JPH0439901A - 有機正特性サーミスタ用シート材 - 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、例えば面状発熱体として用いられる有機正特
性サーミスタ用のシート材に関し、特にその材料が改良
された有機正特性サーミスタ用シート材に関する。

〔従来の技術〕

有機高分子材料に導電性粒子を混練し、分散させてなる
シート材は、正の抵抗温度特性を示す。

この正の抵抗温度特性を利用して、シート材の片面また
は両面に一対以上の電極を形成することにより、回路保
護素子や自己温度制御ヒータ等が従来より構成され、使
用されてきている。

上記のシート材を用いて、例えば面状発熱体を構成する
場合、ソート材の片面または両面に形成される電極とし
ては、互いに間挿し合うくし歯電極が用いられている。

これは、シートの両端部に形成された！極を用いて発熱
させた場合には、電極間隔が広くなるために面状発熱体
内に温度分布が生し、電極間の領域において部分的に電
圧集中を生しるからである。

電圧集中が生しると、面状の発熱体であるにもかかわら
ず、発熱部分は線状となり、広い領域を均一に加熱する
という面状発熱体としての機能が損なわれてしまう、そ
こで、互いに間挿し合うくし歯電極を用いることにより
、電極間隔を短くし、それによって電圧集中の発生を防
止している。従って、くし歯ｘｉの電極指の数が多けれ
ば多い程、電圧集中を防止するという点からは好ましい
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のようにくし歯電極の複数本の電極
指の数を増加させ、電極指間の間隔を狭くした場合、面
状発熱体全体としての抵抗値は非常に小さくなる。従っ
て、例えば１００Ｖのような高電圧で使用する場合には
、突入電力によって破壊されないように、面状発熱体全
体としての抵抗値を高めればならない。

面状発熱体の抵抗値を高めるには、シート材を構成する
有機正特性サーミスタ組成物の比抵抗を高めればよい、
すなわち、第２図に示すように、有機正特性サーミスタ
に用いられるシート材の比抵抗は、分散される導電性粒
子の添加量を低減することにより高め得る。

しかしながら、第２図から明らかなように、導電性粒子
の添加量を低減した場合、該添加量が少しでも変動する
と、比抵抗が大きく変動する。よって、導電性粒子の添
加量を低減することにより比抵抗を高めた場合には、得
られるシート材の比抵抗が大きくばらつくだけでなく、
同一シート材内においても比抵抗が大きくばらつくとい
う問題があった。

よって、本発明の目的は、比抵抗のばらつきが少ない高
比抵抗の有機正特性サーミスタ用シート材を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の打機正特性サーミスタ用シート材は、有機高分
子材料に導電性粒子を分散させてなる正の抵抗温度特性
を示すシートの少なくとも一方面に、上記有機高分子材
料に浸透性を示す合成樹脂層が設けられていることを特
徴とする。

本発明において用い得る有機高分子材料としては、導電
性粒子を分散させることにより正の抵抗温度特性を示す
種々の有機高分子樹脂が用いられ、例えばエチレン−酢
酸ビニル共重合体、ポリエチレン系樹脂等が挙げられる
。

また、導電性粒子は、有機高分子材料にある程度の導電
性を与えるために分散されているものであり、例えばカ
ーボンブラック、グラファイトまたは金属粉末等が用い
られる。

本発明では、上記有機高分子材料に導電性粒子を分散さ
せてなるシート材の少なくとも一方面に、すなわち片面
または両面に、上記有機高分子材料に対して浸透性を示
す合成樹脂層が設けられる。

この合成樹脂層は、有機高分子材料に浸透性を示すため
、該合成樹脂層が設けられたシート面に浸透し、シート
材全体の比抵抗を高めるように機能する。用い得る合成
樹脂層としては、シート材に用いられる有機高分子材料
に浸透性を示し、かつシート材の比抵抗を高めるもので
あれば任意のものを用い得るが、例えばウレタン系樹脂
、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂またはシリコン系樹
脂等が用いられ得る。

合成樹脂層はシート材の少なくとも一方面に設けられる
が、その形成方法は任意である０例えば、液状の合成樹
脂材料をシート材の表面に塗布してもよく、あるいは合
成樹脂層を構成する合成材料が塗布された粘着テープを
シート材の表面に貼付し、熱処理することによって合成
樹脂層を設けてもよい、さらに、有機正特性サーミスタ
の外装絶縁材を、上記合成樹脂層で兼ねてもよい、すな
わち、シート材の少なくとも一方面に電極を形成した後
に、上記合成樹脂層を構成する合成樹脂材料で外装を施
すことにより、シートの少なくとも一方主面に合成樹脂
層を設けてもよい。

〔作用〕

シートの少なくとも一方面に、有機高分子材料に対して
浸透性を示す合成樹脂層が設けられているため、シート
材の比抵抗が高められる。しかも、本願発明者の実験に
よれば、この合成樹脂層の形成による比抵抗の変化は、
使用する合成樹脂によりほぼ一定であることがわかった
。すなわち、本発明においては、合成樹脂層を設けるこ
とにより、ばらつきなくシート材の比抵抗を高めること
ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、を機高分子材料に浸透性を示す合成樹
脂層がシート材の少なくとも一方面に設けられているの
で、有機正特性サーミスタ用ソート材の比抵抗を高める
ことができる。

しかも、分散される導電性粒子の添加量を増減するもの
でなく、合成樹脂層を設けることにより比抵抗を高める
ものであるため、ロット間及びシート内における比抵抗
のばらつきも生し難い。

さらに、合成樹脂層を構成する樹脂材料を変更すること
により、比抵抗を変化させることも容易であり、従って
、所望の抵抗値の有機正特性サーミスタを簡単に構成す
ることができる。

のみならず、合成樹脂層を外装樹脂として使用すること
も可能であるため、その場合には従来の製造工程をその
まま用いて比抵抗が高く、かつばらつきの少ない有機正
特性サーミスタ製品を製造することができる。

〔実施例の説明〕

１隻■１ エチレン−酢酸ビニル系共重合体系合成樹脂４０重量部
に、カーボンブラック６０重量部を混練し、溶融押出成
形により厚み０．５閣のシートを得た。得られたシート
を、５０Ｘ１００閣の大きさに切断した。このシートの
一方主面に、ウレタン系樹脂を塗布し、８０°Ｃの温度
で２時間硬化させ、実施例１の有機正特性サーミスタ用
シート材を得た。第１図に、この打機正特性サーミスタ
用シート材１の断面図を示す、なお、２はシートを、３
は合成樹脂層を示す。

１旅ＪＬＬ 実施例１で用意したシートに、ウレタン系樹脂の塗布に
代えて、アクリル系粘着材付粘着テープを貼り付け、８
０℃の温度で２時間熱処理し、実施例２の有機正特性サ
ーミスタ用シート材を得た。

止較■土 実施例１で用いたのと同一のエチレン−酢酸ビニル共重
合体系樹脂９０重量部にカーボンブラック１０重量部を
混練し、シート成形より厚み０゜５閣のシートを得た。

このシートを、５０Ｘ１００閣の大きさに切断し、比較
例１の有機正特性サーミスタ用シート材とした。

此ｔｕｉ 日を変えて、比較例１とまったく同一条件で有機正特性
サーミスタ用シート材を作製し、比較例２の有機正特性
サーミスタ用シート材とした。

上記実施例１．２及び比較例１．２の有機正特性サーミ
スタ用ソート材の比抵抗を測定した。測定は、第３図に
示すように、シート材１１の一方面上の点Ａ−Ｅに対し
、四探針法を用いて行った。

また、実施例１．２の有機正特性サーミスタ用ノート材
については、合成樹脂層を形成する前の比抵抗も測定し
た。

結果を第１表に示す。

（以下、余白） 第１表から明らかなように、実施例１，２の有機正特性
サーミスタ用シート材の比抵抗（コーテイング後）は、
シート成形後に比べて大幅に高められることがわかる。

しかも、シート内の比抵抗のばらつきも非常に小さい、
これに対して、比較例１．２のシート材では、導電性粒
子の添加量を変えるものであるため、シート内及びロフ
ト間（比較例１，２間）による比抵抗のばらつきが非常
に大きいことがわかる。

さらに、実施例１．２の結果の比較から、合成樹脂層を
構成する材料や形成方法を変更することにより、比抵抗
を変化させ得ることがわかる。従って、合成樹脂層を設
ける前の成形時の比抵抗並びに使用する合成樹脂層を選
択することにより、種にの抵抗値の有機正特性サーミス
タ用シート材を簡単に得ることができる。

また、上述した実施例１．２及び比較例１．　２の有機
正特性サーミスタ用シート材を、８０℃の温度に１００
時間放置したところ、実施例１．　２では合成樹脂層を
形成した直後の比抵抗に比べて比抵抗が±２０％変化し
、比較例１．２の場合の抵抗変化とほぼ同等であること
が確かめられた。

従って、高温環境下に長時間放置したとしても、抵抗変
化は、従来の有機正特性サーミスタ用シート材と同等で
あることがわかる。

なお、上記実施例１．２の評価に際しては、シート材の
片面に浸透性を有する合成樹脂層を直接設け、シート材
の比抵抗を測定したが、実際の製品として構成する場合
には、シート材の表面に電極を形成し、しかる後、浸透
性を有する合成樹脂層が設けられる。この場合、電極形
成方法は、従来より行われているＡｇペーストの塗布・
硬化法、金属箔の溶着法、４ｉ性ワイヤーの埋め込み法
等の任意の方法を用い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の有機正特性サーミスタ用シート材の構
成を略図的に示す断面図、第２図は有機正特性サーミス
タ用シート材の比抵抗と導電性粒子の添加量との関係を
示す図、第３図は実施例及び比較例においてシート材の
比抵抗を測定する方法を説明するための平面図である。 図において、１は有機正特性サーミスタ用ソート材、２
はシート、３は合成樹脂層を示す。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機高分子材料に導電性粒子を分散させてなる正
   の抵抗温度特性を示すシートの少なくとも一方面に、前
   記有機高分子材料に浸透性を示す合成樹脂層が設けられ
   ていることを特徴とする、有機正特性サーミスタ用シー
   ト材。