JPH04144088A - 正抵抗温度係数をもつ発熱体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は採暖器具及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。

従来の技術 従来の正抵抗温度係数をもつもつ（以下ＰＴＣと称す）
発熱体は、一対の電極線間に設けたＰＴＣ抵抗体のＰＴ
Ｃ特性により適宜な温度に自己制御されている。しかし
、特に大きな電力密度が要求される場合においては、発
熱体の温度分布を一様にするため、一対の電極板間方向
の温度分布を良好にすることが不可欠であり、その解決
策として、一対の電極板間の距離を互いに接近させて構
成する手段が講じられてきた。

第２図において、電極線７及び電極線８は互いに接近し
て設けられた平行する平行板の金属電極板であり、この
間にＰＴＣ抵抗体９を配することにより高出力のＰＴＣ
発熱体を現出している。

第３図において、１０．　］、１はそれぞれ電極板で、
その間にＰＴＣ抵抗体が配設されている。

発明が解決しようとする課題 一般にこうしたＰＴＣ発熱体は、長期的な使用によりヒ
ータ全体が高抵抗化して発熱温度が低下するいとう欠点
を有していた。特に高分子組成物が架橋物を細粉化した
導電性粉末を混合したタイプのＰＴＣ抵抗体は導電性粉
末とバインダーとしての高分子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課題を改善するもので、安全で且つ
長期使用に耐えるＰＴＣ発熱体を擾供しようとするもの
である。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、結晶性高分子組成物
中に導電性微粉末と低膨張性を有する酸化硅Ｘ微粉末を
分散させ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、前記抵抗体の長手方向
に沿う薄肉対向面に設けられた一対の金属電極板と、こ
の金属電極板を外装する電気絶縁体とを備えた正抵抗温
度係数をもつ発熱体とし、また、導電性組成物として、
電子線あるいは有機過酸化物等の架橋剤により架橋した
後、これを細粉化して粒子状導電性組成物とし、これを
結晶性高分子組成物に均一に混合分散じて形成された導
電性組成物を用いる正抵抗温度係数をもつ発熱体とした
。

作用 上記構成において、粒子状導電性組成物中に、疎水性シ
リカ（平均２次粒子径１．５μｍ）の添加量が１００■
間欠通電時の抵抗値変化におよぼす影響について、検討
した結果を第４図に示す。第４図より明らかなように、
導電粒体中のシリカの添加量と抵抗値変化率との間には
、密接な関係が存在することがわかる。特に５〜３５重
量％の間で、抵抗値の変化が安定される。これは導電粉
体がシリカにより補強され、さらに熱膨張が緩和される
ために、導電粒体内部の熱劣化が極度にくい止められる
機構が形成されるので、発熱体の通電による高抵抗化が
改善でき、長寿命化が可能となる。

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。

第１図において、長尺の薄肉板状のＰＴＣ抵抗体１とこ
のＰＴＣ抵抗体１の長手方向に沿う薄肉対向面に設けた
金属電極板２と金属電極板３を有している。４は電気絶
縁体（ポリエステルフィルム）で、前記全体を被覆して
ＰＴＣ発熱体とした。

なお、前記実施例では、ＰＴＣ抵抗抵抗体上記組成物か
ら成る。結晶性高分子組成物としてポリエチレンを用い
、導電性微粉末として、４４１％のファーネスブランク
と２帽１％の平均２次粒子径１５μｍの疎水性シリカを
含む高密度ポリエチレン混練’！！Ｉｌｌ　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約１１
０μｍの粒子状導電性組成物を作成した。その後、この
粒子状導電性組成物を結晶性高分子組成物として高密度
ポリエチレン中に導電性微粉末としてのカーボンブラッ
クを組成比２５重量％混練したものを用いた。なお、こ
の正抵抗温度係数をもつ抵抗体は４．７Ｘ１０’Ω−１
の体積固有抵抗値を示した。さらにＡ　Ｃ１００■で通
電すると約９０°Ｃの飽和温度を示した。

上記の導電性粒子を用いた本発明の実施例と酸化硅素を
無添加の導電性粒子を用いたサンプルとの対比のため、
雰囲気温度１００°Ｃ１印加電圧２００■の連続通電耐
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１０００時間であったが、前記の実施例で
は、２０００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。

尚、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示したが、ポリアミド、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン等であってもよ
い。

また金属電極板としては、ニッケルメッキｆＩ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
フェニレンサンファイド、ポリエチレンナフタレート等
であってもよい。

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、通電時の導電パスの形成と発熱による熱膨張に起
因する導電粉体中のクラ、りが生じにくいために、抵抗
値の劣化が防止でき、極めて長外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きく向上
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等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すＰＴＣ発熱体の断面図
、第２図及び第３図は従来のＰＴＣ発熱体の断面図、第
４図は導！粉末中の酸化硅素含有量がＡＣｌｏｏＶの間
欠通電時の抵抗値変化率におよばず影響の特性図である
。 １・　・ＰＴＣ抵抗体、２，３・・・−・・金属電極板
、４・・・・絶縁体。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　ばか２名／′ＴＯ
播坑体 第 図 第 図 第 図 ／１ θ　　／Ｄ　　　２１　　３０　　４６酸化社蚤九有ｔ
（會１１岬

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 結晶性高分子組成物中に導電性微粉末と少なくとも酸化
   硅素を５〜３５重量％とを分散させて電子線あるいは有
   機過酸化物等の架橋剤により架橋した後、これを細粉化
   して粒子状導電性組成物とし、これを結晶性高分子組成
   物に混合分散して形成され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、前記
   抵抗体の長手方向に沿う薄肉対向面に設けられた一対の
   金属電極板と、この金属電極板を外装する電気絶縁体と
   を備えた正抵抗温度係数をもつ発熱体。