JPH0311582A - 自己温度制御発熱体 - Google Patents
自己温度制御発熱体Info
- Publication number
- JPH0311582A JPH0311582A JP14592889A JP14592889A JPH0311582A JP H0311582 A JPH0311582 A JP H0311582A JP 14592889 A JP14592889 A JP 14592889A JP 14592889 A JP14592889 A JP 14592889A JP H0311582 A JPH0311582 A JP H0311582A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystalline resin
- carbon black
- elastomer
- polar functional
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920006038 crystalline resin Polymers 0.000 claims abstract description 40
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 9
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 9
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 9
- 238000004898 kneading Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 abstract description 4
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 abstract 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 abstract 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 abstract 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920006310 Asahi-Kasei Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006465 Styrenic thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000003348 petrochemical agent Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は床暖房、凍結防止等に用いられる正の抵抗温度
係数（以下、ＰＴＣ特性と称す）を有する自己温度制御
発熱体に関する。
係数（以下、ＰＴＣ特性と称す）を有する自己温度制御
発熱体に関する。
従来の技術
従来のこの種の自己温度制御発熱体は、一対の平行電極
と、前記電極間岐これと密着して配置された、低密度ポ
リエチレン等の結晶性樹脂とカーボンブラックとを混練
してなる混練組成物とからなり、これを放射線架橋して
形成されていた。
と、前記電極間岐これと密着して配置された、低密度ポ
リエチレン等の結晶性樹脂とカーボンブラックとを混練
してなる混練組成物とからなり、これを放射線架橋して
形成されていた。
単に結晶性樹脂とカーボンブラックとからなる混練組成
物では、電圧を連続的に、あるいは、繰り返し印加する
と抵抗値が徐々に増加し、ついには全く発熱しなくなる
という大きな課題を存していた。
物では、電圧を連続的に、あるいは、繰り返し印加する
と抵抗値が徐々に増加し、ついには全く発熱しなくなる
という大きな課題を存していた。
その原因としては、混練直後にはカーボンブラックが結
晶性樹脂中に均一に分散されて、そのことにより生じた
カーボンブラックと結晶性樹脂とから成る導通パスが電
圧の連続・繰り返し印加によって誘起されるカーボンブ
ラックの部分的凝集（分散性の低下）により断たれるか
らと考えられた。
晶性樹脂中に均一に分散されて、そのことにより生じた
カーボンブラックと結晶性樹脂とから成る導通パスが電
圧の連続・繰り返し印加によって誘起されるカーボンブ
ラックの部分的凝集（分散性の低下）により断たれるか
らと考えられた。
こうしたカーボンブラックの凝集はこれの分散媒である
結晶性樹脂の低い耐熱性と、カーボンブラックと結晶性
樹脂との親和性の欠如に起因していると思われる。
結晶性樹脂の低い耐熱性と、カーボンブラックと結晶性
樹脂との親和性の欠如に起因していると思われる。
一般に、自己温度制御発熱体の発熱飽和温度は、結晶性
樹脂の融点よりも約２０〜３０°Ｃ低く設定される。こ
れはＰＴＣ特性が結晶性樹脂の融点におりる比容積の変
化に起因しているからであり、適正な温度設定と思われ
る。しかしながら、この発熱飽和温度というものは自己
温度制御性発熱体組成物の全体のマクロな温度であり、
前記導通パスを形成する結晶性樹脂部のミクロな温度は
それ以上、場合によっては融点近傍に達していると思わ
れる。
樹脂の融点よりも約２０〜３０°Ｃ低く設定される。こ
れはＰＴＣ特性が結晶性樹脂の融点におりる比容積の変
化に起因しているからであり、適正な温度設定と思われ
る。しかしながら、この発熱飽和温度というものは自己
温度制御性発熱体組成物の全体のマクロな温度であり、
前記導通パスを形成する結晶性樹脂部のミクロな温度は
それ以上、場合によっては融点近傍に達していると思わ
れる。
結晶性樹脂は、融点以上では急激な物性（カーボンブラ
ックの分散媒としては、特に粘性）の低下を起こす。よ
って、結晶性樹脂だけではカーボンブラックを分散保持
することは本質的に困難であると思われる。さらにこの
時カーボンブラックと結晶性樹脂間にカーボンブラック
同志の凝集力に勝る物理化学的な結合力（ｖａｎ・ｄｅ
ｒ−Ｗａａｒｓ力、水素結合等）がないとカーボンブラ
シ本発明は、かかる従来の問題を解消するもので、高信
頼性の自己温度制御発熱体を提供することを目的とする
。
ックの分散媒としては、特に粘性）の低下を起こす。よ
って、結晶性樹脂だけではカーボンブラックを分散保持
することは本質的に困難であると思われる。さらにこの
時カーボンブラックと結晶性樹脂間にカーボンブラック
同志の凝集力に勝る物理化学的な結合力（ｖａｎ・ｄｅ
ｒ−Ｗａａｒｓ力、水素結合等）がないとカーボンブラ
シ本発明は、かかる従来の問題を解消するもので、高信
頼性の自己温度制御発熱体を提供することを目的とする
。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するため、本発明の自己温度制御発熱体
は、一対の平行電極と、前記電極間にこれと密着して配
置された、カーボンブラックと前記カーボンブラック表
面と親和性を有する極性官能基が導入された結晶性樹脂
と少なくとも前記結晶性樹脂よりも高耐熱性を有し、か
つ前記結晶性樹脂に対して相溶性を有する前記カーボン
ブラック表面と親和性を有する極性官能基が導入された
エラストマーとを混練してなる混練組成物とからなり、
これを放射線架橋してなるものである。
は、一対の平行電極と、前記電極間にこれと密着して配
置された、カーボンブラックと前記カーボンブラック表
面と親和性を有する極性官能基が導入された結晶性樹脂
と少なくとも前記結晶性樹脂よりも高耐熱性を有し、か
つ前記結晶性樹脂に対して相溶性を有する前記カーボン
ブラック表面と親和性を有する極性官能基が導入された
エラストマーとを混練してなる混練組成物とからなり、
これを放射線架橋してなるものである。
作用
本発明による自己温度制御発熱体は、極性官能基が導入
された結晶性樹脂と、これと相溶し、かつ、高耐熱性を
有する極性官能基が導入されたエラストマーとをブレン
ドすることにより、３次元的な分子構造（分子ネットワ
ーク）を有するエラクは容易に凝集する。
された結晶性樹脂と、これと相溶し、かつ、高耐熱性を
有する極性官能基が導入されたエラストマーとをブレン
ドすることにより、３次元的な分子構造（分子ネットワ
ーク）を有するエラクは容易に凝集する。
このため従来例に示したように、実用化されている発熱
体は結晶性樹脂とカーボンブラックとを混練したのち、
放射線架橋をして形成されていた。
体は結晶性樹脂とカーボンブラックとを混練したのち、
放射線架橋をして形成されていた。
放射線架橋の効果としては、結晶性樹脂の分子類を２次
元から３次元構造体にしてこれの耐熱性を向」二させる
（融点近傍での急激な物性、特に粘性低下を防止する）
とともに、カーボンブラックと結晶性樹脂間に何らかの
親和力を付与してカーボンブラックが凝集するのを防止
することにあると考えられた。
元から３次元構造体にしてこれの耐熱性を向」二させる
（融点近傍での急激な物性、特に粘性低下を防止する）
とともに、カーボンブラックと結晶性樹脂間に何らかの
親和力を付与してカーボンブラックが凝集するのを防止
することにあると考えられた。
発明が解決しようとする課題
ところが、従来の自己温度制御発熱体では、通電するこ
とにより（特に、高温、例えば、１００’Ｃ雰囲気での
ＡＣ１００Ｖ通電の場合１００時間程度で）発熱温度の
低下をおこすという課題を有していた。
とにより（特に、高温、例えば、１００’Ｃ雰囲気での
ＡＣ１００Ｖ通電の場合１００時間程度で）発熱温度の
低下をおこすという課題を有していた。
鋭意研究の結果、上記原因としては、放射線架橋は、結
晶性樹脂の耐熱性の向上には効果があるものの、カーボ
ンブラックと結晶性樹脂間の親和力の向上にはあまり効
果がないことがわかった。
晶性樹脂の耐熱性の向上には効果があるものの、カーボ
ンブラックと結晶性樹脂間の親和力の向上にはあまり効
果がないことがわかった。
ストマー中に結晶性樹脂が捕捉された、所謂、相互貫入
型樹脂組成物となっており、さらにこれを放射線架橋す
ることで、結晶性樹脂が融点近傍、またはその温度以上
で象、激な粘性低下をおこすのを防止して結晶性樹脂の
耐熱性を向上させることができる。また−船釣に、カー
ボンブラック表面には、水酸基、カルボン酸基、カルボ
ニル基等の極性基が存在し、このようなカーボンブラッ
クと親和性を有する極性官能基が導入された結晶性樹脂
、及び、エラストマーを用いているので、そこに添加さ
れたカーボンブラックの凝集を阻止することができる。
型樹脂組成物となっており、さらにこれを放射線架橋す
ることで、結晶性樹脂が融点近傍、またはその温度以上
で象、激な粘性低下をおこすのを防止して結晶性樹脂の
耐熱性を向上させることができる。また−船釣に、カー
ボンブラック表面には、水酸基、カルボン酸基、カルボ
ニル基等の極性基が存在し、このようなカーボンブラッ
クと親和性を有する極性官能基が導入された結晶性樹脂
、及び、エラストマーを用いているので、そこに添加さ
れたカーボンブラックの凝集を阻止することができる。
また、エラストマーを含存しているので可撓性（ゴム弾
性）を付与するという作用を有する。
性）を付与するという作用を有する。
なお、ここで放射線架橋とはガンマ−線および電子線照
射による架橋を意味する。
射による架橋を意味する。
実施例
以下、本発明の自己温度制御発熱体の一実施例に付いて
第１図および第２図を用いて説明する。
第１図および第２図を用いて説明する。
極性官能基が導入された結晶性樹脂１として、例えばア
トマーＨＢ３１０（三井石油化学■製、無水マレイン酸
変性高密度ポリエチレン、融点１３０’Ｃ）と、結晶性
樹脂と相溶するエラストマー２として、たとえばタフテ
ンクＭ１９］３ （旭化成鋼〕製、無水マレイン酸変性
スチレン系熱可塑性エラストマー）とを等重量秤取り１
７０°Ｃに設定した熱ロールで５回予備混練した後、カ
ーボンブラック３として、例えばダイアブラックＧ（三
菱化成Ｉｍ、粒子径８（１ｍμ、Ｐ）（８，０）を所定
量加えて２０回混練して得た混練組成物４を一対の銅線
を電極５として１ｍｍ間隔で配置しこれの巻取と同時に
前記混練組成物４を押し出し成型機により押し出し、さ
らにこれにＩＯＭ ｒ ａ ｄ以上の電子線を照射して
自己温度制御発熱体６を得た。
トマーＨＢ３１０（三井石油化学■製、無水マレイン酸
変性高密度ポリエチレン、融点１３０’Ｃ）と、結晶性
樹脂と相溶するエラストマー２として、たとえばタフテ
ンクＭ１９］３ （旭化成鋼〕製、無水マレイン酸変性
スチレン系熱可塑性エラストマー）とを等重量秤取り１
７０°Ｃに設定した熱ロールで５回予備混練した後、カ
ーボンブラック３として、例えばダイアブラックＧ（三
菱化成Ｉｍ、粒子径８（１ｍμ、Ｐ）（８，０）を所定
量加えて２０回混練して得た混練組成物４を一対の銅線
を電極５として１ｍｍ間隔で配置しこれの巻取と同時に
前記混練組成物４を押し出し成型機により押し出し、さ
らにこれにＩＯＭ ｒ ａ ｄ以上の電子線を照射して
自己温度制御発熱体６を得た。
上記構成において、発熱体６内では、エラストマー２の
３次元的な分子ネットワーク内に、これと一部相溶して
結晶性樹脂１が入り込の、さらに電子線架橋されている
ため結晶性樹脂１の耐熱性を向上させることができる。
３次元的な分子ネットワーク内に、これと一部相溶して
結晶性樹脂１が入り込の、さらに電子線架橋されている
ため結晶性樹脂１の耐熱性を向上させることができる。
また、カーボンブラック３と、結晶性樹脂］、及び、エ
ラストマー２第１図は本発明の一実施例における自己温
度制御発熱体の断面図、第２図は第１図における混練組
成物の拡大図である。
ラストマー２第１図は本発明の一実施例における自己温
度制御発熱体の断面図、第２図は第１図における混練組
成物の拡大図である。
■・・・・・・結晶性樹脂、２・・・・・エラストマー
、３・・・・・・カーボンブラック、４・・・・・・電
極、５・・・・・自己温度制御発熱体。
、３・・・・・・カーボンブラック、４・・・・・・電
極、５・・・・・自己温度制御発熱体。
Claims (2)
- （１）一対の平行電極と、前記電極間にこれと密着して
配置されたカーボンブラックと、前記カーボンブラック
表面と親和性を有する極性官能基が導入された結晶性樹
脂と少なくとも前記結晶性樹脂よりも高耐熱性を有し、
かつ前記結晶性樹脂に対して相溶性を有する前記カーボ
ンブラック表面と親和性を有する極性官能基が導入され
たエラストマーとを混練してなる混練組成物とからなり
、これを放射線架橋してなる自己温度制御発熱体。 - （２）カーボンブラック表面と親和性を有する極性官能
基が無水マレイン酸基である請求項（１）記載の自己温
度制御発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14592889A JPH0311582A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | 自己温度制御発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14592889A JPH0311582A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | 自己温度制御発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0311582A true JPH0311582A (ja) | 1991-01-18 |
Family
ID=15396321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14592889A Pending JPH0311582A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | 自己温度制御発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0311582A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013136657A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Swcc Showa Cable Systems Co Ltd | ゴム組成物および免震・防振装置 |
| US10221992B2 (en) * | 2013-03-18 | 2019-03-05 | Rolls-Royce Plc | Independently moveable machine tool |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5784585A (en) * | 1980-11-13 | 1982-05-26 | Hitachi Cable | Self-temperature controllable heater |
| JPS59102940A (ja) * | 1982-12-06 | 1984-06-14 | Hitachi Cable Ltd | 自己温度制御性ヒ−タ用樹脂組成物 |
-
1989
- 1989-06-08 JP JP14592889A patent/JPH0311582A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5784585A (en) * | 1980-11-13 | 1982-05-26 | Hitachi Cable | Self-temperature controllable heater |
| JPS59102940A (ja) * | 1982-12-06 | 1984-06-14 | Hitachi Cable Ltd | 自己温度制御性ヒ−タ用樹脂組成物 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013136657A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Swcc Showa Cable Systems Co Ltd | ゴム組成物および免震・防振装置 |
| US10221992B2 (en) * | 2013-03-18 | 2019-03-05 | Rolls-Royce Plc | Independently moveable machine tool |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4514620A (en) | Conductive polymers exhibiting PTC characteristics | |
| US5140297A (en) | PTC conductive polymer compositions | |
| JP2810740B2 (ja) | グラフト化法によるｐｔｃ組成物 | |
| JPH0428743B2 (ja) | ||
| EP0311142A2 (en) | Radiation cross-linking of ptc conductive polymers | |
| JPH04167501A (ja) | Ｐｔｃ素子 | |
| US4951384A (en) | Method of making a PTC conductive polymer electrical device | |
| KR920003015B1 (ko) | 자체온도 제어발열체 조성물 | |
| JP3564758B2 (ja) | ｐｔｃ組成物 | |
| JPH0311582A (ja) | 自己温度制御発熱体 | |
| JPH028258A (ja) | 自己温度制御発熱体組成物 | |
| EP0138424A2 (en) | Electrical devices comprising conductive polymers exhibiting ptc characteristics | |
| JPH0217609A (ja) | 正抵抗温度係数発熱体 | |
| JPH01304684A (ja) | 自己温度制御発熱体組成物 | |
| JPH01304682A (ja) | 自己温度制御発熱体 | |
| JPH02170859A (ja) | 発熱体組成物 | |
| JP2000109615A (ja) | 正の温度係数特性を有する導電性高分子組成物 | |
| JPH03176980A (ja) | 正抵抗温度係数をもつ発熱体 | |
| JP2936788B2 (ja) | 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 | |
| JPS61198590A (ja) | 自己温度制御性ヒ−タ | |
| JPH0374002B2 (ja) | ||
| JP2688061B2 (ja) | 正抵抗温度係数発熱体 | |
| JP2734251B2 (ja) | 正抵抗温度係数発熱体 | |
| JP2000228301A (ja) | 自己温度制御発熱体組成物 | |
| JPS6080201A (ja) | 感熱抵抗性導電性材料の製造法 |