JPH01304683A - 自己温度制御発熱体組成物 - Google Patents
自己温度制御発熱体組成物Info
- Publication number
- JPH01304683A JPH01304683A JP63134997A JP13499788A JPH01304683A JP H01304683 A JPH01304683 A JP H01304683A JP 63134997 A JP63134997 A JP 63134997A JP 13499788 A JP13499788 A JP 13499788A JP H01304683 A JPH01304683 A JP H01304683A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystalline resin
- temperature
- heating element
- self
- elastomer
- Prior art date
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- Granted
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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、眠気カーペット等の暖房器具に用いられる自
己温度制御発熱体組成物に関する。
己温度制御発熱体組成物に関する。
従来の技術
従来のこの種の自己温度制御発熱体組成物は、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
性粒子とを混練・成型したのち放射線架橋をして形成さ
れていた。
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
性粒子とを混練・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発熱体組
成物では、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、つぃ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。
成物では、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、つぃ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、混線直後には、導電性粒子が結晶性
樹脂中に均一に分散されて、そのことにより生じた導電
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
。
樹脂中に均一に分散されて、そのことにより生じた導電
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組成物の
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）の低下を起こす。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。
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組成物の
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）の低下を起こす。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、実用化されている発
熱体組成物は、結晶性樹脂と導電性粒子とを混練したの
ち、放射線架橋を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特
性、特に粘性低下を防止する。）、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。
熱体組成物は、結晶性樹脂と導電性粒子とを混練したの
ち、放射線架橋を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特
性、特に粘性低下を防止する。）、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組成物は、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。
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。
本発明は、上記課題を解消し、低コストで、かつ可撓性
に富む自己温度制御発熱体組成物を提供するものである
。
に富む自己温度制御発熱体組成物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
組成物は、結晶性樹脂と、少なくとも前記結晶性樹脂よ
りも高耐熱性を有し、かつ、前記結晶性樹脂に対して相
溶性を有するエラストマーと、導電性粒子とを混練して
なるものである。
組成物は、結晶性樹脂と、少なくとも前記結晶性樹脂よ
りも高耐熱性を有し、かつ、前記結晶性樹脂に対して相
溶性を有するエラストマーと、導電性粒子とを混練して
なるものである。
作 用
本発明による自己温度制御発熱体組成物は、結晶性樹脂
と、これと相溶するエラストマーとをブレンドすること
により、３次元的な分子構造（分子ネットワーク）を有
するエラストマー中に結晶性樹脂が捕捉された、所謂、
相互貫入型樹脂組成物となっており、このエラストマー
の分子ネットワークにより、結晶性樹脂が融点近傍、又
は、その温度以上で急激な粘性低下をおこすのを防止し
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、そこに添加された導電性粒子の凝集を阻止
する。またエラストマー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。
と、これと相溶するエラストマーとをブレンドすること
により、３次元的な分子構造（分子ネットワーク）を有
するエラストマー中に結晶性樹脂が捕捉された、所謂、
相互貫入型樹脂組成物となっており、このエラストマー
の分子ネットワークにより、結晶性樹脂が融点近傍、又
は、その温度以上で急激な粘性低下をおこすのを防止し
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、そこに添加された導電性粒子の凝集を阻止
する。またエラストマー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組成物の一実施例に
付いて説明する。
付いて説明する。
結晶性樹脂として、例えばスミカセンＥ−１０４（住人
化学■製、低密度ポリエチレン、融点１１０℃）と、結
晶性樹脂と相溶するエラストマーとして、たとえば、ク
レイトンＧ１６５０（シェル化学■製、スチレン系熱可
塑性エラストマー）とを等重量秤取り１７０℃に設定し
た熱ロールで５回予備混練し、更に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回混練して自己温
度制御発熱体組成物を得た。なお、上記発熱体組成物の
特性評価は、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時間加圧成型して得た測定用発熱体
により行った。
化学■製、低密度ポリエチレン、融点１１０℃）と、結
晶性樹脂と相溶するエラストマーとして、たとえば、ク
レイトンＧ１６５０（シェル化学■製、スチレン系熱可
塑性エラストマー）とを等重量秤取り１７０℃に設定し
た熱ロールで５回予備混練し、更に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回混練して自己温
度制御発熱体組成物を得た。なお、上記発熱体組成物の
特性評価は、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時間加圧成型して得た測定用発熱体
により行った。
上記構成において、発熱体組成物内では、エラストマー
の３次元的な分子ネットワーク内に、これと一部相溶し
て結晶性樹脂が入り込む。このため、結晶性樹脂単独で
は融点近傍、およびその温度以上では急激に軟化（融解
）するのに対して、前記相溶体組成物では高耐熱性のエ
ラストマーの分子鎖により、結晶性樹脂が保持されるた
め、前記温度域においても高粘性を維持することができ
る。よって、そこに添加された導電性粒子は前記相溶体
の分子鎖に捕捉された状態（均−分散系）になっている
と考えられる。
の３次元的な分子ネットワーク内に、これと一部相溶し
て結晶性樹脂が入り込む。このため、結晶性樹脂単独で
は融点近傍、およびその温度以上では急激に軟化（融解
）するのに対して、前記相溶体組成物では高耐熱性のエ
ラストマーの分子鎖により、結晶性樹脂が保持されるた
め、前記温度域においても高粘性を維持することができ
る。よって、そこに添加された導電性粒子は前記相溶体
の分子鎖に捕捉された状態（均−分散系）になっている
と考えられる。
このため、電極間に通フ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できる
とともに、エラストマー添加によりゴム弾性を付与する
作用を有し、放射線架橋のごときコストアップにつなが
る大型設備を用いることなく汎用設備で安価に、かつ、
可撓性に富む自己温度制御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できる
とともに、エラストマー添加によりゴム弾性を付与する
作用を有し、放射線架橋のごときコストアップにつなが
る大型設備を用いることなく汎用設備で安価に、かつ、
可撓性に富む自己温度制御発熱体組成物を提供できると
いう効果を有する。
また、上記実施例のように、エラストマーとして熱可塑
性エラストマーをもちいると煩雑な架橋工程が不要で、
かつ汎用樹脂成型機を用いることができるという利点を
有する。
性エラストマーをもちいると煩雑な架橋工程が不要で、
かつ汎用樹脂成型機を用いることができるという利点を
有する。
上記発熱体組成物は、１００℃雰囲気中ＡＣ１００ｖ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。
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。
なお、上記実施例においては、結晶性樹脂、エラストマ
ーとして低密度ポリエチレン、スチレン系熱可塑性エラ
ストマーをもちいたが、これに限定するものでなく、お
互いに相溶する組合せ（溶解度パラメータの差が３以内
）であれば良い。例えば、低密度ポリエチレンと相溶す
るエラストマーとしては、架橋ＥＰＲ，塩素化ポリエチ
レンゴム等がある。
ーとして低密度ポリエチレン、スチレン系熱可塑性エラ
ストマーをもちいたが、これに限定するものでなく、お
互いに相溶する組合せ（溶解度パラメータの差が３以内
）であれば良い。例えば、低密度ポリエチレンと相溶す
るエラストマーとしては、架橋ＥＰＲ，塩素化ポリエチ
レンゴム等がある。
発明の効果
以上のように本発明の自己温度制御発熱体組成物によれ
ば、放射線架橋を必要とせず、低コストで、かつ、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。
ば、放射線架橋を必要とせず、低コストで、かつ、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、少なくとも前記結晶性樹脂よりも高耐熱
性を有し、かつ前記結晶性樹脂に対して相溶性を有する
エラストマーと、導電性粒子とからなる自己温度制御発
熱体組成物。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134997A JP2543135B2 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | 自己温度制御発熱体組成物 |
| DE68920479T DE68920479T2 (de) | 1988-06-01 | 1989-05-31 | Heizmasse zur Selbstregelung der Temperatur. |
| KR1019890007454A KR920003015B1 (ko) | 1988-06-01 | 1989-05-31 | 자체온도 제어발열체 조성물 |
| CA000601268A CA1337012C (en) | 1988-06-01 | 1989-05-31 | Temperature self-controlling heating composition |
| EP89109788A EP0344734B1 (en) | 1988-06-01 | 1989-05-31 | Temperature self-controlling heating composition |
| US07/360,146 US5196145A (en) | 1988-06-01 | 1989-06-01 | Temperature self-controlling heating composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134997A JP2543135B2 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | 自己温度制御発熱体組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01304683A true JPH01304683A (ja) | 1989-12-08 |
| JP2543135B2 JP2543135B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=15141526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63134997A Expired - Lifetime JP2543135B2 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | 自己温度制御発熱体組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2543135B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5780820A (en) * | 1995-03-08 | 1998-07-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Film-like heater made of high crystalline graphite film |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62164763A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 正抵抗温度係数発熱体樹脂組成物の製造方法 |
-
1988
- 1988-06-01 JP JP63134997A patent/JP2543135B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62164763A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 正抵抗温度係数発熱体樹脂組成物の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5780820A (en) * | 1995-03-08 | 1998-07-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Film-like heater made of high crystalline graphite film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2543135B2 (ja) | 1996-10-16 |
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