高聚物溫度敏感材料的製作方法

2023-06-22 14:12:16 2

專利名稱:高聚物溫度敏感材料的製作方法
本發明涉及用於在家用電熱器上使用的溫度感測元件或熱敏加熱器等類似產品上的高聚物溫度敏感材料。
迄今為止，高聚物溫度敏感材料已用於軟帶型溫度感測元件或熱敏型加熱器，其中溫度敏感材料通常置於一對金屬絲電極之間。聚醯胺組合物常用於這種高聚物溫度敏感材料，如尼龍12，改性尼龍11(在日本專利公開100，693/80中公布，商標「Rilsan N Nyton」，法國巴黎ATO CHIM IE製造)等。利用這些材料的靜電容，阻抗或電阻隨溫度的變化，顯示出其作為溫度感測元件的作用。
事實上，因為尼龍12的溫度敏感特性在很大程度上取決於溼度，儘管它的吸水性很低，它也不能用作溫度感測元件。另一方面，因為其電阻的低溫依賴性改性聚醯胺(在日本專利公開100，693/80中公布)的測溫靈敏度低，熱穩定性差，在潮溼環境下溫度靈敏度變異的下降率低。
本發明的目的就是要提供一種高聚物溫度敏感材料，它在潮溼環境下溫度靈敏度的變異小，電阻的溫度依賴性高和耐熱性出色。
根據本發明，用酚醛縮聚物和選自包括酚類抗氧劑，磷酸型抗氧劑和三唑型化合物這一組中的至少兩種化合物與聚醯胺混合配製的組合物用作為溫度敏感材料。
酚類化合物的官能作用在於，由於它與聚醯胺的較好的摻混性能，使它能夠代替水分子與聚醯胺分子上的氫鍵配位，從而降低聚醯胺的吸水性，並減少高聚物溫度敏感材料在潮溼環境中的溫度敏感特性的變化。進而考慮到，由於它對醯氨基團的作用，介電常數的溫度依賴性增加，電阻的溫度依賴性增加。而且，如果使用酚類聚合物，產物的分子量增加，加熱時其重量損失下降，因此這種組分改善了它的熱穩定性。
通常把高聚物溫度敏感材料安裝在一對由銅或銅合金製成的金屬絲電極之間，用作軟帶型溫度感測元件或熱敏加熱器。這種溫度感測元件或熱敏加熱器的熱穩定性取決於其高聚物溫度敏感材料自身的穩定性和金屬絲表面性能的穩定性。加熱或其他原因會使金屬絲電極發生氧化，但由於在高聚物溫度敏感材料中混合使用了具有還原作用的酚醛縮聚物及具有還原和防鏽能力的酚類、磷酸型抗氧劑或三唑化合物，可防止金屬絲電極的氧化，藉以保持其表面處於良好狀態。這就改善了高聚物溫度敏感材料與金屬絲電極之間的結合，也改善了溫度感測元件或熱敏加熱器的熱穩定性。
就聚醯胺而論，使用了尼龍12、改性聚醯胺11、聚醚醯胺和含二聚酸的聚醯胺。就酚醛縮聚物而論，使用了對十二烷基酚、對氯酚、對羥基苯甲酸壬酯和對羥基苯甲酸辛酯的甲醛縮聚物。就抗氧劑和三唑型化合物而論，使用了四(二叔丁基羥基苯甲酸)季戊四醇酯、正磷酸、105%多磷酸、(N-鄰羥基苯甲醯)氨基三唑和苯並三唑。通過混合這些材料製成一種高聚物熱敏材料，用擠出機捏合所混合的混合物，經熱壓將捏合的混合物製成約100毫米×100毫米尺寸且厚1毫米的片材，然後在其兩側裝上塗銀電極。
電阻的溫度依賴性由「Z30/Z60」之比表示，其中「Z30」是30℃下乾燥試樣的電阻，「Z60」是60℃下乾燥試樣的電阻。吸潮溫度敏感特性的變化由「△Tw」表示，「△Tw」是與上述乾燥試樣類似的電阻-溫度特性值與在相對溼度為72%的大氣中達到平衡的潮溼試樣的電阻-溫度特性值之差。熱穩定性由「△Tz」表示，「△Tz」是將銅絲網電極熱焊在約50毫米×50毫米尺寸且厚2毫米的片材兩側製成的試樣的初始電阻一溫度特性值與在100℃下同上述試樣類似的試樣的電阻之差，該試樣需在100℃保持250小時，同時在兩電極之間施加直流10V的電壓。
結果歸納於下表。
表組合物和高聚物溫度敏感材料的特性
(續)
(續)
在本發明的高聚物溫度敏感材料中所用的酚類縮聚物中，羥基苯甲酸烷基酯，烷基酚或囟代酚，作為單體使用，且這些單體的酚基團上的活潑氫保留在所形成的熱塑性縮聚物中。對本發明的酚類縮聚物來說，這些單體中，羥基苯甲酸烷基酯適合於作為單體使用。在羥基苯甲酸烷基酯中，那些主要為具有4～18個碳原子的烷基的酯類在混溶性和抗溼性方面尤其出色。各種醛類都可作為上述的醛，這些醛中，甲醛是最便於使用的。每100(重量)份聚醯胺混以5～30(重量)份的上述酚類縮聚物。如果其用量小於5(重量)份，它們的作用就太低，如果其用量多於30(重量)份，混合物性質就會發生很大偏差。
對於本發明的目的來說，受阻酚適用於作為上述酚類抗氧劑，正磷酸和多磷酸適於作為上述磷酸型抗氧劑，(N-鄰羥基苯甲醯)氨基三唑和苯並三唑適於作為上述三唑型化合物。這些抗氧劑和三唑型化合物在每100(重量)份聚醯胺中混以0.05～2.0(重量)份。
根據本發明，可獲得一種抗溼性出色，感溫靈敏度高和耐熱性能出色的高聚物溫度敏感材料。
權利要求
1.由聚醯胺組合物組成的高聚物溫度敏感材料，其中聚醯胺與酚醛縮聚物和選自包括酚類抗氧劑，磷酸型抗氧劑和三唑型化合物這一組的至少兩種化合物混合。
2.根據權利要求
1所述的高聚物溫度敏感材料，其中所述酚醛縮聚物是選自包括羥基苯甲酸烷基酯，烷基酚類和滷代酚類這一組的至少一種的甲醛縮聚物。
3.根據權利要求
2所述的高聚物溫度敏感材料，其中所述羥基苯甲酸烷基酯的烷基有4～18個碳原子。
4.根據權利要求
1所述的高聚物溫度敏感材料，其中所述酚醛縮聚物在每100(重量)份聚醯胺中混以5～30(重量)份的用量。
5.根據權利要求
1～4的任一項所述高聚物溫度敏感材料，其中所述聚醯胺是選自包括下列(a)到(e)的這一組的至少一種(a)聚十一烷醯胺(b)聚十二烷醯胺(c)(a)或(b)的N-烷基取代醯胺共聚物(d)(a)或(b)的醚醯胺共聚物(e)含二聚酸的聚醯胺
6.根據權利要求
1所述的高聚物溫度敏感材料，其中所述至少兩種化合物是受阻酚型抗氧劑和至少一種選自包括下列(f)到(i)的這一組的物質(f)正磷酸(g)多磷酸(h)(N-鄰羥基苯甲醯)氨基三唑(i)苯並三唑
專利摘要
一種由聚醯胺組合物組成的高聚物溫度敏感材料，在該組合物中，聚醯胺與一種酚醛縮聚物和至少兩種選自下列這一組的化合物混合，這一組化合物包括酚類抗氧劑，磷酸型抗氧劑和三唑型化合物。
文檔編號H05B3/56GK86103237SQ86103237
公開日1987年11月18日 申請日期1986年5月10日
發明者保阪富治, 岸本良雄, 下間亙 申請人:松下電器產業株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan