JPH0547454A - Ｐｔｃ発熱体 - Google Patents
Ｐｔｃ発熱体Info
- Publication number
- JPH0547454A JPH0547454A JP22520191A JP22520191A JPH0547454A JP H0547454 A JPH0547454 A JP H0547454A JP 22520191 A JP22520191 A JP 22520191A JP 22520191 A JP22520191 A JP 22520191A JP H0547454 A JPH0547454 A JP H0547454A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating element
- ptc heating
- double bond
- monomer containing
- ethylenic double
- Prior art date
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- Pending
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- Resistance Heating (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、高温（例えば２００℃以上）でも
安定したＰＴＣ特性を示すＰＴＣ発熱体を提供すること
を目的とする。 【構成】 本発明は、結晶性ポリマ中に導電性付与材と
少なくとも１個のエチレン性２重結合を含むモノマを混
合してなる導電性組成物１に、互いに近接して２以上の
電極２，２を埋設し、架橋したＰＴＣ発熱体であって、
少なくとも１個のエチレン性２重結合を含むモノマによ
り、２００℃などの高温下での使用にあっても、抵抗値
の変化が少なく、安定したＰＴＣ特性が得られる。
安定したＰＴＣ特性を示すＰＴＣ発熱体を提供すること
を目的とする。 【構成】 本発明は、結晶性ポリマ中に導電性付与材と
少なくとも１個のエチレン性２重結合を含むモノマを混
合してなる導電性組成物１に、互いに近接して２以上の
電極２，２を埋設し、架橋したＰＴＣ発熱体であって、
少なくとも１個のエチレン性２重結合を含むモノマによ
り、２００℃などの高温下での使用にあっても、抵抗値
の変化が少なく、安定したＰＴＣ特性が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温（例えば２００℃
以上）でも安定したＰＴＣ特性を示すＰＴＣ発熱体に関
するものである。
以上）でも安定したＰＴＣ特性を示すＰＴＣ発熱体に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ
ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）特性
を有す、優れた組成物として、結晶性ポリマであるエチ
レン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）中
にカーボンブラックなどの導電性付与材を混合した組成
物が提案されている。つまり、この組成物を用いて自己
温度制御ヒータやその他の発熱装置などの発熱体を製造
した場合、その融点の近傍およびそれ以上の温度におい
ても、優れた熱的、化学的および機械的特性を示すから
である。したがって、このＥＴＦＥをベース樹脂とする
ＰＴＣ発熱体は、例えば２００℃以上の温度で使用され
るパイプ洗浄装置などに付設して用いられている。
ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）特性
を有す、優れた組成物として、結晶性ポリマであるエチ
レン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）中
にカーボンブラックなどの導電性付与材を混合した組成
物が提案されている。つまり、この組成物を用いて自己
温度制御ヒータやその他の発熱装置などの発熱体を製造
した場合、その融点の近傍およびそれ以上の温度におい
ても、優れた熱的、化学的および機械的特性を示すから
である。したがって、このＥＴＦＥをベース樹脂とする
ＰＴＣ発熱体は、例えば２００℃以上の温度で使用され
るパイプ洗浄装置などに付設して用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者等において、上記高温下でのＥＴＦＥをベース樹脂と
するＰＴＣ発熱体の使用状態を詳細に観察したところ、
このＰＴＣ発熱体では、高温下で通電していると、次第
に当該発熱体の抵抗値が低下して、出力が逆に増加する
という問題があることが判った。
者等において、上記高温下でのＥＴＦＥをベース樹脂と
するＰＴＣ発熱体の使用状態を詳細に観察したところ、
このＰＴＣ発熱体では、高温下で通電していると、次第
に当該発熱体の抵抗値が低下して、出力が逆に増加する
という問題があることが判った。
【０００４】そこで、本発明者等が、ＥＴＦＥ、および
これと関連するポリマについて種々の検討を加えたとこ
ろ、架橋前に、これらの組成物中に、少なくとも１個の
エチレン性２重結合を含むモノマを混合し、その後架橋
した場合、２００℃以上の高温中に通電していても、抵
抗の低下が見られず、安定したＰＴＣ特性が得られるこ
とを見出した。
これと関連するポリマについて種々の検討を加えたとこ
ろ、架橋前に、これらの組成物中に、少なくとも１個の
エチレン性２重結合を含むモノマを混合し、その後架橋
した場合、２００℃以上の高温中に通電していても、抵
抗の低下が見られず、安定したＰＴＣ特性が得られるこ
とを見出した。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用】本発明
は、このような事実によりなされたもので、本発明の特
徴とする点は、結晶性ポリマ中に導電性付与材と少なく
とも１個のエチレン性２重結合を含むモノマを混合して
なる導電性組成物に、互いに近接して２以上の電極を埋
設し、架橋したＰＴＣ発熱体にある。
は、このような事実によりなされたもので、本発明の特
徴とする点は、結晶性ポリマ中に導電性付与材と少なく
とも１個のエチレン性２重結合を含むモノマを混合して
なる導電性組成物に、互いに近接して２以上の電極を埋
設し、架橋したＰＴＣ発熱体にある。
【０００６】そして、本発明でいう少なくとも１個のエ
チレン性２重結合を含むモノマとしては、以下のものが
挙げられる。ポリカルボン酸およびシアヌール酸のよう
な他の酸成分のアリルエステル、例えばトリアリルシア
ヌレートおよびイソシアヌレート、マレエートおよびイ
タコネートならびにテトラアリルピロメリテートなど。
ビスおよびトリマレイミド、例えばＮ・Ｎ′−エチレン
−およびＮ・Ｎ′−ｍ−フェニレン−ビス−マレイミド
など。多価アルコールのアクリル酸もしくはメタクリル
酸エステル、例えばジペンタエリスリトールヘキサメタ
クリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１
・３−ブチレングリコールジメタクリレートおよびペン
タ−エリスリトールテトラメタクリレートなど。多塩基
酸のビニルエステル、例えばトリビニルシアヌレートお
よびシトレートなど。多価アルコールのアリルもしくは
ビニルエーテル、例えばペンタエリスリトールのテトラ
ーアリルおよびテトラービニルエーテルなど。ビスアク
リルアミド、例えばＮ・Ｎ′−メチレン−およびＮ・
Ｎ′−ｐ−フェニレン−ビス−アクリアミドなど。ま
た、単一のエチレン結合を含むモノマ、例えばビニルス
テアレート、ジブチルマレエートおよびスチレンなども
同様に使用できる。
チレン性２重結合を含むモノマとしては、以下のものが
挙げられる。ポリカルボン酸およびシアヌール酸のよう
な他の酸成分のアリルエステル、例えばトリアリルシア
ヌレートおよびイソシアヌレート、マレエートおよびイ
タコネートならびにテトラアリルピロメリテートなど。
ビスおよびトリマレイミド、例えばＮ・Ｎ′−エチレン
−およびＮ・Ｎ′−ｍ−フェニレン−ビス−マレイミド
など。多価アルコールのアクリル酸もしくはメタクリル
酸エステル、例えばジペンタエリスリトールヘキサメタ
クリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１
・３−ブチレングリコールジメタクリレートおよびペン
タ−エリスリトールテトラメタクリレートなど。多塩基
酸のビニルエステル、例えばトリビニルシアヌレートお
よびシトレートなど。多価アルコールのアリルもしくは
ビニルエーテル、例えばペンタエリスリトールのテトラ
ーアリルおよびテトラービニルエーテルなど。ビスアク
リルアミド、例えばＮ・Ｎ′−メチレン−およびＮ・
Ｎ′−ｐ−フェニレン−ビス−アクリアミドなど。ま
た、単一のエチレン結合を含むモノマ、例えばビニルス
テアレート、ジブチルマレエートおよびスチレンなども
同様に使用できる。
【０００７】このようなモノマの混合により、ＰＴＣ発
熱体の高温下における抵抗の低下が効果的に防止され
る。このモノマの添加量と抵抗の減少は、特定のモノマ
成分に依存するわけであるが、一般的に、モノマの添加
量は、組成物の１〜１０重量％が好ましい。特に３〜５
重量％が最適であある。また、特に好ましいモノマとし
ては、トリアリルシアヌレートが挙げられる。
熱体の高温下における抵抗の低下が効果的に防止され
る。このモノマの添加量と抵抗の減少は、特定のモノマ
成分に依存するわけであるが、一般的に、モノマの添加
量は、組成物の１〜１０重量％が好ましい。特に３〜５
重量％が最適であある。また、特に好ましいモノマとし
ては、トリアリルシアヌレートが挙げられる。
【０００８】このように少なくとも１個のエチレン性２
重結合を含むモノマと、導電性付与材とを結晶性ポリマ
中に混合し、架橋させたＰＴＣ発熱体の一例を示すと、
図１の如くである。このＰＴＣ発熱体は、帯状のヒータ
の場合で、図中、１は上記導電性組成物、２，２はこの
組成物１中に埋設された一対の電極、３は組成物１上に
被覆した絶縁層である。このヒータの製造にあたって
は、組成物１を電極２，２上に押し出し成形し、その
後、または同時押出などにより、絶縁層３を被覆する。
この組成物１の押出時には、組成物温度と導体温度とを
同一ないしは近接させて行うとよい。また、この組成物
１の架橋方法は、特に限定されないが、好ましくは高エ
ネルギー電子線照射法やガンマー線照射法がよい。この
際の照射線量は、一般に１〜１０Ｍｒａｄの範囲がよ
く、例えばベース樹脂がＥＴＦＥである組成物の場合に
は、３Ｍｒａｄ程度が好ましい。
重結合を含むモノマと、導電性付与材とを結晶性ポリマ
中に混合し、架橋させたＰＴＣ発熱体の一例を示すと、
図１の如くである。このＰＴＣ発熱体は、帯状のヒータ
の場合で、図中、１は上記導電性組成物、２，２はこの
組成物１中に埋設された一対の電極、３は組成物１上に
被覆した絶縁層である。このヒータの製造にあたって
は、組成物１を電極２，２上に押し出し成形し、その
後、または同時押出などにより、絶縁層３を被覆する。
この組成物１の押出時には、組成物温度と導体温度とを
同一ないしは近接させて行うとよい。また、この組成物
１の架橋方法は、特に限定されないが、好ましくは高エ
ネルギー電子線照射法やガンマー線照射法がよい。この
際の照射線量は、一般に１〜１０Ｍｒａｄの範囲がよ
く、例えばベース樹脂がＥＴＦＥである組成物の場合に
は、３Ｍｒａｄ程度が好ましい。
【０００９】
【実施例】表１に示した配合のものを、バンバリーミキ
サーで混練して導電性組成物のペレットを製造し、この
ペレットを、上述した図１の如き電極上に押し出し、こ
の後、高エネルギー電子線を照射し、架橋させて、目的
とするＰＴＣ発熱体（実施例１〜５、比較例６）を得
た。この各ＰＴＣ発熱体（実施例１〜５、比較例１）に
対して、抵抗値の測定試験を行った。この抵抗値測定試
験は、２００℃のオーブン中でＰＴＣ発熱体の２００Ｖ
課電を行い、その後、５０時間程度の間隔をおいて室温
（２０℃）における抵抗値を測定することにより行っ
た。この結果は、図２の如くで、同図において、特性線
１〜５は実施例１〜５に対応し、特性線６は比較例１に
対応するものである。
サーで混練して導電性組成物のペレットを製造し、この
ペレットを、上述した図１の如き電極上に押し出し、こ
の後、高エネルギー電子線を照射し、架橋させて、目的
とするＰＴＣ発熱体（実施例１〜５、比較例６）を得
た。この各ＰＴＣ発熱体（実施例１〜５、比較例１）に
対して、抵抗値の測定試験を行った。この抵抗値測定試
験は、２００℃のオーブン中でＰＴＣ発熱体の２００Ｖ
課電を行い、その後、５０時間程度の間隔をおいて室温
（２０℃）における抵抗値を測定することにより行っ
た。この結果は、図２の如くで、同図において、特性線
１〜５は実施例１〜５に対応し、特性線６は比較例１に
対応するものである。
【００１０】
【表１】
【００１１】上記表１および図２から明らかなように、
比較例１の発熱体では短時間のうちに抵抗値が低下する
のに対して、本発明に係る実施例１〜５の発熱体では、
トリアリルシアヌレートの添加量と電子線などの照射量
との関係によって、高温下における抵抗値の安定化が図
られることが判る。特に、実施例５の場合には、優れた
特性が得られることが判る。
比較例１の発熱体では短時間のうちに抵抗値が低下する
のに対して、本発明に係る実施例１〜５の発熱体では、
トリアリルシアヌレートの添加量と電子線などの照射量
との関係によって、高温下における抵抗値の安定化が図
られることが判る。特に、実施例５の場合には、優れた
特性が得られることが判る。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
係るＰＴＣ発熱体は、結晶性ポリマ中に導電性付与材と
少なくとも１個のエチレン性２重結合を含むモノマを混
合してなる導電性組成物に、互いに近接して２以上の電
極を埋設し、架橋したものであるため、このエチレン性
２重結合を含むモノマの働きにより、２００℃などの高
温下での使用にあっても、抵抗値の変化が少なく、安定
したＰＴＣ特性が得られる。
係るＰＴＣ発熱体は、結晶性ポリマ中に導電性付与材と
少なくとも１個のエチレン性２重結合を含むモノマを混
合してなる導電性組成物に、互いに近接して２以上の電
極を埋設し、架橋したものであるため、このエチレン性
２重結合を含むモノマの働きにより、２００℃などの高
温下での使用にあっても、抵抗値の変化が少なく、安定
したＰＴＣ特性が得られる。
【図１】本発明に係るＰＴＣ発熱体の一例を示した斜視
図である。
図である。
【図２】課電試験における抵抗の変化率と時間の関係を
示したグラフである。
示したグラフである。
１ 導電性組成物、 ２ 電極、 ３ 絶縁層、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 3/56 8715−3Ｋ
Claims (2)
- 【請求項１】 結晶性ポリマ中に導電性付与材と少なく
とも１個のエチレン性２重結合を含むモノマを混合して
なる導電性組成物に、互いに近接して２以上の電極を埋
設し、架橋したことを特徴とするＰＴＣ発熱体。 - 【請求項２】 前記少なくとも１個のエチレン性２重結
合を含むモノマが、ポリカルボン酸もしくはシアヌール
酸のアリルエステル、ビスマレイミドもしくはトリマレ
イミド、多価アルコールのアクリル酸もしくはメタクリ
ル酸エステル、多塩基酸のビニルエステル、多価アルコ
ールのアリルもしくはビニルエーテル、またはビスアク
リルアミドであることを特徴とする請求項１記載のＰＴ
Ｃ発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22520191A JPH0547454A (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Ｐｔｃ発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22520191A JPH0547454A (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Ｐｔｃ発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547454A true JPH0547454A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16825564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22520191A Pending JPH0547454A (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Ｐｔｃ発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0547454A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002031840A1 (en) * | 2000-10-11 | 2002-04-18 | Therm-O-Disc, Inc. | Conductive polymer compositions containing n-n-m-phenylenedimaleimide and devices |
-
1991
- 1991-08-09 JP JP22520191A patent/JPH0547454A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002031840A1 (en) * | 2000-10-11 | 2002-04-18 | Therm-O-Disc, Inc. | Conductive polymer compositions containing n-n-m-phenylenedimaleimide and devices |
| GB2385055A (en) * | 2000-10-11 | 2003-08-13 | Therm O Disc Inc | Conductive polymer compositions containing n-n-m-phenylenedimaleimide and devices |
| GB2385055B (en) * | 2000-10-11 | 2005-06-29 | Therm O Disc Inc | Conductive polymer compositions containing n-n-m-phenylenedimaleimide and devices |
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