JP2002260904A - Organic ptc device and its manufacturing method - Google Patents
Organic ptc device and its manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、有機ＰＴＣ素子及
びその製造方法に関する。[0001] The present invention relates to an organic PTC element and a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、有機ＰＴＣ素子は、ポリエチレ
ン等の高分子材料中にカーボンブラック等の導電性粒子
を分散させた有機樹脂シートを、一対の電極で挟持して
構成されており、通電電流がある程度以上多くなると、
自己発熱によって電気抵抗値が急激に上昇し、通電電流
を制限する、所謂ＰＴＣ特性を有している。2. Description of the Related Art Generally, an organic PTC element is constituted by sandwiching an organic resin sheet in which conductive particles such as carbon black are dispersed in a polymer material such as polyethylene between a pair of electrodes. Is more than a certain amount,
It has a so-called PTC characteristic in which the electric resistance value rises sharply due to self-heating and limits the current flow.
【０００３】この有機ＰＴＣ素子は、従来から、上記特
性を利用して、例えばヒューズに代わるデバイス（例え
ば、過電流保護素子）として用いられている。また、発
熱量の上限が制限されることから、一定量の発熱を行わ
せたいヒータ素子としても用いられている。The organic PTC element has conventionally been used as a device (eg, an overcurrent protection element) instead of a fuse, utilizing the above characteristics. Further, since the upper limit of the heat generation amount is limited, it is also used as a heater element for generating a certain amount of heat.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、有機ＰＴＣ
素子がＰＴＣ特性を発現する作動機構は、電流が多く流
れて発熱すると、高分子材料が溶融状態あるいはそれに
近い状態となることで、導電性粒子による導電経路が遮
断され、それにより電気抵抗値が急激に上昇するものと
して説明されている。この有機ＰＴＣ素子では、抵抗値
が上昇することで、流れる電流も制限されるため、電流
値と発熱量とがある点でバランスするため、このバラン
ス点を有機樹脂シートの組成により調整することによ
り、所定の温度で作動する過電流保護素子やヒータとす
ることができる。SUMMARY OF THE INVENTION By the way, organic PTC
The operating mechanism in which the element exhibits PTC characteristics is that when a large amount of current flows and heat is generated, the polymer material enters a molten state or a state close to the molten state, thereby interrupting the conductive path of the conductive particles, thereby reducing the electric resistance value. It is described as rising sharply. In this organic PTC element, the flowing current is also limited by the increase in the resistance value. Therefore, the current value and the calorific value are balanced at a certain point. By adjusting the balance point by the composition of the organic resin sheet, , An overcurrent protection element or a heater that operates at a predetermined temperature.
【０００５】しかし、有機ＰＴＣ素子においては、この
ような作動機構、即ち高分子材料の溶融に従う状態変化
を利用しているため、繰り返し作動させると、高分子材
料と電極との間に応力が発生して有機樹脂シートと電極
との接合状態が悪化し、接触抵抗が高くなって所期の温
度制御が出来なくなる。場合によっては、電極が剥離を
起こして使用不能に陥ることもある。However, in the organic PTC element, since such an operation mechanism, that is, a state change according to melting of the polymer material is used, a stress is generated between the polymer material and the electrode when repeatedly operated. As a result, the bonding state between the organic resin sheet and the electrode deteriorates, the contact resistance increases, and the desired temperature control cannot be performed. In some cases, the electrodes may peel off and become unusable.
【０００６】このような問題に対処する技術として、有
機樹脂シート中にカルボキシル基を含ませる技術が提案
されている。カルボキシル基は極性が大きく、金属表面
に在る金属原子との間で化学的な結合を生じることか
ら、有機樹脂シートと金属電極との密着性を高めること
ができる。この種の技術を例示すると、例えば特開昭６
２−１８１３４７号公報に記載の導電性樹脂組成物で
は、高分子材料としてポリオレフィン系ポリマーと脂肪
酸不飽和カルボン酸またはその無水物とのグラフト共重
合体を使用しており、また米国特許第５，８８０，６６
８号明細書に記載の有機ＰＴＣ素子では、高分子材料と
してカルボン酸またはその誘導体で変性したポリオレフ
ィンを使用している。As a technique for solving such a problem, a technique of including a carboxyl group in an organic resin sheet has been proposed. Since the carboxyl group has a large polarity and forms a chemical bond with a metal atom present on the metal surface, the adhesion between the organic resin sheet and the metal electrode can be enhanced. As an example of this kind of technology, for example,
In the conductive resin composition described in JP-A-2-181347, a graft copolymer of a polyolefin-based polymer and a fatty acid unsaturated carboxylic acid or an anhydride thereof is used as a polymer material. 880, 66
In the organic PTC element described in the specification No. 8, a polyolefin modified with a carboxylic acid or a derivative thereof is used as a polymer material.
【０００７】しかし、カルボキシル基は、導電性粒子に
も作用して導電性を低下させて有機樹脂シートを高抵抗
化し、ＰＴＣ特性の発現を妨げるというマイナス面があ
ることから、その配合量には上限がある。例えば、特開
昭６２−１８１３４７号公報に記載の導電性樹脂組成物
では、脂肪族不飽和カルボン酸のグラフト率の上限を５
％としている。そのため、有機樹脂シートと金属電極と
の密着性の改善には限度がある。However, the carboxyl group also acts on the conductive particles to lower the conductivity, thereby increasing the resistance of the organic resin sheet and hindering the development of PTC characteristics. There is an upper limit. For example, in the conductive resin composition described in JP-A-62-181347, the upper limit of the graft ratio of the aliphatic unsaturated carboxylic acid is 5%.
%. Therefore, there is a limit in improving the adhesion between the organic resin sheet and the metal electrode.
【０００８】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、通常時（非発熱時）には、低抵抗であ
り、しかも優れたＰＴＣ特性を示し、更に金属電極との
密着性にも優れたＰＴＣ素子を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of such circumstances, and has a low resistance and excellent PTC characteristics in a normal state (when no heat is generated). Another object of the present invention is to provide a PTC element excellent in the above.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、高分子材料に導電性粒子を分散してなる
シート状物であり、かつ両面の表層部のみにカルボキシ
ル基が生成された有機樹脂シートと、前記有機樹脂シー
トの両面に設けられた一対の金属電極と、を有する有機
ＰＴＣ素子を提供する。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a sheet-like material obtained by dispersing conductive particles in a polymer material, wherein a carboxyl group is formed only on the surface layer on both surfaces. The present invention provides an organic PTC element having an organic resin sheet, and a pair of metal electrodes provided on both surfaces of the organic resin sheet.
【００１０】本発明はまた、高分子材料に導電性粒子を
分散した樹脂シートを形成する工程と、前記樹脂シート
の両面を酸素含有雰囲気中でプラズマ処理し、該樹脂シ
ートの両面にカルボキシル基を生成する工程と、前記樹
脂シートの両面に金属電極を設ける工程と、を有する有
機ＰＴＣ素子の製造方法を提供する。[0010] The present invention also provides a step of forming a resin sheet in which conductive particles are dispersed in a polymer material, and a step of performing plasma treatment on both sides of the resin sheet in an oxygen-containing atmosphere to form a carboxyl group on both sides of the resin sheet. There is provided a method for manufacturing an organic PTC element, comprising: a step of forming; and a step of providing metal electrodes on both surfaces of the resin sheet.
【００１１】上記有機ＰＴＣ素子は、カルボキシル基が
有機樹脂シートの表面のみに選択的に生成されているた
め、金属電極との密着性を良好としつつ、有機樹脂シー
トの高抵抗化を避けることができる。また、上記製造方
法においても、プラズマ処理を用いることで、カルボキ
シル基を有機ＰＴＣシートの表面のみに選択的に生成す
ることができる。In the organic PTC element, since the carboxyl group is selectively generated only on the surface of the organic resin sheet, it is possible to avoid the increase in the resistance of the organic resin sheet while improving the adhesion to the metal electrode. it can. Further, also in the above manufacturing method, by using the plasma treatment, the carboxyl group can be selectively generated only on the surface of the organic PTC sheet.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明に関して詳細に説明
する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【００１３】本発明の有機ＰＴＣ素子を得るには、先
ず、高分子材料と導電性粒子とを混練し、更にこの混練
物をロースプレス等を用いて薄く延ばして有機樹脂シー
トを得る。高分子材料、導電性粒子及びこれらの配合に
制限はなく、公知の材料及び配合で構わない。一例を示
すと、高分子材料としてはポリエチレンをベースとする
樹脂が一般的である。分子量等の物性も制限されるもの
ではないが、分子量分布が小さい（分子量の揃った）方
が電圧に対する耐性等から好ましい。また、導電性粒子
としてはカーボンブラックやグラファイトが適当であ
り、粒径としては２０〜８０ｎｍ程度が適当である。導
電性粒子の高分子材料に対する配合割合は、３０〜５０
重量％が適当である。また、シート厚としては、０．５
〜５ｍｍ程度が一般的である。In order to obtain the organic PTC element of the present invention, first, a polymer material and conductive particles are kneaded, and the kneaded material is thinly spread using a loose press or the like to obtain an organic resin sheet. There is no limitation on the polymer material, the conductive particles, and their blending, and any known materials and blending may be used. As an example, as a polymer material, a resin based on polyethylene is generally used. Although the physical properties such as the molecular weight are not limited, it is preferable that the molecular weight distribution is small (the molecular weights are uniform) from the viewpoint of the resistance to voltage and the like. Also, carbon black or graphite is suitable as the conductive particles, and the particle size is preferably about 20 to 80 nm. The mixing ratio of the conductive particles to the polymer material is 30 to 50.
% By weight is appropriate. The sheet thickness is 0.5
It is generally about 5 mm.
【００１４】次に、この有機樹脂シートに対してプラズ
マ処理を施し、表面にカルボキシル基を生成させる。こ
のプラズマ処理は、少なくとも酸素を含む雰囲気で行
う。酸素含有雰囲気中でプラズマ処理を行うことによ
り、有機樹脂シートを形成する高分子材料の炭素原子
と、プラズマ中の酸素ラジカルとが結合してカルボキシ
ル基が生成する。そして、生成カルボキシル基が、図１
に模式的に示すように、種々の形態にて金属（ここでは
鉄を例示）と化学的に結合する。即ち、図１（ａ）のよ
うにカルボキシル基の酸素原子が鉄原子に配位して結合
したり、図１（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のように鉄との間
で酸化物や水酸化物を形成したり、あるいは図１（ｅ）
のように周囲の吸着水を介する等して鉄と化学的に結合
する。その結果、有機樹脂シートと金属電極との密着性
が高まり、有機ＰＴＣ素子の耐久性が向上する。Next, a plasma treatment is applied to the organic resin sheet to generate carboxyl groups on the surface. This plasma treatment is performed in an atmosphere containing at least oxygen. By performing the plasma treatment in an oxygen-containing atmosphere, carbon atoms of the polymer material forming the organic resin sheet are combined with oxygen radicals in the plasma to generate a carboxyl group. And the generated carboxyl group is
As schematically shown in FIG. 1, the metal bond chemically to a metal (here, iron is exemplified) in various forms. That is, as shown in FIG. 1A, the oxygen atom of the carboxyl group coordinates to and binds to the iron atom, or as shown in FIGS. Or the formation of hydroxide, or as shown in FIG.
And chemically bond with iron through surrounding adsorbed water. As a result, the adhesion between the organic resin sheet and the metal electrode is increased, and the durability of the organic PTC element is improved.
【００１５】このカルボキシル基はプラズマが作用した
部分、即ち表面の極く浅い部分にのみ生成するため、従
来のようにカルボキシル基を有する樹脂成分を混入した
高分子材料を使用した場合に比べて、有機ＰＴＣ素子の
導電性の低下を最小限に抑えることができる。Since the carboxyl group is formed only in the portion where the plasma has acted, that is, only in a very shallow portion of the surface, the carboxyl group is more difficult to produce than in the case where a polymer material mixed with a resin component having a carboxyl group is used. A decrease in the conductivity of the organic PTC element can be minimized.
【００１６】但し、純酸素雰囲気でのプラズマ処理は、
電極の密着性の向上には逆効果となる。図２は純酸素雰
囲気でのプラズマ処理（出力３０Ｗ）において、照射時
間を変えて比抵抗値（ａ）及び電極のピール強度（ｂ）
を測定した結果を示すグラフであるが、照射時間が長く
なると、若干ではあるがピール強度（密着力）が低下し
ている。これは、酸素プラズマによるアッシング作用が
顕著になり、有機樹脂シートがダメージを受けることが
原因であると推察される。また、照射時間が長くなるの
に伴って比抵抗値も増加しており、これもアッシング作
用により電極との接合状態が悪化したことによるものと
推察される。However, the plasma treatment in a pure oxygen atmosphere is
It has the opposite effect on improving the adhesion of the electrodes. FIG. 2 shows the specific resistance (a) and the peel strength of the electrode (b) by changing the irradiation time in the plasma treatment (output 30 W) in a pure oxygen atmosphere.
Is a graph showing the results of the measurement. As the irradiation time becomes longer, the peel strength (adhesion) is slightly reduced. This is presumed to be due to the fact that the ashing action by oxygen plasma becomes remarkable and the organic resin sheet is damaged. Further, the specific resistance value increased with the irradiation time, which is presumed to be due to the deterioration of the bonding state with the electrode due to the ashing action.
【００１７】従って、プラズマ処理に際して酸素と他の
ガスとの混合ガス雰囲気とすることが好ましく、特にヘ
リウムとの混合ガスが好ましい。また、空気中でプラズ
マ処理を行うことは、原料ガスのコストの点で好まし
い。図３は酸素とヘリウムとの混合ガス雰囲気でのプラ
ズマ処理（出力６００Ｗ）において、照射速度を変えた
ときの比抵抗値の変化（ａ）及び電極のピール強度の変
化（ｂ）を測定した結果を示すグラフであるが、照射速
度が遅い（照射量が多い）ほどピール強度が向上する傾
向があり、プラズマ処理の効果が現れている。但し、照
射速度が１００ｍｍ／ｓｅｃより遅くなると、照射過多
となり、有機樹脂シートの変形を起しやすくなる。ま
た、照射速度が速くなると、照射不足となり、ピール強
度の低下とともに比抵抗値も大きくなり、導電性にも問
題が出てくる。従って、実施に際しては、照射不足及び
照射過多とならないように、照射条件を設定する必要が
ある。Therefore, it is preferable to use a mixed gas atmosphere of oxygen and another gas during the plasma treatment, and particularly preferable to use a mixed gas of helium. Performing the plasma treatment in air is preferable from the viewpoint of the raw material gas cost. FIG. 3 shows the results of measuring the change in the specific resistance (a) and the change in the peel strength of the electrode (b) when the irradiation speed was changed in the plasma treatment (output 600 W) in a mixed gas atmosphere of oxygen and helium. The peel strength tends to be improved as the irradiation speed is slower (the irradiation amount is larger), and the effect of the plasma treatment appears. However, when the irradiation speed is lower than 100 mm / sec, the irradiation becomes excessive and the organic resin sheet is likely to be deformed. In addition, when the irradiation speed is increased, the irradiation becomes insufficient, the peel strength is reduced, and the specific resistance value is increased. Therefore, upon implementation, it is necessary to set irradiation conditions so as not to cause insufficient irradiation and excessive irradiation.
【００１８】また、比較のために真空でのプラズマ処理
（出力３０Ｗ）も行ったが、図４に示すように、照射時
間を変えても比抵抗値（ａ）及び電極のピール強度
（ｂ）の変化は見られない。For comparison, plasma treatment in vacuum (output 30 W) was also performed. As shown in FIG. 4, even when the irradiation time was changed, the specific resistance (a) and the peel strength of the electrode (b) were changed. No change is seen.
【００１９】尚、上記において、ピール強度はＪＩＳ
Ｃ６４８１に準拠して測定した。In the above description, the peel strength is JIS.
It measured according to C6481.
【００２０】プラズマの生成方法は特に限定されない
が、例えばＨＦ帯域の高周波グロー放電、マイクロ波放
電、ＤＣグロー放電、光励起放電、これら放電方法の組
み合わせが挙げられる。また、酸素ラジカルをできるだ
け高密度で生成させるために、上記雰囲気は減圧状態と
することが好ましい。The method of generating plasma is not particularly limited, and examples thereof include a high-frequency glow discharge in the HF band, a microwave discharge, a DC glow discharge, and a photoexcited discharge, and a combination of these discharge methods. Further, in order to generate oxygen radicals at a density as high as possible, it is preferable that the atmosphere be in a reduced pressure state.
【００２１】上記プラズマ処理は、金属電極が形成され
る面に対して行うため、有機樹脂シートの両面に対して
行う。The above plasma treatment is performed on both surfaces of the organic resin sheet because it is performed on the surface on which the metal electrodes are formed.
【００２２】上記プラズマ処理後、有機樹脂シートの両
面に金属電極を設ける。電極材料としては、従来から知
られている銅やニッケル、アルミニウム、鉄、チタン等
の金属またはそれらの合金が適当である。金属電極の厚
さも制限は無く、数μｍ〜数十μｍが適当である。ま
た、金属電極として金属箔を用いることもできるが、密
着性を考慮すると無電解メッキにより金属膜を形成する
ことが好ましい。更に、電極材料をターゲットとし、ス
パッタリングや蒸着法、ＣＶＤ法等により金属電極を成
膜してもよい。After the above plasma treatment, metal electrodes are provided on both sides of the organic resin sheet. As the electrode material, conventionally known metals such as copper, nickel, aluminum, iron and titanium or alloys thereof are suitable. The thickness of the metal electrode is also not limited, and several μm to several tens μm is appropriate. Although a metal foil can be used as the metal electrode, it is preferable to form a metal film by electroless plating in consideration of adhesion. Further, a metal electrode may be formed by sputtering, vapor deposition, CVD, or the like using an electrode material as a target.
【００２３】[0023]
【実施例】以下の実験を行い、プラズマ処理による効果
を検証した。尚、本発明はこれにより何ら制限されるも
のではない。EXAMPLE The following experiment was conducted to verify the effect of the plasma treatment. Note that the present invention is not limited by this.
【００２４】（実験−１）先ず、平均粒径が３０μｍ
で、重量平均分子量が１２３，０００、分子量分布が
０．１７のポリエチレン粒子と、平均粒径４０ｎｍのカ
ーボンブラック粒子とを、ポリエチレン粒子５５重量
％、カーボンブラック４５重量％の割合で混合混練し
た。次いで、得られた混練物を加熱温度１７０℃、圧力
５０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件で熱プレスして厚さ０．５ｍ
ｍのシート状成型物を得た。そして、２００×２００ｍ
ｍの寸法に切断して有機樹脂シートを得た。(Experiment-1) First, the average particle size was 30 μm.
Then, polyethylene particles having a weight average molecular weight of 123,000 and a molecular weight distribution of 0.17 and carbon black particles having an average particle diameter of 40 nm were mixed and kneaded at a ratio of 55% by weight of polyethylene particles and 45% by weight of carbon black. Next, the obtained kneaded material was hot-pressed under the conditions of a heating temperature of 170 ° C. and a pressure of 50 kgf / cm 2 to a thickness of 0.5
m of a sheet-like molded product was obtained. And 200x200m
The resultant was cut into a size of m to obtain an organic resin sheet.
【００２５】この有機樹脂シートを平行平板型の電極が
配置されたプラズマ処理装置内の接地電極側に配置し、
チャンバー内を減圧とした上で１３．５６ＭＨｚの高周
波グロー放電を生じさせた。その際、雰囲気は空気と
し、内部圧を１／１００気圧（１０3Ｐａ）とした。投
入電力は、電極密度で７０Ｗ/ｃｍ2とした。また、プラ
ズマ処理時間は１５分間とした。尚、このプラズマ処理
は、有機樹脂シートの一方の面を処理した後、有機樹脂
シートを裏返し、他方の面にも同一条件にて行った。This organic resin sheet is arranged on the ground electrode side in the plasma processing apparatus in which the parallel plate type electrodes are arranged,
After reducing the pressure in the chamber, a high frequency glow discharge of 13.56 MHz was generated. At that time, the atmosphere was air, and the internal pressure was 1/100 atm (10 3 Pa). The input power was 70 W / cm 2 in electrode density. The plasma processing time was 15 minutes. In addition, this plasma treatment was performed under the same conditions on the other surface after turning the organic resin sheet upside down after treating one surface of the organic resin sheet.
【００２６】このプラズマ処理を施した有機樹脂シート
の表面をＩＲ及びＥＳＣＡで計測したところ、１分子当
たり約０．５％の密度でカルボキシル基が検出された。When the surface of the organic resin sheet subjected to the plasma treatment was measured by IR and ESCA, carboxyl groups were detected at a density of about 0.5% per molecule.
【００２７】次に、有機樹脂シートの両面にニッケル薄
膜を成膜した。ここでは、先ず無電解メッキ法によりニ
ッケル薄膜を０．５μｍの厚さに成膜し、更に電気メッ
キ法によりニッケル薄膜を１０μｍの厚さに積層した。
この工程も、有機樹脂シートの両面に対して行った。Next, nickel thin films were formed on both surfaces of the organic resin sheet. Here, first, a nickel thin film was formed to a thickness of 0.5 μm by electroless plating, and a nickel thin film was laminated to a thickness of 10 μm by electroplating.
This step was also performed on both sides of the organic resin sheet.
【００２８】こうして得られた有機ＰＴＣ素子は、電極
（ニッケル薄膜）の密着性に優れたものであった。The organic PTC device thus obtained was excellent in the adhesion of the electrode (nickel thin film).
【００２９】（実験−２）実験−１に従い、プラズマ処
理時間のみを変えて有機ＰＴＣ素子を作製した。そし
て、電極のピール強度及び通電試験による抵抗変化を測
定した。尚、ピール強度はＪＩＳ Ｃ６４８１に準拠し
て行い、通電試験は有機ＰＴＣ素子に１２Ｖの定電圧電
源を用い突入電流が５Ａとなる条件で３分間の通電によ
り行った。通電試験において、最初期に流れる電流値は
５Ａであるが、ＰＴＣ特性により、ある段階において素
子の抵抗が急激に大きくなり、その結果、素子に流れる
電流値は極めて小さな値となる。抵抗変化は、３分間の
通電の前における抵抗値と通電終了後１時間経過した状
態における抵抗値との比として求めた。プラズマ処理時
間及び各試験結果を表１に示す。(Experiment-2) According to Experiment-1, an organic PTC element was manufactured by changing only the plasma processing time. Then, the peel strength of the electrode and the change in resistance due to an electricity test were measured. The peel strength was measured in accordance with JIS C6481, and the power-on test was performed by applying a constant voltage power supply of 12 V to the organic PTC element and supplying power for 3 minutes under the condition that the inrush current was 5 A. In the energization test, the current value flowing in the initial stage is 5 A, but due to the PTC characteristic, the resistance of the element rapidly increases at a certain stage, and as a result, the current value flowing through the element becomes an extremely small value. The resistance change was determined as a ratio between the resistance value before the current supply for 3 minutes and the resistance value 1 hour after the end of the current supply. Table 1 shows the plasma processing time and the results of each test.
【００３０】[0030]
【表１】 [Table 1]
【００３１】表１に示すように、酸素含有雰囲気中での
プラズマ処理を施すことで、電極のピール強度が高ま
り、有機樹脂シートとの密着性が高くなる。これは、有
機樹脂シートの表面にカルボキシル基が生成してニッケ
ル原子との強い結合を生じることによる。As shown in Table 1, by performing the plasma treatment in an oxygen-containing atmosphere, the peel strength of the electrode is increased, and the adhesion to the organic resin sheet is increased. This is because a carboxyl group is formed on the surface of the organic resin sheet to generate a strong bond with a nickel atom.
【００３２】また、通電前後における抵抗変化が小さ
く、安定した性能が得られる。これは、カルボキシル基
の生成がシート表面のみで起こり、有機ＰＴＣ素子の高
抵抗化を最小限に抑えられることによる。Further, a change in resistance before and after energization is small, and stable performance can be obtained. This is because the generation of carboxyl groups occurs only on the sheet surface, and the increase in resistance of the organic PTC element can be minimized.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通常時（非発熱時）には、低抵抗であり、しかも優れた
ＰＴＣ特性を示し、更に電極材料の密着性に優れ、長期
にわたり安定動作を行い得るＰＴＣ素子を提供すること
ができる。As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a PTC element which has a low resistance at normal times (when no heat is generated), exhibits excellent PTC characteristics, has excellent adhesion to electrode materials, and can perform stable operation for a long period of time.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】カルボキシル基と金属（Ｆｅ）との結合状態を
説明するための模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a bonding state between a carboxyl group and a metal (Fe).
【図２】プラズマ照射条件による有機ＰＴＣ素子の特性
の変化を調べた結果を示す図であり、純酸素プラズマの
照射時間に対する比抵抗値の変化（ａ）及び電極のピー
ル強度の変化（ｂ）を示すグラフである。FIG. 2 is a diagram showing the results of examining changes in characteristics of an organic PTC element depending on plasma irradiation conditions. FIG. 2 shows a change in specific resistance value with respect to irradiation time of pure oxygen plasma (a) and a change in peel strength of an electrode (b). FIG.
【図３】プラズマ照射条件による有機ＰＴＣ素子の特性
の変化を調べた結果を示す図であり、（酸素＋ヘリウ
ム）プラズマの照射速度に対する比抵抗値の変化（ａ）
及び電極のピール強度の変化（ｂ）を示すグラフであ
る。FIG. 3 is a diagram showing a result of examining a change in characteristics of an organic PTC element depending on plasma irradiation conditions, and a change in specific resistance value with respect to an irradiation rate of (oxygen + helium) plasma (a)
6 is a graph showing a change (b) in the peel strength of the electrode.
【図４】プラズマ照射条件による有機ＰＴＣ素子の特性
の変化を調べた結果を示す図であり、真空プラズマの照
射時間に対する比抵抗値の変化（ａ）及び電極のピール
強度の変化（ｂ）をグラフである。FIG. 4 is a diagram showing a result of examining a change in characteristics of an organic PTC element depending on plasma irradiation conditions. FIG. 4 shows a change in specific resistance value (a) and a change in peel strength of an electrode (b) with respect to irradiation time of vacuum plasma. It is a graph.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松澤 充 静岡県浜松市新都田１−８−１ Ｆターム(参考） 4F073 AA01 BA07 BA49 BB01 CA01 CA62 CA69 5E034 AC10 DB16 DC05 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Mitsuru Matsuzawa 1-8-1 Shintoda, Hamamatsu-shi, Shizuoka F-term (reference) 4F073 AA01 BA07 BA49 BB01 CA01 CA62 CA69 5E034 AC10 DB16 DC05
Claims (6)
シート状物であり、かつ両面の表層部のみにカルボキシ
ル基が生成された有機樹脂シートと、 前記有機樹脂シートの両面に設けられた一対の金属電極
と、を有することを特徴とする有機ＰＴＣ素子。1. An organic resin sheet which is a sheet formed by dispersing conductive particles in a polymer material, and in which carboxyl groups are generated only in the surface layer portions of both surfaces, and provided on both surfaces of the organic resin sheet. And a pair of metal electrodes.
とする請求項１記載の有機ＰＴＣ素子。2. The organic PTC element according to claim 1, wherein the metal electrode is a plated electrode.
シートを形成する工程と、 前記樹脂シートの両面を酸素含有雰囲気中でプラズマ処
理し、該樹脂シートの両面にカルボキシル基を生成する
工程と、 前記樹脂シートの両面に金属電極を設ける工程と、を有
することを特徴とする有機ＰＴＣ素子の製造方法。3. A step of forming a resin sheet in which conductive particles are dispersed in a polymer material; and a step of performing a plasma treatment on both sides of the resin sheet in an oxygen-containing atmosphere to generate carboxyl groups on both sides of the resin sheet. And a step of providing metal electrodes on both surfaces of the resin sheet.
含むことを特徴とする請求項３記載の有機ＰＴＣ素子の
製造方法。4. The method according to claim 3, wherein the oxygen-containing atmosphere contains oxygen and helium.
徴とする請求項３記載の有機ＰＴＣ素子の製造方法。5. The method for producing an organic PTC device according to claim 3, wherein the oxygen-containing atmosphere is air.
とを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載の有機
ＰＴＣ素子の製造方法。6. The method according to claim 3, wherein the metal electrode is formed by plating.
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| JP2001054477A JP2002260904A (en) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | Organic ptc device and its manufacturing method |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104704582A (en) * | 2012-10-11 | 2015-06-10 | 埃普科斯股份有限公司 | Ceramic component having protective layer and method for production thereof |
-
2001
- 2001-02-28 JP JP2001054477A patent/JP2002260904A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104704582A (en) * | 2012-10-11 | 2015-06-10 | 埃普科斯股份有限公司 | Ceramic component having protective layer and method for production thereof |
| JP2015534731A (en) * | 2012-10-11 | 2015-12-03 | エプコス アクチエンゲゼルシャフトＥｐｃｏｓ Ａｇ | Ceramic part provided with protective layer and method of manufacturing the same |
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