JP2003234202A - Ptc素子およびptc素子の製造方法 - Google Patents

Ptc素子およびptc素子の製造方法

Info

Publication number
JP2003234202A
JP2003234202A JP2002029318A JP2002029318A JP2003234202A JP 2003234202 A JP2003234202 A JP 2003234202A JP 2002029318 A JP2002029318 A JP 2002029318A JP 2002029318 A JP2002029318 A JP 2002029318A JP 2003234202 A JP2003234202 A JP 2003234202A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plating layer
ptc element
plating
conductive composition
manufacturing
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.)
Pending
Application number
JP2002029318A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsumune Kataoka
光宗 片岡
Ryoichi Fukumoto
亮一 福元
Katsutada Yamada
克忠 山田
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.)
Tokin Corp
Kohan Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Kohan Kogyo Co Ltd
NEC Tokin 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
Application filed by Kohan Kogyo Co Ltd, NEC Tokin Corp filed Critical Kohan Kogyo Co Ltd
Priority to JP2002029318A priority Critical patent/JP2003234202A/ja
Publication of JP2003234202A publication Critical patent/JP2003234202A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電性組成物と電極との密着性に優れ、スィ
ッチング動作を反復しても素子の抵抗が増大することが
なく、安定して低抵抗を維持することが可能なPTC素
子およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 結晶性ポリマーのマトリックスと導電性
フィラーからなる導電性組成物の両面にめっき層を設け
た後、熱プレス処理してPTC素子とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特定の温度(スィ
ッチング温度)領域に達したときに抵抗が急激に上昇す
るPTC(Positive Temperature
Coefficient:正温度係数)特性を有する
電極を用いたPTC素子、およびその製造方法に関し、
より詳細には、導電性組成物の基体上にめっき層を形成
した後、熱プレス処理して電極が形成されているPTC
素子およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、小型で低抵抗化することが可能で
あることから、高分子物質中に導電性粒子を均一に分散
させた導電性組成物を用いたPTC素子が開発されてい
る。このような導電性組成物を用いたPTC素子の電極
を形成する方法としては、金属箔を熱圧着する方法(米
国特許第4426633号明細書、以下、従来技術1と
呼ぶ、参照)や化学めっきまたは電気めっきする方法
(特公平4−44401号公報、以下、従来技術2と呼
ぶ、参照)が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術1において、電極として金属箔を導電性組成物表面に
熱融着させただけでは導電性組成物と金属箔との密着性
が不十分で剥離を生じやすく、金属箔または導電性組成
物の表面を粗面化するなど、何等かの表面処理を施すこ
とが不可欠になっている。更に、このような表面処理を
必要とすることにより、製造コストが上昇し、PTC素
子を安価に大量生産することが困難になっている。
【0004】一方、従来技術2において、電極として化
学めっき法や電気めっき法を用いて電極としてめっき層
を導電性組成物表面に形成させた場合は、めっき層と導
電性組成物との十分な電気的接触が得られず素子の抵抗
が増大したり、スィッチング動作を反復するうちに素子
の抵抗が増大したりする欠点を有している。
【0005】そこで、本発明の技術的課題は、導電性組
成物と電極との密着性に優れ、スィッチング動作を反復
しても素子の抵抗が増大することがなく、安定して低抵
抗を維持することが可能なPTC素子およびその製造方
法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述した
課題を解決するために鋭意研究した結果、結晶性ポリマ
ーのマトリックスと導電性フィラーからなる導電性組成
物の両面にめっきを施した後熱プレス処理してPTC素
子とすることにより、導電性組成物とめっき層の密着性
に優れ、スィッチング動作を反復しても素子の抵抗が増
大することがなく、安定して低抵抗を維持することが可
能であることが判明し本発明をなすに至ったものであ
る。
【0007】即ち、本発明のPTC素子では、(1)結
晶性ポリマーのマトリックスと導電性フィラーとを備え
た表裏両面を有する導電性組成物の両面に電極を設けて
成るPTC素子であって、前記電極が金属めっき層によ
り形成され、次いで熱プレス処理されてなる電極である
ことを特徴とする。
【0008】また、本発明のPTC素子では、(2)前
記(1)項のPTC素子において、前記金属めっき層が
電気めっきによってのみ形成されてなることを特徴とす
る。
【0009】また、本発明のPTC素子では、(3)前
記(1)又は(2)項のPTC素子において、前記金属
めっき層がNiめっき層、Cuめっき層、及び下層のC
uめっき層と上層のNiめっき層とからなる2層めっき
層の内のいずれかであることを特徴とする。
【0010】また、本発明のPTC素子の製造方法で
は、(4)結晶性ポリマーのマトリックスと導電性フィ
ラーとを備えた表裏両面を有する導電性組成物の両面に
金属めっきを施し、次いで熱プレス処理することを特徴
とする。
【0011】また、本発明のPTC素子の製造方法で
は、(5)前記(4)項のPTC素子の製造方法におい
て、前記金属めっきを電気めっきによってのみ施すこと
を特徴とする。
【0012】さらに、本発明のPTC素子では、(6)
前記(4)項のPTC素子の製造方法において、前記熱
プレス処理は、加熱温度:60〜250℃、圧力:5〜
150MPa、加熱時間:5〜600秒の条件で施され
ることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明についてさらに詳細
に説明する。
【0014】まず、本発明の導電性組成物について説明
する。
【0015】本発明においては、導電性組成物として結
晶性ポリマーのマトリックスに導電性フィラーを均一に
分散させたものを用いる。結晶性ポリマーには特に制限
はなく、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィン、ハロゲン化ビニルおよびビニリデンポリマー、さ
らにはこれらを変性したものが挙げられるが、結晶性ポ
リオレフィン、特に高密度ポリエチレンを用いることが
好ましい。また、導電性フィラーとしては、カーボンブ
ラック、グラファイト、カーボンファイバー等の炭素
質、TiC、WC、ZrC等の炭化物、およびNi、C
u、Ag等の金属粒子や金属繊維を挙げることができ
る。
【0016】導電性フィラーは結晶性ポリマーに対して
10〜60体積%となるように、ドライブレンドや溶融
混練等の方法を用いて混合した後、混合物を導電性組成
物としてシート状またはフィルム状に成形加工する。次
いでめっき層との密着性を向上させるために、サンドプ
ラスト等の機械的粗面化処理および/またはクロム酸と
硫酸の混合液等によるエッチング処理を導電性組成物の
表面に施して粗面化する。
【0017】このようにして粗面化した導電性組成物の
表面にめっき層を形成させる。めっき層としてはNi、
Cuなどの単層の金属めっき層、またはこれらの金属の
いずれかの複数からなる多層金属めっき層や、Ni−F
e、Ni−Co、Ni−Cu、Ni−SnなどのNi合
金、Cu−Sn、Cu−ZnなどのCu合金めっき層を
挙げることができるが、NiまたはCuの単層めっき、
下層のCuめっきと上層のNiめっきの2層めっきとす
ることが好ましい。
【0018】めっき方法としては化学めっき法、電気め
っき法のいずれを用いてもよい。化学めっき法を用いる
場合は、めっき前処理としてPd等の触媒金属の核を種
付けする触媒付与処理を施した後、めっきを行う。めっ
き液はめっきする金属の塩、例えば硫酸ニッケルや硫酸
銅等、次亜リン酸ナトリウム、ヒドラジン、ジメチルア
ミンボラン、ホルマリン等の還元剤、および錯化剤、緩
衝剤、安定剤を含む。還元剤として次亜リン酸ナトリウ
ムを用いた場合はPが、ジメチルアミンボランを用いた
場合はBがめっき皮膜中に取り込まれるので、これらの
還元剤を用いる場合は、これらの非導電性のPやBがめ
っき皮膜中に好ましくは、2重量%以上含有することが
ないようにめっき条件を管理する必要がある。
【0019】電気めっき法でめっきする場合、Niめっ
き浴としては、ワット浴、塩化物浴、スルファミン酸浴
などの公知のNiめっき浴を用いることができる。ま
た、これらのめっき浴に有機光沢剤を添加しためっき浴
を用いた半光沢めっき、光沢めっきも適用することがで
きる。Cuめっき浴としては、シアン浴、ピロリン酸
浴、硫酸浴など、いずれも公知のめっき浴を用いること
ができる。めつき層の厚さは40μm以下であることが
好ましい。
【0020】上記のようにして導電性組成物の表面にめ
っき層を形成させた後、熱プレス処理を施す。熱プレス
処理を施すことにより、スィッチング動作を反復しても
素子の対抗が増大することがなく、安定して低抵抗を維
持することが可能となる。熱プレス処理を施す際の加熱
温度は60〜250℃であることが好ましく、120〜
210℃であることがより好ましい。60℃より低温で
プレスした場合は、スィッチング動作を反復した際に抵
抗が次第に上昇し、熱プレスの効果が認められない。一
方、250℃を超える温度で熱プレスすると導電性組成
物の結晶性ポリマーの粘度が低下し過ぎてプレス処理が
困難になるだけでなく、結晶性ポリマーの劣化が生じ
る。
【0021】熱プレス処理を施す際の加圧力は5〜15
0MPaであることが好ましく、10〜100MPaで
あることがより好ましい。加熱時間は5〜600秒であ
ることが好ましく、10〜300秒であることがより好
ましい。加圧力が5MPa未満、また加熱時間が5秒未
満である場合は熱プレスの効果が認められない。一方、
加圧力が150MPaを超え、また加熱時間が600秒
を超える場合はコスト的に有利でなくなるので好ましく
ない。
【0022】それでは、本発明のPTC素子の製造の具
体例について説明する。
【0023】(ア)まず、導電性組成物シートの作成に
ついて説明する。
【0024】結晶性ポリマー成分として融点:128℃
の高密度ポリエチレン50体積%と、導電性フィラーと
して平均粒径:1μmのTiC粉末50体積%をラボプ
ラストミル(東洋精機製)中で混練温度:150℃で1
0分間溶融混練した。このようにして得られた混練物を
180℃に加熱してプレス成形し、厚み:0.35mm
の導電性組成物シートとした。
【0025】(イ)次に、電極用めっき体の作成につい
て説明する。
【0026】このシートから縦:8cm、横:7cmの
試験片を切り出した。この試験片を70℃のクロム酸と
硫酸の混合液中に浸漬してエッチング処理し、水洗、乾
燥した。次いで下記表1の電気めっき用のNiめっき
浴、下記表2の電気めっき用Cuめっき浴のいずれか、
または両方のめっき浴を用い、下記表3に示すように電
流密度、通電時間、浴温を変えて、導電性組成物シート
上にNiめっき層(下記表1中Aで表記)、Cuめっき
層(下記表1中Bで表記)、または下層のCuめっき層
と上層のNiめっき層からなる2層めっき層(下記表1
中Cで表記)を形成させ、電極用めっき体とした。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】
【表3】
【0030】次いで、これらの電極用めっき体を、下記
表4に示す条件で熱プレス処理した。
【0031】
【表4】
【0032】(ウ)次に比抵抗の測定について説明す
る。
【0033】熱プレス処理に次いで、これらの熱プレス
した電極用めっき体から直径:15mmの打ち抜き型を
用いて打ち抜き、PTC素子とした。これらのPTC素
子の抵抗を測定し、次の数1式よりPTC素子の比抵抗
(ρ:Ω:cm)を算出した。
【0034】
【数1】
【0035】測定結果を下記表5に示す。
【0036】(エ)次にスィッチング反復による比抵抗
変化の測定について説明する。
【0037】次に、これらのPTC素子に通電−電流遮
断のスィッチングを反復した際の比抵抗の変化を測定し
た。5V−50Aの電流を10秒間印加した後、290
秒間電流を遮断するサイクルを10回繰り返し、次いで
PTC素子を室温まで自然冷却した後の比抵抗を測定
し、10回のスィッチング反復後の比抵抗値を初期の比
抵抗値で除した比、すなわち、スィッチング反復後の比
抵抗/初期化抵抗(下記表5中で<反復/初期>で表
記)を算出した。その結果を下記表5に示す。
【0038】
【表5】
【0039】上記表5に示すように、本発明のPTC素
子は初期抵抗が低く、スィッチングを反復しても低抵抗
を維持することができる。
【0040】
【発明の効果】以上の説明の通り、本発明のPTC素子
は、結晶性ポリマーのマトリックスと導電性フィラーか
らなる導電性組成物の両面に設けるPTC素子用の電極
として、導電性組成物の両面に電気めっきにより、Ni
めっき層、Cuめっき層、または下層のCuめっき層と
上層のNiめっき層からなる2層めっき層のいずれかの
めっき層を形成させた後、熱プレス処理したものであ
り、導電性組成物とめっき層の密着性に優れているため
に初期の比抵抗値が低く、スィッチング動作を反復して
もPTC素子の抵抗が増大することがなく、安定して低
抵抗を維持することができる。そのため、本発明では、
抵抗の変化の小さい安定したPTC素子として、過電流
保護素子等に好適に使用することができる。
フロントページの続き (72)発明者 福元 亮一 山口県下松市大字西豊井1394番地 鋼鈑工 業株式会社内 (72)発明者 山田 克忠 山口県下松市大字西豊井1394番地 鋼鈑工 業株式会社内 Fターム(参考) 5E034 AA07 AB01 AC10 DA02 DA10 DC03 DC05 DE05 DE16

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結晶性ポリマーのマトリックスと導電性
    フィラーとを備えた表裏両面を有する導電性組成物の両
    面に電極を設けて成るPTC素子であって、前記電極が
    金属めっき層により形成され、次いで熱プレス処理され
    てなる電極であることを特徴とするPTC素子。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のPTC素子において、前
    記金属めっき層が電気めっきによってのみ形成されてな
    ることを特徴とするPTC素子。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載のPTC素子におい
    て、前記金属めっき層がNiめっき層、Cuめっき層、
    及び下層のCuめっき層と上層のNiめっき層とからな
    る2層めっき層の内のいずれかであることを特徴とする
    PTC素子。
  4. 【請求項4】 結晶性ポリマーのマトリックスと導電性
    フィラーとを備えた表裏両面を有する導電性組成物の両
    面に金属めっきを施し、次いで熱プレス処理することを
    特徴とするPTC素子の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のPTC素子の製造方法に
    おいて、前記金属めっきを電気めっきによってのみ施す
    ことを特徴とするPTC素子の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項4記載のPTC素子の製造方法に
    おいて、前記熱プレス処理は、加熱温度:60〜250
    ℃、圧力:5〜150MPa、加熱時間:5〜600秒
    の条件で施されることを特徴とするPTC素子の製造方
    法。
JP2002029318A 2002-02-06 2002-02-06 Ptc素子およびptc素子の製造方法 Pending JP2003234202A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002029318A JP2003234202A (ja) 2002-02-06 2002-02-06 Ptc素子およびptc素子の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002029318A JP2003234202A (ja) 2002-02-06 2002-02-06 Ptc素子およびptc素子の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003234202A true JP2003234202A (ja) 2003-08-22

Family

ID=27773640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002029318A Pending JP2003234202A (ja) 2002-02-06 2002-02-06 Ptc素子およびptc素子の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003234202A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013535804A (ja) * 2010-07-08 2013-09-12 上海長園維安電子線路保護股▲ふん▼有限公司 正温度係数抵抗を有する導電性複合材料及び過電流保護素子
US9031692B2 (en) 2010-08-24 2015-05-12 Shenzhen Institutes of Advanced Technology Chinese Academy of Science Cloud robot system and method of integrating the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013535804A (ja) * 2010-07-08 2013-09-12 上海長園維安電子線路保護股▲ふん▼有限公司 正温度係数抵抗を有する導電性複合材料及び過電流保護素子
US9031692B2 (en) 2010-08-24 2015-05-12 Shenzhen Institutes of Advanced Technology Chinese Academy of Science Cloud robot system and method of integrating the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2615196A1 (en) Copper foil and manufacturing method therefor, copper foil with carrier and manufacturing method therefor, printed circuit board, and multilayer printed circuit board
EP2749673A1 (en) Silver plating and production method therefor
JP3739929B2 (ja) プリント配線板用銅箔及びその製造方法
JP4609850B2 (ja) 積層回路基板
CN110301040B (zh) 附有载体箔的超薄铜箔
JPH0557681B2 (ja)
JP4421556B2 (ja) 金属粒子およびその製造方法
JP2008127618A (ja) 交流給電による銅箔の表面処理方法
JP2003234202A (ja) Ptc素子およびptc素子の製造方法
TWI449810B (zh) Electrical and electronic components for the use of composite materials and electrical and electronic components
JP2003526196A (ja) プリント回路基板に集積レジスタを製造するための組成物および方法
AU7918900A (en) Method for producing an electrolytically coated cold band, preferably used for the manufacture of battery shells, and for battery shells manufactured according to this method
CN1325790A (zh) Tab带载体的铜箔以及使用铜箔的tab载体带和tab带载体
JP2006336079A (ja) 銅ストライクめっき方法
TWI305238B (ja)
JP4593331B2 (ja) 積層回路基板とその製造方法
JP5529901B2 (ja) 導電性粒子及び異方性導電材料
RU2413039C1 (ru) Способ нанесения металлического покрытия на материал в виде зернистого порошка или гранул
TWI291322B (en) Method for manufacturing an EMI shielding element
US20060111470A1 (en) Metal resin composite and process for producing the same
JPS6145711B2 (ja)
JP4740711B2 (ja) Pd/Snコロイド触媒吸着促進剤
JP2005146330A (ja) 非導体材料への表面処理方法
JPH0426521B2 (ja)
JP3833538B2 (ja) Ptc伝導性ポリマーを含む電気装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20040809

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20061004

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070214