JP2003347106A - Ｐｔｃ組成物、サーミスタ素子およびこれらの製造方法 - Google Patents
Ｐｔｃ組成物、サーミスタ素子およびこれらの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い材料密度を持ち、耐熱性に優れた低抵抗
のＰＴＣ組成物を用いたサーミスタ素子を提供するこ
と。 【解決手段】 少なくとも高分子マトリックスおよび導
電性物質を含む混合物に、加速電圧が２５０ＫＶ以上の
電子加速器を用いて電子線を４０〜３００ＫＧｙの照射
量で照射し、前記混合物を架橋させて得られるＰＴＣ組
成物からなるサーミスタ素体４の両面に電極６が形成し
てあり、電極６の表面に外部電極端子８が、鉛レスで２
５０℃以下の液相線を有するはんだで接続されているサ
ーミスタ素子２。
のＰＴＣ組成物を用いたサーミスタ素子を提供するこ
と。 【解決手段】 少なくとも高分子マトリックスおよび導
電性物質を含む混合物に、加速電圧が２５０ＫＶ以上の
電子加速器を用いて電子線を４０〜３００ＫＧｙの照射
量で照射し、前記混合物を架橋させて得られるＰＴＣ組
成物からなるサーミスタ素体４の両面に電極６が形成し
てあり、電極６の表面に外部電極端子８が、鉛レスで２
５０℃以下の液相線を有するはんだで接続されているサ
ーミスタ素子２。
Description
【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
が増大する正の温度係数（positive temperature coeff
icient of resistivity 。以下ＰＴＣと略称する）特性
を有するＰＴＣ組成物およびサーミスタ素子ならびにこ
れらの製造方法に関する。
電流保護素子として用いられ、温度上昇とともに抵抗値
が増大する正の温度係数（positive temperature coeff
icient of resistivity 。以下ＰＴＣと略称する）特性
を有するＰＴＣ組成物およびサーミスタ素子ならびにこ
れらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】結晶性の高分子マトリックスに導電性物
質を分散させた組成物がＰＴＣ挙動を示すことが知られ
ている（米国特許第３２４３７５３号や同３３５１８８
２号参照）。しかしながら、この従来のＰＴＣ組成物
は、保存時の安定性や耐熱性が低いという問題があっ
た。
質を分散させた組成物がＰＴＣ挙動を示すことが知られ
ている（米国特許第３２４３７５３号や同３３５１８８
２号参照）。しかしながら、この従来のＰＴＣ組成物
は、保存時の安定性や耐熱性が低いという問題があっ
た。
【０００３】そこで、結晶性の高分子マトリックスの架
橋を行うことにより、ＰＴＣ組成物の保存時安定性や耐
熱性の改良を行うことが検討されている（米国特許第３
２６９８６２号や特開２０００−８２６０２号公報参
照）。
橋を行うことにより、ＰＴＣ組成物の保存時安定性や耐
熱性の改良を行うことが検討されている（米国特許第３
２６９８６２号や特開２０００−８２６０２号公報参
照）。
【０００４】架橋方法としては、有機過酸化物による化
学架橋処理、シランカップリング剤と水による水架橋処
理、電子線照射による放射線架橋処理が知られている。
学架橋処理、シランカップリング剤と水による水架橋処
理、電子線照射による放射線架橋処理が知られている。
【０００５】しかしながら、化学架橋処理では、前記組
成物を所定形状の成形体に成形後、当該組成物に含まれ
る高分子マトリックスの融点よりも高い温度で熱処理し
なければならないため、成形体の形状を保持することが
困難なことや、成形体が熱劣化してしまう可能性がある
などの問題があった。
成物を所定形状の成形体に成形後、当該組成物に含まれ
る高分子マトリックスの融点よりも高い温度で熱処理し
なければならないため、成形体の形状を保持することが
困難なことや、成形体が熱劣化してしまう可能性がある
などの問題があった。
【０００６】また、水架橋処理では、架橋効果にバラツ
キが多いこと、温水中に長時間浸せきする必要があり工
程が長くなること、触媒として有機錫のような環境に影
響を与えうる物質を使用しなければならないこと、など
の問題があった。
キが多いこと、温水中に長時間浸せきする必要があり工
程が長くなること、触媒として有機錫のような環境に影
響を与えうる物質を使用しなければならないこと、など
の問題があった。
【０００７】これに対し、放射線架橋処理では、導電粉
としてカーボンブラックを使用した比較的密度の低い
（たとえば２．５ｇ／ｃｍ３ 未満の）ＰＴＣ組成物へ
の架橋は実用化されている。
としてカーボンブラックを使用した比較的密度の低い
（たとえば２．５ｇ／ｃｍ３ 未満の）ＰＴＣ組成物へ
の架橋は実用化されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、放射線
架橋では、組成物の密度が高い場合や、厚みが厚い場合
には、均一な架橋ができないといった問題があった。均
一に架橋できないと、耐熱性の向上が不十分となる。
架橋では、組成物の密度が高い場合や、厚みが厚い場合
には、均一な架橋ができないといった問題があった。均
一に架橋できないと、耐熱性の向上が不十分となる。
【０００９】本発明の目的は、高い材料密度（材料密度
がたとえば２．５ｇ／ｃｍ３ 以上）を持ち、耐熱性に
優れた低抵抗（比抵抗がたとえば１Ω−ｃｍ以下）のＰ
ＴＣ組成物、サーミスタ素子およびこれらの製造方法を
提供することである。
がたとえば２．５ｇ／ｃｍ３ 以上）を持ち、耐熱性に
優れた低抵抗（比抵抗がたとえば１Ω−ｃｍ以下）のＰ
ＴＣ組成物、サーミスタ素子およびこれらの製造方法を
提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るＰＴＣ組成物は、少なくとも高分子マ
トリックスおよび導電性物質を含む混合物に、加速電圧
が２５０ＫＶ以上の電子加速器を用いて電子線を４０〜
３００ＫＧｙ（より好ましくは４０〜２００ＫＧｙ）の
照射量で照射し、前記混合物を架橋させて得られること
を特徴とする。
に、本発明に係るＰＴＣ組成物は、少なくとも高分子マ
トリックスおよび導電性物質を含む混合物に、加速電圧
が２５０ＫＶ以上の電子加速器を用いて電子線を４０〜
３００ＫＧｙ（より好ましくは４０〜２００ＫＧｙ）の
照射量で照射し、前記混合物を架橋させて得られること
を特徴とする。
【００１１】本発明に係るＰＴＣ組成物の製造方法は、
少なくとも高分子マトリックスおよび導電性物質を含む
混合物に、加速電圧が２５０ＫＶ以上の電子加速器を用
いて電子線を４０〜３００ＫＧｙの照射量で照射し、前
記混合物を架橋させることを特徴とする。
少なくとも高分子マトリックスおよび導電性物質を含む
混合物に、加速電圧が２５０ＫＶ以上の電子加速器を用
いて電子線を４０〜３００ＫＧｙの照射量で照射し、前
記混合物を架橋させることを特徴とする。
【００１２】本明細書での混合物なる用語には、単なる
混練物の他、この混練物をシート状またはフィルム状な
どに成型した成形物や、この成形物の両面に電極が形成
された態様をも包含するものとする。組成物とは、混合
物の架橋物を意味する。
混練物の他、この混練物をシート状またはフィルム状な
どに成型した成形物や、この成形物の両面に電極が形成
された態様をも包含するものとする。組成物とは、混合
物の架橋物を意味する。
【００１３】本発明では、高分子マトリックスとして
は、メタロセン触媒を用いて製造された直鎖状の低密度
ポリエチレンを含むことが好ましい。導電性物質として
は、表面にスパイク状の突起を有するフィラメント状ニ
ッケル粉を含むことが好ましい。
は、メタロセン触媒を用いて製造された直鎖状の低密度
ポリエチレンを含むことが好ましい。導電性物質として
は、表面にスパイク状の突起を有するフィラメント状ニ
ッケル粉を含むことが好ましい。
【００１４】本発明では、電子線照射前の混合物は、少
なくとも高分子マトリックスおよび導電性物質を含んで
いればよいが、該高分子マトリックスより融点の低い低
分子有機化合物をさらに含有することが好ましい。特
に、低温（たとえば８０〜１００℃程度）で動作させる
ためには、低分子有機化合物としてエチレンホモポリマ
ーを用いることが好ましい。
なくとも高分子マトリックスおよび導電性物質を含んで
いればよいが、該高分子マトリックスより融点の低い低
分子有機化合物をさらに含有することが好ましい。特
に、低温（たとえば８０〜１００℃程度）で動作させる
ためには、低分子有機化合物としてエチレンホモポリマ
ーを用いることが好ましい。
【００１５】本発明では、前記電子線の照射を、前記混
合物の温度上昇を７０℃以下に抑制可能な照射量で複数
回に分けて行うことが好ましい。
合物の温度上昇を７０℃以下に抑制可能な照射量で複数
回に分けて行うことが好ましい。
【００１６】本発明では、さらに好ましくは、前記電子
線の照射を前記混合物の両面に行う。
線の照射を前記混合物の両面に行う。
【００１７】本発明では、複数枚の前記混合物を重ねた
積層体に、加速電圧が１０００ＫＶ以上の電子加速器を
用いて電子線を照射することが好ましい。
積層体に、加速電圧が１０００ＫＶ以上の電子加速器を
用いて電子線を照射することが好ましい。
【００１８】本発明に係るサーミスタ素子は、上述した
ＰＴＣ組成物からなるサーミスタ素体の両面に電極が形
成してあることを特徴とする。各電極の表面には、外部
電極端子が、鉛レスで２５０℃以下の液相線を有するは
んだで接続されていることが好ましい。
ＰＴＣ組成物からなるサーミスタ素体の両面に電極が形
成してあることを特徴とする。各電極の表面には、外部
電極端子が、鉛レスで２５０℃以下の液相線を有するは
んだで接続されていることが好ましい。
【００１９】本発明に係るサーミスタ素子の製造方法
は、少なくとも高分子マトリックスおよび導電性物質を
含む混練物を用いてシート状またはフィルム状に成型さ
れた成形物の両面に電極を形成した後、加速電圧が２５
０ＫＶ以上の電子加速器を用いて電子線を４０〜３００
ＫＧｙの照射量で照射し、前記成形物を架橋させること
を特徴とする。成形物を架橋させた後、鉛レスで２５０
℃以下の液相線を有するはんだを用いて、前記各電極の
表面に外部電極端子を接続させることが好ましい。サー
ミスタ素子としては、自己制御型発熱体、過電流保護素
子、温度センサーなどが例示される。
は、少なくとも高分子マトリックスおよび導電性物質を
含む混練物を用いてシート状またはフィルム状に成型さ
れた成形物の両面に電極を形成した後、加速電圧が２５
０ＫＶ以上の電子加速器を用いて電子線を４０〜３００
ＫＧｙの照射量で照射し、前記成形物を架橋させること
を特徴とする。成形物を架橋させた後、鉛レスで２５０
℃以下の液相線を有するはんだを用いて、前記各電極の
表面に外部電極端子を接続させることが好ましい。サー
ミスタ素子としては、自己制御型発熱体、過電流保護素
子、温度センサーなどが例示される。
【００２０】
【発明の作用および効果】近年、携帯電話に代表される
Ｌｉ−ｉｏｎ電池や一般用回路の保護素子に用いるため
に、低抵抗で低温（８０〜１００℃）動作、高耐熱のＰ
ＴＣ組成物が求められている。
Ｌｉ−ｉｏｎ電池や一般用回路の保護素子に用いるため
に、低抵抗で低温（８０〜１００℃）動作、高耐熱のＰ
ＴＣ組成物が求められている。
【００２１】本発明によると、混合物に、特定の電子線
を特定量照射して架橋させる。このため、混合物の材料
密度が、たとえば２．５ｇ／ｃｍ３ 以上と高く、電極
を含む厚みがたとえば２００μｍ以上と厚い場合でも、
混合物を均一に架橋させることが可能である。その結
果、低抵抗（たとえば一対の電極間で測定される比抵抗
が１Ω−ｃｍ以下）で耐熱性に優れたＰＴＣ組成物およ
びこれを用いたサーミスタ素子を提供することができ
る。また、照射対象の混合物の厚みが厚くても、当該混
合物を均一に架橋させることが可能であるから、得られ
るＰＴＣ組成物およびこれを用いたサーミスタ素子の耐
圧も向上する。
を特定量照射して架橋させる。このため、混合物の材料
密度が、たとえば２．５ｇ／ｃｍ３ 以上と高く、電極
を含む厚みがたとえば２００μｍ以上と厚い場合でも、
混合物を均一に架橋させることが可能である。その結
果、低抵抗（たとえば一対の電極間で測定される比抵抗
が１Ω−ｃｍ以下）で耐熱性に優れたＰＴＣ組成物およ
びこれを用いたサーミスタ素子を提供することができ
る。また、照射対象の混合物の厚みが厚くても、当該混
合物を均一に架橋させることが可能であるから、得られ
るＰＴＣ組成物およびこれを用いたサーミスタ素子の耐
圧も向上する。
【００２２】また、加速電圧がたとえば１０００ＫＶ以
上と高い電子加速器を用いて電子線を照射する場合、一
回の照射量が多くなると、混合物の温度上昇が著しくな
り、変形を生じることがある。このような場合、電子線
の照射を、前記混合物の温度上昇を７０℃以下に抑制可
能な照射量（たとえば４０ＫＧｙ以下）で複数回に分け
て行うことにより、混合物を変形させることなく、均一
に架橋させることが可能となる。その結果、熱安定性が
高く、熱衝撃特性などの信頼性に優れたＰＴＣ組成物と
することができる。
上と高い電子加速器を用いて電子線を照射する場合、一
回の照射量が多くなると、混合物の温度上昇が著しくな
り、変形を生じることがある。このような場合、電子線
の照射を、前記混合物の温度上昇を７０℃以下に抑制可
能な照射量（たとえば４０ＫＧｙ以下）で複数回に分け
て行うことにより、混合物を変形させることなく、均一
に架橋させることが可能となる。その結果、熱安定性が
高く、熱衝撃特性などの信頼性に優れたＰＴＣ組成物と
することができる。
【００２３】また、混合物の両面に電子線を照射するこ
とにより、一層均一に前記混合物を架橋させることが可
能となり、耐熱性が高度に安定する。
とにより、一層均一に前記混合物を架橋させることが可
能となり、耐熱性が高度に安定する。
【００２４】本発明では、用いる電子加速器の加速電圧
を高くすると、照射対象への電子線の透過能力も向上す
る。すなわち加速電圧を高くすることにより、複数枚の
前記混合物を１回の照射で架橋させることが可能とな
る。その結果、一回の処理量が増加し、大幅なコストダ
ウンが期待できる。
を高くすると、照射対象への電子線の透過能力も向上す
る。すなわち加速電圧を高くすることにより、複数枚の
前記混合物を１回の照射で架橋させることが可能とな
る。その結果、一回の処理量が増加し、大幅なコストダ
ウンが期待できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００２６】図１は本発明の一実施形態に係るサーミス
タ素子を示す概略断面図、図２は図１の平面図、図３お
よび図４は実施例および比較例のサーミスタ素子試料の
温度−抵抗（Ｒ−Ｔ）特性を示すグラフである。
タ素子を示す概略断面図、図２は図１の平面図、図３お
よび図４は実施例および比較例のサーミスタ素子試料の
温度−抵抗（Ｒ−Ｔ）特性を示すグラフである。
【００２７】サーミスタ素子
図１および図２に示すように、本実施形態に係るサーミ
スタ素子２は、サーミスタ素体４を有する。サーミスタ
素体４の両面には電極６が形成されている。電極６に
は、外部電極端子８が接続されている。
スタ素子２は、サーミスタ素体４を有する。サーミスタ
素体４の両面には電極６が形成されている。電極６に
は、外部電極端子８が接続されている。
【００２８】サーミスタ素体
サーミスタ素体４の厚みは通常１００〜１０００μｍ程
度であり、その材料密度は、２．５ｇ／ｃｍ３ 以上、
好ましくは３ｇ／ｃｍ３ 以上であり、その比抵抗は、
１Ω−ｃｍ以下、好ましくは０．５Ω−ｃｍ以下であ
る。
度であり、その材料密度は、２．５ｇ／ｃｍ３ 以上、
好ましくは３ｇ／ｃｍ３ 以上であり、その比抵抗は、
１Ω−ｃｍ以下、好ましくは０．５Ω−ｃｍ以下であ
る。
【００２９】サーミスタ素体４は、本発明のＰＴＣ組成
物で構成してある。本発明のＰＴＣ組成物は、少なくと
も高分子マトリックスおよび導電性物質を含有する。
物で構成してある。本発明のＰＴＣ組成物は、少なくと
も高分子マトリックスおよび導電性物質を含有する。
【００３０】高分子マトリックス
本発明で用いる高分子マトリックスの融点は、通常７０
〜２００℃であることが好ましい。ただし、低分子有機
化合物を併用する場合には、高分子マトリックスの融点
は、動作時の低分子有機化合物の融解による流動、素体
４の変形等を防ぐため、低分子有機化合物の融点より
も、好ましくは３０℃以上、特に好ましくは３０℃以上
１１０℃以下の範囲で、高いことが望ましい。
〜２００℃であることが好ましい。ただし、低分子有機
化合物を併用する場合には、高分子マトリックスの融点
は、動作時の低分子有機化合物の融解による流動、素体
４の変形等を防ぐため、低分子有機化合物の融点より
も、好ましくは３０℃以上、特に好ましくは３０℃以上
１１０℃以下の範囲で、高いことが望ましい。
【００３１】本発明で用いる高分子マトリックスは、結
晶性でも非晶性でもよく、ポリエチレン、エチレン−酢
酸ビニルコポリマー、ポリエチルアクリレート等のポリ
アルキルアクリレート、ポリメチル（メタ）アクリレー
ト等のポリアルキル（メタ）アクリレート等のポリオレ
フィン；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエ
チレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、これらのコポ
リマー等のフッ素系ポリマー；ポリ塩化ビニル、ポリ塩
化ビニリデン、塩素化ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチ
レン、塩素化ポリプロピレン、これらのコポリマー等の
塩素系ポリマーなどのハロゲン系ポリマー；ポリスチレ
ン、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。ポリオレフ
ィンは共重合体であってもよい。中でも、ポリオレフィ
ンを用いることが好ましく、特に好ましくはメタロセン
触媒（遷移金属化合物として、主としてメタロセン化合
物を用い、有機金属化合物として、主としてメチルアル
ミノキサンを用いた配位イオン重合触媒）を用いて製造
された直鎖状のたとえば密度がたとえば０．９５ｇ／ｃ
ｍ３ 未満の低密度ポリエチレンを用いる。
晶性でも非晶性でもよく、ポリエチレン、エチレン−酢
酸ビニルコポリマー、ポリエチルアクリレート等のポリ
アルキルアクリレート、ポリメチル（メタ）アクリレー
ト等のポリアルキル（メタ）アクリレート等のポリオレ
フィン；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエ
チレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、これらのコポ
リマー等のフッ素系ポリマー；ポリ塩化ビニル、ポリ塩
化ビニリデン、塩素化ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチ
レン、塩素化ポリプロピレン、これらのコポリマー等の
塩素系ポリマーなどのハロゲン系ポリマー；ポリスチレ
ン、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。ポリオレフ
ィンは共重合体であってもよい。中でも、ポリオレフィ
ンを用いることが好ましく、特に好ましくはメタロセン
触媒（遷移金属化合物として、主としてメタロセン化合
物を用い、有機金属化合物として、主としてメチルアル
ミノキサンを用いた配位イオン重合触媒）を用いて製造
された直鎖状のたとえば密度がたとえば０．９５ｇ／ｃ
ｍ３ 未満の低密度ポリエチレンを用いる。
【００３２】メタロセン触媒を用いて製造された直鎖状
の低密度ポリエチレンのＡＳＴＭ−Ｄ１２３８で定義さ
れるメルトフローレート（ＭＦＲ）は、４（ｇ／１０
分）以下が好ましい。ＭＦＲがこれより高いと、溶融粘
度が低すぎて、特性の安定性に劣る傾向が見られる。Ｍ
ＦＲの下限は特にないが、通常０．１（ｇ／１０分）程
度である。
の低密度ポリエチレンのＡＳＴＭ−Ｄ１２３８で定義さ
れるメルトフローレート（ＭＦＲ）は、４（ｇ／１０
分）以下が好ましい。ＭＦＲがこれより高いと、溶融粘
度が低すぎて、特性の安定性に劣る傾向が見られる。Ｍ
ＦＲの下限は特にないが、通常０．１（ｇ／１０分）程
度である。
【００３３】高分子マトリックスは、１種のみを用いて
も２種以上を併用してもかまわないが、４（ｇ／１０
分）以下のメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンの
みを用いることが好ましい。
も２種以上を併用してもかまわないが、４（ｇ／１０
分）以下のメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレンの
みを用いることが好ましい。
【００３４】高分子マトリックスの数平均分子量Ｍｎは
１００００〜５００００程度であることが好ましく、よ
り好ましくは１８７００〜３６８００程度である。
１００００〜５００００程度であることが好ましく、よ
り好ましくは１８７００〜３６８００程度である。
【００３５】導電性物質
本発明に用いる導電性物質としては、スパイク状の突起
を有する導電性粒子を含むことが好ましい。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１０〜５００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。
を有する導電性粒子を含むことが好ましい。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１０〜５００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。
【００３６】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 Ｔｙ
ｐｅ 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。
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 Ｔｙ
ｐｅ 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。
【００３７】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粉があり、商品名ＩＮＣＯ
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が特に好ましい。
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０．５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１．０
以上４．０μｍ以下が最も好ましく、これに平均粒径
０．１μｍ以上１．０μｍ未満のものを５０重量％以下
混合してもよい。また、見かけの密度は０．３〜１．０
ｇ／ｃｍ３ 程度、比表面積は０．４〜２．５ｍ２ ／
ｇ程度である。なお、平均粒径はフィッシュー・サブシ
ーブ法で測定したものである。
は、フィラメント状ニッケル粉があり、商品名ＩＮＣＯ
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が特に好ましい。
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０．５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１．０
以上４．０μｍ以下が最も好ましく、これに平均粒径
０．１μｍ以上１．０μｍ未満のものを５０重量％以下
混合してもよい。また、見かけの密度は０．３〜１．０
ｇ／ｃｍ３ 程度、比表面積は０．４〜２．５ｍ２ ／
ｇ程度である。なお、平均粒径はフィッシュー・サブシ
ーブ法で測定したものである。
【００３８】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ので参照されたい。
５−４７５０３号公報、米国特許第５３７８４０７号明
細書に記載されているので参照されたい。
【００３９】また、導電性物質として、スパイク状の突
起を有する導電性粒子の他に、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
重量％以下とすることが好ましい。
起を有する導電性粒子の他に、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
重量％以下とすることが好ましい。
【００４０】低分子有機化合物
本発明では、上述した高分子マトリックスとともに、該
高分子マトリックスより融点の低い低分子有機化合物を
さらに含有することが好ましい。ＰＴＣ組成物には、低
抵抗かつ高耐熱性の他、低温で動作可能であることが求
められることもある。この種の低分子有機化合物を添加
することにより、ＰＴＣ組成物の抵抗−温度特性におけ
る動作温度を容易に調整することができる。
高分子マトリックスより融点の低い低分子有機化合物を
さらに含有することが好ましい。ＰＴＣ組成物には、低
抵抗かつ高耐熱性の他、低温で動作可能であることが求
められることもある。この種の低分子有機化合物を添加
することにより、ＰＴＣ組成物の抵抗−温度特性におけ
る動作温度を容易に調整することができる。
【００４１】本発明に用いることができる低分子有機化
合物は、分子量１０００程度まで、好ましくは２００〜
８００の結晶性物質であり、上述した高分子マトリック
スよりも融点ｍｐが低け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。
合物は、分子量１０００程度まで、好ましくは２００〜
８００の結晶性物質であり、上述した高分子マトリック
スよりも融点ｍｐが低け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。
【００４２】低分子有機化合物としては、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）、結晶性樹脂などが挙げられる。
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）、結晶性樹脂などが挙げられる。
【００４３】結晶性樹脂とは、熱測定において融点が観
測され得る樹脂を意味し、融点が観測され得ない非晶性
樹脂と区別される。結晶性樹脂としては、たとえば直鎖
状、又は分岐鎖状の高密度ポリエチレン、低密度ポリエ
チレン、超高分子量ポリエチレン等のポリエチレン系結
晶性樹脂、直鎖状、又は分岐鎖状の高密度ポリプロピレ
ン、低密度ポリプロピレン等のポリプロピレン系結晶性
樹脂、および、ポリメチルペンテン、ポリブテン、ポリ
メチルブテン、ポリメチルヘキセン、ポリビニルナフタ
レン等からなる群で示されるポリオレフィン系結晶性樹
脂や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブ
チレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタ
レート、芳香族ポリエステル等からなる群で示されるポ
リエステル系結晶性樹脂、ナイロン−６、ナイロン−６
６、ナイロン−１２、ポリアミドイミド等からなる群で
示されるポリアミド系結晶性樹脂、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリテトラフルオロエチレン等からなる群で示され
るフッ素系結晶性樹脂や、その他として、ポリ塩化ビニ
リデン、ポリアクリロニトリル、シンジオタクチックポ
リスチレン、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンサル
ファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（Ｐ
ＥＥＫ）、セルロース、アセタール樹脂、塩素化ポリエ
ーテル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、液晶ポリマー
（芳香族多環縮合系ポリマー）等が挙げられる。結晶性
樹脂は、全体が結晶化しているもののみではなく、部分
的に結晶化しているものも含む。結晶化度は、通常１０
％以上、好ましくは１５％以上であって、通常８０％以
下、好ましくは７０％以下である。
測され得る樹脂を意味し、融点が観測され得ない非晶性
樹脂と区別される。結晶性樹脂としては、たとえば直鎖
状、又は分岐鎖状の高密度ポリエチレン、低密度ポリエ
チレン、超高分子量ポリエチレン等のポリエチレン系結
晶性樹脂、直鎖状、又は分岐鎖状の高密度ポリプロピレ
ン、低密度ポリプロピレン等のポリプロピレン系結晶性
樹脂、および、ポリメチルペンテン、ポリブテン、ポリ
メチルブテン、ポリメチルヘキセン、ポリビニルナフタ
レン等からなる群で示されるポリオレフィン系結晶性樹
脂や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブ
チレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタ
レート、芳香族ポリエステル等からなる群で示されるポ
リエステル系結晶性樹脂、ナイロン−６、ナイロン−６
６、ナイロン−１２、ポリアミドイミド等からなる群で
示されるポリアミド系結晶性樹脂、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリテトラフルオロエチレン等からなる群で示され
るフッ素系結晶性樹脂や、その他として、ポリ塩化ビニ
リデン、ポリアクリロニトリル、シンジオタクチックポ
リスチレン、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンサル
ファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（Ｐ
ＥＥＫ）、セルロース、アセタール樹脂、塩素化ポリエ
ーテル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、液晶ポリマー
（芳香族多環縮合系ポリマー）等が挙げられる。結晶性
樹脂は、全体が結晶化しているもののみではなく、部分
的に結晶化しているものも含む。結晶化度は、通常１０
％以上、好ましくは１５％以上であって、通常８０％以
下、好ましくは７０％以下である。
【００４４】たとえば低温（たとえば８０〜１００℃）
動作を目的とする場合には、低分子有機化合物として
は、融点ｍｐが４０℃以上１００℃未満であるものを用
いればよい。このようなものとしては、パラフィンワッ
クス、マイクロクリスタリンワックス、脂肪酸、脂肪酸
エステル、脂肪酸アミド、結晶性樹脂などが挙げられ
る。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。中でも低
分子有機化合物としては、結晶性樹脂が好ましく、より
好ましくはエチレンホモポリマー（融点８５〜１００
℃、密度０．９６ｇ／ｃｍ３ 程度）を用いる。
動作を目的とする場合には、低分子有機化合物として
は、融点ｍｐが４０℃以上１００℃未満であるものを用
いればよい。このようなものとしては、パラフィンワッ
クス、マイクロクリスタリンワックス、脂肪酸、脂肪酸
エステル、脂肪酸アミド、結晶性樹脂などが挙げられ
る。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。中でも低
分子有機化合物としては、結晶性樹脂が好ましく、より
好ましくはエチレンホモポリマー（融点８５〜１００
℃、密度０．９６ｇ／ｃｍ３ 程度）を用いる。
【００４５】添加剤
本発明では、高分子マトリックス、および／または該高
分子マトリックスの熱劣化を防止するために、酸化防止
剤が添加してあってもよい。酸化防止剤としては、フェ
ノール類、有機イオウ類、フォスファイト類（有機リン
系）などが用いられる。
分子マトリックスの熱劣化を防止するために、酸化防止
剤が添加してあってもよい。酸化防止剤としては、フェ
ノール類、有機イオウ類、フォスファイト類（有機リン
系）などが用いられる。
【００４６】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。
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。
【００４７】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。
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。
【００４８】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。
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。
【００４９】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。
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。
【００５０】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。
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。
【００５１】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。
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。
【００５２】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。
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。
【００５３】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。
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。
【００５４】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。
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。
【００５５】電極
電極６は、Ｎｉなどの金属箔などで構成される。電極６
の厚みは通常２５〜３５μｍ程度である。
の厚みは通常２５〜３５μｍ程度である。
【００５６】外部電極端子
外部電極端子８は、Ｎｉなどで構成される。外部電極端
子８の厚みは通常１００〜１２５μｍ程度である。
子８の厚みは通常１００〜１２５μｍ程度である。
【００５７】サーミスタ素子の製造方法
次に、本実施形態に係るサーミスタ素子２の製造方法を
説明する。
説明する。
【００５８】混練物の作製
まず、少なくとも高分子マトリックスと導電性物質の混
練物（混合物）を作製する。混練物を作製するに際し
て、低分子有機化合物を併用することが好ましい。特
に、低温（たとえば８０〜１００℃程度）で動作させる
ためには、低分子有機化合物としてエチレンホモポリマ
ーを用いることが好ましい。
練物（混合物）を作製する。混練物を作製するに際し
て、低分子有機化合物を併用することが好ましい。特
に、低温（たとえば８０〜１００℃程度）で動作させる
ためには、低分子有機化合物としてエチレンホモポリマ
ーを用いることが好ましい。
【００５９】従来、低温動作可能なＰＴＣ組成物は耐熱
性が低かったため、外部電極端子のはんだ付けに使用可
能なはんだの種類（融点）が限定されており、はんだ付
けに不向きであった。しかしながら、高分子マトリック
スより融点の低い低分子有機化合物をさらに含有させた
混合物を架橋させてＰＴＣ組成物とした場合には、低温
動作可能でありながら、耐熱性に優れるため、はんだの
種類（融点）を限定することなく、外部電極端子をはん
だ付けすることができる。
性が低かったため、外部電極端子のはんだ付けに使用可
能なはんだの種類（融点）が限定されており、はんだ付
けに不向きであった。しかしながら、高分子マトリック
スより融点の低い低分子有機化合物をさらに含有させた
混合物を架橋させてＰＴＣ組成物とした場合には、低温
動作可能でありながら、耐熱性に優れるため、はんだの
種類（融点）を限定することなく、外部電極端子をはん
だ付けすることができる。
【００６０】低分子有機化合物を併用する場合の、高分
子マトリックスと低分子有機化合物の混練比は、重量比
で、高分子マトリックス１に対して低分子有機化合物
０．０５〜０．５倍であることが好ましい。この混練比
が小さくなって低分子有機化合物の量が少なくなると、
抵抗変化率が十分に得られにくくなる。反対に大きくな
って低分子有機化合物の量が多くなると、低分子有機化
合物が溶融する際に素体が大きく変形する他、導電性物
質との混練が困難になる。
子マトリックスと低分子有機化合物の混練比は、重量比
で、高分子マトリックス１に対して低分子有機化合物
０．０５〜０．５倍であることが好ましい。この混練比
が小さくなって低分子有機化合物の量が少なくなると、
抵抗変化率が十分に得られにくくなる。反対に大きくな
って低分子有機化合物の量が多くなると、低分子有機化
合物が溶融する際に素体が大きく変形する他、導電性物
質との混練が困難になる。
【００６１】高分子マトリックスと低分子有機化合物の
合計重量に対する導電性物質の配合比はできるだけ高い
方が望ましいが、低抵抗で優れたＰＴＣ特性を得るには
導電性物質の配合の割合は２５〜４５体積％であること
が好ましい。導電性物質の配合の割合が２５体積％に満
たない場合、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。また４５体積％を越える場合は温
度上昇に伴う抵抗値の変化が小さくなり、また、均一な
混合が困難になって再現性ある抵抗値が得られにくくな
る。
合計重量に対する導電性物質の配合比はできるだけ高い
方が望ましいが、低抵抗で優れたＰＴＣ特性を得るには
導電性物質の配合の割合は２５〜４５体積％であること
が好ましい。導電性物質の配合の割合が２５体積％に満
たない場合、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。また４５体積％を越える場合は温
度上昇に伴う抵抗値の変化が小さくなり、また、均一な
混合が困難になって再現性ある抵抗値が得られにくくな
る。
【００６２】また、混練物を作製するに際して、さらに
酸化防止剤などの添加剤を添加してもよい。これらの添
加剤は、全有機分（高分子マトリックス、低分子有機化
合物および導電性物質）の１．０重量％以下となるよう
に添加することが好ましい。
酸化防止剤などの添加剤を添加してもよい。これらの添
加剤は、全有機分（高分子マトリックス、低分子有機化
合物および導電性物質）の１．０重量％以下となるよう
に添加することが好ましい。
【００６３】高分子マトリックス、導電性物質、および
必要に応じて併用される低分子有機化合物や添加剤の混
練は、ミル等を用いて、高分子マトリックスの融点以上
の温度（好ましくは融点＋５〜４０℃の温度）で、５〜
９０分程度行えばよい。また、低分子有機化合物を併用
する場合には、予め高分子マトリックスと低分子有機化
合物とを溶融混合または溶媒中で溶解し混練してもよ
い。
必要に応じて併用される低分子有機化合物や添加剤の混
練は、ミル等を用いて、高分子マトリックスの融点以上
の温度（好ましくは融点＋５〜４０℃の温度）で、５〜
９０分程度行えばよい。また、低分子有機化合物を併用
する場合には、予め高分子マトリックスと低分子有機化
合物とを溶融混合または溶媒中で溶解し混練してもよ
い。
【００６４】成形物の作製
次に、混練物（混合物）の両面を電極材料で挟み、圧着
して厚み３００〜３５０μｍ程度のシート状またはフィ
ルム状の成形物（混合物）を作製する。電極材料として
は、Ｎｉなどの金属箔などが使用可能である。その厚み
は２５〜３５μｍ程度である。圧着は、たとえば熱プレ
ス機を用いて、１３０〜２４０℃程度の温度で行うこと
ができる。
して厚み３００〜３５０μｍ程度のシート状またはフィ
ルム状の成形物（混合物）を作製する。電極材料として
は、Ｎｉなどの金属箔などが使用可能である。その厚み
は２５〜３５μｍ程度である。圧着は、たとえば熱プレ
ス機を用いて、１３０〜２４０℃程度の温度で行うこと
ができる。
【００６５】架橋成形物の作製
次に、成形物（混合物）に電子線を照射し、当該成形物
を架橋させて架橋成形物（組成物）を作製する。本実施
形態では、架橋前の成形物に、加速電圧が２５０ＫＶ以
上、好ましくは１０００ＫＶ以上の電子加速器を用いて
電子線を、４０〜３００ＫＧｙ、好ましくは４０〜２０
０ＫＧｙの照射量で照射し、当該成形物を架橋させる。
電子線の照射は、成形物の温度上昇を７０℃以下（特に
６０℃以下）に抑制可能な照射量で、複数回に分けて行
うことが好ましい。このような照射量はたとえば４０Ｋ
Ｇｙ以下、好ましくは２０ＫＧｙ以下である。たとえば
４０ＫＧｙ以上の照射を望む場合、１回の照射量をたと
えば２０ＫＧｙとし、これを複数回に分けて行うことが
好ましい。さらに好ましくは、前記電子線の照射を前記
混合物の両面に行う。
を架橋させて架橋成形物（組成物）を作製する。本実施
形態では、架橋前の成形物に、加速電圧が２５０ＫＶ以
上、好ましくは１０００ＫＶ以上の電子加速器を用いて
電子線を、４０〜３００ＫＧｙ、好ましくは４０〜２０
０ＫＧｙの照射量で照射し、当該成形物を架橋させる。
電子線の照射は、成形物の温度上昇を７０℃以下（特に
６０℃以下）に抑制可能な照射量で、複数回に分けて行
うことが好ましい。このような照射量はたとえば４０Ｋ
Ｇｙ以下、好ましくは２０ＫＧｙ以下である。たとえば
４０ＫＧｙ以上の照射を望む場合、１回の照射量をたと
えば２０ＫＧｙとし、これを複数回に分けて行うことが
好ましい。さらに好ましくは、前記電子線の照射を前記
混合物の両面に行う。
【００６６】なお、混練物（混合物）からシート状また
はフィルム状の成形物（混合物）を作製し、当該成形物
に電子線を照射し、架橋させて架橋成形物（組成物）を
作製した後、その両面に電極材料を形成してもよい。
はフィルム状の成形物（混合物）を作製し、当該成形物
に電子線を照射し、架橋させて架橋成形物（組成物）を
作製した後、その両面に電極材料を形成してもよい。
【００６７】外部電極端子の接合
次に、架橋成形物（組成物）を所定形状に打ち抜きある
いはカットした後、電極６の表面に、外部電極端子８を
接合してサーミスタ素子２とする。
いはカットした後、電極６の表面に、外部電極端子８を
接合してサーミスタ素子２とする。
【００６８】外部電極端子８の接合は、鉛レスで２５０
℃以下（好ましくは２２０℃以下）の液相線を有するは
んだを用いて行うことが好ましい。外部電極端子８のは
んだ付けは、たとえばリフローあるいは、こてやホット
プレートなどを用いて行うことができる。
℃以下（好ましくは２２０℃以下）の液相線を有するは
んだを用いて行うことが好ましい。外部電極端子８のは
んだ付けは、たとえばリフローあるいは、こてやホット
プレートなどを用いて行うことができる。
【００６９】作用
本実施形態に係るサーミスタ素子２の製造方法による
と、混合物の両面を電極材料で挟み、圧着して得られる
シート状またはフィルム状の成形物に、特定の電子線を
特定量照射して架橋させる。このため、成形物の材料密
度が高く、電極を含む厚みが厚い場合でも、成形物を均
一に架橋させることが可能である。その結果、低抵抗
（たとえば一対の電極間で測定される比抵抗が１Ω−ｃ
ｍ以下）で耐熱性に優れたサーミスタ素子２を得ること
ができる。また、照射対象の成形物の厚みが厚くても、
成形物を均一に架橋させることが可能であるから、得ら
れるサーミスタ素子２の耐圧も向上する。
と、混合物の両面を電極材料で挟み、圧着して得られる
シート状またはフィルム状の成形物に、特定の電子線を
特定量照射して架橋させる。このため、成形物の材料密
度が高く、電極を含む厚みが厚い場合でも、成形物を均
一に架橋させることが可能である。その結果、低抵抗
（たとえば一対の電極間で測定される比抵抗が１Ω−ｃ
ｍ以下）で耐熱性に優れたサーミスタ素子２を得ること
ができる。また、照射対象の成形物の厚みが厚くても、
成形物を均一に架橋させることが可能であるから、得ら
れるサーミスタ素子２の耐圧も向上する。
【００７０】また、加速電圧が高い電子加速器を用いて
電子線を照射する場合、一回の照射量が多くなると、混
合物の温度上昇が著しくなり、変形を生じることがあ
る。そこで、電子線の照射を、前記混合物の温度上昇を
７０℃以下に抑制可能な照射量（たとえば４０ＫＧｙ以
下）で複数回に分けて行うことにより、混合物を変形さ
せることなく、均一に架橋させることが可能となる。そ
の結果、熱安定性が高く、熱衝撃特性などの信頼性に優
れたサーミスタ素子２とすることができる。
電子線を照射する場合、一回の照射量が多くなると、混
合物の温度上昇が著しくなり、変形を生じることがあ
る。そこで、電子線の照射を、前記混合物の温度上昇を
７０℃以下に抑制可能な照射量（たとえば４０ＫＧｙ以
下）で複数回に分けて行うことにより、混合物を変形さ
せることなく、均一に架橋させることが可能となる。そ
の結果、熱安定性が高く、熱衝撃特性などの信頼性に優
れたサーミスタ素子２とすることができる。
【００７１】さらに、電子線の照射を、成形物の両面に
行うことにより、一層均一に成形物を架橋させることが
可能となり、耐熱性が高度に安定する。
行うことにより、一層均一に成形物を架橋させることが
可能となり、耐熱性が高度に安定する。
【００７２】その他の実施形態
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発
明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様
で実施し得ることは勿論である。
明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様
で実施し得ることは勿論である。
【００７３】たとえば、上述した実施形態では、一枚の
成形物（混合物）に電子線を照射し、架橋させて一枚の
架橋成形物（組成物）を作製することとしているが、複
数枚の成形物を重ねた積層体に、加速電圧が１０００Ｋ
Ｖ以上（好ましくは２０００ＫＶ以上）の電子加速器を
用いて電子線を照射することも好ましい。加速電圧を高
くして電子線を照射することにより、複数枚の成形物を
１回の照射で架橋させることが可能となる。その結果、
一回の処理量が増加し、大幅なコストダウンが期待でき
る。
成形物（混合物）に電子線を照射し、架橋させて一枚の
架橋成形物（組成物）を作製することとしているが、複
数枚の成形物を重ねた積層体に、加速電圧が１０００Ｋ
Ｖ以上（好ましくは２０００ＫＶ以上）の電子加速器を
用いて電子線を照射することも好ましい。加速電圧を高
くして電子線を照射することにより、複数枚の成形物を
１回の照射で架橋させることが可能となる。その結果、
一回の処理量が増加し、大幅なコストダウンが期待でき
る。
【００７４】加速電圧を高くすればするほど、これに比
例して電子線の透過能力も向上する。したがって、たと
えば３枚の成形物を重ねた積層体（厚み１０００μｍ程
度）に、加速電圧がたとえば１０００ＫＶの電子加速器
を用いて電子線を照射する場合に、その照射量は４０〜
３００ＫＧｙ程度であることが好ましい。ただし、複数
枚の成形物を重ねた積層体に電子線を照射する場合で
も、上述した実施形態と同様に、１回の照射量を少なく
してこれを複数回行ってもよく、あるいはさらに前記電
子線の照射を前記積層体の両面に行うこととしてもよ
い。
例して電子線の透過能力も向上する。したがって、たと
えば３枚の成形物を重ねた積層体（厚み１０００μｍ程
度）に、加速電圧がたとえば１０００ＫＶの電子加速器
を用いて電子線を照射する場合に、その照射量は４０〜
３００ＫＧｙ程度であることが好ましい。ただし、複数
枚の成形物を重ねた積層体に電子線を照射する場合で
も、上述した実施形態と同様に、１回の照射量を少なく
してこれを複数回行ってもよく、あるいはさらに前記電
子線の照射を前記積層体の両面に行うこととしてもよ
い。
【００７５】
【実施例】以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づ
き説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
き説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
【００７６】実施例１
高分子マトリックスとしてのメタロセン触媒による直鎖
状の低密度ポリエチレン（融点１２２℃、比重０．９
３）５７体積％および低分子有機化合物としてのエチレ
ンホモポリマー（融点９９℃）８体積％に、導電粒子と
してのスパイク状の突起を有するフィラメント状ニッケ
ル粉（平均粒径０．５〜１．０μｍ）を３５体積％とな
るように添加し、さらにフェノール系およびイオウ系酸
化防止剤を、全有機分の０．５重量％となるように添加
した後、１５０℃に加熱しながらミル中で３０分間、加
熱混練して混練物を得た。
状の低密度ポリエチレン（融点１２２℃、比重０．９
３）５７体積％および低分子有機化合物としてのエチレ
ンホモポリマー（融点９９℃）８体積％に、導電粒子と
してのスパイク状の突起を有するフィラメント状ニッケ
ル粉（平均粒径０．５〜１．０μｍ）を３５体積％とな
るように添加し、さらにフェノール系およびイオウ系酸
化防止剤を、全有機分の０．５重量％となるように添加
した後、１５０℃に加熱しながらミル中で３０分間、加
熱混練して混練物を得た。
【００７７】得られた混練物の両面を厚さ２５μｍのＮ
ｉ箔で挟み、熱プレス機で１５０℃で混練物とＮｉ箔を
圧着し、電極を含む厚みが３００μｍの成形物を得た。
ｉ箔で挟み、熱プレス機で１５０℃で混練物とＮｉ箔を
圧着し、電極を含む厚みが３００μｍの成形物を得た。
【００７８】得られた成形物の両面に、加速電圧が２０
００ＫＶの電子加速器を用いて電子線を４０ＫＧｙの照
射量で一度に照射し、９ｍｍ、幅３．６ｍｍの角型に打
ち抜いた後、これに０．１ｍｍ厚のＮｉ端子板を両主面
に鉛レス低温はんだ（液相線２０４℃）ではんだ付けし
てサーミスタ素子試料を得た。これと同一の試料を３つ
作製した。得られた試料について以下の評価した。
００ＫＶの電子加速器を用いて電子線を４０ＫＧｙの照
射量で一度に照射し、９ｍｍ、幅３．６ｍｍの角型に打
ち抜いた後、これに０．１ｍｍ厚のＮｉ端子板を両主面
に鉛レス低温はんだ（液相線２０４℃）ではんだ付けし
てサーミスタ素子試料を得た。これと同一の試料を３つ
作製した。得られた試料について以下の評価した。
【００７９】評価項目としては、第１に、２００℃の熱
板（ホットプレート）上に５分間、試料を放置し、素体
の変形があるかどうかを観察した。
板（ホットプレート）上に５分間、試料を放置し、素体
の変形があるかどうかを観察した。
【００８０】第２に、一部のサンプルついては架橋度の
目安として電極を剥離してゲル分率を測定した。ゲル分
率はトルエンで試料を煮沸後、濾過し、全体の重量に対
する濾過できずに残留したゲル分の重量の割合によって
計算した。架橋度が上がるとゲル分率は上がることにな
る。
目安として電極を剥離してゲル分率を測定した。ゲル分
率はトルエンで試料を煮沸後、濾過し、全体の重量に対
する濾過できずに残留したゲル分の重量の割合によって
計算した。架橋度が上がるとゲル分率は上がることにな
る。
【００８１】第３に、抵抗温度特性（Ｒ−Ｔ特性）およ
び熱衝撃特性（−４０℃〜＋８５℃、各３０分安定、２
００∞）を評価した。Ｒ−Ｔ特性については、試料を、
恒温槽内で加熱し、所定の温度で、４端子法で抵抗値を
測定して温度−抵抗曲線を得た。この結果を図３に示
す。室温（２５℃）抵抗値は８．５×１０−３Ω（０．
０８９Ω−ｃｍ）程度で、９０℃付近で抵抗の急激な上
昇が見られ、最大抵抗値は１×１０９ Ω超（１×１０
１０Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率は１１．１桁超で
あった。これらの結果を表１に示す。
び熱衝撃特性（−４０℃〜＋８５℃、各３０分安定、２
００∞）を評価した。Ｒ−Ｔ特性については、試料を、
恒温槽内で加熱し、所定の温度で、４端子法で抵抗値を
測定して温度−抵抗曲線を得た。この結果を図３に示
す。室温（２５℃）抵抗値は８．５×１０−３Ω（０．
０８９Ω−ｃｍ）程度で、９０℃付近で抵抗の急激な上
昇が見られ、最大抵抗値は１×１０９ Ω超（１×１０
１０Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率は１１．１桁超で
あった。これらの結果を表１に示す。
【００８２】実施例２
電子線の照射量を１００ＫＧｙにし、これを２０ＫＧｙ
ずつの５回に分けて照射した以外は、実施例１と同様に
して試料を作製し、同様の評価を行った。また、実施例
１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線を図３に示
す。室温（２５℃）抵抗値は９．３×１０−３Ω（０．
０９４Ω−ｃｍ）程度で、９０℃付近で抵抗の急激な上
昇が見られ、最大抵抗値は１×１０９ Ω超（１×１０
１０Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率は１１桁超であっ
た。結果を表１に示す。
ずつの５回に分けて照射した以外は、実施例１と同様に
して試料を作製し、同様の評価を行った。また、実施例
１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線を図３に示
す。室温（２５℃）抵抗値は９．３×１０−３Ω（０．
０９４Ω−ｃｍ）程度で、９０℃付近で抵抗の急激な上
昇が見られ、最大抵抗値は１×１０９ Ω超（１×１０
１０Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率は１１桁超であっ
た。結果を表１に示す。
【００８３】実施例３
電子線の照射量を２００ＫＧｙにし、これを２０ＫＧｙ
ずつの１０回に分けて照射した以外は、実施例１と同様
にして試料を作製し、同様の評価を行った。また、実施
例１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線を図３に
示す。室温（２５℃）抵抗値は９．５×１０−３Ω
（０．０９６Ω−ｃｍ）程度で、８５℃付近で抵抗の急
激な上昇が見られ、最大抵抗値は１×１０９ Ω超（１
×１０１０Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率は１１桁超
であった。結果を表１に示す。
ずつの１０回に分けて照射した以外は、実施例１と同様
にして試料を作製し、同様の評価を行った。また、実施
例１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線を図３に
示す。室温（２５℃）抵抗値は９．５×１０−３Ω
（０．０９６Ω−ｃｍ）程度で、８５℃付近で抵抗の急
激な上昇が見られ、最大抵抗値は１×１０９ Ω超（１
×１０１０Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率は１１桁超
であった。結果を表１に示す。
【００８４】実施例４
電子線の照射量を３００ＫＧｙにし、これを２０ＫＧｙ
ずつの１５回に分けて照射した以外は、実施例１と同様
にして試料を作製し、同様の評価を行った。また、実施
例１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線を図３に
示す。室温（２５℃）抵抗値は８．５×１０−３Ω
（０．０８６Ω−ｃｍ）程度で、８０℃付近で抵抗の急
激な上昇が見られ、最大抵抗値は１×１０９ Ω超（１
×１０１０Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率は１１．１
桁超であった。結果を表１に示す。
ずつの１５回に分けて照射した以外は、実施例１と同様
にして試料を作製し、同様の評価を行った。また、実施
例１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線を図３に
示す。室温（２５℃）抵抗値は８．５×１０−３Ω
（０．０８６Ω−ｃｍ）程度で、８０℃付近で抵抗の急
激な上昇が見られ、最大抵抗値は１×１０９ Ω超（１
×１０１０Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率は１１．１
桁超であった。結果を表１に示す。
【００８５】実施例５
ニッケル粉の添加量を３０体積％とし、電子線の加速電
圧を２５０ＫＶとし、照射量を２００ＫＧｙとして一度
に照射し、端子はんだ付けを行わなかった以外は、実施
例１と同様にして試料を作製し、同様の評価を行った。
結果を表１に示す。
圧を２５０ＫＶとし、照射量を２００ＫＧｙとして一度
に照射し、端子はんだ付けを行わなかった以外は、実施
例１と同様にして試料を作製し、同様の評価を行った。
結果を表１に示す。
【００８６】実施例６
ニッケル粉の添加量を３０体積％とし、端子はんだ付け
を行わなかった以外は、実施例１と同様にして試料を作
製し、同様の評価を行った。また、実施例１と同様に、
得られた試料の温度−抵抗曲線を図４に示す。室温（２
５℃）抵抗値は５×１０−４Ω（５．１×１０−３Ω−
ｃｍ）程度で、８５℃付近で抵抗の急激な上昇が見ら
れ、最大抵抗値は４．５×１０７ Ω超（４．５×１０
８ Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率は１１桁超であっ
た。結果を表１に示す。
を行わなかった以外は、実施例１と同様にして試料を作
製し、同様の評価を行った。また、実施例１と同様に、
得られた試料の温度−抵抗曲線を図４に示す。室温（２
５℃）抵抗値は５×１０−４Ω（５．１×１０−３Ω−
ｃｍ）程度で、８５℃付近で抵抗の急激な上昇が見ら
れ、最大抵抗値は４．５×１０７ Ω超（４．５×１０
８ Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率は１１桁超であっ
た。結果を表１に示す。
【００８７】実施例７
電子線の照射量を１００ＫＧｙにし、これを２０ＫＧｙ
ずつの５回に分けて照射した以外は、実施例６と同様に
して試料を作製し、同様の評価を行った。また、実施例
１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線を図４に示
す。室温（２５℃）抵抗値は５×１０−４Ω（５．１×
１０−３Ω−ｃｍ）程度で、８５℃付近で抵抗の急激な
上昇が見られ、最大抵抗値は３．５×１０７ Ω超
（３．５×１０８ Ω−ｃｍ）となり、抵抗変化率は１
０．８桁超であった。結果を表１に示す。
ずつの５回に分けて照射した以外は、実施例６と同様に
して試料を作製し、同様の評価を行った。また、実施例
１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線を図４に示
す。室温（２５℃）抵抗値は５×１０−４Ω（５．１×
１０−３Ω−ｃｍ）程度で、８５℃付近で抵抗の急激な
上昇が見られ、最大抵抗値は３．５×１０７ Ω超
（３．５×１０８ Ω−ｃｍ）となり、抵抗変化率は１
０．８桁超であった。結果を表１に示す。
【００８８】比較例１（未架橋）
電子線の照射を行わず（未架橋）、かつ端子はんだ付け
を行わなかった以外は、実施例１と同様にして試料を作
製し、同様の評価を行った。また、実施例１と同様に、
得られた試料の温度−抵抗曲線を図３に示す。室温（２
５℃）抵抗値は１．１×１０−２Ω（１．１×１０−１
Ω−ｃｍ）程度で、９５℃付近で抵抗の急激な上昇が見
られ、最大抵抗値は６．４×１０７ Ω超（６．４×１
０８ Ω−ｃｍ）となり、抵抗変化率は９．８桁超であ
った。結果を表１に示す。
を行わなかった以外は、実施例１と同様にして試料を作
製し、同様の評価を行った。また、実施例１と同様に、
得られた試料の温度−抵抗曲線を図３に示す。室温（２
５℃）抵抗値は１．１×１０−２Ω（１．１×１０−１
Ω−ｃｍ）程度で、９５℃付近で抵抗の急激な上昇が見
られ、最大抵抗値は６．４×１０７ Ω超（６．４×１
０８ Ω−ｃｍ）となり、抵抗変化率は９．８桁超であ
った。結果を表１に示す。
【００８９】比較例２（未架橋）
ニッケル粉の添加量を３０体積％とした以外は、比較例
１と同様にして試料を作製し、同様の評価を行った。ま
た、実施例１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線
を図４に示す。室温（２５℃）抵抗値は５×１０−４Ω
（５．１×１０ −３Ω−ｃｍ）程度で、８０℃付近で抵
抗の急激な上昇が見られ、最大抵抗値は１．１×１０
７ Ω超（１．１×１０８ Ω−ｃｍ超）となり、抵抗
変化率は１１．２桁超であった。結果を表１に示す。
１と同様にして試料を作製し、同様の評価を行った。ま
た、実施例１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線
を図４に示す。室温（２５℃）抵抗値は５×１０−４Ω
（５．１×１０ −３Ω−ｃｍ）程度で、８０℃付近で抵
抗の急激な上昇が見られ、最大抵抗値は１．１×１０
７ Ω超（１．１×１０８ Ω−ｃｍ超）となり、抵抗
変化率は１１．２桁超であった。結果を表１に示す。
【００９０】比較例３（照射線量が過小）
電子線の照射量を２０ＫＧｙにした以外は、実施例１と
同様にして試料を作製し、同様の評価を行った。また、
実施例１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線を図
３に示す。室温（２５℃）抵抗値は８．８×１０−３Ω
（８．９×１０ −２Ω−ｃｍ）程度で、９０℃付近で抵
抗の急激な上昇が見られ、最大抵抗値は１×１０９ Ω
超（１×１０１０Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率は１
１．１桁超であった。結果を表１に示す。
同様にして試料を作製し、同様の評価を行った。また、
実施例１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線を図
３に示す。室温（２５℃）抵抗値は８．８×１０−３Ω
（８．９×１０ −２Ω−ｃｍ）程度で、９０℃付近で抵
抗の急激な上昇が見られ、最大抵抗値は１×１０９ Ω
超（１×１０１０Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率は１
１．１桁超であった。結果を表１に示す。
【００９１】比較例４（照射線量が過小）
ニッケル粉の添加量を３０体積％とし、端子はんだ付け
を行わなかった以外は、比較例２と同様にして試料を作
製し、同様の評価を行った。また、実施例１と同様に、
得られた試料の温度−抵抗曲線を図４に示す。室温（２
５℃）抵抗値は５×１０−４Ω（５．１×１０−３Ω−
ｃｍ）程度で、８０℃付近で抵抗の急激な上昇が見ら
れ、最大抵抗値は１．１×１０７ Ω超（１．１×１０
８ Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率は１０．３桁超で
あった。結果を表１に示す。
を行わなかった以外は、比較例２と同様にして試料を作
製し、同様の評価を行った。また、実施例１と同様に、
得られた試料の温度−抵抗曲線を図４に示す。室温（２
５℃）抵抗値は５×１０−４Ω（５．１×１０−３Ω−
ｃｍ）程度で、８０℃付近で抵抗の急激な上昇が見ら
れ、最大抵抗値は１．１×１０７ Ω超（１．１×１０
８ Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率は１０．３桁超で
あった。結果を表１に示す。
【００９２】比較例５（照射線量が過大）
電子線の照射量を４００ＫＧｙにした以外は、実施例１
と同様にして試料を作製し、同様の評価を行った。ま
た、実施例１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線
を図４に示す。室温（２５℃）抵抗値は５×１０−４Ω
（５．１×１０− ３Ω−ｃｍ）程度で、７０℃付近で抵
抗の急激な上昇が見られ、最大抵抗値は７．９×１０
５ Ω超（７．４×１０６ Ω−ｃｍ超）となり、抵抗
変化率は９．２桁超であった。結果を表１に示す。
と同様にして試料を作製し、同様の評価を行った。ま
た、実施例１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線
を図４に示す。室温（２５℃）抵抗値は５×１０−４Ω
（５．１×１０− ３Ω−ｃｍ）程度で、７０℃付近で抵
抗の急激な上昇が見られ、最大抵抗値は７．９×１０
５ Ω超（７．４×１０６ Ω−ｃｍ超）となり、抵抗
変化率は９．２桁超であった。結果を表１に示す。
【００９３】比較例６（加速電圧が過小）
電子線の加速電圧を２００ＫＶとした以外は、実施例１
と同様にして試料を作製し、同様の評価を行った。ま
た、実施例１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線
を図４に示す。室温（２５℃）抵抗値は５×１０−４Ω
（５．１×１０− ３Ω−ｃｍ）程度で、８０℃付近で抵
抗の急激な上昇が見られ、最大抵抗値は９×１０７ Ω
超（９．１×１０８ Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率
は１１．３桁超であった。結果を表１に示す。
と同様にして試料を作製し、同様の評価を行った。ま
た、実施例１と同様に、得られた試料の温度−抵抗曲線
を図４に示す。室温（２５℃）抵抗値は５×１０−４Ω
（５．１×１０− ３Ω−ｃｍ）程度で、８０℃付近で抵
抗の急激な上昇が見られ、最大抵抗値は９×１０７ Ω
超（９．１×１０８ Ω−ｃｍ超）となり、抵抗変化率
は１１．３桁超であった。結果を表１に示す。
【００９４】
【表１】
【００９５】表１から以下のことが理解される。まず、
加速電圧が２５０ＫＶの両面照射では、耐熱性が改善さ
れることが確認できた（実施例５）。これは、一般に電
子線は物質を通過する際に減衰するため、片面照射だけ
では架橋度のムラが生じ易いことに起因し、この傾向は
加速電圧が低いほど顕著に現れる傾向がある。しかし、
このような低加速電圧でも素体の両面に照射することで
架橋度の均一性がアップし、耐熱性が改善されるものと
考える。加速電圧が２０００ＫＶでは、材質によって傾
向が異なるが、電子線の透過力がアップするため片面照
射だけでも耐熱性が改善されることが確認できた（実施
例１〜４，６，７）。
加速電圧が２５０ＫＶの両面照射では、耐熱性が改善さ
れることが確認できた（実施例５）。これは、一般に電
子線は物質を通過する際に減衰するため、片面照射だけ
では架橋度のムラが生じ易いことに起因し、この傾向は
加速電圧が低いほど顕著に現れる傾向がある。しかし、
このような低加速電圧でも素体の両面に照射することで
架橋度の均一性がアップし、耐熱性が改善されるものと
考える。加速電圧が２０００ＫＶでは、材質によって傾
向が異なるが、電子線の透過力がアップするため片面照
射だけでも耐熱性が改善されることが確認できた（実施
例１〜４，６，７）。
【００９６】次に、材料密度が３．３ｇ／ｃｍ３ の試
料（実施例５〜７、比較例２，４、参考例２〜３）で
は、２０ＫＧｙ未満の照射量では素体の変形があり好ま
しくない（比較例２，４）。優れたＰＴＣ特性として
は、Ｒ−Ｔ桁が大きいほどよく（好ましくは５桁以
上）、実施例では、照射量４０〜２００ＫＧｙの範囲
が、耐熱に優れたＰＴＣ特性が得られる照射範囲といえ
る（実施例５〜７）。材料密度３．７ｇ／ｃｍ３ の試
料（実施例１〜４、比較例１，３）では、同様に２０Ｋ
Ｇｙ未満の照射量は耐熱性が悪く好ましくない（比較例
１，３）。４０ＫＧｙ以上では耐熱性に優れたＰＴＣ特
性が得られている（実施例１，２）。ただし、原因は不
明だが、２００ＫＧｙ以上でＲ−Ｔの立ち上がりが、低
温シフトする傾向があり、これに起因して熱衝撃性が若
干悪くなる傾向が認められた（実施例３，４）。
料（実施例５〜７、比較例２，４、参考例２〜３）で
は、２０ＫＧｙ未満の照射量では素体の変形があり好ま
しくない（比較例２，４）。優れたＰＴＣ特性として
は、Ｒ−Ｔ桁が大きいほどよく（好ましくは５桁以
上）、実施例では、照射量４０〜２００ＫＧｙの範囲
が、耐熱に優れたＰＴＣ特性が得られる照射範囲といえ
る（実施例５〜７）。材料密度３．７ｇ／ｃｍ３ の試
料（実施例１〜４、比較例１，３）では、同様に２０Ｋ
Ｇｙ未満の照射量は耐熱性が悪く好ましくない（比較例
１，３）。４０ＫＧｙ以上では耐熱性に優れたＰＴＣ特
性が得られている（実施例１，２）。ただし、原因は不
明だが、２００ＫＧｙ以上でＲ−Ｔの立ち上がりが、低
温シフトする傾向があり、これに起因して熱衝撃性が若
干悪くなる傾向が認められた（実施例３，４）。
【００９７】次に、照射線量が４００ＫＧｙと過大にな
ると、Ｒ−Ｔ特性が低温側にシフトし、熱衝撃特性が低
下する傾向が確認された（比較例５）。
ると、Ｒ−Ｔ特性が低温側にシフトし、熱衝撃特性が低
下する傾向が確認された（比較例５）。
【００９８】次に、加速電圧が２００ＫＶと過小になる
と、ゲル分率が測定できないほど低く、耐熱試験での素
体の変形が確認された（比較例６）。
と、ゲル分率が測定できないほど低く、耐熱試験での素
体の変形が確認された（比較例６）。
【図１】 図１は本発明の一実施形態に係るサーミスタ
素子を示す概略断面図である。
素子を示す概略断面図である。
【図２】 図２は図１の平面図である。
【図３】 図３は実施例および比較例のサーミスタ素子
試料の温度−抵抗（Ｒ−Ｔ）特性を示すグラフである。
試料の温度−抵抗（Ｒ−Ｔ）特性を示すグラフである。
【図４】 図４は実施例および比較例のサーミスタ素子
試料の温度−抵抗（Ｒ−Ｔ）特性を示すグラフである。
試料の温度−抵抗（Ｒ−Ｔ）特性を示すグラフである。
２… サーミスタ素子
４… サーミスタ素体（ＰＴＣ組成物）
６… 電極
８… 外部電極端子
フロントページの続き
(72)発明者 繁田 徳彦
東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ
ーディーケイ株式会社内
(72)発明者 小林 一三
東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ
ーディーケイ株式会社内
Ｆターム(参考） 5E034 AA07 AA09 AB01 AC09 AC10
DA10 DC03 DC04 DE05 DE20
Claims (16)
- 【請求項１】 少なくとも高分子マトリックスおよび導
電性物質を含む混合物に、加速電圧が２５０ＫＶ以上の
電子加速器を用いて電子線を４０〜３００ＫＧｙの照射
量で照射し、前記混合物を架橋させて得られることを特
徴とするＰＴＣ組成物。 - 【請求項２】 前記混合物は、前記高分子マトリックス
より融点の低い低分子有機化合物をさらに含有する請求
項１に記載のＰＴＣ組成物。 - 【請求項３】 前記電子線の照射を、前記混合物の温度
上昇を７０℃以下に抑制可能な照射量で複数回に分けて
行う請求項１または２に記載のＰＴＣ組成物。 - 【請求項４】 前記電子線の照射を前記混合物の両面に
行う請求項１から３までのいずれかに記載のＰＴＣ組成
物。 - 【請求項５】 複数枚の前記混合物を重ねた積層体に、
加速電圧が１０００ＫＶ以上の電子加速器を用いて電子
線を照射する請求項１から４までのいずれかに記載のＰ
ＴＣ組成物。 - 【請求項６】 材料密度が２．５ｇ／ｃｍ ３ 以上であ
る請求項１から５までのいずれかに記載のＰＴＣ組成
物。 - 【請求項７】 比抵抗が１Ω−ｃｍ以下である請求項１
から６までのいずれかに記載のＰＴＣ組成物。 - 【請求項８】 抵抗−温度特性における動作温度が８０
〜１００℃である請求項２に記載のＰＴＣ組成物。 - 【請求項９】 高分子マトリックスが、メタロセン触媒
を用いて製造された直鎖状の低密度ポリエチレンを含む
請求項１から８までのいずれかに記載のＰＴＣ組成物。 - 【請求項１０】 導電性物質が、表面にスパイク状の突
起を有するフィラメント状ニッケル粉を含む請求項１か
ら８までのいずれかに記載のＰＴＣ組成物。 - 【請求項１１】 低分子有機化合物が、エチレンホモポ
リマーを含む請求項２に記載のＰＴＣ組成物。 - 【請求項１２】 少なくとも高分子マトリックスおよび
導電性物質を含む混合物に、加速電圧が２５０ＫＶ以上
の電子加速器を用いて電子線を４０〜３００ＫＧｙの照
射量で照射し、前記混合物を架橋させて得られるＰＴＣ
組成物からなるサーミスタ素体の両面に電極が形成して
あるサーミスタ素子。 - 【請求項１３】 前記各電極の表面には、外部電極端子
が、鉛レスで２５０℃以下の液相線を有するはんだで接
続されている請求項１２に記載のサーミスタ素子。 - 【請求項１４】 少なくとも高分子マトリックスおよび
導電性物質を含む混合物に、加速電圧が２５０ＫＶ以上
の電子加速器を用いて電子線を４０〜３００ＫＧｙの照
射量で照射し、前記混合物を架橋させることを特徴とす
るＰＴＣ組成物の製造方法。 - 【請求項１５】 少なくとも高分子マトリックスおよび
導電性物質を含む混練物を用いてシート状またはフィル
ム状に成型された成形物の両面に電極を形成した後、加
速電圧が２５０ＫＶ以上の電子加速器を用いて電子線を
４０〜３００ＫＧｙの照射量で照射し、前記成形物を架
橋させることを特徴とするサーミスタ素子の製造方法。 - 【請求項１６】 前記成形物を架橋させた後、鉛レスで
２５０℃以下の液相線を有するはんだを用いて、前記各
電極の表面に外部電極端子を接続させることを特徴とす
る請求項１５に記載のサーミスタ素子の製造方法。
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