JP3923840B2 - 金属化プラスチックフィルムコンデンサの外部電極用無鉛合金 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属化プラスチックフィルムコンデンサ素子の端面に金属溶射により外部電極を形成する際に使用する無鉛合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属化プラスチックフィルムコンデンサの外部電極に使用する溶射合金には、従来より電気特性等の諸特性に優れた鉛を主成分とするＳｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｐｂ系鉛合金が使用されている。
【０００３】
この系の合金は、例えば、表１に示す従来品のように、引張強度が４．０〜６．１Ｋｇｆ／ｍｍ２、伸びが３９〜５７．１％で、外部電極として必要な機械的特性を備えている。
【０００４】
ところが、従来の鉛を多く含む鉛合金が電子機器として使用された後、故障あるいは老朽化等に伴い廃棄処理されると、最近の地球規模の環境汚染による酸性雨に鉛合金がさらされ、鉛合金中の鉛が溶出し、土壌や地下水を汚染する。鉛は有害物質であり、これに汚染された地下水は、その飲用あるいは食物連鎖により人間、自然界、生態系に重大な悪影響を及ぼす危険性があり深刻な環境問題となっている。
【０００５】
この問題を解決するために、上記鉛を主成分とするＳｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｐｂ系鉛合金からＰｂだけを除いたＳｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金が提案されている。
【０００６】
しかし、このＰｂ抜きの無鉛合金は、電気的特性は実用範囲にあるものの、表１の比較例１，２，３から判るように、Ｚｎに対するＳｂの量が相対的に多くなると、外部電極用無鉛合金として必要な引張強度において劣る傾向があることが分った。
【０００７】
ちなみに、金属化プラスチックフィルムコンデンサの外部電極用合金として必要（適正）な機械的特性は、引張強度３〜１１Ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上である。
【０００８】
引張強度は、高ければ良いというものではない。合金の引張強度が高すぎると、脆くなり、これを使用した外部電極に割れが生じる。逆に、合金の引張強度が低すぎると、強度不足になり、これを使用した外部電極は、衝撃などが加わると、割れたり、剥離したりする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような技術的背景の下でなされたもので、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金におけるＳｂのＺｎに対する量を減らすことによって、電気的特性を実用範囲に保持しつつ、機械的特性を適正に保持することができる金属化プラスチックフィルムコンデンサの外部電極用のＳｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系無鉛合金を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明が提供する金属化プラスチックフィルムコンデンサの外部電極用無鉛合金は、金属化プラスチックフィルムコンデンサ素子の端面に溶射により外部電極を被膜として形成する際に使用する無鉛合金であって、Ｚｎが０．５〜２５質量％、Ｃｕが０．０１〜５．０質量％、Ｓｂが０．０１〜０．４質量％、Ｓｎが残部からなるものである。
【００１１】
上記無鉛合金におけるＳｎの一部を、Ｎｉ０．０１〜１．０質量％、Ｇａ０．００５〜０．５質量％、Ａｇ０．０１〜２．５質量％、Ｐ０．００１〜０．２質量％、Ａｌ０．００５〜０．２質量％、Ｓｉ０．００１〜０．２質量％、Ｂｉ０．０１〜３質量％のうちから選ばれた金属で置き換えることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を実施例によって説明する。
【００１３】
（１）表１と表２に示す実施例１〜３３の組成の合金の引張り強度と伸びの測定は、直径２．０ｍｍφの線材を試験片とした。線材は各実施例について、それぞれ１０本、合計３３０本作成した。
【００１４】
（２）各試験片について引張強度と伸びを測定した。測定条件は次のとおりである。
【００１５】
(1)使用ロードセル（荷重変位計）１００ｋｇ
(2)引張速度 ２０ｍｍ／ｍｉｎ
(3)標点距離 １００ｍｍ
【００１６】
（３）実施例１〜３３の合金の機械的特性の評価（判定）は、表１と表２に示すとおりである。
【００１７】
引張強度、伸びは、実施例１〜３３の組成の合金で作成したそれぞれ１０本の試験片の測定結果の平均値で示した。
【００１８】
判定は、引張強度３〜１１Ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を合格とした。
【００１９】
（４）比較のために、表１と表３に示す比較例の合金についても、実施例と同じ要領で、機械的特性の測定と評価（判定）を行った。
【００２０】
（５）また、従来の鉛合金、すなわち、Ｐｂ９０〜５５重量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金についても、実施例と同じ要領で機械的特性の測定と評価も行った。
【００２１】
（６）各実施例の評価は、以下のとおりである。
【００２２】
（ａ）全実施例を通してＣｕの添加は、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｓｂ系合金の機械的特性を向上させる効果があり、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｓｂ系合金だけでは得られない機械的特性を得ることができる。
【００２３】
実施例１の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度が３．３Ｋｇｆ／ｍｍ２と１７．５％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１Ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００２４】
実施例２の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は５．３Ｋｇｆ／ｍｍ２と１．３２倍向上し、伸び率５０．５％という優れた機械的特性を有している。
【００２５】
実施例３の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は６．８Ｋｇｆ／ｍｍ２と１．７倍向上し、伸び率４３．２％という優れた機械的特性を有している。
【００２６】
実施例４の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は８．５Ｋｇｆ／ｍｍ２と２．１２倍向上し、伸び率３９．７％という優れた機械的特性を有している。
【００２７】
実施例５の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は９．４Ｋｇｆ／ｍｍ２と２．３５倍向上し、伸び率３９．２％という優れた機械的特性を有している。
【００２８】
（ｂ）実施例６〜１２は、Ｎｉ，Ｇａ，Ａｇ，Ｐ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｂｉのうちから選ばれた金属を、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系の外部電極用無鉛合金のＳｎの一部と置き換えて添加すれば外部電極用無鉛合金の機械的特性を向上させることができることを示している。
【００２９】
実施例６のＮｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、伸び、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例６の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は５．５Ｋｇｆ／ｍｍ２と１．３７倍向上し、伸び率５９．８％という優れた機械的特性を有している。
【００３０】
実施例７のＧａの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、伸び、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例７の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は６．６Ｋｇｆ／ｍｍ２と１．６５倍向上し、伸び率６２．８％という優れた機械的特性を有している。
【００３１】
実施例８のＳｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、伸び、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例８の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は８．８Ｋｇｆ／ｍｍ２と２．２倍向上し、伸び率４２．１％という優れた機械的特性を有している。
【００３２】
実施例９のＰの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の流動性を向上させ酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、伸び、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例９の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は６．５Ｋｇｆ／ｍｍ２と１．６２倍向上し、伸び率５５．６％という優れた機械的特性を有している。
【００３３】
実施例１０のＡｌの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、また機械的特性（引張強度、伸び、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１０の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は７．５Ｋｇｆ／ｍｍ２と１．８７倍向上し、伸び率４８．０％という優れた機械的特性を有している。
【００３４】
実施例１１のＡｇの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、伸び、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１１の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は９．２Ｋｇｆ／ｍｍ２と２．３倍向上し、伸び率４２．１％という優れた機械的特性を有している。
【００３５】
実施例１２のＢｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、伸び、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１２の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は９．７Ｋｇｆ／ｍｍ２と２．４２倍向上し、伸び率３９．３％という優れた機械的特性を有している。
【００３６】
（ｃ）実施例１３〜３３は、Ｎｉ，Ｇａ，Ａｇ，Ｐ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｂｉのうちから選ばれた金属を、どれくらいの量、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系の外部電極用無鉛合金のＳｎの一部と置き換えて添加すれば、外部電極用無鉛合金の機械的特性を、向上させることができるかを示したものである。
【００３７】
実施例１３のＮｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１３の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は３．３２ｋｇｆ／ｍｍ２と１７％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００３８】
実施例１４のＮｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１４の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は６．９ｋｇｆ／ｍｍ２と１．７２倍向上し、伸び率４５．２％という優れた機械的特性を有している。
【００３９】
実施例１５のＮｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１５の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は１０．２ｋｇｆ／ｍｍ２と２．５５倍向上し、伸び率４４．６％という優れた機械的特性を有している。
【００４０】
実施例１６のＧａの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１６の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は３．３１ｋｇｆ／ｍｍ２と１７．２％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００４１】
実施例１７のＧａの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１７の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は６．９ｋｇｆ／ｍｍ２と１．７２倍向上し、伸び率４３．０％という優れた機械的特性を有している。
【００４２】
実施例１８のＧａの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１８の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は９．５ｋｇｆ／ｍｍ２と２．３７倍向上し、伸び率４９．７％という優れた機械的特性を有している。
【００４３】
実施例１９のＳｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１９の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ一Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は３．３６ｋｇｆ／ｍｍ２と１６％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００４４】
実施例２０のＳｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２０の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ一Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は９．３ｋｇｆ／ｍｍ２と２．３２倍向上し優れた機械的特性を有している。伸びは１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００４５】
実施例２１のＳｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２１の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は１０．１ｋｇｆ／ｍｍ２と２．５２倍向上し優れた機械的特性を有している。伸びは１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００４６】
実施例２２のＰの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の流動性を向上させ酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２２の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は３．３１ｋｇｆ／ｍｍ２と１７．２％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００４７】
実施例２３のＰの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の流動性を向上させ酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２３の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は７．１ｋｇｆ／ｍｍ２と１．７７倍向上し、伸び率４９．２％という優れた機械的特性を有している。
【００４８】
実施例２４のＰの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の流動性を向上させ酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２４の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は１０．３ｋｇｆ／ｍｍ２と２．５７倍向上し優れた機械的特性を有している。伸びは１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００４９】
実施例２５のＡｌの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、また、機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２５の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は３．３３ｋｇｆ／ｍｍ２と１６．７％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００５０】
実施例２６のＡｌの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、また、機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２６の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は７．７ｋｇｆ／ｍｍ２と１．９２倍向上し、伸び率４９．５％という優れた機械的特性を有している。
【００５１】
実施例２７のＡｌの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、また、機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２７の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は９．９ｋｇｆ／ｍｍ２と２．４７倍向上し、伸び率４８．４％という優れた機械的特性を有している。
【００５２】
実施例２８のＡｇの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２８の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は３．４ｋｇｆ／ｍｍ２と１５％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００５３】
実施例２９のＡｇの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２９の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は８．７ｋｇｆ／ｍｍ２と２．１７倍向上し、伸び率３９．４％という優れた機械的特性を有している。
【００５４】
実施例３０のＡｇの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例３０の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ一Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は１０．５ｋｇｆ／ｍｍ２と２．６２倍向上し優れた機械的特性を有している。伸びは１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００５５】
実施例３１のＢｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例３１の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は３．３２ｋｇｆ／ｍｍ２と１７％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００５６】
実施例３２のＢｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例３２の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ一Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は６．９ｋｇｆ／ｍｍ２と１．７２倍向上し伸び率４２％という優れた機械的特性を有している。
【００５７】
実施例３３のＢｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例３３の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は１０．４ｋｇｆ／ｍｍ２と２．６倍向上し優れた機械的特性を有している。伸びは１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００５８】
（７）比較例について
比較例１の合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度が２．７ｋｇｆ／ｍｍ２と３２．５パーセント減少するため外部電極用無鉛合金として強度不足となり、問題となる。
【００５９】
比較例２，３の合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度が１５．３，１４．１ｋｇｆ／ｍｍ２と高すぎるため、外部電極用無鉛合金としては、脆く強度が弱いため、問題となる。
【００６０】
比較例４，５，６，７，８，９，１０の合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度が２．７〜２．７２ｋｇｆ／ｍｍ２と低いため外部電極用無鉛合金として強度不足となり、問題となる。
【００６１】
比較例１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７の合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度が１５．５〜１６．９ｋｇｆ／ｍｍ２と高すぎるため、外部電極用無鉛合金としては、脆く強度が弱いため、問題となる。
【００６２】
【表１】
【００６３】
【表２】
【００６４】
【表３】
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金におけるＳｂのＺｎに対する量を減らし、一定の範囲に特定するようにしたので、電気的特性を実用範囲に保持した上で、機械的特性を適正に保持することができる金属化プラスチックフィルムコンデンサの外部電極用Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系無鉛合金を得ることができる。
【００６６】
また、上記Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系無鉛合金におけるＳｎの一部を特定金属に置き換えた場合には、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系無鉛合金の機械的特性を向上させることができる。
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属化プラスチックフィルムコンデンサ素子の端面に金属溶射により外部電極を形成する際に使用する無鉛合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属化プラスチックフィルムコンデンサの外部電極に使用する溶射合金には、従来より電気特性等の諸特性に優れた鉛を主成分とするＳｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｐｂ系鉛合金が使用されている。
【０００３】
この系の合金は、例えば、表１に示す従来品のように、引張強度が４．０〜６．１Ｋｇｆ／ｍｍ２、伸びが３９〜５７．１％で、外部電極として必要な機械的特性を備えている。
【０００４】
ところが、従来の鉛を多く含む鉛合金が電子機器として使用された後、故障あるいは老朽化等に伴い廃棄処理されると、最近の地球規模の環境汚染による酸性雨に鉛合金がさらされ、鉛合金中の鉛が溶出し、土壌や地下水を汚染する。鉛は有害物質であり、これに汚染された地下水は、その飲用あるいは食物連鎖により人間、自然界、生態系に重大な悪影響を及ぼす危険性があり深刻な環境問題となっている。
【０００５】
この問題を解決するために、上記鉛を主成分とするＳｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｐｂ系鉛合金からＰｂだけを除いたＳｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金が提案されている。
【０００６】
しかし、このＰｂ抜きの無鉛合金は、電気的特性は実用範囲にあるものの、表１の比較例１，２，３から判るように、Ｚｎに対するＳｂの量が相対的に多くなると、外部電極用無鉛合金として必要な引張強度において劣る傾向があることが分った。
【０００７】
ちなみに、金属化プラスチックフィルムコンデンサの外部電極用合金として必要（適正）な機械的特性は、引張強度３〜１１Ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上である。
【０００８】
引張強度は、高ければ良いというものではない。合金の引張強度が高すぎると、脆くなり、これを使用した外部電極に割れが生じる。逆に、合金の引張強度が低すぎると、強度不足になり、これを使用した外部電極は、衝撃などが加わると、割れたり、剥離したりする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような技術的背景の下でなされたもので、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金におけるＳｂのＺｎに対する量を減らすことによって、電気的特性を実用範囲に保持しつつ、機械的特性を適正に保持することができる金属化プラスチックフィルムコンデンサの外部電極用のＳｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系無鉛合金を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明が提供する金属化プラスチックフィルムコンデンサの外部電極用無鉛合金は、金属化プラスチックフィルムコンデンサ素子の端面に溶射により外部電極を被膜として形成する際に使用する無鉛合金であって、Ｚｎが０．５〜２５質量％、Ｃｕが０．０１〜５．０質量％、Ｓｂが０．０１〜０．４質量％、Ｓｎが残部からなるものである。
【００１１】
上記無鉛合金におけるＳｎの一部を、Ｎｉ０．０１〜１．０質量％、Ｇａ０．００５〜０．５質量％、Ａｇ０．０１〜２．５質量％、Ｐ０．００１〜０．２質量％、Ａｌ０．００５〜０．２質量％、Ｓｉ０．００１〜０．２質量％、Ｂｉ０．０１〜３質量％のうちから選ばれた金属で置き換えることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を実施例によって説明する。
【００１３】
（１）表１と表２に示す実施例１〜３３の組成の合金の引張り強度と伸びの測定は、直径２．０ｍｍφの線材を試験片とした。線材は各実施例について、それぞれ１０本、合計３３０本作成した。
【００１４】
（２）各試験片について引張強度と伸びを測定した。測定条件は次のとおりである。
【００１５】
(1)使用ロードセル（荷重変位計）１００ｋｇ
(2)引張速度 ２０ｍｍ／ｍｉｎ
(3)標点距離 １００ｍｍ
【００１６】
（３）実施例１〜３３の合金の機械的特性の評価（判定）は、表１と表２に示すとおりである。
【００１７】
引張強度、伸びは、実施例１〜３３の組成の合金で作成したそれぞれ１０本の試験片の測定結果の平均値で示した。
【００１８】
判定は、引張強度３〜１１Ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を合格とした。
【００１９】
（４）比較のために、表１と表３に示す比較例の合金についても、実施例と同じ要領で、機械的特性の測定と評価（判定）を行った。
【００２０】
（５）また、従来の鉛合金、すなわち、Ｐｂ９０〜５５重量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金についても、実施例と同じ要領で機械的特性の測定と評価も行った。
【００２１】
（６）各実施例の評価は、以下のとおりである。
【００２２】
（ａ）全実施例を通してＣｕの添加は、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｓｂ系合金の機械的特性を向上させる効果があり、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｓｂ系合金だけでは得られない機械的特性を得ることができる。
【００２３】
実施例１の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度が３．３Ｋｇｆ／ｍｍ２と１７．５％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１Ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００２４】
実施例２の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は５．３Ｋｇｆ／ｍｍ２と１．３２倍向上し、伸び率５０．５％という優れた機械的特性を有している。
【００２５】
実施例３の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は６．８Ｋｇｆ／ｍｍ２と１．７倍向上し、伸び率４３．２％という優れた機械的特性を有している。
【００２６】
実施例４の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は８．５Ｋｇｆ／ｍｍ２と２．１２倍向上し、伸び率３９．７％という優れた機械的特性を有している。
【００２７】
実施例５の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は９．４Ｋｇｆ／ｍｍ２と２．３５倍向上し、伸び率３９．２％という優れた機械的特性を有している。
【００２８】
（ｂ）実施例６〜１２は、Ｎｉ，Ｇａ，Ａｇ，Ｐ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｂｉのうちから選ばれた金属を、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系の外部電極用無鉛合金のＳｎの一部と置き換えて添加すれば外部電極用無鉛合金の機械的特性を向上させることができることを示している。
【００２９】
実施例６のＮｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、伸び、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例６の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は５．５Ｋｇｆ／ｍｍ２と１．３７倍向上し、伸び率５９．８％という優れた機械的特性を有している。
【００３０】
実施例７のＧａの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、伸び、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例７の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は６．６Ｋｇｆ／ｍｍ２と１．６５倍向上し、伸び率６２．８％という優れた機械的特性を有している。
【００３１】
実施例８のＳｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、伸び、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例８の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は８．８Ｋｇｆ／ｍｍ２と２．２倍向上し、伸び率４２．１％という優れた機械的特性を有している。
【００３２】
実施例９のＰの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の流動性を向上させ酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、伸び、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例９の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は６．５Ｋｇｆ／ｍｍ２と１．６２倍向上し、伸び率５５．６％という優れた機械的特性を有している。
【００３３】
実施例１０のＡｌの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、また機械的特性（引張強度、伸び、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１０の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は７．５Ｋｇｆ／ｍｍ２と１．８７倍向上し、伸び率４８．０％という優れた機械的特性を有している。
【００３４】
実施例１１のＡｇの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、伸び、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１１の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は９．２Ｋｇｆ／ｍｍ２と２．３倍向上し、伸び率４２．１％という優れた機械的特性を有している。
【００３５】
実施例１２のＢｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、伸び、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１２の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は９．７Ｋｇｆ／ｍｍ２と２．４２倍向上し、伸び率３９．３％という優れた機械的特性を有している。
【００３６】
（ｃ）実施例１３〜３３は、Ｎｉ，Ｇａ，Ａｇ，Ｐ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｂｉのうちから選ばれた金属を、どれくらいの量、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系の外部電極用無鉛合金のＳｎの一部と置き換えて添加すれば、外部電極用無鉛合金の機械的特性を、向上させることができるかを示したものである。
【００３７】
実施例１３のＮｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１３の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は３．３２ｋｇｆ／ｍｍ２と１７％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００３８】
実施例１４のＮｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１４の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は６．９ｋｇｆ／ｍｍ２と１．７２倍向上し、伸び率４５．２％という優れた機械的特性を有している。
【００３９】
実施例１５のＮｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１５の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は１０．２ｋｇｆ／ｍｍ２と２．５５倍向上し、伸び率４４．６％という優れた機械的特性を有している。
【００４０】
実施例１６のＧａの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１６の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は３．３１ｋｇｆ／ｍｍ２と１７．２％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００４１】
実施例１７のＧａの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１７の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は６．９ｋｇｆ／ｍｍ２と１．７２倍向上し、伸び率４３．０％という優れた機械的特性を有している。
【００４２】
実施例１８のＧａの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１８の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は９．５ｋｇｆ／ｍｍ２と２．３７倍向上し、伸び率４９．７％という優れた機械的特性を有している。
【００４３】
実施例１９のＳｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例１９の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ一Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は３．３６ｋｇｆ／ｍｍ２と１６％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００４４】
実施例２０のＳｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２０の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ一Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は９．３ｋｇｆ／ｍｍ２と２．３２倍向上し優れた機械的特性を有している。伸びは１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００４５】
実施例２１のＳｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２１の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は１０．１ｋｇｆ／ｍｍ２と２．５２倍向上し優れた機械的特性を有している。伸びは１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００４６】
実施例２２のＰの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の流動性を向上させ酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２２の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は３．３１ｋｇｆ／ｍｍ２と１７．２％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００４７】
実施例２３のＰの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の流動性を向上させ酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２３の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は７．１ｋｇｆ／ｍｍ２と１．７７倍向上し、伸び率４９．２％という優れた機械的特性を有している。
【００４８】
実施例２４のＰの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の流動性を向上させ酸化を抑制する効果があり、その結果機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２４の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は１０．３ｋｇｆ／ｍｍ２と２．５７倍向上し優れた機械的特性を有している。伸びは１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００４９】
実施例２５のＡｌの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、また、機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２５の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は３．３３ｋｇｆ／ｍｍ２と１６．７％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００５０】
実施例２６のＡｌの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、また、機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２６の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は７．７ｋｇｆ／ｍｍ２と１．９２倍向上し、伸び率４９．５％という優れた機械的特性を有している。
【００５１】
実施例２７のＡｌの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系溶融合金の酸化を抑制する効果があり、また、機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２７の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は９．９ｋｇｆ／ｍｍ２と２．４７倍向上し、伸び率４８．４％という優れた機械的特性を有している。
【００５２】
実施例２８のＡｇの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２８の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は３．４ｋｇｆ／ｍｍ２と１５％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００５３】
実施例２９のＡｇの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例２９の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は８．７ｋｇｆ／ｍｍ２と２．１７倍向上し、伸び率３９．４％という優れた機械的特性を有している。
【００５４】
実施例３０のＡｇの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の結晶粒を微細化し機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例３０の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ一Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は１０．５ｋｇｆ／ｍｍ２と２．６２倍向上し優れた機械的特性を有している。伸びは１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００５５】
実施例３１のＢｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例３１の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は３．３２ｋｇｆ／ｍｍ２と１７％減少するが、外部電極用無鉛合金として必要な機械的特性である引張強度３〜１１ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００５６】
実施例３２のＢｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例３２の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ一Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は６．９ｋｇｆ／ｍｍ２と１．７２倍向上し伸び率４２％という優れた機械的特性を有している。
【００５７】
実施例３３のＢｉの添加は、Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ｓｎ系合金の機械的特性（引張強度、柔軟性）を向上させる効果がある。実施例３３の外部電極用無鉛合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度は１０．４ｋｇｆ／ｍｍ２と２．６倍向上し優れた機械的特性を有している。伸びは１０％以上を有するため実用上問題はない。
【００５８】
（７）比較例について
比較例１の合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度が２．７ｋｇｆ／ｍｍ２と３２．５パーセント減少するため外部電極用無鉛合金として強度不足となり、問題となる。
【００５９】
比較例２，３の合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度が１５．３，１４．１ｋｇｆ／ｍｍ２と高すぎるため、外部電極用無鉛合金としては、脆く強度が弱いため、問題となる。
【００６０】
比較例４，５，６，７，８，９，１０の合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度が２．７〜２．７２ｋｇｆ／ｍｍ２と低いため外部電極用無鉛合金として強度不足となり、問題となる。
【００６１】
比較例１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７の合金は、従来の広く一般的に使用されている外部電極用鉛合金であるＰｂ９０質量％〜５５質量％Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金と比較して、引張強度が１５．５〜１６．９ｋｇｆ／ｍｍ２と高すぎるため、外部電極用無鉛合金としては、脆く強度が弱いため、問題となる。
【００６２】
【表１】
【表２】
【表３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系合金におけるＳｂのＺｎに対する量を減らし、一定の範囲に特定するようにしたので、電気的特性を実用範囲に保持した上で、機械的特性を適正に保持することができる金属化プラスチックフィルムコンデンサの外部電極用Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系無鉛合金を得ることができる。
【００６６】
また、上記Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系無鉛合金におけるＳｎの一部を特定金属に置き換えた場合には、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｓｂ系無鉛合金の機械的特性を向上させることができる。
Claims (2)
- 金属化プラスチックフィルムコンデンサ素子の端面に溶射により外部電極を被膜として形成する際に使用する無鉛合金であって、Ｚｎが０．５〜２５質量％、Ｃｕが０．０１〜５．０質量％、Ｓｂが０．０１〜０．４質量％、Ｓｎが残部からなる金属化プラスチックフィルムコンデンサの外部電極用無鉛合金。
- Ｎｉ０．０１〜１．０質量％、Ｇａ０．００５〜０．５質量％、Ａｇ０．０１〜２．５質量％、Ｐ０．００１〜０．２質量％、Ａｌ０．００５〜０．２質量％、Ｓｉ０．００１〜０．２質量％、Ｂｉ０．０１〜３質量％のうちから選ばれた金属がＳｎの一部と置き換えて添加されている請求項１記載の金属化プラスチックフィルムコンデンサの外部電極用無鉛合金。
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