JP2002353003A - High polymer ptc element and manufacturing method therfor - Google Patents
High polymer ptc element and manufacturing method therforInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＴＣ（Positive
Temperature Coefficient：正温度係数）特性を有
し、電池や電子機器の回路などに異常が発生した際の過
電流を防止する機能を有する、ＰＴＣ素子及びその製造
方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a PTC (Positive
The present invention relates to a PTC element having a temperature coefficient (positive temperature coefficient) characteristic and having a function of preventing an overcurrent when an abnormality occurs in a battery or a circuit of an electronic device, and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】特定の温度領域において、電気抵抗が急
激に増大する正の温度特性を示すＰＴＣ素子は、自動的
に温度を制御するヒータや、自己復帰型の過電流保護素
子などとして多用されている。そして、ＰＴＣ素子に用
いる組成物としては、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）を
微量添加したチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）などの
セラミックス系ＰＴＣ組成物、カーボンブラックなどの
導電性粒子を結晶性高分子中に分散した高分子ＰＴＣ組
成物が知られている。2. Description of the Related Art PTC elements exhibiting a positive temperature characteristic in which the electric resistance sharply increases in a specific temperature range are frequently used as a heater for automatically controlling the temperature or a self-recovering type overcurrent protection element. ing. Examples of the composition used for the PTC element include ceramic-based PTC compositions such as barium titanate (BaTiO 3 ) to which a trace amount of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) is added, and conductive particles such as carbon black. Polymer PTC compositions dispersed therein are known.
【０００３】セラミックス系ＰＴＣ組成物を用いたＰＴ
Ｃ 素子では、キュリー点での急激な抵抗値上昇を利用
しているが、定常状態における抵抗率が、約〜１００Ω
・ｃｍと高いために、数Ａ程度の比較的大きな電流を流
すことができない。このことはセラミック系ＰＴＣ組成
物を用いたＰＴＣ素子が、過電流保護素子として利用す
るのが困難であることを意味している。また、セラミッ
ク系ＰＴＣ組成物は、所望の形状に成形、加工するのに
多くの工程を要し、耐衝撃性に劣るという問題がある。[0003] PT using ceramic PTC composition
In the C element, a rapid rise in resistance at the Curie point is used.
-A relatively large current of about several A cannot flow due to the high cm. This means that it is difficult to use a PTC element using a ceramic PTC composition as an overcurrent protection element. In addition, the ceramic PTC composition requires many steps for molding and processing into a desired shape, and has a problem of poor impact resistance.
【０００４】これに対し、高分子ＰＴＣ組成物を用いた
ＰＴＣ素子では、室温での抵抗率が低いために、過電流
保護素子に適していて、耐衝撃性が優れ、成形、加工が
容易である。On the other hand, a PTC device using a polymer PTC composition has a low resistivity at room temperature, so that it is suitable for an overcurrent protection device, has excellent impact resistance, and is easy to mold and process. is there.
【０００５】高分子ＰＴＣ素子の動作原理は、結晶性高
分子の結晶融点での大きな熱膨張を利用して、室温でネ
ットワークを形成している導電性粒子を切り離すことに
よるものである。このために、結晶性高分子の結晶融点
近傍の温度で、抵抗率が急激に上昇し、室温に戻ると、
導電性粒子のネットワークが再形成され、抵抗率も低下
する。[0005] The operating principle of the polymer PTC element is based on the fact that conductive particles forming a network at room temperature are separated by utilizing a large thermal expansion at the crystal melting point of a crystalline polymer. For this reason, at a temperature near the crystalline melting point of the crystalline polymer, the resistivity rises sharply and returns to room temperature,
The network of conductive particles is reformed and the resistivity is reduced.
【０００６】そして、高分子ＰＴＣ素子の一般的な製造
方法には、ロールなどを用いて結晶性高分子に導電性粒
子を分散させて高分子ＰＴＣ組成物を得、これを加熱プ
レスやロールなどでシート成形し、金属箔などからなる
電極を圧着した後、所要の形状に打ち抜くという、乾式
法がある。[0006] In a general method for producing a polymer PTC element, a polymer PTC composition is obtained by dispersing conductive particles in a crystalline polymer using a roll or the like, and the polymer PTC composition is heated and pressed. There is a dry method in which a sheet is formed by pressing, an electrode made of a metal foil or the like is pressed, and then punched into a required shape.
【０００７】また、高分子ＰＴＣ組成物のシートを得る
方法として、結晶性高分子の溶液に導電性フィラーを分
散させたスラリーを用いて成膜する湿式法もあり、この
場合は、電極を構成する金属箔の上に成膜して、成膜し
た側を対向させて一体化するという方法もある。As a method for obtaining a sheet of the polymer PTC composition, there is also a wet method in which a film is formed using a slurry in which a conductive filler is dispersed in a solution of a crystalline polymer. There is also a method in which a film is formed on a metal foil to be formed, and the film-formed sides face each other to be integrated.
【０００８】乾式法によれば、高分子ＰＴＣ組成物を得
る工程で、結晶性高分子が比較的高粘度であるため、高
分子ＰＴＣ組成物に大きな剪断力が加わり、導電性フィ
ラーが比較的均一に分散する。しかし、湿式法では、結
晶性高分子を溶液にして導電性フィラーを分散するた
め、均一な分散状態を得るため、長時間を要したり、分
散性を向上するために導電性フィラーに種々の前処理を
施したりすることがある。According to the dry method, in the step of obtaining the polymer PTC composition, a large shear force is applied to the polymer PTC composition because the crystalline polymer has a relatively high viscosity, and the conductive filler is relatively removed. Disperse evenly. However, in the wet method, to disperse the conductive filler in a crystalline polymer solution, to obtain a uniform dispersion state, it takes a long time, or to improve the dispersibility, various conductive fillers to improve Pretreatment may be applied.
【０００９】この導電性フィラーの前処理方法には、各
種カップリング剤を用いた表面処理などがあるが、いず
れにしても製造コストを押し上げる要因となっている。
また、前者の製造方法においても、導電性フィラーの分
散性を更に向上する方法が見出されれば、工程時間の短
縮、導電性フィラーの充填量の低減などで、製造コスト
を低減し得る。The pretreatment method for the conductive filler includes a surface treatment using various coupling agents, and any of these methods is a factor that increases the production cost.
Also, in the former manufacturing method, if a method for further improving the dispersibility of the conductive filler is found, the manufacturing cost can be reduced by shortening the process time and reducing the filling amount of the conductive filler.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の技術
的な課題は、前記のＰＴＣ素子の製造工程において、結
晶性高分子への導電性フィラーの分散性を、簡便な方法
で向上する方法を提供することにある。Accordingly, a technical problem of the present invention is to provide a method for improving the dispersibility of a conductive filler in a crystalline polymer by a simple method in the above-mentioned PTC element manufacturing process. Is to provide.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決のため、高分子ＰＴＣ組成物の調製方法、特に導電性
フィラーの分散性向上の可否を検討した結果なされたも
のである。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has been made as a result of examining a method for preparing a polymer PTC composition, particularly, whether or not the dispersibility of a conductive filler can be improved.
【００１２】即ち、本発明は、結晶性高分子に導電性フ
ィラーを分散させた組成物のシートの両面に、電極板を
配置した構成を有する高分子ＰＴＣ素子において、前記
導電性フィラーの少なくとも１部は強磁性を有すること
を特徴とする高分子ＰＴＣ素子である。That is, the present invention provides a polymer PTC element having a structure in which electrode plates are arranged on both sides of a sheet of a composition in which a conductive filler is dispersed in a crystalline polymer. The portion is a polymer PTC element characterized by having ferromagnetism.
【００１３】また、本発明は、前記の高分子ＰＴＣ素子
において、前記強磁性を有する導電性フィラーの形状が
鱗片状もしくは針状であることを特徴とする高分子ＰＴ
Ｃ素子である。Further, the present invention provides the above polymer PTC element, wherein the shape of the ferromagnetic conductive filler is scaly or acicular.
C element.
【００１４】また、本発明は、結晶性高分子に強磁性体
を含む導電性フィラーを分散して高分子ＰＴＣ組成物を
得る分散工程と、前記高分子ＰＴＣ組成物をシート状に
成形する成形工程と、前記シートに電極板を配置して接
着する接着工程と、前記電極板を接着したシートを所要
の大きさに切断する切断工程を含む高分子ＰＴＣ素子の
製造方法において、前記成形工程は、磁界中で行うこと
を特徴とする前記の高分子ＰＴＣ素子の製造方法であ
る。Further, the present invention provides a dispersion step of dispersing a conductive filler containing a ferromagnetic material in a crystalline polymer to obtain a polymer PTC composition, and forming the polymer PTC composition into a sheet. In a method for manufacturing a polymer PTC element, the method includes a bonding step of arranging and bonding an electrode plate to the sheet, and a cutting step of cutting the sheet to which the electrode plate is bonded into a required size. , In a magnetic field.
【００１５】[0015]
【作用】本発明による、高分子ＰＴＣ素子においては、
導電性フィラーの一部に強磁性を有する材質を混入し、
シート成形の工程を磁界中で行う。これにより、成形工
程で、強磁性を有するフィラーが磁界の方向に配向され
るため、分散性の向上及び導電性フィラーの充填量低減
に寄与することができる。In the polymer PTC element according to the present invention,
Mix ferromagnetic material into part of conductive filler,
The sheet forming process is performed in a magnetic field. Thereby, in the molding step, the ferromagnetic filler is oriented in the direction of the magnetic field, which can contribute to the improvement of the dispersibility and the reduction of the filling amount of the conductive filler.
【００１６】本発明に用いられる導電性フィラーで、強
磁性を有する材質としては、鉄、ニッケル、コバルト、
などの強磁性を有する金属や、それらを含む合金、Ｍｎ
Ａｓ、ＭｎＳｂ、ＭｎＢｉ、ＣｒＴｅなど化合物が挙げ
られる。これらの中でも、強磁性金属や、それらを含む
合金は、湿式磨砕処理などにより形状を制御し、形状磁
気異方性を付与して、磁界中で配向させることができる
ので、好適である。The conductive filler used in the present invention and having ferromagnetic properties include iron, nickel, cobalt, and the like.
Such as ferromagnetic metals, alloys containing them, Mn
Examples include compounds such as As, MnSb, MnBi, and CrTe. Among these, ferromagnetic metals and alloys containing them are suitable because they can be shaped in a magnetic field by controlling the shape by wet grinding treatment or the like, imparting shape magnetic anisotropy, and being oriented in a magnetic field.
【００１７】そして、その他の導電性フィラーとして
は、カーボンブラックなどの炭素系材料が挙げられる。
また、カーボンブラックが凝集を起こすことや、耐電圧
特性を考慮すると、各種金属炭化物も用いられ、これら
の少なくとも１種を混合して用いることができる。金属
炭化物の具体例としては、チタンカーバイド、タングス
テンカーバイド、ジルコニウムカーバイド、バナジウム
カーバイド、ニオブカーバイド、タンタルカーバイド、
モリブデンカーバイドなどが挙げられる。The other conductive filler includes a carbon-based material such as carbon black.
In view of the fact that carbon black causes agglomeration and withstand voltage characteristics, various metal carbides are also used, and at least one of these can be used in combination. Specific examples of metal carbides include titanium carbide, tungsten carbide, zirconium carbide, vanadium carbide, niobium carbide, tantalum carbide,
Molybdenum carbide and the like can be mentioned.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下に、具体的な実施例及び比較
例を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。ここ
では、導電性フィラーとして、平均粒径が０.５μｍの
カーボンブラック粉末と、平均粒径が５μｍのチタンカ
ーバイド粉末、強磁性を有する導電性フィラーとして、
平均粒径が５μｍの針状のニッケル粉末と、平均粒径が
５μｍの扁平状の鉄−アルミニウム−珪素合金粉末を用
いた。また、高分子化合物として、塩素化ポリエチレン
を用いた。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to specific examples and comparative examples. Here, as the conductive filler, a carbon black powder having an average particle size of 0.5 μm, a titanium carbide powder having an average particle size of 5 μm, and a conductive filler having ferromagnetism,
A needle-shaped nickel powder having an average particle size of 5 μm and a flat iron-aluminum-silicon alloy powder having an average particle size of 5 μm were used. Chlorinated polyethylene was used as the polymer compound.
【００１９】シート成形法としては、塩素化ポリエチレ
ンをトルエンとメチルエチルケトンに溶解した溶液に、
導電性フィラーを分散させたスラリーを調製し、そのス
ラリーを電極板上に塗布した後、乾燥するという湿式法
と、塩素化ポリエチレンを加熱して可塑化し、導電性フ
ィラーを混練した高分子ＰＴＣ組成物を調製し、その高
分子ＰＴＣ組成物をプレスなどで成形するという乾式法
を用いた。As a sheet forming method, a solution obtained by dissolving chlorinated polyethylene in toluene and methyl ethyl ketone is used.
A wet method in which a slurry in which a conductive filler is dispersed is prepared, the slurry is applied on an electrode plate, and then dried, and a polymer PTC composition in which chlorinated polyethylene is heated and plasticized, and the conductive filler is kneaded. An article was prepared, and a dry method of molding the polymer PTC composition by a press or the like was used.
【００２０】[0020]
【実施例】実施例として、針状のニッケル粉末、扁平状
の扁平状の鉄−アルミニウム−珪素合金粉末を用いた例
について説明する。表１は、本実施例に用いた高分子Ｐ
ＴＣ組成物の秤量組成を示したものである。なお、表中
の数値の単位はすべて重量部であり、実施例１ないし実
施例４は湿式法による例、実施例５は乾式法による例で
ある。EXAMPLES As examples, examples using needle-like nickel powder and flat-shaped flat iron-aluminum-silicon alloy powder will be described. Table 1 shows the polymer P used in this example.
3 shows the weighed composition of the TC composition. The units of the numerical values in the table are all parts by weight, Examples 1 to 4 are examples by a wet method, and Example 5 is an example by a dry method.
【００２１】[0021]
【表１】 [Table 1]
【００２２】まず、湿式法について説明する。表１に示
した組成に従い、各原材料をそれぞれ秤量した。これら
の原材料を、ボールミルを用い十分均一になるまで混合
分散し、高分子ＰＴＣ組成物のスラリーを得た。First, the wet method will be described. Each raw material was weighed according to the composition shown in Table 1. These raw materials were mixed and dispersed using a ball mill until they were sufficiently uniform to obtain a slurry of a polymer PTC composition.
【００２３】図２は、本発明の高分子ＰＴＣ素子を湿式
法で作製するための、装置の一例を模式的に示したもの
である。この装置の中で、２０１はスラリータンク、２
０２は高分子ＰＴＣ組成物のスラリー、２０３は電極を
構成する金属箔、２０４は金属箔を巻き取ったロール、
２０５はドクターブレード、２０６は誘導ロール、２０
７は磁場配向装置、２０８は乾燥機、２０９は圧着ロー
ル、２１０は切断装置である。FIG. 2 schematically shows an example of an apparatus for producing the polymer PTC element of the present invention by a wet method. In this apparatus, 201 is a slurry tank, 2
02 is a slurry of the polymer PTC composition, 203 is a metal foil constituting an electrode, 204 is a roll around which the metal foil is wound,
205 is a doctor blade, 206 is a guide roll, 20
7 is a magnetic field orientation device, 208 is a dryer, 209 is a pressure roll, and 210 is a cutting device.
【００２４】以下、図２を参照して実施例１ないし実施
例４の高分子ＰＴＣ素子の製造工程を説明する。高分子
ＰＴＣ組成物のスラリーは、スラリータンク２０１に投
入され、金属箔のロール２０４から供給される金属箔２
０３の上に、一定速度で滴下され、ドクターブレード２
０５を用いて一定厚みで塗布される。ここでは、金属箔
として厚さ５０μｍの銅箔を用いた。Hereinafter, the manufacturing steps of the polymer PTC devices of Examples 1 to 4 will be described with reference to FIG. The slurry of the polymer PTC composition is put into a slurry tank 201, and the metal foil 2 supplied from a metal foil roll 204.
03, is dropped at a constant speed, and the doctor blade 2
It is applied with a constant thickness by using No. 05. Here, a copper foil having a thickness of 50 μm was used as the metal foil.
【００２５】磁場配向装置２０７には、コイル（図示せ
ず）が配置され、コイルによって形成される磁界によっ
て、塗膜がここを通過する際に、高分子ＰＴＣ組成物に
含まれる強磁性体の粉末が塗膜の長さ方向に配向する。
ここでは配向磁界の強度を８００Ｇとした。図２に示し
たように、これと同一の構成を有する装置がもう１式設
置されていて、乾燥機２０８の中で塗布面を対向させた
状態で、高分子ＰＴＣ組成物を塗布された２枚の金属箔
が貼り合わされる。A coil (not shown) is arranged in the magnetic field orienting device 207. When a coating film passes through the coil by a magnetic field formed by the coil, the ferromagnetic material contained in the polymer PTC composition is removed. The powder is oriented along the length of the coating.
Here, the intensity of the orientation magnetic field was 800 G. As shown in FIG. 2, another apparatus having the same configuration is installed, and the polymer PTC composition is applied in a state where the application surfaces face each other in the dryer 208. The pieces of metal foil are bonded.
【００２６】乾燥機の内部では、塗布面に熱風が吹き付
けられ、溶媒の大部分が蒸発して、高分子ＰＴＣ組成物
が十分な粘度を有した状態となっているので、貼り合わ
せが容易となっている。貼り合わされた後は、圧着ロー
ル２０９で加圧され一体化される。そして、後工程での
取り扱いが容易なように、切断装置２１０で所要の長さ
に切断される。Inside the dryer, hot air is blown onto the application surface, most of the solvent evaporates, and the high molecular weight PTC composition is in a state having a sufficient viscosity. Has become. After being bonded, they are integrated by being pressed by a pressure roll 209. Then, the sheet is cut to a required length by the cutting device 210 so that handling in a later step is easy.
【００２７】一定長さに切断された後は、温度：１５０
℃、圧力：２０ＭＰａという条件で、１５分間プレスを
行い、しかる後に１辺が４ｍｍの正方形に切断し、厚さ
３００μｍの高分子ＰＴＣ素子を得た。図１には、この
ようにして作製した高分子ＰＴＣ素子の断面を示した。
図１において、１０１は電極、１０２は高分子ＰＴＣ組
成物、１０３は強磁性体粉末、１０４は導電性フィラ
ー、１０５は塩素化ポリエチレンを示す。After being cut to a certain length, the temperature: 150
Pressing was carried out for 15 minutes at a temperature of 20 ° C. under a pressure of 20 ° C., and then cut into a square having a side of 4 mm to obtain a polymer PTC element having a thickness of 300 μm. FIG. 1 shows a cross section of the polymer PTC element thus manufactured.
In FIG. 1, 101 is an electrode, 102 is a polymer PTC composition, 103 is a ferromagnetic powder, 104 is a conductive filler, and 105 is chlorinated polyethylene.
【００２８】次に、乾式法について説明する。表１の組
成に従って秤量した原材料を加圧ニーダーで均一になる
まで、十分混練し高分子ＰＴＣ組成物を得た。図３は、
本発明の高分子ＰＴＣ素子を乾式法で作製するための、
装置の一例を模式的に示したものである。図３で、３０
１は押出成形機、３０２はホッパ、３０３は押出ヘッ
ド、３０４は磁界形成のためのコイル、３０５は高分子
ＰＴＣ組成物、３０６は電極を構成する金属箔、３０７
は金属箔を巻き取ったロール、３０８は圧着ロール、３
０９は切断装置である。Next, the dry method will be described. Raw materials weighed in accordance with the composition shown in Table 1 were sufficiently kneaded with a pressure kneader until they were homogeneously mixed to obtain a polymer PTC composition. FIG.
For producing the polymer PTC element of the present invention by a dry method,
1 schematically shows an example of the device. In FIG. 3, 30
1 is an extruder, 302 is a hopper, 303 is an extrusion head, 304 is a coil for forming a magnetic field, 305 is a polymer PTC composition, 306 is a metal foil constituting an electrode, 307
Is a roll obtained by winding a metal foil, 308 is a pressure roll, 3
09 is a cutting device.
【００２９】以下、図３を参照して、実施例５の高分子
ＰＴＣ素子の製造工程を説明する。加圧ニーダーで混練
した高分子ＰＴＣ組成物をペレット状に粉砕し、押出成
形機３０１のホッパ３０２に投入した。投入された高分
子ＰＴＣ組成物のペレットは、押出成形機の中で加熱さ
れて可塑化し、押出ヘッド３０３でシート化される。押
出ヘッド３０３には磁界形成用のコイル３０４で形成さ
れる磁界が印加され、高分子ＰＴＣ組成物に含まれる強
磁性体の粉末がシートの長さ方向に配向する。ここでは
配向磁界の強度を１ｋＧとした。The manufacturing process of the polymer PTC device of the fifth embodiment will be described below with reference to FIG. The polymer PTC composition kneaded with a pressure kneader was pulverized into a pellet form and charged into a hopper 302 of an extruder 301. The charged pellets of the polymer PTC composition are heated and plasticized in an extruder, and are formed into a sheet by an extrusion head 303. A magnetic field formed by the magnetic field forming coil 304 is applied to the extrusion head 303, and the ferromagnetic powder contained in the polymer PTC composition is oriented in the length direction of the sheet. Here, the intensity of the orientation magnetic field was 1 kG.
【００３０】シート成形された高分子ＰＴＣ組成物３０
５は、冷却しないうちに金属箔３０６を貼り付けられ、
圧着ロール３０８で圧着され、湿式法の場合と同様に切
断装置３０９で一定長に切断される。その後は湿式法と
同様にして、高分子ＰＴＣ素子を得た。Sheet-shaped polymer PTC composition 30
5, the metal foil 306 is stuck before cooling.
The sheet is pressed by a pressing roller 308 and cut into a predetermined length by a cutting device 309 as in the case of the wet method. Thereafter, a polymer PTC element was obtained in the same manner as in the wet method.
【００３１】（比較例）次に、比較例として、強磁性体
粉末を混合していない高分子ＰＴＣ素子の製造工程につ
いて説明する。表２は、本比較例に用いた高分子ＰＴＣ
組成物の秤量組成を示したものである。表１の場合と同
様に、表中の数値の単位はすべて重量部であり、比較例
１及び比較例２は乾式法による例、比較例３及び比較例
４は湿式法による例である。なお、使用した原材料のそ
れぞれは、実施例で使用したものと同一のものである。(Comparative Example) Next, as a comparative example, a process of manufacturing a polymer PTC element in which no ferromagnetic powder is mixed will be described. Table 2 shows the polymer PTC used in this comparative example.
2 shows the weighed composition of the composition. As in the case of Table 1, all units of numerical values in the table are parts by weight, Comparative Examples 1 and 2 are examples by a dry method, and Comparative Examples 3 and 4 are examples by a wet method. Each of the used raw materials is the same as that used in the examples.
【００３２】[0032]
【表２】 [Table 2]
【００３３】これらの比較例においても、乾式法、湿式
法とも実施例とまったく同様にして、高分子ＰＴＣ素子
を得た。In each of these comparative examples, a polymer PTC element was obtained in exactly the same manner as in the examples for both the dry method and the wet method.
【００３４】以上のようにして得られた高分子ＰＴＣ素
子の実施例及び比較例について、２５℃、４０ＲＨ％の
条件における抵抗値（Ｒ１）、結晶融点における抵抗値
（Ｒ ２）、耐電圧を測定した。その結果を表３に示す。
測定数は各試料について１０とし、Ｒ１については、最
大値、最小値、平均値を示し、Ｒ２、耐電圧について
は、最小値を示した。The high molecular weight PTC element obtained as described above
About Example of a child, and a comparative example, 25 degreeC and 40RH%
Resistance under the condition (R1), Resistance at crystal melting point
(R 2), Withstand voltage was measured. Table 3 shows the results.
The number of measurements was 10 for each sample.1About
Indicates the maximum value, minimum value, and average value.2, Withstand voltage
Indicates the minimum value.
【００３５】[0035]
【表３】 [Table 3]
【００３６】この表３から明らかなように、各実施例は
比較例３及び比較例４に較べ、Ｒ１の値が小さく、ま
た、そのバラツキも小さい。更にＲ２の値は、実施例２
を除き、大きくなっていてＰＴＣ特性が優れていること
が分かる。As it is apparent from Table 3, each example than in Comparative Examples 3 and 4, the value of R 1 is small, smaller the variation. Further, the value of R 2 is determined in Example 2.
It can be seen that the PTC characteristics are excellent and the PTC characteristics are excellent.
【００３７】また、各実施例は、比較例１、比較例２と
較べても、いずれの測定値、バラツキについても同等以
上の特性が得られていて、本発明が高分子ＰＴＣ素子及
び高分子ＰＴＣ組成物に関して、従来法よりも品質が安
定し、大量生産が可能な製造方法であることを示してい
る。Further, in each of the examples, as compared with Comparative Examples 1 and 2, the same or better characteristics were obtained with respect to any measured values and variations. This shows that the PTC composition is a production method which is more stable in quality than the conventional method and can be mass-produced.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、結晶性高分子に導電性フィラーを充填した高分子Ｐ
ＴＣ組成物において、導電性フィラーの一部を、導電性
を有し、かつ針状または扁平状の形状を有する強磁性体
で置換することにより、従来と同等以上の特性を具備し
た、高分子ＰＴＣ素子を得ることができる。また、本発
明の方法は、安定した品質を有する製品の大量生産に適
しているので、製造コストの低減にも寄与できるもので
ある。As described above, according to the present invention, the polymer P obtained by filling a crystalline polymer with a conductive filler is used.
By replacing a part of the conductive filler in the TC composition with a ferromagnetic material having conductivity and having a needle-like or flat shape, a polymer having characteristics equivalent to or higher than the conventional one is obtained. A PTC element can be obtained. Further, the method of the present invention is suitable for mass production of products having stable quality, and therefore can contribute to reduction of manufacturing costs.
【図１】本発明の高分子ＰＴＣ素子の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a polymer PTC element of the present invention.
【図２】本発明の高分子ＰＴＣ素子を湿式法で作製する
ための装置の一例を示す図。FIG. 2 is a view showing an example of an apparatus for manufacturing the polymer PTC element of the present invention by a wet method.
【図３】本発明の高分子ＰＴＣ素子を乾式法で作製する
ための装置の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of an apparatus for producing a polymer PTC element of the present invention by a dry method.
１０１ 電極 １０２ 高分子ＰＴＣ組成物 １０３ 強強磁性体粉末 １０４ 導電性フィラー １０５ 塩素化ポリエチレン ２０１ スラリータンク ２０２ 高分子ＰＴＣ組成物のスラリー ２０３、３０６ 電極を構成する金属箔 ２０４、３０７ 金属箔を巻き取ったロール ２０５ ドクターブレード ２０６ 誘導ロール ２０７ 磁場配向装置 ２０８ 乾燥機 ２０９、３０８ 圧着ロール ２１０、３０９ 切断装置 ３０１ 押出成形機 ３０２ ホッパ ３０３ 押出ヘッド ３０４ 磁界形成のためのコイル ３０５ 高分子ＰＴＣ組成物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Electrode 102 Polymer PTC composition 103 Ferromagnetic powder 104 Conductive filler 105 Chlorinated polyethylene 201 Slurry tank 202 Slurry of polymer PTC composition 203, 306 Metal foil 204, 307 constituting an electrode Winding metal foil Roll 205 Doctor blade 206 Induction roll 207 Magnetic field orienting device 208 Dryer 209, 308 Pressure roll 210, 309 Cutting device 301 Extruder 302 Hopper 303 Extrusion head 304 Coil for forming magnetic field 305 Polymer PTC composition
Claims (3)
せた組成物のシートの両面に、電極板を配置した構成を
有する高分子ＰＴＣ素子において、前記導電性フィラー
の少なくとも１部は強磁性を有することを特徴とする高
分子ＰＴＣ素子。1. A polymer PTC device having a structure in which electrode plates are disposed on both sides of a sheet of a composition in which a conductive filler is dispersed in a crystalline polymer, wherein at least a part of the conductive filler is ferromagnetic. A polymer PTC element comprising:
いて、前記強磁性を有する導電性フィラーは、形状が鱗
片状もしくは針状であることを特徴とする高分子ＰＴＣ
素子。2. The polymer PTC element according to claim 1, wherein the conductive filler having ferromagnetism has a scaly or needle-like shape.
element.
フィラーを分散して高分子ＰＴＣ組成物を得る分散工程
と、前記高分子ＰＴＣ組成物をシート状に成形する成形
工程と、前記シートに電極板を配置して接着する接着工
程と、前記電極板を接着したシートを所要の大きさに切
断する切断工程を含む高分子ＰＴＣ素子の製造方法にお
いて、前記成形工程は、磁界中で行うことを特徴とする
請求項１もしくは請求項２のいずれかに記載の高分子Ｐ
ＴＣ素子の製造方法。3. A dispersion step of dispersing a conductive filler containing a ferromagnetic substance in a crystalline polymer to obtain a polymer PTC composition; and a molding step of molding the polymer PTC composition into a sheet. In a method for manufacturing a polymer PTC element, the method includes a bonding step of arranging and bonding an electrode plate to the sheet, and a cutting step of cutting the sheet bonded to the electrode plate into a required size. The polymer P according to any one of claims 1 and 2,
Manufacturing method of TC element.
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| JP2001160014A JP2002353003A (en) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | High polymer ptc element and manufacturing method therfor |
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