JPH05345860A - 導電性高分子組成物および電気装置 - Google Patents
導電性高分子組成物および電気装置Info
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- JPH05345860A JPH05345860A JP3100289A JP10028991A JPH05345860A JP H05345860 A JPH05345860 A JP H05345860A JP 3100289 A JP3100289 A JP 3100289A JP 10028991 A JP10028991 A JP 10028991A JP H05345860 A JPH05345860 A JP H05345860A
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- carbon black
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- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/24—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
- H01C7/027—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient consisting of conducting or semi-conducting material dispersed in a non-conductive organic material
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】結晶性高分子と、これに分散された、少なくと
も約６０ミリミクロンの平均粒子径を有し、少なくとも
約８０ｃｃ／１００ｇのジブチルフタレート吸収を有す
るカーボンブラックとからなる。 【効果】薄板電極間１に設けられた、この正の温度係数
を有する導電性高分子組成物２の薄層を含有する回路保
護装置は、非常に低い抵抗の組み合わせにおいて、高い
破壊電圧を与えるものであり、高電流／高電圧バッテリ
ー電力装置を保護するのに有用なものである。
も約６０ミリミクロンの平均粒子径を有し、少なくとも
約８０ｃｃ／１００ｇのジブチルフタレート吸収を有す
るカーボンブラックとからなる。 【効果】薄板電極間１に設けられた、この正の温度係数
を有する導電性高分子組成物２の薄層を含有する回路保
護装置は、非常に低い抵抗の組み合わせにおいて、高い
破壊電圧を与えるものであり、高電流／高電圧バッテリ
ー電力装置を保護するのに有用なものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、正の温度係数を有する
高分子組成物、および前記組成物を含有する、高破壊電
圧を有する電気装置に関する。
高分子組成物、および前記組成物を含有する、高破壊電
圧を有する電気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】正の
温度係数（以後、正の温度係数を”ＰＴＣ”と称す）を
有する導電性高分子組成物、およびこれらの組成物を含
有する電気装置は、たとえば、米国特許第２９５２７６
１号；第２９７８６６５号；第３２４３７５３号；第３
３５１８８２号；第３５７１７７７号；第３６９７４５
０号；第３７５７０８６号；第３７６０４９５号；第３
７９３７１６号；第３８２３２１７号；第３８５８１４
４号；第３８６１０２９号；第３９５０６０４号；第４
０１７７１５号；第４０７２８４８号；第４０８５２８
６号；第４１１７３１２号；第４１２４７４７号；第４
１７７３７６号；第４１７７４４６号；第４１８８２７
６号；第４２３７４４１号；第４２３８８１２号；第４
２４２５７３号；第４２４６４６８号；第４２５０４０
０号；第４２５２６９２号；第４２５５６９８号；第４
２７１３５０号；第４２７２４７１号；第４３０４９８
７号；第４３０９５９６号；第４３０９５９７号；第４
３１４２３０号；第４３１４２３１号；第４３１５２３
７号；第４３１７０２７号；第４３１８８８１号；第４
３１８２２０号；第４３２７３５１号；第４３２９７２
６号；第４３３０７０４号；第４３３４１４８号；第４
３３４３５１号；第４３５２０８３号；第４３６１７９
９号；第４３８８６０７号；第４３９８０８４号；第４
４００６１４号；第４４１３３０１号；第４４２５３９
７号；第４４２６３３９号；第４４２６６３３号；第４
４２７８７７号；第４４３５６３９号；第４４２９２１
６号；第４４４２１３９号；第４４５９４７３号；第４
４８１４９８号；第４４７６４５０号；第４５０２９２
９号；第４５１４６２０号；第４５１７４４９号；第４
５３４８８９号；第４５４５９２６号；第４５９１７０
０号；第４７２４４１７号；第４７４３３２１号；第４
７６４６６４号；第４８４５８３８号；第４８５７８８
０号；独国特許第１６３４９９９号；独国特許第２７４
６６０２号；独国特許第２８２１７９９号；欧州特許出
願第３８７１８号；欧州特許出願第３８７１３号；欧州
特許出願第３８７１４号；英国特許出願第２０７６１０
６号；欧州特許出願第６３４４０号；欧州特許出願第７
４２８１号；欧州特許出願第９２４０６号；欧州特許出
願第１１９８０７号；欧州特許出願第８４３０４５０
２.２号；欧州特許出願第８４３０５５８７.７号；欧州
特許出願第８４３０７９８４.９号；英国特許第１４７
０５０２号；英国特許第１４７０５０３号；ジャーナル
オブ アプライド ポリマ サイエンス（Ｋｌａｓｏ
ｎ ａｎｄ Ｋｕｂａｔ、Ｊ. Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｏ
ｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ）１９巻、８３１〜８４５
（１９７５）；ポリマ エンジニアリング アンド サ
イエンス（Ｊ. Ｍｅｙｅｒ、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｎｇｉ
ｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ）１３巻、
６、４６２〜４６８（１９７３）；ポリマ エンジニア
リング アンド サイエンス（Ｊ. Ｍｅｙｅｒ、Ｐｏｌ
ｙｍｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｓｃｉｅ
ｎｃｅ）１４巻、１０、７０６〜７１６（１９７４）；
ポリマ エンジニアリング アンド サイエンス（Ｍ.
Ｎａｒｋｉｓ、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎ
ｇ ａｎｄＳｃｉｅｎｃｅ）１８巻、８、６４９〜６５
３（１９７８）；ジャーナル オブアプライド ポリマ
サイエンス（Ｍ. Ｎａｒｋｉｓ、Ｊ. Ａｐｐｌｉｅ
ｄＰｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ）２５巻、１５１５
〜１５１８（１９８０）が挙げられる。上記の各特許、
特許出願、文献のなかで、特に、Ｊ. Ｍｅｙｅｒ、Ｍ.
Ｎａｒｋｉｓ、および米国特許第４２３７４４１号に
は、種々の、従来のカーボンブラックを含有する導電性
高分子組成物、およびそのＰＴＣ特性が開示されてい
る。
温度係数（以後、正の温度係数を”ＰＴＣ”と称す）を
有する導電性高分子組成物、およびこれらの組成物を含
有する電気装置は、たとえば、米国特許第２９５２７６
１号；第２９７８６６５号；第３２４３７５３号；第３
３５１８８２号；第３５７１７７７号；第３６９７４５
０号；第３７５７０８６号；第３７６０４９５号；第３
７９３７１６号；第３８２３２１７号；第３８５８１４
４号；第３８６１０２９号；第３９５０６０４号；第４
０１７７１５号；第４０７２８４８号；第４０８５２８
６号；第４１１７３１２号；第４１２４７４７号；第４
１７７３７６号；第４１７７４４６号；第４１８８２７
６号；第４２３７４４１号；第４２３８８１２号；第４
２４２５７３号；第４２４６４６８号；第４２５０４０
０号；第４２５２６９２号；第４２５５６９８号；第４
２７１３５０号；第４２７２４７１号；第４３０４９８
７号；第４３０９５９６号；第４３０９５９７号；第４
３１４２３０号；第４３１４２３１号；第４３１５２３
７号；第４３１７０２７号；第４３１８８８１号；第４
３１８２２０号；第４３２７３５１号；第４３２９７２
６号；第４３３０７０４号；第４３３４１４８号；第４
３３４３５１号；第４３５２０８３号；第４３６１７９
９号；第４３８８６０７号；第４３９８０８４号；第４
４００６１４号；第４４１３３０１号；第４４２５３９
７号；第４４２６３３９号；第４４２６６３３号；第４
４２７８７７号；第４４３５６３９号；第４４２９２１
６号；第４４４２１３９号；第４４５９４７３号；第４
４８１４９８号；第４４７６４５０号；第４５０２９２
９号；第４５１４６２０号；第４５１７４４９号；第４
５３４８８９号；第４５４５９２６号；第４５９１７０
０号；第４７２４４１７号；第４７４３３２１号；第４
７６４６６４号；第４８４５８３８号；第４８５７８８
０号；独国特許第１６３４９９９号；独国特許第２７４
６６０２号；独国特許第２８２１７９９号；欧州特許出
願第３８７１８号；欧州特許出願第３８７１３号；欧州
特許出願第３８７１４号；英国特許出願第２０７６１０
６号；欧州特許出願第６３４４０号；欧州特許出願第７
４２８１号；欧州特許出願第９２４０６号；欧州特許出
願第１１９８０７号；欧州特許出願第８４３０４５０
２.２号；欧州特許出願第８４３０５５８７.７号；欧州
特許出願第８４３０７９８４.９号；英国特許第１４７
０５０２号；英国特許第１４７０５０３号；ジャーナル
オブ アプライド ポリマ サイエンス（Ｋｌａｓｏ
ｎ ａｎｄ Ｋｕｂａｔ、Ｊ. Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｏ
ｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ）１９巻、８３１〜８４５
（１９７５）；ポリマ エンジニアリング アンド サ
イエンス（Ｊ. Ｍｅｙｅｒ、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｎｇｉ
ｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ）１３巻、
６、４６２〜４６８（１９７３）；ポリマ エンジニア
リング アンド サイエンス（Ｊ. Ｍｅｙｅｒ、Ｐｏｌ
ｙｍｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｓｃｉｅ
ｎｃｅ）１４巻、１０、７０６〜７１６（１９７４）；
ポリマ エンジニアリング アンド サイエンス（Ｍ.
Ｎａｒｋｉｓ、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎ
ｇ ａｎｄＳｃｉｅｎｃｅ）１８巻、８、６４９〜６５
３（１９７８）；ジャーナル オブアプライド ポリマ
サイエンス（Ｍ. Ｎａｒｋｉｓ、Ｊ. Ａｐｐｌｉｅ
ｄＰｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ）２５巻、１５１５
〜１５１８（１９８０）が挙げられる。上記の各特許、
特許出願、文献のなかで、特に、Ｊ. Ｍｅｙｅｒ、Ｍ.
Ｎａｒｋｉｓ、および米国特許第４２３７４４１号に
は、種々の、従来のカーボンブラックを含有する導電性
高分子組成物、およびそのＰＴＣ特性が開示されてい
る。
【０００３】適量の導電性充填材を分散させることによ
り、結晶性高分子を含有する高分子が、導電性を有する
ようになることは、公知のことである。ある導電性高分
子は、ＰＴＣ特性を示すものであり、本願で使用す
る、”ＰＴＣ高分子”および”ＰＴＣ特性を有する組成
物”とは、Ｒ14値が少なくとも２.５で、Ｒ100値が少な
くとも１０であり、好ましくは、Ｒ30値が少なくとも６
であるものである。ここで、Ｒ14とは、温度幅１４℃の
範囲における、最後と最初の抵抗率の比率であり、Ｒ
100とは、温度幅１００℃の範囲における、最後と最初
の抵抗率の比率であり、また、Ｒ30とは、温度幅３０℃
の範囲における、最後と最初の抵抗率の比率を示すもの
である。ＰＴＣエレメントの抵抗（すなわち、ＰＴＣ組
成物からなるエレメント）を温度に対して、プロットす
ると、組成物が、少なくとも１０のＲ10 0を有する温度
範囲のある部分においては、勾配が著しく変化するもの
である。この”切り替え温度”（以後、これを略してＴ
ｓと称する）とは、勾配が著しく変化する両サイドにお
いては、実質的に直線部分が存在するものであるが、そ
れら直線の延長上の交点をいうものである。また、”ピ
ーク抵抗率”とは、ここでは、組成物がＴｓ以上を示す
組成物の最大抵抗率を示すものであり、”ピーク温度”
とは、組成物がピーク抵抗率を有するときの温度を示す
ものである。この関係は、第６図に示されるが、ここ
で、Ａは２５℃における抵抗率を示し、またＢは曲線の
平均勾配を示しており、Ｃは最大抵抗率を示すものであ
る。
り、結晶性高分子を含有する高分子が、導電性を有する
ようになることは、公知のことである。ある導電性高分
子は、ＰＴＣ特性を示すものであり、本願で使用す
る、”ＰＴＣ高分子”および”ＰＴＣ特性を有する組成
物”とは、Ｒ14値が少なくとも２.５で、Ｒ100値が少な
くとも１０であり、好ましくは、Ｒ30値が少なくとも６
であるものである。ここで、Ｒ14とは、温度幅１４℃の
範囲における、最後と最初の抵抗率の比率であり、Ｒ
100とは、温度幅１００℃の範囲における、最後と最初
の抵抗率の比率であり、また、Ｒ30とは、温度幅３０℃
の範囲における、最後と最初の抵抗率の比率を示すもの
である。ＰＴＣエレメントの抵抗（すなわち、ＰＴＣ組
成物からなるエレメント）を温度に対して、プロットす
ると、組成物が、少なくとも１０のＲ10 0を有する温度
範囲のある部分においては、勾配が著しく変化するもの
である。この”切り替え温度”（以後、これを略してＴ
ｓと称する）とは、勾配が著しく変化する両サイドにお
いては、実質的に直線部分が存在するものであるが、そ
れら直線の延長上の交点をいうものである。また、”ピ
ーク抵抗率”とは、ここでは、組成物がＴｓ以上を示す
組成物の最大抵抗率を示すものであり、”ピーク温度”
とは、組成物がピーク抵抗率を有するときの温度を示す
ものである。この関係は、第６図に示されるが、ここ
で、Ａは２５℃における抵抗率を示し、またＢは曲線の
平均勾配を示しており、Ｃは最大抵抗率を示すものであ
る。
【０００４】導電性高分子組成物のＰＴＣ特性が、混合
もしくは分散されたカーボンブラックと、高分子の物理
的および化学的特性とに依存するものであることは、良
く知られているものである。近年、莫大な電力を消費す
る電気装置において、高破壊電圧を有する回路保護装置
に対する需要が、増加してきている。多くの場合には、
回路保護装置は、回路が障害状態にある場合、すなわ
ち、回路保護装置が高抵抗状態に達して絶縁した場合、
高電力供給電圧を取り消すものである。また、前記組成
物は、絶縁温度において絶縁体となるべきものであり、
導電性高分子組成物は、ＰＴＣ特性を示すものであるこ
とがわかる。
もしくは分散されたカーボンブラックと、高分子の物理
的および化学的特性とに依存するものであることは、良
く知られているものである。近年、莫大な電力を消費す
る電気装置において、高破壊電圧を有する回路保護装置
に対する需要が、増加してきている。多くの場合には、
回路保護装置は、回路が障害状態にある場合、すなわ
ち、回路保護装置が高抵抗状態に達して絶縁した場合、
高電力供給電圧を取り消すものである。また、前記組成
物は、絶縁温度において絶縁体となるべきものであり、
導電性高分子組成物は、ＰＴＣ特性を示すものであるこ
とがわかる。
【０００５】回路保護装置は、通常の状態においては、
比較的低い抵抗を有しているが、障害状態においては、
それは高抵抗に変わるものであり、たとえば、ＰＴＣ高
分子が切り替え温度以上に達した場合には絶縁し、その
装置における電流を減少させ、これにより、回路を保護
するものである。多量の電力を供給するバッテリにより
出力される、近年の電気もしくは電子装置は、比較的低
い抵抗を有しており、時には、非常に低い抵抗を有する
ものである。特に、非常に低い抵抗を有する装置の使用
は、電気的および電子的技術の向上により、増加してき
ており、それゆえに、非常に低い抵抗を有し、高い電力
供給電圧を取り除くことが可能な保護回路装置、たとえ
ば、せいぜい約５００ミリオームの抵抗を有する保護回
路装置に対する需要が、顕著に増加している。
比較的低い抵抗を有しているが、障害状態においては、
それは高抵抗に変わるものであり、たとえば、ＰＴＣ高
分子が切り替え温度以上に達した場合には絶縁し、その
装置における電流を減少させ、これにより、回路を保護
するものである。多量の電力を供給するバッテリにより
出力される、近年の電気もしくは電子装置は、比較的低
い抵抗を有しており、時には、非常に低い抵抗を有する
ものである。特に、非常に低い抵抗を有する装置の使用
は、電気的および電子的技術の向上により、増加してき
ており、それゆえに、非常に低い抵抗を有し、高い電力
供給電圧を取り除くことが可能な保護回路装置、たとえ
ば、せいぜい約５００ミリオームの抵抗を有する保護回
路装置に対する需要が、顕著に増加している。
【０００６】回路保護装置は、通常の操作条件において
は非常に低い抵抗が必要とされるものであるが、これに
は、回路保護装置の電極とその電極に接触するＰＴＣ高
分子との接触抵抗が減少することが必要となり、また、
電極間におけるＰＴＣ高分子層が、可能なかぎり薄く形
成されることが必要となるものである。しかしながら、
低い抵抗を有する、非常に薄く形成された通常のＰＴＣ
高分子エレメントは、比較的低い電力供給電圧において
のみ、使用可能である。なぜならば、一般に、装置の破
壊電圧が、高分子層の厚み、もしくは、高分子材料の抵
抗率（以後、これを”装置の抵抗”と称する）が減少す
るにつれて、減少するからである。ここで定義したよう
に、”破壊電圧”とは、６０Ｖ／ｍｉｎの定常速度にお
いて増加する、最大電力供給電圧であり、ＰＴＣ高分子
組成物の絶縁破壊を引き起こすことなしに、ＰＴＣ高分
子エレメントにかかるものである。
は非常に低い抵抗が必要とされるものであるが、これに
は、回路保護装置の電極とその電極に接触するＰＴＣ高
分子との接触抵抗が減少することが必要となり、また、
電極間におけるＰＴＣ高分子層が、可能なかぎり薄く形
成されることが必要となるものである。しかしながら、
低い抵抗を有する、非常に薄く形成された通常のＰＴＣ
高分子エレメントは、比較的低い電力供給電圧において
のみ、使用可能である。なぜならば、一般に、装置の破
壊電圧が、高分子層の厚み、もしくは、高分子材料の抵
抗率（以後、これを”装置の抵抗”と称する）が減少す
るにつれて、減少するからである。ここで定義したよう
に、”破壊電圧”とは、６０Ｖ／ｍｉｎの定常速度にお
いて増加する、最大電力供給電圧であり、ＰＴＣ高分子
組成物の絶縁破壊を引き起こすことなしに、ＰＴＣ高分
子エレメントにかかるものである。
【０００７】比較的高い電力供給電圧が、モーターのよ
うな装置を駆動させるには必要であるので、高破壊電圧
が、時には、必要となることがある。しかしながら、低
い抵抗率導電性高分子組成物を含有する通常の回路保護
装置では、より多くの電流が流れる可能性があるが、こ
れらの装置においては、高電圧を自発的に取り下げるこ
とができないものである。
うな装置を駆動させるには必要であるので、高破壊電圧
が、時には、必要となることがある。しかしながら、低
い抵抗率導電性高分子組成物を含有する通常の回路保護
装置では、より多くの電流が流れる可能性があるが、こ
れらの装置においては、高電圧を自発的に取り下げるこ
とができないものである。
【０００８】２段階照射架橋、および、この２つの架橋
ステップ間における加熱に関しては、米国特許第４８５
７８８０号および第４７２４４１７号に記載されてお
り、これらは、頻繁もしくは長期の絶縁および高電圧の
後にも、ＰＴＣ特性をしめすものである。しかしなが
ら、これには、少なくとも上記のような３過程が必要で
あり、複雑かつ高価となるものである。
ステップ間における加熱に関しては、米国特許第４８５
７８８０号および第４７２４４１７号に記載されてお
り、これらは、頻繁もしくは長期の絶縁および高電圧の
後にも、ＰＴＣ特性をしめすものである。しかしなが
ら、これには、少なくとも上記のような３過程が必要で
あり、複雑かつ高価となるものである。
【０００９】種々のタイプのカーボンブラックを有す
る、通常のＰＴＣ導電性高分子組成物は、顕著な高破壊
電圧を有するものではない。しかしながら、我々は、あ
るカーボンブラックからなる組成物が、非常に低い抵抗
及び優れたＰＴＣ特性を有しているにもかかわらず、顕
著な高破壊電圧を有することを見いだしたのである。
る、通常のＰＴＣ導電性高分子組成物は、顕著な高破壊
電圧を有するものではない。しかしながら、我々は、あ
るカーボンブラックからなる組成物が、非常に低い抵抗
及び優れたＰＴＣ特性を有しているにもかかわらず、顕
著な高破壊電圧を有することを見いだしたのである。
【００１０】本発明の一つの目的は、低容量抵抗率およ
び高破壊電圧を同時に有するＰＴＣ高分子組成物を提供
することである。
び高破壊電圧を同時に有するＰＴＣ高分子組成物を提供
することである。
【００１１】本発明のさらなる目的は、高破壊電圧を有
する回路保護装置を提供することである。
する回路保護装置を提供することである。
【００１２】本発明の他の目的は、低抵抗および高破壊
電圧を有する回路保護装置を提供することである。
電圧を有する回路保護装置を提供することである。
【００１３】本発明のさらなる他の目的は、小さなサイ
ズの場合でも、比較的高い電流を流すことができ、ＰＴ
Ｃ材料のエレメントからなる、改良回路保護装置を提供
することである。
ズの場合でも、比較的高い電流を流すことができ、ＰＴ
Ｃ材料のエレメントからなる、改良回路保護装置を提供
することである。
【００１４】本発明のさらなる他の目的は、低抵抗およ
び高破壊電圧を有するＰＴＣ高分子組成物を製造する方
法を提供することである。
び高破壊電圧を有するＰＴＣ高分子組成物を製造する方
法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段および作用】本発明の目的
は、新規な導電性高分子組成物と、これに分散された、
大きな平均粒子径を有し、高いＤＢＰ（ジブチルフタレ
ート）吸収を有するカーボンブラックとを用いることに
より、達成されるものである。より詳細には、本発明に
よれば、（ａ）結晶性高分子と、（ｂ）これに分散され
る、少なくとも約６０ミリミクロンの平均粒子径を有
し、少なくとも約８０ｃｃ／１００ｇのＤＢＰ吸収を有
するカーボンブラックとからなる、正の温度係数を有す
る導電性高分子組成物を提供することにより、課題を解
決するための手段とするものである。
は、新規な導電性高分子組成物と、これに分散された、
大きな平均粒子径を有し、高いＤＢＰ（ジブチルフタレ
ート）吸収を有するカーボンブラックとを用いることに
より、達成されるものである。より詳細には、本発明に
よれば、（ａ）結晶性高分子と、（ｂ）これに分散され
る、少なくとも約６０ミリミクロンの平均粒子径を有
し、少なくとも約８０ｃｃ／１００ｇのＤＢＰ吸収を有
するカーボンブラックとからなる、正の温度係数を有す
る導電性高分子組成物を提供することにより、課題を解
決するための手段とするものである。
【００１６】また、より詳細には、本発明によれば、
（１）（ａ）結晶化度を有する高分子成分と、（ｂ）少
なくとも約６０ミリミクロンの平均粒子径、Ｄ、を有
し、少なくとも約８０ｃｃ／１００ｇのＤＢＰ吸収を有
するカーボンブラックとを用意する過程と、（２）前記
高分子成分が溶融している間に、前記カーボンブラック
を分散させることにより、前記カーボンブラックが前記
高分子成分に分散された組成物を調整する過程と、
（３）前記組成物を溶融形成する過程と、（４）前記溶
融形成されたシートを架橋する過程からなる、導電性高
分子組成物の製造方法を提供することにより、課題を解
決するための手段とした。
（１）（ａ）結晶化度を有する高分子成分と、（ｂ）少
なくとも約６０ミリミクロンの平均粒子径、Ｄ、を有
し、少なくとも約８０ｃｃ／１００ｇのＤＢＰ吸収を有
するカーボンブラックとを用意する過程と、（２）前記
高分子成分が溶融している間に、前記カーボンブラック
を分散させることにより、前記カーボンブラックが前記
高分子成分に分散された組成物を調整する過程と、
（３）前記組成物を溶融形成する過程と、（４）前記溶
融形成されたシートを架橋する過程からなる、導電性高
分子組成物の製造方法を提供することにより、課題を解
決するための手段とした。
【００１７】このほか、本発明によれば、上記の導電性
高分子組成物と、ＰＴＣエレメントに電流が流れるよう
に電力源に接続することが可能な少なくとも２つの電極
からなる電気装置を提供することにより、課題を解決す
るための手段とした。
高分子組成物と、ＰＴＣエレメントに電流が流れるよう
に電力源に接続することが可能な少なくとも２つの電極
からなる電気装置を提供することにより、課題を解決す
るための手段とした。
【００１８】
Ｉ. 組成物
【００１９】Ａ. カーボンブラック
【００２０】本発明の組成物において、大粒子径および
高ジブチルフタレート吸収を有する特別のカーボンブラ
ックは、結晶性高分子の広範囲にわたり分散されるもの
である。本発明に使用されるカーボンブラックは、少な
くとも約６０ミリミクロン、好ましくは、少なくとも約
７０ミクロン、最も好ましくは、少なくとも約８０ミク
ロンの、平均粒子径を有するものである。最大平均粒子
径は、せいぜい約５００ミクロン、好ましくは、せいぜ
い約４００ミクロン、より好ましくは、せいぜい約３５
０ミクロンである。最も好ましい平均粒子径は、約８０
から１１０ミクロンである。カーボンブラックの平均粒
子径Ｄは、キノシタによるカーボン：エレクトロケミカ
ル アンド フィジオケミカル プロパティーズ（Ｃａ
ｒｂｏｎ：Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ
ＰｈｙｓｉｏｃｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
（Ｗｉｌｅｙ Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ １９８
７））４５〜４８ページに記載されているような、従来
の電子顕微鏡法により、測定されるものである。
高ジブチルフタレート吸収を有する特別のカーボンブラ
ックは、結晶性高分子の広範囲にわたり分散されるもの
である。本発明に使用されるカーボンブラックは、少な
くとも約６０ミリミクロン、好ましくは、少なくとも約
７０ミクロン、最も好ましくは、少なくとも約８０ミク
ロンの、平均粒子径を有するものである。最大平均粒子
径は、せいぜい約５００ミクロン、好ましくは、せいぜ
い約４００ミクロン、より好ましくは、せいぜい約３５
０ミクロンである。最も好ましい平均粒子径は、約８０
から１１０ミクロンである。カーボンブラックの平均粒
子径Ｄは、キノシタによるカーボン：エレクトロケミカ
ル アンド フィジオケミカル プロパティーズ（Ｃａ
ｒｂｏｎ：Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ
ＰｈｙｓｉｏｃｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
（Ｗｉｌｅｙ Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ １９８
７））４５〜４８ページに記載されているような、従来
の電子顕微鏡法により、測定されるものである。
【００２１】本発明の組成物において使用されるカーボ
ンブラックの第２の重要な特性は、ＤＢＰ吸収である。
カーボンブラックのＤＢＰ吸収は、少なくとも約８０ｃ
ｃ／１００ｇ、好ましくは、少なくとも約９０ｃｃ／１
００ｇ、最も好ましくは、少なくとも約１００ｃｃ／１
００ｇである。最大ＤＢＰ吸収は、約４００ｃｃ／１０
０ｇであり、より好ましくは、約２００ｃｃ／１００ｇ
である。また、好ましくは、カーボンブラックのＤＢＰ
吸収範囲は、約１００〜１４０ｃｃ／１００ｇ、最も好
ましくは、約１１０〜１４０ｃｃ／１００ｇである。な
お、ＤＢＰ吸収は、ＡＳＴＭ Ｄ−２４１４−７９の方
法により、測定されるものである。
ンブラックの第２の重要な特性は、ＤＢＰ吸収である。
カーボンブラックのＤＢＰ吸収は、少なくとも約８０ｃ
ｃ／１００ｇ、好ましくは、少なくとも約９０ｃｃ／１
００ｇ、最も好ましくは、少なくとも約１００ｃｃ／１
００ｇである。最大ＤＢＰ吸収は、約４００ｃｃ／１０
０ｇであり、より好ましくは、約２００ｃｃ／１００ｇ
である。また、好ましくは、カーボンブラックのＤＢＰ
吸収範囲は、約１００〜１４０ｃｃ／１００ｇ、最も好
ましくは、約１１０〜１４０ｃｃ／１００ｇである。な
お、ＤＢＰ吸収は、ＡＳＴＭ Ｄ−２４１４−７９の方
法により、測定されるものである。
【００２２】約６０ミリミクロンより大きい平均粒子径
を有する、従来のカーボンブラックは、通常、サーマル
ブラックのように低品位カーボンブラックとして分類さ
れ、高い電気抵抗を有するものである。したがって、高
分子とこれら低品位カーボンブラックとから成る導電性
高分子組成物は、一般に、良導電率を有さないものであ
る。ＤＢＰ吸収は、アグリゲートの平均的な大きさ、す
なわち炭素ー炭素鎖の大きさによって定められる、カー
ボンブラックの、既知の構造に関するものであり、約６
０ミリミクロンより大きい平均粒子径を有する、低品位
カーボンブラックは、一般に、約６５ｃｃ／１００ｇよ
り低いＤＢＰ吸収を有するものである。本発明に使用さ
れる大粒子径カーボンブラックにおける、最低ＤＢＰ吸
収値、８０ｃｃ／１００ｇは、５０ミリミクロンの平均
粒子径を有する従来のカーボンブラックにおける値と、
同様である。
を有する、従来のカーボンブラックは、通常、サーマル
ブラックのように低品位カーボンブラックとして分類さ
れ、高い電気抵抗を有するものである。したがって、高
分子とこれら低品位カーボンブラックとから成る導電性
高分子組成物は、一般に、良導電率を有さないものであ
る。ＤＢＰ吸収は、アグリゲートの平均的な大きさ、す
なわち炭素ー炭素鎖の大きさによって定められる、カー
ボンブラックの、既知の構造に関するものであり、約６
０ミリミクロンより大きい平均粒子径を有する、低品位
カーボンブラックは、一般に、約６５ｃｃ／１００ｇよ
り低いＤＢＰ吸収を有するものである。本発明に使用さ
れる大粒子径カーボンブラックにおける、最低ＤＢＰ吸
収値、８０ｃｃ／１００ｇは、５０ミリミクロンの平均
粒子径を有する従来のカーボンブラックにおける値と、
同様である。
【００２３】表１は、市販されており、入手可能なＭＥ
０１０およびＭＥ０１１（トーカイカーボン コーポレ
ーション リミテッド、郵便番号１０７、東京都港区北
青山１ー２ー３）を含有する、本発明のカーボンブラッ
クを含む、種々のタイプのカーボンブラックの物理特性
を示すものである。ＭＥ０１０およびＭＥ０１１は、非
常に大きな平均粒子径、９０ミリミクロンを有し、ま
た、サーマルブラック（ＡＳＴＭ Ｎ９０７）もしくは
セミーレインフォーシング ファーナス（ＳＲＦ） ブ
ラック（ＡＳＴＭ Ｎ７６２−７８７）と、ほぼ同等
な、２１〜２３ｍ２／ｇの表面積を有するものである。
しかしながら、このＭＥ０１０およびＭＥ０１１は、１
１６および１３５のＤＢＰ吸収を有するものであり、こ
のＤＢＰ吸収は、サーマルもしくはファーナス ブラッ
クにおける値よりも高く、また、サーマルもしくはファ
ーナス ブラックよりも高導電炭素である、ＨＡＦ、Ｓ
ＡＦ、もしくはアセチレンブラックにおける値と、ほぼ
同等なものである。ラバーグレードカーボンブラック
は、電子顕微鏡測定により測定されたカーボンブラック
の平均粒子サイズに基づいて、ＡＳＴＭ Ｄ１７６５−
８８ｂによる標準ＡＳＴＭにより、グレード分類されて
いる。ＡＳＴＭ Ｄ１７６５−８８ｂは、カーボンブラ
ックの標準グレードの典型的な物理特性をしめすもので
ある。しかしながら、ＭＥ０１０およびＭＥ０１１は、
非常に大きな粒子サイズを有するにもかかわらず、高Ｄ
ＢＰ吸収を有するものなので、カーボンブラックの標準
グレードとは異なるものである。 （以下余白）
０１０およびＭＥ０１１（トーカイカーボン コーポレ
ーション リミテッド、郵便番号１０７、東京都港区北
青山１ー２ー３）を含有する、本発明のカーボンブラッ
クを含む、種々のタイプのカーボンブラックの物理特性
を示すものである。ＭＥ０１０およびＭＥ０１１は、非
常に大きな平均粒子径、９０ミリミクロンを有し、ま
た、サーマルブラック（ＡＳＴＭ Ｎ９０７）もしくは
セミーレインフォーシング ファーナス（ＳＲＦ） ブ
ラック（ＡＳＴＭ Ｎ７６２−７８７）と、ほぼ同等
な、２１〜２３ｍ２／ｇの表面積を有するものである。
しかしながら、このＭＥ０１０およびＭＥ０１１は、１
１６および１３５のＤＢＰ吸収を有するものであり、こ
のＤＢＰ吸収は、サーマルもしくはファーナス ブラッ
クにおける値よりも高く、また、サーマルもしくはファ
ーナス ブラックよりも高導電炭素である、ＨＡＦ、Ｓ
ＡＦ、もしくはアセチレンブラックにおける値と、ほぼ
同等なものである。ラバーグレードカーボンブラック
は、電子顕微鏡測定により測定されたカーボンブラック
の平均粒子サイズに基づいて、ＡＳＴＭ Ｄ１７６５−
８８ｂによる標準ＡＳＴＭにより、グレード分類されて
いる。ＡＳＴＭ Ｄ１７６５−８８ｂは、カーボンブラ
ックの標準グレードの典型的な物理特性をしめすもので
ある。しかしながら、ＭＥ０１０およびＭＥ０１１は、
非常に大きな粒子サイズを有するにもかかわらず、高Ｄ
ＢＰ吸収を有するものなので、カーボンブラックの標準
グレードとは異なるものである。 （以下余白）
【００２４】 表１ ─────────────────────────────────── カーボンブラック 粒子サイズ 表面積1) ＤＢＰ吸収2) （ｍμ） （ｍ2／ｇ） （ｃｃ／１００ｇ） ─────────────────────────────────── ケトジェンブラック ＥＣ ３０ ８００ ３６０ （Ｋｅｔｊｅｎｂｌａｃｋ ＥＣ） バルカン ＸＣ−７２ ３０ ２５４ １７８ （Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ−７２） デンカアセチレンブラック ４０ ６１ １２５ （ＤＥＮＫＡ ａｃｅｔｙｌｅｎｅ ｂｌａｃｋ） バルカン ９（ＩＳＡＦ） １９ １４０ １１４ （Ｖｕｌｃａｎ ９） ダイアブラックＨ（ＨＡＦ） ３０ ８６ １２０ （ＤＩＡ ｂｌａｃｋ Ｈ） ステアリングＳＯ（ＦＥＦ） ４１ ４２ １２２ （Ｓｔｅｒｌｉｎｇ ＳＯ） リーガル ＳＲＦ−Ｓ（ＳＲＦ）６０ ３０ ６４ （Ｒｅｇａｌ ＳＲＦ−Ｓ） アサヒサーマル（ＦＴ） ８０ ２４ ２８ （ＡＳＡＨＩ Ｔｈｅｒｍａｌ） セバカーブＭＴ（ＭＴ） ３５０ ７ ４１ （Ｓｅｖａｃａｒｂ ＭＴ） ＭＥ ０１０ ９０ ２１ １１６ ＭＥ ０１１ ９０ ２３ １３５ ─────────────────────────────────── １） ＡＳＴＭ Ｄ ３０３７ ２） ＡＳＴＭ Ｄ ２４１４ 表１（続き） ─────────────────────────────────── カーボンブラック ヨウ素吸収 揮発性 ｐＨ （ｍｇ／ｇ） （％） ─────────────────────────────────── ケトジェンブラック ＥＣ ８００ ０.５ ９.０ （Ｋｅｔｊｅｎｂｌａｃｋ ＥＣ） バルカン ＸＣ−７２ １.５ ５.０ （Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ−７２） デンカアセチレンブラック １０５ ０.２ （ＤＥＮＫＡ ａｃｅｔｙｌｅｎｅ ｂｌａｃｋ） バルカン ９（ＩＳＡＦ） １.５ ７.０ （Ｖｕｌｃａｎ ９） ダイアブラックＨ（ＨＡＦ） ８１ １.０ ７.５ （ＤＩＡ ｂｌａｃｋ Ｈ） ステアリングＳＯ（ＦＥＦ） １.０ ７.５ （Ｓｔｅｒｌｉｎｇ ＳＯ） リーガル ＳＲＦ−Ｓ（ＳＲＦ） １.０ ９.０ （Ｒｅｇａｌ ＳＲＦ−Ｓ） アサヒサーマル（ＦＴ） ２７ １.０ （ＡＳＡＨＩ Ｔｈｅｒｍａｌ） セバカーブＭＴ（ＭＴ） ０.５ ９.５ （Ｓｅｖａｃａｒｂ ＭＴ） ＭＥ ０１０ １８ ０.５ ６.０ ＭＥ ０１１ ２０ ０.５ ６.０ ───────────────────────────────────
【００２５】上記表面積値Ｓは、既知の窒素吸収法によ
り測定されるものであり、ＤおよびＳの測定方法の詳細
に関しては、エンサイクロペディア オブ インダスト
リカル ケミカル アナリシス、８刊、１７９ページに
記載の”カーボンブラック分析”（”Ａｎａｌｙｓｉｓ
ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ Ｂｌａｃｋ” ｂｙ Ｓｃｈｕ
ｂｅｒｔ、Ｆｏｒｄａｎｄ Ｌｙｏｎ、Ｖｏｌ. ８、
Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａ
ｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ １７９、
（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎ、Ｎｅｗ Ｙ
ｏｒｋ １９６９））を参照されたい。
り測定されるものであり、ＤおよびＳの測定方法の詳細
に関しては、エンサイクロペディア オブ インダスト
リカル ケミカル アナリシス、８刊、１７９ページに
記載の”カーボンブラック分析”（”Ａｎａｌｙｓｉｓ
ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ Ｂｌａｃｋ” ｂｙ Ｓｃｈｕ
ｂｅｒｔ、Ｆｏｒｄａｎｄ Ｌｙｏｎ、Ｖｏｌ. ８、
Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａ
ｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ １７９、
（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎ、Ｎｅｗ Ｙ
ｏｒｋ １９６９））を参照されたい。
【００２６】Ｂ. 高分子
【００２７】高分子組成物は、１以上の結晶性高分子を
含有することが可能であり、または、非晶性高分子を、
たとえば約７５重量％まで含有することも可能なもので
ある。結晶性高分子は、好ましくは、少なくとも約１０
％の結晶化度、特に、少なくとも約２０％の結晶化度を
有し、最大で約９８％の結晶化度を有するものである。
この高分子の結晶化度は、好ましくは、約２０から４０
％であるが、好ましい結晶化度は、組成物に含有される
カーボンブラックの量に依存するものである。結晶化度
は、Ｘ線結晶測定により測定することができ、本発明の
代表的な高分子の結晶化度は、エンサイクロペディア
オブ ポリマ サイエンス テクノロジ、４４９〜５２
８ページ（Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｏｌｙ
ｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、４４９
〜５２８（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎ、Ｎｅｗ
Ｙｏｒｋ １９７２））に記載されている。
含有することが可能であり、または、非晶性高分子を、
たとえば約７５重量％まで含有することも可能なもので
ある。結晶性高分子は、好ましくは、少なくとも約１０
％の結晶化度、特に、少なくとも約２０％の結晶化度を
有し、最大で約９８％の結晶化度を有するものである。
この高分子の結晶化度は、好ましくは、約２０から４０
％であるが、好ましい結晶化度は、組成物に含有される
カーボンブラックの量に依存するものである。結晶化度
は、Ｘ線結晶測定により測定することができ、本発明の
代表的な高分子の結晶化度は、エンサイクロペディア
オブ ポリマ サイエンス テクノロジ、４４９〜５２
８ページ（Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｏｌｙ
ｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、４４９
〜５２８（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎ、Ｎｅｗ
Ｙｏｒｋ １９７２））に記載されている。
【００２８】適当な高分子は、ポリオレフィン、特に１
以上のアルファオレフィン、たとえばポリエチレン、ポ
リプロピレン、および、エチレン／ポリプロピレンの共
重合体類；１以上のアルファオレフィン、たとえば、エ
チレンと１以上の極性共重合用単体、たとえば、ビニル
アセテート、アクリル酸、エチルアクリル酸（これらの
塩）、エチルアクリレート、およびメチルアクリレー
ト；ポリアリレン類、たとえば、ポリアリレン エーテ
ル ケトンおよびスルフォンおよびポリフェニレンスル
フィド；ポリラクトンを含有するポリエステル類、たと
えば、ポリブチレン テレフタレート、ポリエチレン
テレフタレートおよびポリカプロラクトン；ポリアミ
ド；ポリカルボネート；およびフルオロカーボンポリ
マ、たとえば、フッ素を、少なくとも１０重量％、好ま
しくは、少なくとも２０重量％含有するポリマ、たとえ
ば、ポリビニリデン フルオライド、ポリテトラフルオ
ロエチレン、フッ素化されたエチレン／プロピレン共重
合体、エチレンとフッ素含有の共重合用単体との共重合
体、たとえば、テトラフルオロエチレン、および任意に
第３共重合体；およびこれらのポリオレフィンもしくは
少量のマレイン酸、エポキシもしくはイソシアネート基
で変性したポリオレフィン重合体を含有するものであ
る。
以上のアルファオレフィン、たとえばポリエチレン、ポ
リプロピレン、および、エチレン／ポリプロピレンの共
重合体類；１以上のアルファオレフィン、たとえば、エ
チレンと１以上の極性共重合用単体、たとえば、ビニル
アセテート、アクリル酸、エチルアクリル酸（これらの
塩）、エチルアクリレート、およびメチルアクリレー
ト；ポリアリレン類、たとえば、ポリアリレン エーテ
ル ケトンおよびスルフォンおよびポリフェニレンスル
フィド；ポリラクトンを含有するポリエステル類、たと
えば、ポリブチレン テレフタレート、ポリエチレン
テレフタレートおよびポリカプロラクトン；ポリアミ
ド；ポリカルボネート；およびフルオロカーボンポリ
マ、たとえば、フッ素を、少なくとも１０重量％、好ま
しくは、少なくとも２０重量％含有するポリマ、たとえ
ば、ポリビニリデン フルオライド、ポリテトラフルオ
ロエチレン、フッ素化されたエチレン／プロピレン共重
合体、エチレンとフッ素含有の共重合用単体との共重合
体、たとえば、テトラフルオロエチレン、および任意に
第３共重合体；およびこれらのポリオレフィンもしくは
少量のマレイン酸、エポキシもしくはイソシアネート基
で変性したポリオレフィン重合体を含有するものであ
る。
【００２９】好ましい高分子としては、ポリエチレン、
好ましくは高密度ポリエチレン、およびエチレンと極性
共重合体の共重合体、より好ましくは、ビニルアセテー
トもしくはアクリル酸が挙げられる。共重合体は、マレ
イン酸もしくはエポキシ基で変性されてもよいものであ
る。これらの高分子は、単独で、もしくは組み合わせて
使用することも可能である。好ましい高分子としては、
高密度ポリエチレンのようなエチレンを、約８０から１
００重量％含有するものであり、また、共重合用単体
を、０から２５重量％含有するものである。
好ましくは高密度ポリエチレン、およびエチレンと極性
共重合体の共重合体、より好ましくは、ビニルアセテー
トもしくはアクリル酸が挙げられる。共重合体は、マレ
イン酸もしくはエポキシ基で変性されてもよいものであ
る。これらの高分子は、単独で、もしくは組み合わせて
使用することも可能である。好ましい高分子としては、
高密度ポリエチレンのようなエチレンを、約８０から１
００重量％含有するものであり、また、共重合用単体
を、０から２５重量％含有するものである。
【００３０】以下、より詳細に例を挙げて説明するが、
本発明の高分子組成物は、最低の結晶化度を満たしてい
ればこれらに限られるものではなく、高分子は、正の温
度係数を有する組成物（以下、これを、”ＰＴＣ組成
物”と称する）に必要な物理的もしくは電気的特性を有
していれば、自由に広範囲のなかから選択されることが
可能である。
本発明の高分子組成物は、最低の結晶化度を満たしてい
ればこれらに限られるものではなく、高分子は、正の温
度係数を有する組成物（以下、これを、”ＰＴＣ組成
物”と称する）に必要な物理的もしくは電気的特性を有
していれば、自由に広範囲のなかから選択されることが
可能である。
【００３１】たとえば、好ましいエチレンポリマは、高
密度ポリエチレン（ＭＦＲ（メルトフローレシオ）
０.３〜５０）；低密度ポリエチレン（ＭＦＲ ０.３〜
５０）；エチレンと、ビニルアセテートを含有する極性
共重合体（ビニルアセテート含有量 ２〜４６％、融点
１０８〜６７℃）、アクリル酸（アクリル酸含有量７
〜２０％）、エチルアセテート（エチルアセテート含有
量 ９〜３５％、融点９１〜６５℃）、メタクリル酸
（結晶化度 ２５％、メタクリル酸含有量 ９〜１２
％、融点 ８０〜１００℃）およびメチルメタクリレー
ト（メチルメタクリレート含有量 １０〜４０％）を含
有する極性重合体；および、エチレン、ビニルアセテー
トと少量のグリシジルメタクリレートのターポリマ（結
晶化度 ４０〜５０％、ビニルアセテート含有量 ８〜
１０％、グリシジルメタクリレート含有量 １〜５％、
融点 ９０〜１００℃）を含有するものである。変性共
重合体も、使用することが可能であり、たとえば、少量
のマレイン酸で変性したビニルアセテートとエチレンと
の共重合体（融点 ８０〜９０℃）を使用することが可
能である。
密度ポリエチレン（ＭＦＲ（メルトフローレシオ）
０.３〜５０）；低密度ポリエチレン（ＭＦＲ ０.３〜
５０）；エチレンと、ビニルアセテートを含有する極性
共重合体（ビニルアセテート含有量 ２〜４６％、融点
１０８〜６７℃）、アクリル酸（アクリル酸含有量７
〜２０％）、エチルアセテート（エチルアセテート含有
量 ９〜３５％、融点９１〜６５℃）、メタクリル酸
（結晶化度 ２５％、メタクリル酸含有量 ９〜１２
％、融点 ８０〜１００℃）およびメチルメタクリレー
ト（メチルメタクリレート含有量 １０〜４０％）を含
有する極性重合体；および、エチレン、ビニルアセテー
トと少量のグリシジルメタクリレートのターポリマ（結
晶化度 ４０〜５０％、ビニルアセテート含有量 ８〜
１０％、グリシジルメタクリレート含有量 １〜５％、
融点 ９０〜１００℃）を含有するものである。変性共
重合体も、使用することが可能であり、たとえば、少量
のマレイン酸で変性したビニルアセテートとエチレンと
の共重合体（融点 ８０〜９０℃）を使用することが可
能である。
【００３２】絶縁温度を制限する必要がない場合には、
高密度ポリエチレンを使用することが好ましく、たとえ
ば、ハイゼック２２００Ｊ（Ｈｉｚｅｘ ２２００Ｊ）
（三井石油化学工業株式会社製）が使用される。絶縁温
度を、１００℃より低く制限する必要がある場合には、
エチレンおよびメタクリル酸およびメタクリル酸金属塩
からなる共重合体、たとえば、ハイーミラン１６５０
（Ｈｉ−Ｍｉｌａｎ １６５０）（デュポンミツイポリ
ケミカルコーポレーション製）のようなイオノマー、も
しくは、ボンドファスト７Ｂ（Ｂｏｎｄｆａｓｔ ７
Ｂ）（住友化学株式会社製）のような、エチレンおよび
ビニルアセテートおよびグリシジルメタクリレートから
なるターポリマーが、好ましく使用される。これらの共
重合体を含有する装置は、典型的には、７０〜７５℃の
絶縁温度を有するものである。
高密度ポリエチレンを使用することが好ましく、たとえ
ば、ハイゼック２２００Ｊ（Ｈｉｚｅｘ ２２００Ｊ）
（三井石油化学工業株式会社製）が使用される。絶縁温
度を、１００℃より低く制限する必要がある場合には、
エチレンおよびメタクリル酸およびメタクリル酸金属塩
からなる共重合体、たとえば、ハイーミラン１６５０
（Ｈｉ−Ｍｉｌａｎ １６５０）（デュポンミツイポリ
ケミカルコーポレーション製）のようなイオノマー、も
しくは、ボンドファスト７Ｂ（Ｂｏｎｄｆａｓｔ ７
Ｂ）（住友化学株式会社製）のような、エチレンおよび
ビニルアセテートおよびグリシジルメタクリレートから
なるターポリマーが、好ましく使用される。これらの共
重合体を含有する装置は、典型的には、７０〜７５℃の
絶縁温度を有するものである。
【００３３】高分子は、ＰＴＣ組成物の所望の特性に依
存して選択されるものである。重要な特性のひとつとし
ては、導電性高分子組成物からなる絶縁された保護回路
装置の、最高温度である。たとえば、その温度が高い場
合には、フルオロポリマが適当であるが、その温度が１
００℃以下の場合には、ポリオレフィンの共重合体が適
当である。もうひとつの重要な必要条件は、電気抵抗で
ある。一般に、回路保護装置においては、低抵抗である
ことが望ましく、これは、定常状態において、好ましく
は電力損失を可能な限り少なくするためである。この装
置の抵抗は、導電性高分子組成物の電気抵抗率、およ
び、電極および組成物間の接触抵抗により決定されるも
のである。また、電気抵抗率は、組成物、たとえば高分
子、カーボンブラックおよびその含有物により、定まる
ものである。また、接触抵抗は、電極および組成物間の
結合により決定されるものである。ポリオレフィンの共
重合体、たとえば、エチレンおよび１以上のカルボキシ
ルーもしくはエステルー含有モノマの共重合体、もしく
は、エポキシもしくはイソシアネート基のような官能基
により変性されたオレフィン共重合体が好ましい。
存して選択されるものである。重要な特性のひとつとし
ては、導電性高分子組成物からなる絶縁された保護回路
装置の、最高温度である。たとえば、その温度が高い場
合には、フルオロポリマが適当であるが、その温度が１
００℃以下の場合には、ポリオレフィンの共重合体が適
当である。もうひとつの重要な必要条件は、電気抵抗で
ある。一般に、回路保護装置においては、低抵抗である
ことが望ましく、これは、定常状態において、好ましく
は電力損失を可能な限り少なくするためである。この装
置の抵抗は、導電性高分子組成物の電気抵抗率、およ
び、電極および組成物間の接触抵抗により決定されるも
のである。また、電気抵抗率は、組成物、たとえば高分
子、カーボンブラックおよびその含有物により、定まる
ものである。また、接触抵抗は、電極および組成物間の
結合により決定されるものである。ポリオレフィンの共
重合体、たとえば、エチレンおよび１以上のカルボキシ
ルーもしくはエステルー含有モノマの共重合体、もしく
は、エポキシもしくはイソシアネート基のような官能基
により変性されたオレフィン共重合体が好ましい。
【００３４】Ｃ. 組成物
【００３５】組成物におけるカーボンブラックの量は、
−４０℃とＴｓ間の温度、このましくは２０℃で、せい
ぜい約１００Ω−ｃｍ、好ましくはせいぜい約５０Ω−
ｃｍ、特に好ましくはせいぜい約２０Ω−ｃｍ、最も好
ましくはせいぜい約１０Ω−ｃｍの、抵抗率を有するも
のである。所望ならば、抵抗率を極端に減少させてもよ
く、たとえば、約７Ω−ｃｍより小さく、好ましくは約
５Ω−ｃｍより小さく、特に好ましくは約３Ω−ｃｍよ
り小さく、最も好ましくは約１Ω−ｃｍより小さくする
ことも可能である。このような抵抗率を有し所望の正の
温度係数を有するのに必要なカーボンブラックの量は、
高分子組成物、カーボンブラック、およびその他の充填
材、および、組成物を製造、形成するのに使用される方
法に、依存するものである。
−４０℃とＴｓ間の温度、このましくは２０℃で、せい
ぜい約１００Ω−ｃｍ、好ましくはせいぜい約５０Ω−
ｃｍ、特に好ましくはせいぜい約２０Ω−ｃｍ、最も好
ましくはせいぜい約１０Ω−ｃｍの、抵抗率を有するも
のである。所望ならば、抵抗率を極端に減少させてもよ
く、たとえば、約７Ω−ｃｍより小さく、好ましくは約
５Ω−ｃｍより小さく、特に好ましくは約３Ω−ｃｍよ
り小さく、最も好ましくは約１Ω−ｃｍより小さくする
ことも可能である。このような抵抗率を有し所望の正の
温度係数を有するのに必要なカーボンブラックの量は、
高分子組成物、カーボンブラック、およびその他の充填
材、および、組成物を製造、形成するのに使用される方
法に、依存するものである。
【００３６】高分子に対する、組成物における、カーボ
ンブラックおよびその他の特別な充填材の重量比は、そ
の組成物の電気的特性に重要な影響をあたえるものであ
る。高分子の結晶化度は、当業者には明らかなように、
カーボンブラックの含有量に加えて、重要な因子であ
る。組成物におけるカーボンブラックの含有量は、典型
的には、共重合体を含有する組成物に対して、約５０〜
１５０ＰＨＲ（樹脂１００重量部あたりの重量部）であ
る。カーボンブラックの含有量は、典型的には、ポリエ
チレンなどの高分子に対して、約４０〜１２０ＰＨＲで
ある。出願人らは、本発明によるＰＴＣ組成物を製造す
るのに効果的である、以下のような組成物を見いだし
た。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
すなわち、高密度ポリエチレンに対しての、カーボンブ
ラックの範囲は、好ましくは約５０〜１１０ＰＨＲであ
り、約６５〜８５ＰＨＲがより好ましい。また、エチレ
ン、ビニルアセテートおよびグリシジルメタクリレート
のターポリマに対しての、カーボンブラックの量は、好
ましくは約６０〜１２０ＰＨＲであり、約７０〜１００
ＰＨＲがより好ましい。さらに、エチレンおよびメタク
リル酸およびそのメタクリル酸金属塩からなるイオノマ
共重合体に対しての、カーボンブラックの量は、約６０
〜１２０ＰＨＲであり、好ましくは約７０〜１００ＰＨ
Ｒである。少量のカーボンブラックを有する組成物は、
より高い絶縁耐力および比較的低い導電性、たとえば、
１００Ｖ／ｍｍより高い絶縁耐力、および、１００Ω−
ｃｍより低い導電性を示すものである。カーボンブラッ
クを多量有する組成物は、より高い導電性および低い絶
縁耐力、たとえば、１０Ω−ｃｍより低い導電性、５０
Ｖ／ｍｍより高い絶縁耐力がを示すものである。
ンブラックおよびその他の特別な充填材の重量比は、そ
の組成物の電気的特性に重要な影響をあたえるものであ
る。高分子の結晶化度は、当業者には明らかなように、
カーボンブラックの含有量に加えて、重要な因子であ
る。組成物におけるカーボンブラックの含有量は、典型
的には、共重合体を含有する組成物に対して、約５０〜
１５０ＰＨＲ（樹脂１００重量部あたりの重量部）であ
る。カーボンブラックの含有量は、典型的には、ポリエ
チレンなどの高分子に対して、約４０〜１２０ＰＨＲで
ある。出願人らは、本発明によるＰＴＣ組成物を製造す
るのに効果的である、以下のような組成物を見いだし
た。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
すなわち、高密度ポリエチレンに対しての、カーボンブ
ラックの範囲は、好ましくは約５０〜１１０ＰＨＲであ
り、約６５〜８５ＰＨＲがより好ましい。また、エチレ
ン、ビニルアセテートおよびグリシジルメタクリレート
のターポリマに対しての、カーボンブラックの量は、好
ましくは約６０〜１２０ＰＨＲであり、約７０〜１００
ＰＨＲがより好ましい。さらに、エチレンおよびメタク
リル酸およびそのメタクリル酸金属塩からなるイオノマ
共重合体に対しての、カーボンブラックの量は、約６０
〜１２０ＰＨＲであり、好ましくは約７０〜１００ＰＨ
Ｒである。少量のカーボンブラックを有する組成物は、
より高い絶縁耐力および比較的低い導電性、たとえば、
１００Ｖ／ｍｍより高い絶縁耐力、および、１００Ω−
ｃｍより低い導電性を示すものである。カーボンブラッ
クを多量有する組成物は、より高い導電性および低い絶
縁耐力、たとえば、１０Ω−ｃｍより低い導電性、５０
Ｖ／ｍｍより高い絶縁耐力がを示すものである。
【００３７】カーボンブラックの高分子組成物に対する
体積比は、前記の重量範囲に基づいた所望の高分子によ
り計算されることが可能であり、好ましくは、０.１５
から０.６５の範囲である。
体積比は、前記の重量範囲に基づいた所望の高分子によ
り計算されることが可能であり、好ましくは、０.１５
から０.６５の範囲である。
【００３８】高分子にカーボンブラックを分散させ、組
成物を形成するのに用いられた方法、および特にこの方
法で消費された電力は、組成物の電気的特性に、重要な
影響を及ぼすものである。もし電力消費が莫大である
と、組成物はＴｓより低い温度で、非常に高い抵抗率を
示す傾向にある、及び／または、高温において時間が経
過した折、満足する電気安定性が得られないという傾向
にあるものである。一方、もし電力消費が少なすぎる
と、この組成物は、満足する正の温度係数を有すること
ができないものである。本発明による新規な分散調整に
おいては、米国特許第４２３７４４１号に記載された、
カーボンブラックを結晶性高分子に分散させる方法が、
適当である。充填成分を高分子組成物に分散するのに有
用な方法はいくつかあるが、最も実用的な方法として
は、固体高分子と充填成分の混合物を、剪断機に付すも
のであり（随意、外部加熱する）、これは、高分子を融
解し、融解した高分子に充填剤を分散させるものであ
る。この分散は、例えば、バンバリーミキサー（Ｂａｎ
ｂｕｒｙ ｍｉｘｅｒ）、ロールミル、もしくはシング
ルスクリューもしくはツインスクリュー押出機において
行なわれるものである。この分散されたものは、直接所
望の最終形状に押し出してもよく、もしくは、ミキサー
から適当な方法で取りだし、小片に剪断、次いで、たと
えば押し出し形成、鋳型形成、もしくは燒結などによ
り、溶融形成してもよい。
成物を形成するのに用いられた方法、および特にこの方
法で消費された電力は、組成物の電気的特性に、重要な
影響を及ぼすものである。もし電力消費が莫大である
と、組成物はＴｓより低い温度で、非常に高い抵抗率を
示す傾向にある、及び／または、高温において時間が経
過した折、満足する電気安定性が得られないという傾向
にあるものである。一方、もし電力消費が少なすぎる
と、この組成物は、満足する正の温度係数を有すること
ができないものである。本発明による新規な分散調整に
おいては、米国特許第４２３７４４１号に記載された、
カーボンブラックを結晶性高分子に分散させる方法が、
適当である。充填成分を高分子組成物に分散するのに有
用な方法はいくつかあるが、最も実用的な方法として
は、固体高分子と充填成分の混合物を、剪断機に付すも
のであり（随意、外部加熱する）、これは、高分子を融
解し、融解した高分子に充填剤を分散させるものであ
る。この分散は、例えば、バンバリーミキサー（Ｂａｎ
ｂｕｒｙ ｍｉｘｅｒ）、ロールミル、もしくはシング
ルスクリューもしくはツインスクリュー押出機において
行なわれるものである。この分散されたものは、直接所
望の最終形状に押し出してもよく、もしくは、ミキサー
から適当な方法で取りだし、小片に剪断、次いで、たと
えば押し出し形成、鋳型形成、もしくは燒結などによ
り、溶融形成してもよい。
【００３９】典型的には、この組成物は、棒状に、押し
出し形成され、水中で冷却されて、造粒されるものであ
る。このペレットは、組成物の融点以上の温度において
押し出され、フィルムを形成するものである。このフィ
ルムは、２枚の薄い金属ホイルに挾まれ、組成物の融点
以上の温度において圧縮されて、ラミネートシートが形
成されるものである。接触抵抗を減少させるため、およ
び安定した 導電性を得るために、組成物の融点以上の
温度における加熱処理もしくは加熱圧縮は、架橋する前
に行なわれるべきものである。この焼きなましステップ
における温度は、典型的には、融点から約３００℃まで
の範囲であり、より好ましくは、融点より約３０℃上の
温度から２８０℃までであり、最も好ましくは、融点よ
り約５０℃上の温度である。材料は、好ましくはこの温
度において、少なくとも約１ｋｇ／ｃｍ2、より好まし
くは約３０ｋｇ／ｃｍ2の圧力下、少なくとも約５分
間、より好ましくは約１０分間、最も好ましくは約６０
分間、焼きなまされ、その後、同圧力下、室温まで冷却
されるものである。
出し形成され、水中で冷却されて、造粒されるものであ
る。このペレットは、組成物の融点以上の温度において
押し出され、フィルムを形成するものである。このフィ
ルムは、２枚の薄い金属ホイルに挾まれ、組成物の融点
以上の温度において圧縮されて、ラミネートシートが形
成されるものである。接触抵抗を減少させるため、およ
び安定した 導電性を得るために、組成物の融点以上の
温度における加熱処理もしくは加熱圧縮は、架橋する前
に行なわれるべきものである。この焼きなましステップ
における温度は、典型的には、融点から約３００℃まで
の範囲であり、より好ましくは、融点より約３０℃上の
温度から２８０℃までであり、最も好ましくは、融点よ
り約５０℃上の温度である。材料は、好ましくはこの温
度において、少なくとも約１ｋｇ／ｃｍ2、より好まし
くは約３０ｋｇ／ｃｍ2の圧力下、少なくとも約５分
間、より好ましくは約１０分間、最も好ましくは約６０
分間、焼きなまされ、その後、同圧力下、室温まで冷却
されるものである。
【００４０】ラミネートシートは、好ましくは架橋さ
れ、例えば加速電子線による照射、化学架橋、もしくは
シラン架橋により架橋され、架橋ＰＴＣ高分子シートが
形成されるものである。このラミネートシートは、四角
形もしくはその他の形状の小片に切断され、金属導電物
が、従来法により、たとえば熔着により、金属ホイルに
接着され、電導物が形成されるものである。代表的に
は、この装置は、電気絶縁容器に収納されるものであ
り、この容器は、必要に応じて、熱伝導性であっても、
また熱絶縁性であっても良い。好適には、この容器は、
たとえば米国特許第４３１５２３７号に記載されている
ような、酸素防護壁を含有することも可能である。
れ、例えば加速電子線による照射、化学架橋、もしくは
シラン架橋により架橋され、架橋ＰＴＣ高分子シートが
形成されるものである。このラミネートシートは、四角
形もしくはその他の形状の小片に切断され、金属導電物
が、従来法により、たとえば熔着により、金属ホイルに
接着され、電導物が形成されるものである。代表的に
は、この装置は、電気絶縁容器に収納されるものであ
り、この容器は、必要に応じて、熱伝導性であっても、
また熱絶縁性であっても良い。好適には、この容器は、
たとえば米国特許第４３１５２３７号に記載されている
ような、酸素防護壁を含有することも可能である。
【００４１】架橋する前に行なわれる、上記焼きなまし
処理に加えて、この電気装置に、架橋および仕上げ処理
の後、さらなる熱処理を行なうことが有効である。ラミ
ネート組成物は、その組成を維持した状態で、その組成
物の抵抗率が１００Ω−ｃｍとピーク抵抗率の間である
ような温度において、少なくとも１分間、外部熱処理が
施される。この熱処理が施された成分は、−４０℃およ
びＴｓ間の少なくともある温度において、抵抗率を有す
るものであり、これを熱処理を施す前の成分と、同温度
にて比較すると、約０.５から２.０倍の抵抗率を有する
ものである。
処理に加えて、この電気装置に、架橋および仕上げ処理
の後、さらなる熱処理を行なうことが有効である。ラミ
ネート組成物は、その組成を維持した状態で、その組成
物の抵抗率が１００Ω−ｃｍとピーク抵抗率の間である
ような温度において、少なくとも１分間、外部熱処理が
施される。この熱処理が施された成分は、−４０℃およ
びＴｓ間の少なくともある温度において、抵抗率を有す
るものであり、これを熱処理を施す前の成分と、同温度
にて比較すると、約０.５から２.０倍の抵抗率を有する
ものである。
【００４２】また、積層導電性高分子組成物は、電気抵
抗加熱、すなわちこの組成物にＴｓおよび（Ｔｓ＋５
０）℃の温度において少なくとも１分間、電流を通し、
−４０℃およびＴｓ間の少なくともある温度において、
抵抗率を有する、熱処理の施された組成物から形成され
るものである。これを、熱処理を施す前の組成物と、同
温度にて比較すると、約０.５から２.０倍の抵抗率を有
するものである。
抗加熱、すなわちこの組成物にＴｓおよび（Ｔｓ＋５
０）℃の温度において少なくとも１分間、電流を通し、
−４０℃およびＴｓ間の少なくともある温度において、
抵抗率を有する、熱処理の施された組成物から形成され
るものである。これを、熱処理を施す前の組成物と、同
温度にて比較すると、約０.５から２.０倍の抵抗率を有
するものである。
【００４３】カーボンブラックは、組成物が実質的に均
一な電気特性を有するように、十分に分散されるべきも
のであり、このプロセスにおいて消費された電力がある
程度増加すると、組成物は、より強烈なＰＴＣ効果を示
すことになる。一方、このプロセスにおける消費電力が
大きすぎると、高温において時間が経過した際、電気的
に不安定となり、及び／もしくは、Ｔｓより低い温度に
おいて、組成物の抵抗率が高すぎるという結果を招くこ
とになる。有効的には、組成物の調整および熔融形成に
おいて使用される全エネルギーは、この組成物の立方フ
ィートあたり１から３００ｈｐ.ｈｒ.であるべきであ
り、好ましくは、１から５０、特に好ましくは、１から
２５ｈｐ.ｈｒ.ｆｔ-3である。
一な電気特性を有するように、十分に分散されるべきも
のであり、このプロセスにおいて消費された電力がある
程度増加すると、組成物は、より強烈なＰＴＣ効果を示
すことになる。一方、このプロセスにおける消費電力が
大きすぎると、高温において時間が経過した際、電気的
に不安定となり、及び／もしくは、Ｔｓより低い温度に
おいて、組成物の抵抗率が高すぎるという結果を招くこ
とになる。有効的には、組成物の調整および熔融形成に
おいて使用される全エネルギーは、この組成物の立方フ
ィートあたり１から３００ｈｐ.ｈｒ.であるべきであ
り、好ましくは、１から５０、特に好ましくは、１から
２５ｈｐ.ｈｒ.ｆｔ-3である。
【００４４】本発明によれば、０℃以上のＴｓ温度にお
いてＰＴＣ特性を示す、すなわち、−４０℃およびＴｓ
間の少なくともある温度において、７Ω−ｃｍより小さ
い抵抗率を有する、および、１０００Ω−ｃｍより大き
いピーク抵抗率を有する、及び／もしくは、高温での時
間経過において十分な電気安定性を示す、導電性高分子
組成物を形成することが可能である。
いてＰＴＣ特性を示す、すなわち、−４０℃およびＴｓ
間の少なくともある温度において、７Ω−ｃｍより小さ
い抵抗率を有する、および、１０００Ω−ｃｍより大き
いピーク抵抗率を有する、及び／もしくは、高温での時
間経過において十分な電気安定性を示す、導電性高分子
組成物を形成することが可能である。
【００４５】本発明の組成物のピーク抵抗率は、好まし
くは、少なくとも１０００Ω−ｃｍ、より好ましくは少
なくとも５０００Ω−ｃｍ、特に好ましくは少なくとも
１００００Ω−ｃｍである。本発明による典型的な組成
物は、２０℃で５Ω−ｃｍの抵抗率を有し、１×１０５
Ω−ｃｍのピーク抵抗率を有するものである。
くは、少なくとも１０００Ω−ｃｍ、より好ましくは少
なくとも５０００Ω−ｃｍ、特に好ましくは少なくとも
１００００Ω−ｃｍである。本発明による典型的な組成
物は、２０℃で５Ω−ｃｍの抵抗率を有し、１×１０５
Ω−ｃｍのピーク抵抗率を有するものである。
【００４６】Ｄ.付加物
【００４７】この組成物はまた、非導電性充填材を含有
することが可能であり、アークサプレッション剤、酸化
防止剤、および放射線架橋剤、酸化防止剤、および他の
補助剤を含有するものである。
することが可能であり、アークサプレッション剤、酸化
防止剤、および放射線架橋剤、酸化防止剤、および他の
補助剤を含有するものである。
【００４８】この組成物は好ましくは、分解、たとえ
ば、熱酸化分解に対して組成物を安定させる、酸化防止
剤もしくは他の付加物からなり、その量は、高分子全体
の重量の、０.００５から１０重量％である。従来の酸
化防止剤、たとえば、４、４’−チオビス−６−ターシ
ャリーブチル−３−メチルフェノール、もしくはテトラ
キス−［メチレン−３（３’、５’−ジーターシャリー
ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネイト］
メタンは、好ましくは、０.０５ＰＨＲから０.５ＰＨＲ
までの量で用いられるものである。この付加物は、米国
特許第３９８６９８１号（Ｌｙｏｎｓ）に記載されてい
る、チバガイギー（Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ）社製の商標
名”イルガノックス”（Ｉｒｇａｎｏｘ）のような、障
害フェノールを含むものである。酸化防止剤は、高分子
に依存して選択されるものであるが、この際に、重要な
ことは、一般的に酸化防止剤として有用なものは、高温
にさらしたとき組成物の電気的性質を不安定にするもの
であるということである。
ば、熱酸化分解に対して組成物を安定させる、酸化防止
剤もしくは他の付加物からなり、その量は、高分子全体
の重量の、０.００５から１０重量％である。従来の酸
化防止剤、たとえば、４、４’−チオビス−６−ターシ
ャリーブチル−３−メチルフェノール、もしくはテトラ
キス−［メチレン−３（３’、５’−ジーターシャリー
ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネイト］
メタンは、好ましくは、０.０５ＰＨＲから０.５ＰＨＲ
までの量で用いられるものである。この付加物は、米国
特許第３９８６９８１号（Ｌｙｏｎｓ）に記載されてい
る、チバガイギー（Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ）社製の商標
名”イルガノックス”（Ｉｒｇａｎｏｘ）のような、障
害フェノールを含むものである。酸化防止剤は、高分子
に依存して選択されるものであるが、この際に、重要な
ことは、一般的に酸化防止剤として有用なものは、高温
にさらしたとき組成物の電気的性質を不安定にするもの
であるということである。
【００４９】従来の充填材を、本発明によるＰＴＣ組成
物に添加することも可能であり、アルミナ水和物、水酸
化マグネシウム、およびタルクを含有するものであり、
その量は、約５から１５０ＰＨＲである。その組成物
は、他の微粒子充填材を含有することも可能であり、た
とえば、微粒子充填材とは、非導電性無機物もしくは有
機物充填材、たとえば酸化亜鉛、三酸化アンチモンもし
くはクレーである。この”充填材成分”とは、ここで
は、組成物における全ての微粒子充填材を示すものであ
る。所望の電気的特性を有する組成物を得るために、
（Ｓ／Ｄ）×（カーボンブラックの量／高分子組成物の
量） （１）の値を、せいぜい１.０、より好ましくは
０.５より小さく、さらに好ましくは０.４より小さく、
最も好ましくは０.１より小さくするのが良い。
物に添加することも可能であり、アルミナ水和物、水酸
化マグネシウム、およびタルクを含有するものであり、
その量は、約５から１５０ＰＨＲである。その組成物
は、他の微粒子充填材を含有することも可能であり、た
とえば、微粒子充填材とは、非導電性無機物もしくは有
機物充填材、たとえば酸化亜鉛、三酸化アンチモンもし
くはクレーである。この”充填材成分”とは、ここで
は、組成物における全ての微粒子充填材を示すものであ
る。所望の電気的特性を有する組成物を得るために、
（Ｓ／Ｄ）×（カーボンブラックの量／高分子組成物の
量） （１）の値を、せいぜい１.０、より好ましくは
０.５より小さく、さらに好ましくは０.４より小さく、
最も好ましくは０.１より小さくするのが良い。
【００５０】組成物が、架橋されるものである場合に
は、その組成物はまた、熱により分解して架橋を開始す
る化合物、もしくは、その組成物が照射されると架橋を
促進する化合物を含有することも可能である。従来の架
橋方法は、いずれも使用することが可能である。電子線
照射は、少なくとも約３Ｍｒａｄ、好ましくは、少なく
とも約５Ｍｒａｄ、より好ましくは、少なくとも約１０
Ｍｒａｄの放射線量でおこなわれるものであり、米国特
許第４８４５８３８号、第４８５７８８０号および第４
９０７３４０号に記載された放射架橋法を含むものであ
る。化学架橋の場合には、ＰＴＣ高分子組成物は、架橋
剤、たとえばジクミルパーオキサイドを、約２重量％用
いるものである。２、５−ジメチル−２、５−ジーベン
ゾイル パーオキシ ヘキサン、およびｔ−ブチル パ
ーオキシ ベンゾエイトを含む他の過酸化物を使用する
ことも可能である。トリアリールシアニュレート、もし
くはトリメチロール プロパン トリメタクレートなど
の付加物も、化学架橋促進剤として、使用することが可
能である。従来のシラン架橋方法、たとえば米国特許第
４２７７１５５号に記載されている方法を用いることも
可能である。いずれの架橋方法を選択するとしても、架
橋高分子のゲル量は、少なくとも約２０％、好ましくは
少なくとも約４０％である。
は、その組成物はまた、熱により分解して架橋を開始す
る化合物、もしくは、その組成物が照射されると架橋を
促進する化合物を含有することも可能である。従来の架
橋方法は、いずれも使用することが可能である。電子線
照射は、少なくとも約３Ｍｒａｄ、好ましくは、少なく
とも約５Ｍｒａｄ、より好ましくは、少なくとも約１０
Ｍｒａｄの放射線量でおこなわれるものであり、米国特
許第４８４５８３８号、第４８５７８８０号および第４
９０７３４０号に記載された放射架橋法を含むものであ
る。化学架橋の場合には、ＰＴＣ高分子組成物は、架橋
剤、たとえばジクミルパーオキサイドを、約２重量％用
いるものである。２、５−ジメチル−２、５−ジーベン
ゾイル パーオキシ ヘキサン、およびｔ−ブチル パ
ーオキシ ベンゾエイトを含む他の過酸化物を使用する
ことも可能である。トリアリールシアニュレート、もし
くはトリメチロール プロパン トリメタクレートなど
の付加物も、化学架橋促進剤として、使用することが可
能である。従来のシラン架橋方法、たとえば米国特許第
４２７７１５５号に記載されている方法を用いることも
可能である。いずれの架橋方法を選択するとしても、架
橋高分子のゲル量は、少なくとも約２０％、好ましくは
少なくとも約４０％である。
【００５１】ＩＩ. 電気装置
【００５２】本発明による電気装置は、たとえば、回路
保護装置、熱検知装置、および熱電流制限装置を含むも
のである。０.１アンペア以上の定常電流が流れている
回路に有用な、電気装置は、ショートや電圧サージなど
の過剰な電流に対して、もしくは過剰な温度に対して、
もしくはこれら両方に対しても、回路を保護することで
きるものである。回路保護装置は、典型的には、装置を
流れる電流が絶縁電流を越える場合、もしくは、回路保
護装置の温度が絶縁温度を越える場合には、回路保護装
置の抵抗を増加させることによって、機能するものであ
る。
保護装置、熱検知装置、および熱電流制限装置を含むも
のである。０.１アンペア以上の定常電流が流れている
回路に有用な、電気装置は、ショートや電圧サージなど
の過剰な電流に対して、もしくは過剰な温度に対して、
もしくはこれら両方に対しても、回路を保護することで
きるものである。回路保護装置は、典型的には、装置を
流れる電流が絶縁電流を越える場合、もしくは、回路保
護装置の温度が絶縁温度を越える場合には、回路保護装
置の抵抗を増加させることによって、機能するものであ
る。
【００５３】この回路保護装置は、低抵抗を有し、環境
に対して安定した熱平衡状態である、通常の操作状態を
有するものである。しかしながら、過電流タイプの障害
状態が起きたときには、その装置は、熱が装置から失わ
れる速さ以上の速さで、Ｉ2加熱を行なうことにより、
熱を発生させるものである。これにより、装置の温度
が、絶縁温度以上に上がるものであり、装置の抵抗は、
装置が新規な高い温度において、安定した熱平衡状態に
達するまで、即座に上昇するものである。回路電流を、
十分に低いレベルまで下降させるためには、（ａ）”通
常の操作条件における回路内の電流”の、（ｂ）”装置
が高温平衡状態にあるときの回路内の電流”に対する比
率が、少なくとも２、好ましくは少なくとも１０、さら
に好ましくは少なくとも２０であるものである。
に対して安定した熱平衡状態である、通常の操作状態を
有するものである。しかしながら、過電流タイプの障害
状態が起きたときには、その装置は、熱が装置から失わ
れる速さ以上の速さで、Ｉ2加熱を行なうことにより、
熱を発生させるものである。これにより、装置の温度
が、絶縁温度以上に上がるものであり、装置の抵抗は、
装置が新規な高い温度において、安定した熱平衡状態に
達するまで、即座に上昇するものである。回路電流を、
十分に低いレベルまで下降させるためには、（ａ）”通
常の操作条件における回路内の電流”の、（ｂ）”装置
が高温平衡状態にあるときの回路内の電流”に対する比
率が、少なくとも２、好ましくは少なくとも１０、さら
に好ましくは少なくとも２０であるものである。
【００５４】本発明の装置の多くは、過剰な環境温度お
よび過剰な電流の双方に対して、回路を保護するために
使用することが可能である。一方、最適性能としては、
装置の熱的環境および装置の詳細は、予期される障害状
態の観点から、選択されるべきである。環境温度の所望
されない上昇に対してではなく、過剰な電流上昇に対し
て、装置が機能するような、いくつかの回路および環境
が存在するものである。この装置は、特に、通常の操作
条件において、０.１アンペアより大きな電流、たとえ
ば、０.１から２０アンペア、このましくは０.１から１
０アンペアの電流を有する回路に対して使用されるもの
であり、１５アンペアまでの安定状態電流、もしくは２
０℃以上の温度に対して、安定状態電流を通すように設
計されているものである。
よび過剰な電流の双方に対して、回路を保護するために
使用することが可能である。一方、最適性能としては、
装置の熱的環境および装置の詳細は、予期される障害状
態の観点から、選択されるべきである。環境温度の所望
されない上昇に対してではなく、過剰な電流上昇に対し
て、装置が機能するような、いくつかの回路および環境
が存在するものである。この装置は、特に、通常の操作
条件において、０.１アンペアより大きな電流、たとえ
ば、０.１から２０アンペア、このましくは０.１から１
０アンペアの電流を有する回路に対して使用されるもの
であり、１５アンペアまでの安定状態電流、もしくは２
０℃以上の温度に対して、安定状態電流を通すように設
計されているものである。
【００５５】装置を操作する方法は、部分的には、装置
から熱を取り除くことのできる速度に依存するものであ
る。この速度は、装置の熱伝導係数に依存するものであ
り、我々は、一般に、装置が熱伝導係数を有し、それが
空気中で測定され、装置の全表面積で平均されて、２.
５から５ｍＷ／℃−ｃｍ2熱伝導係数を有するものであ
ることを見いだした。装置の最適熱設計は、保護される
べき障害状態に依存するものであり、多くの場合には、
装置は、障害状態に対して、可能な限り即座に反応する
べきものである。
から熱を取り除くことのできる速度に依存するものであ
る。この速度は、装置の熱伝導係数に依存するものであ
り、我々は、一般に、装置が熱伝導係数を有し、それが
空気中で測定され、装置の全表面積で平均されて、２.
５から５ｍＷ／℃−ｃｍ2熱伝導係数を有するものであ
ることを見いだした。装置の最適熱設計は、保護される
べき障害状態に依存するものであり、多くの場合には、
装置は、障害状態に対して、可能な限り即座に反応する
べきものである。
【００５６】本発明の回路保護装置は、一般的に、電極
およびＰＴＣエレメントを被覆する電気絶縁ジャケット
からなるものである。このジャケットは、装置の熱的特
性にも、影響するものであり、その厚さは、熱的特性に
より選択されるものである。好ましくは、この装置に
は、米国特許第４３１５２３７号に記載されているよう
に、酸素絶縁層が設けられているものである。
およびＰＴＣエレメントを被覆する電気絶縁ジャケット
からなるものである。このジャケットは、装置の熱的特
性にも、影響するものであり、その厚さは、熱的特性に
より選択されるものである。好ましくは、この装置に
は、米国特許第４３１５２３７号に記載されているよう
に、酸素絶縁層が設けられているものである。
【００５７】Ａ. 抵抗
【００５８】我々は、高分子と上記のカーボンブラック
（カーボンブラックの量は、組成物に低抵抗を与えるの
に適当な量、すなわち、せいぜい約２０Ω−ｃｍであ
る）との混合物からなる導電性高分子組成物と接触する
電極からなる電気装置が、非常に低い抵抗、たとえばせ
いぜい約５００ｍΩ、および、予想できないような高絶
縁耐力、たとえば約６００Ｖ／ｍｍを有することを見い
だした。
（カーボンブラックの量は、組成物に低抵抗を与えるの
に適当な量、すなわち、せいぜい約２０Ω−ｃｍであ
る）との混合物からなる導電性高分子組成物と接触する
電極からなる電気装置が、非常に低い抵抗、たとえばせ
いぜい約５００ｍΩ、および、予想できないような高絶
縁耐力、たとえば約６００Ｖ／ｍｍを有することを見い
だした。
【００５９】回路の通常の操作条件における、装置の抵
抗（ここでは、Ｒｄｎとする）は、典型的には、１.０
から５０００mΩの範囲、好ましくは約５.０から１００
０mΩの範囲、最も好ましくは約１０から５００mΩの範
囲のものである。なお、前記装置の抵抗Ｒｄｎとは、Ｐ
ＴＣエレメントと接触する２つの金属電極からなる単純
な装置の場合、ＰＴＣエレメントの抵抗によりあらかじ
め決定されるものである。このような低い抵抗を有する
装置を提供するためには、ＰＴＣ高分子組成物が、典型
的に、せいぜい約１０００Ω−ｃｍ、好ましくはせいぜ
い約５００Ω−ｃｍ、特に好ましくはせいぜい約１００
Ω−ｃｍの抵抗率を有するものである。
抗（ここでは、Ｒｄｎとする）は、典型的には、１.０
から５０００mΩの範囲、好ましくは約５.０から１００
０mΩの範囲、最も好ましくは約１０から５００mΩの範
囲のものである。なお、前記装置の抵抗Ｒｄｎとは、Ｐ
ＴＣエレメントと接触する２つの金属電極からなる単純
な装置の場合、ＰＴＣエレメントの抵抗によりあらかじ
め決定されるものである。このような低い抵抗を有する
装置を提供するためには、ＰＴＣ高分子組成物が、典型
的に、せいぜい約１０００Ω−ｃｍ、好ましくはせいぜ
い約５００Ω−ｃｍ、特に好ましくはせいぜい約１００
Ω−ｃｍの抵抗率を有するものである。
【００６０】このような低い抵抗を有する装置を得るた
めには、ＰＴＣ層が出来るかぎり薄層であるべきであ
り、たとえば、約１００μから１ｍｍ、好ましくは１０
０μから５００μの薄層のものである。また、実質的
に、より大きな厚み及び／もしくは相当径を使用するこ
とは可能であるが、この装置の相当径は、３から８０ｍ
ｍの範囲、好ましくは５から５０ｍｍの範囲である。
めには、ＰＴＣ層が出来るかぎり薄層であるべきであ
り、たとえば、約１００μから１ｍｍ、好ましくは１０
０μから５００μの薄層のものである。また、実質的
に、より大きな厚み及び／もしくは相当径を使用するこ
とは可能であるが、この装置の相当径は、３から８０ｍ
ｍの範囲、好ましくは５から５０ｍｍの範囲である。
【００６１】装置の回路においては、Ｒｄｎが、０.１
×ＲLオームより小さく、好ましくは０.０４×ＲLオー
ムより小さく、特に好ましくは０.００１×ＲLオームよ
り小さいものである。ここで、ＲＬは、装置に直列され
た回路の残りの抵抗である。ＲLは、好ましくは、回路
操作の温度範囲において、実質的に定数、たとえばプラ
スマイナス２５％より大きい変動はしないものである。
ＲLは、一般的には抵抗負荷であるが、全体的にもしく
は部分的に、容量性もしくは誘導性であっても良い。し
かしながらＲLが、実質的に回路操作の温度範囲を越え
る場合には、この装置はＲLの過剰変動に対して回路を
保護することができるものである。
×ＲLオームより小さく、好ましくは０.０４×ＲLオー
ムより小さく、特に好ましくは０.００１×ＲLオームよ
り小さいものである。ここで、ＲＬは、装置に直列され
た回路の残りの抵抗である。ＲLは、好ましくは、回路
操作の温度範囲において、実質的に定数、たとえばプラ
スマイナス２５％より大きい変動はしないものである。
ＲLは、一般的には抵抗負荷であるが、全体的にもしく
は部分的に、容量性もしくは誘導性であっても良い。し
かしながらＲLが、実質的に回路操作の温度範囲を越え
る場合には、この装置はＲLの過剰変動に対して回路を
保護することができるものである。
【００６２】上記のことから明らかなように、回路が通
常状態で操作されている場合には、この装置の電力は、
極めて低く、また、環境へ容易に消失するものである。
一方、障害状態が発生した場合には、この装置の電力が
まず増加し、その結果、環境に対して電力は消失できな
いが、高温安定平衡点が電力が消失可能なところに至る
まで減少するものである。この装置の抵抗は、回路が”
シャットオフ”となるに十分なほど高い、すなわち、回
路の電流が適当に低いレベルまで減少するものである。
この装置において消失した電力は、その抵抗（これはそ
の温度に依存するものである）およびそれを通る電流に
依存するので、この装置は、装置付近の過剰な温度、も
しくは回路の過剰な電流（もしくはその双方）に対応し
て回路をシャットオフするものである。我々は、電流を
実用に適するレベルにまで下げるために、切り替え比、
即ち、正常状態における回路内の電流の、シャットオフ
した状態における回路内の電流に対する比が、少なくと
も２、好ましくはそれ以上、例えば少なくとも１０、好
ましくは少なくとも２０である必要があることを見いだ
した。
常状態で操作されている場合には、この装置の電力は、
極めて低く、また、環境へ容易に消失するものである。
一方、障害状態が発生した場合には、この装置の電力が
まず増加し、その結果、環境に対して電力は消失できな
いが、高温安定平衡点が電力が消失可能なところに至る
まで減少するものである。この装置の抵抗は、回路が”
シャットオフ”となるに十分なほど高い、すなわち、回
路の電流が適当に低いレベルまで減少するものである。
この装置において消失した電力は、その抵抗（これはそ
の温度に依存するものである）およびそれを通る電流に
依存するので、この装置は、装置付近の過剰な温度、も
しくは回路の過剰な電流（もしくはその双方）に対応し
て回路をシャットオフするものである。我々は、電流を
実用に適するレベルにまで下げるために、切り替え比、
即ち、正常状態における回路内の電流の、シャットオフ
した状態における回路内の電流に対する比が、少なくと
も２、好ましくはそれ以上、例えば少なくとも１０、好
ましくは少なくとも２０である必要があることを見いだ
した。
【００６３】このような電気装置は、約１から５０Ｖ、
典型的には約１.２５から４０Ｖの、回路操作電圧を有
するものである。操作電圧が約５Ｖ以上であると、この
装置の破壊電圧が臨界因子となるが、この装置の最大操
作電圧は、約３０〜３５Ｖであることが好ましい。電流
制限装置は、この回路に障害が生じたとき、この電圧に
抵抗することが可能であるべきである。
典型的には約１.２５から４０Ｖの、回路操作電圧を有
するものである。操作電圧が約５Ｖ以上であると、この
装置の破壊電圧が臨界因子となるが、この装置の最大操
作電圧は、約３０〜３５Ｖであることが好ましい。電流
制限装置は、この回路に障害が生じたとき、この電圧に
抵抗することが可能であるべきである。
【００６４】本発明による典型的な回路保護装置を、第
１図に示す。第１図において、２枚の金属フォイル１の
シートは、直径ｄ、厚さｔからなるＰＴＣ材料２のシー
トを介在させたものであり、導線３が各フォイル電極層
１に接続して、回路に適当な電極を供給するものであ
る。第２回路保護装置を、第２図に示す。この第２回路
保護装置においては、３つの電極１が２枚のＰＴＣ材料
２のシートに結合するものである。
１図に示す。第１図において、２枚の金属フォイル１の
シートは、直径ｄ、厚さｔからなるＰＴＣ材料２のシー
トを介在させたものであり、導線３が各フォイル電極層
１に接続して、回路に適当な電極を供給するものであ
る。第２回路保護装置を、第２図に示す。この第２回路
保護装置においては、３つの電極１が２枚のＰＴＣ材料
２のシートに結合するものである。
【００６５】本発明は、ラミネートシートからなるＰＴ
Ｃ材料に限定されるものではなく、電極がワイヤ状や柱
状でも良く、また、ＰＴＣ材料が、米国特許第４７２４
４１７号および米国特許第４８５７８８０号に記載され
ているような種々の形態をとっても良いものである。こ
のような装置は電流制限装置として、もしくは温度検出
装置として、もしくはこれらの組み合わせとして機能す
ることが可能である。
Ｃ材料に限定されるものではなく、電極がワイヤ状や柱
状でも良く、また、ＰＴＣ材料が、米国特許第４７２４
４１７号および米国特許第４８５７８８０号に記載され
ているような種々の形態をとっても良いものである。こ
のような装置は電流制限装置として、もしくは温度検出
装置として、もしくはこれらの組み合わせとして機能す
ることが可能である。
【００６６】Ｂ. 他の電気的特性
【００６７】電気装置におけるＰＴＣエレメントの破壊
は、この電気装置が電流を制限できないときに発生する
ものであり、ＰＴＣ組成物の切り替え温度以上の温度に
おいて、絶縁装置の抵抗が急速に低下するものである。
破壊は一次的な現象である。本発明の電気装置における
ＰＴＣ層は、通常の操作温度では非常に低い抵抗を有す
るものであり、かつ一般的には非常に薄いものであるた
め、破壊電圧がこのような回路保護装置を含む回路の、
操作電圧に密接に関与していることがわかる。この破壊
電圧は、この回路の電圧が増加する率に依存しており、
典型的には、短絡障害状態における回路の増加率が急激
に変わるものである。この場合、この装置は理想的に
は、即座に電流を制限するものである。
は、この電気装置が電流を制限できないときに発生する
ものであり、ＰＴＣ組成物の切り替え温度以上の温度に
おいて、絶縁装置の抵抗が急速に低下するものである。
破壊は一次的な現象である。本発明の電気装置における
ＰＴＣ層は、通常の操作温度では非常に低い抵抗を有す
るものであり、かつ一般的には非常に薄いものであるた
め、破壊電圧がこのような回路保護装置を含む回路の、
操作電圧に密接に関与していることがわかる。この破壊
電圧は、この回路の電圧が増加する率に依存しており、
典型的には、短絡障害状態における回路の増加率が急激
に変わるものである。この場合、この装置は理想的に
は、即座に電流を制限するものである。
【００６８】低抵抗を有する装置は、一般的には高絶縁
電流を有するものであり、装置エリアおよびＰＴＣエレ
メントの厚さを変えることにより、所望の適用にふさわ
しい絶縁電流容量を供給するように、装置のデザインは
容易に変えることができるものである。典型的には、本
発明による装置としては、その装置を絶縁させることな
く通過することのできる最大電流は、約１５アンペアで
ある。たとえば、２つの金属フォイル電極間のＰＴＣ層
の大きさが、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１５０μであると
き、その絶縁電流は、約３アンペアである。この装置が
より大きなエリアを有するとき、もしくは、より薄いＰ
ＴＣエレメントを有するとき、絶縁電流はより高くなる
ものである。電気回路におけるこのような装置の操作電
流は、典型的には絶縁電流の１／３もしくは１／２程度
であり、電気設計基準にあわせて選択されるものであ
る。
電流を有するものであり、装置エリアおよびＰＴＣエレ
メントの厚さを変えることにより、所望の適用にふさわ
しい絶縁電流容量を供給するように、装置のデザインは
容易に変えることができるものである。典型的には、本
発明による装置としては、その装置を絶縁させることな
く通過することのできる最大電流は、約１５アンペアで
ある。たとえば、２つの金属フォイル電極間のＰＴＣ層
の大きさが、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１５０μであると
き、その絶縁電流は、約３アンペアである。この装置が
より大きなエリアを有するとき、もしくは、より薄いＰ
ＴＣエレメントを有するとき、絶縁電流はより高くなる
ものである。電気回路におけるこのような装置の操作電
流は、典型的には絶縁電流の１／３もしくは１／２程度
であり、電気設計基準にあわせて選択されるものであ
る。
【００６９】ＰＴＣ組成物は好ましくは、高温安定平衡
状態において、少なくとも約１００Ｖ／ｍｍ、より好ま
しくは２００Ｖ／ｍｍ、最も好ましくは少なくとも約４
００Ｖ／ｍｍの絶縁耐力を有するものである。この絶縁
耐力は、以下の式で表される。
状態において、少なくとも約１００Ｖ／ｍｍ、より好ま
しくは２００Ｖ／ｍｍ、最も好ましくは少なくとも約４
００Ｖ／ｍｍの絶縁耐力を有するものである。この絶縁
耐力は、以下の式で表される。
【００７０】 絶縁耐力 ＝ （破壊電圧）／（ＰＴＣ組成物の厚さ）
【００７１】保護されるべき回路を流れ、この保護装置
を通過する電流が、ある限界を越える時、たとえば、負
荷において短絡が起きるとき、もしくは電圧サージが起
きるとき、回路保護装置の温度は、装置の絶縁温度に達
するまで上昇するものである。ここで、回路保護装置の
抵抗は、電流が限界に至るまで、急速に増加するもので
ある。装置から環境への熱損失が、この装置を流れる電
流から生産された熱により、平衡に保たれるような平衡
温度が、”絶縁温度”である。これと対比して、切り替
え温度は、この装置の抵抗が変化しない最大温度である
が、抵抗が上昇し始める温度より高い温度である。絶縁
温度、これはほぼ切り替え温度と同じであるが、この絶
縁温度は、回路においてＲL＝Ｒｄｎであり、回路保護
装置の絶縁温度とは異なるものである。この導電高分子
組成物は、好ましくはせいぜい約１８０℃、より好まし
くはせいぜい約１３０℃、最も好ましくはせいぜい約１
００℃の切り替え温度を有するものである。
を通過する電流が、ある限界を越える時、たとえば、負
荷において短絡が起きるとき、もしくは電圧サージが起
きるとき、回路保護装置の温度は、装置の絶縁温度に達
するまで上昇するものである。ここで、回路保護装置の
抵抗は、電流が限界に至るまで、急速に増加するもので
ある。装置から環境への熱損失が、この装置を流れる電
流から生産された熱により、平衡に保たれるような平衡
温度が、”絶縁温度”である。これと対比して、切り替
え温度は、この装置の抵抗が変化しない最大温度である
が、抵抗が上昇し始める温度より高い温度である。絶縁
温度、これはほぼ切り替え温度と同じであるが、この絶
縁温度は、回路においてＲL＝Ｒｄｎであり、回路保護
装置の絶縁温度とは異なるものである。この導電高分子
組成物は、好ましくはせいぜい約１８０℃、より好まし
くはせいぜい約１３０℃、最も好ましくはせいぜい約１
００℃の切り替え温度を有するものである。
【００７２】この平衡”絶縁温度”は因子の数に比例す
るものであり、この因子とは、回路の操作電圧、および
この装置が異なる条件下における熱損失により消失する
電力である。この装置により消失することが可能な電力
は、この装置を囲んでいる媒体の熱伝導性、この装置の
表面および媒体の運動、およびこの装置を囲む媒体の温
度に依存するものである。
るものであり、この因子とは、回路の操作電圧、および
この装置が異なる条件下における熱損失により消失する
電力である。この装置により消失することが可能な電力
は、この装置を囲んでいる媒体の熱伝導性、この装置の
表面および媒体の運動、およびこの装置を囲む媒体の温
度に依存するものである。
【００７３】本発明の回路保護装置は一般に、回路に、
他の直列抵抗などを用いることなしに、この装置もしく
は保護されるべきシステムに電力源を直接結合すること
により、結合するものである。第７図は、このような回
路における装置にかかる電圧に関する、回路保護装置を
流れる電流を示したグラフである。第６図は、温度に関
する装置の抵抗を表したグラフである。第７図に示した
ように、この保護装置が正常に作動しているときは、電
力源電圧のほとんどが、この保護装置に適用されてお
り、ほんの少しの電圧Ｖｎのみがこの回路保護装置に存
在するものである。この回路保護装置の温度は、比較的
低い温度Ｔｎである。もし、何らかの理由によりこの保
護装置が短絡すると、回路保護装置の電圧が上がり、こ
のことにより、この回路保護装置で消失した電力の量が
上昇し、また、この装置の温度も上昇するものである。
切り替え電圧Ｖｓ（切り替え温度Ｔｓ）に達すると、こ
の回路保護装置の抵抗は、急速に上昇する。この回路保
護装置の電圧がＶｔｒｉｐ（本質的には全電力源電圧）
に達すると、この回路保護装置は、絶縁温度Ｔｔｒｉｐ
において、高抵抗状態となる。Ｔｔｒｉｐの値は、源電
圧に依存するものであり、また、この回路保護装置の熱
が、熱接触により、媒体へ消失させることが出来るよう
な速度に依存するものである。
他の直列抵抗などを用いることなしに、この装置もしく
は保護されるべきシステムに電力源を直接結合すること
により、結合するものである。第７図は、このような回
路における装置にかかる電圧に関する、回路保護装置を
流れる電流を示したグラフである。第６図は、温度に関
する装置の抵抗を表したグラフである。第７図に示した
ように、この保護装置が正常に作動しているときは、電
力源電圧のほとんどが、この保護装置に適用されてお
り、ほんの少しの電圧Ｖｎのみがこの回路保護装置に存
在するものである。この回路保護装置の温度は、比較的
低い温度Ｔｎである。もし、何らかの理由によりこの保
護装置が短絡すると、回路保護装置の電圧が上がり、こ
のことにより、この回路保護装置で消失した電力の量が
上昇し、また、この装置の温度も上昇するものである。
切り替え電圧Ｖｓ（切り替え温度Ｔｓ）に達すると、こ
の回路保護装置の抵抗は、急速に上昇する。この回路保
護装置の電圧がＶｔｒｉｐ（本質的には全電力源電圧）
に達すると、この回路保護装置は、絶縁温度Ｔｔｒｉｐ
において、高抵抗状態となる。Ｔｔｒｉｐの値は、源電
圧に依存するものであり、また、この回路保護装置の熱
が、熱接触により、媒体へ消失させることが出来るよう
な速度に依存するものである。
【００７４】このことから、回路内の絶縁温度は印加電
圧に依存するであろうことがわかる。この印加電圧と
は、この回路保護装置が耐えることのできるものであ
る。絶縁温度は特別な電圧に対して定義される必要があ
り、ここでいう絶縁温度は、印加電圧が５ボルトのとき
に計測されるものである。しかしながら、特別な場合に
は、印加電圧はかなり変化することもわかり、他の回路
構成要素へのダメージを避けるため、絶縁温度を制限す
ることが望まれるものである。
圧に依存するであろうことがわかる。この印加電圧と
は、この回路保護装置が耐えることのできるものであ
る。絶縁温度は特別な電圧に対して定義される必要があ
り、ここでいう絶縁温度は、印加電圧が５ボルトのとき
に計測されるものである。しかしながら、特別な場合に
は、印加電圧はかなり変化することもわかり、他の回路
構成要素へのダメージを避けるため、絶縁温度を制限す
ることが望まれるものである。
【００７５】一般に、多くの適用において、絶縁平衡温
度は、１００℃より低くする必要があり、好ましくはせ
いぜい約８０℃、最も好ましくはせいぜい約６０℃であ
るべきである。
度は、１００℃より低くする必要があり、好ましくはせ
いぜい約８０℃、最も好ましくはせいぜい約６０℃であ
るべきである。
【００７６】Ｃ. 物理的性質
【００７７】本発明による電気装置は典型的には、導電
性ＰＴＣ高分子体と電気的に接触し、分離した２つの電
極を含むものである。本発明においては、ＰＴＣ高分子
体の形状は、特に限定されるものではなく、フィルム
状、柱状、帯状、もしくは不規則な固体状であってもよ
い。また、電極の形状、材料、もしくは配置も、特に限
定されるものではなく、フォイル状、メッシュ状、板
状、穴部を有する板状もしくはフォイル状、柱状、ワイ
ヤ状、ケーブル状、などであってもよく、米国特許第４
３５２０８３号に記載された形状であってもよい。好ま
しくは、この電気装置は、フィルム状もしくはシート状
のＰＴＣ材料からなり、その両側に、金属フォイル電極
が設けられ、丸状もしくは四角状であるものである。こ
の電気装置は、典型的には、他の従来のエレメント、た
とえば酸素障害層、耐水性容器などを含有するものであ
る。本発明においては、一層型ＰＴＣ高分子層を採用し
ているが、米国特許第４９０７３４０号に記載されてい
るような、異なる固有抵抗、もしくは異なる架橋温度を
有する多層型ＰＴＣ高分子層であってもよい。
性ＰＴＣ高分子体と電気的に接触し、分離した２つの電
極を含むものである。本発明においては、ＰＴＣ高分子
体の形状は、特に限定されるものではなく、フィルム
状、柱状、帯状、もしくは不規則な固体状であってもよ
い。また、電極の形状、材料、もしくは配置も、特に限
定されるものではなく、フォイル状、メッシュ状、板
状、穴部を有する板状もしくはフォイル状、柱状、ワイ
ヤ状、ケーブル状、などであってもよく、米国特許第４
３５２０８３号に記載された形状であってもよい。好ま
しくは、この電気装置は、フィルム状もしくはシート状
のＰＴＣ材料からなり、その両側に、金属フォイル電極
が設けられ、丸状もしくは四角状であるものである。こ
の電気装置は、典型的には、他の従来のエレメント、た
とえば酸素障害層、耐水性容器などを含有するものであ
る。本発明においては、一層型ＰＴＣ高分子層を採用し
ているが、米国特許第４９０７３４０号に記載されてい
るような、異なる固有抵抗、もしくは異なる架橋温度を
有する多層型ＰＴＣ高分子層であってもよい。
【００７８】電極のタイプは特に重要ではなく、ＰＴＣ
高分子材料に結合することのできるものであればよく、
従来の電極から選択されるものである。導電金属電極
が、好ましくは用いられ、好ましくは、銅、錫被覆もし
くは錫鍍金銅、もしくは微粗面を有するニッケルフォイ
ル電極であるが、これらは米国特許第４６８９４７５号
に記載されているものであり、微粗面は、ローリング、
機械的粗面仕上げ、化学的粗面仕上げによりつくられる
ものである。特に、米国特許第４８００２５３号および
第４６８９４７５号に記載されているような、銅もしく
はニッケル層の無電解鍍金により形成された粗面電極フ
ォイルが、好ましくは用いられる。
高分子材料に結合することのできるものであればよく、
従来の電極から選択されるものである。導電金属電極
が、好ましくは用いられ、好ましくは、銅、錫被覆もし
くは錫鍍金銅、もしくは微粗面を有するニッケルフォイ
ル電極であるが、これらは米国特許第４６８９４７５号
に記載されているものであり、微粗面は、ローリング、
機械的粗面仕上げ、化学的粗面仕上げによりつくられる
ものである。特に、米国特許第４８００２５３号および
第４６８９４７５号に記載されているような、銅もしく
はニッケル層の無電解鍍金により形成された粗面電極フ
ォイルが、好ましくは用いられる。
【００７９】また、電極の厚さも重要なものではなく、
フォイル電極が用いられる場合には、各電極は典型的に
は約２０から１００μ、好ましくは約３０から７０μの
厚さである。
フォイル電極が用いられる場合には、各電極は典型的に
は約２０から１００μ、好ましくは約３０から７０μの
厚さである。
【００８０】本発明に用いられる高分子は、一般には、
結晶性高分子である。高結晶性高分子は、高破壊電圧を
与える傾向にある。しかしながら、この組成物と電極と
の接触抵抗は、時には抵抗と破壊電圧間の所望な平衡を
考慮して、低い結晶性を有する高分子が用いられるほ
ど、重要なものである。また、本組成物を使用した保護
回路装置は、一般に小さな容器におさめされている場合
において用いられるものである。したがって、この装置
が絶縁状態となったとき、もし切り替えられた装置の温
度がこの高分子の融点にほぼ等しい場合には、その付近
の装置もしくはプラスチック容器にダメージを与えるこ
とになる。それゆえに、保護回路装置の最大絶縁温度
が、約１００℃を越えないことが非常に重要であり、こ
のことはまた、高分子の選択においても、重要な判断基
準となるものである。
結晶性高分子である。高結晶性高分子は、高破壊電圧を
与える傾向にある。しかしながら、この組成物と電極と
の接触抵抗は、時には抵抗と破壊電圧間の所望な平衡を
考慮して、低い結晶性を有する高分子が用いられるほ
ど、重要なものである。また、本組成物を使用した保護
回路装置は、一般に小さな容器におさめされている場合
において用いられるものである。したがって、この装置
が絶縁状態となったとき、もし切り替えられた装置の温
度がこの高分子の融点にほぼ等しい場合には、その付近
の装置もしくはプラスチック容器にダメージを与えるこ
とになる。それゆえに、保護回路装置の最大絶縁温度
が、約１００℃を越えないことが非常に重要であり、こ
のことはまた、高分子の選択においても、重要な判断基
準となるものである。
【００８１】このような装置は、一般的には室温で、せ
いぜい約１０００mΩ、好ましくはせいぜい約５００mΩ
の抵抗を有するものであり、また、通常、せいぜい約１
００Ω−ｃｍ、好ましくはせいぜい約５０Ω−ｃｍの体
積抵抗を有するＰＴＣ導電高分子組成物が使用されるも
のである。本発明の回路保護装置は、好ましくは、ＰＴ
Ｃ導電組成物と、物理的および電気的な接触があり、化
学結合するものもある、２つの電極からなるものであ
る。
いぜい約１０００mΩ、好ましくはせいぜい約５００mΩ
の抵抗を有するものであり、また、通常、せいぜい約１
００Ω−ｃｍ、好ましくはせいぜい約５０Ω−ｃｍの体
積抵抗を有するＰＴＣ導電高分子組成物が使用されるも
のである。本発明の回路保護装置は、好ましくは、ＰＴ
Ｃ導電組成物と、物理的および電気的な接触があり、化
学結合するものもある、２つの電極からなるものであ
る。
【００８２】この電極とＰＴＣ組成物とは、好ましくは
第１図に示されているように、電流がＰＴＣ組成物を流
れ、この装置の直径がｄ、通路長がｔであるとき、ｄ／
ｔが少なくとも約２、好ましくは少なくとも約１０、特
に好ましくは約２０であるように、配されたものであ
る。この装置の厚さ（即ち、ＰＴＣ高分子層、電極、酸
素障害、および容器を含有する）は、好ましくは薄いも
のがよく、０.０２０から３.０ｍｍ、好ましくは０.０
３から１.０ｍｍであるのが良い。この装置の相当径
は、３から８０ｍｍの範囲、好ましくは５から５０ｍｍ
であるのが良い。ここで、”相当径”とは、電流が流れ
るエリアと同じエリアを有する円の直径を示すものであ
り、このエリアはどのような形状であってもよいが、一
般的には、装置を製造するのに容易な形、すなわち円も
しくは長四角形である。一般には、一定の厚さを有する
平面状のＰＴＣエレメントの両面に、平面電極を各々設
けることが好ましい。しかしながら、寸法および電気的
な必要性に応じて、他のアレンジを行なうことは可能で
ある。たとえば、２つより多いの電極、１つより多いＰ
ＴＣエレメント、楔型のＰＴＣエレメント、もしくは一
定の厚さを有する湾曲した薄層からなるＰＴＣエレメン
トを介在させた湾曲した薄層電極などが挙げられる。こ
のようなアレンジにおける、ｄ／ｔ比の計算方法は、当
業者には自明なものである。
第１図に示されているように、電流がＰＴＣ組成物を流
れ、この装置の直径がｄ、通路長がｔであるとき、ｄ／
ｔが少なくとも約２、好ましくは少なくとも約１０、特
に好ましくは約２０であるように、配されたものであ
る。この装置の厚さ（即ち、ＰＴＣ高分子層、電極、酸
素障害、および容器を含有する）は、好ましくは薄いも
のがよく、０.０２０から３.０ｍｍ、好ましくは０.０
３から１.０ｍｍであるのが良い。この装置の相当径
は、３から８０ｍｍの範囲、好ましくは５から５０ｍｍ
であるのが良い。ここで、”相当径”とは、電流が流れ
るエリアと同じエリアを有する円の直径を示すものであ
り、このエリアはどのような形状であってもよいが、一
般的には、装置を製造するのに容易な形、すなわち円も
しくは長四角形である。一般には、一定の厚さを有する
平面状のＰＴＣエレメントの両面に、平面電極を各々設
けることが好ましい。しかしながら、寸法および電気的
な必要性に応じて、他のアレンジを行なうことは可能で
ある。たとえば、２つより多いの電極、１つより多いＰ
ＴＣエレメント、楔型のＰＴＣエレメント、もしくは一
定の厚さを有する湾曲した薄層からなるＰＴＣエレメン
トを介在させた湾曲した薄層電極などが挙げられる。こ
のようなアレンジにおける、ｄ／ｔ比の計算方法は、当
業者には自明なものである。
【００８３】本発明の組成物は、溶融成形、たとえば押
し出し成形や鋳型成形を含有する課程により形成される
のが好ましい。
し出し成形や鋳型成形を含有する課程により形成される
のが好ましい。
【００８４】ＰＴＣエレメントは、一般的に均一な成分
からなるものであるが、たとえば異なった抵抗率、及び
／もしくは、異なった切り替え温度を有する、２層以上
の層から形成されても良いものである。電極は、ＰＴＣ
エレメントに直接接触していても良く、もしくは、一つ
以上の電極が他の導電材料、たとえば、相対的に一定な
抵抗率を有する導電高分子の層を介して、電気的に接触
していても良いものである。
からなるものであるが、たとえば異なった抵抗率、及び
／もしくは、異なった切り替え温度を有する、２層以上
の層から形成されても良いものである。電極は、ＰＴＣ
エレメントに直接接触していても良く、もしくは、一つ
以上の電極が他の導電材料、たとえば、相対的に一定な
抵抗率を有する導電高分子の層を介して、電気的に接触
していても良いものである。
【００８５】回路保護装置は、回路が障害状態にあると
き、回路を流れる電流を連続して制限するために、絶縁
となった後、電力源の電圧に耐えられるものであるべき
である。近年の電気装置、たとえばコードレス電気ドリ
ルやオートモービルは、しばしば高容量バッテリー、た
とえば２０Ｖより大きい、時には２５Ｖまでの高容量バ
ッテリーにより駆動するものである。
き、回路を流れる電流を連続して制限するために、絶縁
となった後、電力源の電圧に耐えられるものであるべき
である。近年の電気装置、たとえばコードレス電気ドリ
ルやオートモービルは、しばしば高容量バッテリー、た
とえば２０Ｖより大きい、時には２５Ｖまでの高容量バ
ッテリーにより駆動するものである。
【００８６】この装置の厚さは一般に非常に薄いが、非
常に高い電圧ストレスに耐えられるものでなければなら
ない。たとえば、ＰＴＣ組成物の厚さが０.２５ｍｍで
供給電力電圧が２５Ｖであるとき、そのＰＴＣ組成物の
電圧ストレスは、１００Ｖ／ｍｍである。広範囲に使用
されている従来のＰＴＣ組成物は、せいぜい約８０Ｖ／
ｍｍまでの電圧ストレスにのみ、耐えられるものであ
り、これはすなわち、たった約８０Ｖ／ｍｍの絶縁強度
を有するに過ぎないものである。安全のために、本発明
による回路保護装置は、絶縁温度における標準電圧増加
量を測定すると、少なくとも約２００Ｖ／ｍｍ、好まし
くは少なくとも約４００Ｖ／ｍｍ、最も好ましくは少な
くとも約６００Ｖ／ｍｍの絶縁強度を有するものであ
る。この絶縁強度は、約６００から８００Ｖ／ｍｍであ
るのが好ましい。
常に高い電圧ストレスに耐えられるものでなければなら
ない。たとえば、ＰＴＣ組成物の厚さが０.２５ｍｍで
供給電力電圧が２５Ｖであるとき、そのＰＴＣ組成物の
電圧ストレスは、１００Ｖ／ｍｍである。広範囲に使用
されている従来のＰＴＣ組成物は、せいぜい約８０Ｖ／
ｍｍまでの電圧ストレスにのみ、耐えられるものであ
り、これはすなわち、たった約８０Ｖ／ｍｍの絶縁強度
を有するに過ぎないものである。安全のために、本発明
による回路保護装置は、絶縁温度における標準電圧増加
量を測定すると、少なくとも約２００Ｖ／ｍｍ、好まし
くは少なくとも約４００Ｖ／ｍｍ、最も好ましくは少な
くとも約６００Ｖ／ｍｍの絶縁強度を有するものであ
る。この絶縁強度は、約６００から８００Ｖ／ｍｍであ
るのが好ましい。
【００８７】上記の回路においては、回路保護装置のパ
ラメータは、他の回路エレメント、装置周囲の媒体、お
よび、この装置から媒体へと熱が失われる速度に関連し
て、定められるものである。しかしながら、回路保護装
置のパラメータは、標準回路および標準熱環境におかれ
たときに使用される方法により、決定されるものであ
る。したがって、本発明は切り替え温度Ｔｓを有するＰ
ＴＣ組成物と、電力源に接続可能な少なくとも２つの電
極とからなるものであり、接続されると電流が前記ＰＴ
Ｃ組成物に流れるものである。前記装置は、せいぜい５
０Ｖの電圧を有する電力源に直列に繋がっている装置か
らなるテスト回路のようなものであり、また、前記装置
は、静止空気内にあるものである。静止空気が２５℃で
あるとき、装置がＩ2Ｒ加熱により熱を発する速度と、
熱が装置から失われる速度との間の平衡が不安定になる
ものであるが、この装置は、安定な操作状態において、
以下のようなものを有するものである。
ラメータは、他の回路エレメント、装置周囲の媒体、お
よび、この装置から媒体へと熱が失われる速度に関連し
て、定められるものである。しかしながら、回路保護装
置のパラメータは、標準回路および標準熱環境におかれ
たときに使用される方法により、決定されるものであ
る。したがって、本発明は切り替え温度Ｔｓを有するＰ
ＴＣ組成物と、電力源に接続可能な少なくとも２つの電
極とからなるものであり、接続されると電流が前記ＰＴ
Ｃ組成物に流れるものである。前記装置は、せいぜい５
０Ｖの電圧を有する電力源に直列に繋がっている装置か
らなるテスト回路のようなものであり、また、前記装置
は、静止空気内にあるものである。静止空気が２５℃で
あるとき、装置がＩ2Ｒ加熱により熱を発する速度と、
熱が装置から失われる速度との間の平衡が不安定になる
ものであるが、この装置は、安定な操作状態において、
以下のようなものを有するものである。
【００８８】（Ａ）電流が、前記ＰＴＣ組成物を流れ、
相当径がｄで平均通行の長さがｔであるとき、ｄ／ｔが
少なくとも２である領域まで流れる。
相当径がｄで平均通行の長さがｔであるとき、ｄ／ｔが
少なくとも２である領域まで流れる。
【００８９】（Ｂ）前記装置が１オームより少ない抵抗
Ｒｄｎを有し、前記ＰＴＣ組成物が１０Ω−ｃｍより少
ない抵抗率を有しているとき、その装置の温度は、温度
Ｔｄｎである。
Ｒｄｎを有し、前記ＰＴＣ組成物が１０Ω−ｃｍより少
ない抵抗率を有しているとき、その装置の温度は、温度
Ｔｄｎである。
【００９０】（Ｃ）空気が、２５℃より低い温度Ｔｎで
ある。
ある。
【００９１】（Ｄ）装置がＩ2Ｒ加熱により熱を発する
速度と、熱が装置から失われる速度との間は、安定平衡
である。
速度と、熱が装置から失われる速度との間は、安定平衡
である。
【００９２】本発明による典型的な回路を第３図に示
す。ここで、本発明による回路保護装置３は、直列に、
負荷４および電力源５に、接続するものである。本発明
による第２の回路を、第４図に示す。ここで、回路保護
装置３および負荷４を含有する回路の電力源は、変圧器
６により提供されるものである。本発明によるさらなる
回路を、第５図に示す。この回路においては、この電気
装置の電流制限機能は熱感応機能と組み合わされている
ものであるが、ここにおいて、電気装置３は、負荷４
と、熱的に接触しているものである。
す。ここで、本発明による回路保護装置３は、直列に、
負荷４および電力源５に、接続するものである。本発明
による第２の回路を、第４図に示す。ここで、回路保護
装置３および負荷４を含有する回路の電力源は、変圧器
６により提供されるものである。本発明によるさらなる
回路を、第５図に示す。この回路においては、この電気
装置の電流制限機能は熱感応機能と組み合わされている
ものであるが、ここにおいて、電気装置３は、負荷４
と、熱的に接触しているものである。
【００９３】本発明を、主にひとつのＰＴＣ回路保護装
置を含有する回路を参照して説明するが、本発明は、こ
れに限られるものではなく、異なった障害状態により絶
縁されることのできる２つ以上の装置を含有する回路で
もよく、この回路保護装置は、直列または並列につない
だ、所望の保護効果を供給する２つ以上の電気装置を含
有するのに使用されてもよいものである。
置を含有する回路を参照して説明するが、本発明は、こ
れに限られるものではなく、異なった障害状態により絶
縁されることのできる２つ以上の装置を含有する回路で
もよく、この回路保護装置は、直列または並列につない
だ、所望の保護効果を供給する２つ以上の電気装置を含
有するのに使用されてもよいものである。
【００９４】第３図に示されるように、本発明のＰＴＣ
電気装置は、一般に、負荷ＲＬと電力源に直列に繋がれ
ているものであり（保護されるべき装置）、この直列の
回路においては、電流制限抵抗はないものである。この
配列によれば、通常の条件下、ＰＴＣ装置の電圧ＶＰＴ
Ｃは、以下のように表されるものである。
電気装置は、一般に、負荷ＲＬと電力源に直列に繋がれ
ているものであり（保護されるべき装置）、この直列の
回路においては、電流制限抵抗はないものである。この
配列によれば、通常の条件下、ＰＴＣ装置の電圧ＶＰＴ
Ｃは、以下のように表されるものである。
【００９５】ＶPTC ＝ ＶPSＲPTC／（ＲPTC＋ＲL）
【００９６】ここで、ＶPSは電力源電圧である。通常の
操作において、絶縁前には、ＲPTCはＲLよりも小さいも
のであり、電力源電圧ＶPSのほとんどすべては、負荷に
印加するものである。
操作において、絶縁前には、ＲPTCはＲLよりも小さいも
のであり、電力源電圧ＶPSのほとんどすべては、負荷に
印加するものである。
【００９７】もし、負荷が短絡障害状態にあるならば、
電力源電圧ＶＰＳは、直接ＰＴＣ装置に適用されるもの
である。このＰＴＣ装置は、その後、低抵抗状態にある
ので、高注入電流が装置に流れ、これが内部オーム加熱
を引き起こすものである。ＰＴＣ装置の温度が切り替え
温度ＴSに達すると、第６図に示したように、装置の抵
抗は急速に上がり、その結果、直流回路を流れる電流
は、小さな値へと減少するするものである。しかしなが
ら、この時、ＰＴＣ装置の抵抗は、負荷の抵抗よりも一
段と大きく、電力源電圧を吸収する抵抗はないので、実
質的に、全ての電力源電圧が、ＰＴＣエレメントに印加
されることになる。連続して操作するためには、ＰＴＣ
エレメントの破壊電圧は、電力源電圧よりも大きくなけ
ればならないものである。言い換えれば、この回路を通
る電流は、再度上昇するものである。
電力源電圧ＶＰＳは、直接ＰＴＣ装置に適用されるもの
である。このＰＴＣ装置は、その後、低抵抗状態にある
ので、高注入電流が装置に流れ、これが内部オーム加熱
を引き起こすものである。ＰＴＣ装置の温度が切り替え
温度ＴSに達すると、第６図に示したように、装置の抵
抗は急速に上がり、その結果、直流回路を流れる電流
は、小さな値へと減少するするものである。しかしなが
ら、この時、ＰＴＣ装置の抵抗は、負荷の抵抗よりも一
段と大きく、電力源電圧を吸収する抵抗はないので、実
質的に、全ての電力源電圧が、ＰＴＣエレメントに印加
されることになる。連続して操作するためには、ＰＴＣ
エレメントの破壊電圧は、電力源電圧よりも大きくなけ
ればならないものである。言い換えれば、この回路を通
る電流は、再度上昇するものである。
【００９８】このように、通常のＰＴＣ装置の低破壊電
圧では、その適用が限られ、電力源電圧が低いものにし
か、適用できないものである。一方、本発明による装置
は、非常に高い破壊電圧を有するため、非常に高い電力
源電圧を必要とするものにも適用可能である。
圧では、その適用が限られ、電力源電圧が低いものにし
か、適用できないものである。一方、本発明による装置
は、非常に高い破壊電圧を有するため、非常に高い電力
源電圧を必要とするものにも適用可能である。
【００９９】本発明のいくつかの典型的な適用を以下に
述べる。
述べる。
【０１００】携帯用パーソナルコンピュータは、近年、
進化してきており、印刷機能を有したり、一度のバッテ
リーチャージで長期間操作できるものである。このた
め、このようなコンピュータには、大きな電力容量のバ
ッテリーが装備されていなければならず、たとえば、大
量の電流を供給すべく、３８Ｖの全電圧、および７５０
ミリオーム程の非常に小さな内部抵抗を有する、１５Ｎ
ｉ−Ｃｄ単電池のようなものである。このようなコンピ
ュータのディスクドライブもしくはプリンタモータは、
通常、約１０オームの抵抗を有し、短絡障害にあるなら
ば、約５０アンペアの電流がこの障害回路を流れたと
き、オーバーヒートするなどして、このコンピュータが
破壊されてしまう恐れがあるものである。しかしなが
ら、このような危険は、本発明による回路保護装置を、
バッテリーに直列につないで使用することにより、防ぐ
ことができるものである。好ましくは、この回路保護装
置は、４００ミクロンの厚さで、各側は１０ｍｍの大き
さで、５０ミリオームの正規抵抗を有すると良いもので
ある。このような装置は、コンピュータに重大な障害が
起こることを防止するため、約０.１アンペアに、電流
を制限できるものである。通常の回路保護装置は、低い
破壊電圧しか有さないため、このように高電流／高い電
圧は、適用できないものである。
進化してきており、印刷機能を有したり、一度のバッテ
リーチャージで長期間操作できるものである。このた
め、このようなコンピュータには、大きな電力容量のバ
ッテリーが装備されていなければならず、たとえば、大
量の電流を供給すべく、３８Ｖの全電圧、および７５０
ミリオーム程の非常に小さな内部抵抗を有する、１５Ｎ
ｉ−Ｃｄ単電池のようなものである。このようなコンピ
ュータのディスクドライブもしくはプリンタモータは、
通常、約１０オームの抵抗を有し、短絡障害にあるなら
ば、約５０アンペアの電流がこの障害回路を流れたと
き、オーバーヒートするなどして、このコンピュータが
破壊されてしまう恐れがあるものである。しかしなが
ら、このような危険は、本発明による回路保護装置を、
バッテリーに直列につないで使用することにより、防ぐ
ことができるものである。好ましくは、この回路保護装
置は、４００ミクロンの厚さで、各側は１０ｍｍの大き
さで、５０ミリオームの正規抵抗を有すると良いもので
ある。このような装置は、コンピュータに重大な障害が
起こることを防止するため、約０.１アンペアに、電流
を制限できるものである。通常の回路保護装置は、低い
破壊電圧しか有さないため、このように高電流／高い電
圧は、適用できないものである。
【０１０１】もうひとつの例としては、本発明による回
路保護装置は、コードレス電気ドライバなど、扱いやす
いようにコンパクトで軽量なもののモータを保護するた
めに使用されるものである。このようなものに対して
は、通常、高容量バッテリーが必要とされ、たとえば、
３０Ｖの全出力電圧を有する、１０リチウム単電池など
が必要とされるものである。短絡に対してモータを保護
するために、本発明による回路保護装置は、バッテリー
と直列に繋ぐことが可能なものである。
路保護装置は、コードレス電気ドライバなど、扱いやす
いようにコンパクトで軽量なもののモータを保護するた
めに使用されるものである。このようなものに対して
は、通常、高容量バッテリーが必要とされ、たとえば、
３０Ｖの全出力電圧を有する、１０リチウム単電池など
が必要とされるものである。短絡に対してモータを保護
するために、本発明による回路保護装置は、バッテリー
と直列に繋ぐことが可能なものである。
【０１０２】本発明を、実施例を挙げて、より具体的に
説明する。ただし、本発明はここで挙げられた実施例に
限定されるものではない。特記しないかぎり、以下の実
施例に記載した”部”、”パーセント”および”比率”
は、重量部、重量パーセント、および重量比率である。
説明する。ただし、本発明はここで挙げられた実施例に
限定されるものではない。特記しないかぎり、以下の実
施例に記載した”部”、”パーセント”および”比率”
は、重量部、重量パーセント、および重量比率である。
【０１０３】（実施例 １）表２に示した成分を、１５
０℃で、１０分間、バンブリミキサー（Ｂａｎｂｕｒｙ
ｍｉｘｅｒ）で混合し、ロールに圧延した。この混合
物のシートを混粒機にかけ、溶融押出して、約０.２ｍ
ｍの厚さの薄いフィルムシートとした。このシートは、
２枚の、０.０５ｍｍの厚さの電着されたニッケルフォ
イルに挾まれた。なお、このＰＴＣ高分子と接触する面
のニッケルフォイルは、直径が約５ミクロンのミクロこ
ぶ状態めっきからなる表面を有しているものである。こ
こで得られたサンドイッチ状の積層物を、５０ｋｇ／ｃ
ｍ2の圧力下、１８０℃の温度で３０分間圧縮すると、
０.１０ｍｍの厚さからなる薄層ＰＴＣ組成物のシート
が形成された。なお、このシートは、同圧力下、室温ま
で冷却された。熱処理を施した後、この薄層ＰＴＣ組成
物のシートは、８Ｍｒａｄで電子線照射することによ
り、架橋された。
０℃で、１０分間、バンブリミキサー（Ｂａｎｂｕｒｙ
ｍｉｘｅｒ）で混合し、ロールに圧延した。この混合
物のシートを混粒機にかけ、溶融押出して、約０.２ｍ
ｍの厚さの薄いフィルムシートとした。このシートは、
２枚の、０.０５ｍｍの厚さの電着されたニッケルフォ
イルに挾まれた。なお、このＰＴＣ高分子と接触する面
のニッケルフォイルは、直径が約５ミクロンのミクロこ
ぶ状態めっきからなる表面を有しているものである。こ
こで得られたサンドイッチ状の積層物を、５０ｋｇ／ｃ
ｍ2の圧力下、１８０℃の温度で３０分間圧縮すると、
０.１０ｍｍの厚さからなる薄層ＰＴＣ組成物のシート
が形成された。なお、このシートは、同圧力下、室温ま
で冷却された。熱処理を施した後、この薄層ＰＴＣ組成
物のシートは、８Ｍｒａｄで電子線照射することによ
り、架橋された。
【０１０４】薄層ＰＴＣ組成物のシートから１０ｍｍ×
１０ｍｍの４角片を切り取り、ニッケルフォイルリード
導線を、各電極に取付けた。この、表２に記載された成
分からなるＰＴＣ装置の物理的特性は、表２に示されて
いるものである。本実施例に使用された高分子は、エチ
レンおよびメタクリル酸およびその亜鉛塩からなるコポ
リマーであり、約２５％の結晶化度および約９８℃の融
点を有する、ハイミラン（Ｈｉ−Ｍｉｌａｎ）１６５０
（デュポン三井ポリケミカル社製）であった。各実施例
に使用された酸化防止剤は、４、４’−チオビス−６−
ターシャリーブチル−３−メチルフェノール（サントノ
ックス Ｒ（Ｓａｎｔｏｎｎｏｘ Ｒ））である。実施
例におけるＰＴＣ高分子層は、約６０％のゲル化で、架
橋された。
１０ｍｍの４角片を切り取り、ニッケルフォイルリード
導線を、各電極に取付けた。この、表２に記載された成
分からなるＰＴＣ装置の物理的特性は、表２に示されて
いるものである。本実施例に使用された高分子は、エチ
レンおよびメタクリル酸およびその亜鉛塩からなるコポ
リマーであり、約２５％の結晶化度および約９８℃の融
点を有する、ハイミラン（Ｈｉ−Ｍｉｌａｎ）１６５０
（デュポン三井ポリケミカル社製）であった。各実施例
に使用された酸化防止剤は、４、４’−チオビス−６−
ターシャリーブチル−３−メチルフェノール（サントノ
ックス Ｒ（Ｓａｎｔｏｎｎｏｘ Ｒ））である。実施
例におけるＰＴＣ高分子層は、約６０％のゲル化で、架
橋された。
【０１０５】使用された各カーボンブラックの量は、表
に示したように、最適なＰＴＣ作用および破壊電圧を提
供するのに最も適当な量である。
に示したように、最適なＰＴＣ作用および破壊電圧を提
供するのに最も適当な量である。
【０１０６】このようにして得られたサンプルは、各
々、以下の方法によりテストされた。各装置のＡＣ破壊
電圧は、自動変圧器を用いて、破壊電圧が試験片のイグ
ニションもしくは燃焼により提示されるまで、室温で６
０Ｖ／ｍｉｎの一定速度において電圧を増加させること
により、測定された。また、装置の抵抗は、室温でホイ
ートストーンブリッジを用いることにより、測定され
た。絶縁電流は、室温で静止空気の条件下、一定ＤＣ電
圧ジェネレータを用いて、５０ｍＶずつ電圧を上げて２
分間、その電圧を保持させることにより測定された。こ
の絶縁電流は、電圧と電流との関係曲線から測定された
ものである。また、絶縁温度は、絶縁状態において、５
Ｖの電圧がこの装置にかけられたときの、この装置の電
極表面における熱電対により、測定された。
々、以下の方法によりテストされた。各装置のＡＣ破壊
電圧は、自動変圧器を用いて、破壊電圧が試験片のイグ
ニションもしくは燃焼により提示されるまで、室温で６
０Ｖ／ｍｉｎの一定速度において電圧を増加させること
により、測定された。また、装置の抵抗は、室温でホイ
ートストーンブリッジを用いることにより、測定され
た。絶縁電流は、室温で静止空気の条件下、一定ＤＣ電
圧ジェネレータを用いて、５０ｍＶずつ電圧を上げて２
分間、その電圧を保持させることにより測定された。こ
の絶縁電流は、電圧と電流との関係曲線から測定された
ものである。また、絶縁温度は、絶縁状態において、５
Ｖの電圧がこの装置にかけられたときの、この装置の電
極表面における熱電対により、測定された。
【０１０７】アサヒＦＴカーボンブラックを含有する組
成物では、１００mΩより小さい抵抗を与えることが不
可能なものであった。これに対して、ＭＥ０１０および
ＭＥ０１１を含有するＰＴＣ層は、優れた破壊電圧と低
抵抗を示した。他の、デンカアセチレンブラックやバル
カンＸＣ−７２などのカーボンブラックは、ＭＥ０１０
およびＭＥ０１１の場合と比較して、破壊電圧に関して
は劣るものであった。
成物では、１００mΩより小さい抵抗を与えることが不
可能なものであった。これに対して、ＭＥ０１０および
ＭＥ０１１を含有するＰＴＣ層は、優れた破壊電圧と低
抵抗を示した。他の、デンカアセチレンブラックやバル
カンＸＣ−７２などのカーボンブラックは、ＭＥ０１０
およびＭＥ０１１の場合と比較して、破壊電圧に関して
は劣るものであった。
【０１０８】 表２ ─────────────────────────────────── 成分 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５ ─────────────────────────────────── ハイミラン１６５０ １００ １００ １００ １００ １００ （Ｈｉ−Ｍｉｌａｎ １６５０） バルカン ＸＣ−７２ ４３ （Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ−７２） デンカアセチレンブラック ５１ （ＤＥＮＫＡ ａｃｅｔｙｌｅｎｅ ｂｌａｃｋ） アサヒサーマル（ＦＴ） １２０ （ＡＳＡＨＩ Ｔｈｅｒｍａｌ） ＭＥ ０１０ ８０ ＭＥ ０１１ ７８ 酸化防止剤 ２ ２ ２ ２ ２ ─────────────────────────────────── 表２（続き） ─────────────────────────────────── 成分 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５ ─────────────────────────────────── 電気抵抗（ｍΩ） ５０ ５０ １００ ５０ ５０ 体積抵抗率（Ω−ｃｍ） ５ ５ １０ ５ ５ 破壊電圧（Ｖ） ９ １５ ４０ ４５ ４７ 絶縁温度（℃）1) ８７ ８５ ８３ ８０ ８０ 絶縁電流（アンペア） ３.１ ３.２ ２.９ ３.２ ３.２ ─────────────────────────────────── １） ５Ｖで測定
【０１０９】（実施例 ２）表３に示される成分が、混
合されて、実施例１と同様の方法にてＰＴＣ装置が形成
された。これらの実施例のテスト結果を表３に示す。ケ
トジェンブラックを含有するＰＴＣ組成物は、非常に低
い抵抗を示し、また、非常に低い破壊電圧も提示するも
のであった。一方、ＤＩＡブラックＨの場合には、抵抗
および破壊電圧の双方とも、中間値を示し、適当なもの
ではなかった。本実施例に使用された高分子は、エチレ
ンとビニル酢酸のコポリマーであり、少量のエポキシ基
が、高分子鎖に結合するものである（ボンドファスト７
Ｂ、住友化学株式会社製）。この高分子の結晶化度は、
この約２０％であり、電気装置におけるＰＴＣ層は、約
６０％架橋していた。実施例１で使用されたものと同様
の酸化防止剤が、使用された。各装置の絶縁温度は、約
７０℃であった。
合されて、実施例１と同様の方法にてＰＴＣ装置が形成
された。これらの実施例のテスト結果を表３に示す。ケ
トジェンブラックを含有するＰＴＣ組成物は、非常に低
い抵抗を示し、また、非常に低い破壊電圧も提示するも
のであった。一方、ＤＩＡブラックＨの場合には、抵抗
および破壊電圧の双方とも、中間値を示し、適当なもの
ではなかった。本実施例に使用された高分子は、エチレ
ンとビニル酢酸のコポリマーであり、少量のエポキシ基
が、高分子鎖に結合するものである（ボンドファスト７
Ｂ、住友化学株式会社製）。この高分子の結晶化度は、
この約２０％であり、電気装置におけるＰＴＣ層は、約
６０％架橋していた。実施例１で使用されたものと同様
の酸化防止剤が、使用された。各装置の絶縁温度は、約
７０℃であった。
【０１１０】この高分子を含有する組成物は、非常に低
い抵抗と、比較的低い絶縁温度を含有するものであり、
このものは、隣接熱感応成分に対して、熱によるダメー
ジを与えることを防御するものである。
い抵抗と、比較的低い絶縁温度を含有するものであり、
このものは、隣接熱感応成分に対して、熱によるダメー
ジを与えることを防御するものである。
【０１１１】 表３ ─────────────────────────────────── 成分 実施例６ 実施例７ 実施例８ 実施例９ 実施例１０ ─────────────────────────────────── ボンドファスト７Ｂ １００ １００ １００ １００ １００ （Ｂｏｎｄｆａｓｔ ７Ｂ） ケトジェンブラックＥＣ ４０ （Ｋｅｔｊｅｎｂｌａｃｋ ＥＣ） ダイアブラック Ｈ ５６ （ＤＩＡ ｂｌａｃｋ Ｈ） リーガル ＳＲＦ−Ｓ １００ （Ｒｅｇａｌ ＳＲＦ−Ｓ） ＭＥ ０１０ ８４ ＭＥ ０１１ ８０ ─────────────────────────────────── 電気抵抗（ｍΩ） ４０ ５５ ８０ ５０ ５０ 体積抵抗率（Ω−ｃｍ） ４ ５.５ ８ ５ ５ 破壊電圧（Ｖ） ８ ２３ ４８ ４３ ４６ 絶縁温度（℃）1) ８９ ８６ ８０ ８２ ８３ 絶縁電流（アンペア） ３.３ ３.１ ３.０ ３.２ ３.３ ─────────────────────────────────── １） ５Ｖで測定
【０１１２】（実施例 ３）表４に示した成分が混合さ
れ、ＰＴＣ装置が、実施例１と同様の方法にて形成され
た。本実施例に使用された高分子は、高密度ポリエチレ
ン（ＨＩＺＥＸ ２２００Ｊ、三井油化工業株式会社
製）であり、１２０℃の融点を有する高結晶高分子（９
０％）である。また、ここで使用された酸化防止剤は、
テトラキス−［メチレン−３−（３’、５’−ジーター
シャリーブチル−４’−ヒドロキシーフェニル）プロピ
オネート］メタン（Ｉｒｇａｎｏｘ １０１０）であ
る。各サンプルにおけるＰＴＣ層は、約６０％、架橋し
ていた。
れ、ＰＴＣ装置が、実施例１と同様の方法にて形成され
た。本実施例に使用された高分子は、高密度ポリエチレ
ン（ＨＩＺＥＸ ２２００Ｊ、三井油化工業株式会社
製）であり、１２０℃の融点を有する高結晶高分子（９
０％）である。また、ここで使用された酸化防止剤は、
テトラキス−［メチレン−３−（３’、５’−ジーター
シャリーブチル−４’−ヒドロキシーフェニル）プロピ
オネート］メタン（Ｉｒｇａｎｏｘ １０１０）であ
る。各サンプルにおけるＰＴＣ層は、約６０％、架橋し
ていた。
【０１１３】表４に示すテスト結果は、実施例１および
２と比較すると、より高い破壊電圧を示し、これはこの
高分子の結晶化度によるものである。しかしながら、こ
のＰＴＣ組成物は、電気装置において、隣接する熱感応
成分にダメージを与える可能性のある、比較的高い絶縁
温度を有するものである。高結晶化度高分子がＰＴＣ組
成物に使用される場合には、ＭＥ０１０およびＭＥ０１
１は、他のカーボンブラックよりも高い破壊電圧をあた
えることがわかる。
２と比較すると、より高い破壊電圧を示し、これはこの
高分子の結晶化度によるものである。しかしながら、こ
のＰＴＣ組成物は、電気装置において、隣接する熱感応
成分にダメージを与える可能性のある、比較的高い絶縁
温度を有するものである。高結晶化度高分子がＰＴＣ組
成物に使用される場合には、ＭＥ０１０およびＭＥ０１
１は、他のカーボンブラックよりも高い破壊電圧をあた
えることがわかる。
【０１１４】これらの結果は、広範囲の結晶性高分子と
ともに特別なカーボンブラックを含有する、本発明によ
るＰＴＣ組成物が、過剰電流に対する回路保護装置に使
用された場合、通常のＰＴＣ組成物よりも高い電圧スト
レスに耐え、より高い破壊電圧を有するものである。 （以下余白）
ともに特別なカーボンブラックを含有する、本発明によ
るＰＴＣ組成物が、過剰電流に対する回路保護装置に使
用された場合、通常のＰＴＣ組成物よりも高い電圧スト
レスに耐え、より高い破壊電圧を有するものである。 （以下余白）
【０１１５】 表４ ─────────────────────────────────── 成分 実施例１１ 実施例１２ 実施例１３ 実施例１４ 実施例１５ ─────────────────────────────────── ハイゼックス １００ １００ １００ １００ １００ ２２００Ｊ （Ｈｉｚｅｘ ２２００） バルカンＸＣ−７２ ３８ （Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ−７２） バルカン ９ ４５ （Ｖｕｌｃａｎ ９） セバカーブ ＭＴ １３０ （Ｓｅｖａｃａｒｂ ＭＴ） ＭＥ ０１０ ７５ ＭＥ ０１１ ７３ ─────────────────────────────────── 電気抵抗（ｍΩ） ４５ ５５ ２００ ５０ ５０ 体積抵抗率（Ω−ｃｍ）４.５ ５.５ ２０ ５ ５ 破壊電圧（Ｖ） ６５ ９０ １５０ １３０ １３０ 絶縁温度（℃）1) １２０ １２１ １１８ １１８ １１８ 絶縁電流（アンペア）３.７ ３.６ ３.０ ３.７ ３.６ ─────────────────────────────────── １） ５Ｖで測定
【０１１６】以上、実施例とともに本発明を詳細に説明
してきたが、本発明の範囲をこえない種々の変形が、す
べて本発明に含有されることは、当業者にとって明白に
理解できるものであろう。
してきたが、本発明の範囲をこえない種々の変形が、す
べて本発明に含有されることは、当業者にとって明白に
理解できるものであろう。
【図１】本発明による電気装置を示す概略斜示図であ
る。
る。
【図２】複数の電極層を有する本発明による電気装置を
示す概略正面図である。
示す概略正面図である。
【図３】本発明による電気装置を含む回路を示す回路図
である。
である。
【図４】本発明による電気装置を含む回路を示す回路図
である。
である。
【図５】本発明による電気装置を含む回路を示す回路図
である。
である。
【図６】本発明による組成物のＰＴＣ特性、本発明の電
気装置の抗温度特性を示すグラフである。
気装置の抗温度特性を示すグラフである。
【図７】本発明の電気装置の電流ー電圧特性を示すグラ
フである。
フである。
１ 金属フォイル電極層 ２ 正の温度係数を有する導電性高分子組成物 ３ 回路保護装置 ４ 負荷 ５ 電力源
Claims (20)
- 【請求項１】 （ａ）結晶性高分子と、（ｂ）これに分
散された、少なくとも約６０ミリミクロンの平均粒子径
を有し、少なくとも約８０ｃｃ／１００ｇのジブチルフ
タレート吸収を有するカーボンブラックとからなる、正
の温度係数を有する導電性高分子組成物。 - 【請求項２】 前記結晶性高分子が、約１０パーセント
から９８パーセントの結晶化度を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の導電性高分子組成物。 - 【請求項３】 前記カーボンブラックが、約６０ミリミ
クロンから４００ミリミクロンの平均粒子径を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の導電性高
分子組成物。 - 【請求項４】 １００重量部の前記結晶性高分子と、約
４０重量部から１５０重量部の前記カーボンブラックと
からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の導電性高分子組成物。 - 【請求項５】 前記カーボンブラックの前記結晶性高分
子に対する容量比率が、０.１５から０.６５であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の導電性高分
子組成物。 - 【請求項６】 単位がｍ2／ｇである、前記カーボンブ
ラックの比表面積Ｓと、前記カーボンブラックの平均粒
子径Ｄにおいて、Ｓ／Ｄがせいぜい約１０であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の導電性高分子
組成物。 - 【請求項７】 せいぜい約１８０℃の切り替え温度Ｔｓ
を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の導電性高分子組成物。 - 【請求項８】 （１）（ａ）少なくとも１０パーセント
の結晶化度を有する高分子成分と、（ｂ）少なくとも約
６０ミリミクロンの平均粒子径、Ｄ、を有し、少なくと
も約８０ｃｃ／１００ｇのジブチルフタレート吸収を有
するカーボンブラックとを用意する過程と、（２）前記
高分子成分が溶融している間に、これに前記カーボンブ
ラックを分散させることにより、前記カーボンブラック
が前記高分子成分に分散された組成物を調整する過程
と、（３）前記組成物を溶融形成する過程と、（４）前
記溶融形成した組成物を架橋する過程とからなる、導電
性高分子組成物の製造方法。 - 【請求項９】 （１）（ａ）少なくとも１０パーセント
の結晶化度を有する高分子成分と、（ｂ）これに分散さ
れる、少なくとも約６０ミリミクロンの平均粒子径、
Ｄ、を有し、少なくとも約８０ｃｃ／１００ｇのジブチ
ルフタレート吸収を有するカーボンブラックとを用意す
る過程と、（２）前記高分子成分が溶融している間に、
前記カーボンブラックを分散させることにより、前記カ
ーボンブラックが前記高分子成分に分散された組成物を
調整する過程と、（３）前記組成物を溶融形成する過程
と、（４）前記溶融形成した組成物を熱処理する過程と
からなる、導電性高分子組成物の製造方法。 - 【請求項１０】 （ａ）結晶性高分子と、（ｂ）これに
分散された、少なくとも約６０ミリミクロンの平均粒子
径を有し、少なくとも約８０ｃｃ／１００ｇのジブチル
フタレート吸収を有するカーボンブラックとからなる、
正の温度係数を有する導電性高分子組成物と電気的接触
状態にある、少なくとも１つの電極からなる電気装置。 - 【請求項１１】 前記導電性高分子組成物と直接接触す
る、少なくとも２つの電極からなり、通路長さがｔで相
当径がｄであるとき、ｄ／ｔが少なくとも約２である領
域まで、前記電極間の電流が前記導電性高分子組成物に
流れるように、前記導電性高分子組成物と前記電極とが
配されていることを特徴とする特許請求の範囲第１０項
に記載の電気装置。 - 【請求項１２】 前記ｄ／ｔが、少なくとも約２０であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の電
気装置。 - 【請求項１３】 （ａ）結晶性高分子と、これに分散さ
れた、少なくとも約６０ミリミクロンの平均粒子径を有
し、少なくとも約８０ｃｃ／１００ｇのジブチルフタレ
ート吸収を有するカーボンブラックとからなる、正の温
度係数を有する導電性高分子組成物を、溶融押出して薄
板エレメントとする過程と、（ｂ）前記薄板エレメント
の１面に、金属フォイルを接着する過程と、（ｃ）前記
薄板エレメントのもう片方の１面に、第２金属フォイル
を接着する過程と、（ｄ）前記過程（ｃ）で形成された
金属フォイルと第２金属フォイルとを形成した薄板エレ
メントを、加熱および加圧する過程と、（ｅ）前記過程
（ｄ）で形成された加熱および加圧された金属フォイル
付き薄板エレメントを、完全に冷却されるまで、前記２
つの金属フォイルが、完全に導電性高分子組成物に接着
されるよう、十分な圧力を加えつつ、冷却する過程と、
（ｆ）前記過程（ｅ）で形成された冷却された金属フォ
イル付き薄板エレメントを、約３ｍｍから８０ｍｍの相
当径で、２５℃における抵抗がせいぜい約１０００ミリ
オームであるような、多数の電気装置に切り分ける過程
とからなる、電気装置の製造方法。 - 【請求項１４】 前記冷却過程（ｅ）と切断過程（ｆ）
との間において、前記導電性高分子組成物が、照射によ
り架橋されることを特徴とする特許請求の範囲第１３項
に記載の電気装置の製造方法。 - 【請求項１５】 前記加熱、加圧過程（ｄ）において、
前記エレメントが、前記導電性高分子組成物の融点と３
００℃との間の温度で、少なくとも約１ｋｇ／ｃｍ2の
圧力下、少なくとも約１分間、加熱されることを特徴と
する特許請求の範囲第１４項に記載の電気装置の製造方
法。 - 【請求項１６】 （ａ）結晶性高分子と、これに分散さ
れた、少なくとも約６０ミリミクロンの平均粒子径を有
し、少なくとも約８０ｃｃ／１００ｇのジブチルフタレ
ート吸収を有するカーボンブラックとからなる、正の温
度係数を有する導電性高分子組成物を、溶融押出する過
程と、（ｂ）前記溶融した導電性高分子組成物を、少な
くとも１つの金属電極に直接接触させる過程と、（ｃ）
前記金属電極が導電性高分子組成物と接触していると
き、前記導電性高分子組成物の融点よりも高い温度に保
持されている過程とからなる、電気装置の製造方法。 - 【請求項１７】 （ａ）電力源と、（ｂ）電気的負荷
と、（ｃ）２５℃においてせいぜい約１０００ミリオー
ムである抵抗を有し、結晶性高分子と、これに分散され
た、少なくとも約６０ミリミクロンの平均粒子径を有
し、少なくとも約８０ｃｃ／１００ｇのジブチルフタレ
ート吸収を有するカーボンブラックとからなる、正の温
度係数を有する導電性高分子組成物を、少なくとも２つ
の電極に電気的に接触させ、前記電極が前記導電性高分
子組成物に電流が流れるようにする前記回路に接続して
いる、回路保護装置とからなる、電気回路。 - 【請求項１８】 （ａ）電力源と、（ｂ）電気的負荷
と、（ｃ）２５℃においてせいぜい約１０００ミリオー
ムである抵抗を有し、結晶性高分子と、これに分散され
た、少なくとも約６０ミリミクロンの平均粒子径を有
し、少なくとも約８０ｃｃ／１００ｇのジブチルフタレ
ート吸収を有するカーボンブラックとからなる、正の温
度係数を有する導電性高分子組成物を、少なくとも２つ
の電極に電気的に接触させ、前記電極が前記導電性高分
子組成物に電流が流れるようにする前記回路に接続して
おり、前記装置が前記電気的負荷の温度に反応するよう
な、回路保護装置とからなる、電気回路。 - 【請求項１９】 ＲLが、前記回路保護装置と直列につ
ながっていて、障害状態でないときの、回路におけるの
残りの抵抗である場合、障害状態にない前記回路保護装
置の抵抗が、０.１ｘＲLよりも小さいことを特徴とする
特許請求の範囲第１８項に記載の電気回路。 - 【請求項２０】 バッテリーの少なくとも１つの副電池
と、回路保護装置とからなり、この回路保護装置が前記
バッテリーがチャージされているとき、前記バッテリー
の電池もしくは前記副電池と、直列に繋がり、前記回路
保護装置が、正の温度係数を有する導電性高分子エレメ
ントと少なくとも２つの電極とからなり、これらが、前
記バッテリーが再度チャージされるとき、電流が前記導
電性高分子エレメントにながれるように、電気的に接触
されており、前記導電性高分子エレメントが、結晶性高
分子と、これに分散された、少なくとも約６０ミリミク
ロンの平均粒子径を有し、少なくとも約８０ｃｃ／１０
０ｇのジブチルフタレート吸収を有するカーボンブラッ
クとからなり、前記電極が前記導電性高分子エレメント
に電流が流れるように前記回路に接続されており、前記
保護装置が、−４０℃と前記導電性高分子エレメントの
切り替え温度との間の温度において、せいぜい約１００
０ミリオームである抵抗を有し、前記チャージ電流が８
ボルトから６０ボルトの範囲の電圧において、供される
ものである、バッテリー保護回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US532712 | 1990-06-04 | ||
| US07/532,712 US5174924A (en) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | Ptc conductive polymer composition containing carbon black having large particle size and high dbp absorption |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05345860A true JPH05345860A (ja) | 1993-12-27 |
| JP3073254B2 JP3073254B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=24122850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03100289A Expired - Fee Related JP3073254B2 (ja) | 1990-04-06 | 1991-04-05 | 電気装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5174924A (ja) |
| EP (1) | EP0460790A1 (ja) |
| JP (1) | JP3073254B2 (ja) |
| AU (1) | AU625624B2 (ja) |
| CA (1) | CA2037156A1 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001040148A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-02-13 | Union Carbide Chem & Plast Technol Corp | ケーブル半導電性シールド |
| JP2001102039A (ja) * | 1999-08-31 | 2001-04-13 | Tyco Electronics Corp | 電気デバイスおよびアセンブリ |
| JP2007180041A (ja) * | 2007-02-02 | 2007-07-12 | Nitto Denko Corp | 電池 |
| JPWO2007052790A1 (ja) * | 2005-11-07 | 2009-04-30 | タイコ エレクトロニクス レイケム株式会社 | Ｐｔｃデバイス |
| JP2013540172A (ja) * | 2010-09-22 | 2013-10-31 | ユニオン カーバイド ケミカルズ アンド プラスティックス テクノロジー エルエルシー | 加工性が改善されたアセチレンブラック半導体シールド材料 |
| JP2021048044A (ja) * | 2019-09-18 | 2021-03-25 | 信越ポリマー株式会社 | 導電性フィルム及びその製造方法 |
| KR20210086690A (ko) * | 2018-11-13 | 2021-07-08 | 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 | 전도성 중합체 조성물 |
Families Citing this family (78)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4119959A1 (de) * | 1991-06-18 | 1992-12-24 | Degussa | Verfahren zur herstellung von vulkanisierbaren, mit russ gefuellten kunststoff- und kautschukmischungen |
| US5554679A (en) * | 1994-05-13 | 1996-09-10 | Cheng; Tai C. | PTC conductive polymer compositions containing high molecular weight polymer materials |
| JP3605115B2 (ja) * | 1994-06-08 | 2004-12-22 | レイケム・コーポレイション | 導電性ポリマーを含有する電気デバイス |
| US5514299A (en) * | 1994-07-11 | 1996-05-07 | Bridgestone/Firestone, Inc. | Static dissipative container liner and method of making same |
| TW317689B (ja) * | 1995-03-10 | 1997-10-11 | Du Pont | |
| DE69633718T2 (de) * | 1995-03-22 | 2006-02-02 | Tyco Electronics Corp. | Leitfähige polymerzusammensetzung und vorrichtung |
| EP0815568B1 (en) * | 1995-03-22 | 2005-05-25 | Tyco Electronics Corporation | Electrical device |
| AU5678496A (en) * | 1995-05-10 | 1996-11-29 | Littelfuse, Inc. | Ptc circuit protection device and manufacturing process for same |
| US5663702A (en) * | 1995-06-07 | 1997-09-02 | Littelfuse, Inc. | PTC electrical device having fuse link in series and metallized ceramic electrodes |
| TW309619B (ja) | 1995-08-15 | 1997-07-01 | Mourns Multifuse Hong Kong Ltd | |
| EP0845148B1 (en) | 1995-08-15 | 2000-01-19 | Bourns Multifuse (Hong Kong), Ltd. | Surface mount conductive polymer devices and method for manufacturing such devices |
| US5801612A (en) * | 1995-08-24 | 1998-09-01 | Raychem Corporation | Electrical device |
| US6059997A (en) * | 1995-09-29 | 2000-05-09 | Littlelfuse, Inc. | Polymeric PTC compositions |
| US6953825B1 (en) * | 1995-11-22 | 2005-10-11 | Cabot Corporation | Treated carbonaceous compositions and polymer compositions containing the same |
| DE19548741A1 (de) * | 1995-12-23 | 1997-06-26 | Abb Research Ltd | Verfahren zur Herstellung eines Materials für PTC-Widerstände |
| US5814264A (en) * | 1996-04-12 | 1998-09-29 | Littelfuse, Inc. | Continuous manufacturing methods for positive temperature coefficient materials |
| US6023403A (en) * | 1996-05-03 | 2000-02-08 | Littlefuse, Inc. | Surface mountable electrical device comprising a PTC and fusible element |
| AU3292397A (en) * | 1996-05-30 | 1998-01-05 | Littelfuse, Inc. | Ptc circuit protection device |
| TW343423B (en) * | 1996-08-01 | 1998-10-21 | Raychem Corp | Method of making a laminate comprising a conductive polymer composition |
| US5733480A (en) * | 1996-09-24 | 1998-03-31 | Quantum Chemical Corporation | Semiconductive extrudable polyolefin compositions and articles |
| US5837164A (en) * | 1996-10-08 | 1998-11-17 | Therm-O-Disc, Incorporated | High temperature PTC device comprising a conductive polymer composition |
| US5985182A (en) * | 1996-10-08 | 1999-11-16 | Therm-O-Disc, Incorporated | High temperature PTC device and conductive polymer composition |
| US6104587A (en) * | 1997-07-25 | 2000-08-15 | Banich; Ann | Electrical device comprising a conductive polymer |
| US6020808A (en) | 1997-09-03 | 2000-02-01 | Bourns Multifuse (Hong Kong) Ltd. | Multilayer conductive polymer positive temperature coefficent device |
| US6282072B1 (en) | 1998-02-24 | 2001-08-28 | Littelfuse, Inc. | Electrical devices having a polymer PTC array |
| US6380839B2 (en) | 1998-03-05 | 2002-04-30 | Bourns, Inc. | Surface mount conductive polymer device |
| US6172591B1 (en) | 1998-03-05 | 2001-01-09 | Bourns, Inc. | Multilayer conductive polymer device and method of manufacturing same |
| US6236302B1 (en) | 1998-03-05 | 2001-05-22 | Bourns, Inc. | Multilayer conductive polymer device and method of manufacturing same |
| US6242997B1 (en) | 1998-03-05 | 2001-06-05 | Bourns, Inc. | Conductive polymer device and method of manufacturing same |
| TW524820B (en) * | 1998-03-17 | 2003-03-21 | Ind Tech Res Inst | PTC conductive polymer composition |
| US6074576A (en) * | 1998-03-24 | 2000-06-13 | Therm-O-Disc, Incorporated | Conductive polymer materials for high voltage PTC devices |
| WO1999067835A1 (fr) * | 1998-06-25 | 1999-12-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electrode, procede de production de cette electrode et cellule renfermant l'electrode |
| US6277303B1 (en) | 1998-07-10 | 2001-08-21 | Pirelli Cable Corporation | Conductive polymer composite materials and methods of making same |
| US6514608B1 (en) | 1998-07-10 | 2003-02-04 | Pirelli Cable Corporation | Semiconductive jacket for cable and cable jacketed therewith |
| US20020125982A1 (en) * | 1998-07-28 | 2002-09-12 | Robert Swensen | Surface mount electrical device with multiple ptc elements |
| CA2337186A1 (en) * | 1998-07-31 | 2000-02-10 | Oak-Mitsui Inc. | Composition and method for manufacturing integral resistors in printed circuit boards |
| US6174427B1 (en) | 1998-09-24 | 2001-01-16 | The Dow Chemical Company | Process for the preparation of electromotively coated filled thermoset articles |
| WO2000019455A1 (en) | 1998-09-25 | 2000-04-06 | Bourns, Inc. | Two-step process for preparing positive temperature coefficient polymer materials |
| US6582647B1 (en) | 1998-10-01 | 2003-06-24 | Littelfuse, Inc. | Method for heat treating PTC devices |
| DE19854238B4 (de) * | 1998-11-24 | 2009-07-09 | Granula Polymer Gmbh | Verwendung einer Zusammensetzung zur Herstellung von Formteilen |
| US6452476B1 (en) * | 1999-01-28 | 2002-09-17 | Tdk Corporation | Organic positive temperature coefficient thermistor |
| US6315956B1 (en) | 1999-03-16 | 2001-11-13 | Pirelli Cables And Systems Llc | Electrochemical sensors made from conductive polymer composite materials and methods of making same |
| JP3530065B2 (ja) * | 1999-03-31 | 2004-05-24 | グンゼ株式会社 | 半導電性ポリアミド酸組成液及びそれを用いた半導電性無端管状ポリイミドフイルム |
| US6358438B1 (en) | 1999-07-30 | 2002-03-19 | Tyco Electronics Corporation | Electrically conductive polymer composition |
| KR100340379B1 (ko) * | 1999-09-09 | 2002-06-12 | 유성종 | 전도성 고분자 복합체의 제조방법 |
| US6429533B1 (en) | 1999-11-23 | 2002-08-06 | Bourns Inc. | Conductive polymer device and method of manufacturing same |
| AU776970B2 (en) | 1999-12-02 | 2004-09-30 | Cabot Corporation | Carbon blacks useful in wire and cable compounds |
| US20030090021A1 (en) * | 2000-02-25 | 2003-05-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electrode, method of fabricating thereof, and battery using thereof |
| US6441084B1 (en) | 2000-04-11 | 2002-08-27 | Equistar Chemicals, Lp | Semi-conductive compositions for wire and cable |
| US6628498B2 (en) | 2000-08-28 | 2003-09-30 | Steven J. Whitney | Integrated electrostatic discharge and overcurrent device |
| US6411191B1 (en) | 2000-10-24 | 2002-06-25 | Eaton Corporation | Current-limiting device employing a non-uniform pressure distribution between one or more electrodes and a current-limiting material |
| KR100406443B1 (ko) * | 2000-10-28 | 2003-11-20 | 신화인터텍 주식회사 | Ｐｔｃ 조성물 및 이를 이용한 ｐｔｃ 소자 |
| US6660795B2 (en) * | 2001-03-13 | 2003-12-09 | Therm-O-Disc, Incorporated | PTC conductive polymer compositions |
| US20020161090A1 (en) * | 2001-03-13 | 2002-10-31 | Blok Edward J. | PTC conductive polymer compositions |
| US6852790B2 (en) * | 2001-04-06 | 2005-02-08 | Cabot Corporation | Conductive polymer compositions and articles containing same |
| US20020196120A1 (en) * | 2001-06-20 | 2002-12-26 | Hopkinson Philip J. | Non-energy limiting class 2 transformer with positive temperature protection |
| EP1274100B1 (en) * | 2001-07-02 | 2011-02-02 | Dupont-Mitsui Fluorochemicals Company, Ltd. | Electrically conducting fluoropolymer composition |
| KR100436578B1 (ko) * | 2001-11-10 | 2004-06-19 | 엘지전선 주식회사 | 리튬이온전지보호용 ｐｔｃ 디바이스 제조방법 및리튬이온전지보호용 ｐｔｃ 디바이스 |
| KR100436580B1 (ko) * | 2001-11-10 | 2004-06-19 | 엘지전선 주식회사 | 우수한 저항복구 특성의 조성을 갖는 ｐｔｃ 디바이스제조방법 |
| KR100436579B1 (ko) * | 2001-11-10 | 2004-06-19 | 엘지전선 주식회사 | 저항복구 특성이 우수한 ｐｔｃ 디바이스 제조방법 및ｐｔｃ 디바이스 |
| KR100436581B1 (ko) * | 2001-11-10 | 2004-06-19 | 엘지전선 주식회사 | 균일한 특성의 조성을 갖는 ｐｔｃ 디바이스 제조방법 |
| US6620343B1 (en) | 2002-03-19 | 2003-09-16 | Therm-O-Disc Incorporated | PTC conductive composition containing a low molecular weight polyethylene processing aid |
| US7183891B2 (en) | 2002-04-08 | 2007-02-27 | Littelfuse, Inc. | Direct application voltage variable material, devices employing same and methods of manufacturing such devices |
| JP3749504B2 (ja) * | 2002-05-29 | 2006-03-01 | Ｔｄｋ株式会社 | Ｐｔｃ組成物、サーミスタ素子およびこれらの製造方法 |
| US20040013599A1 (en) * | 2002-07-19 | 2004-01-22 | Sandeep Bhatt | Carbon blacks and uses thereof |
| TW200412601A (en) * | 2003-01-08 | 2004-07-16 | Polytronics Technology Corp | Over-current protection device and fabrication method |
| US7049558B2 (en) * | 2003-01-27 | 2006-05-23 | Arcturas Bioscience, Inc. | Apparatus and method for heating microfluidic volumes and moving fluids |
| US20040222406A1 (en) * | 2003-05-08 | 2004-11-11 | Fuzetec Technology Co., Ltd. | Positive temperature coefficient polymer composition and resettable fuse made therefrom |
| US7189777B2 (en) * | 2003-06-09 | 2007-03-13 | Eastman Chemical Company | Compositions and method for improving reheat rate of PET using activated carbon |
| TWI229966B (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-21 | Polytronics Technology Corp | Over-current protection device |
| US7371459B2 (en) * | 2004-09-03 | 2008-05-13 | Tyco Electronics Corporation | Electrical devices having an oxygen barrier coating |
| US20070109695A1 (en) * | 2005-11-15 | 2007-05-17 | Functional Devices, Inc. | Multiple UL class II secondary power sources |
| JP5433931B2 (ja) * | 2007-05-11 | 2014-03-05 | Ｎｏｋ株式会社 | Ｐｔｃインク組成物の製造方法及びｐｔｃインク組成物 |
| WO2015015085A2 (fr) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | Roquette Freres | Dispositif de stockage, souple, comprenant un récipient souple, et une doublure interne |
| EP3257065B1 (en) * | 2015-01-16 | 2020-11-04 | Selmo, Antonio Franco | A device intrinsically designed to resonate, suitable for rf power transfer as well as group including such device and usable for the production of plasma |
| TWI680473B (zh) * | 2017-01-13 | 2019-12-21 | 日商利特弗日本合同公司 | 機器及防止機器不良的方法 |
| US10711114B2 (en) * | 2017-10-23 | 2020-07-14 | Littelfuse, Inc. | PPTC composition and device having thermal degradation resistance |
| US20230223174A1 (en) * | 2020-05-12 | 2023-07-13 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Positive temperature coefficient component |
Family Cites Families (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2978665A (en) * | 1956-07-11 | 1961-04-04 | Antioch College | Regulator device for electric current |
| US3243753A (en) * | 1962-11-13 | 1966-03-29 | Kohler Fred | Resistance element |
| US3760495A (en) * | 1970-01-27 | 1973-09-25 | Texas Instruments Inc | Process for making conductive polymers |
| US3861029A (en) * | 1972-09-08 | 1975-01-21 | Raychem Corp | Method of making heater cable |
| US4124747A (en) * | 1974-06-04 | 1978-11-07 | Exxon Research & Engineering Co. | Conductive polyolefin sheet element |
| GB1521460A (en) * | 1974-08-30 | 1978-08-16 | Raychem Corp | Self-limiting electrically resistive article and process for its manufacture |
| US4534889A (en) * | 1976-10-15 | 1985-08-13 | Raychem Corporation | PTC Compositions and devices comprising them |
| US4775778A (en) * | 1976-10-15 | 1988-10-04 | Raychem Corporation | PTC compositions and devices comprising them |
| US4764664A (en) * | 1976-12-13 | 1988-08-16 | Raychem Corporation | Electrical devices comprising conductive polymer compositions |
| US4426339B1 (en) * | 1976-12-13 | 1993-12-21 | Raychem Corp. | Method of making electrical devices comprising conductive polymer compositions |
| US4388607A (en) * | 1976-12-16 | 1983-06-14 | Raychem Corporation | Conductive polymer compositions, and to devices comprising such compositions |
| US4238812A (en) * | 1978-12-01 | 1980-12-09 | Raychem Corporation | Circuit protection devices comprising PTC elements |
| US4315237A (en) * | 1978-12-01 | 1982-02-09 | Raychem Corporation | PTC Devices comprising oxygen barrier layers |
| US4329726A (en) * | 1978-12-01 | 1982-05-11 | Raychem Corporation | Circuit protection devices comprising PTC elements |
| US4237441A (en) * | 1978-12-01 | 1980-12-02 | Raychem Corporation | Low resistivity PTC compositions |
| US4255698A (en) * | 1979-01-26 | 1981-03-10 | Raychem Corporation | Protection of batteries |
| US4318220A (en) * | 1979-04-19 | 1982-03-09 | Raychem Corporation | Process for recovering heat recoverable sheet material |
| US4545962A (en) * | 1979-10-17 | 1985-10-08 | International Minerals & Chemical Corp. | Recovery of uranium from a mixture of western uranium ore and phosphate rock |
| EP0038713B1 (en) * | 1980-04-21 | 1987-09-02 | RAYCHEM CORPORATION (a California corporation) | Conductive polymer compositions containing fillers |
| GB2074170B (en) * | 1980-04-21 | 1984-03-14 | Raychem Corp | Electrically conductive polymer compositions |
| US4352083A (en) * | 1980-04-21 | 1982-09-28 | Raychem Corporation | Circuit protection devices |
| US4591700A (en) * | 1980-05-19 | 1986-05-27 | Raychem Corporation | PTC compositions |
| US4400614A (en) * | 1980-05-19 | 1983-08-23 | Raychem Corporation | PTC Devices and their preparation |
| US4426633A (en) * | 1981-04-15 | 1984-01-17 | Raychem Corporation | Devices containing PTC conductive polymer compositions |
| US4845838A (en) * | 1981-04-02 | 1989-07-11 | Raychem Corporation | Method of making a PTC conductive polymer electrical device |
| CA1236246A (en) * | 1981-09-09 | 1988-05-03 | Raychem Corporation | Electrically conductive polyvinylidene fluoride compositions |
| US4935156A (en) * | 1981-09-09 | 1990-06-19 | Raychem Corporation | Conductive polymer compositions |
| JPS5986641A (ja) * | 1982-11-10 | 1984-05-18 | Tokai Carbon Co Ltd | ゴム組成物 |
| US4560524A (en) * | 1983-04-15 | 1985-12-24 | Smuckler Jack H | Method of manufacturing a positive temperature coefficient resistive heating element |
| US4724417A (en) * | 1985-03-14 | 1988-02-09 | Raychem Corporation | Electrical devices comprising cross-linked conductive polymers |
| US4857880A (en) * | 1985-03-14 | 1989-08-15 | Raychem Corporation | Electrical devices comprising cross-linked conductive polymers |
| US4774024A (en) * | 1985-03-14 | 1988-09-27 | Raychem Corporation | Conductive polymer compositions |
| US4743321A (en) * | 1985-10-04 | 1988-05-10 | Raychem Corporation | Devices comprising PTC conductive polymers |
| US4689475A (en) * | 1985-10-15 | 1987-08-25 | Raychem Corporation | Electrical devices containing conductive polymers |
| US4818439A (en) * | 1986-01-30 | 1989-04-04 | Sunbeam Corporation | PTC compositions containing low molecular weight polymer molecules for reduced annealing |
| JPH0637580B2 (ja) * | 1987-03-16 | 1994-05-18 | 東海カ−ボン株式会社 | ゴム配合用カ−ボンブラツク |
| JP2733076B2 (ja) * | 1988-11-28 | 1998-03-30 | 大東通信機株式会社 | Ｐｔｃ組成物 |
| JPH07753B2 (ja) * | 1988-12-12 | 1995-01-11 | 東海カーボン株式会社 | タイヤトレッド用カーボンブラック |
-
1990
- 1990-06-04 US US07/532,712 patent/US5174924A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-21 AU AU57755/90A patent/AU625624B2/en not_active Ceased
-
1991
- 1991-02-27 CA CA002037156A patent/CA2037156A1/en not_active Abandoned
- 1991-03-18 EP EP91302316A patent/EP0460790A1/en not_active Ceased
- 1991-04-05 JP JP03100289A patent/JP3073254B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001040148A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-02-13 | Union Carbide Chem & Plast Technol Corp | ケーブル半導電性シールド |
| JP2001102039A (ja) * | 1999-08-31 | 2001-04-13 | Tyco Electronics Corp | 電気デバイスおよびアセンブリ |
| JPWO2007052790A1 (ja) * | 2005-11-07 | 2009-04-30 | タイコ エレクトロニクス レイケム株式会社 | Ｐｔｃデバイス |
| JP2013138235A (ja) * | 2005-11-07 | 2013-07-11 | Tyco Electronics Japan Kk | Ｐｔｃデバイス |
| JP2007180041A (ja) * | 2007-02-02 | 2007-07-12 | Nitto Denko Corp | 電池 |
| JP2013540172A (ja) * | 2010-09-22 | 2013-10-31 | ユニオン カーバイド ケミカルズ アンド プラスティックス テクノロジー エルエルシー | 加工性が改善されたアセチレンブラック半導体シールド材料 |
| KR20210086690A (ko) * | 2018-11-13 | 2021-07-08 | 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 | 전도성 중합체 조성물 |
| JP2021048044A (ja) * | 2019-09-18 | 2021-03-25 | 信越ポリマー株式会社 | 導電性フィルム及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU625624B2 (en) | 1992-07-16 |
| JP3073254B2 (ja) | 2000-08-07 |
| US5174924A (en) | 1992-12-29 |
| AU5775590A (en) | 1992-01-30 |
| CA2037156A1 (en) | 1991-12-05 |
| EP0460790A1 (en) | 1991-12-11 |
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