JPH0247081B2 - Jukiseitokuseisaamisuta - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はサーミスタユニツトとして高分子材
料にカーボンブラツクなどを添加混合した有機材
料を用いた有機正特性サーミスタに関する。

（従来技術） この種の正特性サーミスタは、サーミスタシー
トを含み、そのサーミスタシートの両主面にたと
えば金属箔からなる電極がたとえばプレスなどに
よつて熱圧着されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、従来の有機正特性サーミスタは有機
正特性サーミスタシートと電極とが物理的に接合
されているだけであるので、それらの間で電気的
な抵抗の不連続性を生じていた。たとえば、サー
ミスタシートの内部抵抗は0.2Ω程度であり、一
方、電極の内部抵抗は見掛上0Ω、それらの接触
抵抗を0Ωとすれば、サーミスタシートと電極と
の抵抗値の差が大きく、したがつて、そこに流れ
る電流によつて、それらの界面で熱が発生し、そ
の熱によつてサーミスタシートが溶け出し、その
界面の劣化を起こす。そして、電極とサーミスタ
シートとの接着強度が低下して、極端な場合には
サーミスタシートから電極が外れたりすることも
ある。

このようなサーミスタシートと電極との間の界
面における電気抵抗の不連続性については、今ま
で、全く着目されていなかつた。

それゆえに、この発明の主たる目的は、サーミ
スタシートと電極との電気的な抵抗の不連続性を
解消した、有機正特性サーミスタを提供すること
である。

（問題点を解決するための手段） この発明は、有機正特性サーミスタシートと電
極との間に、その内部抵抗が有機正特性サーミス
タシートの内部抵抗より小さい介在層を介在させ
た、有機正特性サーミスタである。

（作用） この発明の正特性サーミスタにおいては、介在
層の内部抵抗がサーミスタシートの内部抵抗より
小さく、かつ電極の内部抵抗よりも大きいので、
サーミスタシートから電極へと、その電気抵抗が
徐々に変化し、サーミスタシートと電極との間の
電気抵抗の不連続性が解消される。

（発明の効果） この発明によれば、サーミスタシートと電極と
の間の電気抵抗の連続性がよいので、正の温度−
抵抗特性の再現性のよい有機正特性サーミスタが
得られる。さらに、サーミスタシートと電極との
間に電流が流れても、その発熱は小さく、したが
つて、サーミスタシートが溶けることもないの
で、サーミスタシートと電極との界面の劣化が少
なくなる。そのため、サーミスタシートと電極と
の接着強度の低下も生じない。

また、サーミスタシートより融点の低い材料の
介在層を用いるとすれば、従来よりも低温低圧で
サーミスタシートと電極とを熱圧着できる。した
がつて、従来と同程度の温度で熱圧着するとき
は、介在層がよく溶けるので、サーミスタシート
と電極との密着性（接着強度）を向上できる。さ
らに、低温低圧で熱圧着すれば、サーミスタシー
トがプレス時の熱や圧力で変質するおそれも少な
くなる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴お
よび利点は、図面を参照して行なう以下の実施例
の詳細な説明から一層明らかとなろう。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す断面図であ
る。有機正特性サーミスタ１０は、有機正特性サ
ーミスタシート（以下、単に「サーミスタシー
ト」という。）１２を含み、このサーミスタシー
ト１２の両主面には介在層１４ａおよび１４ｂが
それぞれ積層される。さらに、介在層１４ａおよ
び介在層１４ｂ上には、それぞれたとえば金属箔
からなる電極１６ａおよび１６ｂが積層される。
すなわち、電極１６ａとサーミスタシート１２の
一方主面との間に介在層１４ａが介在され、電極
１６ｂとサーミスタシート１２の他方主面との間
に介在層１４ｂが介在される。

サーミスタシート１２は、たとえば特開昭54−
62249号などで知られているように、たとえば架
橋されたポリエチレンなどの高分子材料からな
り、さらに、たとえばカーボンブラツクなどの導
電粒子が混在されている。このサーミスタシート
１２の内部抵抗は、或る例では、常温でたとえば
0.08Ωである。そしてこのサーミスタシート１２
は、そのポリエチレンなどの樹脂が温度上昇に伴
つて膨張し各々の導電粒子間を引き離すように働
くので、温度上昇に伴つてその抵抗値が上がり、
正の温度−抵抗特性を示す。

介在層１４ａおよび１４ｂとして、たとえばテ
トラシアノキノジメタン（TCNQ）をアクセプ
タとし、たとえば金属イオン（アルカリ金属また
はアルカリ土類金属）あるいはキノリンをドナー
とする錯塩を用いる。この錯塩を溶剤たとえばジ
メチルフオルムアミド（DMF）で溶解してペー
スト状にし、それをサーミスタシート１２の両主
面のそれぞれに塗布し、乾燥させる。そうすると
溶剤が蒸発し、錯塩だけが残る。このようにして
形成された介在層１４ａおよび１４ｂのそれぞれ
の内部抵抗は、サーミスタシート１２の内部抵抗
より小さくなるが、たとえば介在層１４ａおよび
１４ｂの厚みより任意に選ぶこともできる。しか
しながら、実際には、この介在層１４ａ，１４ｂ
の内部抵抗は0Ωに近い方がよい。そこで、この
実施例では、介在層１４ａおよび１４ｂの内部抵
抗は、その厚さが60μｍで0.002Ω程度とされてい
る。

電極１６ａおよび１５ｂのそれぞれは、たとえ
ば銅やニツケルなどの金属箔からなり、その内部
抵抗は見掛上0Ωである。この電極１６ａおよび
１６ｂを介在層１４ａおよび１４ｂ上に積層する
ためには、介在層１４ａおよび１４ｂに電極１６
ａおよび１６ｂとなるべき金属箔をそれぞれ重ね
て両側からプレスで熱圧着すればよい。

このように構成された正特性サーミスタ１０
は、サーミスタシート１２と電極１６ａ，１６ｂ
とが、サーミスタシート１２の内部抵抗より小さ
くかつ電極１６ａ，１６ｂの内部抵抗より大きい
たとえば0.002Ωの内部抵抗の介在層１４ａ，１
４ｂで接続されるので、サーミスタシート１２と
電極１６ａ，１６ｂとの抵抗の不連続性が緩和さ
れまたは解消される。

この実施例では、介在層１４ａおよび１４ｂは
錯体からなりその融点がサーミスタシート１２の
融点よりも低いので、従来よりも低温低圧でサー
ミスタシート１２、介在層１４ａ，１４ｂおよび
電極１６ａ，１６ｂを熱圧着することができる。

第２図は第１図実施例の変形例を示す断面図で
ある。この実施例は、第１図実施例に比べて介在
層が変更されている。この実施例において、介在
層１４ａおよび１４ｂは、たとえばポリアクリロ
ニトリルのフイルム２５ａおよび２５ｂを含み、
このフイルム２５ａおよび２５ｂの表面に、金属
イオン層２６ａおよび２６ｂがそれぞれ形成さ
れ、フイルム２５ａおよび２５ｂに導電性が付与
される。この金属イオン層２６ａ，２６ｂはたと
えば銅（Cu）であり、たとえば塩化第２銅の水
溶液（CuCl₂，2H₂O）にたとえばポリアクリロ
ニトリルのフイルムと銅板とを浸し、その水溶液
を加熱することによつて、形成され得る。なお、
水溶液中に銅を含んでいるので、銅板はなくて
も、銅イオン層２６ａおよび２６ｂは形成でき
る。また、イオン層の金属は他の金属で形成して
もよい。この金属イオン層２６ａおよび２６ｂ
は、さらに、硫化処理される。なお、この硫化処
理は、金属イオン層２６ａおよび２６ｂの導電性
をよくしたりその酸化を防止したりするための処
理であるので、フイルム２５ａおよび２５ｂに導
電性を付与するだけであれば、行なわれなくても
よい。

この実施例においても、介在層１４ａおよび１
４ｂの内部抵抗は、サーミスタシート１２の内部
抵抗より小さくかつ電極１６ａおよび１６ｂの内
部抵抗より大きくされている。したがつて、この
実施例の正特性サーミスタ１０も、上述の実施例
と同様に、サーミスタシート１２と電極１６ａ，
１６ｂとの間の電気抵抗の不連続性を解消でき
る。

また、この実施例によれば、介在層１４ａおよ
び１４ｂはたとえばポリアクリロニトリルなどの
合成樹脂をベースとするので、その融点はサーミ
スタシート１２の融点よりも低い。したがつて、
この実施例においても、従来よりも低温低圧でサ
ーミスタシート１２および電極１６ａ，１６ｂを
密着性よく固着できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図であ
る。第２図は第１図実施例の変形例を示す断面図
である。 図において、１０は有機正特性サーミスタ、１
２は有機正特性サーミスタシート、１４ａおよび
１４ｂは介在層、１６ａおよび１６ｂは電極であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有機正特性サーミスタシートと前記有機正特
   性サーミスタシートの両主面のそれぞれに形成さ
   れる電極とを含む有機正特性サーミスタにおい
   て、 前記有機正特性サーミスタシートと前記電極と
   の間に介在されかつその固有抵抗が前記有機正特
   性サーミスタシートの固有抵抗より小さい介在層
   を含むことを特徴とする、有機正特性サーミス
   タ。 ２ 前記介在層は錯体の層を含む、特許請求の範
   囲第１項記載の有機正特性サーミスタ。