JPS6199292A - 電気器具 - Google Patents
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- JPS6199292A JPS6199292A JP60204181A JP20418185A JPS6199292A JP S6199292 A JPS6199292 A JP S6199292A JP 60204181 A JP60204181 A JP 60204181A JP 20418185 A JP20418185 A JP 20418185A JP S6199292 A JPS6199292 A JP S6199292A
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-
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- Surface Heating Bodies (AREA)
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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。
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、異なった抵抗率の導電性部材を有してなる電
気器具に関する。
気器具に関する。
[従来技術]
異なった抵抗率の導電性部材を有してなる多くの電気器
具、特にヒーターが知られている。そのような電気器具
は、例えば、導電性ポリマー(即ち、導電性充填剤およ
び有機ポリマー(この語句はポリシロキサンを含む。乃
などの抵抗要素とともに用いる金属部材を有する。充填
剤は有機ポリマー中に分散する(またはそうでなくポリ
マーにより保持される)。導電性ポリマーはPTC挙動
を示す。導電性ポリマー組成物およびそれを含む器具に
ついて記載する文献は、例えば、米国特許第2,952
,761.2,978,665.3.243.753.
3,351,882.3.571,777.3.757
.086.3.793,716.3゜823.217.
3,858,144.3.86+。
具、特にヒーターが知られている。そのような電気器具
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などの抵抗要素とともに用いる金属部材を有する。充填
剤は有機ポリマー中に分散する(またはそうでなくポリ
マーにより保持される)。導電性ポリマーはPTC挙動
を示す。導電性ポリマー組成物およびそれを含む器具に
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.573.4,246,468.4.250゜400.
4.252.692.4.255,698.4.271
,350.4,272.471. 4,304.987
.4,309.596.4,309.597.4.31
4,230.4,314,231.4゜315.23’
7.4,317,027.4,318゜881.4,3
27.35L 4.330.704.4.334,3
51. 4,352,083.4.388.607.4
,398,084.4.413.301.4,425.
397.4,426.339.4゜4.26,633.
4,427,877.4,435゜639.4.429
,216.4,442.139.4.459,473.
4,481,498.4,476.450および4,5
02,929号、クラソンおよびクーバット(K 1a
sonおよびKubat)、ジャーナル・オブ・アプラ
イド・ポリマー・サイエンス(J 、Applied
Polymer 5cienece) 19 、813
−815(197,5);ナルキス(Narkis)ら
、ポリマー・エンジニアリング・アンド・サイエンス(
Polymer Engineering and S
cience) l 8 、 G49−653(19
78);***国公開公報第1゜634.999号に対応
する米国特許出願第601.424号;***国公開公報
第2.t46,6゜2号に対応する米国特許出願第73
2,792号。
.072,848.4,085.286.4,117.
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、ポリマー・エンジニアリング・アンド・サイエンス(
Polymer Engineering and S
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78);***国公開公報第1゜634.999号に対応
する米国特許出願第601.424号;***国公開公報
第2.t46,6゜2号に対応する米国特許出願第73
2,792号。
***国公開公報第2,821.799号に対応する米国
特許出願第798.154号、米国特許出願第134.
354号、欧州特許出願公開第38.718号に対応す
る米国特許出願第14.1,984号、欧州特許出願公
開第38,718号に対応する米国特許出願第141.
988号、欧州特許出願公開第38.713号に対応す
る米国特許出願第141.989号、欧州特許出願公開
第3’8,714号に対応する米国特許出願第141,
991号、英国特許出願公開第2,076.106A号
に対応する米国特許出願第150,909号、米国特許
出願第184,647号、欧州特許出願公開第63.4
40号に対応する米国特許出願第250,491号、欧
州特許出願公開第67.679号に対応する米国特許出
願第272.854および403.203号、米国特許
出願第274..010号、欧州特許出願公開第74.
281号に対応する米国特許出願第300,709号お
よび米国特許出願第423,589号、米国特許出願第
369,309号、米国特許出願第483,633号、
欧州特許出願公開第128.664号に対応する米国特
許出願第493.445号、欧州特許出願公開第119
,807号に対応オろ米国特許出願第606.033号
、欧州特許出願公開133.748号に対応する米国特
許出願第509,897および598.048号、欧州
特許出願公開第134゜145号に対応する米国特許出
願第524,482号、米国特許出願第534.913
号、欧州特許出願公開第138.424号(第84,3
06.4569号)に対応する米国特許出願第535.
4″ 49号、欧州特許出願公開
第144.187号に対応する米国特許出願第552,
649号、ならびに英国特許第1.470,502およ
び1.470,503号に対応する米国特許出願第90
4,736号を含む。
特許出願第798.154号、米国特許出願第134.
354号、欧州特許出願公開第38.718号に対応す
る米国特許出願第14.1,984号、欧州特許出願公
開第38,718号に対応する米国特許出願第141.
988号、欧州特許出願公開第38.713号に対応す
る米国特許出願第141.989号、欧州特許出願公開
第3’8,714号に対応する米国特許出願第141,
991号、英国特許出願公開第2,076.106A号
に対応する米国特許出願第150,909号、米国特許
出願第184,647号、欧州特許出願公開第63.4
40号に対応する米国特許出願第250,491号、欧
州特許出願公開第67.679号に対応する米国特許出
願第272.854および403.203号、米国特許
出願第274..010号、欧州特許出願公開第74.
281号に対応する米国特許出願第300,709号お
よび米国特許出願第423,589号、米国特許出願第
369,309号、米国特許出願第483,633号、
欧州特許出願公開第128.664号に対応する米国特
許出願第493.445号、欧州特許出願公開第119
,807号に対応オろ米国特許出願第606.033号
、欧州特許出願公開133.748号に対応する米国特
許出願第509,897および598.048号、欧州
特許出願公開第134゜145号に対応する米国特許出
願第524,482号、米国特許出願第534.913
号、欧州特許出願公開第138.424号(第84,3
06.4569号)に対応する米国特許出願第535.
4″ 49号、欧州特許出願公開
第144.187号に対応する米国特許出願第552,
649号、ならびに英国特許第1.470,502およ
び1.470,503号に対応する米国特許出願第90
4,736号を含む。
異なった抵抗率の2つの部材間で最小の接触抵抗を伴う
満足な電気接触を確実なものにするためには、注意が必
要である。このことは、例えばストリップヒーターおよ
び大きいンートヒーターにおいてのように、導電性ポリ
マーからなる抵抗要素と金属部材の間に接触を形成する
太きいおよび/または長い接触領域を必要とする場合に
特に言える。金属部材と抵抗要素の間のそのような接触
を行うためにいくつかの方法が提案されている。
満足な電気接触を確実なものにするためには、注意が必
要である。このことは、例えばストリップヒーターおよ
び大きいンートヒーターにおいてのように、導電性ポリ
マーからなる抵抗要素と金属部材の間に接触を形成する
太きいおよび/または長い接触領域を必要とする場合に
特に言える。金属部材と抵抗要素の間のそのような接触
を行うためにいくつかの方法が提案されている。
それら方法のあるものは、金属部材と導電性ポリマーを
接触しながら導電性ポリマーの融点より高い温度に加熱
することを包含する。溶融導電性ポリマーは、適当に予
め加熱された金属部材と接触され、および/または金属
部材および導電性ポリマーは、接触された後に加熱され
る。抵抗要素の導電性ポリマーに金属部材を接触させる
前に、非 ;常に導電性のポリマー(
例えば、かなり高濃度の銀または黒鉛を含むもの)で金
属部材を被覆することも知られている。他の方法は、導
電性接着剤、ステーブルまたはリベットの使用を含む。
接触しながら導電性ポリマーの融点より高い温度に加熱
することを包含する。溶融導電性ポリマーは、適当に予
め加熱された金属部材と接触され、および/または金属
部材および導電性ポリマーは、接触された後に加熱され
る。抵抗要素の導電性ポリマーに金属部材を接触させる
前に、非 ;常に導電性のポリマー(
例えば、かなり高濃度の銀または黒鉛を含むもの)で金
属部材を被覆することも知られている。他の方法は、導
電性接着剤、ステーブルまたはリベットの使用を含む。
[発明の構成]
本発明者らは、異なった抵抗率の2つの導電性部材の抵
抗率の間の抵抗率を有する材料からなる薄い接触層が、
2つの導電性部材の間にはさまれかつ高抵抗率部材表面
に結合する場合に、2つの部材間の改良された電気接触
か得られることを見い出した。
抗率の間の抵抗率を有する材料からなる薄い接触層が、
2つの導電性部材の間にはさまれかつ高抵抗率部材表面
に結合する場合に、2つの部材間の改良された電気接触
か得られることを見い出した。
第1の要旨によれば、本発明は、
(1)23℃で1〜500.000Ω’cmの抵抗率を
有する第1材料からなる抵抗要素、 (2)抵抗要素表面に直接に結合され:23℃で第1+
A’I4の抵抗率より小さい抵抗率を有する第2導電性
材料からなる接触層、および (3)23℃で第2材料の抵抗率より小さい抵抗率を有
する第3導電性材料(好ましくは金属)からなる羽部し
゛ を有してなる電気器具であって、 該別部材は接触層に直接に物理接触し、面積が少なくと
もl 、61cm”(0,5平方インチ)であり少なく
とも1つの寸法が2.54cm(1インチ)より大きい
接続領域上で圧力によってのみ実質的にそのような接触
を維持し、 器具の要素は、器具が電源に接続され電気経路が別部材
から接触層を通って抵抗要素にまで存在するように配置
されている電気器具を提供する。
有する第1材料からなる抵抗要素、 (2)抵抗要素表面に直接に結合され:23℃で第1+
A’I4の抵抗率より小さい抵抗率を有する第2導電性
材料からなる接触層、および (3)23℃で第2材料の抵抗率より小さい抵抗率を有
する第3導電性材料(好ましくは金属)からなる羽部し
゛ を有してなる電気器具であって、 該別部材は接触層に直接に物理接触し、面積が少なくと
もl 、61cm”(0,5平方インチ)であり少なく
とも1つの寸法が2.54cm(1インチ)より大きい
接続領域上で圧力によってのみ実質的にそのような接触
を維持し、 器具の要素は、器具が電源に接続され電気経路が別部材
から接触層を通って抵抗要素にまで存在するように配置
されている電気器具を提供する。
そのような器具において、抵抗要素と別部材(即ち、最
小抵抗率部材)との間の良好な電気接触は、接続領域が
大きいおよび/または長い場合にさえ、および圧力が接
触層に対して別部材を移動するように充分に低い場合に
さえ、接触層に向かって別部材を単に押しつけることに
よって行なわれる。
小抵抗率部材)との間の良好な電気接触は、接続領域が
大きいおよび/または長い場合にさえ、および圧力が接
触層に対して別部材を移動するように充分に低い場合に
さえ、接触層に向かって別部材を単に押しつけることに
よって行なわれる。
1つの好ましい聾様において、別部材は(例えば、電源
への)接続用の接続手段を供給する。
への)接続用の接続手段を供給する。
第2の要旨によれば、本発明は、
(1)23℃で1〜500,000Ω・cmの抵抗率を
有する第1導電性材料からなる抵抗要素、(2)抵抗要
素表面に直接に結合され、23℃で第1材料の抵抗率よ
り小さい抵抗率を有する第2導電性祠料からなる接触層
、および( 3)23°Cで1x10、−5Ω’cmより大きいが第
2材料の抵抗率より小さい抵抗率を有する第3導電性材
料からなる別部材 を有してなる電気器具であって、 該別部材は接触層に直接に物理接触し、好ましくは接触
層に結合し、 器具の要素は、器具が電源に接続され電気経路が別部材
から接触層を通って抵抗要素にまで存在するよっに配置
されている電気器具を提供する。
有する第1導電性材料からなる抵抗要素、(2)抵抗要
素表面に直接に結合され、23℃で第1材料の抵抗率よ
り小さい抵抗率を有する第2導電性祠料からなる接触層
、および( 3)23°Cで1x10、−5Ω’cmより大きいが第
2材料の抵抗率より小さい抵抗率を有する第3導電性材
料からなる別部材 を有してなる電気器具であって、 該別部材は接触層に直接に物理接触し、好ましくは接触
層に結合し、 器具の要素は、器具が電源に接続され電気経路が別部材
から接触層を通って抵抗要素にまで存在するよっに配置
されている電気器具を提供する。
第3の要旨によれば、本発明は、
(1)23℃で1〜500.000Ω’cmの抵抗率を
有する第1導電性材料からなり、同一平面にある間隔を
おいて離れる実質的に平坦な表面を有する積層抵抗要素
、 (2)それぞれの実質的に平坦な表面に直接に結合され
、23℃で第1材料の抵抗率より小さい抵抗率を有する
第2導電性材料からなる相互挿入櫛状接触層、および (3)23℃でlXl0−5Ω”cmより大きいが第2
材料の抵抗率より小さい抵抗率を有する第3導電性材料
からなる相互挿入櫛状の別部材 を有してなる電気器具であって、 該別部材はそれぞれの接触層に直接に物理接触し、複数
の相互挿入櫛状電極を与え、電ア;(に接続される場合
に抵抗要素平面を通ってその間を電流が流れるように形
状を有しかつ配置される 電気器具を提供する。
有する第1導電性材料からなり、同一平面にある間隔を
おいて離れる実質的に平坦な表面を有する積層抵抗要素
、 (2)それぞれの実質的に平坦な表面に直接に結合され
、23℃で第1材料の抵抗率より小さい抵抗率を有する
第2導電性材料からなる相互挿入櫛状接触層、および (3)23℃でlXl0−5Ω”cmより大きいが第2
材料の抵抗率より小さい抵抗率を有する第3導電性材料
からなる相互挿入櫛状の別部材 を有してなる電気器具であって、 該別部材はそれぞれの接触層に直接に物理接触し、複数
の相互挿入櫛状電極を与え、電ア;(に接続される場合
に抵抗要素平面を通ってその間を電流が流れるように形
状を有しかつ配置される 電気器具を提供する。
本発明の器具において、抵抗要素と別部材との間には物
理接触がないことか好ましい。
理接触がないことか好ましい。
本発明の器具の抵抗要素は、導電性ポリマーからなるこ
とが好ましい。器具がヒーターである場合、導電性ポリ
マーはPTC挙動を示すことが好ましく、ヒーターは自
己制御できる。23°Cでの好ましい抵抗率は、用いる
電源およびヒーターの寸法に依存するが、例えば、6直
流ボルトまでの電圧において5〜50Ω・cm、 4〜
60直流ボルトにおいて50〜500Ω・ctn、
l I O〜240交流ボルトにおいて500〜l O
,000Ω・cm。
とが好ましい。器具がヒーターである場合、導電性ポリ
マーはPTC挙動を示すことが好ましく、ヒーターは自
己制御できる。23°Cでの好ましい抵抗率は、用いる
電源およびヒーターの寸法に依存するが、例えば、6直
流ボルトまでの電圧において5〜50Ω・cm、 4〜
60直流ボルトにおいて50〜500Ω・ctn、
l I O〜240交流ボルトにおいて500〜l O
,000Ω・cm。
および240交流ボルトより高い電圧においてl010
00〜100.000Ω’cmである。通常、導電性ポ
リマー中の導電性充填剤は、カーボンブラックを含んで
なり、カーボンブラックから本質的になることが好まし
い。
00〜100.000Ω’cmである。通常、導電性ポ
リマー中の導電性充填剤は、カーボンブラックを含んで
なり、カーボンブラックから本質的になることが好まし
い。
接触層も導電性ポリマーからなることが好ましい。接触
層は、器具の操作温度においてPTC。
層は、器具の操作温度においてPTC。
実質的なZTCまたはNTC挙動を示す。抵抗層材料の
抵抗率、接触層材料の抵抗率の比は、好ましくは少なく
とも20:1、更に好ましくは少なくとも100:1、
特に少なくと61000・lまたはそれ以上(例えば、
少なくとも+00.000:l)でさえあってよい。接
触層は、例えば、抵抗要素に導電性インクをプリントす
ることによって、またはポリマー厚膜技術の使用によっ
て、またはエツチング工程を含む方法によって、または
他の方法によって抵抗要素に形成できる。
抵抗率、接触層材料の抵抗率の比は、好ましくは少なく
とも20:1、更に好ましくは少なくとも100:1、
特に少なくと61000・lまたはそれ以上(例えば、
少なくとも+00.000:l)でさえあってよい。接
触層は、例えば、抵抗要素に導電性インクをプリントす
ることによって、またはポリマー厚膜技術の使用によっ
て、またはエツチング工程を含む方法によって、または
他の方法によって抵抗要素に形成できる。
最小抵抗率部オは金属であることか好ましく、接続手段
として働くことが好ましい本発明の第1の要旨の器具に
おいて、接触層は最小抵抗率部材を越えて伸びることが
好ましい。この場合、接触層は接続部(オを越えて伸び
る1つまたはそれ以上の電極を与える。
として働くことが好ましい本発明の第1の要旨の器具に
おいて、接触層は最小抵抗率部材を越えて伸びることが
好ましい。この場合、接触層は接続部(オを越えて伸び
る1つまたはそれ以上の電極を与える。
接触層により与えられる電極は、米国特昨出願第573
,099号に対応する昭和60年1月23日出願の特願
昭60−011740号に記載されているのと同様にし
て形成することが好ましい。
,099号に対応する昭和60年1月23日出願の特願
昭60−011740号に記載されているのと同様にし
て形成することが好ましい。
即ち、
(a)電流が電極間を流れる場合に電流の実質的部分が
抵抗要素の表面に平行であるように、および(b)抵抗
要素表面に平行に測定した電極の平均幅。
抵抗要素の表面に平行であるように、および(b)抵抗
要素表面に平行に測定した電極の平均幅。
抵抗要素表面に平行に測定した電流が流れろ隣接電極間
の平均距離の比が少なくとも0.01:I、特に0.1
+lであるように 寸法を有しかつ抵抗加熱要素(本発明において最大抵抗
率層)の表面に配置されている曵敗のリボン形電極であ
ってよい。
の平均距離の比が少なくとも0.01:I、特に0.1
+lであるように 寸法を有しかつ抵抗加熱要素(本発明において最大抵抗
率層)の表面に配置されている曵敗のリボン形電極であ
ってよい。
電極は、全ての場所において、抵抗要素表面に平行に測
定した電流が流れる隣接電極間の距離が、抵抗要素表面
に平行に測定した電流が流れる隣接電極間の平均距離の
3倍より大きくないように、寸法を有しかつ配置されて
いることが好ましい。
定した電流が流れる隣接電極間の距離が、抵抗要素表面
に平行に測定した電流が流れる隣接電極間の平均距離の
3倍より大きくないように、寸法を有しかつ配置されて
いることが好ましい。
電極の平均幅・電流が流れる電極間の平均距離の比は0
4・1〜5:1であることが好ましい。電極は、実質的
に同距離で相互に離れていることが好ましい複数の平行
な棒を有してなることが特に好ましい。隣接電極は1イ
ンチより少ない距離で離れていることが好ましい。抵抗
要素が溶融押出されている導電性ポリマーである場合、
電極は、電流が押出方向に流れるようになっていること
が好ましい。
4・1〜5:1であることが好ましい。電極は、実質的
に同距離で相互に離れていることが好ましい複数の平行
な棒を有してなることが特に好ましい。隣接電極は1イ
ンチより少ない距離で離れていることが好ましい。抵抗
要素が溶融押出されている導電性ポリマーである場合、
電極は、電流が押出方向に流れるようになっていること
が好ましい。
別部材の抵抗率か1x10、−’Ω・Cmより大きく、
非金属である本発明の第2の要旨の器具において、別部
材と抵抗要素の間に直接接触がないように接触層が別部
材と同様の形状を有すること、および別部材を少し越え
て伸びることが好ましい。この場合、別部材は1つまた
はそれ以上の電極を与えてよい。本発明の器具それぞれ
は、電流経路が、1 3つの要素の
中で最小の抵抗率を有する要素から、中間の抵抗率を有
する他の要素を通って、3つの要素の中で最大の抵抗率
を有する要素へと存在するように相互に配置されている
3つの要素を与える。器具は異なった抵抗率の3つより
多い要素を有してよい。3つより多い要素が存在する場
合、要素は、その抵抗率の順に配置されることが好まし
く、従っていずれかの2つの要素の間の電気接触は、そ
れらの間の中間抵抗率層の存在によって改良される。例
えば、好ましい電気器具は、異なりた抵抗率の4つの要
素を有してなり、4つの要素の中で最小の抵抗率を有す
る要素が、電源に接続するための金属接続部材を有して
なる。最小抵抗率要素は第2高抵抗率層に接触し、第2
高抵抗率層は、電極を与えるように接触部材を越えて伸
びることか好ましく、第2層と同様の形状を有するが第
2層を少し越えて伸びることが好ましい第3高抵抗率層
に接触する。第3層は、基材抵抗要素を与えることが好
ましい高抵抗率層に接触する。
非金属である本発明の第2の要旨の器具において、別部
材と抵抗要素の間に直接接触がないように接触層が別部
材と同様の形状を有すること、および別部材を少し越え
て伸びることが好ましい。この場合、別部材は1つまた
はそれ以上の電極を与えてよい。本発明の器具それぞれ
は、電流経路が、1 3つの要素の
中で最小の抵抗率を有する要素から、中間の抵抗率を有
する他の要素を通って、3つの要素の中で最大の抵抗率
を有する要素へと存在するように相互に配置されている
3つの要素を与える。器具は異なった抵抗率の3つより
多い要素を有してよい。3つより多い要素が存在する場
合、要素は、その抵抗率の順に配置されることが好まし
く、従っていずれかの2つの要素の間の電気接触は、そ
れらの間の中間抵抗率層の存在によって改良される。例
えば、好ましい電気器具は、異なりた抵抗率の4つの要
素を有してなり、4つの要素の中で最小の抵抗率を有す
る要素が、電源に接続するための金属接続部材を有して
なる。最小抵抗率要素は第2高抵抗率層に接触し、第2
高抵抗率層は、電極を与えるように接触部材を越えて伸
びることか好ましく、第2層と同様の形状を有するが第
2層を少し越えて伸びることが好ましい第3高抵抗率層
に接触する。第3層は、基材抵抗要素を与えることが好
ましい高抵抗率層に接触する。
本発明の第3の要旨の器具は順に抵抗率増加する4°0
部材を有L 7 t、L 7a・
:このように、異なった抵抗率の
部材間の1つまたはそれ以上の中間抵抗率層を用いるこ
とによって、1010Ω’cm異なる、および1012
Ω’cmまててさえ異なる抵抗率を有する部材の間に良
好な電気接触が得られる。
部材を有L 7 t、L 7a・
:このように、異なった抵抗率の
部材間の1つまたはそれ以上の中間抵抗率層を用いるこ
とによって、1010Ω’cm異なる、および1012
Ω’cmまててさえ異なる抵抗率を有する部材の間に良
好な電気接触が得られる。
本発明の好ましい器具において、特に本発明の第1の要
旨の器具において、接触層は、導電性充填剤か金属(好
ましくは銀)、または銀と黒鉛の混合物らしくは銀と黒
鉛とカーボンブラックの混合物からなる、または含有す
る導電性ポリマーを含んでなることが好ましい。この場
合、接触層の抵抗率は2.5xl O”−1xl O’
Ω・amであることか好ましい。本発明の他の好ましい
器具において、キ1fに本発明の第2の要旨の器具にお
いて、接触層は、導電性充填剤が黒鉛および/またはカ
ーボンブラック、または黒鉛および/またはカーボンブ
ラックと金属(例えば、銀)との混合物(ここで黒!(
)および/またはカーボンブラックは銀より多い。)か
らなる導電性ポリマーを含んでなることが好ましい。こ
の場合、接触層の抵抗率は0.5X10”−2〜0.1
Ω・Cmであることが好ましい。
旨の器具において、接触層は、導電性充填剤か金属(好
ましくは銀)、または銀と黒鉛の混合物らしくは銀と黒
鉛とカーボンブラックの混合物からなる、または含有す
る導電性ポリマーを含んでなることが好ましい。この場
合、接触層の抵抗率は2.5xl O”−1xl O’
Ω・amであることか好ましい。本発明の他の好ましい
器具において、キ1fに本発明の第2の要旨の器具にお
いて、接触層は、導電性充填剤が黒鉛および/またはカ
ーボンブラック、または黒鉛および/またはカーボンブ
ラックと金属(例えば、銀)との混合物(ここで黒!(
)および/またはカーボンブラックは銀より多い。)か
らなる導電性ポリマーを含んでなることが好ましい。こ
の場合、接触層の抵抗率は0.5X10”−2〜0.1
Ω・Cmであることが好ましい。
本発明の器具の別の要素の好ましい特徴を、以下に説明
する。別部材か接続部材を与えることが好ましい本発明
の第1の要旨の器具において特に、該部材は少なくとも
1種類の金属(例えば、経済性から通常好ましい銅、ア
ルミニウム、ニッケル、銀または金)またはある金属へ
他の金属を被覆したもの(例えば、ニッケル被覆銅また
はスズ被覆銅)からなり、通常、ワイヤまたはンートま
たはテープの形状であり、真直であっても湾曲していて
もまたは折り曲げられていてもよい。一般に、それぞれ
の器具には、2つまたはそれ以」二の接続部材があって
よく、該部材は電流が抵抗要素を流れるように電源に接
続可能である。それぞれの接続部材と接触層の間の接続
領域は少なくとも05平方インチ、好ましくは少なくと
も5平方インチ、例えば、少なくともIO平方インチで
あり、それ以上であってよい。接続部材は接触層と実質
的に連続的に接触することが好ましいが、そうでな(で
もよい。
する。別部材か接続部材を与えることが好ましい本発明
の第1の要旨の器具において特に、該部材は少なくとも
1種類の金属(例えば、経済性から通常好ましい銅、ア
ルミニウム、ニッケル、銀または金)またはある金属へ
他の金属を被覆したもの(例えば、ニッケル被覆銅また
はスズ被覆銅)からなり、通常、ワイヤまたはンートま
たはテープの形状であり、真直であっても湾曲していて
もまたは折り曲げられていてもよい。一般に、それぞれ
の器具には、2つまたはそれ以」二の接続部材があって
よく、該部材は電流が抵抗要素を流れるように電源に接
続可能である。それぞれの接続部材と接触層の間の接続
領域は少なくとも05平方インチ、好ましくは少なくと
も5平方インチ、例えば、少なくともIO平方インチで
あり、それ以上であってよい。接続部材は接触層と実質
的に連続的に接触することが好ましいが、そうでな(で
もよい。
本発明の敞呉において、別部材がlXl0−5Ω・cm
より大きい抵抗率を有する、従って非金属である本発明
の第2の要旨の器具において特に、別部材は導電性ポリ
マーからなることか好ましい。
より大きい抵抗率を有する、従って非金属である本発明
の第2の要旨の器具において特に、別部材は導電性ポリ
マーからなることか好ましい。
別部材は器具の操作温度においてl) T C1実質的
なZ 1” CまたはNTC挙動を示す。本発明の第2
の要旨の器具のある態様において、接触層の抵抗率:別
部材の抵抗率の比は、5:l−t o、o 00、■で
あってよく、好ましくは10・1〜1.00011例え
ば100:lである。
なZ 1” CまたはNTC挙動を示す。本発明の第2
の要旨の器具のある態様において、接触層の抵抗率:別
部材の抵抗率の比は、5:l−t o、o 00、■で
あってよく、好ましくは10・1〜1.00011例え
ば100:lである。
別部材の抵抗率は、接触層の抵抗率より小さいが、1x
10、−5Ω・amより大きい。別部材の抵抗率は、好
ましくはlxl O−5〜Ixl O−2Ω’cm、更
に好ましくはIXI O−’ 〜IXI O−’Ω’c
mである。奸ましい態様において、抵抗率は約5x10
、’Ω・Cmである。
10、−5Ω・amより大きい。別部材の抵抗率は、好
ましくはlxl O−5〜Ixl O−2Ω’cm、更
に好ましくはIXI O−’ 〜IXI O−’Ω’c
mである。奸ましい態様において、抵抗率は約5x10
、’Ω・Cmである。
別部材が導電性ポリマーを含んでなる場合、羽部十オは
、接触層を抵抗層に適用するのと同し方法によって、即
ち、ポリマー厚膜技術の使用により匂
で、接触層に導電性インクをプリントすることによって
、またはエソチンク゛工程を含む方法によって接触層に
適用してよく、または池の方法によって適用してよい。
、接触層を抵抗層に適用するのと同し方法によって、即
ち、ポリマー厚膜技術の使用により匂
で、接触層に導電性インクをプリントすることによって
、またはエソチンク゛工程を含む方法によって接触層に
適用してよく、または池の方法によって適用してよい。
本発明の第1の要旨の器具は、
(1)接続部材は、それぞれの接触層に向かって押しつ
けられる実質的に平坦な表面を有し、接触層は、複数の
電極を与えるように接続部材に接触する領域を越えて伸
びるノートヒーター、例えば、抵抗要素は、接触層が結
合する間隔をおいて離れる実質的に平坦な表面を宵する
積層要素であるシートヒーター、特に、別部材が接続;
)1<+Δてあろソートヒーターを含むシー1−ヒータ
ー、および(百)抵抗要素は、接触層か結合される間隔
をおいて離れる凹表面を有するストリップの形状であり
、接続部材は、それぞれの接触層に向かって押しつけら
れる実質的に相補的な凸表面を有するストリップヒータ
ー を包含する。
けられる実質的に平坦な表面を有し、接触層は、複数の
電極を与えるように接続部材に接触する領域を越えて伸
びるノートヒーター、例えば、抵抗要素は、接触層が結
合する間隔をおいて離れる実質的に平坦な表面を宵する
積層要素であるシートヒーター、特に、別部材が接続;
)1<+Δてあろソートヒーターを含むシー1−ヒータ
ー、および(百)抵抗要素は、接触層か結合される間隔
をおいて離れる凹表面を有するストリップの形状であり
、接続部材は、それぞれの接触層に向かって押しつけら
れる実質的に相補的な凸表面を有するストリップヒータ
ー を包含する。
本発明の第2の要旨の器具は、別部材か復敗の電極を与
え、接触層が電極ととらに伸びる、好ましくは電極を少
し越えて伸びるノートヒーターを包含する。接触層は、
電極と同様の形状を有することが好ましい。接触層およ
び電極それぞれは、プリント法によって抵抗層に順に適
用される導電性インクの形態であることか好ましい。
え、接触層が電極ととらに伸びる、好ましくは電極を少
し越えて伸びるノートヒーターを包含する。接触層は、
電極と同様の形状を有することが好ましい。接触層およ
び電極それぞれは、プリント法によって抵抗層に順に適
用される導電性インクの形態であることか好ましい。
本発明の第2の要旨の器具は、電源に接続するfこめの
金属接続部材をも有することが好ましい。
金属接続部材をも有することが好ましい。
接続部材は電極に接触することが好ましく、本発明の第
1の要旨の器具の別部材に由来する好ましい特徴を有す
ることか好ましい。
1の要旨の器具の別部材に由来する好ましい特徴を有す
ることか好ましい。
本発明の第2の要旨の器具において、抵抗要素は、それ
ぞれの接触層が結合され更にそれぞれの別部材が結合さ
れる間隔をおいて離れる実質的に平坦な表面を有する積
層要素であることが好ましい。別部材は、電隙に接続さ
れた場合に、電流か(好ましくは抵抗要素の平面におい
て)抵抗要素を流れるように複数の電極を与える。間隔
をおいて離れる実質的に平坦な表面は同一平面にあるこ
とか好ましく、電極は相互挿入櫛状であることが好まし
い。接触層は、電極と同様の全般形状を有するが、電極
を越えて伸びることか好ましい。相互挿入櫛状電極にお
いて、接触層の幅は、電極の幅の1.5〜3倍、例えば
約2倍であることか好ましい。
ぞれの接触層が結合され更にそれぞれの別部材が結合さ
れる間隔をおいて離れる実質的に平坦な表面を有する積
層要素であることが好ましい。別部材は、電隙に接続さ
れた場合に、電流か(好ましくは抵抗要素の平面におい
て)抵抗要素を流れるように複数の電極を与える。間隔
をおいて離れる実質的に平坦な表面は同一平面にあるこ
とか好ましく、電極は相互挿入櫛状であることが好まし
い。接触層は、電極と同様の全般形状を有するが、電極
を越えて伸びることか好ましい。相互挿入櫛状電極にお
いて、接触層の幅は、電極の幅の1.5〜3倍、例えば
約2倍であることか好ましい。
本発明の器具は、電極の少なくとも一部分を覆い、しっ
かり結合する誘電層を有することが好ましい。本発明の
器具、特にヒーターである器具は、電極または(要すれ
ば)誘電層に、あるいは電極付抵抗要素表面に隣接する
が固定されない積層絶縁ポリマー要素をも有することが
好ましい。絶縁要素は、米国特許出願第650,918
号に対−する本出願と同日の出願(発明の名称・ ノー
トヒーター)に記載されているものと同様であることが
好ましい。
かり結合する誘電層を有することが好ましい。本発明の
器具、特にヒーターである器具は、電極または(要すれ
ば)誘電層に、あるいは電極付抵抗要素表面に隣接する
が固定されない積層絶縁ポリマー要素をも有することが
好ましい。絶縁要素は、米国特許出願第650,918
号に対−する本出願と同日の出願(発明の名称・ ノー
トヒーター)に記載されているものと同様であることが
好ましい。
本発明の第1の要旨の器具において、抵抗要素と別の要
素の間の接続領域は、少なくとも254 Cm2(l平
方インチ)、好ましくは少なくとも12 、70 am
’(5平方インチ)である。接続領域の少なくとも1つ
の寸法は、7 、62 cm(3インチ)より大きいこ
とが好ましい。
素の間の接続領域は、少なくとも254 Cm2(l平
方インチ)、好ましくは少なくとも12 、70 am
’(5平方インチ)である。接続領域の少なくとも1つ
の寸法は、7 、62 cm(3インチ)より大きいこ
とが好ましい。
本発明の器具の利点は、少なくとも5アンペア、ある場
合において少なくとも10、アンペアの電流を23具に
流すことが必要である用途において用い得ることである
。
合において少なくとも10、アンペアの電流を23具に
流すことが必要である用途において用い得ることである
。
別部材が複数の電極(例えば、トロ互挿入櫛状電極)を
漬層要素表面に与えることが好ましく、それぞれの接触
層が電極と抵抗要素の間に中間抵抗率層を与える本発明
の第2の要旨の器具において、特にソートヒーターにお
いて、中間接触層がなくかつ電極が抵抗要素に直接接触
する器具に比較して、接触層の存在は電極と抵抗要素の
間の電気接触を改良するたけてなく、器具の電圧安定性
を顕昔に改良する。器具の電圧安定性は、器具の抵抗率
が電圧に対してどのように変化するかを示す。
漬層要素表面に与えることが好ましく、それぞれの接触
層が電極と抵抗要素の間に中間抵抗率層を与える本発明
の第2の要旨の器具において、特にソートヒーターにお
いて、中間接触層がなくかつ電極が抵抗要素に直接接触
する器具に比較して、接触層の存在は電極と抵抗要素の
間の電気接触を改良するたけてなく、器具の電圧安定性
を顕昔に改良する。器具の電圧安定性は、器具の抵抗率
が電圧に対してどのように変化するかを示す。
これは、線形性比(LR)なる語句、即ち、低電圧(典
型的には30mV)での抵抗率:高電圧(典型的には1
00V)での抵抗率の比として従来表示されている。理
想的には、完全な安定材料において、線形性比は1であ
る。本発明の第2の要旨の器具]
における電圧安定性の改良は、中間抵抗率層が電極と抵
抗層の間にない同様の器具に比較して、器具か急激な電
流流入または温度エージングに付されfこ場合に特に重
要である。
型的には30mV)での抵抗率:高電圧(典型的には1
00V)での抵抗率の比として従来表示されている。理
想的には、完全な安定材料において、線形性比は1であ
る。本発明の第2の要旨の器具]
における電圧安定性の改良は、中間抵抗率層が電極と抵
抗層の間にない同様の器具に比較して、器具か急激な電
流流入または温度エージングに付されfこ場合に特に重
要である。
比較のコントロール(中間抵抗率層がない)器具と比較
して本発明の第2の要旨の(電極と抵抗要素の間に中間
抵抗率層かある)器具における改良を示すため、器具を
電圧処理サイクルまたはエージング処理に付した後に、
比較試験を行った。試験において、比較のコントロール
(中間抵抗率層かない)器具は、導電性ポリマー抵抗要
素に1つの相互挿入櫛状電極層をプリントすることによ
って形成し、銀、黒鉛およびカーボンブラ・ツクを含有
するビニル系導電性インクを含んだ。本発明の(中間抵
抗率層がある)器具は、同様の抵抗要素に相互挿入櫛状
接触層をプリントし、それぞれの接触層に相互挿入櫛状
電極をプリントすることによりて形成し、接触層は、黒
鉛およびカーボンブラ・ツクを含有するビニル系導電性
インクを含んでなり、電極と抵抗要素の抵抗率の間の抵
抗率を有した。
して本発明の第2の要旨の(電極と抵抗要素の間に中間
抵抗率層かある)器具における改良を示すため、器具を
電圧処理サイクルまたはエージング処理に付した後に、
比較試験を行った。試験において、比較のコントロール
(中間抵抗率層かない)器具は、導電性ポリマー抵抗要
素に1つの相互挿入櫛状電極層をプリントすることによ
って形成し、銀、黒鉛およびカーボンブラ・ツクを含有
するビニル系導電性インクを含んだ。本発明の(中間抵
抗率層がある)器具は、同様の抵抗要素に相互挿入櫛状
接触層をプリントし、それぞれの接触層に相互挿入櫛状
電極をプリントすることによりて形成し、接触層は、黒
鉛およびカーボンブラ・ツクを含有するビニル系導電性
インクを含んでなり、電極と抵抗要素の抵抗率の間の抵
抗率を有した。
コントロール器具において、相互挿入櫛状電極は、
;幅(1,16cm(1/ 16インチ
)であり、0.64cm(1/4インチ)間隔で離れて
いた。本発明の器具において、電極は幅0 、16cm
(1/ 16インチ)であり、接触層は幅0.32cm
(1/8インチ)であり、隣接接触層は0.64cm(
1/4インチ)間隔て離れていた。
;幅(1,16cm(1/ 16インチ
)であり、0.64cm(1/4インチ)間隔で離れて
いた。本発明の器具において、電極は幅0 、16cm
(1/ 16インチ)であり、接触層は幅0.32cm
(1/8インチ)であり、隣接接触層は0.64cm(
1/4インチ)間隔て離れていた。
3組の試験およびコントロール器具を製造した。
第1組の器具は、何らしなかった。第2組の器具は、2
40Vで電流を15分間隔でパルスオンおよびオフする
電圧入力サイクルに付した。パルスは21°C(70°
F)で250サイクル行った。サイクルによって、連続
的にスイッチオンおよびオフし、従ってスイッチオンさ
れる度毎にいわゆる「急激流入」電流に付される器具処
理が行なわれた。
40Vで電流を15分間隔でパルスオンおよびオフする
電圧入力サイクルに付した。パルスは21°C(70°
F)で250サイクル行った。サイクルによって、連続
的にスイッチオンおよびオフし、従ってスイッチオンさ
れる度毎にいわゆる「急激流入」電流に付される器具処
理が行なわれた。
第3組の器具は、240Vて連続的に電力供給され、1
07°C(225°F)で1週間エージングされた。そ
れぞれの組の器具の抵抗率は、21’C(70°F)に
おいて30mVおよび1OOVて測定し、それぞれの線
形性比を計算した。結果を第1表に示す。
07°C(225°F)で1週間エージングされた。そ
れぞれの組の器具の抵抗率は、21’C(70°F)に
おいて30mVおよび1OOVて測定し、それぞれの線
形性比を計算した。結果を第1表に示す。
第 1 表
コントロール試料の線形性比はサイクル処理およびエー
ジング処理によって顕著にかつ好ましくないように増加
する。一方、試験試料の線形性比は少しのみ増加した。
ジング処理によって顕著にかつ好ましくないように増加
する。一方、試験試料の線形性比は少しのみ増加した。
以下に、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図および第2図は、相互挿入櫛状1u極12および
13がその上部表面にプリントされた積属導電性ポリマ
ー抵抗要素11を有する加熱要素を有してなるヒーター
を示す。相互挿入櫛状電極12および13は、導電性充
填剤として金属(例えば、銀)を含有する導電性ポリマ
ー組成物からなり、要素11中の導電性ポリマーより実
質的に低い抵抗率を有する。ブスバー15および16は
伸張金属網からなり、電極I2および13ならびに要素
11それぞれの端部分のまわりで折り曲げられており、
電極の端部分は本発明の接触層を与える。絶縁ジャケッ
トは、加熱要素およびブスバーのまわりで、下ポリマー
ノートI7および上ポリマーノート18によって形成さ
れている。下シート17は、実質的に連続の接着剤層2
1または溶融結合(図示Uず。)によって、抵抗要素の
下部、ブスバーの下部および上ノートの端部分に固定さ
れている。上ノート18はブスバー、電極および抵抗要
素に隣接するかこれらに固定されていない。
13がその上部表面にプリントされた積属導電性ポリマ
ー抵抗要素11を有する加熱要素を有してなるヒーター
を示す。相互挿入櫛状電極12および13は、導電性充
填剤として金属(例えば、銀)を含有する導電性ポリマ
ー組成物からなり、要素11中の導電性ポリマーより実
質的に低い抵抗率を有する。ブスバー15および16は
伸張金属網からなり、電極I2および13ならびに要素
11それぞれの端部分のまわりで折り曲げられており、
電極の端部分は本発明の接触層を与える。絶縁ジャケッ
トは、加熱要素およびブスバーのまわりで、下ポリマー
ノートI7および上ポリマーノート18によって形成さ
れている。下シート17は、実質的に連続の接着剤層2
1または溶融結合(図示Uず。)によって、抵抗要素の
下部、ブスバーの下部および上ノートの端部分に固定さ
れている。上ノート18はブスバー、電極および抵抗要
素に隣接するかこれらに固定されていない。
上ノートの上部に金属(例えば、−銅)箔19があり、
外絶縁ポリマーノート20によって所定位置に保たれて
いる。絶縁ボリマーノート20の端部分は、接着剤層2
2および23または溶融結合(図示せ勺
ず。)によってノート18の端部分に固定されてい
る。第2図に示すように、電極は、幅しおよび長さ1を
何し、距離dで離れており、ブスバーは幅Xを有する。
外絶縁ポリマーノート20によって所定位置に保たれて
いる。絶縁ボリマーノート20の端部分は、接着剤層2
2および23または溶融結合(図示せ勺
ず。)によってノート18の端部分に固定されてい
る。第2図に示すように、電極は、幅しおよび長さ1を
何し、距離dで離れており、ブスバーは幅Xを有する。
これらの典型的な値は、
t O,08〜0.51cm(0,03〜0.2イン
チ)1 6.35〜15.24cm(2,5〜6.0イ
ンチ)d O,25〜0.76cm(0,1〜0.3
インチ)X 1.02〜2.04cm(0,4〜0.
8インチ)である。
チ)1 6.35〜15.24cm(2,5〜6.0イ
ンチ)d O,25〜0.76cm(0,1〜0.3
インチ)X 1.02〜2.04cm(0,4〜0.
8インチ)である。
第3図は、その長さに沿って一定断面を有する自己制御
ストリップヒーターの断面図である。PTC導電性ポリ
マーの長いストリップlは、その抵抗率が室温でPTC
導電性ポリマーの抵UL率の数分の1であるZTC導電
性ポリマーの接触層2および3で被覆されている凹末端
を有する。非中空であるまたは撚られた長いワイヤ5お
よび6は、絶縁ポリマーンヤケット7によって接触層2
および3それぞれに向かって押しつけられている。
ストリップヒーターの断面図である。PTC導電性ポリ
マーの長いストリップlは、その抵抗率が室温でPTC
導電性ポリマーの抵UL率の数分の1であるZTC導電
性ポリマーの接触層2および3で被覆されている凹末端
を有する。非中空であるまたは撚られた長いワイヤ5お
よび6は、絶縁ポリマーンヤケット7によって接触層2
および3それぞれに向かって押しつけられている。
第4図および第5図は、積層導電性ポリマー抵抗要素1
1を有する加熱要素を有してなる第【図および第2図と
同様のヒーターを示す。導電性充填剤として黒鉛、また
は黒鉛とカーボンブラックの混合物を含有し、抵抗要素
11の導電性要素より実質的に低い抵抗率を有する抵抗
導電性ポリマー組成物の相互挿入櫛状パターン30が抵
抗要素11の上部表面にプリントされている。導電性充
填剤として金属(例えば、銀)を含有する導電性ポリマ
ーからなり、抵抗パターン30中の導電性ポリマーより
低い抵抗率を有する相互挿入櫛状電極32が抵抗パター
ン30の上にプリントされている。電極32の形状は、
下プリント層30の形状と同様であるが、電極は下プリ
ント層より狭い。
1を有する加熱要素を有してなる第【図および第2図と
同様のヒーターを示す。導電性充填剤として黒鉛、また
は黒鉛とカーボンブラックの混合物を含有し、抵抗要素
11の導電性要素より実質的に低い抵抗率を有する抵抗
導電性ポリマー組成物の相互挿入櫛状パターン30が抵
抗要素11の上部表面にプリントされている。導電性充
填剤として金属(例えば、銀)を含有する導電性ポリマ
ーからなり、抵抗パターン30中の導電性ポリマーより
低い抵抗率を有する相互挿入櫛状電極32が抵抗パター
ン30の上にプリントされている。電極32の形状は、
下プリント層30の形状と同様であるが、電極は下プリ
ント層より狭い。
従って、層30は電極32と抵抗要素11の間で伸び、
電極32を少し越えて伸びる。第1図および第2図の器
具と同(、ρにブスバー15および16か供給されてい
る。接着剤2Iまたは溶融結合によって固定されている
下ポリマーソートおよび上ポリマーノートの形状である
絶縁ジャケットが、第1図および第2図の器具と同様に
供給されており、金属箔19が、接着剤層22および2
3または溶融結合によってノート18に固定されている
絶縁ポリマーソート20によって所定位置に固定されて
いる。電極32の幅tおよび長さlは第1図に示す電極
12および13と同様てある。下プリント層30の幅L
′および分離距離d゛は、t’ 0.15〜1.02
cm(0,,06〜0,4インチ)d’ 0.25〜
0.76cm(0,1〜0.3インチ)である。
電極32を少し越えて伸びる。第1図および第2図の器
具と同(、ρにブスバー15および16か供給されてい
る。接着剤2Iまたは溶融結合によって固定されている
下ポリマーソートおよび上ポリマーノートの形状である
絶縁ジャケットが、第1図および第2図の器具と同様に
供給されており、金属箔19が、接着剤層22および2
3または溶融結合によってノート18に固定されている
絶縁ポリマーソート20によって所定位置に固定されて
いる。電極32の幅tおよび長さlは第1図に示す電極
12および13と同様てある。下プリント層30の幅L
′および分離距離d゛は、t’ 0.15〜1.02
cm(0,,06〜0,4インチ)d’ 0.25〜
0.76cm(0,1〜0.3インチ)である。
[実施例]
以下に実施例を示し、本発明を更に詳しく説明する。
実施例1
以下のようにして第1図および第2図のヒーターを製造
した。 。
した。 。
次に示す成分を配合し、厚さ0.04cm(0,017
5インヂ)のノートとして232°C(450’F)で
溶融押出した。
5インヂ)のノートとして232°C(450’F)で
溶融押出した。
床−分
ポリビニリデンフルオライト 79.7n¥爪%(
カイナー(K ynar)) カーボンブラック 10.2重量%(パ
ルカン(Vulcan)X C−72)充填剤および他
の添加剤 10.1型組%ンートに重瓜14メ
ガラドを照射し、ポリマーを架橋した。23℃で架橋組
成物の抵抗率(よ3゜500Ω・cmであった。ノート
を加熱し、幅1842cm(7,25インチ)のストリ
ップを切り取りた。ストリップに、黒鉛および銀含有組
成物をスクリーンプリントし乾燥することによって、第
1図に示す電極パターンをストリップに作成した。
カイナー(K ynar)) カーボンブラック 10.2重量%(パ
ルカン(Vulcan)X C−72)充填剤および他
の添加剤 10.1型組%ンートに重瓜14メ
ガラドを照射し、ポリマーを架橋した。23℃で架橋組
成物の抵抗率(よ3゜500Ω・cmであった。ノート
を加熱し、幅1842cm(7,25インチ)のストリ
ップを切り取りた。ストリップに、黒鉛および銀含有組
成物をスクリーンプリントし乾燥することによって、第
1図に示す電極パターンをストリップに作成した。
乾燥後のプリント・組成物の抵抗率は約l0−4Ω・C
mであった。隣接電極間の距離dは0.64cm(02
5インチ)であり、それぞれの電極の幅tは0、16c
m(0,0625インチ)であり、それぞれの電極の長
さlは13.27cm(5,4インチ)でありた。
mであった。隣接電極間の距離dは0.64cm(02
5インチ)であり、それぞれの電極の幅tは0、16c
m(0,0625インチ)であり、それぞれの電極の長
さlは13.27cm(5,4インチ)でありた。
幅3.81cm(1,5インチ)のニッケル被覆銅伸張
金属ブスバーを電極付ストリップの端のまイつりで折り
曲げ、 (A)厚さ0.005cm(0,002インチ)のシリ
コ匂 一ン接着剤(商標名アークラド(Arclad)、アト
へ、ノブズ・リザーチ・コーポレイノヨン(Adhes
ives Re5each Corporation)
市販品)で上表面全体を被覆した、幅21.6cm(8
,5インチ)および厚さ0.05cm(0,020イン
チ)のポリビニリデンフルオライド(カイナー)の下ソ
ートと(B)プリント電極と接触して配置されており、
幅1.27cm(0,5インチ)にわたって、厚さ0.
005cm(0,002インチ)の同接着剤て下表面の
端部分を被覆した、幅21.6 am(8,5インチ)
および厚さ0.025cm(0,010インチ)のエチ
レン/クロロトリフルオロエチレン(ハーラー(Hal
ar))の上シート との間に積層した。積層は52°C(125°F)およ
び690KPa(l O0psi)で行った。上ソート
とブスバーの間、または上ソートと導電性ポリマーソー
トの間、または上ソートと電極の間には接着剤はなかっ
た。厚さ0.005cm(0,002インチ)お上び幅
18.42cm(7,25インチ)の銅シートを上ソー
トの露出表面に配置し、幅21.6cm(8,5インチ
)および厚さ0.01cm(0,005インチ)のエチ
レン/クロロトリフルオロエチレン()\−ラー)の外
ノートを銅ノート上に配置し、外ノートの端部分で幅1
.27cm(0,5インチ)および厚さ0.005cm
(0,002インチ)のアークラド接着剤を介して、下
ソート(銅箔てはない。)の端部分に[52℃(125
°F)および690KPa(100psi)において]
積層した。外ソートと銅箔の間に接着剤はなかった。
金属ブスバーを電極付ストリップの端のまイつりで折り
曲げ、 (A)厚さ0.005cm(0,002インチ)のシリ
コ匂 一ン接着剤(商標名アークラド(Arclad)、アト
へ、ノブズ・リザーチ・コーポレイノヨン(Adhes
ives Re5each Corporation)
市販品)で上表面全体を被覆した、幅21.6cm(8
,5インチ)および厚さ0.05cm(0,020イン
チ)のポリビニリデンフルオライド(カイナー)の下ソ
ートと(B)プリント電極と接触して配置されており、
幅1.27cm(0,5インチ)にわたって、厚さ0.
005cm(0,002インチ)の同接着剤て下表面の
端部分を被覆した、幅21.6 am(8,5インチ)
および厚さ0.025cm(0,010インチ)のエチ
レン/クロロトリフルオロエチレン(ハーラー(Hal
ar))の上シート との間に積層した。積層は52°C(125°F)およ
び690KPa(l O0psi)で行った。上ソート
とブスバーの間、または上ソートと導電性ポリマーソー
トの間、または上ソートと電極の間には接着剤はなかっ
た。厚さ0.005cm(0,002インチ)お上び幅
18.42cm(7,25インチ)の銅シートを上ソー
トの露出表面に配置し、幅21.6cm(8,5インチ
)および厚さ0.01cm(0,005インチ)のエチ
レン/クロロトリフルオロエチレン()\−ラー)の外
ノートを銅ノート上に配置し、外ノートの端部分で幅1
.27cm(0,5インチ)および厚さ0.005cm
(0,002インチ)のアークラド接着剤を介して、下
ソート(銅箔てはない。)の端部分に[52℃(125
°F)および690KPa(100psi)において]
積層した。外ソートと銅箔の間に接着剤はなかった。
実施例2
電極パターンをストリップに形成する前に、スクリーン
プリントによりストリップ上に形成し、次いて乾燥させ
ることによって約0.1Ω・cmの抵抗率(即ち、抵抗
要素と電極の間の値)の組成を有オろ黒鉛を含んでなる
下プリント層を形成する以外は、実施例1に記載した第
1図および第2図に示4−ヒーターと同様にして第4図
のヒーターを製造した。次いて、下ブリット層の上に直
接に重ねろために電極をスクリーンプリントした。下プ
リント層の相互挿入櫛状部分の幅は電極の幅の2倍であ
った。それぞれの電極の幅しは0.16c+n(0,0
625インヂ)であり、それぞれの下プリント層の侑互
挿入櫛状部分の幅L°は0.32cm(0,i25イン
チ)であった。隣接ずろ下ブリット層の相互挿入櫛状部
分の間の距離d°は0.64cm(0゜25インチ)で
あった。
プリントによりストリップ上に形成し、次いて乾燥させ
ることによって約0.1Ω・cmの抵抗率(即ち、抵抗
要素と電極の間の値)の組成を有オろ黒鉛を含んでなる
下プリント層を形成する以外は、実施例1に記載した第
1図および第2図に示4−ヒーターと同様にして第4図
のヒーターを製造した。次いて、下ブリット層の上に直
接に重ねろために電極をスクリーンプリントした。下プ
リント層の相互挿入櫛状部分の幅は電極の幅の2倍であ
った。それぞれの電極の幅しは0.16c+n(0,0
625インヂ)であり、それぞれの下プリント層の侑互
挿入櫛状部分の幅L°は0.32cm(0,i25イン
チ)であった。隣接ずろ下ブリット層の相互挿入櫛状部
分の間の距離d°は0.64cm(0゜25インチ)で
あった。
第1図は、本発明の第1ンートヒーターの断面図、
第2図は、第1図の抵抗要素、接触層および接続部材の
平面図、 第3図は、本発明のストリップヒーターの断面図、 第4図は、本発明の第2のソートヒーターの断面図、 第5図は、第4図の抵抗要素、接触層、別部材および接
続部材の平面図である。 l・・・ストリップ、2.3・・・接触層、5.6・・
ワイヤ、7 絶縁ノヤケソト、11・・・抵抗要素、1
2゜13.32・・・電極、15.[6・・・ブスバー
、17゜18.20・・ソート、19・・金属箔、2+
、22゜23・・・接着剤層、30・・・プリント層、
t、t’、x・・・幅、1・長さ、d、d’・距離。
平面図、 第3図は、本発明のストリップヒーターの断面図、 第4図は、本発明の第2のソートヒーターの断面図、 第5図は、第4図の抵抗要素、接触層、別部材および接
続部材の平面図である。 l・・・ストリップ、2.3・・・接触層、5.6・・
ワイヤ、7 絶縁ノヤケソト、11・・・抵抗要素、1
2゜13.32・・・電極、15.[6・・・ブスバー
、17゜18.20・・ソート、19・・金属箔、2+
、22゜23・・・接着剤層、30・・・プリント層、
t、t’、x・・・幅、1・長さ、d、d’・距離。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(1)23℃で1〜500,000Ω・cmの抵抗
率を有する第1材料からなる抵抗要素、 (2)抵抗要素表面に直接に結合され、23℃で第1材
料の抵抗率より小さい抵抗率を有する第2導電性材料か
らなる接触層、および (3)23℃で第2材料の抵抗率より小さい抵抗率を有
する第3導電性材料からなる別部材 を有してなる電気器具であって、 該別部材は接触層に直接に物理接触し、面積が少なくと
も0.5平方インチであり少なくとも1つの寸法が1イ
ンチより大きい接続領域上で圧力によってのみ実質的に
そのような接触を維持し、器具の要素は、器具が電源に
接続され電気経路が別部材から接触層を通って抵抗要素
にまで存在するように配置されている電気器具。 2、接触層と抵抗要素の間の結合および接触層と別部材
の間の圧力によって、別部材が、該圧力を維持しながら
、接触層と抵抗要素の間の結合または別部材と接触層の
間の電気接触を妨げることなく、接触層に対して移動し
得る第1項記載の器具。 3、第2材料の抵抗率は、23℃で10^−^6〜10
^3Ω・cmであり、23℃で第1材料の抵抗率;第2
材料の抵抗率の比は少なくとも20:1であり、別部材
は金属からなる第1項または第2項に記載の器具。 4、第1および第2材料のすくなくとも1つは、有機ポ
リマー、およびポリマーに分散する粒状導電性充填剤を
含んでなる導電性ポリマーである第1〜3項のいずれか
に記載の器具。 5、第1および第2材料はそれぞれ第1および第2導電
性ポリマーであり、第1導電性ポリマー中の導電性充填
剤は、黒鉛、カーボンブラックまたは両方を含んでなり
、第2導電性ポリマー中の導電性充填剤は金属、黒鉛お
よびカーボンブラックからなる群から選択された1つま
たはそれ以上を含んでなる第4項記載の器具。 6、第1導電性ポリマーは、器具の操作温度範囲におい
てPTC挙動を示す第1〜5項のいずれかに記載の器具
。 7、第1導電性ポリマーの抵抗率は23℃で50〜10
0,000Ω・cmであり、第2導電性ポリマーの抵抗
率は23℃で10^−^5〜1Ω・cmである第6項記
載の器具。 8、電源に接続でき抵抗要素に電流を流し、それぞれの
接触層を介してそれぞれの抵抗要素と実質的に連続的に
接触する長い連続金属接続部材の形態の少なくとも2つ
の別部材を有してなる第1〜7項のいずれかに記載の器
具。 9、抵抗要素は、接触層が結合されている間隔をおいて
離れている実質的に平坦な表面を有する積層要素であり
、金属部材は、それぞれの接触層に向かって押しつけら
れる実質的に平坦な表面を有するシートヒーターである
第1〜8項のいずれかに記載の器具。 10、接触層は金属部材と接触する領域を越えて伸び、
複数の相互挿入櫛状電極を与える第1〜9項のいずれか
に記載の器具。 11、抵抗要素は、接触層が結合されている間隔をおい
て離れている凹表面を有するストリップの形状であり、
金属部材は、それぞれの接触層に向かって押しつけられ
る実質的に相補的な凸表面を有するストリップヒーター
である第8項記載の器具。 12、抵抗要素と別部材の間には直接の物理接触はない
第1〜11項のいずれかに記載の器具。 13、(1)23℃で1〜500,000Ω・cmの抵
抗率を有する第1導電性材料からなる抵抗要素、 (2)抵抗要素表面に直接に結合され、23℃で第1材
料の抵抗率より小さい抵抗率を有する第2導電性材料か
らなる接触層、および (3)23℃で1_x10^−^5Ω・cmより大きい
が第2材料の抵抗率より小さい抵抗率を有する第3導電
性材料からなる別部材 を有してなる電気器具であって、 該別部材は接触層に直接に物理接触し、 器具の要素は、器具が電源に接続され電気経路が別部材
から接触層を通って抵抗要素にまで存在するように配置
されている電気器具。 14、第2材料の抵抗率は23℃で0.5_x10^−
^2〜0.1Ω・cmであり、23℃で第2材料の抵抗
率:第3材料の抵抗率の比は5:1〜10,000:1
である第13項記載の器具。 15、第1、第2および第3材料の少なくとも1つは、
有機ポリマー、およびポリマーに分散する粒状導電性充
填剤を含んでなる第13項または第14項に記載の器具
。 16、第1、第2および第3材料はそれぞれ第1、第2
および第3導電性ポリマーであり、第1および第2導電
性ポリマー中の導電性充填剤は、黒鉛、カーボンブラッ
クまたは両方を含んでなり、第3導電性ポリマー中の導
電性充填剤は金属、黒鉛およびカーボンブラックからな
る群から選択された1つまたはそれ以上を含んでなる第
15項記載の器具。 17、第1材料は、器具の操作温度範囲においてPTC
挙動を示す導電性ポリマーである第13〜16項のいず
れかに記載の器具。 18、別部材は接触層に結合している第13〜17項の
いずれかに記載の器具。 19、抵抗要素と別部材の間には直接の物理接触はない
第13〜18項のいずれかに記載の器具。 20、抵抗要素は、それぞれの接触層が結合されている
間隔をおいて離れている実質的に平坦な表面を有する積
層要素であり、それぞれの別部材は、電源に接続された
場合に電流が抵抗要素を流れるため複数の電極を与える
ように接触層に結合されている第13〜19項のいずれ
かに記載の器具。 21、電極は、その間を流れる電流が抵抗要素の平面に
あるように存在する第20項記載の器具。 22、間隔をおいて離れる実質的に平坦な表面は同一平
面にあり、電極は相互挿入櫛状である第21項記載の器
具。 23、接触層は別部材と同様の形状を有し、別部材を越
えて伸びる第13〜22項のいずれかに記載の器具。 24、(1)23℃で1〜500,000Ω・cmの抵
抗率を有する第1導電性材料からなり、同一平面にある
間隔をおいて離れる実質的に平坦な表面を有する積層抵
抗要素、 (2)それぞれの実質的に平坦な表面に直接に結合され
、23℃で第1材料の抵抗率より小さい抵抗率を有する
第2導電性材料からなる相互挿入櫛状接触層、および (3)23℃で1_x10^−^5Ω・cmより大きい
が第2材料の抵抗率より小さい抵抗率を有する第3導電
性材料からなる相互挿入櫛状の別部材 を有してなる電気器具であって、 該別部材は、それぞれの接触層に直接に物理接触し、複
数の相互挿入櫛状電極を与え、電源に接続される場合に
抵抗要素平面を通ってその間を電流が流れるように形状
を有しかつ配置されている電気器具。
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