(57)【要約】【課題】従来のＰＴＣ素子を用いた素子より簡単な構造からなり、特定の温度で安定して動作する特性を有する素子の提供を目的とする。【解決手段】（Ａ）一対の電極の間に、（Ｂ）結晶性ポリマー１００重量部に（Ｃ）導電性粉末１〜１０００重量部を分散させた組成物からなる部材と、（Ｄ）導電性物質からなる部材がはさまれた構造物であって、かつ、該結晶性ポリマーが固体状態での転移を起こし、転移温度範囲における体積膨張率が、転移温度範囲以外における熱膨張率を上回ることに基づいて、転移温度範囲で、一対の電極間の電気抵抗を変動させる特徴とするＰＴＣ素子。【選択図】  図１
2004356289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）一対の電極の間に、（Ｂ）結晶性ポリマー１００重量部に（Ｃ）導電性粉末１〜１０００重量部を分散させた組成物からなる部材と、（Ｄ）導電性物質からなる部材がはさまれた構造物であって、
かつ、該結晶性ポリマーが固体状態での転移を起こし、転移温度範囲における体積膨張率が、転移温度範囲以外における熱膨張率を上回ることに基づいて、転移温度範囲で、一対の電極間の電気抵抗を変動させる特徴とするＰＴＣ素子。
【請求項２】
結晶性ポリマー（Ｂ）が、トランスー１，４ポリ共役ジエンであることを特徴とする請求項１に記載のＰＴＣ素子。
【請求項３】
結晶性ポリマー（Ｂ）が、トランスー１，４ポリブタジエンであることを特徴とする請求項２に記載のＰＴＣ素子。
【請求項４】
導電性物質からなる部材（Ｄ）が、金属からなることを特徴とする請求項１，２，および３に記載のＰＴＣ素子。
【請求項５】
導電性物質からなる部材（Ｄ）が、はんだボールであることを特徴とする請求項４に記載のＰＴＣ素子。
【請求項６】
一対の電極（Ａ）が、荒らされた表面を持った導電材料であることを特徴とする請求項１，２，３，４および５に記載のＰＴＣ素子。
【請求項７】
（Ａ）一対の電極の間に、（Ｂ）結晶性ポリマー１００重量部に（Ｃ）導電性粉末１〜１０００重量部を分散させた組成物からなる部材と、（Ｄ）導電性物質からなる部材を、加熱プレスにより一体化することを特徴とする請求項１，２，３，４，５および６に記載のＰＴＣ素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＴＣ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリマーの熱膨張を利用したＰＴＣ素子としては、特開平７−８５７５６号公報（特許文献１）に記載の、一対の金属部材電極間の電気的接続を、合成樹脂からなる接合部材と金属部材電極との熱膨張率の差に基づいて開閉する素子が知られる。このような素子は、ヒータの温度制御等の目的で、バイメタル式素子等に替えて用いることできる。
しかしながら、このようなＰＴＣ素子は、接合部材として、使用範囲の全領域においてほぼ一定の熱膨張率を持つ樹脂を用いるため、素子の開閉温度は、その機械的構造と樹脂の特性の双方に依存し、動作温度の設計が困難である上、圧力等による変形によって動作温度が変化する危険があり、改善が求められていた。またこのようなＰＴＣ素子では、高温状態においては導電路が完全に切断され、電流を絞るような動作は不可能であり、改善が求められていた。
【０００３】
また、結晶性ポリマーが融点において結晶質から非晶質に転換する現象を利用したＰＴＣ素子としては、特開昭４９−８３７３４号公報（特許文献２）に記載のポリエチレンにカーボンブラックを混練し架橋した素子が知られる。しかしながら、このような素子は融点近くで動作するため、動作温度における形状安定性および繰り返し動作における安定性を確保するためには、架橋工程が必要であった。
【０００４】
他方、ポリマーの固相転移現象を応用した素子として、特開平２００３−４５７０４号公報（特許文献３）に記載の、複合材料中における相転移ポリマー結晶の体積変化に基づいたＰＴＣ素子が知られる。このような素子は、高温状態において制限された電流を流すように設計可能である。また、架橋工程も必要としない。しかしながら、このような導電性材料を結晶性ポリマー中に分散させてなるＰＴＣ素子は、初期抵抗を下げるために導電性粒子の混合量を増すと、抵抗のジャンプ幅が小さくなるという問題を有していた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−８５７５６号公報
【特許文献２】
特開昭４９−８３７３４号公報
【特許文献３】
特開平２００３−４５７０４号公報
【０００６】
【発明の解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題を解決することを目的とするもので、上記のＰＴＣ素子を用いた素子より簡単な構造からなり、特定の温度で安定して動作する特性を有する素子の提供を目的とするものである。
【０００７】
【課題解決のための手段】
本発明は、（Ａ）一対の電極の間に、（Ｂ）結晶性ポリマー１００重量部に（Ｃ）導電性粉末１〜１０００重量部を分散させた組成物からなる部材と、（Ｄ）導電性物質からなる部材がはさまれた構造物であって、かつ、該結晶性ポリマーが固体状態での転移を起こし、転移温度範囲における体積膨張率が、転移温度範囲以外における熱膨張率を上回ることに基づいて、転移温度範囲で、一対の電極の電気的な接続を開閉することを特徴とするＰＴＣ素子に関する。
【０００８】
また本発明は、結晶性ポリマー（Ｂ）が、トランスー１，４ポリ共役ジエンであることを特徴とする上記のＰＴＣ素子に関する。
【０００９】
また本発明は、結晶性ポリマー（Ｂ）が、トランスー１，４ポリブタジエンであることを特徴とする上記のＰＴＣ素子に関する。
【００１０】
また本発明は、導電性物質からなる部材（Ｄ）が、金属からなることを特徴とする上記ののＰＴＣ素子に関する。
【００１１】
また本発明は、導電性物質からなる部材（Ｄ）が、はんだボールであることを特徴とする上記のＰＴＣ素子に関する。
【００１２】
また本発明は、一対の電極（Ａ）が、荒らされた表面を持った導電材料であることを特徴とする上記のＰＴＣ素子に関する。
【００１３】
また本発明は、（Ａ）一対の電極の間に、（Ｂ）結晶性ポリマー１００重量部に（Ｃ）導電性粉末１〜１０００重量部を分散させた組成物からなる部材と、（Ｄ）導電性物質からなる部材を、加熱プレスにより一体化することを特徴とする上記のＰＴＣ素子に関する。
【００１４】
【発明の作用】
この素子の作用を図１，図２，図３に示す一連の実施例に基づいて説明する。図１はこの発明の素子の概要を示す斜視説明図であり、図２は図１に示す素子が低抵抗状態にある場合の部分縦断説明図、図３は図１に示す素子が高抵抗状態にある場合の部分縦断説明図である。図２に示す素子１０は、複数の貫通孔１１ａ，１１ｂを有する、導電性粉末と結晶性ポリマーからなる部材１２を用い、各々の貫通孔１１ａ，１１ｂには、導電性物質からなる部材１３ａ，１３ｂが、常温では一対の電極１４ａ，１４ｂ接触するように、配置されている。なお、部材１２は、電極１４ａ，１４ｂと圧着するように成形されている。
【００１５】
したがって、常温では、電極１４ａと電極１４ｂの間に電圧をかけた場合、導電性部材１３ａ，１３ｂを介して電流が流れ、素子が低抵抗状態となる。しかし、雰囲気の温度上昇により、結晶性ポリマーの相転移温度まで部材１２が加熱された場合、結晶性ポリマーの体積変化により、電極１４ａと電極１４ｂの間の距離が広がり、導電性部材１３ａ，１３ｂと、電極１４ａおよび電極１４ｂとの接触が失われ、結果として電流は部材１２のみを通過して流れる。すなわち、高抵抗状態になる。
【００１６】
この素子を構成する貫通孔１１の形状は、横断面が真円形に限らず、加工性や成形体の強度を考慮して、楕円形、短冊形等の形状をとることができる。また、貫通孔の大きさは、部材内の鉛直方向に対して均一であっても、均一でなくとも良いが、部材内のいずれかの場所において導電性物質からなる部材１３を固定するように選定することが好ましい。また、貫通孔の数は、必要な抵抗値、加工条件に応じて選択することができる。また、貫通孔１１の、部材１２における位置は任意に選択することができるが、動作の安定性を考慮すると均等に分布することが好ましい。
【００１７】
この貫通孔１１は、導電性物質１３の保持および素子側面の絶縁性を保持する目的で、導電性物質からなる部材１３が素子側面に現れないよう用いられるものであって、側面の絶縁性が要求されない場合は、貫通孔１１は、部材１２の側面の一部をなす刻みであっても良い。また、さらに導電性部材１３が他の手段により保持される場合は、貫通孔１１を用いず、単に一対の電極１４ａ，１４ｂの間に部材１２と導電性部材１３が並んでいても良い。
【００１８】
この素子を構成する部材１２に用いるポリマー材料は、固体状態での結晶転移を生じ、転移温度範囲による体積膨張率が、転移温度範囲以外における熱膨張率を上回るポリマーであれば良いが、トランスポリイソプレンやトランスポリブタジエンのようなトランスー１，４ポリ共役ジエンが好ましく、なかでもトランスポリブタジエンが好ましい。また、転移温度範囲における体積膨張率率と、転移温度範囲以外における熱膨張率との差は大きいことが好ましい。また、転移温度範囲における体積変化は急激である方が好ましい。
【００１９】
また、部材１２は、固体状態での結晶転移を生じ、転移温度範囲による体積膨張率が転移温度範囲以外における熱膨張率を上回るポリマーおよび導電性粉末に加えて、他のポリマーあるいは無機材等の絶縁性材料とを混合した複合材料であっても良く、また他の絶縁性材料との積層構造をとっていても良い。
【００２０】
部材１２には、アミン−ケトン系、芳香族第２級アミン系、モノフェノール系、ビスフェノール系、ポリフェノール系ベンツイミダゾール系、ジチオカルバミン酸系、チオウレア系、亜リン酸系、有機チオ酸系、特殊ワックス系、また２種類以上の混合系等の抗酸化剤、光安定剤、熱安定剤、難燃剤等を、約０．０１〜１０ｐｈｒ添加することによってポリマーの安定性、寿命を伸ばすことができる。抗酸化剤としては、たとえばトリス（ノニルフェニル）ホスファイト、２，６−ジ−ｔｅｒｔブチル−４−メチルフェノールなどである。
【００２１】
さらに、有機系核剤、無機系核剤、または高融点ポリマー核剤などの結晶核剤を０．０１〜６ｗｔ％添加することができる。
【００２２】
部材１２に用いるポリマー材料の材料の相転移温度範囲は、用途に応じ、適当なものである必要があるが、相転移温度ピークである結晶転移点と融点との差は、好ましくは３０℃以上、特に好ましくは５０℃以上であることが好ましい。この差が小さいと、高温での形状安定性が低下し、素子の動作が不安定となり、好ましくない。
【００２３】
ここで、融点、結晶転移点は示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した値を指す。測定は、窒素雰囲気下、まず一定速度で昇温し、該ポリマーを完全に融解させた後、一定速度で降温して再結晶化し、再度完全に融解する温度まで昇温する。２回目の昇温時の示差熱を測定し融解に相当するピ−クのピ−ク点、結晶転移に相当するピ−クのピ−ク点を融点、結晶転移点とする。
ポリマーがトランス−１，４−ポリブタジエンである場合、完全に融解させるための温度としては２００℃、再結晶化温度としては３０℃を用いる。
【００２４】
部材１２に用いるポリマー材料の材料としてトランス−１，４−ポリ共役ジエンを用いる場合、該ポリ共役ジエンは、相転移現象および相転移に伴う体積変化を損なわない範囲において、少量のコモノマーユニットを含む共重合体であっても良い。用いることの出来るコモノマーとしては、共役ポリエン、非共役ポリエン、直鎖オレフィン、環状オレフィンなどを挙げることができる。共役ポリエンとしては、例えばトランス−１，４−ポリブタジエンに対するイソプレン、トランス−１，４−ポリイソプレンに対するブタジエン等を挙げることができる。非共役ポリエンとしては、例えば１，５−ペンタジエン、シクロオクタデカン等を挙げることができる。直鎖オレフィンとしては、例えばエチレン、プロピレン等を挙げることができる。環状オレフィンとしては、シクロブテン、シクロオクテン等を挙げることができる。
【００２５】
部材１２に用いるポリマー材料の材料としてトランス−１，４−ポリ共役ジエンを用いた場合、トランス−１，４−結合の含量がＩＲスペクトル、１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ等スペクトルからの算出で、通常８５％以上、好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９９％以上のものを用いることができる。これ以下では、融点が低下し、素子の使用可能な環境温度が低下して好ましくない。
【００２６】
部材１２に用いるポリマー材料の材料として，トランス−１，４−ポリ共役ジエンを用いる場合、トランス−１，４−ポリ共役ジエンの重量平均分子量は、特に限定はないが、好ましくは、１万〜３０万である。重量平均分子量が上記よりも大きいと、結晶化度が低下したり加工性が困難な場合があり、好ましくない。上記よりも小さいと、強度、靭性が劣る場合があり、好ましくない。ここで重量平均分子量とは、スチレンを標準物質としゲル浸透クロマトグラフィ−（ＧＰＣ）により、溶媒としてｏ−ジクロロベンゼンを用いて求めたものである。
また、分子量分布、すなわち、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｗ）との比、Ｍｗ／Ｍｎが３以下であることが好ましい。
【００２７】
部材１２に用いるポリマー材料の材料としてトランス−１，４−ポリブタジエンを用いる場合、熱機械分析装置（ＴＭＡ）により測定される相転移温度範囲における線膨張率は、０．５％以上、好ましくは１．０％以上、特に好ましくは２．０％以上が望ましい。小さいと、相転移温度範囲外の熱膨張率との差が小さくなり、動作の安定性が低下し、好ましくない。
【００２８】
本発明のトランス−１，４−ポリブタジエンは、公知の重合方法によって製造することができ、例えば、（Ｅ）バナジウム化合物、（Ｆ）塩化アルキルアルミニウムからなる触媒を用いる重合によって製造することができる。
【００２９】
（Ｅ）バナジウム化合物触媒として、バナジウムトリアセチルアセトナ−ト、三塩化バナジウムＴＨＦ錯体、オキシ三塩化バナジウム、ナフテン酸バナジウム、バナジウムオキシアルコキシドなどのバナジウム化合物などが挙げられる。中でも、オキシ三塩化バナジウム（ＶＯＣｌ３）が好ましい。
【００３０】
（Ｆ）塩化アルキルアルミニウムとしては、ジメチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジイソブチルアルミニウムクロライド、メチルアルミニウムジクロライド、エチルアルミニウムセスキクロライド、エチルアルミニウムジクロライドなどが挙げられる。中でも、ジエチルアルミニウムクロライド（ＤＥＡＣ）が好ましい。
【００３１】
（Ｅ）成分と（Ｆ）成分の割合は、ｍｏｌ比にて  １  ：  ３００  〜  １０：１  が好ましい。
【００３２】
重合法として溶媒を用いて行う溶液重合、触媒を担体に担持して用いる気相重合、ブタジエンモノマ−を媒体とするバルク重合など採用できる。溶液重合で使用できる溶媒としては例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、クロロホルム、メチレンクロライド、ジクロロエタン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素、ミネラルオイルなどが挙げられる。
α−オレフィンとの共重合である場合、α−オレフィンは重合初期のみに添加しても、連続的に供給しても良い。
【００３３】
各々の重合方法においては、通常、重合時間が１分〜１２時間、好ましくは５分〜２時間、重合温度が−１０〜６０℃、好ましくは０〜４０℃で行うことができる。
【００３４】
部材１２に用いる導電性粉末は、高い導電性と分散性を備えておれば良く、導電性炭素粉末、導電性ポリマー粉末、金属粉末などを好適に用いることができる。導電性炭素粉末としては、カーボンブラック，グラファイト、カーボンナノチューブ、フラーレンなどを用いることができる。導電性ポリマー粉末としては、ポリアセチレン粉末を用いることができる。金属粉末としては、アルミニウム粉末、チタン粉末、鉄粉末、ニッケル粉末、銅粉末、銀粉末、金粉末などを用いることができる。
【００３５】
導電性部材１３の形状は、電極との接触面積が十分である形であれば良く、球形、円筒形、直方体、鼓型などの中から製造における利便性に応じて選ぶことができるが、製造工程での取扱いやすさおよび寸法精度を考慮すると球形が好ましい。
【００３６】
導電性部材１３の材質は、用途に応じた導電性と、部材１２の材料の相転移温度範囲において部材１２の相転移による体積増加率を下回る熱膨張率を有する材料であれば良いが、動作時に貫通孔１１側面に生じる圧力を受ける際の強度を考慮すると金属が好ましく、製造時に金属電極１４ａ，１４ｂと適度に接触するような塑性を有することから、はんだボールが特に好ましい。
【００３７】
一対の電極部材１４の材質は、導電性を有する材料であれば良いが、部材の部材面に平行方向への体積変化に対応して接着性を維持する必要を考慮すると、荒らされた表面を持った導電材料であることが好ましい。
【００３８】
一対の電極部材１４は、貫通孔に対応する部位に突起を持っているなど、平板以外の構造を取っていても良い。また、その一方が導電性部材１３と一体成形されたものであっても良い。
【００３９】
部材１２と一対の電極部材１４との接触面には、接着剤成分が電極−導電性部材間に入り込んで導電性を損なわない範囲において、導電性あるい非導電性の接着剤を塗布しても良い。
【００４０】
このような構成を持つＰＴＣ素子は、ポリマーの相転移の性質によっては、昇温時の相転移温度より降温時の相転移温度が低いために、低抵抗から高抵抗となる温度より、高抵抗から低抵抗となる温度が低くなる。このような素子を保護素子として用いた場合、環境温度の増大により同素子が動作して回路が遮断された後、十分環境温度が低下してから、同素子が閉状態になって回路が復帰することになり、通常のバイメタル等の素子よりも安全性が高いものとなる。
【００４１】
特に限定されないが、この発明の素子の簡便な製作法を図４〜６に基づいて説明する。貫通孔１１を空けた部材１２の、各貫通孔に導電性球体１３を入れたものを、一対の金属箔電極１４ａ，１４ｂで挟むように組み合わせたものを、プレス機のプレス面１６ａ，１６ｂ間に置く。このとき、図４に示すように、１３の直径および電極１４ａ，１４ｂの厚みの合計より小さな厚み（Ｄｐ）を持つような形枠１５を用いる。ついで、ポリマーが電極と圧着できる程度の塑性を示す温度まで昇温し、プレスを行うと、部材１２と電極が圧着されるとともに、ポリマーの塑性変形・圧縮変形により導電性球体の側面を保持するようになる。また同時に、図５のように、導電性球体がある程度の塑性変形を起こして金属箔電極との接触面が拡大する。ここで圧力を取り除くと、図６に示すように、ポリマーの弾性により部材１２の厚みが一部回復し、図３と同様の、導電性球体１３と、電極１４ａおよび１４ｂとの間に空隙が生じた状態をとる。これを冷却すると、図２に示された構造のＰＴＣ素子が得られる。
【００４２】
さらに簡便な製造法としては、図７に示すように貫通孔を持たない部材を用いて上記のプレス加工を行っても、図８に示すようにポリマーの変形により貫通孔が形成され、本発明のＰＴＣ素子を得ることができる。
【実施例】
【００４３】
実施例における「重量平均分子量」は以下のように求めた。スチレンを標準物質としＷａｔｅｒｓ製１５０Ｃ型（カラムは昭和電工製ＳｈｏｄｅｘＨＴ−８０６Ｍ２本、プレカラムとしてＳｈｏｄｅｘＨＴ−８００Ｐ１本を使用）のゲル浸透クロマトグラフィ−（ＧＰＣ）により、溶媒ｏ−ジクロロベンゼン、カラム温度１３５  ℃で、同一条件で標準ポリスチレンの測定を行い校正曲線を作成し校正して求めたＧＰＣ  曲線より求めたものを示す。
【００４４】
「トランス−１，４結合の含量」および「オレフィン含有量」は、日本電子製ＥＸ−４００を用いて測定したＣ１３−ＮＭＲスペクトルにおける各ピークの強度比から算出した。
【００４５】
「融点」、「結晶転移点（相転移温度）」は以下のように求めた。セイコーインスツルメンツ株式会社製ＳＳＣ  ５２００の示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用い、アルミ製サンプルパンに試料約５ｍｇを入れシ−ルしたものを、窒素雰囲気下、２５０℃１０分加熱することにより完全に融解させた後、−５℃／分で−３０℃まで降温し再結晶化した。このポリマーを  １０℃／分で昇温し、結晶転移に伴う吸熱ピークの最大値を示す温度を結晶転移温度とした。また、結晶融解に伴う吸熱ピークの最大値を示す温度を融点とした。
【００４６】
（実施例１）
トランス−１，４−ポリブタジエンの製造
十分に窒素置換した内容積１００Ｌの反応容器にトルエン３５．７５Ｌを入れ、ブタジエン１２．５Ｌを加えた後、触媒としてバナジウムオキシトリクロリドＶＯＣｌ３  を２５０ｍｍｏｌ、助触媒としてジエチルアルミニウムクロライドＤＥＡＣを１２５０ｍｍｏｌ、順次加え重合を開始した。重合は窒素雰囲気下、初期温度―８℃、最終温度６０℃で３０分間行った。ポリマーを含む反応液は、老化防止剤としてチバガイギ−製イルガノックス１０７６を０．３５ｇ再沈用エタノ−ル４００ｍｌに加えたものに、重合溶液を加え、重合体を沈殿させ、回収した。この時、これにより得られたポリブタジエンは、重量平均分子量は２１万、数平均分子量は２．９万であり、融点は１２９℃、結晶転移点は７０℃の特性を有していた。また、同ポリマーのトランス−１，４−結合含有率は９９％であった。図９に、島津製作所製ＴＭＡ−９０熱機械分析装置を用い、５℃／ｍｉｎの昇温において測定した、同ポリマーの線膨張率を示す。また、同装置を用いて測定した高密度ポリエチレン（比較例１）の線膨張率（昇温条件：１０℃／ｍｉｎ）も図９に示す。
【００４７】
（実施例２）
カーボンの混練
実施例−１のトランス−１，４−ポリブタジエンに０．３ｗｔ％の抗酸化剤（チバガイギー社製  イルガノックス１０７６）を添加した組成物１００重量部に対し、導電材料であるカーボンブラック粉末（ケッチェンブラック・インターナショナル社製  ケッチェンブラックＥＣ）８重量部を混練したポリマーを作成した。混練は、ブラベンダー（ＨＡＡＫＥ  Ｒｈｅｏｃｏｒｄ  ９０００）にバンバリーローターを組み合わせたものを用い、１３５℃にて１５分間行い、カーボン入りポリマー組成物を得た。
【００４８】
（実施例３）
実施例２のカーボン入りポリマー組成物を、プレス機（神藤金属工作所製圧縮成形機  Ｓ−３７．５，シリンダー径１５０ｍｍ，最大圧力２１０ｋｇｆ／ｃｍ２）を用いて１６０℃で圧縮成形を行い、１０×１０×０．２５ｍｍのポリマー板を作成した。この板に、きりを用いて直径０．２ｍｍの貫通孔を４個均等に開け、貫通孔のそれぞれに、直径０．２ｍｍの金属球（千手金属工業社製Ｍ７０５）を配置した。次に、このポリマー板を、厚み１２μｍの銅箔電極（福田金属箔社製電解銅箔  ＣＦ−Ｔ９−１２）で両側からはさみ、厚さ０．２２９０ｍｍの形枠内を用い、プレス機により加圧圧着して素子を作成した。プレスは、１６０℃に予め昇温したプレス機内に、約５分保った後、１分間、プレス機の表示圧が１００ｋｇｆ／ｃｍ２を越える状態で行い、その後、圧をかけずに冷却した。
このようにして作成した素子を電気炉内におき、マルチメーター（ケースレー社製  モデル２７００）を用いて四線抵抗測定法により、低温（室温）および高温（８０℃）における素子抵抗を測定した。素子抵抗は、低温では２．６×１０−２Ω，高温では８．６×１０６Ωであった。（表１）
【００４９】
【表１】
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【００５０】
（実施例４−７）
実施例４―７は、実施例２のポリマー組成物を用いて作成したポリマー板を用い、ポリマー板初期厚み、金属球の大きさ、電極厚み、プレス形枠厚みを以外は実施例３と同様に作成した素子の特性を示す。実施例３同様にＰＴＣ素子が得られている。（表１）
【００５１】
（実施例８）
実施例８は、貫通孔の直径が０．６ｍｍであり、金属球直径（０．２ｍｍ）より大であることおよび厚さ０．２１５ｍｍの形枠を用いたことを除いて、実施例３と同様に行った。２５℃での抵抗値は１．７×１０―２Ωであり、８０℃での抵抗値は６．５×１０―６Ωであった。
【００５２】
（実施例９）
実施例９は、電極として厚さ０．０２５ｍｍのニッケル箔を用いたことと、厚さ０．２６６ｍｍの形枠を用いたことを除いて、実施例３と同様に行った。２５℃での抵抗値は６．８×１０―２Ωであり、８０℃での抵抗値は３．９×１０―６Ωであった。
【００５３】
（実施例１０）
金属粉末の混練
実施例２と同様のの手順で、トランス−１，４−ポリブタジエン１００重量部に対し、カーボンブラック粉末７重量部、銅粉（福田金属性ＦＣ−２０００）４００重量部を混練し、導電性ポリマー組成物を得た。
【００５４】
（実施例１１）
実施例１１は、実施例１０のポリマー組成物を用いたこと、厚さ０．４７２５ｍｍの形枠を用いたことを除いて、実施例４と同様に行った。２５℃での抵抗値は４．４×１０―２Ωであり、８０℃での抵抗値は９．９×１０―６Ωであった。
【００５５】
【発明の効果】
この発明は、結晶性ポリマーの固相転移現象を利用し、特定の温度で動作するＰＴＣ素子を作成したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である素子の概要を示す斜視説明図である。
【図２】図１の素子が低抵抗の状態を示す縦断面説明図である。
【図３】図１の素子が高抵抗の状態を示す縦断面説明図である。
【図４】図１の素子の簡便な一制作法の第一段階を示す縦断説明図である。
【図５】図１の素子の簡便な一制作法の第二段階を示す縦断説明図である。
【図６】図１の素子の簡便な一制作法の第三段階を示す縦断説明図である。
【図７】図１の素子のさらに簡便な一制作法の第一段階を示す縦断説明図である。
【図８】図１の素子のさらに簡便な一制作法の第二段階を示す縦断説明図である。
【図９】実施例１のポリマーの線膨張率を示す図である。
【符号の説明】
１  ＰＴＣ素子
１１、１１ａ，１１ｂ  貫通孔
１２  絶縁性部材
１３、１３ａ、１３ｂ  導電性部材
１４ａ、１４ｂ  電極
１５ａ、１５ｂ  形枠
１６ａ、１６ｂ  プレス機のプレス面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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