[其他]高聚物溫度敏感材料

在審

• 申請號: 101986000003237
• 申請日: 1986-05-10
• 公開（公告）號: CN86103237B
• 公開（公告）日: 1988-02-17
• 發明（設計）人: 保阪富治;岸本良雄;下間亙
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 任宗華;林柏楠

一種由聚酰胺組合物組成的高聚物溫度敏感材料，在該組合物中，聚酰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。根據本發明，這種高聚物溫度敏感材料抗濕性出色、感溫靈敏度高、且耐熱性出色。

本發明涉及用于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于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于一對金屬絲電極之間。聚酰胺組合物常用于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制造）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于濕度，盡管它的吸水性很低，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酰胺（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，在潮濕環境下溫度靈敏度變異的下降率低。日本專利特公昭51-30958（1976），特開昭61-2301（1986）、61-2302（1986）和61-2303（1986）涉及具有高抗濕性能的優良高聚物溫度敏感材料，而本發明的高聚物溫度敏感材料不但具有高抗濕性能，還具有優良的耐熱性。

本發明的目的就是要提供一種高聚物溫度敏感材料，它在潮濕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酰胺混合配制的組合物用作為溫度敏感材料。

酚類化合物的官能作用在于，由于它與聚酰胺的較好的摻混性能，使它能夠代替水分子與聚酰胺分子上的氫鍵配位，從而降低聚酰胺的吸水性，并減少高聚物溫度敏感材料在潮濕環境中的溫度敏感特性的變化。進而考慮到，由于它對酰氨基團的作用，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制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于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，但由于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銹能力的酚類、磷酸型抗氧劑或三唑化合物，可防止金屬絲電極的氧化，借以保持其表面處于良好狀態。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。

就聚酰胺而論，使用了尼龍12、改性聚酰胺11、聚醚酰胺和含二聚酸的聚酰胺。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-鄰羥基苯甲酰）氨基三唑和苯并三唑。通過混合這些材料制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制成約100毫米×100毫米尺寸且厚1毫米的片材，然后在其兩側裝上涂銀電極。

電阻的溫度依賴性由“Z₃₀/Z₆₀”之比表示，其中“Z₃₀”是30℃下干燥試樣的電阻，“Z₆₀”是60℃下干燥試樣的電阻。吸潮溫度敏感特性的變化由“△Tw”表示，“△Tw”是與上述干燥試樣類似的電阻-溫度特性值與在相對濕度為72%的大氣中達到平衡的潮濕試樣的電阻-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毫米的片材兩側制成的試樣的初始電阻-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。

結果歸納于下表。