JPS62181347A - 導電性樹脂組成物 - 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】 （殖条上の第１」用分野） 本発明は正の抵抗温度係数（所謂ｒ　ＰＴＣ特性」）を
有する導電性樹脂組成物および該組成物を形成して得ら
するＰＴＣ特性を有する電気素子（エレメント）に関す
る。

（従来の技術） ′電気回路の保護ＶＣは過電流による溶断作用を利用す
る電流ヒーーズが多用されているが、このヒーーズは再
度使用することができない欠点がある。

このため、近年、再使用可能なエレメントとして、例え
ば、ポリエチレンのようなポリオレフィン系ポリマーと
カーボン粉末、金属粉末等の導電性粉末との混合物から
成形したものが提案された０このエレメントは上記混合
物の有するＰＴＣ特性を利用するもので、電気回路に接
続使用され、回路に過電流が流れた場合には、該過電流
による回路の温度上昇を感知することによす、１ｔｔ気
抵抗が急激に増大し、それによ−、て回路に流ｉする電
流を小さくして該回路を保護するものであるｏ−ｔして
、回路に過電流が流れた場合でも、溶断現象を生ずるも
のではないので再使用し得るものである、。

（＠明が解決しようとする問題点） ところで、上記エレメントを電気回路ＶｃＮ＋１み込む
に際しては、このニレメン）ｆ少なくとも２つの１１Ｌ
悼（例えば、金属箔、金属線）と確実に電気的接続を行
なう必要がある。

一方、電気回路に組み込壕れたエレメントはそれが作動
しない状態における電気抵抗値が、回路全体の抵抗に比
べ極力小さなことが要求される。

上記ポリマー成分と導′酊性粉末の混合物から成るエレ
メントの抵抗値を小さくするンこは、導電性粉末の含有
量を増加させればよいことが判明している。しかしなが
ら、このエレメントは元々、電極構成成分としての金属
材料との接着性が乏しいばかりでなく、導電性粉末含有
−１ｉｔの増加に伴−２て、接着性がますます低下する
。

かような事情から、上記エレメントはエレメント本来の
特性としては優れているにも拘らず、接着性の乏しさの
故に、広範な普及には至っていない 従−７て、本発明はＰＴＣ％性ｆｃ損なうことなく、１
４？ 実用性あるエレメントの提供を可ｗヒとすることにテ；
より、上記従来の問題を解消することを目的とする０ （問題点を解決するための手段） 本発明者達は上記問題を触火すべく種々検討の結果、特
定のグラフト共重合体と導電性物質を混合することによ
り、ＰＴＣ特性を損なうことなく、電極構成成分として
の金属材料との接着性を改善できることを見出し、本発
明を完成するに至うた０即ち、本発明に係るＰＴＣ特住
を有する４電性樹脂組成物は、ポリオレフィン系ポリマ
ーと脂肪族不飽和カルボン酸もしくはその無水物とのグ
ラフト共重合体と、導電性物質を含有することを特徴と
するものである。

本発明に用いられるグラフト共重合体は、ポリオレフィ
ン系ポリマーと脂肪族不飽和カルボン酸もしくはその無
水物をグラフト共重合、ｔｒ：　Ｌめたものである。

上記ポリオレフィン系ポリマーの好適な具体例としては
、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン１
．Ｉ−’！ｊ−４−メチル−１−ペンテン、エチレン−
プロピレン共ｍ合体、エチレン−１−ブデン共重合体等
を挙げることができる０、また、これらポリオレフィン
系ポリマーとグラフト共重合せしめられる脂肪族不飽和
カルボンもしくはその無水物は特に限定されるものでは
ないが、グラフト共重合の容易さ等の観点から、アクリ
ル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、シ
トラコン酸、無水シトラコン酸、イタコン酸或いは無水
イタコン酸が好適に用いられる。

グラフト共重合体におけるグラフト率はポリオレフィン
系ポリマーにグラフト共重合せしめる不飽和カルボン酸
の種類に応じて変え得るが、通常は０．０１〜５％であ
る。なお、このグラフト率は下記の弐（１１により算出
された値である。

ポリオレフィン系ポリマーに グラフト共重合せしめられた 不飽和カルボン酸の重量 グラフト取％）　＝　　　　　　　　　　　　　Ｘ　１
００ポリオレフイン系ポリマ ーの重量 ・・・・・・・・・（１） このグラフト共重合体は、例えばポリオレフィン系ポリ
マーを不飽和カルボン酸もしくはその無水物溶液中に浸
漬し、重合開始剤を添加して加熱重合する方法、或いは
ポリオレフィン系ポリマーに放射線を照射して該ポリマ
ーを活性化せしめ、次いで不飽和カルボン酸もしくはそ
の無水物と接触させて重合する方法等、種々の方法によ
−、て得ることができる。なお、グラフト共重合は不飽
和カルボン酸１禎のみを共重合させても良く、或いｆ′
ｉ２棟以上全以上して共重合させてもよい。

本発明の導電性樹脂組成物は、上記グラフト共重合体と
導電性物質を含有するもので、両者の配合割合は種々変
え得るが、通常はグラフト共重合体１００重量部に対し
、導電性物質２０〜１２０重量部である。

上記導電性物質は通常、粒体或いは粉体として用いられ
、その具体例として、銅粉等の金属粉、酸化アルミニウ
ム等の金属酸化物粉本あるいはカーボン粉末等を挙げる
ことができる。これら粉粒体の粒径および表面積は、柚
々変えられるが、カーボン粉末の場合は平均粒径１０〜
２００ミリミクロン、表面積２０〜３００　＆／ｑとす
るのが好適であるＯ 本発明は上記グラフト共重合体の使用により、ＰＴＣ特
件を損なうことなく、電極構成成分としての金属材料と
の接着性を改善するものであるが、該共重合体は少量の
使用でその目的を達成できることが判明した。

また、本発明においてはグラフト共重合体の使用付を抑
制し、組成物から成形されるエレメントおよび該エレメ
ントに電極を取り付けたサーミスタを低価格で提供する
ため、グラフト共重合体と熱可塑性樹脂を併用し、これ
ら三者に４電性物質を＋４己合することによっても、所
謂の目的を達成し得る。この熱可塑性樹脂としては、特
に限定されることなく、ポリオレフィン系、フッ素樹脂
系、ポリアミド系等種々のものが使用できるが、グラフ
ト共重合体との相溶性の観点から、ポリオレフィン系の
ものが好適である。

また、上記の如く、グラフト共重合体と熱可塑性樹脂を
併用する場合には、接着性の維持のため、これら三者の
合計重量中に占るグラフト共重合体の割合を０．１重量
％以上とする。更に、これら三者併用系における導電性
物質の配合割合は、グラフト共重合体および熱可塑性樹
脂三者の合計１００Ｍ骨部に対し、通常２０〜１２０重
量部である。

本発明においては、グラフト共重合体のベースであるポ
リオレフィン系ポリマー或いは該共重合体と併用さｔＬ
る熱可塑性樹脂が架橋されていてもよく、更に適ｔｔの
酸化防止剤、難燃剤、充てん４ｉ］、着色剤等任意の添
加剤を含有せしめてもよい。

（実施例） 以下、実施例により本発明を更に詳細ＶＣ説明する。な
お、各成分の配合量を示す「部」は全て「重量部」を意
味する。

実施例１ 比、ｉｏ、９５、メルトイ／デノクス０．４　Ｖ／θＨ
＋ｉｎの高密度ポリエチレン９５部、該ポリエチレ／と
無水マレイン酸とのグラフト共重合体（グラフト率１％
）５部、平均粒径５８ミリミクロン、表面積３０　ｔｄ
ｉ”　９のカーボンブラック粉末８５部、および酸化防
止剤テトラキス−〔メチレン−３（３’　、　５’−ジ
−ターシャリ−ブチル−４７−ヒトロキシーフエニル）
グロビオネート〕メタン１部を計賞し、１２０〜２００
℃に加熱したミキシングロールで良く混練して導電性樹
脂組成物を得た。

実施例２ グラフト共重合体として比ｆｉ　０．９５　、　　メル
トインデックス０．４９／１０軸の高密度ポリエチレン
とアクリル酸とのグラフト共重合体（グラフト率４％）
を用いる以外は全て実施例１と同様に作業して、ＰＴＣ
特性を有する導電性樹脂組成物を得た。

実施例３ 比重０．９１、メルトインデックス１１　Ｑ／ｌＯｍｉ
ｎのポリプロピレン９５部、該ポリプロピレンと無水マ
レイン酸とのグラフト共重合体（グラフト率１％）５部
、カーボンブラック粉末８５部および酸化防止剤１部を
計量し、実施例１と同様に作業して、ＰＴＣ特性を有す
る導電性樹脂組成物を得た。

なお、カーボンブランクおよび酸化防止剤は実施例１と
同じものを用いた。

実施例４ 高密度ポリエチレンとグラフト共重合体の配合量を共に
５０部とする以外は全て実施例１と同様に作業して、Ｐ
ＴＣ特性を有する導電性樹脂組成物を得た。

実施例５ 高密度ポリエチレン９５部、該ポリエチレンと無水マレ
イン酸とのグラフト共重合体（グラフト率０．５％）５
部、カーボンブラック粉末８５部。

平均粒径１ミクロンの水酸化アルミニウム５０部、およ
び酸化防止剤１部を計量し、その後実施例１と同様に作
業して、ＰＴＣ特性を有する２４電性樹脂組成物を得た
。なお、高密度ポリエチレン、カーボンブラックおよび
酸化防止剤は実施例１と同じものを用いた。

実施例６ 高密度ポリエチレンと無水マレイン酸とのグラフト共重
合体１００部、カーボンブラック粉末８５部および酸化
防止４１１部を計重し、その後実施例１と同様に作業し
て、ＰＴＣ特性を有する２４篭性樹脂組成物を得た。な
お、グラフト共重合体、カーボンブラック２よび酸化防
止剤は各れも実施例１と同じものを用いた。

比較例 高密度ポリエチレン１００部、カーボンブラック８９部
および酸化防止剤１部を計量し、その後実施例１と同様
に作業して、ＰＴＣ％性を有する導電性樹脂組成物を得
た３ 上記実施例および比較例で得た４電性樹脂組成物の接着
力を測定して得た結果を、第１表に示す。

絹１表 なお、接着力の測定方法は下記のとおりである。

〔接着力〕

各実施例および比較例で得た組成物をプレス機により温
Ｍ　２００℃、圧力１０に９／ａ１″の条件で３０分間
加熱加圧した後室温まで冷却し、厚さ０．５ｎのシート
状エレメントを得る。次いで、該エレメントの両面に厚
さ３５μｍの電解銅箔を各々配置し、上記と同条件でエ
レメントと銅箔を熱接着する。

その後、これを巾ｌａ＋に切断して試料とし、温度２５
°Ｃ１引張り速ｖ５０　ｆｆｊｌ／ｍｉｎの条件で１８
ｏ’ｆｉピーリング法により、エレメントと銅箔との接
着力を測定した。

次に、実施例１および比４１１２例によって得た２４電
性樹脂組成物のＰＴＣ特性を第１図に示す。第１図中に
おける曲線Ａ？′ｉ実施例１の組成物のＰＴＣ特注を、
曲線Ｂは比較例の組成物のＰＴＣ特岱を各々示している
。このＰＴＣ待件の測定は前記のとおりである。なお、
実施例２〜６の組成物のＰＴＣ特性は図示を省略するが
、これら組成物も実施ｆｌｌｌの組成物と同僚に良好な
ＰＴＣ特注を有することが確認されている１、 （ＰＴＣ特性特 性層力試験に供したと同様な銅箔付きエレメントを２５
℃／　１０　ｍｉｎの昇温連間で加熱りながら、各温度
における該エレメントの偉績抵抗率を測定した。

（発明の効果） 本発明は上記のように構成されており、ポリオレフィン
系ポリマーと脂肪族不飽和カルボン酸から成るグラフト
共重合体と導１に性物質を必須成分とすることにより、
前記実施例および比較例からも判るように、良好なＰＴ
Ｃ特性を有しているばかりでなく、電極構成成分として
の金属材料との接着力に優れているという顕著な効果を
突するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る４電件樹脂組成物および従来品の
ＰＴＣ％性を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ポリオレフイン系ポリマーと脂肪族不飽和カルボン酸
   もしくはその無水物とのグラフト共重合体と、導電性物
   質を含有する導電性樹脂組成物。