JP2007059952A - P−ptcサーミスタ組成物の製造方法、p−ptcサーミスタ組成物、p−ptcサーミスタ素体及びp−ptcサーミスタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 上記課題を解決する本発明のP−PTCサーミスタ組成物の製造方法は、組成物材料準備工程S1、混練物調製工程S2、打ち抜き工程S3、成形工程S4及び架橋工程S5を有し、高分子マトリックスと導電性粒子とを含有する混練物を架橋する架橋工程において、混練物の温度上昇を抑制するものである。
【選択図】図2
Description
この組成物材料準備工程S1は、サーミスタ素体1を形成するP−PTCサーミスタ組成物(以下、単に「サーミスタ組成物」ともいう。)の構成材料を準備する工程である。本実施形態の工程S1において準備される構成材料は、高分子マトリックス、低分子有機化合物、及び導電性粒子である。
一次粒子の平均粒径は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.5〜4.0μm程度である。これらのうち、一次粒子の平均粒径は1.0〜4.0μmが最も好ましい。この平均粒径はフィッシュー・サブシーブ法で測定したものである。
混練物調製工程S2は、上記組成物材料準備工程S1で準備した高分子マトリックス、低分子有機化合物及び導電性粒子を含有している混練物を調製する工程である。
打ち抜き工程S3は、混練物調製工程S2によって得られた混練物をシート状にするために適当な大きさに打ち抜く工程である。
成形工程S4は、打ち抜き工程S3によって得られた混練物を、両側から電極材料で挟み圧着することにより成形して、電極2、3に挟まれたシート状の混練物を得る工程である。したがって、本実施形態において成形工程は、電極を混練物に圧着する電極圧着工程を兼ねることとなる。
架橋工程S5は、成形工程S4によって得られた電極2、3に挟まれたシート状の混練物に対して電子線照射や加熱等を行うことにより、高分子マトリックスを架橋して、場合によっては硬化させ、サーミスタ素体1を得る工程である。この際、本実施形態のP−PTCサーミスタの製造方法によると、発熱するシート状の混練物の温度上昇を抑制するようにしながら、混練物を架橋させる。
結晶性高分子マトリツクスとしてメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレン(融点122℃、密度0.93g/cm3)を60体積%、低分子有機化合物としてポリエチレンワックス(融点100℃、分子量600)を10体積%、導電性粒子としてフィラメント状ニッケル粉末(平均粒径0.7μm)30体積%を準備した(組成物材料準備工程)。次いで、それらの材料をミルに投入し、150℃の温度で30分間ラボプラストミル(東洋精機社製)にて加熱混練して混練物を得た(混練物調製工程)。
冷却材の冷却温度を−20℃に代えて、表1に示した温度とした以外は実施例1と同様にして、実施例2〜5に係るP−PTCサーミスタをそれぞれ得た。
電子線の照射量を300kGyに代えて100kGyとした以外は実施例1と同様にして、実施例6に係るP−PTCサーミスタを得た。
成形工程まで実施例1と同様にして得られた成形体を袋体(ラミジップ(アズワン社製、商品名))に収容した。次いで、袋体に収容された状態で成形体をバキュームシーラーであるCUTE PACK FCB−270(FUJI IMPULSE社製、商品名)にセットし、バキュームシーラー内(袋体内)を減圧した後、袋体の開口端である加熱シール部を加熱圧着することによって袋体を密封した。このときのバキュームシーラー内の酸素分圧は真空に近い状態であり、測定不能であった。そして袋体に真空封入された成形体について、実施例6と同様にして架橋工程を経て、実施例7に係るP−PTCサーミスタを得た。
冷却材を用いずに、直接電子線を成形体に照射した以外は実施例1と同様にして、比較例1に係るP−PTCサーミスタを得た。
電子線の照射量を300kGyに代えて100kGyとした以外は比較例1と同様にして、比較例2に係るP−PTCサーミスタを得た。
架橋工程の後、実施例1〜5及び比較例1に係るP−PTCサーミスタをそれぞれ24時間大気中に静置し、その次に、該サーミスタの室温抵抗値(初期室温抵抗値)及び温度−抵抗値特性(初期温度−抵抗値特性)を測定した。温度−抵抗値特性の測定は、恒温槽内にサーミスタを配置し、恒温槽の温度を2℃/分の速度で昇温しながら、サーミスタの抵抗値を測定することにより行った。初期室温抵抗値の結果を表1に、初期温度−抵抗値特性の結果を、実施例1については図4、実施例2については図5、実施例3については図6、実施例4については図7、実施例5については図8、比較例1については図9に、それぞれ三角形プロットで示す。
架橋工程の後、実施例6、7及び比較例2に係るP−PTCサーミスタをそれぞれ24時間大気中に静置し、その次に、該サーミスタの室温抵抗値(初期室温抵抗値)及び温度−抵抗値特性(初期温度−抵抗値特性)を測定した。温度−抵抗値特性の測定は、恒温槽内にサーミスタを配置し、恒温槽の温度を2℃/分の速度で昇温しながら、サーミスタの抵抗値を測定することにより行った。初期室温抵抗値及び初期温度−抵抗値特性における動作時間の結果を表2に示す。
Claims (10)
- 高分子マトリックスと導電性粒子とを含有する混練物を架橋する架橋工程において、前記混練物の温度上昇を抑制することを特徴とするP−PTCサーミスタ組成物の製造方法。
- 前記架橋工程において、前記混練物の温度が65℃未満となるように前記混練物の温度上昇を抑制することを特徴とする請求項1記載のP−PTCサーミスタ組成物の製造方法。
- 前記高分子マトリックスとして、ポリオレフィン系結晶性ポリマーを用いることを特徴とする請求項1又は2に記載のP−PTCサーミスタ組成物の製造方法。
- 前記ポリオレフィン系結晶性ポリマーが直鎖状低密度ポリエチレンであることを特徴とする請求項3記載のP−PTCサーミスタ組成物の製造方法。
- 前記導電性粒子として、ニッケルを主成分とする粒子を用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のP−PTCサーミスタ組成物の製造方法。
- 前記導電性粒子として、フィラメント状の粒子を用いることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のP−PTCサーミスタ組成物の製造方法。
- 重量平均分子量が100〜2000である低分子有機化合物を更に含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のP−PTCサーミスタ組成物の製造方法。
- 高分子マトリックスと導電性粒子とを含有する混練物を架橋する際に、前記混練物の温度上昇を抑制することにより得られることを特徴とするP−PTCサーミスタ組成物。
- 高分子マトリックスと導電性粒子とを含有するシート状の混練物を架橋する際に、前記混練物の温度上昇を抑制することにより得られることを特徴とするP−PTCサーミスタ素体。
- 互いに対向した状態で配置された1対の電極と、前記1対の電極の間に配置されたP−PTCサーミスタ素体と、を備え、
正の抵抗−温度特性を有し、
前記P−PTCサーミスタ素体が、高分子マトリックスと導電性粒子とを含有するシート状の混練物を架橋する際に、前記混練物の温度上昇を抑制することにより得られるものである、ことを特徴とするP−PTCサーミスタ。
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JPH11150003A (ja) * | 1987-09-30 | 1999-06-02 | Raychem Corp | 電気的デバイスの作製方法 |
JPH11168005A (ja) * | 1997-12-04 | 1999-06-22 | Tdk Corp | 有機質正特性サーミスタ |
JP2001102039A (ja) * | 1999-08-31 | 2001-04-13 | Tyco Electronics Corp | 電気デバイスおよびアセンブリ |
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