JPH03176980A - 正抵抗温度係数をもつ発熱体 - Google Patents
正抵抗温度係数をもつ発熱体Info
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- JPH03176980A JPH03176980A JP31474089A JP31474089A JPH03176980A JP H03176980 A JPH03176980 A JP H03176980A JP 31474089 A JP31474089 A JP 31474089A JP 31474089 A JP31474089 A JP 31474089A JP H03176980 A JPH03176980 A JP H03176980A
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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。
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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、採暖器具および一般の加熱装置として利用さ
れる正抵抗温度係数をもつ発熱体に関する。
れる正抵抗温度係数をもつ発熱体に関する。
従来の技術
従来のこの種の正抵抗温度係数をもつ（以下ＰＴＣと称
する）発熱体の断面は、第２図に示すように金属電極板
１，２の間にＰＴＣ抵抗体３を配設し、その金属電極板
１，２に電圧を印加すると、そのＰＴＣ抵抗体３に電流
が流れ抵抗体温度が上昇し、一定温度に達すると抵抗値
が急に高くなり、電流を低下させて抵抗体温度を常に一
定に保持ずろようになっていた。なお、図において抵抗
体を包む絶縁体は省略しである。
する）発熱体の断面は、第２図に示すように金属電極板
１，２の間にＰＴＣ抵抗体３を配設し、その金属電極板
１，２に電圧を印加すると、そのＰＴＣ抵抗体３に電流
が流れ抵抗体温度が上昇し、一定温度に達すると抵抗値
が急に高くなり、電流を低下させて抵抗体温度を常に一
定に保持ずろようになっていた。なお、図において抵抗
体を包む絶縁体は省略しである。
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構成では、大きな電力密度で
長期間使用すると、主としてＰＴＣ抵抗体と電極板との
界面に形成される界面き裂４によってヒータ全体が高抵
抗化して発熱温度が低下するという欠点を有していた。
長期間使用すると、主としてＰＴＣ抵抗体と電極板との
界面に形成される界面き裂４によってヒータ全体が高抵
抗化して発熱温度が低下するという欠点を有していた。
特に架橋した高分子組成物と細粉化した導電性粉末を混
合したタイプのＰＴＣ抵抗体は導電性粉末と結合材とし
ての高分子組成物との間で海鳥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
が得にくいため、上記のような傾向が顕著にみられた。
合したタイプのＰＴＣ抵抗体は導電性粉末と結合材とし
ての高分子組成物との間で海鳥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
が得にくいため、上記のような傾向が顕著にみられた。
本発明の目的は、上記問題点を改善するもので、安全で
かつ長期使用に耐えるＰＴＣ発熱体を提供しようとする
ものである。
かつ長期使用に耐えるＰＴＣ発熱体を提供しようとする
ものである。
課題を解決するための手段
本発明は上記課題を解決するため、結晶性高分子と導電
性微粉末からなる混合物を架橋処理、粉砕処理して導電
性粒子とし、その導電性粒子と結晶性高分子を再混合し
た導電性組成物を主成分とする長尺薄肉板状の正抵抗温
度係数をもつ抵抗体と、その抵抗体の両面に接して設け
た１対の導電性ゴム組成物からなる中間体と、その中間
体の外面に接して設けた１対の金属電極板と、その金属
電極板を外装する電気絶縁体とから正抵抗温度係数をも
つ発熱体を構成したものである。
性微粉末からなる混合物を架橋処理、粉砕処理して導電
性粒子とし、その導電性粒子と結晶性高分子を再混合し
た導電性組成物を主成分とする長尺薄肉板状の正抵抗温
度係数をもつ抵抗体と、その抵抗体の両面に接して設け
た１対の導電性ゴム組成物からなる中間体と、その中間
体の外面に接して設けた１対の金属電極板と、その金属
電極板を外装する電気絶縁体とから正抵抗温度係数をも
つ発熱体を構成したものである。
作用
本発明では上記のようにＰＴＣ抵抗体と金属電極板との
間に、導電性ゴム組成物からなるゴム弾性を有する中間
体を介在させることにより、ＰＴＣ抵抗体の通電発熱時
の膨張による金属電極板への力学的負荷を吸収し、金属
電極板とＰＴＣ抵抗体の熱膨張差に基づく界面割れを防
止することが可能となる。特に架橋した高分子組成物と
細粉化した導電性粉末を混合したタイプのＰＴＣ抵抗体
は、導電性粉末と結合材としての高分子物質の間で熱膨
張差があり、発熱通電時の金属電極板に対する膨張によ
る応力むらを吸収することが出来る。
間に、導電性ゴム組成物からなるゴム弾性を有する中間
体を介在させることにより、ＰＴＣ抵抗体の通電発熱時
の膨張による金属電極板への力学的負荷を吸収し、金属
電極板とＰＴＣ抵抗体の熱膨張差に基づく界面割れを防
止することが可能となる。特に架橋した高分子組成物と
細粉化した導電性粉末を混合したタイプのＰＴＣ抵抗体
は、導電性粉末と結合材としての高分子物質の間で熱膨
張差があり、発熱通電時の金属電極板に対する膨張によ
る応力むらを吸収することが出来る。
実施例
以下、本発明の一実施例として示したＰＴＣ発熱体を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
第１図において、５が長尺薄肉板状のＰＴＣ抵抗体であ
り、このＰＴＣ抵抗体５の両面に接して導電性ゴム組成
物からなる中間体６，７を設け、前記中間体６，７の外
面に接して金属電極板８゜９を設け、全体を電気絶縁体
１０で被覆してＰＴＣ発熱体とした。
り、このＰＴＣ抵抗体５の両面に接して導電性ゴム組成
物からなる中間体６，７を設け、前記中間体６，７の外
面に接して金属電極板８゜９を設け、全体を電気絶縁体
１０で被覆してＰＴＣ発熱体とした。
そしてＰＴＣ抵抗体５は下記組成物からなる。
結晶性高分子として高密度ポリエチレン６０重量％、導
電性微粉末として４０重量％のカーボンブラックを含む
７昆練物１００重量部に架橋剤としてジクミルパーオキ
サイドを３．５重量部配合したものを１８０°Ｃで１時
間熱処理を施すことにより得た架橋物を冷凍粉砕によっ
て平均粒子径８０μｍの導電性粒子を作成した。その後
、この導電性粒子を高密度ポリエチレンと再混合してカ
ーボンブラック２５重量％の抵抗体とした。このＰＴＣ
抵抗体は１．３Ｘ１０’Ω−ｃｍの体積固有抵抗値を示
した。
電性微粉末として４０重量％のカーボンブラックを含む
７昆練物１００重量部に架橋剤としてジクミルパーオキ
サイドを３．５重量部配合したものを１８０°Ｃで１時
間熱処理を施すことにより得た架橋物を冷凍粉砕によっ
て平均粒子径８０μｍの導電性粒子を作成した。その後
、この導電性粒子を高密度ポリエチレンと再混合してカ
ーボンブラック２５重量％の抵抗体とした。このＰＴＣ
抵抗体は１．３Ｘ１０’Ω−ｃｍの体積固有抵抗値を示
した。
さらにゴム弾性を有する導電性組成物には、３５重量％
のカーボンブラックを含む２．ｌＸ１０３Ω−ｃｍの体
積固有抵抗値を示す無水マレイン酸変性水源スチレン系
熱可塑性エラストマーを用いた。
のカーボンブラックを含む２．ｌＸ１０３Ω−ｃｍの体
積固有抵抗値を示す無水マレイン酸変性水源スチレン系
熱可塑性エラストマーを用いた。
上記実施例と、従来例の抵抗体を用いて雰囲気温度１０
０°Ｃ１印加電圧２００■の通電耐久試験を行った。抵
抗値変化率が５０％に達する時間として、後者は１００
０時間であったが、前者の実施例では４２００時間経過
するも未だ到達していないことから通電耐久性が優れて
いることがわかった。
０°Ｃ１印加電圧２００■の通電耐久試験を行った。抵
抗値変化率が５０％に達する時間として、後者は１００
０時間であったが、前者の実施例では４２００時間経過
するも未だ到達していないことから通電耐久性が優れて
いることがわかった。
なお、前記実施例ではヘースとしての結晶性高分子組成
物としてポリエチレンを用いたが、ボリア兆ト、エチレ
ンー酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン等であっても
よい。さらに、ゴム弾性を示す導電性組成物には、オレ
フィン系ＴＰＥ ｘステル系ＴＰＥ、 ウレタン系
ＴＰＥ等の熱可塑性エラストマーをヘースボリマーとし
て用いてもよい。また、ポリイソプレン エチレン−プ
ロピレン共重合体、イソプレン−イソブチレン共重合体
等であってもよい。
物としてポリエチレンを用いたが、ボリア兆ト、エチレ
ンー酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン等であっても
よい。さらに、ゴム弾性を示す導電性組成物には、オレ
フィン系ＴＰＥ ｘステル系ＴＰＥ、 ウレタン系
ＴＰＥ等の熱可塑性エラストマーをヘースボリマーとし
て用いてもよい。また、ポリイソプレン エチレン−プ
ロピレン共重合体、イソプレン−イソブチレン共重合体
等であってもよい。
また金属電極板としては、ニッケルメッキ銅板を用いた
が、錫や半田メツキ銅板でもよい。さらに電気絶縁体と
してポリエステルを用いたが、ポリ塩化ビニルやポリフ
ェニレンサルファイド ポリエチレンナフタレ−１・等
であってもよい。また高密度ポリエチレンの架橋はジク
ミルパーオキ−ＩＪイドで行ったが、電子線で架橋して
もよい。
が、錫や半田メツキ銅板でもよい。さらに電気絶縁体と
してポリエステルを用いたが、ポリ塩化ビニルやポリフ
ェニレンサルファイド ポリエチレンナフタレ−１・等
であってもよい。また高密度ポリエチレンの架橋はジク
ミルパーオキ−ＩＪイドで行ったが、電子線で架橋して
もよい。
発明の効果
上記のように本発明の正抵抗温度係数をもつ発熱体によ
れば、金属電極板とＰＴＣ抵抗体との間に、ゴム弾性を
有する導電性組成物を介して電気的接続がなされている
ために、通電時の発熱による熱膨張差に起因する金属電
極板とＰＴＣ抵抗体との界面の劣化が防止でき、極めて
長寿命の発熱体が実現できる。また抵抗値変化率が従来
例と比較して大ぎく向上され、極めて高信頼度のある安
全な自己温度制御作用を有する発熱体を実現することが
できるなどその効果は大きい。
れば、金属電極板とＰＴＣ抵抗体との間に、ゴム弾性を
有する導電性組成物を介して電気的接続がなされている
ために、通電時の発熱による熱膨張差に起因する金属電
極板とＰＴＣ抵抗体との界面の劣化が防止でき、極めて
長寿命の発熱体が実現できる。また抵抗値変化率が従来
例と比較して大ぎく向上され、極めて高信頼度のある安
全な自己温度制御作用を有する発熱体を実現することが
できるなどその効果は大きい。
第１図は本発明の一実施例を示ずＰＴＣ発熱体の断面図
、第２図は従来のＰＴＣ発熱体の断面図である。 ５ ・・・ＰＴＣ抵抗体、６，７・・・・・・導電性ゴ
ム組成物からなる中間体、８，９・・・・・・金属電極
板、１０・・・・・・絶縁体。
、第２図は従来のＰＴＣ発熱体の断面図である。 ５ ・・・ＰＴＣ抵抗体、６，７・・・・・・導電性ゴ
ム組成物からなる中間体、８，９・・・・・・金属電極
板、１０・・・・・・絶縁体。
Claims (1)
- 結晶性高分子と導電性微粉末からなる混合物を架橋処
理，粉砕処理して導電性粒子とし、その導電性粒子と結
晶性高分子を再混合した導電性組成物を主成分とする長
尺薄肉板状の正抵抗温度係数をもつ抵抗体と、その抵抗
体の両面に接して設けた１対の導電性ゴム組成物からな
る中間体と、その中間体の外面に接して設けた１対の金
属電極板と、その金属電極板を外装する電気絶縁体とか
らなる正抵抗温度係数をもつ発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31474089A JPH03176980A (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 正抵抗温度係数をもつ発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31474089A JPH03176980A (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 正抵抗温度係数をもつ発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03176980A true JPH03176980A (ja) | 1991-07-31 |
Family
ID=18057013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31474089A Pending JPH03176980A (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 正抵抗温度係数をもつ発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03176980A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0731475A2 (en) * | 1995-03-10 | 1996-09-11 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Positive temperature coefficient composition |
-
1989
- 1989-12-04 JP JP31474089A patent/JPH03176980A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0731475A2 (en) * | 1995-03-10 | 1996-09-11 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Positive temperature coefficient composition |
| EP0731475A3 (en) * | 1995-03-10 | 1997-07-16 | Du Pont | Composition with positive temperature coefficient |
| US5714096A (en) * | 1995-03-10 | 1998-02-03 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Positive temperature coefficient composition |
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