JPH0935906A - ポリマー系ptc素子およびその製造方法 - Google Patents
ポリマー系ptc素子およびその製造方法Info
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- JPH0935906A JPH0935906A JP18516195A JP18516195A JPH0935906A JP H0935906 A JPH0935906 A JP H0935906A JP 18516195 A JP18516195 A JP 18516195A JP 18516195 A JP18516195 A JP 18516195A JP H0935906 A JPH0935906 A JP H0935906A
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Abstract
せた、いわゆるポリマー系PTC素子において電極と素
体の密着が強く長期にわたって抵抗安定性、耐熱性等に
優れた該素子およびその製造方法の提供をする。 【解決手段】結晶性ポリマーに分散させる導電性物質と
して少なくとも1種の金属粒子もしくは金属繊維または
これらの組み合わせを用いて組成物を作製することによ
り、電極メッキ後の電極の密着が強く長期にわたり抵抗
安定性、耐熱性等の信頼性が高いポリマー系PTC素子
の提供が可能となる。
Description
物質を分散させた、いわゆるポリマー系PTC素子にお
いて電極と素体の密着が強く長期にわたって抵抗安定
性、耐熱性等に優れた該素子およびその製造方法の提供
に関する。
を均一に分散させた導電性ポリマー組成物はPTC挙動
を示し、このポリマー系PTC組成物にて作られたPT
C素子は小型で低抵抗が図れることが知られている(特
開昭55−78406号公報)。このようなポリマー系
PTC組成物から得られた素体に電極を形成する方法と
して、その素体の相対向する面にNi、Cu等の金属箔
を熱圧着する方法(米国特許第4426633号明細
書)、金属の網状電極を熱圧着する方法(特開昭55−
159507号公報)等があるが、電極と素体の接触抵
抗が大きく、かつ均質なものを生産することが困難であ
った。
ッチング処理した後に化学メッキまたは電気メッキをす
る方法がある(特公平4−44401号公報)。
によってもポリマー系PTC組成物を構成する結晶性ポ
リマー及び導電性物質の組み合わせによっては、電極と
素体の密着が弱く、依然として当該問題を解決するまで
には至っていない。
ーに分散させる導電性物質として少なくとも1種の金属
粒子もしくは金属繊維またはこれらの組み合わせを用い
て組成物を作製することにより、電極メッキ後の電極の
密着が強く長期にわたり抵抗安定性、耐熱性等に優れた
ポリマー系PTC素子およびその製造方法を提供する。
する組成物は結晶性ポリマーとしては特に制限はなく、
ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ハ
ロゲン化ビニルおよびビニリデンポリマーならびにこれ
らの変性物質が挙げられる。また導電性物質としての金
属粒子及び金属繊維はニッケル、銅、銀、クロム、タン
グステン、鉄等が挙げられる。さらにこれら金属とファ
ーネスブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラ
ック及びグラファイト、炭素繊維、導電性ウィスカー等
を少なくとも1種混和して導電性物質として使用しても
差し支えない。
合比はできるだけ高い方が望ましいが、低抵抗で優れた
PTC特性を得るには後者の配合の割合は15〜30体
積%であることが好ましい。該導電性物質の配合の割合
が15体積%に満たない場合、常温での素体の抵抗値が
高くなり過電流防止素子等の使用に際して好ましくな
い。また30体積%を越える場合は温度上昇に伴う抵抗
値の変化が小さくPTC素子としては使用できない。
ーミキサー、ミキシングロール等の混練機により混合さ
れ作製される。さらに熱プレスによりシートまたはフィ
ルム状に成形される。この場合必ずしも必要でないが、
電子線架橋や化学架橋を施すことが好ましく、この操作
によりPTC特性発現後の抵抗値が安定化する。この成
形体の表面にサンドブラスト、サンドペーパー等の機械
研磨または硝酸とフッ酸の混合液やクロム酸混液等によ
る化学研磨等のエッチング処理を施し導電性物質、特に
金属を表面に露出させ、この上に化学メッキまたは電気
メッキを施し電極を形成する。メッキ材質としてはニッ
ケル、銅、銀、スズ、クロム等特に制限はないが、素体
との密着度をより強固にするためには導電性物質として
の金属粒子および金属繊維と同じ材質であることが好ま
しい。
ン(米国エルフ・アトケム・ノース・アメリカ社製、カ
イナ−711)100重量部に対し、シランカップリン
グ剤(信越化学工業(株)製、KBC1003)を10
重量部、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパ
ーオキシ)ヘキシン−3を1重量部の割合で加え200
℃に加熱しながら二軸押出機でグラフト化樹脂を得た。
としてニッケル粉(INCO Company製、フィ
ラメント状Ni粉#210)を25体積%となるように
添加し、200℃に加熱しながら混練機で1時間、25
rpmで混練しポリマー系PTC組成物を得て、その後
に200℃、30kgf/cm2にて熱プレスし厚さ約
1mmのシート成形物を得た。
り粗面化した後硝酸とフッ酸の混合液に5分間浸漬させ
エッチング処理を行った。この上に無電解ニッケル−ボ
ロン(99%−1%)メッキを厚みが0.2〜0.3μ
mになるように施し、さらに電解ニッケルメッキを数μ
m行い電極を形成した。最後にこの電極が形成されたシ
ートを10φに打ち抜きポリマー系PTC素子を得た。
は実施例1と同一の製造条件でポリマー系PTC素子を
得た。
ケル球状粉( INCO Company製、Novam
et 4SP)を使用した以外は実施例1と同一の製造
条件でポリマー系PTC素子を得た。
ケル粉を20体積%となるように添加した以外は実施例
1と同一の製造条件でポリマー系PTC素子を得た。
ケル粉を30体積%となるように添加した以外は実施例
1と同一の製造条件でポリマー系PTC素子を得た。
せずカーボンブラック(東海カーボン(株)、トーカブ
ラック#4500)を使用した以外は実施例1と同一の
製造条件でポリマー系PTC素子を得た。
フッ化ビニリデンを呉羽化学工業(株)製、KF100
0を使用した以外は比較例1と同一の製造条件でポリマ
ー系PTC素子を得た。
着テープ(ソニーケミカル(株)製、T4000)によ
るピーリング試験及び電極にリード線をはんだ付けして
引っ張り試験を行った。
テープを素子の電極部全体が密着するように張り付けた
後、瞬間的にそのテープを引きはがしたとき粘着面に電
極が付着しているかどうかで電極の密着強度を見る方法
である。
ング(株)製プッシュプルゲージMODEL9520に
より、素子の電極にはんだ付けしたリード線を引っ張り
その電極が素体から剥離する最大荷重を測定した。
結果を示す。
ッケル粉を用いた素子はカーボンブラックを使用したも
のに比べ電極と素体の密着が強固となる。これはエッチ
ング処理によってニッケル粒子が表面に露出または浸み
でることにより素体表面の金属粒子の密度が上がると共
にメッキを施されたときにアンカー効果をもたらすため
である。電極と素体の密着性が悪いと初期的な特性が得
られても信頼性が悪くなり実際の使用には供することは
できない。
た。室温(25℃)の比抵抗値に対する最大比抵抗値の
比(Hp;桁)が大きいものほど優れたPTC特性と判
断される。尚、Hpは次式により求められる。
ρmax :最大比抵抗値 ρ25 :25℃の比抵抗値 導電性物質としての金属粒子および金属繊維の添加量は
15〜30体積%、好ましくは20〜30体積%、より
好ましくは23〜27体積%が望ましい。添加量が15
体積%を下まわる(あるものは20体積%を下まわる)
と著しく初期の比抵抗が上がりPTC特性(Hp)も小
さくなる。また30体積%を越えると導電性物質が過充
填となりPTC特性が得られなくなる。参考例としてニ
ッケル粒子(前記#210)の充填量別の抵抗温度特性
を図1に示すが、明らかに上記傾向が認められる。この
図においては25体積%程度の充填が初期比抵抗が0.
03Ω・cmと最も低く、またHpも9.0と最も優れ
たPTC特性が得られる。
極と素体の密着性が良好であり信頼性が高い。特に導電
性物質としての金属粒子および金属繊維とメッキ材質を
同一材質にした場合、より密着性が強固となり耐熱性、
耐触性に優れた製品の提供が可能となる。
Claims (5)
- 【請求項1】結晶性ポリマーに少なくとも1種の金属粒
子もしくは金属繊維またはこれらの組み合わせが含まれ
た導電性物質が分散された導電性ポリマー組成物にて形
成され、その表面がエッチング処理された素体と、この
表面に金属メッキにより形成された電極とからなること
を特徴とするポリマー系PTC素子。 - 【請求項2】導電性物質の含有量が15〜30体積%で
ある請求項1のポリマー系PTC素子。 - 【請求項3】導電性物質である金属と電極が同じ材質で
あることを特徴とする請求項1または請求項2のポリマ
ー系PTC素子。 - 【請求項4】金属材質がニッケルであることを特徴とす
る請求項3のポリマー系PTC素子。 - 【請求項5】結晶性ポリマーに少なくとも1種の金属粒
子もしくは金属繊維またはこれらの組み合わせが含まれ
る導電性物質を分散し導電性ポリマー組成物を得てそれ
を熱プレスによりシート状またはフィルム状に成形後、
電子線もしくは放射線による処理または架橋剤による化
学的な処理により架橋を施し、その表面に化学メッキま
たは電気メッキにより金属メッキ層を形成することを特
徴とするポリマー系PTC素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18516195A JPH0935906A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | ポリマー系ptc素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18516195A JPH0935906A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | ポリマー系ptc素子およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0935906A true JPH0935906A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16165906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18516195A Pending JPH0935906A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | ポリマー系ptc素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0935906A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001004916A1 (fr) * | 1999-07-13 | 2001-01-18 | Unitika Ltd. | Dispositif ptc |
KR20030024256A (ko) * | 2001-09-17 | 2003-03-26 | 주식회사 쎄라텍 | 중합체 양성온도계수 써미스터 제조방법 |
KR100436582B1 (ko) * | 2001-11-10 | 2004-06-19 | 엘지전선 주식회사 | 프레스를 이용한 정온계수 조성물의 화학가교 방법 |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP18516195A patent/JPH0935906A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001004916A1 (fr) * | 1999-07-13 | 2001-01-18 | Unitika Ltd. | Dispositif ptc |
KR20030024256A (ko) * | 2001-09-17 | 2003-03-26 | 주식회사 쎄라텍 | 중합체 양성온도계수 써미스터 제조방법 |
KR100436582B1 (ko) * | 2001-11-10 | 2004-06-19 | 엘지전선 주식회사 | 프레스를 이용한 정온계수 조성물의 화학가교 방법 |
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