JPS58164187A - 自己温度制御性ヒ−タ - 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】 本発明は自己温度制御性ヒータに関するものである。

結晶性プラスチックと導電性付与材から構成される正の
抵抗温度係数を有する抵抗体を用いた自己温度制御性ヒ
ータは公知である。しかし、結晶性プラスチック−導電
性付与材混和物を用いるため、実用時に課電によって導
電性付与材が動いて抵抗変化がおこって長期安定性に欠
けることが懸念される。

プラスチック母体中の導電性付与材の移動を抑制するた
め、（１）架橋させるととＣ）導電性付与材にポリマを
グラフト結合すること（３）融点以上の温度で熱処理す
ることなどが提案されている。しかし、（１）だけでは
プラスチックと導電性付与材の結合が不十分であり、課
電安定性は必ずしも十分ではなかった。（２１面状発熱
体等で実用化されている。

しかし、現在入手できるグラフトカーボンはエポキ７樹
脂等の熱硬化性樹脂に適用されるため、結晶性プラスチ
ックに対しては必ずしも適当ではない。（３）は抵抗を
安定させるのに有効な手段であるが、熱処理前後の抵抗
値変動が大きいため、工業的に抵抗を制御することがむ
ずかしく歩留の点で十分とはいいがたい。

したがって初期の抵抗値の変動を少なくし、かつ長期の
課電安定性を付与した自己温度制御性ヒータを提供でき
れば、工業上の寄与は極めて大きいものと思われる。

本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、初
期の抵抗値の変動を少なくし、かつ、長期課電安定性に
すぐれた自己温度制御性ヒータを提供することにある。

本発明の要旨は、自己温度制御性ヒータを課電時の定格
発熱温度より高く、かつ、ペースの結晶性プラスチック
の融点以下の温度で熱処理したことにある。

熱処理条件は使用電圧によってきまってくる。

例えば結晶性プラスチックが低密度ポリエチレンの場合
、定格発熱温度が７０℃とすれば、７０℃以上の温度、
好ましくは８０℃以上で、融点の１０５℃以下、好まし
くは１００℃以下で熱処理することが望ましい。したが
って熱処理条件は課電時の定格発熱温度と結晶性プラス
チックの種類によって影響を受ける。

定格発熱温度以上の熱処理を行う意義は課電時に発熱し
て変り得るプラスチック−導電性付与材の配置をあらか
じめそれ以上の温度で熱処理することによって安定な状
態に保持しようとする考え方である。上限を融点以下に
限定した理由祉融点以上になるとプラスチックの相変化
がおこるので導電性付与材が動いてしまい抵抗値が変動
するからである。

結晶性プラスチックとは結晶を有するプラスチックであ
り、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体など
のエチレン共重合体、ポリエチレン、ポリメチルペンテ
／、ポリブテン−１、塩素化ポリエチレン、エチレン−
四フフ化エチレン共重合体、ボリアきド、ポリエステル
等があげられるが、これらに限定されるものではない。

これらを単独で用いてもよいし、組合せて用いてもよい
。また可撓性を付与したりする目的でエチレン−フロピ
レンゴム、クロロスルホ３ン化ポリエチレン、非結晶性
塩素化ポリエチレンなどのゴムを併用しても差し支えな
い。

導電性付与材としてはカーボンブラック、グラファイト
、ポリマをグラフト結合したカーボンブラック、金属粉
等が該当する。これらを単独で使用しても、組合せて用
いてもよい。

そのはか、酸化防止剤、安定剤、滑剤、反応性モノマ、
界面活性剤、難燃剤、有機過酸化物等を配合することは
一向に差し支えない。

抵抗体は電子線、有機過酸化物等、周知の方法で架橋し
てもよい。

次に本発明の実施例を比較例と共に説明する。

実施例１ 低密度ポリエチレン（密度−０，９２，メルトインデッ
クス−１，０ＨＯＯ重量部、アセチレンブラック２０重
量部、４．４′−チオビス（６−ターシャリブチル−３
−メチルフェノール）０．２重量部、トリメチロールプ
ロパントリメタクリレート２重量部、ステアリン酸亜鉛
０．２重量部をパンバリミキサーで均一になるまで混練
し、ロールでシート化した後ペレット化した。

°　　　次に図に示すように外径０．２ｍのスズメッキ
線を１９本撚りした２本の電極導体１．１’（導体間距
離５　ｍ　）上に上記混和物から成る抵抗体２を厚さ２
ｍになるように押出被覆した。次に熱可塑性エラストマ
ＴＰＲ５１９０から成る絶縁体３を厚さ０、２　ｗｍに
なるように押出被覆し、２０Ｍｒａｄの電子線を照射し
て架橋処理した。

次に、上記構成のヒータ線を８（Ｉｃの恒温槽中に入れ
て２４時間熱処理した。

実施例２ ポリフッ化ビニ７１７１００重量部、グラファイトＫ　
Ｓ　−１５の３０重量部、トリアリルトリメリテート５
重量部、炭酸カルシウム３重量部を押出機を用いて均一
に混練し、ベレタイザによって粒状化し九。

次に実施例１と同一形状に押出被覆し、厚さ０．２１に
なるようにエチレン−四フッ化エチレン共重合体から成
る絶縁体を押出被覆した。

次に、上記構成のヒータ線を１２０℃の恒温槽に入れて
２４時間熱処理した。

比較例１ 実施例１で熱処理を行わない場合である。

比較例２ 実施例２で熱処理を行わない場合である。

比較例３ 実施例１で熱処理温度が１２’０℃である。

すなわち、低密度ポリエチレンの融点以上の温度の場合
である。

比較例４ 実施例１で熱処理温度が５０℃である。

すなわち、ヒータの課電時の定格発熱温度より低い場合
である。

次に、６例の特性を次表に示す。

・ｉ抵抗値：衆さ１ｍの試料を採取し、電極−抵抗体間
の抵抗値をホイートストンブリッジによって測定した。

０発熱温度：抵抗体上に熱電対を取り付け、抵抗体−電
極間に交流電圧２００Ｖを課電したときの発熱温度を読
みとる。

以上、述べたように本発明の自己温度制御性ヒータは、
課電時に発熱して到達する定格温度よりも高温であらか
じめ熱処理することによって、課電時のプラスチックの
結晶変化、導電性付与材の移動を抑制できたものである
。従って、初期の抵抗値の変動が少なく、かつ、長期誘
電安定性にすぐれた自己温度制御性ヒータが提供できた
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明ヒータの一実施例を示す横断面図である。 １．１′・・・・・・電極導体 ２・・・・・・正の抵抗温度係数を有する抵抗体３・・
・・・・絶縁体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 結晶性プラスチックと導電性付与材から構成される正の
   抵抗温度係数を有する抵抗体並びにそれに接触した電極
   を有する自己温度制御性ヒータであり、課電時の定格発
   熱温度より高く、且つ結晶性プラスチックの融点以下の
   温度で熱処理されていることを特徴とする自己温度制御
   性ヒータ。