JP2002064004A - Ｐｔｃ素子及びその製造方法 - Google Patents
Ｐｔｃ素子及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2002064004A JP2002064004A JP2001206202A JP2001206202A JP2002064004A JP 2002064004 A JP2002064004 A JP 2002064004A JP 2001206202 A JP2001206202 A JP 2001206202A JP 2001206202 A JP2001206202 A JP 2001206202A JP 2002064004 A JP2002064004 A JP 2002064004A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ptc
- metal foil
- weight
- parts
- metal
- 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
Links
Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＰＴＣ素子本体が電極から剥がれることを有
効に防止でき、繰り返し使用に対する安定性と再現性が
良好な、信頼性の高いＰＴＣ素子を提供すること。 【解決手段】 結晶性高分子成分１００重量部、金属系
導電性充填材３００〜５５０重量部、前記結晶性高分子
成分及び金属系導電性充填材の架橋剤０．０１〜１００
重量部が配合されたＰＴＣ組成物１２に、金属箔電極１
４Ａ及び１４Ｂを接合した後、金属箔電極１４Ａ及び１
４Ｂ以外のＰＴＣ組成物１２が露出している部分１２Ｃ
に水蒸気バリア処理を施して水蒸気バリア層１６を形成
するので、保存及び使用における環境湿度が高い状態で
スイッチング動作を繰り返し行っても、安定した抵抗が
得られる。
効に防止でき、繰り返し使用に対する安定性と再現性が
良好な、信頼性の高いＰＴＣ素子を提供すること。 【解決手段】 結晶性高分子成分１００重量部、金属系
導電性充填材３００〜５５０重量部、前記結晶性高分子
成分及び金属系導電性充填材の架橋剤０．０１〜１００
重量部が配合されたＰＴＣ組成物１２に、金属箔電極１
４Ａ及び１４Ｂを接合した後、金属箔電極１４Ａ及び１
４Ｂ以外のＰＴＣ組成物１２が露出している部分１２Ｃ
に水蒸気バリア処理を施して水蒸気バリア層１６を形成
するので、保存及び使用における環境湿度が高い状態で
スイッチング動作を繰り返し行っても、安定した抵抗が
得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定の温度（以
下、スイッチング温度という）領域に達した際、急激に
抵抗値が上昇する正温度特性、所謂ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔ
ｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅ
ｎｔ）特性を示す導電性組成物（以下、「ＰＴＣ導電性
組成物」又は「ＰＴＣ組成物」という）を用いて成るＰ
ＴＣ素子及びその製造方法に関する。
下、スイッチング温度という）領域に達した際、急激に
抵抗値が上昇する正温度特性、所謂ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔ
ｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅ
ｎｔ）特性を示す導電性組成物（以下、「ＰＴＣ導電性
組成物」又は「ＰＴＣ組成物」という）を用いて成るＰ
ＴＣ素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電気機器・電子機器に用いら
れ、これらの機器における異常発生時に流れる過電流を
防止するための電気回路保護素子等としてＰＴＣ素子が
用いられている。特に、二次電池を始め電気機器・電子
機器に用いられている電気回路保護素子としては、カー
ボン系導電性フィラーを結晶性高分子マトリックスに分
散させた有機導電性組成物が知られている。かかる有機
導電性組成物においては、結晶性高分子マトリックスの
結晶融点よりも低い温度にある間は、カーボン系導電性
フィラーは、高分子マトリックスの非結晶領域のみに存
在し、連鎖状構造を取り導電性フィラーを通し電子が移
動する導電機構により低い抵抗率を示す。温度が上昇
し、高分子マトリックスが融解し始めると高分子マトリ
ックスの体積が増加するため、高分子マトリックス中の
カーボン系導電性フィラー間の距離が広がり、その結
果、導電経路の破壊が進み抵抗が上昇する。以上の動作
原理を応用し、電気回路保護素子としては、室温で低抵
抗であり温度上昇と共に抵抗が増大して電流を制限する
素子、特に所望のスイッチング温度で急激に抵抗が大き
くなるＰＴＣ（正温度係数）特性を示すＰＴＣ導電性組
成物を用いて成るＰＴＣ素子が使用されている。
れ、これらの機器における異常発生時に流れる過電流を
防止するための電気回路保護素子等としてＰＴＣ素子が
用いられている。特に、二次電池を始め電気機器・電子
機器に用いられている電気回路保護素子としては、カー
ボン系導電性フィラーを結晶性高分子マトリックスに分
散させた有機導電性組成物が知られている。かかる有機
導電性組成物においては、結晶性高分子マトリックスの
結晶融点よりも低い温度にある間は、カーボン系導電性
フィラーは、高分子マトリックスの非結晶領域のみに存
在し、連鎖状構造を取り導電性フィラーを通し電子が移
動する導電機構により低い抵抗率を示す。温度が上昇
し、高分子マトリックスが融解し始めると高分子マトリ
ックスの体積が増加するため、高分子マトリックス中の
カーボン系導電性フィラー間の距離が広がり、その結
果、導電経路の破壊が進み抵抗が上昇する。以上の動作
原理を応用し、電気回路保護素子としては、室温で低抵
抗であり温度上昇と共に抵抗が増大して電流を制限する
素子、特に所望のスイッチング温度で急激に抵抗が大き
くなるＰＴＣ（正温度係数）特性を示すＰＴＣ導電性組
成物を用いて成るＰＴＣ素子が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＰＴＣ
導電性組成物は有機物と無機物の複合材であるため、保
存及び使用における環境湿度の影響は大きく、スイッチ
ング動作を繰り返し行ううち、経時的に抵抗の変化が大
きくなるという問題がある。金属系導電性フィラーを用
いたＰＴＣ導電性組成物で良好な導電性を有する素子を
得るためには、導電性フィラーの高充填化が必要である
が、無機物である導電性フィラーの高充填化を行った場
合には、上述した保存及び使用における環境湿度の影響
をより受け易くなり、上記したように、スイッチング動
作を繰り返し行ううちに、経時的に素子本体が電極から
剥がれ易くなるため、長期使用（繰り返し使用）に対す
る充分な信頼性を得ることができなかった。
導電性組成物は有機物と無機物の複合材であるため、保
存及び使用における環境湿度の影響は大きく、スイッチ
ング動作を繰り返し行ううち、経時的に抵抗の変化が大
きくなるという問題がある。金属系導電性フィラーを用
いたＰＴＣ導電性組成物で良好な導電性を有する素子を
得るためには、導電性フィラーの高充填化が必要である
が、無機物である導電性フィラーの高充填化を行った場
合には、上述した保存及び使用における環境湿度の影響
をより受け易くなり、上記したように、スイッチング動
作を繰り返し行ううちに、経時的に素子本体が電極から
剥がれ易くなるため、長期使用（繰り返し使用）に対す
る充分な信頼性を得ることができなかった。
【０００４】そこで、本発明の技術的課題は、ＰＴＣ素
子本体が電極から剥がれることを有効に防止でき、繰り
返し使用に対する安定性と再現性が良好な、信頼性の高
いＰＴＣ素子を提供することにある。
子本体が電極から剥がれることを有効に防止でき、繰り
返し使用に対する安定性と再現性が良好な、信頼性の高
いＰＴＣ素子を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明では、ＰＴＣ組成物を結晶性高分子と金属系
導電性フィラーを含む導電性組成物として構成し、２０
℃における抵抗率が１Ωｃｍ以下であり、スイッチング
温度以上で１０6Ωｃｍ以上の抵抗率を有するようにし
ている。また、本発明のＰＴＣ組成物は、安定なＰＴＣ
特性を得ることを目的に、導電性フィラーを均一な分散
状態にすると共にＰＴＣ素子本体（素体）が金属箔電極
に良好に接着されるように、金属箔電極以外の部分に水
蒸気バリア処理を施している。これにより、保存及び使
用における環境湿度が高い状態で、スイッチング動作を
繰り返し行っても、安定した抵抗が得られるようになっ
た。本発明のＰＴＣ素子において、スイッチング動作を
繰り返し行っても抵抗が安定し、スイッチング温度以上
で１０6Ωｃｍ以上の高い抵抗率を示すようになった理
由は、以下の作用・効果が発揮されるからであると考え
られる。
め、本発明では、ＰＴＣ組成物を結晶性高分子と金属系
導電性フィラーを含む導電性組成物として構成し、２０
℃における抵抗率が１Ωｃｍ以下であり、スイッチング
温度以上で１０6Ωｃｍ以上の抵抗率を有するようにし
ている。また、本発明のＰＴＣ組成物は、安定なＰＴＣ
特性を得ることを目的に、導電性フィラーを均一な分散
状態にすると共にＰＴＣ素子本体（素体）が金属箔電極
に良好に接着されるように、金属箔電極以外の部分に水
蒸気バリア処理を施している。これにより、保存及び使
用における環境湿度が高い状態で、スイッチング動作を
繰り返し行っても、安定した抵抗が得られるようになっ
た。本発明のＰＴＣ素子において、スイッチング動作を
繰り返し行っても抵抗が安定し、スイッチング温度以上
で１０6Ωｃｍ以上の高い抵抗率を示すようになった理
由は、以下の作用・効果が発揮されるからであると考え
られる。
【０００６】即ち、金属箔電極以外の部分に水蒸気バリ
ア処理を施すことでＰＴＣ素子内部への水分侵入が遮断
され、素体の主成分である結晶性高分子（樹脂）と金属
系導電性フィラーとの間及び樹脂と金属箔電極との間へ
の水分侵入が防止される。この結果、樹脂と金属系導電
性フィラー間及び樹脂と金属箔電極間の剥離現象が生じ
ないために、保存及び使用における環境湿度が高い状態
でスイッチング動作を繰り返し行っても、素子抵抗が安
定したものと考えられる。
ア処理を施すことでＰＴＣ素子内部への水分侵入が遮断
され、素体の主成分である結晶性高分子（樹脂）と金属
系導電性フィラーとの間及び樹脂と金属箔電極との間へ
の水分侵入が防止される。この結果、樹脂と金属系導電
性フィラー間及び樹脂と金属箔電極間の剥離現象が生じ
ないために、保存及び使用における環境湿度が高い状態
でスイッチング動作を繰り返し行っても、素子抵抗が安
定したものと考えられる。
【０００７】本発明のＰＴＣ素子では、金属箔電極以外
の部分に水蒸気バリア処理を施すことでＰＴＣ素子内部
への水分侵入を防止し、従来例では得られなかった保存
及び使用における環境湿度に対しても信頼性の高い過電
流保護素子等を提供し得るようになった。
の部分に水蒸気バリア処理を施すことでＰＴＣ素子内部
への水分侵入を防止し、従来例では得られなかった保存
及び使用における環境湿度に対しても信頼性の高い過電
流保護素子等を提供し得るようになった。
【０００８】即ち、請求項１記載のＰＴＣ素子は、結晶
性高分子成分１００重量部、金属系導電性充填材３００
〜５５０重量部、前記結晶性高分子成分及び金属系導電
性充填材の架橋剤０．０１〜１００重量部が配合された
ＰＴＣ組成物と、該ＰＴＣ組成物に接合した金属箔電極
と、前記金属箔電極以外の部分に形成した水蒸気バリア
層とを有することを特徴としている。
性高分子成分１００重量部、金属系導電性充填材３００
〜５５０重量部、前記結晶性高分子成分及び金属系導電
性充填材の架橋剤０．０１〜１００重量部が配合された
ＰＴＣ組成物と、該ＰＴＣ組成物に接合した金属箔電極
と、前記金属箔電極以外の部分に形成した水蒸気バリア
層とを有することを特徴としている。
【０００９】また、請求項２に記載のＰＴＣ素子は、前
記結晶性高分子成分が少なくとも１種類の熱可塑性高分
子を混合したポリマーアロイであることを特徴としてい
る。
記結晶性高分子成分が少なくとも１種類の熱可塑性高分
子を混合したポリマーアロイであることを特徴としてい
る。
【００１０】更に、請求項３記載のＰＴＣ素子の製造方
法は、結晶性高分子成分１００重量部と、金属系導電性
充填材３００〜５５０重量部と、前記結晶性高分子成分
及び金属系導電性充填材の架橋剤０．０１〜１００重量
部とを混練して素体を形成する工程と、該素体に金属箔
電極を接合する工程と、前記素体の前記金属箔電極が接
合された面以外の部分に水蒸気バリア処理を施す工程と
を有することを特徴とする。
法は、結晶性高分子成分１００重量部と、金属系導電性
充填材３００〜５５０重量部と、前記結晶性高分子成分
及び金属系導電性充填材の架橋剤０．０１〜１００重量
部とを混練して素体を形成する工程と、該素体に金属箔
電極を接合する工程と、前記素体の前記金属箔電極が接
合された面以外の部分に水蒸気バリア処理を施す工程と
を有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の
実施形態に係るＰＴＣ素子を示す部分断面図である。図
１に示すように、本実施形態のＰＴＣ素子１０は、ＰＴ
Ｃ組成物から成る素子本体（素体層）１２と、素子本体
（素体層）１２の対向する第１及び第２の面１２Ａ及び
１２Ｂに、それぞれ素子本体（素体層）１２を挟んで接
合して設けられた金属箔電極１４Ａ及び１４Ｂとを有
し、金属箔電極１４Ａ及び１４Ｂ以外の素子本体（素体
層）１２が露出した部分には、水蒸気バリア層１６が被
覆されている。
て、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の
実施形態に係るＰＴＣ素子を示す部分断面図である。図
１に示すように、本実施形態のＰＴＣ素子１０は、ＰＴ
Ｃ組成物から成る素子本体（素体層）１２と、素子本体
（素体層）１２の対向する第１及び第２の面１２Ａ及び
１２Ｂに、それぞれ素子本体（素体層）１２を挟んで接
合して設けられた金属箔電極１４Ａ及び１４Ｂとを有
し、金属箔電極１４Ａ及び１４Ｂ以外の素子本体（素体
層）１２が露出した部分には、水蒸気バリア層１６が被
覆されている。
【００１２】素子本体（素体層）１２は、結晶性高分子
成分１００重量部、金属系導電性充填材３００〜５５０
重量部、前記結晶性高分子成分及び金属系導電性充填材
の架橋剤０．０１〜１００重量部が配合されたＰＴＣ組
成物により構成されている。ＰＴＣ組成物中の結晶性高
分子成分は、例えば、変性ポリエチレンや変性ポリプロ
ピレンのような熱可塑性高分子を１種類もしくは２種類
以上混合したポリマーアロイから成る。また、金属系導
電性充填材にはＴｉＣフィラーを用いている。金属箔電
極１４Ａ及び１４Ｂには、それぞれニッケル（Ｎｉ）箔
を使用している。水蒸気バリア層１６は、例えば、後述
するように、ＰＶＣＤラテックスを被覆する等の水蒸気
バリア処理を施すことにより形成されている。
成分１００重量部、金属系導電性充填材３００〜５５０
重量部、前記結晶性高分子成分及び金属系導電性充填材
の架橋剤０．０１〜１００重量部が配合されたＰＴＣ組
成物により構成されている。ＰＴＣ組成物中の結晶性高
分子成分は、例えば、変性ポリエチレンや変性ポリプロ
ピレンのような熱可塑性高分子を１種類もしくは２種類
以上混合したポリマーアロイから成る。また、金属系導
電性充填材にはＴｉＣフィラーを用いている。金属箔電
極１４Ａ及び１４Ｂには、それぞれニッケル（Ｎｉ）箔
を使用している。水蒸気バリア層１６は、例えば、後述
するように、ＰＶＣＤラテックスを被覆する等の水蒸気
バリア処理を施すことにより形成されている。
【００１３】
【実施例】以下に、上記実施形態のＰＴＣ素子１０の製
造方法の一実施例を、図２を参照して具体的に説明す
る。図２は、本実施例のＰＴＣ素子の製造方法を説明す
るための図であり、（ａ）はＰＴＣ（導電性）組成物か
ら成る素子本体（素体層）１２、（ｂ）は金属箔電極１
４Ａ及び１４Ｂで挟んだ導電性組成物、（ｃ）は水蒸気
バリア処理、（ｄ）は水蒸気バリア処理を施したＰＴＣ
素子、をそれぞれ示す。高密度ポリエチレン樹脂１００
重量部（商品名；ＨＹ５４０）とＴｉＣフィラー５２５
重量部（日本新金属製）及び架橋剤５重量部（商品名；
パーヘキシン２５Ｂ）を加え、均質に分散させ、１５０
℃で１５分間混練して、図２（ａ）に示すＰＴＣ（導電
性）組成物から成る素子本体（素体層）１２を製造し
た。
造方法の一実施例を、図２を参照して具体的に説明す
る。図２は、本実施例のＰＴＣ素子の製造方法を説明す
るための図であり、（ａ）はＰＴＣ（導電性）組成物か
ら成る素子本体（素体層）１２、（ｂ）は金属箔電極１
４Ａ及び１４Ｂで挟んだ導電性組成物、（ｃ）は水蒸気
バリア処理、（ｄ）は水蒸気バリア処理を施したＰＴＣ
素子、をそれぞれ示す。高密度ポリエチレン樹脂１００
重量部（商品名；ＨＹ５４０）とＴｉＣフィラー５２５
重量部（日本新金属製）及び架橋剤５重量部（商品名；
パーヘキシン２５Ｂ）を加え、均質に分散させ、１５０
℃で１５分間混練して、図２（ａ）に示すＰＴＣ（導電
性）組成物から成る素子本体（素体層）１２を製造し
た。
【００１４】次に、図２（ｂ）に示すように、片面を粗
面加工した厚さ２５μｍのニッケル箔２枚（金属箔電極
１４Ａ及び１４Ｂ）の間に上記の導電性組成物１２を挟
み、厚さ３００μｍになるように加圧、延展後２００℃
で１５分間熱硬化させた。
面加工した厚さ２５μｍのニッケル箔２枚（金属箔電極
１４Ａ及び１４Ｂ）の間に上記の導電性組成物１２を挟
み、厚さ３００μｍになるように加圧、延展後２００℃
で１５分間熱硬化させた。
【００１５】本実施例では、ニッケル箔２枚に接合され
た上記の導電性組成物を外径１０ｍｍφ、内径６ｍｍφ
のリング状に切り出し、そのリング状に切り出した導電
性組成物におけるニッケル箔電極以外の部分、即ち、導
電性組成物表面が露出している部分１２Ｃに、図２
（ｃ）に示すように、ＰＶＣＤラテックス１６ａを被覆
することで水蒸気バリア層１６を形成し、図２（ｄ）に
示す本実施例のＰＴＣ（抵抗）素子１０を製作した。
た上記の導電性組成物を外径１０ｍｍφ、内径６ｍｍφ
のリング状に切り出し、そのリング状に切り出した導電
性組成物におけるニッケル箔電極以外の部分、即ち、導
電性組成物表面が露出している部分１２Ｃに、図２
（ｃ）に示すように、ＰＶＣＤラテックス１６ａを被覆
することで水蒸気バリア層１６を形成し、図２（ｄ）に
示す本実施例のＰＴＣ（抵抗）素子１０を製作した。
【００１６】本実施例のＰＴＣ（抵抗）素子における、
製作直後、恒温槽下８５℃×９０％ＲＨで５００時間経
過後、それぞれの繰り返し電流遮断時の抵抗値変化を測
定した。その結果を表１に示す。
製作直後、恒温槽下８５℃×９０％ＲＨで５００時間経
過後、それぞれの繰り返し電流遮断時の抵抗値変化を測
定した。その結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】即ち、この測定では、本発明品を上述した
製作直後、５００時間経過後と２度に亘り、それぞれ、
室温における抵抗値（初期抵抗）、５アンペア［Ａ］−
３０ボルト［Ｖ］を通電しスイッチングした時の抵抗値
（動作時抵抗）、及び自然冷却して室温まで下がった時
の抵抗値（動作後抵抗）を測定した。また、本発明品の
導電性組成物と全く同様の組成の導電性組成物で同様に
製作したが、ＰＶＣＤラテックスを被覆せず、従って水
蒸気バリア層を形成しない比較品、及び従来品について
も、それぞれ同様に、初期抵抗、動作時抵抗、及び動作
後抵抗を測定した。
製作直後、５００時間経過後と２度に亘り、それぞれ、
室温における抵抗値（初期抵抗）、５アンペア［Ａ］−
３０ボルト［Ｖ］を通電しスイッチングした時の抵抗値
（動作時抵抗）、及び自然冷却して室温まで下がった時
の抵抗値（動作後抵抗）を測定した。また、本発明品の
導電性組成物と全く同様の組成の導電性組成物で同様に
製作したが、ＰＶＣＤラテックスを被覆せず、従って水
蒸気バリア層を形成しない比較品、及び従来品について
も、それぞれ同様に、初期抵抗、動作時抵抗、及び動作
後抵抗を測定した。
【００１９】本発明品の素子（製作直後）の初期抵抗率
（室温における抵抗率）は、０．８０Ωｃｍで、５アン
ペア［Ａ］−３０ボルト［Ｖ］を通電すると４秒でスイ
ッチングし、スイッチング時の抵抗率は、１０6Ωｃ
ｍ、自然冷却して室温まで下がった時の抵抗値は、１．
００Ωｃｍと、従来品と略同等の値を示した。また、本
発明品の素子で恒温槽下８５℃×９０％ＲＨで５００時
間経過後のものでも、初期抵抗、動作時抵抗、動作後抵
抗共に、製作直後の素子と略同等の値を示した。しかし
ながら、ＰＶＣＤラテックスを被覆せず、従って水蒸気
バリア層を形成しない比較品の素子で恒温槽下８５℃×
９０％ＲＨで５００時間経過したものは、初期抵抗及び
動作時抵抗は、それぞれ０．８８Ωｃｍ、１０6Ωｃｍ
と略問題ない数値を示したが、動作後抵抗は８．５６Ω
ｃｍと大きく上昇した。また、従来品においても、動作
後抵抗が６．２８Ωｃｍと大きく上昇する結果となっ
た。
（室温における抵抗率）は、０．８０Ωｃｍで、５アン
ペア［Ａ］−３０ボルト［Ｖ］を通電すると４秒でスイ
ッチングし、スイッチング時の抵抗率は、１０6Ωｃ
ｍ、自然冷却して室温まで下がった時の抵抗値は、１．
００Ωｃｍと、従来品と略同等の値を示した。また、本
発明品の素子で恒温槽下８５℃×９０％ＲＨで５００時
間経過後のものでも、初期抵抗、動作時抵抗、動作後抵
抗共に、製作直後の素子と略同等の値を示した。しかし
ながら、ＰＶＣＤラテックスを被覆せず、従って水蒸気
バリア層を形成しない比較品の素子で恒温槽下８５℃×
９０％ＲＨで５００時間経過したものは、初期抵抗及び
動作時抵抗は、それぞれ０．８８Ωｃｍ、１０6Ωｃｍ
と略問題ない数値を示したが、動作後抵抗は８．５６Ω
ｃｍと大きく上昇した。また、従来品においても、動作
後抵抗が６．２８Ωｃｍと大きく上昇する結果となっ
た。
【００２０】このように、ニッケル箔電極以外の部分に
ＰＶＣＤラテックスを被覆して水蒸気バリア層を形成し
た本発明品の素子では、恒温槽下８５℃×９０％ＲＨで
５００時間経過させた後でも、スイッチング後の抵抗率
が安定し、水蒸気バリア層を形成していない素子に比
べ、８倍以上信頼性が増し、より安定した繰り返し電流
遮断を達成し得ることを確認することができた。従っ
て、保存及び使用における環境湿度が高い状態でスイッ
チング動作を繰り返し行っても、安定した抵抗が得られ
る。
ＰＶＣＤラテックスを被覆して水蒸気バリア層を形成し
た本発明品の素子では、恒温槽下８５℃×９０％ＲＨで
５００時間経過させた後でも、スイッチング後の抵抗率
が安定し、水蒸気バリア層を形成していない素子に比
べ、８倍以上信頼性が増し、より安定した繰り返し電流
遮断を達成し得ることを確認することができた。従っ
て、保存及び使用における環境湿度が高い状態でスイッ
チング動作を繰り返し行っても、安定した抵抗が得られ
る。
【００２１】以上、本発明を特定の実施形態について述
べたが、本発明はこれらに限られるものではなく、特許
請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態
についても適用される。
べたが、本発明はこれらに限られるものではなく、特許
請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態
についても適用される。
【００２２】例えば、上述した実施例では、素体の主成
分としては高密度ポリエチレン樹脂、金属系導電性充填
材としてはＴｉＣフィラーをそれぞれ使用したが、特に
これらに限定されるものではない。素体の主成分として
は、高密度ポリエチレン樹脂の他、ポリプロピレンタイ
プや低密度ポリエチレンタイプ等のものを用いることが
できる。また、金属系導電性充填材としては、ＴｉＣ、
ＷＣ、Ｗ2Ｃ、ＺｒＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｍｏ2Ｃ
のうち１種もしくは２種以上を用いることが可能であ
る。
分としては高密度ポリエチレン樹脂、金属系導電性充填
材としてはＴｉＣフィラーをそれぞれ使用したが、特に
これらに限定されるものではない。素体の主成分として
は、高密度ポリエチレン樹脂の他、ポリプロピレンタイ
プや低密度ポリエチレンタイプ等のものを用いることが
できる。また、金属系導電性充填材としては、ＴｉＣ、
ＷＣ、Ｗ2Ｃ、ＺｒＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｍｏ2Ｃ
のうち１種もしくは２種以上を用いることが可能であ
る。
【００２３】また、上述した実施例では、高密度ポリエ
チレン樹脂１００重量部に対し、ＴｉＣフィラー５２５
重量部及び架橋剤５重量部を配合してＰＴＣ組成物を構
成したが、高密度ポリエチレン樹脂１００重量部に対
し、金属系導電性充填材は３００〜５５０重量部、架橋
剤は０．０１〜１００重量部の範囲内で配合しても同様
の効果が得られる。
チレン樹脂１００重量部に対し、ＴｉＣフィラー５２５
重量部及び架橋剤５重量部を配合してＰＴＣ組成物を構
成したが、高密度ポリエチレン樹脂１００重量部に対
し、金属系導電性充填材は３００〜５５０重量部、架橋
剤は０．０１〜１００重量部の範囲内で配合しても同様
の効果が得られる。
【００２４】高密度ポリエチレン樹脂１００重量部に対
し、金属系導電性充填材を３００〜５５０重量部の範囲
とするのは、高密度ポリエチレン樹脂１００重量部に対
し金属系導電性充填材がこの範囲内で配合されれば、均
一分散の系において、良好な導電性が得られるからであ
る。また、高密度ポリエチレン樹脂１００重量部に対
し、架橋剤を０．０１〜１００重量部の範囲内で配合す
るのは、この範囲内で架橋剤を添加することにより反応
を促進することができ、架橋反応を効率良く惹起するこ
とができるからである。
し、金属系導電性充填材を３００〜５５０重量部の範囲
とするのは、高密度ポリエチレン樹脂１００重量部に対
し金属系導電性充填材がこの範囲内で配合されれば、均
一分散の系において、良好な導電性が得られるからであ
る。また、高密度ポリエチレン樹脂１００重量部に対
し、架橋剤を０．０１〜１００重量部の範囲内で配合す
るのは、この範囲内で架橋剤を添加することにより反応
を促進することができ、架橋反応を効率良く惹起するこ
とができるからである。
【００２５】更に、上述した実施例では、ＰＶＣＤラテ
ックスを被覆することにより水蒸気バリア層を形成した
が、これ以外にも、例えば、ポリ塩化ビニリデン等の水
蒸気透過率の低い物質を用いた水蒸気バリア処理の方法
が考えられる。
ックスを被覆することにより水蒸気バリア層を形成した
が、これ以外にも、例えば、ポリ塩化ビニリデン等の水
蒸気透過率の低い物質を用いた水蒸気バリア処理の方法
が考えられる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
耐熱性に優れ、経年使用しても抵抗値変化の安定したＰ
ＴＣ（抵抗）素子を提供することができる。従って、本
発明のＰＴＣ素子によって、大きなスイッチング電力を
要求される素子特性の安定した過電流保護素子等を得る
ことが可能となる。
耐熱性に優れ、経年使用しても抵抗値変化の安定したＰ
ＴＣ（抵抗）素子を提供することができる。従って、本
発明のＰＴＣ素子によって、大きなスイッチング電力を
要求される素子特性の安定した過電流保護素子等を得る
ことが可能となる。
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係るＰＴＣ素子を示す部分
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＰＴＣ素子の製造方法
を説明するための図であり、（Ａ）は導電性組成物、
（Ｂ）は金属箔電極で挟んだ導電性組成物、（Ｃ）は水
蒸気バリア処理、（Ｄ）は水蒸気バリア処理を施したＰ
ＴＣ（抵抗）素子、をそれぞれ示す。
を説明するための図であり、（Ａ）は導電性組成物、
（Ｂ）は金属箔電極で挟んだ導電性組成物、（Ｃ）は水
蒸気バリア処理、（Ｄ）は水蒸気バリア処理を施したＰ
ＴＣ（抵抗）素子、をそれぞれ示す。
１０ ＰＴＣ素子 １２ 素子本体（素体層）［ＰＴＣ（導電性）組
成物］ １２Ａ 素子本体（素体層）１２の第１の面 １２Ｂ 素子本体（素体層）１２の第２の面 １２Ｃ ＰＴＣ素子１０における金属箔電極１４Ａ
及び１４Ｂ以外の部分、即ち、導電性組成物１２の表面
が露出している部分 １４Ａ 金属箔電極 １４Ｂ 金属箔電極 １６ 水蒸気バリア層
成物］ １２Ａ 素子本体（素体層）１２の第１の面 １２Ｂ 素子本体（素体層）１２の第２の面 １２Ｃ ＰＴＣ素子１０における金属箔電極１４Ａ
及び１４Ｂ以外の部分、即ち、導電性組成物１２の表面
が露出している部分 １４Ａ 金属箔電極 １４Ｂ 金属箔電極 １６ 水蒸気バリア層
Claims (3)
- 【請求項１】 結晶性高分子成分１００重量部、金属系
導電性充填材３００〜５５０重量部、前記結晶性高分子
成分及び金属系導電性充填材の架橋剤０．０１〜１００
重量部が配合されたＰＴＣ組成物と、該ＰＴＣ組成物に
接合した金属箔電極と、前記金属箔電極以外の部分に形
成した水蒸気バリア層とを有することを特徴とするＰＴ
Ｃ素子。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＰＴＣ素子において、
前記結晶性高分子成分が少なくとも１種類の熱可塑性高
分子を混合したポリマーアロイであることを特徴とする
ＰＴＣ素子。 - 【請求項３】 結晶性高分子成分１００重量部と、金属
系導電性充填材３００〜５５０重量部と、前記結晶性高
分子成分及び金属系導電性充填材の架橋剤０．０１〜１
００重量部とを混練して素体を形成する工程と、該素体
に金属箔電極を接合する工程と、前記素体の前記金属箔
電極が接合された面以外の部分に水蒸気バリア処理を施
す工程とを有することを特徴とするＰＴＣ素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001206202A JP2002064004A (ja) | 2000-07-14 | 2001-07-06 | Ｐｔｃ素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2000/004777 WO2001006521A1 (fr) | 1999-07-16 | 2000-07-14 | Dispositif a coefficient de temperature positif et son procede de fabrication |
| CA00/04777 | 2000-07-14 | ||
| JP2001206202A JP2002064004A (ja) | 2000-07-14 | 2001-07-06 | Ｐｔｃ素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002064004A true JP2002064004A (ja) | 2002-02-28 |
Family
ID=19042375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001206202A Pending JP2002064004A (ja) | 2000-07-14 | 2001-07-06 | Ｐｔｃ素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002064004A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014077366A1 (ja) * | 2012-11-19 | 2014-05-22 | 株式会社Uacj | 集電体、電極構造体、蓄電部品および集電体用組成物 |
-
2001
- 2001-07-06 JP JP2001206202A patent/JP2002064004A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014077366A1 (ja) * | 2012-11-19 | 2014-05-22 | 株式会社Uacj | 集電体、電極構造体、蓄電部品および集電体用組成物 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5985182A (en) | High temperature PTC device and conductive polymer composition | |
| JP2788968B2 (ja) | 回路保護デバイス | |
| US7001538B2 (en) | PTC composition and PTC device comprising the same | |
| JP3749504B2 (ja) | Ｐｔｃ組成物、サーミスタ素子およびこれらの製造方法 | |
| JP4666760B2 (ja) | 導電性ポリマーを用いた電気デバイス | |
| JPH0819174A (ja) | Ｐｔｃ素子を有する保護回路 | |
| US6074576A (en) | Conductive polymer materials for high voltage PTC devices | |
| JPH10116703A (ja) | 導電性重合体組成物及びｐｔｃ装置 | |
| TWI584308B (zh) | 過電流保護元件 | |
| US6197220B1 (en) | Conductive polymer compositions containing fibrillated fibers and devices | |
| CN109694514A (zh) | 具有耐热劣化性的pptc组合物和装置 | |
| JP2002064004A (ja) | Ｐｔｃ素子及びその製造方法 | |
| JP4459438B2 (ja) | 電気デバイスを製造する方法及びバッテリ組立体を製造する方法 | |
| JP2002025806A (ja) | Ｐｔｃ組成物、ｐｔｃ素子及びｐｔｃ素子の製造方法 | |
| CN113826174A (zh) | Pptc组合物及具有低热降额及低过程跳跃的装置 | |
| JP2001085203A (ja) | Ｐｔｃ組成物 | |
| KR20010079845A (ko) | 정온도 계수 소자 및 그 제조 방법 | |
| TWI842778B (zh) | Pptc組成物及具有低熱降額及低製程跳躍的裝置 | |
| JP2002043104A (ja) | 感熱材料及び感熱素子 | |
| JP2001052901A (ja) | チップ型有機質正特性サーミスタとその製造方法 | |
| JPH10223406A (ja) | Ｐｔｃ組成物およびそれを用いたｐｔｃ素子 | |
| JPH052961A (ja) | ポリマースイツチ及びその製造方法 | |
| JP2002226601A (ja) | 導電性組成物及びｐｔｃ素子の製造方法 | |
| JPH11329675A (ja) | Ｐｔｃ組成物 | |
| JPH1131603A (ja) | 電気回路保護用ｐｔｃ抵抗素子及びその製造方法 |