JPS62232903A - 正抵抗温度係数発熱体樹脂組成物の製造方法 - 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 本発明は採暖器具及び一般の加熱装置等として有用な正
抵抗温度係数発熱体樹脂組成物（以下ＰＴＣ発熱体樹脂
組成物と称す）の製造方法に関するものである、 従来の技術 従来から結晶性高分子にカーボン粉末を分散した抵抗体
組成物が顕著なＰＴＣ特性を示すことが知られていてこ
の組成物を用いて自己温度制御機能を有する発熱体を構
成する試みがなされて来た。

このような機能を有する組成物の多くは、この組成物を
構成する基本材料の結晶性高分子材料の融点より高い温
度に一定時間保持し実用し得る抵抗値を現出して、ＰＴ
Ｃ発熱体樹脂組成物を得ているものである。

発明が解決しようとする問題点 このような従来のＰＴＣ発熱体樹脂組成物はカーボン抵
抗によって、通電すると発熱する。このことにより温度
が上昇し、この温度上昇によって高分子材料が膨張しカ
ーボン間の接点が離れ、抵抗値が異常に高くなり発熱が
押えられ温度が下がる。この温度が下がると高分子材料
の収縮が起こり、カーボンの接触点が回復し通電が始ま
り温度が上昇する。このようなことが連続的に起こり一
定の温度を保持することが出きるのである。しかしこの
ようなサイクルを起こさせる為には組成物を一度ある温
度で熱処理を施こさなければならないのである。

ところでこのような発熱体は通電中、カーボンの移動、
結晶性高分子材料の結晶異常生成等により得た初期の抵
抗値が変化して来ることが多く見受けられるのである。

その変化を防止する手段として一般的には、カーボンの
表面に高分子材料を薄くあらかじめ形成した後、高分子
材料中に混合し組成物を形成する方法、あるいは電子線
、放射線を用い組成物にカーボンを高分子材料と結合さ
せる方法、または有機過酸化物を用い組成物中のカーボ
ンを高分子材料と結合させる方法等が考案されている。

これらの方法の中で工業的手段として採用が容易である
有機過酸化物を用いた組成物において、カーボンと結晶
性高分子材料との結合率を向上させることには抵抗値を
長期に亘って、安定化させる上で重要な方法である。

この結合方法Ｃ以下化学架橋と称す）においては、前記
組成物を有機過酸化物の１分半減期温度よりも低く、結
晶性高分子の融点よりも高い温度において混練し、有機
過酸化物を一定量投入せしめ、架橋混線物を形成した後
冷却し、２１１８１７角以下の粉砕物またはブロック状
の混練物状態のものを、有機過酸化物の１分半減期温度
に略等しい温度で熱処理を行ない架橋反応で起こさせる
ことが行なわれる。しかし酸素雰囲気中で架橋反応を起
こさせる為に、有機過酸化物が酸素によって、不活性化
され、充分な結合率が得られないのであった。

このような有機過酸化物を用いて化学架橋をすることに
より、従来の処理しない方法と比較すると抵抗値の安定
している時間が向上するものであるが、充分なものまで
は得られないのであった。

そこで本発明ではこれらの点を改良し、より一層抵抗値
の安定したＰＴＣ発熱体樹脂組成物を製造する方法を提
供するものである。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明の正抵抗温度係数発
熱体樹脂組成物の製造方法は、結晶性高分子、カーボン
粉末、有機過酸化物を含む樹脂組成物を、有機過酸化物
の１分半減期温度よりも低く、結晶性高分子の融点より
も高い温度で混練した後、シート状に加圧成形し、前記
有機過酸化物の１分半減期温度に略等しい温度で、前記
組成物の反応を完結せしめたことを特徴とする。

作　　　用 本発明は上記した技術的手段によって、組成物中に均一
に分散した有機過酸化物は温度上昇に伴ない分解が進み
、１分半減期温度付近になると分解反応は急激に進む。

ところがこの反応によって生成Ｉ〜た過酸化物ラジカル
がその目的とする結晶性高分子材料、カーボン粉末中の
水素を引き抜き反応し、それぞれに発生した高分子ラジ
カル同士が結合し、完結するのであるが、このような前
記組成物の架橋反応は酸素との接触面積が犬であると、
反応を完結させるに要する時間中に発生した過酸化物ラ
ジカルが、その系に存在する酸素によって禁止反応が起
こり、ラジカルが消滅するため、高分子材料とカーボン
粉末の結合がなくなり、抵抗値の安定化を進めることが
困難となるのである。

しかし、前記組成物を混線後、シート状に加圧成形する
ことにより、酸素との接触面積が少なく、架橋反応にお
ける過酸化物ラジカルが酸素によって消滅することが従
来より少なくなり、高分子材料とカーボン粉末の反応に
寄与するため、結合率が向上し、抵抗値の安定なＰＴＣ
発熱体組成物が得られる。

実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。

結晶性高分子としてのポリエチレンと、導電性粉末とし
てのカーボン粉末とを重量比１：１の割合で、タンブラ
−にて混合し、前記混合物を二軸押出機にて混練した後
、有機過酸化物としてのジアルキルパーオキサイドを結
晶性高分子に対して、１〜６重量重量大投入、１６０±
１ｏ℃の範囲で数分間混練した。但し混練の際、有機過
酸化物の急激な分解温度１６０’Ｃ以上にならないよう
に調整した。次に前記混線物を温度１５０℃〜１９０℃
に加熱された圧延ロールにて成形し、厚み５朋のシート
を作成する。前記シートを１８０℃〜１９０℃の熱処理
炉にて１時間処理を行なう〇 このようにして得られた前記組成物を微粉砕し、オレフ
ィン系エラストマーを所定の抵抗値になるように加え混
練し、押出し後電極を形成してＰＴＣ発熱体を得る。

図面には前記ＰＴＣ発熱体樹脂組成物の製造方法で得ら
れたＰＴＣ発熱体の特性を試料１として示す。また試料
２は従来方法で製造して得られた特性値である。前記製
造方法の過程にて、ジアルキルパーオキサイドを投入し
混練した後冷却し、２朋角に粉砕して熱処理を行ないＰ
ＴＣ発熱体を作成したものである。

以上のように本実施例によれば、過酸化物を含む組成物
を少なくとも２朋以上の厚さのシート状に加圧成形し、
これを架橋させることにより、従来の粉砕物を架橋させ
る方法より、酸素と接触する表面積が小さくなり、過酸
化物の不活性層が少なくなり、結晶性高分子とカーボン
粉末の反応に寄与する為、結合率が向上し、ＰＴＣ発熱
体樹脂組成物の抵抗値が均一で安定したものが得られる
。

発明の効果 以上のように本発明は、有機過酸化物の分解によるラジ
カル発生率を向上させると共に活性度を向上させ、反応
を完結させるため、シート状にて架橋反応を起こさせ、
従来の粉砕物より表面積を小さくして、過酸化物の不活
性層を少なくしているので、結晶性高分子とカーボン粉
末の結合率を向上せしめ、抵抗値が均一で安定したＰＴ
Ｃ樹脂組成物を得られる。

また、活性度を高めるために、不活性ガス雰囲気中で熱
処理を行ったものと比較しても、本発明の製造方法はコ
スト的に有利である。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の実施例におけるＰＴＣ発熱体の特性図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　結晶性高分子、カーボン粉末、有機過酸化物を含む樹
   脂組成物を、有機過酸化物の１分半減期温度よりも低く
   結晶性高分子の融点よりも高い温度で混練した後、シー
   ト状に加圧成形し、前記有機過酸化物の１分半減期温度
   に略等しい温度で、前記組成物の反応を完結せしめたこ
   とを特徴とする正抵抗温度係数発熱体樹脂組成物の製造
   方法。