热敏电阻制造技术

本发明专利技术提供一种初期室温电阻值充分低，并且经受热过程后，也能保持低室温电阻值的热敏电阻。热敏电阻（１０）具有相对的一对电极（２、３），和配置在该电极对之间的含有固化性树脂组合物的固化物的热敏电阻元件层（１），所述固化性树脂组合物含有热固化性树脂和导电性粒子，导电性粒子的２次粒子的平均粒径为３．８～１７．０μｍ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用有机类材料作为热敏电阻元件的热敏电阻。
技术介绍
使用聚合物层及分散在该层的导电性粒子构成的材料作为热敏电阻元件的热敏电阻，通常称为有机质热敏电阻，尤其是具有温度升高的同时电阻值急剧增大的PTC(Positive Temperature Coefficient正温度系数)特性的热敏电阻，有时称作有机质正特性热敏电阻。这样的热敏电阻可在过电流·加热保护元件、自控型发热体、温度传感器等装置中使用。作为有机质热敏电阻，例如有使用在热固化性树脂的环氧树脂中分散有导电性粒子的材料作为热敏电阻元件的提案(专利文献1)。然而，现有的有机质热敏电阻，室温电阻值未必充分低，因此从这一点出发要求进一步的改善。此外，现有的有机质热敏电阻，为了安装在基板上，在再流焊(reflow)工序等中，经受热过程，存在室温电阻值比经受热过程之前大幅度升高的问题。当室温电阻值增高时，其本身就很难作为热敏电阻发挥功能。专利文献1国际公开第2004/086421号公报
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种初期室温电阻值充分低，并且经受热过程后，仍能保持很低室温电阻值的热敏电阻。本专利技术者为解决上述课题，经深入研究，发现通过使用2次粒子的累积50％粒径在特定范围内的物质作为导电性粒子，可以使得热敏电阻初期的室温电阻值充分低，并在经受热过程后保持低的室温电阻值。基于此见解进行研究，由此完成了本专利技术。即，本专利技术的热敏电阻具有相对的一对电极，和配置在该对电极之间含有固化性树脂组合物的固化物的热敏电阻元件层，该固化物含有热固化性树脂和导电性粒子，该导电性粒子的2次粒子累积50％粒径为3.8～17.0μm。本专利技术的热敏电阻，通过使用具有2次粒子累积50％粒径在如上述特定范围的2次粒子的粒径的导电性粒子，可以使得初期的室温电阻值充分低，并且在经受热过程后，仍能保持低的室温电阻值。进而，将2次粒子的累积50％粒径及累积10％粒径分别取为D50和D10时，导电性粒子优选D50/D10为2.5～6.5。D50/D10的值反映出导电性粒子的粒径分布状态。即，例如，将D50恒定进行比较时，随着D50/D10的值增大，粒径的分布也更分明，具有D50左右粒径的粒子比率也变得更大。将该D50/D10的值作为指标，通过控制导电性粒子的2次粒子粒径分布状态，可进一步降低初期和经受热过程后的室温电阻值。本专利技术的热敏电阻中热敏电阻元件层的厚度优选0.2～1.0mm。本专利技术者发现使用具有上述特定范围内D50的导电性粒子时，当将热敏电阻元件层的厚度取为此特定范围时，能够获得抑制热敏电阻的室温电阻值偏差的效果。本专利技术提供一种初期室温电阻值充分低，即使经受热过程后，也能保持低室温电阻值的热敏电阻。附图说明图1是本专利技术的热敏电阻的一实施方式的示意性立体图。符号说明1热敏电阻元件层；2、3电极；10热敏电阻具体实施方式以下，详细说明本专利技术的优选实施方式，但是本专利技术不受以下实施方式的限定。图1是本专利技术热敏电阻的优选实施方式的示意性立体图。图1中示出的热敏电阻10是由以下部分构成彼此相对配置的一对电极2和电极3，和在电极2和电极3之间的热敏电阻元件层1，该热敏电阻元件层1由具有分别与电极贴合设置的具有正电阻—温度特性的热敏电阻元件形成，热敏电阻10整体略呈立方体状。根据需要，在热敏电阻10内，还可设置与电极2电连接的导线(未图示)和与电极3电连接的导线(未图示)。此热敏电阻10，适宜作为过电流·加热保护元件、自控型发热体、温度传感器等使用。电极2和电极3由作为热敏电阻的电极发挥作用的导电性材料形成。作为构成电极2和电极3的材料，优选由镍、银、金、铝等金属，或碳形成。此外，其厚度优选为1～100μm，考虑到热敏电阻的轻量化，更优选为1～50μm。此外，导线只要具有分别从电极2和电极3向外部释放或注入电荷的电传导性就可以，对其形状和材料没有特殊限定。热敏电阻元件层1的厚度优选为0.2～1.0mm，更优选为0.2～0.9mm，进一步优选为0.2～0.7mm。热敏电阻元件层1的厚度小于0.2mm或大于1.0mm时，室温电阻值的偏差有增大的倾向。此外，热敏电阻元件层1的厚度小于0.2mm时，有发生短路导致无法得到正常的室温电阻值的倾向。形成热敏电阻元件层1的热敏电阻元件，由含有热固化性树脂及分散在其中的导电性粒子的固化性树脂组合物的固化物构成。热敏电阻元件中的导电性粒子的2次粒子累积50％粒径(以下称“D50”)为3.8～17μm。该D50优选为6.75～17.0μm。导电性粒子的D50，通过测定导电性粒子的2次粒子粒径，将纵轴作为相对全部粒子的体积％，将横轴作为粒径，得到累积粒度分布曲线，根据该累积粒度分布曲线求出。即，本专利技术中，D50是指在2次粒子的累积粒度分布曲线中，纵轴达到50体积％时横轴的值(粒径)。下述累积10％粒径(以下称“D10”)同样，是指累积粒度分布曲线中，纵轴达到10体积％时，横轴的值(粒径)。导电性粒子的2次粒子粒径，例如可利用激光衍射法测定。激光衍射法是根据向试料照射激光时，衍射光和散射光的空间分布，求出粒度分布的粒径测定方法，有时也称作激光衍射散射法。利用此激光衍射法测定的粒径，通常可看作是由数个导电性粒子的1次粒子凝聚形成的2次粒子粒径。本专利技术者发现，通过着眼于导电性粒子的2次粒子粒径，将其控制在特定的范围内，可改善热敏电阻初期和经受热过程后的室温电阻值。进而，导电性粒子中D50/D10优选为2.5～6.5，更优选为3.4～6.5。当D50/D10小于2.5时，由于导电性粒子中具有细微粒径成分的比率增大，尤其是经受热过程后，室温电阻值有升高的倾向。另一方面，D50/D10大于6.5时，由于粗大粒子的比率增大，会导致与树脂的混炼不充分，有无法成型为热敏电阻的倾向。通常，作为市售品等购得的导电性粒子含有很大的2次粒子，所以多数情况下该D50不在上述特定范围内。因此，本专利技术中使用的导电性粒子，例如，将在热固化性树脂中加入有导电性粒子的混合物，用均化器等的搅拌机或分散机、研磨机等的高速搅拌调制。搅拌条件可通过进行搅拌的同时监测粒径变化适当确定，例如，使用均化器时，以转数3000～18000rpm搅拌3～120分钟，通常可使导电性粒子的D50在上述范围内。其中，对于D50/D10，为使该值达到期望范围，可适当选择搅拌装置和搅拌条件。使用搅拌后的混合物，调制固化性树脂组合物，使其固化，形成含有具有上述特定范围D50导电性粒子的固化物。导电性粒子的1次粒子平均粒径优选为0.1～7.0μm，更优选为0.5～5.0μm。这里，1次粒子的平均粒径为用Fischer·subsieve法测定的值。进而，导电性粒子，比表面积优选0.3～3.0m2/g，表观密度优选在3.0g/cm3以下。此处所指的“比表面积”是指按照BET一点法，利用氮气吸附法求得的比表面积。作为导电性粒子，例如可使用碳墨、石墨、金属粒子、陶瓷类导电性粒子。作为金属粒子的金属材料，可举出铜、铝、镍、钨、钼、银、锌、钴、及铜粉上镀镍的物质等。作为陶瓷类导电性粒子的材料，可举出TiC和WC等。这些导电性粒子可单独使用1种，或2种以上组合使用。作为导电性粒子，优选金属粒子。作为导电性粒子使用金属粒子时，热敏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热敏电阻，其特征在于，具有：相对的一对电极；和配置在该对电极之间，含有固化性树脂组合物的固化物的热敏电阻元件层，该固化性树脂组合物含有热固化性树脂和导电性粒子，所述导电性粒子的２次粒子的累积５０％粒径为３．８～１７．０μｍ。

【技术特征摘要】
JP 2004-12-28 2004-3811831.一种热敏电阻，其特征在于，具有相对的一对电极；和配置在该对电极之间，含有固化性树脂组合物的固化物的热敏电阻元件层，该固化性树脂组合物含有热固化性树脂和导电性粒子，所述导电性粒子的2次粒子的累积50％粒径为3.8～17.0μm。2.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：白井智士，森由纪江，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]