JPH0113196B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は自己温度制御性ヒータに関するもので
ある。 従来、ポリオレフインをベースとする正の温度
係数特性（以下PTC特性と言う）を有する自己
温度制御性ヒータとしては、低密度ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン、エチレン共重合体等の
ベースレジンにグラフアイトやカーボンブラツク
等の導電性付与材を添加した系が使用されてい
る。 しかし低中圧法高密度ポリエチレンベースの場
合には、高温におけるPTC特性の立ちあがりは
大きいが、低温側のPTC特性は平担に近く、し
たがつて動作温度が高くなり、結晶融点と動作温
度の差が小さいため、局部的に発熱温度が融点を
越えることが懸念される。その場合には導電性付
与材が母体中を移動するため抵抗値が変化し、抵
抗値が低下すればますます発熱する傾向を示すの
で遂には発火に至る危険性がある。 一方、高圧法低密度ポリエチレンは低温の
PTC特性は比較的良好であるが、融点が100〜
110℃と低いため、動作温度をあまり高くとるこ
とができない。この点ではエチレン共重合体では
さらに融点が低くなるため、動作温度はもつと低
目になる。 したがつて、低中圧法高密度ポリエチレンに近
い動作温度のものを得ることができればポリオレ
フイン系PTCの使用範囲を拡大することになり、
工業上の寄与は極めて大きい。 本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解
消し、PTC特性を改善した自己温度制御ヒータ
を提供することにある。 すなわち本発明の要旨は、自己温度制御性ヒー
タのベースレジンとして線状低密度ポリエチレン
を用いたことにある。 ここで上記線状低密度ポリエチレンとは次のよ
うなものをいう。 高級α−オレフインモノマをエチレンと共重合
させることによつて製造したポリマであり、中低
圧法で重合した低密度ポリエチレンをいう。 密度は従来の低密度ポリエチレンと同程度であ
るが、分子は中高密度ポリエチレンと同様に直鎖
状である。従来の低密度ポリエチレンは長鎖分岐
を多くもつているのに対し、線状低密度ポリエチ
レンは短鎖分岐を多くもつているのが特徴であ
る。このポリマを単独に用いるほか、他の特性を
改善するため、エチレン共重合体等を併用しても
よい。また導電性付与材とはカーボンブラツク、
グラフアイト、有機ポリマでグラフト結合したカ
ーボンブラツク、金属粉等が該当する。 その他安定剤、滑剤、難燃剤、架橋助剤、酸化
防止剤、分散剤等を含んでいても一向に差支えな
い。これらの組成はバンバリミキサ、ロール、ニ
ーダ等で均一に混練した後押出機によつてペレツ
ト化する。 この材料を電極上に押出被覆後、電子線照射や
有機過酸化物等で架橋処理を行なう。 実施例 １ 線状低密度ポリエチレン（密度0.92、MI＝0.3）
100重量部、Vulcan XC―72 20重量部、トリメ
チロールプロパントリメタクレート２重量部、
４，4′―チオビス（６―ターシヤリブチル―３―
メチルフエノール）0.2重量部、ステアリン酸亜
鉛0.2重量部をバンバリミキサで均一になるまで
混練し、ロールでシート化した後ペレツト化し
た。 次に第１図に示す様に外径0.20mmのスズメツキ
線を19本撚りした２本の導体１（導体間距離５
mm）上に上記混和物を厚さ２mmになるように押出
被覆２した。次に熱可塑性エラストマTPR5190
を厚さ0.2mmになるように押出被覆３し、20Mrad
の電子線を照射した。抵抗体のPTC特性を第３
図の７に示す。 実施例 ２ 線状低密度ポリエチレン（密度0.92、MI＝0.3）
100重量部、グラフアイトKS―2.5（ロンザ社）40
重量部、トリメチロールプロパントリメタクリレ
ート２重量部、４，4′―チオビス―（６―ターシ
ヤリブチル―３―メチルフエノール）0.2重量部、
ステアリン酸亜鉛0.2重量部の組成物を実施例１
と同一条件で製造した。抵抗体のPTC特性を第
３図の８に示す。 実施例 ３ 実施例１の線状低密度ポリエチレン100重量部
の代りに線状低密度ポリエチレン90重量部、エチ
レン―プロピレンゴム10重量部としたほかは実施
例１と同じである。 比較例 １ 実施例１の線状低密度ポリエチレン100重量部
の代りに高圧法低密度ポリエチレン（密度0.92、
MI＝0.3）100重量部を用いた。他の配合剤およ
び製造法は実施例１と同じである。 比較例 ２ 実施例１の線状低密度ポリエチレン100重量部
の代りに中低圧法高密度ポリエチレン（密度
0.95、MI＝0.3）100重量部を用いた。他の配合剤
および製造法は実施例１と同じである。 上記実施例及び比較例の結果を第１表に示す。

【表】 試験方法 (1) 発熱温度：抵抗体上に熱電対を取り付け、抵
抗体電極間に交流電圧100Vを課電したときの
発熱温度を読みとる。 (2) 体積抵抗率：ホイートストンブリツジを用い
て抵抗値を読みとり、体積抵抗率に換算した。
PTC特性は恒温槽中で所定の温度に加熱した
状態で抵抗値を測定した。 (3) 課電サイクル：抵抗体の電極間に交流電圧
100Vを1h課電し、10分間課電停止する。これ
を１サイクルとして繰り返した。100サイクル
および1000サイクル後の発熱温度と体積抵抗率
を測定した。 以上説明した通り本発明は線状低密度ポリエチ
レンを用いることによつて低温のPTC特性は高
圧法低密度ポリエチレンに近く、高温では低中圧
法高密度ポリエチレンに近いため、全体の温度範
囲でPTC特性がシヤープになる。このことはス
イツチングがシヤープになり信頼性が著しく増大
する。このPTC特性のポリマの比容積一温度特
性と関連しており、線状低密度ポリエチレンに特
有なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明自己温度制御性ヒータの一実施
例を示す断面図、第２図は本発明の線状低密度ポ
リエチレンと従来の高圧法低密度ポリエチレンと
低圧法高密度ポリエチレンの比容積一温度特性を
示す特性線図、第３図は本発明の線状低密度ポリ
エチレンをベースとした組成物のPTC特性を従
来のポリエチレンと比較して示してある特性線図
である。 １：導体（電極）、２：抵抗体、３：絶縁体、
４：線状低密度ポリエチレンの特性曲線、５：高
圧法低密度ポリエチレンの特性曲線、６：中低圧
法高密度ポリエチレンの特性曲線、７：実施例１
の特性曲線、８：実施例２の特性曲線、９：比較
例１の特性曲線、１０：比較例２の特性曲線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定間隔で配置された電極の上に線状低密度
   ポリエチレンに導電性付与材を添加した混合物を
   設け、しかる後架橋したことを特徴とする自己温
   度制御性ヒータ。