JPH05152056A - Manufacture of ptc heating body - Google Patents

Manufacture of ptc heating body

Info

Publication number
JPH05152056A
JPH05152056A JP31080491A JP31080491A JPH05152056A JP H05152056 A JPH05152056 A JP H05152056A JP 31080491 A JP31080491 A JP 31080491A JP 31080491 A JP31080491 A JP 31080491A JP H05152056 A JPH05152056 A JP H05152056A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
conductive particles
melting point
ptc heating
heating element
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
Application number
JP31080491A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroko Morita
裕子 森田
Shinobu Ikeno
忍 池野
Naohito Fukuya
直仁 福家
Masao Sumita
雅夫 住田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP31080491A priority Critical patent/JPH05152056A/en
Publication of JPH05152056A publication Critical patent/JPH05152056A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a method of manufacturing a PTC heating body undergoing a small secular change in conductivity CONSTITUTION:A first crystalline polymer, a second polymer not completely compatible with the first polymer and having a melting point or thermal deformation temperature higher than the melting point of the first polymer, and conductive particles are kneaded, thereby preparing a molded material. This material is used to manufacture a PTC heating body. The molded product after preparation is thermally treated at a temperature equal to or lower than the melting point or thermal deformation temperature of the second polymer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、発熱体の製法、特に正
の抵抗温度係数を有するPTC(Positive T
emperature Coefficient)発熱
体の製法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a heating element, and more particularly to a PTC (Positive TPE) having a positive temperature coefficient of resistance.
The present invention relates to a method for manufacturing an heating element.

【0002】[0002]

【従来の技術】通電により発熱する発熱体の一つに、温
度の上昇に伴い抵抗値が増加する(すなわち正の抵抗温
度係数を有する)PTC発熱体がある。このPTC発熱
体を利用した電気ヒータは温度が上昇すると抵抗値が上
がり、電流が減少し、発熱量が抑えられて一方的な温度
上昇が防止されるという自己温度制御機能が自然と備わ
っているため、有用で安全なヒータとして知られてい
る。このようなPTC発熱体を製造するための材料とし
て結晶性ポリマーに導電性粒子を分散させてなる導電性
粒子分散結晶性ポリマーが知られている。この結晶性ポ
リマーとしては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、アイオノマー、ポリフッ化ビニリデン等が例
示され、導電性粒子としては、カーボンブラック微粉末
やグラファイト微粉末等が例示される。
2. Description of the Related Art One of the heating elements that generate heat when energized is a PTC heating element whose resistance value increases as the temperature rises (that is, has a positive temperature coefficient of resistance). The electric heater using the PTC heating element naturally has a self-temperature control function that the resistance value increases as the temperature rises, the current decreases, the heat generation amount is suppressed, and the one-way temperature rise is prevented. Therefore, it is known as a useful and safe heater. As a material for manufacturing such a PTC heating element, a conductive particle-dispersed crystalline polymer in which conductive particles are dispersed in a crystalline polymer is known. Examples of the crystalline polymer include polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer, and polyvinylidene fluoride, and examples of the conductive particles include carbon black fine powder and graphite fine powder.

【0003】この導電性粒子分散結晶性ポリマーがPT
C特性を発揮する理由は以下の通りである。導電性粒子
分散結晶性ポリマーの温度が、その結晶性ポリマーの融
点へ上昇していくと結晶の融解に伴って大きな体積増加
が生じる。この体積増加は分散した導電性粒子同士の接
触で生成された導電鎖の切断や導電性粒子間の間隔の拡
大を引き起こす。これら導電鎖の切断や導電性粒子間の
間隔の拡大は導電性粒子による導電作用の低下を招くの
で、その結果、抵抗値が急増するというわけである。
This conductive particle-dispersed crystalline polymer is PT
The reason why the C characteristic is exhibited is as follows. When the temperature of the conductive particle-dispersed crystalline polymer rises to the melting point of the crystalline polymer, a large volume increase occurs as the crystals melt. This increase in volume causes breakage of the conductive chains generated by the contact between the dispersed conductive particles and expansion of the spacing between the conductive particles. The breakage of the conductive chains and the expansion of the spacing between the conductive particles cause a decrease in the conductive action of the conductive particles, resulting in a sharp increase in the resistance value.

【0004】しかしながら、上記の導電性粒子分散結晶
性ポリマーには電導度(抵抗値)の経時変化が大きく、
電導度が初期の値からずれていくという問題点がある。
この理由としては下記の理由が考えられる。すなわち、
結晶性ポリマーと導電性粒子はその表面エネルギーが異
なるので、ポリマー中の導電性粒子は凝集して安定化し
ようとする傾向があり、また、溶融状態の結晶性ポリマ
ーと導電性粒子の混練により得られる導電性粒子分散結
晶性ポリマーでは、導電性粒子が結晶性ポリマー中で安
定した分散状態をとるように製造することが難しく、そ
のため、ヒーターに使用した際に、結晶の溶解・再結晶
化を繰り返している間に導電性粒子が安定した分散状態
になろうとして移動し、導電性粒子の分散状態が徐々に
変化し、導電性粒子による導電作用に変動が生じるた
め、結果的に、PTC発熱体の電導度に大きな経時変化
が生じることになるのである。
However, the above-mentioned conductive particle-dispersed crystalline polymer has a large change in conductivity (resistance value) with time,
There is a problem that the conductivity deviates from the initial value.
The reason for this is considered as follows. That is,
Since the crystalline polymer and the conductive particles have different surface energies, the conductive particles in the polymer tend to agglomerate and stabilize, and are also obtained by kneading the molten crystalline polymer and the conductive particles. With conductive particle-dispersed crystalline polymers, it is difficult to manufacture conductive particles in a stable dispersed state in the crystalline polymer.Therefore, when used in a heater, it is possible to dissolve and recrystallize the crystals. During the repetition, the conductive particles move in an attempt to reach a stable dispersed state, the dispersed state of the conductive particles gradually changes, and the conductive action of the conductive particles fluctuates, resulting in PTC heat generation. The electrical conductivity of the body will change significantly over time.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記の事情に鑑み、本
発明は電導度の経時変化が小さいPTC発熱体が得られ
るPTC発熱体の製法を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a method for producing a PTC heating element, from which a PTC heating element with a small change in electrical conductivity over time can be obtained.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、結晶性の第1
のポリマーと、この第1のポリマーとは完全には相溶し
ない、融点又は熱変形温度が第1のポリマーの融点より
高い第2のポリマーと導電性粒子とを混練してなる成形
材料を用いてPTC発熱体を製造する方法において、成
形品とした後、第1のポリマーの融点以上であって、第
2のポリマーの融点又は熱変形温度以下の温度で熱処理
することを特徴とするPTC発熱体の製法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a crystalline first
And a molding material obtained by kneading a conductive polymer with a second polymer which is not completely compatible with the first polymer and has a melting point or heat distortion temperature higher than that of the first polymer. In the method for producing a PTC heating element according to claim 1, after forming into a molded product, heat treatment is performed at a temperature not lower than the melting point of the first polymer and not higher than the melting point or heat distortion temperature of the second polymer. It is a body manufacturing method.

【0007】ここで、本発明に到った経過を説明する。
本発明者等は、前記課題を解決する手段として、結晶性
の第1のポリマーと、この第1のポリマーとは完全には
相溶しない、融点又は熱変形温度が第1のポリマーの融
点より高い第2のポリマーと導電性粒子とを含有するP
TC発熱体成形材料を用いることが有効なことを見出
し、特願平3−88881号として出願している。この
本発明者等によるPTC発熱体成形材料を用いて得られ
るPTC発熱体は、第1のポリマーと第2のポリマーと
の溶融粘度をマッチングさせることにより微細な相互連
続構造が実現し、また、第1のポリマーと第2のポリマ
ーとの組合せと配合量から第1のポリマーの領域に導電
性粒子が偏在するアロイ材を構成しているものであり、
導電性粒子が第1のポリマーの領域に偏在し、且つ、第
1のポリマーの領域が耐熱性の高い第2のポリマーで隔
離されているので、導電性粒子の移動が制限され、電導
度が安定しているPTC発熱体となっている。
Now, the process of the present invention will be described.
As a means for solving the above-mentioned problems, the inventors have found that the crystalline first polymer is not completely compatible with the first polymer, and the melting point or heat distortion temperature is higher than the melting point of the first polymer. P containing high second polymer and conductive particles
It has been found that it is effective to use a TC heating element molding material, and the application is filed as Japanese Patent Application No. 3-88881. The PTC heating element obtained by using the PTC heating element molding material by the present inventors realizes a fine mutual continuous structure by matching the melt viscosity of the first polymer and the second polymer, and An alloy material in which conductive particles are unevenly distributed in the region of the first polymer from the combination and blending amount of the first polymer and the second polymer,
Since the conductive particles are unevenly distributed in the region of the first polymer and the region of the first polymer is isolated by the second polymer having high heat resistance, the movement of the conductive particles is restricted and the conductivity is reduced. It is a stable PTC heating element.

【0008】そして、上記の導電性粒子が第1のポリマ
ーの領域に偏在するようになるのは、第1のポリマー、
第2のポリマー及び導電性粒子の表面エネルギーの差が
主因であり、導電性粒子と第1のポリマーの表面エネル
ギーの差が導電性粒子と第2のポリマーの表面エネルギ
ーの差よりも小さいことがドライビングフォースとなっ
て導電性粒子が第1のポリマーの領域に混練中に移行す
るのである。原料の表面張力を例示すれば表1のように
なる。すなわち、例えば第1のポリマーにポリエチレ
ン、第2のポリマーにポリプロピレン、導電性粒子にカ
ーボンブラックを用いた場合、表1の表面張力の数値か
らカーボンブラックは表面張力差の小さいポリエチレン
相に混練中に移行するのである。
The conductive particles are unevenly distributed in the region of the first polymer because
The difference in surface energy between the second polymer and the conductive particles is the main cause, and the difference in surface energy between the conductive particles and the first polymer is smaller than the difference in surface energy between the conductive particles and the second polymer. As a driving force, the conductive particles migrate to the region of the first polymer during kneading. Table 1 shows the surface tension of the raw material. That is, for example, when polyethylene is used as the first polymer, polypropylene is used as the second polymer, and carbon black is used as the conductive particles, from the surface tension values in Table 1, the carbon black is mixed in the polyethylene phase having a small difference in surface tension during kneading. It will shift.

【0009】[0009]

【表1】 [Table 1]

【0010】上記の本発明者等によるPTC発熱体成形
材料を用いて得られるPTC発熱体の電導度の経時変化
をさらに小さくして、電導度の安定性をさらに改善しよ
うとして鋭意検討を進めた結果本発明に到ったものであ
る。
The inventors of the present invention have made earnest studies in an attempt to further improve the stability of the electric conductivity of the PTC heating element obtained by using the PTC heating element molding material by further reducing the change with time of the electric conductivity. As a result, the present invention has been achieved.

【0011】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
で用いる結晶性の第1のポリマーとしては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、EVA(エ
チレン−酢酸ビニル樹脂)、EEA(エチレン−エチル
アクリレート樹脂)、EMA(エチレン−メチルアクリ
レート樹脂)等のエチレン共重合ポリマー、アイオノマ
ー、ポリフッ化ビニリデン、ポリアミド、ポリエステル
等が挙げられる。一方、第1のポリマーとは完全には相
溶しない第2のポリマーとしては、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリメチルペンテン、エチレン共重合ポリ
マー(EVA、EEA、EMA等)、アイオノマー、ポ
リフッ化ビニリデン、ポリアミド、ポリエステル等の結
晶性ポリマー、又は、PMMA(ポリメチルメタクリレ
ート)、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリスルホ
ン、ポリ塩化ビニルやこれらの共重合物等の無定型ポリ
マーが挙げられる。
The present invention will be specifically described below. Examples of the crystalline first polymer used in the present invention include polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, EVA (ethylene-vinyl acetate resin), EEA (ethylene-ethyl acrylate resin), and EMA (ethylene-methyl acrylate resin). Examples thereof include ethylene copolymer polymers, ionomers, polyvinylidene fluoride, polyamides and polyesters. On the other hand, as the second polymer which is not completely compatible with the first polymer, polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, ethylene copolymer (EVA, EEA, EMA, etc.), ionomer, polyvinylidene fluoride, polyamide, Examples thereof include crystalline polymers such as polyester, and amorphous polymers such as PMMA (polymethylmethacrylate), polystyrene, polycarbonate, polysulfone, polyvinyl chloride and copolymers thereof.

【0012】なお、本発明で用いる、第1のポリマーと
は完全には相溶しない第2のポリマーとは、第1のポリ
マーに対して殆ど相溶性のないポリマー又は第1のポリ
マーに対して少量ないし部分的に相溶するポリマーであ
って、第1及び第2のポリマーとでいわゆる相溶系でな
いポリマーアロイを形成するポリマーである。このよう
なポリマーアロイに関しては、(「ポリマーアロイ−基
礎と応用−」;(社)高分子学会編,1981年)、
(「ポリマーアロイ」;(社)高分子学会編,井上 隆
西 敏夫 著,1988年)、(「ポリマーブレン
ド」;シーエムシー発行,1979年)に詳しく記載さ
れている。なお、結晶性ポリマーとは全域が結晶状態で
ある必要はなく、非結晶質部分が併存していてもよいこ
とは言うまでもない。また、実際に市販されている結晶
性ポリマーは通常の成形条件下では結晶化度はそれ程高
くないことが知られている。例示すればナイロン6−6
で30〜35%、ポリプロピレンで50〜70%、ポリ
エチレンで65〜90%、PBT(ポリブチレンテレフ
タレート)で25〜35%、PET(ポリエチレンテレ
フタレート)で15〜20%程度である。
The second polymer used in the present invention, which is not completely compatible with the first polymer, means a polymer which is almost incompatible with the first polymer or a first polymer. It is a polymer that is compatible with a small amount or partially and forms a polymer alloy that is not a compatible system with the first and second polymers. Regarding such a polymer alloy, (“Polymer alloy-basic and applied-”; edited by Japan Society of Polymer Science, 1981),
(“Polymer Alloy”; edited by The Society of Polymer Science, Japan, Takashi Inoue, Toshio Nishinishi, 1988), (“Polymer Blend”; published by CMC, 1979). It is needless to say that the crystalline polymer does not have to be in a crystalline state over the entire region, and an amorphous portion may coexist. Further, it is known that the crystalline polymer that is actually commercially available does not have such high crystallinity under ordinary molding conditions. For example, nylon 6-6
Is 30 to 35%, polypropylene is 50 to 70%, polyethylene is 65 to 90%, PBT (polybutylene terephthalate) is 25 to 35%, and PET (polyethylene terephthalate) is about 15 to 20%.

【0013】そして、本発明で用いる上記の第2のポリ
マーとしては融点又は熱変形温度が第1のポリマーの融
点より高いことが重要であり、第1のポリマーと第2の
ポリマーの組合せの具体例としては、表2に示す組合せ
が挙げられる。
It is important that the second polymer used in the present invention has a melting point or heat distortion temperature higher than the melting point of the first polymer, and a specific combination of the first polymer and the second polymer is used. Examples include the combinations shown in Table 2.

【0014】[0014]

【表2】 [Table 2]

【0015】これらの第1のポリマーと第2のポリマー
の配合割合は、特に限定はないが、ポリマー全体を10
0重量部とすると、第1のポリマーの量は20重量部以
上80重量部以下の範囲にあることが第1のポリマーと
第2のポリマーとの相互連続構造を実現するには好まし
い。また、本発明においては、本発明の目的を阻害しな
い範囲内であれば、高分子の相溶化剤等の第3ポリマー
成分を添加してもよい。
The blending ratio of the first polymer and the second polymer is not particularly limited, but 10 parts by weight of the entire polymer is used.
When the amount is 0 parts by weight, the amount of the first polymer is preferably in the range of 20 parts by weight or more and 80 parts by weight or less in order to realize the mutual continuous structure of the first polymer and the second polymer. Further, in the present invention, a third polymer component such as a polymeric compatibilizer may be added as long as it does not impair the object of the present invention.

【0016】また、本発明で用いる導電性粒子として
は、粉末状又はファイバー状のものでカーボン、グラフ
ァイト、金属からなるものが挙げられ、通常はカーボン
ブラック微粉末が用いられる。そして、導電性粒子の添
加量は、特に限定はないが、ポリマー100重量部に対
して1〜40重量部であることが好ましい。この理由と
しては、1重量部未満であると狙いの電流が流れず、ま
た、40重量部を越えると狙いの自己温度制御機能が得
られないという不都合が生じるためである。
The conductive particles used in the present invention include powdery or fiber-like particles made of carbon, graphite and metal, and fine carbon black powder is usually used. The amount of conductive particles added is not particularly limited, but is preferably 1 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer. The reason for this is that if the amount is less than 1 part by weight, the intended current does not flow, and if it exceeds 40 parts by weight, the intended self-temperature control function cannot be obtained.

【0017】本発明では、上記の原料を混練してなるP
TC発熱体成形材料を用いるが、このPTC発熱体成形
材料の製造方法としては、例えば、次の方法が例示され
る。まず、第1のポリマーに第2のポリマーを加え混練
する。このとき、相分離構造の制御や安定化のために相
溶化剤を添加してもよい。次いで、導電性粒子を加えさ
らに混練することにより、PTC発熱体成形材料が得ら
れる。これらの原料の投入順序は上記に限定されるもの
でなく、第1のポリマーと導電性粒子を混練したのちに
第2のポリマーを加えて混練してもよいし、これら3成
分を同時に投入して混練してもよい。また、PTC発熱
体成形材料の製造の際、必要に応じて安定剤、酸化防止
剤、滑剤、界面活性剤、難燃剤、無機フィラー(水酸化
アルミニウム、シリカ等)、造核剤等を適切な段階で添
加するようにしてもよい。
In the present invention, P formed by kneading the above raw materials
A TC heating element molding material is used, and as a method for producing this PTC heating element molding material, the following method is exemplified. First, the second polymer is added to the first polymer and kneaded. At this time, a compatibilizer may be added to control or stabilize the phase-separated structure. Next, conductive particles are added and further kneaded to obtain a PTC heating element molding material. The order of introducing these raw materials is not limited to the above, and the first polymer and the conductive particles may be kneaded and then the second polymer may be added and kneaded. You may knead. In the production of the PTC heating element molding material, if necessary, a stabilizer, an antioxidant, a lubricant, a surfactant, a flame retardant, an inorganic filler (aluminum hydroxide, silica, etc.), a nucleating agent, etc. may be appropriately added. It may be added in stages.

【0018】本発明では、上記のようにして作製したP
TC発熱体成形材料を用いて成形によりPTC発熱体を
作製するが、この成形する方法については、特に限定は
なく、例えばシート状またはワイヤー状等の所望の形状
に、直圧成形または押し出し成形等の方法で行えばよ
い。
In the present invention, P produced as described above
A PTC heating element is produced by molding using a TC heating element molding material, but the method of molding is not particularly limited, and for example, direct pressure molding or extrusion molding into a desired shape such as a sheet shape or a wire shape. You can use this method.

【0019】そして、得られた成形品を第1のポリマー
の融点以上であって、第2のポリマーの融点又は熱変形
温度以下の温度で熱処理する点に本発明の特徴がある。
このように成形品を特定の条件で熱処理することによっ
て、得られるPTC発熱体の電導度の経時変化が小さく
なり、電導度の安定性が改善されたものとなるのであ
る。なお、熱処理する時間については、特に限定はない
が、電導度の安定性の改善効果を確実なものとするには
30秒以上熱処理をすることが好ましい。
The feature of the present invention is that the obtained molded product is heat-treated at a temperature not lower than the melting point of the first polymer and not higher than the melting point or the heat distortion temperature of the second polymer.
By heat-treating the molded product under specific conditions in this way, the change over time in the electrical conductivity of the PTC heating element obtained is reduced, and the stability of the electrical conductivity is improved. The heat treatment time is not particularly limited, but it is preferable to perform the heat treatment for 30 seconds or more to ensure the effect of improving the stability of the electric conductivity.

【0020】また、本発明で用いる成形材料では、用い
る導電性粒子の種類(例えば、カーボンブラックでは一
次粒径、比表面積、吸油量、グラファイト化度の異なる
もの等)、導電性粒子の充填量、第1のポリマー及び第
2のポリマーの種類及び配合割合を制御することによ
り、導電パスの電気特性(電導のしやすさ、及び抵抗が
増加し始める温度に影響する因子)及び導電パスの数
(PTC発熱体の抵抗値に影響する因子)を独立して制
御できるので、PTC発熱体の設計が容易になるという
利点もある。
Further, in the molding material used in the present invention, the kind of conductive particles used (for example, carbon black having different primary particle size, specific surface area, oil absorption, degree of graphitization, etc.) and the filling amount of conductive particles are used. By controlling the types and blending ratios of the first polymer and the second polymer, the electrical characteristics of the conductive paths (factors that affect the ease of conduction and the temperature at which resistance starts to increase) and the number of conductive paths Since the (factor that affects the resistance value of the PTC heating element) can be controlled independently, there is also an advantage that the PTC heating element can be easily designed.

【0021】[0021]

【作用】本発明では、結晶性の第1のポリマーと、この
第1のポリマーとは完全には相溶しない、融点又は熱変
形温度が第1のポリマーの融点より高い第2のポリマー
と導電性粒子とを混練してなる成形材料を用いているの
で、得られるPCT発熱体は、導電性粒子が偏在する第
1のポリマー領域とこの第1のポリマーとは相分離した
第2のポリマー領域とが微細に混在する構成となってい
る。従って、導電性粒子の移動は第2のポリマーの存在
によりミクロな領域に制限され、導電性粒子の分散状態
が変化し難くなり、電導度は安定する。
In the present invention, the crystalline first polymer and the second polymer, which is not completely compatible with the first polymer and has a melting point or a heat distortion temperature higher than the melting point of the first polymer, are electrically conductive. Since the molding material obtained by kneading the conductive particles is used, the obtained PCT heating element has the first polymer region in which the conductive particles are unevenly distributed and the second polymer region in which the first polymer is phase-separated. And are finely mixed. Therefore, the movement of the conductive particles is limited to the microscopic region due to the presence of the second polymer, the dispersed state of the conductive particles is hard to change, and the electric conductivity is stable.

【0022】さらに、本発明では、成形品とした後、第
1のポリマーの融点以上であって、第2のポリマーの融
点又は熱変形温度以下の温度で熱処理するので、導電性
粒子が第1のポリマーのミクロな領域内で凝集する。従
って、上記の熱処理を行った成形品では導電性粒子の分
散状態はさらに変化し難くなり、電導度は一段と安定す
る。
Further, according to the present invention, after the molded product is formed, the heat treatment is performed at a temperature which is higher than the melting point of the first polymer and lower than the melting point or the heat distortion temperature of the second polymer. Agglomerates within the microscopic areas of the polymer. Therefore, in the molded product subjected to the above heat treatment, the dispersed state of the conductive particles is further unlikely to change, and the electric conductivity is further stabilized.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。本発
明は下記の実施例に限らないことはいうまでもない。 (実施例1、2及び比較例1、2)結晶性の第1のポリ
マーとしてMFR=0.23、融点122℃の低密度ポ
リエチレンを、第2のポリマーとしてMFR=2、融点
166℃のポリプロピレンを、そして、導電性粒子とし
て粒径62nmのカーボンブラックを用いた。なお、M
FRはメルトフローレートを示している。混練機として
1.8(l)T型インテンシブミキサー(ハンドミキサ
ー)を用い、前記原料を表3に示す配合割合(重量%)
で配合した約1kgの原料を、下記の混練条件で混練し
成形材料を得た。 混練条件:回転数120rpm ミキサージャケットの加熱温度120〜130℃ 混練時間6分 次いで、得られた成形材料を用いて240℃×2分、加
圧10秒の成形条件で成形しシート状の成形品を得た。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. Needless to say, the present invention is not limited to the following examples. (Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2) Low-density polyethylene having MFR = 0.23 and melting point 122 ° C as the crystalline first polymer, and polypropylene having MFR = 2 and melting point 166 ° C as the second polymer. And carbon black having a particle size of 62 nm was used as the conductive particles. In addition, M
FR indicates the melt flow rate. A 1.8 (1) T-type intensive mixer (hand mixer) was used as a kneading machine, and the raw materials were blended in the proportions shown in Table 3 (% by weight).
Approximately 1 kg of the raw material blended in step 1 was kneaded under the following kneading conditions to obtain a molding material. Kneading conditions: rotation speed 120 rpm, heating temperature of mixer jacket 120 to 130 ° C., kneading time 6 minutes, and then using the obtained molding material, molding is performed under the conditions of 240 ° C. × 2 minutes and pressure of 10 seconds to form a sheet-like molded article. Got

【0024】[0024]

【表3】 [Table 3]

【0025】次いで実施例1及び2では上記で得られた
シート状の成形品を150℃、5分の熱処理を行って得
られた熱処理後の成形品を、そして、比較例1及び2で
は上記で得られた成形品を熱処理を行わない、そのまま
の状態の成形品を用いて、電気特性の試験を行った。こ
の電気試験は上記のシート状の成形品の両側に電極とし
て導電性粘着材付きのアルミ箔をはりつけて作製したテ
ストピースを用いて、PTC発熱体の電導度として、厚
み方向の固有インピーダンス(100Hz)を測定して
行った。まず、第1の電気試験としてテストピースを1
50℃、5分の熱処理を行い、この熱処理前後のインピ
ーダンスを温度を変えて測定した。この結果を図1及び
図2にグラフとして示す。そして、図1及び図2に示さ
れている、20℃において測定した、熱処理前後のイン
ピーダンスの値を用いて算出されるH.T.を表4に示
す。なお、このH.T.は150℃、5分の熱処理前の
テストピースの20℃におけるインピーダンスを「Z20
処理前」とし、150℃、5分の熱処理後のテストピー
スの20℃におけるインピーダンスを「Z20処理後」と
したときに、 Log(Z20処理後/Z20処理前)の式によ
り算出される値であり、熱処理に対するインピーダンス
の安定性を評価するための値である。そして、上記の他
に、第2の電気試験としてテストピースを90℃で20
00時間放置したときの、放置前と放置後のインピーダ
ンスの変化率を測定し、得られた結果を表4に示す。
Next, in Examples 1 and 2, the sheet-shaped molded product obtained above was heat-treated at 150 ° C. for 5 minutes to obtain a heat-treated molded product, and in Comparative Examples 1 and 2, the above-described molded product. The molded product obtained in 1. was not heat-treated, and the molded product in the state as it was was tested for electrical characteristics. In this electrical test, a test piece prepared by sticking aluminum foil with a conductive adhesive material on both sides of the above-mentioned sheet-shaped molded product as an electrode was used, and as a conductivity of the PTC heating element, a specific impedance in the thickness direction (100 Hz ) Was measured. First, 1 test piece as the first electrical test
Heat treatment was performed at 50 ° C. for 5 minutes, and the impedance before and after this heat treatment was measured while changing the temperature. The results are shown as a graph in FIGS. 1 and 2. The H.V. calculated using the impedance values before and after the heat treatment measured at 20 ° C. shown in FIGS. T. Is shown in Table 4. In addition, this H.264. T. Shows the impedance of the test piece before heat treatment at 150 ° C for 5 minutes at 20 ° C as "Z20
"Before treatment" and the impedance at 20 ° C of the test piece after heat treatment at 150 ° C for 5 minutes is "after Z20 treatment", the value calculated by the formula of Log (after Z20 treatment / before Z20 treatment) Yes, it is a value for evaluating the stability of impedance against heat treatment. Then, in addition to the above, the test piece was subjected to a second electrical test at 20 ° C.
The rate of change in impedance before and after standing for 00 hours was measured, and the obtained results are shown in Table 4.

【0026】[0026]

【表4】 ※1: Log(Z20処理後/Z20処理前)の式により算出
した値 ※2:90℃で2000時間放置したときの、放置前後
のインピーダンスの変化率
[Table 4] * 1: Value calculated by the formula of Log (after Z20 treatment / before Z20 treatment) * 2: Rate of change in impedance before and after leaving at 90 ° C for 2000 hours

【0027】図1と図2を比較して、実施例1、2と比
較例1、2の150℃、5分の熱処理前後のインピーダ
ンスの熱安定性を比較すると、図1に示す実施例1及び
2では熱処理前後でのインピーダンスの変化はどの測定
温度においても小さく、安定しているが、一方、図2に
示す比較例1及び2では熱処理前後でのインピーダンス
の変化はどの測定温度においても大きく、不安定である
ことがわかる。
Comparing FIG. 1 and FIG. 2 and comparing the thermal stability of impedances of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 before and after heat treatment at 150 ° C. for 5 minutes, Example 1 shown in FIG. In Comparative Examples 1 and 2, the change in impedance before and after heat treatment is small and stable at any measurement temperature, while in Comparative Examples 1 and 2 shown in FIG. 2, the change in impedance before and after heat treatment is large at any measurement temperature. It turns out that it is unstable.

【0028】また、表4に示すH.T.及び90℃、2
000時間放置したときの放置前後のインピーダンスの
変化率の数値からも、実施例1及び2のインピーダンス
の経時変化は小さく、一方、比較例1及び2のインピー
ダンスの経時変化は大きいことが明らかである。
In addition, H.264 shown in Table 4 T. And 90 ° C, 2
From the numerical value of the rate of change in impedance before and after leaving for 000 hours, it is clear that the changes with time in impedance of Examples 1 and 2 are small, while the changes in impedance with time in Comparative Examples 1 and 2 are large. ..

【0029】従って、上記の結果から、本発明の製法に
よるPTC発熱体は電導度の経時変化が小さく、安定で
あることが確認された。
Therefore, it was confirmed from the above results that the PTC heating element produced by the method of the present invention is stable with a small change in conductivity over time.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明の製法によるPTC発熱体は、結
晶性の第1のポリマーと、この第1のポリマーとは完全
には相溶しない、融点又は熱変形温度が第1のポリマー
の融点より高い第2のポリマーと導電性粒子とを混練し
てなる成形材料を用いて成形品とした後、この成形品を
第1のポリマーの融点以上であって、第2のポリマーの
融点又は熱変形温度以下の温度で熱処理を行って得られ
るので、製造する過程で導電性粒子が凝集し、安定化す
る。その結果、得られるPTC発熱体は電導度の経時変
化が小さく、電導度が安定したものとなる。従って、本
発明は電導度の経時変化が小さく、電導度が安定したP
TC発熱体を製造するのに有用な方法である。
The PTC heating element produced by the method of the present invention has a melting point or a heat distortion temperature of the first polymer which is not completely compatible with the crystalline first polymer. After forming a molded article by using a molding material obtained by kneading a higher second polymer and conductive particles, this molded article has a melting point of the first polymer or higher and a melting point or heat of the second polymer. Since it is obtained by performing heat treatment at a temperature equal to or lower than the deformation temperature, the conductive particles are aggregated and stabilized during the manufacturing process. As a result, the obtained PTC heating element has a small change in electric conductivity with time, and has stable electric conductivity. Therefore, according to the present invention, the change of the electric conductivity with time is small, and the electric conductivity is stable.
It is a useful method for manufacturing TC heating elements.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明の実施例1及び2について、15
0℃、5分の熱処理前後の、厚み方向の固有インピーダ
ンス(100Hz)を温度を変えて測定したグラフであ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram of Embodiments 1 and 2 of the present invention.
It is a graph which measured the intrinsic impedance (100 Hz) in the thickness direction before and after heat treatment at 0 ° C. for 5 minutes while changing the temperature.

【図2】図2は本発明の比較例1及び2について、15
0℃、5分の熱処理前後の、厚み方向の固有インピーダ
ンス(100Hz)を温度を変えて測定したグラフであ
る。
2 is a graph of Comparative Examples 1 and 2 of the present invention, FIG.
It is a graph which measured the intrinsic impedance (100 Hz) in the thickness direction before and after heat treatment at 0 ° C. for 5 minutes while changing the temperature.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 住田 雅夫 神奈川県綾瀬市寺尾2丁目4番地13号 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masao Sumita 2-4 Terao No. 13 Terao, Ayase City, Kanagawa Prefecture

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 結晶性の第1のポリマーと、この第1の
ポリマーとは完全には相溶しない、融点又は熱変形温度
が第1のポリマーの融点より高い第2のポリマーと導電
性粒子とを混練してなる成形材料を用いてPTC発熱体
を製造する方法において、成形品とした後、第1のポリ
マーの融点以上であって、第2のポリマーの融点又は熱
変形温度以下の温度で熱処理することを特徴とするPT
C発熱体の製法。
1. A crystalline first polymer and a second polymer and conductive particles which are not completely compatible with the first polymer and have a melting point or heat distortion temperature higher than that of the first polymer. In the method for producing a PTC heating element using a molding material obtained by kneading and, a molded product, after which the temperature is not less than the melting point of the first polymer and not more than the melting point or heat distortion temperature of the second polymer. PT characterized by heat treatment in
C Manufacturing method of heating element.
【請求項2】 第1のポリマーがポリエチレン、第2の
ポリマーがポリプロピレン、導電性粒子がカーボンブラ
ックである請求項1記載のPTC発熱体の製法。
2. The method for producing a PTC heating element according to claim 1, wherein the first polymer is polyethylene, the second polymer is polypropylene, and the conductive particles are carbon black.
JP31080491A 1991-11-26 1991-11-26 Manufacture of ptc heating body Pending JPH05152056A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31080491A JPH05152056A (en) 1991-11-26 1991-11-26 Manufacture of ptc heating body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31080491A JPH05152056A (en) 1991-11-26 1991-11-26 Manufacture of ptc heating body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05152056A true JPH05152056A (en) 1993-06-18

Family

ID=18009638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31080491A Pending JPH05152056A (en) 1991-11-26 1991-11-26 Manufacture of ptc heating body

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05152056A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS643322B2 (en)
US5164133A (en) Process for the production of molded article having positive temperature coefficient characteristics
EP0038718B1 (en) Conductive polymer compositions containing fillers
Mironi‐Harpaz et al. Electrical behavior and structure of polypropylene/ultrahigh molecular weight polyethylene/carbon black immiscible blends
JPH0474383B2 (en)
JP2003347106A (en) Ptc composition, thermistor element, and their manufacturing methods
EP0038713A2 (en) Conductive polymer compositions containing fillers
JP3506628B2 (en) Manufacturing method of organic positive temperature coefficient thermistor
JPH08188407A (en) Filler material
JPH0636859A (en) Manufacture of ptc heating element
JPH05152056A (en) Manufacture of ptc heating body
JP2000508832A (en) Method for producing positive temperature coefficient material
JPH04306582A (en) Material to ptc heat emitting element
JP2001167905A (en) Organic ptc composition
JPS5918804B2 (en) heat sensitive element
JPS59122524A (en) Composition having positive temperature characteristics of resistance
JP2000109615A (en) Conductive polymer composition having positive temperature coefficient characteristic
JP3056797B2 (en) Positive temperature characteristic resin composition and method for producing the same
JP3271784B2 (en) Manufacturing method of positive temperature coefficient characteristic element
JPH05175008A (en) Manufacture of ptc resistor
JPH0366787A (en) Heat accumulating material
GB2033707A (en) Conductive polymer compositions of an electrical device
JP2592105B2 (en) Manufacturing method of self-recovering overcurrent protection device by grafting method
JPS63184303A (en) Manufacture of ptc compound
JPS6143633A (en) Production of heat-sensitive resistant electrically-conductive composition