JPH01230205A - 電圧非直線抵抗体の製造方法 - 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） 本発明は、酸化亜鉛を主成分とした電圧非直線抵抗体の
製造方法に関するものである。

（従来の技術） 従来から酸化亜鉛を主成分としＢｔｚＯｉ＋　５ｂｚＯ
ｘ＋ＳｉＯ□、ＣｏｚＯ３＋　Ｍｎ０ｚ等の少量の添加
物を含有した抵抗体は、優れた電圧非直線性を示すこと
が広く知られており、その性質を利用して避雷器等に使
用されている。この電圧非直線抵抗体は、用途によって
抵抗体側面の絶縁抵抗層の外側にガラス層を設ける場合
があるが、このガラス層の形成に際して抵抗体の特性が
劣化する問題があった。

この点に関し例えば特開昭５８−８０８０２号公報には
、有機結合剤を含む側面被覆用ガラスペースト中に酸化
触媒として四酸化二鉛（Ｐｂ３０４）を添加し、焼付け
を行なうことにより焼付炉内が還元性雰囲気になること
を防止する技術が開示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した特開昭５８−８０８０２号公報
に開示された技術では、焼付炉内の有機結合剤分解時に
炉内雰囲気の酸素分圧が変動し、結合体のバリスタ特性
がバラツク問題があった。また、四酸化二鉛の添加量の
選定等が困難な問題もあった。

本発明の目的は上述した課題を解消して、バリスタ特性
特にＶＩｌＩＡ、電圧非直線指数α等が良好でバラツキ
がなく、さらに放電耐量も向上する電圧非直線抵抗体の
製造方法を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の電圧非直線抵抗体の第１発明は、酸化亜鉛を主
成分として少なくとも他の一種以上の金属酸化物を含む
電圧非直線抵抗体の側面絶縁被覆層上にガラスペースト
を塗布し、次いで該ガラスペーストを焼付けてガラス層
を形成する電圧非直線抵抗体の製造方法において、前記
ガラスペースト焼付けの際の焼付処理雰囲気の酸素分圧
を１４５ｍｍＨｇ以上に維持することを特徴とするもの
である。

また、本発明の電圧非直線抵抗体の第２発明は、前記ガ
ラスペーストの焼付けに際し、ガラスペーストに含まれ
る有機結合剤の分解温度領域で、焼付炉内に酸素又は空
気を強制的に供給することにより、焼付炉内の酸素分圧
を１４５　ｍ＋ｎ１１ｇ以上に維持することを特徴とす
るものである。

（作　用） 上述した構成において、ガラスペースト焼付炉内の雰囲
気制御を行ない酸素分圧を常に１４５皿Ｈｇ以上とする
ことにより、有機結合剤が分解して雰囲気が変化しても
、ガラスペースト焼付後のバリスタ特性は低下せずバラ
ツキもない電圧非直線抵抗体を得ることができる。

ここで、酸素分圧を１４５　ｍｍＨｇ以上と限定したの
は、酸素分圧が１４５　ｍｍ）１ｇ未満であると後述す
る実施例からも明らかなように、有機結合剤の分解の影
響を受けてガラス焼付後のバリスタ特性のバラツキが増
加するとともに、特性の低下も起こるためである。

この酸素分圧を一定レベルに維持する方法としては、本
発明の第２発明のように、焼付炉内に酸素又は空気を強
制的に供給して特に有機結合剤の分解時に酸素分圧を一
定にする方法が制御が簡単でかつ効果が大なため好まし
い。

また、焼付は時の昇温にあたっては、有機結合剤の分解
温度近辺で０．３〜３時間保持した後、ガラス焼付温度
まで昇温すると、さらにバラツキが少なくなり好ましい
。ここで、０．３時間未満では保持の効果が低く、３時
間以上では効果に変化がなく却ってエネルギーコストの
増大につながる。

（実施例） 酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体を得るには、
まず所定の粒度に調整した酸化亜鉛原料と所定の粒度に
調整したＢ１ｚＯｔ＋　ＣＯ２０３１Ｍｎ０ｚ。

５ｂ２０：＋＋　Ｃｒ２Ｏ３＋　５ｉＯｚ＋　Ｎｅｏ等
よりなる添加物の所定量を混合する。この際、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
等を加え、好ましくはデイスパーミルにより混合した後
、好ましくはスプレードライヤにより造粒して造粒物を
得る。造粒後、成形圧力８００〜１０００ｋｇ　／　ｃ
ｍ”の下で所定の形状に成形する。その成形体を昇降温
速度５０〜７０°Ｃ／ｈｒで８００〜１０００°Ｃ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
。本発明では、Ｂ１２ｏｚ＋　５ｂ２０：＋＋　ＺｎＯ
，Ｓｌｏ□等の所定量にを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ブチル等を加えた酸
化物ペーストを、６０〜３００μｍの厚さに仮焼体の側
面に塗布する。次に、これを昇降温速度４０〜６０”Ｃ
／ｈｒ、１０００〜１３００°Ｃ好ましくは１１００−
１２５０°Ｃ１３〜７時間という条件で本焼成する。

本発明ではさらに、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前記の絶縁被覆層上に１００〜
３００μｍの厚さに塗布し、焼付炉内の酸素分圧が１４
５　ｍｍＨｇ以上となるように管理しながら昇降温速度
１００〜２００　”Ｃ／　ｈｒ、４００〜６００°Ｃ保
持時間０．５〜２時間という条件で熱処理することによ
りガラス層を形成している。この酸素分圧の管理は、特
に有機結合剤の分解温度で炉内に強制的に空気又は酸素
を供給して行なうと好ましい。また、有機結合剤の分解
温度で００３〜３時間保持するとさらに好ましい。

その後、得られた電圧非直線抵抗体の両端面をＳｉＣ＋
　Ａ１２０３１　ダイヤモンド等の＃４００〜２０００
相当の研磨剤により水好ましくは油を研磨液として使用
して研磨する。次に、研磨面を洗浄後、研磨した両端面
全面に例えばアルミニウムメタリコン等によってメタリ
コン電極を例えば溶射により設けて電圧非直線抵抗体を
得でいる。なお、電極は端部より０．５〜１．５ｍｍ内
側にひかえて形成するのが好ましい。

以下、実際の本発明の範囲内および範囲外の電圧非直線
抵抗体において、各種特性を測定した結果について説明
する。

裏庭± 上述した方法で作成した直径４７ｍｍ、厚さ２２．５ｍ
ｍの電圧非直線抵抗体を本焼成後、絶縁被覆層の側面に
所定の有機結合剤を含有するガラスペーストを一定の厚
さに塗布し、ガラス焼付温度５２０°Ｃで第１表に示す
酸素分圧に焼付炉内雰囲気を常に保つとともに、有機結
合剤の分解温度近傍の３００°Ｃで第１表に示す時間保
持して、本発明の範囲内の試料Ｎｏ、　１〜２４と比較
例の試料Ｎ０１１〜７とを得た。

得られた本発明および比較例の試料に対して、Ｖ　Ｉｍ
Ａ、電圧非直線指数α、開閉サージ限界放電耐量を測定
した。結果を第１表に示す。ここで、ＶＩｍＡは抵抗体
にＩｍＡ流れたときの電圧を求めた。電圧非直線指数α
はＩ＝ＫＶ”（１：電流、■：雷電圧Ｋ：比例定数）に
基いてＶＩ＋ｎＡと■、。。μ、との比から求めた。さ
らに、開閉サージ限界放電耐量は８００Ａ、　　９００
Ａ、　１００ＯＡ、　ｌ１００Ａのパルス電流を２ｍｓ
の電流波形で２０回繰回し印加した後の破壊率として求
めた。

＠　　１　８ 第１表の結果から、本発明の試料Ｎ０１１〜２４は比較
例試料Ｎｏ、　１〜７と比べて、Ｖｌ＋１Ａのバラツキ
が少なく、電圧非直線指数αが良好で、さらに開閉サー
ジ限界放電耐量も良好であることがわかる。

また、本発明の中でも、有機結合剤が分解する温度（３
００°Ｃ）で保持したちの特に０．３〜３時間保持した
ものは、保持しなかったものと比較して良好な特性を示
していることがわかる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の電圧非直線抵抗体の製造方法によれば、ガラスペース
ト焼付は時の雰囲気を制御することにより、バリスタ特
性特に■ＩＩＩＩＡ、電圧非直線指数αが良好でバラツ
キがなくしかも放電耐量も向上した電圧非直線抵抗体を
得ることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．酸化亜鉛を主成分として少なくとも他の一種以上の
   金属酸化物を含む電圧非直線抵抗体の側面絶縁被覆層上
   にガラスペーストを塗布し、次いで該ガラスペーストを
   焼付けてガラス層を形成する電圧非直線抵抗体の製造方
   法において、前記ガラスペースト焼付の際の焼付処理雰
   囲気の酸素分圧を１４５ｍｍＨｇ以上に維持することを
   特徴とする電圧非直線抵抗体の製造方法。
2. ２．前記ガラスペーストの焼付けに際し、ガラスペース
   トに含まれる有機結合剤の分解温度領域で、焼付炉内に
   酸素又は空気を強制的に供給することにより、焼付炉内
   の酸素分圧を１４５ｍｍＨｇ以上に維持することを特徴
   とする請求項１記載の電圧非直線抵抗体の製造方法。