JP2936788B2 - 正抵抗温度係数をもつ抵抗体の製造方法およびその抵抗体を用いた発熱体 - Google Patents
正抵抗温度係数をもつ抵抗体の製造方法およびその抵抗体を用いた発熱体Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は採暖器具や一般の加熱装
置として利用される、長尺の自己温度制御型の正温度係
数を持つ発熱体の製造方法およびその抵抗体を用いた発
熱体に関する。
置として利用される、長尺の自己温度制御型の正温度係
数を持つ発熱体の製造方法およびその抵抗体を用いた発
熱体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の紐状の正抵抗温度係数を
もつ抵抗体（以下ＰＴＣ抵抗体と略す）からなる発熱体
は、一対の電極線間に設けたＰＴＣ抵抗体のＰＴＣ特性
により、定められた温度に自己制御している。しかし、
特に大きな電力密度が要求される場合には、発熱体の温
度分布の均一性が重要で、一対の電極線間方向の温度分
布の均一化が不可欠である。その解決策として、一対の
電極線間の距離をできるだけ接近させて構成されてい
た。
もつ抵抗体（以下ＰＴＣ抵抗体と略す）からなる発熱体
は、一対の電極線間に設けたＰＴＣ抵抗体のＰＴＣ特性
により、定められた温度に自己制御している。しかし、
特に大きな電力密度が要求される場合には、発熱体の温
度分布の均一性が重要で、一対の電極線間方向の温度分
布の均一化が不可欠である。その解決策として、一対の
電極線間の距離をできるだけ接近させて構成されてい
た。
【０００３】図５〜図９に従来の発熱体の構成を示す。
図５に示すように電極線７ａおよび電極線８ａは、互い
に接近して一定の間隔をもって平行に配置された金属電
極である。これらの電極線７ａ、８ａを包囲するように
ＰＴＣ抵抗体５ａを配設することにより高電気出力のＰ
ＴＣ発熱体を構成している。
図５に示すように電極線７ａおよび電極線８ａは、互い
に接近して一定の間隔をもって平行に配置された金属電
極である。これらの電極線７ａ、８ａを包囲するように
ＰＴＣ抵抗体５ａを配設することにより高電気出力のＰ
ＴＣ発熱体を構成している。
【０００４】図６に示す発熱体は、電極線６ｂと電極線
７ｂは互いに接近して同芯軸状に配設され、この間にＰ
ＴＣ抵抗体５ｂを配置し、電極線７ｂの外側を絶縁体８
ｂで被覆している。
７ｂは互いに接近して同芯軸状に配設され、この間にＰ
ＴＣ抵抗体５ｂを配置し、電極線７ｂの外側を絶縁体８
ｂで被覆している。
【０００５】図７に示す発熱体は、電極板６ｃおよび電
極板７ｃは、互いに接近して平行に配設された平板状の
金属電極板で、この間にＰＴＣ抵抗体５ｃが配設されて
いる。
極板７ｃは、互いに接近して平行に配設された平板状の
金属電極板で、この間にＰＴＣ抵抗体５ｃが配設されて
いる。
【０００６】図８に示す発熱体は、台形状のＰＴＣ発熱
体９ｃの両側に電極板１０ｃと電極板１１ｃを対向して
平行に配設したものである。
体９ｃの両側に電極板１０ｃと電極板１１ｃを対向して
平行に配設したものである。
【０００７】図９に示す発熱体は、チューブ状のＰＴＣ
抵抗体５ｄの周囲に電極線６ｄと電極線７ｄを交互にら
せん状に巻き、最外側に電気絶縁体８ｄを被覆してい
る。
抵抗体５ｄの周囲に電極線６ｄと電極線７ｄを交互にら
せん状に巻き、最外側に電気絶縁体８ｄを被覆してい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のＰＴ
Ｃ発熱体は、長期間使用すると、ヒータ全体の電気抵抗
が増大するので、定められた自己制御発熱温度が低下し
てしまうという欠点をもっていた。とくに、高分子組成
物に架橋物を細粉化した導電物を混合したタイプのＰＴ
Ｃ抵抗体は、導電性粉末とバインダーとしての高分子と
の間で海島構造を有しているため、安全性と加工安定性
に優れている反面、発熱分布の均一性が得難いため、長
期間の使用により抵抗が増大するという課題があった。
Ｃ発熱体は、長期間使用すると、ヒータ全体の電気抵抗
が増大するので、定められた自己制御発熱温度が低下し
てしまうという欠点をもっていた。とくに、高分子組成
物に架橋物を細粉化した導電物を混合したタイプのＰＴ
Ｃ抵抗体は、導電性粉末とバインダーとしての高分子と
の間で海島構造を有しているため、安全性と加工安定性
に優れている反面、発熱分布の均一性が得難いため、長
期間の使用により抵抗が増大するという課題があった。
【０００９】本発明はこのような課題を解決するもの
で、安全で、高電気出力で長期間の使用に耐えるＰＴＣ
発熱体とその製造方法を提供することを目的とするもの
である。
で、安全で、高電気出力で長期間の使用に耐えるＰＴＣ
発熱体とその製造方法を提供することを目的とするもの
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明正抵抗温度係数をもつ抵抗体の製造方法は、結
晶性高分子組成物中に導電性微粉末を分散させ、物理的
架橋手段または化学的架橋手段により架橋し、この架橋
物を粉砕して粒子状導電性組成物を形成し、シランカッ
プリング剤で表面処理した前記粒子状導電性組成物を、
結晶性高分子組成物に混合分散するようにしたものであ
る。
に本発明正抵抗温度係数をもつ抵抗体の製造方法は、結
晶性高分子組成物中に導電性微粉末を分散させ、物理的
架橋手段または化学的架橋手段により架橋し、この架橋
物を粉砕して粒子状導電性組成物を形成し、シランカッ
プリング剤で表面処理した前記粒子状導電性組成物を、
結晶性高分子組成物に混合分散するようにしたものであ
る。
【００１１】また、長尺の紐状の前記製造方法により製
造された前記正抵抗温度係数をもつ抵抗体と、前記抵抗
体中に埋設され、一定の間隔をもって平行に配設した一
対の電極線と、前記抵抗体の周囲を被覆する電気絶縁体
とを備え、前記一対の電極線間に電流を流して抵抗体を
発熱させ、抵抗体の正温度係数により発熱温度を自己制
御するようにしたものである。
造された前記正抵抗温度係数をもつ抵抗体と、前記抵抗
体中に埋設され、一定の間隔をもって平行に配設した一
対の電極線と、前記抵抗体の周囲を被覆する電気絶縁体
とを備え、前記一対の電極線間に電流を流して抵抗体を
発熱させ、抵抗体の正温度係数により発熱温度を自己制
御するようにしたものである。
【００１２】また、長尺のチューブ状の前記製造方法に
より製造された前記正抵抗温度係数をもつ抵抗体と、前
記抵抗体の中心部に埋設された電極線と、前記抵抗体の
外周を被覆する電極線と、前記抵抗体の外周を被覆する
電極線の外側を被覆する電気絶縁体を備え、前記電極線
間に電流を流して抵抗体を発熱させ、抵抗体の正温度係
数により発熱温度を自己制御するようにしたものであ
る。
より製造された前記正抵抗温度係数をもつ抵抗体と、前
記抵抗体の中心部に埋設された電極線と、前記抵抗体の
外周を被覆する電極線と、前記抵抗体の外周を被覆する
電極線の外側を被覆する電気絶縁体を備え、前記電極線
間に電流を流して抵抗体を発熱させ、抵抗体の正温度係
数により発熱温度を自己制御するようにしたものであ
る。
【００１３】また、長尺の薄肉板状の前記製造方法によ
り製造された前記正抵抗温度係数をもつ抵抗体と、前記
抵抗体の長手方向に沿った薄肉板の対向面に設けた一対
の電極板と、前記電極板の外側を被覆する電気絶縁体を
備え、前記一対の電極線間に電流を流して抵抗体を発熱
させ、抵抗体の正温度係数により発熱温度を自己制御す
るようにしたものである。
り製造された前記正抵抗温度係数をもつ抵抗体と、前記
抵抗体の長手方向に沿った薄肉板の対向面に設けた一対
の電極板と、前記電極板の外側を被覆する電気絶縁体を
備え、前記一対の電極線間に電流を流して抵抗体を発熱
させ、抵抗体の正温度係数により発熱温度を自己制御す
るようにしたものである。
【００１４】また、長尺のチューブ状の前記製造方法に
より製造された前記正抵抗温度係数をもつ抵抗体と、前
記抵抗体の長手方向に、等間隔で、らせん状に巻かれた
一対の対向する電極線と、前記電極線の外側を被覆する
電気絶縁体とを備え、前記一対の電極線間に電流を流し
て抵抗体を発熱させ、抵抗体の正温度係数により発熱温
度を自己制御するようにしたものである。
より製造された前記正抵抗温度係数をもつ抵抗体と、前
記抵抗体の長手方向に、等間隔で、らせん状に巻かれた
一対の対向する電極線と、前記電極線の外側を被覆する
電気絶縁体とを備え、前記一対の電極線間に電流を流し
て抵抗体を発熱させ、抵抗体の正温度係数により発熱温
度を自己制御するようにしたものである。
【００１５】
【作用】この方法によれば、粒子状導電性組成物にシラ
ンカップリング剤を塗布することによって、バインダー
高分子や金属電極との間に化学結合が形成されるので、
結合が強固なものとなる。そのため、導電性粉体内部の
熱劣化を効果的に阻止する機構が形成されるので、高負
荷通電による発熱体の抵抗増大を抑制し、発熱体の寿命
を長くすることとなる。
ンカップリング剤を塗布することによって、バインダー
高分子や金属電極との間に化学結合が形成されるので、
結合が強固なものとなる。そのため、導電性粉体内部の
熱劣化を効果的に阻止する機構が形成されるので、高負
荷通電による発熱体の抵抗増大を抑制し、発熱体の寿命
を長くすることとなる。
【００１６】
【実施例】以下に本発明の一実施例のＰＴＣ発熱体を図
面を参照しながら説明する。 （実施例１）図１に示すようにＰＴＣ抵抗体１ａと、こ
のＰＴＣ抵抗体１ａの紐状長手方向に沿って対向して一
定間隔に平行に設けた金属電極線２ａ（外径０．１mmの
銅線を１６本撚りしたもの）と金属電極線３ａ（金属電
極線２ａと同一構成のもの）とが設けられている。さら
に、ＰＴＣ抵抗体１ａの外周全体を軟質ポリ塩化ビニー
ルなどの電気絶縁体４ａで被覆してＰＴＣ発熱体が構成
されている。
面を参照しながら説明する。 （実施例１）図１に示すようにＰＴＣ抵抗体１ａと、こ
のＰＴＣ抵抗体１ａの紐状長手方向に沿って対向して一
定間隔に平行に設けた金属電極線２ａ（外径０．１mmの
銅線を１６本撚りしたもの）と金属電極線３ａ（金属電
極線２ａと同一構成のもの）とが設けられている。さら
に、ＰＴＣ抵抗体１ａの外周全体を軟質ポリ塩化ビニー
ルなどの電気絶縁体４ａで被覆してＰＴＣ発熱体が構成
されている。
【００１７】本実施例で用いるＰＴＣ抵抗体１ａは下記
の組成物から作製される。結晶性高分子マトリックスと
してポリエチレンを用い、導電性微粉末として４０重量
％のファーネスブラックを含む低密度ポリエチレン混練
物１００重量部に、架橋剤としてジクミルパーオキサイ
ドを４.５重量部を配合したものを１８０℃で１時間熱
処理して架橋させる。この架橋物を冷凍粉砕によって平
均粒子径約６０μmの粒子状導電組成物を作製した。こ
れを１重量％のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシランのアルコール水溶液に浸漬して、シラン処理し
た後乾燥した。
の組成物から作製される。結晶性高分子マトリックスと
してポリエチレンを用い、導電性微粉末として４０重量
％のファーネスブラックを含む低密度ポリエチレン混練
物１００重量部に、架橋剤としてジクミルパーオキサイ
ドを４.５重量部を配合したものを１８０℃で１時間熱
処理して架橋させる。この架橋物を冷凍粉砕によって平
均粒子径約６０μmの粒子状導電組成物を作製した。こ
れを１重量％のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシランのアルコール水溶液に浸漬して、シラン処理し
た後乾燥した。
【００１８】その後、この粒子状導電組成物を低密度ポ
リエチレン中に導電性微粉末に含まれているファーネス
ブラックが２８重量％になるように混練した。
リエチレン中に導電性微粉末に含まれているファーネス
ブラックが２８重量％になるように混練した。
【００１９】また、前記低密度ポリエチレン混練物の架
橋は、電子線を１０〜１００メガラッド照射することに
よっても同様に達成される。
橋は、電子線を１０〜１００メガラッド照射することに
よっても同様に達成される。
【００２０】この正抵抗温度計数をもつ抵抗体は５．９
×１０4Ω-cm の体積固有抵抗値を示した。この抵抗体
をＡＣ１００Ｖで通電すると、約６２℃の飽和温度を示
した。この導電性粒子を用いた本発明の実施例の抵抗体
と、シランカップリング剤によるシラン処理を行ってい
ない導電性粒子を用いた比較例の抵抗体サンプルとを対
比するため、雰囲気温度１００℃、印加電圧２００V で
連続通電耐久試験を行った。抵抗値変化が５０％に達す
る時間は、比較例のＰＴＣ抵抗体では２０００時間であ
ったが。本発明の実施例のＰＴＣ抵抗体では、３，７０
０時間を経過してもまだ抵抗変化率が５０％に到達して
いないことから、本実施例のＰＴＣ抵抗体の通電耐久性
が優れていることがわかる。
×１０4Ω-cm の体積固有抵抗値を示した。この抵抗体
をＡＣ１００Ｖで通電すると、約６２℃の飽和温度を示
した。この導電性粒子を用いた本発明の実施例の抵抗体
と、シランカップリング剤によるシラン処理を行ってい
ない導電性粒子を用いた比較例の抵抗体サンプルとを対
比するため、雰囲気温度１００℃、印加電圧２００V で
連続通電耐久試験を行った。抵抗値変化が５０％に達す
る時間は、比較例のＰＴＣ抵抗体では２０００時間であ
ったが。本発明の実施例のＰＴＣ抵抗体では、３，７０
０時間を経過してもまだ抵抗変化率が５０％に到達して
いないことから、本実施例のＰＴＣ抵抗体の通電耐久性
が優れていることがわかる。
【００２１】なお、本実施例ではベース材料として、結
晶性高分子である低密度ポリエチレンを用いたが。ポリ
アミド、エチレン−酢酸ビニール共重合体、ポリエチレ
ンのアクリル酸やマレイン酸などのグラフト重合体また
はポリプロピレンなどを用いてもよい。
晶性高分子である低密度ポリエチレンを用いたが。ポリ
アミド、エチレン−酢酸ビニール共重合体、ポリエチレ
ンのアクリル酸やマレイン酸などのグラフト重合体また
はポリプロピレンなどを用いてもよい。
【００２２】また、シランカップリング剤としては、ビ
ニールメトキシシランを用いても同じ効果が得られる。 （実施例２）図２に実施例２の発熱体の構成を示す。図
に示すように、ＰＴＣ抵抗体１ｂの中心部に、外径０．
１mmの銅線を１６本撚りした電極線２ｂが埋設され、Ｐ
ＴＣ抵抗体１ｂの外側には外径０．１mmの銅線を編んで
構成した電極線３ｂが被覆され、その外側は塩化ビニー
ルなどの絶縁体４ｂで被覆されている。
ニールメトキシシランを用いても同じ効果が得られる。 （実施例２）図２に実施例２の発熱体の構成を示す。図
に示すように、ＰＴＣ抵抗体１ｂの中心部に、外径０．
１mmの銅線を１６本撚りした電極線２ｂが埋設され、Ｐ
ＴＣ抵抗体１ｂの外側には外径０．１mmの銅線を編んで
構成した電極線３ｂが被覆され、その外側は塩化ビニー
ルなどの絶縁体４ｂで被覆されている。
【００２３】本実施例に用いたＰＴＣ抵抗体は実施例１
で用いたＰＴＣ抵抗体と同じものである。
で用いたＰＴＣ抵抗体と同じものである。
【００２４】この正抵抗温度計数をもつ抵抗体は５．９
×１０4Ω-cm の体積固有抵抗値を示した。この抵抗体
をＡＣ１００Ｖで通電すると、約６２℃の飽和温度を示
した。この導電性粒子を用いた実施例２の抵抗体と、シ
ランカップリング剤によるシラン処理を行っていない導
電性粒子を用いた比較例の抵抗体サンプルとを対比する
ため、雰囲気温度１００℃、印加電圧２００V で連続通
電耐久試験を行った。抵抗値変化が５０％に達する時間
は、比較例のＰＴＣ抵抗体では２０００時間であった
が。本発明の実施例のＰＴＣ抵抗体では、３，７００時
間を経過してもまだ抵抗変化率が５０％に到達していな
いことから、本実施例のＰＴＣ抵抗体の通電耐久性が優
れていることがわかる。
×１０4Ω-cm の体積固有抵抗値を示した。この抵抗体
をＡＣ１００Ｖで通電すると、約６２℃の飽和温度を示
した。この導電性粒子を用いた実施例２の抵抗体と、シ
ランカップリング剤によるシラン処理を行っていない導
電性粒子を用いた比較例の抵抗体サンプルとを対比する
ため、雰囲気温度１００℃、印加電圧２００V で連続通
電耐久試験を行った。抵抗値変化が５０％に達する時間
は、比較例のＰＴＣ抵抗体では２０００時間であった
が。本発明の実施例のＰＴＣ抵抗体では、３，７００時
間を経過してもまだ抵抗変化率が５０％に到達していな
いことから、本実施例のＰＴＣ抵抗体の通電耐久性が優
れていることがわかる。
【００２５】なお、本実施例ではベース材料として、結
晶性高分子である低密度ポリエチレンを用いたが。ポリ
アミド、エチレン−酢酸ビニール共重合体、ポリエチレ
ンのアクリル酸やマレイン酸などのグラフト重合体また
はポリプロピレンなどを用いてもよい。
晶性高分子である低密度ポリエチレンを用いたが。ポリ
アミド、エチレン−酢酸ビニール共重合体、ポリエチレ
ンのアクリル酸やマレイン酸などのグラフト重合体また
はポリプロピレンなどを用いてもよい。
【００２６】また、シランカップリング剤としては、ビ
ニールメトキシシランを用いても同じ効果が得られる。 （実施例３）図３に実施例３の発熱体の構成を示す。図
に示すように長尺の薄肉板状のＰＴＣ抵抗体１ｃを挟ん
で、台形の金属電極板２ｃと板状の電極板３ｃが対向し
て配設され、さらに、その外側をポリエステルフィルム
などの電気絶縁体４ｃで被覆している。
ニールメトキシシランを用いても同じ効果が得られる。 （実施例３）図３に実施例３の発熱体の構成を示す。図
に示すように長尺の薄肉板状のＰＴＣ抵抗体１ｃを挟ん
で、台形の金属電極板２ｃと板状の電極板３ｃが対向し
て配設され、さらに、その外側をポリエステルフィルム
などの電気絶縁体４ｃで被覆している。
【００２７】本実施例で用いるＰＴＣ抵抗体１は下記の
組成物から作製される。結晶性高分子マトリックスとし
てポリエチレンを用い、導電性微粉末として４０重量％
のファーネスブラックを含む高密度ポリエチレン混練物
１００重量部に、架橋剤としてジクミルパーオキサイド
を４.５重量部を配合したものを１８０℃で１時間熱処
理して架橋させる。この架橋物を冷凍粉砕によって平均
粒子径約１１０μmの粒子状導電組成物を作製した。こ
れを１重量％のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシランのアルコール水溶液に浸漬して、シラン処理し
た後乾燥した。
組成物から作製される。結晶性高分子マトリックスとし
てポリエチレンを用い、導電性微粉末として４０重量％
のファーネスブラックを含む高密度ポリエチレン混練物
１００重量部に、架橋剤としてジクミルパーオキサイド
を４.５重量部を配合したものを１８０℃で１時間熱処
理して架橋させる。この架橋物を冷凍粉砕によって平均
粒子径約１１０μmの粒子状導電組成物を作製した。こ
れを１重量％のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシランのアルコール水溶液に浸漬して、シラン処理し
た後乾燥した。
【００２８】その後、この粒子状導電組成物を高密度ポ
リエチレン中に導電性微粉末に含まれているファーネス
ブラックが２５重量％になるように混練した。
リエチレン中に導電性微粉末に含まれているファーネス
ブラックが２５重量％になるように混練した。
【００２９】また、前記高密度ポリエチレン混練物の架
橋は、電子線を１０〜１００メガラッド照射することに
よっても同様に達成される。
橋は、電子線を１０〜１００メガラッド照射することに
よっても同様に達成される。
【００３０】この正抵抗温度計数をもつ抵抗体は６．１
×１０4Ω-cm の体積固有抵抗値を示した。この抵抗体
をＡＣ１００Ｖで通電すると、約９０℃の飽和温度を示
した。この導電性粒子を用いた本発明の実施例の抵抗体
と、シランカップリング剤によるシラン処理を行ってい
ない導電性粒子を用いた比較例の抵抗体サンプルとを対
比するため、雰囲気温度１００℃、印加電圧２００V で
連続通電耐久試験を行った。抵抗値変化が５０％に達す
る時間は、比較例のＰＴＣ抵抗体では１０００時間であ
ったが。本発明の実施例のＰＴＣ抵抗体では、２，５０
０時間を経過してもまだ抵抗変化率が５０％に到達して
いないことから、本実施例のＰＴＣ抵抗体の通電耐久性
が優れていることがわかる。
×１０4Ω-cm の体積固有抵抗値を示した。この抵抗体
をＡＣ１００Ｖで通電すると、約９０℃の飽和温度を示
した。この導電性粒子を用いた本発明の実施例の抵抗体
と、シランカップリング剤によるシラン処理を行ってい
ない導電性粒子を用いた比較例の抵抗体サンプルとを対
比するため、雰囲気温度１００℃、印加電圧２００V で
連続通電耐久試験を行った。抵抗値変化が５０％に達す
る時間は、比較例のＰＴＣ抵抗体では１０００時間であ
ったが。本発明の実施例のＰＴＣ抵抗体では、２，５０
０時間を経過してもまだ抵抗変化率が５０％に到達して
いないことから、本実施例のＰＴＣ抵抗体の通電耐久性
が優れていることがわかる。
【００３１】なお、本実施例ではベース材料として、結
晶性高分子である低密度ポリエチレンを用いたが。ポリ
アミド、エチレン−酢酸ビニール共重合体、ポリエチレ
ンのアクリル酸やマレイン酸などのグラフト重合体また
はポリプロピレンなどを用いてもよい。
晶性高分子である低密度ポリエチレンを用いたが。ポリ
アミド、エチレン−酢酸ビニール共重合体、ポリエチレ
ンのアクリル酸やマレイン酸などのグラフト重合体また
はポリプロピレンなどを用いてもよい。
【００３２】また、シランカップリング剤としては、ビ
ニールメトキシシランを用いても同じ効果が得られる。 （実施例４）図４に実施例４の発熱体の構成を示す。図
に示すように、長尺のチューブ状のＰＴＣ抵抗体１ｄの
長手方向に、外径０．１mmの銅線を１６本撚りして形成
した一対の電極線２ｄと電極線３ｄを等間隔にらせん状
に巻き、さらに、その外側をポリ塩化ビニールなどの電
気絶縁体４ｄで被覆してＰＴＣ発熱体を構成している。
ニールメトキシシランを用いても同じ効果が得られる。 （実施例４）図４に実施例４の発熱体の構成を示す。図
に示すように、長尺のチューブ状のＰＴＣ抵抗体１ｄの
長手方向に、外径０．１mmの銅線を１６本撚りして形成
した一対の電極線２ｄと電極線３ｄを等間隔にらせん状
に巻き、さらに、その外側をポリ塩化ビニールなどの電
気絶縁体４ｄで被覆してＰＴＣ発熱体を構成している。
【００３３】本実施例で用いるＰＴＣ抵抗体１ｄは下記
の組成物から作製される。結晶性高分子マトリックスと
してポリエチレンを用い、導電性微粉末として４０重量
％のファーネスブラックを含む低密度ポリエチレン混練
物１００重量部に、架橋剤としてジクミルパーオキサイ
ドを４.５重量部を配合したものを１８０℃で１時間熱
処理して架橋させる。この架橋物を冷凍粉砕によって平
均粒子径約６０μmの粒子状導電組成物を作製した。こ
れを１重量％のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシランのアルコール水溶液に浸漬して、シラン処理し
た後乾燥した。
の組成物から作製される。結晶性高分子マトリックスと
してポリエチレンを用い、導電性微粉末として４０重量
％のファーネスブラックを含む低密度ポリエチレン混練
物１００重量部に、架橋剤としてジクミルパーオキサイ
ドを４.５重量部を配合したものを１８０℃で１時間熱
処理して架橋させる。この架橋物を冷凍粉砕によって平
均粒子径約６０μmの粒子状導電組成物を作製した。こ
れを１重量％のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシランのアルコール水溶液に浸漬して、シラン処理し
た後乾燥した。
【００３４】その後、この粒子状導電組成物を低密度ポ
リエチレン中に導電性微粉末に含まれているファーネス
ブラックが２８重量％になるように混練した。
リエチレン中に導電性微粉末に含まれているファーネス
ブラックが２８重量％になるように混練した。
【００３５】また、前記低密度ポリエチレン混練物の架
橋は、電子線を１０〜１００メガラッド照射することに
よっても同様に達成される。
橋は、電子線を１０〜１００メガラッド照射することに
よっても同様に達成される。
【００３６】この正抵抗温度計数をもつ抵抗体は５．９
×１０4Ω-cm の体積固有抵抗値を示した。この抵抗体
をＡＣ１００Ｖで通電すると、約６２℃の飽和温度を示
した。この導電性粒子を用いた本発明の実施例の抵抗体
と、シランカップリング剤によるシラン処理を行ってい
ない導電性粒子を用いた比較例の抵抗体サンプルとを対
比するため、雰囲気温度１００℃、印加電圧２００V で
連続通電耐久試験を行った。抵抗値変化が５０％に達す
る時間は、比較例のＰＴＣ抵抗体では６，５００時間で
あったが。本発明の実施例のＰＴＣ抵抗体では、９，０
００時間を経過してもまだ抵抗変化率が５０％に到達し
ていないことから、本実施例のＰＴＣ抵抗体の通電耐久
性が優れていることがわかる。
×１０4Ω-cm の体積固有抵抗値を示した。この抵抗体
をＡＣ１００Ｖで通電すると、約６２℃の飽和温度を示
した。この導電性粒子を用いた本発明の実施例の抵抗体
と、シランカップリング剤によるシラン処理を行ってい
ない導電性粒子を用いた比較例の抵抗体サンプルとを対
比するため、雰囲気温度１００℃、印加電圧２００V で
連続通電耐久試験を行った。抵抗値変化が５０％に達す
る時間は、比較例のＰＴＣ抵抗体では６，５００時間で
あったが。本発明の実施例のＰＴＣ抵抗体では、９，０
００時間を経過してもまだ抵抗変化率が５０％に到達し
ていないことから、本実施例のＰＴＣ抵抗体の通電耐久
性が優れていることがわかる。
【００３７】なお、本実施例ではベース材料として、結
晶性高分子である低密度ポリエチレンを用いたが。ポリ
アミド、エチレン−酢酸ビニール共重合体、ポリエチレ
ンのアクリル酸やマレイン酸などのグラフト重合体また
はポリプロピレンなどを用いてもよい。
晶性高分子である低密度ポリエチレンを用いたが。ポリ
アミド、エチレン−酢酸ビニール共重合体、ポリエチレ
ンのアクリル酸やマレイン酸などのグラフト重合体また
はポリプロピレンなどを用いてもよい。
【００３８】また、シランカップリング剤としては、ビ
ニールメトキシシランを用いても同じ効果が得られる。
ニールメトキシシランを用いても同じ効果が得られる。
【００３９】
【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に、本発明の正抵抗温度係数をもつＰＴＣ発熱体によれ
ば、通電時の導電パスの形成と、通電発熱による熱膨張
に起因する、導電粉体中のクラックが生じにくいため、
抵抗値の増大を防止し、極めて長寿命の発熱体を実現で
きる。
に、本発明の正抵抗温度係数をもつＰＴＣ発熱体によれ
ば、通電時の導電パスの形成と、通電発熱による熱膨張
に起因する、導電粉体中のクラックが生じにくいため、
抵抗値の増大を防止し、極めて長寿命の発熱体を実現で
きる。
【００４０】また、ＰＴＣ抵抗材料の抵抗値変化率が従
来例よりも大きく減少し、極めて信頼性の高い安全な自
己温度制御作用を有するＰＴＣ発熱体を実現できる。
来例よりも大きく減少し、極めて信頼性の高い安全な自
己温度制御作用を有するＰＴＣ発熱体を実現できる。
【図１】本発明の実施例１のＰＴＣ発熱体の断面図
【図２】本発明の実施例２のＰＴＣ発熱体の断面図
【図３】本発明の実施例３のＰＴＣ発熱体の断面図
【図４】本発明の実施例４のＰＴＣ発熱体の側面図
【図５】従来のＰＴＣ発熱体の断面図
【図６】従来のＰＴＣ発熱体の断面図
【図７】従来のＰＴＣ発熱体の断面図
【図８】従来のＰＴＣ発熱体の断面図
【図９】従来の別のＰＴＣ発熱体の側面図
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ ＰＴＣ抵抗体 ２ａ，２ｂ，２ｄ，３ａ，３ｂ，３ｄ 金属電極線 ２ｃ，３ｃ 金属電極板 ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 絶縁体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−173069（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−234381（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−235385（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−71587（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−168590（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−681（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−212090（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−59983（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−59986（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05B 3/14 C08K 3/04 C08K 9/06 C08L 101/00
Claims (5)
- 【請求項１】結晶性高分子組成物中に導電性微粉末を分
散させて導電性組成物を調製し、前記導電性組成物を物
理的架橋手段または化学的架橋手段により架橋し、この
架橋物を粉砕して粒子状導電性組成物を形成し、シラン
カップリング剤で表面処理した前記粒子状導電性組成物
を、結晶性高分子組成物に混合分散してなる正抵抗温度
係数をもつ抵抗体の製造方法。 - 【請求項２】請求項１記載の正抵抗温度係数をもつ抵抗
体の製造方法により製造された正抵抗温度係数をもつ抵
抗体を長尺の紐状に形成し、前記抵抗体中に埋設され、
一定の間隔をもって平行に配設した一対の電極線と、前
記抵抗体の周囲を被覆する電気絶縁体とを備え、前記一
対の電極線間に電流を流して抵抗体を発熱させ、抵抗体
の正温度係数により発熱温度を自己制御するようにした
発熱体。 - 【請求項３】請求項１記載の正抵抗温度係数をもつ抵抗
体の製造方法により製造された正抵抗温度係数をもつ抵
抗体を長尺の紐状に形成し、前記抵抗体の中心部に埋設
された電極線と、前記抵抗体の外周を被覆する電極線
と、前記抵抗体の外周を被覆する電極線の外側を被覆す
る電気絶縁体を備え、前記電極線間に電流を流して抵抗
体を発熱させ、抵抗体の正温度係数により発熱温度を自
己制御するようにした発熱体。 - 【請求項４】請求項１記載の正抵抗温度係数をもつ抵抗
体の製造方法により製造された正抵抗温度係数をもつ抵
抗体を長尺の薄肉板状に形成し、前記抵抗体の長手方向
に沿った薄肉板の対向面に設けた一対の電極板と、前記
電極板の外側を被覆する電気絶縁体とを備え、前記一対
の電極板間に電流を流して抵抗体を発熱させ、抵抗体の
正温度係数により発熱温度を自己制御するようにした発
熱体。 - 【請求項５】請求項１記載の正抵抗温度係数をもつ抵抗
体の製造方法により製造された正抵抗温度係数をもつ抵
抗体を長尺のチューブ状に形成し、前記抵抗体の長手方
向に、等間隔で、らせん状に巻かれた一対の対向する電
極線と、前記電極線の外側を被覆する電気絶縁体とを備
え、前記一対の電極線間に電流を流して抵抗体を発熱さ
せ、抵抗体の正温度係数により発熱温度を自己制御する
ようにした発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3117248A JP2936788B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 正抵抗温度係数をもつ抵抗体の製造方法およびその抵抗体を用いた発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3117248A JP2936788B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 正抵抗温度係数をもつ抵抗体の製造方法およびその抵抗体を用いた発熱体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04345785A JPH04345785A (ja) | 1992-12-01 |
| JP2936788B2 true JP2936788B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=14707061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3117248A Expired - Fee Related JP2936788B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 正抵抗温度係数をもつ抵抗体の製造方法およびその抵抗体を用いた発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2936788B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010020989A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Panasonic Corp | 高分子発熱体 |
| JP5953973B2 (ja) * | 2012-06-21 | 2016-07-20 | コニカミノルタ株式会社 | 面状発熱体およびそれを具備する画像定着装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58212090A (ja) * | 1982-06-01 | 1983-12-09 | 日立電線株式会社 | 自己温度制御性ヒ−タ |
| JPS60235385A (ja) * | 1984-05-08 | 1985-11-22 | 松下電器産業株式会社 | Ｐｔｃ抵抗体の製造方法 |
| JPH02168590A (ja) * | 1988-12-21 | 1990-06-28 | Toyo Linoleum Co Ltd | 面状発熱体およびその製造方法 |
| JPH02173069A (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発熱体組成物の製造方法 |
| JPH02234381A (ja) * | 1989-03-07 | 1990-09-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 正抵抗温度係数発熱体 |
| JPH0359986A (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 正低抗温度係数をもつ発熱体 |
| JPH0359983A (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 正低抗温度係数をもつ発熱体 |
| JPH0371587A (ja) * | 1989-08-10 | 1991-03-27 | Junkosha Co Ltd | 自己温度制御性ヒータ |
-
1991
- 1991-05-22 JP JP3117248A patent/JP2936788B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04345785A (ja) | 1992-12-01 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |