JP2006086215A - 有機質ptcサーミスタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 上記課題を解決する本発明の有機質PTCサーミスタ100は、互いに対向する一対の電極板13、14と、一対の電極板13、14の間に配置され、正の抵抗−温度特性を有するサーミスタ素体10とを備え、サーミスタ素体10は、高分子マトリックス中に導電性粒子が分散された材料から形成されると共に電極板13、14と平行に配置された一対の本体層11と、一対の本体層11間に設けられた内部固定層12とを有し、内部固定層12の膨張率は、本体層11の膨張率よりも小さいことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明に係る有機質PTCサーミスタの第1実施形態の基本構成を示す斜視図である。
本体層11は高分子マトリックスに導電性粒子が分散されたものであり、好ましくは更に低分子有機化合物が含有されたものである。
M(CO)4 …(I)
内部固定層12の構成材料としては、本体層11の膨張率よりも低い膨張率を示す材質のものであれば特に限定されないが、本実施形態の場合、本体層11が内部固定層12によって分離された状態となっているため、サーミスタ素体10内の電子伝導性を好適に保つために導電体を用いることが好ましい。
続いて、第2実施形態に係る有機質PTCサーミスタ200について図3及び図4を参照して説明する。
続いて、第3実施形態に係る有機質PTCサーミスタ300について図6を参照して説明する。
続いて、第4実施形態に係る有機質PTCサーミスタ400について図8を参照して説明する。
続いて、第5実施形態に係る有機質PTCサーミスタ500について図10及び図11を参照して説明する。
続いて、第6実施形態に係る有機質PTCサーミスタ600について図13を参照して説明する。
結晶性高分子マトリックスとしてメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレン(融点122℃、密度0.93g/cm3)を60体積%、低分子有機化合物としてポリエチレンワックス(融点100℃、分子量600)を10体積%、導電性粒子としてフィラメント状ニッケル粉末(平均粒径0.7μm)30体積%をミルに投入し、150℃の温度で30分間ラボプラストミル(東洋精機社製)にて加熱混練した。
両面粗化ニッケル箔(厚さ40μm、線膨張係数1.4×10−5/℃)を上記成形シートと同様の9mm×3.5mmの大きさに打ち抜き、さらにその内側で8mm×2.5mmの大きさに打ち抜き、内部をくり抜いて、9mm×3.5mm×40μm(孔部寸法8mm×2.5mm)の枠状の内部固定シートを得た。
両面粗化ニッケル箔(厚さ25μm、線膨張係数1.5×10−5/℃)を9mm×1.0mmの大きさに打ち抜き、9mm×1.0mm×25μmの内部固定シートを得た。このような内部固定シートを2枚作製した。
両面粗化ニッケル箔(厚さ25μm、線膨張係数1.3×10−5/℃)を3.5mm×2.0mmの大きさに打ち抜き、3.5mm×2.0mm×25μmの内部固定シートを得た。このような内部固定シートを2枚作製した。
両面粗化ニッケル箔(厚さ25μm、線膨張係数1.3×10−5/℃)を2.5mm×2.0mmの大きさに打ち抜き、2.5mm×2.0mm×25μmの内部固定シートを得た。
実施例1の混練物を0.27mmの厚さに熱成形し、得られたシートを室温まで自然冷却したものを9mm×3.5mmの大きさに打ち抜き、9mm×3.5mm×0.27mmの直方体形状の成形シートを得た。このような成形シートを3枚作製した。さらに、実施例1の内部固定シートを2枚作製した。
実施例1の混練物を0.2mmの厚さに熱成形し、得られたシートを室温まで自然冷却したものを9mm×3.5mmの大きさに打ち抜き、9mm×3.5mm×0.2mmの直方体形状の成形シートを得た。このような成形シートを4枚作製した。さらに、実施例1の内部固定シートを3枚作製した。
両面粗化銅箔(厚さ25μm、線膨張係数1.0×10−5/℃)を成形シートと同様の9mm×3.5mmの大きさに打ち抜き、9mm×3.5mm×25μmの内部固定シートを得た。実施例1の内部固定シートに代えて、この内部固定シートを用いて作製した以外は実施例1と同様にして実施例8の有機質PTCサーミスタを得た。
両面粗化アルミ箔(厚さ25μm、線膨張係数1.3×10−5/℃)を成形シートと同様の9mm×3.5mmの大きさに打ち抜き、9mm×3.5mm×25μmの内部固定シートを得た。実施例1の内部固定シートに代えて、この内部固定シートを用いて作製した以外は実施例1と同様にして実施例9の有機質PTCサーミスタを得た。
両面粗化ステンレス箔(厚さ25μm、線膨張係数1.65×10−5/℃)を成形シートと同様の9mm×3.5mmの大きさに打ち抜き、9mm×3.5mm×25μmの内部固定シートを得た。実施例1の内部固定シートに代えて、この内部固定シートを用いて作製した以外は実施例1と同様にして実施例10の有機質PTCサーミスタを得た。
両面粗化された高密度ポリエチレン(厚さ40μm、線膨張係数1.6×10−4/℃)を上記成形シートと同様の9mm×3.5mmの大きさに打ち抜き、さらにその内側で8mm×2.5mmの大きさに打ち抜き、内部をくり抜いて、9mm×3.5mm×40μm(孔部寸法8mm×2.5mm)の内部固定シートを得た。
実施例1の混練物を0.8mmの厚さに熱成形し、得られたシートを室温まで自然冷却した後、9mm×3.5mmの大きさに打ち抜き、9mm×3.5mm×0.8mmの直方体形状の成形シートを得た。
両面粗化された低密度ポリエチレン(厚さ40μm、線膨張係数4.4×10−4/℃)を上記成形シートと同様の9mm×3.5mmの大きさに打ち抜き、さらにその内側で8mm×2.5mmの大きさに打ち抜き、内部をくり抜いて、9mm×3.5mm×40μm(孔部寸法8mm×2.5mm)の枠状の内部固定シートを得た。
上記実施例1〜11及び比較例1〜2に係る有機質PTCサーミスタを24時間空気中で放置した後、室温抵抗値を測定し初期値の確認をした。次いで、有機質PTCサーミスタを、このサーミスタを十分にトリップ動作をさせることが可能な電気回路(電源5V、60A)に接続し、通電(ON)15秒間、切電(OFF)165秒間のON−OFFによるトリップ動作を1000サイクル繰り返した。その後、再び24時間空気中で放置し、室温抵抗値を測定した。その結果を表1に示す。なお、内部固定層(内部固定シート)の材質や線膨張係数についても表1にまとめて示した。
Claims (8)
- 互いに対向する一対の電極板と、前記一対の電極板の間に配置され、正の抵抗−温度特性を有するサーミスタ素体と、を備え、
前記サーミスタ素体は、高分子マトリックス中に導電性粒子が分散された材料から形成されると共に前記電極板と平行に配置された一対の互いに対向する本体層と、前記一対の本体層間に設けられた内部固定層と、を有し、
前記内部固定層の膨張率は、前記本体層の膨張率よりも小さい有機質PTCサーミスタ。 - 前記内部固定層が、前記各本体層の全部と対向する請求項1記載の有機質PTCサーミスタ。
- 前記内部固定層が、前記各本体層の一部と対向し、前記各本体層において前記内部固定層と対向しない部分同士が接触する請求項1記載の有機質PTCサーミスタ。
- 前記内部固定層が、前記各本体層の外周部と対向する請求項3記載の有機質PTCサーミスタ。
- 前記内部固定層が、導電体である請求項1〜4のいずれか一項に記載の有機質PTCサーミスタ。
- 前記内部固定層が、不導体である請求項1、3、4のいずれか一項に記載の有機質PTCサーミスタ。
- 前記サーミスタ素体は、前記本体層を3つ以上有し、前記各本体層間に前記内部固定層が設けられている請求項1〜6のいずれか一項に記載の有機質PTCサーミスタ。
- 前記本体層が、低分子有機化合物を更に含有する請求項1〜7のいずれか一項に記載の有機質PTCサーミスタ。
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WO2016181655A1 (ja) * | 2015-05-13 | 2016-11-17 | 国立大学法人名古屋大学 | Ptcサーミスタ素子 |
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