CH639230A5 - Method for producing an electrically conductive polymer formulation - Google Patents

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CH639230A5
CH639230A5 CH1261775A CH1261775A CH639230A5 CH 639230 A5 CH639230 A5 CH 639230A5 CH 1261775 A CH1261775 A CH 1261775A CH 1261775 A CH1261775 A CH 1261775A CH 639230 A5 CH639230 A5 CH 639230A5
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polymer
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CH1261775A
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David August Horsma
Teddy Joe Hammack
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Raychem Corp
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden vernetzten Polymerformulierung gemäss Oberbegriff des Anspruches 1 sowie auf eine unvernetzte Zubereitung gemäss Oberbegriff des Anspruches 15. The invention relates to a method for producing an electrically conductive crosslinked polymer formulation according to the preamble of claim 1 and to an uncrosslinked preparation according to the preamble of claim 15.

Derartige Polymerformulierungen besitzen vorzugsweise einen positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes (PTC); diese Formulierungen werden daher im folgenden der Einfachheit halber als «PTC-Materialien» bezeichnet. Such polymer formulations preferably have a positive temperature coefficient of electrical resistance (PTC); For the sake of simplicity, these formulations are therefore referred to below as “PTC materials”.

In den zurückliegenden Jahren wurden für zahlreiche elektrische Heizanordnungen selbstregelnde Heizsysteme eingesetzt, wobei Materialien verwendet wurden, welche bestimmte Arten einer PTC-Charakteristik zeigen und sich durch die Eigenschaft auszeichnen, dass beim Erreichen einer bestimmten Temperatur ein merklicher Anstieg des Widerstandes auftritt. Zum Stande der Technik gehörende Heizelemente auf der Basis von PTC-Materialien zeigen im allgemeinen einen mehr oder weniger ausgeprägten Anstieg des Widerstandes innerhalb eines engen Temperaturbereiches, jedoch unterhalb des Temperaturbereiches lediglich verhältnismässig geringe Änderungen des Widerstandes mit der Temperatur. Die Temperatur, bei der der Widerstand stark anzusteigen beginnt, wird häufig als Schalt- oder Sprungtemperatur (Ts) bezeichnet, da das Heizelement beim Erreichen dieser Temperatur eine anormale Änderung des Widerstandes zeigt und dazu neigt, abzuschalten. Ungünstigerweise erfolgt dieses Abschalten bei den zum Stande der Technik gehörenden PTC-Elementen bei relativ niedrigen Leistungsdichten. Selbstregelnde Heizelemente auf der Basis von PTC-Materialien haben gegenüber konventionellen Heizelementen im allgemeinen den Vorteil, dass bei ihnen keine Thermostaten, Schmelzsicherungen oder in Reihe geschaltete elektrische Widerstände benötigt werden. In recent years, self-regulating heating systems have been used for numerous electric heating arrangements, using materials which show certain types of a PTC characteristic and are characterized by the property that a noticeable increase in resistance occurs when a certain temperature is reached. State-of-the-art heating elements based on PTC materials generally show a more or less pronounced increase in resistance within a narrow temperature range, but only relatively small changes in resistance with temperature below the temperature range. The temperature at which the resistance begins to rise sharply is often referred to as the switching or step temperature (Ts), since when this temperature is reached the heating element shows an abnormal change in the resistance and tends to switch off. Unfortunately, this shutdown occurs with the prior art PTC elements at relatively low power densities. Self-regulating heating elements based on PTC materials generally have the advantage over conventional heating elements that they do not require thermostats, fuses or series-connected electrical resistors.

Das am häufigsten verwendete PTC-Material war dotiertes Bariumtitanat, welches für selbstregelnde keramische Heizelemente, wie sie beispielsweise für Wärmemulden oder Wärmeplatten für Nahrungsmittel und andere kleine tragbare Heizanordnung im Gebrauch sind, verwendet wurden. Obgleich derartige keramische PTC-Materialien allgemein für Heizanordnungen gebraucht werden, wird deren Anwendungsmöglichkeit durch ihre Starrheit erheblich eingeschränkt. PTC-Materialien, welche elektrisch leitende polymere Formulierungen enthalten, sind ebenfalls bekannt, wobei bei einigen von ihnen die oben beschriebenen besonderen Charakteristika gezeigt werden konnten. Die Verwendung derartiger polymerer PTC-Materialien war in der Vergangenheit jedoch relativ beschränkt, was in erster Linie auf ihre geringe Heizkapazität zurückzuführen war. Derartige Materialien enthalten im allgemeinen einen oder mehrere leitende Füllstoffe, z.B. Russ oder pulverisiertes Metall, welche in einem kristallinen thermoplati-schen Polymer dispergiert sind. PTC-Formulierungen, welche aus hochkristallinen Polymeren hergestellt sind, zeigen im allgemeinen einen steilen Anstieg des Widerstandes, welcher The most commonly used PTC material has been doped barium titanate, which has been used for self-regulating ceramic heating elements, such as those used for heat troughs or hot plates for food and other small portable heating devices. Although such ceramic PTC materials are generally used for heating arrangements, their application possibilities are considerably restricted by their rigidity. PTC materials containing electrically conductive polymer formulations are also known, some of which have shown the particular characteristics described above. However, the use of such polymeric PTC materials has been relatively limited in the past, primarily due to their low heating capacity. Such materials generally contain one or more conductive fillers, e.g. Carbon black or powdered metal, which is dispersed in a crystalline thermoplastic polymer. PTC formulations made from highly crystalline polymers generally show a steep increase in resistance, which

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wenige Grade unterhalb ihres kristallinen Schmelzpunktes beginnt, ähnlich dem Verhalten ihrer keramischen Gegenstücke bei der Curie-Temperatur (Ts für keramische Materialien). PTC-Formulierungen, welche sich von Homo- und Copolymeren mit niedriger Kristallinität, z.B. einer Kristallini-tät von weniger als etwa 50%, ableiten, zeigen im allgemeinen einen weniger steilen Anstieg des Widerstandes, der oft in einem weniger gut definierten Temperaturbereich und beträchtlich unterhalb des kristallinen Schmelzpunktes beginnt. In extremen Fällen zeigen Polymere mit niedriger Kristallinität Widerstand/Temperatur-Kurven, die mehr oder weniger einfach konkav (von oben gesehen) sind und die keinen definierbaren Punkt, bei dem ein steiler Anstieg beginnt, zeigen. Andere Arten von thermoplastischen Polymeren ergeben Widerstand/Temperaturkurven, die ziemlich gleichmässig und mehr oder weniger steil, jedoch kontinuierlich mit der Temperatur ansteigen. begins a few degrees below their crystalline melting point, similar to the behavior of their ceramic counterparts at the Curie temperature (Ts for ceramic materials). PTC formulations which differ from homo- and copolymers with low crystallinity, e.g. a crystallinity of less than about 50% generally show a less steep increase in resistance, which often begins in a less well-defined temperature range and significantly below the crystalline melting point. In extreme cases, polymers with low crystallinity show resistance / temperature curves that are more or less simply concave (seen from above) and that do not show a definable point at which a steep rise begins. Other types of thermoplastic polymers give resistance / temperature curves that are fairly uniform and more or less steep, but increase continuously with temperature.

Fig. 1 zeigt die charakteristischen Kurven verschiedener Arten von PTC-Formulierungen. In dieser Figur zeigt die Kurve I den steilen Anstieg in der Temperaturcharakteristik von Bariumtitanat und Polymeren mit sehr hoher Kristallinität; das diesem Kurvenverlauf entsprechende Verhalten wird im folgenden als Verhaltenstyp I bezeichnet. Kurve II zeigt einen allmählichen Anstieg, welcher entsprechend dem Schmelzpunkt des Polymers bei niedrigeren Temperaturen beginnt (Verhaltenstyp II), was charakteristisch für die meisten Polymere mit mittlerer bis hoher Kristallinität ist. Kurve III zeigt die konkave (von oben gesehen) Charakteristik vieler Polymerer mit sehr niedriger Kristallinität (Verhaltenstyp III). Kurve IV zeigt einen starken Anstieg des Widerstandes ohne einen Bereich mehr oder minder konstanten Widerstandes (zumindest in einem Bereich von kommerziellem Interesse), wie er bei einigen Materialien festgestellt wird (Verhaltenstyp IV). Kurve V zeigt den konstanten Anstieg der Widerstand/ Charakteristik, wie ihn viele «normale» elektrische Widerstände zeigen (Verhaltenstyp V). Obgleich die oben erwähnten Verhaltenstypen unter Bezug auf spezifische Materialtypen veranschaulicht wurden, ist es für jeden Fachmann klar, dass der Verhaltenstyp in ausserordentlich starker Weise von der Art und der Menge des vorhandenen leitenden Füllstoffes be-einflusst wird. Dabei spielen insbesondere Partikelgrösse, Oberflächenbeschaffenheit, Neigung zur Agglomeratbildung und Gestalt der Teilchen bzw. der Teilchenagglomerate, d.h. die Neigung zur Gerüstbildung, eine entscheidende Rolle, was insbesondere bei der Verwendung von Russ als Füllstoff der Fall ist. Figure 1 shows the characteristic curves of different types of PTC formulations. In this figure, curve I shows the steep increase in the temperature characteristic of barium titanate and polymers with very high crystallinity; the behavior corresponding to this curve is referred to as behavior type I below. Curve II shows a gradual increase, which begins at lower temperatures according to the melting point of the polymer (behavior type II), which is characteristic of most polymers with medium to high crystallinity. Curve III shows the concave (seen from above) characteristic of many polymers with very low crystallinity (behavior type III). Curve IV shows a sharp increase in resistance without a region of more or less constant resistance (at least in a region of commercial interest), as is found for some materials (behavior type IV). Curve V shows the constant increase in resistance / characteristic as many «normal» electrical resistances show (behavior type V). Although the types of behavior mentioned above have been illustrated with reference to specific types of materials, it is clear to any person skilled in the art that the type of behavior is influenced to an extremely great extent by the type and amount of the conductive filler present. Particle size, surface quality, tendency to agglomerate formation and shape of the particles or particle agglomerates, in particular, play a role here. the tendency towards scaffolding, a crucial role, which is particularly the case when using carbon black as a filler.

Wie Versuche ergeben haben, zeigen die in der Literatur beschriebenen Formulierungen, welche dem Anschein nach ein dem Typ I entsprechendes Verhalten manifestieren, in Wirklichkeit ein Typ II bis Typ IV entsprechendes Verhalten. Diese Verhaltenstypen wurden bisher nicht erkannt. Darüberhinaus zeigen sogar diejenigen zum Stande der Technik gehörenden Materialien, welche einen bestimmten Sprungpunkt haben, d.h. bei denen der Widerstand einen starken Anstieg bei Ts zeigt, einen «Abfall», d.h. ein Abnehmen des Widerstandes, wenn die Temperatur des PTC-Elementes merklich über die Temperatur Ts ansteigt, was insbesondere dann geschehen kann, wenn in dem Element hohe Leistungsdichten vorhanden sind. Experiments have shown that the formulations described in the literature, which apparently manifest behavior that corresponds to type I, actually show behavior that corresponds to type II to type IV. These types of behavior have not yet been recognized. Furthermore, even those materials belonging to the prior art which have a certain jump point, i.e. where the resistance shows a sharp rise at Ts, a "drop", i.e. a decrease in the resistance when the temperature of the PTC element rises noticeably above the temperature Ts, which can happen in particular if there are high power densities in the element.

In der USA-Patentschrift Nr. 3243753 (Kohler) ist ein mit Kohlenstoff gefülltes Polyäthylen beschrieben, bei dem die leitenden Kohlenstoffteilchen in gegenseitigem Kontakt stehen. Das dort beschriebene Produkt enthält 40 Gew.-0 o Polyäthylen und 60 Gew.-0» Kohleteilchen, so dass der Widerstand bei Raumtemperatur ungefähr 0,4 Ohm - cm -1 beträgt. Wie es für die unterstellte Wirkungsweise der zum Stande der Technik gehörenden Materialien typisch ist, wird dieses PTC-Material durch einen verhältnismässig flachen Verlauf der Widerstand/ U.S. Patent No. 3243753 (Kohler) describes a carbon filled polyethylene in which the conductive carbon particles are in mutual contact. The product described there contains 40% by weight of polyethylene and 60% by weight of carbon particles, so that the resistance at room temperature is approximately 0.4 ohm-cm -1. As is typical for the assumed mode of operation of the materials belonging to the prior art, this PTC material is characterized by a relatively flat course of the resistance /

Temperaturkurve unterhalb der Sprungtemperatur, gefolgt von einem steilen Anstieg des Widerstandes, um mindestens 250 % über einen Temperaturbereich von 14°C charakterisiert, was einer Annäherung an Verhaltenstyp I entspricht. Nach Ansicht dieses Autors (Kohler) beruht der steile Anstieg des Widerstandes auf der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung der in der Formulierung enthaltenen Komponenten, d.h. des Polyäthylens und des teilchenförmigen Kohlenstoffs. Es ist anzunehmen, dass der in der Formulierung in hoher Konzentration enthaltene leitende Füllstoff ein leitendes Netzwerk innerhalb der Polyäthylenpolymer-Matrix bildet, wodurch sich bei niedrigen Temperaturen ein anfänglich konstanter Widerstand ergibt. In der Nähe des kristallinen Schmelzpunktes dehnt sich jedoch die Polyäthylenmatrix schnell aus, wodurch grosse Teile des leitenden Netzwerkes aufbrechen, was wiederum zu einem steilen Anstieg des Widerstandes der Formulierung führt. Temperature curve below the jump temperature, followed by a steep increase in resistance, characterized by at least 250% over a temperature range of 14 ° C, which corresponds to an approach to behavior type I. According to this author (Kohler), the steep increase in resistance is due to the different thermal expansion of the components contained in the formulation, i.e. of polyethylene and particulate carbon. It is believed that the conductive filler contained in the formulation in high concentration forms a conductive network within the polyethylene polymer matrix, resulting in an initially constant resistance at low temperatures. However, in the vicinity of the crystalline melting point, the polyethylene matrix expands rapidly, causing large parts of the conductive network to break open, which in turn leads to a steep increase in the resistance of the formulation.

Andere Theorien, welche zur Erklärung des PTC-Phäno-mens in Polymerformulierungen, welche leitende Partikeln als Füllstoffe enthalten, aufgestellt wurden, schliessen komplexe Mechanismen ein, die auf einer Tunnelbewegung der Elektronen durch zwischen den einzelnen Partikeln des leitenden Füllstoffes befindliche Leerstellen (englisch: electron tunnel-ling through inter grain gaps between particles of conductive filier) beruhen, sowie Mechanismen, die auf einer Phasenumwandlung von kristallinen in amorphe Bereiche innerhalb der Polymermatrix beruhen. Eine umfassende Diskussion einer Anzahl von vorgeschlagenen alternativen Mechanismen für das PTC-Phänomen, findet sich in «Glass Transition Tempe-ratures as a Guide to the Selection of Polymers Suitable for PTC Materials», J. Meyer, Polymer Engineering and Science, November 1973, Vol. 13, No. 6. Other theories that have been put forward to explain the PTC phenomenon in polymer formulations that contain conductive particles as fillers include complex mechanisms that are based on tunneling of the electrons through vacancies between the individual particles of the conductive filler tunnel-ling through inter grain gaps between particles of conductive filier) and mechanisms based on a phase transition from crystalline to amorphous areas within the polymer matrix. A comprehensive discussion of a number of proposed alternative mechanisms for the PTC phenomenon can be found in "Glass Transition Temperatures as a Guide to the Selection of Polymers Suitable for PTC Materials", J. Meyer, Polymer Engineering and Science, November 1973, Vol. 13, No. 6.

Dabei ist die Tatsache zu beachten, dass die zum Stande der Technik gehörenden polymeren PTC-Materialien Formulierungen darstellen, welche eine Sprungtemperatur (Ts) bei oder unterhalb des Schmelzpunktes einer thermoplastischen Komponente zeigen. It should be noted here that the prior art polymeric PTC materials are formulations which show a transition temperature (Ts) at or below the melting point of a thermoplastic component.

Wie bereits erwähnt, wird in der USA-Patentschrift Nr. 3243753 eine Formulierung beschrieben, welche im wesentlichen aus einer polymeren Polyäthylen- oder Polypropylenmatrix, in welcher Russ dispergiert ist, besteht, wobei die Polymerisation des Polyolefins in situ erfolgt ist. Derartige Materialien zeigen beim Schmelzpunkt des Polymers eine PTC-Charakteristik. Des weiteren wird dort eine Formulierung beschrieben, welche Polyäthylen, in dem Kohlenstoffpartikeln dispergiert sind, enthält und welche entweder vernetzt werden kann oder zusätzlich ein wärmehärtendes Harz enthalten kann, um dem System Festigkeit oder Stabilität zu verleihen. Die Sprungtemperatur Ts wird durch diese Zugabe nicht be-einflusst, sie liegt vielmehr weiterhin beim kristallinen Schmelzpunkt des thermoplastischen Polyäthylens, d.h. bei 120°C. As already mentioned, US Pat. No. 3,243,753 describes a formulation which essentially consists of a polymeric polyethylene or polypropylene matrix in which carbon black is dispersed, the polyolefin being polymerized in situ. Such materials show a PTC characteristic at the melting point of the polymer. Furthermore, a formulation is described there which contains polyethylene in which carbon particles are dispersed and which can either be crosslinked or can additionally contain a thermosetting resin in order to give the system strength or stability. The transition temperature Ts is not influenced by this addition, but rather remains at the crystalline melting point of the thermoplastic polyethylene, i.e. at 120 ° C.

In der USA-Patentschrift Nr. 3825217 werden zahlreiche kristalline Polymere mit PTC-Charakteristik beschrieben. Hierzu zählen beispielsweise Niederdruck- und Hochdruckpolyäthylene, sowie Polypropylen, Polybuten-1, Poly(dodecame-thylenpyromellitimid) und Äthylen-propylen-copolymere. Ausserdem wird vorgeschlagen, Mischungen von kristallinen Polymeren, z.B. eine Mischung aus Polyäthylen mit einem Äthylen-äthylacrylat-copolymer, zu verwenden, um die physikalischen Eigenschaften des Endproduktes zu variieren. In dieser Patentschrift wird ausserdem ein Verfahren zum Tempern des Polymers vorgeschlagen, um eine halb der Schmelztemperatur des Polymers vorgeschlagen, um eine Erniedrigung des Widerstandes zu erreichen. In ähnlicher Weise werden in der USA-Patentschrift Nr. 3 591526 (Kawashima et al.) Polymermischungen, welche Russ enthalten und eine PTC-Charak-teristik zeigen, vorgeschlagen. Jedoch auch in diesem Fall U.S. Patent No. 3825217 describes numerous crystalline polymers with PTC characteristics. These include, for example, low-pressure and high-pressure polyethylene, as well as polypropylene, polybutene-1, poly (dodecamethylene-pyromellitimide) and ethylene-propylene copolymers. It is also proposed to use mixtures of crystalline polymers, e.g. to use a blend of polyethylene with an ethylene-ethyl acrylate copolymer to vary the physical properties of the final product. This patent also suggests a method of annealing the polymer to half the melting temperature of the polymer to achieve a decrease in resistance. Similarly, U.S. Patent No. 3 591526 (Kawashima et al.) Proposes polymer blends containing soot and exhibiting PTC characteristics. But also in this case

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hängt die Lage der Sprungtemperatur Ts, die in der Nähe des kristallinen Schmelzpunktes liegt, von der Art des verwendeten thermoplastischen Materials ab, während die zweite Komponente lediglich als Träger für das mit Russ beladene thermoplastische Material dient. s the position of the transition temperature Ts, which is close to the crystalline melting point, depends on the type of thermoplastic material used, while the second component serves only as a carrier for the soot-loaded thermoplastic material. s

In der USA-Patentschrift Nr. 3793 716 (Smith-Johannsen) werden Mischungen aus leitenden Partikeln und polymeren Materialien mit PTC-Charakteristik beschrieben, bei denen ein kristallines Polymer, in welchem Russ dispergiert ist, in einem geeigneten Lösungsmittel oberhalb des Polymerschmelz- io punktes gelöst wird und das Lösungsmittel anschliessend abgedampft wird, um eine Formulierung zu erhalten, die eine Abnahme des Widerstandes bei Raumtemperatur bei einer gegeben Konzentration des leitenden Füllstoffes zeigt. Auch in diesem Fall liegt die Sprungtemperatur Ts bei unterhalb des is Schmelzpunktes der Polymermatrix. Das Erhitzen des Polymers oberhalb des Schmelzpunktes bewirkt lediglich eine Abnahme des Widerstandes bei Raumtemperatur und/oder die Aufrechterhaltung eines konstanten Widerstandes bei dieser Temperatur. 20 US Pat. No. 3793,716 (Smith-Johannsen) describes mixtures of conductive particles and polymeric materials with PTC characteristics, in which a crystalline polymer in which carbon black is dispersed in a suitable solvent above the polymer melting point is dissolved and the solvent is then evaporated off to obtain a formulation which shows a decrease in resistance at room temperature at a given concentration of the conductive filler. In this case too, the transition temperature Ts is below the melting point of the polymer matrix. Heating the polymer above the melting point only causes a decrease in resistance at room temperature and / or maintenance of a constant resistance at that temperature. 20th

Selbstregelnde Heizelelemente auf der Basis von PTC-Materialien, wie sie im Vorhergehenden beschrieben sind, zeigen in Wirklichkeit nicht extrem steile R = f (T)-Kurven (Typ I), so dass sie oberhalb einer bestimmten Temperatur praktisch abschalten, während sie unterhalb dieser Temperatur bei 25 konstanter Spannung eine relativ konstante Wattleistung liefern. Bei Temperaturen unterhalb Ts ist der Widerstand relativ niedrig und annähernd konstant, so dass der Stromfluss bei jeder angelegten Spannung verhältnismässig hoch ist. Die durch diesen Stromfluss erzeugte Energie wird als Hitze abge- 30 geben, wobei das PTC-Material erwärmt wird. Der Widerstand verweilt bei diesem verhältnismässig niedrigem Wert, bis die Temperatur Ts erreicht ist. Bei diesem Punkt erfolgt ein rasches Ansteigen des Widerstandes. Mit zunehmendem Widerstand geht eine Abnahme der Leistung einher, wodurch 35 die Menge der erzeugten Wärme begrenzt wird, so dass beim Erreichen der Temperatur Ts die Erwärmung praktisch abgebrochen wird. Erniedrigt sich dann die Temperatur der Anordnung durch Abgabe von Wärme an die Umgebung unterhalb die Temperatur Ts, so fällt der Widerstand ab, wodurch die 40 Leistung erhöht wird. Im stationären Zustand erfolgt ein Ausgleich zwischen der erzeugten und der abgegebenen Wärme. Demzufolge bewirkt die Joulesche Wärme beim Anlegen einer Spannung an ein PTC-Heizelement vom Typ I eine Erwärmung des Heizelementes bis zu seiner Sprungtemperatur Ts 45 (die Geschwindigkeit einer derartigen Erwärmung hängt von der Art des verwendeten PTC-Elementes ab), wonach mit zunehmendem Widerstand ein geringer zusätzlicher Temperaturanstieg erfolgt. Aufgrund der Zunahme des Widerstands erreicht ein derartiges PTC-Heizelement im allgemeinen annä- so hernd bei der Temperatur T$ einen stationären Zustand, und bewirkt so eine Selbstregulierung der Wärmeabgabe des Elementes ohne weitere Hilfsmittel wie Schmelzsicherungen oder Thermostaten. Self-regulating heating elements based on PTC materials, as described above, in reality do not show extremely steep R = f (T) curves (type I), so that they practically switch off above a certain temperature and below them Temperature at 25 constant voltage deliver a relatively constant wattage. At temperatures below Ts, the resistance is relatively low and almost constant, so that the current flow is comparatively high at every voltage applied. The energy generated by this current flow is given off as heat, the PTC material being heated. The resistance remains at this relatively low value until the temperature Ts is reached. At this point the resistance increases rapidly. With increasing resistance, there is a decrease in power, which limits the amount of heat generated, so that when the temperature Ts is reached, the heating is practically stopped. If the temperature of the arrangement then drops below the temperature Ts by releasing heat to the environment, the resistance drops, as a result of which the power is increased. In the steady state there is a balance between the heat generated and the heat given off. Accordingly, the Joule heat, when a voltage is applied to a PTC heating element of type I, heats the heating element up to its transition temperature Ts 45 (the speed of such heating depends on the type of PTC element used), after which increases with resistance little additional temperature rise occurs. Due to the increase in resistance, such a PTC heating element generally reaches a steady state at approximately the temperature T $, and thus causes the heat emission of the element to self-regulate without additional aids such as fuses or thermostats.

Aus den vorhergehenden Ausführungen wird ersichtlich, 55 dass Materialien, welche dem Verhaltenstyp I zuzuordnen sind, wesentliche Vorteile gegenüber PTC-Materialien, welche anderen Verhaltenstypen zuzuordnen sind, aufweisen. Bei Materialien vom Typ II und III wirkt es sich nachteilig aus, It can be seen from the preceding explanations, 55 that materials which can be assigned to behavior type I have significant advantages over PTC materials which can be assigned to other behavior types. With materials of type II and III, it has a disadvantageous effect

dass bei ihnen aufgrund des wesentlich weniger scharf ausge- 60 prägten Übergangs die Temperatur des stationären Zustandes des Heizelementes sehr stark von der angewendeten thermischen Belastung abhängt. Ausserdem leiden derartige Materialien unter einem sogenannten «Stromeinschaltproblem» (englisch: current inrush problem) wie im folgenden noch näher 65 beschrieben werden soll. PTC-Materialien vom Typ IV wurden bisher nicht als geeignete Materialien für in der Praxis zu verwendende Heizelemente angesehen, da bei ihnen ein Temperaturbereich, in dem die Leistungsabgabe nicht merklich von der Temperatur abhängt, fehlt. that because of the much less sharp transition, the temperature of the stationary state of the heating element depends very much on the thermal load applied. In addition, such materials suffer from a so-called “current inrush problem”, as will be described in more detail below. Type IV PTC materials have not previously been considered suitable materials for heating elements to be used in practice because they lack a temperature range in which the power output is not significantly dependent on the temperature.

Obgleich es, wie bereits erwähnt, erkannt worden war, dass es einen beträchtlichen Vorteil darstellt, eine Formulierung für Heizelemente zu besitzen, die eine Widerstand/Temperatur-Charakteristik entsprechend Typ I aufweist, zeigen viele der bekannten, Typ I zugeschriebenen Formulierungen in Wirklichkeit ein Verhalten, das demjenigen von Typ II oder Typ III erheblich mehr ähnelt. Die optimale Verhaltensweise (Typ I) ist lediglich einer begrenzten Zahl von Formulierungen zu eigen. Es bestand daher seit langem ein Bedarf, Mittel und Wege zu finden, um Formulierungen, deren Verhaltensweise Typ II oder Typ III entspricht und die aufgrund physikalischer oder anderer Eigenschaften für die Verwendung für PTC-Heizelemente geeignet erscheinen, so zu modifizieren, dass ihre Verhaltensweise mehr Typ I entspricht. Darüber hinaus und, wie bereits erwähnt, zu ihrem grossen Nachteil, erfolgt bei vielen der zum Stande der Technik gehörenden Materialien ein «Widereinschalten» (englisch: turn on), wenn die Temperatur leicht über die Temperatur Ts ansteigt, obgleich diese Materialien einen mehr oder weniger steilen Anstieg des Widerstandes bei der Temperatur Ts zeigen. Wenn die Zunahme des Widerstandes bei oder oberhalb der Temperatur Ts nicht gross genug ist und/oder der Widerstand oberhalb des Schmelzpunktes der Formulierung absinkt, wie es bei den zum Stande der Technik gehörenden Materialien allgemein der Fall ist, kann es zu einer Überhitzung oder zum Durchbrennen kommen. Although, as previously mentioned, it was recognized that having a formulation for heating elements having a resistance / temperature characteristic corresponding to Type I was recognized as a considerable advantage, many of the known formulations ascribed to Type I actually exhibit behavior which is much more similar to that of Type II or Type III. The optimal behavior (type I) is only peculiar to a limited number of formulations. There has therefore long been a need to find ways and means to modify formulations whose behavior corresponds to type II or type III and which, due to physical or other properties, appear to be suitable for use with PTC heating elements, in such a way that their behavior is more Type I corresponds. In addition, and, as already mentioned, to its great disadvantage, many of the materials belonging to the prior art undergo a "turn on" when the temperature rises slightly above the temperature Ts, although these materials increase or show less steep increase in resistance at temperature Ts. If the increase in resistance at or above temperature Ts is not large enough and / or the resistance decreases above the melting point of the formulation, as is generally the case with the prior art materials, it may cause overheating or burnout come.

Ausserdem wurden polymere PTC-Formulierungen für wärmeschrumpfbare Erzeugnisse vorgeschlagen. So erhält beispielsweise die Patent Office Defensive Publication T905001 von Day die Lehre, einen wärmeschrumpfbaren Kunststofffilm mit PTC-Charakteristik zu verwenden. Dieser Film leidet jedoch an dem ziemlich schwerwiegenden Nachteil, dass aufgrund der Tatsache, dass die Temperatur Ts unterhalb des kristallinen Schmelzpunktes des Filmes liegt, nur eine sehr geringe Rückverformungskraft erzeugt werden kann. Weder Day noch irgendein anderer der bereits erwähnten Autoren befassen sich mit bestimmten zusätzlichen Problem, die allen zum Stande der Technik gehörenden PTC-Heizelelementen zu eigen sind, und noch weniger geben sie eine Lösung für diese Probleme an. Eines dieser Probleme ist das des «Stromeinschaltens» (english: current inrush). Dieses Problem ist besonders dann schwerwiegend, wenn der Wunsch besteht, ein Heizelement zu schaffen, bei dem Ts oberhalb etwa 100°C liegt. Es ist zwar durchaus möglich, ein polymeres PTC-Mate-rial zu finden, bei dem Ts bei 150°C liegt, doch kann der Widerstand solcher Materialien bei oder gerade unterhalb von Ts bis zu lOmal grösser sein als der Widerstand bei Raumtemperatur. Da ein PTC-Heizelement für gewöhnlich bei oder wenig unterhalb Ts arbeitet, wird seine tatsächliche Heizleistung durch seinen Widerstand wenig unterhalb Ts bestimmt. Dementsprechend kann ein PTC-Heizelement, welches z.B. bei 150°C 50 Ampère aufnimmt, bei Raumtemperatur ohne weiteres 500 Ampère aufnehmen. Polymeric PTC formulations for heat shrinkable products have also been proposed. For example, Day's Patent Office Defensive Publication T905001 is taught how to use a heat-shrinkable plastic film with PTC characteristics. However, this film suffers from the rather serious disadvantage that, due to the fact that the temperature Ts is below the crystalline melting point of the film, only a very small recovery force can be generated. Neither Day, nor any of the other authors mentioned above address certain additional problems common to all prior art PTC heater elements, and still less provide a solution to these problems. One of these problems is that of "current inrush". This problem is particularly severe when there is a desire to create a heating element with Ts above about 100 ° C. While it is entirely possible to find a polymeric PTC material with Ts at 150 ° C, the resistance of such materials at or just below Ts can be up to 100 times greater than the resistance at room temperature. Since a PTC heating element usually works at or a little below Ts, its actual heating power is determined by its resistance a little below Ts. Accordingly, a PTC heating element, e.g. absorbs 50 amperes at 150 ° C, easily absorbs 500 amperes at room temperature.

Bei Verwendung von wärmeschrumpfbaren Material für PTC-Heizelemente können als weitere Mängel Stromeinschaltprobleme auftreten. Bekanntlich ist es für wärmerück-verformbare Gegenstände vorteilhaft, die Schrumpfung so schnell wie möglich durchzuführen. Es ist offensichtlich, dass ein Heizelement mit einer flachen Leistungs/Temperatur-Charakteristik schneller und gleichförmiger aufheizt als ein Heizelement, bei dem die Leistung beim Ansteigen der Temperatur auf Ts auf, z.B. ein Zehntel des Wertes bei Raumtemperatur, absinkt. Die Verwendung eines hochkristallinen Polymers als Matrix für die leitenden Partikeln vermindert das oben genannte «Stromeinschaltproblem». Darüber hinaus zeigen diese hochkristallinen Polymere einen steilen Anstieg des When using heat-shrinkable material for PTC heating elements, power-on problems can occur as further defects. As is known, it is advantageous for heat-recoverable objects to carry out the shrinkage as quickly as possible. It is evident that a heating element with a flat power / temperature characteristic heats up faster and more uniformly than a heating element in which the power rises when the temperature rises to Ts, e.g. one tenth of the value at room temperature. The use of a highly crystalline polymer as a matrix for the conductive particles alleviates the "current turn-on problem" mentioned above. In addition, these highly crystalline polymers show a steep increase in

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Widerstandes bei etwa 15°C unterhalb ihres kristallinen Ts und oberhalb des Schmelzpunktes weiter ansteigt. Unter Resistance at about 15 ° C below their crystalline Ts and above the melting point continues to rise. Under

Schmelzpunktes, d.h. sie besitzen an dieser Stelle eine Verwendung der erfindungsgemässen Formulierungen z.B. Melting point, i.e. at this point they have a use of the formulations according to the invention e.g.

Sprungtemperatur. Ungünstigerweise besitzen derartige Poly- hergestellte Heizelemente erreichen z.B. ihren Arbeitsbereich mere bei der Temperatur Ts noch eine beträchliche Kristallini- innerhalb einer Zeitspanne, die in weiten Grenzen unabhängig tät und zeigen so nicht nur eine geringe Rückverformbarkeit, 3 von der herrschenden Umgebungstemperatur ist, und sind wenn sie selbst in den wärmerückverformbaren Zustand über- ausserdem nahezu vorzugsweise unempfindlich gegen Belageführt werden, sondern wirken auch der Rückverformung stung. Diese Unempfindlichkeit der Temperatur z.B. des Heiz-von mit ihnen verbundenen wärmerückverformbaren Teilen, dementes gegenüber thermischer Belastung, erlaubt die Her-die sich selbst oberhalb ihrer Rückverformungstemperatur Stellung von wärmeschrumpfbaren Anordnungen, z.B. Pro befinden können, entgegen. Wählt man einen Heizwiderstand, 'o dukte zu konstruieren, deren Verhalten vorausgesagt werden d.h. einen niederohmigen Widerstand, so dass das Heizele- kann und die keine Beschädigung des Substrats, auf das die ment bei einer Temperatur abschaltet, die in der Nähe der Anordnung aufgebracht ist, z.B. eine thermoplastische Kabel- Crack temperature. Unfortunately, such poly-made heating elements have e.g. their working range at temperature Ts is still a considerable crystalline within a period of time, which operates independently within wide limits and thus shows not only a low resilience, 3 from the prevailing ambient temperature, and if they are also in the heat-recoverable state, they are also almost preferably insensitive to coverings, but also have an effect on the deformation. This insensitivity to temperature e.g. The heating of the heat-recoverable parts connected to them, dementes against thermal stress, allows the manufacture of heat-shrinkable arrangements, e.g., above their recovery temperature. Pro can oppose. If one chooses a heating resistor to construct products whose behavior is predicted i.e. a low resistance, so that the heating element can not damage the substrate to which the element switches off at a temperature applied in the vicinity of the arrangement, e.g. a thermoplastic cable

Temperatur maximalen Widerstandes (Tp) liegt und ziemlich ummantelung, bewirken könne. Temperature of maximum resistance (Tp) is and quite sheathing, can cause.

genau dem tatsächlichen Schmelzpunkt entspricht, so kann Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens können der zuvor erwähnte Nachteil vermieden werden. Sämtliche >5 mit den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 11 erreicht werden, zum Stande der Technik gehörenden Widerstände zeigen Die bei dem Verfahren nach der Erfindung verwendeten jedoch entweder einen steilen Abfall des Widerstandes oder in Materialien können z.B. Teile eines Polymers, z.B. ein Pfropf-sehr wenigen Fällen einen praktisch konstanten Widerstand, oder Blockcopolymer, oder eine physikalische Mischung von wenn die Temperatur des PTC-Materials bis oberhalb seines zwei Polymeren sein. Zudem kann, wenn ein Copolymer verSchmelzpunktes erhöht wird. Als weiterer Nachteil der zum 20 wendet wird, ausserdem ein thermoplastisches und/oder ela-Stande der Technik gehörenden PTC-Polymerformulierungen stomeres Material zugemischt sein. corresponds exactly to the actual melting point, advantageous embodiments of the method can avoid the aforementioned disadvantage. All> 5 can be achieved with the features of claims 2 to 11, show resistances belonging to the prior art. However, the resistors used in the method according to the invention either have a steep drop in resistance or in materials can e.g. Parts of a polymer, e.g. a graft-very rarely a practically constant resistance, or block copolymer, or a physical blend of if the temperature of the PTC material is above its two polymers. In addition, if a copolymer's melting point is increased. As a further disadvantage that is applied to the 20, a thermoplastic and / or ela-state of the art PTC polymer formulations are mixed with stomeric material.

ist die Tatsache anzusehen, dass das Verhältnis des Widerstan- Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist z.B. unter einem des bei der Temperatur Tp zu dem Widerstand bei der Tempe- «elastomeren Material» einer Komponente des Gemisches ein ratur Ts drastisch abnimmt, wenn diese Formulierungen polymeres Material gemeint, das in vernetztem Zustand bei gedehnt werden, was bei den üblichen Methoden zur Bildung 25 Raumtemperatur elastomer ist. it can be seen the fact that the ratio of the resistance. In the method according to the invention e.g. Under one of the temperature Tp to the resistance at the temperature- "elastomeric material" of a component of the mixture, a temperature Ts drastically decreases when these formulations mean polymeric material, which in the crosslinked state is stretched at, which is the case with the usual methods of formation 25 room temperature is elastomeric.

eines wärmerückverformbaren Gegenstandes notwendig ist. Als besonders geeignete Pfropfpolymere sind z.B. zu nen- a heat-recoverable object is necessary. Particularly suitable graft polymers are e.g. to be named

So kann beispielsweise ein anfängliches Verhältnis von 108 auf nen: Äthylen-propylen mit einem kristallinen Polyolefin, z.B. 105 bei 10%iger Dehnung und auf 103 bei 25%iger Dehnung Polypropylen, gepfropft, während z.B. als Blockcopolymere abfallen. Diese letztgenannten Faktoren führen zu einer star- insbesondere Äthylen-propylen/Polystyrol und Polytetra-ken Vergrösserung der Gefahr der Überhitzung bzw. des 30 methylenoxyd/Polytetramethylenterephthalat zu nennen sind. Durchbrennens bei den bekannten Heizelementen, wenn diese Als thermoplastische Materialien können insbesondere in wärmeschrumpfbaren Anordnungen verwendet werden. Polypropylen, Polyvinylidenfluorid oder Polyäthylen in For example, an initial ratio of 108 to: ethylene propylene with a crystalline polyolefin, e.g. 105 at 10% elongation and to 103 at 25% elongation, grafted polypropylene, e.g. fall off as block copolymers. These last-mentioned factors lead to star- especially ethylene-propylene / polystyrene and polytetra-ken enlargement of the risk of overheating or of methylene oxide / polytetramethylene terephthalate. Burning out in the known heating elements when these can be used as thermoplastic materials, in particular in heat-shrinkable arrangements. Polypropylene, polyvinylidene fluoride or polyethylene in

Es würde deshalb einen wesentlichen Fortschritt bedeuten, Betracht kommen, während als elastomere Materialien chlo-wenn die Möglichkeit bestünde, ein PTC-Material zu schaffen, rierte oder chlorsulfonierte Polyäthylene oder Neopren vorlie-dessen Verhaltensweise derjenigen von Typ I mehr angenähert35 gen. It would therefore represent a significant step forward, while chloro-elastomeric materials, if there was a possibility of creating a PTC material, were more closely approximated to those of type I, 35, or chlorinated or chlorosulfonated polyethylene or neoprene.

ist und welches durch starke Strombelastung nicht in Mitlei- Als besonders vorteilhaft hat sich eine Formulierung z.B. and which is not in the middle due to high current load. A formulation e.g.

denschaft gezogen wird. aus Äthylen-propylen-Kautschuk, Polypropylen und Russ is drawn. made of ethylene-propylene rubber, polypropylene and carbon black

Gegenstand der Erfindung ist daher das eingangs genannte erwiesen. Das Gewichtsverhältnis der Komponenten beträgt Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden vernetzten vorzugsweise 40 bis 90%, 5 bis 40% bzw. 5 bis 35%. Polymerformulierung, mit den kennzeichnenden Merkmalen 4" Besonders vorteilhaft ist es, wenn die nach der Erfindung des Anspruches 1. erhaltene Formulierung z.B. wenigstens in dem Bereich zwi- The object of the invention is therefore the one mentioned above. The weight ratio of the components is a method for producing an electrically conductive crosslinked, preferably 40 to 90%, 5 to 40% or 5 to 35%. Polymer formulation with the characteristic features 4 "It is particularly advantageous if the formulation obtained according to the invention of claim 1 is, for example, at least in the range between

Die vorliegende Erfindung beruht auf der überraschenden sehen Raumtemperatur und dem Schmelzpunkt des thermo-Beobachtung, dass viele der im vorhergehenden erwähnten plastischen Materials einen positiven Temperaturkoeffizienten Mängel durch Schaffung der polymeren, thermoplastischen des Widerstandes aufweist, d.h. ein PTC-Material ist. The present invention is based on the surprising see room temperature and melting point of thermo-observation that many of the plastic materials mentioned above have a positive temperature coefficient deficiency due to the creation of the polymeric, thermoplastic of the resistance, i.e. is a PTC material.

elektrisch leitenden Formulierung, welche vorzugsweise einen 45 Die Erfindung betrifft zudem ein Heizelement, bei dem ein steilen Anstieg des Widerstandes unmittelbar unterhalb des Formkörper auf einer Formulierung der eingangs erwähnten Schmelzpunktes der Formulierung aufweist, deren Widerstand Art zwischen mindestens einem Elektrodenpaar angeordnet vorzugsweise jedoch weitersteigt, wenn die Temperatur über ist. Die Elektroden können mit einer geeigneten Spannungs-den Schmelzpunkt hinaus erhöht wird, behoben werden kön- quelle verbunden sein, um das Heizelement zu speisen. Das nen. Heizelemente, z.B. die diese Charakteristik zeigen, setzen 50 Heizelement kann ausserdem wärmerückverformbar sein, vorzugsweise auch dann ihre Regeltätigkeit fort, wenn z.B. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine unvernetzte ihre Temperatur über den Schmelzpunkt des thermoplasti- Zubereitung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfin- The invention also relates to a heating element in which there is a steep increase in resistance immediately below the molded body on a formulation of the aforementioned melting point of the formulation, the resistance of which is arranged between at least one pair of electrodes, but preferably continues to increase if the temperature is over. The electrodes can be connected to a suitable voltage - the melting point can be raised, can be fixed - to feed the heating element. That. Heating elements, e.g. which show this characteristic, 50 heating element can also be heat-recoverable, preferably also continue their control activity if e.g. Furthermore, the invention relates to an uncrosslinked temperature above the melting point of the thermoplastic preparation for carrying out the method according to the invention.

schen Polymers ansteigt, d.h. sie schalten z.B. nicht in uner- dung; diese Zubereitung enthält in Mischung miteinander a) wünschter und schädlicher Weise wieder ein, während die zum ein polymeres Material, welches in vernetztem Zustand bei Stande der Technik gehörenden Heizelementen unter diesen 55 Raumtemperatur elastomer ist, b) ein thermoplastisches Poly-Umständen zum thermischen Durchgehen und damit zum mer, dessen Glasübergangstemperatur, falls es amorph ist, polymer increases, i.e. they switch e.g. not in ground; this preparation contains a) a desirable and harmful manner in a mixture with one another, whereas the heating elements belonging to a polymeric material, which in the cross-linked state in the state of the art are elastomeric under these 55 room temperature, b) a thermoplastic poly-circumstance for thermal runaway and hence the mer, whose glass transition temperature, if it is amorphous,

Durchbrennen neigen. über Raumtemperatur liegt, und.c) Russ, wobei das Polymer a) Tend to burn. is above room temperature, and. c) carbon black, the polymer a)

Durch die Schaffung von PTC-Formulierungen mit dieser im unvernetzten Zustand bei Raumtemperatur genügend Charakteristik können mit dem Verfahren nach der Erfindung, Festigkeit aufweist, um sein eigenes Gewicht während längerer Materialien z.B. für Heizelemente, hergestellt werden, die 60 Zeit ohne merkliche Verformung zu tragen. By creating PTC formulations with sufficient characteristics in the uncrosslinked state at room temperature, the method according to the invention can have strength to withstand its own weight during longer materials e.g. for heating elements, which can be worn for 60 years without noticeable deformation.

sogar bei einem Widerstandsniveau, welches z.B. beträchtlich Nicht gehärtete (unvernetzte) Elastomere werden häufig oberhalb des Widerstandes bei der Temperatur Ts liegt, zur als «Gummivorstufen» (englisch: gum stocks) bezeichnet. Regelung verwendet werden können, wobei das Risiko eines Wenn man z.B. Mischungen der meisten Gummivorstufen und thermischen Durchgehens bzw. Durchbrennens erheblich ver- ein thermoplastisches Material «abgleicht», d.h. während mindert ist. Darüber hinaus ändert sich z.B. die Temperatur einer Zeitdauer erhitzt, die ausreicht, um eine in Bezug auf das eingeschalteten Heizelementes unter Bedingungen, die diese Temperatur bevorzugte Molekülstruktur und gegensei-von niedriger zu hoher thermischer Belastung wechseln, nur tige Orientierung zu erreichen, und dann abkühlt, so kommt es sehr wenig, da z.B. der Widerstand oberhalb der Temperatur beim Abkühlen sehr rasch zu einer Gleichgewichtseinstellung even at a resistance level, e.g. considerable Uncured (uncrosslinked) elastomers are often above the resistance at the temperature Ts, referred to as "rubber precursors" (English: gum stocks). Regulation can be used, but the risk of Mixtures of most rubber precursors and thermal runaway or burn-through significantly "match" a thermoplastic material, i.e. while diminishes. In addition, e.g. the temperature is heated for a period of time which is sufficient to achieve only a certain orientation in relation to the switched-on heating element under conditions which change this preferred molecular structure and in return from low to high thermal load, and then cools down, so it happens a lot little, e.g. the resistance above temperature when cooling very quickly to equilibrium

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zu Gunsten einer anderen, der niedrigeren Temperatur zuzuordnenden Molekülkonfiguration. Einige Gummivorstufen jedoch zeigen z.B. allein oder im Gemisch mit einem thermoplastischen Polymer ein davon abweichendes Verhalten, was entweder auf ein sehr hohes Molekulargewicht, welches Verzerrungen bewirkt, auf kleine Kristallinitätsbereiche, oder auf andere Charakteristika, z.B. starre oder glasartige Anteile des Moleküls zurückzuführen ist. Bei diesen Materialien z.B. findet, wenn das Gleichgewicht zu Gunsten einer bei hoher Temperatur begünstigten Konfiguration verschoben worden war, beim Abkühlen auf Raumtemperatur nur eine langsame oder unvollständige Verschiebung des Gleichgewichtes zu einer anderen Konfiguration statt. Die resultierenden Gummivorstufen zeigen z.B. das, was häufig als «Anfangsfestigkeit» (englisch: green strength) bezeichnet wird. Diese allgemein bekannte Eigenschaft bewirkt, dass z.B. Gummivorstufen bei Raumtemperatur eine Formstabilität aufweisen, so dass daraus hergestellte Formkörper keine Verformung erleiden und auch im unvernetzten Zustand nicht merklich fliessen. Derartige Gummivorstufen zeigen beispielsweise eine merkliche Kriechfestigkeit und neigen, falls sie in Form von Granulaten vorliegen, nicht zum Zusammenbacken, während im Vergleich dazu andere Gummivorstufen, die keine Anfangsfestigkeit besitzen, diese Neigung zeigen. Für die Herstellung der erfin-dungsgemässen Formulierungen eignen sich in vernetztem Zustand bei Raumtemperatur elastomere Materialien, die vorzugsweise eine merkliche Anfangsfestigkeit besitzen. Es wird angenommen, dass z.B. diese Eigenschaft es ermöglicht, dass beim Vernetzen der Formulierung die gewünschte Konfiguration «eingefroren wird», was zu dem beobachteten PTC-Verhalten führt, welches unerwarteter Weise auch in einem Temperaturbereich weiterbesteht, in dem eine vollständig amorphe Mischung der Polymere vorliegt, d.h. oberhalb des Schmelzpunktes der Komponenten. in favor of a different molecular configuration attributable to the lower temperature. However, some rubber precursors show e.g. alone or in admixture with a thermoplastic polymer, a behavior which differs from this, either due to a very high molecular weight which causes distortions, to small crystallinity ranges, or to other characteristics, e.g. rigid or glass-like parts of the molecule can be attributed. With these materials e.g. If the equilibrium was shifted in favor of a configuration favored at high temperature, there is only a slow or incomplete shift of the equilibrium to another configuration when cooling to room temperature. The resulting rubber precursors show e.g. what is often referred to as “green strength”. This well known property causes e.g. Rubber precursors have a dimensional stability at room temperature, so that molded articles made therefrom do not suffer any deformation and do not flow noticeably even when uncrosslinked. Such rubber precursors, for example, have a noticeable creep resistance and, if they are in the form of granules, do not tend to cake together, whereas, by comparison, other rubber precursors which have no initial strength show this tendency. In the crosslinked state at room temperature, elastomeric materials, which preferably have a noticeable initial strength, are suitable for the production of the formulations according to the invention. It is believed that e.g. this property enables the desired configuration to be "frozen" when the formulation is crosslinked, which leads to the observed PTC behavior, which unexpectedly persists even in a temperature range in which a completely amorphous mixture of the polymers is present, i.e. above the melting point of the components.

Unter «Elastomer» wird im vorliegenden Fall ein polymere Material verstanden, welches z.B. unter Belastung eine elastische Deformation erfährt, flexibel und elastisch ist und ein Erholungsvermögen bei grossen Belastungen aufweist. Unter «thermoplastisches Material» ist ein polymeres Material zu verstehen, welches z.B. bei Raumtemperatur kein Erholungsvermögen bei starken Belastungen aufweist, während es bei höheren Temperaturen, d.h. oberhalb seines Schmelzpunktes, zu jeder gewünschten neuen Gestalt rückverformt werden kann. Als Schmelzpunkt wird vorzugsweise diejenige Temperatur bezeichnet, oberhalb der ein bestimmtes Material elastomere Eigenschaften erhält, wenn es vernetzt ist, oder in eine viskose Flüssigkeit übergeht, wenn es unvernetzt ist. In the present case, “elastomer” is understood to mean a polymeric material which, e.g. experiences an elastic deformation under load, is flexible and elastic and has a recovery capacity under high loads. “Thermoplastic material” is to be understood as a polymeric material which e.g. at room temperature has no recovery capacity under heavy loads, whereas at higher temperatures, i.e. above its melting point, can be reshaped to any desired new shape. The melting point is preferably the temperature above which a certain material acquires elastomeric properties when it is cross-linked or changes into a viscous liquid when it is uncross-linked.

Die Schmelzpunkts- bzw. Erweichungspunktsbestimmung kann für das Material geeigneter Methode entsprechend den ASTM-Vorschriften erfolgen. Wenn die nicht-elastomere Komponente, z.B. ein Pfropf- oder Copolymer, wenigstens teilweise kristallin ist, so erfolgt die Schmelzpunktsbestimmung nach ASTM D 2117 64; dabei wird das Verschwinden der dem kristallinen Material zugehörigen Doppelbrechung mit steigender Temperatur zur Anzeige gebracht. Falls die Komponente nicht kristallin ist, d.h. glasartig, kommt bevorzugt die Methode nach ASTM D 2236-70 zur Anwendung, wobei ein Torsionspendel benützt wird. Wenn keine der beiden Methoden geeignet ist, so können die ASTM-Methoden D 648-72 oder D 1525-70 zur Anwendung kommen. Unter «Gummivorstufen» wird z.B. ein unvernetztes Material, welches nach dem Vernetzen elastomere Eigenschaften zeigt, verstanden. Der Begriff «merkliche Anfangsfestigkeit» (english: significant green strength) bedeutet, falls er auf Gummivorstufen oder thermoplastische Elastomere angewendet wird, dass das Material z.B. eine merkliche Kriechfestigkeit aufweist und bei gegenseitigem Kontakt der einzelnen Partikeln keine Neigung zum Zusammenbacken zeigt und ausserdem eine Zugfestigkeit von wenigstens 0,703 kp/cm2 bei 20% Längung besitzt. Die nachfolgende Aufstellung enthält eine Vielzahl von Beispielen für thermoplastische Materialien, welche für die erfin-dungsgemässen Formulierungen eingesetzt werden können: The melting point or softening point can be determined for the material in accordance with the ASTM regulations. If the non-elastomeric component, e.g. If a graft or copolymer is at least partially crystalline, the melting point is determined in accordance with ASTM D 2117 64; the disappearance of the birefringence associated with the crystalline material is displayed with increasing temperature. If the component is not crystalline, i.e. glassy, the method according to ASTM D 2236-70 is preferably used, whereby a torsion pendulum is used. If neither method is suitable, ASTM methods D 648-72 or D 1525-70 can be used. Under «rubber preliminary stages» e.g. an uncrosslinked material that shows elastomeric properties after crosslinking. The term «significant green strength» means, if applied to rubber precursors or thermoplastic elastomers, that the material e.g. has a noticeable creep resistance and shows no tendency to cake when the individual particles come into contact with one another and also has a tensile strength of at least 0.703 kp / cm2 at 20% elongation. The following list contains a large number of examples of thermoplastic materials which can be used for the formulations according to the invention:

a) Polyolefine, z.B. Polyäthylen und Polypropylen; a) polyolefins, e.g. Polyethylene and polypropylene;

b) Thermoplastische Copolymere von Olefinen, z.B. Äthylen oder Propylen miteinander oder mit anderen copolymeri-sierbaren olefinisch ungesättigten Monomeren, z.B. Vinylester, Säuren oder Ester von a,ß-ungesättigten organischen Säuren; b) Thermoplastic copolymers of olefins, e.g. Ethylene or propylene with one another or with other copolymerizable olefinically unsaturated monomers, e.g. Vinyl esters, acids or esters of α, β-unsaturated organic acids;

c) Halogenierte Vinyl- oder Vinylidenpolymere, z.B. solche, welche sich von Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylflu-orid, Vinylidenfluorid und Copolymeren untereinander oder mit anderen halogenierten oder ungesättigten Monomeren ableiten; c) Halogenated vinyl or vinylidene polymers, e.g. those derived from vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride and copolymers with one another or with other halogenated or unsaturated monomers;

d) Polyester und zwar sowohl aliphatische als auch ganz oder teilweise aromatische, z.B. Poly(hexamethylenadipat oder -sebacat), Poly(äthylenterephthalat) und Poly(tetramethy-Ienterephthalat); d) polyester, both aliphatic and wholly or partly aromatic, e.g. Poly (hexamethylene adipate or sebacate), poly (ethylene terephthalate) and poly (tetramethylene terephthalate);

e) Polyamide, z.B. Nylon-6, Nylon-6.6, Nylon-6.10 und «Versamide» (ein Kondensationsprodukt von dimerisierten oder trimerisierten ungesättigten Fettsäuren, insbesondere Linolsäure, mit Polyaminen); e) polyamides, e.g. Nylon-6, Nylon-6.6, Nylon-6.10 and «Versamide» (a condensation product of dimerized or trimerized unsaturated fatty acids, especially linoleic acid, with polyamines);

f) verschiedene Polymere wie Polystyrol, Polyacrylnitril, thermoplastische Silikonharze, thermoplastische Polyäther, thermoplastisch modifizierte Cellulosen und Polysulphone. f) various polymers such as polystyrene, polyacrylonitrile, thermoplastic silicone resins, thermoplastic polyethers, thermoplastic modified celluloses and polysulphones.

Als elastomere Komponente kommt z.B. praktisch jede Gummivorstufe in Betracht, welche eine merkliche Anfangsfestigkeit, wie zuvor definiert, aufweist. Die meisten im Handel erhältlichen Gummivorstufen für Elastomere besitzen entweder eine merkliche Anfangsfestigkeit oder aber, wenn überhaupt, nur eine sehr geringe Anfangsfestigkeit. Demzufolge kann ein Fachmann aus der nachstehend aufgeführten Liste von elastomeren Gummivorstufen leicht solche Glieder aussuchen, welche eine merkliche Anfangsfestigkeit aufweisen, z.B. natürliches oder synthetisches Polyisopren, unregelmässig aufgebaute Äthylenpropylencopolymere, Styrolbutadiencopoly-mer-Kautschuke, Styrol-acrylnitril-butandien-terpolymer-Kautschuke mit oder ohne Zusatz von geringen Mengen copo-lymerisierter a,ß-ungesättigter Carbonsäuren, Polyacrylat-Kautschuke, Polyurethanharze, unregelmässig aufgebaute Copolymere von Vinylidenfluorid und z.B. Hexafluorpropy-len, Polychloropren, chloriertes Polyäthylen, chlorsulfoniertes Polyäthylen, Polyäther, plastifiziertes Polyvinylchlorid mit einem Gehalt von mehr als 21% Plastifizierungsmittel und praktisch nicht kristalline unregelmässig aufgebaute Co- oder Ter-polymere von Äthylen mit Vinylestern oder Säuren und Estern von a,ß-ungesättigten Säuren. The elastomer component is e.g. virtually any rubber precursor that has a noticeable initial strength as previously defined. Most commercially available rubber precursors for elastomers either have a noticeable initial strength or, if at all, only a very low initial strength. Accordingly, one skilled in the art can easily select from the list of elastomeric rubber precursors below that have appreciable initial strength, e.g. natural or synthetic polyisoprene, irregularly built ethylene-propylene copolymers, styrene-butadiene-copolymer rubbers, styrene-acrylonitrile-butanediene-terpolymer rubbers with or without the addition of small amounts of copolymerized a, β-unsaturated carboxylic acids, polyacrylate-based copolymers, polyurethane acrylate rubbers, polyacrylate rubbers, non-polyurethane copolymers of vinylidene fluoride and e.g. Hexafluoropropylene, polychloroprene, chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene, polyether, plasticized polyvinyl chloride with a content of more than 21% plasticizer and practically non-crystalline irregularly structured copolymers or terpolymers of ethylene with vinyl esters or acids and esters of a, ß- unsaturated acids.

Thermoplastisch-elastomere Copolymere, die beim erfin-dungsgemässen Verfahren zur Herstellung der neuen Formulierungen eingesetzt werden können, umfassen sowohl Pfropfais auch Blockcopolymere. Als Beispiele hierfür sind zu nennen: Thermoplastic-elastomeric copolymers which can be used in the process according to the invention for the preparation of the new formulations comprise both graft and block copolymers. Examples include:

a) Unregelmässig aufgebaute Äthylen- und Propylencopo-lymere, die mit Polyäthylen- oder Polypropylenseitenketten gepfropft sind; a) Irregularly built ethylene and propylene copolymers grafted with polyethylene or polypropylene side chains;

b) Blockcopolymere von a-Olefinen, z.B. Polyäthylen oder Polypropylen mit Äthylen/Propylen- oder Äthylen/Propylen/ Dien-Kautschuken ; b) block copolymers of a-olefins, e.g. Polyethylene or polypropylene with ethylene / propylene or ethylene / propylene / diene rubbers;

Polystyrol mit Polybutadien; Polystyrene with polybutadiene;

Polystyrol mit Polyisopren; Polystyrene with polyisoprene;

Polystyrol mit Äthylen-propylen-Kautschuk; Polystyrene with ethylene propylene rubber;

Polyvinylcyclohexan mit Äthylen-Propylen-Kautschuk; Polyvinylcyclohexane with ethylene-propylene rubber;

Poly-a-methylstyrol mit Polysiloxanen; Poly-a-methylstyrene with polysiloxanes;

Polycarbonate mit Polysiloxanen; Polycarbonates with polysiloxanes;

Poly(tetramethylenterephthalat) mit Poly(tetramethylen-oxyd) und thermoplastischen Polyurethan-Kautschuken. Poly (tetramethylene terephthalate) with poly (tetramethylene oxide) and thermoplastic polyurethane rubbers.

Die Formulierung enthielt vorteilhafterweise z.B. 3 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 40 Gew.-% Elastomer, bezogen auf The formulation advantageously contained e.g. 3 to 75 wt .-%, preferably 4 to 40 wt .-% elastomer, based on

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

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40 40

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50 50

55 55

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7 7

639 230 639 230

das Gesamtgewicht von elastomeren und thermoplastischen Materialien. In Blockcopolymeren, welche sowohl thermoplastische als auch elastomere Bereiche aufweisen, beträgt der elastomere Anteil vorzugsweise 30 bis 70 Gew.-% des Polymermoleküls. Die Herstellung derartiger Block- und Pfropfcopo-lymerer sowie das Vermischen der thermoplastischen und elastomeren Komponente kann nach allgemein bekannten üblichen Methoden erfolgen, z.B. durch Vermählen oder durch Vermischen mit einem Innenmischer (Banbury mixer). Die Menge des teilchenförmigen leitenden Füllstoffes beträgt zweckmässigerweise 4 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 50 Gew-%. the total weight of elastomeric and thermoplastic materials. In block copolymers which have both thermoplastic and elastomeric regions, the elastomeric fraction is preferably 30 to 70% by weight of the polymer molecule. The preparation of such block and graft copolymers and the mixing of the thermoplastic and elastomeric component can be carried out by generally known, conventional methods, e.g. by grinding or by mixing with an internal mixer (Banbury mixer). The amount of the particulate conductive filler is expediently 4 to 60% by weight, preferably 5 to 50% by weight.

Im allgemeinen kann jedes beliebige teilchenförmige leitende Material verwendet werden, um die obengenannten Formulierungen elektrisch leitend zu machen. Bevorzugte leitende Füllstoffe für die erfindungsgemässen polymeren PTC-Formu-lierungen sind ausser teilchenförmigem Russ unter anderem Graphit, Metallpulver, leitende Metallsalze und -oxyde sowie bor- oder phosphordotiertes Silicium oder Germanium. In general, any particulate conductive material can be used to make the above formulations electrically conductive. In addition to particulate carbon black, preferred conductive fillers for the polymeric PTC formulations according to the invention include graphite, metal powder, conductive metal salts and oxides, and boron- or phosphorus-doped silicon or germanium.

Für den Fachmann ist es selbstverständlich, dass zum Vernetzen des Gemisches aus dem thermoplastischen Material und z.B. der Gummivorstufe (oder dem Blockcopolymer) jede beliebige Methode zur Anwendung kommen kann, vorausgesetzt, dass die beiden polymeren Phasen dadurch vernetzt werden. Zu diesen Methoden zählen z.B. die chemische Vernetzung mit geeigneten Reagentien, z.B. Peroxyden, und vorzugsweise die Behandlung mit ionisierender Strahlung. It is self-evident to the person skilled in the art that for crosslinking the mixture of the thermoplastic material and e.g. any precursor (or block copolymer) can be used, provided that the two polymeric phases are crosslinked. These methods include e.g. chemical crosslinking with suitable reagents, e.g. Peroxides, and preferably treatment with ionizing radiation.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung, wobei die Beispiele 3 und 14 Vergleichsbeispiele sind. Die Fig. 2 bis 14 zeigen die Änderung des Widerstandes mit der Temperatur (R vs. T) für einige der in den Beispielen aufgeführten Formulierungen. Die in den Beispielen verwendeten Elastomere zeigen sämtlich eine merkliche Anfangsfestigkeit. The following examples serve to illustrate the invention, examples 3 and 14 being comparative examples. Figures 2 through 14 show the change in resistance with temperature (R vs. T) for some of the formulations listed in the examples. The elastomers used in the examples all show a noticeable initial strength.

Sofern nicht anders vermerkt, wurden alle Proben für die nachfolgende Beispiele in der folgenden Weise hergestellt und getestet, wobei die Mengen in Gew.-% angegeben sind. Unless otherwise noted, all samples for the following examples were prepared and tested in the following manner, the amounts being given in% by weight.

Die polymeren Komponenten werden mittels einer elektrisch beheizten Zweiwalzenmühle bei 200 °C 5 Minuten lang gemischt, danach wird der Russ zugegeben und die Mischung weitere 5 Minuten gemischt. The polymeric components are mixed using an electrically heated two-roll mill at 200 ° C. for 5 minutes, then the carbon black is added and the mixture is mixed for a further 5 minutes.

Diese Mischungen werden bei 200 °C zu Platten von ungefähr 0,063 cm Dicke gepresst. Aus diesen Platten werden Proben von 2,5 x 3,8 cm ausgeschnitten und entlang den gegenüberliegenden Kanten auf beiden Seiten der ausgeschnittenen Plättchen mit leitfähiger Farbe zwei 0,63 cm breite Streifen aufgetragen. These mixtures are pressed at 200 ° C into plates approximately 0.063 cm thick. Samples of 2.5 x 3.8 cm are cut out of these plates and two 0.63 cm wide strips are applied along the opposite edges on both sides of the cut-out plates with conductive paint.

Die so erhaltenen Proben werden zur Herabsetzung ihres Widerstandes getempert, indem man sie mehrmals jeweils 5 Minuten lang auf 200 °C erhitzt und anschliessend auf Raumtemperatur abkühlen lässt. Die Temperung wurde sooft wiederholt, bis ein minimaler Widerstand erreicht war. Im allgemeinen genügte eine Gesamttemperierungsdauer von 15 Minuten bei 200 °C. Eine ausführlichere Beschreibung der Temperung zur Minimalisierung des Widerstandes ist in der USA-Patentschrift Nr. 3823217 (Kampe) beschrieben. The samples thus obtained are annealed to lower their resistance by heating them to 200 ° C. for 5 minutes several times and then allowing them to cool to room temperature. The annealing was repeated until a minimal resistance was reached. In general, a total tempering time of 15 minutes at 200 ° C. was sufficient. A more detailed description of annealing to minimize resistance is described in U.S. Patent No. 3823217 (Kampe).

Die so erhaltenen Proben werden durch Bestrahlung mit einer Dosis von 12 Mrad vernetzt. Zur Aufstellung der Widerstand/Temperaturkurven wurde der Widerstand der Proben mit Hilfe eines bei niedriger Spannung arbeitenden Ohmmeters gemessen (weniger als 1 Volt), wodurch eine Selbsterhitzung der Proben vermieden wurde. Die Proben wurden in einem Umluftofen erhitzt und der Widerstand bei ausgewählten Temperaturen gemessen. The samples thus obtained are crosslinked by irradiation with a dose of 12 Mrad. To establish the resistance / temperature curves, the resistance of the samples was measured using an ohmmeter operating at low voltage (less than 1 volt), which prevented the samples from heating up themselves. The samples were heated in a forced air oven and the resistance measured at selected temperatures.

Beispiel 1 example 1

«TPR-2000» (Pfropfcopolymer aus 70 "TPR-2000" (graft copolymer from 70

Äthylenpropylen von Uniroyal Corp.) Ethylene Propylene from Uniroyal Corp.)

«Vulcan XC-72» (Russ von Cabot Corp.) 30 "Vulcan XC-72" (carbon black from Cabot Corp.) 30

Es wird angenommen, dass dieses Polymer mit einem im wesentlichen kristallinen Polypropylen gepfropft ist. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass dieses Material einen stetigen Anstieg des Widerstandes von der Raumtemperatur bis zur Schmelztemperatur des Polypropylens (165°C) zeigt, wonach der Widerstand nahezu konstant bleibt oder leicht absinkt bis zu einer höheren Temperatur, wo der Widerstand erneut zu steigen beginnt und lediglich bei einer Temperatur oberhalb 220 °C abfällt. This polymer is believed to be grafted with a substantially crystalline polypropylene. From Fig. 2 it can be seen that this material shows a steady increase in resistance from room temperature to the melting temperature of polypropylene (165 ° C), after which the resistance remains almost constant or drops slightly to a higher temperature, where the resistance increases again begins to rise and only drops at a temperature above 220 ° C.

Beispiel 2 Example 2

«Kraton G 6521 » (ein Blockcopolymer von 75 Polystyrol und Äthylen-Propylen-Kautschuk vom ABA-Typ von Shell Chemical Corp.) "Kraton G 6521" (a block copolymer of 75 polystyrene and ethylene-propylene rubber of the ABA type from Shell Chemical Corp.)

«XC-72» (Russ) 25 "XC-72" (Russ) 25

Wie aus Fig. 3 ersichtlich zeigt dieses praktisch amorphe Polystyrol-Äthylen/Propylen-Kautschuk-Blockcopolymer einen relativ starken Anstieg des Widerstandes, welcher unmittelbar unter der Temperatur Tg von Polystyrol beginnt und oberhalb der Temperatur Tg bis zu einem Maximalwert bei 2000 C weiter ansteigt. Dieser Sachverhalt steht in krasem Gegensatz zu den Lehren des Standes der Technik, wie sie beispielsweise von J. Meyer in «Glass Transition Temperature as a Guide to Polymers Suitable for PTC Materials» (I.e.) vertreten werden. In dieser Veröffentlichung wird festgestellt, dass praktisch amorphe Materialien, z.B. Polystyrol oder Äthylen/ Propylen-Kautschuk nur bis zu ihrer Glasübergangstemperatur (Tg) eine PTC-Charakteristik zeigen. As can be seen from Fig. 3, this practically amorphous polystyrene-ethylene / propylene rubber block copolymer shows a relatively strong increase in resistance, which begins immediately below the temperature Tg of polystyrene and continues to rise above the temperature Tg up to a maximum value at 2000 ° C. This state of affairs stands in stark contrast to the teachings of the prior art, such as those represented by J. Meyer in "Glass Transition Temperature as a Guide to Polymers Suitable for PTC Materials" (I.e.). In this publication it is found that practically amorphous materials, e.g. Polystyrene or ethylene / propylene rubber only show a PTC characteristic up to their glass transition temperature (Tg).

Beispiel 3 Example 3

«Vistalon 404» (Äthylen/Propylen-Kautschuk: 65 E/P Verhältnis von 45:55, erhältlich von Exxon Chemical Corp.) "Vistalon 404" (ethylene / propylene rubber: 65 E / P ratio of 45:55, available from Exxon Chemical Corp.)

«XC-72» (Russ) ^ 35 "XC-72" (Russ) ^ 35

Es wurde festgestellt, dass ein Äthylen/Propylen-Kaut-schuk mit einem Äthylen zu Propylen Verhältnis von 45:55 keine PTC-Charakteristik aufweist. Im einzelnen zeigte die Probe einen verhältnismässig hohen Widerstand der Raumtemperatur, der jedoch einer mehrmaligen Temperung nicht standhielt. Danach zeigte das Material eine kontinuierliche und rasche Abnahme des Widerstandes beim Erhitzen. Diese Eigenschaft macht das Material für die Verwendung als selbstregulierendes Heizelement ungeeignet (Fig. 4). It was found that an ethylene / propylene rubber with an ethylene to propylene ratio of 45:55 had no PTC characteristic. Specifically, the sample showed a relatively high resistance to room temperature, but it could not withstand repeated tempering. The material then showed a continuous and rapid decrease in resistance when heated. This property makes the material unsuitable for use as a self-regulating heating element (Fig. 4).

Beispiel 4 Example 4

«TPR-1900» (wahrscheinlich ein 60 "TPR-1900" (probably a 60th

EPR-Polypropylenpfropfcopolymer) EPR polypropylene graft copolymer)

«Profax 6523» (Polypropylen) 20 "Profax 6523" (polypropylene) 20

«Vulcan XC-72» (Russ) 20 "Vulcan XC-72" (Russ) 20

Das EPR-Polypropylen-Pfropfcopolymer wird mit Polypropylen gemischt, wonach es wie in der allgemeinen Beschreibung mit Russ gemahlen wird. Wie aus Fig. 5 ersichtlich zeigt dieses Material einen verhältnismässig gleichförmigen Anstieg des Widerstandes bis zum Schmelzpunkt, wonach eine geringfügige Abnahme des Widerstandes stattfindet. Dieses Material zeigt jedoch einen ausgeprägten positiven Temperaturkoeffizienten oberhalb des Schmelzpunktes. The EPR-polypropylene graft copolymer is mixed with polypropylene, after which it is ground with carbon black as in the general description. As shown in Fig. 5, this material shows a relatively uniform increase in resistance up to the melting point, after which there is a slight decrease in resistance. However, this material shows a pronounced positive temperature coefficient above the melting point.

Beispiel 5 Example 5

«Kynar 304» (Polyvinylidenfluorid von Pennwalt Corporation) "Kynar 304" (polyvinylidene fluoride from Pennwalt Corporation)

«Cyanocril R» (Polyäthylacrylat von Amierican 50 Cyanamid) "Cyanocril R" (polyacrylate from Amierican 50 cyanamide)

«Vulcan XC-72» 25 "Vulcan XC-72" 25

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

639 230 639 230

8 8th

Der Widerstand von dieser Formulierung steigt mit zunehmender Temperatur bis zu einer Temperatur wesentlich oberhalb des Schmelzpunktes des Polyvinylidenfluorids. Dieses thermoplastische Material wird in Abwesenheit des Elastomers mit Russ gemischt und zeigt dann einen Maximalwiderstand bei etwa 160°C und bei höheren Temperaturen einen ausgeprägten Abfall der Widerstandskurve. The resistance of this formulation increases with increasing temperature up to a temperature significantly above the melting point of the polyvinylidene fluoride. This thermoplastic material is mixed with carbon black in the absence of the elastomer and then shows a maximum resistance at about 160 ° C and at high temperatures a pronounced decrease in the resistance curve.

Beispiel 6 Example 6

«TPR 1900» (wahrscheinlich ein EPR-Polypropylen-Pfropfcopolymer) «Vulcan XC-72» (Russ) "TPR 1900" (probably an EPR polypropylene graft copolymer) "Vulcan XC-72" (Russ)

«Profax 6523» (Polypropylen) "Profax 6523" (polypropylene)

62,5 62.5

17,5 20 17.5 20

Diese Formulierung weicht nur wenig von Beispiel 4 ab. Jedoch im Gegensatz zu den vorhergehenden Beispielen, bei denen die allgemeine Arbeitsweise zur Anwendung kam, This formulation differs only slightly from Example 4. However, in contrast to the previous examples, where the general way of working was used,

wurde im vorliegenden Fall der Russ zuerst mit dem Pfropfco-polymer gemischt und danach das Polypropylen zu der Mischung hinzugefügt. In the present case, the carbon black was first mixed with the graft copolymer and then the polypropylene was added to the mixture.

Im Hinblick auf den Stand der Technik wurde allgemein angenommen, dass ein Gemisch von polymeren Materialien eine R vs. T-Charakteristik zeigt, welche dem in engen Kontakt mit dem Russ befindlichen Polymer zukommt, d.h. dem Polymer, welches zuerst mit dem Russ vermischt worden war; sämtliche später zugefügten Polymere stehen nicht in solch engem Kontakt mit den leitenden Partikeln, dass sie einen erheblichen Einfluss auf die R vs. T-Kurve ausüben. Dementsprechend war anzunehmen, dass die Formulierung des vorliegenden Beispiels aufgrund der Mischreihenfolge eine Widerstand/Temperaturkurve zeigen würde, die dem Pfropfcopoly-mer entspricht. Wie jedoch aus dem Vergleich der Figuren 6 und 5 ersichtlich ist, scheint das Polypropylen einen massgeblichen Einfluss auf die Widerstand/Temperatur-Charakteristik der Mischung zu haben. In view of the prior art, it has been generally believed that a mixture of polymeric materials has an R vs. T-characteristic shows which polymer is in close contact with the carbon black, i.e. the polymer that was first mixed with the soot; all the polymers added later are not in such close contact with the conductive particles that they have a significant influence on the R vs. Exercise the T-curve. Accordingly, it could be assumed that the formulation of the present example would show a resistance / temperature curve corresponding to the graft copolymer due to the mixing order. However, as can be seen from the comparison of FIGS. 6 and 5, the polypropylene appears to have a significant influence on the resistance / temperature characteristics of the mixture.

Beispiel 7 Example 7

«CPE 3614» (chloriertes Polyäthylen mit einem 35 Chlorgehalt von 36% Cl, erhältlich von Dow Chemical Corp.) "CPE 3614" (chlorinated polyethylene with a 35% chlorine content of 36% Cl, available from Dow Chemical Corp.)

«Profax 6823» (Polypropylen von Hercules 35 Corp.) "Profax 6823" (polypropylene from Hercules 35 Corp.)

«Vulcan XC-72» (Russ) 30 "Vulcan XC-72" (Russ) 30

30 30th

Schmelzpunkt des kristallinen Materials hinaus bis zum Ende der Messung bei 260 °C wie in Fig. 8 dargestellt. Melting point of the crystalline material until the end of the measurement at 260 ° C as shown in Fig. 8.

Beispiel 9 Example 9

«CPE 3614» (chloriertes Polyäthylenelastomer) 35 «Diamond PVC-35» (Polyvinylchlorid, erhältlich30 von Diamond Shamrock Chem. Co.) «XC-72» "CPE 3614" (chlorinated polyethylene elastomer) 35 "Diamond PVC-35" (polyvinyl chloride, available 30 from Diamond Shamrock Chem. Co.) "XC-72"

(Russ) (Soot)

Stabilisatoren 3 Stabilizers 3

In diesem Beispiel wird das elastomere Material mit einem amorphen thermoplastischen Poylmer (PVC) gemischt. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, zeigt diese Formulierung eine PTC-Charakteristik von Raumtemperatur bis 220 °C, insbesondere in dem Bereich oberhalb der Glasübergangstemperatur von PVC (Tg bei etwa 80 °C). Die bei dieser Probe und bestimmten anderen Proben festzustellende Abnahme des Widerstandes bei Temperaturen oberhalb 200 °C ist wahrscheinlich auf einen thermischen oder oxidativen Abbau zurückzuführen. In this example, the elastomeric material is mixed with an amorphous thermoplastic polymer (PVC). As can be seen from Fig. 9, this formulation shows a PTC characteristic from room temperature to 220 ° C, especially in the range above the glass transition temperature of PVC (Tg at about 80 ° C). The decrease in resistance at temperatures above 200 ° C seen in this sample and certain other samples is likely due to thermal or oxidative degradation.

I I.

Beispiel 10 Example 10

«Hypalon 45» (chlorsulfoniertes 35 "Hypalon 45" (chlorosulfonated 35th

Polyäthylenelastomer, erhältlich von du Pont) Polyethylene elastomer available from du Pont)

«Profax 6823» (Polypropylen) 35 "Profax 6823" (polypropylene) 35

ì «XC-72» (Russ) 30 ì «XC-72» (Russ) 30

Ein chlorsulfoniertes Polyäthylenelastomer wird mechanisch mit einem kristallinen thermoplastischen Material (Polypropylen) vermischt. Wie aus Fig. 10 ersichtlich, zeigt diese Mischung anfänglich eine Abnahme des Widerstandes gefolgt von einem Anwachsen des Widerstandes oberhalb der Schmelztemperatur des Polypropylens. A chlorosulfonated polyethylene elastomer is mechanically mixed with a crystalline thermoplastic material (polypropylene). As can be seen from Figure 10, this mixture initially shows a decrease in resistance followed by an increase in resistance above the melting temperature of the polypropylene.

Beispiel 11 Example 11

35 «Neopren TRT» (Chloropren, erhältlich von du 35 Pont) 35 "Neoprene TRT" (chloroprene, available from du 35 Pont)

«Profax 6823» (Polypropylen) 35 "Profax 6823" (polypropylene) 35

«XC-72» (Russ) 30 "XC-72" (Russ) 30

40 Ein elastomeres Neopren wird physikalisch mit Polypropylen gemischt. Diese Mischung zeigt, wie aus Fig. 11 ersichtlich, eine PTC-Charakteristik oberhalb der Schmelztemperatur des Polypropylens. 40 An elastomeric neoprene is physically mixed with polypropylene. As can be seen from FIG. 11, this mixture shows a PTC characteristic above the melting temperature of the polypropylene.

Ein chloriertes Polyäthylenelastomer, welches eine beachtliche Anfangsfestigkeit zeigte, wurde mit einem starren thermoplastischen kristallinen Polypropylen vermischt. Diese Mischung zeigte einen ständig ansteigenden Widerstand oberhalb der Schmelztemperatur des Polypropylens wie aus Fig. 7 ersichtlich. Demzufolge kann, wenn der elastomere Anteil der Formulierung selbst genügend strukturiert ist, um eine genügend grosse Anfangsfestigkeit aufzuweisen, mechanisches Vermischen mit dem thermoplastischen Anteil der Formulierung, in Gegensatz zur Pfropf- oder Blockcopolymerisation, ein Ansteigen der Widerstandscharakteristik über den Schmelzpunkt der thermoplastischen Componente hinaus bewirken. A chlorinated polyethylene elastomer, which showed considerable initial strength, was blended with a rigid thermoplastic crystalline polypropylene. This mixture showed a continuously increasing resistance above the melting temperature of the polypropylene as can be seen from FIG. 7. Accordingly, if the elastomeric portion of the formulation itself is sufficiently structured to have a sufficiently high initial strength, mechanical mixing with the thermoplastic portion of the formulation, in contrast to graft or block copolymerization, can cause an increase in the resistance characteristic beyond the melting point of the thermoplastic component .

Beispiel 8 Example 8

«CPE 3614» (chloriertes Polyäthylenelastomer) 35 «Kynar451» (Polyvinylidenfluorid, erhältlich 35 von Pennwalt Corp.) "CPE 3614" (chlorinated polyethylene elastomer) 35 "Kynar451" (polyvinylidene fluoride, available 35 from Pennwalt Corp.)

«Vulcan XC-72» (Russ) 30 "Vulcan XC-72" (Russ) 30

Ähnlich wie in Beispiel 7 wurde das Elastomer, welches eine erhebliche Anfangsfestigkeit aufweist, mit einem im wesentlichen harten kristallinen thermoplastischen Material vermischt. Die resultierende Formulierung zeigt einen kontinuierlichen Anstieg beginnend bei Raumtemperatur über den Similar to Example 7, the elastomer, which has significant initial strength, was mixed with an essentially hard crystalline thermoplastic material. The resulting formulation shows a continuous increase starting at room temperature over the

45 Beispiel 12 45 Example 12

«Valox 310» (Poly(tetramethylenterephthalat), 42,5 erhältlich von General Electric Corp.) "Valox 310" (poly (tetramethylene terephthalate), 42.5 available from General Electric Corp.)

«Hytrel 4055» (Blockcopolymer von 42,5 Poly(tetramethylenterephthalat) und so Polytetramethylenoxyd, erhältlich von du Pont) "Hytrel 4055" (block copolymer of 42.5 poly (tetramethylene terephthalate) and thus polytetramethylene oxide, available from du Pont)

«XC-72» (Russ) 15,0 "XC-72" (Russ) 15.0

Poly(tetramethylenterephthalat) mit einer Kristallinität von mehr als 50% wurde mit einem Blockcopolymer aus kri-55 stallinen thermoplastischen und nicht kristallinen elastomeren Polytetramethylenoxydanteilen gemischt. Dieses Material zeigt, wie aus Fig. 12 ersichtlich, einen maximalen Widerstand bei der Schmelztemperatur des kristallinen Materials, das ist bei 180°C, und danach einen Anstieg des Widerstandes im 60 amorphen Bereich. Poly (tetramethylene terephthalate) with a crystallinity of more than 50% was mixed with a block copolymer of crystalline thermoplastic and non-crystalline elastomeric polytetramethylene oxide fractions. As shown in FIG. 12, this material shows a maximum resistance at the melting temperature of the crystalline material, that is, at 180 ° C., and thereafter an increase in the resistance in the 60 amorphous range.

Beispiel 13 Example 13

«Hypalon 45» (chlorsulfoniertes Polyäthylen) 35 "Hypalon 45" (chlorosulfonated polyethylene) 35

« Kynar 451 » (Polyvinylidenfluorid) 3 5 "Kynar 451" (polyvinylidene fluoride) 3 5

65 «XC-72» (Russ) 30 65 "XC-72" (Russ) 30

Wie aus Fig. 13 ersichtlich, zeigt eine Mischung aus dem elastomeren «Hypalon 45» mit dem im wesentlichen festen 13 shows a mixture of the elastomeric "Hypalon 45" with the essentially solid

9 9

639 230 639 230

und kristallinen thermoplastischen Poly vinylidenfluorid einen 6003» und Russ allein enthält. Daraus geht hervor, dass diese Anstieg des Widerstandes bis zum Schmelzpunkt des Polyvi- Mischungen, die nicht im Einklang mit der vorliegenden nylidenfluorids, wonach der Widerstand bis zu einer Tempera- Erfindung sind oder dem Stand der Technik zugeordnet wer-tur merklich oberhalb der Schmelztemperatur der Formulie- den müssen, nicht die vorteilhaften Eigenschaften der erfin-rung konstant bleibt und danach stetig ansteigt. 5 dungsgemässen Formulierungen zeigen. and crystalline thermoplastic poly vinylidene fluoride contains a 6003 »and carbon black alone. From this it can be seen that this increase in resistance up to the melting point of the polyvi mixtures which is not in accordance with the present nylidene fluoride, after which the resistance up to a temperature or the state of the art is markedly above the melting temperature of the Must formulate, the beneficial properties of the invention does not remain constant and then steadily increases. 5 show formulations according to the invention.

Beispiel 14 Example 14

«Silastic 437» (Siliconkautschuk von Dow 60 Corning Corp.) "Silastic 437" (silicone rubber from Dow 60 Corning Corp.)

«Profax 6523» (Polypropylen) 24 "Profax 6523" (polypropylene) 24

«Vulcan XC-72» (Russ) 16 "Vulcan XC-72" (Russ) 16

Beispiel 15 «Kynar 451» Example 15 «Kynar 451»

«Viton B 50» (ein elastomeresVinylidenfluorid-io copolymer, erhältlich von du Pont) "Viton B 50" (an elastomeric vinylidene fluoride-io copolymer available from du Pont)

«Vulcan XC-72» "Vulcan XC-72"

30 30 40 30 30 40

In diesem Beispiel wird eine Formulierung, welche durch Vermischen eines thermoplastischen Polymers mit einem Elastomer, welches keine Anfangsfestigkeit aufweist, erhalten wird, beschrieben. Das dabei entstehende Produkt zeigt, wie aus Fig. 14 ersichtlich, keine PTC-Charakteristik oberhalb der Schmelztemperatur des Polypropylens, wenn es durch mechanische Mischung hergestellt worden war. Eine ähnliche Mischung aus 45,7 Teilen «Marlex 6003» (ein Polyäthylen mit der Dichte 0,96 erhältlich von Phillips Petroleum Corp.) und 26,3 Teilen «Silastic 437» mit 28 Teilen «SRF-NS» (eine Russ-Sorte erhätlich von Cabot Corp.) zeigte einen ausgeprägten negativen Temperaturkoeffizienten des Widerstandes oberhalb des Schmelzpunktes des thermoplastischen Materials ähnlich einer bestrahlten Formulierung, welche «Marlex This example describes a formulation obtained by blending a thermoplastic polymer with an elastomer that has no initial strength. As can be seen from FIG. 14, the resulting product shows no PTC characteristic above the melting temperature of the polypropylene if it was produced by mechanical mixing. A similar blend of 45.7 parts "Marlex 6003" (a 0.96 density polyethylene available from Phillips Petroleum Corp.) and 26.3 parts "Silastic 437" with 28 parts "SRF-NS" (a carbon black grade available from Cabot Corp.) showed a pronounced negative temperature coefficient of resistance above the melting point of the thermoplastic material similar to an irradiated formulation which «Marlex

Die obengenannte Formulierung, die im Einklang mit der 's vorliegenden Erfindung steht, wurde bei 12 und 24 Mrad bestrahlt. In beiden Fällen begann der Widerstand unterhalb des Schmelzpunktes der thermoplastischen Komponente rasch anzusteigen und stieg danach mit weiterer Temperaturzunahme kontinuierlich an. The above formulation, consistent with the present invention, was irradiated at 12 and 24 Mrad. In both cases, the resistance began to rise rapidly below the melting point of the thermoplastic component and then rose continuously as the temperature increased.

20 20th

Beispiele 16 bis 27 Examples 16-27

Ein Polyäthylen hoher Dichte wurde mit verschiedenen Elastomeren und Russ, wie in Tabelle I dargestellt, in Einklang mit der vorliegenden Erfindung vermischt und mit einer 25 Dosis von 6 Mrad bestrahlt. Die Änderung des Widerstandes mit der Temperatur ist ebenfalls in dieser Tabelle aufgeführt. A high density polyethylene was mixed with various elastomers and carbon black as shown in Table I in accordance with the present invention and irradiated with a dose of 6 Mrad. The change in resistance with temperature is also shown in this table.

Tabelle I Table I

Bei- elastomere Harze Modul des unvernetztenMischungen Widerstandsverhalten spiel Polymers bei 20% (Gewichtsteile) oberhalb des Schmelz- In the case of elastomeric resins, module of the uncrosslinked mixtures, the resistance behavior of the polymer at 20% (parts by weight) above the melting

Längung punktes Elongation point

Nr. (kp/cm2) (1) (2) (3) No. (kp / cm2) (1) (2) (3)

16 16

«Texin 480» "Texin 480"

21,090 21,090

58,2 58.2

5,8 5.8

36 36

PTC PTC

17 17th

«Roylar E9» "Roylar E9"

21,090 21,090

58,2 58.2

5,8 5.8

36 36

PTC PTC

18 18th

«Roylar Ed 65» "Roylar Ed 65"

21,090 21,090

50 50

5 5

45 45

merklich PTC noticeably PTC

19 19th

«Royalen 502» "Royalen 502"

1,476 1,476

52,7 52.7

5,3 5.3

42 42

merklich PTC noticeably PTC

20 20th

«EI vax 250» "EI vax 250"

3,515 3,515

56,4 56.4

5,6 5.6

38 38

merklich PTC noticeably PTC

21 21st

«Neopren WRT» "Neoprene WRT"

0,703 0.703

56,4 56.4

5,6 5.6

38 38

leicht PTC slightly PTC

22 22

«Neopren WRT» "Neoprene WRT"

- -

40 40

15 15

45 45

merklich PTC noticeably PTC

23 23

«Nysin 35-8» "Nysin 35-8"

1,547 1,547

40 40

15 15

45 45

merklich PTC noticeably PTC

24 24th

«Epsin 5508» "Epsin 5508"

2,109 2,109

52,7 52.7

5,3 5.3

42 42

merklich PTC noticeably PTC

25 25th

«Epsin 5508» "Epsin 5508"

- -

40 40

23 23

37 37

PTC PTC

26 26

«CPE 3614» "CPE 3614"

5,835 5,835

56,4 56.4

5,6 5.6

38 38

merklich PTC noticeably PTC

27 27th

«CPE 3614» "CPE 3614"

- -

40 40

23 23

37 37

PTC PTC

Fussnote: Die Kolonnen 1,2 und 3 geben die Gewichtsteile «Merlex 6002» (Polyäthylen), Elastomer bzw. Russ (SRF/NS) an. Footnote: Columns 1, 2 and 3 indicate the parts by weight of «Merlex 6002» (polyethylene), elastomer and carbon black (SRF / NS).

Die in ASTM D 1765-73a für die in den Beispielen ver- «Vulcan XC-72» - N474, wendeten Russ-Sorten angegebenen Bezeichnungen sind: «SRF/NS» - N774. The designations given in ASTM D 1765-73a for the soot grades used in the examples “Vulcan XC-72” - N474 are: “SRF / NS” - N774.

5 Blatt Zeichnungen 5 sheets of drawings

Claims (15)

639 230639 230 1. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden vernetzten Polymerformulierung, bei dem aj ein polymeres Material, welches in vernetztem Zustand bei Raumtemperatur elastomer ist, 1. A process for producing an electrically conductive crosslinked polymer formulation, in which aj is a polymeric material which is elastomeric in the crosslinked state at room temperature, b) ein thermoplastisches polymeres Material, dessen Glasübergangstemperatur, falls es amorph ist, über Raumtemperatur liegt, und c) leitende Teilchen oder ab) aus unter a) oben definiertem Polymer und unter b) oben definiertem Polymer, die chemisch aneinander gebunden sind, zusammengesetztes Copolymer und c) leitende Teilchen verwendet werden und die Polymeren bzw. das Copolymer ab) vernetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere Material a) vor dem Vernetzen eine merkliche Anfangsfestigkeit aufweist, und dass die vernetzte Polymerformulierung mindestens in einem Temperaturbereich oberhalb der Übergangstemperaturen T(j von a) und b) einen mit steigender Temperatur zunehmenden elektrischen Widerstand aufweist, b) a thermoplastic polymer material whose glass transition temperature, if it is amorphous, is above room temperature, and c) conductive particles or ab) copolymer composed of polymer defined under a) above and polymer defined under b) above, which are chemically bonded to one another and c) conductive particles are used and the polymers or the copolymer ab) are crosslinked, characterized in that the polymeric material a) has a noticeable initial strength before the crosslinking, and in that the crosslinked polymer formulation at least in a temperature range above the transition temperatures T ( j of a) and b) has an increasing electrical resistance with increasing temperature, wobei es sich bei Te jeweils um die Kristallitschmelztempera-tur und im Falle, dass das Polymer amorph ist, um die Glasübergangstemperatur handelt. where Te is the crystallite melting temperature and, if the polymer is amorphous, the glass transition temperature. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von a) zu b) im Bereich von 3:97 bis 75:25, vorzugsweise im Bereich von 4:96 bis 40:60, liegt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the weight ratio of a) to b) in the range from 3:97 to 75:25, preferably in the range from 4:96 to 40:60. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Copolymer ab), das ein Pfropf- oder Blockcopolymer sein kann, verwendet, dessen Komponente a) ein Elastomer ist. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a copolymer from), which can be a graft or block copolymer, is used, the component a) is an elastomer. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Copolymer ab) ein Äthylen-Propylen/kristallines Polyolefin-Pfropfpolymer, vorzugsweise ein Äthylen-Propy-len/kristallines Polypropylen-Pfropfcopolymer, verwendet. 4. The method according to claim 3, characterized in that an ethylene-propylene / crystalline polyolefin graft polymer, preferably an ethylene-propylene / crystalline polypropylene graft copolymer, is used as the copolymer from). 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Copolymer ab) ein Äthylen-Propylen/Polystyrol-Blockcopolymer oder ein Polytetramethylenoxyd/Polytetra-methylenterephthalat-Biockcopolymer verwendet. 5. The method according to claim 3, characterized in that an ethylene-propylene / polystyrene block copolymer or a polytetramethylene oxide / polytetra-methylene terephthalate block copolymer is used as the copolymer from). 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Material a) und ein thermoplastisches Material b) mechanisch mischt. 6. The method according to claim 1 or 2, characterized in that mechanically mixing a material a) and a thermoplastic material b). 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Material a) chloriertes Polyäthylen, chlorsulfo-niertes Polyäthylen oder Neopren verwendet. 7. The method according to claim 6, characterized in that there is used as material a) chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene or neoprene. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als thermoplastisches Material b) Polypropylen, Polyvinylidenfluorid oder Polyäthylen verwendet. 8. The method according to claim 6, characterized in that polypropylene, polyvinylidene fluoride or polyethylene is used as the thermoplastic material b). 9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Copolymer ab) zusammen mit dem Material a) oder dem thermoplastischen Material b) oder mit beiden in Form separater Polymere verwendet. 9. The method according to claim 1 or 2, characterized in that one uses a copolymer ab) together with the material a) or the thermoplastic material b) or with both in the form of separate polymers. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man a) Äthylen-Propylen-Kautschuk, b) Polypropylen und c) Russ, vorzugsweise in Mengen von 40 bis 90 Gew.-% Äthylen-Propylen-Kautschuk, 5 bis 40 Gew.-% Polypropylen und 5 bis 35 Gew.-% Russ, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formulierung, verwendet. 10. The method according to claim 1, characterized in that a) ethylene-propylene rubber, b) polypropylene and c) carbon black, preferably in amounts of 40 to 90 wt .-% ethylene-propylene rubber, 5 to 40 wt. -% polypropylene and 5 to 35 wt .-% carbon black, based on the total weight of the formulation used. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als leitende Teilchen Russ verwendet. 11. The method according to claim 1, characterized in that carbon black is used as the conductive particles. 12. Formulierung, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1. 12. Formulation produced by the method according to claim 1. 13. Formulierung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstands im Bereich zwischen Raumtemperatur und dem Schmelzpunkt des thermoplastischen Materials aufweist. 13. Formulation according to claim 12, characterized in that it has a positive temperature coefficient of resistance in the range between room temperature and the melting point of the thermoplastic material. 14. Selbstregelndes Heizelement, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens zwei Elektroden, zwischen denen ein Formkörper aus der Formulierung nach Anspruch 12 angeordnet ist, aufweist. 14. Self-regulating heating element, characterized in that it has at least two electrodes, between which a molded body from the formulation according to claim 12 is arranged. 15. Unvernetzte Zubereitung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Mischung miteinander a) ein polymeres Material, welches in vernetztem Zustand bei Raumtemperatur elastomer ist, b) ein thermoplastisches Polymer, dessen Glasübergangstemperatur, falls es amorph ist, über Raumtemperatur liegt, und c) Russ enthält, wobei das Polymer a) im unvernetzten Zustand bei Raumtemperatur genügend Festigkeit aufweist, um sein eigenes Gewicht ohne merkliche Verformung während längerer Zeit zu tragen. 15. Uncrosslinked preparation for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it is mixed with one another a) a polymeric material which is elastomeric in the crosslinked state at room temperature, b) a thermoplastic polymer whose glass transition temperature, if it is amorphous, is above Is room temperature, and c) contains carbon black, the polymer a) in the uncrosslinked state at room temperature having sufficient strength to bear its own weight without noticeable deformation for a long time.
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