JPH104001A - 過電流保護回路素子 - Google Patents
過電流保護回路素子Info
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- JPH104001A JPH104001A JP8155255A JP15525596A JPH104001A JP H104001 A JPH104001 A JP H104001A JP 8155255 A JP8155255 A JP 8155255A JP 15525596 A JP15525596 A JP 15525596A JP H104001 A JPH104001 A JP H104001A
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- JP
- Japan
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- conductive composition
- protection circuit
- overcurrent protection
- circuit element
- nickel
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- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】室温での低い抵抗率と良好なスイッチング比と
を有し、繰り返し使用に対して安定性のあるＰＴＣ過電
流保護回路素子を提供する。 【解決手段】触媒成分で予備処理した導電性粒子を充填
材及び触媒として作用させてポリオレフィンの重合を行
わせて得たＰＴＣ導電性組成物１と、ＰＴＣ導電性組成
物に接触した少なくとも２つの電極２を有してなる過電
流保護回路素子。
を有し、繰り返し使用に対して安定性のあるＰＴＣ過電
流保護回路素子を提供する。 【解決手段】触媒成分で予備処理した導電性粒子を充填
材及び触媒として作用させてポリオレフィンの重合を行
わせて得たＰＴＣ導電性組成物１と、ＰＴＣ導電性組成
物に接触した少なくとも２つの電極２を有してなる過電
流保護回路素子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＴＣ（Positive
Temperature Coefficient；正温度係数）特性を示す導
電性組成物（以下「ＰＴＣ導電性組成物」という）を用
いた過電流保護回路素子に関するものである。
Temperature Coefficient；正温度係数）特性を示す導
電性組成物（以下「ＰＴＣ導電性組成物」という）を用
いた過電流保護回路素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＰＴＣ導電性組成物には、Ｙ2 Ｏ3 を微
量添加したチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）等の無機
組成物、結晶性有機ポリマーマトリックスに導電性粒子
を分散した有機組成物（後者の例として、特開昭４６−
２７２４号公報参照）等が知られている。
量添加したチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）等の無機
組成物、結晶性有機ポリマーマトリックスに導電性粒子
を分散した有機組成物（後者の例として、特開昭４６−
２７２４号公報参照）等が知られている。
【０００３】有機組成物においては、ポリマーマトリッ
クスの結晶融点よりも低い温度にある間は、導電性粒子
はポリマーマトリックスの非結晶領域のみに存在し、導
電性粒子相互に接続された鎖を通って移動する電子によ
り低い抵抗率を示す。温度が上昇し、ポリマーマトリッ
クスが融解し始めると、ポリマーマトリックスの粘度を
保ったまま非結晶相の体積が相対的に増加するため、非
結晶相の導電性粒子の濃度が部分的に減少し、その結果
抵抗率が上昇する（正温度特性）。さらに温度が上昇す
ると、ポリマーマトリックスの粘度が減少し、導電性粒
子は全体的に非結晶になった中を自由に動き回り、再配
列して十分な導電性を示すようになる（負温度特性）。
クスの結晶融点よりも低い温度にある間は、導電性粒子
はポリマーマトリックスの非結晶領域のみに存在し、導
電性粒子相互に接続された鎖を通って移動する電子によ
り低い抵抗率を示す。温度が上昇し、ポリマーマトリッ
クスが融解し始めると、ポリマーマトリックスの粘度を
保ったまま非結晶相の体積が相対的に増加するため、非
結晶相の導電性粒子の濃度が部分的に減少し、その結果
抵抗率が上昇する（正温度特性）。さらに温度が上昇す
ると、ポリマーマトリックスの粘度が減少し、導電性粒
子は全体的に非結晶になった中を自由に動き回り、再配
列して十分な導電性を示すようになる（負温度特性）。
【０００４】ＰＴＣ導電性組成物に関する基礎的な文献
としては、例えば、ポリマー・エンジニアリング・アン
ド・サイエンス，Vol 13, No.6 November, 1973 があ
り、製造方法まで詳細に記述した文献としては、例え
ば、特公昭６４−３３２２号公報が挙げられる。特公昭
６４−３３２２号公報では、導電性粒子としてカーボン
ブラックを用い、ポリマーマトリックスとして例えばポ
リエチレン、エチレン／アクリル酸コポリマー、ポリプ
ロピレン、ポリビニリデンフルオリド等の結晶性熱可塑
性ポリマーを用いたＰＴＣ導電性組成物が開示されてい
る。
としては、例えば、ポリマー・エンジニアリング・アン
ド・サイエンス，Vol 13, No.6 November, 1973 があ
り、製造方法まで詳細に記述した文献としては、例え
ば、特公昭６４−３３２２号公報が挙げられる。特公昭
６４−３３２２号公報では、導電性粒子としてカーボン
ブラックを用い、ポリマーマトリックスとして例えばポ
リエチレン、エチレン／アクリル酸コポリマー、ポリプ
ロピレン、ポリビニリデンフルオリド等の結晶性熱可塑
性ポリマーを用いたＰＴＣ導電性組成物が開示されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＰＴＣ導電性組成物はマトリックスの温度による体積変
化が大きいため、温度が変わると、マトリックスの中で
の導電性粒子の接触状態や配列状態に変化を生じる。こ
の傾向は繰り返し使用することよって、時として一層顕
著に現われ、その結果、設定した特性が経年変化して、
抵抗率が上昇を始める温度（スイッチング温度という）
が変わったり、スイッチング温度以下での室温抵抗率が
上昇して、素子の温度制御機能が低下するといった問題
がある。
ＰＴＣ導電性組成物はマトリックスの温度による体積変
化が大きいため、温度が変わると、マトリックスの中で
の導電性粒子の接触状態や配列状態に変化を生じる。こ
の傾向は繰り返し使用することよって、時として一層顕
著に現われ、その結果、設定した特性が経年変化して、
抵抗率が上昇を始める温度（スイッチング温度という）
が変わったり、スイッチング温度以下での室温抵抗率が
上昇して、素子の温度制御機能が低下するといった問題
がある。
【０００６】また、従来のＰＴＣ導電性組成物に電極を
接触させた回路素子においては、その製造工程でのわず
かな膜圧のバラツキ、導電性粒子の分散のバラツキ、硬
化乾燥条件のバラツキ等で抵抗値や特性に変化を生じ、
多くの不良が発生し、歩止りが悪いという問題点もあ
る。従って、サーミスタ等の回路素子としての利用には
難点があり、従来では、面状発熱体（特開平６−１５７
８２７号公報参照）等の限られた用途にしか展開できな
かったが、ＰＴＣ導電性組成物を利用したサーミスタ等
の回路素子が、小型で肉薄に製造することができ、電流
容量も大きいことから、電池の内部に組み込んで電池の
過放電を防止するという用途への適用が検討され、動作
の安定したものが望まれている。
接触させた回路素子においては、その製造工程でのわず
かな膜圧のバラツキ、導電性粒子の分散のバラツキ、硬
化乾燥条件のバラツキ等で抵抗値や特性に変化を生じ、
多くの不良が発生し、歩止りが悪いという問題点もあ
る。従って、サーミスタ等の回路素子としての利用には
難点があり、従来では、面状発熱体（特開平６−１５７
８２７号公報参照）等の限られた用途にしか展開できな
かったが、ＰＴＣ導電性組成物を利用したサーミスタ等
の回路素子が、小型で肉薄に製造することができ、電流
容量も大きいことから、電池の内部に組み込んで電池の
過放電を防止するという用途への適用が検討され、動作
の安定したものが望まれている。
【０００７】本発明の目的は、室温で低い抵抗率を示
し、かつ、良好なスイッチング比を有する過電流加熱保
護のための回路素子を提供することにある。さらに本発
明の他の目的は、繰り返し使用に対して安定で、かつ、
再現性の良好なＰＴＣ効果を有する過電流加熱保護のた
めの回路素子を提供することにある。
し、かつ、良好なスイッチング比を有する過電流加熱保
護のための回路素子を提供することにある。さらに本発
明の他の目的は、繰り返し使用に対して安定で、かつ、
再現性の良好なＰＴＣ効果を有する過電流加熱保護のた
めの回路素子を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの本発明の過電流保護回路素子は、ＰＴＣ導電性組成
物が、触媒成分で予備処理した導電性粒子にオレフィン
の重合を行わせた組成物であり、前記電極がニッケル箔
である素子である。前記ニッケル箔は、ＰＴＣ導電性組
成物との接触面に粗面化ニッケルメッキが施されている
ことが好ましい。
めの本発明の過電流保護回路素子は、ＰＴＣ導電性組成
物が、触媒成分で予備処理した導電性粒子にオレフィン
の重合を行わせた組成物であり、前記電極がニッケル箔
である素子である。前記ニッケル箔は、ＰＴＣ導電性組
成物との接触面に粗面化ニッケルメッキが施されている
ことが好ましい。
【０００９】本発明の過電流保護回路素子は、過電流に
よる過加熱を保護する保護回路素子であるから、常温で
の抵抗は通常の発熱素子よりさらに低抵抗にする必要が
ある。本発明の過電流保護回路素子の常温（２５℃）に
おける固有抵抗率は１０Ω・ｃｍよりも小さく、好まし
くは３Ω・ｃｍよりも小さいものを必要とする。そのた
めには、ＰＴＣ導電性組成物の選択、及び電極の選択が
大きな要素となる。
よる過加熱を保護する保護回路素子であるから、常温で
の抵抗は通常の発熱素子よりさらに低抵抗にする必要が
ある。本発明の過電流保護回路素子の常温（２５℃）に
おける固有抵抗率は１０Ω・ｃｍよりも小さく、好まし
くは３Ω・ｃｍよりも小さいものを必要とする。そのた
めには、ＰＴＣ導電性組成物の選択、及び電極の選択が
大きな要素となる。
【００１０】本発明では、前記ＰＴＣ導電性組成物を、
触媒成分で予備処理した導電性粒子を充填材及び触媒と
して作用させてオレフィンの重合を行わせて得た。前記
ＰＴＣ導電性組成物は、従来の方法（特開平６−１５７
８２７号公報参照）に従って導電性粒子を熱可塑性樹脂
により極く薄く被覆（カプセル化）したものとは異な
り、導電性粒子に予め触媒を接触処理し、そこにオレフ
ィンのガス状物質を接触させて重合するので、導電性粒
子の凹凸の中まで重合し、なおかつ導電性粒子個々に比
較的均質な薄膜を形成することができる。該薄膜の厚さ
は任意に調整できる。
触媒成分で予備処理した導電性粒子を充填材及び触媒と
して作用させてオレフィンの重合を行わせて得た。前記
ＰＴＣ導電性組成物は、従来の方法（特開平６−１５７
８２７号公報参照）に従って導電性粒子を熱可塑性樹脂
により極く薄く被覆（カプセル化）したものとは異な
り、導電性粒子に予め触媒を接触処理し、そこにオレフ
ィンのガス状物質を接触させて重合するので、導電性粒
子の凹凸の中まで重合し、なおかつ導電性粒子個々に比
較的均質な薄膜を形成することができる。該薄膜の厚さ
は任意に調整できる。
【００１１】このように、触媒成分で予備処理した充填
材を触媒として作用させてポリオレフィンの重合を行わ
せる組成物の製造方法自体は、特公平１−１６４０２号
公報に示されているが、本発明では、充填材に導電性粒
子を用いてＰＴＣ特性を実現し、かつそのＰＴＣ導電性
組成物を、ニッケル箔の電極を採用した過電流保護回路
素子に用いたことに特徴がある。
材を触媒として作用させてポリオレフィンの重合を行わ
せる組成物の製造方法自体は、特公平１−１６４０２号
公報に示されているが、本発明では、充填材に導電性粒
子を用いてＰＴＣ特性を実現し、かつそのＰＴＣ導電性
組成物を、ニッケル箔の電極を採用した過電流保護回路
素子に用いたことに特徴がある。
【００１２】前記ポリオレフィンの重合化は、例えば、
以下のようにして達成される。すなわち、 １）脂肪酸のマグネシウム塩又はマンガン塩と長鎖のア
ルキル基を有するアルコールとの反応で得られる高級ア
ルコール塩、 ２）リン酸と多価アルコールとのジエステル、及び ３）アルキルマグネシウムリン酸塩 から選ばれる少なくとも１種の化合物とハロゲン化チタ
ン化合物又はハロゲン化バナジウム化合物とを、十分に
乾燥させた導電性粒子と接触処理し、さらに有機アルミ
ニウム化合物を加え、エチレンと重合させるか又はエチ
レンと他のα−オレフィンと共重合させればよい。 本
明細書では、このように重合されたＰＴＣ導電性組成物
を「ポリオレフィン重合充填化導電性組成物」という。
以下のようにして達成される。すなわち、 １）脂肪酸のマグネシウム塩又はマンガン塩と長鎖のア
ルキル基を有するアルコールとの反応で得られる高級ア
ルコール塩、 ２）リン酸と多価アルコールとのジエステル、及び ３）アルキルマグネシウムリン酸塩 から選ばれる少なくとも１種の化合物とハロゲン化チタ
ン化合物又はハロゲン化バナジウム化合物とを、十分に
乾燥させた導電性粒子と接触処理し、さらに有機アルミ
ニウム化合物を加え、エチレンと重合させるか又はエチ
レンと他のα−オレフィンと共重合させればよい。 本
明細書では、このように重合されたＰＴＣ導電性組成物
を「ポリオレフィン重合充填化導電性組成物」という。
【００１３】ポリオレフィン処理量は、通常２〜７５重
量％程度、好ましくは５〜５０重量％程度である。前記
導電性粒子は、無定形炭素粒子である導電性カーボンブ
ラック、結晶性粒子である黒鉛、膨張黒鉛又は繊維状黒
鉛の１または２種以上から選ぶことができる。
量％程度、好ましくは５〜５０重量％程度である。前記
導電性粒子は、無定形炭素粒子である導電性カーボンブ
ラック、結晶性粒子である黒鉛、膨張黒鉛又は繊維状黒
鉛の１または２種以上から選ぶことができる。
【００１４】前記導電性カーボンブラックには、例え
ば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ファー
ネスブラック等があげられる。前記黒鉛には、例えば、
球状黒鉛、鱗片状黒鉛、膨張黒鉛、繊維状黒鉛等があげ
られる。膨張黒鉛は、黒鉛を加熱することによって黒鉛
の体積を膨張させたものである。いずれの導電性粒子も
最大長が５ｍｍを越えないもの、特に２ｍｍ以下のもの
が好ましい。５ｍｍを越えるような大きな形状の導電性
粒子の場合、エチレン等との重合中に凝集が著しくなる
場合があり、得られる組成物が不均質なものになるおそ
れがある。
ば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ファー
ネスブラック等があげられる。前記黒鉛には、例えば、
球状黒鉛、鱗片状黒鉛、膨張黒鉛、繊維状黒鉛等があげ
られる。膨張黒鉛は、黒鉛を加熱することによって黒鉛
の体積を膨張させたものである。いずれの導電性粒子も
最大長が５ｍｍを越えないもの、特に２ｍｍ以下のもの
が好ましい。５ｍｍを越えるような大きな形状の導電性
粒子の場合、エチレン等との重合中に凝集が著しくなる
場合があり、得られる組成物が不均質なものになるおそ
れがある。
【００１５】過電流保護回路素子は、前述で得られたポ
リオレフィン重合充填化導電性組成物に対して、１４０
〜２２０℃程度の温度でカレンダー加工又は押し出し加
工を行い、予め１５０〜３００μｍ程度のシート状に成
形し、次いでニッケル箔の間に挟み、１４０〜２２０℃
で圧着することにより製造できる。シート化時にパーオ
キサイド類で化学架橋又は電子線を用いて電子線架橋を
行った後、ニッケル箔に圧着して製造することができ
る。
リオレフィン重合充填化導電性組成物に対して、１４０
〜２２０℃程度の温度でカレンダー加工又は押し出し加
工を行い、予め１５０〜３００μｍ程度のシート状に成
形し、次いでニッケル箔の間に挟み、１４０〜２２０℃
で圧着することにより製造できる。シート化時にパーオ
キサイド類で化学架橋又は電子線を用いて電子線架橋を
行った後、ニッケル箔に圧着して製造することができ
る。
【００１６】また、本発明では、従来用いられていなか
ったニッケル箔、好ましくは粗面化ニッケルメッキを施
したニッケル箔を使用する。粗面化ニッケルメッキを施
したニッケル箔とは、例えば厚さ１０〜３００μｍ程
度、好ましくは１５〜８０μｍ程度のニッケル箔の片面
にニッケルメッキを凹凸をつけた状態で施したものであ
る。凹凸があるために、表面を指で触れるとざらつきを
感じ、その色は暗褐色である。この処理電極を用いるこ
とにより、ＰＴＣ導電性組成物と電極との接触面積を大
きくすることができ、密着性が良好になるため、従来よ
りも低抵抗の過電流保護回路素子が得られる。
ったニッケル箔、好ましくは粗面化ニッケルメッキを施
したニッケル箔を使用する。粗面化ニッケルメッキを施
したニッケル箔とは、例えば厚さ１０〜３００μｍ程
度、好ましくは１５〜８０μｍ程度のニッケル箔の片面
にニッケルメッキを凹凸をつけた状態で施したものであ
る。凹凸があるために、表面を指で触れるとざらつきを
感じ、その色は暗褐色である。この処理電極を用いるこ
とにより、ＰＴＣ導電性組成物と電極との接触面積を大
きくすることができ、密着性が良好になるため、従来よ
りも低抵抗の過電流保護回路素子が得られる。
【００１７】この粗面化ニッケルメッキは、ニッケル箔
面に金網、パンチングメタル、スクリーン印刷に用いる
樹脂シート等を密着させて固定し、電機メッキ法又は化
学メッキ法でニッケルメッキする。前記金網、パンチン
グメタル、スクリーン印刷に用いられる樹脂シート等
は、予めインクや塗料で空隙率（全体の面積に対する孔
の面積の割合）を調整しておくことができる。
面に金網、パンチングメタル、スクリーン印刷に用いる
樹脂シート等を密着させて固定し、電機メッキ法又は化
学メッキ法でニッケルメッキする。前記金網、パンチン
グメタル、スクリーン印刷に用いられる樹脂シート等
は、予めインクや塗料で空隙率（全体の面積に対する孔
の面積の割合）を調整しておくことができる。
【００１８】電気メッキ法は、硫酸ニッケル、塩化ニッ
ケル、ホウ酸の水溶液、硫酸ニッケル、塩化アンモニウ
ム、ホウ酸の水溶液等の浴を調製し、酸性所定温度条件
下で電流を流して行う。化学メッキ法は、硫酸ニッケ
ル、次亜リン酸ナトリウム、場合により乳酸、プロピオ
ン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、塩化ナト
リウム等を少量添加溶解した化学メッキ浴で酸性又はア
ルカリ性、所定温度の条件下で行う。
ケル、ホウ酸の水溶液、硫酸ニッケル、塩化アンモニウ
ム、ホウ酸の水溶液等の浴を調製し、酸性所定温度条件
下で電流を流して行う。化学メッキ法は、硫酸ニッケ
ル、次亜リン酸ナトリウム、場合により乳酸、プロピオ
ン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、塩化ナト
リウム等を少量添加溶解した化学メッキ浴で酸性又はア
ルカリ性、所定温度の条件下で行う。
【００１９】この結果ニッケル箔面に細かな凹凸が付着
し、光を乱反射させるようになる。この凹凸のピッチ
は、前記金網、パンチングメタル、スクリーン印刷に用
いる樹脂シート等の孔のピッチで決まり、このピッチ
は、通常３〜８５０μｍ程度、好ましくは５〜２２μｍ
程度である。また、凹凸の深さは通常３〜８μｍ程度、
好ましくは２〜５μｍ程度である。
し、光を乱反射させるようになる。この凹凸のピッチ
は、前記金網、パンチングメタル、スクリーン印刷に用
いる樹脂シート等の孔のピッチで決まり、このピッチ
は、通常３〜８５０μｍ程度、好ましくは５〜２２μｍ
程度である。また、凹凸の深さは通常３〜８μｍ程度、
好ましくは２〜５μｍ程度である。
【００２０】
【実施例】以下に実施例をあげ、本発明を具体的に説明
する。まず、厚さ２０μｍのニッケル箔の片面にスクリ
ーン印刷で用いる樹脂シートを密着させて固定し、電気
メッキ法又は化学メッキ法でニッケルメッキを施し粗面
化ニッケルメッキを行う。
する。まず、厚さ２０μｍのニッケル箔の片面にスクリ
ーン印刷で用いる樹脂シートを密着させて固定し、電気
メッキ法又は化学メッキ法でニッケルメッキを施し粗面
化ニッケルメッキを行う。
【００２１】電気メッキ法は、硫酸ニッケル２２０−３
８０ｇ／ｌ、塩化ニッケル３０−６０ｇ／ｌ、ほう酸３
０−４０ｇ／ｌの水溶液や、硫酸ニッケル１５０ｇ／
ｌ、塩化アンモニウム１５ｇ／ｌ、ほう酸１５ｇ／ｌ等
の水溶液の浴を調整して、ｐＨ４−５、温度４０℃−５
５℃の条件下で、電流密度１−８Ａ／ｄｍ2 の電流を流
して所定時間行う。化学メッキ法は、硫酸ニッケル２０
ｇ／ｌ、次亜りん酸ナトリウム１０−２５ｇ／ｌ、場合
により乳酸、プロピオン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸
ナトリウム、塩化ナトリウムを少量添加した化学メッキ
浴でｐＨ４−６又は８−９．５、温度３０℃−９０℃の
条件下で所定時間行う。
８０ｇ／ｌ、塩化ニッケル３０−６０ｇ／ｌ、ほう酸３
０−４０ｇ／ｌの水溶液や、硫酸ニッケル１５０ｇ／
ｌ、塩化アンモニウム１５ｇ／ｌ、ほう酸１５ｇ／ｌ等
の水溶液の浴を調整して、ｐＨ４−５、温度４０℃−５
５℃の条件下で、電流密度１−８Ａ／ｄｍ2 の電流を流
して所定時間行う。化学メッキ法は、硫酸ニッケル２０
ｇ／ｌ、次亜りん酸ナトリウム１０−２５ｇ／ｌ、場合
により乳酸、プロピオン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸
ナトリウム、塩化ナトリウムを少量添加した化学メッキ
浴でｐＨ４−６又は８−９．５、温度３０℃−９０℃の
条件下で所定時間行う。
【００２２】メッキ施工後、前記金網、パンチングメタ
ル、スクリーン印刷に用いる樹脂シート等を剥がすと、
約５μｍの厚みの表面の粗い、片面粗面化ニッケルメッ
キ面が得られる。 ＜実施例１−５＞ｎ−ヘプタン２００ｍｌ、ステアリン
酸マグネシウム１５．０ｇ及び４塩化チタン０．５ｇを
アルゴン置換した容器に入れ、昇温リフラックスして３
時間反応させ、チタン系触媒を合成した。
ル、スクリーン印刷に用いる樹脂シート等を剥がすと、
約５μｍの厚みの表面の粗い、片面粗面化ニッケルメッ
キ面が得られる。 ＜実施例１−５＞ｎ−ヘプタン２００ｍｌ、ステアリン
酸マグネシウム１５．０ｇ及び４塩化チタン０．５ｇを
アルゴン置換した容器に入れ、昇温リフラックスして３
時間反応させ、チタン系触媒を合成した。
【００２３】ｎ−ヘキサン２００ｍｌ、乾燥黒鉛４０ｇ
及び上記チタン系触媒０．０１０ミリモルをアルゴン置
換容器に入れ、昇温リフラックスして混合物を得た。上
記混合物のスラリー溶液全量とｎ−ヘキサン４００ｍｌ
をアルゴン置換３リットル容器オートクレーブに入れ、
さらにトリエチルアルミニウム１．５ミリモル、ジエチ
ルアルミニウムモノクロライド１．５ミリモルを添加
し、８０℃に昇温後、水素を５ｋｇ／ｃｍ2 になるまで
供給し、さらに全圧が１０ｋｇ／ｃｍ2になるようにエ
チレンモノマーを連続的に供給しながら、３０分間重合
を行い、ポリエチレン重合充填化導電性組成物７９．０
ｇ（黒鉛含量：５０重量％）を製造した。なお、ポリエ
チレンの分離は認められなかった。
及び上記チタン系触媒０．０１０ミリモルをアルゴン置
換容器に入れ、昇温リフラックスして混合物を得た。上
記混合物のスラリー溶液全量とｎ−ヘキサン４００ｍｌ
をアルゴン置換３リットル容器オートクレーブに入れ、
さらにトリエチルアルミニウム１．５ミリモル、ジエチ
ルアルミニウムモノクロライド１．５ミリモルを添加
し、８０℃に昇温後、水素を５ｋｇ／ｃｍ2 になるまで
供給し、さらに全圧が１０ｋｇ／ｃｍ2になるようにエ
チレンモノマーを連続的に供給しながら、３０分間重合
を行い、ポリエチレン重合充填化導電性組成物７９．０
ｇ（黒鉛含量：５０重量％）を製造した。なお、ポリエ
チレンの分離は認められなかった。
【００２４】さらに前記と同様にして、黒鉛含量：４
０．１重量％のポリエチレン重合充填化導電性組成物を
製造した。さらに前記と同様にして、黒鉛含量：２９．
８重量％のポリエチレン重合充填化導電性組成物を製造
した。さらに前記と同様にして、黒鉛含量：２０．３重
量％のポリエチレン重合充填化導電性組成物を製造し
た。
０．１重量％のポリエチレン重合充填化導電性組成物を
製造した。さらに前記と同様にして、黒鉛含量：２９．
８重量％のポリエチレン重合充填化導電性組成物を製造
した。さらに前記と同様にして、黒鉛含量：２０．３重
量％のポリエチレン重合充填化導電性組成物を製造し
た。
【００２５】さらに前記と同様にして、黒鉛含量：１
５．２重量％のポリエチレン重合充填化導電性組成物を
製造した。前記の黒鉛含量：５０重量％のポリエチレン
重合充填化導電性組成物と、１５．２重量％のポリエチ
レン重合充填化導電性組成物の、それぞれ５ｇと１５ｇ
とを混合し、得られた混合ポリエチレン重合充填化導電
性組成物を用いて、１６０℃加熱カレンダーロールでシ
ート化し、厚さ約２７０μｍのシートを製造し、上記シ
ートを、前記粗面化ニッケル２枚で粗面を内側にしてサ
ンドウィッチ状にし、１８０℃で３分間圧着し、１ｃｍ
角に打抜き、過電流保護回路素子を製造した（実施例
１；図１参照）。
５．２重量％のポリエチレン重合充填化導電性組成物を
製造した。前記の黒鉛含量：５０重量％のポリエチレン
重合充填化導電性組成物と、１５．２重量％のポリエチ
レン重合充填化導電性組成物の、それぞれ５ｇと１５ｇ
とを混合し、得られた混合ポリエチレン重合充填化導電
性組成物を用いて、１６０℃加熱カレンダーロールでシ
ート化し、厚さ約２７０μｍのシートを製造し、上記シ
ートを、前記粗面化ニッケル２枚で粗面を内側にしてサ
ンドウィッチ状にし、１８０℃で３分間圧着し、１ｃｍ
角に打抜き、過電流保護回路素子を製造した（実施例
１；図１参照）。
【００２６】さらに前記と同様にして、黒鉛含量：４
０．１重量％のポリエチレン重合充填化導電性組成物
と、１５．２重量％のポリエチレン重合充填化導電性組
成物とをそれぞれ１０ｇずつ混合し、得られた混合ポリ
エチレン重合充填化導電性組成物を用いて、前記と同様
にして、過電流保護回路素子を製造した（実施例２；図
１参照）。
０．１重量％のポリエチレン重合充填化導電性組成物
と、１５．２重量％のポリエチレン重合充填化導電性組
成物とをそれぞれ１０ｇずつ混合し、得られた混合ポリ
エチレン重合充填化導電性組成物を用いて、前記と同様
にして、過電流保護回路素子を製造した（実施例２；図
１参照）。
【００２７】さらに黒鉛含量：２９．８重量％のポリエ
チレン重合充填化導電性組成物を単独で用いて、前記と
同様にして、過電流保護回路素子を製造した（実施例
３；図１参照）。さらに黒鉛含量：５０．０重量％のポ
リエチレン重合充填化導電性組成物と、２０．３重量％
のポリエチレン重合充填化導電性組成物とをそれぞれ１
０ｇずつ混合し、得られた混合ポリエチレン重合充填化
導電性組成物を用いて、前記と同様にして、過電流保護
回路素子を製造した（実施例４；図１参照）。
チレン重合充填化導電性組成物を単独で用いて、前記と
同様にして、過電流保護回路素子を製造した（実施例
３；図１参照）。さらに黒鉛含量：５０．０重量％のポ
リエチレン重合充填化導電性組成物と、２０．３重量％
のポリエチレン重合充填化導電性組成物とをそれぞれ１
０ｇずつ混合し、得られた混合ポリエチレン重合充填化
導電性組成物を用いて、前記と同様にして、過電流保護
回路素子を製造した（実施例４；図１参照）。
【００２８】さらに前記と同様にして、黒鉛含量：２
９．８重量％のポリエチレン重合充填化導電性組成物
と、１５．２重量％のポリエチレン重合充填化導電性組
成物とをそれぞれ１０ｇずつ混合し、得られた混合ポリ
エチレン重合充填化導電性組成物を用いて、前記と同様
にして、過電流保護回路素子を製造した（実施例５；図
１参照）。 ＜実施例６＞１２０°Ｃで８時間加熱乾燥させたカーボ
ンブラック４０ｇを反応容器に入れ、四塩化バナジウム
０．０２５ｇを不活性ガスとともに導入する。続いてト
リイソブチルアルミニウム０．０７５ｇを同様にして同
反応容器に導入した。次に、温度１０８°Ｃプロピレン
ガスを全圧が１０ｋｇ／ｃｍ2 になるように連続的に供
給しながら１時間重合を行い、ポリプロピレン重合充填
化導電性化合物７９．０ｇ（カーボンブラック含有：４
０％）を製造した。
９．８重量％のポリエチレン重合充填化導電性組成物
と、１５．２重量％のポリエチレン重合充填化導電性組
成物とをそれぞれ１０ｇずつ混合し、得られた混合ポリ
エチレン重合充填化導電性組成物を用いて、前記と同様
にして、過電流保護回路素子を製造した（実施例５；図
１参照）。 ＜実施例６＞１２０°Ｃで８時間加熱乾燥させたカーボ
ンブラック４０ｇを反応容器に入れ、四塩化バナジウム
０．０２５ｇを不活性ガスとともに導入する。続いてト
リイソブチルアルミニウム０．０７５ｇを同様にして同
反応容器に導入した。次に、温度１０８°Ｃプロピレン
ガスを全圧が１０ｋｇ／ｃｍ2 になるように連続的に供
給しながら１時間重合を行い、ポリプロピレン重合充填
化導電性化合物７９．０ｇ（カーボンブラック含有：４
０％）を製造した。
【００２９】２２０°Ｃ加熱カレンダーロールで厚さ約
２５０μｍのシートを得、このシートを粗面化ニッケル
２枚で粗面を内側にしてサンドウィッチ状にし、２２０
℃で３分間圧着し、１ｃｍ角に打抜き、過電流保護回路
素子を製造した（図１参照）。 ＜実施例７＞前記実施例６で、カーボンブラックの代わ
りに黒鉛を用い、四塩化バナジウム０．０２０ｇ、トリ
イソブチルアルミニウム０．０７０ｇを用いて、他は実
施例６と同様にしてポリプロピレン重合充填化導電性化
合物８２．６ｇ（黒鉛含有：５０％）を製造した。
２５０μｍのシートを得、このシートを粗面化ニッケル
２枚で粗面を内側にしてサンドウィッチ状にし、２２０
℃で３分間圧着し、１ｃｍ角に打抜き、過電流保護回路
素子を製造した（図１参照）。 ＜実施例７＞前記実施例６で、カーボンブラックの代わ
りに黒鉛を用い、四塩化バナジウム０．０２０ｇ、トリ
イソブチルアルミニウム０．０７０ｇを用いて、他は実
施例６と同様にしてポリプロピレン重合充填化導電性化
合物８２．６ｇ（黒鉛含有：５０％）を製造した。
【００３０】そして、２２０°Ｃ加熱カレンダーロール
で厚さ約２５０μｍのシートを得、このシートを粗面化
ニッケル２枚で粗面を内側にしてサンドウィッチ状に
し、２２０℃で３分間圧着し、１ｃｍ角に打抜き、過電
流保護回路素子を製造した（図１参照）。 ＜評価方法及び結果＞前記実施例１−７で製造された過
電流保護回路素子に、５秒以内に電流が低下し、３０秒
間通電しても発火しない状態を評価条件として，２０Ｖ
で１０Ａの電流を通電した結果、いずれも３秒以内に電
流が低下し、３０秒間通電しても発火しなかった。
で厚さ約２５０μｍのシートを得、このシートを粗面化
ニッケル２枚で粗面を内側にしてサンドウィッチ状に
し、２２０℃で３分間圧着し、１ｃｍ角に打抜き、過電
流保護回路素子を製造した（図１参照）。 ＜評価方法及び結果＞前記実施例１−７で製造された過
電流保護回路素子に、５秒以内に電流が低下し、３０秒
間通電しても発火しない状態を評価条件として，２０Ｖ
で１０Ａの電流を通電した結果、いずれも３秒以内に電
流が低下し、３０秒間通電しても発火しなかった。
【００３１】前記実施例１−７で製造された過電流保護
回路素子は、常温から９０±１０℃付近になるまで抵抗
値が変化せず、１００℃以上では少なくとも１０3 倍以
上の抵抗値の上昇を示し、温度の上昇、下降を繰り返し
ても、抵抗値変化が安定していることが判った。
回路素子は、常温から９０±１０℃付近になるまで抵抗
値が変化せず、１００℃以上では少なくとも１０3 倍以
上の抵抗値の上昇を示し、温度の上昇、下降を繰り返し
ても、抵抗値変化が安定していることが判った。
【００３２】
【発明の効果】本発明の過電流保護回路素子によれば、
ポリオレフィン重合充填化導電性組成物を用い、ニッケ
ル箔電極を使用することによって、高温になると抵抗値
が急激に変化して高抵抗を示し、常温時との抵抗値の差
が大きくなり、電流の暴走を防ぐ効果が大きくなる。
ポリオレフィン重合充填化導電性組成物を用い、ニッケ
ル箔電極を使用することによって、高温になると抵抗値
が急激に変化して高抵抗を示し、常温時との抵抗値の差
が大きくなり、電流の暴走を防ぐ効果が大きくなる。
【００３３】また、これまでの過電流保護回路素子と比
べて常温時に著しく低抵抗となるので、電力ロスが小さ
くなる。また、高温になると抵抗値が急激に変化して高
抵抗を示し、常温時との差が大きくなり、電流の暴走を
防ぐ効果が大きくなる。したがって形状を薄肉コンパク
トにできる。また、ある程度経年使用しても、抵抗値変
化が安定している過電流保護回路素子を提供することが
できるので、信頼性の要求される各種電気・電子回路に
組み込むことができる。
べて常温時に著しく低抵抗となるので、電力ロスが小さ
くなる。また、高温になると抵抗値が急激に変化して高
抵抗を示し、常温時との差が大きくなり、電流の暴走を
防ぐ効果が大きくなる。したがって形状を薄肉コンパク
トにできる。また、ある程度経年使用しても、抵抗値変
化が安定している過電流保護回路素子を提供することが
できるので、信頼性の要求される各種電気・電子回路に
組み込むことができる。
【００３４】特に、形状が薄肉コンパクトにできるか
ら、一次電池又は二次電池の内部に組み込むことが容易
にでき、当該電池回路をコンパクトに設計することが可
能になり、かつ、当該電池回路の信頼性を向上させるこ
とができる。
ら、一次電池又は二次電池の内部に組み込むことが容易
にでき、当該電池回路をコンパクトに設計することが可
能になり、かつ、当該電池回路の信頼性を向上させるこ
とができる。
【図１】粗面を内側にした粗面化電極２枚で、導電性組
成物をサンドウィッチ状に挟んで製造した過電流保護回
路素子の構造図である。
成物をサンドウィッチ状に挟んで製造した過電流保護回
路素子の構造図である。
１ 導電性組成物 ２ 電極
Claims (2)
- 【請求項１】 導電性組成物と、導電性組成物に接触し
た少なくとも２つの電極を有してなる過電流保護回路素
子において、前記導電性組成物が、触媒成分で予備処理
した導電性粒子にオレフィンの重合を行わせた組成物で
あり、前記電極がニッケル箔であることを特徴とする過
電流保護回路素子。 - 【請求項２】 ニッケル箔と導電性組成物との接触面
に、粗面化ニッケルメッキが施されている請求項１記載
の過電流保護回路素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8155255A JPH104001A (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | 過電流保護回路素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8155255A JPH104001A (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | 過電流保護回路素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH104001A true JPH104001A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15601929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8155255A Pending JPH104001A (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | 過電流保護回路素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH104001A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006164826A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Sanyo Electric Co Ltd | パック電池 |
| DE102017121627B3 (de) | 2017-09-19 | 2018-11-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Antriebseinheit mit Elektromotor und stufenplanetenthaltendem Planetengetriebe sowie planetenträgerbezogener Drehmomentausleitung |
-
1996
- 1996-06-17 JP JP8155255A patent/JPH104001A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006164826A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Sanyo Electric Co Ltd | パック電池 |
| DE102017121627B3 (de) | 2017-09-19 | 2018-11-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Antriebseinheit mit Elektromotor und stufenplanetenthaltendem Planetengetriebe sowie planetenträgerbezogener Drehmomentausleitung |
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