JPS6310883B2 - - Google Patents
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- JPS6310883B2 JPS6310883B2 JP56091267A JP9126781A JPS6310883B2 JP S6310883 B2 JPS6310883 B2 JP S6310883B2 JP 56091267 A JP56091267 A JP 56091267A JP 9126781 A JP9126781 A JP 9126781A JP S6310883 B2 JPS6310883 B2 JP S6310883B2
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- powder
- ruthenium oxide
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Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
本発明は、特に1500〜数千ppm／℃の正の抵抗
温度係数を有するサーミスタを製造するのに好適
の抵抗塗料に関するものである。 温度依存性の大きい抵抗体を用いて温度を測定
したり、電流電圧を制御する電気素子をサーミス
タといい、検知素子、回路素子として種々に応用
されている。温度依存性は、通常、抵抗温度係数
（TCR）で表わされ、温度が上昇するに従つて抵
抗値が上昇するもの（この場合はTCRは正の値
をもつ）と、温度が上昇するに従つて抵抗値が減
少するもの（この場合はTCRは負になる）とが
あり、それぞれ用途に応じて使い分けている。 負のTCRを有するサーミスタとしてCo2O3、
Mn2O3、NiO等の遷移金属酸化物を主成分とす
る焼結物が、又正のTCRを有するサーミスタと
してNi等の金属薄膜によるものが既に知られて
いる。しかしながら後者の場合、その製造には高
価な設備を要し、製品コストが高い欠点がある。
このため金属薄膜と同程度の正のTCRを有し、
且つ安価なサーミスタ用の材料の開発が要請され
ていた。 本発明者らは上記要請に基づき鋭意研究した結
果、特別な性状の酸化ルテニウム粉末とアルミナ
粉末の併用により実用的なサーミスタが得られる
ことを見出して本発明に到達した。即ち本発明の
抵抗塗料は平均粒径が0.2ミクロン以上の酸化ル
テニウム粉末15〜70重量％、アルミナ粉末１〜30
重量％、ガラス粉末29〜55重量％からなる基材を
有機質ビヒクルに分散させたことを特徴とする。 酸化ルテニウムRuO2を導電成分とする抵抗塗
料及び抵抗器について米国特許第3304199号明細
書（特公昭54―1917号公報と同一内容）等で既に
公知である。しかしながら通常の抵抗塗料の
TCRは−200〜＋200ppm／℃程度であり、サー
ミスタにはこのまま使用できない。 本発明者らは従来のRuO2系抵抗塗料の成分で
ある酸化ルテニウム粉末、ガラス粉末、添加剤に
ついて種々検討した結果、酸化ルテニウム粉末の
粒径と添加剤により1500〜数千ppm／℃の正の
TCRを実現できることを見出した。 本発明の抵抗塗料に用いる酸化ルテニウムは平
均粒径を0.2ミクロン以上にする必要がある。0.2
ミクロン以下ではTCRを＋1500ppm／℃以上に
することができないからである。このような粒径
の酸化ルテニウム粉末は例えば不定形の酸化ルテ
ニウム粉末を1000℃以上の温度で30分以上焙焼す
ることにより得られる。従来の通常の抵抗塗料は
一般に500〜800℃程度で焙焼しており、このよう
にして得られる酸化ルテニウム粉末の平均粒径は
0.2ミクロンより小さく、TCRは次に述べるアル
ミナ粉末を添加しても＋1000ppm／℃が限界であ
つた。 本発明の抵抗塗料は添加剤としてアルミナ粉末
を必須成分とする。アルミナ粉末の併用により
TCRを＋1500ppm／℃以上にすることができる。
アルミナ粉末は平均粒径１ミクロン程度のものが
適当である。 本発明の抵抗塗料のもう一つの基材はガラス粉
末であるが、このガラス粉末は通常の抵抗塗料に
用いられている鉛硼珪酸系のガラスをそのまま適
用できる。 酸化ルテニウム粉末、アルミナ粉末、ガラス粉
末の添加割合は、それぞれ15〜70重量％、１〜30
重量％、29〜55重量％である。酸化ルテニウム粉
末が15重量％以下では抵抗値が高過ぎたり、導通
が失なわれることがあり、又、70重量％以上にす
ると相対的にガラス粉末の添加割合が減少して基
板との密着力が低下し、いずれも不都合である。
アルミナ粉末が１重量％以下ではTCRは＋
1500ppm／℃に達せず、１重量％以上添加して初
めて＋1500ppm／℃以上にすることができる。ア
ルミナ粉末の添加割合は、あまり多いと相対的に
ガラス粉末の添加割合が減少する結果、抵抗被膜
と基板との密着力が低下するので、30重量％以下
とする。ガラス粉末の添加割合は酸化ルテニウム
粉末とアルミナ粉末の残部、即ち29〜55重量％で
ある。 上記の基材は有機質ビヒクルと混練し、均一な
ペースト状にする。有機質ビヒクルとして例えば
エチルセルロースのターピネオール溶液を用いる
ことができる。基材と有機質ビヒクルの割合は所
要の粘度により適宜選定すれば良い。例えば抵抗
塗料を基板に印刷法で塗布する場合はビヒクルは
少な目に、浸漬法で塗布する場合はビヒクルは多
目にすると良い。 このように製造した抵抗塗料は通常の厚膜抵抗
塗料と同様に、基板に塗布後溶剤を蒸発させ、所
定の温度の焼成炉で焼成することにより基板に焼
付けることができ、一様な厚さの抵抗被膜を有す
る抵抗器を得ることができる。このようにして得
られた抵抗器は1500〜数千ppm／℃の正のTCR
を有し、サーミスタとして充分満足すべき特性を
有するものである。 以下に実施例を示す。 実施例 不定形の酸化ルテニウム水和物を、温度及び時
間を変えて、焙焼し、平均粒径の異なる酸化ルテ
ニウム粉末を得た。これら酸化ルテニウム粉末を
アルミナ粉末及びガラス粉末（PbO 49.7、B2O3
36.8、SiO2 8.9、Al2O3 4.6各重量％）と種々の
割合で混合し、これら基材を70重量部、有機質ビ
ヒクル30重量部の割合で混練してペースト状と為
し、該抵抗塗料をアルミナ基板にスクリーン印刷
で塗布し、約130℃で10分間乾燥後、ピーク温度
850℃、ピーク時間８分、全焼成サイクル60分の
温度プロフアイルを有するべルト式焼成炉で焼成
した。焼成後の抵抗体の面積抵抗値（膜厚15ミク
ロン）及び抵抗温度係数を測定算出した。 不定形酸化ルテニウム水和物の処理条件、得ら
れた酸化ルテニウムの平均粒径、酸化ルテニウム
とアルミナ粉末とガラス粉末の混合割合、焼成膜
の面積抵抗値、TCRを表に示す。
温度係数を有するサーミスタを製造するのに好適
の抵抗塗料に関するものである。 温度依存性の大きい抵抗体を用いて温度を測定
したり、電流電圧を制御する電気素子をサーミス
タといい、検知素子、回路素子として種々に応用
されている。温度依存性は、通常、抵抗温度係数
（TCR）で表わされ、温度が上昇するに従つて抵
抗値が上昇するもの（この場合はTCRは正の値
をもつ）と、温度が上昇するに従つて抵抗値が減
少するもの（この場合はTCRは負になる）とが
あり、それぞれ用途に応じて使い分けている。 負のTCRを有するサーミスタとしてCo2O3、
Mn2O3、NiO等の遷移金属酸化物を主成分とす
る焼結物が、又正のTCRを有するサーミスタと
してNi等の金属薄膜によるものが既に知られて
いる。しかしながら後者の場合、その製造には高
価な設備を要し、製品コストが高い欠点がある。
このため金属薄膜と同程度の正のTCRを有し、
且つ安価なサーミスタ用の材料の開発が要請され
ていた。 本発明者らは上記要請に基づき鋭意研究した結
果、特別な性状の酸化ルテニウム粉末とアルミナ
粉末の併用により実用的なサーミスタが得られる
ことを見出して本発明に到達した。即ち本発明の
抵抗塗料は平均粒径が0.2ミクロン以上の酸化ル
テニウム粉末15〜70重量％、アルミナ粉末１〜30
重量％、ガラス粉末29〜55重量％からなる基材を
有機質ビヒクルに分散させたことを特徴とする。 酸化ルテニウムRuO2を導電成分とする抵抗塗
料及び抵抗器について米国特許第3304199号明細
書（特公昭54―1917号公報と同一内容）等で既に
公知である。しかしながら通常の抵抗塗料の
TCRは−200〜＋200ppm／℃程度であり、サー
ミスタにはこのまま使用できない。 本発明者らは従来のRuO2系抵抗塗料の成分で
ある酸化ルテニウム粉末、ガラス粉末、添加剤に
ついて種々検討した結果、酸化ルテニウム粉末の
粒径と添加剤により1500〜数千ppm／℃の正の
TCRを実現できることを見出した。 本発明の抵抗塗料に用いる酸化ルテニウムは平
均粒径を0.2ミクロン以上にする必要がある。0.2
ミクロン以下ではTCRを＋1500ppm／℃以上に
することができないからである。このような粒径
の酸化ルテニウム粉末は例えば不定形の酸化ルテ
ニウム粉末を1000℃以上の温度で30分以上焙焼す
ることにより得られる。従来の通常の抵抗塗料は
一般に500〜800℃程度で焙焼しており、このよう
にして得られる酸化ルテニウム粉末の平均粒径は
0.2ミクロンより小さく、TCRは次に述べるアル
ミナ粉末を添加しても＋1000ppm／℃が限界であ
つた。 本発明の抵抗塗料は添加剤としてアルミナ粉末
を必須成分とする。アルミナ粉末の併用により
TCRを＋1500ppm／℃以上にすることができる。
アルミナ粉末は平均粒径１ミクロン程度のものが
適当である。 本発明の抵抗塗料のもう一つの基材はガラス粉
末であるが、このガラス粉末は通常の抵抗塗料に
用いられている鉛硼珪酸系のガラスをそのまま適
用できる。 酸化ルテニウム粉末、アルミナ粉末、ガラス粉
末の添加割合は、それぞれ15〜70重量％、１〜30
重量％、29〜55重量％である。酸化ルテニウム粉
末が15重量％以下では抵抗値が高過ぎたり、導通
が失なわれることがあり、又、70重量％以上にす
ると相対的にガラス粉末の添加割合が減少して基
板との密着力が低下し、いずれも不都合である。
アルミナ粉末が１重量％以下ではTCRは＋
1500ppm／℃に達せず、１重量％以上添加して初
めて＋1500ppm／℃以上にすることができる。ア
ルミナ粉末の添加割合は、あまり多いと相対的に
ガラス粉末の添加割合が減少する結果、抵抗被膜
と基板との密着力が低下するので、30重量％以下
とする。ガラス粉末の添加割合は酸化ルテニウム
粉末とアルミナ粉末の残部、即ち29〜55重量％で
ある。 上記の基材は有機質ビヒクルと混練し、均一な
ペースト状にする。有機質ビヒクルとして例えば
エチルセルロースのターピネオール溶液を用いる
ことができる。基材と有機質ビヒクルの割合は所
要の粘度により適宜選定すれば良い。例えば抵抗
塗料を基板に印刷法で塗布する場合はビヒクルは
少な目に、浸漬法で塗布する場合はビヒクルは多
目にすると良い。 このように製造した抵抗塗料は通常の厚膜抵抗
塗料と同様に、基板に塗布後溶剤を蒸発させ、所
定の温度の焼成炉で焼成することにより基板に焼
付けることができ、一様な厚さの抵抗被膜を有す
る抵抗器を得ることができる。このようにして得
られた抵抗器は1500〜数千ppm／℃の正のTCR
を有し、サーミスタとして充分満足すべき特性を
有するものである。 以下に実施例を示す。 実施例 不定形の酸化ルテニウム水和物を、温度及び時
間を変えて、焙焼し、平均粒径の異なる酸化ルテ
ニウム粉末を得た。これら酸化ルテニウム粉末を
アルミナ粉末及びガラス粉末（PbO 49.7、B2O3
36.8、SiO2 8.9、Al2O3 4.6各重量％）と種々の
割合で混合し、これら基材を70重量部、有機質ビ
ヒクル30重量部の割合で混練してペースト状と為
し、該抵抗塗料をアルミナ基板にスクリーン印刷
で塗布し、約130℃で10分間乾燥後、ピーク温度
850℃、ピーク時間８分、全焼成サイクル60分の
温度プロフアイルを有するべルト式焼成炉で焼成
した。焼成後の抵抗体の面積抵抗値（膜厚15ミク
ロン）及び抵抗温度係数を測定算出した。 不定形酸化ルテニウム水和物の処理条件、得ら
れた酸化ルテニウムの平均粒径、酸化ルテニウム
とアルミナ粉末とガラス粉末の混合割合、焼成膜
の面積抵抗値、TCRを表に示す。
【表】
〓比較例
(6) 1000×1 0.2 45.6
0.0 54.4 104 ＋1201〓
実験No.(1)〜(4)は本発明例、No.(5)〜(6)は比較例で
ある。実験No.(1)〜(4)の結果から、RuO2の平均粒
径が0.2ミクロン以上であればTCRが＋
1500ppm／℃以上の抵抗体が得られることが分
る。実験No.(5)は焙焼温度が低くRuO2の結晶が未
発達で平均粒径が小さい場合の例である。又、No.
(6)はRuO2の平均粒径が0.2ミクロンであるが、ア
ルミナ粉末を添加しなかつた場合の例である。No.
(5)、No.(6)何れもTCRは＋1500ppm／℃に到達せ
ず、サーミスタ用として不適当であつた。
〓比較例
(6) 1000×1 0.2 45.6
0.0 54.4 104 ＋1201〓
実験No.(1)〜(4)は本発明例、No.(5)〜(6)は比較例で
ある。実験No.(1)〜(4)の結果から、RuO2の平均粒
径が0.2ミクロン以上であればTCRが＋
1500ppm／℃以上の抵抗体が得られることが分
る。実験No.(5)は焙焼温度が低くRuO2の結晶が未
発達で平均粒径が小さい場合の例である。又、No.
(6)はRuO2の平均粒径が0.2ミクロンであるが、ア
ルミナ粉末を添加しなかつた場合の例である。No.
(5)、No.(6)何れもTCRは＋1500ppm／℃に到達せ
ず、サーミスタ用として不適当であつた。
Claims (1)
- １ 平均粒径が0.2ミクロン以上の酸化ルテニウ
ム粉末15〜70重量％、アルミナ粉末１〜30重量
％、ガラス粉末29〜55重量％からなる基材を有機
質ビヒクルに分散させてなる抵抗塗料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56091267A JPS57205462A (en) | 1981-06-12 | 1981-06-12 | Resistance paint |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56091267A JPS57205462A (en) | 1981-06-12 | 1981-06-12 | Resistance paint |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57205462A JPS57205462A (en) | 1982-12-16 |
| JPS6310883B2 true JPS6310883B2 (ja) | 1988-03-10 |
Family
ID=14021652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56091267A Granted JPS57205462A (en) | 1981-06-12 | 1981-06-12 | Resistance paint |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57205462A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05122842A (ja) * | 1991-10-24 | 1993-05-18 | Okaya Electric Ind Co Ltd | 回路遮断素子 |
| TW317689B (ja) * | 1995-03-10 | 1997-10-11 | Du Pont | |
| WO2012176696A1 (ja) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化ルテニウム粉末、それを用いた厚膜抵抗体用組成物および厚膜抵抗体 |
| JP6848327B2 (ja) * | 2016-10-19 | 2021-03-24 | 住友金属鉱山株式会社 | 正温度係数抵抗体用組成物、正温度係数抵抗体用ペースト、正温度係数抵抗体ならびに正温度係数抵抗体の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3655440A (en) * | 1969-03-03 | 1972-04-11 | Cts Corp | Electrical resistance elements, their composition and method of manufacture |
| JPS5223695A (en) * | 1975-08-15 | 1977-02-22 | Shoei Kagaku Kogyo Kk | Production method of resistive paint |
-
1981
- 1981-06-12 JP JP56091267A patent/JPS57205462A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3655440A (en) * | 1969-03-03 | 1972-04-11 | Cts Corp | Electrical resistance elements, their composition and method of manufacture |
| JPS5223695A (en) * | 1975-08-15 | 1977-02-22 | Shoei Kagaku Kogyo Kk | Production method of resistive paint |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57205462A (en) | 1982-12-16 |
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