CN117641629A - Ptc发热体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种PTC发热体及其制造方法。PTC发热体(20)具备：PTC电阻体(3)，其包含聚烯烃类树脂和碳颗粒，且是通过利用交联剂的化学交联而成型得到的；树脂薄膜(4)，其为包含与所述聚烯烃类树脂相同种类的树脂的树脂薄膜(4)，且被热熔接于PTC电阻体(3)的一个面；和一对电极结构体(6)，其设置于PTC电阻体(3)的表面。

Description

PTC发热体及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种PTC发热体及其制造方法。

背景技术

在居里温度附近电阻值急剧增加在通电时具有自温度控制功能的PTC(正温度系数)电阻体一直以来已知使用陶瓷材料或高分子材料。其中作为使用了高分子材料的PTC发热体，例如已知有通过在由聚乙烯或各种弹性体等构成的基础聚合物中混炼炭黑、石墨、金属粉末、蜡、各种添加剂等的材料，与电极线一起挤出成型为带状或同轴状所形成的PTC发热体。另外，作为面向家电等简单且便宜的用途的形态，已知有通过制备使上述材料分散在有机溶剂中得到的PTC涂料，将该PTC涂料印刷到高分子膜等所形成的PTC电阻体，制作了使用这样的PTC电阻体的PTC发热体。但是，近年来从保护环境的方面出发，溶剂的使用受到严格限制，不使用溶剂的挤出成型类型的PTC发热体再次受到关注。

图6表示现有的通过聚烯烃类树脂和炭黑形成的PTC发热体70的一个实施方式，表示PTC发热体70的截面。图6所示的PTC发热体70例如以如下的方式制作。聚烯烃类树脂、炭黑和各种添加剂混炼得到的组合物覆盖平行配置的2个电极75a、75b，以截面形状成为哑铃状的方式挤出成型，形成PTC电阻体73。进而，在其外侧挤出成型形状稳定用护套74和绝缘性包覆材料72，形成长条的带状PTC发热体70。对该PTC发热体70，进行PTC电阻体73的辐射交联相关的处理。然后，为了电阻值稳定化，进行高温的退火处理。关于高温退火处理的温度和处理时间，例如，在炭黑的含量为20wt％左右的情况下，以聚烯烃类树脂的熔点以上的温度设定为24小时左右。高温退火处理的条件如后述的[现有技术文献]中记载的文献所公开的那样，存在各种条件。此外，护套和绝缘性包覆材料的形成、辐射交联和高温退火的顺序和次数任意。

图7表示同轴状的PTC发热体80的截面。中心导体85a作为一个电极，在其周围将聚烯烃类树脂、炭黑和各种添加剂混炼得到的PTC组合物以同轴状挤出成型，形成PTC电阻体83。在其周围以螺旋状配置金属带或金属电极线85b。进而，在其外侧挤出成型形状稳定用护套84和绝缘性包覆材料82，形成PTC发热体80。进行了辐射交联后，为了电阻值稳定化，进行高温的退火处理。

上述列举的现有的通过挤出成型形成的各种PTC发热体的优点如下所述。

(1)能够利用现有的通用材料、混炼、挤出相关的设备、以及施工方法，因此，能够容易构建生产线。

(2)通过辐射交联和长时间的高温退火处理，能够以使PTC电阻体的常温电阻值降低的状态稳定化。

(3)通过辐射交联和长时间的高温退火处理，即使对PTC发热体反复通电动作后，也能够将PTC各项特性(常温电阻值、高温区域下的电阻增大率)稳定化。

关于如上的PTC发热体例如在专利文献1～16中被公开。

现有技术文献

专利文献1：美国专利第3243573号说明书

专利文献2：美国专利第3793716号说明书

专利文献3：美国专利第3861029号说明书

专利文献4：美国专利第3914363号说明书

专利文献5：美国专利第3823217号说明书

专利文献6：日本特开昭55-25499号公报

专利文献7：日本特开昭55-154003号公报

专利文献8：日本特开昭56-8443号公报

专利文献9：日本特开昭57-84585号公报

专利文献10：日本特开昭59-226493号公报

专利文献11：日本特开昭61-198590号公报

专利文献12：日本特开平5-226113号公报

专利文献13：日本特开平6-45105号公报

专利文献14：日本特开平8-120182号公报

专利文献15：日本特表平10-501290号公报

专利文献16：日本特开2010-244971号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种优异的PTC发热体。

根据本发明的一个实施方式，PTC发热体具备：PTC电阻体，其包含聚烯烃类树脂和碳颗粒，并且是通过利用交联剂的化学交联而成型得到的；树脂薄膜，其是包含与所述聚烯烃类树脂相同种类的树脂的树脂薄膜，且其被热熔接于所述PTC电阻体的一个面；和设置于所述PTC电阻体的表面的一对电极结构体。

根据本发明，能够提供一种优异的PTC发热体。

附图说明

图1A是表示一个实施方式所涉及的PTC发热体的构成例的概略的图，并且是表示从上表面透视PTC发热体的状态的示意图。

图1B是表示一个实施方式所涉及的PTC发热体的构成例的概略的图，并且是表示沿着图1A所示的I-I线的PTC发热体的截面的概略的示意图。

图2是表示一个实施方式所涉及的PTC电阻体的电极结构体的另一个构成例的概略的图，并且是示意性地表示沿着图1A所示的I-I线的电极结构体的截面的概略的图。

图3是表示变形例所涉及的同轴状的PTC发热体的构成例的概略的图，并且是表示沿着轴局部展开的状态的概略的示意图。

图4表示实施例1、2、3和比较例1、2所涉及的PTC特性的测定结果。

图5表示实施例1、2、3和比较例1、2所涉及的每个测定天数的常温电阻值R25的变动率的测定结果。

图6是表示现有的高分子材料形成的PTC发热体的一个例子的结构的图。

图7是表示现有的高分子材料形成的PTC发热体的另一个例子的结构的图。

具体实施方式

参照附图来说明本发明的一个实施方式。本实施方式涉及一种PTC发热体。作为PTC发热体，通常已知有印刷溶剂类型的PTC涂料得到的厚膜型、和PTC电阻体以成为哑铃状的截面形状的方式挤出成型得到的厚的长条带型。本实施方式的PTC发热体具有薄片形状的PTC电阻体。PTC电阻体为薄片形状，并且本实施方式的PTC发热体发挥优异的特性。

以往已知的通过挤出成型得到的厚的带型的PTC发热体由于长时间的退火处理而具有优异的PTC特性和稳定性，其生产线的构建也容易。为了将这样的PTC电阻体变更成薄片状存在如下的技术问题。

(1)在将PTC电阻体制成薄片状，在基础聚合物的熔点以上的温度下进行退火处理的情况下，由于加热冷却的热应力产生片材的大的弯曲变形，但并没有关于由于这样的变形造成的PTC电阻体内部的分子水平的结构变化和伴随其的PTC各项特性的变化的事例信息，无法预期量产化。

(2)并没有关于变薄的片材弯曲变形时的电极引出的事例信息，无法预期量产化。

(3)在需要长时间的退火处理的情况下，无法提高生产率。

例如，近年来，在车载用等的PTC发热体中，PTC的额定工作温度被设定为80℃，因此需要使用具有对应于该温度的特定的热特性的材料，而要求瞬时耐热为120℃，接近退火处理温度。另外，为了降低重量，尽量减少PTC发热体的厚度的要求增强。对于该耐热要求，如上述的[背景技术]所记载的，通过在聚烯烃类基础聚合物的熔点以上的温度下实施退火处理，能够实现电阻值的控制和稳定化。另一方面，对于降低重量的要求，需要减少PTC电阻体的厚度，但如果使PTC电阻体变薄，就会产生上述的退火处理导致的热变形的问题。

[PTC发热体的结构的概要]

对PTC发热体20的结构的概要进行说明。图1A是表示本实施方式所涉及的PTC发热体20的构成例的概略的图，并且是示意性地表示从上表面透视PTC发热体20的状态的图。图1B是示意性地表示沿着图1A所示的I-I线的PTC发热体20的截面的概略的图。

PTC发热体20具备作为发热元件的片状的PTC电阻体3。在PTC电阻体3的一个面热熔接有树脂薄膜4。PTC电阻体3与树脂薄膜4被热熔接，形成PTC电阻组装体13。在PTC电阻体3的另一个面设置有用于对PTC电阻体3供给电力的一对电极结构体6。

电极结构体6的各个具有电极金属7、包含碳的导电性成型物8、和高浓度碳层9。即，一对电极结构体6中的一个电极结构体6a具有第一电极金属7a、第一导电性成型物8a和第一高浓度碳层9a层叠而成的结构。同样地，一对电极结构体6中的另一个电极结构体6b具有第二电极金属7b、第二导电性成型物8b和第二高浓度碳层9b层叠而成的结构。电极结构体6以高浓度碳层9与PTC电阻体3接触的方式配置。即，经由高浓度碳层9和导电性成型物8，PTC电阻体3与电极金属7导通。

树脂薄膜4、PTC电阻体3和电极结构体6被配置在耐热绝缘性且阻燃性的第一包覆材料1与第二包覆材料2之间。第一包覆材料1与第二包覆材料2的周边部通过粘接剂5被密封固定。在PTC电阻体3的配置有电极结构体6一侧的面，PTC电阻体3的坯料部分没有被固定于第一包覆材料1。这样，设置在PTC电阻体3和树脂薄膜4的表面和背面的耐热性且电绝缘性的第一包覆材料1和第二包覆材料2在PTC电阻体3和树脂薄膜4的周围被粘接剂5粘接，PTC电阻体3和树脂薄膜4被第一包覆材料1、第二包覆材料2和粘接剂5密封。

如图1A所示，在从第二包覆材料2突出的部分中，电极结构体6的导电性成型物8和高浓度碳层9被去除，仅第一电极金属7a和第二电极金属7b露出。

[各部的详细情况]

对PTC发热体20的各部的详细情况进行说明。

〈PTC电阻体〉

本实施方式的PTC电阻体3为无溶剂混炼类型的电阻体，并且是将聚烯烃类树脂、碳颗粒和交联剂混炼，通过化学交联成型而得到的。

作为聚烯烃类树脂，聚烯烃类树脂或烯烃类共聚物可以单独使用或组合使用2种以上。作为聚烯烃类树脂，例如可以使用聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等。聚乙烯包含高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯等。作为烯烃类共聚物，可以使用乙烯与丙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸乙酯、氯乙烯等任意种的共聚物、或丙烯与氯乙烯的共聚物等、或它们的改性体等。

作为聚烯烃类树脂，这些之中，特别优选高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等。

作为碳颗粒，可以使用各种的碳颗粒。作为碳颗粒，例如可以将炭黑颗粒(油炉法炭黑、热炭黑、乙炔黑)、石墨颗粒等单独使用，或组合作为混合物使用。

关于碳颗粒的平均粒径，没有特别限制。通常使用平均粒径为10～150nm、优选20～100nm的碳颗粒。如果平均粒径小于10nm，则高温区域下的电阻增大率并不充分，因此不优选。另一方面，如果平均粒径超过150nm，则室温下的电阻值增大，因此不优选。作为碳颗粒，也可以混合平均粒径不同的2种以上的碳颗粒。

聚烯烃类树脂与碳颗粒的配合比例相对于PTC电阻体的总重量，前者为40～90wt％、后者为40～10wt％的比例，优选前者为55～75wt％、后者为35～10wt％的比例。在此，如果碳颗粒的配合量少于10wt％，则PTC发热体的常温电阻值变大，发热体不能充分发热，因此不优选。另一方面，如果碳颗粒的配合量超过40wt％，则PTC特性的高温区域下的电阻增大率变小，自温度控制功能不能充分表现，因此不优选。

本实施方式的PTC电阻体3中除了配合聚烯烃类树脂、碳颗粒和交联剂以外，还可以配合酰胺类蜡和加工助剂、填充剂粉末。

本实施方式的PTC电阻体3的交联在普及技术中通过低价的化学交联进行。在本实施方式的交联中，不使用大规模且高价而且安全维护标准严格的辐射装置。交联剂的配合在聚烯烃类树脂形成基体，使PTC发热体固化，即使达到高温，也能够抑制聚烯烃类树脂的急剧的流动化，防止碳颗粒的结构的崩溃。

作为交联剂，可以使用有机过氧化物、硫化合物、肟类、亚硝基化合物、胺化合物、多胺化合物等。交联剂可以根据聚烯烃类树脂的种类从这些之中适当选择使用。

作为有机过氧化物，可以使用过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔丁基异丙苯、2,5-二甲基-2.5-二(叔丁基过氧化)己炔-3等。这些之中优选通常的过氧化二异丙苯。

本实施方式的PTC电阻体3中配合有机触变剂。有机触变剂中，作为蜡，已知有氧化聚乙烯类、氢化蓖麻油类、酰胺类等的蜡。这些之中，PTC电阻体3中优选酰胺类蜡。酰胺类蜡的熔点比较高，引晶性也小，在PTC电阻体中以纤维状分散，因此，能够对PTC电阻体赋予柔软性和加热、冷却过程中的顺滑的伸缩性。另外，酰胺类蜡虽然具有熔点但并不是结晶性的，因此，不会伴随熔融、凝固而将基础聚合物的交联基体不可逆地破坏。

相对于此，氧化聚乙烯类蜡是晶系的，因此，难以对PTC发热体赋予柔软性以及加热、冷却过程中的顺滑的伸缩性。另外，氧化聚乙烯类蜡具有明确的熔点，有可能会伴随熔融、凝固而将基础聚合物的交联基体不可逆地破坏。蓖麻油类蜡的熔点低。

本实施方式的PTC电阻体3中的交联剂和酰胺类蜡的作用相反。如果增加交联剂，则PTC电阻体的常温电阻值和高温区域下的电阻增大率这两者都减小，作为PTC发热体反复工作后的常温电阻值的变动也变小。如果增加酰胺类蜡，则PTC电阻体的常温电阻值和高温区域下的电阻增大率这两者都增大，作为PTC发热体反复工作后的常温电阻值的变动也变大。因此，本实施方式的PTC电阻体3中的交联剂和酰胺类蜡的配合量需要微妙的平衡。相对于PTC电阻体的总重量，交联剂可以为0.05wt％～1.0wt％，优选为0.1wt％～0.5wt％，酰胺类蜡可以为0.5wt％～5wt％，优选为1wt％～4wt％。

根据上述，加工助剂、填充剂粉末相对于总重量的比例成为10～30wt％等。

上述的聚烯烃类树脂和碳颗粒的混合例如能够通过混炼用敞开式辊、班伯里混炼机、双螺杆混炼挤出机、Labo-Plastmill、其他的高温混炼机来进行。混炼温度为聚烯烃类树脂的熔点以上，优选为比熔点高20～30℃的温度。通过以这样的温度混炼，能够减少组合物的常温电阻值。另外，达到上述混炼温度后的混炼时间优选在10分钟以内。混炼温度和混炼时间的条件影响碳颗粒的结构的发育和碳颗粒的聚集生长的平衡。另外，与混炼温度和混炼时间相关的热处理历史有时会影响后续工序的退火处理条件。

经过混炼的组合物通过单螺杆挤出成型机、压延辊·压制机等各种成型机，被成型为薄片状，得到PTC电阻体。此外，也可以在双螺杆混炼挤出机上安装T模头，用1台装置进行混炼和片材成型。片状的PTC电阻体的厚度例如为0.1mm～0.7mm，优选为0.2mm～0.35mm。

(退火处理)

根据现有技术文献，PTC电阻体的退火处理被说明为是必须的。但是，将使用了聚烯烃类树脂的薄片状PTC电阻体按照上述的现有技术在树脂的熔点以上的温度下进行长时间退火处理，结果PTC电阻体大幅弯曲成鞍型形状，无法进行PTC发热体的组装。因此，在一边施加轻的压力一边进行退火处理时，虽然PTC电阻体不会大幅弯曲，但在PTC电阻体的面内发现有凹凸形状。

如果将在该PTC电阻体的面内产生的凹凸维持原状来测定PTC电阻体的特性，则通过退火处理得到了以下的结果。

(1)退火处理温度为树脂的熔点以上但较低(例如145℃以下)的情况下

常温电阻值和在高温区域下的电阻增大率这样的PTC各项特性仍然很大，不怎么降低。另外，即使加工成PTC发热体反复通电动作后，PTC各项特性也没有大幅变动。优选高温区域下的电阻增大率大、以及即使反复通电动作后PTC各项特性也不大幅变动。另一方面，常温电阻值大在加热性能的方面并不实用。

(2)退火处理温度为树脂的熔点以上但较高(例如150℃以上)的情况下

常温电阻值和高温区域下的电阻增大率这样的PTC各项特性大幅降低。虽然优选常温电阻值降低，但高温区域下的电阻增大率的降低并不实用。另外，在加工成PTC发热体反复通电动作后，PTC各项特性中，高温区域下的电阻增大率不怎么变化，但常温电阻值在返回到退火处理前的电阻值的方向上有相当大的变化率而增大。反复通电动作后常温电阻值上升的方面也并不实用。

如上所述，判明了在现有的退火处理中，降低薄片状PTC电阻体的常温电阻值，不怎么降低高温区域下的电阻增大率，且使反复通电动作后的常温电阻值的变动稳定化是很困难的。

另一方面，关于形状方面，在维持PTC电阻体的面内产生的凹凸的状态下进行电极引出也并不容易。因此，研究了不产生这样的凹凸的退火处理的条件。其结果，如果用热压机进退火处理，则能够使PTC电阻体的两面平坦化。另外，如果将由退火处理产生的凹凸在比退火处理低的温度下再加热进行热压，则能够使PTC电阻体的表面平坦化。然而，判明了在任一种情况下，PTC的各项特性都明显降低。因此，这些方法并不实用。

根据上述的各种试验的结果认为，通过退火处理的加热，在PTC电阻体内，形成碳颗粒的结构的形成和碳颗粒的聚集生长以块状混合存在的一种晶界的配置，通过退火处理的各条件和加热·冷却带来的应力，上述的晶界的配置被再配置。其结果，认为成为产生PTC电阻体的面内的凹凸或无法取得PTC各项特性的平衡的结果。

(关于热熔接树脂薄膜的构成)

如上所述仅通过退火处理难以获得PTC各项特性的平衡，因此，在本实施方式中，在PTC电阻体3的与配置电极结构体6的面相反侧的面设置树脂薄膜4。树脂薄膜4由与PTC电阻体3的聚烯烃类树脂相同种类的树脂形成。树脂薄膜4也可以包含添加物。另外，树脂薄膜4被热熔接于PTC电阻体3。树脂薄膜4的厚度优选为PTC电阻体3的厚度的1/4以下。热熔接优选通过在聚烯烃类树脂的熔点以上的温度下热压1分钟～10分钟来进行，兼作退火处理。

此外，该退火兼用处理的热压时间例如也可以一边每1分钟评价常温电阻值R25的值，一边反复多次热压处理，来确定适当的时间。另外，也可以在相同条件下一并进行热压处理，筛选出不足的试样，仅对其实施追加的热压处理。

树脂薄膜4的原料形态不仅是膜状，即使是微粉末状的原料也能够得到效果。然而，粉末状的原料存在无法100％热熔接的情况，微粉末有可能飞散。因此，优选膜状的原料形态。

根据聚烯烃类的树脂薄膜4在PTC电阻体3的一个面的热熔接和退火兼用处理，认为可以得到如下效果。即，在熔接有树脂薄膜4的PTC电阻体3的面上，由于聚烯烃浓度增加，所以该树脂薄膜熔接面的表面电阻增加。但是，在作为片状PTC发热体的加热、冷却时，上述树脂薄膜熔接面的伸缩增大，其伸缩力使与熔接面相反的配置有电极结构体6的面的伸缩也增大。其结果，认为可以发挥在常温电阻值的变动率被抑制得较小的情况下，高温区域的电阻增大率放大的作用。

这样，通过热压将与PTC电阻体3的聚烯烃类树脂相同种类的薄膜熔接于PTC电阻体3的加热处理兼作短时间的退火处理，在PTC电阻体3的面内几乎不发生凹凸，而且PTC各项特性也不降低，特别是使高温区域的电阻增大率增加。因此，能够提供满足作为片状PTC发热体的要求事项、制品化容易、并且退火处理时间大幅缩短、量产性提高、低价的制品。

〈与电连接相关的构成〉

如上述的(退火处理)的项目中所说明的那样，通过退火处理的加热，在PTC电阻体3内，明显观察到碳颗粒的结构的形成和碳颗粒的聚集生长以块状混合存在的晶界形成的状态，认为PTC电阻体3的表面也具有同样的结构状态。

如果对PTC电阻体3的电极引出进行研究，则得到了以下的见解。在PTC电阻体3的表面较强地按压具有小突起的金属箔，将该金属箔作为电极的情况下，接触电阻的增加明显。如果将PTC电阻体3两侧端的电极结构体的抵接部的表面用锉刀轻锉后，使其抵接金属箔，则电极间的电阻值增加超过100MΩ的程度，显示欧姆接触完全破坏的状态。由此可知，不破坏PTC电阻体3的上述晶界的表面状态的电极引出结构是必须的。

在本实施方式中，使用包含在表面具有高浓度碳层9的含碳的导电性成型物8和电极金属7的电极结构体6。PTC电阻体3构成为经由导电性成型物8和高浓度碳层9与电极金属7导通。对电极结构体6进行详细地说明。

电极金属7的材料考虑到环境问题优选为不使用金属膏等的无溶剂型。电极金属7例如可以使用银、铜、镍、铝、金等金属。在本实施方式的PTC发热体20中，作为电极金属7的形态，例如可以使用通用且能够容易低价获得的铜箔带。

如图1A和图1B所示，本实施方式的PTC发热体20的电极结构体6中，作为铜箔带的第一电极金属7a和第二电极金属7b以非溶剂系的耐热性粘接剂10贴附并固定于第一包覆材料1的与PTC电阻体3相对的面且相当于PTC电阻体3的两端的位置。此外，如果考虑本实施方式会要求的重要条件即120℃瞬时耐热，则包含第一电极金属7a和第二电极金属7b的电极金属7的铜箔带优选为镀锡的铜箔带。另外，电极金属7的固定中使用的耐热性粘接剂10优选使用预先附着于镀锡的铜箔带的一个面的粘接剂。

作为电极金属7的形态，除了金属箔以外，还可以为对金属平织线、金属网、金属无纺布、和层压于包覆材料上的金属箔进行蚀刻来形成电极等的形态。然而，如果金属电极直接接触PTC电阻体，则通过制造工序或通电动作的加热而软化的PTC电阻体与电极金属容易局部接合，破坏PTC电阻体的晶界的表面结构而使接触电阻增加。另外，在金属平织线或金属网、金属无纺布时，由于表面成为硬突起状，所以在PTC发热体的制造工序或通电动作中上述硬的金属突起会侵入软化的薄的PTC电阻体，存在破坏晶界的表面结构并且发生将PTC电阻体3局部切断的严重缺陷的情况。另外，蚀刻层压于第一包覆材料的金属箔的类型的电极金属价格高。

在本实施方式的PTC发热体20中，在上述镀锡的铜箔带即电极金属7与PTC电阻体3之间配置在表面具有高浓度碳层9的柔软的导电性成型物8，在电极金属7与PTC电阻体3之间形成有柔性接触结构。在本实施方式中，作为柔软的导电性成型物8，将导电性短纤维的片状成型物适当切断来使用。导电性短纤维的片状成型物成为不妨碍因冷热动作引起的PTC电阻体3的伸缩运动的柔性接触结构。该结构不会发生通过约束PTC发热体20的运动而产生的PTC发热体20的各项特性的降低。

作为导电性成型物8的导电性短纤维的片状成型物优选为碳无纺布。碳无纺布的细小柔软的纤维即使侵入到在加热时软化的PTC电阻体3的表面，也不会切断PTC电阻体3。另外，碳无纺布由于与PTC电阻体3为同种材质，所以不会破坏PTC电阻体3的晶界的表面结构，与表面层相容，可以得到良好的欧姆接触。另外，由包含碳长纤维的树脂成型物的循环利用产生的碳无纺布低价，从而优选。

作为导电性短纤维的片状成型物，也可以为由铜细线或不锈钢细线形成的无纺布等。然而，金属制的无纺布即使为纤维，在表面也会出现硬的毛刺，侵入软化的薄的PTC电阻体3，会破坏晶界的表面结构，使接触电阻明显增加。另外，金属制的无纺布存在侵入在加热时软化的PTC电阻体3而将PTC电阻体3局部切断的可能性。

在导电性成型物8的与PTC电阻体3接触一侧的表面形成有高浓度碳层9。高浓度碳层9优选涂布包含炭黑或碳纳米管(CNT)的涂料使其干燥而形成。如果在表面形成有高浓度碳层9的导电性成型物8抵接于PTC电阻体3，则通过PTC发热体20的制造工序、通电动作中的加热，高浓度碳层9与PTC电阻体3变得容易进一步相容，可以以不破坏PTC电阻体3的晶界的表面结构的形式得到更加良好的欧姆接触。

在本实施方式的PTC发热体20中，例如在贴附于第一包覆材料1的第一电极金属7a和第二电极金属7b上，配置以匹配各个电极金属的大小的方式切断的具有第一高浓度碳层9a的第一导电性成型物8a和具有第二高浓度碳层9b的第二导电性成型物8b。在其上以PTC电阻体3的与树脂薄膜4相反的面与第一高浓度碳层9a和第二高浓度碳层9b接触的方式，配置熔接有树脂薄膜4的PTC电阻体3。在该中间组装体上覆盖作为耐热绝缘性包覆材料的第二包覆材料2，并且第一包覆材料1和第二包覆材料2的周边部被粘接剂5密封固定。这样形成图1A和图1B所示的构成的PTC发热体20。

将本实施方式的PTC发热体20中能够使用的电极结构体的变形例示于图2。电极结构体16也可以如图2所示具有包覆电线样的结构。在该图中，电极金属17是与电线的芯线束相同的金属绞线。在该金属绞线的周围，将使用与PTC电阻体3相同种类的材料，大幅增大碳颗粒的配合量并提高了导电性的混合物挤出成型，制成电线样的导电性成型物18。在导电性成型物18的周围形成高浓度碳层19。高浓度碳层19优选为涂布由炭黑或碳纳米管(CNT)构成的涂料、使其干燥而形成的。这样形成的2个电极结构体16代替图1A和图1B的电极结构体6，而被抵接于PTC电阻体3的两侧边附近。

本变形例的电极结构体16也成为具有：包含碳的导电性成型物18、设置于导电性成型物18的一个面的高浓度碳层19、和设置于导电性成型物18的另一个面的电极金属17的结构。即使使用本变形例的电极结构体16，通过PTC发热体20的制造工序或通电动作中的加热，2个电极结构体16的高浓度碳层19与PTC电阻体3也容易相容，不破坏PTC电阻体3的晶界的表面结构地得到良好的欧姆接触。

另外，在变形例的电极结构体16中，电极金属17与导电性成型物18之间不成为完全密合构成。这与例如在包覆电线中，芯线束与包覆并不是完全密合状态，在包覆剥离时包覆从芯线束上滑落而简单剥离是同样的。这样的具有热塑性的柔软的包覆和结构上松散的结构的电极结构体16即使重复120℃的瞬时加热，也能够不破坏PTC电阻体3的晶界的表面结构地维持良好的欧姆接触，通过缓冲PTC电阻体3的因加热冷却造成的伸缩的柔性接触结构，能够防止PTC各项特性的降低，并且能够引出其电极金属17。

〈包覆体的构成〉

构成包覆体的第一包覆材料1和第二包覆材料2能够由耐热绝缘性的高分子膜形成。如图1A所示，第一包覆材料1为比第二包覆材料2的长边长的长方形的薄板。以贴附于第一包覆材料1的第一电极金属7a和第二电极金属7b的端部可见的方式重叠第二包覆材料2。第一电极金属7a和第二电极金属7b的端部的露出部分形成引线连接部。

作为绝缘性包覆材料起作用的第一包覆材料1和第二包覆材料2需要满足强度、耐热性、绝缘性和阻燃性的条件。第一包覆材料1和第二包覆材料2例如可以为以聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯、丙烯酸、尼龙、氯乙烯等高分子为原材料得到的高分子膜。作为第一包覆材料1和第二包覆材料2，在确保上述条件、进一步确保接合性的方面出发，优选聚酯膜。另外，第一包覆材料1和第二包覆材料2即使在内包的PTC电阻体3伸缩的情况下，也需要确保作为外壳的机械强度、耐热性和阻燃性，还确保尺寸稳定性。因此，第一包覆材料1和第二包覆材料2优选使用将阻燃等级的聚酯膜结晶化处理使其变硬，提高了机械强度和耐热强度的材料。这里，结晶化处理是通过加热到通常已知的聚酯树脂的结晶化温度的约130℃以上、优选140℃以上后，缓慢冷却而实现的。

另外，图1A和图1B表示了第一包覆材料1和第二包覆材料2的密封仅使用粘接剂5的例子，但不限于此。在PTC电阻体3的厚度厚的情况、或电极金属7和导电性成型物8的厚度厚的情况等时，也可以在第一包覆材料1与第二包覆材料2之间夹着垫片进行接合。此外，在第一包覆材料1与第二包覆材料2之间产生空隙的情况下，会导致从PTC电阻体3的热传导降低。该热传导降低的问题能够通过在该空隙填充例如有机硅类的橡胶或填充剂使其平坦化而解决。

此外，熔接有聚烯烃类的树脂薄膜4的PTC电阻体3的面与第二包覆材料2之间也能够通过上述聚烯烃类的树脂薄膜4同时被热熔接。由此，也有时能够使PTC发热体在高温区域的电阻增大率大幅增加。但是，这依赖于细微结构，因此，优选根据实施方式进行选择。

[变形例]

通常作为PTC发热体的形态已知有同轴状的形态。上述的实施方式所涉及的薄片状的PTC电阻体也可以适用于同轴状的PTC发热体。在该情况下，也能够以与上述的片状PTC发热体类似的构成，实现高的PTC特性和稳定性。

图3是表示同轴状的PTC发热体30的构成例的概略的图，并且是示意性地表示沿着轴局部展开的状态的概略的图。同轴状的PTC发热体30具备：作为由高分子纤维束等构成的卷绕芯的线束状的耐热绝缘性基材31、和第一电极金属37a。耐热绝缘性基材31能够使用与上述的实施方式的第一包覆材料1和第二包覆材料2同样的材料，例如可以使用聚酯。第一电极金属37a能够使用与上述的实施方式的电极金属7同样的材料，例如可以使用镀锡的铜线等。第一电极金属37a以螺旋状紧紧缠绕于耐热绝缘性基材31的周围。第一电极金属37a的截面形状可以是圆形状、也可以是平板状。

在缠绕有第一电极金属37a的耐热绝缘性基材31的上层部，涂布由炭黑或碳纳米管(CNT)构成的涂料，使其干燥而较薄地形成第一高浓度碳层39a。在该第一高浓度碳层39a上，将与上述实施方式的PTC电阻体3的情况同样的PTC电阻体33的组合物挤出成型。此时，通过挤出成型的加热和加压，第一高浓度碳层39a和PTC电阻体33较好地相容，PTC电阻体33的晶界的表面结构不被破坏，可以得到良好的欧姆接触。

另外，耐热绝缘性基材31的材质与PTC电阻体33的主要材质的组合优选为难接合性的。例如，由于聚酯树脂与聚乙烯树脂是难接合性的，因此，优选耐热绝缘性基材31的材质为聚酯树脂、PTC电阻体33的主要材质为聚乙烯树脂。此外，存在于两树脂之间的第一高浓度碳层39a的滑动性高。根据这样的构成，缠绕有第一电极金属37a的耐热绝缘性基材31与PTC电阻体33在同轴状的PTC发热体30被通电加热而PTC电阻体33伸缩的情况下，在轴向容易滑动，具有可动性而被赋予柔性接触。因此，在上述实施方式的片状的PTC电阻体3的情况下，为了承担柔性接触而配置有导电性成型物8，但在本结构中，相当于导电性成型物8的构成物由柔软的耐热绝缘性基材31代替发挥作用，不需要独立的结构体。

在PTC电阻体33的周围较薄地形成第二高浓度碳层39b，进而在其上以螺旋状缠绕有第二电极金属37b。在第二电极金属37b上设置有树脂薄膜34和耐热绝缘性包覆材料32。对于第二高浓度碳层39b，与上述的第一高浓度碳层39a同样地，可以使用由炭黑或碳纳米管(CNT)构成的涂料。第二电极金属37b能够使用与第一电极金属37a同样的材料，例如可以使用镀锡的铜线等。在同轴状的PTC发热体30的制造时，在第二电极金属37b上配置与PTC电阻体33的聚烯烃类树脂相同种类的树脂的薄膜。例如，在PTC电阻体33使用聚乙烯树脂的情况下，该树脂薄膜优选为水平缠绕厚度8μm～35μm左右的聚乙烯带而成的。耐热绝缘性包覆材料32能够使用与耐热绝缘性基材31同样的材料，例如可以使用氯乙烯。在树脂薄膜上可以将氯乙烯树脂等耐热绝缘性包覆材料32挤出成型。此时，通过挤出成型的加热，上述的聚乙烯等的树脂薄膜与由聚烯烃类树脂形成的PTC电阻体33和第二电极金属37b热熔接而形成树脂薄膜34，并且进行短时间的退火兼用处理。

树脂薄膜34的材质与耐热绝缘性包覆材料32的材质的组合优选为难接合性的。例如，由于聚烯烃类树脂和氯乙烯树脂是难接合性的，所以优选树脂薄膜34的材质为聚乙烯等的聚烯烃类的树脂、耐热绝缘性包覆材料32的材质为氯乙烯树脂。根据这样的构成，在同轴状的PTC发热体30被通电加热而PTC电阻体33伸缩的情况下，容易在轴向上滑动，具有可动性而赋予柔性接触。因此，在上述的实施方式的片状的PTC电阻体3的情况下，相当于所配置的导电性成型物8的构成物由树脂薄膜34和耐热绝缘性包覆材料32代替而发挥作用，不需要对应的独立的结构体。

实施例

以下，使用图1A至图3所示的符号说明PTC发热体的具体的实施例。在实施例1中，制作具有参照图1A和图1B说明的上述的实施方式的结构的片状的PTC发热体20。PTC电阻体的配合设为在预备实验中显示比较良好的PTC特性的配合。在实施例2中，制作将电极结构体设为参照图2说明的包覆电线样的结构、其他构成与实施例1同样的片状的PTC发热体。在实施例3中，制作参照图3说明的同轴状的PTC发热体30。PTC电阻体的配合与实施例1同样。在比较例1中，制作在与实施例1同样的构成中没有设置树脂薄膜4的PTC发热体。在比较例2中，制作在与实施例1同样的构成中变更了PTC电阻体的配合的PTC发热体。将各例的构成的概要示于表1。

表1.实施例的构成的概要

[实施例1的PTC发热体的制作]

在本实施例所涉及的PTC发热体20中，对于第一包覆材料1和第二包覆材料2，使用了作为阻燃性聚酯膜的Lumirror#500-H10(东丽公司制)。这里，对第一包覆材料1和第二包覆材料2，预先实施结晶化处理。结晶化处理中，将对象物用铝板等夹住在轻轻施加负荷的状态下在恒温槽中以145℃加热30分钟，然后，切断恒温槽的电源，缓慢冷却到室温。

第一包覆材料1的大小设为140×90mm、厚度0.5mm。第一电极金属7a和第二电极金属7b的材质设为镀锡的铜箔，各自的大小设为130×10mm、厚度0.08mm。在第一电极金属7a和第二电极金属7b的各自的一个面涂布改性有机硅类的粘接剂10，由此将第一电极金属7a和第二电极金属7b与第一包覆材料1贴附。第一电极金属7a和第二电极金属7b的贴附位置如下。沿着各长边设置10mm的为抹糊留出的部分，即在距各长边10mm的内侧使长度方向与长边平行地设置第一电极金属7a和第二电极金属7b。第一电极金属7a和第二电极金属7b的一端与第一包覆材料1的一个短边对齐，另一端设在距第一包覆材料1的另一个短边10mm的内侧，沿着该短边设置10mm的为抹糊留出的部分。

第二包覆材料2的大小设为130×90mm、厚度0.5mm，相比于第一包覆材料1使长边的长度短10mm。由此，如果在后续工序中以第一包覆材料1的设置有为抹糊留出的部分的短边与第二包覆材料2的短边一致的方式配置，则第一电极金属7a和第二电极金属7b的各一个端部不被包覆而露出，这些露出的部分成为与外部引线的连接部。

对PTC电阻体3进行说明。作为聚烯烃类树脂，使用将低密度聚乙烯树脂(LDPE)M6520(旭化成公司制)与直链状低密度聚乙烯树脂(LLDPE)DGDN-3364(ENEOS-NUC公司制)以1比1混合而成的树脂。作为碳颗粒，使用石墨中平均粒径为80μm的鳞片状石墨CB-100(日本石墨公司制)。

作为交联剂，使用作为二烷基过氧化物的Percumyl D(日油公司制)。作为酰胺类蜡，使用作为硬脂酰胺的Armoslip HT(LION SPECIALTY CHEMICALS CO.,LTD.制)。作为加工助剂和填充剂，适当配合乙烯·乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)、丙烯酸类树脂改性剂、碳酸钙、粘土。

将这些材料如表2的各事例那样配合，充分搅拌、混合后，用具有T模头的混炼挤出机，成型为厚度0.3mm的片状PTC电阻体。其中，表2表示每个事例的各成分相对于成分合计的比率。

表2.配合表(wt％)

将成型为厚度0.3mm的PTC电阻体切成110×70mm，作为PTC电阻体3。在PTC电阻体3的一个面，作为与PTC电阻体3的聚烯烃类树脂相同种类的树脂的树脂薄膜4，配置厚度15μm的聚乙烯膜，在150℃下加热，以施加9kg的负荷(0.98N/cm²)的热压机进行2分钟按压加热，将PTC电阻体3与聚乙烯膜的树脂薄膜4热熔接，并且进行退火处理。这样，树脂薄膜4被热熔接，准备经过退火处理的PTC电阻体3即PTC电阻组装体13。

另外，准备具有高浓度碳层9的导电性成型物8。在作为导电性成型物8的碳无纺布的与PTC电阻体3抵接的面涂布包含碳纳米管10wt％的涂料，在风干后在100℃进行1小时的干燥处理。在其一个面形成有高浓度碳层9的碳无纺布的导电性成型物8的大小，宽度设为与镀锡的铜箔的电极金属7同样设为10mm，长度为了与PTC电阻体3抵接设为110mm，厚度设为约0.5mm。

将如上所述制作的PTC电阻组装体13隔着如上所述制作的具有高浓度碳层9的导电性成型物8，如图1A和图1B所示配置于与第一电极金属7a和第二电极金属7b重叠的位置。具有高浓度碳层9的导电性成型物8的配置以高浓度碳层9的整个面与PTC电阻体3接触，导电性成型物8的整个面与第一电极金属7a或第二电极金属7b接触的方式进行。

在该中间组装体上，如图1A所示，重叠第二包覆材料2。第二包覆材料2以使其一端与第一包覆材料1的具有为抹糊留出的部分的一端重合，其另一端在电极金属7的端部可见的方式，重叠于第一包覆材料1。在重叠前，在第二包覆材料2的整个周边部预先涂布改性有机硅类粘接剂，在将第二包覆材料2重叠于第一包覆材料1的同时将它们接合。

如上所述制作实施例1所涉及的PTC发热体20。

[实施例2的PTC发热体的制作]

在实施例2中，将实施例1中的电极结构体6置换为图2中表示其结构的包覆电线样的电极结构体16。电极结构体16如下制作。电极金属17设为金属绞线，与UL1015-AWG22电线同样地，设为直径0.18mm的镀锡的铜线的17根的绞线。在电极金属17的周围将导电性混合物挤出成型，形成导电性成型物18。形成导电性成型物18的导电性混合物设为在表2所示的实施例1的PTC电阻体3的配合中，使碳颗粒的量为2倍提高了导电性的混合物。在导电性成型物18的周围形成高浓度碳层19。高浓度碳层19是涂布与实施例1的高浓度碳层9相同成分的涂料使其干燥而形成的。

使用如上形成的2个电极结构体16来替代实施例1的电极结构体6。实施例2的PTC发热体20的组装方法与实施例1的PTC发热体20的组装方法相同。在实施例1的情况下，在配置了电极结构体6的第一包覆材料1的位置配置如上所述制作的包覆电线样的电极结构体16，在其上，将热熔接有聚乙烯膜的树脂薄膜4的PTC电阻体3以电极结构体16与PTC电阻体3的2边的电极配置部接触的方式重叠。这里，重叠涂布有粘接剂的第二包覆材料2进行密封。

如上所述制作实施例2所涉及的PTC发热体20。

[实施例3的PTC发热体的制作]

在实施例3中，制作具有图3所示的结构的同轴状的PTC发热体30。耐热绝缘性基材31使用1500旦尼尔的聚酯纤维束。在该耐热绝缘性基材31上以0.9mm的节距以螺旋状缠绕直径0.18mm的镀锡的铜合金线，作为第一电极金属37a。在其上，涂布包含碳纳米管10wt％的涂料，在风干后以100℃进行1小时的干燥，形成第一高浓度碳层39a。

在该第一高浓度碳层39a上，将与实施例1相同配合的PTC电阻体材料用与电线制造所使用的同样的混炼挤出成型机，挤出成厚度0.33mm的圆筒状，形成PTC电阻体33。在PTC电阻体33上，与上述同样地形成第二高浓度碳层39b。在第二高浓度碳层39b上以0.9mm的节距以螺旋状缠绕直径0.12mm的镀锡的铜合金线，作为第二电极金属37b。

在第二电极金属37b上，以不重叠的节距螺旋状卷绕宽度10mm且厚度15μm的聚乙烯膜，作为树脂薄膜34的材料。在最外层，将由氯乙烯树脂形成的耐热绝缘性的耐热绝缘性包覆材料32挤出成型。在该挤出成型工序中施加的热和压力相当于热压加工，上述聚乙烯膜热熔接于PTC电阻体33，进行树脂薄膜34的形成和PTC电阻体33的退火处理。

如上所述制作实施例3的PTC发热体30，将其切成10m的长度，作为测定试样。

[比较例1的PTC发热体的制作]

在实施例1中在PTC电阻体3上热熔接树脂薄膜4，而在比较例1中，制作不设置树脂薄膜4的PTC发热体。比较例1的PTC发热体除了没有树脂薄膜4以外，与实施例1的PTC发热体20相同。

[比较例2的PTC发热体的制作]

在比较例2中，制作与实施例1的PTC电阻体3的配合不同的PTC发热体。在比较例2中，如表2所示，与实施例1的情况相比，使LDPE和LLDPE的混合物较多，使碳颗粒较少。比较例2的PTC发热体除了PTC电阻体的配合以外，与实施例1的PTC发热体20相同。

[PTC特性的测定结果]

对于实施例1、2、3和比较例1、2的试样，每天进行1次PTC特性的测定，将该测定重复10天。测定方法如下所示。将试样设置于恒温槽，以10℃或15℃的步幅从25℃升温至120℃。从试样的大小考虑，将足够的稳定时间设为10分钟，利用电阻计测定试样的电阻值。120℃下的测定将该10分钟作为瞬时耐热的试验。

图4表示实施例1、2、3和比较例1、2相关的PTC特性的重复测定的第3天的测定结果。在图4中，横轴表示温度，纵轴表示电阻增大率Rr。这里，电阻增大率Rr是将各温度下的电阻值除以常温25℃下的电阻值R25得到的值。在该图中，记载了常温电阻值R25和120℃下的电阻增大率Rr120。

另外，图5表示实施例1、2、3和比较例1、2的常温电阻值R25相对于测定天数的变动率。这里，R25变动率是将各测定天的常温电阻值R25除以第1天的常温电阻值R25得到的值。

[关于配合的评价]

PTC电阻体的配合是实施例1、2、3和比较例1中均相同的标准配合，在比较例2中是聚乙烯树脂成分多、碳颗粒成分少的配合。如图4所示，比较例2的电阻增大率Rr120最大。但是，如图5所示，比较例2的常温电阻值R25的电阻值变动率压倒性地大于其他配合。这样的结果与从目前为止多个预备配合实验的结果得到的经验规则一致，或与配合规则也不矛盾。这样的结果显示了PTC电阻体的配合的自由度的高度，能够为了得到经济上的效果而利用。

[关于结构的评价]

(关于树脂薄膜)

对于片状的PTC发热体20中的热熔接于PTC电阻体3的聚乙烯膜的树脂薄膜4的有无进行考察。为此，比较具有聚乙烯膜的树脂薄膜4的实施例1及实施例2与没有树脂薄膜4的比较例1。

图4内所示的常温电阻值R25与图5所示的常温电阻值R25的变动率在任一的情况下都为相同程度的值，可知这些值不受热熔接的聚乙烯膜的树脂薄膜4的有无的影响。另一方面，如图4所示，关于电阻增大率Rr，具有热熔接的聚乙烯膜的树脂薄膜4的实施例1及实施例2的电阻增大率Rr120为不具有树脂薄膜4的比较例1的电阻增大率Rr120的2倍左右，相当大。这样表示热熔接的聚乙烯膜的树脂薄膜4对于电阻增大率Rr、特别是电阻增大率Rr120的放大具有很大的效果。

(关于电极结构体)

对电极结构体的构成进行考察。为此，比较具有层状的电极结构体6的实施例1和具有包覆电线样的电极结构体16的实施例2。

图4内所示的常温电阻值R25和图5所示的常温电阻值R25的变动率在任一的情况下都为相同程度的值，可知这些值不受电极结构体的构成的影响。另外，如图4所示，电阻增大率Rr120在任一的情况下都为相同程度的值，可知这些值不受电极结构体的构成的影响。这样可知，在PTC电阻体具有热熔接的聚乙烯膜的树脂薄膜的情况下，即使使用具有比较简单的构成的包覆电线样的电极结构体16，也可以得到与具有比较略复杂构成的层状的电极结构体6同样的常温电阻值R25、其变动率以及电阻增大率Rr120。

(关于同轴状的形态)

对PTC发热体的结构进行考察。为此，比较具有片状的结构的实施例1和具有同轴状的结构的实施例3。

图4内所示的常温电阻值R25和图5所示的常温电阻值R25的变动率在任一的情况下都为相同程度的值。如图4所示，电阻增大率Rr120在任一情况下都为相同程度的值。这样可知在PTC电阻体具有热熔接的聚乙烯膜的树脂薄膜的情况下，即使片状和同轴状的结构上的形态不同，也可以得到同样的常温电阻值R25、其变动率以及电阻增大率Rr120。另外，可知即使为具有比较简单的电极部的构成的同轴状的PTC发热体30，也可以得到与具有比较略复杂的电极结构体6的构成的片状的PTC发热体20同样的常温电阻值R25、其变动率、以及电阻增大率Rr120。

此外，在同轴状的PTC发热体30中，通过变更以螺旋状缠绕配置于PTC电阻体33的内侧的第一电极金属37a和以螺旋状缠绕配置于PTC电阻体33的外侧的第二电极金属37b的缠绕数，即使不变更PTC电阻体33的配合成分或其他结构，也能够在相当宽的范围调整常温电阻值R25。

[关于稳定性的评价]

如图5所示，明确了在10天内重复10次25℃～120℃的加热测定中，常温电阻值R25及其变动独立于热熔接的聚乙烯膜的树脂薄膜的有无，而是依赖于PTC电阻体中的聚烯烃类树脂和碳颗粒的配合量。因此，不论热熔接的聚乙烯膜的树脂薄膜的有无，都能够以控制常温电阻值R25及其变动的方式适当选择PTC电阻体的配合成分，可知PTC发热体的设计的自由度高。

如以上所说明的那样，根据上述的各实施方式，可以得到确保了良好的PTC特性和小的常温电阻值及其稳定性的PTC发热体。在该PTC发热体的制造中，退火时间被大幅缩短，量产性好。根据本实施方式，能够提供低价的PTC发热体。

以上，对本发明示出了优选的实施方式进行了说明，但本发明不仅限定于上述的实施方式，当然可以在本发明的范围内实施各种变更。

本实施方式所涉及的PTC发热体例如能够用于地暖等平面供暖设备、车辆用和蓄电用的电池的保温等。

Claims (14)

1.一种PTC发热体，其特征在于，

具备：

PTC电阻体，其包含聚烯烃类树脂和碳颗粒，且是通过利用交联剂的化学交联而成型得到的；

树脂薄膜，其是包含与所述聚烯烃类树脂相同种类的树脂的树脂包，且被热熔接于所述PTC电阻体的一个面；和

一对电极结构体，其设置于所述PTC电阻体的表面。

2.如权利要求1所述的PTC发热体，其特征在于，

所述PTC电阻体具有片状。

3.如权利要求2所述的PTC发热体，其特征在于，

所述一对电极结构体设置于所述PTC电阻体的与熔接有所述树脂薄膜的面相反侧的面。

4.如权利要求2所述的PTC发热体，其特征在于，

所述电极结构体包含：

包含碳的导电性成型物；

设置于所述导电性成型物的一个面的高浓度碳层；和

设置于所述导电性成型物的另一个面的电极金属，

经由所述高浓度碳层和所述导电性成型物，所述PTC电阻体与所述电极金属导通。

5.如权利要求2或4所述的PTC发热体，其特征在于，

还具备：

一对耐热性且电绝缘性的包覆材料，其设置于所述PTC电阻体以及所述树脂薄膜的表面和背面；和

粘接剂，其在所述PTC电阻体和所述树脂薄膜的周围粘接所述一对包覆材料，并且与所述一对包覆材料一起密封所述PTC电阻体和所述树脂薄膜，

所述PTC电阻体和所述树脂薄膜的表面中没有设置所述电极结构体的部分的至少一部分没有被固定于所述包覆材料。

6.如权利要求1所述的PTC发热体，其特征在于，

还具备：

线束状的耐热绝缘性基材、和

耐热性且电绝缘性的包覆材料，

所述一对电极结构体包含线状的第一电极金属和线状的第二电极金属，

所述第一电极金属以螺旋状缠绕在所述耐热绝缘性基材的周围，

所述PTC电阻体设置于所述耐热绝缘性基材和所述第一电极金属的周围，

所述第二电极金属以螺旋状缠绕在所述PTC电阻体的周围，

所述树脂薄膜被热熔接于所述PTC电阻体和所述第二电极金属的周围，

所述包覆材料覆盖所述树脂薄膜的周围。

7.如权利要求6所述的PTC发热体，其特征在于，

在所述第一电极金属与所述PTC电阻体之间设置有高浓度碳层，

在所述PTC电阻体与所述第二电极金属之间设置有高浓度碳层。

8.如权利要求1、2、3、4、6或7所述的PTC发热体，其特征在于，

所述PTC电阻体包含相对于总重量至少为55wt％～75wt％的聚乙烯树脂、10wt％～35wt％的碳颗粒、1wt％～4wt％的酰胺类蜡、10～30wt％的加工助剂及填充剂粉末、和0.1wt％～0.5wt％的交联剂作为材料。

9.如权利要求1、2、3、4、6或7所述的PTC发热体，其特征在于，

所述PTC电阻体的厚度为0.1mm～0.7mm，

所述树脂薄膜的厚度为所述PTC电阻体的厚度的1/4以下。

10.一种PTC发热体的制造方法，其特征在于，

包括：

将包含聚烯烃类树脂、碳颗粒和交联剂的无溶剂的材料混炼的步骤；

将所述材料进行伴随化学交联的成型以制成规定形状的，从而形成PTC电阻体的步骤；

在所述PTC电阻体的一个面热熔接包含与所述聚烯烃类树脂相同种类的树脂的树脂薄膜，并且进行所述PTC电阻体的退火处理的步骤；和

在所述PTC电阻体的另一个面设置包含电极金属的一对电极结构体，以使所述电极金属与所述PTC电阻体导通的步骤。

11.如权利要求10所述的制造方法，其特征在于，

所述电极结构体的各个包含：包含碳的导电性成型物、设置于所述导电性成型物的一个面的高浓度碳层、和设置于所述导电性成型物的另一个面的所述电极金属，

所述电极结构体以所述电极金属与所述PTC电阻体经由所述高浓度碳层和所述导电性成型物导通的方式设置。

12.如权利要求10或11所述的制造方法，其特征在于，

还包括：将一对耐热性且电绝缘性的包覆材料设置在所述PTC电阻体及所述树脂薄膜的表面和背面，用粘接剂在所述PTC电阻体及所述树脂薄膜的周围粘接所述一对包覆材料，以所述PTC电阻体及所述树脂薄膜的表面中没有设置所述电极结构体的部分的至少一部分不被固定于所述包覆材料的方式，用所述一对包覆材料和所述粘接剂密封所述PTC电阻体和所述树脂薄膜的步骤。

13.一种PTC发热体的制造方法，其特征在于，

包括：

在线束状的耐热绝缘性基材的周围以螺旋状缠绕线状的第一电极金属的步骤；

在所述耐热绝缘性基材和所述第一电极金属的周围设置第一高浓度碳层的步骤；

将包含聚烯烃类树脂、碳颗粒和交联剂的无溶剂的材料混炼的步骤；

在所述第一高浓度碳层的周围将所述材料挤出成型，进行伴随化学交联的成型，形成PTC电阻体的步骤；

在所述PTC电阻体的周围设置第二高浓度碳层的步骤；

在所述第二高浓度碳层的周围以螺旋状缠绕线状的第二电极金属的步骤；

在所述第二高浓度碳层和所述第二电极金属的周围，设置包含与所述聚烯烃类树脂相同种类的树脂的树脂薄膜的步骤；和

在所述树脂薄膜的周围将耐热绝缘性包覆材料挤出成型，并且使所述树脂薄膜热熔接于周围设置有所述第二高浓度碳层和所述第二电极金属的所述PTC电阻体，进行所述PTC电阻体的退火处理的步骤。

14.如权利要求10、11或13所述的制造方法，其特征在于，

所述PTC电阻体的厚度为0.1mm～0.7mm，

所述树脂薄膜的厚度为所述PTC电阻体的厚度的1/4以下。