JPH05144612A - 非直線抵抗体の製造方法 - Google Patents

非直線抵抗体の製造方法

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JPH05144612A
JPH05144612A JP3305788A JP30578891A JPH05144612A JP H05144612 A JPH05144612 A JP H05144612A JP 3305788 A JP3305788 A JP 3305788A JP 30578891 A JP30578891 A JP 30578891A JP H05144612 A JPH05144612 A JP H05144612A
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JP
Japan
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peptizer
dispersion
linear resistor
release agent
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Application number
JP3305788A
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English (en)
Inventor
Yukio Tagami
幸雄 田上
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 非直線抵抗体の製造方法において、造粒粉の
流動特性やカサ密度、及び抵抗体の曲げ強度等を向上す
ることにより放電耐量等の非直線抵抗体に必要な各種特
性を向上する。 【構成】 酸化亜鉛及び副添加成分を含む原料粉体に水
及びバインダーを加えてスラリーを製造する際に、分散
解膠剤としてポリカルボン酸アンモニウム塩を添加し、
かつ潤滑離型剤としてステアリン酸又は脂肪酸エステル
をを添加した後にスラリーを噴霧乾燥して造粒粉を製造
し、更にこの造粒粉の成形及び焼成を行って非直線抵抗
体を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化亜鉛を主成分とす
る非直線抵抗体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】酸化亜鉛(ZnO)を主成分とする非直
線抵抗体は、副添加成分として酸化ビスマス,酸化アン
チモン,酸化コバルト,酸化マンガン,酸化クロム,酸
化ニッケル,酸化珪素等の非直線性を誘発する成分を添
加して非直線性が高く、熱損失の小さい組成配合からな
っている。
【0003】通常、非直線抵抗体を製造するには、まず
上記副添加成分をボールミル等で予備粉砕した後、有機
バインダーおよびZnOと混合し、スプレードライヤー
にて噴霧乾燥後、流動性のよい造粒粉を得る。
【0004】この造粒粉を金型プレスにより円板等の形
状に成形し、脱脂を行った後1000〜1300℃程度で数時間
焼成する。次に側面に絶縁材をコーティングして両平面
を研磨し、更にアルミニウムの電極を溶射して非直線抵
抗体を完成する。
【0005】通常、上記工程においては有機バインダと
して、接着力に優れているポリビニルアルコール(PV
A)が用いられるが、これを用いて製造される造粒粉は
非常に硬く、成形の際に粒子がつぶれにくいため、造粒
粉の成形圧力を高くする必要がある。更に、成形圧力、
成形密度の均一性に難点があり、特に避雷器用非直線抵
抗体の、一般の弱電用サージアブソーバに比べて吸収し
うるサージエネルギーを大きくするために体積や口径サ
イズ等が大きい抵抗体においては、クラック及びラミネ
ーションが発生しやすい。
【0006】従って、PVAの添加量を多くして造粒粉
をつぶれやすくすることにより成形性の向上を図ってい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、PVAの添加
量を多くすると焼成時の酸化が不完全となって炭化が起
こり、空孔が発生しやすくなるため内部ピンホールの発
生率が高くなる。このピンホールの直径が1mm以上にな
るか、またはピンホール数が多くなると、開閉サージ等
の挿入により抵抗体が破壊されてしまう。
【0008】従って、PVAの添加量を低く抑え、成形
体の接着強度を上げるとともに成形性を良くしてサージ
エネルギーの吸収能力を向上することが必要である。
【0009】このため、造粒粉の流動特性を向上するこ
とにより、成形工程において造粒粉の空気輸送を円滑に
行い、プレス金型への充填性を向上することが図られて
いるが、この造粒粉は製造ロットによりかなりばらつき
があるため、成形工程の自動ラインにおいて作業能率の
低下が生じ易い。
【0010】本発明は上記背景に基づいてなされたもの
であり、造粒粉の流動特性やカサ密度、及び抵抗体の曲
げ強度等を向上することにより放電耐量等の非直線抵抗
体に必要な各種特性を向上することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するため、本発明は酸化亜鉛及び副添加成分を含む原料
粉体に水及びバインダーを加えてスラリーを製造する工
程と、このスラリーを噴霧乾燥して造粒粉を製造し、更
にこの造粒粉の成形及び焼成を行う工程とを有する非直
線抵抗体の製造方法において、前記スラリーを製造する
際に分散解膠剤としてポリカルボン酸アンモニウム塩を
添加し、かつ潤滑離型剤としてステアリン酸を添加する
ことを特徴とする。
【0012】また、上記非直線抵抗体の製造方法におい
て、前記潤滑離型剤として脂肪酸エステルを添加するこ
とを特徴とする非直抵抗体の製造方法も提供される。
【0013】更に、上記各非直線抵抗体の製造方法にお
いて、前記分散解膠剤として無水マレイン酸系分散解膠
剤を用いることを特徴とする非直線抵抗体の製造方法、
及び前記分散解膠剤としてポリアクリル酸アンモニウム
塩を用いることを特徴とする非直線抵抗体の製造方法も
提供される。
【0014】上記のように、従来使用されていたカチオ
ン系(溶解時にH+イオンを放出する)の分散解膠剤に代
えてアニオン系(溶解時にOH-イオンを放出する)のポ
リカルボン酸アンモニウム塩を分散解膠剤として用い、
かつ潤滑離型剤としてステアリン酸又は脂肪酸エステル
を使用することにより、ZnOのゼータ電位及び界面活
性効果が向上して高い分散解膠能力が得られ、また成形
工程における粉体間の圧力伝達性が高くなる。従って非
直線特性に優れた非直線抵抗体が得られる。
【0015】また、上記界面活性効果は分散解膠剤中に
親水基及び親油基が共存することにより得られるが、ア
ニオン系ポリカルボン酸アンモニウム塩にてはアンモニ
ウム基とカルボン基がそれぞれ強い親水性、親油性を有
するので、界面活性効果が高く、従って凝集したZnO
等の粉体が一次粒子まで解膠されるので良好な分散解膠
特性が得られる。
【0016】更に、ZnOはアンモニア水には錯塩[Zn
(NH3)4](OH)2をつくって溶けるので、ポリカルボン
酸アンモニウム塩が溶解時に放出するNH4 +イオンによ
り上記錯塩が生成され、分散解膠効果がより向上する。
【0017】また、上記分散解膠剤添加量のZnOに対
する添加量を0.05〜1.20wt%,好ましくは0.5
〜1.0wt%とし、更に上記潤滑離型剤のZnOに対する
添加量を0.01〜1.00wt%、好ましくは0.2〜1.
0wt%とすると、より非直線特性に優れた非直線抵抗体
を製造することができる。
【0018】
【実施例】実施例1 実施例1においては、従来の非直線抵抗体の製造方法に
おいて、バインダー溶液の作成時にアニオン系の分散解
膠剤と、潤滑離型剤とを種々の配合で添加することによ
り非直線抵抗体を製造し、成形体密度、エネルギー吸収
能力等の各種特性試験を行った。
【0019】尚、非直線抵抗体の副添加物としては通常
使用される酸化ビスマス、酸化アンチモン、酸化コバル
ト等を使用し、同様に結合剤としてはポリビニルアルコ
ールを用いた。
【0020】また、アニオン系分散解膠剤としては無水
マレイン酸系((株)第一工業製薬製、商品名セラモD
−114)、及びポリアクリル酸系((株)第一工業製
薬製、商品名セラモD−134)のものを用いた。上記
無水マレイン酸系分散解膠剤の化学式、及びポリアクリ
ル酸系分散解膠剤、また従来のカチオン系分散解膠剤の
化学式をA,B,Cとしてそれぞれ以下に示す。
【0021】
【化1】
【0022】まず、ZnOに対して1wt%の結合剤にア
ニオン系分散解膠剤としてポリアクリル酸系のものを用
い、また潤滑離型剤として非イオン系脂肪酸エステル
((株)(第一工業製薬,商品名セラモR−30)をZn
Oに対してそれぞれ0.2wt%、0.5wt%となるよう加
えてバインダー溶液を調製した。
【0023】次に、前記バインダー溶液に主原料のZn
Oと、予め所定の配合にて混合・粉砕した添加物原料と
を加え、ボールミルにて混合して混合スラリーを作成
し、十分脱脂した後にスプレードライヤーで噴霧乾燥
し、造粒粉を得た。
【0024】この造粒粉を乾式金型プレスにて直径60
mm,厚み45mmの円柱状(φ60−t45)に成形し、8
00〜1000℃にて2時間程度仮焼し、側面部に絶縁材を塗
布した後に1100〜1250℃にて10時間焼成した。
【0025】更に側面部に鉛ガラスを塗布し、550〜650
℃で熱処理を行って両平面を研磨した後にアルミ電極の
溶射付けを行って非直線抵抗体を製造し、これを試料A
とした。
【0026】同様に、上記製造方法において、アニオン
系の分散解膠剤としてポリアクリル酸系、又は無水マレ
イン酸系を用い、更に潤滑離型剤として上記非イオン系
脂肪酸エステル、又はステアリン酸エマルジョン
((株)第一工業製薬製、商品名セラモL−200)を
使用し、以下に示す組み合わせにて配合して試料B〜D
を作成した。
【0027】上記試料A〜Bにおける分散解膠剤及び潤
滑離型剤の配合比を表1に示す。
【0028】
【表1】
【0029】次に、比較例として上記製造方法におい
て、表2に示すようにバインダー溶液にアニオン系分散
解膠剤に代えてカチオン系分散解膠剤を使用して製造し
た抵抗体、及びバインダー溶液にアニオン系分散解膠剤
のみを添加して非直線抵抗体をそれぞれ製造して試料E
〜Iとした。
【0030】
【表2】
【0031】また、上記各試料におけるスラリー粘度、
造粒粉のカサ密度、各造粒粉から成形圧力300kgf/cm2
て成形し、12.7(D)×50(w)×5(H)の曲げ強度試験片を作
成して測定した曲げ強度、成形体密度、及び得られた非
直線抵抗体の4/10μs波による放電耐量試験を行った。
【0032】これら各試料おける特性試験の結果を表3
に示す。
【0033】
【表3】
【0034】表3により、本実施例に係る試料A〜Dに
おいては成形体密度、成形体強度、エネルギー吸収能力
等のいずれの特性においても比較試料E〜Iと同等以上
の良好な特性が得られていることが示される。
【0035】特にエネルギー吸収能力は、従来例の80
〜110(J/cc)程度の値に対して120〜124
(J/cc)と10〜50%程度向上しており、安定でか
つ高い特性が得られていることがわかる。
【0036】実施例2 実施例2においては、実施例1で使用した分散解膠剤及
び潤滑離型剤の添加量を変えて非直線抵抗体を製造し、
そのスラリー粘度、エネルギー吸収能力等を測定してこ
れら分散解膠剤及び潤滑離型剤の最適添加量を求めた。
【0037】まず、分散解膠剤の最適添加量を求めるた
めに、上記実施例1における試料E、H、Iの各製造方
法において、ZnOに対する分散解膠剤添加量を0.05
〜1.2wt%として非直線抵抗体を作成し、そのスラリ
ー粘度、成形体曲げ強度、及びエネルギー吸収能力を調
べた。
【0038】図1は分散解膠剤添加量に対するスラリー
粘度の相関図であり、図中のa1線,b1線,c1線は
それぞれポリアクリル酸系分散解膠剤、無水マレイン酸
系分散解膠剤、従来のカチオン系分散解膠剤のグラフを
表す。
【0039】同様に、図2は分散解膠剤添加量に対する
成形体曲げ強度の相関図であり、図中のa2線,b2
線,c2線はそれぞれポリアクリル酸系分散解膠剤、無
水マレイン酸系分散解膠剤、従来のカチオン系分散解膠
剤のグラフを表す。
【0040】更に、図3は分散解膠剤添加量に対するエ
ネルギー吸収能力の相関図であり、図中のa3線,b3
線,c3線はそれぞれポリアクリル酸系分散解膠剤、無
水マレイン酸系分散解膠剤、従来のカチオン系分散解膠
剤のグラフを表す。
【0041】これら図1〜図3により、アニオン系の両
分散解膠剤の添加量を0.05〜1.2wt%、好ましくは
0.5〜1.0wt%とすると上記各種特性が向上すること
がわかる。
【0042】次に、潤滑離型剤の最適添加量をもとめる
ために、上記実施例1における試料F,Gの製造方法に
おいて、ZnOに対する潤滑離型剤添加量を0.2〜1.
2wt%として非直線抵抗体を作成し、その成形体密度、
曲げ強度、及びエネルギー吸収能力を調べた。
【0043】図4は潤滑離型剤添加量に対する成形体密
度の相関図であり、図中のd4線,e4線はそれぞれ脂
肪酸エステル、ステアリン酸エマルジョンのグラフを表
す。 同様に、図5は潤滑離型剤添加量に対する曲げ強度の相
関図であり、図中のd5線,e5線はそれぞれ脂肪酸エ
ステル、ステアリン酸エマルジョンのグラフを表す。 更に、図6は潤滑離型剤添加量に対するエネルギー吸収
能力の相関図であり、図中のd6線,e6線はそれぞれ
脂肪酸エステル、ステアリン酸エマルジョンのグラフを
表す。 これら図4〜図6により、潤滑離型剤添加量を0.01
〜1.00wt%、好ましくは0.2〜1.0wt%とする
と、得られる非直線抵抗体の各種非直線特性が向上する
ことがわかる。
【0044】
【発明の効果】本発明においては、非直線抵抗体の製造
工程において、アニオン系のポリカルボン酸アンモニウ
ム塩を分散解膠剤として用い、かつ潤滑離型剤として非
イオン系脂肪酸エステル又はステアリン酸エマルジョン
を用いている。
【0045】上記分散解膠剤及び潤滑離型剤を組み合わ
せて用いることにより、非直線抵抗体の曲げ強度及び接
着強度が増強されるうえ、非直線抵抗体を製造する際に
原料スラリー中の固形分濃度を高くすることが可能とな
るので、造粒粉の安息角、カサ密度等の粉体特性が著し
く向上する。
【0046】従って放電耐量等の特性が向上して優れた
非直線抵抗体が得られる。
【0047】更に、上記分散解膠剤は常温で液体なの
で、バインダー溶解工程が不要であるうえ、従来のカチ
オン系の分散解膠剤に比較して安価で、かつ0.1wt%
程度の低濃度にて良好な分散解膠特性が得られるので経
済的にも有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】分散解膠剤濃度とスラリー粘度の相関図
【図2】分散解膠剤濃度と成形体曲げ強度の相関図
【図3】分散解膠剤濃度とエネルギー吸収能力の相関図
【図4】潤滑離型剤濃度と成形体密度の相関図
【図5】潤滑離型剤濃度と曲げ強度の相関図
【図6】潤滑離型剤濃度とエネルギー吸収能力の相関図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化亜鉛及び副添加成分を含む原料粉体
    に水及びバインダーを加えてスラリーを製造する工程
    と、 このスラリーを噴霧乾燥して造粒粉を製造し、更にこの
    造粒粉の成形及び焼成を行う工程とを有する非直線抵抗
    体の製造方法において、 前記スラリーを製造する際に分散解膠剤としてポリカル
    ボン酸アンモニウム塩を添加し、かつ潤滑離型剤として
    ステアリン酸を添加することを特徴とする非直線抵抗体
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の非直線抵抗体の製造方法
    において、 前記潤滑離型剤として脂肪酸エステルを添加することを
    特徴とする非直抵抗体の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の非直線抵抗体の製
    造方法において、 前記分散解膠剤として無水マレイン酸系分散解膠剤を用
    いることを特徴とする非直線抵抗体の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2記載の非直線抵抗体の製
    造方法において、 前記分散解膠剤としてポリアクリル酸アンモニウム塩を
    用いることを特徴とする非直線抵抗体の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4記載の非直線抵抗体の製造
    方法において、 前記分散解膠剤の有機物固形分換算添加量を酸化亜鉛重
    量に対して0.05〜1.20wt%とし、かつ前記潤滑離
    型剤の有機物固形分換算添加量を酸化亜鉛重量に対して
    0.01〜1.00wt%としたことを特徴とする酸化亜鉛
    非直線抵抗体の製造方法。
JP3305788A 1991-11-21 1991-11-21 非直線抵抗体の製造方法 Pending JPH05144612A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000235905A (ja) * 1999-02-15 2000-08-29 Meidensha Corp 非直線抵抗体の製造方法
JP2000243607A (ja) * 1999-02-18 2000-09-08 Meidensha Corp 非直線抵抗体の製造方法
CN100386830C (zh) * 2002-07-25 2008-05-07 株式会社村田制作所 压敏电阻器的制备方法及压敏电阻器

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