JPH02140902A

JPH02140902A - 有機正特性抵抗体

Info

Publication number: JPH02140902A
Application number: JP63293503A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Kobayashi; 信夫小林; Hiroshi Sakai; 洋志坂井
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1988-11-22
Filing date: 1988-11-22
Publication date: 1990-05-30
Also published as: US5259991A

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、有機正特性抵抗体に関するものである。さら
に詳しくいえば、本発明は、結晶性合成樹脂と導電性粒
子の混合物を特定の架橋剤により架橋して成る有機正特
性抵抗体に関するものである。

この有機正特性抵抗体は繰り返しの使用により抵抗値が
変化することがなく、原料の混練による材料の比抵抗の
上昇がなく、しかも製造時に電力コストが低くてすむな
どの良好な諸性質を有し、過電流保護素子、ヒーターな
どとして有用である。

従来の技術マトリックスとしての結晶性合成樹脂に導電性粒子を分
散させた抵抗体は、正抵抗温度係数を有する。しかし、
このものには、使用中に該マトリックス樹脂が溶融した
り、あるいは該樹脂が高温で劣化するという問題がある
。このため、この正抵抗温度係数を該マトリックス樹脂
の融点以上の温度においても維持するために架橋処理が
行われていた。このような架橋方法としては、電子線架
橋法と有機過酸化物による化学的架橋法が一般的に行わ
れている（米国特許第３３５１８８２号明細書）。

しかしながら、電子線架橋法では繰り返しの使用により
抵抗値が変化する上に、高価な設備が必要であるという
欠点があるし、また、化学的架橋法では繰り返しの使用
により抵抗値が変化する上に、結晶性合成樹脂と導電性
粒子を混練する際に架橋が進行するため、材料の比抵抗
が上昇するのを免れない。

発明が解決しようとする課題本発明は、このような従来の欠点を克服し、繰り返しの
使用により抵抗値が変化することがなく、原料の混練に
よる材料の比抵抗の上昇がなく、シかも製造時に電力コ
ストが低くてすむなど安価な有機正特性抵抗体を提供す
ることを目的としてなされたものである。

課題を解決するための手段本発明者らは、前記の好ましい性質を有する有機正特性
抵抗体を開発するために種々研究を重ねた結果、導電性
無機充てん剤を含有する結晶性合成樹脂を特定の架橋剤
によって架橋して成る有機正特性抵抗体がその目的に適
合することを見出し、この知見に基づいて本発明を完成
するに至つＩ；。

すなわち、本発明は、導電性無機充てん剤を含有する結
晶性合成樹脂のシラン化合物系架橋剤による架橋化物か
ら成る有機正特性抵抗体を提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いる結晶性合成樹脂としては、例えば高密度
ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン６、ナイロン
６６等のナイロン、ポリアセタール、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリ７ツ化ビニリデン、ポリ四７
ツ化エチレン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエ
ステルなどが挙げられ、特に高密度ポリエチレンとポリ
フッ化ビニリデンが好ましい。

本発明に用いる導電性無機充てん剤としては、例えばカ
ーボンブラック、ｔｉｃ、　Ｂ、Ｃ％　Ｃｒ５Ｃ２、Ｚ
ｒＣ。

ＴｉＢ、、ＺｒＮ、　ＴｉＮ等の導電性非酸化物、アル
ミニウム、銅等の金属粉などが挙げられ、特にカーボン
ブラックが好ましく用いられる。このカーボンブラック
は、通常０．００３〜１．０μも好ましくはｏ、ｏｉ〜
Ｏ，ｌｐｍの平均粒径を有する。

本発明に用いるシラン化合物系架橋剤としては、アルコ
キシシラン、アルコキシアルコキシシランなどが挙げら
れ、このようなものとして例えば、ビニルトリメトキシ
シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β
・メトキシエトキシ）シランなどのビニルシラン、β−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシランなどのエポキシシラン、γ−アミノプロピルト
リエトキシシランなどのアミノシラン、γ−メルカプト
グロビルトリメトキシシランなどのメルカプトシランな
どのシランカップリング剤が挙げられ、特にビニルトリ
メトキシシラン、ビニルトリエトキシシランなどが好ま
しい。

本発明においては、先ず、結晶性合成樹脂と導電性無機
充てん剤とシラン化合物系架橋剤を混練したのち、シー
ト状などに成形する。

結晶性合成樹脂に対する導電性無機充てん剤の割合は、
１０〜７０重量％、好ましくは３０〜５０％の範囲であ
る。この割合がこれよりも少なすぎると導電性が不十分
となるし、またこれよりも多すぎると正抵抗温度係数が
低下する。

次に、結晶性合成樹脂に対するシラン化合物系架橋剤の
割合は、０．０１〜２０重量％、好ましくは１〜ｌＯ重
量％である。この割合がこれよりも少なすぎると架橋度
が不十分となり、強度が低下するし、またこれよりも多
すぎてもさほど効果が上がらないか、あるいは正抵抗温
度係数の低下が生じる。

次に、本発明においては、シート状成形物などを、触媒
を含有する水あるいは水性媒体に浸漬したのち、架橋反
応を行わせ、乾燥する。この触媒としては、例えばジブ
チルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート、
酢酸スズ、オクト酸スズ、ナフテン酸鉛、オクト酸亜鉛
などの金属カルボキシレート又はチタニウムエステルあ
るいはチタニウムキレートが挙げられ、特にジブチルス
ズジラウレートが好ましい。反応は通常２５〜１００１
１Ｑ１好ましくは６０〜８０℃で、１〜１００時間、好
ましくは２４〜４８時間行われる。また、加圧して反応
温度を１００℃以上にし、反応効率を高めることも可能
である。シラン架橋の架橋点はＳｔを中心に最大４本の
結合手を有するため、熱変形性が良好になるものと推測
される。

発明の効果本発明の有機正特性抵抗体は、熱安定性が良好で、繰り
返し使用しても抵抗の変化がきわめて小さく、例えば断
続負荷により抵抗値が２＠になるまでの負荷サイクル数
でみてみると、化学架橋法や電子線架橋法による従来品
がそれぞれ５００〜１０００．５００〜２０００である
のに対し、本発明品は１００００以上と耐抵抗変化性に
擾れ、混練により抵抗が上昇することがないので、過電
流保護素子、ヒーターなどとして有用である。さらに、
その製造に際しては、電力コストが低く、安価な設備で
すむ等の経済性に優れるという顕著な効果を奏する。

実施例次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１高密度ポリエチレンｌｏｈとカーボンブラック３０ｇ（
平均粒径０．０２５．ｃｚｍ）をニーダ−で混練し、さ
らにジクミルパーオキサイド０．５ｇを溶解したビニル
トリメトキシシラン５ｇを加えて混練しＩ；のち、混練
物をシート状に成形した。

このようにして得た成形物をｌＯ％ジブチルスズジラウ
レート水性懸濁液５００ｍｆ２に浸漬し、８０℃で２４
時間架橋反応（シラノール縮合反応）させに。

得られｔ；有機正特性抵抗体は、２５℃において１０Ω
−ｃｍの比抵抗値を示し、また、電極を形成したのち繰
り返し使用回数に対する抵抗変化率を測定した結果を表
に示した。

実施例２、比較例ビニルトリメトキシシラン量を２ｇとした以外は実施例
１と同様にして抵抗体を得た。このものの繰り返し使用
回数に対する抵抗変化率を測定した結果を添付図面に実
線Ａで示す。

次いで、比較のために、ビニルトリメトキシシランに代
えて、従来の架橋剤のジクミルパーオキシド（ＤＣＰ）
を高密度ポリエチレンに対し帆５％、１％及び３％の割
合で用いた以外は実施例１と同様にして抵抗体を得た。

これらのＤＣＰ　０．５％、１％及び３％を用いて得ら
れた抵抗体の繰り返し使用回数に対する抵抗変化率を測
定した結果を添付図面にそれぞれ波線Ｅ、Ｆ及びＧで示
した。この図のグラフから明らかなように、１０００回
以下の繰り返し使用で、比較例の従来品が抵抗変化率が
急増し劣化するのに対し、実施例の本発明品は安定して
おり、２０００〜５０００回において初めて劣化を伴う
という顕著な効果を示すことが分る。

【図面の簡単な説明】図面は実施例２の本発明の抵抗体及び比較例の抵抗体そ
れぞれの繰り返し使用回数に対する抵抗変化率を示すグ
ラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１　導電性無機充てん剤を含有する結晶性合成樹脂のシ
ラン化合物系架橋剤による架橋化物から成る有機正特性
抵抗体。２　シラン化合物系架橋剤がアルコキシシラン又はアル
コキシアルコキシシランである請求項１記載の有機正特
性抵抗体。