JPS5858793B2

JPS5858793B2 - 発熱体

Info

Publication number: JPS5858793B2
Application number: JP8004078A
Authority: JP
Inventors: 誠之寺門; 恒雄柴田; 保道小林; 武夫西田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1978-06-30
Filing date: 1978-06-30
Publication date: 1983-12-27
Also published as: JPS556745A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は２つ以上の立上りを有する正の抵抗温度係数を
有する組成体の発熱体に関する。

従来より、結晶性樹脂とカーボンブラック、グラファイ
トなどの導電性粉体を混練し、所望の形態に成型した組
成物の抵抗が正の温度係数（以下ＰＴＣ特性という。

）を持つことは、米国特許第３５９１５２６号明細書、
米国特許第３６７３１２１号明細書に記載され公知であ
る。

このＰＴＣ特性は、抵抗体の結晶性樹脂がその結晶の融
点付近において及結晶の融解に伴なう急激な体積増大の
ため、その中に分散している導電性粉体の間隔が押し拡
げられ、接触抵抗が急激に増大することによるものであ
る。

このようなＰＴＣ特性を有する組成物は温度検出器、自
己温度制御発熱体などに利用される。

この組成物に要求される性質はできるだけ狭い温度範囲
で急激なＰＴＣ特性を有し、かつ大きな抵抗値変化を示
すこと、さらにこの特性が長期にわたって、温度、湿度
などの要因に対して安定なものでなければならない。

ところが従来のＰＴＣ％性発熱体は、導電性粒子のマイ
グレーションなどの理由で、長時間の抵抗値の安定性に
之しく、樹脂の劣化に伴ない、使用時間とともに、ＰＴ
Ｃ％性が減少すると同時に、抵抗値が著しく低下する。

従って安全性の面で、長期間の保証が得られず、実際に
はＰＴＣ特性を示す温度よりはるかに低い温度で使用さ
れ、ＰＴＣ特性は異常時における安全性の確保のために
使用されていた。

一方、従来のＰＴＣ特性を有する抵抗は、急激に上昇し
た抵抗値がある温度で極太値を示し、さらに高温では再
び低下する。

このような発熱体を使用した場合、何らかの要因で極大
点以上の温度に加熱されると自己温度制御機能を失ない
、逆に温度が上がる程発熱体の電流が増大し、ついには
焼損に至るため非常に危険であった。

この欠点を改良するため最近、有機過酸化物または電子
線、ガンマ−線などの電離性放射線により、３次元架橋
し樹脂の融点以上の温度での抵抗値の降下を防止する方
法が見出されている。

しかしながらこの方法は工程の複雑さ、コスト高の面で
欠点があった。

本発明は従来の欠点を除去し、２種以上の結晶性樹脂を
含有し２つ以上のＰＴＣ特性の立上り点を有する組成物
からなり、長期間にわたり、温度、湿度に対しても安定
性があり、工程も複雑でなく、コストも高くならない、
発熱体を得ることを目的とする。

本発明の発熱体を図面と実施例に基いて説明する。

（１）第１図の曲線Ａは本発明によるＰＴＣ特性を有す
る発熱体の特性曲線でその組成は次の通りである。

（１）ポリフッ化ビニリデン：ＫＦ−１０００（呉羽化
学）・・・２０ｗｔ％（１１）ポリエチレン酢酸ビニル共重合体：Ｄ−５０２
０（住友化学）・・・３５ｗｔ％６１１）カーボンブラック：ダイアブラックＧ（三菱化
成）・・・４５ｗｔ％前記３戒分を熱ローラにより２０分間混練し、厚さ１ｍ
ｍ、巾２０關、電極間距離２５關に成型したシートであ
る。

また、Ｂの試料は、（１）ポリエチレン酢酸ビニール共
重合体：Ｄ５０２０（住友化学）・・・５０ｗｔ％（１［）カーボンブラック：ダイアブラックＧ（三菱化
成→・・・５０ｗｔ％をＡの試料と同様に混練し、成型したシートのＰＴＣ特
性である。

図からも明らかなようにＢは９０℃を超えると、温度と
ともに抵抗値は減少しているが、Ａでは減少することは
なく、温度とともに増加し、１５０℃付近から再び大き
なＰＴＣ特性が得られている。

この人のような特性を持っていれば、温度過昇は全くな
く、長期間の使用で低温側のＰＴＣ特性が小さくなって
も、１５０℃以上で大きなＰＴＣ特性があるため、安全
である。

（２）第２図中の曲線ａの試料は、（１）ポリフッ化ビニリデン：ＫＦ−１０００（呉羽化
学）・・・４０ｗｔ％（１１）カーボンブラック：ダイアブラックＧ（三菱化
成→：５０ｗｔ％（ｉｉｉ）フッ素ゴム：パイトンＢ（デュポン）・
・・１０ｗｔ％を熱ローラにより混練し、粉砕したものを、イソホロン
およびパイトン（２５％メチルエチルケトン）溶液に粉
砕物２０Ｗｔ、イソホロン７０ｗｔ％、パイトン溶液１
０Ｗｔになるよう分散させた、抵抗インキ■を作成し、（１）ポリエチレン酢酸ビニル共重合体：Ｄ−５０２０
（住友化学）・・・４０ｗｔ％（ＩＩ）カーボンブラック：ダイアブラック：Ｇ（三菱
化成）・・・６０ｗｔ％を抵抗インキ■の工程と同様に混練、粉砕し、同一配合
比でインキとした抵抗インキ■と、１：１になるように
混ぜ合わせた抵抗インキ■を電極を設けた（電極間距離
２５ｍｍ、巾２０ｍｍ）ポリエステルフィルム基板
上に印刷し、２２０℃３０分間焼付けたものである。

また、第２図中曲線すの試料は、抵抗インキ■を、ポリ
エステルフィルム基板上に印刷し、同様に焼付けたもの
である。

またＣの試料は、抵抗インキのを、同様に焼付けたもの
である。

ｂは、第１図のＢに比較して、抵抗値が減少しはじめる
温度が１１０℃と上昇してはいるものの、１１０℃を越
えると急激に抵抗値は減少している。

一方ａは、図から明らかなようにそのようなことはない
。

ｂで第１図のＢに比べ抵抗値が減少する温度が上昇して
いるのは基板に支持されているために見かけの力学的強
度が上がったためと思われる。

本発明の発熱体の特徴とするところは、二つ以上のＰＴ
Ｃの立ち上がり点を持つため、低温側の立ち上がり点で
本発明による発熱体を使用する場合、長期間の使用によ
り、最悪、低温域での抵抗値が低下しても、高温域でも
う一つの抵抗値の立ち上がり点があるため、安全である
。

また、二つ（もしくはそれ以上）の抵抗値の立ち上がり
点の間では抵抗値は温度、とともに低下することがない
ため、安全である点にある。

本発明の発熱体は前記の構成に基いて、従来のＰＴＣ特
性を有する発熱体に比べ、（１）長期間にわたり特性に
おいて安全性がある、（２）特定温度に対する極太値を
有しない、（３）湿度に対しても安定性がある。

（４）工程も複雑でない、（５）コストも高くない、な
どの作用効果を生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例組成物と従来例とのＰ
ＴＣ特性の、第２図は第２の実施例の組成物と従来例の
ＰＴＣ特性の比較図、を示す。Ａ：本発明の第１実施例組戒物の発熱体の特性曲線、Ｂ
：従来の発熱体の特性曲線、ａ：同第２の実施例組成物
のインキと従来の組成物のインキと従来の組成物のイン
キを混合し基板に印刷し焼付けた発熱体の特性曲線、ｂ
：従来の発熱体の特性曲線、Ｃ：本発明の第２の実施領
の組成物のインキをポリエステルフィルム基板上に焼付
けた特性曲線。

Claims

【特許請求の範囲】１結晶性樹脂と導電性粉体からなり正の抵抗温度係数
を有する組成物の発熱体において、前記結晶性樹脂を２
種以上の結晶性樹脂含有し、２つ以上のＰＴＣ特性の立
上り点を有する組成物の発熱体。２組成物の粉体を溶剤に分散したペーストを基板に塗
布焼付けた特許請求の範囲第１項記載の発熱体。