JPH04144090A - 正抵抗温度係数をもつ発熱体 - Google Patents

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 本発明は採暖器具及び一般の加熱装置として利用される
正抵抗温度係数をもつ発熱体に関する。

従来の技術 従来の紐状の正抵抗温度係数をもつ（以下ＰＴＣと称す
）発熱体は、一対の電極線間に設けたＰＴＣ抵抗体のＰ
ＴＣ特性により適宜な温度に自己制御されている。しか
し、特に大きな電力密度が要求される場合においては、
発熱体の温度分布を一様にするため、一対の電極線間方
向の温度分布を良好にすることが不可欠であり、その解
決策として、一対の電極線間の距離を互いに接近させて
構成する手段が講じられてきた。

第２図において、電極線７及びｉｔ電極線は互いに接近
して一定の間隔をもって設けられた平行線状の金属電極
板であり、これら電極線７．８を包囲するようＰＴＣ抵
抗体９を配することにより、高出力のＰＴＣ発熱体を現
出している。

発明が解決しよう°とする課題 一般にこうしたＰＴＣ発熱体は、長期的な使用によりヒ
ータ全体が高抵抗化して発熱温度が低下するいとう欠点
を有していた。特に高分子組成物が架橋物を細粉化した
導電性粉末を混合したタイプのＰＴＣ抵抗体は導電性粉
末とバインダーとしての高分子との間で海鳥構造を有し
ているため安全性と加工安定性に優れている反面、発熱
分布の均一性が得にくいため、上記のような傾向が顕著
にみられた。

本発明の目的は上記課題を改善するもので、安全で且つ
長期使用に耐えるＰＴＣ発熱体を提供しようとするもの
である。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、結晶性高分子組成物
中に導電性微粉末と低膨張性を有する酸化硅素微粉末を
分散させてなる導電性組成物を主成分とする長尺の紐状
の正抵抗温度係数をもつ抵抗体と、前記抵抗体に包囲さ
れ且つ一定の間隔をもって平行に対峙する一対の金属電
極線と、この金属電極線を外装する電気絶縁体とを備え
た正抵抗温度係数をもつ発熱体とし、また導電組成物と
して、電子線あるいは有機過酸化物等の架橋剤により架
橋した後、これを細粉化して粒子状導電性組成物とし、
これを結晶性高分子組成物に混合分散して形成された導
電性組成物を用いる正温度係数をもつ発熱体とした。

作用 上記構成において、粒子状導電性組成物中に、疎水性シ
リカ（平均２次粒子径１．５μｍ）の添加量が１００■
間欠通電時の抵抗値変化におよぼず影響について、検討
した結果を第３図に示す、第３図より明らかなように、
導電粒体中のシリカの添加量と抵抗値変化率との間には
、密接な関係が存在することがわかる。特に５〜３５重
置％の間で、抵抗値の変化が安定される。これは導電粉
体が、／リカにより補強され、さらに熱膨張が緩和され
るために、導電粒体内部の熱劣化が種度にくい止められ
る機構が形成されるので、発熱体の通電ムこよる高抵抗
化が改善でき、長寿命化が可能となる。

実施例 以下、本発明の一実施例として示したＰＴＣ発熱体を図
面に基づいて説明する。

第１図において、ＰＴＣ抵抗体ｌとこのＰＴＣ抵抗体１
の紐状長手方向に沿って対向して一定間隔で平行に設け
た金属電極線２（外径０．１ｍの銅線を１６本撚りした
もの）と金属電極線３（前記金属電極線２と同一構成）
とが設けられている。さらに前記全体を絶縁体４（ポリ
塩化ビニル等）で被覆してＰＴＣ発熱体としている。

なお、前記実施例では、ＰＴＣ抵抗体１は下記組成物か
ら成る。結晶性高分子組成物としてポリエチレンを用い
、導電性微粉末として、４０重量％のファーネスブラッ
クと１７重量％の平均２次粒子径１．５μｍの疎水性シ
リカを含む低密度ポリエチレン混練物１００重量部に架
橋剤としてジクミルパーオキサイドを４．５重量部配合
したものを１８０°Ｃで１時間熱処理を施すことにより
得た架橋物を冷凍粉砕によって平均粒子径約１１０μｍ
の粒子状導電性組成物を作成した。その後、この粒子状
導電性組成物を結晶性高分子組成物として低密度ポリエ
チレン中に導電性微粉末としてのカーボンブラックを組
成比２８重量％混線したものを用いた。なお、この正抵
抗温度係数をもつ抵抗体は４．１．　Ｘ　１０’Ω−１
の体積固有抵抗値を示した。さらにＡ　Ｃ１００■で通
電すると約６２°Ｃの飽和温度を示した。

上記の導電性粒子を用いた本発明の実施例と酸化硅素を
無添加の導電性粒子を用いたサンプルとの対比のため、
雰囲気温度１００℃、印加電圧２００■の連続通電耐久
試験を行った。抵抗値変化率が５０％に達する時間とし
て、後者は２０００時間であったが、前記の実施例では
、３０００時間経過するも未だ到達していないことから
通電耐久性が優れている。

尚、前記実施例ではヘースとしての結晶性高分子組成物
として低密度ポリエチレンを示したが、ポリアミド、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸やマレイン酸
等のグラフト重合体、ポリプロピレン等であってもよい
。

発明の効果 上記のように本発明の正抵抗温度係数をもつ発熱体によ
れば、通電時の導電パスの形成と発熱による熱膨張に起
因する導電粉体中のクランクが生じにくいために、抵抗
値の劣化が防止でき、極めて長寿命の発熱体が実現でき
る。また、抵抗値変化率が従来例と比較して大きく向上
され、極めて高信軒度のある安全な自己温度制御作用を
有する発熱体を実現することができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すＰＴＣ発熱体の断面図
、第２図は従来のＰＴＣ発熱体の断面図、第３図は導電
粉末中の酸化硅素含有量がＡＣ１００■の間欠通電時の
抵抗値変化率におよぼす影響について示した特性図であ
る。 ｌ・・・・・ＰＴＣ抵抗体、２，３・・・・・金属電極
板、４・・・・・・絶縁体。 代理人の氏名　弁理士　小鍜冶　明　はが２名／ ／’７！Ｊ＆坑イ躊に ！ 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 結晶性高分子組成物中に導電性微粉末と少なくとも酸化
   硅素を５〜３５重量％とを分散させて電子線あるいは有
   機過酸化物等の架橋剤により架橋した後、これを細粉化
   して粒子状導電性組成物とし、これを結晶性高分子組成
   物に混合分散して形成された導電性組成物を主成分とす
   る長尺の紐状の正抵抗温度係数をもつ抵抗体と、前記抵
   抗体に包囲され且つ一定の間隔をもって平行に対峙する
   一対の金属電極線と、この金属電極線を外装する電気絶
   縁体とを備えた正抵抗温度係数をもつ発熱体。