JP2013163808A - ポリマー厚膜正温度係数炭素組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】ポリマー厚膜正温度係数炭素組成物を提供する。
【解決手段】本発明は、(a)(i)有機ポリマーバインダー;および(ii)溶媒を含む有機媒体と;(b)導電性炭素粉末とを含むポリマー厚膜正温度係数炭素抵抗体組成物に関する。本組成物は、すべての溶媒を除去することが必要な時に、および温度により加工されてもよい。
本発明は、溶媒を除去するために乾燥された本発明の組成物を含むPTC回路と、ならびにそのようなPTC回路を含有する物品、たとえば、ミラーヒーターおよびシートヒーターとにさらに関する。
【選択図】なし
【解決手段】本発明は、(a)(i)有機ポリマーバインダー;および(ii)溶媒を含む有機媒体と;(b)導電性炭素粉末とを含むポリマー厚膜正温度係数炭素抵抗体組成物に関する。本組成物は、すべての溶媒を除去することが必要な時に、および温度により加工されてもよい。
本発明は、溶媒を除去するために乾燥された本発明の組成物を含むPTC回路と、ならびにそのようなPTC回路を含有する物品、たとえば、ミラーヒーターおよびシートヒーターとにさらに関する。
【選択図】なし
Description
本発明は、自動制御ヒーター回路での使用のためのポリマー厚膜(PTF)正温度係数(PTC)炭素抵抗体組成物に関する。
導電性ポリマーの電気的特性がそれらの温度に頻繁に依存することは当該技術分野においてよく知られている。非常に小さい割合の導電性ポリマーは、正温度係数(PTC)、すなわち、ある特定の温度でまたはある特定の温度範囲にわたって固有抵抗の急増を示す。PTC挙動を示す材料は、回路を通過する電流のサイズが回路の一部を形成するPTC素子の温度によって制御される多数の用途において有用である。
PTC回路は典型的には、自動車などにおいて見いだされるミラーヒーターおよびシートヒーターなどの自動温度調節回路として用いられる。それらは、外部温度自動調節器の代わりに用いられる。それらは、これらのタイプの用途において長年使用されてきたが、PTC回路は、抵抗シフト安定性、動力オン/オフ・サイクリング不一致、および二次加工に使用される接着剤に対する感受性などの問題を典型的には抱えている。すべてのこれらの問題は、機能性PTC回路に負の影響を及ぼし得るし、負の影響を及ぼす。これらの問題を軽減するのに役立ち、こうしてより効率的な、信頼できるPTC回路を製造するのに役立つことが本発明の目的である。
本発明は、
(a)(i)二フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマーであるフルオロポリマー樹脂;および
(ii)有機溶媒
を含む、50〜99重量パーセントの有機媒体であって、フルオロポリマー樹脂が、総有機媒体の10〜50重量パーセントであり、そして有機溶媒に溶解している有機媒体と;
(b)有機媒体に分散している、1〜50%の導電性カーボンブラックと
を含む、ポリマー厚膜正温度係数炭素抵抗体組成物であって、有機媒体および導電性カーボンブラック粉末の重量パーセントが、ポリマー厚膜正温度係数炭素抵抗体組成物の総量を基準とする組成物に関する。
(a)(i)二フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマーであるフルオロポリマー樹脂;および
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を含む、50〜99重量パーセントの有機媒体であって、フルオロポリマー樹脂が、総有機媒体の10〜50重量パーセントであり、そして有機溶媒に溶解している有機媒体と;
(b)有機媒体に分散している、1〜50%の導電性カーボンブラックと
を含む、ポリマー厚膜正温度係数炭素抵抗体組成物であって、有機媒体および導電性カーボンブラック粉末の重量パーセントが、ポリマー厚膜正温度係数炭素抵抗体組成物の総量を基準とする組成物に関する。
本組成物は、すべての溶媒を除去することが必要な時に、および温度により加工されてもよい。
本発明は、溶媒を除去するために乾燥された本発明の組成物を含むPTC回路と、ならびにそのようなPTC回路を含有する物品、たとえば、ミラーヒーターおよびシートヒーターとにさらに関する。
本発明は、ポリマー厚膜正温度係数炭素抵抗体組成物およびPTC加熱回路における活性なPTC炭素抵抗体の形成でのその使用を記載する。それは典型的には、全回路の加熱を提供するために使用される。封入剤の層が時々、活性なPTC炭素抵抗体の上に印刷され、乾燥される。
一般に、厚膜組成物は、適切な電気的機能特性を組成物に与える機能相を含む。この機能相は、機能相のためのキャリアとして働く有機媒体中に分散された電気的機能性粉末を含む。一般に、組成物は、有機化合物を焼き尽くすためにおよび電気的機能特性を与えるために燃やされる。しかし、ポリマー厚膜組成物の場合には、ポリマーまたは樹脂成分は、乾燥および溶媒の除去後に組成物の不可欠な部分として留まる。
ポリマー厚膜正温度係数炭素抵抗体組成物の成分は、以下に議論される。
有機媒体
樹脂またはポリマーは典型的には、好適な一貫性および印刷のためのレオロジーを有する「有機媒体」を製造するために溶媒に加えられる。多種多様な不活性液体を有機媒体として使用することができる。有機媒体は、固形分が十分な程度の安定性を持ってその中に分散可能であるものでなければならない。媒体のレオロジー的特性は、それらが良好な塗布特性を組成物に与えるようなものでなければならない。そのような特性としては、十分な程度の安定性を持った固形分の分散、組成物の良好な塗布、適切な粘度、チキソトロピー、基材および固形分の適切な湿潤性、良好な乾燥速度、ならびに手荒な取り扱いに耐えるのに十分な乾燥フィルム強度が挙げられる。
樹脂またはポリマーは典型的には、好適な一貫性および印刷のためのレオロジーを有する「有機媒体」を製造するために溶媒に加えられる。多種多様な不活性液体を有機媒体として使用することができる。有機媒体は、固形分が十分な程度の安定性を持ってその中に分散可能であるものでなければならない。媒体のレオロジー的特性は、それらが良好な塗布特性を組成物に与えるようなものでなければならない。そのような特性としては、十分な程度の安定性を持った固形分の分散、組成物の良好な塗布、適切な粘度、チキソトロピー、基材および固形分の適切な湿潤性、良好な乾燥速度、ならびに手荒な取り扱いに耐えるのに十分な乾燥フィルム強度が挙げられる。
本発明に使用されるフルオロポリマー樹脂は、二フッ化ビニリデン(VF2)とヘキサフルオロプロピレン(HFP)とのコポリマーであり、PTC組成物に重要な特性を与える。具体的には、見いだされる一般的な有機溶媒への樹脂の溶解度および温度安定性は、試験された他のフルオロポリマーのそれらと比較して異なった。PTF銀層および下にある基材の両方への良好な接着性を両方とも達成するのに役立つ、かつ、それらと相溶性である二フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマーは、PTC性能、PTC回路についての2つの決定的に重要である特性に悪影響を及ぼさないであろう。ある実施形態においては、このフルオロポリマー樹脂は、組成物の総重量の10〜50%、15〜35%、または22.5〜27.5%であってもよい。
ポリマー厚膜組成物での使用に好適な溶媒は、当業者によって認められており、アセテートおよびアルファ−もしくはベータ−テルピネオールなどのテルペン、またはそれらアセテートおよびテルペンと灯油、ジブチルフタレート、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、ヘキシレングリコールおよび高沸点アルコールならびにアルコールエステルなどの他の溶媒との混合物が挙げられる。加えて、基材上への塗布後に迅速な硬化を促進するための揮発性液体が、ビヒクル中に含められてもよい。本発明の多くの実施形態においては、グリコールエーテル、ケトン、エステルおよび同様な沸点の(180℃〜250℃の範囲の)他の溶媒、ならびにそれらの混合物などの溶媒が使用されてもよい。好ましい媒体は、DiBasic Esters(二塩基性エステル)をベースにしている。これらの溶媒と他の溶媒との様々な組み合わせが、所望の粘度および揮発度要件を得るために調合される。使用される溶媒は、樹脂を可溶化しなければならない。
導電性粉末
本発明で使用される導電性粉末は、標的抵抗(1〜50Kオーム/平方)および所望のPTC効果を達成するために必要とされる導電性炭素またはカーボンブラックである。他の炭素粉末および/または黒鉛が、導電性カーボンブラックならびにヒュームドシリカなどの非導電性粉末の組み合わせと併せて使用されてもよい。他の印刷助剤が使用されてもよい。銀および金などの一般的な導電性粉末がまた、炭素粉末と併せて使用されてもよい。
本発明で使用される導電性粉末は、標的抵抗(1〜50Kオーム/平方)および所望のPTC効果を達成するために必要とされる導電性炭素またはカーボンブラックである。他の炭素粉末および/または黒鉛が、導電性カーボンブラックならびにヒュームドシリカなどの非導電性粉末の組み合わせと併せて使用されてもよい。他の印刷助剤が使用されてもよい。銀および金などの一般的な導電性粉末がまた、炭素粉末と併せて使用されてもよい。
厚膜の用途
「ペースト」としても知られるポリマー厚膜組成物は典型的には、ガスおよび水分を透過しない、ポリエステルなどの、基材上に沈着される。基材はまた、その上に沈着されたプラスチックシートと任意の金属層もしくは誘電性層との組み合わせで構成される複合材料などのシートであることができる。
「ペースト」としても知られるポリマー厚膜組成物は典型的には、ガスおよび水分を透過しない、ポリエステルなどの、基材上に沈着される。基材はまた、その上に沈着されたプラスチックシートと任意の金属層もしくは誘電性層との組み合わせで構成される複合材料などのシートであることができる。
PTF PTC組成物の沈着は、型紙捺染、注射器計量分配またはコーティング技法などの他の沈着技法を利用することができるが、スクリーン印刷によって好ましくは行われる。スクリーン印刷の場合には、スクリーンメッシュ寸法が沈着厚膜の厚さを制御する。
140℃で典型的には10〜15分間熱への暴露によって、沈着厚膜は乾燥される、すなわち、溶媒は除去される。
一実施形態においては、PTF PTC炭素抵抗体組成物は、DuPont 5064銀導電性インク(DuPont Co.,Wilmington,DE)などのPTF銀組成物の上にスクリーン印刷層として使用される。
本発明は、実例を示すことによってさらに詳細に議論される。しかし、本発明の範囲は、これらの実例によって決して限定されない。
実施例1および比較例A
実施例1
PTF PTC炭素抵抗体組成物(ペースト)を、次の通り先ず有機媒体を調製することによって調製した:25.0重量%の二フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー樹脂(Arkema Inc.King of Prussia,PA製のRC−10,235)を、75.0重量%の二塩基性エステルDBETM−9(InvistaTM,Wlmington,DE)有機溶媒と混合した。この樹脂の分子量は約20,000であった。上記の混合物を90℃で1〜2時間加熱して樹脂をすべて溶解させ、有機媒体を形成した。導電性カーボンブラックMonarch(登録商標)120(Cabot Corp.,Boston,MA)を次に、適切な量の有機媒体に加えた。
実施例1
PTF PTC炭素抵抗体組成物(ペースト)を、次の通り先ず有機媒体を調製することによって調製した:25.0重量%の二フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー樹脂(Arkema Inc.King of Prussia,PA製のRC−10,235)を、75.0重量%の二塩基性エステルDBETM−9(InvistaTM,Wlmington,DE)有機溶媒と混合した。この樹脂の分子量は約20,000であった。上記の混合物を90℃で1〜2時間加熱して樹脂をすべて溶解させ、有機媒体を形成した。導電性カーボンブラックMonarch(登録商標)120(Cabot Corp.,Boston,MA)を次に、適切な量の有機媒体に加えた。
このPTF PTC炭素抵抗体組成を下に示す:
82.72% 有機媒体
8.18 導電性カーボンブラック粉末
9.10 DBETM−9溶媒
82.72% 有機媒体
8.18 導電性カーボンブラック粉末
9.10 DBETM−9溶媒
この組成物を惑星ミキサーで30分間混合した。組成物を次に3−ロールミルに移し、そこで0psiでのワンパスおよび150psiでのワンパスにかけた。その結果は、PTF PTC炭素抵抗体組成物であった。
回路を次の通り二次加工した:280メッシュのステンレススチールスクリーンを用いて、一連の互いに絡み合った銀ラインを、DuPont 5064銀導電性インク(DuPont Co.,Wilmington,DE)を使用してポリエステル基材上に印刷した。この銀導体を、強制空気ボックスオーブン中140℃で15分間乾燥させた。次に、互いに絡み合ったラインの標準PTC回路パターンを、銀導電性インクで行ったように印刷し、強制空気ボックスオーブン中140℃で15分間乾燥させた上記のPTF PTC炭素抵抗体組成物で作った。PTC回路の特性を測定した。PTCペーストの固有抵抗は、約10オーム/平方であった。まとめ表は下に現れる。
比較例A
PTC回路をポリエステル基材上に、先ずDuPont 5064銀導電性インク、引き続きDuPont 7282炭素抵抗体厚膜組成物(DuPont 7282 Carbon Resistor Thick Film Composition)(DuPont Co.,Wilmington,DE)を使用して上記の通り正確に製造した。それらをそれぞれ、上記の通り140℃で15分間乾燥させた。実施例1との唯一の相違は、本発明のPTF PTC炭素抵抗体組成物の代わりにDuPont 7282 Carbon Resistor Thick Film Compositionを使用することであった。PTC回路の特性を下にまとめる。
PTC回路をポリエステル基材上に、先ずDuPont 5064銀導電性インク、引き続きDuPont 7282炭素抵抗体厚膜組成物(DuPont 7282 Carbon Resistor Thick Film Composition)(DuPont Co.,Wilmington,DE)を使用して上記の通り正確に製造した。それらをそれぞれ、上記の通り140℃で15分間乾燥させた。実施例1との唯一の相違は、本発明のPTF PTC炭素抵抗体組成物の代わりにDuPont 7282 Carbon Resistor Thick Film Compositionを使用することであった。PTC回路の特性を下にまとめる。
さらに、65℃での抵抗/室温(約25℃)での抵抗の比によって測定されるようなPTC効果の大きさは、実施例1において約3倍だけ増加し、それは比較例Aにおいて見られたものと同様であるが、初期抵抗値の半分であり、VF2/HFPコポリマーを使った組成物を使用するときに見られる改善をさらに実証する。
Claims (8)
- (a)(i)二フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマーであるフルオロポリマー樹脂;および
(ii)有機溶媒
を含む、50〜99重量パーセントの有機媒体であって、前記フルオロポリマー樹脂が、前記総有機媒体の10〜50重量パーセントであり、そして前記有機溶媒に溶解している有機媒体と;
(b)前記有機媒体に分散している、1〜50%の導電性カーボンブラック粉末とを含む、ポリマー厚膜正温度係数炭素抵抗体組成物であって、前記有機媒体および前記導電性カーボンブラック粉末の重量パーセントが、ポリマー厚膜正温度係数炭素抵抗体組成物の総量を基準とする組成物。 - ヒュームドシリカをさらに含む、請求項1に記載のポリマー厚膜正温度係数炭素抵抗体組成物。
- 前記フルオロポリマー樹脂が、前記総有機媒体の15〜35重量パーセントである、請求項1に記載のポリマー厚膜正温度係数炭素抵抗体組成物。
- 前記フルオロポリマー樹脂が、前記総有機媒体の22.5〜27.5重量パーセントである、請求項1に記載のポリマー厚膜正温度係数炭素抵抗体組成物。
- 前記ポリマー厚膜正温度係数炭素抵抗体組成物が、前記溶媒を除去するために乾燥された、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリマー厚膜正温度係数炭素抵抗体組成物を含む正温度回路。
- 請求項5に記載の正温度回路を含有する物品。
- ミラーヒーターの形態での請求項6に記載の物品。
- シートヒーターの形態での請求項6に記載の物品。
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EP3021331A1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-05-18 | Henkel AG & Co. KGaA | Positive temperature coefficient composition |
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4980541A (en) * | 1988-09-20 | 1990-12-25 | Raychem Corporation | Conductive polymer composition |
JPH04500745A (ja) * | 1988-09-20 | 1992-02-06 | レイケム・コーポレイション | 電気ヒーター |
JP2002206040A (ja) * | 2000-11-13 | 2002-07-26 | Atofina | 温度で自動制御される抵抗を有する電導性ポリマーの複合材料 |
JP2005054185A (ja) * | 2003-08-01 | 2005-03-03 | Arkema | Pvdfをベースにしたptcペイントと、その自己調節式暖房システムでの利用 |
US20050062023A1 (en) * | 2003-08-01 | 2005-03-24 | Alexander Korzhenko | PVDF-based PTC paints and their applications for self-regulated heating systems |
US20050123675A1 (en) * | 2003-12-04 | 2005-06-09 | Dorfman Jay R. | Thick film compositions for use in electroluminescent applications |
US20110263781A1 (en) * | 2010-04-21 | 2011-10-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polymer thick film encapsulant and enhanced stability ptc carbon system |
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4980541A (en) * | 1988-09-20 | 1990-12-25 | Raychem Corporation | Conductive polymer composition |
JPH04500745A (ja) * | 1988-09-20 | 1992-02-06 | レイケム・コーポレイション | 電気ヒーター |
JPH11144907A (ja) * | 1988-09-20 | 1999-05-28 | Raychem Corp | 回路保護器具 |
JP2002206040A (ja) * | 2000-11-13 | 2002-07-26 | Atofina | 温度で自動制御される抵抗を有する電導性ポリマーの複合材料 |
US20040001954A1 (en) * | 2000-11-13 | 2004-01-01 | Atofina | Conductive polymeric composite material with a resistance which is self-regulated by the temperature |
JP2005054185A (ja) * | 2003-08-01 | 2005-03-03 | Arkema | Pvdfをベースにしたptcペイントと、その自己調節式暖房システムでの利用 |
US20050062023A1 (en) * | 2003-08-01 | 2005-03-24 | Alexander Korzhenko | PVDF-based PTC paints and their applications for self-regulated heating systems |
US20050123675A1 (en) * | 2003-12-04 | 2005-06-09 | Dorfman Jay R. | Thick film compositions for use in electroluminescent applications |
JP2005166667A (ja) * | 2003-12-04 | 2005-06-23 | E I Du Pont De Nemours & Co | エレクトロルミネセンスの用途に使用するための厚膜組成物 |
US20110263781A1 (en) * | 2010-04-21 | 2011-10-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polymer thick film encapsulant and enhanced stability ptc carbon system |
JP2013531078A (ja) * | 2010-04-21 | 2013-08-01 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | ポリマー厚膜封止材および安定性が向上したptc炭素系 |
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