JPH01304682A - 自己温度制御発熱体 - Google Patents
自己温度制御発熱体Info
- Publication number
- JPH01304682A JPH01304682A JP63134996A JP13499688A JPH01304682A JP H01304682 A JPH01304682 A JP H01304682A JP 63134996 A JP63134996 A JP 63134996A JP 13499688 A JP13499688 A JP 13499688A JP H01304682 A JPH01304682 A JP H01304682A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- crystalline resin
- conductive particles
- self
- rubber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Resistance Heating (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、電気カーペット等の家庭用暖房器に用いられ
る自己温度制御発熱体に関する。
る自己温度制御発熱体に関する。
従来の技術
従来のこの種の自己温度制御発熱体は、低密度ポリエチ
レン等の結晶性樹脂とカーボンブラック等の導電性粒子
とを混線・成型したのち放射線架橋をして形成されてい
た。
レン等の結晶性樹脂とカーボンブラック等の導電性粒子
とを混線・成型したのち放射線架橋をして形成されてい
た。
結晶性樹脂と、導電性粒子とを混練しただけの自己温度
制御発熱体では、電圧を連続的に、あるいは、繰り返し
印加すると抵抗値が徐々に増加し、ついには全く発熱し
なくなるという大きな課題を有していた。
制御発熱体では、電圧を連続的に、あるいは、繰り返し
印加すると抵抗値が徐々に増加し、ついには全く発熱し
なくなるという大きな課題を有していた。
その原因としては、導電性粒子が結晶性樹脂中に均一に
分散されて、その事により生じた導電性粒子と結晶性樹
脂とから成る導通パスが、電圧の連続・繰り返し印加に
よって誘起される導電性粒子の部分的凝集（分散性の低
下）により断たれるからと考えられた。
分散されて、その事により生じた導電性粒子と結晶性樹
脂とから成る導通パスが、電圧の連続・繰り返し印加に
よって誘起される導電性粒子の部分的凝集（分散性の低
下）により断たれるからと考えられた。
こうしたカーボンブラックの凝集は、カーボンブラック
の分散媒である結晶性樹脂の低い耐熱性に起因している
と思われる。一般に自己温度制御発熱体の発熱飽和温度
は、結晶性樹脂の融点よりも約２０〜３０℃低く設定さ
れる。これは自己温度制御性（ＰＴＣ特性）が結晶性樹
脂の融点における比容積の変化に起因しているからであ
り、適正な温度設定と思われる。しかしながら、この発
熱飽和温度という、ものは、自己温度制御性発熱体の全
体のマクロな温度であり、前記導通パスを形成する結晶
性樹脂部のミクロな温度は、それ以上、場合によっては
融点近傍に達していると思われる。
の分散媒である結晶性樹脂の低い耐熱性に起因している
と思われる。一般に自己温度制御発熱体の発熱飽和温度
は、結晶性樹脂の融点よりも約２０〜３０℃低く設定さ
れる。これは自己温度制御性（ＰＴＣ特性）が結晶性樹
脂の融点における比容積の変化に起因しているからであ
り、適正な温度設定と思われる。しかしながら、この発
熱飽和温度という、ものは、自己温度制御性発熱体の全
体のマクロな温度であり、前記導通パスを形成する結晶
性樹脂部のミクロな温度は、それ以上、場合によっては
融点近傍に達していると思われる。
結晶性樹脂は、融点以上では急激な物性（カーボンブラ
ックの分散媒としては特に粘性）の（ｆＦｆ起こす。よ
って、結晶性樹脂だけでは、カーボンブラックを分散保
持することは本質的に困難であると思われる。
ックの分散媒としては特に粘性）の（ｆＦｆ起こす。よ
って、結晶性樹脂だけでは、カーボンブラックを分散保
持することは本質的に困難であると思われる。
このため、従来例に示したように、実用化されている自
己温度制御発熱体は、結晶性樹脂と導電性粒子とを混練
した後、放射線架橋して形成されていた。放射線架橋の
効果としては、結晶性樹脂の分子鎖を２次元から３次元
構造体にして耐熱性を向上させて（融点近傍での急激な
物性低下を防止する。）、導電性粒子が凝集するのを阻
止することにあると考えられた。
己温度制御発熱体は、結晶性樹脂と導電性粒子とを混練
した後、放射線架橋して形成されていた。放射線架橋の
効果としては、結晶性樹脂の分子鎖を２次元から３次元
構造体にして耐熱性を向上させて（融点近傍での急激な
物性低下を防止する。）、導電性粒子が凝集するのを阻
止することにあると考えられた。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、従来の自己温度制御発熱体は、設備費の
高い放射線架橋を行うためコストが高く、かつ、可撓性
に欠けるという課題を有していた。
高い放射線架橋を行うためコストが高く、かつ、可撓性
に欠けるという課題を有していた。
本発明は、かかる従来の課題を解消し、低コストで可撓
性に富む自己温度制御発熱体を提供するものである。
性に富む自己温度制御発熱体を提供するものである。
課題を解決する手段
上記課題を解決するため、本発明の自己温度制御発熱体
は、結晶性樹脂と原料ゴムと導電性粒子とから成る混練
物を架橋してなるものである。
は、結晶性樹脂と原料ゴムと導電性粒子とから成る混練
物を架橋してなるものである。
作 用
上記構成によって、結晶性樹脂を３次元的な分子構造を
有するゴムにより保持して、結晶性樹脂の融点近傍、ま
たは、その温度以上での急激な粘性低下を防止して結晶
性樹脂の耐熱性を見掛は上向上させることができる。よ
って、その系に添加・分散された導電性粒子の凝集を阻
止する。またゴムを含有しているので可撓性（ゴム弾性
）を付与するという作用を有する。
有するゴムにより保持して、結晶性樹脂の融点近傍、ま
たは、その温度以上での急激な粘性低下を防止して結晶
性樹脂の耐熱性を見掛は上向上させることができる。よ
って、その系に添加・分散された導電性粒子の凝集を阻
止する。またゴムを含有しているので可撓性（ゴム弾性
）を付与するという作用を有する。
実施例
以下、本発明の自己温度制御発熱体の一実施例に付いて
説明する。
説明する。
結晶性樹脂として、例えば、スミヵセンＥ−１０４（住
人化学■製、低密度ポリエチレン、融点１１０℃）と、
原料ゴムとして、たとえばＪＳＲＥＰ０７Ｆ（日本合成
ゴム■製）とを等重量秤取り１７０’Ｃに設定した熱ロ
ールで５回予備混練した後、カーボンブラックのごとき
導電性粒子を所定量加えて２０回混練し、続いて、これ
に１．５％の過酸化物架橋剤を加えて更に５回混練して
混練物を得た。これをシート状に熱ロールより取りだし
、このシート間に一対の銅線を電極として１ｍｍ間隔で
配置し、１７０℃で２時間加圧成型して架橋反応を停止
させて自己温度制御発熱体を得た。
人化学■製、低密度ポリエチレン、融点１１０℃）と、
原料ゴムとして、たとえばＪＳＲＥＰ０７Ｆ（日本合成
ゴム■製）とを等重量秤取り１７０’Ｃに設定した熱ロ
ールで５回予備混練した後、カーボンブラックのごとき
導電性粒子を所定量加えて２０回混練し、続いて、これ
に１．５％の過酸化物架橋剤を加えて更に５回混練して
混練物を得た。これをシート状に熱ロールより取りだし
、このシート間に一対の銅線を電極として１ｍｍ間隔で
配置し、１７０℃で２時間加圧成型して架橋反応を停止
させて自己温度制御発熱体を得た。
上記構成において、先ず、結晶性樹脂と原料ゴムとが相
溶し、この相溶体の中に導電性粒子が均一に分散される
。続いて、これを過酸化物架橋することにより前記相溶
体の分子構造が２次元から３次元的な編目構造体（共架
橋物）となり、導電性粒子がこの編目構造体内に捕捉さ
れた状態（均−分散系）になっていると考えられる。
溶し、この相溶体の中に導電性粒子が均一に分散される
。続いて、これを過酸化物架橋することにより前記相溶
体の分子構造が２次元から３次元的な編目構造体（共架
橋物）となり、導電性粒子がこの編目構造体内に捕捉さ
れた状態（均−分散系）になっていると考えられる。
このため、電極間に通電した際に生じようとする導電性
粒子の凝集を放射線架橋をした場合と同様に阻止すると
ともに、ゴム添加によりゴム弾性を付与する作用を有し
、高価な放射線照射装置を用いることなく、安価に、か
つ、可撓性に富む発熱体組成物を提供できるという効果
を有する。
粒子の凝集を放射線架橋をした場合と同様に阻止すると
ともに、ゴム添加によりゴム弾性を付与する作用を有し
、高価な放射線照射装置を用いることなく、安価に、か
つ、可撓性に富む発熱体組成物を提供できるという効果
を有する。
次に、本発明の他の実施例を示す。
原料ゴムと導電性粒子を８０℃に設定した熱ロールで２
０回混練したのち、過酸化物架橋剤を加えてさらに５回
混練した。これを、１７０℃、２時間ホットプレスして
架橋反応を停止させた。この架橋物と結晶性樹脂とを１
５０℃に設定した熱ロールで２０回混練して自己温度制
御発熱体を得た。用いた各原料は、前記実施例と同様で
あるが、前記実施例と相違する点は、先ず原料ゴムと導
電性粒子とを混練し、これを架橋させた点にある。
０回混練したのち、過酸化物架橋剤を加えてさらに５回
混練した。これを、１７０℃、２時間ホットプレスして
架橋反応を停止させた。この架橋物と結晶性樹脂とを１
５０℃に設定した熱ロールで２０回混練して自己温度制
御発熱体を得た。用いた各原料は、前記実施例と同様で
あるが、前記実施例と相違する点は、先ず原料ゴムと導
電性粒子とを混練し、これを架橋させた点にある。
この構成によれば、ゴムの３次元的な分子鎖内に導電性
粒子が捕捉されて成る導電ゴム体が粉砕されて、結晶性
樹脂中に分散される。粉砕された導電ゴム体の粒子径が
大きく（数μｍ以上）、かつこれと結晶性樹脂とが親和
性を有しているので、導電ゴム体さらには導電性粒子の
凝集を阻止できる。こうして、前記実施例と同様の効果
が得られるが、前もって架橋反応を終えているので、あ
との成型工程が容易であるという利点を有する。
粒子が捕捉されて成る導電ゴム体が粉砕されて、結晶性
樹脂中に分散される。粉砕された導電ゴム体の粒子径が
大きく（数μｍ以上）、かつこれと結晶性樹脂とが親和
性を有しているので、導電ゴム体さらには導電性粒子の
凝集を阻止できる。こうして、前記実施例と同様の効果
が得られるが、前もって架橋反応を終えているので、あ
との成型工程が容易であるという利点を有する。
上記発熱体は、１００℃雰囲気中ＡＣＩ ＯＯＶ通電試
験において、現在、２０００時間以上安定に発熱を継続
している。
験において、現在、２０００時間以上安定に発熱を継続
している。
なお、上記実施例においては、結晶性衡脂として低密度
ポリエチレンを用いたが、ＥＶＡ樹脂、ＥＥＡ樹脂、Ｅ
ＭＭＡ樹脂でも良い。また原料ゴムとして熱可塑性エラ
ストマーを用いても良い。
ポリエチレンを用いたが、ＥＶＡ樹脂、ＥＥＡ樹脂、Ｅ
ＭＭＡ樹脂でも良い。また原料ゴムとして熱可塑性エラ
ストマーを用いても良い。
発明の効果
以上のように本発明によれば、放射線架橋を必要とせず
、低コストで、可撓性に富む自己温度制御発熱体を提供
できるという効果を有する。
、低コストで、可撓性に富む自己温度制御発熱体を提供
できるという効果を有する。
Claims (1)
- 結晶性樹脂と原料ゴムと導電性粒子から成る混練物を架
橋してなる自己温度制御発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134996A JPH01304682A (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | 自己温度制御発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134996A JPH01304682A (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | 自己温度制御発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01304682A true JPH01304682A (ja) | 1989-12-08 |
Family
ID=15141501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63134996A Pending JPH01304682A (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | 自己温度制御発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01304682A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000109693A (ja) * | 1998-10-07 | 2000-04-18 | Nok Corp | Ｐｔｃ組成物および面状発熱体 |
-
1988
- 1988-06-01 JP JP63134996A patent/JPH01304682A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000109693A (ja) * | 1998-10-07 | 2000-04-18 | Nok Corp | Ｐｔｃ組成物および面状発熱体 |
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