JP2730062B2 - 正抵抗温度係数発熱体 - Google Patents
正抵抗温度係数発熱体Info
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- H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は暖房器具や一般加熱器具に用いられる正抵抗
温度係数を有する発熱体に関するものである。
温度係数を有する発熱体に関するものである。
従来の技術 従来の正の抵抗温度係数をもつ発熱体は、例えば特公
昭57−43995号公報や特公昭55−40161号公報に示されて
いるような構成であり、一対の電極間の抵抗体の正抵抗
温度特性により適宜な温度に自己制御されているもので
あった。
昭57−43995号公報や特公昭55−40161号公報に示されて
いるような構成であり、一対の電極間の抵抗体の正抵抗
温度特性により適宜な温度に自己制御されているもので
あった。
しかし、特に大きな電力密度や高温度が要求される場
合においては、発熱体自体の温度分布を一様にするため
に一対の電極間方向の温度分布を常に良好にすることが
不可欠であり、その解決策として特公昭62−59515号公
報や第２図に示すように一対の電極間距離を互いに接近
させて構成する方法が講じられた。第２図において、1,
2は互いに接近して設けられた一対の平行平板電極であ
り、この間に結晶正重合体に導電性微粉末を混合分散し
て形成した抵抗体３を配することにより高出力の正抵抗
温度係数発熱体を現出する可能性が見出された。
合においては、発熱体自体の温度分布を一様にするため
に一対の電極間方向の温度分布を常に良好にすることが
不可欠であり、その解決策として特公昭62−59515号公
報や第２図に示すように一対の電極間距離を互いに接近
させて構成する方法が講じられた。第２図において、1,
2は互いに接近して設けられた一対の平行平板電極であ
り、この間に結晶正重合体に導電性微粉末を混合分散し
て形成した抵抗体３を配することにより高出力の正抵抗
温度係数発熱体を現出する可能性が見出された。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような従来の正抵抗温度係数発熱
体は、高出力を現出するための構造としては非常に優れ
ていたが、カーボンブラック等の比較的低抵抗の導電性
微粉末を分散することによって構成される正抵抗温度係
数低抗体の耐電圧破壊特性や、非常に高抵抗が要求され
る体積固有抵抗値の領域を考慮すると、解決しなければ
ならない多くの課題を有していた。すなわち電極間隔が
非常に接近した正抵抗温度係数発熱体を構成するために
は耐電圧破壊特性に優れた導電性微粉末を選定するだけ
でなく、充分な抵抗温度特性を得ることによって、ピー
ク抵抗値を越えて暴走することのないように配慮するこ
とが不可欠であった。また、体積固有抵抗値も従来の10
0〜102Ωcmに対して、103〜105Ωcmの半導体領域が必要
となり、導電性微粉末の組成比を大幅に低減しなければ
ならなくなった。その結果、導電性微粉末同志の接触点
の数も激減し、抵抗温度特性が結晶性重合体の融点のみ
によって制御されるだけではなく、より低温域の熱膨
張、熱収縮等による各種構成材料の熱応力によると想定
される不安定な成分が飛躍的に増大することにより、極
めて不安定な特性になった。さらに、経時変化におい
て、結晶性重合体の結晶成長、発熱体各部の熱応力、あ
るいは導電性微粉末の凝集等によって、抵抗値や抵抗温
度係数の大幅な変化が生じるようになり、温度と電力の
安定性に欠け、非常に短い発熱寿命であったり、異常過
熱、発煙、発火等の危険性を有したりしており、実用上
の許容範囲から大幅に外れるものであった。このよう
に、導電性微粉末の組成比を調整するだけでは固有抵抗
値103Ωcm以上の有用な正抵抗温度係数発熱体を作り出
すことができなかった。
体は、高出力を現出するための構造としては非常に優れ
ていたが、カーボンブラック等の比較的低抵抗の導電性
微粉末を分散することによって構成される正抵抗温度係
数低抗体の耐電圧破壊特性や、非常に高抵抗が要求され
る体積固有抵抗値の領域を考慮すると、解決しなければ
ならない多くの課題を有していた。すなわち電極間隔が
非常に接近した正抵抗温度係数発熱体を構成するために
は耐電圧破壊特性に優れた導電性微粉末を選定するだけ
でなく、充分な抵抗温度特性を得ることによって、ピー
ク抵抗値を越えて暴走することのないように配慮するこ
とが不可欠であった。また、体積固有抵抗値も従来の10
0〜102Ωcmに対して、103〜105Ωcmの半導体領域が必要
となり、導電性微粉末の組成比を大幅に低減しなければ
ならなくなった。その結果、導電性微粉末同志の接触点
の数も激減し、抵抗温度特性が結晶性重合体の融点のみ
によって制御されるだけではなく、より低温域の熱膨
張、熱収縮等による各種構成材料の熱応力によると想定
される不安定な成分が飛躍的に増大することにより、極
めて不安定な特性になった。さらに、経時変化におい
て、結晶性重合体の結晶成長、発熱体各部の熱応力、あ
るいは導電性微粉末の凝集等によって、抵抗値や抵抗温
度係数の大幅な変化が生じるようになり、温度と電力の
安定性に欠け、非常に短い発熱寿命であったり、異常過
熱、発煙、発火等の危険性を有したりしており、実用上
の許容範囲から大幅に外れるものであった。このよう
に、導電性微粉末の組成比を調整するだけでは固有抵抗
値103Ωcm以上の有用な正抵抗温度係数発熱体を作り出
すことができなかった。
本発明はかかる課題を解消し、実用に耐え得る優れた
抵抗安定性を実現できる正抵抗温度係数発熱体の材料構
成を提供するものである。
抵抗安定性を実現できる正抵抗温度係数発熱体の材料構
成を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の正抵抗温度係数
発熱体は、融点t1の結晶性重合体組成物中に導電性微粉
末を分散してなる導電性組成物を電子線あるいは有機過
酸化物で架橋すると共に細分化してなる粒子状導電性組
成物を、融点t1より少なくとも10℃以上高温の融点t2を
有する結晶性重合体組成物中に混合分散した薄肉状の正
抵抗温度係数抵抗体組成物と、その厚さ方向に電圧を印
加すべく設けられた一対の電極体と、前記正抵抗温度係
数抵抗体組成物及び前記電極体全体を覆う外装材からな
り、前記外装材の最内層の少なくとも１層に融点t2より
も低い融点t3を有する熱溶融層を設けたものである。
発熱体は、融点t1の結晶性重合体組成物中に導電性微粉
末を分散してなる導電性組成物を電子線あるいは有機過
酸化物で架橋すると共に細分化してなる粒子状導電性組
成物を、融点t1より少なくとも10℃以上高温の融点t2を
有する結晶性重合体組成物中に混合分散した薄肉状の正
抵抗温度係数抵抗体組成物と、その厚さ方向に電圧を印
加すべく設けられた一対の電極体と、前記正抵抗温度係
数抵抗体組成物及び前記電極体全体を覆う外装材からな
り、前記外装材の最内層の少なくとも１層に融点t2より
も低い融点t3を有する熱溶融層を設けたものである。
作用 この技術的手段による作用は次のようになる。すなわ
ち、正抵抗温度係数抵抗体の材料構成を結晶性重合体中
に導電性微粉末を高比率で分散される部分と殆ど分散さ
れていない部分とに分離して、両者を海島状に配してな
る構成にするものであり、結晶性重合体中に導電性微粉
末を混合分散してなる導電性組成物を架橋し細分化して
なる粒子状導電性組成物は、前者の部分であり、体積固
有抵抗値が100Ωcmレベルであってよく、極めて安定し
ており、また電子線もしくは有機過酸化物によって架橋
されているために、導電性微粉末は粒子状導電性組成物
中で確実に固定されて、経時的にも安定した抵抗特性を
示すことが可能となる。しかし、特に後者の部分の結晶
性重合体における発熱による融点近傍での比容の急激な
増大、機械物性の低下、結晶状態の変化等によって経時
的に粒子状導電性組成物相互の網目状組織に微細な変位
が生じ、アニール時の粒子状導電性組成物の凝集構造が
破壊され、導電経路減少することになり高抵抗化してい
くが、粒子状導電性組成物を構成する結晶性重合体より
も少なくとも10℃以上融点が高い結晶性重合体中に粒子
状導電性組成物を分散することにより、融点近傍での比
容の急激な増大、機械物性の低下、結晶状態の変化等に
よる導電経路の減少メカニズムを大幅に緩和するため、
極めて安定した抵抗値を保持することが可能になる。ま
た、抵抗体は外装材によって密閉被覆することが信頼性
向上のために重要であるが、その外装材の最内層の一部
に形成される熱溶融層は、粒子状導電性組成物が分散さ
れる結晶性重合体よりも融点が低いために、発熱時や高
温にさらされた時に外装材が膨張しても、熱変形しやす
いのは熱溶融層であり、抵抗体は常に外装材よりも高強
度となる、このために、外部から抵抗体に加わる熱応力
を遮断することができる。抵抗体内部の導電機構の安定
化に加え、外部からの熱応力を遮断することによる相乗
効果によって、導電機構の安定性がさらに大幅に改善さ
れる。こうして、体積固有抵抗値103Ωcm以上におよぶ
高抵抗値領域の正抵抗温度係数抵抗体の抵抗値の安定性
を図ることができ、高出力の正抵抗温度係数発熱体が実
現できる。
ち、正抵抗温度係数抵抗体の材料構成を結晶性重合体中
に導電性微粉末を高比率で分散される部分と殆ど分散さ
れていない部分とに分離して、両者を海島状に配してな
る構成にするものであり、結晶性重合体中に導電性微粉
末を混合分散してなる導電性組成物を架橋し細分化して
なる粒子状導電性組成物は、前者の部分であり、体積固
有抵抗値が100Ωcmレベルであってよく、極めて安定し
ており、また電子線もしくは有機過酸化物によって架橋
されているために、導電性微粉末は粒子状導電性組成物
中で確実に固定されて、経時的にも安定した抵抗特性を
示すことが可能となる。しかし、特に後者の部分の結晶
性重合体における発熱による融点近傍での比容の急激な
増大、機械物性の低下、結晶状態の変化等によって経時
的に粒子状導電性組成物相互の網目状組織に微細な変位
が生じ、アニール時の粒子状導電性組成物の凝集構造が
破壊され、導電経路減少することになり高抵抗化してい
くが、粒子状導電性組成物を構成する結晶性重合体より
も少なくとも10℃以上融点が高い結晶性重合体中に粒子
状導電性組成物を分散することにより、融点近傍での比
容の急激な増大、機械物性の低下、結晶状態の変化等に
よる導電経路の減少メカニズムを大幅に緩和するため、
極めて安定した抵抗値を保持することが可能になる。ま
た、抵抗体は外装材によって密閉被覆することが信頼性
向上のために重要であるが、その外装材の最内層の一部
に形成される熱溶融層は、粒子状導電性組成物が分散さ
れる結晶性重合体よりも融点が低いために、発熱時や高
温にさらされた時に外装材が膨張しても、熱変形しやす
いのは熱溶融層であり、抵抗体は常に外装材よりも高強
度となる、このために、外部から抵抗体に加わる熱応力
を遮断することができる。抵抗体内部の導電機構の安定
化に加え、外部からの熱応力を遮断することによる相乗
効果によって、導電機構の安定性がさらに大幅に改善さ
れる。こうして、体積固有抵抗値103Ωcm以上におよぶ
高抵抗値領域の正抵抗温度係数抵抗体の抵抗値の安定性
を図ることができ、高出力の正抵抗温度係数発熱体が実
現できる。
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明
する。本実施例の正抵抗温度係数発熱体は、例えば、第
１図に示すように、厚さ1mmの正抵抗温度係数抵抗体４
の上下面に金属箔電極5,6が装着され、さらに両者を外
装材7,8によって外装されている。第１図のような構成
の発熱体において100Vを印加し、発熱を得るためには、
固有抵抗値が104Ωcmレベルを上回る高抵抗領域の正抵
抗温度係数抵抗体が不可欠である。結晶性重合体組成物
に導電性微粉末を104Ωcmの固有抵抗値になるように調
整しつつ添加するだけでは安定な材料とはなり得ない。
そこで、正抵抗温度係数抵抗体４は次の手順により作製
した。
する。本実施例の正抵抗温度係数発熱体は、例えば、第
１図に示すように、厚さ1mmの正抵抗温度係数抵抗体４
の上下面に金属箔電極5,6が装着され、さらに両者を外
装材7,8によって外装されている。第１図のような構成
の発熱体において100Vを印加し、発熱を得るためには、
固有抵抗値が104Ωcmレベルを上回る高抵抗領域の正抵
抗温度係数抵抗体が不可欠である。結晶性重合体組成物
に導電性微粉末を104Ωcmの固有抵抗値になるように調
整しつつ添加するだけでは安定な材料とはなり得ない。
そこで、正抵抗温度係数抵抗体４は次の手順により作製
した。
まず、低密度ポリエチレン45部とファーネスブラック
55部を加熱ミキシングロールで混練しつつ、架橋剤とし
てジクミールパーオキサイドを混練物100部に対して3.5
部添加し、熱処理を施すことによって架橋反応を完了さ
せた後に、冷凍粉砕によって平均粒子径70μｍの粒子状
導電性組成物を得た。その後、この粉砕物を高密度ポリ
エチレン中にカーボンブラック組成比35％の比率で混練
した後、200℃の熱プレスで銅箔／抵抗体／銅箔の積層
構造体を作製した。さらにポリエステルフィルムからな
る外装材7,8で被覆した後、190℃の窒素雰囲気中で３時
間のアニールを施すことによって体積固有抵抗値104Ωc
mの抵抗体組成物からなる正抵抗温度係数発熱体を得
た。なお、この本発明の有効性を調べるために、以下の
表１に示す材料組成組合せにおいても上記のように加工
しサンプルを得た。これらのサンプルについて通電試験
を行い、その発熱温度の変化を比較した。なお、各組成
についてはカーボンブラックの組成比を調整することに
より体積固有抵抗値を調整し、通電モードについては温
度サイクルによる促進要因を加味するために10分毎の断
続通電による評価としている。
55部を加熱ミキシングロールで混練しつつ、架橋剤とし
てジクミールパーオキサイドを混練物100部に対して3.5
部添加し、熱処理を施すことによって架橋反応を完了さ
せた後に、冷凍粉砕によって平均粒子径70μｍの粒子状
導電性組成物を得た。その後、この粉砕物を高密度ポリ
エチレン中にカーボンブラック組成比35％の比率で混練
した後、200℃の熱プレスで銅箔／抵抗体／銅箔の積層
構造体を作製した。さらにポリエステルフィルムからな
る外装材7,8で被覆した後、190℃の窒素雰囲気中で３時
間のアニールを施すことによって体積固有抵抗値104Ωc
mの抵抗体組成物からなる正抵抗温度係数発熱体を得
た。なお、この本発明の有効性を調べるために、以下の
表１に示す材料組成組合せにおいても上記のように加工
しサンプルを得た。これらのサンプルについて通電試験
を行い、その発熱温度の変化を比較した。なお、各組成
についてはカーボンブラックの組成比を調整することに
より体積固有抵抗値を調整し、通電モードについては温
度サイクルによる促進要因を加味するために10分毎の断
続通電による評価としている。
表１においてNo.2〜５が本発明例に基づくものであ
り、No.3が本実施例である。表１から明らかなように、
粒子状導電性組成物中の結晶性重合体の融点よりも、粒
子状導電性組成物を分散保持する結晶性重合体の融点が
高く、その差が大きい程長寿命であることは明らかであ
る。また、その温度差が10℃以上あれば有意な効果が得
られている。
り、No.3が本実施例である。表１から明らかなように、
粒子状導電性組成物中の結晶性重合体の融点よりも、粒
子状導電性組成物を分散保持する結晶性重合体の融点が
高く、その差が大きい程長寿命であることは明らかであ
る。また、その温度差が10℃以上あれば有意な効果が得
られている。
これは、粒子状導電性組成物の一個一個が正抵抗温度
係数抵抗体であり、これを構成する結晶性重合体の融点
近傍での急激な抵抗値の増大により、その融点以上に昇
温することはあり得ず、一方、粒子状導電性組成物を取
り巻く結晶性重合体の融点はその上限温度よりも10℃以
上高温度であるために、粒子状導電性組成物相互の微小
な変位を防止するだけの保持能力が維持できるからであ
る。こうして体積固有抵抗値が103Ωcm以上におよぶ高
抵抗値領域の正抵抗温度係数抵抗体においても、長時間
にわたる抵抗値の安定化を図ることができ、高出力の正
抵抗温度係数発熱体が実現できるようになる。
係数抵抗体であり、これを構成する結晶性重合体の融点
近傍での急激な抵抗値の増大により、その融点以上に昇
温することはあり得ず、一方、粒子状導電性組成物を取
り巻く結晶性重合体の融点はその上限温度よりも10℃以
上高温度であるために、粒子状導電性組成物相互の微小
な変位を防止するだけの保持能力が維持できるからであ
る。こうして体積固有抵抗値が103Ωcm以上におよぶ高
抵抗値領域の正抵抗温度係数抵抗体においても、長時間
にわたる抵抗値の安定化を図ることができ、高出力の正
抵抗温度係数発熱体が実現できるようになる。
なお、結晶性重合体としては、ここに記したものに限
定されるものではなく、中密度ポリエチレン、ポリブテ
ン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリアミ
ド、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン、さらには、
アクリル酸やマレイン酸等の有機酸グラフト結晶性重合
体、エチレン・エチルアクリレート等の共重合体あるい
はアイオノマ等の誘導体等全て利用可能である。また導
電性微粉末としてはチャンネルブラック、サーマルブラ
ック、アセチレンブラック、ランプブラック等のカーボ
ンブラックの中で顕著な正抵抗温度特性を示すものが利
用可能である。そして特に有用な材料として、カルボキ
シル基を含有するアイオノマ、エチレン酢酸ビニル共重
合体、エチレン・エチルアクリレート、マレイン酸等を
グラフトしたポリエチレンやポリプロピレン等があげら
れる。これらの材料は、導電性微粉末との親和性や架橋
時の反応性に優れているだけでなく、電極との接着性を
確保するためにも非常に有利である。一般には、電極と
の接着性が重要であり、その場合には粒子状導電性組成
物を分散保持する方の結晶性重合体にカルボキシル基を
含む材料を選定することが望ましい。
定されるものではなく、中密度ポリエチレン、ポリブテ
ン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリアミ
ド、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン、さらには、
アクリル酸やマレイン酸等の有機酸グラフト結晶性重合
体、エチレン・エチルアクリレート等の共重合体あるい
はアイオノマ等の誘導体等全て利用可能である。また導
電性微粉末としてはチャンネルブラック、サーマルブラ
ック、アセチレンブラック、ランプブラック等のカーボ
ンブラックの中で顕著な正抵抗温度特性を示すものが利
用可能である。そして特に有用な材料として、カルボキ
シル基を含有するアイオノマ、エチレン酢酸ビニル共重
合体、エチレン・エチルアクリレート、マレイン酸等を
グラフトしたポリエチレンやポリプロピレン等があげら
れる。これらの材料は、導電性微粉末との親和性や架橋
時の反応性に優れているだけでなく、電極との接着性を
確保するためにも非常に有利である。一般には、電極と
の接着性が重要であり、その場合には粒子状導電性組成
物を分散保持する方の結晶性重合体にカルボキシル基を
含む材料を選定することが望ましい。
粒子状導電性組成物中の結晶性重合体と粒子状導電性
組成物を分散保持する結晶性重合体の組合わせとして
は、親和性のある材料同志が多くの場合に良好な結果を
もたらす。粒子状導電性組成物を分散保持する結晶性重
合体に高密度ポリエチレンを用い、粒子状導電性組成物
中の結晶性重合体に中密度、リニア低密度、低密度、共
重合ポリエチレン等を用いれば、架橋による物性変化は
マクロ的なものであるため、ミクロな部分では粒子状導
電性組成物とそれを分散保持する結晶性重合体との間の
親和性が形成され、極めて安定な正抵抗温度係数抵抗体
組成物を得ることができる。そして多くの場合、粒子状
導電性組成物とこれを分散保持する結晶性重合体との間
で、粒子状導電性組成物よりも高温度域における第２の
正抵抗温度特性を副次的に得ることが可能である。これ
らの正抵抗温度特性を複合した結果、抵抗温度特性の変
化桁数と変化温度レンジ幅において、飛躍的な改善を図
ることができる。そしてさらにこの高密度ポリエチレン
にマレイン酸をグラフトしたものを用いれば金属系の電
極との接着性を容易に得ることができる。また高密度ポ
リエチレンの高結晶性による内部応力、粒子状導電性組
成物の移動、成形性、寸法安定性が問題となる場合に
は、結晶成長の核となる材料を適量分散させることによ
り解消することが可能である。結晶核材料は104Ωcm以
上の体積固有抵抗値の領域においては、多くの場合にお
いて極めて有用である。
組成物を分散保持する結晶性重合体の組合わせとして
は、親和性のある材料同志が多くの場合に良好な結果を
もたらす。粒子状導電性組成物を分散保持する結晶性重
合体に高密度ポリエチレンを用い、粒子状導電性組成物
中の結晶性重合体に中密度、リニア低密度、低密度、共
重合ポリエチレン等を用いれば、架橋による物性変化は
マクロ的なものであるため、ミクロな部分では粒子状導
電性組成物とそれを分散保持する結晶性重合体との間の
親和性が形成され、極めて安定な正抵抗温度係数抵抗体
組成物を得ることができる。そして多くの場合、粒子状
導電性組成物とこれを分散保持する結晶性重合体との間
で、粒子状導電性組成物よりも高温度域における第２の
正抵抗温度特性を副次的に得ることが可能である。これ
らの正抵抗温度特性を複合した結果、抵抗温度特性の変
化桁数と変化温度レンジ幅において、飛躍的な改善を図
ることができる。そしてさらにこの高密度ポリエチレン
にマレイン酸をグラフトしたものを用いれば金属系の電
極との接着性を容易に得ることができる。また高密度ポ
リエチレンの高結晶性による内部応力、粒子状導電性組
成物の移動、成形性、寸法安定性が問題となる場合に
は、結晶成長の核となる材料を適量分散させることによ
り解消することが可能である。結晶核材料は104Ωcm以
上の体積固有抵抗値の領域においては、多くの場合にお
いて極めて有用である。
外装材材料と抵抗体材料との組合わせに関しては、抵
抗体全体を密閉被覆する外装材が望ましいが、経時的に
外装材の熱応力が抵抗体に加わるような場合には抵抗値
が大きく変化し、一般に短寿命となる。このため外装材
を樹脂層で密閉被覆する場合には、外装材の最内層に粒
子状導電性組成を分散保持する結晶性重合体の融点t2よ
りも低い融点t3の熱溶融層を一層介在させ、発熱時の抵
抗体の強度を外装材が上回ることのないような配慮が必
要となる。また、外装材の最内層の融点t3が最高発熱温
度を下回ることは好ましいことではなく、その観点から
粒子状導電性組成物中の結晶性重合体の融点t1よりも高
い融点であることが望ましい。一例を示せば、粒子状導
電性組成物は低密度ポリエチレン（t1＝110℃）、粒子
状導電性組成物を分散保持する結晶性重合体は高密度ポ
リエチレン（t2＝130℃）、外装材の最内層は中密度ポ
リエチレン（t3＝120℃）である。
抗体全体を密閉被覆する外装材が望ましいが、経時的に
外装材の熱応力が抵抗体に加わるような場合には抵抗値
が大きく変化し、一般に短寿命となる。このため外装材
を樹脂層で密閉被覆する場合には、外装材の最内層に粒
子状導電性組成を分散保持する結晶性重合体の融点t2よ
りも低い融点t3の熱溶融層を一層介在させ、発熱時の抵
抗体の強度を外装材が上回ることのないような配慮が必
要となる。また、外装材の最内層の融点t3が最高発熱温
度を下回ることは好ましいことではなく、その観点から
粒子状導電性組成物中の結晶性重合体の融点t1よりも高
い融点であることが望ましい。一例を示せば、粒子状導
電性組成物は低密度ポリエチレン（t1＝110℃）、粒子
状導電性組成物を分散保持する結晶性重合体は高密度ポ
リエチレン（t2＝130℃）、外装材の最内層は中密度ポ
リエチレン（t3＝120℃）である。
発明の効果 以上に述べてきたように、正抵抗温度係数抵抗体材料
を非常に接近した電極間で発熱させることにより高出力
化を達成しようとする場合等に、半導体領域に近い固有
抵抗値を有する正抵抗温度係数抵抗体材料が必要となる
が、単に組成比を調整しただけでは導電性微粉末同志の
接触点の数が大幅に減少するために、抵抗温度特性は結
晶性重合体の融点のみによって制御されるだけではな
く、より低温度域の熱膨張、熱収縮等による各種構成材
料の熱応力によると想定される不安定な成分が飛躍的に
増大することになり、極めて不安定な特性になり、非常
に短い発熱寿命であったり、異常加熱、発煙、発火等の
危険性を有していたが、本発明の正抵抗温度係数発熱体
は、こうした課題を解決するものである。すなわち、架
橋により導電性微粉末を粒子状導電性組成中に固定し、
また、この粒子状導電性組成物を、粒子状導電性組成物
が発熱可能な温度よりも10℃以上融点の高い結晶性重合
体中に分散保持するとともに、その結晶性重合体よりも
融点の低い熱溶融層を内層に含む低熱応力の外装材で密
閉保持することにより、高固有抵抗値ながら、長期にわ
たる抵抗値の安定性に優れた正抵抗温度係数抵抗体と、
熱応力を遮断する外装材を実現し、この組成物と外装材
を複合することにより、高出力で長寿命の正抵抗温度係
数発熱体を供するものである。さらに本発明の副次的効
果である抵抗温度特性の変化桁数とその温度レンジの拡
大効果は、電極間隔が近接した正抵抗温度係数発熱体の
安全性を大いに高めるものである。
を非常に接近した電極間で発熱させることにより高出力
化を達成しようとする場合等に、半導体領域に近い固有
抵抗値を有する正抵抗温度係数抵抗体材料が必要となる
が、単に組成比を調整しただけでは導電性微粉末同志の
接触点の数が大幅に減少するために、抵抗温度特性は結
晶性重合体の融点のみによって制御されるだけではな
く、より低温度域の熱膨張、熱収縮等による各種構成材
料の熱応力によると想定される不安定な成分が飛躍的に
増大することになり、極めて不安定な特性になり、非常
に短い発熱寿命であったり、異常加熱、発煙、発火等の
危険性を有していたが、本発明の正抵抗温度係数発熱体
は、こうした課題を解決するものである。すなわち、架
橋により導電性微粉末を粒子状導電性組成中に固定し、
また、この粒子状導電性組成物を、粒子状導電性組成物
が発熱可能な温度よりも10℃以上融点の高い結晶性重合
体中に分散保持するとともに、その結晶性重合体よりも
融点の低い熱溶融層を内層に含む低熱応力の外装材で密
閉保持することにより、高固有抵抗値ながら、長期にわ
たる抵抗値の安定性に優れた正抵抗温度係数抵抗体と、
熱応力を遮断する外装材を実現し、この組成物と外装材
を複合することにより、高出力で長寿命の正抵抗温度係
数発熱体を供するものである。さらに本発明の副次的効
果である抵抗温度特性の変化桁数とその温度レンジの拡
大効果は、電極間隔が近接した正抵抗温度係数発熱体の
安全性を大いに高めるものである。
第１図は本発明の一実施例の正抵抗温度係数発熱体の斜
視図、第２図は従来技術に基づく正抵抗温度係数発熱体
の斜視図である。 ４……正抵抗温度係数抵抗体、5,6……金属板電極、7,8
……外装材。
視図、第２図は従来技術に基づく正抵抗温度係数発熱体
の斜視図である。 ４……正抵抗温度係数抵抗体、5,6……金属板電極、7,8
……外装材。
Claims (1)
- 【請求項１】融点t1の結晶性重合体組成物中に導電性微
粉末を分散してなる導電性組成物を電子線あるいは有機
過酸化物で架橋するとともに細分化してなる粒子状導電
性組成物を、融点t1より少なくとも10℃以上高温の融点
t2を有する結晶性重合体組成物中に混合分散した薄肉状
の正抵抗温度係数抵抗体組成物と、その厚さ方向に電圧
を印加すべく設けられた一対の電極体と、前記正抵抗温
度係数抵抗体組成物及び前記電極体全体を覆う外装材か
らなり、前記外装材の最内層の少なくとも１層に融点t2
よりも低い融点t3を有する熱溶融層を設けた正抵抗温度
係数発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63171226A JP2730062B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 正抵抗温度係数発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63171226A JP2730062B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 正抵抗温度係数発熱体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0221601A JPH0221601A (ja) | 1990-01-24 |
| JP2730062B2 true JP2730062B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=15919385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63171226A Expired - Lifetime JP2730062B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 正抵抗温度係数発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2730062B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100454732B1 (ko) * | 2001-08-25 | 2004-11-05 | 엘지전선 주식회사 | 전도성 중합체 조성물. 이 조성물의 특성을 조절하는 방법및 이 조성물을 이용한 전기장치 |
| JP4957439B2 (ja) * | 2007-08-02 | 2012-06-20 | パナソニック株式会社 | 正抵抗温度特性抵抗体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146402A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-18 | 松下電器産業株式会社 | 正抵抗温度係数抵抗体 |
-
1988
- 1988-07-08 JP JP63171226A patent/JP2730062B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 高分子学会、高分子辞典編集委員会編集、「高分子辞典」，（昭５１−１１−２０），４版，朝倉書店，Ｐ．８１０−８１１ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0221601A (ja) | 1990-01-24 |
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