JPH02281706A - ポリマーｐｔｃ素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば温度制御技術の分野で広く用いられて
いる抵抗素子、特に、昇温時に特定の温度領域において
急激に抵抗が増大する特性（以下、ＰＴＣ特性という）
を有するポリマーＰＴＣ素子の製造方法の改良に関する
ものである。

（従来の技術） 例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の結晶性重合
体（ポリマー）にカーボン等の導電性粉末を分散的に混
入し、ある特定の温度に達するとその抵抗が増大する正
の抵抗温度特性を有する導電性重合体組成物（以下「ポ
リマーＰＴＣ素子」という）は、例えば米国特許第３．
５９１．５２６号明細書や米国特許第３．６７３．１２
１号明細書等により従来から知られているが、このよう
なポリマーＰＴＣ素子においては、素子本体に網状金属
（電極部材）を埋込んでこれを電極として用いるものや
、例えばステンレス等の金属板（電極部材）を素子本体
の表面に接合しこれを電極として利用するものがある。

また、スパッタリング法によって電極を形成しているも
の（特開昭６２−８５４０１号）等がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第１の電極方式にあっては、素子本体の
比抵抗のわりには抵抗素子全体としての抵抗が高くなる
ということが欠点となり、第２の方法の場合には、電極
としての金属板（電極部材）と素子本体との密着性が悪
くなり、その結果、断続負荷試験を行うとその抵抗値が
大幅に増大し、また、僅かな熱的応力によっても金属板
が剥離するということが欠点として指摘されている。ま
た、第３の方法でも、何も処理していない素子本体にス
パッタリング法によって電極を形成しても熱的剥離など
が起こるという問題がある。また、金属板を素子本体に
接合する例では、前述の金属板または素子本体のいずれ
か一方の接合面を予め粗面に形成することによって接着
性の向上を図ろうとする方法、前述の金属板と素子本体
とを熱プレス等により熱圧着させることにより接着性の
向上を図ろうとする方法も用いられているが、これらの
方法でも未だ万全を期し難いものがあった。そのため、
これらの改善策の実現が強く望まれている。

本発明は、上記問題点を解決し、素子本体と電極との接
合が極めて強固なものと成るポリマーＰＴＣ素子の製造
方法の提供を目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の構成は、ポリマーとこのポリマーに分散的に混
入された導電性物質とから成る正の抵抗温度特性を有す
るポリマーＰＴＣ素子の製造方法において、前記ポリマ
ーＰＴＣ素子の電極部材に電圧を印加しつつこのポリマ
ーＰＴＣ素子本体に前記電極部材を圧着接合する工程を
含むことを特徴とするものである。

（作　用） 前記電極部材に電圧を印加しつつ前記素子本体に圧着接
合することにより、素子本体と電極との接合が極めて強
固になる。

（実施例） 本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例によるポリマーＰＴＣ素子を
示す側面図、第２図はポリマーＰＴＣ素子の内部構造を
説明するための部分拡大断面図である。

第１図に示すポリマーＰＴＣ素子１は、ポリマーに導電
性物質である例えばカーボンブラック等を分散させ板状
に成形した素子本体２と、この素子本体２の両面に接合
した例えばＮｉ製の電極３ａ、３ｂと、この画電極３ａ
、３ｂに半田４を用いて取付けたリード線５ａ、５ｂと
を形成している。

前記素子本体２は第２図に示すように溶着部２ｃが形成
されており前記Ｎｉ製の電極３ａとの接合を強固にして
いる。尚、電極３ｂについても上記と同様であることは
言うまでもないことである。

次に、図面を参照して本発明の一実施例ついて説明する
。

第３図はポリマーＰＴＣ素子の製造工程図、第４図は本
発明の詳細な説明するための図であり電極形成装置の概
略構成を示すものである。

第３図に示す様に、まず例えばポリフッ化ビニリデン（
ポリマー）とカーボンブラックと架橋剤等を準備し分散
させ（ステップＳ１）、適宜装置により混練しくステッ
プＳ２）、押し出し機などによりシート化しくステップ
Ｓ３）、水槽において架橋させ（ステップＳ４）、真空
乾燥機により乾燥（ステップＳ、）してシート化した素
子本体を得た後、前記素子本体の上下面に電極部材３を
配置し第４図にその概略構成を示す電極形成装置８にて
電極を形成しくステップＳ６）前記第２図のような構成
とし、その後プレス等により打ち抜き小片化しくステッ
プＳ７）、半田付けによるリード線付け（ステップｓｇ
）等の各工程を経て前記第１図に示すポリマ・−ＰＴＣ
素子１を製造する。

上述した電極形成装置８は、例えば上部７ａと下部７ｂ
を有し油圧で駆動する油圧プレス７と、前記油圧プレス
７に電圧を印加する電源６により概略構成されている。

前述したステップＳ６について詳述すれば、素子本体の
上下面に電極部材３を配置しプレス下部７ｂに載置する
。次に、プレス上部７ａを下降させ電極部材３に接触し
た時点において適宜圧力を加えかつ電源６から電圧（例
えば１６ｖ）を適宜時間（設定時間は後述するポリマー
の軟化溶融状態に至る時間による）を印加する。この時
前記素子本体は前記電源６からの電圧により自己発熱を
し、電極部材３との接合面においてポリフッ化ビニリデ
ン（ポリマー）が軟化溶融状態に成り電極部材３を溶融
圧着接合し溶着部２Ｃを形成する。。

その後、電源６からの電圧印加を停止し、プレス上部７
ａを上昇させ電極形成工程を終了し次工程へ進む。

上述した電極形成装置８を用いた電極形成工程によれば
、素子本体の自己発熱を利用して電極を形成できるので
従来の熱プレス等による電極形成工程に比べ、熱伝導効
率が良くかつ短時間で電極が形成できるという効果も生
じる。

次に、上述したポリマーＰＴＣ素子の電極剥離試験結果
を表−１を参照して説明する。

尚、試験方法はＪＩＳ（日本工業規格）　Ｋ６８５４（
剥離接着強さ試験方法、Ｔ型剥離）に準拠して行なった
。また比較試料は熱圧着のみにより電極を形成したもの
である。また電極は双方とも接合面を粗面化したＮｉ箔
を用いた。

表−１に示すように、本発明実施例によれば素子本体と
電極との接合が極めて強固になる。

以上詳述した実施例によれば素子本体と電極との接合が
極めて強固なポリマーＰＴＣ素子の製造方法が提供でき
る。また熱伝導効率が良くかつ短時間で電極が形成でき
るという効果も生じる。

本発明は上記実施例に限定されず種々の変形実施が可能
である。

例えば、他のポリマー、導電性物質、電極部材を用いた
種々ポリマーＰＴＣ素子においても実施可能であり、そ
の場合であってもプレスの圧力。

電圧値、印加時間等を変更することにより上記同様の効
果を得ることができる。

［発明の効果］ 以上詳述した様に本発明によれば、素子本体と電極との
接合が極めて強固なポリマーＰＴＣ素子の製造方法が提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるポリマーＰＴＣ素子を
示す側面図、第２図は本発明の一実施例によるポリマー
ＰＴＣ素子の内部構造を説明するための部分拡大断面図
、第３図は本発明の一実施例によるポリマーＰＴＣ素子
の製造工程図、第４図は本発明の詳細な説明するための
図である。 １・・・ポリマーＰＴＣ素子、２・・・素子本体、２ｃ
・・・溶着部、　　　　　　３・・・電極部材、３ａ、
３ｂ・・・電極、　　　４・・・半田、５ａ、５ｂ・・
・リード線、　６・・・電源、７・・・プレス、　　　
　　　　７ａ・・・プレス上部、７ｂ・・・プレス下部
、　　　８・・・電極形成装置。 ωｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリマーとこのポリマーに分散的に混入された導電性物
   質とから成る正の抵抗温度特性を有するポリマーＰＴＣ
   素子の製造方法において、前記ポリマーＰＴＣ素子の電
   極部材に電圧を印加しつつこのポリマーＰＴＣ素子本体
   に前記電極部材を圧着接合する工程を含むことを特徴と
   するポリマーＰＴＣ素子の製造方法。