JPH09199307A - 有機質ｐｔｃサーミスタ - Google Patents
有機質ｐｔｃサーミスタInfo
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- JPH09199307A JPH09199307A JP908496A JP908496A JPH09199307A JP H09199307 A JPH09199307 A JP H09199307A JP 908496 A JP908496 A JP 908496A JP 908496 A JP908496 A JP 908496A JP H09199307 A JPH09199307 A JP H09199307A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】初期抵抗値が下がり、安定化するとともに熱ス
トレスによる応力を緩和し、ＰＴＣ素体の変形や電極の
しわ、亀裂防止等の機械的補強ができ、所定形状の打抜
きや切断が容易であり、かつ低コストで形成できる有機
質ＰＴＣサーミスタを得ることである。 【解決手段】有機ポリマーに導電性物質が分散された正
抵抗温度特性を示すＰＴＣ組成物と少なくとも一対の電
極を有する有機質ＰＴＣサーミスタにおいて、電極は、
金属メッシュと金属層との組合せからなる電極構造を備
えている。
トレスによる応力を緩和し、ＰＴＣ素体の変形や電極の
しわ、亀裂防止等の機械的補強ができ、所定形状の打抜
きや切断が容易であり、かつ低コストで形成できる有機
質ＰＴＣサーミスタを得ることである。 【解決手段】有機ポリマーに導電性物質が分散された正
抵抗温度特性を示すＰＴＣ組成物と少なくとも一対の電
極を有する有機質ＰＴＣサーミスタにおいて、電極は、
金属メッシュと金属層との組合せからなる電極構造を備
えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、有機質ＰＴＣサーミ
スタに関するもので、詳しくは自動車のドアロック用モ
ータ、電池などの過電流防止素子として使用することが
できる有機質ＰＴＣサーミスタに関するものである。
スタに関するもので、詳しくは自動車のドアロック用モ
ータ、電池などの過電流防止素子として使用することが
できる有機質ＰＴＣサーミスタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にポリエチレンやポリプロピレン等
の有機ポリマーにカーボンブラックや金属粉等の導電性
微粉末を分散させてなる導電性組成物は正抵抗温度特性
を示すことが知られている。このようなＰＴＣ組成物
は、例えば米国特許第３，５９１，５２６号明細書や米
国特許第３，６７３，１２１号明細書に開示されてい
る。さらに、これらのものに電極を形成する方法として
は、ＰＴＣ組成物の表面に直接金属めっきを施す方法
（特公平４−４４４０１号公報）、金属からなるメッシ
ュ状電極をＰＴＣ組成物に埋設する方法（特公平２−１
６００２号公報）、スパッタリングによる方法（特開昭
６２−８５４０１号公報）等が知られている。
の有機ポリマーにカーボンブラックや金属粉等の導電性
微粉末を分散させてなる導電性組成物は正抵抗温度特性
を示すことが知られている。このようなＰＴＣ組成物
は、例えば米国特許第３，５９１，５２６号明細書や米
国特許第３，６７３，１２１号明細書に開示されてい
る。さらに、これらのものに電極を形成する方法として
は、ＰＴＣ組成物の表面に直接金属めっきを施す方法
（特公平４−４４４０１号公報）、金属からなるメッシ
ュ状電極をＰＴＣ組成物に埋設する方法（特公平２−１
６００２号公報）、スパッタリングによる方法（特開昭
６２−８５４０１号公報）等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、自動車のドア
ロック用モータ、電池などの過電流防止素子などに使用
されるＰＴＣサーミスタとしては、室温比抵抗が１Ω・
ｃｍ以下、抵抗変化率（＝ｌｏｇ10（最大抵抗値／初期
抵抗値））が５以上であることが望ましい。その低抵抗
化のメリットとしては、形状の小型化が図れるばかりで
なく、通常時に大電流を使用することが可能になること
がある。ここで、導電性物質量を増やしていくと抵抗を
下げることができるが、抵抗変化率が小さくなり、異常
時の電流遮断がしにくくなるという欠点があった。
ロック用モータ、電池などの過電流防止素子などに使用
されるＰＴＣサーミスタとしては、室温比抵抗が１Ω・
ｃｍ以下、抵抗変化率（＝ｌｏｇ10（最大抵抗値／初期
抵抗値））が５以上であることが望ましい。その低抵抗
化のメリットとしては、形状の小型化が図れるばかりで
なく、通常時に大電流を使用することが可能になること
がある。ここで、導電性物質量を増やしていくと抵抗を
下げることができるが、抵抗変化率が小さくなり、異常
時の電流遮断がしにくくなるという欠点があった。
【０００４】カーボンブラックを導電性物質として使用
した実用可能な有機質サーミスタでは、室温比抵抗が２
Ω・ｃｍ程度と大きくこれ以上の低抵抗化が難しく、大
電流用途には不向きであった。また、金属粉を導電性物
質として使用した場合には室温比抵抗は低くできるが、
ｏｎ−ｏｆｆ試験等の実負荷の耐久性が悪いという問題
があり、実用に耐えるものではなかった。
した実用可能な有機質サーミスタでは、室温比抵抗が２
Ω・ｃｍ程度と大きくこれ以上の低抵抗化が難しく、大
電流用途には不向きであった。また、金属粉を導電性物
質として使用した場合には室温比抵抗は低くできるが、
ｏｎ−ｏｆｆ試験等の実負荷の耐久性が悪いという問題
があり、実用に耐えるものではなかった。
【０００５】図６に示すような従来例において、金属か
らなるメッシュ状電極をＰＴＣ組成物に埋設する方法で
は、ＰＴＣ組成物素体形状の大きさの割りには抵抗値が
下がらなかったり、抵抗値が不安定であるという問題が
あった。一方、図７に示すような同じく従来例におい
て、電極形成方法としてＰＴＣ組成物の表面に直接金属
めっきを施す方法やスパッタリングによる方法をとる
と、ＰＴＣ組成物素体の熱膨張収縮によって電極膜にシ
ワや亀裂が入ったり、素体から剥離するなどして抵抗値
が増大するという問題があった。
らなるメッシュ状電極をＰＴＣ組成物に埋設する方法で
は、ＰＴＣ組成物素体形状の大きさの割りには抵抗値が
下がらなかったり、抵抗値が不安定であるという問題が
あった。一方、図７に示すような同じく従来例におい
て、電極形成方法としてＰＴＣ組成物の表面に直接金属
めっきを施す方法やスパッタリングによる方法をとる
と、ＰＴＣ組成物素体の熱膨張収縮によって電極膜にシ
ワや亀裂が入ったり、素体から剥離するなどして抵抗値
が増大するという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る有機質ＰＴ
Ｃサーミスタは、上述した課題を解決するためのもので
あって、その電極が金属メッシュと金属層との組合せか
らなる。
Ｃサーミスタは、上述した課題を解決するためのもので
あって、その電極が金属メッシュと金属層との組合せか
らなる。
【０００７】また、この金属メッシュは、ＰＴＣ組成物
の表面にその一部が露出するように埋設することによっ
て形成される。
の表面にその一部が露出するように埋設することによっ
て形成される。
【０００８】更に、この金属メッシュは、好ましくは２
００〜６００メッシュのものである。
００〜６００メッシュのものである。
【０００９】また、この金属メッシュは、好ましくは平
織りメッシュ，つぶし加工を施した平織りメッシュ，メ
ッシュ線の交差部に段差のないメッシュから選択された
１種のものを用いている。
織りメッシュ，つぶし加工を施した平織りメッシュ，メ
ッシュ線の交差部に段差のないメッシュから選択された
１種のものを用いている。
【００１０】本発明に係る有機質ＰＴＣサーミスタにお
ける金属層は、化学めっき，電気めっき，真空気相めっ
き，または溶射から選択された少なくとも１種以上から
形成されている。また、この金属層は、埋設した金属メ
ッシュを含むＰＴＣ組成物の表面を研磨して、メッシュ
及び導電性物質の露出面積を増やした後に形成される。
ける金属層は、化学めっき，電気めっき，真空気相めっ
き，または溶射から選択された少なくとも１種以上から
形成されている。また、この金属層は、埋設した金属メ
ッシュを含むＰＴＣ組成物の表面を研磨して、メッシュ
及び導電性物質の露出面積を増やした後に形成される。
【００１１】更に、本発明に係る有機質ＰＴＣサーミス
タにおける有機ポリマーは、ポリエチレン，ポリプロピ
レン，ポリフッ化ビニリデン，ポリ塩化ビニル，ポリ酢
酸ビニル，アイオノマー樹脂，またはこれらの共重合体
の群から選択され、導電性物質は、カーボンブラック，
グラファイト，炭素繊維，導電性ウィスカー，金属粒
子，導電性セラミック粉の群から選択されたものであ
る。
タにおける有機ポリマーは、ポリエチレン，ポリプロピ
レン，ポリフッ化ビニリデン，ポリ塩化ビニル，ポリ酢
酸ビニル，アイオノマー樹脂，またはこれらの共重合体
の群から選択され、導電性物質は、カーボンブラック，
グラファイト，炭素繊維，導電性ウィスカー，金属粒
子，導電性セラミック粉の群から選択されたものであ
る。
【００１２】更に、導電性セラミック粉は、好ましくは
炭化タングステンからなる。
炭化タングステンからなる。
【００１３】
【作用】上述したように、本発明に係る有機質ＰＴＣサ
ーミスタは、電極が金属メッシュと金属層との組合せか
らなる電極構造を有することによって、ＰＴＣ素体の大
きさに見合った抵抗値が得られるとともに、抵抗値の安
定化が図れる。
ーミスタは、電極が金属メッシュと金属層との組合せか
らなる電極構造を有することによって、ＰＴＣ素体の大
きさに見合った抵抗値が得られるとともに、抵抗値の安
定化が図れる。
【００１４】また、金属メッシュが、ＰＴＣ組成物の表
面にその一部が露出するように埋設されることによっ
て、ＰＴＣ素体の初期抵抗値が下がるとともに熱ストレ
スによる応力を緩和し、素体や電極の変形、亀裂防止等
の機械的補強が可能となる。
面にその一部が露出するように埋設されることによっ
て、ＰＴＣ素体の初期抵抗値が下がるとともに熱ストレ
スによる応力を緩和し、素体や電極の変形、亀裂防止等
の機械的補強が可能となる。
【００１５】更に、金属メッシュを２００〜６００メッ
シュとすることによって、所定形状の打抜きや切断が容
易であり、かつ低コストで形成できる。
シュとすることによって、所定形状の打抜きや切断が容
易であり、かつ低コストで形成できる。
【００１６】また、金属メッシュが、平織りメッシュ，
つぶし加工を施した平織りメッシュ，メッシュ線の交差
部に段差のないメッシュから選択された１種を用いるこ
とによって、金属メッシュの厚みを薄くできるととも
に、ＰＴＣ素体表面の金属メッシュ露出面積が増え、よ
り薄形な素子が得られ、かつ、研磨作業が容易になるた
め、製造工程が簡略化される。
つぶし加工を施した平織りメッシュ，メッシュ線の交差
部に段差のないメッシュから選択された１種を用いるこ
とによって、金属メッシュの厚みを薄くできるととも
に、ＰＴＣ素体表面の金属メッシュ露出面積が増え、よ
り薄形な素子が得られ、かつ、研磨作業が容易になるた
め、製造工程が簡略化される。
【００１７】本発明に係る有機質ＰＴＣサーミスタにお
ける金属層を化学めっき，電気めっき，真空気相めっ
き，または溶射から選択された少なくとも１種以上とす
ることによって、ＰＴＣ素体の初期抵抗値が下がる。
ける金属層を化学めっき，電気めっき，真空気相めっ
き，または溶射から選択された少なくとも１種以上とす
ることによって、ＰＴＣ素体の初期抵抗値が下がる。
【００１８】また、この金属層が、金属メッシュを含む
ＰＴＣ組成物の研磨した表面に形成されることによっ
て、抵抗値の安定化が図れるととものに、より抵抗値の
低いものができる。
ＰＴＣ組成物の研磨した表面に形成されることによっ
て、抵抗値の安定化が図れるととものに、より抵抗値の
低いものができる。
【００１９】更に、本発明に係る有機質ＰＴＣサーミス
タにおける有機ポリマーについては、例えばポリエチレ
ン，ポリプロピレン，ポリフッ化ビニリデン，ポリ塩化
ビニル，ポリ酢酸ビニル，アイオノマー樹脂，またはこ
れらの共重合体の群から選び、導電性物質については、
カーボンブラック，グラファイト，炭素繊維，導電性ウ
ィスカー，金属粒子，導電性セラミック粉の群から選ぶ
ことによって、抵抗値、抵抗変化率、破壊電圧、抵抗−
温度特性（Ｒ−Ｔ特性）の繰り返し安定性、信頼性の面
で優れたものができる。
タにおける有機ポリマーについては、例えばポリエチレ
ン，ポリプロピレン，ポリフッ化ビニリデン，ポリ塩化
ビニル，ポリ酢酸ビニル，アイオノマー樹脂，またはこ
れらの共重合体の群から選び、導電性物質については、
カーボンブラック，グラファイト，炭素繊維，導電性ウ
ィスカー，金属粒子，導電性セラミック粉の群から選ぶ
ことによって、抵抗値、抵抗変化率、破壊電圧、抵抗−
温度特性（Ｒ−Ｔ特性）の繰り返し安定性、信頼性の面
で優れたものができる。
【００２０】また、この導電性セラミック粉を炭化タン
グステンとすることによって、低抵抗で抵抗−温度特性
（Ｒ−Ｔ特性）の繰り返し安定性に優れたＰＴＣ素子が
得られるとともに、ＰＴＣ素子の小型化が可能となる。
グステンとすることによって、低抵抗で抵抗−温度特性
（Ｒ−Ｔ特性）の繰り返し安定性に優れたＰＴＣ素子が
得られるとともに、ＰＴＣ素子の小型化が可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１（ａ）は、本発明の実施例に
おけるシート状に形成された有機質ＰＴＣサーミスタ素
体に金属メッシュを埋込んだ状態を示す斜視図、同図
（ｂ）は、そのＡ−Ａ’断面図である。図２〜図５は、
本発明の実施例による抵抗−温度特性（Ｒ−Ｔ特性）を
示す図である。
おけるシート状に形成された有機質ＰＴＣサーミスタ素
体に金属メッシュを埋込んだ状態を示す斜視図、同図
（ｂ）は、そのＡ−Ａ’断面図である。図２〜図５は、
本発明の実施例による抵抗−温度特性（Ｒ−Ｔ特性）を
示す図である。
【００２２】有機質ＰＴＣサーミスタ組成物は、有機ポ
リマーと導電性物質を適宜の割合で混練して製造する。
有機ポリマーとしては、例えば、ポリエチレン，ポリプ
ロピレン，ポリフッ化ビニリデン，ポリ塩化ビニル，ポ
リ酢酸ビニル，アイオノマー樹脂，またはこれらの共重
合体等があげられる。また、導電性物質としては、ファ
ーネスブラック，アセチレンブラック等のカーボンブラ
ック，グラファイト，炭素繊維，導電性ウィスカー，炭
化タングステン等の導電性セラミック粉やＮｉ，Ｃｕ，
Ａｇ，Ｆｅ，Ｃｒ等の金属粒子，またはこれらの中から
何種類かを混和させたものがあげられる。
リマーと導電性物質を適宜の割合で混練して製造する。
有機ポリマーとしては、例えば、ポリエチレン，ポリプ
ロピレン，ポリフッ化ビニリデン，ポリ塩化ビニル，ポ
リ酢酸ビニル，アイオノマー樹脂，またはこれらの共重
合体等があげられる。また、導電性物質としては、ファ
ーネスブラック，アセチレンブラック等のカーボンブラ
ック，グラファイト，炭素繊維，導電性ウィスカー，炭
化タングステン等の導電性セラミック粉やＮｉ，Ｃｕ，
Ａｇ，Ｆｅ，Ｃｒ等の金属粒子，またはこれらの中から
何種類かを混和させたものがあげられる。
【００２３】バンバリーミキサー，ミキシングロール等
の混練機によって、適宜の割合で調整された有機ポリマ
ーと導電性物質とを、例えば１２０〜２５０℃で１５〜
６０分程度混練する。このとき、混練助剤として抗酸化
剤や界面活性剤等を添加してもよい。また、電子線架
橋、その効果を高めるために架橋助剤を添加して行う電
子線架橋（米国特許３，２６９，８６２号明細書）、化
学架橋、シラン化合物を遊離基発生剤の存在下で有機ポ
リマーにグラフト化させた後にシラノール縮合触媒の存
在下で水あるいは水性触媒と接触させる水架橋（特公平
４−１１５７５号公報）等の方法により正抵抗温度特性
の発現後のポリマーの流動性を抑制し抵抗値の安定化が
図られることもある。この後、加熱ロール、熱プレス等
によって、シート状あるいはフィルム状に成形する。
の混練機によって、適宜の割合で調整された有機ポリマ
ーと導電性物質とを、例えば１２０〜２５０℃で１５〜
６０分程度混練する。このとき、混練助剤として抗酸化
剤や界面活性剤等を添加してもよい。また、電子線架
橋、その効果を高めるために架橋助剤を添加して行う電
子線架橋（米国特許３，２６９，８６２号明細書）、化
学架橋、シラン化合物を遊離基発生剤の存在下で有機ポ
リマーにグラフト化させた後にシラノール縮合触媒の存
在下で水あるいは水性触媒と接触させる水架橋（特公平
４−１１５７５号公報）等の方法により正抵抗温度特性
の発現後のポリマーの流動性を抑制し抵抗値の安定化が
図られることもある。この後、加熱ロール、熱プレス等
によって、シート状あるいはフィルム状に成形する。
【００２４】このようにして得られた成形体の両主面に
金属メッシュを例えば加熱圧着によって埋込む。
金属メッシュを例えば加熱圧着によって埋込む。
【００２５】ここでの金属メッシュは網目が細かいほど
良いが、網目が極端に細かい場合は、メッシュ製造のコ
ストが高くなり現実的でない。また、網目が粗い場合
は、通常使用されている金属線の線径が太くなり、電極
形成後の成形体を所定形状に打抜き、切断等をするとき
の作業性が悪くなるばかりか、端部において金属線にバ
リが発生する。このことから２００〜６００メッシュで
あることが望ましい。ここで網目の大きさを表す単位メ
ッシュとは、単位面積（１インチ平方）の一辺（１イン
チ）中にできる網目の数で表される。
良いが、網目が極端に細かい場合は、メッシュ製造のコ
ストが高くなり現実的でない。また、網目が粗い場合
は、通常使用されている金属線の線径が太くなり、電極
形成後の成形体を所定形状に打抜き、切断等をするとき
の作業性が悪くなるばかりか、端部において金属線にバ
リが発生する。このことから２００〜６００メッシュで
あることが望ましい。ここで網目の大きさを表す単位メ
ッシュとは、単位面積（１インチ平方）の一辺（１イン
チ）中にできる網目の数で表される。
【００２６】また、メッシュの材質および織り方につい
ては、ステンレス綱，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｎｉ，真鍮等の金属
を使用し、平織り，あや織り，変則織り，あるいはつぶ
し加工を施したもの，またはこれらにめっき被覆したも
のを使用するが、線の段差の小さいものほど良い。更
に、エッチング、打抜き等により形成された線の交差部
に段差のないものなどを使用することもできる。
ては、ステンレス綱，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｎｉ，真鍮等の金属
を使用し、平織り，あや織り，変則織り，あるいはつぶ
し加工を施したもの，またはこれらにめっき被覆したも
のを使用するが、線の段差の小さいものほど良い。更
に、エッチング、打抜き等により形成された線の交差部
に段差のないものなどを使用することもできる。
【００２７】このとき、メッシュは、成形体内部に完全
に埋設するのではなく、図１（ｂ）のように成形体表面
に均一に露出させておく。埋設後に表面をサンドブラス
ト、サンドペーパー等の機械研磨あるいは酸による化学
研磨等により粗面化してメッシュを露出させる。
に埋設するのではなく、図１（ｂ）のように成形体表面
に均一に露出させておく。埋設後に表面をサンドブラス
ト、サンドペーパー等の機械研磨あるいは酸による化学
研磨等により粗面化してメッシュを露出させる。
【００２８】次に、化学めっき、電気めっき、真空気相
めっき（蒸着，スパッタリング），または溶射等により
金属層を形成する。めっきに使用する金属材料は、Ｎ
ｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｃｒ等であり、特に限定しな
い。
めっき（蒸着，スパッタリング），または溶射等により
金属層を形成する。めっきに使用する金属材料は、Ｎ
ｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｃｒ等であり、特に限定しな
い。
【００２９】最後に打抜き、切断等により所望の大きさ
に加工する。さらに必要に応じて金属リード線をはんだ
付けした後絶縁樹脂でモールドしたり、導電性接着剤あ
るいははんだ付けにより、外部金属端子を接着すること
もある。
に加工する。さらに必要に応じて金属リード線をはんだ
付けした後絶縁樹脂でモールドしたり、導電性接着剤あ
るいははんだ付けにより、外部金属端子を接着すること
もある。
【００３０】
【実施例】具体的な本発明の実施例を説明する。
【００３１】有機ポリマーとしてポリフッ化ビニリデン
（以下、ＰＶＤＦとする）［米国エルフ・アトケム・ノ
ース・アメリカ社製カイナー７１１］を使用し、ポリマ
ー重量に対してシランカップリング剤［信越化学工業
（株）社製ＫＢＣ１００３］を１０重量部、有機過酸化
物２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキ
シン）ヘキシン−３を１重量部の割合で加え、２００℃
に加熱しながら２軸押出し機でグラフト化樹脂を作製し
た。
（以下、ＰＶＤＦとする）［米国エルフ・アトケム・ノ
ース・アメリカ社製カイナー７１１］を使用し、ポリマ
ー重量に対してシランカップリング剤［信越化学工業
（株）社製ＫＢＣ１００３］を１０重量部、有機過酸化
物２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキ
シン）ヘキシン−３を１重量部の割合で加え、２００℃
に加熱しながら２軸押出し機でグラフト化樹脂を作製し
た。
【００３２】更にグラフト化樹脂に炭化タングステン
（以下ＷＣとする）［日本新金属（株）社製ＷＣ−Ｆ］
を３０体積％混合し、２００℃に加熱しながら回転数２
５ｒｐｍにて１時間混練してＰＴＣ組成物を得た。
（以下ＷＣとする）［日本新金属（株）社製ＷＣ−Ｆ］
を３０体積％混合し、２００℃に加熱しながら回転数２
５ｒｐｍにて１時間混練してＰＴＣ組成物を得た。
【００３３】次にこのＰＴＣ組成物に２００℃−３０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2にて熱プレスして、厚さ（ｔ）が１ｍｍ程
度のシート成形物を得た。
ｇｆ／ｃｍ2にて熱プレスして、厚さ（ｔ）が１ｍｍ程
度のシート成形物を得た。
【００３４】（実施例１）こうして得られたシート成形
物の両主面に２００メッシュの平織りステンレス製メッ
シュを２００℃−３０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件にて埋込
み、室温にて徐冷した後、無電解にてＮｉめっきを膜厚
１〜２μｍ施し、サンプルを得た。
物の両主面に２００メッシュの平織りステンレス製メッ
シュを２００℃−３０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件にて埋込
み、室温にて徐冷した後、無電解にてＮｉめっきを膜厚
１〜２μｍ施し、サンプルを得た。
【００３５】（実施例２）めっきを施す前にシート表面
をサンドペーパーで研磨して露出面積を拡げた以外は、
実施例１と同じ条件でサンプルを得た。
をサンドペーパーで研磨して露出面積を拡げた以外は、
実施例１と同じ条件でサンプルを得た。
【００３６】（実施例３）めっきに代えて周囲温度１６
０℃にてＣｕを真空蒸着にて膜厚１〜２μｍ施した以外
は、実施例１と同じ条件でサンプルを得た。
０℃にてＣｕを真空蒸着にて膜厚１〜２μｍ施した以外
は、実施例１と同じ条件でサンプルを得た。
【００３７】（実施例４）真空蒸着を施す前にシート表
面をサンドペーパーで研磨して露出面積を拡げた以外
は、実施例３と同じ条件でサンプルを得た。
面をサンドペーパーで研磨して露出面積を拡げた以外
は、実施例３と同じ条件でサンプルを得た。
【００３８】（実施例５）２００メッシュの平織りステ
ンレス製メッシュに代えて４００メッシュの平織りステ
ンレス製メッシュを用いた以外は、実施例３と同じ条件
でサンプルを得た。
ンレス製メッシュに代えて４００メッシュの平織りステ
ンレス製メッシュを用いた以外は、実施例３と同じ条件
でサンプルを得た。
【００３９】（実施例６）２００メッシュの平織りステ
ンレス製メッシュに代えて４００メッシュの線の交差部
に段差のないステンレス製メッシュを用いた以外は、実
施例３と同じ条件でサンプルを得た。
ンレス製メッシュに代えて４００メッシュの線の交差部
に段差のないステンレス製メッシュを用いた以外は、実
施例３と同じ条件でサンプルを得た。
【００４０】（比較例１）メッシュを用いずにめっきの
みで電極を形成し、サンプルを得た。（めっきの条件は
実施例１と同じ条件である。）（比較例２）めっきを施
さない以外は、実施例１と同じ条件でサンプルを得た。
みで電極を形成し、サンプルを得た。（めっきの条件は
実施例１と同じ条件である。）（比較例２）めっきを施
さない以外は、実施例１と同じ条件でサンプルを得た。
【００４１】（比較例３）メッシュを用いずに真空蒸着
のみで電極を形成し、サンプルを得た。（真空蒸着の条
件は実施例３と同じ条件である。）以上のようにして得
た各シート状サンプルを１０φの大きさに打抜いてＰＴ
Ｃ素子を作製した。各素子の初期抵抗値を４端子法にて
測定した。
のみで電極を形成し、サンプルを得た。（真空蒸着の条
件は実施例３と同じ条件である。）以上のようにして得
た各シート状サンプルを１０φの大きさに打抜いてＰＴ
Ｃ素子を作製した。各素子の初期抵抗値を４端子法にて
測定した。
【００４２】電極の密着強度をみるために粘着テープ
［ソニーケミカル社製Ｔ４０００］によってピーリング
試験を行った。ここでピーリング試験とは、粘着テープ
を素子の電極部全体に密着させ、瞬間的に粘着テープを
引き剥がしたときに粘着テープに電極が付着しているか
否かで電極の密着強度をみる方法による試験である。
［ソニーケミカル社製Ｔ４０００］によってピーリング
試験を行った。ここでピーリング試験とは、粘着テープ
を素子の電極部全体に密着させ、瞬間的に粘着テープを
引き剥がしたときに粘着テープに電極が付着しているか
否かで電極の密着強度をみる方法による試験である。
【００４３】また、各素子について室温（２５℃）から
２００℃までの抵抗−温度特性（Ｒ−Ｔ特性）を測定し
た。
２００℃までの抵抗−温度特性（Ｒ−Ｔ特性）を測定し
た。
【００４４】以上の結果を表１及び図２〜図５にまとめ
た。
た。
【００４５】
【表１】
【００４６】めっきまたは真空蒸着のみ（比較例１、
３）の場合には、電極とＰＴＣ素体との密着が弱く、初
期抵抗値も高かった。また、メッシュのみ（比較例２）
の場合には、素体の機械的強度はアップするものの、図
５に示すとおり初期抵抗値が高く不安定であった。
３）の場合には、電極とＰＴＣ素体との密着が弱く、初
期抵抗値も高かった。また、メッシュのみ（比較例２）
の場合には、素体の機械的強度はアップするものの、図
５に示すとおり初期抵抗値が高く不安定であった。
【００４７】これに対して、めっきまたは真空蒸着を行
う前にメッシュを埋設するやり方によれば、初期抵抗値
が下がるとともに熱ストレスによる応力を緩和し、ＰＴ
Ｃ素体や電極の変形、亀裂防止等の機械的補強効果があ
ることが判明した。（実施例１、３、５） メッシュの線の交差部に段差のないもの（実施例６）を
用いたり、平織りメッシュを埋設後、ＰＴＣ素体ごと表
面を研磨し、メッシュ及びＰＴＣ組成物中の導電粒子の
表面露出面積を増す（実施例２、４）ことによって、よ
りいっそうその効果が得られる。図２〜図４に示すとお
り初期抵抗値が低くできた。
う前にメッシュを埋設するやり方によれば、初期抵抗値
が下がるとともに熱ストレスによる応力を緩和し、ＰＴ
Ｃ素体や電極の変形、亀裂防止等の機械的補強効果があ
ることが判明した。（実施例１、３、５） メッシュの線の交差部に段差のないもの（実施例６）を
用いたり、平織りメッシュを埋設後、ＰＴＣ素体ごと表
面を研磨し、メッシュ及びＰＴＣ組成物中の導電粒子の
表面露出面積を増す（実施例２、４）ことによって、よ
りいっそうその効果が得られる。図２〜図４に示すとお
り初期抵抗値が低くできた。
【００４８】これは、図６（ｂ）に示すような従来例で
は、平織りメッシュの構造上、ＰＴＣ素体１にメッシュ
２を熱圧着させただけでは、メッシュ線の交差部２ａが
点在して露出するだけであり、めっきや真空蒸着の金属
層３との接触面積が少なく、結果として初期抵抗値が上
がってしまう。これに対して、図１（ｂ）に示すような
本発明の実施例では、メッシュ２を埋設した後、表面を
研磨することによって、メッシュの交差部２ａの表面露
出部分が線状に拡がり、めっきや真空蒸着の金属層３と
の接触面積が多くなり、結果として初期抵抗値が下がる
ものと考えられる。
は、平織りメッシュの構造上、ＰＴＣ素体１にメッシュ
２を熱圧着させただけでは、メッシュ線の交差部２ａが
点在して露出するだけであり、めっきや真空蒸着の金属
層３との接触面積が少なく、結果として初期抵抗値が上
がってしまう。これに対して、図１（ｂ）に示すような
本発明の実施例では、メッシュ２を埋設した後、表面を
研磨することによって、メッシュの交差部２ａの表面露
出部分が線状に拡がり、めっきや真空蒸着の金属層３と
の接触面積が多くなり、結果として初期抵抗値が下がる
ものと考えられる。
【００４９】尚、図７（ｂ）に示すようなめっきや真空
蒸着の金属層３のみ（比較例１、３）の場合では、ＰＴ
Ｃ素体１と金属層３との線膨張係数の違いから熱膨張収
縮の応力によって、ＰＴＣ素体１や金属層３の変形、し
わ、亀裂等が発生することがある。一方、各実施例のよ
うにメッシュ２を埋設することによって、メッシュ２の
開口部における応力を緩和するとともに金属層３の土台
のような役割を果たす（アンカー効果）と考えられ、金
属層３単独での問題が改善されることが解った。
蒸着の金属層３のみ（比較例１、３）の場合では、ＰＴ
Ｃ素体１と金属層３との線膨張係数の違いから熱膨張収
縮の応力によって、ＰＴＣ素体１や金属層３の変形、し
わ、亀裂等が発生することがある。一方、各実施例のよ
うにメッシュ２を埋設することによって、メッシュ２の
開口部における応力を緩和するとともに金属層３の土台
のような役割を果たす（アンカー効果）と考えられ、金
属層３単独での問題が改善されることが解った。
【００５０】
【発明の効果】以上のことから、本発明によれば、２次
電池の充電回路の短絡、自動車のドアロック用モーター
に代表される小型モーターのロック、電話通信回路や情
報機器の短絡による過電流防止のために有用な有機質Ｐ
ＴＣサーミスタを得ることができる。
電池の充電回路の短絡、自動車のドアロック用モーター
に代表される小型モーターのロック、電話通信回路や情
報機器の短絡による過電流防止のために有用な有機質Ｐ
ＴＣサーミスタを得ることができる。
【００５１】請求項１に記載の発明によれば、ＰＴＣ素
体の大きさに見合った抵抗値が得られるとともに、抵抗
値が安定化する。
体の大きさに見合った抵抗値が得られるとともに、抵抗
値が安定化する。
【００５２】請求項２に記載の発明によれば、初期抵抗
値が下がるとともに熱ストレスによる応力を緩和し、Ｐ
ＴＣ素体の変形や電極のしわ、亀裂防止等の機械的補強
ができる。
値が下がるとともに熱ストレスによる応力を緩和し、Ｐ
ＴＣ素体の変形や電極のしわ、亀裂防止等の機械的補強
ができる。
【００５３】請求項３に記載の発明によれば、所定形状
の打抜きや切断が容易であり、かつ低コストで形成でき
る。
の打抜きや切断が容易であり、かつ低コストで形成でき
る。
【００５４】請求項４に記載の発明によれば、より薄形
なＰＴＣ素子が得られるとともに、研磨作業が容易にな
り、製造工程が簡略化される。
なＰＴＣ素子が得られるとともに、研磨作業が容易にな
り、製造工程が簡略化される。
【００５５】請求項５に記載の発明によれば、初期抵抗
値が下がる。
値が下がる。
【００５６】請求項６によれば、抵抗値が安定化すると
ともに、より抵抗値の低いものができる。
ともに、より抵抗値の低いものができる。
【００５７】請求項７に記載の発明によれば、抵抗値、
抵抗変化率、破壊電圧、抵抗−温度特性（Ｒ−Ｔ特性）
の繰り返し安定性、信頼性の面で優れたものができる。
抵抗変化率、破壊電圧、抵抗−温度特性（Ｒ−Ｔ特性）
の繰り返し安定性、信頼性の面で優れたものができる。
【００５８】そして、請求項８に記載の発明によれば、
更に、低抵抗で抵抗−温度特性（Ｒ−Ｔ特性）の繰り返
し安定性に優れたＰＴＣ素子が得られるとともに、ＰＴ
Ｃ素子の小型化が可能となる。
更に、低抵抗で抵抗−温度特性（Ｒ−Ｔ特性）の繰り返
し安定性に優れたＰＴＣ素子が得られるとともに、ＰＴ
Ｃ素子の小型化が可能となる。
【図１】本発明の実施例における、シート状に形成され
た有機質ＰＴＣサーミスタ素体に金属メッシュを埋込ん
だ状態を示す図
た有機質ＰＴＣサーミスタ素体に金属メッシュを埋込ん
だ状態を示す図
【図２】本発明の実施例１と実施例２の抵抗−温度特性
（Ｒ−Ｔ特性）を示す図
（Ｒ−Ｔ特性）を示す図
【図３】本発明の実施例３と実施例４の抵抗−温度特性
（Ｒ−Ｔ特性）を示す図
（Ｒ−Ｔ特性）を示す図
【図４】本発明の実施例５と実施例６の抵抗−温度特性
（Ｒ−Ｔ特性）を示す図
（Ｒ−Ｔ特性）を示す図
【図５】本発明の実施例３と比較例２の抵抗−温度特性
（Ｒ−Ｔ特性）を示す図
（Ｒ−Ｔ特性）を示す図
【図６】本発明に係る従来例を示す図
【図７】本発明に係る従来例における抵抗−温度特性
（Ｒ−Ｔ特性）測定の際の熱ストレスの様子を示す説明
図
（Ｒ−Ｔ特性）測定の際の熱ストレスの様子を示す説明
図
１ ＰＴＣ素体 ２ 金属メッシュ ２ａ メッシュ交差部 ３ 金属層
Claims (8)
- 【請求項１】有機ポリマーに導電性物質が分散された正
抵抗温度特性を示すＰＴＣ組成物と少なくとも一対の電
極を有する有機質ＰＴＣサーミスタであって、 前記電極は、金属メッシュと金属層との組合せからなる
電極構造を有することを特徴とする有機質ＰＴＣサーミ
スタ。 - 【請求項２】前記金属メッシュは、ＰＴＣ組成物の表面
にその一部が露出するように埋設されていることを特徴
とする請求項１に記載の有機質ＰＴＣサーミスタ。 - 【請求項３】前記金属メッシュは、２００〜６００メッ
シュであることを特徴とする請求項１または２に記載の
有機質ＰＴＣサーミスタ。 - 【請求項４】前記金属メッシュは、平織りメッシュ，つ
ぶし加工を施した平織りメッシュ，メッシュ線の交差部
に段差のないメッシュから選択された１種のものを用い
られていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
項に記載の有機質ＰＴＣサーミスタ。 - 【請求項５】前記金属層は、化学めっき，電気めっき，
真空気相めっき，または溶射から選択された少なくとも
１種以上から形成されていることを特徴とする請求項１
〜４のいずれか１項に記載の有機質ＰＴＣサーミスタ。 - 【請求項６】前記金属層は、前記金属メッシュを含むＰ
ＴＣ組成物の研磨された表面に形成されていることを特
徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機質Ｐ
ＴＣサーミスタ。 - 【請求項７】前記有機ポリマーは、ポリエチレン，ポリ
プロピレン，ポリフッ化ビニリデン，ポリ塩化ビニル，
ポリ酢酸ビニル，アイオノマー樹脂，またはこれらの共
重合体の群から選択され、前記導電性物質は、カーボン
ブラック，グラファイト，炭素繊維，導電性ウィスカ
ー，金属粒子，導電性セラミック粉の群から選択されて
いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記
載の有機質ＰＴＣサーミスタ。 - 【請求項８】前記導電性セラミック粉は、炭化タングス
テンからなることを特徴とする請求項７に記載の有機質
ＰＴＣサーミスタ。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP908496A JP2936057B2 (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 有機質ｐｔｃサーミスタ |
| US08/682,301 US5793276A (en) | 1995-07-25 | 1996-07-17 | Organic PTC thermistor |
| EP96111794A EP0758131B1 (en) | 1995-07-25 | 1996-07-22 | Organic PTC thermistor |
| DE69633547T DE69633547T2 (de) | 1995-07-25 | 1996-07-22 | Organischer PTC-Thermistor |
| NO19963059A NO318126B1 (no) | 1995-07-25 | 1996-07-23 | Organisk termistor med positiv temperaturkoeffisient og forebyggende anordning mot overoppvarming med sadant PTK-termistorelement |
| MYPI96003041A MY115034A (en) | 1995-07-25 | 1996-07-24 | Organic ptc thermistor |
| TW085109112A TW312794B (ja) | 1995-07-25 | 1996-07-24 | |
| KR1019960030230A KR100295013B1 (ko) | 1995-07-25 | 1996-07-25 | 유기질ptc더어미스터및이것을이용한형광램프과열방지장치 |
| CN96112244A CN1090797C (zh) | 1995-07-25 | 1996-07-25 | 有机正温度系数热敏电阻器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP908496A JP2936057B2 (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 有機質ｐｔｃサーミスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09199307A true JPH09199307A (ja) | 1997-07-31 |
| JP2936057B2 JP2936057B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=11710760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP908496A Expired - Lifetime JP2936057B2 (ja) | 1995-07-25 | 1996-01-23 | 有機質ｐｔｃサーミスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2936057B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100381918B1 (ko) * | 2001-02-20 | 2003-04-26 | 엘지전선 주식회사 | 과전류 차단용 피티씨 폴리머 퓨즈 제조 방법 |
| KR101015843B1 (ko) * | 2009-10-29 | 2011-02-23 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기 발광 조명 장치 |
| US9295944B2 (en) | 2011-12-27 | 2016-03-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electrically heated catalyst device and its manufacturing method |
-
1996
- 1996-01-23 JP JP908496A patent/JP2936057B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100381918B1 (ko) * | 2001-02-20 | 2003-04-26 | 엘지전선 주식회사 | 과전류 차단용 피티씨 폴리머 퓨즈 제조 방법 |
| KR101015843B1 (ko) * | 2009-10-29 | 2011-02-23 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기 발광 조명 장치 |
| US8841654B2 (en) | 2009-10-29 | 2014-09-23 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light-emitting diode lighting apparatus |
| US9331303B2 (en) | 2009-10-29 | 2016-05-03 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light-emitting diode lighting apparatus |
| US9295944B2 (en) | 2011-12-27 | 2016-03-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electrically heated catalyst device and its manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2936057B2 (ja) | 1999-08-23 |
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