度による抵抗値やインピーダンスまたはキヤパシ
タンスの変化率を更に顕著にするために、例えば
特公昭35−14179号公報で示されるように高分子
感温体であるポリ塩化ビニルあるいはポリアミド
樹脂に対しイオン性の界面活性剤、すなわちカチ
オンあるいはアニオン界面活性剤を配合した高分
子感温体組成物を製造する旨の記載がある。
しかしながら、これらイオン性界面活性剤は耐
熱性が劣り、さらにポリ塩化ビニルは耐熱性がポ
リアミド樹脂より劣つていること、およびポリア
ミド樹脂のような明確な融点をもたず異常昇温に
対処できないという欠点を有する。また、イオン
性界面活性剤をナイロン6あるいはナイロン66の
ような周知のポリアミド樹脂に配合した場合に
は、イオン性界面活性剤の耐熱性が劣るため配合
することができない。すなわち、特公昭35−
14179号公報に記載されているステアリルジメチ
ルベンジルアンモニウムクロライドで代表される
ような界面活性剤類をポリアミド樹脂に添加して
その電気特性の温度変化を増大させることは可能
であるが、ポリアミド樹脂に混練するにはあまり
にもその耐熱性に劣るため、ほとんどポリアミド
樹脂に混練することさえ不可能である。
また、特公昭26−1627号公報に述べられている
ような代表的なポリアミド樹脂であるナイロン6
あるいはナイロン66等においては、その吸水性能
が熱感応性材料として大きすぎるため、例えば電
気毛布用感熱線としてすでに知られているように
最外層にポリ塩化ビニル等の防湿性を与える皮膜
を形成したとしても実質的に完全な防湿は得られ
がたい。このためナイロン6あるいはナイロン66
等を用いた感熱体はその制御温度点がそのおかれ
ている環境条件によつて著しく変動する。すなわ
ち、ナイロン6あるいはナイロン66はその吸水性
能が大きすぎるため、使用環境条件によりその電
気特性が著しく変動することから、実質的に電気
毛布、電気カーペツト等の感熱線として使用する
ことは不可能である。この欠点は界面活性剤等の
吸水性のある添加剤を加えた場合には相乗的に増
大する。
現在、最も優れている高分子感温体としては、
ナイロン11、ナイロン12あるいは電気特性改良剤
を加えたナイロン11、ナイロン12、ナイロン
6.12、ナイロン12.12やPVCが知られている。し
かしながら、ナイロン11、ナイロン12等単独では
電気特性の温度変化が小さく、また電気特性の絶
対値が大きく、電気回路(コントローラー)の面
で困難さが生じる。一方、添加剤を加えて電気特
性を改良したナイロン11、ナイロン12、PVCで
は上記問題点は解決されるが直流分極現象が著し
く生じるという大きな新しい問題点が生じる。
本発明者らは上記問導点に鑑み、鋭意検討した
結果、I10よりも多い炭素原子数を有するω―ア
ミノカルボン酸又はラクタムからの少なくとも1
つのポリアミドと、(a)ω―アミノカルボン酸又
はラクタム、(b)160〜3000の間の分子量を有する
α,ω―ジヒドロキシ―ポリテトラヒドロフラン
及び(c)ジカルボン酸から製造されてなる少なくと
も1つのポリエーテルエステルアミドとの混合物
で、成分5〜80wt%と成分95〜20wt%との
混合物が優れた高分子感温体になることを見い出
し、本発明に達した。
成分としては、10よりも多い炭素原子数を有
するω―アミノカルボン酸ないしはラクタム、例
えばポリラウリンラクタム又はポリウンデカン酸
アミド、殊にポリラウリンラクタムからのホモポ
リアミドが使用される。
第2成分であるポリエーテルエステルアミド
()は、例えば、特開昭53−119997の方法によ
り製造される。これは高めた圧力下での加水分解
的重縮合によつて行なわれ、この場合にポリアミ
ド形成性出発成分としては、例えばω―アミノウ
ンデカン酸、殊にラウリンラクタム、ジオール成
分として分子量160〜3000、特に300〜2200、殊に
500〜1200を有するα,ω―ジヒドロキシ―ポリ
テトラヒドロフラン)、ジカルボン酸としては殊
に炭素原子数4〜約30を有するジカルボン酸、有
利にはドデカンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレ
フタル酸、テレフタル酸及び/又はイソフタル酸
がそれぞれ使用される。
本発明品は、従来公知の高分子感温体よりも電
気特性の温度係数が大きく、さらに従来品よりも
柔軟性に富んでいる。したがつて、高分子感温体
として温度制御精度が高く、折り曲げ加工性にす
ぐれている。
高分子感温体としての特性は、ポリアミド
()対ポリエーテルエステルアミド()の比、
ポリエーテルエステルアミド()中のポリエー
テルエステル成分対ポリアミド成分の比、及びポ
リエーテルエステルアミド()中のポリエーテ
ルエステル成分の種類により変えることができ
る。
以下実施例によつて詳細に説明する。
実施例 1〜3
ポリエーテルエステルアミドは次のようにして
得た。ポリエーテルエステルアミドAはラウリン
ラクタム100重量部、平均分子量860のα,ω―ジ
ヒドロキシ―(ポリテトラヒドロフラン)26.3重
量部及びドデカンジカルボン酸7.0重量部から、
ポリエーテルエステルアミドBはラウリンラクタ
ム100重量部、平均分子量860のα,ω―ジヒドロ
キシ―(ポリテトラヒドロフラン)78.9重量部及
びドデカンジカルボン酸21.1重量部から、ポリエ
ーテルエステルアミドCはラウリンラクタム100
重量部、平均分子量860のα,ω―ジヒドロキシ
―(ポリテトラヒドロフラン)27.9重量部及びテ
レフタル酸5.4重量部から製造した。
ポリラウリンラクタムとポリエーテルエステル
アミドを表―1に示す割合で二軸押出機により混
合した後、約50μのアルミニウム箔間に約100μの
フイルムを成形し、これを高分子感温体性能測定
試料とした。この試料を用い、インピーダンスの
温度依存性を測定し、30℃〜60℃の温度域におけ
るサーミスタ―B定数を求め、表―1に示した。
大きなインピーダンスの温度係数を有し、高分子
感温体として優れたものである。又、本発明ブレ
ンド物は耐熱性にも優れ、且つ柔軟性にも優れて
いるため、電気毛布、電気カーペツト等に最適な
高分子感温体である。
比較例 1
ポリラウリンラクタムを用い、実施例1と同様
な方法により性能を調べ、表―1に示した。
【表】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a polymeric temperature sensitive body made of a specific polyamide resin composition, particularly to the temperature resistance value of a heat sensitive material in a device that controls temperature using a capacitance component as one control factor. The present invention relates to a polymer temperature sensitive body with improved impedance or capacitance behavior. Polymer thermosensitive materials are often used as constituent materials for electric wires for heating elements such as electric blankets and electric carpets. (2) small fluctuations in electrical properties depending on the environment in which the heating element is used, especially humidity; (3) mechanical strength and electrical properties within the normal operating temperature range. (4) It has a clear melting point to cope with abnormal temperature rises. Polymer materials known to have been used as thermosensors include polyvinyl chloride, cellulose esters, polyamides, copolymers of acrylic esters and acrylonitrile (Japanese Patent Publication No.
Publication No. 1627, Special Publication No. 7635, Special Publication No. 1976-
Publication No. 14179). An example of application of a thermosensitive temperature control line or surface using these polymeric materials is shown in FIG. It essentially consists of an insulating material 1, a core wire 2, a polymer temperature sensitive body 3, a signal wire 4, and a heater wire 5. With this configuration, the temperature can be detected and controlled along the heating wire by utilizing the fact that the electrical characteristics of the polymer thermosensitive element 3, that is, the resistance value, impedance, or capacitance, change depending on the temperature. It is something. Among the polymer materials mentioned above that are known as polymer thermosensors, polyamide resin has
Since it has excellent mechanical properties, heat resistance, moldability, etc., it is often used as a polymer thermosensitive material. Furthermore, polyamide resin is a crystalline polymer and has a distinct melting point compared to other resins, making it possible to cope with abnormal temperature rises.
In other words, when a polyamide resin is used for the polymer thermosensitive material shown in Figure 1, the melting point of the polyamide resin is around 200°C, and if the temperature of the exothermic wire exceeds the melting point due to abnormal temperature rise, the above-mentioned The polymer temperature sensitive body melts, causing a short circuit between the heating wire 5 and the signal wire 4 shown in FIG. 1, allowing the safety device to be activated. In order to make the rate of change in resistance, impedance, or capacitance due to temperature more noticeable in the operating temperature range of a polymer thermosensitive material, for example, as shown in Japanese Patent Publication No. 35-14179, a polymer thermosensitive material There is a description that a polymer temperature sensitive composition is produced by blending an ionic surfactant, that is, a cationic or anionic surfactant, with a polyvinyl chloride or polyamide resin. However, these ionic surfactants have poor heat resistance, and polyvinyl chloride has poorer heat resistance than polyamide resin, and unlike polyamide resin, it does not have a clear melting point and cannot cope with abnormal temperature rises. It has its drawbacks. Further, when an ionic surfactant is blended with a well-known polyamide resin such as nylon 6 or nylon 66, it cannot be blended because the ionic surfactant has poor heat resistance. In other words, the special public official
Although it is possible to add surfactants such as stearyldimethylbenzyl ammonium chloride described in Publication No. 14179 to polyamide resin to increase the temperature change in its electrical properties, it is possible to increase the temperature change in the electrical properties of polyamide resin. It is almost impossible to even knead it into polyamide resin because its heat resistance is too poor. In addition, nylon 6, a typical polyamide resin, as described in Japanese Patent Publication No. 26-1627,
Alternatively, in the case of nylon 66, etc., its water absorption ability is too high for a heat-sensitive material, so a film that provides moisture resistance such as polyvinyl chloride is formed on the outermost layer, as is already known as a heat-sensitive wire for electric blankets. Even so, it is difficult to obtain substantially complete moisture proofing. For this reason, nylon 6 or nylon 66
The control temperature point of a heat sensitive body using a heat sensitive body varies considerably depending on the environmental conditions in which it is placed. In other words, nylon 6 or nylon 66 has too high water-absorbing ability, and its electrical properties vary significantly depending on the environmental conditions in which it is used, so it is practically impossible to use it as a heat-sensitive wire for electric blankets, electric carpets, etc. be. This disadvantage increases synergistically when water-absorbing additives such as surfactants are added. Currently, the best polymer thermosensor is
Nylon 11, nylon 12 or nylon 11, nylon 12, nylon with electrical property modifiers
6.12, nylon 12.12 and PVC are known. However, when using nylon 11, nylon 12, etc. alone, the temperature change in electrical properties is small and the absolute value of the electrical properties is large, creating difficulties in terms of electrical circuits (controllers). On the other hand, with nylon 11, nylon 12, and PVC whose electrical properties have been improved by adding additives, the above-mentioned problems are solved, but a major new problem arises in that DC polarization phenomenon occurs significantly. In view of the above-mentioned points, the present inventors have made extensive studies and found that at least one
at least one polyamide prepared from (a) an ω-aminocarboxylic acid or lactam, (b) an α,ω-dihydroxy-polytetrahydrofuran having a molecular weight between 160 and 3000, and (c) a dicarboxylic acid. It was discovered that a mixture of 5 to 80 wt % of the component and 95 to 20 wt % of the component in a mixture with an ether ester amide makes an excellent polymer thermosensitive material, and the present invention has been achieved. Components used are ω-aminocarboxylic acids or lactams with a number of carbon atoms greater than 10, such as polylaurinlactams or polyundecanoic acid amides, in particular homopolyamides of polylaurinlactams. The second component, polyether ester amide (), is produced, for example, by the method disclosed in JP-A-119997-1983. This is carried out by hydrolytic polycondensation under elevated pressure, in which polyamide-forming starting components include, for example, ω-aminoundecanoic acid, in particular laurinlactam, as diol component molecular weight 160-3000; Especially 300-2200, especially
500 to 1200), as dicarboxylic acids, in particular dicarboxylic acids having from 4 to about 30 carbon atoms, preferably dodecanedicarboxylic acid, hexahydroterephthalic acid, terephthalic acid and/or Isophthalic acid is used respectively. The product of the present invention has a larger temperature coefficient of electrical characteristics than conventionally known polymeric temperature sensitive bodies, and is also more flexible than conventional products. Therefore, as a polymer thermosensitive material, it has high temperature control accuracy and excellent bending processability. The characteristics as a polymer thermosensitive material are the ratio of polyamide () to polyether ester amide (),
It can be varied depending on the ratio of the polyether ester component to the polyamide component in the polyether ester amide () and the type of polyether ester component in the polyether ester amide (). This will be explained in detail below using examples. Examples 1 to 3 Polyetheresteramides were obtained as follows. Polyetheresteramide A was prepared from 100 parts by weight of lauryl lactam, 26.3 parts by weight of α,ω-dihydroxy-(polytetrahydrofuran) with an average molecular weight of 860, and 7.0 parts by weight of dodecanedicarboxylic acid.
Polyether ester amide B was made from 100 parts by weight of laurin lactam, 78.9 parts by weight of α,ω-dihydroxy-(polytetrahydrofuran) with an average molecular weight of 860 and 21.1 parts by weight of dodecanedicarboxylic acid, and polyether ester amide C was made from 100 parts by weight of laurin lactam.
It was produced from 27.9 parts by weight of α,ω-dihydroxy-(polytetrahydrofuran) having an average molecular weight of 860 and 5.4 parts by weight of terephthalic acid. After mixing polylaurin lactam and polyether ester amide in the proportions shown in Table 1 using a twin-screw extruder, a film of approximately 100 μm was formed between approximately 50 μm of aluminum foil, and this was used as a sample for measuring the performance of a polymer thermosensor. And so. Using this sample, the temperature dependence of impedance was measured, and the thermistor B constant in the temperature range of 30°C to 60°C was determined, and is shown in Table 1.
It has a large temperature coefficient of impedance and is excellent as a polymer thermosensitive material. In addition, the blend of the present invention has excellent heat resistance and flexibility, so it is a polymeric thermosensitive material suitable for electric blankets, electric carpets, and the like. Comparative Example 1 Using polylaurin lactam, the performance was investigated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1. 【table】
第1図は、感熱温度制御線の一例を示す1部切
欠斜視図、第2図は、感熱温度制御面の一例を示
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。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an example of a heat-sensitive temperature control line, and FIG. 2 is a sectional view showing an example of a heat-sensitive temperature control surface. 1... Insulating material, 2... Core wire, 3... Polymer temperature sensitive body, 4... Signal line, 5... Heater wire.
Claims (1)
ミノカルボン酸又はラクタムからの少なくとも
一つのポリアミドと、 (a) ω―アミノカルボン酸又はラクタム、 (b) 160〜3000の間の分子量を有するα,ω―
ジヒドロキシ―ポリテトラヒドロフラン及び (c) 炭素原子数4〜約30を有するジカルボン酸
から製造されてなる少なくとも1つのポリエ
ーテルエステルアミドとの混合物からなり、
成分5〜80wt%と成分95〜20wt%との
混合物からなる高分子感温体。Claims: 1 at least one polyamide from ω-aminocarboxylic acids or lactams having a number of carbon atoms greater than 10; (a) ω-aminocarboxylic acids or lactams; (b) between 160 and 3000; α, ω- with molecular weight of
dihydroxy-polytetrahydrofuran; and (c) at least one polyetherester amide prepared from a dicarboxylic acid having from 4 to about 30 carbon atoms;
A polymer thermosensitive material comprising a mixture of 5 to 80 wt% of components and 95 to 20 wt% of components.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5440779A JPS55145757A (en) | 1979-05-02 | 1979-05-02 | High-molecular heat-sensitive material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5440779A JPS55145757A (en) | 1979-05-02 | 1979-05-02 | High-molecular heat-sensitive material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55145757A JPS55145757A (en) | 1980-11-13 |
JPS639362B2 true JPS639362B2 (en) | 1988-02-29 |
Family
ID=12969842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5440779A Granted JPS55145757A (en) | 1979-05-02 | 1979-05-02 | High-molecular heat-sensitive material |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS55145757A (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1979
- 1979-05-02 JP JP5440779A patent/JPS55145757A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55145757A (en) | 1980-11-13 |
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