JPS61260607A - 高分子正温度特性抵抗体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、電極を備えた高分子正温度特性抵抗体に関し
、更に詳しくは、電極−成形体間の接触抵抗が小さく、
高い温度での付加電流の通電に耐え長期安定性に優れた
高分子正温度特性抵抗体に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 電気、電子機械部品に付帯して使用される正温度特性素
子として、最近、基材が高分子から成る高分子正温度特
性抵抗体が賞用されている。

このような抵抗体は、通常、正温度特性を具備する高分
子成形体とその表裏面に取付けられた電極とから構成さ
れている。

これら高分子正温度特性抵抗体の中には、例えばＵＳＰ
−４４２６６３３号公報に開示されているように、１Ｆ
温度特性を有する成形体の表裏面に電極として金属箔を
圧着して一体化したものや、特開昭５５−１５９０７号
公報に開示されているように、正温度特性を有する成形
体の表裏面に電極として網状金属な熱融着して一体化し
たものが知られている。このように、高分子正温度特性
抵抗体の電極としては、一般に金属箔や金属網が一般的
に用いられている。そして、箔、網の構成材料としては
銅。

ニッケルを用いることが通例である。

しかしながら、銅箔やニッケル箔を用いた場合には、次
のような問題が生じる。すなわち、銅箔を用いた場合に
は、銅箔表面が酸化されやすいため、時間の経過に伴っ
て銅箔と高分子成形体との間の接触抵抗の増大を招く。

特に高い温度での伺加重流の通電により素子の抵抗値増
大傾向が促進され長期安定性に欠けるという問題がある
。

一方、ニッケル箔を用いた場合には、ニッケル箔が高価
であるため、製造コストが高くつき目的とする抵抗体を
大祉安価に生産するには不適当であるという問題である
。

［発明の目的］ 本発明は、上記した問題点を解消し、電極−成形体間の
接触抵抗が小さく、高い温度での付加電流の通電に耐え
長期安定性に優れていて、しかも製造コストの低い高分
子正温度特性抵抗体の提供を目的とする。

［発明の概要］ 本発明の高分子正温度特性抵抗体は、結晶性高分子重合
体４０〜９０重量％と導電性充填材１０〜６０重量％と
の混練組成物の成形体と、該成形体の表裏面に圧着され
た粗面化銅箔とから成る高分子ｉＬ温度特性抵抗体にお
いて、該粗面化銅箔の少なくとも該成形体との圧着面に
銅より耐酸化性に優れた金属のメッキ被膜が形成されて
いることを特徴とする。

まず、本発明抵抗体の基材を構成する成形体は結晶性高
分子重合体と導電性充填材とから成る。

成形体の構成要件の　１つである結晶性高分子重合体と
しては、ポリエチレン、ポリプロピレン。

エチレン共重合体、ポリアミド、フッ素系重合体などが
あげられる。

また、他の要件である導電性充電材としては、ファーネ
スブラック、サーマルブラック、アセチレンブラックな
どのカーボンブラックが好ましく、その他、粒径２０１
Ｌ以下のグラファイト粉末。

金属粒子；長さｌ＋ｕｅ以下で７スペクト比ｌＯ以上の
炭素繊維、金属繊維；などがあげられ、また、これらの
混合物であってもよい。

結晶性高分子重合体と導電性充填材の配合割合は、前者
４０〜３０重量％、後者１０〜６０重量％に設定する。

導電性充填材の配合量が１０重量％未満の場合　（した
がって結晶性高分子重合体９０重量％以−１ｍ　）には
得られた成形体に正温度特性が発現せず、また、６０重
量％を超えると混練が困難になる。

混練は溶融混練法が適用され、得られた混練組成物を常
法により成形すれば、正温度特性な有する成形体が得ら
れる。

溶融混練は、通常の溶融混練機例えばへンバリミキサー
、２本又は３本ロールを用いて、温度：１４０〜２５０
℃９時間＝５〜４０分間の条件で行なえばよい。また、
溶融混練の際、２．５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブ
チルパーオキシ）ヘキシン−３のような周知の架橋剤を
添加して架橋を行なってもよい。

以上のようにして得られる正温度特性を有する成形体の
表裏面に電極を取付ければ高分子正温度特性抵抗体が完
成する。

本発明の抵抗体は、この電極に最大の特徴を有するもの
である。すなわち、その電極とはニッケル箔と比較して
安価な粗面化銅箔の表面に、銅よりも耐酸化性の優れた
金属でメッキを施したものである。

メッキ処理したことにより、銅箔表面の酸化は防止され
、その結果、成形体と電極間の接触抵抗が小さくなって
、高い温度での付加電流の通電に対する耐性が付与され
て全体として長期安定性が発揮されるのである。

メッキｙれるへき銅箔としては、通常の銅箔であって、
その片面または両面が粗面化されたものであればよい。

粗面化されていないものは、成形体との密着性に劣り銅
箔が剥離しやすくなる。

銅よりも耐酸化性に優れた金属としては、ニッケル、ス
ズ、クロム、銀などがあげられる。

メッキ処理法としては、電解メッキ、無電解メッキのい
ずれを適用してもよい。メッキ処理に際しては、銅箔表
面に形成されるメッキ被膜の膜厚が０．１井層以トとな
るように処理時間や通電量などの各種条件を調整するこ
とが好ましい。

以ｌ−のようにして得られたメッキ処理銅箔の成形体へ
の取付けは、成形体をそれを構成する結晶性高分子重合
体の結晶化温度具１−に加熱し、ついで成形体に１−記
した銅箔を圧着して行なえばよい。圧着方法としては、
例えばプレス成形法。

ロール成形法が適用できる。

［発明の実施例］ 実施例１ （１）メッキ銅箔の製造 片面を粗面化した銅箔　［福［（］金属箔粉に業■製：
電解銅箔：肉厚３５μｍを、塩化パラジウムと塩化第一
スズを含むキャタリスト溶液　［奥野製薬■−業■製：
コンディショナーＥＰＣＩ　ｌ容量％と塩酸１５容縫％
からなる水溶液に３分間浸漬して水洗し、ついで、１０
重量％硫酸溶液に２分間浸漬したのち水洗した。このよ
うにして表面に触媒材ケ処理を施した銅箔を、硫酸ニッ
ケル２９０ｇ／文、塩化ニッケル５０ｇ／ｌ　、ホウ酸
４０ｇ／ｕの水溶液からなるメッキ浴に浸漬し、この銅
箔を陰極、ニッケル板を陽極として、電解メッキを行な
った。この場合の温度は４３℃とし、陰極電流密度は０
．４Ａ／ｄ＋ｓ２．電気量２００クーロン／ｄＩ１２と
した。得られたニッケルメッキ被膜の膜厚は０．８９．
であった。

（２）高分子正温度特性抵抗体の製造 結晶性高分子重合体として、高密度ポリエチレン　［出
光石油化学輛製：出光ポリエチレン＠　５２０Ｂ１１０
０重敬部に対し、導電性充填材として平均粒径４３ｍｇ
　　のカーボンブラック　］王菱化成工業■製：ダイア
ブラック＠　Ｅ］７５重量部を配合し、これをバンバリ
ーミキサ−で溶融混練したのち、更にここに架橋剤とし
て２．５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルバーオキ
シ）ヘキシン−３を０．５重量部添加し架橋させた。

得られた架橋混練組成物をプレス成形機により肉厚１■
のシートに成形し、上記（＋）で得たニッケルメッキ鋼
箔の粗面化された面がシートに接するよう、シートの−
Ｌ下両面にニッケルメッキ銅箔を重ね合せてプレス成形
機により熱圧着した。プレス成形機 の条件で行なった。

得られた積層体により１ｃＩＩ四方の角片を切り出し、
表裏の電極間の電気抵抗をデジタルボルトメーターによ
り　４端子法で測定した。その結果、室温における比抵
抗は　１．６Ω・Ｃｌ１ｌであった。また、この角片を
　１５０℃まで昇温したときの比抵抗は、室温下の比抵
抗に対し　１０４・３倍であった（抵抗増大倍率：＋０
４・３倍）。

つぎに、この角片を　１２０℃に保持した熱風恒温槽に
入れて２６０時間経過した後の比抵抗を測定したところ
、熱処理前の比抵抗を基準とした変化率が−２，０％で
あり、耐久性にすぐれていることが確認された。

実施例２ 電解メッキを行う際の電気量を　１００クーロン／ｄＩ
１２としたほかは実施例１と同様にした。この場合のニ
ッケルメッキ被膜の膜厚は０．３井であった。また得ら
れた抵抗体の室温における比抵抗は１．ＥｉΩ・Ｃｌで
あり、抵抗増大倍率は　＋０４・３倍であった。さらに
　１２０℃において２９０時間保持した後の抵抗変化率
は−１，５％であった。

実施例３ 実施例１における触媒付与処理銅箔を、無電解ニッケル
メッキ浴［奥野製薬工業■製：ニュー化学ニッケル水溶
液］に、４３℃において２分間浸漬して無電解メッキを
施した。その後の工程は実施例１と同様にして抵抗体を
得た。このものの室温における比抵抗は１．８１Ω・Ｃ
１ｌであり、　１５０℃における抵抗増大倍率は　１０
４・３倍であった。また、１２０℃で２６０時間保持し
た後の抵抗変化率は−２，５％であった。

比較例１ 片面粗面化銅箔をメッキすることなく上記樹脂組成物に
圧着して抵抗体を得た。このものの室温における比抵抗
は１．９０Ω・Ｃ■、　１５０℃における抵抗増大倍率
は　１０４・３倍であった。また、　］　２０　”Ｃで
２６０時間保持した後の抵抗変化率は＋２１８％であっ
た。

［発明の効果］ 以上、発明の実施例からも明らかなように１本発明の高
分子正温度特性抵抗体における銅箔の電極は、耐酸化性
に優れた金属でノー２キ処理されているので、電極と成
形体の接触抵抗が小さく、高い温度での付加電流の通電
に耐え長期安定性に優れている。しかも、製造コストが
低いので大量生産に適している。

したがって、本発明の高分子正温度特性抵抗体は、電気
・電子機器等に使用される正温度特性素子に適用してそ
の工業的価値は大である。

−−りＡ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、結晶性高分子重合体４０〜９０重量％と導電性充填
   材１０〜６０重量％との混練組成物の成形体と、該成形
   体の表裏面に圧着された粗面化銅箔とから成る高分子正
   温度特性抵抗体において、 該粗面化銅箔の少なくとも該成形体との圧着面に銅より
   耐酸化性に優れた金属のメッキ被膜が形成されているこ
   とを特徴とする高分子正温度特性抵抗体。 ２、該結晶性高分子重合体がポリエチレンである特許請
   求の範囲第１項記載の高分子正温度特性抵抗体。 ３、該導電性充填材がカーボンブラックである特許請求
   の範囲第１項記載の高分子正温度特性抵抗体。 ４、該銅より耐酸化性に優れた金属が、ニッケル、スズ
   、クロム、銀の群から選ばれるいずれか１種の金属であ
   る特許請求の範囲第１項記載の高分子正温度特性抵抗体
   。 ５、該メッキ被膜の膜厚が０．１μｍ以上である特許請
   求の範囲第１項記載の高分子正温度特性抵抗体。