JPH01302702A - サーミスタユニットの保護被覆層形成方法 - 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 本発明は電気オープン、電子レンジ等に使用する耐食性
能を有するサーミスタユニットの保護被覆層形成方法に
関する。

従来の技術 一般に、電気オープンや電子レンジ等に使用するサーミ
スタユニットは、オープン庫内や排気口のフード内に設
置され、常温から約３００℃までの空気温度を検知する
為のものである。すなわち、この種のサーミスタユニッ
トは、温度によりサーミスタ素子の抵抗値が変化する特
性を有し、この性質を利用してサーミスタ素子の両端に
電界を印加し、その電圧の変化を制御回路で捉えて、オ
ープン庫内を加熱する発熱体の電力量をコントロールす
る為の温度検知手段である。また、オープン庫内や排気
口フードは、５００℃近くの高温雰囲気になるだけでな
く１食品から発生した水分が結露したり１食品から飛散
した油や塩分等の汚れが付着し易いことから、非常に過
酷な腐食環境下になっている。

従来、この種の過酷な環境下で使用されるサーミスタユ
ニットの構造は１例えば、感熱素子をジーメノト線から
なる一対の電極体で挾みかつガラスで封止してなるサー
ミスタ素子と、このサーミスタ素子の電極体を、オープ
ン壁等に取り付は易くする為に設けた耐熱絶縁性の基体
に所定の間隔で平行直立させて設けた一対の金属支柱と
スポット切接で固定させたものである。さらに水分や塩
分の付着によって生じる絶縁性の低下による誤動作や腐
食あるいは高温酸化を防止し、かつ直流電界の印加によ
って生じる電解腐食現象で電極体や金楓支柱が腐食断線
するのを抑制させる為に、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ンリコーン等からなる溶剤を含有する耐熱性のエナ
メル塗料をデイツプ法やスプレー法によりサーミスタユ
ニ、ノドの表面に塗布した後、乾燥焼付けをして保護被
覆層を形成していた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来のサーミスタユニットは。

（、〕）保護被覆層をデイツプ法により形成すると。

寸法が変化する部分にタマリが生じ易く、その部分が乾
燥焼付は時にスプレを起こしてピンホールを形成し、そ
の部分から水分や塩分がサーミスタ素子に浸透すること
。

（ｌ〕）保護被覆層をスプレー法により形成すると。

皮膜のスケや影の部分の膜厚が薄くなり易いことから、
耐水性と耐高温酸化性の皮膜を得難いこと。

（ｃ）　　溶剤を含有するエナメル塗料は、乾燥時ｌこ
溶剤が皮膜から揮発する際にピンホールを形成してしま
うことから、塗布工程、乾燥工程および焼き付は工程を
数回重ねても皮膜欠陥を皆無にできないこと 等から、素子表面の絶縁低下を起こして誤動作を起こし
たり、高温で酸化したり、あるいは電解腐食により電極
体が断線を起こし易い等から、長期間使用した際の耐久
性が劣るだけでなく、保護被覆層のコーティング作業性
が悪い欠点があった。

本発明は、従来例が持つ以上の様な欠点を取り除いたサ
ーミスタユニットを提供することを目的とする。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、上記問題点を解決する為になされたものであ
り、サーミスタ素子を基体に所定の間隔をおいて貫通さ
せて設けた金属支柱に電気的に接続保持させるとともに
それらの外周囲に下地層と上地層とからなる保護被覆層
を設けてなるサーミスタユニットの保護被覆層形成方法
において、前記保護被覆層を、スプレー塗布により下地
層となす第１工程と、該下地層を乾燥する第２工程と。

該下地層の外周囲に３００〜３５０℃で溶融しかつはつ
水性を有する１０〜５０μの粒度の粉体樹脂を静電塗装
により上地層となす第３工程と，該上地層を３２０〜４
５０℃で溶融して皮膜化させる第４工程とから形成した
ものである。

作　　用 本発明のサーミスタユニットの保護被覆層形成方法は上
述した方法としたことにより、スプレー塗布による第一
工程はサーミスタユニットと上地層との間に下地層を形
成し密着と耐食信頼性を向上させ、下地層を乾燥させる
第２工程は下地層に含まれる溶剤を完全に揮発させ、粉
体樹脂を静電塗装する第３工程は均一な厚みの皮膜の上
地層を形成し、上地層を溶融する第４工程はサーミスタ
素子の特性変化を越すことなく上地層をピンホールレス
に溶融させる作用をする。

実施例 以下１本発明の一実施例を図面に従い詳述する。

第１図は１本発明のサーミスタユニットの保護被覆層形
成方法の一実施例を示したものである。

１は鉄、ニッケル、マンガン、コバルト等の遷移金属の
酸化物を主成分とする負の抵抗温度特性を有する感熱素
子の両端に一対の電極体１ａ、Ｉｂで挾みかつガラスで
封止してなるサーミスタ素子、３゜４はサーミスタ素子
１の電極体ｉａ、Ｉｂｋ電気的に接続保持するステンレ
ス、コバール等からなる金属支柱、２は金属支柱ろ、４
を所定の間隔に設けた貫通口２ａ、　２ｂに直立平行に
貫通し接着剤２Ｃで固定した耐熱絶縁性のステアタイト
、アルミナ等の基体、５はサーミスタ素子１．一対の金
属支柱ろ、４および基体２の表面にスプレー塗布で設け
たフッ素化合物を含有するポリイミド、ポリアミドイミ
ド等からなる下地層６と３００〜３５０℃で溶融しかつ
ばっ水性を有するψ１１えば四フッ化エチレンパーフロ
ロアルコキシエチレン共重合樹脂の粉体樹脂を静電塗装
により下地層乙の外周囲に形成した上地層７とからなる
保護被覆層である。

次に前記構成に於ける作用を説明する。

本発明の保護被覆層５の形成は次の製造方法で得られる
。先ず、第１工程はサーミスタ素子１゜金属支柱６，４
および基体２の外周囲にフッ素化合物を含有するブライ
マーをスプレー塗布により下地層６を５〜２０μの厚み
に形成する。次に、第２工程では第１工程で塗布した下
地層６を１００〜１５０℃の炉中で乾燥する。更に、第
３工程においては第２工程で乾燥した下地層６の外周囲
に３００〜３５０℃で溶融しかつばつ水性を有する１０
〜５０μの粒度の粉体樹脂例えば四フッ化エチレンパー
フロロアルコキシエチレン共重合樹脂を静電塗装により
上地層７を設ける。最後の第４工程において上地層７を
３２０〜４５０℃で溶融して皮膜化させたものである。

サーミスタユニットの表面に設けた下地層６ば、はっ水
性を有する例えばフッ素樹脂系の上地層７と密着性を向
上させる為、フッ素化合物を含有していることが必要で
あり、上地層７と同一成分のものでもよい。また、下地
層６は上地層７との蜜着と耐食信頼性を向上させる為て
設けたものであるから、皮膜が完全なピンホールレスで
なくもよく、従ってスプレー塗布が適し、その厚みは上
地層７の１／２以下の５〜２０μでよい。

第２工程は塗布された下地層乙に含まれる溶剤を１００
〜１５０℃の炉中で完全に揮発させ、第４工程において
上地層７が溶融皮膜化する際に発砲し７ない為に行なう
ものである。

第ろ工程において、保護被覆層５の上地層７　Ｋ粉体樹
ＤＷの四フッ化エチレンパーフロロアルコキンエチレン
共重合樹脂を静電塗装により設ける理由は次による。四
フッ化エチレンパーフロロアルコキンエチレン共重合樹
脂は、融点が６０２〜３１０℃であることから、３２０
〜４５０℃の温度により溶融してピンホールレスの皮膜
を形成し易いこと、３００℃以下であれば熱老化し難い
こと、静電塗装の原理から明らかな如く、粉体の付着は
設定した静電電圧に応じて薄い部分には付着するが、一
定の厚みＫなった部分にはそれ以上に付着しない性質が
あることから、スプレやスケの発生もなく信頼性のある
均一な皮膜が得られること、形成された皮膜が疎水性と
ばっ水性を有するので絶縁低下を起こし難い等である。

また、保護被覆層５の上地層７樹脂を３００〜３５０℃
に融点を有する熱溶融性に限定した理由は次の通りであ
る。先ず、熱溶融性樹脂は溶剤を含まず。

熱を加えれば溶融してピンホールレスの皮膜を形成する
性質があり、この性質が保護被覆層５には絶対不可欠で
ある。次に、サーミスタユニットは。

オーブンレンジ庫内の温度を検知することから。

通常２００〜２８０℃、短時間的には約６００℃に達す
る環境にさらされる。従って、約６００℃の耐熱を有し
ていなければならず、樹脂の融点は３００℃以上が必要
である。一方、樹脂の融点が例えば四フッ化エチレンの
ように３５０℃以上の場合、４００℃以上で焼成しなけ
ればならない。しかし、サーミスタユニットは、金属、
セラミック、ガラス等の異種材質から構成されている為
に約４５０℃以上になると熱膨張率差が大きくなって破
損し易くなることと、サーミスタ素子１が約４５０℃以
上になると特性変化金蔵こしやすいこと、電極体２，３
が熱により酸化してしまうこと等の不具合が生じて好ま
しくない。従って、樹脂の融点は約３５０℃以下が適し
ている。以上の理由により、保護被覆層５の上地層７樹
脂の融点は３００〜３５０℃が適しており、６０２〜３
１０’Ｃに融点全有する四フッ化エチレンパーフロロア
ルコキンエチレン共重合樹脂が最適といえる。

さらに、粉体樹脂の粒度を１０〜５０μに限定下理由は
次による。すなわち、粉体粒径が１０μ以下になると粉
体の凝集力が大きくなって固まってしまうことから、静
電塗装が効率よく出来ず、一方粉体粒径が５０μを越え
た場合、サーミスタユニットのサーミスタ素子１や金属
支柱ろ、４か細くかつ複雑な構造をしていることから、
それらの外周囲に２０〜８０μの厚みの均一な皮膜を形
成させることが出来なくなる。このことから、粉体樹脂
の粒度ば１０〜５０μ、より好ましくは２０〜４０りが
適している。

第４工程において、サーミスタユニット表面（ζ付着さ
せた粉体樹脂例えば四フッ化エチレンパーフロロアルコ
キシエチレン共重合ｍ脂１６２ｏ〜４５０℃で溶融させ
て皮膜化させるが、皮膜化させる温度を６２０〜４５０
℃に限定した理由は次による。皮膜化させる温度が３２
０℃より低い場合、溶融が不充分となりピンホールを形
成し、一方４００℃を越えた場合、サーミスタ素子１の
特性変化や高温酸化が生じて好ましくない。従って、皮
膜化させる最適温度は６２０〜４５０℃、より好ましく
は３５０〜４００℃が適し、その時間は１０〜４０分で
よい。

サーミスタユニットの表面に設ける保護被覆層５ば、厚
みバラツキやピンホールの有無にトラワれる必要のない
下地層６と静電塗装により均一に樹脂を付着させて溶融
皮膜化させた上地層７とで形成出来ることから、膜厚管
理が簡便で作業性と品質の向上が計れる。

サーミスタユニットは、長期間水分や塩分の付着する腐
食環境下で通常６〜６Ｖ直流電圧が印加されると、サー
ミスタ素子５のプラス側に位置する電極体１ａ、１ｂや
金属支柱６．４の部分が腐食断線するいわゆる電解腐食
現象がある。そこで１本発明のサーミスタユニットと従
来例との耐電解腐食性能を調べると表−１になる。

表−１ ｐｐＲ四フッ化エチレンパーフロロアルコキシエチレン
共重合樹脂の略 表−１は、１０％の食塩水を４０℃にして噴霧状にした
雰囲気に、６ｖの電圧を印加したサーミスタユニットを
放置し、電極体１ａ、　１ｂが腐食断線する壕での時間
を示したものである。本結果より１本発明のサーミスタ
ユニットは、保護被覆層５がピンホールレスでばっ水性
を有していることから。

耐電食性が著しく向上している。

発明の効果 以上詳述した如く１本発明のサーミスタユニットの保護
被覆形成方法によれば１次の効果が期待できるので、そ
の産業上の効果は犬なるものがある。

（イ）　サーミスタ素子表面の絶縁性が確保できるので
、誤動作が防止できる。

←）サーミスタ素子の耐熱性、耐食性および耐電解腐食
が著しく向上できるので、苛酷な環境下でも長期間の使
用に耐える。

Ｃ′ｌ　　保護被覆層の形成法はコーティング作業性も
優れ、ピンホール、フクレ、スケ等の欠陥を引き起こし
難いので品質管理がやり易い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のサーミスタユニット保護被
積層形成方法を示す破砕断面図である。 １・・サーミスタ素子、　　２・・・基体。 ろ、４・・・金属支柱　　　　５・・・保護被覆層。 ６・・下地層、　　　　　　７・・上地層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サーミスタ素子（１）を基体（２）に所定の間隔をおい
   て貫通させて設けた金属支柱（３）及び（４）に電気的
   に接続保持させるとともに，それらの外周囲に保護被覆
   層（５）を設けてなるサーミスタユニットの保護被覆層
   形成方法において，前記保護被覆層（５）を，スプレー
   塗布により下地層（６）となす第１工程と，該下地層（
   ６）を乾燥する第２工程と，該下地層（６）の外周囲に
   ３００〜３５０℃で溶融する１０〜５０μの粒度の粉体
   樹脂を静電塗装により上地層（７）となす第３工程と，
   該上地層（７）を３２０〜４５０℃で溶融して皮膜化さ
   せる第４工程とから形成したことを特徴とするサーミス
   タユニットの保護被覆層形成方法。