JPH0582312A - サーミスタ用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はサーミスタ用組成物に係り、高温高
湿使用下の抵抗変化率の小さい、信頼性の高いマンガン
−ニッケル−クロム系酸化物から成るサーミスタ用組成
物を供することを目的とする。 【構成】 金属元素だけの比率が、マンガン１５〜５５
モル％、ニッケル１５〜８５モル％、クロム0.０１〜３
０モル％で、その合計が１００モル％からなる酸化物
に、酸化ジルコニウムを0.０１〜１０重量％を添加して
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はサーミスタ用組成物に係
り、一たん高温高湿雰囲気を経由しても、その抵抗値
が、高温高湿雰囲気に置かれる以前の抵抗値との変化
（以下これを高温高湿使用下の抵抗変化率という）の小
さいサーミスタ用組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、酸化マンガンを主成分とする酸化
物半導体からなるサーミスタ用組成物として、マンガ
ン、ニッケル、クロムを含有するものが知られている。

【０００３】さらに、これらのサーミスタ用組成物で
は、３００℃以上等の高温で使用すると、抵抗値変動が
大きいため、使用することが出来ないので、これらを解
決するために、マンガン、ニッケル、クロム系酸化物ス
プネルに酸化ジルコニウムを添加することにより、３０
０℃以上の高温でも安定に使用出来るようにしたものが
提案されている( 例えば、特開昭６０−２２３０２号公
報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、マンガン−
ニッケル−クロムの３種の金属元素の酸化物から成るサ
ーミスタ用組成物、あるいはこれに一定量の酸化ジルコ
ニウムを加えた公知のサーミスタ用組成物においては、
前記高温高湿使用下の抵抗変化率が大きいという問題点
がある。

【０００５】従って、本発明の目的は、前記高温高湿使
用下の抵抗変化率の小さいマンガン−ニッケル−クロム
系酸化物から成るサーミスタ用組成物を提供するもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明者等は鋭意研究の結果、金属元素だけの比率
がマンガン１５〜５５モル％、ニッケル１５〜８５モル
％、クロム0.０１〜３０モル％で、その合計が１００モ
ル％からなる酸化物に、酸化ジルコニウムを0.０１〜１
０重量％を添加することにより、前記問題点を解決する
ことを見出した。

【０００７】

【作用】本発明の組成のサーミスタ用組成物を用いるこ
とにより、前記高温高湿使用下の抵抗変化率を従来のも
のに比べて著しく小さくすることができる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例を説明する。市販の四三酸化
マンガン、酸化ニッケル、酸化クロム、酸化ジルコニウ
ムを焼結後の組成が、後掲の表１、表２の組成になるよ
うに秤量配合し、ボールミルで１６時間湿式混合する。
なお、これらの市販の原料は、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｎａ、Ｋ、
Ｃａ等の金属化合物を微量含有している。

【０００９】その後脱水乾燥し、乳鉢、乳棒を用いて粉
体にする。次にアルミナ匣鉢にこの粉体を入れ、８００
〜１２００℃で２時間仮焼成する。仮焼成体をボールミ
ルで微粉砕後、脱水乾燥し、バインダーとしてポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ）を加え、乳鉢、乳棒で顆粒に造
粒した後、直径１６mm、厚さ2.５mmの円板状に加圧成形
する。

【００１０】次に、大気中で６００℃２時間加熱し、バ
インダーを除脱した後に、大気中で１０００℃〜１４０
０℃で２時間本焼成して試料を得る。得られた試料の両
面に銀ペーストをスクリーン印刷し、８００℃で焼付け
を行ない電極を形成する。

【００１１】完成した各試料を直流４端子法を用いて、
２５℃の抵抗値（Ｒ２５）、８５℃の抵抗値（Ｒ８５）
を測定し、後述の数式１を用いて２５℃での比抵抗（ρ
２５）を算出し、後述の数式２を用いてＢ定数（Ｂ２５
／８５）を算出し、後掲の表１、表２に示す結果を得
た。

【００１２】さらに各試料を１００℃の沸騰純水中に入
れ、５０時間煮沸後抵抗値（Ｒ２５′）を測定し、後述
の数式３を用いて、２５℃での初期抵抗値（Ｒ２５）と
の抵抗変化率（ΔＲ２５）を算出し、後掲の表１、表２
に示す結果を得た。

【００１３】

【数１】 ただし ρ２５：２５℃での比抵抗（Ω・ｃｍ） Ｓ：電極面積（ｃｍ² ） ｔ：試料の厚み（ｃｍ） Ｒ２５：２５℃での抵抗値（Ω）

【００１４】

【数２】 ただし Ｂ２５／８５：Ｂ定数（Ｋ） Ｒ２５：２５℃での抵抗値（Ω） Ｒ８５：８５℃での抵抗値（Ω）

【００１５】

【数３】 ただし ΔＲ２５：煮沸試験後の抵抗変化率（％） Ｒ２５′：煮沸試験後の抵抗値（Ω） Ｒ２５ ：煮沸試験前の抵抗値（Ω）

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】なお、表１、表２において、×印を付した
試料Ｎo.１，２，３，４，５，１３，１４，１７，１
８，１９，２２，２３，２４，２７，２８，２９，３
３，３４，３５，３９は本発明の範囲外の組成比であ
り、これらはΔＲ２５が5.０％を超えており、また実用
上信頼性に問題があるが本発明の組成物との比較のため
に記した。

【００１９】表１、表２から明らかな如く、本発明の組
成物はρ２５が５４１５〜1.３５×１０⁶ Ω・ｃｍ、Ｂ
２５／８５が３９３６〜４５９７Ｋいずれも実用上充分
の範囲にあり、ΔＲ２５が1.７〜5.０％と非常に小さく
安定している。

【００２０】次に数値限定の範囲の理由について説明す
る。マンガンの比率が１５モル％未満であると、ΔＲ２
５が５％を超えてしまい、高温高湿下での使用に不適切
になる（例えば表１の試料Ｎo.４，５参照）。

【００２１】一方マンガンの比率が５５モル％を超える
と、ΔＲ２５がやはり５％を超えてしまう（例えば表１
の試料Ｎo.１，２参照）。次にニッケルの比率が１５モ
ル％未満であると、ΔＲ２５が５％を超えてしまう（例
えば、表１の試料Ｎo.２参照) 。

【００２２】ニッケルの比率が８５モル％を超えると極
度に焼結性が劣化し、サーミスタに適さない焼成体とな
る。またクロムの比率が0.０１モル％未満のとき、ΔＲ
２５が5.０％を超えてしまう（表２の試料Ｎo.３０，４
０を比較参照）。クロムの比率が３０モル％を超えると
ΔＲ２５が５％を超える( 例えば、表１の試料Ｎo.３，
４参照) 。

【００２３】添加物の酸化ジルコニウムの比率が主成分
に対して、0.０１重量％未満であると、ΔＲ２５が５％
を超える( 例えば、表１の試料Ｎo.１３，１４，１８，
１９，２３，２４，表２の試料Ｎo.２８，２９，３４，
３５参照）。

【００２４】また酸化ジルコニウムの比率が主成分に対
して、１０重量％を超えると、ΔＲ２５がやはり５％を
超えてしまう( 例えば、表１の試料Ｎo.１７，２２，２
７，表２の試料Ｎo.３３，３９参照) 。

【００２５】

【発明の効果】本発明により、ある一定の組成のマンガ
ン、ニッケル、クロム系酸化物を主成分とする組成物
に、酸化ジルコニウムを適正量添加することにより、前
記高温高湿使用下の抵抗変化率が非常に少ない信頼性の
高いサーミスタ用組成物を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 和志 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 テイ −デイ−ケイ株式会社内 (72)発明者 加藤 恵一 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 テイ −デイ−ケイ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属元素だけの比率が、マンガン１５〜
   ５５モル％、ニッケル１５〜８５モル％、クロム0.０１
   〜３０モル％でその合計が１００モル％からなる酸化物
   に、酸化ジルコニウム0.０１〜１０重量％を添加するこ
   とを特徴とするサーミスタ用組成物。