JP2001326105A - 温度センサーデバイス - Google Patents
温度センサーデバイスInfo
- Publication number
- JP2001326105A JP2001326105A JP2000139843A JP2000139843A JP2001326105A JP 2001326105 A JP2001326105 A JP 2001326105A JP 2000139843 A JP2000139843 A JP 2000139843A JP 2000139843 A JP2000139843 A JP 2000139843A JP 2001326105 A JP2001326105 A JP 2001326105A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- particles
- temperature
- sensor device
- temperature sensor
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】任意の正または負の温度係数を、同じ材料系も
しくは同じ製造技術により得ることができる温度センサ
ーデバイスを提供する。 【解決手段】樹脂４の表面が金属３により被覆された粒
子５を、該粒子５を構成する樹脂４と異なる線膨張係数
を持つ樹脂６中に分散混合して正または負の抵抗／温度
特性を持たせる。
しくは同じ製造技術により得ることができる温度センサ
ーデバイスを提供する。 【解決手段】樹脂４の表面が金属３により被覆された粒
子５を、該粒子５を構成する樹脂４と異なる線膨張係数
を持つ樹脂６中に分散混合して正または負の抵抗／温度
特性を持たせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂中に粒子を混
合分散してＮＴＣまたはＰＴＣ特性を持たせた温度セン
サーデバイスに関するものである。
合分散してＮＴＣまたはＰＴＣ特性を持たせた温度セン
サーデバイスに関するものである。
【０００２】従来の温度センサーデバイスは、ＮＴＣ特
性、ＰＴＣ特性の各特性に応じて製造されている。ＮＴ
Ｃ特性のものは、導線性粒子をセラミック中に分散混合
してなる。ＰＴＣ特性のものは、樹脂あるいはセラミッ
ク中に導電性粒子を分散混合してなる。
性、ＰＴＣ特性の各特性に応じて製造されている。ＮＴ
Ｃ特性のものは、導線性粒子をセラミック中に分散混合
してなる。ＰＴＣ特性のものは、樹脂あるいはセラミッ
ク中に導電性粒子を分散混合してなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の温度センサーデ
バイスは、ＮＴＣ特性、ＰＴＣ特性の各特性に応じて異
なる製造工程によって製造されており、１つの技術によ
って広範囲の特性（抵抗の温度係数の選択範囲、適用温
度の選択範囲、抵抗値の選択範囲）のものに対応するこ
とは難しい。また、ＰＴＣ特性の温度センサーデバイス
としては、安価でかつ製品の取り扱い安さ（加工性、柔
軟性、軽さ）を考えた場合、樹脂をベースとしたものが
有効である。しかし、抵抗値を広げたい場合、樹脂材質
または添加物（主にカーボンや金属等の導電性粒子）を
変えなければならず、その樹脂材質と添加物の組み合わ
せにより、製造方法をそれぞれ確立しなければならない
という困難がある。
バイスは、ＮＴＣ特性、ＰＴＣ特性の各特性に応じて異
なる製造工程によって製造されており、１つの技術によ
って広範囲の特性（抵抗の温度係数の選択範囲、適用温
度の選択範囲、抵抗値の選択範囲）のものに対応するこ
とは難しい。また、ＰＴＣ特性の温度センサーデバイス
としては、安価でかつ製品の取り扱い安さ（加工性、柔
軟性、軽さ）を考えた場合、樹脂をベースとしたものが
有効である。しかし、抵抗値を広げたい場合、樹脂材質
または添加物（主にカーボンや金属等の導電性粒子）を
変えなければならず、その樹脂材質と添加物の組み合わ
せにより、製造方法をそれぞれ確立しなければならない
という困難がある。
【０００４】本発明は、任意の正または負の温度係数
を、同じ材料系もしくは同じ製造技術により得ることが
できる温度センサーデバイスを提供することを目的とす
る。
を、同じ材料系もしくは同じ製造技術により得ることが
できる温度センサーデバイスを提供することを目的とす
る。
【０００５】また、本発明は、設計の自由度が大きくな
る温度センサーデバイスを提供することを目的とする。
る温度センサーデバイスを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の温度センサー
デバイスは、表面が金属により被覆された樹脂製粒子
を、該粒子を構成する樹脂と異なる線膨張係数を持つ樹
脂中に分散混合して正または負の抵抗／温度特性を持た
せたことを特徴とする。
デバイスは、表面が金属により被覆された樹脂製粒子
を、該粒子を構成する樹脂と異なる線膨張係数を持つ樹
脂中に分散混合して正または負の抵抗／温度特性を持た
せたことを特徴とする。
【０００７】このように、導電性粒子に金属被覆樹脂を
用い、これをベースとなる樹脂に分散させれば、粒子を
構成する樹脂とベースとなる樹脂の線膨張係数を選択す
ることにより、従来はセラミックをベースとするものし
かできなかったＮＴＣ特性の温度センサーデバイスも提
供することが可能となる。すなわち、粒子を構成する樹
脂にベースとなる樹脂より線膨張係数の大さなものを用
いることにより、ＮＴＣ特性の温度センサーデバイスが
提供できる。一方、粒子を構成する樹脂にベースとなる
樹脂より線膨張係数の小さなものを用いることにより、
ＰＴＣ特性の温度センサーデバイスが提供できる。
用い、これをベースとなる樹脂に分散させれば、粒子を
構成する樹脂とベースとなる樹脂の線膨張係数を選択す
ることにより、従来はセラミックをベースとするものし
かできなかったＮＴＣ特性の温度センサーデバイスも提
供することが可能となる。すなわち、粒子を構成する樹
脂にベースとなる樹脂より線膨張係数の大さなものを用
いることにより、ＮＴＣ特性の温度センサーデバイスが
提供できる。一方、粒子を構成する樹脂にベースとなる
樹脂より線膨張係数の小さなものを用いることにより、
ＰＴＣ特性の温度センサーデバイスが提供できる。
【０００８】いずれの場合にも、ベースとなる材料とし
て樹脂を用いるので、抵抗／温度係数が大きく、感度の
良い温度センサーデバイスを提供することができる。
て樹脂を用いるので、抵抗／温度係数が大きく、感度の
良い温度センサーデバイスを提供することができる。
【０００９】また、粒子を構成する樹脂とベースとなる
樹脂の線膨張係数または粒子の大きさを選択することに
より、任意の正または負の抵抗／温度特性の温度センサ
ーデバイスを提供することができ、センサー素子として
の設計の自由度があがる。
樹脂の線膨張係数または粒子の大きさを選択することに
より、任意の正または負の抵抗／温度特性の温度センサ
ーデバイスを提供することができ、センサー素子として
の設計の自由度があがる。
【００１０】また、金属被覆粒子は、被覆する金属が通
常のめっきができるものであれば何でも可能であるの
で、選択する材質により抵抗値を変えることができ、や
はりセンサー素子としての設計の自由度をあげることが
できる。
常のめっきができるものであれば何でも可能であるの
で、選択する材質により抵抗値を変えることができ、や
はりセンサー素子としての設計の自由度をあげることが
できる。
【００１１】また、いずれの場合にも、同じ材料系もし
くは同じ工程により、各種の温度センサーデバイスを作
製できる。
くは同じ工程により、各種の温度センサーデバイスを作
製できる。
【００１２】本発明において、前記粒子を構成する樹脂
と、該粒子を分散させる樹脂の線膨張係数の差が２×１
０−５／℃以上であること（請求項２）が、所望の抵抗
／温度特性を得る上で好ましい。
と、該粒子を分散させる樹脂の線膨張係数の差が２×１
０−５／℃以上であること（請求項２）が、所望の抵抗
／温度特性を得る上で好ましい。
【００１３】また、前記粒子が全組成物の１０〜７０ｗ
ｔ％を占めることが好ましい（請求項３）。粒子の含有
率が１０ｗｔ％未満であると、導電性が確保しにくくな
る。また、粒子の含有率が７０ｗｔ％を越えると、抵抗
／温度特性が確保しにくくなる。
ｔ％を占めることが好ましい（請求項３）。粒子の含有
率が１０ｗｔ％未満であると、導電性が確保しにくくな
る。また、粒子の含有率が７０ｗｔ％を越えると、抵抗
／温度特性が確保しにくくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１（Ａ）は本発明による温度セ
ンサーデバイスの構成例を示す側面図である。図（Ａ）
１において、１は温度センサーデバイスの素体であり、
該素体１は、図１（Ｂ）または（Ｃ）に示すように、樹
脂表面が金属膜３により被覆された樹脂２製粒子４を、
該粒子を構成する樹脂と異なる線膨張係数を持つ樹脂５
中に分散混合して正または負の抵抗／温度特性を持たせ
たものである。６は素体１の両面に設けた電極である。
ンサーデバイスの構成例を示す側面図である。図（Ａ）
１において、１は温度センサーデバイスの素体であり、
該素体１は、図１（Ｂ）または（Ｃ）に示すように、樹
脂表面が金属膜３により被覆された樹脂２製粒子４を、
該粒子を構成する樹脂と異なる線膨張係数を持つ樹脂５
中に分散混合して正または負の抵抗／温度特性を持たせ
たものである。６は素体１の両面に設けた電極である。
【００１５】図１（Ｂ）の場合は、ベースとなる樹脂５
の線膨張係数より、粒子４を構成する樹脂２の線膨張係
数を大きくした場合である。この場合、左に示す温度の
低い状態から右に示す温度の高い状態に移行すると、粒
子４の表面の金属膜３同士の接触による導電性が増し、
負の抵抗／温度特性（ＮＴＣ特性）が得られる。
の線膨張係数より、粒子４を構成する樹脂２の線膨張係
数を大きくした場合である。この場合、左に示す温度の
低い状態から右に示す温度の高い状態に移行すると、粒
子４の表面の金属膜３同士の接触による導電性が増し、
負の抵抗／温度特性（ＮＴＣ特性）が得られる。
【００１６】図１（Ｃ）の場合は、ベースとなる樹脂５
の線膨張係数より、粒子４を構成する樹脂２の線膨張係
数を小さくした場合である。この場合、左に示す温度の
低い状態から右に示す温度の高い状態に移行すると、粒
子４の表面の金属膜３同士の接触による導電性が低下
し、正の抵抗／温度特性（ＰＴＣ特性）が得られる。
の線膨張係数より、粒子４を構成する樹脂２の線膨張係
数を小さくした場合である。この場合、左に示す温度の
低い状態から右に示す温度の高い状態に移行すると、粒
子４の表面の金属膜３同士の接触による導電性が低下
し、正の抵抗／温度特性（ＰＴＣ特性）が得られる。
【００１７】正の抵抗／温度特性を持つ温度センサーデ
バイスの場合、ベースとなる樹脂５として、一般的には
熱可塑性の結晶性ポリマーを用い、温度上昇によって樹
脂が溶融することにより、粒子間隔が増大して抵抗が増
し、低温化するとベースとなる樹脂が結晶化することに
より粒子間隔が狭くなって抵抗値が低下するように、結
晶、非結晶の状態変化を使用しているが、上記の線膨張
係数の大小を利用すれば、ベースとなる樹脂５は結晶性
のものとする必要はなく、非結晶性樹脂を用いることが
できる。
バイスの場合、ベースとなる樹脂５として、一般的には
熱可塑性の結晶性ポリマーを用い、温度上昇によって樹
脂が溶融することにより、粒子間隔が増大して抵抗が増
し、低温化するとベースとなる樹脂が結晶化することに
より粒子間隔が狭くなって抵抗値が低下するように、結
晶、非結晶の状態変化を使用しているが、上記の線膨張
係数の大小を利用すれば、ベースとなる樹脂５は結晶性
のものとする必要はなく、非結晶性樹脂を用いることが
できる。
【００１８】
【実施例】（実施例１）負の抵抗／温度特性を持つ導電
性ポリマー層の成形 表面金属被覆粒子の作製 平均粒径が１３μｍのシリコーン樹脂パウダー（信越ポ
リマー社製、製品名：シリコーンＫＭＰ５９５）の表面
に無電解めっきによりＮｉめっきを施した。そのめっき
の際には、粒子の集合体に均一なめっき膜ができるよう
に攪拌しながらめっきを行った。本例では（ニッケル／
ホウ素）めっき液にて行い、約３０分の析出時間により
約３μｍの膜厚のニッケルめっき膜を得た。
性ポリマー層の成形 表面金属被覆粒子の作製 平均粒径が１３μｍのシリコーン樹脂パウダー（信越ポ
リマー社製、製品名：シリコーンＫＭＰ５９５）の表面
に無電解めっきによりＮｉめっきを施した。そのめっき
の際には、粒子の集合体に均一なめっき膜ができるよう
に攪拌しながらめっきを行った。本例では（ニッケル／
ホウ素）めっき液にて行い、約３０分の析出時間により
約３μｍの膜厚のニッケルめっき膜を得た。
【００１９】シート成形 上記工程を経た金属被覆シリコーンパウダーを、液晶ポ
リマ―（東レ社製、製品名：東レシベラス）と金属被覆
粒子が重量比で６５：３５となるように加熱ニーダー
（東洋精機社製ラボプラストミル）に約３００℃に加熱
しながら約３０分混合し分散させた後冷却し、その後こ
れをとりだして粉砕機にて粉砕し、不定形の微小ペレッ
ト（金属被覆シリコーンゴムパウダーと液晶ポリマーと
の混合物）を得た。その後、インジェクション成形によ
りシート状に成形し、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み１
ｍｍの平板を得た。
リマ―（東レ社製、製品名：東レシベラス）と金属被覆
粒子が重量比で６５：３５となるように加熱ニーダー
（東洋精機社製ラボプラストミル）に約３００℃に加熱
しながら約３０分混合し分散させた後冷却し、その後こ
れをとりだして粉砕機にて粉砕し、不定形の微小ペレッ
ト（金属被覆シリコーンゴムパウダーと液晶ポリマーと
の混合物）を得た。その後、インジェクション成形によ
りシート状に成形し、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み１
ｍｍの平板を得た。
【００２０】この場合の粒子構成樹脂２（シリコーン樹
脂）の線膨張係数は１４．５×１０ −５／℃、ベースと
なる樹脂５（液晶ポリマー）の線膨張係数は３×１０
−５／℃である。
脂）の線膨張係数は１４．５×１０ −５／℃、ベースと
なる樹脂５（液晶ポリマー）の線膨張係数は３×１０
−５／℃である。
【００２１】（３）電極形成 上記工程により得られた平板の両面にめっきによりニッ
ケル電極膜を形成した。この電極膜の形成は、前記
（１）の粒子の金属被覆と同じ工程により行い、約９０
分の析出時間により約１５μｍの厚みのニッケル電極を
形成した。
ケル電極膜を形成した。この電極膜の形成は、前記
（１）の粒子の金属被覆と同じ工程により行い、約９０
分の析出時間により約１５μｍの厚みのニッケル電極を
形成した。
【００２２】（４）評価片への切り出し 上記工程により形成された平板を縦横２ｍｍの大きさに
切断して試験片とし、その抵抗／温度特性を調べた。
切断して試験片とし、その抵抗／温度特性を調べた。
【００２３】（５）評価 このようにして得た試験片を恒温槽中にて温度を変化さ
せ、その抵抗値の変化を測定した。図２（Ａ）はこの実
施例の抵抗／温度特性を示す。図２（Ａ）から分かるよ
うに、この試験片は負の抵抗／温度特性（ＮＴＣ特性）
を示した。これは前記図１（Ｂ）の原理から理解され
る。
せ、その抵抗値の変化を測定した。図２（Ａ）はこの実
施例の抵抗／温度特性を示す。図２（Ａ）から分かるよ
うに、この試験片は負の抵抗／温度特性（ＮＴＣ特性）
を示した。これは前記図１（Ｂ）の原理から理解され
る。
【００２４】（他の負の抵抗／温度特性を持つ導電性ポ
リマー層の成形と評価） サンプルの作製 前記とは別の材質の樹脂または樹脂の組み合わせにより
ＮＴＣ特性の温度センサーデバイスを得るため、表１の
サンプル１〜３について、前記と同様の製法により同じ
サイズの試験片を作製して抵抗／温度特性の試験を行っ
た。これらのサンプルは、いずれも粒子４を構成する樹
脂２の線膨張係数β１と、ベースとなる樹脂５の線膨張
係数β２との差（β１−β２）が２以上のものである。
リマー層の成形と評価） サンプルの作製 前記とは別の材質の樹脂または樹脂の組み合わせにより
ＮＴＣ特性の温度センサーデバイスを得るため、表１の
サンプル１〜３について、前記と同様の製法により同じ
サイズの試験片を作製して抵抗／温度特性の試験を行っ
た。これらのサンプルは、いずれも粒子４を構成する樹
脂２の線膨張係数β１と、ベースとなる樹脂５の線膨張
係数β２との差（β１−β２）が２以上のものである。
【００２５】
【表１】
【００２６】また、比較例として、前記差（β１−β
２）が２より小さいサンプル４、さらに導電性粒子とし
て金属ニッケルを用い、ベース樹脂５として液晶ポリマ
ーを用いたサンプル５について抵抗／温度特性を調べ
た。その結果を図２（Ｂ）に示す。
２）が２より小さいサンプル４、さらに導電性粒子とし
て金属ニッケルを用い、ベース樹脂５として液晶ポリマ
ーを用いたサンプル５について抵抗／温度特性を調べ
た。その結果を図２（Ｂ）に示す。
【００２７】評価 サンプル５のように、粒子としてニッケルを用いた場合
には、分散された粒子に熱膨張がほとんど無いので、周
囲の樹脂（液晶ポリマー）にのみ特性が支配され、抵抗
の温度特性をコントロールすることができない。本発明
によるサンプル１〜３の場合、粒子４の周辺のベース樹
脂５が正の膨張係数を持つにも拘わらず、前記線膨張係
数β１、β２の大小関係がβ１＞β２であるため、粒子
４と樹脂５との複合材としては、負の抵抗／温度特性を
持っている。
には、分散された粒子に熱膨張がほとんど無いので、周
囲の樹脂（液晶ポリマー）にのみ特性が支配され、抵抗
の温度特性をコントロールすることができない。本発明
によるサンプル１〜３の場合、粒子４の周辺のベース樹
脂５が正の膨張係数を持つにも拘わらず、前記線膨張係
数β１、β２の大小関係がβ１＞β２であるため、粒子
４と樹脂５との複合材としては、負の抵抗／温度特性を
持っている。
【００２８】サンプル１〜３のように、線膨張係数の差
（β１−β２）が２以上であれば、使用可能な負の抵抗
／温度特性が得られている。一方、サンプル４のよう
に、線膨張係数の差（β１−β２）が２より小さい場合
には、十分な負の抵抗／温度特性を得ることができな
い。
（β１−β２）が２以上であれば、使用可能な負の抵抗
／温度特性が得られている。一方、サンプル４のよう
に、線膨張係数の差（β１−β２）が２より小さい場合
には、十分な負の抵抗／温度特性を得ることができな
い。
【００２９】（実施例２）正の抵抗／温度特性を持つ導
電性ポリマー層の成形 （１）表面金属被覆粒子の作製 平均粒径が２５μｍのポリスチレンパウダー（信越ポリ
マー社製、製品名：ＳＧＰ１００−Ｃ）の表面に無電解
めっきによりＮｉめっきを施した。そのめっきの際に
は、粒子の集合体に均一なめっき膜ができるように攪拌
しながらめっきを行った。本例では（ニッケル／ホウ
素）めっき液にて行い、約３０分の析出時間により約３
μｍの膜厚のニッケルめっき膜を得た。
電性ポリマー層の成形 （１）表面金属被覆粒子の作製 平均粒径が２５μｍのポリスチレンパウダー（信越ポリ
マー社製、製品名：ＳＧＰ１００−Ｃ）の表面に無電解
めっきによりＮｉめっきを施した。そのめっきの際に
は、粒子の集合体に均一なめっき膜ができるように攪拌
しながらめっきを行った。本例では（ニッケル／ホウ
素）めっき液にて行い、約３０分の析出時間により約３
μｍの膜厚のニッケルめっき膜を得た。
【００３０】（２）シート成形 上記工程を経た金属被覆ポリスチレンパウダーを、高密
度ポリエチレン（昭和電工社製、製品名：Ｈｉ−Ｚｅｘ
２１００ＪＰ）と金属被覆粒子が重量比で６５：３５と
なるように加熱ニーダー（東洋精機社製ラボプラストミ
ル）に約１２０℃に加熱しながら約３０分混合し分散さ
せた後冷却し、その後とりだして加熱加圧プレス成形に
よりシート状に成形し、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み
０．３ｍｍの平板を得た。
度ポリエチレン（昭和電工社製、製品名：Ｈｉ−Ｚｅｘ
２１００ＪＰ）と金属被覆粒子が重量比で６５：３５と
なるように加熱ニーダー（東洋精機社製ラボプラストミ
ル）に約１２０℃に加熱しながら約３０分混合し分散さ
せた後冷却し、その後とりだして加熱加圧プレス成形に
よりシート状に成形し、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み
０．３ｍｍの平板を得た。
【００３１】この例の粒子構成樹脂２（ポリスチレン樹
脂）の線膨張係数は７×１０−５／℃、ベースとなる樹
脂５（ポリエチレン）の線膨張係数は１２×１０−５／
℃である。
脂）の線膨張係数は７×１０−５／℃、ベースとなる樹
脂５（ポリエチレン）の線膨張係数は１２×１０−５／
℃である。
【００３２】（３）電極形成 上記工程により得られた平板の両面に電解銅箔を、１３
０℃の温度で、３×１０６ｋＰａの圧力で熱圧着して電
極とした。
０℃の温度で、３×１０６ｋＰａの圧力で熱圧着して電
極とした。
【００３３】（４）評価片への切り出し 上記工程により形成された平板を縦横２ｍｍの大きさに
切断して試験片とし、その抵抗／温度特性を評価した。
切断して試験片とし、その抵抗／温度特性を評価した。
【００３４】（５）評価 このようにして得た試験片を恒温槽中にて温度を変化さ
せ、その抵抗値の変化を測定した。図３（Ａ）はこの実
施例の抵抗／温度特性を示す。図３（Ａ）から分かるよ
うに、この試験片は正の抵抗／温度特性（ＰＴＣ特性）
を示した。
せ、その抵抗値の変化を測定した。図３（Ａ）はこの実
施例の抵抗／温度特性を示す。図３（Ａ）から分かるよ
うに、この試験片は正の抵抗／温度特性（ＰＴＣ特性）
を示した。
【００３５】（粒子の含有率について）粒子４が樹脂５
を含めた複合材全体内でどのような含有率を持つことが
適当であるかについて、粒子４に用いる樹脂２としてア
クリル樹脂を用い、ベース樹脂５に液晶ポリマーを用い
た場合について、表２に示すように、粒子の含有率を
５、１０、７０、８０ｗｔ％として、抵抗／温度特性を
調べた。その結果、図３（Ｂ）に示すように、粒子の含
有率が５ｗｔ％の場合（サンプルＡ）は温度変化に対す
る抵抗値の変化が小さく、温度センサーとして使用しに
くいことが判明した。粒子４の含有率が１０ｗｔ％〜７
０ｗｔ％であれば、使用可能な抵抗／温度特性が得られ
た。しかし粒子４の含有率が８０ｗｔ％（サンプルＤ）
になると、成形が不可能であった。
を含めた複合材全体内でどのような含有率を持つことが
適当であるかについて、粒子４に用いる樹脂２としてア
クリル樹脂を用い、ベース樹脂５に液晶ポリマーを用い
た場合について、表２に示すように、粒子の含有率を
５、１０、７０、８０ｗｔ％として、抵抗／温度特性を
調べた。その結果、図３（Ｂ）に示すように、粒子の含
有率が５ｗｔ％の場合（サンプルＡ）は温度変化に対す
る抵抗値の変化が小さく、温度センサーとして使用しに
くいことが判明した。粒子４の含有率が１０ｗｔ％〜７
０ｗｔ％であれば、使用可能な抵抗／温度特性が得られ
た。しかし粒子４の含有率が８０ｗｔ％（サンプルＤ）
になると、成形が不可能であった。
【００３６】
【表２】
【００３７】（ベース樹脂５として結晶性ポリマーを使
用した場合）表１のサンプル６、７に示すように、ベー
ス樹脂５としてポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン
のような結晶性ポリマーである場合には、粒子４を構成
する樹脂２の方が線膨張係数がベース樹脂５の線膨張係
数より大きいにも拘わらず、図４に示すように、抵抗／
温度特性は正特性を表す。これは、結晶性ポリマーが温
度変化により、結晶状態、非結晶状態との間で変化する
ことにより、熱膨張、収縮以上の粒子４の近接、離反作
用を生じるためである。なお、このような挙動は、フッ
素系樹脂、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体
などの熱可塑性の結晶性ポリマーにおいて得られる。
用した場合）表１のサンプル６、７に示すように、ベー
ス樹脂５としてポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン
のような結晶性ポリマーである場合には、粒子４を構成
する樹脂２の方が線膨張係数がベース樹脂５の線膨張係
数より大きいにも拘わらず、図４に示すように、抵抗／
温度特性は正特性を表す。これは、結晶性ポリマーが温
度変化により、結晶状態、非結晶状態との間で変化する
ことにより、熱膨張、収縮以上の粒子４の近接、離反作
用を生じるためである。なお、このような挙動は、フッ
素系樹脂、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体
などの熱可塑性の結晶性ポリマーにおいて得られる。
【００３８】本発明を実施する場合、樹脂や金属の材質
としては、前記した例のもの以外に目的に応じて種々の
ものを用いることができることはいうまでもない。ま
た、粒子の径を変えることによっても抵抗値や抵抗／温
度特性を変更可能であるから、樹脂２、５の材質の選択
あるいは被覆金属の選択のみならず、粒径を選択するこ
とによって、同一の材料系や製造技術を用いた場合で
も、種々に変化した特性を容易に得ることができる。
としては、前記した例のもの以外に目的に応じて種々の
ものを用いることができることはいうまでもない。ま
た、粒子の径を変えることによっても抵抗値や抵抗／温
度特性を変更可能であるから、樹脂２、５の材質の選択
あるいは被覆金属の選択のみならず、粒径を選択するこ
とによって、同一の材料系や製造技術を用いた場合で
も、種々に変化した特性を容易に得ることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
導電性粒子として樹脂製粒子に金属を被覆したものを用
い、ベースとして粒子と異なる線膨張係数の樹脂を用い
たので、線膨張係数あるいは粒径を選択することによ
り、任意の正または負の抵抗／温度特性を持つ温度セン
サーデバイスを作製でき、センサー素子としての設計の
自由度を大きくとることができる。
導電性粒子として樹脂製粒子に金属を被覆したものを用
い、ベースとして粒子と異なる線膨張係数の樹脂を用い
たので、線膨張係数あるいは粒径を選択することによ
り、任意の正または負の抵抗／温度特性を持つ温度セン
サーデバイスを作製でき、センサー素子としての設計の
自由度を大きくとることができる。
【００４０】また、粒子の表面に被覆する金属は、めっ
き等により形成できるものであればよいため、選択する
材質により抵抗値を変えることができ、やはりセンサー
素子としての設計の自由度を上げることができる。
き等により形成できるものであればよいため、選択する
材質により抵抗値を変えることができ、やはりセンサー
素子としての設計の自由度を上げることができる。
【００４１】これらのことから、同じ材料系や同じ製造
技術を用いて、各種の温度センサー素子を容易に作製で
きる。
技術を用いて、各種の温度センサー素子を容易に作製で
きる。
【００４２】また、樹脂をベースとして使用することに
より、セラミックに比較して、抵抗の温度変化を大きく
とることができ、センサーとしての感度が高いものを得
ることができる。
より、セラミックに比較して、抵抗の温度変化を大きく
とることができ、センサーとしての感度が高いものを得
ることができる。
【図１】（Ａ）は本発明による温度センサーデバイスの
一実施の形態を示す側面図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ
本発明の温度センサーデバイスを負あるいは正の抵抗／
温度特性を持つものとして実現した場合の温度変化に伴
う内部微細構造の変化を示す模式図である。
一実施の形態を示す側面図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ
本発明の温度センサーデバイスを負あるいは正の抵抗／
温度特性を持つものとして実現した場合の温度変化に伴
う内部微細構造の変化を示す模式図である。
【図２】（Ａ）は本発明による負の抵抗／温度特性を持
つ温度センサーデバイスの一実施例の抵抗／温度特性
図、（Ｂ）は本発明の他の実施例と比較例の抵抗／温度
特性図である。
つ温度センサーデバイスの一実施例の抵抗／温度特性
図、（Ｂ）は本発明の他の実施例と比較例の抵抗／温度
特性図である。
【図３】（Ａ）は本発明による正の抵抗／温度特性を持
つ温度センサーデバイスの一実施例の抵抗／温度特性
図、（Ｂ）は本発明において粒子の含有率を種々に変化
させた場合の抵抗／温度特性図である。
つ温度センサーデバイスの一実施例の抵抗／温度特性
図、（Ｂ）は本発明において粒子の含有率を種々に変化
させた場合の抵抗／温度特性図である。
【図４】ベース樹脂として結晶性ポリマーを用いた場合
の抵抗／温度特性図である。
の抵抗／温度特性図である。
１：素体、２：樹脂、３：金属膜、４：粒子、５：樹
脂、６：電極
脂、６：電極
Claims (3)
- 【請求項１】表面が金属により被覆された樹脂製粒子
を、該粒子を構成する樹脂と異なる線膨張係数を持つ樹
脂中に分散混合して正または負の抵抗／温度特性を持た
せたことを特徴とする温度センサーデバイス。 - 【請求項２】請求項１において、前記粒子を構成する樹
脂と、該粒子を分散させる樹脂の線膨張係数の差が２×
１０−５／℃以上であることを特徴とする温度センサー
デバイス。 - 【請求項３】請求項１または２において、前記粒子が全
組成物の１０〜７０ｗｔ％を占めることを特徴とする温
度センサーデバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000139843A JP2001326105A (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 温度センサーデバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000139843A JP2001326105A (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 温度センサーデバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001326105A true JP2001326105A (ja) | 2001-11-22 |
Family
ID=18647225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000139843A Withdrawn JP2001326105A (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 温度センサーデバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001326105A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004001775A1 (ja) * | 2002-06-19 | 2003-12-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 柔軟性ｐｔｃ発熱体とその製造方法 |
| US7205510B2 (en) | 2004-03-22 | 2007-04-17 | W.E.T. Automotive Systems Ltd. | Heater for an automotive vehicle and method of forming same |
| US7306283B2 (en) | 2002-11-21 | 2007-12-11 | W.E.T. Automotive Systems Ag | Heater for an automotive vehicle and method of forming same |
| WO2021240660A1 (ja) * | 2020-05-26 | 2021-12-02 | 日本電気株式会社 | ボロメータ材料、赤外線センサー、及び、その製造方法 |
-
2000
- 2000-05-12 JP JP2000139843A patent/JP2001326105A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004001775A1 (ja) * | 2002-06-19 | 2003-12-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 柔軟性ｐｔｃ発熱体とその製造方法 |
| KR100759648B1 (ko) * | 2002-06-19 | 2007-09-17 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 유연성 ｐｔｃ 발열체 |
| EP2365493A1 (en) * | 2002-06-19 | 2011-09-14 | Panasonic Corporation | Method of manufacturing a flexible PTC heating element |
| US8367987B2 (en) | 2002-06-19 | 2013-02-05 | Panasonic Corporation | Flexible PTC heating element and method of manufacturing the heating element |
| US7306283B2 (en) | 2002-11-21 | 2007-12-11 | W.E.T. Automotive Systems Ag | Heater for an automotive vehicle and method of forming same |
| US8507831B2 (en) | 2002-11-21 | 2013-08-13 | W.E.T. Automotive Systems Ag | Heater for an automotive vehicle and method of forming same |
| US8766142B2 (en) | 2002-11-21 | 2014-07-01 | W.E.T. Automotive Systems Ag | Heater for an automotive vehicle and method of forming same |
| US9315133B2 (en) | 2002-11-21 | 2016-04-19 | Gentherm Gmbh | Heater for an automotive vehicle and method of forming same |
| US9578690B2 (en) | 2002-11-21 | 2017-02-21 | Gentherm Gmbh | Heater for an automotive vehicle and method of forming same |
| US7205510B2 (en) | 2004-03-22 | 2007-04-17 | W.E.T. Automotive Systems Ltd. | Heater for an automotive vehicle and method of forming same |
| WO2021240660A1 (ja) * | 2020-05-26 | 2021-12-02 | 日本電気株式会社 | ボロメータ材料、赤外線センサー、及び、その製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7569425B2 (en) | Method for manufacturing thermal interface material with carbon nanotubes | |
| US7160620B2 (en) | Thermal interface material and method for manufacturing same | |
| US20060231970A1 (en) | Method for manufacturing a thermal interface material | |
| WO2012003661A1 (zh) | 具有电阻正温度系数的导电复合材料及过电流保护元件 | |
| WO2010117875A2 (en) | Composite thermoelectric material and method for producing the same | |
| Wang et al. | Fabrication and electrical properties of the fast response Mn1. 2Co1. 5Ni0. 3O4 miniature NTC chip thermistors | |
| KR20120065261A (ko) | 인쇄에 의한 열전 재료의 성막 | |
| CN109219893B (zh) | 热电臂及包括该热电臂的热电元件 | |
| JPH01257304A (ja) | 有機正特性サーミスタ | |
| JP2001326105A (ja) | 温度センサーデバイス | |
| CN109300578B (zh) | 一种导电皮革材料及其制备方法 | |
| JP2003347105A (ja) | 有機質正特性サーミスタ | |
| Nakajima et al. | Highly stable flexible thermistor properties of spinel Mn-Co-Ni oxide films on silver/carbon micro-pinecone array composite electrodes | |
| JPH05235217A (ja) | 伝熱用材料 | |
| KR20060115326A (ko) | 기판 및 그 제조방법 | |
| US6320129B1 (en) | Method for making electrode of polymer composite | |
| JP6590827B2 (ja) | 低抵抗金属繊維シート及びその製造方法 | |
| JP3911455B2 (ja) | 有機質正特性サーミスタおよびその製造方法 | |
| JP3028979B2 (ja) | 有機質正特性サーミスタ | |
| JP3807235B2 (ja) | 耐放電性複合材料及びその製造方法 | |
| WO2023100519A1 (ja) | 抵抗材料およびその製造方法 | |
| US20210241946A1 (en) | Composite, and structure and thermistor using the same | |
| JP2007036045A (ja) | Ｐｔｃ素子及びｐｔｃ素子の製造方法 | |
| JP2004047555A (ja) | 高分子ｐｔｃ組成物及び高分子ｐｔｃ素子 | |
| JPH10125504A (ja) | 有機質正特性サーミスタとその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070807 |