JP2003243204A - Organic positive temperature coefficient thermistor - Google Patents

Organic positive temperature coefficient thermistor

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JP2003243204A
JP2003243204A JP2002040032A JP2002040032A JP2003243204A JP 2003243204 A JP2003243204 A JP 2003243204A JP 2002040032 A JP2002040032 A JP 2002040032A JP 2002040032 A JP2002040032 A JP 2002040032A JP 2003243204 A JP2003243204 A JP 2003243204A
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Japan
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conductive particles
coefficient thermistor
temperature coefficient
coupling agent
positive temperature
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Japanese (ja)
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Yukie Yoshinari
由紀江 吉成
Norihiko Shigeta
徳彦 繁田
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TDK Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic positive temperature coefficient thermistor whose resistance at room temperature is low enough, resistance change between on and off operations is large enough, and stability of characteristics is excellent. <P>SOLUTION: The organic positive temperature coefficient thermistor with a constitution including conductive particles having spike-like projections whose surface is treated with at least a thermoplastic polymer and a coupling agent. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、温度センサーや過
電流保護素子として用いられ、温度上昇とともに抵抗値
が増大するPTC(positive temperature coefficient
of resistivity)特性を有する有機質正特性サーミス
タに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used as a temperature sensor or an overcurrent protection element and has a PTC (positive temperature coefficient) whose resistance value increases as temperature rises.
organic positive temperature coefficient thermistor having a characteristic of resistivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】結晶性の高分子に導電性粒子を分散させ
た有機質正特性サーミスタはこの分野では公知であり、
米国特許第3243753号明細書および同第3351
882号明細書等に開示されている。抵抗値の増大は、
結晶性高分子が融解に伴って膨張し、導電性微粒子の導
電経路を切断するためと考えられている。
2. Description of the Related Art Organic positive temperature coefficient thermistors in which conductive particles are dispersed in a crystalline polymer are known in the art,
U.S. Pat. Nos. 3,243,753 and 3,351
No. 882 specification and the like. The increase in resistance is
It is considered that the crystalline polymer expands with melting and cuts the conductive path of the conductive fine particles.

【0003】有機質正特性サーミスタは、自己制御型発
熱体、過電流保護素子、温度センサー等に利用すること
ができる。これらに要求される特性としては、非動作時
の室温抵抗値が十分低いこと、室温抵抗値と動作時の抵
抗値の変化率が十分大きいこと、繰り返し動作による抵
抗値の変化が小さいことが挙げられる。
The organic positive temperature coefficient thermistor can be used for a self-regulating heating element, an overcurrent protection element, a temperature sensor and the like. The characteristics required for these are that the room temperature resistance value during non-operation is sufficiently low, that the rate of change between the room temperature resistance value and the resistance value during operation is sufficiently large, and the change in resistance value due to repeated operation is small. To be

【0004】こうした要求特性を満足させるために、高
分子マトリックス中にワックス等の低分子有機化合物を
含有させることが提案されている。このような有機質正
特性サーミスタとしては、例えば、ポリイソブチレン/
パラフィンワックス/カーボンブラック系(F.Bueche,J.
Appl.Phys.,44,532,1973)、スチレン−ブタジエンラバ
ー/パラフィンワックス/カーボンブラック系(F.Buech
e,J.Polymer Sci.,11,1319,1973)、低密度ポリエチレン
/パラフィンワックス/カーボンブラック系(K.Ohe et
al.,Jpn.J.Appl.Phys.,10,99,1971)がある。また、特公
昭62-16523号、特公平7-109786号、同7-48396号、特開
昭62-51184号、同62-51185号、同62-51186号、同62-511
87号、特開平1-231284号、同3-132001号、同9-27383
号、同9-69410号の各公報にも低分子有機化合物を使っ
た有機質正特性サーミスタを用いた自己温度制御発熱
体、限流素子等が開示されている。これらの場合は低分
子有機化合物の融解により抵抗値が増大すると考えられ
る。
In order to satisfy such required characteristics, it has been proposed to incorporate a low molecular weight organic compound such as wax in a polymer matrix. Examples of such an organic positive temperature coefficient thermistor include polyisobutylene /
Paraffin wax / carbon black (F. Bueche, J.
Appl.Phys., 44 , 532, 1973), styrene-butadiene rubber / paraffin wax / carbon black system (F.Buech
e, J.Polymer Sci., 11 , 1319,1973), low density polyethylene / paraffin wax / carbon black system (K.Ohe et al.
al., Jpn.J.Appl.Phys., 10 , 99, 1971). Further, Japanese Patent Publication No. 62-16523, Japanese Patent Publication No. 7-109786, No. 7-48396, JP-A Nos. 62-51184, 62-51185, 62-51186, 62-511.
87, JP-A 1-231284, 3-132001, 9-27383
No. 9-69410 discloses a self-temperature control heating element using an organic positive temperature coefficient thermistor using a low molecular weight organic compound, a current limiting element, and the like. In these cases, it is considered that the resistance value increases due to the melting of the low molecular weight organic compound.

【0005】したがって、低分子有機化合物を用いると
きの利点は、一般に高分子に比べて結晶化度が高いた
め、昇温により抵抗が増大する際の立ち上がりが急峻に
なることが挙げられる。また、融点の異なる低分子有機
化合物を用いれば、抵抗が増大する温度(動作温度)を
簡単に制御できる。
Therefore, the advantage of using a low-molecular weight organic compound is that the crystallinity is generally higher than that of a polymer, so that the rise when the resistance increases due to temperature rise becomes sharp. Further, by using low molecular weight organic compounds having different melting points, the temperature at which the resistance increases (operating temperature) can be easily controlled.

【0006】さらに、高分子は過冷却状態を取りやすい
ため、昇温時の動作温度より降温時に抵抗値が復帰する
温度のほうが低くなるヒステリシスを示すが、低分子有
機化合物を用いることでこれを抑えることができる。結
晶性高分子の場合、分子量や結晶化度の違い、またコモ
ノマーと共重合することによってその融点は変化し動作
温度を変化させることができるが、その際結晶状態の変
化を伴うため充分なPTC特性が得られないことがあ
る。これは特に100℃以下に動作温度を設定するとき
より顕著になる傾向がある。
Further, since a polymer is likely to be in a supercooled state, the temperature at which the resistance value returns when the temperature is lowered is lower than the operating temperature when the temperature is raised, but a hysteresis is obtained by using a low molecular weight organic compound. Can be suppressed. In the case of a crystalline polymer, the melting point and the operating temperature can be changed by the difference in the molecular weight and the degree of crystallinity, and by copolymerizing with a comonomer, but at that time, the crystalline state is changed, so that the sufficient PTC is obtained. The characteristics may not be obtained. This tends to be more remarkable when the operating temperature is set to 100 ° C. or lower.

【0007】上記先行技術においては、導電性粒子とし
て主にカーボンブラックや黒鉛が用いられており、低い
室温抵抗と大きい抵抗変化率が両立された例はない。上
記先行技術の中で、Jpn.J.Appl.Phys.,Vol10,p99,1971
には、比抵抗値が108Ω cm増加した例が開示されてい
る。しかし、室温での比抵抗は104Ω cmで非常に高
く、特に過電流保護素子や温度センサーに使うには実用
的ではない。また、他の先行技術においては、抵抗の増
加は101 Ω以下から104 Ω程度で、室温抵抗も充分
低いものではない。
In the above-mentioned prior art, carbon black or graphite is mainly used as the conductive particles, and there is no example in which a low room temperature resistance and a large resistance change rate are compatible with each other. Among the above-mentioned prior art, Jpn.J.Appl.Phys., Vol 10 , p99, 1971
Discloses an example in which the specific resistance value is increased by 10 8 Ωcm. However, the specific resistance at room temperature is as high as 10 4 Ωcm, which is not practical for use as an overcurrent protection device or a temperature sensor. In other prior arts, the increase in resistance is from 10 1 Ω or less to about 10 4 Ω, and the room temperature resistance is not sufficiently low.

【0008】本発明者らは、スパイク状の突起を持つ導
電性粒子を用いることで低い室温抵抗と大きい抵抗変化
率が両立できることを、特開平10−214705号
(特開平11−168005号公報)で提案している。
動作温度は100℃以下、室温比抵抗0.08Ωcm以下
で、抵抗変化率は11桁以上が得られている。
The inventors of the present invention have found that by using conductive particles having spike-like protrusions, both low room temperature resistance and a large rate of change in resistance can be achieved at the same time. JP-A-10-214705 (JP-A-11-168005) Is proposed in.
The operating temperature is 100 ° C. or less, the room temperature specific resistance is 0.08 Ωcm or less, and the resistance change rate is 11 digits or more.

【0009】なお、特開平5−47503号公報(特許
第3022644号)には、結晶性重合体と、これにス
パイク状の突起を有する導電性粒子を混練してなる有機
質正特性サーミスタが開示されている。また米国特許5
378407号には、スパイク状の突起を有するフィラ
メント状のNiと、結晶性ポリオレフィン、オレフィン
系コポリマー、又はフルオロポリマーからなる導電性ポ
リマー組成物が開示されているが、これら先行技術には
本発明にある低分子有機化合物を用いることは全く教示
されていない。
In addition, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-47503 (Patent No. 3022644) discloses an organic positive temperature coefficient thermistor obtained by kneading a crystalline polymer and conductive particles having spike-shaped projections. ing. US Patent 5
No. 378407 discloses a conductive polymer composition composed of filamentary Ni having spike-like protrusions and a crystalline polyolefin, an olefin-based copolymer, or a fluoropolymer. There is no teaching to use certain low molecular weight organic compounds.

【0010】また、有機質正特性サーミスタの導電性組
成物に表面処理を施したPTC組成物が特開平10−3
03003号公報、特開平10−116702号公報、
特開2000−331803号公報、特開2000−1
618号公報、特開2001−167905に開示され
ている。これらの先行技術においてはいずれも、スパイ
ク状の突起を有する導電性粒子を用いることは記載され
ておらず、低分子有機化合物を使用することも述べられ
ていない。さらに特開2000−331803号公報で
は、繰り返し使用に対して安定で再現性の良好なPTC
組成物を提案しているが、その初期室温比抵抗値は1Ω
cmであり、低抵抗を保持していない。また、導電性粒子
表面へのカップリング剤処理方法については詳しく言及
されておらず、その初期抵抗値及び抵抗変化率について
も不明である。
A PTC composition obtained by subjecting a conductive composition of an organic positive temperature coefficient thermistor to a surface treatment is disclosed in JP-A-10-3.
03003, JP-A-10-116702,
JP-A-2000-331803, JP-A-2000-1
No. 618 and Japanese Patent Laid-Open No. 2001-167905. None of these prior arts describes the use of conductive particles having spike-like protrusions, nor the use of low molecular weight organic compounds. Furthermore, in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-331803, a PTC that is stable and has good reproducibility against repeated use.
A composition is proposed, but its initial room temperature resistivity is 1Ω
cm, and does not hold low resistance. Further, the method of treating the surface of the conductive particles with the coupling agent is not mentioned in detail, and the initial resistance value and resistance change rate are also unknown.

【0011】本発明者らは、特願平11−20599号
(特開2000−82602号公報)においてシラン系
カップリング剤を用いて架橋処理を行なった有機質正特
性サーミスタを提案している。このものは、架橋を目的
として混合物全体にシラン系カップリング剤を施し、そ
の特性安定性の向上を図っている。つまり、カップリン
グ剤によって有機材料を3次元網目架橋構造とし、特性
安定性が向上するとしている。また混合物全体に処理を
行なっているため、有機材料−無機材料間にもカップリ
ング剤を介した化学結合が生じ、有機材料−無機材料界
面の強化にも効果があるとしている。
The inventors of the present invention have proposed an organic positive temperature coefficient thermistor in which a crosslinking treatment is carried out using a silane coupling agent in Japanese Patent Application No. 11-20599 (JP-A 2000-82602). In this product, a silane coupling agent is applied to the entire mixture for the purpose of cross-linking to improve the stability of the characteristics. That is, it is said that the organic material has a three-dimensional network cross-linking structure by the coupling agent to improve the characteristic stability. In addition, since the whole mixture is treated, a chemical bond is also generated between the organic material and the inorganic material via the coupling agent, and it is also effective in strengthening the organic material-inorganic material interface.

【0012】ただし、この先行技術においてのカップリ
ング剤処理は架橋を目的としたものであり、導電性粒子
表面に表面処理を行なったものではない。そのため、無
機−有機材料界面の改質効果は不完全なものである。ま
た、このものは導電性粒子の分散性向上を目的としたも
のではない。そのため、導電性粒子が微粉末であればあ
るほどその凝集性は大きくなり、低室温抵抗と高抵抗変
化率確保の両立および、特性安定性の確保が困難にな
る。
However, the treatment of the coupling agent in this prior art is for the purpose of crosslinking, and the surface treatment of the conductive particles is not performed. Therefore, the effect of modifying the interface between the inorganic and organic materials is incomplete. Further, this is not intended to improve the dispersibility of the conductive particles. Therefore, the finer the conductive particles are, the greater the cohesiveness thereof becomes, and it becomes difficult to ensure both low room temperature resistance and high resistance change rate and characteristic stability.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、導電
性組成物として、表面処理を施したスパイク状の突起を
有する導電性粒子を使用することで、従来の有機質正特
性サーミスタに比べて特性安定性に優れた有機質正特性
サーミスタを提供することである。
An object of the present invention is to use conductive particles having surface-treated spike-like protrusions as a conductive composition, which is superior to conventional organic positive temperature coefficient thermistors. An object is to provide an organic positive temperature coefficient thermistor having excellent property stability.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的は以
下の本発明の構成により達成される。 (1) 少なくとも熱可塑性高分子、およびカップリン
グ剤によって表面処理されているスパイク状の突起を有
する導電性粒子を含有する有機質正特性サーミスタ。 (2) 前記カップリング剤は導電性粒子に対し少なく
とも0.1〜20質量%添加されている請求項1に記載
の有機質正特性サーミスタ。 (3) 前記カップリング剤がシラン系のカップリング
剤である上記(1)または(2)の有機質正特性サーミ
スタ。 (4) 前記スパイク状の突起を有する導電性粒子が鎖
状に連なっている上記(1)〜(3)のいずれかの有機
質正特性サーミスタ。 (5) 前記熱可塑性高分子がメタロセン触媒を利用し
て重合された高分子である上記(1)〜(4)のいずれ
かの有機質正特性サーミスタ。 (6) さらに低分子化合物を含有する上記(1)〜
(5)のいずれかの有機質正特性サーミスタ。
That is, the above object is achieved by the following constitution of the present invention. (1) An organic positive temperature coefficient thermistor containing at least a thermoplastic polymer and conductive particles having spike-like protrusions which are surface-treated with a coupling agent. (2) The organic positive temperature coefficient thermistor according to claim 1, wherein the coupling agent is added in an amount of at least 0.1 to 20 mass% with respect to the conductive particles. (3) The organic positive temperature coefficient thermistor according to (1) or (2) above, wherein the coupling agent is a silane coupling agent. (4) The organic positive temperature coefficient thermistor according to any one of the above (1) to (3), wherein the conductive particles having the spike-like protrusions are connected in a chain. (5) The organic positive temperature coefficient thermistor according to any one of the above (1) to (4), wherein the thermoplastic polymer is a polymer polymerized by using a metallocene catalyst. (6) The above (1) containing a low molecular weight compound
An organic positive temperature coefficient thermistor according to any one of (5).

【0015】[0015]

【作用】本発明の有機質正特性サーミスタは、熱可塑性
高分子、好ましくは低分子有機化合物、表面処理された
スパイク状の突起を有する導電性粒子を有することを特
徴とする。
The organic positive temperature coefficient thermistor of the present invention is characterized by having a thermoplastic polymer, preferably a low molecular weight organic compound, and surface-treated conductive particles having spike-like projections.

【0016】本発明ではスパイク状の導電性粒子を使用
しているため、その形状よりトンネル電流が流れやすく
なり、球状の導電性粒子よりも室温抵抗を低く保つこと
ができる。また、球状の導電性粒子よりも導電性粒子問
の距離が大きいため、抵抗変化を大きくすることができ
る。
In the present invention, since spike-shaped conductive particles are used, tunnel current is more likely to flow due to the shape, and the room temperature resistance can be kept lower than that of spherical conductive particles. Further, since the distance between the conductive particles is larger than that of the spherical conductive particles, the resistance change can be increased.

【0017】また、表面処理された導電性粒子を用いる
ことで、導電性粒子表面の酸化劣化を抑制することがで
き、表面処理によって導電性粒子の表面が改質されるこ
とで有機物マトリックスとの界面が強固になり、さらに
は導電性粒子の有機マトリックスへの分散性が向上し、
高温高湿、熱衝撃など信頼性試験特性の向上及び、断続
負荷試験特性の向上を図ることができる。
Further, by using the surface-treated conductive particles, it is possible to suppress the oxidative deterioration of the surface of the conductive particles, and the surface of the conductive particles is modified by the surface treatment to form a matrix with the organic substance matrix. The interface is strengthened, and the dispersibility of the conductive particles in the organic matrix is improved,
It is possible to improve reliability test characteristics such as high temperature and high humidity and thermal shock, and to improve intermittent load test characteristics.

【0018】本発明に用いる熱可塑性高分子として、メ
タロセン触媒を用いて重合された結晶性高分子を使用し
てもよく、昇温時と降温時においてヒステリシスの小さ
い温度特性を得ることができる。
As the thermoplastic polymer used in the present invention, a crystalline polymer polymerized by using a metallocene catalyst may be used, and temperature characteristics with small hysteresis can be obtained at the time of temperature rise and the temperature decrease.

【0019】なお、本発明者らは既に特願平11−20
599号(特開2000−82602号公報)で、シラ
ンカップリング剤を使用して架橋処理を行なうことを提
案している。しかしながら、このものは架橋処理を行な
うことで特性安定性を向上させることを目的としたもの
であり、導電性粒子の表面処理によって有機材料−導電
性粒子界面の強化及び導電性粒子の分散性向上を目的と
したものではない。そのため、導電性粒子がより微粉末
である場合ほど、その凝集性が大きくなり、特性安定性
を確保することが困発になる。例えば、この先行技術に
従って微細な導電性粒子を使用した場合、得られる素子
の室温抵抗値はばらつきが大きい。しかし本発明では安
定し、ばらつきのより小さい素子を得ることができる。
The present inventors have already filed Japanese Patent Application No. 11-20.
No. 599 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-82602) proposes to perform a crosslinking treatment using a silane coupling agent. However, this is intended to improve the property stability by performing a crosslinking treatment, and the surface treatment of the conductive particles strengthens the organic material-conductive particle interface and improves the dispersibility of the conductive particles. Is not intended for. Therefore, the finer the conductive particles are, the greater the cohesiveness thereof becomes, and it becomes difficult to secure the characteristic stability. For example, when fine conductive particles are used according to this prior art, the room temperature resistance value of the obtained device has large variations. However, according to the present invention, it is possible to obtain a stable element with less variation.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明の有機質正特性サーミスタ
は、熱可塑性高分子、好ましくは低分子有機化合物、お
よび表面処理されたスパイク状の突起を有する導電性粒
子を含むことを特徴とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The organic positive temperature coefficient thermistor of the present invention is characterized by containing a thermoplastic polymer, preferably a low molecular weight organic compound, and conductive particles having surface-treated spike-like protrusions.

【0021】熱可塑性高分子マトリックスとしては、ポ
リオレフイン(例えばポリエチレン)、オレフイン系コ
ポリマー(例えばエチレン−酢酸ビニルコポリマー、エ
チレン−アクリル酸コポリマー)、ハロゲン系ポリマ
ー、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアクリロニトリ
ル、ポリエチレンオキサイド、ポリアセタール、熱可塑
性変性セルロース、ポリスルホン類、熱可塑性ポリエス
テル(PET等)、ポリエチルアクリレート、ポリメチ
ルメタアクリレート等が挙げられる。
As the thermoplastic polymer matrix, polyolefin (eg polyethylene), olefin copolymer (eg ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer), halogen polymer, polyamide, polystyrene, polyacrylonitrile, polyethylene oxide, polyacetal. , Thermoplastic modified cellulose, polysulfones, thermoplastic polyesters (PET, etc.), polyethyl acrylate, polymethyl methacrylate, etc.

【0022】具体的には、高密度ポリエチレン[例え
ば、商品名ハイゼックス2100JP(三井石油化学
製)、商品名Marlex6003(フィリップス社
製)、商品名HY540(日本ポリケム製)等]、低密
度ポリエチレン[例えば、商品名LC500(日本ポリ
ケム製)、商品名DYNH−1(ユニオンカーバイド社
製)等]、中密度ポリエチレン[例えば、商品名260
4M(ガルフ社製)等]、エチレン−エチルアクリレー
トコポリマー[例えば、商品名DPD6169(ユニオ
ンカーバイド社製)等]、エチレン−酢酸ビニルコポリ
マー[例えば、商品名LV241(日本ポリケム製)
等]、エチレン−アクリル酸コポリマー[例えば、商品
名EAA455(ダウケミカル社製)等]、アイオノマ
ー[例えば、商品名ハイミラン1555(三井・デュポ
ンポリケミカル社製)等]、ポリフッ化ビニリデン[例
えば、商品名Kynar461(エルフ・アトケム社
製)等]、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー[例えば、商品
名KynarADS(エルフ・アトケム社製)等]など
が挙げられる。
Specifically, high density polyethylene [for example, trade name HiZex 2100JP (manufactured by Mitsui Petrochemicals), trade name Marlex 6003 (manufactured by Philips), trade name HY540 (manufactured by Nippon Polychem), low density polyethylene [for example , Trade name LC500 (manufactured by Nippon Polychem), trade name DYNH-1 (manufactured by Union Carbide Co., Ltd.)], medium density polyethylene [for example, trade name 260
4M (manufactured by Gulf Co., etc.), ethylene-ethyl acrylate copolymer [for example, trade name DPD6169 (manufactured by Union Carbide Co.)], ethylene-vinyl acetate copolymer [for example, trade name LV241 (manufactured by Nippon Polychem).
Etc.], ethylene-acrylic acid copolymer [for example, trade name EAA455 (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.)], ionomer [for example, trade name Himilan 1555 (manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.)], polyvinylidene fluoride [for example, trade name The name Kynar461 (manufactured by Elf Atchem) and the like], vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer [for example, the product name KynarADS (manufactured by Elf Atchem), etc.] and the like.

【0023】これらの中でも、ポリオレフインが好まし
く、特にポリエチレンが好適に用いられる。高密度、直
鎖状低密度、低密度ポリエチレンの各グレードを用いる
ことができるが、中でも高密度、直鎖状低密度ポリエチ
レンが好ましい。その溶融粘度(MFR)は15.0g /
10min 以下、特に8.0g /10min 以下であること
が好ましい。
Of these, polyolefin is preferred, and polyethylene is particularly preferred. High-density, linear low-density, and low-density polyethylene grades can be used, but high-density and linear low-density polyethylene are preferred. Its melt viscosity (MFR) is 15.0 g /
It is preferably 10 min or less, particularly preferably 8.0 g / 10 min or less.

【0024】本発明で用いるポリマーは、メタロセン触
媒、すなわち有機金属化合物のメタロセンを主成分にし
た触媒を用いて合成されたものが好ましい。本発明でい
うメタロセン触媒とは、サンドイッチ化合物の一種で、
ビス(シクロペンタジエニル)金属錯体系の触媒をい
う。
The polymer used in the present invention is preferably one synthesized using a metallocene catalyst, that is, a catalyst containing an organometallic compound metallocene as a main component. The metallocene catalyst in the present invention is a kind of sandwich compound,
A bis (cyclopentadienyl) metal complex-based catalyst.

【0025】このようなメタロセン系触媒は、通常、例
えばシクロペンタジエニル骨格を有する配位子を少なく
とも1個有する周期律表第IVB、VB、VIB族の遷移金
属化合物からなるメタロセン触媒成分(a)、有機アル
ミニウムオキシ化合物触媒成分(b)、微粒子状担体
(c)、および必要に応じて有機アルミニウム化合物触
媒成分(d)、イオン化イオン性化合物触媒成分(e)
から形成される。
Such a metallocene catalyst is usually a metallocene catalyst component (a) consisting of a transition metal compound of Group IVB, VB or VIB of the Periodic Table having, for example, at least one ligand having a cyclopentadienyl skeleton. ), An organoaluminum oxy compound catalyst component (b), a particulate carrier (c), and optionally an organoaluminum compound catalyst component (d), an ionized ionic compound catalyst component (e).
Formed from.

【0026】本発明で好ましく用いられるメタロセン触
媒成分(a)としては、シクロペンタジエニル骨格を有
する配位子を少なくとも1個有する周期律表第IVB、V
B、VIB族の遷移金属化合物がある。このような遷移金
属化合物としては、たとえば下記の一般式[I]で示さ
れる遷移金属化合物が挙げられる。
The metallocene catalyst component (a) preferably used in the present invention has at least one ligand having a cyclopentadienyl skeleton, and is represented by IVB and V of the periodic table.
There are transition metal compounds of Group B and VIB. Examples of such transition metal compounds include transition metal compounds represented by the following general formula [I].

【0027】ML1x ・・・ [I] 式中、xは、遷移金属原子Mの原子価である。Mは、好
ましくは周期律表第IVB族から選ばれる遷移金属原子で
あり、具体的には、ジルコニウム、チタン、ハフニウム
である。中でも、ジルコニウムおよびチタンが好まし
い。
ML1 x ... [I] In the formula, x is the valence of the transition metal atom M. M is preferably a transition metal atom selected from Group IVB of the periodic table, specifically zirconium, titanium or hafnium. Of these, zirconium and titanium are preferable.

【0028】L1 は、遷移金属原子Mに配位する配位子
であり、これらのうち、少なくとも1個の配位子L1
は、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子である。
上記のような遷移金属原子Mに配位するシクロペンタジ
エニル骨格を有する配位子L1としては、具体的には、
シクロペンタジエニル基等のアルキル置換シクロペンタ
ジエニル基、あるいはインデニル基、4,5,6,7-テトラヒ
ドロインデニル基、フルオレニル基などが挙げられる。
これらの基は、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基な
どで置換されていてもよい。
L1 is a ligand that coordinates to the transition metal atom M, and at least one of them is a ligand L1.
Is a ligand having a cyclopentadienyl skeleton.
Specific examples of the ligand L1 having a cyclopentadienyl skeleton coordinated to the transition metal atom M include:
Examples thereof include an alkyl-substituted cyclopentadienyl group such as a cyclopentadienyl group, an indenyl group, a 4,5,6,7-tetrahydroindenyl group, and a fluorenyl group.
These groups may be substituted with a halogen atom, a trialkylsilyl group or the like.

【0029】上記一般式[I]で表わされる化合物がシ
クロペンタジエニル骨格を有する基を2個以上含む場合
には、そのうち2個のシクロペンタジエニル骨格を有す
る基同士は、エチレン、プロピレン等のアルキレン基、
シリレン基またはジメチルシリレン基、ジフェニルシリ
レン基、メチルフェニルシリレン基等の置換シリレン基
などを介して結合されていてもよい。
When the compound represented by the above general formula [I] contains two or more groups having a cyclopentadienyl skeleton, the groups having two cyclopentadienyl skeletons among them are ethylene, propylene and the like. An alkylene group of
It may be bonded via a silylene group or a substituted silylene group such as a dimethylsilylene group, a diphenylsilylene group, a methylphenylsilylene group and the like.

【0030】有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分
(b)としては、アルミノオキサンが好ましく用いられ
る。具体的には、式 −Al(R)O− [ただし、Rは
アルキル基である] で表わされる繰り返し単位が通常
3〜50程度のメチルアルミノオキサン、エチルアルミ
ノオキサン、メチルエチルアルミノオキサン等が用いら
れる。また、鎖状の化合物の他、環状の化合物も用いる
ことができる。
As the organoaluminum oxy compound catalyst component (b), aluminoxane is preferably used. Specifically, the repeating unit represented by the formula: -Al (R) O- [wherein R is an alkyl group] is usually about 3 to 50 methylaluminoxane, ethylaluminoxane, methylethylaluminoxane. Etc. are used. In addition to a chain compound, a cyclic compound can be used.

【0031】オレフィン重合用触媒の調製で用いられる
微粒子状担体(c)は、無機あるいは有機の化合物であ
って、粒径が通常10〜300μm程度であり、好まし
くは20〜200μmの顆粒状ないし微粒子状の固体で
ある。
The fine particle carrier (c) used in the preparation of the olefin polymerization catalyst is an inorganic or organic compound having a particle size of usually about 10 to 300 μm, preferably 20 to 200 μm. It is a solid.

【0032】無機担体としては多孔質酸化物が好まし
く、具体的にはSiO2 、Al23、MgO、ZrO
2 、TiO2 等を例示することができる。オレフィン重
合用触媒の調製において必要に応じて用いられる有機ア
ルミニウム化合物触媒成分(d)としては、具体的に
は、トリメチルアルミニウム等のトリアルキルアルミニ
ウム、ジメチルアルミニウムクロリド等のジアルキルア
ルミニウムハライド、メチルアルミニウムセスキクロリ
ド等のアルキルアルミニウムセスキハライドなどを例示
することができる。
The inorganic carrier is preferably a porous oxide, specifically, SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZrO.
2 , TiO 2 and the like can be exemplified. Specific examples of the organoaluminum compound catalyst component (d) used in the preparation of the olefin polymerization catalyst include trialkylaluminum such as trimethylaluminum, dialkylaluminum halides such as dimethylaluminum chloride, and methylaluminum sesquichloride. And other alkylaluminum sesquihalides and the like.

【0033】イオン化イオン性化合物触媒成分(e)と
しては、たとえばUSP−5,321,106号公報に
記載されたトリフェニルボロン、MgCl2 、Al23
、SiO2 −Al23 等のルイス酸;トリフェニルカ
ルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレ
ート等のイオン性化合物;ドデカボラン、ビスn-ブチル
アンモニウム(1-カルベドデカ)ボレート等のカルボラ
ン化合物が挙げられる。
As the ionizable ionic compound catalyst component (e), for example, triphenylboron, MgCl 2 , Al 2 O 3 described in USP-5,321,106 are disclosed.
Lewis acids such as SiO 2 —Al 2 O 3 ; ionic compounds such as triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate; carborane compounds such as dodecaborane and bis n-butylammonium (1-carbedodeca) borate. .

【0034】本発明で用いられるポリマーは、上記のよ
うな触媒の存在下に、気相、またはスラリー状あるいは
溶液状の液相で種々の条件で、原材料を重合させること
により得ることができる。
The polymer used in the present invention can be obtained by polymerizing the raw materials under various conditions in the gas phase or in the liquid phase in the form of slurry or solution in the presence of the above catalyst.

【0035】このようなポリマーとして、エチレン系ポ
リマー(エチレンの単独重合体、エチレンと炭素数4〜
20程度のα−オレフィンや環状オレフインとの共重合
体、プロピレンの単独重合体、プロピレンとα−オレフ
インの共重合体等)やスチレン系ポリマーがある。なか
でもエチレン系ポリマーが好ましく、エチレンとα−オ
レフインの共重合体である直鎖状低密度ポリエチレン
(LLDPE)が好ましい。
As such a polymer, an ethylene polymer (a homopolymer of ethylene, ethylene and 4 to 4 carbon atoms) is used.
There are about 20 copolymers of α-olefin and cyclic olefin, homopolymers of propylene, copolymers of propylene and α-olefin, etc.) and styrene polymers. Among them, ethylene-based polymers are preferable, and linear low-density polyethylene (LLDPE) which is a copolymer of ethylene and α-olefin is preferable.

【0036】直鎖状低密度ポリエチレンは、好ましくは
エチレンと炭素原子数4〜20のα−オレフィンとを共
重合させることにより得られる。
The linear low-density polyethylene is preferably obtained by copolymerizing ethylene with an α-olefin having 4 to 20 carbon atoms.

【0037】エチレンとの共重合に用いられる炭素原子
数4〜20のα- オレフィンとしては、具体的には、プ
ロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチ
ル-1- ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセンな
どが挙げられる。これらの中では、炭素原子数4〜10
のα- オレフィン、特に炭素原子数4〜8のα- オレフ
ィンが好ましい。
Specific examples of the α-olefin having 4 to 20 carbon atoms used for copolymerization with ethylene include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene and 4-methyl-1-pentene. , 1-octene, 1-decene, 1-dodecene and the like. Among these, the number of carbon atoms is 4 to 10
Α-olefins of, especially C 4-8 α-olefins are preferred.

【0038】上記のようなα- オレフィンは、単独で、
または2種以上組合わせて用いることができる。本発明
で用いられる直鎖状低密度ポリエチレンは、エチレンか
ら導かれる構成単位が50質量%以上100質量%未
満、好ましくは75〜99質量%、さらに好ましくは8
0〜95質量%、特に好ましくは85〜95質量%の量
で存在し、炭素原子数3〜20のα- オレフィンから導
かれる構成単位が50質量%以下、好ましくは1〜25
質量%、さらに好ましくは5〜20質量%、特に好まし
くは5〜15質量%の量で存在することが望ましい。
The α-olefin as described above is
Alternatively, two or more kinds can be used in combination. The linear low-density polyethylene used in the present invention has a structural unit derived from ethylene of 50% by mass or more and less than 100% by mass, preferably 75 to 99% by mass, more preferably 8% by mass.
It is present in an amount of 0 to 95% by mass, particularly preferably 85 to 95% by mass, and a structural unit derived from an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms is 50% by mass or less, preferably 1 to 25%.
It is desirable to be present in an amount of% by weight, more preferably 5 to 20% by weight and particularly preferably 5 to 15% by weight.

【0039】本発明で用いられる直鎖状低密度ポリエチ
レンは、好ましくは密度が0.900〜0.940g/
cm3 、より好ましくは0.910〜0.930g/cm3
の範囲にある。
The linear low density polyethylene used in the present invention preferably has a density of 0.900 to 0.940 g /
cm 3 , more preferably 0.910 to 0.930 g / cm 3
Is in the range.

【0040】また、この直鎖状低密度ポリエチレンのメ
ルトフローレート(MFR;ASTM D1238,190℃、荷重
2.16kg)は、好ましくは0.05〜20g/10分、よ
り好ましくは0.1〜10g/10分の範囲である。
The linear low density polyethylene melt flow rate (MFR; ASTM D1238, 190 ° C., load)
2.16 kg) is preferably in the range of 0.05 to 20 g / 10 minutes, more preferably 0.1 to 10 g / 10 minutes.

【0041】本発明で用いられる直鎖状低密度ポリエチ
レンの分子量分布は、前述したように狭いことが好まし
く、分子量分布の尺度であるMw /Mn は6以下、さら
に好ましくは4以下である。Mw は重量平均分子量、M
n は数平均分子量で、ゲル・パーミエーション・クロマ
トグラフィー(GPC)法で測定される。
The linear low-density polyethylene used in the present invention preferably has a narrow molecular weight distribution as described above, and Mw / Mn, which is a measure of the molecular weight distribution, is 6 or less, more preferably 4 or less. Mw is the weight average molecular weight, M
n is a number average molecular weight, and is measured by a gel permeation chromatography (GPC) method.

【0042】また、本発明で用いられる直鎖状低密度ポ
リエチレンの長鎖分岐数は、主鎖の炭素数に対して、5
/1000炭素数以下、さらに1/1000炭素数以下
が好ましい。長鎖分岐数は、13C−NMR法で測定され
る。
The number of long-chain branches of the linear low-density polyethylene used in the present invention is 5 with respect to the number of carbon atoms in the main chain.
/ 1000 carbons or less, more preferably 1/1000 carbons or less. The number of long chain branches is measured by 13 C-NMR method.

【0043】本発明ではさらに、低分子有機化合物を用
いるとよい。通常の有機質正特性サーミスタは、高分子
有機マトリックスの膨張により素子が動作(抵抗値が上
昇)する。低分子有機化合物を動作物質に用いるときの
利点は、一般に高分子に比べ結晶化度が高いため、昇温
により抵抗値が増大する際の立ち上がりが急峻になるこ
とが挙げられる。また、融点の異なる低分子有機化合物
を用いれば、抵抗が増大する温度(動作温度)を簡単に
制御できる。さらに、高分子は過冷却状体を取りやすい
ため、昇温時の動作温度より降温時に抵抗値が復帰する
温度の方が低くなるヒステリシスを示すが、低分子有機
化合物を用いることでこれを抑えることができる。結晶
性高分子の場合、分子量や結晶化度の違い、またコモノ
マーと共重合することによってその融点は変化し、動作
温度を変化させることができるが、その際結晶状態の変
化を伴うため十分なPTC特性が得られないことがあ
る。これは特に100℃以下に動作温度を設定するとき
より顕著になる傾向がある。
In the present invention, it is preferable to use a low molecular weight organic compound. In a normal organic PTC thermistor, the element operates (the resistance value increases) due to the expansion of the polymer organic matrix. An advantage of using a low-molecular weight organic compound as an operating substance is that it generally has a higher degree of crystallinity than a polymer, and therefore the rise when the resistance value increases due to temperature rise becomes sharp. Further, by using low molecular weight organic compounds having different melting points, the temperature at which the resistance increases (operating temperature) can be easily controlled. Furthermore, since the polymer easily takes a supercooled state, the temperature at which the resistance value recovers when the temperature is lowered is lower than the operating temperature when the temperature is raised, but this is suppressed by using a low molecular weight organic compound. be able to. In the case of a crystalline polymer, the melting point and the operating temperature can be changed by the difference in the molecular weight and the degree of crystallinity, and by copolymerization with a comonomer, but at that time, the crystal state changes, which is sufficient. The PTC characteristics may not be obtained in some cases. This tends to be more remarkable when the operating temperature is set to 100 ° C. or lower.

【0044】本発明に用いる低分子有機化合物は、分子
量が2000程度まで、好ましくは1000程度まで、
さらに好ましくは200〜800の結晶性物質であれば
特に制限はないが、常温(25℃程度の温度)で固体で
あるものが好ましい。
The low molecular weight organic compound used in the present invention has a molecular weight of up to about 2000, preferably up to about 1,000.
More preferably, it is not particularly limited as long as it is a crystalline substance of 200 to 800, but a substance which is solid at room temperature (a temperature of about 25 ° C.) is preferable.

【0045】本発明では、動作温度が200℃以下、好
ましくは100℃以下の有機質正特性サーミスタを得る
ことを目的としているため、低分子有機化合物は融点4
0〜200℃、好ましくは40〜100℃であることが
望ましい。
Since the object of the present invention is to obtain an organic positive temperature coefficient thermistor having an operating temperature of 200 ° C. or lower, preferably 100 ° C. or lower, the low molecular weight organic compound has a melting point of 4%.
It is desirable that the temperature is 0 to 200 ° C, preferably 40 to 100 ° C.

【0046】具体的には、ワックス(具体的には、パラ
フィンワックスやマイクロクリスタリンワックス等の石
油系ワックス、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物
系ワックスのような天然ワックス等)、油脂(具体的に
は、脂肪または固体脂と称されるもの)などがある。ワ
ックスや油脂の成分は、炭化水素(具体的には、炭素数
22以上のアルカン系の直鎖炭化水素等)、脂肪酸(具
体的には、炭素数12以上のアルカン系の直鎖炭化水素
の脂肪酸等)、脂肪酸エステル(具体的には、炭素数2
0以上の飽和脂肪酸とメチルアルコール等の低級アルコ
ールとから得られる飽和脂肪酸のメチルエステル等)、
脂肪酸アミド(具体的には、オレイン酸アミド、エルカ
酸アミドなどの不飽和脂肪酸アミド等)、脂肪族アミン
(具体的には、炭素数16以上の脂肪族第1アミン)、
高級アルコール(具体的には、炭素数16以上のn−ア
ルキルアルコール)、塩化パラフィンなどであるが、こ
れら自体を単独で、もしくは併用して低分子有機化合物
として用いることができる。低分子有機化合物は、各成
分の分散を良好にするために、高分子マトリックスの極
性を考慮して適宜選択すればよい。低分子有機化合物と
しては石油系ワックスが好ましい。
Specifically, waxes (specifically, petroleum waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax, natural waxes such as plant waxes, animal waxes and mineral waxes), fats and oils (specifically Include those referred to as fats or solid fats). The components of wax and fats and oils include hydrocarbons (specifically, alkane-based straight chain hydrocarbons having 22 or more carbon atoms) and fatty acids (specifically, alkane-based straight chain hydrocarbons having 12 or more carbon atoms). Fatty acid, etc., fatty acid ester (specifically, having 2 carbon atoms)
Methyl ester of saturated fatty acid obtained from 0 or more saturated fatty acid and lower alcohol such as methyl alcohol),
Fatty acid amides (specifically, unsaturated fatty acid amides such as oleic acid amide and erucic acid amide), aliphatic amines (specifically, aliphatic primary amines having 16 or more carbon atoms),
Higher alcohols (specifically, n-alkyl alcohols having 16 or more carbon atoms), chlorinated paraffins and the like can be used alone or in combination as low molecular weight organic compounds. The low molecular weight organic compound may be appropriately selected in consideration of the polarity of the polymer matrix in order to improve the dispersion of each component. Petroleum wax is preferred as the low molecular weight organic compound.

【0047】これらの低分子有機化合物は、市販されて
おり、市販品をそのまま用いることができる。
These low molecular weight organic compounds are commercially available, and commercially available products can be used as they are.

【0048】本発明では、低分子有機化合物としては、
融点mpが40〜200℃、さらに好ましくは40〜1
00℃であるものを用いることが好ましい。このような
ものとしては、パラフィンワックス(例えば、テトラコ
サンC2450;mp49〜52℃、ヘキサトリアコンタ
ンC3674;mp73℃、商品名HNP−10(日本精
蝋社製);mp75℃、HNP−3(日本精蝋社製);
mp66℃など)、マイクロクリスタリンワックス(例
えば、商品名Hi−Mic−1080(日本精蝋社
製);mp83℃、Hi−Mic−1045(日本精蝋
社製);mp70℃、Hi−Mic2045(日本精蝋
社製);mp64℃、Hi−Mic3090(日本精蝋
社製);mp89℃、セラッタ104(日本石油精製社
製);mp96℃、155マイクロワックス(日本石油
精製社製);mp70℃など)、脂肪酸(例えば、ベヘ
ン酸(日本精化製);mp81℃、ステアリン酸(日本
精化製);mp72℃、パルミチン酸(日本精化製);
mp64℃など)、脂肪酸エステル(例えば、アラキン
酸メチルエステル(東京化成製);mp48℃など)、
脂肪酸アミド(例えば、オレイン酸アミド(日本精化
製);mp76℃)などがある。また、ポリエチレンワ
ックス(例えば商品名三井ハイワックス110(三井石
油化学工業社製);mp100℃)、ステアリン酸アミ
ド(mp109℃)、ベヘン酸アミド(mp111
℃)、N−N’−エチレンビスラウリン酸アミド(mp
157℃)、N−N’−ジオレイルアジピン酸アミド
(mp119℃)、N−N’−ヘキサメチレンビス−1
2−ヒドロキシステアリン酸アミド(mp140℃)な
どもある。また、パラフィンワックスに樹脂類を配合し
た配合ワックスやこの配合ワックスにマイクロクリスタ
リンワックスを混合したものであって融点を40〜20
0℃にしたものも好ましく用いることができる。
In the present invention, as the low molecular weight organic compound,
Melting point mp is 40 to 200 ° C., more preferably 40 to 1
It is preferable to use one having a temperature of 00 ° C. Examples thereof include paraffin wax (for example, tetracosan C 24 H 50 ; mp 49 to 52 ° C., hexatriacontane C 36 H 74 ; mp 73 ° C., trade name HNP-10 (manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.); mp 75 ° C., HNP-3 (manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.);
mp66 ° C.), microcrystalline wax (for example, trade name Hi-Mic-1080 (manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.); mp83 ° C., Hi-Mic-1045 (manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.); mp70 ° C., Hi-Mic2045 (Japan). Seiwa Co., Ltd .; mp 64 ° C., Hi-Mic 3090 (Nippon Seiwa Co., Ltd.); mp 89 ° C., Serrata 104 (Nippon Petroleum Refining Co., Ltd.); ), Fatty acids (for example, behenic acid (manufactured by Nippon Seika); mp81 ° C, stearic acid (manufactured by Nippon Seika); mp72 ° C, palmitic acid (manufactured by Nippon Seika);
mp64 ° C, etc.), fatty acid ester (for example, arachidic acid methyl ester (manufactured by Tokyo Kasei); mp48 ° C, etc.),
There are fatty acid amides (for example, oleic acid amide (Nippon Seika); mp 76 ° C.). Further, polyethylene wax (for example, trade name Mitsui High Wax 110 (manufactured by Mitsui Petrochemical Industry Co., Ltd .; mp100 ° C.), stearic acid amide (mp109 ° C.), behenic acid amide (mp111).
C), N-N'-ethylenebislauric acid amide (mp
157 ° C), N-N'-dioleyl adipamide (mp119 ° C), N-N'-hexamethylenebis-1.
There is also 2-hydroxystearic acid amide (mp 140 ° C.) and the like. Further, a compounded wax in which resins are mixed with paraffin wax, and a microcrystalline wax is mixed with this compounded wax and has a melting point of 40 to 20.
Those at 0 ° C. can also be preferably used.

【0049】低分子有機化合物は、動作温度等によって
1種あるいは2種以上を選択して用いることができる。
各成分の分散性を良好にするため、熱可塑性高分子の極
性を考慮して適宜選択するとよい。
The low molecular weight organic compounds may be used alone or in combination of two or more depending on the operating temperature and the like.
In order to improve the dispersibility of each component, it may be appropriately selected in consideration of the polarity of the thermoplastic polymer.

【0050】低分子有機化合物の含有量は、高分子マト
リックス(硬化剤等も含む)の合計質量の0.05〜4
倍、特に0.1〜2.5倍であることが好ましい。この
混合比が小さくなって低分子有機化合物の含有量が少な
くなると、抵抗変化率が十分得られにくくなってくる。
反対に混合比が大きくなって低分子有機化合物の含有量
が多くなると、低分子化合物が溶融する際に素体が大き
く変形する他、導電性粒子との混合が困難になってく
る。
The content of the low molecular weight organic compound is 0.05 to 4 of the total mass of the polymer matrix (including the curing agent etc.).
It is preferably double, particularly 0.1 to 2.5 times. If this mixing ratio becomes small and the content of the low molecular weight organic compound becomes small, it becomes difficult to obtain a sufficient resistance change rate.
On the contrary, when the mixing ratio becomes large and the content of the low molecular weight compound increases, the element body is largely deformed when the low molecular weight compound melts, and it becomes difficult to mix with the conductive particles.

【0051】本発明の有機質正特性サーミスタは、示差
走査熱量測定法(DSC)で、用いた高分子マトリック
スの融点付近と低分子有機化合物の融点付近とに吸熱ピ
ークが見られる。このことにより、高分子マトリックス
と低分子有機化合物とが独立に分散して存在する海島構
造をしていると考えられる。
In the organic positive temperature coefficient thermistor of the present invention, endothermic peaks are observed in the vicinity of the melting point of the polymer matrix used and in the vicinity of the melting point of the low molecular weight organic compound by differential scanning calorimetry (DSC). This is considered to have a sea-island structure in which the polymer matrix and the low-molecular weight organic compound are independently dispersed.

【0052】導電性金属粒子としては、銅、アルミニウ
ム、ニッケル、タングステン、モリブデン、銀、亜鉛、
コバルト等が用いられるが、中でもニッケル、銅が好ま
しい。
As the conductive metal particles, copper, aluminum, nickel, tungsten, molybdenum, silver, zinc,
Cobalt or the like is used, but nickel and copper are preferable.

【0053】形状は、球状、フレーク状、棒状等が用い
られる。特に好ましく用いられるのは、表面にスパイク
状の突起を有するものである。その表面形状によりトン
ネル電流が流れやすくなり、突起のない球状の導電性金
属粒子よりも室温抵抗を低減することができると考えら
れる。
As the shape, a spherical shape, a flake shape, a rod shape or the like is used. Particularly preferably used is one having spike-like protrusions on the surface. It is considered that the tunnel current easily flows due to the surface shape, and the room temperature resistance can be reduced more than that of the spherical conductive metal particles having no protrusion.

【0054】また導電性金属粒子間の間隔が球状のもの
より大きいため、抵抗変化率を大きくすることができ
る。
Since the distance between the conductive metal particles is larger than that of the spherical particles, the rate of change in resistance can be increased.

【0055】本発明に用いるスパイク状の突起を有する
導電性粒子は、1個、1個が鋭利な突起をもつ一次粒子
から形成されており、粒径の1/3〜1/50の高さの
円錘状のスパイク状の突起が1個の粒子に複数(通常1
0〜500個)存在するものである。その材質は金属、
特にNi等が好ましい。
The conductive particles having spike-like projections used in the present invention are formed of primary particles each having sharp projections and have a height of 1/3 to 1/50 of the particle diameter. There are multiple cone-shaped spike-shaped protrusions of one particle (usually 1
0 to 500) exist. The material is metal,
Ni or the like is particularly preferable.

【0056】このような導電性粒子は、1個、1個が個
別に存在する粉体であってもよいが、一次粒子が10〜
1000個程度鎖状に連なり二次粒子を形成しているこ
とが好ましい。鎖状のものには、一部一次粒子が存在し
てもよい。前者の例としては、スパイク状の突起をもつ
球状のニッケルパウダがあり、商品名INCO Typ
e 123ニッケルパウダ(インコ社製)として市販さ
れており、その平均粒径は3〜7μm 程度、見かけの密
度は1.8〜2.7g/cm3程度、比表面積は0.34
〜0.44m2/g程度である。
Such electrically conductive particles may be powders in which one particle is present and one particle is individually present.
It is preferable that about 1000 particles are connected in a chain to form secondary particles. Some of the chain-like particles may have primary particles. An example of the former is a spherical nickel powder having spike-shaped protrusions, which has a trade name of INCO Type.
e 123 Nickel powder (manufactured by Inco), having an average particle size of about 3 to 7 μm, an apparent density of about 1.8 to 2.7 g / cm 3 , and a specific surface area of 0.34.
It is about 0.44 m 2 / g.

【0057】また、好ましく用いられる後者の例として
は、フィラメント状ニッケルパウダがあり、商品名IN
CO Type 210、255、270、287ニッ
ケルパウダ(インコ社製)として市販されており、この
うちINCO Type 210,255が好ましい。
そして、その一次粒子の平均粒径は、好ましくは0.1
μm 以上、より好ましくは0.2μm 以上4.0μm以
下程度である。これらのうち、一次粒子の平均粒径は
0.5μm 以上3.0μm 以下が最も好ましく、これに
平均粒径0.1μm 以上0.4μm未満のものを50質
量%以下混合してもよい。また、見かけの密度は0.3
〜1.0g/cm3程度、比表面積は0.4〜2.5m2
g程度である。
The latter example, which is preferably used, is a filamentary nickel powder, which has a trade name of IN.
It is commercially available as CO Type 210, 255, 270, 287 Nickel Powder (manufactured by Inco), and among these, INCO Type 210, 255 is preferable.
The average particle size of the primary particles is preferably 0.1
It is not less than μm, more preferably not less than 0.2 μm and not more than 4.0 μm. Of these, the average particle size of the primary particles is most preferably 0.5 μm or more and 3.0 μm or less, and 50% by mass or less of particles having an average particle size of 0.1 μm or more and less than 0.4 μm may be mixed therein. Also, the apparent density is 0.3
~ 1.0 g / cm 3 , specific surface area 0.4 ~ 2.5 m 2 /
It is about g.

【0058】なお、この場合の平均粒径はフィッシャー
・サブシーブ法で測定したものである。
The average particle diameter in this case is measured by the Fisher subsieve method.

【0059】このような導電性粒子については、特開平
5−47503号公報、米国特許第5378407号明
細書に記載されている。
Such conductive particles are described in JP-A-5-47503 and US Pat. No. 5,378,407.

【0060】また、スパイク状の突起を有する導電性粒
子の他に、補助的に導電性を付与するための導電性粒子
として、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、
金属被覆カーボンブラック、グラファイト化カーボンブ
ラック、金属被覆炭素繊維等の炭素系導電性粒子、球
状、フレーク状、繊維状等の金属粒子、異種金属被覆金
属(銀コートニッケル等)粒子、炭化タングステン、窒
化チタン、窒化ジルコニウム、炭化チタン、ホウ化チタ
ン、ケイ化モリブデン等のセラミック系導電性粒子、ま
た、特開平8−31554号、同9−27383号公報
に記載されている導電性チタン酸カリウムウィスカー等
を添加してもよい。このような導電性粒子は、スパイク
状の突起を有する導電性粒子の25質量%以下とするこ
とが好ましい。
In addition to the conductive particles having spike-like protrusions, carbon black, graphite, carbon fiber, conductive particles for auxiliary conductivity are also used.
Metal-coated carbon black, graphitized carbon black, carbon-based conductive particles such as metal-coated carbon fibers, spherical, flake-shaped, fibrous, etc. metal, different metal-coated metal (silver-coated nickel, etc.) particles, tungsten carbide, nitriding Ceramic-based conductive particles of titanium, zirconium nitride, titanium carbide, titanium boride, molybdenum silicide, etc., and conductive potassium titanate whiskers described in JP-A Nos. 8-31554 and 9-27383. May be added. Such conductive particles are preferably 25% by mass or less of the conductive particles having spike-shaped protrusions.

【0061】導電性粒子の含有量は、熱可塑性高分子、
低分子有機化合物、導電性粒子の合計を100体積%と
した時、導電性粒子の配合量は25〜50体積%とする
ことが望ましい。この混合比が小さくなって導電性粒子
の含有量が少なくなると、非動作時の室温抵抗を十分低
くすることができなくなってくる。反対に導電性粒子の
含有量が多くなると、大きな抵抗変化率が得られにくく
なり、また、均一な混合が困難になって安定した特性が
得られにくくなってくる。
The content of the conductive particles is such that the thermoplastic polymer,
When the total amount of the low molecular weight organic compound and the conductive particles is 100% by volume, the compounding amount of the conductive particles is preferably 25 to 50% by volume. If the mixing ratio becomes small and the content of the conductive particles becomes small, the room temperature resistance during non-operation cannot be sufficiently lowered. On the other hand, when the content of the conductive particles increases, it becomes difficult to obtain a large resistance change rate, and it becomes difficult to uniformly mix the particles, and it becomes difficult to obtain stable characteristics.

【0062】導電性粒子は、カップリング剤により表面
処理されている。カップリング剤により表面処理を行う
ことで、上記マトリクス樹脂との相性がよくなり、分散
性が格段に向上する。このため、製品間の特性のバラツ
キが抑制されると共に、導電性粒子の含有量を増大させ
ることができ、非動作時の室温抵抗を十分低くすること
ができる。しかも、導電性粒子の嵩を減少させるなどし
て、ハンドリング性を向上させることができる。また、
導電性粒子の酸化を抑制し、保存性を向上させたり、耐
熱衝撃性を向上させる効果もある。
The conductive particles are surface-treated with a coupling agent. By performing the surface treatment with the coupling agent, the compatibility with the matrix resin is improved and the dispersibility is remarkably improved. Therefore, variations in characteristics between products can be suppressed, the content of the conductive particles can be increased, and the room temperature resistance during non-operation can be sufficiently reduced. Moreover, handling properties can be improved by reducing the bulk of the conductive particles. Also,
It also has the effect of suppressing the oxidation of the conductive particles, improving the storage stability, and improving the thermal shock resistance.

【0063】このような表面処理の効果は、導電性粒子
の粒径が小さいものに特に有効であり、上記フィラメン
ト状ニッケルパウダの場合で、一次平均粒径が0.1〜
3μm の範囲に効果的である。
The effect of such a surface treatment is particularly effective for conductive particles having a small particle diameter, and in the case of the above filamentary nickel powder, the average primary particle diameter is 0.1 to 0.1.
It is effective in the range of 3 μm.

【0064】導電性粒子の表面処理は、溶媒に処理剤を
溶解したものに導電性粒子を混合し、スラリー状とする
湿式法、または溶媒に処理剤を溶解したものを導電性粒
子に噴霧した後乾燥させる乾式法のどちらを用いてもよ
い。
The surface treatment of the electrically conductive particles is carried out by mixing the electrically conductive particles with a solution of the treating agent dissolved in a solvent to form a slurry, or by spraying the electrically conductive particles with the agent dissolved in the solvent. Either of the dry methods of post-drying may be used.

【0065】表面処理のカップリング剤として、好まし
くはシラン系カップリング剤、チタン系カップリング
剤、アルミニウム系カップリング剤等を用いるのが良
く、より好ましくはシラン系のカップリング剤を用いる
のがよい。カップリング剤の添加量は導電性粒子の0.
1〜20質量%程度、より好ましくは0.5〜10質量
%程度添加するのがよい。カップリング剤は脱アルコー
ルおよび脱水により縮合可能であり、無機酸化物と化学
結合可能なアルコキシ基と、有機材料と親和性を持つ官
能基をもつ。
As the surface treatment coupling agent, it is preferable to use a silane coupling agent, a titanium coupling agent, an aluminum coupling agent, or the like, and more preferable to use a silane coupling agent. Good. The amount of the coupling agent added is 0.
It is preferable to add about 1 to 20% by mass, more preferably about 0.5 to 10% by mass. The coupling agent can be condensed by dealcoholation and dehydration, and has an alkoxy group capable of chemically bonding with an inorganic oxide and a functional group having an affinity with an organic material.

【0066】アルコキシ基は炭素数が少ないほうが好ま
しく、メトキシ基、エトキシ基が特に好ましい。有機材
料と親和性を持つ官能基は炭化水素基が好ましく、C=
C二重結合を含んでも良い。
The alkoxy group preferably has a small number of carbon atoms, and a methoxy group and an ethoxy group are particularly preferable. The functional group having an affinity with the organic material is preferably a hydrocarbon group, and C =
It may contain a C double bond.

【0067】シランカップリング剤は常温で液体である
ものが好ましい。具体的には、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(β−メ
トキシエトキシ)シラン、メチルトリメトキシシラン、
メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラ
ン、ジメチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシ
シラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメト
キシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルト
リエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフ
ェニルジエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシ
ラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、γ−(メタ)
アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メ
タ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−
(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキ
シシラン等が挙げられる。これらのなかでも特にビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、メチ
ルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン等が
好ましい。カップリング剤の分子量が大きくなるにつ
れ、基質との反応性が低下してくる傾向がある。
The silane coupling agent is preferably liquid at room temperature. Specifically, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, methyltrimethoxysilane,
Methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, octadecyltri Methoxysilane, hexadecyltrimethoxysilane, γ- (meth)
Acryloxypropyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, γ-
Examples thereof include (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane and γ- (meth) acryloxypropylmethyldiethoxysilane. Among these, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane and the like are particularly preferable. As the molecular weight of the coupling agent increases, the reactivity with the substrate tends to decrease.

【0068】また、その他にチタネート系カップリング
剤やアルミニウム系カップリング剤も用いることができ
る。チタネート系カップリング剤としては、例えばイソ
プロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピ
ルトリオクタノイチタネート、イソプロピルジイソステ
アロイルクミルフェニルチタネート、イソプロピルジス
テアロイルメタクリルチタネート、イソプロピルトリ
(ジオクチルパイロホスフェート)チタネートなどのモ
ノコキシタイプ、あるいはテトライソプロピルピルジ
(ジラウリルホスファイト)チタネート、イソステアロ
イルオキシアセテート、イソステアロイルアクリルオキ
シアセテート、ジステアロイルエチレンチタネート、ジ
メタクリルエチレンチタネート等を挙げることができ
る。また、アルミニウム系カップリング剤として、アセ
トアルコキシアルミニウムジイソプロピレートなどに代
表される金属とプラスチックの密着性向上に有効なもの
全てを用いることができる。
In addition, titanate coupling agents and aluminum coupling agents can also be used. Examples of the titanate-based coupling agent include monocoxyl type such as isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl trioctanoy titanate, isopropyl diisostearoyl cumylphenyl titanate, isopropyl distearoyl methacryl titanate, and isopropyl tri (dioctyl pyrophosphate) titanate. Alternatively, tetraisopropylpyrudi (dilauryl phosphite) titanate, isostearoyl oxyacetate, isostearoyl acryloxy acetate, distearoyl ethylene titanate, dimethacryl ethylene titanate and the like can be mentioned. Further, as the aluminum-based coupling agent, it is possible to use all those which are effective in improving the adhesiveness between the metal and the plastic, such as acetoalkoxy aluminum diisopropylate.

【0069】カップリング剤は、導電性粒子の表面を覆
うようにして、通常単分子で結合しているが、カップリ
ング剤同士の縮合などもあり、複数の分子が結合してい
る場合もある。その被覆率としては、好ましくは5〜1
000%程度である。ここで被覆率とは、以下の式によ
り導かれる。 被覆率(%)=〔カップリング剤の最小被覆面積(m2/
g)×カップリング剤の固着量(g)〕/〔導電性粒子の
比表面積(m2/g)×導電性粒子充填量(g)〕×100
The coupling agent is usually bonded as a single molecule so as to cover the surface of the conductive particles, but there are cases where a plurality of molecules are bonded due to condensation of the coupling agents. . The coverage is preferably 5 to 1
It is about 000%. Here, the coverage is derived by the following formula. Coverage (%) = [Minimum coating area of coupling agent (m 2 /
g) × amount of coupling agent fixed (g)] / [specific surface area of conductive particles (m 2 / g) × conductive particle filling amount (g)] × 100

【0070】ここで、カップリング剤の最小被覆面積と
は、カップリング剤が単分子的に導電性粒子の表面に処
理されると想定した場合に、カップリング剤が被覆可能
な最小の面積のことである。この最小被覆面積は、カッ
プリング剤の種類によって固有のものであり、その値は
通常カタログの特性値表に記載されている。また、カッ
プリング剤の固着量とは、カップリング剤によって処理
された導電性粒子に固着しているカップリング剤の量で
あり、蛍光X線分析などにより確認することができる。
Here, the minimum coating area of the coupling agent means the minimum area that can be coated with the coupling agent, assuming that the surface of the conductive particles is monomolecularly treated with the coupling agent. That is. This minimum covered area is unique to each type of coupling agent, and its value is usually described in the characteristic value table of the catalog. The amount of the coupling agent adhered is the amount of the coupling agent adhered to the conductive particles treated with the coupling agent and can be confirmed by fluorescent X-ray analysis or the like.

【0071】次に、本発明の有機質正特性サーミスタの
製造方法について説明する。
Next, a method of manufacturing the organic positive temperature coefficient thermistor of the present invention will be described.

【0072】まず、所定量のポリマー、必要により低分
子有機化合物およびスパイク状の突起を有する導電性粒
子を混練、分散する。このとき、本発明の導電性粒子は
カップリング剤により予め表面処理されており、このた
め、ポリマー等との混練、分散性が極めて良好で、均一
な分散が得られる。
First, a predetermined amount of polymer, if necessary, a low molecular weight organic compound and conductive particles having spike-like protrusions are kneaded and dispersed. At this time, the conductive particles of the present invention have been surface-treated in advance with a coupling agent, so that kneading with a polymer or the like and dispersibility are extremely good, and uniform dispersion can be obtained.

【0073】混合・分散は既知の方法によればよく、用
いるポリマーの融点以上の温度、好ましくは5〜40℃
高い温度においてミル等で5〜90分程度混練すればよ
い。また、低分子有機化合物を用いる場合、あらかじめ
ポリマーと低分子有機化合物を溶融混合、または溶媒中
で溶解し混合することもできる。各種撹拌機、分散機、
ミル、塗料用ロール機等が用いられる。混合中に気泡が
混入した場合は真空脱泡を行う。粘度の調製のために、
芳香族炭化水素、ケトン類、アルコール類等各種溶媒を
用いてもよい。
Mixing / dispersion may be carried out by a known method, and the temperature is not lower than the melting point of the polymer used, preferably 5 to 40 ° C.
The kneading may be carried out at a high temperature for about 5 to 90 minutes with a mill or the like. When a low molecular weight organic compound is used, the polymer and the low molecular weight organic compound may be melt-mixed in advance, or may be dissolved and mixed in a solvent. Various stirrers, dispersers,
A mill, a paint roll machine, or the like is used. If air bubbles are mixed in during mixing, vacuum degassing is performed. For viscosity adjustment,
Various solvents such as aromatic hydrocarbons, ketones and alcohols may be used.

【0074】得られた混練物は必要に応じて架橋処理を
行っても良い。具体的には、有機過酸化物を用いる化学
架橋、放射線照射による架橋、シラン系カップリング剤
をグラフト化させ水の存在下でシラノール基の縮合反応
を用いるシラン架橋法を用いることができる。
The obtained kneaded product may be subjected to a crosslinking treatment if necessary. Specifically, chemical crosslinking using an organic peroxide, crosslinking by irradiation with radiation, or a silane crosslinking method using a condensation reaction of silanol groups in the presence of water by grafting a silane coupling agent can be used.

【0075】高分子ポリマーと低分子有機化合物の熱劣
化を防止するため酸化防止剤を混入することもでき、フ
ェノール類、有機イオウ類、フォスファイト類などが用
いられる。
An antioxidant may be mixed in order to prevent thermal deterioration of the high molecular weight polymer and the low molecular weight organic compound, and phenols, organic sulfurs, phosphites and the like are used.

【0076】混練物は所定の厚さのシート形状にプレス
成形し、Ni、Cu等の金属電極を熱圧着したり、導電
性ペースト等を塗布して電極とする。
The kneaded product is press-formed into a sheet having a predetermined thickness, and a metal electrode such as Ni or Cu is thermocompression-bonded or a conductive paste or the like is applied to form an electrode.

【0077】得られたシート成形体は所望の形状に打ち
抜いてサーミスタ素子とする。
The sheet molded body thus obtained is punched into a desired shape to form a thermistor element.

【0078】また、良熱導電性添加物として、特開昭5
7−12061号公報に記載されている窒化ケイ素、シ
リカ、アルミナ、粘土(雲母、タルク等)、特公平7−
77161号公報に記載されているシリコン、炭化ケイ
素、窒化ケイ素、ベリリア、セレン、特開平5−217
711号公報に記載されている無機窒化物、酸化マグネ
シウム等を添加してもよい。
Further, as a good thermal conductive additive, Japanese Patent Laid-Open No.
7-12061, silicon nitride, silica, alumina, clay (mica, talc, etc.), Japanese Patent Publication No. 7-
Silicon, silicon carbide, silicon nitride, beryllia, selenium described in Japanese Patent No. 77161, JP-A-5-217
Inorganic nitrides, magnesium oxide and the like described in Japanese Patent No. 711 may be added.

【0079】耐久性向上のために、特開平5−2261
12号公報に記載されている酸化チタン、酸化鉄、酸化
亜鉛、シリカ、酸化マグネシウム、アルミナ、酸化クロ
ム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウ
ム、酸化鉛、特開平6−68963号公報に記載されて
いる高比誘電率の無機固体、具体的には、チタン酸バリ
ウム、チタン酸ストロンチウム、ニオブ酸カリウム等を
添加してもよい。
To improve durability, Japanese Patent Laid-Open No. 5-2261
Titanium oxide, iron oxide, zinc oxide, silica, magnesium oxide, alumina, chromium oxide, barium sulfate, calcium carbonate, calcium hydroxide, lead oxide described in JP-A-6-68963. Inorganic solid having a high relative dielectric constant, specifically, barium titanate, strontium titanate, potassium niobate or the like may be added.

【0080】耐電圧改善のために、特開平4−7438
3号公報に記載されている炭化ホウ素等を添加してもよ
い。
To improve the withstand voltage, Japanese Patent Laid-Open No. 7438/1992.
Boron carbide and the like described in Japanese Patent Publication No. 3 may be added.

【0081】強度改善のために、特開平5−74603
号公報に記載されている水和チタン酸アルカリ、特開平
8−17563号公報に記載されている酸化チタン、酸
化鉄、酸化亜鉛、シリカ等を添加してもよい。
In order to improve the strength, JP-A-5-74603 is used.
The hydrated alkali titanate described in JP-A-8-17563 and the titanium oxide, iron oxide, zinc oxide, silica and the like described in JP-A-8-17563 may be added.

【0082】結晶核剤として、特公昭59−10553
号公報に記載されているハロゲン化アルカリ、メラミン
樹脂、特開平6−76511号公報に記載されている安
息香酸、ジベンジリデンソルビトール、安息香酸金属
塩、特開平7−6864号公報に記載されているタル
ク、ゼオライト、ジベンジリデンソルビトール、特開平
7−263127号公報に記載されているソルビトール
誘導体(ゲル化剤)、アスファルト、さらには、リン酸
ビス(4−t−ブチルフェニル)ナトリウム等を添加し
てもよい。
As a crystal nucleating agent, JP-B-59-10553
Alkali halide, melamine resin described in JP-A-6-76511, benzoic acid, dibenzylidene sorbitol, metal benzoate described in JP-A-6-76511, and JP-A-7-6864. Talc, zeolite, dibenzylidene sorbitol, sorbitol derivative (gelling agent) described in JP-A-7-263127, asphalt, and bis (4-t-butylphenyl) sodium phosphate are added. Good.

【0083】ア−ク調節制御剤としては、特公平4−2
8744号公報に記載されているアルミナ、マグネシア
水和物、特開昭61−250058号公報に記載されて
いる金属水和物、炭化ケイ素等を添加してもよい。
As an arc control agent, Japanese Patent Publication No. 4-2
Alumina, magnesia hydrate described in Japanese Patent No. 8744, metal hydrate described in JP-A No. 61-250058, silicon carbide and the like may be added.

【0084】金属害防止剤として、特開平7−6864
号公報に記載されているイルガノックスMD1024
(チバガイギー製)等を添加してもよい。
As a metal damage inhibitor, JP-A-7-6864 is known.
Irganox MD1024 described in Japanese Patent Publication No.
(Manufactured by Ciba Geigy) or the like may be added.

【0085】また、難燃剤として、特開昭61−239
581号公報に記載されている三酸化二アンチモン、水
酸化アルミニウム、特開平5−74603号公報に記載
されている水酸化マグネシウム、さらには、2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロ
パン、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等のハロゲン
を含有する有機化合物(重合体を含む)、リン酸アンモ
ニウム等のリン系化合物等を添加してもよい。
Further, as a flame retardant, JP-A-61-239
Diantimony trioxide and aluminum hydroxide described in Japanese Patent No. 581, magnesium hydroxide described in JP-A-5-74603, and further 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-). Organic compounds (including polymers) containing halogen such as dibromophenyl) propane and polyvinylidene fluoride (PVDF), phosphorus-based compounds such as ammonium phosphate and the like may be added.

【0086】これら以外にも、硫化亜鉛、塩基性炭酸マ
グネシウム、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ケ
イ酸マグネシウム、アルミノシリケート粘土(雲母、タ
ルク、カオリナイト、モンモリロナイト等)、ガラス
粉、ガラスフレーク、ガラス繊維、硫酸カルシウム等を
添加してもよい。
In addition to these, zinc sulfide, basic magnesium carbonate, aluminum oxide, calcium silicate, magnesium silicate, aluminosilicate clay (mica, talc, kaolinite, montmorillonite, etc.), glass powder, glass flakes, glass fiber , Calcium sulfate, etc. may be added.

【0087】これらの添加剤は、高分子マトリックス、
低分子有機化合物および導電性粒子の合計質量の25質
量%以下であることが好ましい。
These additives include a polymer matrix,
It is preferably 25% by mass or less of the total mass of the low molecular weight organic compound and the conductive particles.

【0088】本発明の有機質正特性サーミスタは、非動
作時における初期抵抗が低く、その室温比抵抗値は10
-4〜10-2 Ω・cm程度であり、動作時における抵抗の
立ち上がりが急峻であり、非動作時から動作時にかけて
の抵抗変化率が6桁以上と大きい。
The organic positive temperature coefficient thermistor of the present invention has a low initial resistance when it is not operating, and its room temperature specific resistance value is 10%.
It is about -4 to 10 -2 Ω · cm, the rise of resistance during operation is steep, and the rate of resistance change from non-operation to operation is as large as 6 digits or more.

【0089】本発明の有機質正特性サーミスタの構成例
を図1に示す。本発明の有機質正特性サーミスタは、少
なくとも熱可塑性高分子マトリックスと低分子有機化合
物と表面処理された導電性粒子とを有するサーミスター
素体2と、このサーミスター素体2を挟み込むようにし
て一対の電極3が配置されている。図示例は、サーミス
ターの断面形状の一例を示したものであり、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。また、
その平面形状は要求される特性や仕様により円形、四角
形、その他最適な形状のものとすればよい。
FIG. 1 shows a structural example of the organic positive temperature coefficient thermistor of the present invention. The organic positive temperature coefficient thermistor of the present invention comprises a thermistor element body 2 having at least a thermoplastic polymer matrix, a low molecular weight organic compound and surface-treated conductive particles, and a pair of thermistor element bodies 2 sandwiching the thermistor element body 2. Electrode 3 is arranged. The illustrated example shows an example of the sectional shape of the thermistor, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Also,
The plane shape may be a circle, a quadrangle, or other optimum shape depending on the required characteristics and specifications.

【0090】[0090]

【実施例】〔実施例1〕熱可塑性高分子として、メタロ
セン触媒を用いて気相法合成された直鎖状低密度ポリエ
チレン(三井化学製、商品名エボリューsp2520、
MFR=1.7g /10min 融点:121℃)、低分子
有機化合物としてパラフィンワックス(Baker Petrolit
e社製、商品名Poly Wax655、融点99℃)、導電性
粒子としてフィラメント状ニッケルパウダ(INCO社
製、商品名Type210ニッケルパウダ、平均粒径0.5
〜1.0μm 、見かけ密度〜0.8/cm3 、比表面積
1.5〜2.5m2 /g )を使用した。
[Example 1] As a thermoplastic polymer, a linear low density polyethylene synthesized by a gas phase method using a metallocene catalyst (manufactured by Mitsui Chemicals, trade name Evolue sp2520,
MFR = 1.7 g / 10 min, melting point: 121 ° C., paraffin wax (Baker Petrolit) as a low molecular weight organic compound
e company, trade name Poly Wax655, melting point 99 ° C), filamentary nickel powder as conductive particles (INCO, trade name Type 210 nickel powder, average particle size 0.5)
~1.0Myuemu, apparent density to 0.8 / cm 3, was used a specific surface area 1.5~2.5m 2 / g).

【0091】導電性粒子であるニッケルパウダは、シラ
ンカップリング剤にて次のように表面処理を行なった。
水65gとエタノール65gの混合溶液に酢酸1質量%
を添加し、これにシランカップリング剤としてビニルト
リエトキシシラン(信越化学工業製、製品名KBE10
03)0.5質量%添加してシランカップリング剤溶液
を作成した。このシランカップリング剤溶液にニッケル
パウダ100gを混合して均一なスラリーを作成し、撹
拌後ろ過、乾燥を行なった。
The nickel powder, which is a conductive particle, was surface-treated with a silane coupling agent as follows.
1% by mass of acetic acid in a mixed solution of 65 g of water and 65 g of ethanol
Vinyltriethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name KBE10) as a silane coupling agent.
03) 0.5 mass% was added to prepare a silane coupling agent solution. 100 g of nickel powder was mixed with this silane coupling agent solution to form a uniform slurry, which was stirred, filtered and dried.

【0092】直鎖状低密度ポリエチレン45体積%、パ
ラフィンワックス25体積%、表面処理済みニッケルパ
ウダ30体積%をミル中で150℃にて30分間混練し
た。
45% by volume of linear low-density polyethylene, 25% by volume of paraffin wax, and 30% by volume of surface-treated nickel powder were kneaded in a mill at 150 ° C. for 30 minutes.

【0093】混練物を150℃の熱プレス機にて厚さ
0.7mmのシート状に成形し、両面を厚さ約30μm の
Ni箔電極で挟み、150℃の熱プレス機にてNi箔電
極を圧着し全体で厚さ0.4mmとした。これに電子線を
照射して架橋を行なった後、3.6mm×9.0mmの形状
に打ち抜き、有機質正特性サーミスタ素子とした。
The kneaded product was formed into a sheet having a thickness of 0.7 mm by a hot press machine at 150 ° C., and both sides were sandwiched by Ni foil electrodes having a thickness of about 30 μm. Was crimped to a total thickness of 0.4 mm. After irradiating this with an electron beam to perform crosslinking, it was punched out into a shape of 3.6 mm × 9.0 mm to obtain an organic positive temperature coefficient thermistor element.

【0094】この素子を恒温槽内で室温から120℃ま
で2℃/min で加熱、冷却し、所定の温度で4端子法で
抵抗値の測定を行ない、温度−抵抗曲線を得た。初期室
温抵抗は5.0×10-4 Ω(4.1×10-3 Ωcm)、
90℃付近で抵抗が急激に増加し、抵抗変化率は7桁程
度得られ、低い室温抵抗でありながら大きい抵抗変化率
を得られることが確認された。室温まで冷却された後の
抵抗値は5.0×10 -4 Ω(4.1×10-3 Ωcm)と
加熱前の室温抵抗値と変化がなく、抵抗値の復帰性は良
好であった。
This device was heated from room temperature to 120 ° C in a constant temperature bath.
By heating and cooling at 2 ° C / min at 4 ° C with a predetermined temperature
The resistance value was measured to obtain a temperature-resistance curve. Initial room
Temperature resistance is 5.0 × 10-Four Ω (4.1 x 10-3 Ωcm),
The resistance increases rapidly around 90 ° C, and the resistance change rate is about 7 digits.
The high rate of resistance change despite low room temperature resistance
It was confirmed that After being cooled to room temperature
Resistance value is 5.0 × 10 -Four Ω (4.1 x 10-3 Ωcm) and
There is no change from the room temperature resistance value before heating, and the resettability of the resistance value is good.
It was good.

【0095】また、初期室温抵抗値のばらつきは小さ
く、10個の素子測定中9個が5.0×10-4 Ω
(4.1×10-3 Ωcm)、1個が1×10-3 Ω(8.
1×10-3Ωcm)であった。
Further, the variation in the initial room temperature resistance value is small, and 9 out of 10 elements are measured, 5.0 × 10 −4 Ω.
(4.1 × 10 −3 Ωcm), 1 piece is 1 × 10 −3 Ω (8.
1 × 10 −3 Ωcm).

【0096】この素子について、−40℃30分、85
℃30分を1サイクルとする熱衝撃試験を行なった。こ
れを200サイクル繰り返した後の室温抵抗値は9.0
×10-3 Ω(7.3×10-2 Ωcm)で、変化は小さか
った。
About this element, -40 ° C for 30 minutes, 85
A thermal shock test was carried out with one cycle of 30 minutes at ℃. After repeating this for 200 cycles, the room temperature resistance was 9.0.
The change was small at × 10 -3 Ω (7.3 × 10 -2 Ωcm).

【0097】〔実施例2〕直鎖状低密度ポリエチレン5
7体積%、パラフィンワックス8体積%、表面処理済ニ
ッケルパウダ35体積%とした以外は実施例1と同様の
操作を行ない、有機質正特性サーミスタを作成した。
[Example 2] Linear low-density polyethylene 5
An organic positive temperature coefficient thermistor was prepared by performing the same operation as in Example 1 except that 7% by volume, 8% by volume of paraffin wax and 35% by volume of surface-treated nickel powder were used.

【0098】実施例1と同様に抵抗−温度曲線を得るべ
く測定を行なったところ、初期の室温抵抗値は5.0×
10-4 Ω(4.1×10-3 Ωcm)、抵抗変化率は6桁
の特性が得られ、室温まで冷却された後の抵抗値は、
1.0×10-3 Ω(8.1×10-3 Ωcm)で変化はわ
ずかであった。
When measurement was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a resistance-temperature curve, the initial room temperature resistance value was 5.0 ×.
A characteristic of 10 −4 Ω (4.1 × 10 −3 Ωcm) and a resistance change rate of 6 digits was obtained, and the resistance value after cooling to room temperature was
The change was slight at 1.0 × 10 −3 Ω (8.1 × 10 −3 Ωcm).

【0099】初期室温抵抗値は10個の素子測定中、8
個が5.0×10-4 Ω(4.1×10-3 Ωcm)、2個
が8.0×10-4 Ω(6.5×10-3 Ωcm)であり、
ばらつきは小さかった。
The initial room temperature resistance value was 8 during measurement of 10 devices.
The number is 5.0 × 10 −4 Ω (4.1 × 10 −3 Ωcm), the number is 8.0 × 10 −4 Ω (6.5 × 10 −3 Ωcm),
The variation was small.

【0100】熱衝撃試験200サイクル後の室温抵抗は
2.3×10-2 Ω(1.9×10- 1 Ωcm)であった。
[0100] room temperature resistance after the thermal shock test 200 cycles 2.3 × 10 -2 Ω - was (1.9 × 10 1 Ωcm).

【0101】〔実施例3〕次の方法にしたがって導電性
粒子の表面処理方法を行なった以外は、実施例2と同様
にして有機質正特性サーミスタ素子を作成した。水25
gとエタノール25gの混合溶媒に1質量%の酢酸を添
加し、これにシランカップリング剤0.5質量%を加え
シランカップリング溶液を作成した。これを導電性粒子
としてフィラメント状ニッケルパウダ(Type21
0)100gに噴霧した後、乾爆させて導電性粒子の表
面処理を行なった。
Example 3 An organic positive temperature coefficient thermistor element was produced in the same manner as in Example 2 except that the surface treatment method of the conductive particles was performed according to the following method. Water 25
1% by mass of acetic acid was added to a mixed solvent of 25 g of ethanol and 25 g of ethanol, and 0.5% by mass of a silane coupling agent was added thereto to prepare a silane coupling solution. This is used as a conductive particle to form a filamentary nickel powder (Type 21).
0) After spraying to 100 g, the surface of the conductive particles was treated by dry explosion.

【0102】初期室温抵抗値は1.0×10-4 Ω
(8.1×10-4 Ωcm)、抵抗変化率は7桁が得られ
た。室温まで冷却された後の抵抗値は5.0×10-4
Ω(4.1×10-3 Ωcm)であり、わずかな変化であ
った。
Initial room temperature resistance value is 1.0 × 10 −4 Ω
(8.1 × 10 −4 Ωcm), and the resistance change rate was 7 digits. Resistance value after cooling to room temperature is 5.0 × 10 -4
Ω (4.1 × 10 −3 Ωcm), which was a slight change.

【0103】初期室温抵抗値は10個の素子測定中、8
個が5.0×10-4 Ω(4.1×10-3 Ωcm)、2個
が1.0×10-3 Ω(8.1×10-3 Ωcm)であり、
ばらつきは小さかった。
The initial room temperature resistance value was 8 during measurement of 10 devices.
The number is 5.0 × 10 −4 Ω (4.1 × 10 −3 Ωcm), the number is 1.0 × 10 −3 Ω (8.1 × 10 −3 Ωcm),
The variation was small.

【0104】熱衝撃試験200サイクル後の室温抵抗値
は5.7×10-2 Ω(4.6×10-1 Ωcm)であっ
た。
The room temperature resistance value after 200 cycles of the thermal shock test was 5.7 × 10 -2 Ω (4.6 × 10 -1 Ωcm).

【0105】〔実施例4〕使用する導電性粒子をフィラ
メント状ニッケルパウダ(INCO社製、商品名Typ
e255ニッケルパウダ、平均粒径2.2〜2.8μm
、見かけ密度0.5〜0.65g/cm3 、比表面積0.
68m2/g )とした以外は実施例1と同様の操作を行な
い、有機質正特性サーミスタ素子を作成した。
[Example 4] The conductive particles used were filamentary nickel powder (manufactured by INCO, trade name Typ).
e255 Nickel powder, average particle size 2.2-2.8 μm
, Apparent density 0.5 to 0.65 g / cm 3 , specific surface area 0.
The same operation as in Example 1 was carried out except that the organic positive temperature coefficient thermistor element was made to be 68 m 2 / g).

【0106】初期室温抵抗値は5.0×10-4 Ω
(4.1×10-3 Ωcm)、抵抗変化率は8桁が得られ
た。室温まで冷却された後の抵抗値は1.0×10-3
Ω(8.1×10-3 Ωcm)であり、わずかな変化であ
った。
The initial room temperature resistance value is 5.0 × 10 −4 Ω
(4.1 × 10 −3 Ωcm), and the resistance change rate was 8 digits. The resistance value after cooling to room temperature is 1.0 × 10 -3
Ω (8.1 × 10 −3 Ωcm), which was a slight change.

【0107】初期室温抵抗値は10個の素子測定中、5
個が5.0×10-4 Ω(4.1×10-3 Ωcm)、4個
が1.0×10-3 Ω(8.1×10-3 Ωcm)、1個が
2.0×10-3 Ω(1.6×10-2 Ωcm)であり、ば
らつきは小さかった。
Initial room temperature resistance value was 5 during measurement of 10 devices.
5.0 x 10 -4 Ω (4.1 x 10 -3 Ωcm), 4 x 1.0 x 10 -3 Ω (8.1 x 10 -3 Ωcm), 1 x 2.0 x It was 10 −3 Ω (1.6 × 10 −2 Ωcm), and the variation was small.

【0108】熱衝撃試験200サイクル後の室温抵抗値
は、2.0×10-2 Ω(1.6×10-1 Ωcm)であっ
た。
The room temperature resistance value after 200 cycles of the thermal shock test was 2.0 × 10 -2 Ω (1.6 × 10 -1 Ωcm).

【0109】〔比較例1〕熱可塑性高分子としてメタロ
セン触媒を用いて重合された直鎖状低密度ポリエチレン
(三井化学製、商品名エボリューsp2520、MFR
=1.7、融点121℃)、低分子有機化合物としてパ
ラフィンワックス(Baker Petrolite社製、商品名Poly
Wax655、融点99℃)、導電性粒子としてフィラメ
ント状ニッケルパウダ(INCO社製、商品名Type21
0ニッケルパウダ、平均粒径0.5〜1.0μm 、見か
け密度〜0.8/cm3 、比表面積1.5〜2.5m2 /g
)を使用した。
[Comparative Example 1] Linear low-density polyethylene polymerized using a metallocene catalyst as a thermoplastic polymer (Mitsui Chemicals, trade name Evolue sp2520, MFR
= 1.7, melting point 121 ° C., paraffin wax as low molecular weight organic compound (Baker Petrolite, trade name Poly
Wax655, melting point 99 ° C, filamentary nickel powder as conductive particles (manufactured by INCO, trade name Type 21)
0 nickel powder, average particle size 0.5 to 1.0 μm, apparent density to 0.8 / cm 3 , specific surface area 1.5 to 2.5 m 2 / g
)It was used.

【0110】直鎖状低密度ポリエチレン45体積%、パ
ラフィンワックス25体積%、ニッケルパウダ30体積
%をミル中で150℃にて30分間混練した。
45% by volume of linear low-density polyethylene, 25% by volume of paraffin wax and 30% by volume of nickel powder were kneaded in a mill at 150 ° C. for 30 minutes.

【0111】混練物を150℃の熱プレス機にて厚さ
0.7mmのシート状に成形し、両面を厚さ約30μm の
Ni箔電極で挟み、150℃の熱プレス機にてNi箔電
極を圧着し、全体で厚さ0.4mmとした。これを3.6
mm×9.Ommの形状に打ち抜き、有機質正特性サーミス
タ素子とした。
The kneaded product was formed into a sheet having a thickness of 0.7 mm by a hot press machine at 150 ° C., and both sides were sandwiched by Ni foil electrodes having a thickness of about 30 μm. Was crimped to a total thickness of 0.4 mm. This is 3.6
mm × 9. An Omm shape was punched out to obtain an organic positive temperature coefficient thermistor element.

【0112】この素子を恒温槽内で室温から120℃ま
で2℃/min で加熱、冷却し、所定の温度で4端子法で
抵抗値の測定を行ない、温度−抵抗曲線を得た。初期室
温抵抗は1.0×10-3 Ω、90℃付近で抵抗が急激
に増加し、抵抗変化率は10桁程度得られた。室温まで
冷却された後の抵抗値は1.5×10-3 Ω(1.2×
10-2 Ωcm)となった。
This device was heated from room temperature to 120 ° C. at 2 ° C./min in a constant temperature bath and cooled, and the resistance value was measured by the 4-terminal method at a predetermined temperature to obtain a temperature-resistance curve. The initial room temperature resistance was 1.0 × 10 −3 Ω, and the resistance rapidly increased at around 90 ° C., and the rate of resistance change was about 10 digits. The resistance value after cooling to room temperature is 1.5 × 10 -3 Ω (1.2 ×
It became 10 -2 Ωcm).

【0113】また、初期室温抵抗値のばらつきを調べた
ところ、10個の素子測定中4個が1.0×10-3 Ω
(8.1×10-3 Ωcm)、2個が5.0×10-3 Ω
(4.1×10-2 Ωcm)、1個が7.0×10-3 Ω
(5.7×10-2 Ωcm)、3個が1.5×10-2 Ω
(1.2×10-1 Ωcm)であり、ばらつきが見られ
た。
Further, when the variation in the initial room temperature resistance value was examined, 4 out of 10 element measurements were 1.0 × 10 −3 Ω.
(8.1 × 10 -3 Ωcm) 2 pieces are 5.0 × 10 -3 Ω
(4.1 × 10 -2 Ωcm) One is 7.0 × 10 -3 Ω
(5.7 × 10 -2 Ωcm) 3 pieces are 1.5 × 10 -2 Ω
(1.2 × 10 −1 Ωcm), and variations were observed.

【0114】また、この素子について−40℃30分、
85℃30分を1サイクルとする熱衝撃試験を行なった
ところ、これを200サイクル繰り返した後の室温抵抗
値は579Ω(4.7×103 Ωcm)と、大きく上昇し
た。
With respect to this device, -40 ° C. for 30 minutes,
When a thermal shock test was carried out at 85 ° C. for 30 minutes as one cycle, the room temperature resistance value after repeating this cycle for 200 cycles was 579 Ω (4.7 × 10 3 Ωcm), which was a large increase.

【0115】〔比較例2〕混練物をミル中にて作成する
際、比較例1に示す材料に加えてシランカップリング剤
を直接添加する以外は、比較例1に従って有機質正特性
サーミスタ素子を作成した。シランカップリング剤はK
BE1003を使用し、混合量は0.5質量%とした。
Comparative Example 2 An organic positive temperature coefficient thermistor element was prepared according to Comparative Example 1 except that a silane coupling agent was directly added to the material shown in Comparative Example 1 when the kneaded product was prepared in a mill. did. Silane coupling agent is K
BE1003 was used and the mixing amount was 0.5% by mass.

【0116】恒温槽内で室温から120℃以内まで2℃
/min で加熱冷却し、所定の温度で4端子法で抵抗値の
測定を行ない温度一抵抗曲線を得た。初期室温抵抗値は
5.0×10-4 Ω(4.1×10-3 Ωcm)、抵抗変化
率は10桁程度得られた。室温まで冷却された後の抵抗
値は5.0×10-4 Ω(4.1×10-3 Ωcm)と変化
はなかった。
2 ° C from room temperature to within 120 ° C in a constant temperature bath
The sample was heated and cooled at a temperature of 1 / min, and the resistance value was measured at a predetermined temperature by the 4-terminal method to obtain a temperature-resistance curve. The initial room temperature resistance value was 5.0 × 10 −4 Ω (4.1 × 10 −3 Ωcm), and the resistance change rate was about 10 digits. The resistance value after cooling to room temperature was 5.0 × 10 −4 Ω (4.1 × 10 −3 Ωcm), which was unchanged.

【0117】しかし、−40℃30分、85℃30分を
1サイクルとする熱衝撃試験を行なったところ、これを
200サイクル繰り返した後の室温抵抗値は59Ω(4
78Ωcm)となり上昇した。
However, when a thermal shock test was conducted with -40 ° C. for 30 minutes and 85 ° C. for 30 minutes as one cycle, the room temperature resistance value after repeating this cycle 200 times was 59Ω (4
It became 78 Ωcm) and rose.

【0118】また、初期室温抵抗値のばらつきを調べた
ところ、10個の素子測定中3個が1.0×10-3 Ω
(8.1×10-3 Ωcm)、2個が5.0×10-3 Ω
(4.1×10-2 Ωcm)、1個が1.0×10-2 Ω
(8.1×10-2 Ωcm)、3個が1.5×10-2 Ωcm
(1.2×10-1 Ωcm)、1個が2.0×10-2 Ω
(1.6×10-1 Ωcm)であり、ばらつきが見られ
た。
Further, when the variation in the initial room temperature resistance value was examined, 3 out of 10 element measurements were 1.0 × 10 −3 Ω.
(8.1 × 10 -3 Ωcm) 2 pieces are 5.0 × 10 -3 Ω
(4.1 × 10 -2 Ωcm) 1 piece is 1.0 × 10 -2 Ω
(8.1 × 10 -2 Ωcm) 3 pieces are 1.5 × 10 -2 Ωcm
(1.2 × 10 -1 Ωcm) One is 2.0 × 10 -2 Ω
(1.6 × 10 −1 Ωcm), and variation was observed.

【0119】〔比較例3〕組成物を直鎖状低密度ポリエ
チレン65体積%、ニッケルパウダ35体積%とした以
外は比較例1と同様の操作を行ない、有機質正特性サー
ミスタを作成した。
Comparative Example 3 An organic positive temperature coefficient thermistor was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the composition was 65% by volume of linear low-density polyethylene and 35% by volume of nickel powder.

【0120】比較例1と同様に抵抗−温度曲線を得るべ
く測定を行なったところ、初期の室温抵抗値は1.5×
10-3 Ω(1.2×10-2 Ωcm)、抵抗変化率は8桁
の特性が得られた。また、室温まで冷却された後の抵抗
値は2.0×10-3 Ω(1.2×10-2 Ωcm)であっ
た。
When a measurement was carried out in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain a resistance-temperature curve, the initial room temperature resistance value was 1.5 ×.
A characteristic of 10 −3 Ω (1.2 × 10 −2 Ωcm) and a resistance change rate of 8 digits was obtained. The resistance value after cooling to room temperature was 2.0 × 10 −3 Ω (1.2 × 10 −2 Ωcm).

【0121】また、初期室温抵抗値は10個の素子測定
中、3個が1.0×10-3 Ω(8.1×10-3 Ωc
m)、2個が3.0×10-3 Ω(2.4×10-2 Ωc
m)、4個が5.0×10-3 Ω(4.1×10-2 Ωc
m)、1個が1.0×10-2 Ω(8.1×10-2 Ωc
m)であり、ばらつきがみられた。
Further, the initial room temperature resistance value was 10 × 10 −3 Ω (8.1 × 10 −3 Ωc during measurement of 10 elements).
m) 2 pieces are 3.0 × 10 -3 Ω (2.4 × 10 -2 Ωc
m) 4 are 5.0 × 10 -3 Ω (4.1 × 10 -2 Ωc
m) 1.0 x 10 -2 Ω (8.1 x 10 -2 Ωc
m), and there was variation.

【0122】熱衝撃試験200サイクル後の室温抵抗は
2.5×10-1 Ω(2.0Ωcm)と、大きく上昇し
た。この比較結果より、本発明の効果が非常に大きいこ
とがわかった。
Room temperature resistance after 200 cycles of thermal shock test was significantly increased to 2.5 × 10 −1 Ω (2.0 Ωcm). From this comparison result, it was found that the effect of the present invention was extremely large.

【0123】〔比較例4〕実施例4において、導電性粒
子に表面処理を施さない以外は実施例4と同様にして有
機質正特性サーミスタ素子を得た。
Comparative Example 4 An organic positive temperature coefficient thermistor element was obtained in the same manner as in Example 4, except that the conductive particles were not surface-treated.

【0124】この素子を恒温槽内で室温から120℃ま
で2℃/min で加熱、冷却し、所定の温度で4端子法で
抵抗値の測定を行ない、温度−抵抗曲線を得た。初期室
温抵抗は1.5×10-3 Ω(1.2×10-2 Ωcm)、
90℃付近で抵抗が急激に増加し、抵抗変化率は9桁程
度得られた。室温まで冷却された後の抵抗値は2×10
-3 Ω(1.6×10-2 Ωcm)となった。
This device was heated and cooled from room temperature to 120 ° C. at 2 ° C./min in a constant temperature bath, and the resistance value was measured at a predetermined temperature by the 4-terminal method to obtain a temperature-resistance curve. Initial room temperature resistance is 1.5 × 10 -3 Ω (1.2 × 10 -2 Ωcm),
The resistance increased sharply at around 90 ° C., and the rate of resistance change was about 9 digits. Resistance value after cooling to room temperature is 2 × 10
It became −3 Ω (1.6 × 10 −2 Ωcm).

【0125】また、初期室温抵抗値のばらつきを調べた
ところ、10個の素子を測定中、4個が1.5×10-3
Ω(1.2×10-2 Ωcm)、2個が2.0×10-3
Ω(1.6×10-2 Ωcm)、2個が5.0×10-3 Ω
(4.0×10-2 Ωcm)、1個が1.0×10-2 Ω
(8.1×10-2 Ωcm)、1個が1.5×10-2Ω
(1.2×10-1 Ωcm)であり、ばらつきが見られ
た。
Further, when the variation in the initial room temperature resistance value was examined, 10 elements were measured, and 4 elements were 1.5 × 10 −3.
Ω (1.2 × 10 -2 Ωcm), two are 2.0 × 10 -3
Ω (1.6 × 10 -2 Ωcm), two are 5.0 × 10 -3 Ω
(4.0 × 10 -2 Ωcm) One is 1.0 × 10 -2 Ω
(8.1 × 10 -2 Ωcm) One is 1.5 × 10 -2 Ω
(1.2 × 10 −1 Ωcm), and variations were observed.

【0126】また、この素子について−40℃30分、
85℃30分を1サイクルとする熱衝撃試験を行なった
ところ、これを200サイクル繰り返した後の室温抵抗
値は1000Ω(8.1×103 Ωcm)と、大きく上昇
した。
With respect to this device, -40 ° C. for 30 minutes,
When a thermal shock test was conducted at 85 ° C. for 30 minutes as one cycle, the room temperature resistance value after repeating this cycle for 200 cycles was 1000Ω (8.1 × 10 3 Ωcm), which was a large increase.

【0127】[0127]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、十分低い
室温抵抗値が得られ、動作時と非動作時の抵抗変化率が
十分に大きく、特性安定性に優れた有機質正特性サーミ
スタを得ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an organic positive temperature coefficient thermistor which can obtain a sufficiently low room temperature resistance value, has a sufficiently large resistance change rate during operation and non-operation, and is excellent in characteristic stability. Obtainable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の有機質正特性サーミスタの基本構成を
示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the basic structure of an organic positive temperature coefficient thermistor of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 サーミスター素体 3 電極 2 Thermistor body 3 electrodes

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも熱可塑性高分子、およびカッ
プリング剤によって表面処理されているスパイク状の突
起を有する導電性粒子を含有する有機質正特性サーミス
タ。
1. An organic positive temperature coefficient thermistor containing at least a thermoplastic polymer and conductive particles having spike-like protrusions which are surface-treated with a coupling agent.
【請求項2】 前記カップリング剤は導電性粒子に対し
少なくとも0.1〜20質量%添加されている請求項1
に記載の有機質正特性サーミスタ。
2. The coupling agent is added to the conductive particles in an amount of at least 0.1 to 20% by mass.
Organic positive temperature coefficient thermistor described in.
【請求項3】 前記カップリング剤がシラン系のカップ
リング剤である請求項1または2の有機質正特性サーミ
スタ。
3. The organic positive temperature coefficient thermistor according to claim 1, wherein the coupling agent is a silane coupling agent.
【請求項4】 前記スパイク状の突起を有する導電性粒
子が鎖状に連なっている請求項1〜3のいずれかの有機
質正特性サーミスタ。
4. The organic positive temperature coefficient thermistor according to claim 1, wherein the conductive particles having the spike-shaped protrusions are connected in a chain.
【請求項5】 前記熱可塑性高分子がメタロセン触媒を
利用して重合された高分子である請求項1〜4のいずれ
かの有機質正特性サーミスタ。
5. The organic positive temperature coefficient thermistor according to claim 1, wherein the thermoplastic polymer is a polymer polymerized by using a metallocene catalyst.
【請求項6】 さらに低分子化合物を含有する請求項1
〜5のいずれかの有機質正特性サーミスタ。
6. The method according to claim 1, further comprising a low molecular weight compound.
An organic positive temperature coefficient thermistor of any one of to 5.
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