JPH0582309A - 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
−コバルト−アルミニウム系酸化物から成るサーミスタ
用組成物を提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１５〜９０モ
ル％、コバルト１０〜８５モル％、アルミニウム0.０１
〜３５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、コバルト、アルミニウムを含有するものが知られて
いる。

【０００３】また、これらのマンガン、コバルト、アル
ミニウムの酸化物からなる組成物にイットリウム等の遷
移金属の化合物を添加することにより、使用温度３００
〜１０００℃におけるＢ定数が大きく、抵抗値やＢ定数
等の特性値の変動の少ないサーミスタ用組成物が提案さ
れている（例えば、特開昭５６−３２７０１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、
コバルト、アルミニウムの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。これは、
上記のマンガン、コバルト、アルミニウムの酸化物にイ
ットリウム等の遷移金属等の化合物を添加しても解決さ
れない。

【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、信頼性の高いマンガン、コ
バルト、アルミニウム系酸化物からなるサーミスタ用組
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１５〜９０モル％、コバルト１０〜８５モ
ル％、アルミニウム0.０１〜３５モル％で、その合計が
１００モル％から成る酸化物に、酸化ジルコニウム0.０
１〜１０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
のより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、酸化コバルト、酸化アルミニウム、酸化ジル
コニウムを焼結後の組成が、後掲の表１の組成比になる
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。次にこの粉体をアルミナ匣鉢に入れ、８０
０〜１２００℃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℃〜１４００
℃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時間煮沸後に抵抗値（Ｒ２５´）を測定し、後
述の数式３を用いて、２５℃での初期抵抗値との抵抗変
化率（ΔＲ２５）を算出し、後掲の表１に示す如き結果
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 Ｒ２５´：煮沸試験後の抵抗値（Ω） Ｒ２５ ：煮沸試験前の抵抗値（Ω） ΔＲ２５：煮沸試験後の抵抗変化率（％）

【００１６】

【表１】

【００１７】なお、表１において×印を付した試料Ｎo.
１，２，３，４，１１，１２，１３，１６，１７，１
８，２１，２２，２３，２６，２７，２８，３２は本発
明の範囲外の組成比であり、これらはいずれもΔＲ２５
が5.０％を超えており、本発明の組成物との比較のため
に記した。

【００１８】表１から明らかな如く、本発明の組成物は
ρ２５が２７６２〜6.９×１０⁸ Ω・ｃｍ、Ｂ２５／８
５が４２６３〜７４５４Ｋでいずれも実用上充分な範囲
であり、ΔＲ２５が1.２％〜4.８％と非常に小さく安定
している。

【００１９】次に数値限定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、ΔＲ２５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.４，１１参照）。

【００２０】またマンガンの比率が９０モル％を超える
と、ΔＲ２５が５％を超えてしまう（例えば表１の試料
Ｎo.３３参照）。次にコバルトの比率が１０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.１，２参照）。

【００２１】コバルトの比率が８５モル％を超えると、
ΔＲ２５が5.０％を超えてしまう（例えば表１の試料Ｎ
o.３４参照）。さらにアルミニウムの比率が0.０１モル
％未満であると、ΔＲ２５が5.０％を超えてしまう（例
えば表１の試料Ｎo.３５参照）。

【００２２】アルミニウムの比率が３５モル％を超える
と、ΔＲ２５が５％を超えてしまう（例えば表１の試料
Ｎo.３，４参照）。また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、ΔＲ
２５が５％を超える（例えば、表１の試料Ｎo.１２，１
３，１７，１８，２２，２３，２７，２８参照）。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、やはりΔＲ２５が５％を超えてしまう（例えば、
表１の試料Ｎo.１６，２１，２６，３２参照）。

【００２３】

【発明の効果】本発明により、Ｍｎ−Ｃｏ−Ａｌ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
非常に小さい、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 武内 吾郎 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〜
   ９０モル％、コバルト１０〜８５モル％、アルミニウム
   0.０１〜３５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
   加したことを特徴とするサーミスタ用組成物。