[go: up one dir, main page]

DE2948349A1 - PTC DEVICE WITH OXYGEN BARRIERS - Google Patents

PTC DEVICE WITH OXYGEN BARRIERS

Info

Publication number
DE2948349A1
DE2948349A1 DE19792948349 DE2948349A DE2948349A1 DE 2948349 A1 DE2948349 A1 DE 2948349A1 DE 19792948349 DE19792948349 DE 19792948349 DE 2948349 A DE2948349 A DE 2948349A DE 2948349 A1 DE2948349 A1 DE 2948349A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ptc element
barrier
temperature
electrodes
ptc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19792948349
Other languages
German (de)
Inventor
Neville Sam Batliwalla
Alan Jeffrey Gotcher
Lee Mark Middleman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raychem Corp
Original Assignee
Raychem Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26675299&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE2948349(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from US06/006,188 external-priority patent/US4242573A/en
Application filed by Raychem Corp filed Critical Raychem Corp
Publication of DE2948349A1 publication Critical patent/DE2948349A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/02Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
    • H01C7/027Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient consisting of conducting or semi-conducting material dispersed in a non-conductive organic material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETKR F. MORF DIFL.-PHYS. M. GRIi SCHNEIDER Mui.. ...τι.DR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETKR F. MORF DIFL.-PHYS. M. GRIi SCHNEIDER Mui .. ... τι.

I -MS II -MS I

10 . Nov. ι .bor 19 10 . Nov. ι .bor 19

Ii}*··). fiii(i K)W bCX ιO M mn !..-Μ Hö I Ii} * ··). fiii (i K) W bCX ιO M mn! ..- Μ Hö I

m-q-a- v? 'im-q-a- v? 'i

I'ii-;,7t.i,B,,.-rbti;il'^ 28 £. O "T *-/ \JI'ii - ;, 7t.i, B ,, .- rbti; il '^ 28 £. O "T * - / \ J

TeU-foii PH :12 Tti1i-{,r»i].iii« Ch'-Jiilnriiifi Miiiic^ien Tflfx : (O) 52.1W92TeU-foii PH: 12 Tti1i - {, r »i] .iii« Ch'-Jiilnriiifi Miiiic ^ ien Tflfx: (O) 52.1W92

9696

RAYCHEM CORPORATION Menlo Park, California, V.St.A.RAYCHEM CORPORATION Menlo Park, California, V.St.A.

PTC-Vorrichtung mit SauerstoffsperrenPTC device with oxygen barriers

O 3 Q O ? 4 / O >: ' "»O 3 Q O? 4 / O>: '"»

965 34 5965 34 5

Die Erfindung betrifft elektrische Vorrichtungen, welche leitfähige Polymer-PTC-Elomente enthalten.The invention relates to electrical devices which Contains conductive polymer PTC elements.

Es ist bekannt oder in früheren Patentanmeldungen der Anmelderin beschrieben, dass PTC-leitfähige Polymerzusammensetzungen ^d.h. Zusammensetzungen, welche ein Polymeres und darin dispergierte leitfähige Teilchen umfassen und einen positiven Temperaturkoeffizienten (PTC) aufweisend in den verschiedensten elektrischen Vorrichtungen eingesetzt werden können (vgl. z.B. J. Pol. Eng. and Sei, 14 (1974), 706, die US-PSen 3 351 882, 3 858 144 und 3 914 363, die DE-OSen 2 543 314.1, 2 755 077.2, 2 755 076.1, 2 821 799-4 und 2 903 442.2 sowie die gleichzeitig mit dieser Anmeldung eingereichten Anmeldungen, welche den US-Anmeldungen Serial No. 965 344 und 965 345 entsprechen). Solche Vorrichtungen weisen häufig einen Mantel aus einem polymeren Material auf, welcher die Vorrichtung elektrisch isoliert und auch einen physikalischen Schutz bietet.It is known or described in the applicant's earlier patent applications that PTC-conductive polymer compositions ^ i.e. Compositions containing a polymer and comprising conductive particles dispersed therein and having a positive temperature coefficient (PTC) can be used in a wide variety of electrical devices (cf. e.g. J. Pol. Eng. and Sei, 14 (1974), 706, U.S. Patents 3,351,882, 3,858,144, and 3,914,363; DE-OSes 2 543 314.1, 2 755 077.2, 2 755 076.1, 2 821 799-4 and 2 903 442.2 as well as those at the same time as registrations filed with this application, which the US applications Serial No. 965 344 and 965 345 correspond). Such devices often have a jacket from a polymeric material, which electrically isolates the device and also provides physical protection.

Erfindungsgemäss wurde nunmehr festgestellt, dass solche Vorrichtungen eine verbesserte elektrische Stabilität aufweisen, wenn der Sauerstoffzutritt zum PTC-Element gehemmt wird.According to the invention it has now been found that such Devices have improved electrical stability when the access of oxygen to the PTC element is inhibited will.

Die Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung, welche umfasstThe invention relates to an electrical device which comprises

1) ein PTC-Element, welches aus einer Zusammensetzung besteht, die PTC-Verhalten mit einer Schalttemperatur T aufweist und die ein Polymeres und darin dispergierte1) a PTC element, which consists of a composition which has PTC behavior with a switching temperature T and which is a polymer and dispersed therein

- 1 *) gleiche Anmelderin- 1 *) same applicant

03032W0B1 i03032W0B1 i

]':it f.ilnye Tr-ilrhcn umfasst,] ': it includes f.ilnye Tr-ilrhcn,

2) mindestens zwei Elektroden, welche an eine elektrische S t romquell e angeschlossen werden können und welche, wenn sie so angeschlossen sind, einen Stromfluss durch das PTC-K1 emηπt herbeiführen, und2) at least two electrodes connected to an electrical S t romquell e can be connected and which, when so connected, a current flow through them bring about the PTC-K1 emηπt, and

3) eine Sauerstoff sperre bzw. -barriere, welche, wenn sich die Vorrichtung in Luft bei Raumtemperatur und Normaldruck befindet, den Sauer stoffzutritt zum PTC-Element derart hf-mmt , dass die Geschwindigkeit, mit welcher dasBarrier 3) an oxygen or -barrier which, when the device is in air at room temperature and normal pressure, the sour material access to the PTC element in such a way h f -mmt that the speed with which the

r ο r ο

PTC-Klement Sauerstoff absorbiert, weniger als 10 cm /PTC clement absorbs oxygen, less than 10 cm /

— 7 3- 7 3

sec/g, vorzugweise weniger als 4 χ 10 cm /sec/g, ins-sec / g, preferably less than 4 χ 10 cm / sec / g, especially

— 7 3 besondere weniger als 3 χ 10 cm /sec/g, speziell weni-- 7 3 special less than 3 χ 10 cm / sec / g, especially less

— 7 3 ger als 2 χ 10 cm /sec/g, beträgt.- 7 3 less than 2 χ 10 cm / sec / g.

1 nr-bi. sondere im Falle einer Vorrichtung, welche so arbeiten soll, dass die Sperre bei erhöhten Temperaturen gehalten wird, ist es bevorzugt, dass die Sperre bei erhöhten Temperaturen eine wirksame Sauerstoffsperre bleibt und somit jegliche übermässige Änderung des Widerstands der Vorrichtung verhindert. Es ist daher bevorzugt, dass, wenn der Widerstand der Vorrichtung bei einer Temperatur T C R„ beträgt und der Widerstand der Vorrichtung bei derselben Temperatur nach einer aktiven Alterungsbehandlung (wie nachstehend erläutert) R™. beträgt, RTA 0,5 RT bis 3 RT> vorzugsweise 0,5 RT bis 2 R , bei zumindest einem Wert von T zwischen (T - 110)°C und T , vorzugsweise zwischen (T - 60) C und T , insbesondere bei sämtlichen Werten von T zwischen (T - 60)°C und T , speziell bei sämtlichen Werten von T zwischen (T - 110) C und T , beträgt. Die erwähnte aktive Alterungsbehandlung besteht darin, dass man Strom durch die Vorrichtung während einer Zeit von t Stunden leitet,1 no-bi. particularly in the case of a device designed to operate to maintain the barrier at elevated temperatures, it is preferred that the barrier remain an effective oxygen barrier at elevated temperatures and thus prevent any excessive change in the resistance of the device. It is therefore preferred that when the resistance of the device at one temperature is TCR n and the resistance of the device at the same temperature after an active aging treatment (as discussed below) is R ™. R TA is 0.5 R T to 3 R T> preferably 0.5 R T to 2 R, with at least one value of T between (T-110) ° C and T, preferably between (T-60) C and T, in particular for all values of T between (T-60) ° C and T, especially for all values of T between (T-110) C and T. The active aging treatment mentioned consists in passing current through the device for a period of t hours,

2 wobei der Strom so bemessen ist, dass die I R-Erhitzung der Verrichtung das PTC-Element bei einer Temperatur zwischen T und (T + 50)°C hält und t 100 Stunden, vorzugsweise ?50 Stunden, insbesondere 500 Stunden, speziell 10002 where the current is dimensioned in such a way that the IR heating the performance holds the PTC element at a temperature between T and (T + 50) ° C and t 100 hours, preferably 50 hours, especially 500 hours, especially 1000

965 34 5 $ 965 34 5 $

2 9 A cS 3 42 9 A cS 3 4

Stunden, beträgt. Bei vielen Vorrichtungen sind einige oder alle diese Kriterien der Widerstandsänderungen erfüllt, wenn R„A 0,5 RT bis 3 RT, vorzugsweise 0,5 RT bis 2 RT, bei T = 25°C beträgt.Hours. For many devices, some or all of these resistance change criteria are met when R " A is 0.5 R T to 3 R T , preferably 0.5 R T to 2 R T , at T = 25 ° C.

Die erfindungsgemäss verwendeten PTC-Zusammensetzungen können beliebige der PTC-leitfähigen Polymeren sein, welche in früheren Anmeldungen derselben Anmelderin und im Stand der Technik beschrieben sind. Die leitfähigen Teilchen umfassen vorzugsweise Russ, jedoch können auch andere leitfähige Teilchen, z.B. Metallpulver, Metalloxide, anorganische Salze oder Graphit, verwendet werden. Bevorzugte Zusammensetzungen umfassen ein organisches Polymeres (der Ausdruck "Polymeres" soll auch Gemische von Polymeren umfassen) mit einer Kristallini tat von mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 30 %, in welchem ein leitfähiger Russ mit einer Teilchengrösse von 20 bis 250 Millimikrometer dispergiert ist. Die PTC-Zusammensetzung kann ferner einen nicht-leitfähigen anorganischen Füllstoff, z.B. Zinkoxid, Antimontrioxid oder Ton, und/oder ein Antioxidans (z.B. ein sterisch gehindertes Phenol, wie die in der US-PS 3 986 981 beschriebenen und die von Ciba Geigy unter dem Handelsnamen "Irganox" erzeugten Substanzen) oder einem beliebigen anderen Zusatzstoff enthalten, welcher die Zusammensetzung gegenüber dem thermooxidativen Abbau stabilisiert; der Anteil des Zusatzstoffs beträgt im allgemeinen 0,005 bis 10 Gew.-%, beispielsweise 0,01 bis 6 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polymeren. Einige Materialien, welche sich generell als Antioxidantien für Polymere eignen, können eine nachteilige Wirkung auf die elektrische Beständigkeit haben, jedoch können geeignete Antioxidantien leicht durch routinemässige Versuche gefunden werden.The PTC compositions used according to the invention can be any of the PTC-conductive polymers which are described in the prior applications of the same applicant and in the prior art. The conductive particles preferably comprise carbon black, but other conductive particles such as metal powder, metal oxides, inorganic salts or graphite can also be used. Preferred compositions comprise an organic polymer (the term "polymer" is also intended to include mixtures of polymers) with a crystallinity of at least 10 %, preferably at least 30%, in which a conductive carbon black with a particle size of 20 to 250 millimicrometers is dispersed. The PTC composition can also contain a non-conductive inorganic filler such as zinc oxide, antimony trioxide or clay, and / or an antioxidant (e.g. a sterically hindered phenol such as those described in US Pat. No. 3,986,981 and those of Ciba Geigy under US Pat Trade names "Irganox" produced substances) or any other additive which stabilizes the composition against thermo-oxidative degradation; the proportion of the additive is generally from 0.005 to 10% by weight, for example from 0.01 to 6% by weight, preferably from 0.5 to 4% by weight, based on the weight of the polymer. Some materials that are generally useful as antioxidants for polymers can have an adverse effect on electrical durability, but suitable antioxidants can easily be found through routine experimentation.

0 3 0 0 ? 4 / Π '0 3 0 0 ? 4 / Π '

965 345 η 965 345 η

Die Sperre ist im allgemeinen so beschaffen, dass, wenn die Vorrichtung der Luft ausgesetzt wird, der einzige Sauerstoff, welcher mindestens 95 % (vorzugsweise praktisch 100 %) der Oberfläche des PTC-E]emonts berühren kann, Sauerstoff ist, welcher durch die Sperre hindurchgegangen ist. Die Sperre besteht vorzugsweise aus einem Material mit einer Sauerstoffpermeabi1itatsgeschwindigkeit bei 25 C von wc-ni-The lock is generally such that if the device is exposed to air, the only oxygen that is at least 95% (preferably practically 100%) the surface of the PTC-E] emonts, oxygen is who passed through the barrier. the Lock is preferably made of a material with a Oxygen permeability rate at 25 C from wc-ni-

— 9 — 93- 9 - 93

ger als 5 x 10 (vorzugsweise weniger als 10 ) cm (STP)/ cm /mm/sec/cm Hg, gemessen ge;näss ASTM D 14 34-7 5 (STP = Normal temperatur und -druck). Besonders wenn die Vorrichtung so arbeiten soll, dass die Sperre bei erhöhter Temperatur gehalten wird, sind die physikalischen Eigenschaften der Sperre einschliesslich ihrer Sauerstoffpermeabilität bei erhöhten Temperaturen vorzugsweise so beschaffen, dass die Sperre ihre strukturelle Integrität bewahrt und die Vorrichtung die gewünschten elektrischen Eigenschaften aufweist, nachdem die vorgenannte aktive Alterung erfolgt ist. Die Dicke der Sperre sollte ausreichen, den Luftzutritt zum PTC-Element auf das gewünschte Ausmass zu hemmen und die Bildung von Nadellöchern zu verhindern; die Dicke beträgt z.B. mindestens 1 um und für polymere Materialien im allgemeinen 0,0025 bis 0,25 cm, vorzugsweise 0,013 bis 0,13 cm, insbesondere 0,025 bis 0,075 cm. Die Sperre schützt die Vorrichtung vorzugsweise gegenüber der mechanischen Beschädigung und besteht daher vorzugsweiseless than 5 x 10 (preferably less than 10) cm (STP) / cm / mm / sec / cm Hg, measured according to ASTM D 14 34-7 5 (STP = normal temperature and pressure). Especially if the device is to work so that the lock at elevated temperature the physical properties of the barrier including its oxygen permeability are maintained elevated temperatures are preferably such that the barrier retains its structural integrity and the device has the desired electrical properties after the aforementioned active aging has occurred. The thickness of the barrier should be sufficient to prevent air admission to the PTC element to the desired extent prevent the formation of pinholes; the thickness is, for example, at least 1 µm and for polymeric materials generally 0.0025 to 0.25 cm, preferably 0.013 to 0.13 cm, in particular 0.025 to 0.075 cm. The barrier preferably protects the device against mechanical damage and therefore preferably exists

aus einem Material mit einem Young-Modul von mehr alsmade of a material with a Young's modulus greater than

2
7000 kg/cm . Bei Verwendung einer solchen Sperre ist es zur Vermeidung jeglicher Gefahr, dass die Sperre das PTC-Element einengt und dadurch das elektrische Verhalten der Vorrichtung verändert, bevorzugt, dass die Sperre vom PTC-Element durch einen Luftspalt oder eine Schicht aus einem anderen Material mit einem Young-Modul von weniger
2
7000 kg / cm. When using such a lock it is to avoid any risk that the lock constricts the PTC element and thereby changes the electrical behavior of the device, preferred that the lock of the PTC element through an air gap or a layer of another material with a Young modulus of less

2
als 7000 kg/cm getrennt ist.
2
than 7000 kg / cm.

-A--A-

03ÜÜ24/0 ':'■■ ' 03ÜÜ24 / 0 ':' ■■ '

965 345 ή^ 965 345 ή ^

Zu geeigneten Materialien für die Sperre gehören Metalle und polymere Zusammensetzungen auf Basis von beispielsweise einem oder mehreren Polymeren, die ausgewählt sind aus der Gruppe Polyvinylidenchlorid, Polyvinylfluorid, Polyethylenterephthalat, Kautschukhydrochlorid (rubber hydrochloride), Polychlortrifluoräthylen, Phenol formaldehydharze, Polyamide, Epoxyharze, Styrol/Acrylnitri1-Copolymere, Polycarbonate, Polystyrol, Isobuten/Isopren-Copolymere, Polyäthylen, Äthylen/Tetrafluoräthyl en -Copolymere , Vinylidenfluorid/Hexafluorpropylen-Polymere und fluorhaltige Alhylen/Propylen-Copolymere. Die kontinuierliche Oberflächentemperatur des Polymeren sollte vorzugsweise T des PTC-Elements überschreiten. Diese Polymerzusammensetzungen können herkömmliche Zusatzstoffe enthalten, sollten jedoch vorzugsweise keine Materialien enthalten, welche in das PTC-Element wandern und einen nachteiligen Einfluss auf dessen Eigenschaften haben würden. - ^Suitable materials for the barrier include metals and polymeric compositions based on, for example one or more polymers selected from the group consisting of polyvinylidene chloride, polyvinyl fluoride, polyethylene terephthalate, Rubber hydrochloride, Polychlorotrifluoroethylene, phenol formaldehyde resins, polyamides, Epoxy resins, styrene / acrylonitrile copolymers, polycarbonates, Polystyrene, isobutene / isoprene copolymers, polyethylene, ethylene / tetrafluoroethyl en copolymers, vinylidene fluoride / hexafluoropropylene polymers and fluorine-containing ethylene / propylene copolymers. The continuous surface temperature of the Polymers should preferably exceed T of the PTC element. These polymer compositions can, but should preferably contain conventional additives do not contain any materials that migrate into the PTC element and have a negative impact on its properties would have. - ^

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung eine Schaltungs- bzw. Stromkreiskontrollvorrichtung, und die Sperre bzw. Barriere hat die Form eines selbsttragenden Behälters, durch dessen Wände die Elektroden verlaufen (über geeignet abgedichtete Öffnungen) und in dessen Inneren der Rest der Vorrichtung ausser Kontakt mit den Wänden des Behälters getragen oder aufgehängt ist. Der Behälter enthält vorzugsweise keinerlei Sauerstoff; beispielsweise kann der Behälter evakuiert oder mit einem Inertgas, wie Argon oder Stickstoff gefüllt sein. Typischerweise besteht der Behälter vorwiegend aus Metall, wobei die Elektroden durch eine Wand verlaufen, die aus einem keramischen Material oder starren Kunststoffmaterial besteht. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung ein Heizgerät oder eine Schaltungskontrollvorrichtung, und die Sperre hat die FormAccording to a preferred embodiment of the invention the device is a circuit control device and the barrier has the Form of a self-supporting container, through the walls of which the electrodes run (via suitably sealed openings) and inside which the remainder of the device is carried or out of contact with the walls of the container is hung. The container preferably does not contain any oxygen; for example, the container can be evacuated or filled with an inert gas such as argon or nitrogen. Typically, the container consists primarily of Metal, with the electrodes extending through a wall made of a ceramic material or rigid plastic material consists. In another preferred embodiment, the device is a heater or a Circuit control device, and the lock has the form

030024/Of;030024 / Of;

%5 345 ήή % 5 345 ήή

i'irc-Γ Schicht einer roly;nerzusammerisetzung , welche den Rest der Vorrichtung umgibt, wobei das Volumen durch die praktisch von Hohlräumen freie Schicht umschlossen ist. Die Sperre kam aus eimm einzigen Material oder zwei oder ;ii':hr Materialien bestehen, die entweder vermischt oder als gesonderte Bestandteile der Sperre (z.B. eines Schichtstoffs) vorliegen. Eine elektrode oder beide Elektroden kann (können) einen Teil der Sperre bilden. Die Sperre sollte natürlich keine elektrische Verbindung zwischen den Elektroden darstellen. i'irc-Γ layer of a roly; ner composition, which the The rest of the device surrounds, the volume being enclosed by the layer practically free of cavities. The lock was made of a single material or two or ; ii ': hr consists of materials that are either mixed or used as separate components of the barrier (e.g. a laminate) are present. One or both electrodes can form part of the barrier. The lock should of course do not constitute an electrical connection between the electrodes.

Die Elektroden bestehen im allgemeinen aus einem Metall oder i rgendei nein anderen Material mit ei η em spezifischen Widerstand von wer. i gcr als 0,1 Ohm . cm . Jede E lek tr ode kann i η ρ hy si kai i se hem Kontakt mit dem PTC-El ement stehen oder ganz oder teilweise von diesem durch ein elektrisch leitfähiges Material getrennt sein, beispielsweise durch eine leitfahige Polymerzusarr.mensetzung, welche ein relativ konstantes Wattverbrauchsverhalt er. aufweist, d.h. ein solches Verhalten, welches kein F-TC-Verhal ten bei Temperaturen unterhalb T des FTC-Elements zeigt. Wahlweise können die Elektroden zwischen das FTC-Elemer.t und eine leitfahige Polymerzusaminensetzung mit relativ konstantem Wattverbrauch eingefügt sein. Vorzugsweise besteht zumindest die äussere Oberfläche jeder der Elektroden aus einem Metall, welches den Aufbau des leitfähigen Polymeren, das es berührt, nicht katalysiert. Somit bestehen die Elektroden vorzugsweise aus Nickel, Zinn, Silber oder Gold oder einem dieser Metalle, welches auf Kupfer oder ein anderes Metall aufgebracht ist. Wenn eine ebene Elektrode erforderlich ist, werden Elektroden in Form eines expandierten Metalls (Streckmetalls) oder Drahtnetzes bevorzugt. Zu anderen verwendbaren Elektroden gehören Volldrähte, verseilte Drähte und Litzen (braids). Dei Verwendung von Elektroden aus verseiltem Draht oderThe electrodes generally consist of a metal or some other material with a specific resistance from who. i gcr as 0.1 ohm. cm. Every elec trode can i η ρ hy si kai i se hem Are in contact with the PTC element or in whole or in part be separated from this by an electrically conductive material, for example by a conductive polymer composition, which has a relatively constant watt consumption behavior he. has, i.e. such behavior that no F-TC behavior at temperatures below T des FTC element shows. Optionally, the electrodes can be between the FTC-Elemer.t and a conductive polymer composition be inserted with a relatively constant wattage consumption. Preferably, at least the outer surface is made up of each the electrodes are made of a metal that does not catalyze the build-up of the conductive polymer it contacts. Thus, the electrodes are preferably made of nickel, tin, silver or gold or one of these metals, which on Copper or another metal is applied. If a flat electrode is required, electrodes are used in Form of an expanded metal (expanded metal) or wire mesh preferred. Other electrodes that can be used include solid wire, stranded wire, and braids. When using electrodes made of stranded wire or

o 2:o 2:

965 345 j} 965 345 j}

anderen Elektroden, welche Hohlräume enthalten, sollte darauf geachtet werden, dass diese Hohlräume keinen Durchgang für Luft unter Eindringen in die Vorrichtung schaffen, beispielsweise durch Füllen der Hohlräume oder durch Versiegeln jeglicher ausgesetzter Teile davon. Bei der Herstellung der Vorrichtung sollte darauf geachtet werden, den Kontaktwiderstand so gering wie möglich zu halten.other electrodes that contain cavities care must be taken that these cavities do not create a passage for air to penetrate into the device, for example by filling the cavities or by sealing any exposed parts of it. When manufacturing the device, care should be taken to ensure that to keep the contact resistance as low as possible.

Zu den erfindungsgemässen Vorrichtungen gehören Schaltungsbzw. Strornkreiskontrollvorrichtungen, insbesondere jenes Typs, der in der vorgenannten USA-Patentanmeldung Serial No. 965 344 beschrieben ist, und selbstbegrenzende Heizgeräte, wie Heizbänder.The devices according to the invention include Schaltungsbzw. Circuit control devices, especially that Of the type disclosed in the aforementioned United States patent application Serial No. 965 344 and self-limiting heating devices such as heating tapes.

Bei einer Klasse von erfindungsgemässen Vorrichtungen, im allgemeinen Schaltungskontrollvorrichtungen, hat das PTC-Element eine relativ geringe Grosse mit einem Volumen vonIn a class of devices according to the invention, im general circuit control devices, the PTC element has a relatively small size with a volume of

3 33 3

z.B. weniger als 20 cm , häufig weniger als 10 cm oder sogar noch kleiner, wie weniger als 5 cm oder 1 cm , und der Widerstand der Vorrichtung bei 25 C ist relativ gering und beträgt z.B. weniger als 50 Ohm, vorzugsweise weniger als 10 0hm, oder er ist noch geringer und beträgt z.B. weniger als 1 0hm oder 0,5 0hm.e.g. less than 20 cm, often less than 10 cm or even smaller, such as less than 5 cm or 1 cm, and the resistance of the device at 25 C is relatively low and is for example less than 50 ohms, preferably less than 10 ohms, or it is even less and is e.g. less than 1 ohm or 0.5 ohm.

Bei einer anderen Klasse von erfindungsgemässen Vorrichtungen, im allgemeinen Heizgeräten, wie flexiblen Heizbändern, die in Flüssigkeiten einzutauchen sind, z.B. Wasserbettheizgeräten, sollte die Sperre nicht nur den Zutritt von Sauerstoff zum PTC-Element hemmen, sondern auch im wesentlichen undurchlässig gegenüber Wasser oder einer anderen Flüssigkeit sein, in welche die Vorrichtung eingetaucht werden soll. Wenn die Vorrichtung einen Aussenmantel aus einem weichgemachten Polymeren (z.B. Polyvinylchlorid) aufweist, kann die Sperre auch dazu dienen, dieIn another class of devices according to the invention, in general heating devices, such as flexible heating tapes, which are to be immersed in liquids, e.g. water bed heaters, the barrier should not only inhibit the access of oxygen to the PTC element, but also in the be substantially impermeable to water or any other liquid in which the device is immersed shall be. If the device has an outer jacket made of a plasticized polymer (e.g. polyvinyl chloride) has, the lock can also serve the

0 3 0 0 2 A / C ;.0 3 0 0 2 A / C;.

965 345 jjß 965 345 jjß

29A834929A8349

Wanderung des Weichmachers vom Mantel in das PTC-Element zu verhindern. Für ein eintauchbares Heizband dieser Art besteht die Sperre vorzugsweise aus einem Laminat mit einer Schicht aus Metall, vorzugsweise Aluminium, typischerweise mit einer Dicke von 0,0005 bis 0,005 cm, das sandwichartig zwischen zwei Polyrr.orföl i en bzw. -platten (vorzugsweise aus Polyester) eingebettet und mit diesen Folien verbunden ist. Jede Polymerfolie hat typischerweise eine Dicke von 0,001 bis 0,005 cm. Das Laminat kann um die anderen Bestandteile der Vorrichtung gewickelt werden, so dass es eine diese Bestandteile umgebende, überlappende Hülle bildet, und die überlappenden Teile können miteinander versiegelt werden. Eine bevorzugte Methode besteht darin, eine fortschreitend uberlappei.de Wicklung um ein isoliertes Heizband mit einem Bandlaminat der beschriebenen Art zu erzeugen, welches an der inneren Oberfläche einen Überzug aus einem hitzeaktivierbaren Klebstoff (vorzugsweise einem Heissschmelzkleber) aufweist, und anschliessend die Anordnung zur Verbindung der benachbarten Wicklungen des Bandes miteinander und mit dem Heizband erhitzt. Wenn das Heizband ein Erdungselement (z.B. eine Litze) aufweist, ist das PTC-Element vorzugsweise sowohl durch einen herkömmlichen Isoliermantel (z.B. aus einem Polyurethan) als auch durch die Sauerstoff- und Flüssigkeitssperre von der Litze getrennt. Die Litze kann zwischen den Isoliermantel urd die Sauerstoff- und Flüssigkeitssperre eingebracht werden; wenn man jedoch eine bandumwickelte Sperre des vorgenannten Typs verwendet, kann Luft in den Zwischenräumen der Litze zurückgehalten werden und die Leistungsfähigkeit des Heizgerätes beeinträchtigen. Die Enden des Heizbandes sollten vorzugsweise abgedichtet werden, damit sichergestellt wird, dass kein Wasser und keine andere Flüssigkeit das PTC-Element berühren können.Migration of the plasticizer from the jacket into the PTC element to prevent. For a submersible heating tape of this type, the barrier is preferably made of a laminate with a Layer of metal, preferably aluminum, typically with a thickness of 0.0005 to 0.005 cm that is sandwiched between two polystyrene oils or plates (preferably made of Polyester) is embedded and connected to these foils. Each polymer film typically has a thickness of 0.001 to 0.005 cm. The laminate can be wrapped around the other components of the device, making it forms an overlapping shell surrounding these components, and the overlapping parts can be connected to one another be sealed. A preferred method is to make a progressively uberlappei.de winding around an insulated To produce heating tape with a tape laminate of the type described, which has a coating of a heat-activated adhesive (preferably a Hot melt adhesive), and then the arrangement heated to connect the adjacent windings of the tape to each other and to the heating tape. If that If the heating tape has a grounding element (e.g. a stranded wire), the PTC element is preferably both by a conventional one Insulating jacket (e.g. made of a polyurethane) as well as the oxygen and liquid barrier from the Strand separated. The braid can be placed between the insulating jacket urd the oxygen and liquid barrier are installed; however, if you have a taped lock of the If the aforementioned type is used, air can be retained in the interstices of the braid and the performance can be improved affect the heater. The ends of the heating tape should preferably be sealed so that it is ensured that no water and no other Liquid can touch the PTC element.

0 3 0 0 2 A / 0 8 10 3 0 0 2 A / 0 8 1

345 ήί± 345 ήί ±

Die Erfindung wird durch die beigefügten Zeichnungen erläutert. Von den Zeichnungen zeigen:The invention is illustrated by the attached drawings. From the drawings show:

die Figuren 1 bis 4 erfindungsgemässe Vorrichtungen; undFigures 1 to 4 devices according to the invention; and

Fig. 5 die Wirkung einer aktiven Alterung gegenüber dem Widerstand bei 25 C von verschiedenen erfindungsgemassen Vorrichtungen.Fig. 5 shows the effect of active aging on the Resistance at 25 C of various according to the invention Devices.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungskontrollvorrichtung, welche ein PTC-Element 1 in Form einer runden Scheibe beinhaltet, welche runde Maschenelektroden 2 aufweist, die in seinen gegenüberliegenden Seiten eingebettet sind; Leitungen 4 sind mit den Elektroden 2 verbunden; und eine Sperrschicht verkapselt das PTC-Element 1 und die Elektroden 2, wobei die Leitungen 4 durch die Schicht hindurchgehen. Die Grenzfläche zwischen der Sperrschicht S und dem PTC-Element 1 und den Elektroden 2 ist frei von Hohlräumen.Fig. 1 shows a circuit control device which includes a PTC element 1 in the form of a round disc, which has round mesh electrodes 2 embedded in its opposite sides; Lines 4 are connected to the electrodes 2; and a barrier layer encapsulates the PTC element 1 and the electrodes 2, wherein the lines 4 pass through the layer. The interface between the barrier layer S and the PTC element 1 and the electrodes 2 are free from voids.

Fig. 2 zeigt ein Heizband mit konstantem Querschnitt, welches Volldrahteiektroden 2 aufweist, die im PTC-Element 1 eingebettet sind, welches von der Sperrschicht 3 umgeben ist. Die Enden eines solchen Heizbandes sind vorzugsweise von einer Sauerstoffsperre bedeckt; es ist jedoch wichtig, dass sogar dann, wenn diese Vorsichtsmassnahme nicht ergriffen wird, die Abwesenheit von Hohlräumen zwischen dem PTC-Element 1 und der Sperrschicht 3 und in den Elektroden 2 bewirkt, dass nur ein sehr begrenzter Anteil der Oberfläche des PTC-Elements der Luft ausgesetzt wird. Wenn dagegen Hohlräume zwischen dem Mantel und dem PTC-Element vorliegen oder wenn verseilte Drahtelektroden verwendet werden und die Enden des Heizgerätes nicht abgedichtet sind, kann selbst dann, wenn der Mantel praktisch sauerstoffundurchlässig ist, Luft längs der Länge des PTC-Elements durchdringen und einen beträchtlichen Anteil der Oberfläche des Elements berühren.2 shows a heating tape with a constant cross section, which has solid wire electrodes 2 embedded in the PTC element 1 which is surrounded by the barrier layer 3. The ends of such a heating tape are preferably of one Oxygen barrier covered; however, it is important that even then, if this precaution is not taken, the absence of voids between the PTC element 1 and the barrier layer 3 and in the electrodes 2 causes only a very limited proportion of the surface of the PTC element is exposed to air. If, on the other hand, there are cavities are present between the jacket and the PTC element or if stranded wire electrodes are used and the ends of the heater are not sealed, even if the jacket is practically impermeable to oxygen air along the length of the PTC element and penetrate a significant proportion of the surface area of the Touch element.

030024/0813030024/0813

365 345 /\ζ 365 345 / \ ζ

Fig. 3 zeigt ein in Wasser eintauchbares Heizband mit konstantem Querschnitt, welches Elektroden 12 aufweist, die
im PIC-E] ernent 14 eingebettet sind, welches einen solchen
T -Wert hat, dass das Heizgerät Wasser beibehält, in welches es bei einer geeigneten erhöhten Temperatur (z.B. 65 C) eingetaucht wird. Der Isoliermantel 16 (der z.B. aus Polyurethan besteht) u.ngibt das KFC-Element 14 und ist selbst von der Sauerstoff- und Wassersperre 22 umgeben, welche in der vorstehend beschriebenen Weise durch fortschreitendes Umwickeln und Verbinden eines Bandlaminats gebildet wird.
Ein gewebtes Litzen-Erdungselement 23 umgibt die Sperre 22 und ist se]bst von dem äusseren Isoliermantel 24 (z.B. aus weichgemachtem Polyvinylchlorid) umgeben.
Fig. 3 shows a submersible in water heating tape with constant cross-section, which has electrodes 12, the
embedded in the PIC-E] ernent 14, which one such
T value means that the heater retains water in which it is immersed at a suitable elevated temperature (e.g. 65 C). The insulating jacket 16 (which consists, for example, of polyurethane) and gives the KFC element 14 and is itself surrounded by the oxygen and water barrier 22, which is formed in the manner described above by progressively wrapping and joining a tape laminate.
A woven strand earthing element 23 surrounds the barrier 22 and is itself surrounded by the outer insulating jacket 24 (for example made of plasticized polyvinyl chloride).

Fig. 4 zeigt eine Schaltungsregelvorrichtung, in der die
Sperre durch eine Büchse mit im allgemeinen rechteckigem
Querschnitt gebildet wird und einen Metalloberteil 1 sowie eine damit versiegelte Basis besitzt. Die Büchse ist mit
Stickstoff gefüllt. Die Basis umfasst einen Metallring 2,
welcher einen peripheren Dichtungsspalt, mit dem der Oberteil 1 versiegelt ist, und eine Scheibe 4 aufweist, welche mit dem Ring 2 versiegelt ist und aus Glas oder einem Epoxyharz besteht. Nadelleitungen 3 verlaufen durch die Scheibe und den Träger und sind an rechteckige Elektroden angeschlossen, zwischen die ein PTC-Element eingefügt ist; die Elektroden und das PTC-Element sind (nur in Konturen) als dargestel]t.
Fig. 4 shows a circuit control device in which the
Lock by a sleeve with generally rectangular
Cross-section is formed and has a metal top 1 and a base sealed therewith. The rifle is with
Filled with nitrogen. The base comprises a metal ring 2,
which has a peripheral sealing gap with which the upper part 1 is sealed, and a disc 4 which is sealed with the ring 2 and is made of glass or an epoxy resin. Needle lines 3 run through the disc and the carrier and are connected to rectangular electrodes between which a PTC element is inserted; the electrodes and the PTC element are shown (only in contours) as shown.

Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung; Teil- und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern es nicht anders angegeben ist. In jedem Beispiel werden Vorrichtungen hergestellt und gemäss der nachstehend beschriebenen Methode getestet. Eine PTC-Zusammensetzung wird hergestellt, indem man die in der nachstehenden Tabelle ange-The following examples illustrate the invention; Part- and percentages relate to weight, unless stated otherwise. In each example there are devices manufactured and tested according to the method described below. A PTC composition is made by using the table below

- 10 -- 10 -

0 3 U Ii "■> A /0 3 U Ii "■> A /

965 345 jH 965 345 jH

gc-benen Bestandteile (die Gewichtsmengen sind in Gramm angegeben) vermischt. Die verwendeten Polymeren sind handelsübliche Materialien, welche eine geringe Menge (etwa 0,5 Gew.-%) eines Antioxidans enthalten. Die Vermischung wird bei der Flusstemperatur während 5 Minuten in einem dampfbeheizten Banbury - Mischer mit einem wassergekühlten Rotor durchgeführt. Das Gemisch wird aus dem Mischer entnommen, auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und zu kleinen Stücken zerhackt. Das zerhackte Material wird bei einer Temperatur von 180 C und einem Druck von etwa 70 kg/cm während 5 Minuten zu einer 0,2 cm dicken Platte formgepresst· Aus der Platte werden runde Scheiben eines Durchmessers von 1,9 cm ausgestanzt. Eine Elektrode wird auf jeder Seite jeder Scheibe erzeugt, indem man in diese eine Scheibe eines Durchmessers von 1,9 cm einpresst, welche aus einem aus nickelbeschichtetem Kupfer bestehenden Streckmetallnetz herausgeschnitten wurde. Die Probe wird zur Vernetzung der PTC-Zusammensetzung mit 20 Megarad bestrahlt. 20 AVG Draht-Leitungen werden an die Elektroden angeschlossen. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, wird die Herstellung der Vorrichtung dadurch abgeschlossen, dass man die Probe mit einer wie in der Tabelle spezifizierten Sperre umgibt. In Beispiel 2 wird die Probe in die Epoxyharzzusammensetzung eingetaucht, welche dann 16 Stunden bei 80°C gehärtet wird. In den Beispielen 3 und 5 wird die Probe auf 1100C erhitzt und dann in ein fluidisiertes Bett des Epoxyharzes eingetaucht, welches dann 16 Stunden bei 1100C gehärtet wird. In Beispiel 6 wird die Probe in das Silikonharz eingetaucht, welches dann 16 Stunden bei 20 C gehärtet wird. In den Beispielen 2, 3, 5 und 6 ist die Sperrschicht 0,025 cm dick.gc-benen ingredients (the weight amounts are given in grams) mixed. The polymers used are commercially available materials which contain a small amount (about 0.5% by weight) of an antioxidant. Mixing is carried out at the river temperature for 5 minutes in a steam-heated Banbury mixer with a water-cooled rotor. The mixture is removed from the mixer, allowed to cool to room temperature and chopped into small pieces. The chopped material is compression-molded at a temperature of 180 ° C. and a pressure of about 70 kg / cm for 5 minutes to form a 0.2 cm thick plate. Round disks with a diameter of 1.9 cm are punched out of the plate. An electrode is created on each side of each disc by pressing a disc 1.9 cm in diameter into it, which has been cut out of an expanded metal mesh consisting of nickel-coated copper. The sample is irradiated at 20 megarads to crosslink the PTC composition. 20 AVG wire leads are connected to the electrodes. As can be seen from the table, the manufacture of the device is completed by surrounding the sample with a barrier as specified in the table. In Example 2, the sample is immersed in the epoxy resin composition, which is then cured at 80 ° C. for 16 hours. In Examples 3 and 5, the sample is heated to 110 0 C, and then immersed in a fluidized bed of the epoxy resin which is then cured for 16 hours at 110 0 C. In example 6, the sample is immersed in the silicone resin, which is then cured at 20 ° C. for 16 hours. In Examples 2, 3, 5 and 6 the barrier layer is 0.025 cm thick.

Die elektrische Beständigkeit der Vorrichtungen nach der vorgenannten aktiven Alterung wird wie folgt getestet. Die Leitungen der Vorrichtung werden an eine WechselstromquelleThe electrical durability of the devices after the aforementioned active aging is tested as follows. the Lines of the device are connected to an AC power source

- 11 -- 11 -

030024/0 8030024/0 8

965 345965 345

mit variabler Spannung angeschlossen. Die Spannung der Stromquelle wird bei 1 PO V gehalten, ausser wenn die Vorrichtung zuerst oder wiederum an die Stromquelle angeschlossen wird. In diesem Falle beträgt die Spannung 30 bis 45 V für die ersten 30 Sekunden und wird dann innerhalb eines Zeitraums von 2 Minuten auf 1?0 V erhöht. In Abständen während der Alterung wird die Verbindung der Vorrichtung zur Stromquelle unterbrochen, und die Vorrichtung wird 30 Minuten auf Raumtemperatur abkühlen gelassen, wonach ihr Widerstand bei Raumtemperatur gemessen wird.connected with variable voltage. The tension of the Power source is held at 1 PO V except when the device is first or again connected to the power source will. In this case the voltage is 30 to 45 V for the first 30 seconds and then becomes within increased to 1? 0 V over a period of 2 minutes. At intervals during aging, the connection of the device to the power source and the device is allowed to cool to room temperature for 30 minutes, after which its resistance is measured at room temperature.

Der Raumtemperaturwiderstand der Vorrichtungen nach der vorgenannten Alterung ist in Fig. 5 dargestellt. Man erkennt, dass die Produkte der Beispiele 1, 4, 6 und 9i welche keine erfindungsgemässen Sperren aufweisen, eine schlechte elektrische Beständigkeit besitzen, während die Produkte der erfindungsgemäs·^n Beispiele 2, 3, 5, 7 und 8 eine ausgezeichnete Stabilität aufweisen.The room temperature resistance of the devices after the aforementioned aging is shown in FIG. One recognises, that the products of Examples 1, 4, 6 and 9i, which do not have barriers according to the invention, have poor electrical properties Have stability, while the products of Examples 2, 3, 5, 7 and 8 according to the invention are excellent Have stability.

Das Vorhandensein der Sperre in den erfindungsgemässen Vorrichtungen hat den zusätzlichen Vorteil, dass, wenn die Vorrichtung einer elektrischen Beanspruchung unterworfen wird, welche zu einem Zusammenbruch der PTC-Zusammensetzung führt, die Wahrscheinlichkeit eines explosiven Versagens oder einer Entzündung beträchtlich vermindert ist.The presence of the lock in the devices according to the invention has the additional advantage that when the device is subjected to electrical stress which leads to a breakdown of the PTC composition, the likelihood of an explosive failure or inflammation is considerably reduced.

- 12 -- 12 -

030024/0^030024/0 ^

965 345 Tabelle 965 345 table

Beispiel 1 23456789 Example 1 23456789

PTC-ZusammensetzungPTC composition

hochdichtes Polyäthylen 699,1 699,1 699,1 741,3 741,3 699,1 699,1 699,1 699,1 Marlex 6003 (Philips Petroleum)high density polyethylene 699.1 699.1 699.1 741.3 741.3 699.1 699.1 699.1 699.1 Marlex 6003 (Philips Petroleum)

Äthylen/Acrylsäure-Copolymeres 873,9 873,9 873,9 925,7 925,7 873,9 873,9 873,9 873,9 EAA-455 (Dow Chemical)Ethylene / acrylic acid copolymer 873.9 873.9 873.9 925.7 925.7 873.9 873.9 873.9 873.9 EAA-455 (Dow Chemical)

Russ 1391,5 1391.5 1391,5 1358 1358 1391,5 1391,5 1391,5 139L5Russ 1391.5 1391.5 1391.5 1358 1358 1391.5 1391.5 1391.5 139L5

Furnex N-765 (City Services)Furnex N-765 (City Services)

zugesetztes Antioxidans* 60,5 60,5 60,5 - - 60,5 60,5 60,5 60,5 co Sperre keine keineadded antioxidant * 60.5 60.5 60.5 - - 60.5 60.5 60.5 60.5 co block none none

% Epoxyharz (Hysol EE ΌΟ67 HD 7054) -ja
to (Sauerstoffpermeabilität weniger
*- als 10"9)
% Epoxy resin (Hysol EE ΌΟ67 HD 7054) -yes
to (oxygen permeability less
* - as 10 " 9 )

o Epoxyharz (REP 35312-40) -- ja ______ o Epoxy resin (REP 35312-40) - yes ______

co (Sauerstoffpermeabilität weniger
als 10-9)
co (oxygen permeability less
as 10-9)

Silikonharz (Sylgard 170 A/B) _____ja___ (Sauerstoffpermeabilität mehr
als 50 χ 10~y)
Silicone resin (Sylgard 170 A / B) _____j a ___ (oxygen permeability more
than 50 χ 10 ~ y )

abgedichteter Metallbehälter ______ ja__sealed metal container ______ y a __

unter Vakuumunder vacuum

mit Argon gefüllter abgedich- ------- ja-sealed with argon- ------- yes-

teter Metallbehälterteter metal container

Metallbehälter mit einem _____ ___-a Metal container with a _____ ___- a

kleinen Loch 4 ^0 small hole 4 ^ 0

* ein Oligomeres von 4,4'-Thiobis-(3-methyl-6-tert .-butylphenol) mit einem Durchschnittspoly^, <*, 4^ risationsgrad von 3 bis 4, wie in der US-PS 3 986 981 beschrieben. ?* An oligomer of 4,4'-thiobis (3-methyl-6-tert.-Butylphenol) with a Durchschnittspoly ^ <* 4 ^ risationsgrad of 3 to 4, as described in U.S. Patent No. 3,986,981. ? P °

- 13 - -P-- 13 - -P-

Claims (16)

Elektrische Vorrichtung, enthaltendElectrical device containing 1) ein PTC-Element, welches aus einer Zusariinensetzung besteht, die PTC-Verhalten mit einer Schalt temperatur T zeigt und die ein makromolekulares Polymeres und darin dispergierte leitfähige Teilchen umfasst, und1) a PTC element, which consists of a composition consists, the PTC behavior with a switching temperature T shows and a macromolecular polymer and comprises conductive particles dispersed therein, and 2) mindestens zwei Elektroden, welche an eine Stromquelle angeschlossen werden können und welche, wenn sie so angeschlossen sind, einen Stromfluss durch das PTC-Element bewirken,2) at least two electrodes, which can be connected to a power source and which, if they are connected in such a way that a current flow through the PTC element, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ausserdem enthältcharacterized in that the device also contains 3) eine Sauerstoffsperre, welche, wenn sich die Vorrichtung in Luft bei Raumtemperatur und Normaldruck befindet, den Luftzutritt zum PTC-Element hemmt, so dass die Geschwindigkeit, mit welcher das PTC-Element3) an oxygen barrier, which when the device is in air at room temperature and normal pressure, inhibits the access of air to the PTC element, so that the speed at which the PTC element — 6 "\ - 6 "\ Sauerstoff absorbiert, weniger als 10 cm /sec/gOxygen absorbed, less than 10 cm / sec / g beträgt.amounts to. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit, mit welcher das PTC-Element Sauerstoff absorbiert, weniger als 4 x 10 cm /sec/g beträgt.2. Device according to claim 1, characterized in that the speed at which the PTC element is oxygen absorbed, is less than 4 x 10 cm / sec / g. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass sie eine Widerstandsänderung, zumindest bei einer Temperatur zwischen (T - 110)°C und T , von -503. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it has a change in resistance, at least when a temperature between (T - 110) ° C and T, of -50 0 3 C ''} ?- ^ / f''
ORIGINAL INSPECTED
0 3 C &quot;}? - ^ / f &quot;
ORIGINAL INSPECTED
965 345 *965 345 * bis t?00% aufweist, nachdem sie einer Alterungsbehand-•lung unterworfen wurde, bei der Strom durch die Vorrichtung während 250 Stunden geleitet wird, wobei der Stromup to t? 00% after having undergone an aging treatment was subjected, in which current is passed through the device for 250 hours, the current 2
so bemessen ist, dass die I "R-Erhitzung der Vorrichtung
2
is sized so that the I "R heating of the device
das PTC-Elcment bei einer Temperatur zwischen T und (Ts + 50)°C hält.holds the PTC element at a temperature between T and (T s + 50) ° C.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Widerstandsänderung bei sämtlichen Temperaturen zwischen T5 und (T5 - 6O)0C von -50 bis +100 % nach der genannten Alterungsbehandlung aufweist.4. The device according to claim 3, characterized in that it has a change in resistance at all temperatures between T 5 and (T 5 - 6O) 0 C of -50 to +100% after said aging treatment. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Widerstandsänderung, zumindest bei einer Temperatur zwischen (T - 110) C und T , von -50 bis +200 % aufweist, nachdem sie einer Alterurigsbehandlung unterworfen wurde, bei der Strom durch die Vorrichtung während 500 Stunden geleitet wird, wobei der Strom5. The device according to claim 3 or 4, characterized in that it has a change in resistance, at least at a temperature between (T - 110) C and T, of -50 to +200 % , after it has been subjected to an aging treatment in the current is passed through the device for 500 hours, the current 2
so bemessen ist, dass die I R-Erhitzung der Vorrichtung
2
is sized so that the IR heating of the device
das PTC-Element bei einer Temperatur zwischen T und (T + 50)°C hält.the PTC element at a temperature between T and (T + 50) ° C.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre aus einem Material besteht, welches eine Sauerstoffpermeabilitätsgeschwindigkeit von weniger als 5 χ 10~9 cm3 (STP)/cm2/mm/sec/cmHg aufweist (STP = Normaltemperatur und -druck).6. The device according to claim 1 to 5 »characterized in that the barrier consists of a material which has an oxygen permeability rate of less than 5 χ 10 ~ 9 cm 3 (STP) / cm 2 / mm / sec / cmHg (STP = normal temperature and pressure). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre aus einem Material besteht, welches eine Sauerstoffpermeabilitätsgeschwindigkeit von weniger als 10 cm (STP)/cm /mm/sec/cmHg aufweist.7. The device according to claim 6, characterized in that the lock consists of a material which a Oxygen permeability rate less than 10 cm (STP) / cm / mm / sec / cmHg. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich-8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that 0300 2 4/0 P.0300 2 4/0 P. 965 345 7 965 345 7 net, dass die Sperre 0,0025 bis 0,13 cm dick ist und mindestens eine Schicht aus einer elektrisch isolierenden Zusammensetzung aufweist, welche mindestens ein Polymeres umfasst.net that the lock is 0.0025 to 0.13 cm thick and has at least one layer of an electrically insulating composition, which at least one Polymer includes. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre ein Polymeres aufweist, welches eine kontinuierliche Oberflächentemperatur oberhalb T des PTC-EIements besitzt und ausgewählt ist aus der Gruppe Polyvinylidenchlorid, Polyvinylfluorid, Polyethylenterephthalat, Kautschukhydrochlorid, Polychlortrifluoräthylen, Phenolformaldehydharzen, Polyamiden, Epoxyharzen, Styrol/ Acrylnitri1-Copolymeren, Celluloseacetat, Butadien/Acrylnitri1-Copolymeren, Polycarbonaten, Polystyrol, Isobuten/ Isopren-Copclymeren, Polyäthylen, Äthylen/Tetrafluorathylen-CopoIynieren, Vinylidenfluorid/Hexafluorpropylen-Polymeren und fluorhaltigen Äthylen/Propylen-Copolymeren.9. The device according to claim 8, characterized in that the barrier comprises a polymer which has a continuous Surface temperature above T of the PTC element owns and is selected from the group polyvinylidene chloride, polyvinyl fluoride, polyethylene terephthalate, Rubber hydrochloride, polychlorotrifluoroethylene, phenol-formaldehyde resins, polyamides, epoxy resins, styrene / Acrylonitrile copolymers, cellulose acetate, butadiene / acrylonitrile copolymers, Polycarbonates, polystyrene, isobutene / isoprene copolymers, polyethylene, ethylene / tetrafluoroethylene copolymers, Vinylidene fluoride / hexafluoropropylene polymers and fluorine-containing ethylene / propylene copolymers. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre ein Metall beinhaltet.10. The device according to claim 1 to 9, characterized in that the lock includes a metal. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10 in Form einer Schaltungsbzw. Stromkreiskontrollvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre einen selbsttragenden Behälter umfasst, welcher hauptsächlich aus Metall besteht, wobei die Elektroden durch eine Wand aus einem keramischen oder starren Kunststoffmaterial hindurchgehen.11. The device according to claim 10 in the form of a Schaltbzw. Circuit control device, characterized in that that the barrier comprises a self-supporting container which is mainly made of metal, wherein the electrodes pass through a wall made of a ceramic or rigid plastic material. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Elektroden einen Teil der Sperre bildet.12. The device according to claim 10, characterized in that at least one of the electrodes is part of the barrier forms. 13- Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre eine hermetische Dichtung um das13- device according to claim 1 to 12, characterized in that that the lock has a hermetic seal around it 0 3 0 Λ 0 3 0 Λ 965 34 5 If965 34 5 if KiC-El erneut bildet.KiC-El forms again. 14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10 in Form eines14. The device according to claim 1 to 10 in the form of a Heizbandes, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre wasserundurchlässig ist.Heating tape, characterized in that the barrier is impermeable to water. 15· Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre einen Schichtstoff umfasst, welcher eine Schicht aus einem Metall beinhaltet, das zwischen zwei Polymerfolien eingefügt und an diese Folien gebunden ist.15 · Device according to claim 1 to 10 and 14, characterized characterized in that the barrier comprises a laminate which includes a layer of a metal, that is inserted between two polymer films and is bound to these foils. 16. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 1 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Elektroden vom PTC-Element ganz oder teilweise durch eine Schicht aus einer leitfähigen Polymerzusammensetzung, welche ein relativ konstantes Wattverbrauchsverhalten zeigt, getrennt ist.16. The device according to claim 1 to 1 5, characterized in that that at least one of the electrodes from the PTC element completely or partially through a layer a conductive polymer composition, which shows a relatively constant watt consumption behavior, separated is. 0 3 0 0 ? A / 00 3 0 0? A / 0
DE19792948349 1978-12-01 1979-11-30 PTC DEVICE WITH OXYGEN BARRIERS Ceased DE2948349A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US96534578A 1978-12-01 1978-12-01
US06/006,188 US4242573A (en) 1979-01-24 1979-01-24 Water immersible heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2948349A1 true DE2948349A1 (en) 1980-06-12

Family

ID=26675299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19792948349 Ceased DE2948349A1 (en) 1978-12-01 1979-11-30 PTC DEVICE WITH OXYGEN BARRIERS

Country Status (8)

Country Link
DE (1) DE2948349A1 (en)
FR (1) FR2443125A1 (en)
GB (1) GB2038549B (en)
HK (1) HK83289A (en)
IL (1) IL58837A (en)
IT (1) IT1126464B (en)
NL (1) NL7908690A (en)
SE (1) SE436528B (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2948281A1 (en) * 1978-12-01 1980-06-19 Raychem Corp ELECTRICAL CIRCUIT AND CIRCUIT PROTECTION DEVICE
DE3002721A1 (en) * 1979-01-26 1980-08-07 Raychem Corp BATTERY AND METHOD FOR RECHARGING A BATTERY
DE3707505A1 (en) * 1986-03-10 1987-09-17 Nippon Mektron Kk PTC component
WO1999030334A1 (en) * 1997-12-08 1999-06-17 Acome Societe Cooperative De Travailleurs Self-adjusting cables and method for making same
DE19842006A1 (en) * 1998-09-15 2000-03-16 Moeller Gmbh Contact structure, for PTC type conductive polymers used in electrical switching and protection devices, comprises a polymer sheet sandwiched between highly flexible metal contact electrodes
DE19842008A1 (en) * 1998-09-15 2000-03-16 Moeller Gmbh Contact structure, for PTC type conductive polymers used in electrical switching and protection devices, comprises coated copper contact electrodes heat treated to achieve low elasticity modulus

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4398084A (en) 1981-06-15 1983-08-09 Raychem Corporation End seal for strip heaters
GB2147478A (en) * 1983-09-27 1985-05-09 Isopad Ltd Flexible heating tapes
GB2196818B (en) * 1986-10-13 1990-03-28 Herush Electrical Electrical heaters
GB2196215B (en) * 1986-10-15 1991-01-09 Jong Tsuen Lin Structure of electric heater
GB9113888D0 (en) * 1991-06-27 1991-08-14 Raychem Sa Nv Circuit protection devices
US9136195B2 (en) 2009-07-17 2015-09-15 Tyco Electronics Corporation Oxygen barrier compositions and related methods

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE660971C (en) * 1936-11-20 1938-06-08 Patra Patent Treuhand Resistance body with a positive temperature coefficient of resistance
US3435401A (en) * 1966-10-05 1969-03-25 Texas Instruments Inc Insulated electrical conductors
DE2351956A1 (en) * 1972-10-24 1974-04-25 Texas Instruments Inc ENCAPSULATED HEATING ELEMENT WITH POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT
DE2746602A1 (en) * 1976-10-15 1978-07-06 Raychem Corp CONDUCTIVE POLYMER COMPOUNDS

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5110892B2 (en) * 1972-04-06 1976-04-07
US3914363A (en) * 1972-09-08 1975-10-21 Raychem Corp Method of forming self-limiting conductive extrudates
US4074222A (en) * 1974-03-29 1978-02-14 Shin Kiyokawa Planar heating element
US3951871A (en) * 1974-05-16 1976-04-20 Union Carbide Corporation Deformation resistant shielding composition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE660971C (en) * 1936-11-20 1938-06-08 Patra Patent Treuhand Resistance body with a positive temperature coefficient of resistance
US3435401A (en) * 1966-10-05 1969-03-25 Texas Instruments Inc Insulated electrical conductors
DE2351956A1 (en) * 1972-10-24 1974-04-25 Texas Instruments Inc ENCAPSULATED HEATING ELEMENT WITH POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT
DE2746602A1 (en) * 1976-10-15 1978-07-06 Raychem Corp CONDUCTIVE POLYMER COMPOUNDS

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
O.Sabuti und K.Wakino: "Processing Techniques and Applications of positive Temperature Coefficient Thermistors" In: IEEE Transactions on Component Parts, 1963, S. 53 - 57 *
W.Cirkler und H.Löbl: "Ein neuer Kaltleitertyp - Eigenschaften und Verwendung als Flüssigkeitsstand- fühler", In: Siemens-Zeitschrift, Februar 1965, Heft 2, S 138-145 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2948281A1 (en) * 1978-12-01 1980-06-19 Raychem Corp ELECTRICAL CIRCUIT AND CIRCUIT PROTECTION DEVICE
DE3002721A1 (en) * 1979-01-26 1980-08-07 Raychem Corp BATTERY AND METHOD FOR RECHARGING A BATTERY
DE3707505A1 (en) * 1986-03-10 1987-09-17 Nippon Mektron Kk PTC component
WO1999030334A1 (en) * 1997-12-08 1999-06-17 Acome Societe Cooperative De Travailleurs Self-adjusting cables and method for making same
DE19842006A1 (en) * 1998-09-15 2000-03-16 Moeller Gmbh Contact structure, for PTC type conductive polymers used in electrical switching and protection devices, comprises a polymer sheet sandwiched between highly flexible metal contact electrodes
DE19842008A1 (en) * 1998-09-15 2000-03-16 Moeller Gmbh Contact structure, for PTC type conductive polymers used in electrical switching and protection devices, comprises coated copper contact electrodes heat treated to achieve low elasticity modulus

Also Published As

Publication number Publication date
IT1126464B (en) 1986-05-21
FR2443125A1 (en) 1980-06-27
IL58837A0 (en) 1980-02-29
SE436528B (en) 1984-12-17
IT7927773A0 (en) 1979-11-30
GB2038549B (en) 1983-05-11
FR2443125B1 (en) 1985-02-08
GB2038549A (en) 1980-07-23
IL58837A (en) 1984-10-31
NL7908690A (en) 1980-06-03
SE7909911L (en) 1980-06-02
HK83289A (en) 1989-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69331099T2 (en) CONDUCTIVE POLYMER COMPOSITION
DE69416128T2 (en) DEVICE FOR PROTECTING ELECTRIC CONDUCTORS
CA1261931A (en) Electrical devices containing conductive polymers
DE69028347T2 (en) Process for manufacturing a PTC thermistor
DE69528897T2 (en) ELECTRICAL COMPONENTS
DE69633718T2 (en) CONDUCTIVE POLYMERIC COMPOSITION AND DEVICE
DE2463414C2 (en)
DE69634777T2 (en) ELECTRICAL DEVICE
DE69726051T2 (en) Multi-layer polyimide fluoropolymer insulation with improved cut resistance
DE3707493C2 (en) PTC device
DE2948349A1 (en) PTC DEVICE WITH OXYGEN BARRIERS
DE69734323T2 (en) PTC THERMISTOR AND METHOD OF MANUFACTURE
DE69221392T2 (en) Method of making a PTC device
DE3145648C2 (en) Semiconductor device
DE602004000449T2 (en) Artoffthermistor with positive temperature coefficients and process for its preparation
DE2519574A1 (en) POWERFUL INSULATED CABLE AND METHOD OF MANUFACTURING IT
DE1540300A1 (en) Electrical component, in particular electrical resistor made of plastic and a method for its production
DE69625864T2 (en) Electrical protection circuit device containing conductive PTC liquid crystal polymer compounds
DE3707504A1 (en) PTC COMPONENT AND THEIR PRODUCTION
DE2520590A1 (en) LAYERED STRIPE CONNECTOR
DE2543314A1 (en) LAYERED, SELF-REGULATING HEATING ELEMENTS
DE2459664A1 (en) COLD CONDUCTOR CONNECTING DEVICE
DE2634999A1 (en) IMPROVED PTC DIMENSIONS, METHODS OF MANUFACTURING IT, AND USING IT AS A HEATING RAND
DE69111237T2 (en) EXTENDED RESISTANCE HEATING ELEMENT.
CN1794369B (en) Manufacturing method of improved high temperature polymer PTC beat-sensitive resistor

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: RAYCHEM CORP. (N.D.GES.D.STAATES DELAWARE), MENLO

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: ABITZ, W., DIPL.-ING.DR.-ING. MORF, D., DR. GRITSC

8131 Rejection