高分子感温体和用其制造的感温元件制造技术

由在１００重量份的聚酰胺中配合５．３～３０重量份碘化锌形成的聚酰胺组合物，或者由配合碘化物和氧化锌等金属氧化物而形成的聚酰胺组合物构成的高分子感温体。由于金属碘化物具有的离子载流性，可以显著的提高阻抗的温度依赖性，另外，作为金属氧化物的氧代锌起碘离子受体的作用，防止金属电极表面生成金属碘化物。而且，氧化锌生成碘化锌，起提高半波通电稳定性的作用，具有连环循环功能，提高了高分子感温体的持久热稳定性，可以显著地提高作为温度传感器或热敏加热器的耐热稳定性。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子感温体(temperature-sensing body)和用其制作的感温元件(temperature-sensing element)，更详细地说，本专利技术关于用于电取暖器等的挠曲性温度传感器或热敏加热器中的高分子感温体和用其制作的感温元件。
技术介绍
通常，高分子感温体设置在一对电极之间，用作挠曲性线状温度传感器或热敏加热器。作为高分子感温体，已使用的有含有尼龙12和特开昭55-100693号公报公开的改性尼龙11(AT0-CHIMIE社制，商品名「リルサンNナィロン」等含聚酰胺的组合物。高分子感温体利用其静电电容和电阻或阻抗等随温度的变化而完成温度传感器的功能。另外，特公昭60-48081号公报披露一种添加作为热老化改良剂的亚磷酸酯的聚酰胺组合物，特开昭64-30203号公报公开一种添加铜钝化剂和酚系抗氧剂的离子传导性热敏组合物。然而，尼龙12虽然具有吸湿率低的优点，但是，作为温度传感器，由于其热敏特性随温度的变化大，所以难以提供实用性。特开昭55-100693号公报公开的改性聚酰胺由于其阻抗的温度依赖性小，所以温度检测的灵敏度低，耐热稳定性差。为了改善耐湿性、热敏性，如在特公平3-50401号公报披露的方案是一种配合酚系化合物的醛缩聚物的组合物。另外，特开昭58-215449号公报公开的技术方案是在聚酰胺中配合0.02～5重量％的碘化锌来提高温度依赖性的聚酰胺组合物。但是前者阻抗的温度依赖性低，而后者虽然初期的阻抗温度依赖性有所改进，但是与前者一样，仍有阻抗-温度曲线的热稳定性不够等问题。专利技术概要本专利技术的目的是提供一种阻抗的温度依赖性大，且经长时间热稳定性也好的高分子感温体。本专利技术的第一个要点是提供一种由每100重量份聚酰胺含5.3～30重量份碘化锌的聚酰胺组合物构成的感温体。本专利技术的第二个要点在于提供一种由含有聚酰胺、选自碘和碘化物的添加剂以及金属氧化物，优选氧化锌的聚酰胺组合物构成的感温体。在本专利技术的优选实施方案中，聚酰胺组合物含有选自萘胺和受阻酚中的至少一种、亚磷酸酯系化合物或金属钝化剂。附图的简要说明附图说明图1表示本专利技术实施例1的感温体中，碘化锌量与耐热电特性和机械特性的关系。图2是使用本专利技术实施例2～3的感温体的温度检测加热器线的一部分剖面侧面图。图3是使用本专利技术实施例4～7的感温体的温度检测加热器线的一部分剖面侧面图。专利技术的详细说明一般而言，高分子感温体放置在一对铜或铜合金的绕线电极之间，用作挠曲性线状温度传感器和热敏加热器。用作温度传感器和热敏加热器时的耐热稳定性取决于高分子感温体自身的稳定性和绕线电极的表面状态。使用本专利技术的第一种聚酰胺组合物时，由于高分子感温体中碘化锌具有的离子载流性(ion carrier characteristic)，因此可以显著地提高阻抗的温度依赖性，同时在酰氨基上形成锌配合物，因此通电稳定性变高，使组合物的热稳定性提高。在本专利技术中，对于每100重量份聚酰胺配合使用5.3重量份～30重量份的碘化锌，通过使碘化锌为该配合量，可充分供给碘，从而在100℃左右的高温时，阻抗和温度的关系稳定，并且也能提高长时间的高温耐久性。另外，当使用本专利技术的第二种聚酰胺组合物，即配合碘或碘化锌等碘化物和氧化锌等金属氧化物的聚酰胺组合物时，由于高分子感温体中金属碘化物具有的离子载流性，因此阻抗的温度依赖性显著提高。另外，即使采用有机碘化物，有机碘化物产生的碘也与金属氧化物，例如氧化锌反应产生碘化锌。生成的碘化锌在提高阻抗的温度依赖性的同时，在酰氨基上形成锌配合物，提高通电稳定性，使组合物的热稳定性提高。在高温下长时间使用时，由碘化物生成的碘定域在酰氨基的周围，另一方面以碘离子形式作用于金属电极生成电绝缘体金属碘化物，损失电极之间的阻抗稳定性。例如，当在电极上使用铜时，生成碘化铜，难以得到电极之间阻抗的经时稳定性。当并用金属氧化物，例如氧化锌时，金属氧化物起碘离子受体的作用，可以防止在金属电极表面上生成金属碘化物。另外可以认为，氧化锌生成碘化锌，起所谓提高半波通电稳定性作用，即起连环循环作用。因此，可以长时间地提高高分子感温体的热稳定性，显著地增加温度传感器和热敏加热器的耐热稳定性。而且，由于受阻酚或萘胺具有的抗氧化性，聚酰胺组合物的热稳定性更进一步提高。在本专利技术中，碘化锌和氧化锌与受阻酚或萘胺的组合，即使作用重复，也不相互排斥，具有协同作用。因而使高分子感温体的热稳定性提高，作为温度传感器或热敏加热器可以显著地提高耐热稳定性。另外，通过配合亚磷酸酯系化合物，使耐热稳定性和还原防锈作用提高。例如由于四苯基一缩二丙二醇二磷酸酯、四苯基四(十三烷基)季戊四醇四磷酸酯和氢化酚A·季戊四醇磷酸酯聚合物之类的高分子量且磷浓度高的磷酸酯具有的热稳定性和还原防锈作用的效果，从而显著协同地抑制了热老化性。磷浓度低时该效果低，但过高时没有实用性。磷浓度(对聚酰胺而言)为3～20重量％时即有效果，而5-15重量％时显示最好的效果。另外，分子量低时，在高温下容易挥发，缺乏效果的持久性。另一方面，分子量超过5,000时，分散变难，所以优选300～3,500。另外，由于添加癸二羧酸二水杨酰酰肼、N，N’-双[3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]肼和1，2，3-苯并三唑及其衍生物1-羟甲基苯并三唑和1，2-二羧基乙基苯并三唑之类的金属钝化剂，从而使铜电极和聚酰胺组合物的界面的电阻值稳定化，进而可以防止因铜害引起的聚酰胺组合物的耐热劣化。另外，通过配合酚化合物的醛缩聚物可以赋予很强的防吸湿作用。例如羟基安息香酸酯-甲醛缩聚物之类的酚系化合物与聚酰胺有良好的相溶性，在聚酰胺中氢键位置代替水分子进行配位，因此减少吸湿性，降低因湿度而引起的感温特性的变化。另外，由于对该酰氨基的作用而有增大感温特性的效果。在本专利技术中，碘化锌和氧化锌与受阻酚、萘胺和亚磷酸酯与金属钝化剂的组合，即使其作用重复，也不互相排斥，具有协同作用。因而，提高使用铜电极的高分子感温体的热稳定性，可以显著地提高温度传感器和热敏加热器的耐热稳定性。另外，电极材料使用，例如金、白金、钯等的贵金属，施以涂镀时，虽难以生成金属碘化物，但使用银、锡、焊锡、不锈钢、钛、铟等时，因这些金属的碘化物导电度比较高，因此可以提高电极之间阻抗的经时稳定性。另外在只在表面层形成碘化物的体系中，可在内层使用廉价的导电性好的材料，可以获得通电稳定和成本低廉的两方面优点。实施例下面对本专利技术的实施例进行描述。实施例1在实施例1中，选用吸湿性小的尼龙12作为聚酰胺。相对于100重量份的尼龙12，配合使用的碘化锌在2～35重量份之间变化，通过挤出机混炼之后，在加热挤压下制成约70×70mm、厚1mm的片材。由这样得到的片材制成哑铃形的试验片，在测定屈服点强度时发现，超过30重量份时，强度显著地下降。在该片材的两面形成银电极，考察100℃时的初期阻抗和100℃高温时外加100V的半波整流电压1000小时后的阻抗变化。结果示于图1中。由图可见，对100重量份聚酰胺，添加5.3重量份以上的碘化锌时非常稳定。因而每100重量份聚酰胺配合5.3～30重量份碘化锌时，有助于耐热电特性和机械特性的稳定化。实施例2在实施例2中，选自吸湿性小的尼龙1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分子感温体，由每１００重量份聚酰胺含５．３～３０重量份碘化锌的聚酰胺组合物构成。

【技术特征摘要】
JP 1995-5-18 119685/95;JP 1995-5-18 119687/95;JP 11.一种高分子感温体，由每100重量份聚酰胺含5.3～30重量份碘化锌的聚酰胺组合物构成。2.按照权利要求1记载的高分子感温体，其中碘化锌是选自无水碘化锌和碘化锌水合物中的至少一种。3.按照权利要求1记载的高分子感温体，共中聚酰胺选自下述(a)～(f)中的至少一种(a)聚十一酰胺(b)聚十二酰胺(c)含有碳原子数为5以上的直链饱和烃的聚酰胺及其共聚物(d)聚十一酰胺或聚十二酰胺的N-烷基取代酰胺的共聚物(e)聚十一酰胺或聚十二酰胺的醚-酰胺共聚物(f)含二聚体酸的聚酰胺。4.按权利要求1记载的高分子感温体，其中聚酰胺组合物含有选自萘胺和受阻酚的至少一种化合物。5.按照权利要求4记载的高分子感温体，共中萘胺选自苯基-α-萘胺和N，N’-二-β-萘基-p-苯二胺的至少-种。6.按照权利要求4记载的高分子感温体，其中受阻酚选自三甘醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、季戊四醇-四[3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、N，N’-六亚甲基双(3，5-二-叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酸酯)以及3，9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1，1-二甲基乙基}-2，4，8，10-四氧杂螺[5.5]十一碳烷的至少一种。7.按照权利要求1记载的高分子感温体，其中聚酰胺组合物含有亚磷酸酯系化合物。8.按照权利要求7记载的高分子感温体，其中亚磷酸酯系化合物选自四苯基一缩二丙二醇二磷酸酯、四苯基四(十三烷基)季戊四醇四磷酸酯和氢化双酚A·季戊四醇磷酸酯聚合物中的至少一种。9.按照权利要求1记载的高分子感温体，其中聚酰胺组合物含有金属钝化剂。10.按照权利要求9记载的高分子感温体，其中金属钝化剂选自下述(a)～(c)中的至少一种(a)癸二羧酸二水杨酰基酰胺、N，N’-双[3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]肼(b)苯并三唑及其衍生物(c)N，N’-二-2-萘基-对-苯二胺及其衍生物。11.按照权利要求1记载的高分子感温体，其中聚酰胺组合物含有羟基安息香酸酯·甲醛缩聚物。12.一种高分子感温体，由含聚酰胺、选自碘和碘化物中的至少一种添加剂和金属氧化物的聚酰胺组合物构成。13.按照权利要求12记载的高分子感温体，其中碘化物选自碘化锌、碘化锡、碘化锑、碘化铜、碘化镍、碘化锰、碘化钴、碘化铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎忠孝，伊藤雅彦，小原和幸，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]