JPH01227401A - 電圧非直線抵抗体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は電気系統における過電圧保護装置に有用な電
圧非直線抵抗体、とくに酸化亜鉛を主成分とする電圧非
直線抵抗体に関するものである。

（従来の技術） 通常は絶縁体で過大な電流が流れたときに導電体として
作用する特性を備え、電圧安定素子やサージアブソーバ
等に広く利用される電圧非直線抵抗体は、例えば特開昭
５５−９８８０２号公報に開示されているようにその側
面に沿面放電の防止を目的として高抵抗層を、さらにそ
の表面に該高抵抗層の表面汚損の防止あるいは絶縁耐力
の向上を目的としてガラス層を設けるのが一般的であっ
た。と′ころで上記のような従来の素子ではとくにガラ
ス層を形成する際の熱処理に起因した素子の電気特性の
劣化やばらつきが不可避でありしかも　　・長期間安定
した品質を確保するのが難しいという不利があった。

この点に関する先行文献として例えば特開昭５６−５５
００４号公報あるいは特開昭５７−１８８４７６号公報
などが参照される。

（発明が解決しようとする課題） 上記公報に開示の技術、は、電圧非直線抵抗体の製造場
程において素子の側面に直接シリコン樹脂あるいはふ、
っ素樹脂、をコーティングすることによって、該素子の
特性や品質の向上を図ろうとするところにある。しかし
ながら素子の、側面にシリコンやふっ素の如き樹脂を単
にコーティングするだけでは、素子側面の絶縁性能が不
充分で長期間安定した品質を確保するのが難しいという
問題があった。

この発明は上述したような従来問題を解消し、電気的緒
特性、とくに電圧非直線指数や雷サージ放電耐量の良好
な電圧非直線抵抗体を与えることが目的である。

（課題を解決するための手段） この発明は酸化亜鉛を主成分とする焼結体の電極形成面
を除く領域に被覆した絶縁被覆層の外周面に、シリコン
樹脂又はふっ素樹脂のコーティング層を備えてなる電圧
非直線抵抗体である。

ここに電圧非直線抵抗体のＶｌ−Ａが４００　Ｖ／＋ｎ
＋ｎを超えるものを対象とする場合には、雷サージ放電
耐量の低下等を防止するために、絶縁被覆層とシリコン
又はふっ素樹脂のコーティング層の間にガラス層を設け
るのが有効である。

（作　用） 酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体の製造におい
て、絶縁被覆層の表面にさらにシリコン樹脂又はふっ素
樹脂のコーティング層を形成すると、素子側面の絶縁性
が改善され、長期的に安定した特性となるので、素子の
特性は改善され、品質のばらつきも小さく、しかも素子
のＶｌ、Ａ　４００Ｖ／ｍｍ未満、とくに２００　Ｖ／
ｍｍ程度の素子を対象とする場合においては、ガラス層
を形成する熱処理工程を省略できるのでこれに起因した
特性の劣化は皆無となる。

以下、この発明に従う電圧非直線抵抗体の製造要領につ
いて説明する。

所定の粒度に調整した酸化亜鉛の主原料と所定粒度に調
整した酸化ビスマス、酸化コバルト、酸化マンガン、酸
化アンチモン、酸化クロム、酸化ケイ素、酸化ニッケル
等よりなる添加物および好ましくは銀を含むホウケイ酸
ビスマスガラスの所定量を混合する。次いでこれらの原
料粉末に対して所定量のポリビニルアルコール水溶液お
よび酸化アルミニウム源として硝酸アルミニウム溶液の
所定量を添加する。この混合操作は好ましくは乳化機を
用いる。

次に好ましくは２００　ｍｍｍ１（以下の真空度で減圧
脱気を行い混合泥漿を得る。混合泥漿の水分量は３０〜
３５ｗｔ％程度に、またその混合泥漿の粘度は１００Ｃ
ＩＩ±５０とするのが好ましい。

次に得られた混合泥漿を噴霧乾燥装置に供給して平均粒
径５０〜１５０μｍ、好ましくは８０〜１２０μｍで、
水分量が０，５〜２．　Ｑｗｔ％、より好ましくは１．
０〜ｌ、５ｗｔ％の造粒粉を造粒する。

次に得られた造粒粉を、成形工程において、成形圧力８
００〜１０００ｋｇ／　ＣＩＩｔの下で所定の形状に成
形する。そしてその成形体を昇降温度５０〜７０℃／ｈ
ｒで８００〜１０００℃、保持時間１〜５時間という条
件で仮焼成して結合剤を飛散除去する。

次に、仮焼成した仮焼体の側面に絶縁被覆層を形成する
。絶縁被覆層は酸化ケイ素を５ｌＯ３に換算して５０〜
８０モル％、より好ましくは６０〜７０モル％、酸化亜
鉛をＺｎＯに換算して１０〜４０モル％、より好ましく
は２０〜３０モル％　、酸化ビスマスを８１□０３　に
換算して１〜５モル％、残部酸化アンチモンの混合物に
有機結合剤としてエチレンセルロース、プチルカルビト
ーノベ酢酸ｎブチル等を加えた酸化物ペーストよりなる
ものとし、これを３０〜３００μｍの厚さで仮焼体側面
に塗布する。

次にこれを昇降温速度３０〜６０℃／ｈｒ　、保持温度
１０００〜１３００℃、好ましくは１０００〜１２５０
℃で２〜７時間という条件で本焼成する。

次に、従来法によればガラス粉末に有機結合剤としてエ
チルセルロース、ブチルカルピトール、酢酸ｎブチル等
を加えたガラスペーストを上記絶縁被覆層上に例えば５
０〜３００μｍの厚さに塗布し、それをさらに空気中で
昇降温速度１００〜２００℃／ｈｒ　。

４００〜６００℃で０．５〜２時間という条件で熱処理
することによりガラス層を形成するが、この発明では、
シリコン樹脂又はふっ素樹脂を０゜３〜３．０ｍｍ好ま
しくは０．８〜２．０の厚さに塗布し、それに自然乾燥
させるかもしくは１００〜２００℃の温度域にて強制的
に乾燥させ、上記樹脂のコーティング層を形成する。こ
こで例えば素子のＶ、ｍ八が４００Ｖ／ｍｍを超える場
合は、上記絶縁被覆層の表面にまずガラス層を設け、そ
れからシリコン又はふっ素樹脂のコーティング層を設け
る。

そして最後に得られた素体の両端面を平滑に研磨し、そ
こに例えばアルミニウムの如き材質になる電極を溶射に
より形成する。

（実施例） 側面に絶縁被覆層を介してシリコン樹脂又はふっ素樹脂
のコーティング層（１，０ａｍ）を形成した直径４７ｍ
ｍ、厚さ２２．５＋ｎｍの電圧非直線抵抗体（Ｖ、、Ａ
：２００ｖ　／＋＋ｕａ　）と絶縁被覆層の表面にガラ
ス層を形成した同じく直径４７ｍｍ、厚さ２２．５＋ｎ
ｍの電圧非直線抵抗体をそれぞれ製造し、得られた素子
の電圧非直線指数（α）および雷サージ放電耐量につい
て調査した。その結果を表−１に示す。なお電圧非直線
指数αは、Ｉ＝ＫＶ″　（Ｉ：電流、Ｖ：電圧、Ｋ：比
例定数）の式に基づきＶ、、　ＡとＶ１００μＡとの値
から、また雷サージ放電耐量は、１１０にＡ１１２０Ｋ
Ａおよび１３０ＫＡの電流をそれぞれ４７１０μｓの電
流波形で２回繰り返し印加した後、素子が破壊しなかっ
た割合について示す。

表−１より明らかなようにこΦ発明に適合する電圧非直
線抵抗体は、電圧非直線指数および雷サージ放電耐量が
ともに良好であることが確認できた。

次に、側面の絶縁被覆層とシリコン樹脂又はふっ素樹脂
のコーティング層の間にガラス層を設けた直径：４７ｍ
ｍ、厚さ２２．５ｍｍ５　Ｖｌａ＾：４ＱＱＶ／ｍｍ以
上になる電圧非直線抵抗体を製造し、その素子の雷サー
ジ放電耐量について調査した。その結果比較例の調査結
果とともに表−２に示す。

Ｖ、ｍＡが４００Ｖ／ｍｍを超える電圧非直線抵抗体の
製造に際しては、絶縁被覆層とガラス層の上にさらにシ
リコン又はふっ素樹脂のコーティング層を設けるのが有
効であることが明らかである。

（発明の効果） この発明によれば、電圧非直線指数や雷サージ放電耐量
が良好であり、しかも品質の安定した電圧非直線抵抗体
を得ることができる。

特許出願人　　日本碍子株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．酸化亜鉛を主成分とする焼結体の電極形成面を除く
   領域に被成した絶縁被覆層の外周面に、シリコン樹脂又
   はふっ素樹脂のコーティング層を備えてなる電圧非直線
   抵抗体。
2. ２．絶縁被覆層と、シリコン樹脂又はふっ素樹脂のコー
   ティング層との間にガラス層を備える請求項１記載の電
   圧非直線抵抗体。