JPH09148108A - 非直線抵抗体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶媒に水を使用し絶縁材を非直線抵抗体に浸
漬塗布する際に、放電耐量、焼結体外観を劣ることなく
形成する非直線抵抗体の製造方法を提供することを目的
とする。 【解決手段】 絶縁材として使用する金属酸化物に対し
水溶性ポリグリコール系消泡剤を０．０３〜０．５重量
％を添加した水および水溶性有機バインダーを加えその
スラリー粘度が０．２〜０．６ポイズになるよう調整
し、そのスラリーに非直線抵抗体素子１を浸漬し焼成す
ることにより第１の絶縁層２を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主としてサージアブ
ソーバとして使用される非直線抵抗体の製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、非直線抵抗体は電子回路のサージ
保護や避雷器等の電力機器のサージ保護用として広く用
いられている。その代表的なものとして酸化亜鉛を主成
分としたものがある。

【０００３】電力機器を保護するために用いられる非直
線抵抗体はＺｎＯを主成分としＢｉ ₂Ｏ₃、Ｃｏ₂Ｏ₃、Ｓ
ｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂等の種々の金属酸化物を副成分として
形成されている。

【０００４】避雷器等に使用される酸化亜鉛素子は放電
耐量、課電寿命等の電気特性を向上させるため、その側
面に高抵抗層（絶縁層）を形成させる必要がある。その
ため酸化亜鉛素子上に、Ｂｉ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂
等からなる第１の絶縁層、更に第１の絶縁層上にガラス
成分等からなる第２の絶縁層を設けた構成になってい
る。

【０００５】この非直線抵抗体を作成するためには、ま
ず上記主成分及び副成分を混合造粒した後、成形しこれ
を８００℃〜１０００℃にて仮焼する。

【０００６】その後、Ｂｉ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂等
からなる絶縁材を有機バインダーを加えたものを塗布し
第１の絶縁層を形成する。これを１１００℃〜１３００
℃にて焼成する。

【０００７】上記によって得られた焼結体上に必要によ
っては粉末ガラスに有機バインダーを加えスラリー状に
したものを均一被覆させた後、５００℃〜７００℃にて
焼き付けを行い、更に両端面を研磨し電極を取り付ける
ことによって作成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】高抵抗層を形成する工
程にて、絶縁材を均一被覆する際、簡便かつ一般的な方
法として上記の絶縁材に有機バインダーを加えトリクロ
ルエタン、トリクロルエチレンなどの速乾性かつ難燃性
であるハロゲン化炭化水素を溶媒として、有機バインダ
ー及び絶縁材と混合した後、酸化亜鉛素子を浸漬し均一
被覆させる方法がある。

【０００９】しかしながら、近年ハロゲン化炭化水素は
環境破壊の問題により、その製造及び使用が規制される
方向にある。その代替え溶媒としてその他の有機溶媒を
使用した場合、蒸発速度が速いものについては引火点が
低いため、設備及び建物を防爆構造にしなければなら
ず、また、人体に与える影響も大きい。

【００１０】そこで溶媒を純水に変え、バインダーを水
溶性有機バインダーにした場合、予熱、乾燥設備が必要
なものの低コストであり、かつ人体に与える影響は少な
い。しかしながら、溶媒を純水にしかつポリビニルアル
コール、エチルセルロース等の水溶性有機バインダーを
使用した場合、発泡の問題により形成される絶縁層が不
均一になりやすいため、電気特性の低下をもたらす。

【００１１】この発泡を押さえる方法としては、まず第
一に金属酸化物の比率を低くするあるいは有機バインダ
ーの添加比率を押さえ、溶液の粘度を低くすることによ
り破泡性を高くする。第二に消泡剤を添加し破泡性を向
上させる方法がある。しかしながら前者の方法は絶縁層
の均一性は向上するものの電気的特性を維持するために
は塗布回数が増加し、工数の増加をもたらすことから好
ましくない。後者の方法は破泡性は向上し塗布回数につ
いても少なくてすむが、一般的に使用される水不溶性又
はシリコン系の水溶性消泡剤を用いた場合、水不溶性の
物質を含むため絶縁層が不均一になりやすい。

【００１２】本発明は以上のような従来の欠点を除去
し、生産性に優れ絶縁層の均一な非直線抵抗体の製造方
法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、絶縁材として使用される金属酸化物に対し
水溶性ポリグリコール系消泡剤を０．０３から０．５重
量％を添加した水および水溶性有機バインダーを加えそ
のスラリー粘度が０．２〜０．６ポイズになるよう調整
し、そのスラリーに非直線抵抗体を浸漬し焼成する方法
とするものである。

【００１４】この本発明によれば絶縁層を均一に被覆さ
せることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、金属酸化物に水及び水溶性有機バインダーを加えた
スラリーに水溶性ポリグリコール系消泡剤を０．０３か
ら０．５重量％添加し、これに非直線抵抗体素子を浸漬
し、焼成する方法であり、水溶性ポリグリコール系消泡
剤は水が完全に溶解するため絶縁層を均一にすることが
でき、粘度を下げる必要がないため浸漬塗布も１〜２回
で十分な付着量とすることができる。

【００１６】請求項２に記載の発明は、スラリーの粘度
を０．２〜０．５ポイズとして少ない回数で適量付着
し、外観の優れたものとすることができる。

【００１７】以下、本発明の実施の形態について図面を
用いて具体的に説明する。ＺｎＯにＳｂ₂Ｏ₃を１．０モ
ル％、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、Ｃｏ₂Ｏ₃、ＭｎＯ、Ｃｒ
₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂をそれぞれ０．５モル％添加し、これに
水と有機バインダー及び分散剤等を添加した後混合す
る。

【００１８】次にこれらの混合物をスプレードライヤー
にて造粒、成形した後９００℃仮焼し直径３５mm、厚み
３５mmの非直線抵抗体素子１を得る。

【００１９】次に図１の第１の絶縁層２を形成するため
ＳｉＯ₂とＢｉ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃の比率を８５：５：１０
比で混合してなる絶縁材に対し、水溶性ポリグリコール
系消泡剤を０．２５重量％を添加した水およびポリビニ
ルアルコールを加え固形分比率４５％となるスラリーを
作成した。均一被覆方法として非直線抵抗体素子１を９
０℃に加熱した後、上記のスラリーに浸漬均一被覆を２
回行った。なお、この時のスラリー粘度は０．３ポイズ
であり、付着量は１６mg／cm²であった。又、本実施の
形態で使用した消泡剤は第一工業製薬（株）社製のアン
チフロスＦ２４４である。

【００２０】更に上記の試料を１１５０〜１２５０℃に
て焼成して第１の絶縁層２を形成した後、粉末ガラスに
有機バインダーを加えスラリー状にしたものを均一被覆
させ、５００℃〜７００℃にて焼き付けを行い第２の絶
縁層３を形成し、更に両端面を研磨し電極４としてアル
ミニウムを溶射して非直線抵抗体を作成した。

【００２１】次に上記のように作成した試料を４／２０
μｓの衝撃電流を同一方向に２回ずつ印加し試験を行っ
た。比較例として従来の工法で作成した試料（Ｎｏ
４）、消泡剤を使用せずに作成した試料及び消泡剤とし
てシリコン系のものを使用した試料についても同様に行
った。

【００２２】その結果を（表１）に示す。ここで表中の
○印は所定の電流を２回印加した後、サンプルに全く異
常が認められなかったことを示し、△印は１〜２個に、
×は３〜５個に異常が認められたことを示している。

【００２３】

【表１】

【００２４】この（表１）の結果から、水溶性ポリグリ
コール系の消泡剤を使用した場合、放電耐量並びに焼結
体外観が従来工法と同等にすることができることがわか
る。

【００２５】なお、スラリー粘度を０．６ポイズ以上に
した場合、１回塗布においても付着量が多くなり、外観
が悪くなることを確認している。又、下限については、
塗布回数が多くなることから０．２ポイズ以上にするこ
とが好ましい。

【００２６】次に消泡剤の濃度について検討した結果を
図２に示す。この図２から明らかな通り、０．０３重量
％からその添加効果が現れるが、添加量が大きくなるに
つれスラリー粘度が上昇し、０．５重量％以上になると
第１の絶縁層２が不均一になり放電耐量が悪化する。よ
って消泡剤の濃度は０．０３〜０．５重量％の間が好ま
しい。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、絶縁材を
非直線抵抗体に浸漬塗布する場合、溶媒に水を使用して
も、放電耐量、焼結体外観を従来品より劣ることなく形
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による非直線抵抗体の製
造方法により得た非直線抵抗体の断面図

【図２】同実施の形態による消泡剤濃度と非直線抵抗体
の放電耐量との関係を示す図

【符号の説明】

１ 非直線抵抗体素子 ２ 第１の絶縁層 ３ 第２の絶縁層 ４ 電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属酸化物に水及び水溶性有機バインダ
   ーを加えたスラリーに水溶性ポリグリコール系消泡剤を
   ０．０３〜０．５重量％添加し、これに非直線抵抗体素
   子を浸漬させ焼成する非直線抵抗体の製造方法。
2. 【請求項２】 スラリーの粘度を０．２〜０．５ポイズ
   とした請求項１記載の非直線抵抗体の製造方法。