[发明专利]正温度系数电阻体用组合物、糊剂、电阻体以及电阻体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在正温度系数电阻体的制造中使用的组合物和电阻糊剂。进而，涉及使用该电阻糊剂形成的正温度系数电阻体。

背景技术

正温度系数电阻体是随着温度的上升、其电阻率增加的电阻体。特别是在某温度下电阻率急剧地增加的电阻体被称为“PTC热敏电阻”，已广泛地作为温度控制元件、过电流控制元件、低温度发热体等而被应用。

该“PTC热敏电阻”大致分为利用以BaTiO₃系陶瓷为代表的无机系的材料的热敏电阻和利用在热塑性的聚合物中使炭黑等导电性填充剂分散而成的有机系材料的热敏电阻。

就BaTiO₃系陶瓷而言，在将Ba、Ti等的原料均匀地混合后，需要假烧以进行复合氧化物的结晶化，通过对将该结晶化的复合氧化物加压形成的成型体进行烧成而制造。

因此，对元件的形状有限制，难以小型化。另外，称为转换温度的、BaTiO₃系陶瓷的电阻率急剧地变化的温度一般为居里温度的120℃左右的温度。

专利文献1中公开了将BaTiO₃系陶瓷的Ba的一部分置换为碱金属元素或者将Ti的一部分置换为Nb等第5族元素的热敏电阻磁性组合物，但没有公开比250℃更高温的居里温度，使其成为更高温非常地困难。进而，可调整的陶瓷的电阻率的范围小。

另一方面，使用了有机系材料的“PTC热敏电阻”的元件形状的限制少，能够通过导电性填充剂的种类、含有率来改变电阻率，具有可调整的电阻率的范围宽的优点。但是，由于热塑性的聚合物软化的温度，得到的转换温度具有限制，不能制作在高温下电阻值急剧地变化的元件。另外，作为基体的聚合物具有如下缺点：在高温下的长期使用、反复成为高温的环境下进行分解，缺乏可靠性。

此外，在专利文献2中也提出了使Ag等的导电性粒子在玻璃中分散的“PTC热敏电阻”，但存在如下等缺点：限于低的电阻率；转换温度过高而没有成为400℃以下；在比转换温度低的温度下成为高的正的温度系数。

因此，希望开发在250℃以上且400℃以下的温度范围中可进行转换动作的电阻体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2014-141814国际公开公报

专利文献2：日本特开平11-97207号公报

发明内容

发明要解决的课题

在这样的状况下，本发明提供元件形状的限制少、可调整的电阻率的范围宽、在250℃～400℃的范围中进行转换、高温下的可靠性高的正温度系数电阻体用的组合物、采用该组合物的电阻体糊剂、由该电阻体糊剂形成的电阻体及其制造方法。

用于解决课题的方案

本发明以将作为导电性粒子的钌系氧化物粒子和玻璃化转变温度为250℃～400℃的玻璃粉末混合而成的正温度系数电阻体用组合物和电阻体糊剂作为课题解决的方案。

本发明的第1发明为正温度系数电阻体用组合物，其特征在于，含有金属氧化物系导电性粒子和具有400℃以下的玻璃化转变温度的玻璃粉末。

本发明的第2发明为正温度系数电阻体用组合物，其特征在于，第1发明中的金属氧化物系导电性粒子为钌系氧化物粒子。

本发明的第3发明为正温度系数电阻体用组合物，其特征在于，第2发明中的钌系氧化物粒子为氧化钌粒子。

本发明的第4发明为正温度系数电阻体用糊剂，其特征在于，含有有机载体和上述第1-第3发明的任一项所述的正温度系数电阻体用组合物。

本发明的第5发明为正温度系数电阻体，其特征在于，在具有400℃以下的玻璃化转变温度的玻璃中含有金属氧化物系导电性粒子。

本发明的第6发明为正温度系数电阻体，其特征在于，第5发明中的金属氧化物系导电性粒子为钌系氧化物粒子。

本发明的第7发明为正温度系数电阻体，其特征在于，第6发明中的钌系氧化物粒子为氧化钌粒子。

本发明的第8发明为正温度系数电阻体的制造方法，其特征在于，通过如下步骤进行制造：将第4发明所述的正温度系数电阻体用糊剂涂布在绝缘基板上后对其进行烧成，从而使有机溶剂和有机树脂消失，使玻璃粉末软化，使上述正温度系数电阻体用糊剂中所含的金属氧化物系导电性粒子进入由上述正温度系数电阻体用糊剂中含有的玻璃粉末形成的玻璃基体内，并进行干燥而使其固化。

发明的效果