JPH0272580A - 自己温度調節低温度発熱体 - Google Patents
自己温度調節低温度発熱体Info
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- JPH0272580A JPH0272580A JP22518388A JP22518388A JPH0272580A JP H0272580 A JPH0272580 A JP H0272580A JP 22518388 A JP22518388 A JP 22518388A JP 22518388 A JP22518388 A JP 22518388A JP H0272580 A JPH0272580 A JP H0272580A
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- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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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、比較的低温（１０〜５０℃付近）でスイッチ
ング特性（すなわち、感熱電気抵抗特性）を示し。
ング特性（すなわち、感熱電気抵抗特性）を示し。
面状発熱体として使用することのできる弾性シート状の
自己温度調節低温度発熱体に関するものである。
自己温度調節低温度発熱体に関するものである。
〈従来の技術〉
カーボングラファイト（以下ＣＧと略記）とポリエチレ
ングリコール（以下ＰＥＧと略記）の混合系は、通電に
より温度上昇し、ある温度以上になると電気抵抗値が急
増し、逆に外部から冷却して発熱体の温度を下げると、
Ｗ１気抵抗値が減少して電流が増加することにより１組
成物が一定温度に保たれる発熱体となる。すなわち、こ
のような電気抵抗体をＰＴＣＲ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔ
ａｍｐｏｒａｔ、ｕｒｏ Ｃｏｏｆｆｉｃｉｏｎｔ Ｒ
ｅ５ｉｓｔｏｒ ）と称されるが、このＣＧ −Ｐ Ｉ
！： Ｇ混合系組成物について本発明者は既に特開昭５
９−１１０１０１号、特開昭６０−１４０６９２号、特
開昭６２−６５４０１号等で提案している。
ングリコール（以下ＰＥＧと略記）の混合系は、通電に
より温度上昇し、ある温度以上になると電気抵抗値が急
増し、逆に外部から冷却して発熱体の温度を下げると、
Ｗ１気抵抗値が減少して電流が増加することにより１組
成物が一定温度に保たれる発熱体となる。すなわち、こ
のような電気抵抗体をＰＴＣＲ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔ
ａｍｐｏｒａｔ、ｕｒｏ Ｃｏｏｆｆｉｃｉｏｎｔ Ｒ
ｅ５ｉｓｔｏｒ ）と称されるが、このＣＧ −Ｐ Ｉ
！： Ｇ混合系組成物について本発明者は既に特開昭５
９−１１０１０１号、特開昭６０−１４０６９２号、特
開昭６２−６５４０１号等で提案している。
〈発明が解決しようとするＳ題〉
従来、検討してきた感熱電気抵抗特性を有するこれら組
成物（以下単に感熱電気抵抗組成物と称す）は、室温以
上の高温での感熱電気抵抗組成物れ、実用化もなされて
いる。また、低温で感熱電気抵抗特性を示すものについ
ても、前記特開昭６２−６５４０１号中に記載のように
１分子量６００のＰＥＧにＣＧを２８重量％添加したも
のが定常発熱温度６℃となり９分子量６００と分子量１
０００のＰＥＧを７＝３で混合したものにＣＧを同様に
添加したものが定常発熱温度１２℃となり、分子量６０
０と分子量１０００のＰＥＧを３ニアで混合したものに
同様にＣＧを添加したものが定常発熱温度１６℃となる
ことを明らかにしている。
成物（以下単に感熱電気抵抗組成物と称す）は、室温以
上の高温での感熱電気抵抗組成物れ、実用化もなされて
いる。また、低温で感熱電気抵抗特性を示すものについ
ても、前記特開昭６２−６５４０１号中に記載のように
１分子量６００のＰＥＧにＣＧを２８重量％添加したも
のが定常発熱温度６℃となり９分子量６００と分子量１
０００のＰＥＧを７＝３で混合したものにＣＧを同様に
添加したものが定常発熱温度１２℃となり、分子量６０
０と分子量１０００のＰＥＧを３ニアで混合したものに
同様にＣＧを添加したものが定常発熱温度１６℃となる
ことを明らかにしている。
しかしながら、これら従来の感熱電気抵抗組成物はいず
れも常温で液状あるいはペース１〜状であって、常に何
んらかの容器、被覆材、担持材等を必要とし、自ら所定
の形状を保つ性質（保形性）を持たないものであった。
れも常温で液状あるいはペース１〜状であって、常に何
んらかの容器、被覆材、担持材等を必要とし、自ら所定
の形状を保つ性質（保形性）を持たないものであった。
そこで１例えばシート状のヒーター等を作製しようとす
ると、フィルム間に挟むとか、不織布等の担持材へこれ
ら感熱電気抵抗組成物を含浸状態とし、更にその両面を
フィルムで被覆すること等によりシート状を保持させて
いた。もちろん、このとき両端部へ電極を埋設する。こ
のように保形性を持たなかったことにより、取扱が不便
な面を有していた。
ると、フィルム間に挟むとか、不織布等の担持材へこれ
ら感熱電気抵抗組成物を含浸状態とし、更にその両面を
フィルムで被覆すること等によりシート状を保持させて
いた。もちろん、このとき両端部へ電極を埋設する。こ
のように保形性を持たなかったことにより、取扱が不便
な面を有していた。
更に、前記例示した低温で感熱電気抵抗特性を発揮する
感熱電気抵抗組成物は、定常発熱温度附近における特性
は良好であっても、それより高温側における特性が不安
定で、定常発熱温度以上での抵抗値が低下する例もみら
れた。
感熱電気抵抗組成物は、定常発熱温度附近における特性
は良好であっても、それより高温側における特性が不安
定で、定常発熱温度以上での抵抗値が低下する例もみら
れた。
そこで、自らシート状を保ち、しかも、低温で良好な感
熱電気抵抗特性を発揮する自己温度調節低温度発熱体の
開発が課題となっていたのである。
熱電気抵抗特性を発揮する自己温度調節低温度発熱体の
開発が課題となっていたのである。
く課題を解決するための手段〉
このような課題を検討した結果１分子量１０万以上の超
高分子量ＰＥＧと分子量２０００以下の低分子量ＰＥＧ
との混合物に炭素微粉末（ＣＧ）を溶融下に混合して得
られた自己温度調節低温度発熱体が前記課題を解決する
ことを見出したのである。
高分子量ＰＥＧと分子量２０００以下の低分子量ＰＥＧ
との混合物に炭素微粉末（ＣＧ）を溶融下に混合して得
られた自己温度調節低温度発熱体が前記課題を解決する
ことを見出したのである。
ここで、超高分子量ＰＥＧと混合されるＰ Ｅ Ｇが分
子量２０００以上の場合であると、定常発熱温度が５０
℃以上と高温になってしまい′、低温発熱体が得られず
１本発明の目的を達成することができない。
子量２０００以上の場合であると、定常発熱温度が５０
℃以上と高温になってしまい′、低温発熱体が得られず
１本発明の目的を達成することができない。
く作用〉
このような自己温度調節低温度発熱体は、はぼ１５℃捏
度と低温側で定常発熱温度を持ち、分子量１０万以上の
超高分子量ＰＥＧと分子Ｊｉ２−０００以下の低分子量
ＰＥＧとの組成比を変化させても、抵抗値に大小が生じ
るものの、はぼ１５℃程度から５０℃程度まで安定な温
度−抵抗特性を示す、抵抗値の増加は超高分子量ＰＥＧ
の組成比の増加に比例する。殊に、低分子量ＰＥＧが分
子量６００程度で、超高分子量ＰＥＧに分子量１００万
程度の混合物へＣＧを２５重景％程度加えたものを用い
ると１弾性を有する固体の性質と、１５℃附近の低温に
おける感熱電気抵抗特性、及び、５０℃程度までほぼ一
定の高い抵抗値を持つシート状の自己温度ｒｉｍ低温度
発熱体として最適である。
度と低温側で定常発熱温度を持ち、分子量１０万以上の
超高分子量ＰＥＧと分子Ｊｉ２−０００以下の低分子量
ＰＥＧとの組成比を変化させても、抵抗値に大小が生じ
るものの、はぼ１５℃程度から５０℃程度まで安定な温
度−抵抗特性を示す、抵抗値の増加は超高分子量ＰＥＧ
の組成比の増加に比例する。殊に、低分子量ＰＥＧが分
子量６００程度で、超高分子量ＰＥＧに分子量１００万
程度の混合物へＣＧを２５重景％程度加えたものを用い
ると１弾性を有する固体の性質と、１５℃附近の低温に
おける感熱電気抵抗特性、及び、５０℃程度までほぼ一
定の高い抵抗値を持つシート状の自己温度ｒｉｍ低温度
発熱体として最適である。
〈実施例１〉
以下実施例によって本発明の詳細な説明する。
ＣＧ（凸材黒鉛−製、９０−１００Ｍ、平均３００メツ
シユ、１３μ）を２５ｖｔ％、 Ｐ Ｅ Ｇ ＃６００
（第一工業製薬＠製、平均ＭＶ６００）を６０ｖシ％、
ＰｏＬｙｏｘ（Ｎ−１２Ｋ）（ユニオンカーバイド社
製、平均ＭＶ１００万）を１５ｖｔ％混合した後加熱し
て感Ｓ電気抵抗組成物を作成し。
シユ、１３μ）を２５ｖｔ％、 Ｐ Ｅ Ｇ ＃６００
（第一工業製薬＠製、平均ＭＶ６００）を６０ｖシ％、
ＰｏＬｙｏｘ（Ｎ−１２Ｋ）（ユニオンカーバイド社
製、平均ＭＶ１００万）を１５ｖｔ％混合した後加熱し
て感Ｓ電気抵抗組成物を作成し。
これを２０ｍφで厚さ２■のディスク形に成形した。
その円形の表裏両面にＡｇ−ペイント＠：塗布してそれ
ぞれを電極とした。
ぞれを電極とした。
このようにして得られたディスク片を０℃に設定した恒
温槽の中へ入れ、温度を変えながら両極間の抵抗値を測
定した。その結果を第１図に示した。
温槽の中へ入れ、温度を変えながら両極間の抵抗値を測
定した。その結果を第１図に示した。
この図から明らかなように、１０℃附近から急に増加し
始めた抵抗値は１８℃附近迄増加を続け、１８℃附近で
ほぼ最大値となって横ばいの状態となる。
始めた抵抗値は１８℃附近迄増加を続け、１８℃附近で
ほぼ最大値となって横ばいの状態となる。
この状態はほぼ５０℃附近まで続くのである。これを下
げていくと、再び１０℃以下では抵抗値が小さくなり、
良導体に戻るのである。
げていくと、再び１０℃以下では抵抗値が小さくなり、
良導体に戻るのである。
本実施例で得られたものは、これらの結果から明らかな
ように、１０℃付近で良好なスイッチング特性（すなわ
ち、感熱電気抵抗特性）を示す自己温度調節低温度発熱
体となった。そして、常温でディスク状゛を安定に保持
し得るものであった。
ように、１０℃付近で良好なスイッチング特性（すなわ
ち、感熱電気抵抗特性）を示す自己温度調節低温度発熱
体となった。そして、常温でディスク状゛を安定に保持
し得るものであった。
第１図中には同時に点線で、Ｐ ＥＧ ＃６００＋ １
１１０００（７： ３）の場合を示した。定常発熱温度
が１２℃付近ではあるが、抵抗値の極大を示す温度範囲
が狭いし、保形性も有し得ないものである。
１１０００（７： ３）の場合を示した。定常発熱温度
が１２℃付近ではあるが、抵抗値の極大を示す温度範囲
が狭いし、保形性も有し得ないものである。
〈実施例２〉
上記感熱電気抵抗組成物（１）＠：幅８０■、長さ３０
０１、厚さＯ，：１６Ｗ！＋に成形し、第２図に示した
ように、その両独部へ鋸歯状の電極（２） （２）を設
けると共に表裏両面をポリエチレンテレフタレート製フ
ィルム（１１０μ）（３） （３）でサンドインチ状に
被覆してフレキシブル面状発熱体とした。
０１、厚さＯ，：１６Ｗ！＋に成形し、第２図に示した
ように、その両独部へ鋸歯状の電極（２） （２）を設
けると共に表裏両面をポリエチレンテレフタレート製フ
ィルム（１１０μ）（３） （３）でサンドインチ状に
被覆してフレキシブル面状発熱体とした。
これを厚さ１０ｍのウレタンホーノー断熱材で上下を挟
んだ状態とし、０℃に設定した恒温槽中に入れ、電極（
２） （２）間にＡＣ２ＱＯＶを通電した。そして時間
経過に伴う温度変化を測定して、第３図に示した。
んだ状態とし、０℃に設定した恒温槽中に入れ、電極（
２） （２）間にＡＣ２ＱＯＶを通電した。そして時間
経過に伴う温度変化を測定して、第３図に示した。
この結果から明らかなように、３０分後には１０００℃
を示し、以後、この温度がそのまま維持されており、良
好なスイッチング特性を有していることが立証された。
を示し、以後、この温度がそのまま維持されており、良
好なスイッチング特性を有していることが立証された。
〈発明の効果〉
本発明の自己温度調節低温度発熱体はそれ自身が′３に
温においてフレキシブルかつ弾性を有した固体であるか
ら面状等の発熱体を形成することができ、製造も容易で
あるし、取扱も便利である。そして、定常発熱温度が１
０℃程度から５０℃程度迄の広い範囲に亘って安定に維
持される特徴があり、凍結防止、Ｆ＃！雪、その他社温
度発熱体として有用なものとなっている。
温においてフレキシブルかつ弾性を有した固体であるか
ら面状等の発熱体を形成することができ、製造も容易で
あるし、取扱も便利である。そして、定常発熱温度が１
０℃程度から５０℃程度迄の広い範囲に亘って安定に維
持される特徴があり、凍結防止、Ｆ＃！雪、その他社温
度発熱体として有用なものとなっている。
第１図は本発明の自己温度調節低温度発熱体の温度−電
気抵抗特性を示すグラフである。第２図は本発明の自己
温度調節低温度発熱体を用いて形成された面状発熱体の
要部破断斜視図である。第３図は本発明の自己温度調節
低温度発熱体の通電状態における温度特性を示すグラフ
である。 （１）感熱電気抵抗組成物 （２）電極（３）ポリエチ
レンテレフタレーｔ−ａフィルム以上
気抵抗特性を示すグラフである。第２図は本発明の自己
温度調節低温度発熱体を用いて形成された面状発熱体の
要部破断斜視図である。第３図は本発明の自己温度調節
低温度発熱体の通電状態における温度特性を示すグラフ
である。 （１）感熱電気抵抗組成物 （２）電極（３）ポリエチ
レンテレフタレーｔ−ａフィルム以上
Claims (1)
- １分子量１０万以上の超高分子量ＰＥＧと分子量２０
００以下の低分子量ＰＥＧとの混合物に炭素微粉末（Ｃ
Ｇ）を溶融下混合した弾性固体の自己温度調節低温度発
熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63225183A JP2719936B2 (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 自己温度調節低温度発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63225183A JP2719936B2 (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 自己温度調節低温度発熱体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0272580A true JPH0272580A (ja) | 1990-03-12 |
| JP2719936B2 JP2719936B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=16825263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63225183A Expired - Fee Related JP2719936B2 (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 自己温度調節低温度発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2719936B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5982271A (en) * | 1996-11-28 | 1999-11-09 | Tdk Corporation | Organic positive temperature coefficient thermistor |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5133613A (ja) * | 1974-09-17 | 1976-03-22 | Kawai Musical Instr Mfg Co | |
| JPS5818068A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-02 | 三洋電機株式会社 | ヒ−トポンプ式空気調和装置 |
| JPS635062A (ja) * | 1986-06-19 | 1988-01-11 | イ−・ア−ル・スクイブ・アンド・サンズ・インコ−ポレイテッド | ｐ−アミノフェノ−ル類、その誘導体および用途 |
-
1988
- 1988-09-07 JP JP63225183A patent/JP2719936B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5133613A (ja) * | 1974-09-17 | 1976-03-22 | Kawai Musical Instr Mfg Co | |
| JPS5818068A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-02 | 三洋電機株式会社 | ヒ−トポンプ式空気調和装置 |
| JPS635062A (ja) * | 1986-06-19 | 1988-01-11 | イ−・ア−ル・スクイブ・アンド・サンズ・インコ−ポレイテッド | ｐ−アミノフェノ−ル類、その誘導体および用途 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5982271A (en) * | 1996-11-28 | 1999-11-09 | Tdk Corporation | Organic positive temperature coefficient thermistor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2719936B2 (ja) | 1998-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |