JPS5812302A - 抵抗入り点火栓用抵抗体組成物 - 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】 本発明は抵抗入り点火栓用抵抗体組成物に係り、特にそ
の結合剤をなすガラスに依存する封着時の抵抗特性の改
良に関する。

従来、抵抗入り点火栓用抵抗体組成物は一般にガラス粉
末と、アルミナ、ジルコン、ムライト、シリカ、粘土、
窒化珪素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等又はこれら
の混合物から成る無機質骨材との無機質成分と、炭素質
物質（カーボンブラック、黒鉛、その他グリセリン、メ
チルセルロース、ポリビニルアルコール等の封着加熱（
二より炭素化可能な有機物質）とから基本的に構成され
る。

さらに上述の無機質成分１００重量部に対し、長周期型
周期律表のＩＶａ、　Ｖａ、　Ｖｌａの各亜族（亜族ａ
。

ｂの命名法は岩波理化学辞典第３版１４８４−５頁によ
る）の金属（Ｔｉ、　Ｎｂ、　Ｃｒ等）及び希土類元素
の酸化物及び炭化物、ＢもしくはＳｉの炭化物等の中か
ら選ばれた１又は２以上をＯ〜３０重量部配合して抵抗
値の負荷寿命特性を改善したものもある。

このために用いられるガラスとしては、ホウ珪酸系ガラ
ス、ホウ酸バリウム系ガラスが従来知られている。

か＼る抵抗体組成物は、点火栓の絶縁体の中心軸孔中に
充填されて一般に電極棒と端子棒の中間部に導電性シー
ルガラス粉末を介して気着されて抵抗体を形成する。

この抵抗体は、点火栓の発火時における電波障害の発生
を防止するため；二所定の抵抗値をもって封着されるべ
きものであるが、従来の抵抗体組成物においては、封着
温度の高低（二従って、抵抗値にばらつきが生じ、所期
の一定の抵抗値を得ることは困難であり、厳密な封着温
度制御を必要としていた。

本発明は、上述の種類の点火栓用抵抗体において、封着
温度による抵抗値のバラツキを防止した抵抗体を提供す
ることを目的とする。即ち、本発明の抵抗体は、そのガ
ラス成分として、Ｐｂ０３０〜８８重量％を含有し３０
０〜６００℃の軟化点を有する鉛ガラスを１０〜１００
重量％含有し、残部ガラスは軟化点が５００℃を越える
ガラスから成るガラスフリットを用いることを特徴とす
る。

以下本発明について詳述する。

従来、点火栓抵抗体の結合剤としては、ガラス、例えば
ホウ珪酸系ガラス又はホウ酸バリウム系ガラスが、一般
（二用いられている。本発明ではこのガラスとして、Ｐ
ｂＯ３０〜８８重Ｍ　％を含有し、３００〜６００℃の
軟化点を有する鉛ガラスを１０〜１００重ｔ　％含有し
、残部を従来の点火栓抵抗体用の一般のガラス（但し軟
化点５００℃をこえるものとする）を用いる。

本発明の−Ｌ述の特性を有する鉛ガラス（以下鉛ガラス
と称する）は次の組成（重量％）のものを包含し、付加
的にその他公知のガラス形成物質を含むものをも包含す
る。即ち本発明の鉛ガラスの基本組成は、Ｐｂ０３０〜
８８チ、５ｉ０２０〜４５％、Ｂ２０３００〜５０％、
Ａ１２０３０〜５％、Ｎａ２Ｏ＋に２０十Ｌｉ２Ｏ０〜
２０　％　、　ＣａＯ＋Ｍ７０＋ＢａＯ０〜５％及びＺ
ｎＯＯ〜３０チである。

付加的成分としては、例えば５ｎ０２　０〜２％のもの
が知られている。

これらの鉛ガラスには、従米へン７゛ガラスないしは結
晶性ハンダガラスとして公知のもので本発明に必要なＰ
ｂＯ含有量とその他所製特性を有するものを包含する。

本発明に使用される鉛ガラスの代表例を第１表に例示す
る。

これらの鉛ガラスは、公知の方法で調製され、適当な微
粉状に粉砕されてフリット化されて使用に供される。こ
の鉛ガラスとしては、マイクロサーキットの導電性薄膜
焼付用に用いられるいわゆるメタライズ用の鉛ガラスを
も用いることができ、例えばｕｓｐ　４，０９７，６５
３．　ｕｓｐ　３，９２９，６７４．　ｕｓｐ　４，０
７０．５１？、　ｕｓｐ　３，９４３，１６８１ｍ、開
示のＰｂＯ−３ｉｎ２−Ｂ２０゜を主体とする鉛ガラス
（その他ＡｌｔＯ，，ＣｄＯ，ＭｙＯ等を必要に応じ含
有）が使用されつる。その他陰極線管（ガラス）のシー
ルガラスフリットとして公知のもの、例えばｕｓｐ　４
，０１８，７１７に開示のｐｂ。

−８２０３−ＺｎＯ系（さらに５ｉ０２．　Ｂａｄ、　
５ｎ０２　　を必。

要に応じ含有）のガラスも用いることができる。

鉛ガラス中のＰｂＯが３０重量饅未満では、本発明の効
果が十分現われず、またＰｂＯが８８重量％をこえると
軟化点が低くなりすぎ、このため実際の機関で使用する
と電極棒および端子棒の固着保持が困難で且つ抵抗値が
変動する等の問題がある。

鉛ガラス（Ｐｂ０３０　％〜８８チ）は、他の残部ガラ
スと混合して用いた場合でも、最低３００℃以上の軟化
点を有し、点火プラグの封着抵抗体として実用上問題は
ない。

本発明の目的を達成するためには、ガラス中にＰｂＯが
少なくとも０９重量係含有されることが一般的に必要で
あり、そのＰｂＯ成分源としてはＰｂＯを３０重量％以
上含む鉛ガラスが最適である。

鉛ガラス　１０〜１００重量％の残部を成すガラスは、
従来点火栓の抵抗体として公知のガラスでよい。このた
めに適したガラスの例は、Ｂ２０３−ＢａＯ系ガラス、
ホウ珪酸系ガラス、ホウ珪酸Ｂａ系ガラス、ホウ珪酸亜
鉛系ガラス等があり、例えば特公昭４７−２２５０５に
開示の８２０３−　Ｂａ０（又は付加的にＮａ２Ｏ−Ｃ
ａＯ）系ガラス、ホウ珪酸ガラスとして第２表に示すも
の（特開４９−６８１３１に開示のＮａ２Ｏ又はに、Ｏ
を２重量％含むホウ珪酸Ｌｉ又はホウ珪酸Ｌ　１−Ｃａ
系ガラスを含む）があり、その他特開昭５０−２７９８
３、同４９−６８１３０、特公昭４７−２２５０５等に
開示のもの、又はｕｓｐ　３，９４３，１６８に開示の
Ｓｉｎ□３８％。

Ｂ、０．１５　％ｔ　　ＢａＯ１８％、　Ａｌ２Ｏ，７
％、　　Ｚｎ０８％。

ＣａＯ＋Ｍ＄０１０　％　（重量比）力◆ラスが含まれ
る。

ＢａＯ含有のガラスは、炭素質物質との漏れ性を改善す
るので好ましいものである。また、特開昭５Ｏ−２７９
８３（：開示のＰｂＯ５％、　Ｂ２０．３０％。

Ｓｉｎ、６５％のガラスも有用である。

好ましいホウ珪酸Ｂａガラス及びホウ酸Ｂａガラスにつ
いて第３表に記ス。

本発明において、全無機質成分中の基本混合物（ガラス
＋無機質骨材）の組成はガラス３０〜７０重量％である
。３０％未満では端子棒（雄ネジ）圧入が困難であり、
また中心軸孔壁面との結合力にも困難が伴う。

他方ガラスが７０チを越えると、抵抗体の圧縮加熱の際
に抵抗体が中心軸孔の長軸に対し直交平面をもって圧縮
充填されず、上下両端面（７ａ。

７ｂ）が凹球面状（７ａ’、　　７　ｂ’）を呈して充
填され、抵抗体の有効長ｌが設計値より短かくなって（
ｌ′）、所期の抵抗値かえられ難くなり、しがも第　２
　表　　（ホウ珪酸ガラス）重量％第３表 雑音防止効果も劣る。

無機質骨材はアルミナ、ジルコン、ムライト、シリカ、
粘土等の通例セラミック原料となる酸化物、珪酸塩鉱物
等であって、結晶性又は非晶質のものを包含し、電気的
（；は不良導体を成す耐熱性粉末材料を包含する。上述
の外（：無機質骨材は窒化珪素、窒化ホウ素、窒化アル
ミニウム等の窒化物の１種を含有する。

これらの無機質骨材は、抵抗体に耐熱性及び凹球面状化
の防止作用を付与する目的で添加され、特に上記窒化物
を０．１重量％以上添加することによって雑音防止効果
をさらに高めるのに有用である。

周知の通り、上述の基本混合物の他に抵抗体は炭素質物
質（カーボンブラック、黒鉛、ピッチ粉その他焼結時に
炭素化しうる有機物）を抵抗値の調節のために所定量含
有する。炭素質物質は、炭素換算にて前記基本混合物１
００重量部（＝対し０．１〜７重量ヂである。一般に、
炭素質物質は０．１重量％以下では抵抗値が過大となり
、また７重量％を越えると逆に抵抗値が小さくなって雑
音防止効果に有用でなくなる。

焼結時に炭素化しうる有機物は、抵抗体粉末組成物のバ
インダーを兼ねることが好ましく、そのために公知の有
機粘結性物質が常用される。例えば、デキストリン、Ｃ
ＭＣ，メチルセルロース、グリセリン、ショ糖、乳糖、
マルトース、グルコース、キシロース、ＰＶＡ等の水溶
性有機粘結剤ないしパラフィンワックス等の潤滑性粘結
剤はこの目的Ｃ二使用可能である。

本発明の抵抗体組成物は、さらに上記基本混合物１００
重量部に対し０〜３０重量部の、抵抗値負荷寿命特性（
高温使用時における抵抗値の経時変化安定性）安定剤を
用いることが好ましい。この安定剤は、特開昭５０−２
７９８５に開示の導電性ガラスシール材料に添化すべき
安定剤と同一のものであり、抵抗体自体に添加す“るこ
とによっても同様の効果があることが、本発明者等によ
って特開昭５０−２７９８３、特開昭５０−２７９８４
にて確認されている。

但し、この安定剤を用いた場合にも、基本混合物中のガ
ラスの量は全抵抗体無機成分に対し、３０重量％以上あ
ることが好ましい。

なお、特開昭５０−２７９８５に開示の通り、抵抗体組
成物の封着の際その端に接して用いられる導電性シール
ガラスにも、上述の安定剤を含有させることが好ましい
。

本発明によれば、抵抗体の焼結時の比抵抗は凡そｌＯ〜
Ｉ　Ｘ　１０”Ω１のものかえられ、通例中心軸孔内に
おいて凡そ１〜ｌ０ＫＡ、より一般的には３〜７．５回
の抵抗体を形成するように、焼結−圧縮（ホットプレス
）される。このホットプレスは予め中心軸孔内へ電極棒
又はこれに代る電極部材を挿入ないし形成した後、導電
性シールガラス、さらに抵抗体組成物、再度導電性シー
ルガラスをそれぞれ凡そ１５００〜１２０００　Ｗａｇ
の圧力で充填した後端子棒を挿入して９００〜１０００
℃に加熱してガラスを軟化状態におき、端子棒を軸方向
に熱間加圧（凡そ３０〜７０ｋｑ重）して行なわれる。

なおこの際、導電性シールガラスは、抵抗体の封着温度
に合致した封着温度のものを用いる。

このよう（ユして、得られた抵抗体を有する点火栓は、
その加熱（焼結）温度に依存する抵抗値の変動が極めて
少ないので、加熱工程の管理が容易であり、製品の品質
が均一化し歩留まりも改善される。従って、本発明によ
れば予め定めた一定の組成に応じた抵抗値の忠実な再現
が可能であり、抵抗入り点火栓の製造設計が容易となる
。

以下に本発明の実施例を記す（実施例中のチ、部は重量
比を示す）。

実施例１゜ 第４表に示す組成のガラスを予め調整し、微粉砕後ＪＩ
Ｓ　１５０メツシユを通し通過分をガラスフリットとし
た。各ガラスフリット試料の軟化点を併せて同表（二示
す。Ｒ（接頭語）を付した試料は比較例である。

第４表のフリット試料を用い、以下第５表に示す配合に
よって抵抗体組成物を調整した。用いた骨材はいずれも
ＪＩＳ１５０メツシュパスのものである。ガラスＩとし
て従来のシールガラスフリツ第　　４　　表 Ｔ１：　　封着温度　℃（低温） Ｔｇ　：　　　　　　　’Ｃ（高温＝　Ｔｔ　＋５０　
’Ｃ）Ｒ１：　　ＴＩで封着した試料の抵抗値（常温時
）＆：Ｔｚで封着した試料の抵抗値（常温時））（Ｐｂ
０２５重量％以下のもの）を用い、ガラス■と−してＰ
ｂ０３０％以上のものを用いた。

ガラスＩ＋ガラス■十骨材の合計１００部に、グリセリ
ンを炭素換算０．７部混合し、ボールミルにて３時間均
一混合した抵抗体組成物を中心軸孔（直径４．７　ＭＭ
　）の中に電極棒を挿入後その上に導電性シールガラス
（第２表Ａ試料ガラスと銅粉末を１＝１の割合で混合）
０．２ｆ、前記抵抗体粉末ｏ、ｓｙ、さら（：同じく導
電性シールガラス０．２９を２０００に９／ｄで充填し
、端子棒を挿入してＴＩｔＴ２℃まで昇温してガラスフ
リットを軟化せしめて、同温度のま＼端子棒の上端から
約４０ｋＱ重の圧力を印加しホットプレスした。封着温
度Ｔ１は９３０℃とし、Ｔ、＝Ｔ、＋５０℃とした。

放冷後、端子棒及び電極棒に接す抵抗体の抵抗を測定し
た。その結果を同じく第５表（二示す。

第１図は、試料Ａ８の抵抗値封着温度依存特性（１／’
Ｃ）を示しく実線）、点線は従来法によるもの（比較例
私料＆Ｒ１）についての測定結果を示す。このように、
同様な軟化温度を有するガラ第　　５　　表 スでもＰｂＯを３０％以上含有する場合と、Ｐｂｏを含
有しないガラスとの間には、封着時の抵抗値の温度依存
性に大きな差があることが明らがとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、抵抗体の抵抗値の封着温度依存特性を示すグ
ラフ（縦軸は抵抗値にΩ、横軸は封着温度Ｔ２℃を示し
、実線は本発明、点線は従来法の比較例を示す）、第２
図は、抵抗体の封着状態の概略図を、夫々示す。 １・・・絶縁体　　　　　　　２・・・中心軸孔３・・
・抵抗体４ａ、４ｂ・・・導電性シー／げたス５・・・
電極棒　　　　　　　　６・・・端子棒ｌ、１′・・・
抵抗体有効長　　　７ａ　、７ｂ・・・不良凹状端面特
許出願人　　日本特殊陶業株式会社 代理人　弁理士加藤朝道 第２図 ρ 手続補正書（自発） 昭和５７年　５月２１日 特許庁長官　島　１）春樹　殿 １、事件の表示 昭和５６年特許　願第１０９９７１号 ３、　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ４、代理人 ６、　補正により増加する発明の数　　ナシ７、補正の
対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ８、補正の内容 別紙の通り 明細書の発明の詳細な説明の欄を次のとおり補正する。 １　明細書第１３頁１６行［１２０００Ｊをｒ２０　Ｇ
　（Ｈに訂正する。 ２、　同第１８頁４行末尾に下記の文章を追加する。 ［また、ＰｂＯを含有しないガラスにＰｂＯ含有ガラス
を混入させることによって、ＰｂＯ’！ｉ−含有しない
ガラスの上記温度依存特性（％／℃）の増加を打消し、
封着温度における抵抗値の安定化に寄与することができ
る。」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ガラスフリット３０〜７０重量％及び残部がアルミ
   ナ、ジルコン、ムライト、シリカ、粘土、窒化珪素、窒
   化アルミニウム、窒化ホウ素等又はこれらの混合物から
   成る無機質骨材の基本混合物１００重量部と、焼成後の
   炭素換算にて０．１〜７．０重量部の炭素質物質と、負
   荷抵抗値安定剤として周期率表のｌＶａ、　Ｖａ、　Ｖ
   ｌａの各亜族の金属及び希土類元素の酸化物及び炭化物
   、ＰＪＩＩＯ，ＺｎＯ，Ｂ４Ｃ＊ＳｉＣ，ＴｉＢ及びＴ
   ｉＮから成る群のうちから選ばれる１又は２以上の成分
   ０〜３０重量部とから成る抵抗入り点火栓用抵抗体組成
   物において、前記ガラスはＰｂＯ３０〜８８重量％を含
   有し３００〜６００℃の軟化点を有する鉛ガラスを１０
   〜１００重量％含有し、残部ガラスは軟化点が５００℃
   をこえるガラスから成ることを特徴とする抵抗入り点火
   栓用抵抗体組成物。 ２）前記鉛ガラスは、重量比にてＰｂ０３０〜８８チ、
   Ｓｉｎｇ　Ｏ〜４５％、Ｂ２０，０〜５０ｑＩＡＳＡ１
   ２０ｓＯ〜５９Ｊ　、　Ｎａ２Ｏ＋に２０＋Ｌｉ２Ｏ０
   〜２０　％、ＣａＯ＋Ｍ＠Ｏ＋ＢａＯＯ〜５　＊、　Ｚ
   ｎ００〜３０　ｔｓカら成る請求の範囲第１項記載の組
   成物。 ３）前記軟化点５００℃以上の残部ガラスは、ホウ珪酸
   系ガラス、ホウ酸バリウム系ガラス、ホウ珪酸亜鉛系ガ
   ラス又はこれらに２５重量−以下のＰｂＯを含有するガ
   ラス、又はこれらの混合物である請求の範囲第１項記載
   の組成物。 ４）前記負荷抵抗値安定物は、ＴｉＯ２，ＺｒＯ，。 Ｔｈ０ｔｔ　ＮｂｔＯｓｔ　Ｔａ０ｓｔ、　’Ｃｒ、Ｏ
   ｓ、　Ｌａ、Ｏｓｓ　ＴｉＣ，ＶＣｔ　ＮｂＣｔＴａＣ
   ，Ｃｒ３Ｃ１，ＭＯ，ｃ、　ｗｃ、　Ｌａｃｅ、　Ｍｆ
   Ｏ，ＺｎＯ。 Ｂ、Ｃ，ＳｉＣ，ＴｉＢ及びＴｉＮから成る群の中から
   選ばれた１又は２以上の成分から成る請求の範囲第１項
   記載の組成物。