聚合物厚膜正温度系数碳组合物制造技术

本发明专利技术涉及聚合物厚膜正温度系数碳电阻器组合物，基本上由以下组成：(a)有机介质，所述有机介质由以下组成：(i)含氟聚合物树脂，所述含氟聚合物树脂由偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物组成；和(ii)有机溶剂，所述有机溶剂由磷酸三乙酯组成；以及(b)导电碳粉末。可在除去所有溶剂所必需的时间和温度下加工所述组合物。本发明专利技术还涉及包含经干燥以除去溶剂的本发明专利技术的组合物的正温度系数(PTC)电路，并且涉及包含此类PTC电路的制品，例如后视镜加热器和座椅加热器，以及用于制备此类PTC电路的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于自调节加热器电路的聚合物厚膜（PTF)正温度系数（PTC)碳电阻 器组合物。这种组合物可用作PTF银导体组合物上的丝网印刷层。
技术介绍
本领域所熟知的是，导电聚合物的电特性很多情况下取决于它们的温度。极小比 例的导电聚合物表现出正温度系数（PTC)，即在特定温度下或在特定温度范围内电阻率迅 速增加。表现出PTC行为的材料可用于许多应用中，其中流过电路的电流大小受控于形成 电路的一部分的PTC元件的温度。 PTC电路通常用作自恒温电路，诸如在汽车等中发现的后视镜加热器和座椅加热 器。它们用于代替外部恒温器。虽然它们已在这些类型的应用中使用多年，但PTC电路通 常具有问题，诸如电阻变化稳定性、电源开/关周期易变性以及对制造中使用的粘合剂的 敏感性。所有这些问题会且确实对功能化PTC电路具有负面影响。本专利技术的目的是帮助减 轻这些问题，从而帮助生产更有效且可靠的PTC电路。
技术实现思路
本专利技术涉及聚合物厚膜正温度系数碳电阻器组合物，基本上由以下组成： (a) 50至99重量百分比的有机介质，所述有机介质由以下组成： (i)含氟聚合物树脂，所述含氟聚合物树脂由偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物组 成；和 (ii)有机溶剂，所述有机溶剂由磷酸三乙酯组成，其中含氟聚合物树脂占有机介 质的总重量的10至50重量百分比并且溶解于有机溶剂中；以及 (b) 1至50重量百分比的导电碳粉末，其中导电碳粉末分散于有机介质中，并且其 中有机介质和导电碳粉末的重量百分比是基于聚合物厚膜正温度系数碳电阻器组合物的 总重量计的。 可在除去所有溶剂所必需的时间和温度下加工所述组合物。 本专利技术还涉及包含经干燥以除去溶剂的本专利技术的组合物的PTC电路，涉及用于形 成此类PTF电路的方法，并且涉及包含此类PTC电路的制品，例如后视镜加热器和座椅加热 器。【具体实施方式】 本专利技术描述用于PTC加热电路的聚合物厚膜正温度系数碳电阻器组合物。其通常 用于对总体电路提供加热。有时在有源PTC碳电阻器的顶部印刷一层包封材料并干燥。 本专利技术中使用的含氟聚合物树脂为偏二氟乙烯（VF2)和六氟丙烯（HFP)的共聚物 (VF2/HFP)。与所测试的其他含氟聚合物相比，含氟聚合物树脂提供具有改善的电阻率偏移 的浆料。所用溶剂为磷酸三乙酯。含氟聚合物树脂（VF2/HFP)和磷酸三乙酯溶剂的组合提 供具有甚至更低的电阻率偏移的碳电阻器和具有稳定性改善的浆料。 -般来讲，厚膜组合物包含向组合物赋予适当电功能性质的功能相。功能相包含 分散于有机介质中的电功能粉，所述有机介质充当功能相的载体。一般来讲，通过焙烧组合 物来烧尽有机物并赋予电功能性质。然而，对于聚合物厚膜组合物，聚合物或树脂组分在干 燥和去除溶剂后仍作为组合物的整体部分。 厚膜包封剂组合物的主要组分为包含聚合物树脂和溶剂的有机介质。 聚合物厚膜正温度系数碳电阻器组合物的组分在下文讨论。 有机介质 将聚合物树脂添加到溶剂中以制备具有适于印刷的稠度和流变特性的"有机介 质"。有机介质必须为使固体能够以适当的稳定性程度在其中分散的物质。介质的流变性 质必须使得它们赋予组合物良好的应用性质。此类性质包括：具有适当的稳定性程度的固 体分散、良好的组合物施涂、适当且相对稳定的粘度、触变性、基底与固体适当的可润湿性、 良好的干燥速率、以及足以抵挡粗糙处理的干燥膜强度。 本专利技术使用的含氟聚合物树脂（VF2/HFP)为偏二氟乙烯（VF2)和六氟丙烯（HFP) 的共聚物并且赋予PTC组合物重要的性质。具体地，与其他被测试的含氟聚合物相比，发现 该树脂在溶剂中的溶解度和温度稳定性不同。偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物有助于同时 实现对PTF银层和下面的基底的良好粘附性并且与PTC性能相容，即PTC电路的两个关键 性质，从而将不会不利地影响PTC性能。在一个实施例中，这种含氟聚合物树脂可以占有机 介质总重量的10至50重量百分比（重量％ )、25至45重量％、或30至40重量％。 聚合物厚膜正温度系数碳电阻器组合物中使用的溶剂为磷酸三乙酯。 包含本专利技术的PTFPTC组合物的PTC电路随时间推移的电阻率偏移大大减小并且 该组合物的粘度随时间推移显示出较小变化。 本专利技术的PTFPTC组合物具有50至99重量百分比的有机介质。在一个实施例中， 本专利技术的PTFPTC组合物具有80至95重量百分比的有机介质。 导电粉末 本专利技术的PTFPTC组合物中使用的导电粉末为要求达到目标电阻（1-50千欧/平 方）和所需PTC效应的导电碳或炭黑。可使用其他碳粉末和/或石墨。常用导电粉末诸如 银和金也可与碳粉末结合使用。 本专利技术的PTFPTC组合物具有1至50重量百分比的导电碳粉末。在一个实施例 中，本专利技术的PTFPTC组合物具有5至20重量百分比的导电碳粉末。 厚腊的施涂 通常将聚合物厚膜组合物（也称为"浆料"）沉积在气体和水分不可渗透的基底 上，如聚酯。基底也可为由塑性片材与沉积在其上的任选的金属或电介质层的组合组成的 复合材料片材。 优选地通过丝网印刷进行PTFPTC组合物的沉积，但也可使用其他沉积技术，诸如 孔版印刷、注射式滴涂或其他涂覆技术。在丝网印刷的情况下，筛网的目尺寸控制沉积的厚 膜的厚度。 通过在140°C下暴露于热通常10至15分钟来干燥沉积的厚膜，即除去溶剂。 在一个实施例中，PTFPTC碳电阻器组合物用作PTF银组合物诸如DuPont5064银 导电油墨（DuPontCo. ,Wilmington,DE)的顶部上的丝网印刷层。 将通过给出实际实例，对本专利技术进行更为详细的讨论。然而，本专利技术的范围并不以 任何方式受到该实际实例的限制。 实例1和比较实验A&当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物厚膜正温度系数碳电阻器组合物，其基本上由以下组成：(a)50至99重量百分比的有机介质，所述有机介质由以下组成：(i)含氟聚合物树脂，所述含氟聚合物树脂由偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物组成；和(ii)有机溶剂，所述有机溶剂由磷酸三乙酯组成，其中所述含氟聚合物树脂占所述有机介质的总重量的10至50重量百分比且溶解于所述有机溶剂中；以及(b)1至50重量百分比的导电碳粉末，其中所述导电碳粉末分散于所述有机介质中，并且其中所述有机介质和所述导电碳粉末的重量百分比是基于所述聚合物厚膜正温度系数碳电阻器组合物的总重量计的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·多尔夫曼，V·阿兰西奥，
申请(专利权)人：EI内穆尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国;US