[其他]高聚物温度敏感材料

说明书

一种由聚酰胺组合物组成的高聚物温度敏感材料，在该组合物中，聚酰胺与一种酚醛缩聚物和至少两种选自下列这一组的化合物混合，这一组化合物包括酚类抗氧剂，磷酸型抗氧剂和三唑型化合物。根据本发明，这种高聚物温度敏感材料抗湿性出色、感温灵敏度高、且耐热性出色。

本发明涉及用于在家用电热器上使用的温度感测元件或热敏加热器等类似产品上的高聚物温度敏感材料。

迄今为止，高聚物温度敏感材料已用于软带型温度感测元件或热敏型加热器，其中温度敏感材料通常置于一对金属丝电极之间。聚酰胺组合物常用于这种高聚物温度敏感材料，如尼龙12，改性尼龙11（在日本专利公开100，693/80中公布，商标“Rilsan N Nyton”，法国巴黎ATO CHIM IE制造）等。利用这些材料的静电容，阻抗或电阻随温度的变化，显示出其作为温度感测元件的作用。

事实上，因为尼龙12的温度敏感特性在很大程度上取决于湿度，尽管它的吸水性很低，它也不能用作温度感测元件。另一方面，因为其电阻的低温依赖性改性聚酰胺（在日本专利公开100，693/80中公布）的测温灵敏度低，热稳定性差，在潮湿环境下温度灵敏度变异的下降率低。日本专利特公昭51-30958（1976），特开昭61-2301（1986）、61-2302（1986）和61-2303（1986）涉及具有高抗湿性能的优良高聚物温度敏感材料，而本发明的高聚物温度敏感材料不但具有高抗湿性能，还具有优良的耐热性。

本发明的目的就是要提供一种高聚物温度敏感材料，它在潮湿环境下温度灵敏度的变异小，电阻的温度依赖性高和耐热性出色。

根据本发明，用酚醛缩聚物和选自包括酚类抗氧剂，磷酸型抗氧剂和三唑型化合物这一组中的至少两种化合物与聚酰胺混合配制的组合物用作为温度敏感材料。

酚类化合物的官能作用在于，由于它与聚酰胺的较好的掺混性能，使它能够代替水分子与聚酰胺分子上的氢键配位，从而降低聚酰胺的吸水性，并减少高聚物温度敏感材料在潮湿环境中的温度敏感特性的变化。进而考虑到，由于它对酰氨基团的作用，介电常数的温度依赖性增加，电阻的温度依赖性增加。而且，如果使用酚类聚合物，产物的分子量增加，加热时其重量损失下降，因此这种组分改善了它的热稳定性。

通常把高聚物温度敏感材料安装在一对由铜或铜合金制成的金属丝电极之间，用作软带型温度感测元件或热敏加热器。这种温度感测元件或热敏加热器的热稳定性取决于其高聚物温度敏感材料自身的稳定性和金属丝表面性能的稳定性。加热或其他原因会使金属丝电极发生氧化，但由于在高聚物温度敏感材料中混合使用了具有还原作用的酚醛缩聚物及具有还原和防锈能力的酚类、磷酸型抗氧剂或三唑化合物，可防止金属丝电极的氧化，借以保持其表面处于良好状态。这就改善了高聚物温度敏感材料与金属丝电极之间的结合，也改善了温度感测元件或热敏加热器的热稳定性。

就聚酰胺而论，使用了尼龙12、改性聚酰胺11、聚醚酰胺和含二聚酸的聚酰胺。就酚醛缩聚物而论，使用了对十二烷基酚、对氯酚、对羟基苯甲酸壬酯和对羟基苯甲酸辛酯的甲醛缩聚物。就抗氧剂和三唑型化合物而论，使用了四（二叔丁基羟基苯甲酸）季戊四醇酯、正磷酸、105%多磷酸、（N-邻羟基苯甲酰）氨基三唑和苯并三唑。通过混合这些材料制成一种高聚物热敏材料，用挤出机捏合所混合的混合物，经热压将捏合的混合物制成约100毫米×100毫米尺寸且厚1毫米的片材，然后在其两侧装上涂银电极。

电阻的温度依赖性由“Z₃₀/Z₆₀”之比表示，其中“Z₃₀”是30℃下干燥试样的电阻，“Z₆₀”是60℃下干燥试样的电阻。吸潮温度敏感特性的变化由“△Tw”表示，“△Tw”是与上述干燥试样类似的电阻-温度特性值与在相对湿度为72%的大气中达到平衡的潮湿试样的电阻-温度特性值之差。热稳定性由“△Tz”表示，“△Tz”是将铜丝网电极热焊在约50毫米×50毫米尺寸且厚2毫米的片材两侧制成的试样的初始电阻-温度特性值与在100℃下同上述试样类似的试样的电阻之差，该试样需在100℃保持250小时，同时在两电极之间施加直流10V的电压。

结果归纳于下表。