JP2955281B2

JP2955281B2 - 回路保護器具

Info

Publication number: JP2955281B2
Application number: JP10227984A
Authority: JP
Inventors: ジェフ・シェイフ; オー・ジェイムズ・ストレイリィ; ゴードン・マッカーティー; ラヴィンダー・ケイ・オスウェル; バーナデット・エイ・トラメル
Original assignee: Raychem Corp
Current assignee: Raychem Corp
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1998-08-12
Publication date: 1999-10-04
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: DE68929517D1; HK1021613A1; WO1990003651A1; EP0803879A1; CA1334480C; JPH11144907A; ATE161354T1; DE68928502T2; EP0803879B1; JP2876549B2; EP0435923A1; DE68929517T2; KR900702544A; JPH04500745A; DE68928502D1; EP0435923B1; KR100224945B1; ATE262725T1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性ポリマー組
成物を使用した回路保護器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】導電性ポリマー組成物および該ポリマー
組成物を使用したヒーターおよび回路保護器具などの電
気器具は既知である。例えば、以下のようなものが参照
できる。アメリカ合衆国特許第３,７９３,７１６、３,
８２３,２１７、３,８５８,１４４、３,８６１,０２
９、３,９１４,３６３、４,０１７,７１５、４,１７７,
３７６、４,１８８,２７６、４,２３７,４４１、４,２
４２,５７３、４,２４６,４６８、４,２８６,３７６、
４,３０４,９８７、４,３１８,８８１、４,３３０,７０
３、４,３３４,１４８、４,３３４,３５１、４,３８８,
６０７、４,４００,６１４、４,４２５,４９７、４,４
２６,３３９、４,４３５,６３９、４,４５９,４７３、
４,５１４,６２０、４,５２０,４１７、４,５２９,８６
６、４,５３４,８８９、４,５４３,４７４、４,５４５,
９２６、４,５４７,６５９、４,５６０,４９８、４,５
７１,４８１、４,５７４,１８８、４,５８２,９８３、
４,６３１,３９２、４,６３８,１５０、４,６５４,５１
１、４,６５８,１２１、４,６５９,９１３、４,６６１,
６８７、４,６６７,１９４、４,６７３,８０１、４,６
９８,５８３、４,７１９,３３５、４,７２２,７５８お
よび４,７６１,５４１号、ならびにヨーロッパ特許出願
公開第３８,７１８（フォーツら、1981年10月28日に公
開）、１５８,４１０（バトリワラら、1985年10月16日
に公開）および２３１,０６８号（バルマら、1989年8月
5日に公開）。

【０００３】ＰＴＣ（正温度係数抵抗）挙動を示す導電
性ポリマー組成物は特に自己制御型ストリップヒーター
および回路保護器具に有用である。これらの電気器具は
ＰＴＣ性質、即ち温度の関数として抵抗の異常に急激な
増加を用いてヒーターの発熱または回路を流れる電流を
制限するのに用いられる。ＰＴＣ性質を示し、導電性充
填剤としてカーボンブラックを含有する組成物は多くの
参考文献に開示されている。アメリカ合衆国特許第４,
２３７,４４１号（コニネンブルグら）は７オーム・ｃ
ｍ未満の抵抗率を有するＰＴＣ組成物に用いるのに適し
たカーボンブラックを開示している。アメリカ合衆国特
許第４,３８８,６０７号（トイら）はストリップヒータ
ー用の組成物に用いるのに適したカーボンブラックを開
示している。アメリカ合衆国特許第４,２７７,６７３号
（ケリー）は高抵抗性カーボンブラックを用いた自己制
御型物品を開示している。これらのカーボンブラック
は、単独または低抵抗率カーボンブラックと組み合わせ
て、アニール時間を著しく短くするＰＴＣ組成物を形成
する。

【０００４】参考文献に示されるように、多くのカーボ
ンブラックが導電性組成物に用いるのに適している。特
定のカーボンブラックの選択は、カーボンブラックの物
理的および電気的性質ならびに得られる組成物の所望の
性質、例えば柔軟性または導電性により左右される。カ
ーボンブラックの性質は粒子寸法、表面積、構造ならび
に表面の化学的性質などの要因により影響を受ける。こ
の化学的性質は、カーボンブラックの製造中または後製
造プロセスにおいて熱または化学処理により、例えば酸
化により変化する。酸化されたカーボンブラックの表面
のｐＨ値は低い（即ち５.０未満）ことが多く、揮発分
が比較的高いことがある。同じような粒子寸法および構
造の非酸化カーボンブラックと比較した場合、酸化され
たカーボンブラックの抵抗率は高い。酸化されたカーボ
ンブラックにより、印刷インキの流動性が改良され、特
定のポリマーの湿潤性が改良され、ゴムの強度が改良さ
れることは既知である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは導電性充填
剤がｐＨの低いカーボンブラックを含んでなる場合に、
改良された熱安定性を有する導電性ポリマー組成物を製
造できることを見いだした。本発明者らはかかるカーボ
ンブラックを用いると、同様の酸化されていないカーボ
ンブラックと比較した場合、組成物がより高い抵抗率を
補正するために充填剤含量が増大しているために更に高
度に強化されている場合でさえも、ＰＴＣ性質が増大す
ることを見いだした。従って、本発明は、（１）（ｉ）
ＰＴＣ挙動を示し、（ｉｉ）２０℃にて０．０１〜１０
０Ω・ｃｍの抵抗率Ｒ_CPを有し、（ｉｉｉ）（a）少な
くとも５％の結晶度および融点Ｔ_mを有する有機ポリマ
ー、および（b）４.０未満のｐＨを有するカーボンブラ
ックを含んでなる導電性ポリマー組成物を含んでなる層
状のＰＴＣ要素、ならびに（２）電源に接続できＰＴＣ
要素に電流を流す２個の電極を有してなる回路保護器具
であって、該器具が２０℃にて初期抵抗Ｒ_iを有してお
り、該器具がＴ_mに等しい温度に５０時間保たれ、次い
で２０℃に冷却された場合に、その２０℃での最終抵抗
Ｒ_f50が０.２５Ｒ_i〜１.７５Ｒ_iである回路保護器具を
提供する。

【０００６】本発明の導電性ポリマー組成物に有用なカ
ーボンブラックは、５.０未満、好ましくは４.０未満、
特に３.０未満のｐＨを有する。ｐＨは、カーボンブラ
ック表面の酸性度またはアルカリ性度の尺度である。ｐ
Ｈ７.０は化学的に中性の表面を意味し、７.０未満の値
は酸性、７.０より高い値は塩基性を意味する。ｐＨ値
の低いカーボンブラックは一般にかなり高い揮発分を有
するが、この揮発分は、カーボンブラックの表面に存在
する化学的に吸着された酸素量の指標となる。酸素量
は、後製造プロセス中の酸化により増加しうる。得られ
るカーボンブラックはより高い界面活性を有する。本明
細書において「低ｐＨカーボンブラック」ならびに「酸
化（された）カーボンブラック」という用語は、同義の
用語として用いる。カーボンブラックのｐＨは、カーボ
ンブラックをポリマーと混合する前に測定されたもので
ある。

【０００７】本発明の低ｐＨカーボンブラックは、電源
に接続したときに、有用な温度範囲内でＰＴＣ（正温度
係数）挙動を示す導電性ポリマー組成物において用いら
れる。「ＰＴＣ挙動」および「ＰＴＣ挙動を示す組成
物」という用語は、本明細書において、少なくとも２.
５のＲ₁₄値または少なくとも１０のＲ₁₀₀値、好ましく
はこれらの両方を有する組成物、特に少なくとも６のＲ
₃₀値を有する組成物を意味する。ここで、Ｒ₁₄は１４℃
範囲の終わりと初めの抵抗率の比であり、Ｒ₁₀₀は１０
０℃範囲の終わりと初めの抵抗率の比であり、Ｒ₃₀は３
０℃範囲の終わりと初めの抵抗率の比である。対照的
に、「ＺＴＣ挙動」は、ヒーターの操作温度範囲内のあ
らゆる３０℃温度範囲において６倍以下、好ましくは２
倍以下の抵抗率増加を示す組成物を意味する。

【０００８】ＰＴＣ組成物に用いるのに好適な寸法、表
面積および構造を有するＰＴＣ組成物は既知である。こ
のようなカーボンブラックを選択する指針は、アメリカ
合衆国特許第４,２３７,４４１号（コニネンブルグら）
および第４,３８８,６０７号（トイら）に記載されてい
る。一般に、かなり大きな、例えば１８nm以上の粒子寸
法Ｄ（単位：ナノメーター）およびかなり高い、例えば
約７０cc／１００g以上の構造を有するカーボンブラッ
クがＰＴＣ組成物に関して好ましい。

【０００９】本発明の組成物に関して特に好ましいカー
ボンブラックは、カーボンブラック（粉末状）の抵抗率
（乾燥抵抗率Ｒ_CB）の粒子寸法（Ｄ）（単位：ナノメー
ター）に対する比（Ｒ_CB／Ｄ）が０.１以下、好ましく
は０.０９以下、特に０.０８以下である基準を満たすも
のである。カーボンブラックの抵抗率（オーム・ｃｍ）
は、コロンビアン・ケミカルズ・カンパニー案内書「ザ
・ドライ・レジスティビティー・オブ・カーボン・ブラ
ックス」（Columbian Chemicals Company bulletin "Th
e Dry Resistivity of Carbon Blacks"）(ＡＤ１０７
８)に記載されている手法にしたがって決定される。こ
のテストにおいては、３グラムのカーボンブラックを２
個の黄銅プランジャー間のガラスチューブの中にいれ
る。カーボンブラックを圧縮するために５ｋｇの重りを
用いる。圧縮されたカーボンブラックの高さおよび黄銅
プランジャー電極間の抵抗（オーム）の両方を記録し、
抵抗率を計算する。この比は、ペレットではなく粉末状
でテストされるカーボンに関して使用できる。ほとんど
の酸化されていないカーボンブラックはこの比の要件を
満たすが、本発明において特に有用なカーボンブラック
は、該比を満足し、かつ５.０未満のｐＨを有するもの
である。

【００１０】他の導電性充填剤を所定のカーボンブラッ
クと組み合わせて用いることができる。これらの充填剤
は、非酸化カーボンブラック、グラファイト、金属、金
属酸化物、またはこれらの組み合わせからなる。非酸化
カーボンブラック、即ち、少なくとも５.０のｐＨを有
するカーボンブラックが存在する場合、この非酸化カー
ボンブラックのｐＨは、酸化カーボンブラックのｐＨよ
りも少なくとも１.０ｐＨ単位大きいのが好ましい。低
ｐＨカーボンブラックが導電性充填剤全体の少なくとも
５重量％、好ましくは少なくとも１０重量％、特に少な
くとも２０重量％のレベルで、例えば導電性充填剤全体
の２０〜１００重量％のレベルで存在するのが好まし
い。本発明のほとんどの組成物において、低ｐＨカーボ
ンブラックは全組成物の少なくとも４重量％、好ましく
は少なくとも６重量％、特に少なくとも８重量％であ
る。インキを含む組成物においては、溶剤の存在が無視
され、固体成分、例えばカーボンブラックおよびポリマ
ーの含量が全組成物として考慮される。

【００１１】低いｐＨ値を有する市販のカーボンブラッ
クを用いてもよい。あるいは、非酸化カーボンブラック
を、例えば熱または適切な酸化剤で処理して、好適な表
面の化学的性質を有するカーボンブラックを製造するこ
とができる。

【００１２】導電性ポリマー組成物は、少なくとも５
％、好ましくは少なくとも１０％、特に少なくとも１５
％、例えば２０〜３０％の結晶度を有する有機ポリマー
を含んでなる。好適な結晶性ポリマーは、１種以上のオ
レフィンのポリマー、特にポリエチレン；ポリオクテナ
マーなどのポリアルケナマー；少なくとも１種のオレフ
ィンとこれと共重合可能な少なくとも１種のモノマーの
コポリマー、例えばエチレン／アクリル酸、エチレン／
アクリル酸エチルおよびエチレン／酢酸ビニルのコポリ
マー；溶融成形可能なフルオロポリマー、例えばポリビ
ニリデンフルオライド、エチレン／テトラフルオロエチ
レンコポリマー、およびビニリデンフルオライド／へキ
サフルオロプロピレン／テトラフルオロエチレンの三元
共重合体；および２種またはそれ以上のこのようなポリ
マーの混合物を包含する。（本明細書で用いる「フルオ
ロポリマー」という用語は、少なくとも１０重量％、好
ましくは少なくとも２５重量％のフッ素を含有するポリ
マー、または２種以上のかかるポリマーの混合物を意味
する。）幾つかの用途に関して特定の物理的または熱的
性質を達成するためには、１種の結晶性ポリマーをもう
１種の別のポリマー（結晶性または非結晶性のいずれ
か）とブレンドすることが望ましい。組成物中に２種以
上のポリマーが存在する場合、ブレンドの結晶度は最低
５％でなければならない。結晶度ならびに融点Ｔ_mは、
導電性ポリマー組成物のＤＳＣ（示差走査熱量計）トレ
ースから決定される。Ｔ_mは、融解曲線のピークの温度
として定義する。組成物が２種以上のポリマーのブレン
ドからなる場合、Ｔ_mは、該組成物に関して測定された
最低の融点（最低融点成分の融点に対応する場合が多
い）として定義される。

【００１３】組成物は、追加的成分、例えば不活性充填
剤、酸化防止剤、難燃剤、プロラド、安定剤、分散剤を
含んでもよい。混合はいずれかの好適な方法、例えば、
溶融加工、焼結または溶剤ブレンド法などにより行え
る。溶剤ブレンド法は、導電性ポリマー組成物がポリマ
ー厚膜インキを形成する場合に特に好ましい。組成物
は、照射または化学的手段によって架橋してもよい。

【００１４】本発明の導電性組成物は、電気器具、例え
ばヒーター、センサーまたは回路保護器具の部品として
ＰＴＣ要素において用いられる。組成物の抵抗率は、電
気器具の機能、ＰＴＣ要素の寸法、および使用すべき電
源に依存する。抵抗率は、例えば、１５〜６００ボルト
の電圧で電力供給される回路保護器具に関しては０.０
１〜１００オーム・ｃｍ、６〜６０ボルトの電圧で電力
供給されるヒーターに関しては１０〜１０００オーム・
ｃｍ、あるいは少なくとも１１０ボルトの電圧で電力供
給されるヒーターに関しては１０００〜１００００また
はそれ以上である。ＰＴＣ要素は用途の要求を満たすよ
うないかなる形態であってもよい。回路保護器具および
層状ヒーターは層状ＰＴＣ要素を有してなることが頻繁
にあるが、ストリップヒーターは、長方形、楕円形また
はダンベル（犬の骨）形状であってよい。導電性ポリマ
ー組成物がインキを形成する場合、ＰＴＣ要素は、いず
れかの好適な形状にスクリーン印刷されるかまたは塗布
してよい。電源に接続するのに適した適切な電極はＰＴ
Ｃ要素の形状に応じて選択される。電極は、例えばＰＴ
Ｃ要素への取付けまたは埋め込みのために、金属の線材
または編組からなってよく、あるいは金属シート、金属
メッシュ、導電性（例えば、金属充填またはカーボン充
填）塗料、または他のいずれかの適した材料からなって
よい。

【００１５】本発明の電気器具は熱エージングおよび電
気応力下に改良された安定性を示す。器具がＴ_mに等し
い温度に５０時間保たれた場合、エージング後に測定さ
れた２０℃での抵抗、即ちＲ_f50は、初期の２０℃での
抵抗、即ちＲ_iと７５％以下、好ましくは６０％以下、
特に５０％以下で異なり、Ｒ_f50は０.２５Ｒ_i〜１.７５
Ｒ_i、好ましくは０.４０Ｒ_i〜１.６０Ｒ_i、特に０.５０
Ｒ_i〜１.５０Ｒ_iになる。同様の試験を３００時間行な
った場合、抵抗の変化は、５０％以下、好ましくは４０
％以下、特に３０％以下で、３００時間後の２０℃での
抵抗、Ｒ_f300は０.５０Ｒ_i〜１.５０Ｒ_i、好ましくは
０.６０Ｒ_i〜１.４０Ｒ_i、特に０.７０Ｒ_i〜１.３０Ｒ_i
になる。Ｔ_mより高い温度で試験した場合に器具が抵抗
要件を満たすならば、Ｔ_mで試験した場合にも要件を満
たすと考えられる。電圧を加えることにより器具に有効
に電力供給した場合に同様の結果が見られる。抵抗の変
化は器具の抵抗の増加または減少を反映する。試験中、
抵抗は、初め減少し、次いで増加する場合があり、これ
は機械的に誘起された応力の緩和とそれに続くポリマー
の酸化を反映している可能性がある。フルオロポリマー
からなる特に好ましい組成物は抵抗における３０％の変
化より優れた安定性を示す。

【００１６】

【実施例】以下の実施例によって本発明を説明する。実施例１〜１０各実施例について、所定の重量％（固形分）の適切なカ
ーボンブラックをジメチルホルムアミドと高剪断ミキサ
ーでブレンドすることによりインキを調製した。次に溶
液を濾過し、（１００−％カーボンブラック）に等しい
量の粉末状カイナー（Kynar）９３０１（商標）（約８
８℃の融点を有するビニリデンフルオライド、ヘキサフ
ルオロプロピレンおよびテトラフルオロエチレンの三元
共重合体、ペンウォルト(Pennwalt)から入手）を濾液に
添加し、２４〜７２時間かけて溶解させた。（インキを
作るのに約６０％溶剤および４０％固形物を用いた）。
銀系インキ電極[エレクトロダグ（Electrodag）４６１
ＳＳ（商標）、アチェソン・コロイズ（Acheson Colloi
ds）から入手）]をエチレン-テトラフルオロエチレン基
材上に印刷し、各インキの試料を適用した。各インキの
試料をオーブン内で６５、８５、１０７および１４９℃
の温度にてエージングした。周期的に、試料をオーブン
から取り出して、室温（名目上２０℃）での抵抗Ｒ_tを
測定した。Ｒ_tを初期室温抵抗Ｒ_iで割ることにより、標
準化抵抗Ｒ_nを求めた。Ｒ_nと１.００の間の差より不安
定性の度合いを求めた。ｐＨが５未満のカーボンブラッ
クを含むインキは、より高いｐＨを有するカーボンブラ
ックを含むインキよりも一般に安定であった。

【００１７】

【表１】

【００１８】注：（１）コンダクテックスおよびレイブンは、コロンビア
ン・ケミカルズから入手できるカーボンブラックの商標
である。（２）重量％ＣＢは各インキに用いたカーボンブラック
の重量％を示す。（３）実施例１、２および３のカーボンブラックにより
ＺＴＣ性質を有するインキが得られた。

【００１９】２個の試料を９３℃（すなわちＴ_m＋５
℃）にて測定した結果、５０時間後の実施例６（ｐＨ＝
７.０）のＲ_nは２.５３、実施例１０（ｐＨ＝3.0）のＲ
_nは１.４８であった。

【００２０】実施例１〜６および実施例７〜１０のＲ_n
値について、試験温度での各時間の平均をとった。第II
表に示した結果より、高いｐＨ値を有するカーボンブラ
ックは低いｐＨ値を有するカーボンブラックよりも著し
く不安定であることが示された。

【００２１】

【表２】

【００２２】実施例６および１０の試料に関して更に試
験を行なって、電圧印加における組成物の安定性を求め
た。初期室温抵抗の測定後、試料を２０または６５℃に
保った環境室内にいれ、適切な電圧を各試料に加え、ワ
ット密度を得る。周期的に電圧を切り、各試料の抵抗を
測定した。前記のようにしてＲ_nを計算した。第III表に
示した結果から明らかなように、酸化カーボンブラック
を含有する試料は、非酸化カーボンブラックを含有する
ものよりも安定である。

【００２３】

【表３】

【００２４】実施例１１〜１４実施例１〜１０の手法にしたがって、バインダーとして
カイナー（Ｋｙｎａｒ）９３０１（商標）を用い、第IV
表に列挙したカーボンブラックを混合してインキを調製
した。各インキの試料を２０℃から８２℃の温度サイク
ルにさらすことにより、抵抗対温度特性を測定した。８
２℃での抵抗（Ｒ₈₂）を２０℃での抵抗（Ｒ₂₀）で割る
ことにより、ＰＴＣ性質の高さを求めた。比較可能な抵
抗率値においては、ＰＴＣ性質は非酸化カーボンブラッ
クよりも酸化カーボンブラックに関するほうが高いこと
は明らかである。

【００２５】

【表４】

【００２６】注： (１）Ｄはカーボンブラックの粒子寸法（nm）を表す。 (２）Ｓ.Ａ.はＢＥＴ窒素試験により測定したカーボン
ブラックの表面積（m²／g）を表す。 (３）ＤＢＰはカーボンブラックの構造の尺度であっ
て、１００ｇのカーボンブラックにより吸収されるジブ
チルフタレートの量（cm³）を測定することにより得ら
れる。 (４）wt％は、カーボンブラックであるインキの全固形
物含量（重量％）を表す。 (５）Rhoはインキの抵抗率（ohm・cm）である。 (６）ＰＴＣ高さはＲ₈₂／Ｒ₂₀により求められるＰＴＣ
性質の高さである。 (７）Ｒ_CBは５ｋｇの荷重下での粉末の形態のカーボン
ブラックの乾燥抵抗率である。 (８）Ｒ_CB/Ｄはカーボンブラック乾燥抵抗率の粒子寸法
に対する比である。

【００２７】実施例１５ブラベンダー（Brabender)（商標）ミキサーを用いて、
カイナー(Kynar)９３０１（商標）８５重量％をレイブ
ン(Raven)１６（商標）１５重量％とともに溶融加工し
た。［レイブン(Raven)１６（商標）はｐＨ７.０、粒子
寸法６１nm、表面積２５m²／g、ＤＢＰ１０５cc／１０
０gおよび乾燥抵抗率１.９２である。］配合物をペレッ
ト化し、次にストランドダイから押し出して、直径約
０.０７０インチ（０.１８cm）の繊維を得た。銀塗料
［エレクトロダグ(Electrodag)５０４（商標）、アチェ
ソン・コロイズ（Acheson Colloids）から入手］を用い
て繊維に電極を塗布した。繊維を次に実施例１〜１０の
手法に従って、８５℃、１０７℃、および１４９℃にて
試験した。結果を第Ｖ表に示す。これらの試料に関する
試験は７４３時間後に終了した。

【００２８】実施例１６実施例１５の手法に従って、レイブン(Raven)１４（商
標）２０重量％をカイナー(Kynar)９３０１（商標）と
混合し、押し出して繊維にし、熱的にエージングした。
第Ｖ表に示した結果により、この酸化カーボンブラック
は、高いｐＨを有する類似のカーボンブラックよりもエ
ージングに関して安定であることがわかる。９３℃、即
ち（Ｔ_m＋５）℃にて試験した場合、実施例１５の繊維
は５０時間後のＲ_nが２.７６、実施例１６の繊維のＲ_n
は１.７３であった。

【００２９】

【表５】

【００３０】実施例１７実施例１５の手法に従って、エルバックス（Ｅｌｖａ
ｘ）２５０（商標）５５重量％（融点６０℃のエチレン
／酢酸ビニルコポリマー、ダウ（Dow）から入手）およ
びレイブン(Raven)２２（商標）４５重量％（ｐＨ７.
０、粒子寸法６２nm、表面積２５m²／g、およびＤＢＰ
１１３cc／１００gであるカーボンブラック、コロンビ
アン・ケミカルズ（Columbian Chemicals）から入手）
をブレンドすることにより繊維を調製した。この繊維を
キシレン中に溶解してインキを調製した。５２℃にて８
１３時間後、Ｒ_n値は０.９４であった。

【００３１】実施例１８実施例１７の手法に従って、エルバックス（Elvax）２
５０（商標）中５０重量％のレイブン(Raven)１４（商
標）を用いて繊維をまず調製し、次にキシレン中に溶解
した。５２℃にて８１３時間後、インキのＲ_n値は０.８
８であった。

【００３２】実施例１９ＰＦＡ３４０（商標）７６重量％（Ｔ_mが３０７℃のテ
トラフルオロエチレンおよびパーフルオロビニルエーテ
ルのコポリマー、デュポン(du Pont)より入手）および
レイブン(Raven)６００（商標）２４重量％（ｐＨ８.
３、粒子寸法６５nm、ＤＢＰ８２cc／１００g、および
表面積３４m²／gであるカーボンブラック、コロンビア
ン・ケミカルズ(Columbian Chemicals)から入手）から
実施例１５のようにして繊維を調製した。３１１℃で５
０時間試験した試料のＲ_n値は０.５５であった。

【００３３】実施例２０実施例１９の手法に従って、レイブン(Raven)１４（商
標）１７重量％を用いて繊維を調製した。３１１℃にて
５０時間後のＲ_n値は０.９３であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者オー・ジェイムズ・ストレイリィアメリカ合衆国94063カリフォルニア、レッドウッド・シティ、ナインス・アベニュー770番 (72)発明者ゴードン・マッカーティーアメリカ合衆国95131カリフォルニア、サン・ホセ、ベルソーン・コート2244番 (72)発明者ラヴィンダー・ケイ・オスウェルアメリカ合衆国94587カリフォルニア、ユニオン・シティ、ラ・ハブラ・ストリート4832番 (72)発明者バーナデット・エイ・トラメルアメリカ合衆国94025カリフォルニア、メンロパーク、アイリス・レーン７番 (56)参考文献特開昭55−154003（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01C 7/02 - 7/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）（ｉ）ＰＴＣ挙動を示し、（ｉ
ｉ）２０℃にて０．０１〜１００Ω・ｃｍの抵抗率Ｒ_CP
を有し、（ｉｉｉ）（a）少なくとも５％の結晶度およ
び融点Ｔ_mを有する有機ポリマー、および（b）４.０未
満のｐＨを有するカーボンブラックを含んでなる導電性
ポリマー組成物を含んでなる層状のＰＴＣ要素、ならび
に（２）電源に接続できＰＴＣ要素に電流を流す２個の
電極を有してなる回路保護器具であって、該器具が２０
℃にて初期抵抗Ｒ_iを有しており、該器具がＴ_mに等しい
温度に５０時間保たれ、次いで２０℃に冷却された場合
に、その２０℃での最終抵抗Ｒ_f50が０.２５Ｒ_i〜１.７
５Ｒ_iである回路保護器具。
【請求項２】カーボンブラックのｐＨが３.０未満で
ある請求項１に記載の回路保護器具。
【請求項３】カーボンブラックが少なくとも４重量％
で存在する請求項１または２に記載の回路保護器具。
【請求項４】組成物がさらに（ｉ）ｐＨが少なくとも
５.０であるカーボンブラック、または（ｉｉ）グラフ
ァイトを含んでなる請求項１〜３に記載の回路保護器
具。
【請求項５】ｐＨ値４．０未満を有するカーボンブラ
ックが導電性ポリマー組成物における唯一の導電性充填
剤である請求項１に記載の回路保護器具。
【請求項６】電極が、ＰＴＣ要素に取り付けられた
金属シートまたは導電性塗料電極である請求項１〜５の
いずれかに記載の回路保護器具。
【請求項７】カーボンブラックがＤナノメーターの粒
子寸法および（Ｒ_CB／Ｄ）が０.１以下となるような乾
燥抵抗率Ｒ_CBを有する請求項１〜６のいずれかに記載の
回路保護器具。
【請求項８】ポリマーがフルオロポリマーである請求
項１〜７のいずれかに記載の回路保護器具。
【請求項９】導電性ポリマーが架橋されている請求項
１〜８のいずれかに記載の回路保護器具。