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【発明の名称】 ポリマＰＴＣシートおよびＰＴＣサーミスタ並びにこれらの製造方法
【発明者】 【氏名】福井 禎明
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内

【氏名】寺門 誠之
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内

【氏名】山下 正三
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
【要約】 【課題】ポリマＰＴＣシートを成形すると同時に電極を接合する必要はなく、ポリマＰＴＣシートを単独で成形可能で、後工程でポリマＰＴＣシートが２層以上で電極が３層以上の多層積層構造でも容易に成形することができ、打ち抜きパターンを有する電極との位置精度の良い接合を可能とするポリマＰＴＣシートを有するＰＴＣサーミスタを提供する。

【解決手段】ポリマＰＴＣ材料８を溶融状態で混練し、前記ポリマＰＴＣ材料８をポリマＰＴＣシート１０として送り出す２本の熱ロール９ａ、９ｂと、この２本の熱ロール９ａ、９ｂから送り出されたポリマＰＴＣシート１０を引き出す引き出しロール１３ａ、１３ｂとを有し、前記２本の熱ロール９ａ、９ｂと引き出しロール１３ａ、１３ｂとの間において前記ポリマＰＴＣシート１０を急冷する急冷手段１４を設け、前記ポリマＰＴＣシート１０のいずれかの面に接合される一対以上の電極とを備えたものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 結晶性樹脂と導電性微粒子を必須の成分とし、所定のギャップを設けて平行に配置された２本の熱ロールを回転することにより混練された後に、所定の厚みのシート状に引き出される際に急速冷却処理することによって得たポリマＰＴＣシート。
【請求項２】 請求項１に記載のポリマＰＴＣシートの上面および下面にそれぞれ所定形状の電極を形成したＰＴＣサーミスタ。
【請求項３】 ＰＴＣサーミスタのポリマＰＴＣシートを電子架橋し、その後前記ＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却した後、さらに前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却することにより得られる請求項２に記載のＰＴＣサーミスタ。
【請求項４】 ＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却し、その後前記ポリマＰＴＣシートを電子架橋し、その後再び前記ポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却した後、さらに前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却することにより得られる請求項２に記載のＰＴＣサーミスタ。
【請求項５】 ＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却し、その後前記ポリマＰＴＣシートを電子架橋し、その後再び前記ポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却した後、前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却することにより得られる請求項２に記載のＰＴＣサーミスタ。
【請求項６】 ＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却した後、前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却し、その後前記ポリマＰＴＣシートを電子架橋し、その後再び前記ポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却し、さらに前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却することにより得られる請求項２に記載のＰＴＣサーミスタ。
【請求項７】 結晶性樹脂と導電性微粒子を必須の成分とするポリマＰＴＣ材料を所定のギャップを設けて平行に配置された２本の熱ロールを回転させることにより混練する工程と、前記２本の熱ロールを用いて所定厚さのシートを得る工程と、この所定厚さのシートを急速冷却処理する工程を必須の構成要素とするポリマＰＴＣシートの製造方法。
【請求項８】 ２本の熱ロールを用いて所定厚さのシートを得る工程における前記２本の熱ロール間のギャップを、前記２本の熱ロールで混練する工程における前記２本の熱ロール間のギャップより狭くした請求項７に記載のポリマＰＴＣシートの製造方法。
【請求項９】 ２本の熱ロールを用いて所定厚さのシートを得る工程における前記２本の熱ロール間の回転速度の比を、前記２本の熱ロールで混練する工程における前記２本の熱ロール間の回転速度の比より小さくした請求項７に記載のポリマＰＴＣシートの製造方法。
【請求項１０】 ２本の熱ロールで混練する工程における前記２本の熱ロールの回転速度の内、一の熱ロールの回転速度が他の一の熱ロールの回転速度より速く、前記２本の熱ロールを用いて所定厚さのシートを得る工程においては前記一の熱ロールの回転速度が前記他の一の熱ロールの回転速度より遅くした請求項７に記載のポリマＰＴＣシートの製造方法。
【請求項１１】 請求項７に記載の製造方法によって得られたポリマＰＴＣシートの上面および下面に電極を形成する工程を有するＰＴＣサーミスタの製造方法。
【請求項１２】 ポリマＰＴＣシートの上面および下面に電極を形成する方法は、前記ポリマＰＴＣシートの上面および下面をそれぞれ所定形状に形成された電極により挟み加熱しながらプレスする方法である請求項１１に記載のＰＴＣサーミスタの製造方法。
【請求項１３】 請求項１１に記載の製造方法の後に、ポリマＰＴＣシートを電子架橋する工程を有するＰＴＣサーミスタの製造方法。
【請求項１４】 請求項１１に記載の製造方法によって得られたＰＴＣサーミスタを前記ポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却する工程と、前記ポリマＰＴＣシートを電子架橋する工程とを有するＰＴＣサーミスタの製造方法。
【請求項１５】 請求項１１に記載の製造方法によって得られたＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却する工程と、前記ポリマＰＴＣシートを電子架橋する工程とを有するＰＴＣサーミスタの製造方法。
【請求項１６】 請求項１１に記載の製造方法によって得られたＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却する工程と、前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の温度に加熱し冷却する工程と、その後前記ポリマＰＴＣシートを電子架橋する工程とを有するＰＴＣサーミスタの製造方法。
【請求項１７】 請求項１３に記載の製造方法によって得られたＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却する工程と、前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却する工程とを有するＰＴＣサーミスタの製造方法。
【請求項１８】 請求項１４に記載の製造方法によって得られたＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却する工程と、前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の温度に加熱し冷却する工程とを有するＰＴＣサーミスタの製造方法。
【請求項１９】 請求項１５に記載の製造方法によって得られたＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却する工程と、前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の温度に加熱し冷却する工程とを有するるＰＴＣサーミスタの製造方法。
【請求項２０】 請求項１６に記載の製造方法によって得られたＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却する工程と、前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の温度に加熱し冷却する工程とを有すＰＴＣサーミスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマＰＴＣシートおよびＰＴＣサーミスタ並びにこれらの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリマＰＴＣシートを用いたＰＴＣサーミスタは過電流保護素子として使用でき、電気回路に過電流が流れるとＰＴＣ特性を有する導電性ポリマが自己発熱し、導電性ポリマが熱膨張して高抵抗に変化し電流を安全な微小領域まで減衰させるものである。
【０００３】以下、従来のＰＴＣサーミスタについて説明する。
【０００４】従来のＰＴＣサーミスタとしては、特開昭６１−２０２２１０号公報に示されているように、ポリマＰＴＣ材料を金型より押出した直後に押出温度よりさらに高い温度に加熱し、これと電極材料を加圧接合することにより金属箔とポリマＰＴＣ材料を積層するＰＴＣサーミスタの製造方法が開示されている。図３は従来のＰＴＣサーミスタの製造方法を示す図である。
【０００５】図３において、１は押出機で、この押出機１内に投入された結晶性樹脂と導電性微粒子からなるポリマＰＴＣ材料は、この押出機１内で可塑化されてダイス２に入り、所望の形状に成形されて押し出される。押し出されたポリマＰＴＣ材料は加熱用ヒータ３によってさらに加温された後、圧着ロール４ａ、４ｂによって一対の金属箔電極５ａ、５ｂが接合されると同時に所望の厚みのシートに加工される。金属箔電極５ａ、５ｂを接合されたポリマＰＴＣ材料は引き取りロール６ａ、６ｂによって引き取られ、長尺の積層体７が形成される。これを必要な寸法に分割することによってＰＴＣサーミスタが製造される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この上記した従来のＰＴＣサーミスタは、圧着ロール４ａ、４ｂによって所望の厚さのポリマＰＴＣシートが形成されると同時に金属箔電極５ａ、５ｂによって補強されることに加工上の特長がある。結晶性樹脂と導電性微粒子を主成分とするポリマＰＴＣシートは溶融状態では極めて強度が弱く、この金属箔電極５ａ、５ｂによる補強がなければ、引き取りロール６ａ、６ｂによる引き取り張力のわずかな変動によって、厚みの変動が避けられない。また、ポリマＰＴＣシート内の冷却速度にわずかな差が生じても、熱収縮寸法が場所によって異なるために、平面形状が崩れ凹凸が発生する。ところが、金属箔電極５ａ、５ｂが接合された後であれば、張力が多少変化したり、冷却速度が多少ばらついても、金属箔電極５ａ、５ｂによって保持されるので、ポリマＰＴＣシートの厚みが変動したり、凹凸が発生することはない。この点において、上記した従来のＰＴＣサーミスタの製造方法は優れている。
【０００７】しかしながら、上記した従来のＰＴＣサーミスタは、一対の金属箔電極５ａ、５ｂに後加工のための打ち抜きパターンを形成するのは、ポリマＰＴＣシートと接合した後でしかできないという制約があった。前工程で打ち抜きパターンを形成した一対の金属箔電極を用い、上記した従来の製造方法で接合すると、一対の金属箔電極の間で打ち抜きパターンの位置が正確に一致しない、あるいは、累積的に位置がズレていくなどの現象が生じ、精密なパターンを正確に位置合わせすることは困難であった。したがって、打ち抜きパターンを形成するのは接合した後に限定され、それも、金属箔電極のみに打ち抜きパターンを形成するためには、エッチングなどの特定の加工法に頼らざるを得ないという課題がある。
【０００８】また、上記の打ち抜きパターン位置ズレの対策として、一対の金属箔電極を接合しないポリマＰＴＣシートのみを製造し、後工程で打ち抜きパターンを形成した一対の金属箔電極を熱プレスなどで接合する方法が考えられる。しかし、従来のＰＴＣサーミスタの製造方法では、一対の金属箔電極がない状態で加工すると、張力の変動と冷却速度の差がポリマＰＴＣシートに直接作用することによって、厚みが不均一で凹凸のあるポリマＰＴＣシートしか得られない。
【０００９】この原因を詳述すると、溶融状態のポリマＰＴＣシートが冷却する過程で非結晶状態から結晶状態に変化する時の熱収縮が大きいことと、冷却が一様に進行しないことが重なるためにシート内で収縮部分と非収縮部分が同時に発生することにある。金属箔電極が接合されていればその収縮による変位を金属箔電極が抑制するし、金属箔電極の剛性も大きいのでシートは変形しない。しかし、ポリマＰＴＣシート単独では、収縮による変位を妨げることはできず、剛性も小さいためにシート内で様々な形状の凹凸が発生することを避けられない。この凹凸は冷却してもそのまま残り、凹凸だけでなく厚みや比抵抗値も不均一なシートとなる。このように、結晶性樹脂と導電性微粒子を必須の成分とするポリマＰＴＣシートを凹凸なく作製することは容易でなく、後工程で一対の金属箔電極と接合しても厚みが不均一であるばかりか、凹凸のために接合加工も困難であるという課題がある。
【００１０】さらに、上記した従来のＰＴＣサーミスタの製造方法は、ポリマＰＴＣシートを押し出すと同時に一対の金属箔電極で被覆するように接合するものであり、ポリマＰＴＣシートが１層のみで形成される単層構造のＰＴＣサーミスタであれば製造は比較的容易である。
【００１１】しかし、より低い抵抗値を得るために２層以上のポリマＰＴＣシートと３層以上の電極を交互に接合し、多層積層構造のＰＴＣサーミスタを製造することは以下の理由により困難を伴うものであった。多層積層構造のＰＴＣサーミスタを製造するには、２台以上の押出機からポリマＰＴＣシートを２層以上押し出し、２層以上のポリマＰＴＣシートと３層以上の金属箔電極が交互に重なるように導き、圧着ロールで金属箔電極を接合するとともに所望の厚みのポリマＰＴＣシートを加工する方法が考えられる。
【００１２】しかし、２層以上のポリマＰＴＣシートの厚みを同時に圧着する方法では、総厚みは制御できるが各々のポリマＰＴＣシートの厚みを個々に制御することは困難であり、厚み変動に起因する抵抗特性の変動が避けられない。層数が増えるにしたがってこの傾向は強まり、ポリマＰＴＣシートが３層以上の場合各々のシート厚みは益々不確定となる。これに、層数が１層増える毎に加工設備が指数関数的に複雑なものになることが加わるので、従来のＰＴＣサーミスタの製造方法では、多層積層構造のＰＴＣサーミスタを形成できないという課題がある。
【００１３】本発明は上記従来の課題を解決するもので、シート状に引き出されると同時に金属箔電極を接合しなくても、厚みが均一で凹凸のない平坦なポリマＰＴＣシートを作製でき、従って、後工程で打ち抜きパターンを形成した金属箔電極を熱プレス等の方法で接合することによってＰＴＣサーミスタが製造でき、また、ポリマＰＴＣシートが２層以上で金属箔電極が３層以上の多層積層体であっても熱プレス等の方法で接合することによってＰＴＣサーミスタが製造できるポリマＰＴＣシートおよびＰＴＣサーミスタを提供することを目的とするものである。
【００１４】
【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のポリマＰＴＣシートは、結晶性樹脂と導電性微粒子を必須の成分とし、所定のギャップを設けて平行に配置された２本の熱ロールを回転することにより混練された後に、所定の厚みのシート状に引き出される際に急速冷却処理することによって得られるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は、結晶性樹脂と導電性微粒子を必須の成分とし、所定のギャップを設けて平行に配置された２本の熱ロールを回転することにより混練された後、所定の厚みのシート状に引き出される際に急速冷却処理することによって得たポリマＰＴＣシートであり、急速冷却処理がなされることにより、２本の熱ロールによる混練で半溶融状態にあるポリマＰＴＣシートの少なくとも表面が瞬時に融点以下となり固まるため、ポリマＰＴＣシートは内部の冷却に伴う張力の変動および熱収縮に対して形状維持に必要な強度を保持することができるという作用を奏し、これにより、従来のように金属箔で接合する必要はなく、単体状態で厚みが均一で凹凸のないポリマＰＴＣシートを得ることができる。また、このポリマＰＴＣシートを用いれば、簡単な構成の装置で、複数枚ポリマＰＴＣを重ね合わせた積層型ＰＴＣサーミスタを得ることができる。
【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のポリマＰＴＣシートの上面および下面にそれぞれ所定形状の電極を形成したものであり、これにより、請求項１に記載のポリマＰＴＣシートは厚みが均一で凹凸がなく平滑であるので、電極との密着性が良好となり、抵抗値の低いＰＴＣサーミスタを得ることができる。
【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のＰＴＣサーミスタのポリマＰＴＣシートを電子架橋し、その後前記ＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却した後、さらに前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却することにより得られるＰＴＣサーミスタであり、これにより、低抵抗で経時変化が少なく抵抗値のバラツキも少ないＰＴＣサーミスタを得ることができる。
【００１８】これは下記の理由によるものと考えられる。まず、請求項２に記載のＰＴＣサーミスタが有するポリマＰＴＣシートと電極との密着性が良いことに起因して抵抗値が低くなる。また、電子架橋により導電性微粒子の配列が固定され、熱によりポリマＰＴＣシートが膨張、収縮を繰り返してもこの配列を維持することができ、経時変化が少なくなる。そして、電子架橋後にポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却することにより、電子架橋によりポリマＰＴＣシート内に生じた残留応力を低減できるので、ポリマＰＴＣシートの抵抗値のバラツキを低減できる。さらに、ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却することにより抵抗値が低くなる。これは、結晶性樹脂の結晶成長を促すので、導電性微粒子が結晶化部分から排除され、非結晶部分に集結するためと考えられる。
【００１９】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却し、その後前記ポリマＰＴＣシートを電子架橋し、その後再び前記ポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却した後、さらに前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却することにより得られるＰＴＣサーミスタであり、これにより、低抵抗で経時変化が少なく抵抗値のバラツキも少ないＰＴＣサーミスタを得ることができる。
【００２０】これは下記の理由によるものと考えられる。まず、請求項２に記載のＰＴＣサーミスタが有するポリマＰＴＣシートと電極との密着性が良いことに起因して抵抗値が低くなる。さらに、ポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱することにより、急速冷却による残留応力の低減を図ることができ、抵抗値のバラツキを低減することができる。そして、電子架橋以降の工程を行うことによる請求項３に記載の発明と同様の理由によるものと考えられる。
【００２１】尚、請求項４に記載のＰＴＣサーミスタは、急速冷却処理により生じた残留応力の低減も行うので、請求項３に記載のＰＴＣサーミスタより抵抗値のバラツキは低減されたものとなる。
【００２２】請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却し、その後前記ポリマＰＴＣシートを電子架橋し、その後再び前記ポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却した後、前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却することにより得られるＰＴＣサーミスタであり、これにより、低抵抗で経時変化が少なく抵抗値のバラツキも少ないＰＴＣサーミスタを得ることができる。
【００２３】これは下記の理由によるものと考えられる。まず、請求項２に記載のＰＴＣサーミスタが有するポリマＰＴＣシートと電極との密着性が良いことに起因して抵抗値が低くなる。さらに、ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱することにより抵抗値が低くなる。これは、ポリマＰＴＣシートが混練から引き出される際に急速冷却されることによりポリマＰＴＣシートの結晶性樹脂が微結晶化されるが、上記製造方法によりこの結晶性樹脂の結晶成長を促すので導電性微粒子が結晶化部分から排除され、非結晶部分に集結するためと思われる。そして、電子架橋以降の工程を行うことにより請求項３と同様の理由によるものと考えられる。
【００２４】請求項６に記載の発明は、請求項２に記載のＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却した後、前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却し、その後前記ポリマＰＴＣシートを電子架橋し、その後再び前記ポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却し、さらに前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却することにより得られるＰＴＣサーミスタであり、これにより、低抵抗で経時変化が少なく抵抗値のバラツキも少ないＰＴＣサーミスタを得ることができる。
【００２５】これは下記の理由によるものと考えられる。まず、請求項２に記載のＰＴＣサーミスタが有するポリマＰＴＣシートと電極との密着性が良いことに起因して抵抗値が低くなる。そして、ポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱することにより、急速冷却による残留応力の低減を図ることができ、抵抗値のバラツキを低減することができる。そして、請求項５の場合と同様に、ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱することにより抵抗値が低くなる。そして、電子架橋以降の工程を行うことによる請求項３と同様の理由によるものと考えられる。
【００２６】請求項７に記載の発明は、結晶性樹脂と導電性微粒子を必須の成分とするポリマＰＴＣ材料を所定のギャップを設けて平行に配置された２本の熱ロールを回転させることにより混練する工程と、前記２本の熱ロールを用いて所定厚さのシートを得る工程と、この所定厚さのシートを急速冷却処理する工程を必須の構成要素とするポリマＰＴＣシートの製造方法であり、急速冷却処理がなされることにより、２本の熱ロールによる混練で半溶融状態にあるポリマＰＴＣシートの少なくとも表面が瞬時に融点以下となり固まるため、ポリマＰＴＣシート内部の冷却に伴う張力の変動および熱収縮に対して形状維持に必要な強度を保持することができるポリマＰＴＣシートを得ることができる。
【００２７】これにより、従来のように金属箔で接合する必要はなく、単体状態で厚みが均一で凹凸のないポリマＰＴＣシートを得ることができる。また、この製造方法によって得られたポリマＰＴＣシートを用いれば、簡単な構成の装置で、複数枚ポリマＰＴＣを重ね合わせた積層型ＰＴＣサーミスタを得ることができる。
【００２８】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明の２本の熱ロールを用いて所定厚さのシートを得る工程における前記２本の熱ロール間のギャップを、２本の熱ロールで混練する工程における前記２本の熱ロール間のギャップより狭くしたポリマＰＴＣシートの製造方法であり、これにより、２本一組の熱ロールでポリマＰＴＣペレットの混練と、ポリマＰＴＣシートの成形が、それぞれに適切なギャップで行うことができるという効果を奏する。
【００２９】請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の２本の熱ロールを用いて所定厚さのシートを得る工程における前記２本の熱ロール間の回転速度の比を、２本の熱ロールで混練する工程における前記２本の熱ロール間の回転速度の比より小さくしたポリマＰＴＣシートの製造方法であり、２本の熱ロール間の回転速度の比が大きいとポリマＰＴＣペレットを混練するには有利であるが、ポリマＰＴＣシートの成形時にはせん断力が大きくなり好ましくないが、ポリマＰＴＣペレットの混練時とポリマＰＴＣシートの成形時とで２本の熱ロール間の回転速度を変えることで、それぞれ適切な状態で混練または成形を行うことができる。
【００３０】請求項１０に記載の発明は、２本の熱ロールで混練する工程における前記２本の熱ロールの回転速度の内、一の熱ロールの回転速度が他の一の熱ロールの回転速度より速く、前記２本の熱ロールを用いて所定厚さのシートを得る工程においては前記一の熱ロールの回転速度を前記他の一の熱ロールの回転速度より遅くした請求項７に記載のポリマＰＴＣシートの製造方法であり、２本の熱ロールの内、一方の熱ロールが他方の熱ロールより回転速度が速い場合、回転速度の速い方の熱ロールに混練されたポリマＰＴＣ材料は巻き付く。ここで、ポリマＰＴＣペレットの混練の工程では、より効率的にポリマＰＴＣペレットを混練するために、熱ロールに巻き付いたポリマＰＴＣ材料をヘラ等を用いて混練する場合がある。一方、ポリマＰＴＣシートの成形の工程においては、ポリマＰＴＣ材料が巻き付いた熱ロール近傍に、巻き付いたポリマＰＴＣ材料の厚みを管理するためのセンサや、この巻き付いたポリマＰＴＣ材料をポリマＰＴＣシートとして熱ロールより引き剥がすためのスクレッパ等が設けられる。これらのポリマＰＴＣシート成形時に用いる装置は、混練作業において障害となる。
【００３１】しかし、本発明では、２本の熱ロールの回転速度の大小をポリマＰＴＣペレットの混練時とポリマＰＴＣシートの成形時とで逆転させることにより、それぞれの工程において、ポリマＰＴＣ材料が巻き付く熱ロールを異なるものとしており、ポリマＰＴＣシートの成形時に用いる装置がポリマＰＴＣペレットの混練作業の障害とならないという効果を奏する。
【００３２】請求項１１に記載の発明は、請求項７に記載の製造方法によって得られたポリマＰＴＣシートの上面および下面に電極を形成する工程を有するＰＴＣサーミスタの製造方法であり、この製造方法により請求項７に記載のポリマＰＴＣシートの製造方法によって得られたポリマＰＴＣシートは厚みが均一で凹凸がなく平滑であるので、電極との密着性がよくなり、これにより抵抗値の低いＰＴＣサーミスタを得ることができる。
【００３３】請求項１２に記載の発明は、ポリマＰＴＣシートの上面および下面に電極を形成する方法は、前記ポリマＰＴＣシートの上面および下面をそれぞれ所定形状に形成された電極により挟み加熱しながらプレスする方法である請求項１１に記載のＰＴＣサーミスタの製造方法であり、これにより簡単な方法でＰＴＣサーミスタを得ることができ、またこの製造方法によれば、ポリマＰＴＣシートと電極を複数枚積層して得られる積層型のＰＴＣサーミスタを簡単な方法で得ることができる。
【００３４】請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の製造方法の後に、前記ポリマＰＴＣシートを電子架橋する工程を有するＰＴＣサーミスタの製造方法であり、これにより、低抵抗で経時変化が少ないＰＴＣサーミスタを得ることができる。
【００３５】これは下記の理由によるものと考えられる。まず、請求項１１に記載の製造方法によりポリマＰＴＣシートと電極との密着性が良いことに起因して抵抗値が低くなる。また、電子架橋により導電性微粒子の配列が固定され、熱によりポリマＰＴＣシートが膨張、収縮を繰り返してもこの配列を維持することができ、経時変化が少なくなる。
【００３６】請求項１４に記載の発明は、請求項１１に記載の製造方法によって得られたＰＴＣサーミスタを前記ポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却する工程と、前記ポリマＰＴＣシートを電子架橋する工程とを有するＰＴＣサーミスタの製造方法であり、これにより、低抵抗で経時変化が少なく抵抗値のバラツキも少ないＰＴＣサーミスタを得ることができる。
【００３７】これは下記の理由によるものと考えられる。まず、請求項１１に記載の製造方法によりポリマＰＴＣシートと電極との密着性が良いことに起因して抵抗値が低くなる。さらに、ポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱することにより、急速冷却による残留応力の低減を図ることができ、抵抗値のバラツキを低減することができる。そして、電子架橋により導電性微粒子の配列が固定され、熱によりポリマＰＴＣシートが膨張、収縮を繰り返してもこの配列を維持することができ、経時変化が少なくなる。
【００３８】請求項１５に記載の発明は、請求項１１に記載の製造方法によって得られたＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却する工程と、前記ポリマＰＴＣシートを電子架橋する工程とを有するＰＴＣサーミスタの製造方法であり、これにより、低抵抗で経時変化が少なく抵抗値のバラツキも少ないＰＴＣサーミスタを得ることができる。
【００３９】これは下記の理由によるものと考えられる。まず、請求項１１に記載の製造方法によりポリマＰＴＣシートと電極との密着性が良いことに起因して抵抗値が低くなる。さらに、ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱することにより抵抗値が低くなる。これは、ポリマＰＴＣシートが混練から引き出される際に急速冷却されることによりポリマＰＴＣシートの結晶性樹脂が微結晶化されるが、上記製造方法によりこの結晶性樹脂の結晶成長を促すので、導電性微粒子が結晶化部分から排除され、非結晶部分に集結するためと思われる。そして、電子架橋により導電性微粒子の配列が固定され、熱によりポリマＰＴＣシートが膨張、収縮を繰り返してもこの配列を維持することができ、経時変化が少なくなる。
【００４０】請求項１６に記載の発明は、請求項１１に記載の製造方法によって得られたＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却する工程と、前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の温度に加熱し冷却する工程と、その後前記ポリマＰＴＣシートを電子架橋する工程とを有するＰＴＣサーミスタの製造方法であり、これにより、低抵抗で経時変化が少なく抵抗値のバラツキも少ないＰＴＣサーミスタを得ることができる。
【００４１】これは下記の理由によるものと考えられる。まず、請求項１１に記載の製造方法によりポリマＰＴＣシートと電極との密着性が良いことに起因して抵抗値が低くなる。次に、ポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱することにより、急速冷却による残留応力の低減を図ることができ、抵抗値のバラツキを低減することができる。さらに、請求項１５と同様の理由でポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱することにより抵抗値が低くなる。そして、電子架橋により導電性微粒子の配列が固定され、熱によりポリマＰＴＣシートが膨張、収縮を繰り返してもこの配列を維持することができ、経時変化が少なくなる。
【００４２】請求項１７に記載の発明は、請求項１３に記載の製造方法によって得られたＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却する工程と、前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却する工程とを有するＰＴＣサーミスタの製造方法であり、これにより、低抵抗で経時変化が少なく抵抗値のバラツキも少ないＰＴＣサーミスタを得ることができる。
【００４３】これは下記の理由によるものと考えられる。請求項１３に記載の製造方法により請求項１３と同様の作用を奏し、電子架橋後にポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却することにより、電子架橋によりポリマＰＴＣシート内に生じた残留応力を低減できるので、ポリマＰＴＣシートの抵抗値バラツキを低減できる。さらに、ポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却することにより抵抗値が低くなる。これは、結晶性樹脂の結晶成長を促すので、導電性微粒子が結晶化部分から排除され、非結晶部分に集結するためと思われる。
【００４４】請求項１８に記載の発明は、請求項１４に記載の製造方法によって得られたＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却する工程と、前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の温度に加熱し冷却する工程とを有するＰＴＣサーミスタの製造方法であり、これにより、低抵抗で経時変化が少なく抵抗値のバラツキも少ないＰＴＣサーミスタを得ることができる。
【００４５】これは、請求項１４に記載の製造方法により請求項１４と同様の作用を奏し、請求項１７と同様に電子架橋後にポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却すること、及びポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却することによるものと考えられる。
【００４６】請求項１９に記載の発明は、請求項１５に記載の製造方法によって得られたＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却する工程と、前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の温度に加熱し冷却する工程とを有するＰＴＣサーミスタの製造方法であり、これにより、低抵抗で経時変化が少なく抵抗値のバラツキも少ないＰＴＣサーミスタを得ることができる。
【００４７】これは、請求項１５に記載の製造方法により請求項１５と同様の作用を奏し、請求項１７と同様に電子架橋後にポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却すること、及びポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却することによるためと考えられる。
【００４８】請求項２０に記載の発明は、請求項１６に記載の製造方法によって得られたＰＴＣサーミスタをポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却する工程と、前記ポリマＰＴＣシートの融点以下の温度に加熱し冷却する工程とを有するＰＴＣサーミスタの製造方法であり、これは、請求項１６に記載の製造方法により請求項１６と同様の作用を奏し、請求項１７と同様に電子架橋後にポリマＰＴＣシートの融点以上の温度に加熱し冷却すること、及びポリマＰＴＣシートの融点以下の所定の温度に加熱し冷却することによるためと考えられる。
【００４９】以下、本発明の一実施の形態におけるＰＴＣサーミスタの製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００５０】図１（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施の形態におけるポリマＰＴＣシートの製造方法を示す工程図である。
【００５１】図１（ａ）において、８は結晶性樹脂として融点１３０℃の高密度ポリエチレンに導電性微粒子として平均粒径５８ｎｍ、比表面積３８ｍ2／ｇのファーネス系カーボンブラックを５６重量％を分散した材料を主成分とするポリマＰＴＣ材料であり、まず、このポリマＰＴＣ材料８を結晶性樹脂の融点を５０Ｋ越える１８０℃に加熱した直径１２インチの２本の熱ロール９ａ、９ｂ間に投入する。２本の熱ロール９ａ、９ｂの一方の熱ロール９ａの回転速度は毎分１３回転であり、他方の熱ロール９ｂの回転速度である毎分１０回転よりも３０％速くなるように設定されている。投入したポリマＰＴＣ材料８の重量は１２００ｇであり、２本の熱ロール９ａ、９ｂ間のギャップは１．１ｍｍに設定した。
【００５２】次に、図１（ｂ）に示すように、２本の熱ロール９ａ、９ｂ間に投入したポリマＰＴＣ材料８は熱ロール９ｂの回転速度よりも３０％速い回転速度を有する熱ロール９ａに巻き付き、２本熱ロール９ａ、９ｂ間のギャップ幅１．１ｍｍに対応した厚みのポリマＰＴＣシート１０が成形される。この時、熱ロール９ａに巻き付いたポリマＰＴＣシート１０からあふれたポリマＰＴＣ材料８は混練バンク１１となって２本の熱ロール９ａ、９ｂ間の上部に滞留する。この混練バンク１１はポリマＰＴＣシート１０と順次入れ替わりながら全体が一様になるように混練される。この状態を１２分間保持し、全体を均一な状態にした。
【００５３】次に、図１（ｃ）に示すように、熱ロール９ａの回転速度よりも熱ロール９ｂの回転速度が速くなるように熱ロール９ｂの回転速度を毎分１６回転にまで変速させる。これにより熱ロール９ａに巻き付いていたポリマＰＴＣシート１０は熱ロール９ｂに巻き付かれるように転写する。この直後、２本の熱ロール９ａ、９ｂの回転速度をさらに低速にするとともにほぼ同速度とすることにより、混練速度とせん断速度を低下させ、分散が必要以上に進まないようにする。熱ロール９ａは毎分３．０回転、９ｂは毎分３．２回転に設定し、この状態を１分間保った。次いで、この熱ロール９ｂに転写したポリマＰＴＣシート１０を所定の厚みにするために、ポリマＰＴＣシート１０の厚みを測定しながら２本の熱ロール９ａ、９ｂのギャップ幅を調節した。ギャップ幅を０．２５ｍｍに設定したときポリマＰＴＣシート１０の厚みは０．２７ｍｍであった。熱ロール９ａ、９ｂの回転数を低下させることによって、幅の振れと振動が低減するために厚み調節の精度が改善される。
【００５４】次に、図１（ｄ）に示すようにポリマＰＴＣシート１０が０．２７ｍｍの均一な厚みに調整できたとき、スクレッパ１２をポリマＰＴＣシート１０が巻き付いた熱ロール９ｂに押し当てる。これにより熱ロール９ｂに巻き付いているポリマＰＴＣシート１０はスクレッパ１２によって熱ロール９ｂから剥がされる。
【００５５】次に、図１（ｅ）に示すように剥がされたポリマＰＴＣシート１０は上下に位置する引き出しロール１３ａ、１３ｂの間に導かれ、そしてこの２本の引き出しロール１３ａ、１３ｂ間をポリマＰＴＣシート１０が通過したとき、上の引き出しロール１３ａがポリマＰＴＣシート１０に接触するまで降下し、そしてこの２本の引き出しロール１３ａ、１３ｂは熱ロール９ｂから剥がされたポリマＰＴＣシート１０の進行方向に回転する。これにより、ポリマＰＴＣシート１０は熱ロール９ｂと、２本の引き出しロール１３ａ、１３ｂ間で引っ張られ、ポリマＰＴＣシート１０の厚みはその引っ張り速度の比率に応じて薄くなる。
【００５６】次に、図１（ｆ）に示すように、２本の熱ロール９ａ、９ｂから引き出しロール１３ａ、１３ｂまでの間において、ポリマＰＴＣシート１０をノズル１４からエアーを噴出させて急冷する。ノズル１４から噴出されるエアーの冷却により、ポリマＰＴＣシート１０の少なくとも表面温度は急速に結晶性樹脂の融点以下まで降下し、強度を増すために内部が溶融状態であるにもかかわらず熱変形によるムラを抑制できる。この状態で薄く引き延ばし、シートの大半を融点以下に冷却してから引き出しロール１３ａ、１３ｂで引き取る。この方法で、厚みが均一で凹凸がなく、平坦な表面のポリマＰＴＣシート１０を得た。
【００５７】なお、図１（ｆ）において、引き出しロール１３ａ、１３ｂは内部に水を循環させることにより、表面温度が室温近辺になるようにして加工した。このために、引き取られた後のポリマＰＴＣシート１０は完全に冷却されているので、巻き取りあるいは打ち抜きなどの後工程での取り扱いが極めて容易であった。引き出しロール１３ａ、１３ｂの表面温度は少なくともポリマＰＴＣシート１０の融点以下が望ましく、一般には水冷もしくは空冷などの冷却手段によって、室温近辺に保持することが設備設定上は好ましいが、引き出しロール１３ａ、１３ｂに接触したときの熱収縮による歪みを減らすためには室温よりも高い軟化温度近辺に設定することも効果的である。
【００５８】さらに、図１（ｆ）においてノズル１４から噴出されるエアーを停止させると、ポリマＰＴＣシート１０は引き出しロール１３ａ、１３ｂを通過した後、激しい凹凸が生じ、以降の工程で使用可能な状態のシートは得られなかった。エアーの流量を増すに伴い、表面の凹凸は急速に解消され細かい波紋も消滅する。エアーの流量は多いほど良好であり、圧縮空気や高速ターボファン等のように狭いノズルから噴出させることのできるものが望ましい。また、冷却風はシートの両面から噴出させることによりさらに良好な結果が得られる。
【００５９】また、図１（ｆ）において、熱ロール９ｂの周速度を毎分３００ｃｍに設定し、２本の引き出しロール１３ａ、１３ｂの引き出し速度を約１．５倍の毎分４５０ｃｍとした結果、ポリマＰＴＣシート１０の厚みは０．２ｍｍであった。引き出し速度を毎分１８０ｃｍとすると、ポリマＰＴＣシートの厚みは０．１８ｍｍが得られた。このように２本の熱ロール９ａ、９ｂのギャップ幅を必要以上に狭くすることなく、引き出しロール１３ａ、１３ｂの速度を調節することにより、０．２ｍｍ以下の薄いポリマＰＴＣシート１０でも高精度で、かつ、均一に形成することができる。さらに、シートの幅方向の寸法もロールの有効範囲内で任意に設定可能であり、幅寸法が６００ｍｍの２本の熱ロール９ａ、９ｂであれば幅寸法が４５０ｍｍを越えるような大面積のシートを精度良く作製できる。
【００６０】次に、図２（ａ）に示すように、厚さ０．２ｍｍポリマＰＴＣシート１０ａ、１０ｂと、金型プレスにより打ち抜きパターン１５を形成された表面粗面化ニッケル箔電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃを交互に配置し、１４０℃の真空熱プレスにより加熱加圧成形し、図２（ｂ）に示す接合体１７を作製した。その後、接合体１７の結晶性樹脂の融点以上の温度である１６０℃で熱処理した。この熱処理は、急速冷却により生じた残留応力を除去又は低減することを目的としており、焼きならしに相当するものである。尚、１６０℃で加熱した後は空気中で冷却するのが好ましい。そして、電子線照射装置にて電子線を３０メガラッド照射し、結晶性樹脂の架橋を行った。
【００６１】次に図２（ｂ）に示すように、ダイシングにより細長い一定間隔の貫通溝１８を所望のＰＴＣサーミスタの長手方向の幅を残して形成し、貫通溝１８の周辺を除いて、スクリーン印刷を行い、保護コート１９を形成し、保護コート１９が形成されていない部分と貫通溝１８の内壁にめっき層からなる側面電極を形成した。
【００６２】その後、接合体１７をダイシングにより個片分割し、結晶性樹脂の融点以上の温度である１６０℃で１時間の熱処理を行い、架橋前後で発生した熱応力と分子構造の変化による歪み成分を除去した。この熱処理も焼きならしに相当するものである。加熱後の冷却は空気中で行うことが好ましい。さらにその後、結晶性樹脂の融点以下の温度である１００℃で熱処理を３回行い、図２（ｃ）に示す４．５ｍｍ×３．２ｍｍのサイズのＰＴＣサーミスタ２０ａを作製した。この熱処理は、焼きなましに相当するものであり、加熱後の冷却は徐冷で行う。以下、この方法によって得られたＰＴＣサーミスタをＡタイプのＰＴＣサーミスタと記す。
【００６３】なお、上記図２（ａ）にて、接合体１７を作製した後、結晶性樹脂の融点以上の熱処理を省略し架橋を行ったＢタイプのＰＴＣサーミスタ、接合体１７を作製した後結晶性樹脂の融点以上の１６０℃で熱処理をした後に、結晶性樹脂の融点以下である１００℃の熱処理を行いその後に架橋をしたＣタイプのＰＴＣサーミスタ、さらに、接合体１７を作製した後、融点以下の熱処理のみを行いその後に架橋を行ったＤタイプのＰＴＣサーミスタを作製した。尚、いずれのＰＴＣサーミスタもＡタイプのＰＴＣサーミスタと同様に架橋後にポリマＰＴＣシートの融点以上の温度での熱処理を行った後、融点以下の温度で熱処理を行っている。
【００６４】ＢタイプのＰＴＣサーミスタはＡタイプのＰＴＣサーミスタに比べ、抵抗値は約７％低下したが抵抗値のバラツキが約３０％増大するという結果が得られた。抵抗値が低下したのは、シート成形時の急速冷却処理により導電性微粒子が微細に凝集した低比抵抗値の状態が、融点以上の熱処理を省略したことによって残存しているためである。また、バラツキが増大したのは、架橋前のポリマＰＴＣシート内に残留する熱応力が、結晶性樹脂の融点以上の熱処理を省略したために緩和されないためであり、それが架橋後にも残りシート内の抵抗値の平準化を妨げることによる。
【００６５】また、ＣタイプのＰＴＣサーミスタは、ＡタイプのＰＴＣサーミスタに比べ、抵抗値が１０％低下した。これは、融点以下の熱処理をすることにより結晶が成長し、導電性粒子が結晶部分から排除され、非結晶部分に集結するために抵抗値が低下し安定化するのであって、その状態が架橋後にも維持されることを示している。また、ＤタイプのＰＴＣサーミスタはＡタイプのＰＴＣサーミスタに比べ、抵抗値が約１５％低下し最も低い値が得られた。
【００６６】これは、シート成形時の急速冷却装置により導電性微粒子が微細に凝集した低比抵抗値の状態が、融点以上の熱処理を省略したことによって残存している上に、融点以下の熱処理をすることにより結晶が成長し、導電性微粒子が結晶部分から排除され、非結晶部分に集結するために抵抗値がさらに低下するためである。
【００６７】なお、上記図２（ｂ）の状態にて、架橋した後に結晶性樹脂の融点以上の熱処理を行うのは、架橋による分子構造の変化による歪み成分がリフロー等の融点以上の熱にさらされたときに開放されるのを前もって除去するためでもある。この熱処理の時間を調整することによって、融点以上の温度にさらされたときの抵抗値の変化率を緩和することができるだけでなく、ＰＴＣサーミスタとしての抵抗値を調整することができる。ＢタイプのＰＴＣサーミスタにおいて架橋後に融点以上での熱処理を１６０℃で１時間施したときと熱処理時間を２０分に短縮したときを比較した結果、時間を短縮することによって約１０％程度抵抗値が低下する傾向が確認された。この熱処理は、抵抗値の調整方法としても有用である。また、架橋した後に融点以下の熱処理を行うのは、結晶性樹脂の結晶化を進め低抵抗化するとともに安定化した状態での抵抗値を判定するためのものであり、これも工程管理上、極めて有用である。
【００６８】なお、上記本発明の一実施の形態においては、２本の熱ロールの直径、温度、回転数、回転数の比、ポリマＰＴＣ材料の投入量、ロールのギャップ、混練時間、熱処理温度、熱処理時間、架橋線量等について１つの実施の形態で説明したが、本発明はこれらに示した数値に限定されるものではなく、材料や設備等の条件に応じてより幅広い範囲で選択できるものである。
【００６９】なお、上記本発明の一実施の形態においては、結晶性樹脂としては高密度ポリエチレンを用いた場合で説明したが、この樹脂に限定されるものではなく、低密度ポリエチレン、リニア低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン等の結晶性樹脂、さらに、エチレン酢酸ビニル共重合体等の結晶性を有する共重合体、あるいはアイオノマーのような特殊樹脂、さらに、官能基グラフトした結晶性樹脂等を用いることができる。また、導電性微粒子としても特定粒子径のファーネス系カーボンブラックを用いた場合で説明したが、このカーボンブラックに限定されるものではなく、粒子径や比表面積等の組合せで、非常に多くのカーボンブラックの中からＰＴＣ特性を示す材料が選択できる。
【００７０】また、上記本発明の一実施の形態においては、表面を粗面化したニッケル箔を用いた場合で説明したが、この箔に限定されるものではなく、銅箔、合金箔、圧延箔等も使用できる。また、ＰＴＣサーミスタはポリマＰＴＣシートを２層積層した場合で説明したが、ポリマＰＴＣシートは単層でも３層以上の場合でも本発明は有効であり、２層に限定されるものではない。
【００７１】上記した本発明の一実施の形態におけるポリマＰＴＣシートの製造方法においては、２本の熱ロールのギャップ幅を各ステップで固定した場合で説明したが、混練バンク１１の量によってポリマＰＴＣシート１０の厚みが変動する要素もあり、このような時には、混練バンク１１の量を検出し、適宜２本の熱ロール９ａ、９ｂのギャップ幅を調整することができる。このように調整することによって、２本の熱ロール９ａ、９ｂに投入されたポリマＰＴＣ材料８の１バッチ分をすべて無駄なく所定の厚みのポリマＰＴＣシート１０に製造することができる。
【００７２】なお、上記本発明の一実施の形態においては、２本の熱ロール９ａ、９ｂから引き出しロール１３ａ、１３ｂまでの間においてノズル１４からエアーを噴出させてポリマＰＴＣシート１０を急冷するようにしたものについて説明したが、液体に浸漬することによりポリマＰＴＣシート１０を急冷するようにしても、上記本発明の一実施の形態と同様の効果を奏するものである。
【００７３】また、ポリマＰＴＣシート１０の融点以上の温度での熱処理とは、焼きならしに相当するものであり、融点以下の所定の温度での熱処理とは焼きなましに相当するものである。
【００７４】以上のように本発明のＰＴＣサーミスタは、ポリマＰＴＣシートを成形すると同時に電極を積層する方法に依らずに、薄肉かつ幅広のポリマＰＴＣシートを高精度で単独で成形する工程を経て形成される。比抵抗値が低く、厚みが均一、凹凸がなく平坦な形状の大面積のポリマＰＴＣシートは、打ち抜きパターンを形成した電極材料と精密な位置合わせをして接合することにより、後加工で側面電極を形成する等の工法が可能となる。また、２層以上のポリマＰＴＣシートと３層以上の電極材料を交互に多層重ね合わせた状態で、熱プレスなどによって一体に積層することが可能で、そのような多層積層体を、側面電極によって並列接続すると共に、多くの個片に分割することによって、非常に低抵抗のＰＴＣサーミスタを大量に生産することができる。
【００７５】また、このポリマＰＴＣシートは急速冷却により微結晶化された組織からなる均一な抵抗材料であり、架橋前後の熱処理と架橋の組合せ選択により、低抵抗で安定な抵抗特性を示す。また、熱処理条件を変更することによって抵抗特性を調整することができる。このような、シートを多層積層して形成されるＰＴＣサーミスタは低抵抗であるばかりでなく、高精度かつ高信頼性であり、極めて有用である。
【００７６】また、ポリマＰＴＣシートの幅がダイスの幅に制約されることはなく、２本のロールの有効幅を最大限に活用した幅広のポリマＰＴＣシートの加工が可能となる。また、ポリマＰＴＣシートの厚みは２本の熱ロールのギャップ幅で任意に調整できるので薄肉で幅広のポリマＰＴＣシートの加工が可能となる。さらに、ポリマＰＴＣシートの冷却の強弱でポリマの結晶構造が変化することを利用して、抵抗値の微調整が可能になる。
【００７７】
【発明の効果】以上のように本発明のポリマＰＴＣシートは、結晶性樹脂と導電性微粒子を必須の成分とし、２本の熱ロールで混練されるとともに引き出しロールにより所定の速度でシート状に引き出される際に急速冷却処理されることによって得られるのである。このポリマＰＴＣシートは厚みが均一で凹凸のない平坦な形状であり、単体で形状を保持する強度を有するものである。
【出願人】 【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地
【出願日】 平成１３年８月３０日（２００１．８．３０）
【代理人】 【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
【公開番号】 特開２００３−６８５０６（Ｐ２００３−６８５０６Ａ）
【公開日】 平成１５年３月７日（２００３．３．７）
【出願番号】 特願２００１−２６０７５２（Ｐ２００１−２６０７５２）