JP2002158101A - Overcurrent preventing element - Google Patents

Overcurrent preventing element

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JP2002158101A
JP2002158101A JP2000351288A JP2000351288A JP2002158101A JP 2002158101 A JP2002158101 A JP 2002158101A JP 2000351288 A JP2000351288 A JP 2000351288A JP 2000351288 A JP2000351288 A JP 2000351288A JP 2002158101 A JP2002158101 A JP 2002158101A
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elastomer
polymer
overcurrent
present
sheet
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JP2000351288A
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Japanese (ja)
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Hajime Tsujihana
一 辻葩
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Shin Etsu Polymer Co Ltd
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Polymer Co Ltd
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an overcurrent preventing element where a conductive matrix and a variety of metallic foils can be firmly bonded and superior current cut-off function can be obtained as it shows remarkable trip. SOLUTION: In an overcurrent preventing element, a metallic foil is sticked to each of both sides of a sheet-like body consisting of polymer of 100 pts.vol. of crystallization degree of 60% or more and conductive particle of 11 to 1000 pts.vol. An elastomer selected from (A) or a mixture of 10 to 900 pts.vol. constituted of it are mixed in a composition constituting a sheet-like body. (A) Elastomer selected from the following or a mixture of (A-3). (A-1) Elastomer with carboxylic acid or nonhydrate thereof. (A-2) Elastomer with hydroxyl group and epoxy group. (A-3) A mixture whose constituent element is elastomer of (A-1), (A-2).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、温度に依存して電
気抵抗が増加する特性(以下、PTC特性という)を有す
る過電流防止素子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an overcurrent protection element having a characteristic of increasing electric resistance depending on temperature (hereinafter referred to as PTC characteristic).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、エレクトロニクス技術の発展に伴
い、過電流防止素子が利用されているが、この過電流防
止素子は、電流が通電されると、通電当初には低抵抗で
大きな電流を流すが、温度上昇時には抵抗値が増大して
電力を低下させ、最終的には電流・温度を一定化すると
いう優れた機能を発揮する。このような過電流防止素子
は、セラミック系と高分子系とに大別される。後者の過
電流防止素子は、高分子を構成するシート状体を備え、
このシート状体の表裏両面にニッケル等からなる金属箔
がそれぞれ貼着される。シート状体を構成する導電性の
組成物(以下、導電性組成物という)は、高分子に導電性
粒子が分散し、正常な電流が通電される場合には低抵抗
で大きな電流を流し、突発的な過電流の発生時には高抵
抗となって導通を遮断し、過電流の導通を防止して電子
回路を有効に保護する。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of electronics technology, an overcurrent prevention element has been used. When an electric current is applied, this overcurrent prevention element allows a large current to flow at a low resistance at the beginning of energization. However, when the temperature rises, the resistance value increases to lower the power, and finally, an excellent function of stabilizing the current and temperature is exhibited. Such an overcurrent prevention element is roughly classified into a ceramic type and a polymer type. The latter overcurrent prevention element is provided with a sheet-like body constituting a polymer,
Metal foils made of nickel or the like are respectively adhered to the front and back surfaces of the sheet. The conductive composition constituting the sheet-shaped body (hereinafter, referred to as a conductive composition) is a polymer in which conductive particles are dispersed, and when a normal current is applied, a large current flows at a low resistance, When a sudden overcurrent occurs, the resistance becomes high and the conduction is cut off, preventing conduction of the overcurrent and effectively protecting the electronic circuit.

【0003】係る遮断機能を高めるため、導電性マトリ
ックスである導電性組成物には、高密度ポリエチレン等
からなる結晶化度の高い高分子が使用されている。この
結晶化度の高い結晶性高分子が用いられている理由は、
過負荷による発熱でポリエチレンの融点に達すると、高
分子の結晶が溶融して体積が急激に膨張し、個々の導電
性粒子同士の距離が大きくなって抵抗値が上昇する(以
下、トリップという)、ということである。
In order to enhance such a blocking function, a polymer having a high degree of crystallinity, such as high-density polyethylene, is used for the conductive composition as a conductive matrix. The reason why the crystalline polymer having high crystallinity is used is as follows.
When the melting point of polyethylene is reached due to heat generated by overload, the polymer crystals melt and the volume expands rapidly, the distance between individual conductive particles increases, and the resistance increases (hereinafter referred to as trip). ,That's what it means.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、結晶性
高分子は、成形収縮が大きいので、金属箔との密着に大
きな問題がある。この点に鑑み、特開昭60‐1969
01号公報には、金属箔を粗面化することにより接着強
度を得る技術が開示されているが、これでは接着強度が
1.0kgf/cm(90°剥離試験)程度に止まること
となるし、粗面化される市販の箔が銅やニッケル等に限
られる。したがって、金、銀、パラジウムといった低抵
抗の金属、ステンレス、鉄等の安価な金属については、
市販品では粗面化されていないので、選定することがで
きない。
However, a crystalline polymer has a large problem in adhesion to a metal foil because of a large molding shrinkage. In view of this point, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-1969
No. 01 discloses a technique for obtaining an adhesive strength by roughening a metal foil. However, in this case, the adhesive strength is limited to about 1.0 kgf / cm (90 ° peel test). Commercially available foils to be roughened are limited to copper, nickel and the like. Therefore, for low-resistance metals such as gold, silver and palladium, and cheap metals such as stainless steel and iron,
Since it is not roughened in a commercial product, it cannot be selected.

【0005】一方、エチレン‐酢酸ビニル共重合体やエ
チレン‐エチルアクリレートの単体に導電性粒子を混合
してなる組成物も利用され、これによれば箔が破断する
程度まで接着強度を得ることができる。しかし、組成物
に結晶成分が少ないので、トリップが顕著に表れないと
いう問題がある。
On the other hand, a composition in which conductive particles are mixed with a simple substance of ethylene-vinyl acetate copolymer or ethylene-ethyl acrylate is also used, and according to this, it is possible to obtain an adhesive strength to the extent that the foil is broken. it can. However, there is a problem that the trip does not appear remarkably because the composition has few crystal components.

【0006】本発明は、上記に鑑みなされたもので、導
電性マトリックスと多種の金属箔とを強固に接着するこ
とができ、しかも、顕著なトリップにより優れた電流遮
断機能を得ることのできる過電流防止素子を提供するこ
とを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and has been made in consideration of the above circumstances. It is possible to firmly adhere a conductive matrix to various kinds of metal foils, and to obtain an excellent current interrupting function by a remarkable trip. It is intended to provide a current prevention element.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は、結晶性高分
子のトリップ特性を損なうことなく、金属箔と導電性組
成物との接着性を付与するためには、導電性組成物に、
金属と親和性を有する官能基をもつ高分子を配合すれば
良いと推測し、さらに鋭意研究したところ、この高分子
がエラストマーであることを要するという事実を見出
し、本発明を完成させた。すなわち、請求項1記載の発
明においては、上記課題を達成するため、結晶化度60
%以上の重合体100体積部、導電性粒子11〜100
0体積部からなるシート状体の表裏両面に金属箔をそれ
ぞれ貼り付けたものであって、上記シート状体を構成す
る組成物中に、下記(A)から選択されるエラストマーあ
るいはこれを構成成分とする混合物10〜900体積部
を混合してなることを特徴としている。 (A) 下記から選択されるエラストマーあるいは(A‐
3)の混合物。 (A‐1) カルボン酸又はその無水化物を有するエラス
トマー。 (A‐2) 水酸基やエポキシ基を有するエラストマー。 (A‐3) (A‐1)、(A‐2)のエラストマーを構成成
分とする混合物。
Means for Solving the Problems The present inventor has proposed that, in order to impart adhesion between a metal foil and a conductive composition without impairing the trip characteristics of the crystalline polymer, the conductive composition must be
It was presumed that a polymer having a functional group having an affinity for a metal should be blended, and further studies were made. As a result, the fact that the polymer needed to be an elastomer was found, and the present invention was completed. That is, according to the first aspect of the present invention, in order to achieve the above object, a crystallinity of 60
% Polymer 100% by volume, conductive particles 11 to 100
A sheet-like body composed of 0 volume parts, in which metal foils are adhered to the front and back surfaces of the sheet-like body. In the composition constituting the sheet-like body, an elastomer selected from the following (A) or a constituent component thereof 10 to 900 parts by volume of the mixture described above. (A) an elastomer selected from the following or (A-
The mixture of 3). (A-1) An elastomer having a carboxylic acid or an anhydride thereof. (A-2) An elastomer having a hydroxyl group or an epoxy group. (A-3) A mixture containing the elastomer of (A-1) or (A-2) as a constituent.

【0008】なお、上記(A)を、無水マレイン酸を付加
してなるエチレン‐αオレエフィン‐ジエン共重合体と
することができる。また、上記(A)を、無水マレイン酸
を付加してなるスチレン‐ブタジエン系重合体とするこ
ともできる。
[0008] The above (A) can be an ethylene-α-oleefin-diene copolymer obtained by adding maleic anhydride. Further, the above (A) may be a styrene-butadiene-based polymer obtained by adding maleic anhydride.

【0009】本発明に係る過電流防止素子の導電性組成
物の配合処方は、結晶性高分子と、金属と接着性を有す
る高分子とを必須とし、これに導電性粒子が配合されて
なる。先ず、本発明に係る過電流防止素子に用いる材料
について詳細に説明する。
The compounding formulation of the conductive composition of the overcurrent prevention element according to the present invention essentially comprises a crystalline polymer and a polymer having an adhesive property to a metal, and is mixed with conductive particles. . First, the material used for the overcurrent prevention element according to the present invention will be described in detail.

【0010】本発明における導電性組成物の配合処方に
用いられる結晶性高分子は、結晶化度が60%以上であ
るものに限定される。これに該当する高分子を例示する
と、密度が0.94以上のポリエチレン、ホモタイプの
ポリプロピレン、密度が1.95以上のポリフッ化ビニ
リデン、ポリフェニリデンエーテル等の結晶性ポリマー
があげられる。本発明においては、これらを自由に選択
することができる。そして、本発明における結晶性高分
子は、上記高分子であれば、分子量、短鎖や長鎖の分岐
状態、シンジオタックチックやアイソタックチックある
いはアタックチック等分子の立体規測性等の分子構造的
特徴にもなんら制限がなく、任意である。
[0010] The crystalline polymer used in the formulation of the conductive composition in the present invention is limited to those having a crystallinity of 60% or more. Examples of such polymers include polyethylene having a density of 0.94 or more, homo-type polypropylene, and crystalline polymers such as polyvinylidene fluoride and polyphenylidene ether having a density of 1.95 or more. In the present invention, these can be freely selected. And, the crystalline polymer in the present invention, if it is the above-mentioned polymer, a molecule having a molecular weight, a short-chain or long-chain branched state, a molecule such as a syndiotactic, isotactic, or atactic stereotacticity of a molecule. There are no restrictions on the structural features, and they are optional.

【0011】なお、一般の過電流防止素子は、130℃
程度の熱で電流を遮断するのが通常であるから、融点が
120〜140℃の範囲にあるポリエチレンを選択する
と良い。このポリエチレンの中でも、密度が0.93を
上回る高密度ポリエチレンの選択が適切であり、この高
密度ポリエチレンのうち、密度が0.96を上回るもの
は結晶化度が90%を超え、トリップ特性に優れるので
さらに良い。
Incidentally, a general overcurrent prevention element has a temperature of 130 ° C.
Since it is usual to interrupt the current with a certain degree of heat, it is preferable to select polyethylene having a melting point in the range of 120 to 140 ° C. Among these polyethylenes, it is appropriate to select a high-density polyethylene having a density of more than 0.93. Among these high-density polyethylenes, those having a density of more than 0.96 have a crystallinity of more than 90% and have a trip characteristic. Even better because it is excellent.

【0012】本発明における導電性組成物の配合処方に
用いる(A)の金属と接着性を有するエラストマーは、カ
ルボン酸又はその無水化物等の酸性を有する官能基、水
酸基やエポキシ基等金属との親和性を有する官能基をも
つ高分子に限定される。請求項1における(A―3)の混
合物とは、これらのエラストマーを主成分とするものを
いう。すなわち、エチレン‐プロピレン共重合体(EP
R)、エチレン‐プロピレン‐ジエン共重合体(EPD
M)等のエチレン‐αオレフィン‐ジエン共重合体、ス
チレン‐エチレン‐ブタジエン共重合体等のスチレン系
ゴム、ポリエステル系ゴム、アクリル系ゴム、ブタジエ
ン系ゴム、イソプレン系ゴム、天然ゴム等の未架橋のゴ
ムに上記官能基が導入されてなるエラストマー等が該当
する。
The (A) metal-adhesive elastomer used in the formulation of the conductive composition according to the present invention may be used in combination with a metal having an acidic functional group such as carboxylic acid or anhydride thereof, a hydroxyl group or an epoxy group. It is limited to a polymer having a functional group having affinity. The mixture of (A-3) in claim 1 means a mixture containing these elastomers as main components. That is, ethylene-propylene copolymer (EP
R), ethylene-propylene-diene copolymer (EPD
M) and other uncrosslinked styrene rubbers such as styrene-ethylene-butadiene copolymers, styrene rubbers, polyester rubbers, acrylic rubbers, butadiene rubbers, isoprene rubbers, natural rubbers, etc. Elastomers obtained by introducing the above-mentioned functional groups into the rubber correspond to the above.

【0013】一般にエラストマーは、室温において分子
運動が活発である糸状重合体として定義付けられるが、
本発明においても同様の定義の下にある。これらのエラ
ストマーは、ムーニー粘度、分子内の分岐、分子量分布
等の分子構造的特性が任意であり、本発明においても特
に限定はない。また、幾種類かの混合物でも良い。
[0013] Elastomers are generally defined as filamentous polymers with active molecular motion at room temperature.
The same definition is applied to the present invention. These elastomers have arbitrary molecular structural characteristics such as Mooney viscosity, intramolecular branching, and molecular weight distribution, and are not particularly limited in the present invention. Also, a mixture of several kinds may be used.

【0014】上記官能基を有するエラストマーの製造方
法としては、不飽和結合を有するエラストマー(例え
ば、未架橋のゴム)に、上記官能基を有する不飽和炭素
のモノマーあるいは重合体をパーオキサイドを用いて行
う製法が主である。但し、架橋助剤又は橋かけ剤を併用
する等、本発明においてその製造方法を自由に選択する
ことができる。なお、本発明の請求項1に記載した(A)
の高分子は、単一の高分子でも、複数種の混合物でも良
い。
As a method for producing the above elastomer having a functional group, a monomer or polymer of an unsaturated carbon having the above functional group is added to an elastomer having an unsaturated bond (for example, an uncrosslinked rubber) by using peroxide. Mainly the method of production. However, the production method can be freely selected in the present invention, such as by using a crosslinking assistant or a crosslinking agent together. (A) described in claim 1 of the present invention.
May be a single polymer or a mixture of plural types.

【0015】(A‐3)の混合物とは、上記高分子を主成
分とした混合物をいう。例えば、上記未架橋のゴム又は
非架橋性ゴムに、パラフィンオイル等の可塑剤が添加さ
れて流動性が改質されたり、他の高分子やフィラー等で
補強されたものをいう。
The mixture of (A-3) is a mixture containing the above polymer as a main component. For example, it refers to a rubber obtained by adding a plasticizer such as paraffin oil to the uncrosslinked rubber or non-crosslinkable rubber to improve the fluidity, or reinforced with another polymer or filler.

【0016】請求項2、3の発明は、エチレン‐αオレ
フィン‐ジエン共重合体及びスチレン‐エチレン‐ブタ
ジエン共重合体に、無水マレイン酸を付加してなるエラ
ストマーを選択してなる好適処方である。これらのエラ
ストマーは、原料であるエチレン‐αオレフィン‐ジエ
ン共重合体及びスチレン‐エチレン‐ブタジエン共重合
体にマレイン酸を付加反応させることにより得られる。
製造方法は、パーオキサイドを用いて行うのが主流であ
るが、架橋補助剤あるいは橋かけ剤を併用する等、任意
に選択することができる。
[0016] The inventions of claims 2 and 3 are a preferred formulation comprising selecting an elastomer obtained by adding maleic anhydride to an ethylene-α-olefin-diene copolymer and a styrene-ethylene-butadiene copolymer. . These elastomers can be obtained by subjecting the raw materials ethylene-α-olefin-diene copolymer and styrene-ethylene-butadiene copolymer to an addition reaction with maleic acid.
The production method is generally performed using a peroxide, but can be arbitrarily selected, for example, by using a crosslinking aid or a crosslinking agent together.

【0017】請求項2におけるエチレン‐αオレフィン
‐ジエン共重合体のαオレフィン又はジエンの種類であ
るが、αオレフィンについては一般に炭素の数が3のプ
ロピレンが使用され、ジエンについてはエチルノルポル
ネンやジシクロペンタジエン及びビニルノルポルネン等
が通常使用される。但し、本発明においては、特に限定
されるものではない。また、エチレン構成比、ジエンの
コンテント、ムーニー粘度、分子内の分岐、分子量分布
等の分子構造的特性についても、任意であり、特に限定
されるものではない。したがって、パラフィンオイルの
添加で流動性が改質されたり、他の高分子やフィラー等
で補強されていても良い。また、この重合体に付加する
無水マレイン酸の量についても、特に制限はないが、市
販のものは0.2〜5.5wt%であり、より多いほう
が望ましい。
The ethylene-α-olefin-diene copolymer according to claim 2 is a type of α-olefin or a diene. For the α-olefin, propylene having 3 carbon atoms is generally used, and for the diene, ethylnorporene is used. And dicyclopentadiene, vinyl norpolene and the like are usually used. However, the present invention is not particularly limited. The molecular structural characteristics such as the ethylene composition ratio, diene content, Mooney viscosity, intramolecular branching, and molecular weight distribution are also arbitrary and are not particularly limited. Therefore, the fluidity may be modified by the addition of paraffin oil, or the polymer may be reinforced with another polymer or filler. The amount of maleic anhydride to be added to the polymer is not particularly limited, but commercially available ones are 0.2 to 5.5% by weight, and the larger the amount, the better.

【0018】そして、(A)から選択される高分子あるい
はこれを構成成分とするマトリックスの配合量について
は、結晶性高分子100体積部に対して10体積部未満
では金属箔との接着性に欠け、100体積部以上では結
晶成分が少なく、トリップ性能が不充分なので、本発明
においては10〜100体積部であり、15〜80体積
部の範囲が好ましい。
The amount of the polymer selected from (A) or the matrix comprising the same is less than 10 parts by volume relative to 100 parts by volume of the crystalline polymer. If the content is not more than 100 parts by volume, the crystal component is small and the trip performance is insufficient.

【0019】本発明における導電性粒子としては、黒
鉛、グラファイト、膨張黒鉛等の炭素系微粉末、金や銀
等の金属微粒子、金属の酸化物あるいは他の原子によっ
てドリープされた酸化金属の微粒子、ポリアニリンやポ
リアセチレン等の導電性ポリマー等の微粒子があげられ
る。平均粒径については、特に制限はないが、1000
μmよりも大きいとマトリックスへの保持が困難であ
る。粒径の下限はなく、0.1μm〜10nmが望まし
い。また、本発明においては、何種類かの導電性粒子を
複合しても良い。
Examples of the conductive particles in the present invention include carbon-based fine powders such as graphite, graphite, and expanded graphite; metal fine particles such as gold and silver; metal oxide fine particles of metal oxide or metal oxide dripped by other atoms; Examples include fine particles of a conductive polymer such as polyaniline and polyacetylene. The average particle size is not particularly limited, but may be 1000
If it is larger than μm, it is difficult to hold the matrix. There is no lower limit for the particle size, and 0.1 μm to 10 nm is desirable. Further, in the present invention, several kinds of conductive particles may be combined.

【0020】導電性粒子の配合量は、結晶性高分子と
(A)の高分子あるいはマトリックスの合計部を100体
積部とすると、10体積部未満では低抵抗が得られず、
過電流防止素子としては不適切であり、逆に100体積
部以上では粒子が多過ぎるので加工が困難になる。そこ
で、導電性粒子の配合量は、10〜100体積部、好ま
しくは30〜60体積部の範囲が良い。なお、本発明に
おいて、(A)は結晶性高分子の結晶性高分子100体積
部に対して10〜900体積部であるから、導電性粒子
の配合量は11〜1000体積部ということになる。
The compounding amount of the conductive particles depends on that of the crystalline polymer.
When the total amount of the polymer or matrix of (A) is 100 parts by volume, a low resistance cannot be obtained with less than 10 parts by volume,
It is unsuitable as an overcurrent prevention element. Conversely, if the volume is more than 100 parts by volume, processing becomes difficult because of too many particles. Therefore, the amount of the conductive particles is preferably in the range of 10 to 100 parts by volume, preferably 30 to 60 parts by volume. In addition, in this invention, since (A) is 10-900 volume part with respect to crystalline polymer 100 volume part of crystalline polymer, the compounding quantity of an electroconductive particle will be 11-1000 volume part. .

【0021】本発明に係る過電流防止素子は、シート状
体の導電性組成物がニッケル、銅等の金属箔に挟持され
る形態に形成される。従来における過電流防止素子の導
電性組成物は、金属箔との接着性に欠けるので、電析で
得る箔(数μmのデンドライト様の凹凸を有する)、プレ
ス成形やスラッシュ等の粗面化処理を施した箔等が使用
される。これに対し、本発明によれば、箔の表面状態に
おける制限がないので、従来接着困難で敬遠されていた
平滑な箔をも使用することができる。例えば、従来は粗
面化処理された箔に限定されていたため、ニッケルや銅
等の素材しか選択することができなかったが、本発明に
よれば、金、白金、パラジウム等低抵抗の金属、ステン
レスや鉄等の安価な素材を選択することができる。つま
り、本発明に係る過電流防止素子によれば、金属箔の素
材についてなんら制限がない。厚さについても同様に実
用上、経済上以外は制限がない。
The overcurrent prevention element according to the present invention is formed in such a form that the sheet-shaped conductive composition is sandwiched between metal foils such as nickel and copper. Conventional conductive composition of overcurrent prevention element lacks adhesion to metal foil, so foil obtained by electrodeposition (having dendrite-like irregularities of several μm), roughening treatment such as press molding and slash Foil or the like is used. On the other hand, according to the present invention, since there is no limitation on the surface condition of the foil, it is possible to use a smooth foil which has been conventionally difficult to adhere and has been avoided. For example, in the past, since it was limited to foils subjected to surface roughening treatment, only materials such as nickel and copper could be selected, but according to the present invention, gold, platinum, low-resistance metals such as palladium, Inexpensive materials such as stainless steel and iron can be selected. That is, according to the overcurrent prevention element of the present invention, there is no limitation on the material of the metal foil. Similarly, the thickness is not limited except for practical use and economy.

【0022】本発明に係る過電流防止素子は、加圧ニー
ダ、バンバリー、二本ロール、押出機等の混練装置によ
り混合され、押出機やカレンダー装置でシーティングさ
れた後、金属箔との積層工程を経てから任意の形状に打
ち抜き形成されるが、製法や製造装置については自由に
選択することが可能である。また、一般にPTC特性を
高めるため、放射線や電子線を照射して架橋を施した
り、数十の回数でトリップさせて導電性粒子の偏在を発
達させる等の後処理が行われるが、本発明においてもこ
のような後処理を施すのが好ましい。この際の照射量
は、放射線の場合には30〜200kGry程度、電子
線の場合には3〜20MRa程度が望ましい。このよう
な放射線や電子線の照射により、本発明に係る過電流防
止素子は、金属との接着強度(剥離強度)が50〜500
%程度まで向上する。
The overcurrent preventing element according to the present invention is mixed by a kneading device such as a pressure kneader, a banbury, a two-roll, an extruder, and sheeted by an extruder or a calender, and then laminated with a metal foil. After that, it is punched and formed into an arbitrary shape, but a manufacturing method and a manufacturing apparatus can be freely selected. Further, in general, in order to enhance PTC characteristics, post-treatments such as irradiation or irradiation with an electron beam to perform cross-linking, or tripping several tens of times to develop uneven distribution of conductive particles are performed. It is also preferable to perform such post-processing. The irradiation dose at this time is desirably about 30 to 200 kGry for radiation, and about 3 to 20 MRa for electron beams. By such irradiation of radiation or electron beam, the overcurrent prevention element according to the present invention has an adhesive strength (peeling strength) with metal of 50 to 500.
%.

【0023】また、市販化されている過電流防止素子
は、全面あるいはその一部にハンダが積層していること
があるが、本発明に係る過電流防止素子においても同様
にハンダを積層することができる。本発明に係る過電流
防止素子は、打ち抜かれた形状やハンダの積層方法によ
り、Discstrap、Terminaldevic
e、Strap、SMD等の形態をとり、一次電池や二
次電池の保護、自動車等のモータの保護、スピーカの保
護、形態電話等の充電電池の保護、コンピュータ回路の
保護等の用途に供される。
[0023] In some cases, solder is laminated on the entire surface or a part of a commercially available overcurrent prevention element, but it is also necessary to laminate solder on the overcurrent prevention element according to the present invention. Can be. The overcurrent protection element according to the present invention can be formed by a disc shape, a terminal device, or the like by a stamped shape or a method of laminating solder.
e, Strap, SMD, etc., are used for protection of primary and secondary batteries, protection of motors such as automobiles, protection of speakers, protection of rechargeable batteries of mobile phones, protection of computer circuits, etc. You.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明に係る過電流防止素子の実施例
を比較例と共に説明するが、本発明に係る過電流防止素
子は、以下の実施例の記載になんら限定されるものでは
ない。以下では、金属箔と導電性組成物の接着性評価
(90°剥離)と、PTC特性とを評価しているが、評価
方法の詳細は以下の通りである。
EXAMPLES Hereinafter, examples of the overcurrent protection device according to the present invention will be described together with comparative examples. However, the overcurrent protection device according to the present invention is not limited to the description of the following examples. Below, the evaluation of the adhesion between the metal foil and the conductive composition
(90 ° peeling) and PTC characteristics are evaluated. Details of the evaluation method are as follows.

【0025】 金属箔と導電性組成物の接着性評価(90°剥離試験) 金属箔と導電性組成物とを一体化して10×100mm
のサイズに裁断し、金属箔を30mm剥離してから引張
り試験機(東洋精機株式会社製 商品名テンシロン)で剥
離に要した応力を測定した。引張り試験機には上方から
垂直方向に下げたチャックを装着し、これを引っ張るこ
とにより測定した。測定の具体的な方法としては、先
ず、試験片に両面テープを貼着し、50×200mmの
金属板に水平かつ強固に固定し、剥離した金属箔の端部
をチャックで挟み、その後、50mm/minの速度で
引き上げて剥離した。この剥離の進行に伴い、剥離され
る金属箔と水平面の角度が90°になるよう手でずらし
た。
Evaluation of Adhesion between Metal Foil and Conductive Composition (90 ° Peeling Test)
After the metal foil was peeled off by 30 mm, the stress required for peeling was measured by a tensile tester (Tensilon, trade name, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.). The tensile tester was equipped with a chuck which was lowered vertically from above, and was measured by pulling. As a specific method of the measurement, first, a double-sided tape was stuck to the test piece, horizontally and firmly fixed to a 50 × 200 mm metal plate, and the end of the peeled metal foil was sandwiched by a chuck. / Min and peeled off. As the peeling progressed, the metal foil to be peeled was shifted by hand so that the angle between the horizontal plane and the metal foil was 90 °.

【0026】PTC特性 金属箔と導電性組成物とを一体化して10×10mmの
サイズに裁断し、これの両金属箔に電線をハンダでそれ
ぞれ接合し、各電線を抵抗測定器に接続して過電流防止
素子の抵抗を測定した。測定の具体的な方法としては、
先ず、測定環境を30、80、100、110、12
0、130,140℃とし、オーブンに過電流防止素子
をセットして測定を開始した。そして、30℃から徐々
に昇温し、測定温度に達したら5分間その温度を保持
し、その時(5分間保持した時)に抵抗値をプロットし、
プロットしたら次の測定温度まで昇温して測定した。
PTC Characteristics A metal foil and a conductive composition are integrated and cut into a size of 10 × 10 mm, electric wires are joined to both metal foils by soldering, and each electric wire is connected to a resistance measuring instrument. The resistance of the overcurrent prevention element was measured. As a specific method of measurement,
First, the measurement environment was set to 30, 80, 100, 110, 12
The temperature was set to 0, 130, and 140 ° C., and the overcurrent prevention element was set in an oven to start measurement. Then, the temperature was gradually raised from 30 ° C., and when the temperature reached the measurement temperature, the temperature was maintained for 5 minutes. At that time (when the temperature was maintained for 5 minutes), the resistance value was plotted.
After plotting, the temperature was raised to the next measurement temperature and measured.

【0027】実施例・比較例1 230℃に温度調整した加圧ニーダで20分間混練し、
表1に示す配合組成の4種類の混練物、すなわち、導電
性組成物を得た。表1の1‐1、1‐2、1‐3は本発
明に係る過電流防止素子の導電性組成物、1‐4は従来
の組成物、そして1‐5は本発明、従来例に対する比較
例である。
EXAMPLES / COMPARATIVE EXAMPLE 1 Kneading was performed for 20 minutes using a pressure kneader adjusted to a temperature of 230 ° C.
Four kinds of kneaded products having the composition shown in Table 1, that is, a conductive composition were obtained. In Table 1, 1-1, 1-2, and 1-3 are conductive compositions of the overcurrent protection device according to the present invention, 1-4 are conventional compositions, and 1-5 is a comparison with the present invention and conventional examples. It is an example.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】次いで、導電性組成物の冷却前に180℃
に温度調整した二本ロールに投入し、厚さ0.50mm
のシート状体を作製するとともに、このシート状体の表
裏両面に表2に示す金属箔を重ね、230℃に温度調整
したプレス成形機にセットして加圧し、加圧したまま冷
却水で50℃になるまで冷却して取り出した。この時点
で従来の配合処方である1‐4、1‐5からサンプルが
得られたのは、粗面処理されたニッケル箔(表2の箔A)
のみで、他の箔とは接着しないので、サンプルを得るこ
とができなかった。
Next, before cooling the conductive composition, the temperature was set to 180 ° C.
Into two rolls temperature-controlled to a thickness of 0.50 mm
And a metal foil shown in Table 2 was superimposed on the front and back surfaces of the sheet. The sheet was set in a press molding machine adjusted to a temperature of 230 ° C. and pressurized. The mixture was cooled until the temperature reached ℃ and removed. At this point, samples were obtained from the conventional compounding formulas 1-4 and 1-5 because of the roughened nickel foil (foil A in Table 2).
Only did not adhere to the other foils, so no sample could be obtained.

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】サンプルとして得られた14点について、
電子線照射装置により15MPaの電子線を照射し、1
0×10mmのサイズに裁断して過電流防止素子を得
た。これらの過電流防止素子におけるPTC特性を評価
したところ、表3に示す結果を得た。また、10×10
0mmのサイズに裁断して金属箔を剥離する際に要する
剥離強度(90°剥離)を測定したが、同表の通りであっ
た。
About 14 points obtained as samples,
Irradiate 15 MPa electron beam with an electron beam
The resultant was cut into a size of 0 × 10 mm to obtain an overcurrent prevention element. When the PTC characteristics of these overcurrent prevention elements were evaluated, the results shown in Table 3 were obtained. Also, 10 × 10
The peel strength (90 ° peeling) required for peeling the metal foil by cutting it to a size of 0 mm was measured.

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】表3に示すように、本発明に係る導電性組
成物は、いずれの金属箔にも接着した。これに対し、従
来処方の組成物は、粗面化された金属箔だけにしか接着
することができなかった。また、カルボン酸の一種であ
るマレイン酸の無水化物が付加してあるポリエチレンを
配合した1‐5も、粗面化された金属箔だけにしか接着
できなかった。一方、本発明に係る導電性組成物は、全
ての金属箔に接着し、過電流防止素子として実用に即し
たPTC特性を有するものであることが確認できた。
As shown in Table 3, the conductive composition according to the present invention adhered to any metal foil. On the other hand, the composition of the conventional formulation was able to adhere only to the roughened metal foil. Also, 1-5 containing polyethylene to which maleic anhydride, which is a kind of carboxylic acid, was added, could be adhered only to the roughened metal foil. On the other hand, it was confirmed that the conductive composition according to the present invention adhered to all metal foils and had PTC characteristics suitable for practical use as an overcurrent prevention element.

【0034】実施例・比較例2 230℃に温度調整した加圧ニーダで20分間混練し、
表4に示す配合組成の10種類の混練物、すなわち、導
電性組成物を得た。表1の2‐2、2‐4、2‐5、2
‐6、2‐7、2‐8は本発明に係る過電流防止素子の
導電性組成物、2‐1、2‐3、2‐9、2‐10は本
発明に対する比較例である。
EXAMPLE / COMPARATIVE EXAMPLE 2 Kneading was performed for 20 minutes using a pressure kneader adjusted to a temperature of 230 ° C.
Ten kinds of kneaded products having the composition shown in Table 4, that is, conductive compositions were obtained. 2-2, 2-4, 2-5, 2 in Table 1
Reference numerals -6, 2-7, and 2-8 are conductive compositions of the overcurrent prevention element according to the present invention, and 2-1 to 2-3, 2-9, and 2-10 are comparative examples to the present invention.

【0035】[0035]

【表4】 [Table 4]

【0036】次いで、導電性組成物の冷却前に180℃
に温度調整した二本ロールに投入し、厚さ0.50mm
のシート状体を作製するとともに、このシート状体の表
裏両面に平滑な表面のニッケル箔(表1のB)を重ね、2
30℃に温度調整したプレス成形機にセットして加圧
し、加圧したまま冷却水で50℃になるまで冷却して取
り出した。なお、導電性組成物2‐1は、金属箔と接着
しないので、サンプルを得ることができなかった。ま
た、導電性組成物2‐10は、カーボンが多過ぎてシー
ト状体を得ることができなかった。
Next, before cooling the conductive composition, the temperature was set to 180 ° C.
Into two rolls temperature-controlled to a thickness of 0.50 mm
And a nickel foil having a smooth surface (B in Table 1) is superimposed on both the front and back surfaces of the sheet.
It was set in a press molding machine adjusted to a temperature of 30 ° C., pressurized, cooled with cooling water until the temperature reached 50 ° C., and taken out. Since the conductive composition 2-1 did not adhere to the metal foil, a sample could not be obtained. Further, the conductive composition 2-10 was not able to obtain a sheet-like body due to too much carbon.

【0037】サンプルとして得られた8点について、電
子線照射装置により15MPaの電子線を照射し、10
×10mmのサイズに裁断して過電流防止素子を得た。
これらの過電流防止素子におけるPTC特性を評価した
ところ、表5に示す結果を得た。また、10×100m
mのサイズに裁断して金属箔を剥離する際に要する剥離
強度(90°剥離)を測定したが、同表の通りであった。
Eight points obtained as samples were irradiated with an electron beam of 15 MPa by an electron beam
The resultant was cut into a size of × 10 mm to obtain an overcurrent prevention element.
When the PTC characteristics of these overcurrent prevention elements were evaluated, the results shown in Table 5 were obtained. Also, 10 × 100m
The peel strength (90 ° peeling) required for peeling the metal foil by cutting into a size of m was measured.

【0038】[0038]

【表5】 [Table 5]

【0039】表5に示すように、本発明に係る2‐2、
2‐4、2‐5、2‐6、2‐7、2‐8における過電
流防止素子のPTC特性は、実用に即したものであるこ
とが判明した。特に、2‐5、2‐6は、トリップ特性
が顕著であり、優秀であった。これに対し、比較例であ
る2‐3は、抵抗が高過ぎてPTCとしての特性を満た
していなかった。また、2‐9もトリップがなく、過電
流を遮断する機能が期待できるものではなかった。
As shown in Table 5, 2-2 according to the present invention,
The PTC characteristics of the overcurrent protection elements in 2-4, 2-5, 2-6, 2-7, and 2-8 were found to be practical. In particular, the trip characteristics of 2-5 and 2-6 were remarkable and excellent. On the other hand, in Comparative Example 2-3, the resistance was too high and did not satisfy the characteristics as PTC. Also, 2-9 had no trip and could not be expected to have the function of cutting off overcurrent.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、過電流防
止素子における金属箔の材質の選択自由度が増し、金、
白金、パラジウム等の低抵抗の金属、ステンレスや鉄等
の安価な素材を選択することができる。したがって、導
電性マトリックスと多種の金属箔とを強固に接着するこ
とができるという効果がある。また、トリップが顕著に
表れるので、優れた電流遮断機能を得ることが可能にな
る。
As described above, according to the present invention, the degree of freedom in selecting the material of the metal foil in the overcurrent prevention element is increased,
Low-resistance metals such as platinum and palladium, and inexpensive materials such as stainless steel and iron can be selected. Therefore, there is an effect that the conductive matrix and various kinds of metal foils can be firmly bonded. In addition, since the trip appears remarkably, an excellent current interruption function can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 101/00 C08L 101/00 101/06 101/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 101/00 C08L 101/00 101/06 101/06

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 結晶化度60%以上の重合体100体積
部、導電性粒子11〜1000体積部からなるシート状
体の表裏両面に金属箔をそれぞれ貼り付けた過電流防止
素子であって、 上記シート状体を構成する組成物中に、下記(A)から選
択されるエラストマーあるいはこれを構成成分とする混
合物10〜900体積部を混合してなることを特徴とす
る過電流防止素子。 (A) 下記から選択されるエラストマーあるいは(A‐
3)の混合物。 (A‐1) カルボン酸又はその無水化物を有するエラス
トマー。 (A‐2) 水酸基やエポキシ基を有するエラストマー。 (A‐3) (A‐1)、(A‐2)のエラストマーを構成成
分とする混合物。
1. An overcurrent prevention element comprising a sheet-like body comprising 100 parts by volume of a polymer having a crystallinity of 60% or more and 11 to 1000 parts by volume of conductive particles and metal foils attached to both front and back surfaces thereof, An overcurrent prevention element, comprising an elastomer selected from the following (A) or 10 to 900 parts by volume of a mixture containing the same as a component, in a composition constituting the sheet-like body. (A) an elastomer selected from the following or (A-
The mixture of 3). (A-1) An elastomer having a carboxylic acid or an anhydride thereof. (A-2) An elastomer having a hydroxyl group or an epoxy group. (A-3) A mixture containing the elastomer of (A-1) or (A-2) as a constituent.
【請求項2】 上記(A)が無水マレイン酸を付加してな
るエチレン‐αオレエフィン‐ジエン共重合体である請
求項1記載の過電流防止素子。
2. The overcurrent protection device according to claim 1, wherein (A) is an ethylene-α olefin-diene copolymer obtained by adding maleic anhydride.
【請求項3】 上記(A)が無水マレイン酸を付加してな
るスチレン‐ブタジエン系重合体である請求項1記載の
過電流防止素子。
3. The overcurrent protection device according to claim 1, wherein (A) is a styrene-butadiene polymer to which maleic anhydride is added.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008251769A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Shin Etsu Polymer Co Ltd Overcurrent protecting element

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01112686A (en) * 1987-10-27 1989-05-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Positive-resistance temperature coefficient heating element
JPH10140004A (en) * 1996-11-05 1998-05-26 Daicel Huels Ltd Resin composition for polymer temperature sensing element and polymer temperature sensing element

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01112686A (en) * 1987-10-27 1989-05-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Positive-resistance temperature coefficient heating element
JPH10140004A (en) * 1996-11-05 1998-05-26 Daicel Huels Ltd Resin composition for polymer temperature sensing element and polymer temperature sensing element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008251769A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Shin Etsu Polymer Co Ltd Overcurrent protecting element

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