JPH05226112A - Ｐｔｃ組成物 - Google Patents
Ｐｔｃ組成物Info
- Publication number
- JPH05226112A JPH05226112A JP4059599A JP5959992A JPH05226112A JP H05226112 A JPH05226112 A JP H05226112A JP 4059599 A JP4059599 A JP 4059599A JP 5959992 A JP5959992 A JP 5959992A JP H05226112 A JPH05226112 A JP H05226112A
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- Japan
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- inorganic compound
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 例えば80℃、200Vといった高温、高電圧条件
下で使用可能な面状発熱体素子の発熱要素を構成するＰ
ＴＣ組成物を提供する。 【構成】 平均粒径150mμの酸化チタン20容積%、カー
ボンブラック19.6容積%および残部が接着性中密度ポリ
エチレンの混練物を圧縮プレスでプレスし、その一面側
にくし形電極を形成させてＰＴＣ面状発熱体素子を得
る。
下で使用可能な面状発熱体素子の発熱要素を構成するＰ
ＴＣ組成物を提供する。 【構成】 平均粒径150mμの酸化チタン20容積%、カー
ボンブラック19.6容積%および残部が接着性中密度ポリ
エチレンの混練物を圧縮プレスでプレスし、その一面側
にくし形電極を形成させてＰＴＣ面状発熱体素子を得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＰＴＣ組成物に関す
る。更に詳しくは、高温、高電圧条件下で使用し得る面
状発熱体素子の発熱要素を構成するＰＴＣ組成物に関す
る。
る。更に詳しくは、高温、高電圧条件下で使用し得る面
状発熱体素子の発熱要素を構成するＰＴＣ組成物に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】カーボンブラック、グラファイト、金属
粉末、金属メッキ粉末などの導電性粒子および熱可塑性
樹脂よりなるＰＴＣ組成物を発熱要素とし、そこに電極
を付設した面状発熱体素子が従来から知られている。し
かるに、例えば80℃、200Vといった高温、高電圧条件下
で使用可能な面状発熱体素子は未だ知られていない。そ
の理由は、高温、高電圧になる程、構成材料の劣化の速
度が速くなるためである。具体的には、初期の抵抗値
(発熱させない室温下での抵抗値)が使用時間の経過と共
に上昇し、通電したときの発熱温度が低下して、目的の
温度迄発熱しなくなるからである。
粉末、金属メッキ粉末などの導電性粒子および熱可塑性
樹脂よりなるＰＴＣ組成物を発熱要素とし、そこに電極
を付設した面状発熱体素子が従来から知られている。し
かるに、例えば80℃、200Vといった高温、高電圧条件下
で使用可能な面状発熱体素子は未だ知られていない。そ
の理由は、高温、高電圧になる程、構成材料の劣化の速
度が速くなるためである。具体的には、初期の抵抗値
(発熱させない室温下での抵抗値)が使用時間の経過と共
に上昇し、通電したときの発熱温度が低下して、目的の
温度迄発熱しなくなるからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、例え
ば80℃、200Vといった高温、高電圧条件下で使用可能な
面状発熱体素子の発熱要素を構成するＰＴＣ組成物を提
供することにある。
ば80℃、200Vといった高温、高電圧条件下で使用可能な
面状発熱体素子の発熱要素を構成するＰＴＣ組成物を提
供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
粒径約40〜150mμの導電性粒子約5〜50容積%および (1)粒径約100〜500mμの無機化合物充填剤約5〜30容積%
または (2)粒径約100〜500mμの無機化合物充填剤約5〜25容積%
と粒径約10〜50mμの無機化合物充填剤約1〜10容積%の
両者 を含有し、残部が熱可塑性樹脂よりなるＰＴＣ組成物に
よって達成される。
粒径約40〜150mμの導電性粒子約5〜50容積%および (1)粒径約100〜500mμの無機化合物充填剤約5〜30容積%
または (2)粒径約100〜500mμの無機化合物充填剤約5〜25容積%
と粒径約10〜50mμの無機化合物充填剤約1〜10容積%の
両者 を含有し、残部が熱可塑性樹脂よりなるＰＴＣ組成物に
よって達成される。
【０００５】導電性粒子としては、粒径約40〜150mμの
ものが、組成物中約5〜50容積%を占めるような割合で用
いられる。これ以上粒径の大きいものを用いても、必要
な抵抗が得られず（下がらず）、またこれより小さい粒
径のものは、少量で低抵抗になるため、製造上のバラツ
キが大きくなり、また充填量が少ないことにより劣化を
抑えられない可能性がある。
ものが、組成物中約5〜50容積%を占めるような割合で用
いられる。これ以上粒径の大きいものを用いても、必要
な抵抗が得られず（下がらず）、またこれより小さい粒
径のものは、少量で低抵抗になるため、製造上のバラツ
キが大きくなり、また充填量が少ないことにより劣化を
抑えられない可能性がある。
【０００６】また、無機化合物充填剤としては、TiO2、
Fe2O3、ZnO、SiO2、MgO、Al2O3、Cr2O3、BaSO4、CaC
O3、Ca(OH)2、Pb3O4など任意のものを用いることがで
き、好ましくは無機酸化物充填剤が用いられる。これら
の充填剤は、約100〜500mμの粒径のものが用いられ
る。このような粒径範囲は、一緒に用いられる導電性粒
子の粒径の約３倍程度の範囲としてとらえられる。
Fe2O3、ZnO、SiO2、MgO、Al2O3、Cr2O3、BaSO4、CaC
O3、Ca(OH)2、Pb3O4など任意のものを用いることがで
き、好ましくは無機酸化物充填剤が用いられる。これら
の充填剤は、約100〜500mμの粒径のものが用いられ
る。このような粒径範囲は、一緒に用いられる導電性粒
子の粒径の約３倍程度の範囲としてとらえられる。
【０００７】これらの粒径約100〜500mμの充填剤がそ
れだけで用いられる場合には、組成物中約5〜30容積%占
めるような割合で用いられる。これ以下の割合では、本
発明の目的とする所期の効果が得られず、一方これ以上
の割合で用いられると、それから得られるＰＴＣ面状発
熱体素子部分が強度的に脆くなり、実用性に欠けるよう
になる。
れだけで用いられる場合には、組成物中約5〜30容積%占
めるような割合で用いられる。これ以下の割合では、本
発明の目的とする所期の効果が得られず、一方これ以上
の割合で用いられると、それから得られるＰＴＣ面状発
熱体素子部分が強度的に脆くなり、実用性に欠けるよう
になる。
【０００８】このような粒径範囲を有する充填剤約5〜2
5容積%と共に、それの約1/10の粒径範囲、即ち約10〜50
mμの無機化合物充填剤を約1〜10容積%併用すると、面
状発熱体の耐久発熱時間が著しく延長される。
5容積%と共に、それの約1/10の粒径範囲、即ち約10〜50
mμの無機化合物充填剤を約1〜10容積%併用すると、面
状発熱体の耐久発熱時間が著しく延長される。
【０００９】導電性粒子および無機化合物充填剤以外の
残部は、熱可塑性樹脂から構成される。熱可塑性樹脂と
しては、オレフィン系重合体、ポリエステル、ポリアミ
ドなど従来例と同じものが用いられるが、無水マレイン
酸グラフト化ポリエチレン、エチレン-アクリル酸共重
合体などの極性基を有する接着性オレフィン系重合体が
好んで用いられる。
残部は、熱可塑性樹脂から構成される。熱可塑性樹脂と
しては、オレフィン系重合体、ポリエステル、ポリアミ
ドなど従来例と同じものが用いられるが、無水マレイン
酸グラフト化ポリエチレン、エチレン-アクリル酸共重
合体などの極性基を有する接着性オレフィン系重合体が
好んで用いられる。
【００１０】以上の各成分からなるＰＴＣ組成物は、加
熱オープンロールなどで混練し、混練物を圧縮プレスな
どでプレスしながら金属箔上に約0.03〜1mm程度の厚さ
で貼り合わせ、金属箔面に必要なパターンをマスキング
した後エッチングし、くし形などの電極を形成させて、
ＰＴＣ面状発熱体素子とする。得られた素子の両面に、
シリコン系あるいはアクリル系などの接着剤を用いてプ
ラスチックフィルムを貼り合わせてサンドウィッチ構造
とし、これに端子を取り付けて面状発熱体とする。これ
以外の方法によっても、面状発熱体素子および面状発熱
体を作製することができる。
熱オープンロールなどで混練し、混練物を圧縮プレスな
どでプレスしながら金属箔上に約0.03〜1mm程度の厚さ
で貼り合わせ、金属箔面に必要なパターンをマスキング
した後エッチングし、くし形などの電極を形成させて、
ＰＴＣ面状発熱体素子とする。得られた素子の両面に、
シリコン系あるいはアクリル系などの接着剤を用いてプ
ラスチックフィルムを貼り合わせてサンドウィッチ構造
とし、これに端子を取り付けて面状発熱体とする。これ
以外の方法によっても、面状発熱体素子および面状発熱
体を作製することができる。
【００１１】
【発明の効果】面状発熱体の使用温度域、製造過程の温
度域で不活性な、特定粒径範囲の無機化合物充填剤を多
量に充填することにより、発熱要素としてＰＴＣ組成物
を用いた面状発熱体素子の寿命を飛躍的に高めることが
でき、これ迄実用化されていなかった例えば80℃、200V
などといった高温、高電圧条件下での使用にも耐え得る
面状発熱体素子の提供を可能とさせる。
度域で不活性な、特定粒径範囲の無機化合物充填剤を多
量に充填することにより、発熱要素としてＰＴＣ組成物
を用いた面状発熱体素子の寿命を飛躍的に高めることが
でき、これ迄実用化されていなかった例えば80℃、200V
などといった高温、高電圧条件下での使用にも耐え得る
面状発熱体素子の提供を可能とさせる。
【００１２】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【００１３】実施例１ カーボンブラック 19.6容積% (中部カーボン製品HTC#20；平均粒径120mμ) 酸化チタン 20 容積% (石原産業製品タイペークA-100；平均粒径150mμ) 接着性中密度ポリエチレン 残部 (三井石油化学製品アドマーNE060) 以上の各成分を加熱オープンロールで混練し、この混練
物を圧縮プレスでプレスしながら、金属箔(50mm×200mm
×18μm)上に、20×190mmの面積、0.2mmの厚さで貼り合
わせた。
物を圧縮プレスでプレスしながら、金属箔(50mm×200mm
×18μm)上に、20×190mmの面積、0.2mmの厚さで貼り合
わせた。
【００１４】この貼り合わされた金属箔について、混練
物貼合部分に必要なパターンをマスキングした後、塩化
第２鉄水溶液をエッチング剤とするエッチングを行い、
幅が1mm、間隔が2mmのくし形電極を形成させて、ＰＴＣ
面状発熱体素子を得た。
物貼合部分に必要なパターンをマスキングした後、塩化
第２鉄水溶液をエッチング剤とするエッチングを行い、
幅が1mm、間隔が2mmのくし形電極を形成させて、ＰＴＣ
面状発熱体素子を得た。
【００１５】得られたＰＴＣ面状発熱体素子の両面に、
シリコン系接着剤を用いてポリエステルフィルム(厚さ1
00μm)を貼り合わせてサンドウィッチ絶縁構造とし、端
子を取り付けて発熱体とした。この発熱体について、抵
抗値および発熱耐久時間(230Vを印加し、発熱させたと
きの発熱温度が初期温度から80℃以下に低下する迄の時
間)を測定した。
シリコン系接着剤を用いてポリエステルフィルム(厚さ1
00μm)を貼り合わせてサンドウィッチ絶縁構造とし、端
子を取り付けて発熱体とした。この発熱体について、抵
抗値および発熱耐久時間(230Vを印加し、発熱させたと
きの発熱温度が初期温度から80℃以下に低下する迄の時
間)を測定した。
【００１６】実施例２ 実施例１において、他の酸化チタン(石原産業製品タイ
ペークCR-58；平均粒径250mμ)を同量用い、カーボンブ
ラック量を20容積%に変更した。
ペークCR-58；平均粒径250mμ)を同量用い、カーボンブ
ラック量を20容積%に変更した。
【００１７】実施例３ 実施例１において、他の酸化チタン(石原産業製品タイ
ペークTY-50；平均粒径400mμ)を同量用い、カーボンブ
ラック量を19容積%に変更した。
ペークTY-50；平均粒径400mμ)を同量用い、カーボンブ
ラック量を19容積%に変更した。
【００１８】実施例４ 実施例１において、酸化チタン量を10容積%に、またカ
ーボンブラック量を19.5容積%にそれぞれ変更した。
ーボンブラック量を19.5容積%にそれぞれ変更した。
【００１９】実施例５ 実施例１において、酸化チタン量を7容積%に、またカー
ボンブラック量を21容積%にそれぞれ変更した。
ボンブラック量を21容積%にそれぞれ変更した。
【００２０】実施例６ 実施例１において、酸化チタンの代わりに酸化鉄(堺化
学製品ベンガラ#401；平均粒径200mμ)を同量用い、カ
ーボンブラック量を20.8容積%に変更した。
学製品ベンガラ#401；平均粒径200mμ)を同量用い、カ
ーボンブラック量を20.8容積%に変更した。
【００２１】実施例７ 実施例１において、酸化チタンの代わりにアルミナ(石
津製薬製品；平均粒径200mμ)を同量用い、カーボンブ
ラック量を21容積%に変更した。
津製薬製品；平均粒径200mμ)を同量用い、カーボンブ
ラック量を21容積%に変更した。
【００２２】比較例１ 実施例１において、酸化チタン量を35容積%に、またカ
ーボンブラック量を20容積%にそれぞれ変更した。得ら
れた発熱体は、ＰＴＣ面状発熱体素子部分が強度的に脆
く、発熱耐久時間の測定が実施できなかった。
ーボンブラック量を20容積%にそれぞれ変更した。得ら
れた発熱体は、ＰＴＣ面状発熱体素子部分が強度的に脆
く、発熱耐久時間の測定が実施できなかった。
【００２３】比較例２ 実施例１において、酸化チタン量を3容積%に、またカー
ボンブラック量を20.5容積%にそれぞれ変更した。
ボンブラック量を20.5容積%にそれぞれ変更した。
【００２４】比較例３ 実施例１において、酸化チタンを用いずに、カーボンブ
ラック量を22容積%に変更した。
ラック量を22容積%に変更した。
【００２５】比較例４ 実施例１において、酸化チタンの代わりにアルミナ(昭
和電工製品AL-24；平均粒径2μ)を同量用い、カーボン
ブラック量を19.2容積%に変更した。
和電工製品AL-24；平均粒径2μ)を同量用い、カーボン
ブラック量を19.2容積%に変更した。
【００２６】以上の各実施例および比較例での測定結果
は、次の表１に示される。 表１ 例 抵抗値(Ω) 初期温度(℃) 発熱耐久時間(hrs) 実施例１ 3.7×102 88 2000 〃 ２ 3.2×102 89 1500 〃 ３ 3.4×102 89 1000 〃 ４ 3.5×102 89 1200 〃 ５ 3.8×102 87 900 〃 ６ 2.7×102 92 1700 〃 ７ 2.9×102 90 2800 比較例２ 3.2×102 90 500 〃 ３ 3.1×102 90 500 〃 ４ 3.1×102 90 600
は、次の表１に示される。 表１ 例 抵抗値(Ω) 初期温度(℃) 発熱耐久時間(hrs) 実施例１ 3.7×102 88 2000 〃 ２ 3.2×102 89 1500 〃 ３ 3.4×102 89 1000 〃 ４ 3.5×102 89 1200 〃 ５ 3.8×102 87 900 〃 ６ 2.7×102 92 1700 〃 ７ 2.9×102 90 2800 比較例２ 3.2×102 90 500 〃 ３ 3.1×102 90 500 〃 ４ 3.1×102 90 600
【００２７】比較例５ 実施例１において、酸化チタンの代わりに酸化けい素
(日本アエロジル製品アエロジルR972；平均粒径16mμ)
を同量用い、カーボンブラック量を25.2容積%に変更し
た。
(日本アエロジル製品アエロジルR972；平均粒径16mμ)
を同量用い、カーボンブラック量を25.2容積%に変更し
た。
【００２８】実施例８ 実施例１において、更に比較例５で用いられた酸化けい
素3容積%を加え、カーボンブラック量を23容積%に変更
した。
素3容積%を加え、カーボンブラック量を23容積%に変更
した。
【００２９】実施例９ 実施例１において、更に比較例５で用いられた酸化けい
素7容積%を加え、酸化チタン量を10容積%に、またカー
ボンブラック量を21容積%にそれぞれ変更した。
素7容積%を加え、酸化チタン量を10容積%に、またカー
ボンブラック量を21容積%にそれぞれ変更した。
【００３０】以上の比較例５および実施例８〜９でそれ
ぞれ得られたＰＴＣ面状発熱体について、実施例１と同
様に抵抗値、初期温度および発熱耐久時間を測定する
と、次の表２に示されるような結果が得られた。 表２ 例 抵抗値(Ω) 初期温度(℃) 発熱耐久時間(hrs) 比較例５ 3.2×102 90 500 実施例８ 2.8×102 92 3000 〃 ９ 2.7×102 92 2500
ぞれ得られたＰＴＣ面状発熱体について、実施例１と同
様に抵抗値、初期温度および発熱耐久時間を測定する
と、次の表２に示されるような結果が得られた。 表２ 例 抵抗値(Ω) 初期温度(℃) 発熱耐久時間(hrs) 比較例５ 3.2×102 90 500 実施例８ 2.8×102 92 3000 〃 ９ 2.7×102 92 2500
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年２月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】比較例１ 実施例１において、酸化チタン量を３５容積％に、また
カーボンブラック量を２０容積％にそれぞれ変更した。
得られた発熱体は、ＰＴＣ面状発熱体素子部分が強度的
に脆く、発熱耐久時間の測定ができなかった。
カーボンブラック量を２０容積％にそれぞれ変更した。
得られた発熱体は、ＰＴＣ面状発熱体素子部分が強度的
に脆く、発熱耐久時間の測定ができなかった。
Claims (3)
- 【請求項１】 粒径約40〜150mμの導電性粒子約5〜50
容積%および粒径約100〜500mμの無機化合物充填剤約5
〜30容積%を含有し、残部が熱可塑性樹脂よりなるＰＴ
Ｃ組成物。 - 【請求項２】 粒径約40〜150mμの導電性粒子約5〜50
容積%、粒径約100〜500mμの無機化合物充填剤約5〜25
容積%および粒径約10〜50mμの無機化合物充填剤約1〜1
0容積%を含有し、残部が熱可塑性樹脂よりなるＰＴＣ組
成物。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のＰＴＣ組成物を
発熱要素として用いた面状発熱体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05959992A JP3191825B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Ｐｔｃ組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05959992A JP3191825B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Ｐｔｃ組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05226112A true JPH05226112A (ja) | 1993-09-03 |
| JP3191825B2 JP3191825B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=13117879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05959992A Expired - Lifetime JP3191825B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Ｐｔｃ組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3191825B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001064785A1 (en) * | 2000-03-02 | 2001-09-07 | Ko, Chang-Mo | Ptc conductive polymer compositions, method of controlling the same and electrical device containing the same |
| KR100395840B1 (ko) * | 1995-08-11 | 2003-11-20 | 이턴 코포레이션 | Pct전도성액정중합체조성물을포함하는전기회로보호장치 |
| KR100436578B1 (ko) * | 2001-11-10 | 2004-06-19 | 엘지전선 주식회사 | 리튬이온전지보호용 ｐｔｃ 디바이스 제조방법 및리튬이온전지보호용 ｐｔｃ 디바이스 |
| KR100436579B1 (ko) * | 2001-11-10 | 2004-06-19 | 엘지전선 주식회사 | 저항복구 특성이 우수한 ｐｔｃ 디바이스 제조방법 및ｐｔｃ 디바이스 |
| KR100436580B1 (ko) * | 2001-11-10 | 2004-06-19 | 엘지전선 주식회사 | 우수한 저항복구 특성의 조성을 갖는 ｐｔｃ 디바이스제조방법 |
| KR100436581B1 (ko) * | 2001-11-10 | 2004-06-19 | 엘지전선 주식회사 | 균일한 특성의 조성을 갖는 ｐｔｃ 디바이스 제조방법 |
| KR100454732B1 (ko) * | 2001-08-25 | 2004-11-05 | 엘지전선 주식회사 | 전도성 중합체 조성물. 이 조성물의 특성을 조절하는 방법및 이 조성물을 이용한 전기장치 |
| CN104575888A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-04-29 | 深圳中科系统集成技术有限公司 | 一种高分子复合压敏材料及其制备方法 |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP05959992A patent/JP3191825B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US7041238B2 (en) | 2001-08-25 | 2006-05-09 | Lg Cable Ltd. | Conductive polymer having positive temperature coefficient, method of controlling positive temperature coefficient property of the same and electrical device using the same |
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| KR100436580B1 (ko) * | 2001-11-10 | 2004-06-19 | 엘지전선 주식회사 | 우수한 저항복구 특성의 조성을 갖는 ｐｔｃ 디바이스제조방법 |
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