JPS5871584A

JPS5871584A - 面状発熱体

Info

Publication number: JPS5871584A
Application number: JP17015381A
Authority: JP
Inventors: 倉田　泰男; 関口　次雄; 昇佐藤
Original assignee: Tokyo Cosmos Electric Co Ltd
Current assignee: Tokyo Cosmos Electric Co Ltd
Priority date: 1981-10-26
Filing date: 1981-10-26
Publication date: 1983-04-28

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】本発明はある特定の温度領域に達すると発熱体の抵抗温
度係数が急激に正の方向に増大する性質（以下ＰＴＣ特
性と称する）を示す発熱体に関するものである。この発
明の目的とするところは通電による自己発熱や周囲温度
の変化によるＰＴＣ特性が増幅され、熱安定性に優れた
面状発熱体を提供することにある。

従来よりＰＴＣ特性を有する面状発熱体としてポリエチ
レン、ポリプロピレン、塩化ビニリデンフッボリメ化ビニリデン、ポリメチルペンテン、ポリアセタ
ール、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド、ある
いはエチレン、プロピレンとビニル系単量体とこれらの
共重合体に導電性粉末を混練して形成した。面状発熱体
が使用した重合体の軟化点以上の温度でＰＴＣ特性を有
することは知られている。縦軸を２５℃の時の抵抗値を
１とした抵抗値変化倍率とし、横軸に面状発熱体の雰囲
気等度とした第１図の曲線ａに示した如く、抵抗値変化
倍率は９倍で、上昇した抵抗値はある温度でピークに達
し、ピーク温度で保持すると、徐々に抵抗値は減少して
くる。通電により発熱温度は発熱と放熱の平衡状態にカ
つ死点で安定し、その点の抵抗値で安定化する（以下定
常化状態と称する）この定常化状態の位置がピーク抵抗
値に近い、すなわち抵抗値変化倍率が小さいと何かの要
因でピーク点以上の温度に達した時、自己温度制御機能
を失ないヒータ電流が増大し、焼損に至る危険性がある
。また軟化点を過ぎ融点に達した状態で使用されると面
状発熱体は著しく不安定となり、自己温度制御機能を失
した面状発熱体となり実用化を阻害していた。

発明者婢は前記欠点を解決し、自己温度制御機能の優れ
た抵抗値変化倍率の大きい面状発熱体を発明した。その
特徴とするところはポリエチレンＶ　ＩＪプロピレン、
ポリブチレン、ポリｉ化ビ＝リナン、ポリテトラフルオ
ロエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等線膨張率が
１０　Ｘ　１０−５／’Ｃ以上の熱可塑性樹脂に繊維素
樹脂を重量比で５〜６０％混入させることにより形成さ
れた面状発熱体線繊維素樹脂を混入させる量により、抵
抗値変化倍率を変えることができる。繊維素樹脂の混入
量を増すに従って第２図イ〜ハに示す如く、形成された
面状発熱体膜内に細かな均一なピンホール状に繊維素樹
脂が分散された膜となり、更に混入量を増せばピンホー
ル状の繊維素樹脂部は大きくなり網目状となる。抵抗値
変化倍率も混入量に比例して増大する。

これにより形成させた本発明の面状発熱体のＰＴＣ特性
は第１図曲線ｂ−ｄに示す如く曲線ａに比較して向上し
ていることがわかる。定常状態の抵抗値変化倍率の位置
と上昇した抵抗値のピークとに充分差があり、完全に自
己温度制御が行なわれ安定した面状発熱体となる０以下
本発明の具体的な実施例について詳細に述べる。

実施例１、★循）線膨張率１０　Ｘ　１０−５／’Ｃ以上の熱可
塑性樹脂旨としてポリ警化ビ＝リデン、塩イヒビ＝リデ
ン、ボ・ノ枚チレン、ポリプロピレン、エチレン、プロ
ピレン、及びそれらの共重合体、ポリアミド、ボ１ノテ
トラフルオロエチレン、アイオノマー等力；する力五本
実施例ではこれらの内からエチレン酢酸ビニルコポリマ
を用いた場合を示す。

導電粉末としてカーボンブラック、愚鉛、金属粉末等が
あるがこれらの内の代表例として土状黒鉛を用いた場合
を示す０更に溶剤としては脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ケ
トン類、エステル類、多価アルコール類等があるが、ス
クリーン印刷性を考慮して沸点カニ１５０℃以上の溶剤
を各々の樹脂に合わせて使用しているが、本実施例に於
ては芳香族炭化水素の内よりテトラリンを用いた場合を
示す。

エチレン酢酸ビニルコポリマ・・・・・・・１ｏｏ重量
Ｎ黒　鉛　　　　　　　　　　・・・・・・・　９６重
量部テトラリン　　　　　　　　・・・・・・・７００
重量部を加熱溶融、混練してペースト１とする。次にエ
チルセルロース　・・・・・・・１００００重量部テト
ラリン　　・・・・・・・４５０重量部喰溶融してペー
スト２としたＯ前記ペースト１に対してペースト２をそ
れぞれ重ｉｔ％で０．１０．２０．３０．４０．５０．
６０％添加して各々を摺潰機で６０分間混合して混ぜ合
わせたペーストを予め電極を設けたポリエステルフィル
ムにスクリーン印刷法で成膜して、１５０°Ｃ３０分焼
成して発熱体とした。

実施例２離燃剤としてリン酸エステル、ノ・ロゲン化リン［酸エ
ステル、）・ロゲン化合吻、無機物等カーある力；これ
らの内から本実施例ではハロゲン化リン酸エステルを用
いた場合を示す。

エチレン酢酸ビニルコポリマ・・・・・・１００重量部
黒　鉛　　　　　　　　　　・・・・・・１００重量部
ハロゲン化リン酸エステル　・・・・・・・　１５重量
部三酸化アンチモン　　　　　・・・−・・・　　７重
蓋部テトラリン　　　　　　　　・・・・・・・３００
重量部を実施例１と同じ方法で調製してペースト１とす
る。

メチルセルロース　　　　　・・・・・・・ｔｏｏ重ｔ
ｓジペンテン　　　　　　　　・・・・・・・５７０重
量部を溶融してペースト２とした。ペースト１に対して
ペースト２を重量％で３０％添加して混合したペースト
を予め電極を設けたポリエステルフィルムにスクリーン
印刷して１５０℃３０分間焼成して発熱体とした。

第１図から明らかなように曲線ａは従来品のＰＴＣｓ性
を示し、１２０℃の点で９倍の抵抗値変化倍率であるの
に対して、曲線すは繊維素樹脂によるペーストを重量比
で１０％添加した場合１５倍となり、曲線Ｃは２０％添
加で３０倍となる０また曲線ｄは３０％添加で６０倍となり、曲線ｅは５０
％添加で８０倍となる。このようにＰＴＣ％性は繊維素
樹脂の添加量に比例して大きく改善されることがわかる
。実施例２の発熱体も第１図曲線ｄと同様に１５０℃の
点で抵抗値変化倍率３０％と増した場合の発熱体表面を
表わし、繊維素樹脂の含有量が増大するに従って繊維素
樹脂の均一なピンホール状の部分１が増えて大きくなり
網目構造となる。導電部分２が網目構造になるに従って
、温度による体積膨張が増幅されてＰＴＣ特性が大きく
なるものと考えられる。

本発明の組成物による面状発熱体は前記実施例及び第１
図に示した如く、ＰＴＣ特性が従来品に比較して飛躍的
に向上する画期的々ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の面状発熱体と従来の面状発熱体のＰＴ
Ｃ特性、すなわち温度変化に対する抵抗値変化倍率の関
係を示す図である。ａ・・・従来品、ｂ・・・繊維素樹脂含有率１０％、Ｃ
・・・繊維素樹脂含有率２０％、ｄ・・・繊維素樹脂含
有率３０％、ｅ・・・繊維素樹脂含有率５０％、第２図
は繊維素樹脂含有率１０％の発熱体の面・・・イ、２０
％の発熱体の面・・・口、３０％の発熱体ノ面・・・ノ
・、１・・・ピンホール状になった繊維素樹脂部、２・
・・導電部、を示す図である０１１　口 ′ｔ　　２１０

Claims

【特許請求の範囲】１）線膨張率が１０　ｘ　１０−ｓ／’ｃ以上の熱可塑
性樹脂に導電粉末及び充てん剤を混練したものに、繊維
素樹脂を重量比で５〜６０％混入させて成る組成物によ
り、形成した発熱体の正の抵抗温度係数を大きくするこ
とを特徴とした面状発熱体。２）　　ＩＩ　維素樹脂カメチルセルロース、エチルセ
ルロース、酢酸セルロース、ニトロセルロース、カルボ
キクメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
ヒドロキシプロピルセルロース、エチルヒドロキシエチ
ルセルロースのＦ’［ｔｒｄ＜　ハメチルセルロース、
エチルセルロース、酢酸セルロースである特許請求の範
囲第１項記載の面状発熱体。３）線膨張率が１０　Ｘ　１０−ｓ／’Ｃ以上の熱可塑
性樹脂がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン
、ポリ贅化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリアミド、アイオノマー、あるいはエチレン、プロピ
レンとビニル系単量体とこれらの共重合体である特許請
求の範囲第１項記載の面状発熱体。４）充てん剤がリン酸エステル、ハロゲン化リン酸エス
テル、ハロゲン化合物、無機物の難燃剤の内望むべくは
ハロゲン化リン酸エステル及び無機物の難燃剤である特
許請求の範囲第１項記載の面状発熱体。