专利摘要:

公开号:WO1991007763A1
申请号:PCT/JP1990/001442
申请日:1990-11-07
公开日:1991-05-30
发明作者:Masaaki Katsumata;Osamu Kanaya;Nobuharu Katsuki;Akihiro Takami
申请人:Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.;
IPC主号:H01C7-00
专利说明:
[0001] 明 細 書
[0002] 発明の名称
[0003] 酸化亜鉛パ リ ス タ と そ の製造方法およ び披覆用結晶化 ガ ラ ス 組成物
[0004] 技術分野
[0005] 本発明は主 と し て電力分野に用 い ら れ る 酸化亜鉛パ リ ス タ ぉ よ び そ の製造方法 と 、 サ ー ミ ス タ , パ リ ス タ な ど の酸化物セ ラ ミ ッ ク の被覆に用 い ら れる被覆用結晶化ガ ラ ス組成物に関す る も の で あ る 。
[0006] 背景技術
[0007] Z n O を主成分 と し、 B i 203, C o O, S b 203, C r 203, M n 02 を始め と す る数種の金属酸化物を副成分 と す る酸化亜 鉛パ リ ス タ は、 大 き な サ ー ジ耐量 と 優れた電圧非直線性を有 し、 近年ギ ヤ ッ プ レ ス ア レ ス タ 用 の素子 と し て従来の シ リ コ ン カ ー パイ ト ノヽ * リ ス 夕 に と っ て代わ っ て広 く 利用 さ れてい る の は 周知の通 り で あ る。
[0008] 従来よ り、 酸化亜鉛パ リ ス タ の製造方法と して、 例えば特開昭 6 2 一 1 0 1 0 0 2 号公報な どが開示さ れて い る が、 前記先行例の 内容は以下の通 り であ る。 先ず、 主成分の Z n O に、 B i 203 , S b 203 , C r 203 , C o 0 , M n 02な どの金属酸化物を そ れ ぞれ 0. 0 1 〜 6. 0 モ ル%添加 し た原料粉末を混合, 造粒 し、 こ の造粒粉を円柱状に加圧, 成形 し、 電気炉で 1 2 0 0 °C, 6 時間焼成す る 。 そ し て、 得 ら れた焼結体の側面に、 P b O を 6 0 重量%含有す る P b O 系ガ ラ ス フ リ ツ ト 8 0 重量% と 、 長 石 2 0 重量% と、有機バイ ン ダー と か ら成る ガ ラ ス ペ ー ス ト を、 ス ク リ ー ン印刷機で 5 〜 5 0 O mg Z cnf 塗布 し た後、 焼付処理を 行 う 。 次いで、 こ の よ う に し て得 ら れた素子の両端面を平面研 磨 し、 ア ル ミ ユ ウ ム の メ タ リ コ ン電極を形成 'し、 酸化亜鉛パ リ ス タ を 得 る も の で あ る 。
[0009] し か し なが ら、 前記従来の製造方法に よ る酸化亜鉛パ リ ス タ は ス ク リ ー ン印刷法を用 い る た め、 側面高抵抗層の厚みが均一 に形成さ れ、 放電酎量特性のバ ラ ツ キが小さ い と い う 長所を も つ も の の、 側面高抵抗層が P b O系ガ ラ ス フ リ ツ ト と長石の コ ン ポ ジ ッ ト ガ ラ ス であ る た め、 放電酎量特性が低 く 、 ま た ガ ラ ス焼付処理時に電圧非直線性が低下 し、 課電寿命特性 も悪化す る と い う 欠点を有 して いた。
[0010] 発明の開示
[0011] 本発明は前記従来の課題を解決す る も の で 、 高信頼性の酸化 亜鉛パ リ ス タ お よ び そ の製造方法 と 、 さ ら に は パ リ ス タ ゃ サ ー ミ ス タ な どの酸化物セ ラ ミ ヅ ク の被覆に適 し た被覆用結晶化ガ ラ ス組成物を提供す る こ と を 目的 と す る も の で あ る 。
[0012] 本発明では前記目的を達成す る た め、 Z n Oを主成分 と す る 焼結体の側面に、 P b O を主成分 と す る結晶化ガ ラ ス (例え ば P b O - Z n O - B 203 - S i 02, M o 03, W o 03, N i 0, F e 203ま た は T i 02系結晶化ガ ラ ス ) を塗布, 焼付処理 し、 酸化亜鉛パ リ ス タ に P b 0系結晶化ガ ラ ス か ら成 る側面高抵抗 層を形成 した も の で あ る 。
[0013] さ ら に、 本発明 は P b Oを主成分 と し、 Z n O , B 203 , お よ び S i 02, M o 03 , W 03 , N i 0 , F e 203, T i 02な どか ら な る酸化物系セ ラ ミ ッ ク 被覆用 の結晶化ガ ラ ス組成物を 提案す る も の で あ る 。
[0014] 本発明の P b Oを主成分 と す る結晶化ガ ラ ス は、 S i 02 , M 0 03 , W 0 a , N i O, F e a 03 , T i 02 な どの添加に よ り 、 被覆膜の強度が高い う え、 焼結体 と の密着性 も よ い た め、 放電耐量特性に優れ、 さ ら に絶縁性 も高い た め、 焼付処理時の 電圧非直線性の低下を最小限に抑え る こ と が可能 と な り 、 課電 寿命特性に も優れた高信頼性の酸化亜鉛パ リ ス タ を得る こ と が で き る 。
[0015] 図面の簡単な説明
[0016] 第 1 図は本発明の P b O系結晶化ガ ラ ス を用 い て作製 し た酸 化亜鉛パ リ ス タ の断面図であ る。
[0017] 発明を実施す る た め の最良の形態
[0018] 以下、 本発明の酸化亜鉛パ リ ス タ およ びそ の製造方法、 被覆 用結晶化ガ ラ ス組成物につ いて、 実施例に基づき 詳細に説明す る。
[0019] (実施例 1 )
[0020] ま ず、 Z n Oの粉末に合計量に対 し、 B i 203 0. 5 モ ル %, C 0 20 a 0. 5 モ ル% , M n 02 0. 5 モ ル % S b 203 1. 0 モ ル% , C r 20 a 0. 5 モ ル % , N i 0 0. 5 モ ル %, S i 02 0. 5 モ ル%を加え、 こ の粉末を純水, パ イ ン ダ一, 分散剤 と と も に 例え ばボ ー ル ミ ル に て充分 に 混合, 粉枠 し た 後、 ス プ レ ー ド ラ イ ヤ ー に て乾燥, 造粒 し て原料粉を得た。 こ の原料粉を直径 4 0 腿 , 厚さ 3 0 翻 の大き さ に圧縮成形 し、 9 0 0で, 5時間の条件にて脱脂処理 した。 その後、 1 1 5 0 ^ で 5時間焼成 し、 焼結体を得た。 —方、 被覆用結晶化ガ ラ ス は、 P b O, Z n O , B a 03 , S i 02を所定量秤量 し、 例えばボー ル ミ ル に て混合, 粉砕 し た 後、 白金ル ツ ボに て 1 1 0 0 °Cの温度条件で溶融 し、 急冷 し て ガ ラ ス 化させた。 こ の ガ ラ ス を粗粉砕 した後、 ボ ー ル ミ ル にて 微粉砕 し ガ ラ ス フ リ ッ ト を得た。 なお、 比較検討用試料 と し.て P b 0 7 0. 0 重量%, Z n O 2 5. 0 重量% , B 203 5. 0 重量% か ら 成 る ガ ラ ス フ リ ッ ト 8 0. 0 重量% と 、 長石 (長石は K A S i 308 , N a A £ S i 308, C a A 2 S i 208 の固溶体) 2 0. 0 重量% と か ら成 る コ ン ポ ジ ッ ト ガ ラ ス を前 記 と 同様の工程で作製 し た。 以上の よ う に作製 し た ガ ラ ス フ リ ッ ト の 、 組成およ びガ ラ ス転移点 T g , 線膨張係数 α およ び 結晶性を下記の第 1 表に示す。
[0021] なお、 第 1 表において ガ ラ ス転移点 T g およ び線膨張係数 α は熱分析装置を用 いて測定 し た。 ま た、 結晶性は金属顕微鏡あ る い は電子顕微鏡に よ り ガ ラ ス の表面状態を観察 し、 結晶性の 高い試料につ いては〇印で、 結晶性が低い試料につ いて は△印 で、 全 く 結晶の見 ら れな い も の につ いては X 印で表示 し た。
[0022] (以 下 余 白)
[0023] <第 1 表 〉
[0024]
[0025] * は比較検討例で本発明の範囲外であ る 。 第 1 表よ り P b O の添加量が多 い場合、 線膨張係数 α が高 く な り 、 Ζ η 0 の添加量が多い場合、 ガ ラ ス転移点 T g が低 く な 5 り 結晶化 しやす く な る 。 ま た、 B 203の添加量が多 い場合、 ガ ラ ス転移点が高 く な り 、 添加量が 1 5 . 0 重量%を超え た場合 に は結晶化 し に く く な る 。 そ して、 S i 0 2の添加量が多 く な る に従い ガ ラ ス転移点は高 く な る傾向があ り 、 線膨張係数は低 く な る傾向があ る。
[0026] 次に、 前記試料の ガ ラ ス フ リ ツ ト 8 5 重量% と 、 有機パイ ン ダ ー ( ェ チ ル セ ル ロ ー ス , ブ チ ル カ ル ビ ト ー ル ア セ テ ー ト の混 合物) 1 5 重量% と を、 例えば三本 ロ ー ル ミ ル にて充分に混合 し被覆用 ガ ラ スペー ス ト を得た。 こ の被覆用ガ ラ スペー ス ト を、 例えば曲面ス ク リ ー ン印刷機にて 1 2 5〜 2 5 0 メ ッ シ ュ の ス ク リ ー ン を用 いて前記焼結体の側面に印刷 し た。 こ こ で 、 被覆 用 ガ ラ スペー ス ト の塗布量は、 ペー ス ト を塗布 した後、 1 5 0 で で 3 0 分間乾燥 して焼結体の重量差か ら求めた。 ま た、 塗布量 は被 用 ガ ラ ス ペ ー ス ト に有機パ イ ン ダ一, 醉酸 n — ブ チ ル を 添加 し て調整 し た。 そ の後、 3 5 0〜 7 0 0 で の温度条件にて 被覆用 ガ ラ ス ペー ス ト の焼付処理を行い、 焼結体の側面に側面 高抵抗層を形成 し た。 次いで、 こ の焼結体の両端面を平面研磨 し、 ア ル ミ ニ ゥ ム の メ タ リ コ ン電極を形成 し酸化亜鉛パ リ ス タ を得た。
[0027] 第 1 図に以上の よ う に して得 ら れた本発明 に よ る酸化亜鉛パ リ ス タ の断面図を示す。 第 1 図にお い て 、 1 は酸化亜鉛を主成 分 と す る焼結体、 2 は焼結体 1 の両端面に形成さ れた電極、 3 は焼結体 1 の側面に結晶化ガ ラ ス を焼付処理 し て得 ら れた側面 高抵抗層であ る 。
[0028] 次いで、 下記の第 2 表に、 前記第 1 表の被覆用 ガ ラ ス を用 い て作製 した酸化亜鉛パ リ ス 夕 の外観, V l m A Z V 1 0 (l A, 放電耐量 特性およ び課電寿命特性を示す。 こ こ で 、 被覆用 ガ ラ ス ペ ー ス 卜 の塗布量は、 5 0 mg Z crf と な る よ う ペ ー ス ト の粘度を コ ン ト ロ ー ル した。 ま た、 焼付処理条件は 5 5 0 で, 1 時間で あ る 。 こ こ で、試料数は各 口 ッ ト n = 5 個であ る。ま た、 V imA/Z V ! O w A は直流定電流電源を用 いて測定 し た。 そ し て、 放電酎量特性は 4 / 1 の銜搫電流を 5 分間隔で同一方向 に 2 回ずつ印加 し、 4 0 k A よ り ス テ ッ プ ア ッ プ し 、 外観の異常の有無を 目視 にて、 必要な場合に は金属顕微鏡を用 いて調べた。 こ こ で 、 表 中の〇印 は所定電流を 2回印加 し た後、 サ ン ブ 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、 X 印 は 3 〜 5個に異常が認め ら れた こ と を示 し て い る 。 さ ら に、 課電寿命 特性は周囲温度 1 3 0 で, 課電率 9 5 % ( A C , ピ ー ク 値) の 条件で行い、 漏れ電流が 5 m A ( ピ ー ク 値) に至 る ま での時間 を測定 し た。 ま た、 V imAZ V ! O w A , 課電寿命は 5 個の平均値で 示 し て い る。
[0029] 以上の試料数, ^/ ^^の測定方法, 放電耐量の試験方 法, 課電寿命特性の評価方法につ いては、 特別の記載がな い限 り 、 以下の各実施例につ いて も 同様 と す る 。
[0030] (以 下 余 白)
[0031] < 第 2 表 >
[0032]
[0033] * 比較検討例で本発明 の範囲外で あ る
[0034] 第 1 表およ び第 2表か ら、 被 用 ガ ラ ス の線膨張係数が 6 5 x l O— 7Z。Cよ り 小さ い場合 ( G 1 0 1 , G 1 1 8 ガ ラ ス ) は ガ ラ ス が剥離 し易 く な り 、 9 0 X 1 0— 7ノで を超え た場合に は ク ラ ッ ク が発生 し易 く な る こ と がわ か る 。 こ れ ら ク ラ ッ ク ゃ ガ ラ ス 剥離が発生 し た試料 は 、 側面高抵抗層 の 絶縁性が悪 い た め、 放電酎量特性が低い こ と がわか る。 ま た、 被 S用 ガ ラ ス の 線膨張係数が 6 5 X 1 0— 7〜 9 0 1 0— 7ノで の範囲で あ っ て も 、 結晶性 の 悪 い ガ ラ ス ( G 1 0 5 , G 1 1 3 ガ ラ ス ) に つ い ては ク ラ ッ ク が入 り やす く 放電耐量特性 も低い。 こ れは、 結晶 性ガ ラ ス の方が非結晶性ガ ラ ス に比べ被覆膜の強度が低い た め と 考え ら れる 。 ま た、 結晶化ガ ラ ス成分 と し ての Z n O の添加 は、 酸化亜鉛パ リ ス タ の電気的諸特性, 信頼性に大き な影響を 及 ぼ さ ず、 ガ ラ ス の物性、 中 で も ガ ラ ス 転移点 の低下 に 役立 つ。 ま た、 従来例 (比較検討用試料) であ る P b O — Z n O — B 203 ガ ラ ス と 長石の コ ン ポ ジ ッ ト ガ ラ ス を用 い た場合、 課電 寿命特性は実用的な レ ベ ル では あ る が放電耐量特性が低い こ と がわか る。
[0035] 次に、 S i 02の添加量につ い て考察す る。 ま ず、 S i 02の 添加量が 6. 0 重量%未満の組成系に おいて は、 い ずれの組成 系であ っ て も課電寿命特性が悪い。 こ れは S i 02 の添加暈が 6. 0 重量% よ り 少な い場合、 被覆膜の絶縁抵抗が低 い た め で あ る と 考え ら れる。 一方、 S i 02の添加量が 1 5. 0重量% ょ り 多い場合、 放電耐量特性が低い。 こ れは焼付処理時の ガ ラ ス の 流動性が悪い た め、 ポ ー ラ ス に な り 易い た め であ る と 考え ら れ る 。 従 っ て、 酸化亜鉛パ リ ス タ の側面高抵抗曆用 の P b O を主 成分 と す る結晶化ガ ラ ス において、 少な く と も S i 02を 6. 0 〜 1 5. 0重量%含む組成系であ る こ と が必要条件で あ る。
[0036] 以上の結果よ り 、 被覆用結晶化ガ ラ ス の組成は、 P b Oが 5 0. 0 〜 7 5. 0重量%, Z η θが 1 0. 0〜 3 0. 0重量%, B 203が 5. 0〜 : L 0. 0重量%, S i 02 が 6. 0〜 1 5. 0重 量%の範囲が最適であ る こ と がわか る。 ま た、 酸化亜鉛パ リ ス 夕 の側面高抵抗雇用 と しては、 線膨張系数が 6 5 1 0一7〜 9 0 X 1 0 _7/¾の範囲内で あ る こ と が必要であ る。
[0037] 次に、 本発明例であ る第 1表の G 1 1 1 ガ ラ ス を用 いて ガ ラ ス ペ ー ス ト の塗布量を検討 し た。 こ の結果を下記の第 3表に示 す。 こ こ で、 ガ ラ ス ペ ー ス ト の塗布量は 1. 0〜 3 0 0. 0 mgZcnf でペー ス ト の粘度およ び塗布回数で コ ン ト ロ ールした。 そ して、 第 3表よ り 塗布量が l O . O mgZcrf よ り 少な い場合、 被覆膜の 強度が低い た め、 ま た塗布量が I S O . O ingZaiよ り 多 い場合 に は ガ ラ ス に ピ ン ホ ー ルが発生 し易 いため 、 放電耐量特性が悪 い。 従って、 ガラ スぺース ト の塗布量は 1 0. 0〜 1 5 0. 0 /(^ の範囲が最適であ る こ と がわかる。
[0038] (以 下 余 白)
[0039] <第 3 表 >
[0040]
[0041] * 比較検討例で本発明の範囲外である
[0042] 次に、 本発明例であ る第 1 表の G i l l ガ ラ ス を用 いて ガ ラ ス ペ ー ス ト の焼付処理条件を検討 し た。 こ の結果を下記の第 4 表に示す。 こ こ で、 ガ ラ ス ペ ー ス ト の塗布量は 5 0 . 0 mg Z cnf と な る よ う 粘度を コ ン ト ロ ー ル し た。 ま た、 ガ ラ ス の焼付処理 は 3 5 0 〜 7 0 0 で の温度範囲にて保持時間を 1 時間 と し、 空 気中で行 っ た。 そ して、 第 4 表よ り 明 らかな よ う に 4 5 0 で よ り 低温で焼付処理を行 っ た場合、 ガ ラ ス が充分に溶融 し な いた め放電耐量特性が低 く 、 6 5 0 で よ り 高温で焼付処理を行 っ た 場合、 電圧比が著 し く 低下 し課電寿命特性が悪化す る 。 従 つ て 、 ガ ラ ス ペ ー ス ト の焼付処理条件は 4 5 0 〜 6 5 0 。C温度範 囲が最適で あ る こ と がわ か る 。 な お、 焼付処理時の保持時間 は、 1 0 分以上であれば諸特性への影響が小さ い こ と を確認 し た。
[0043] (以 下 余 白)
[0044] <第 4 表 >
[0045]
[0046] * 比較検討例で本発明の範囲外である
[0047] (実施例 2 )
[0048] 次に、 M o 0 3を含む P b O を主成分 と す る 結晶化ガ ラ ス 、お よ びそ れを側面高抵抗層 と し て用 い た酸化亜鉛パ リ ス タ につ い て説明す る。
[0049] ま ず、 P b O, Z n 0 , B 203 , S i 02, Μ ο 03を所定量 秤量 し、 被覆用結晶化ガ ラ ス を前記の実施例 1 と 同様の工程で 作製 し た。 こ の結果を下記の第 5 表に示 し た。
[0050] (以 下 余 白)
[0051] <第 5 表 〉
[0052]
[0053] * は比較検討例で本発明の請求範囲外で あ る
[0054] 第 5 表よ り P b Oの添加量が多い場合、 線膨張係数 ( α ) が 高 く な り 、 Ζ η Οの添加量が多い場合、 ガ ラ ス転移点 ( T g ) が低 く な り 結晶化 しやす く な る 。 ま た、 B 203の添加量が多い 場合、 ガ ラ ス転移点が高 く な り 、 添加量が 1 5. 0 重量%を超 えた場合に は結晶化 し に く く な る 。 さ ら に、 S i 02の添加量が 多 く な る に従い ガ ラ ス転移点は高 く な る傾向があ り 、 線膨張係 数は低 く な る傾向があ る 。 そ し て、 M o 03の添加量が増加す る に従い ガ ラ ス の結晶化が進行 し た。 ま た、 P b O , B 203が少 な い系で は ポ ー ラ ス な ガ ラ ス と な り や すか っ た。
[0055] 次に、 前記ガ ラ ス フ リ ッ ト を前記実施例 と 同様の工程でぺ 一 ス ト 化 し、 同 じ く 実施例 1 の焼結体に塗布, 焼付処理を行い酸 化亜鉛パ リ ス タ の試料を作製 し、 特性評価を行 っ た。
[0056] こ の結果を下記の第 6表に示 し た。
[0057] (以 下 余 白)
[0058] < 第 6 表 >
[0059]
[0060] * は比較検討例で本発明の請求範囲外であ る
[0061] 第 5 表及び第 6表か ら、 被覆用 ガ ラ ス の線膨張係数が 6 5 X 1 0— 7 で よ り 小さ い場合 ( G 2 0 1 , G 2 0 5 , G 2 1 8 ガ ラ ス ) は ガ ラ ス が剥離 しやす く な り 、 9 0 x 1 0— 7Z。Cを超え た場合(G 2 0 4 ガ ラ ス)に は ク ラ ッ ク が発生 しやす く な る こ と がわかる 。 こ れ ら ク ラ ッ ク や ガ ラ ス剥離が発生 し た試料は、 側 面高抵抗層の絶縁性が悪いた め、 放電酎量特性が低い と 考え ら れる。 ま た、 被覆用 ガ ラ ス の線膨張係数が 6 5 x l 0 _7〜 9 0 X 1 0— 7Zでの範囲であ っ て も、結晶性の悪い ガ ラ ス (G 2 0 8 ガ ラ ス ) に つ い ては ク ラ ッ ク が入 り やす く 、 放電耐量特性 も低 い。 こ れは、 結晶性ガ ラ ス の方が非結晶性ガ ラ ス に較べ被覆膜 の強度が高いた め と 考え ら れる。
[0062] 次に、 M o 03の添加量につ いて考察す る。 ま ず、 M o 03の 添加量が 0. 1 重量%以上の組成系において は いずれの組成系 であ っ て も電圧非直線性が向上 し、 そ れに と も な い課電寿命特 性 も 向上す る 。 こ れは、 M o 03を 0. 1重量%以上添加す る こ と に よ り 、 被覆膜の絶縁抵抗が高 く な る た めであ る と 考え ら れ る。 一方、 M o 03の添加量が 1 0. 0重量%よ り 高い場合、 放 電酎量特性が低い。 こ れは、 焼付処理時の ガ ラ ス の流動性が悪 いた め、 ポ ー ラ ス にな り やすいためであ る と考え ら れる。 従 つ て、 酸化亜鉛パ リ ス タ の側面高抵抗層用 の P b O — Z n O — B 203 - S i 02— M o 03系結晶化ガ ラ ス に おい て、 少な く と も M o 03 を 0. 1 〜 1 0. 0重量%含む組成系であ る こ と が必 要条件であ る 。
[0063] 以上の結果よ り 、 被覆用結晶化ガ ラ ス の組成は、 P b Oが 5 0. 0 〜 7 5. 0重量%、 Z n Oが 1 0. 0 〜 3 0. 0重量%、 B 203 が 5. 0 〜 : L 0. 0重量%、 S i 02 が 0 〜 1 5. 0重量 %、 M o 03 が 0. 1 〜 : L 0. 0 重量%の範囲が最適であ る こ と がわ か る 。 ま た 、 酸化亜鉛パ リ ス タ の側面高抵抗曆用 と し て は、 線膨張係数が 6 5 X 1 0 — 7〜 9 0 1 0 — 70 Cの範囲内で あ る こ と が必要であ る。
[0064] 次に、 本発明例であ る第 5 表の G 2 0 6 ガ ラ ス を用 いて ガ ラ ス ペ ー ス ト の塗布量を検討 し た。 こ の結果を下記の第 7 表に示 し た 。 こ こ で 、 ガ ラ ス ペ ー ス ト の塗布量は 、 1 . 0 〜 3 0 0 . 0 nig Z cnf でペ ー ス 卜 の粘度およ び塗布回数で コ ン ト ロ ー ル し た。 第 7 表よ り 、 塗布量が l O . O mg Z crf よ り 少な い場合、 被覆膜 の強度が低い た め、 ま た塗布量が 1 5 0. O n Z crf よ り 多 い場 合に は、 ガ ラ ス が流れた り 、 ガ ラ ス に ビ ン ホ ー ル が発生 し やす いた め放電酎量特性が悪い。 従 っ て、 ガ ラ ス ペ ー ス ト の塗布量 は 1 0 . 0 〜 1 5 0 . O mg / cnf の範囲が最適で あ る こ と がわ か る。
[0065] (以 下 余 白)
[0066] ぐ第 7 表 >
[0067] t
[0068] * は比較検討例で本発明の請求範囲外である
[0069] 次 に、 本発明例で あ る 第 5 表の G 2 0 6 ガ ラ ス を用 い て ガ ラ ス ペ ー ス 卜 の焼付処理条件を検討 し た。 こ の結果 を下記 の第 8 表に示 し た。 こ こ で、 ガ ラ ス ペ ー ス ト の塗布量は 5 0. 0 mg / cnf と な る よ う 粘度を コ ン ト ロ ー ル し た 。 ま た 、 ガ ラ ス ペ ー ス ト の
[0070] 5 焼付処理は 3 5 0 〜 7 0 0 °C の温度範囲 に て保持時間を 1 時間 と し空気中で行 っ た。 こ の結果、 4 5 0 で よ り 低温で焼付処理 を行 っ た場合、 ガ ラ ス ペ ー ス ト が充分 に溶融 し な い た め放電耐 量特性が低 く 、 6 5 0 で よ り 高温で焼付処理を行 っ た場合、 電 圧比が著 し く 低下 し課電寿命特性が悪化す る 。 従 っ て、 ガ ラ ス
[0071] 10 ペ ー ス ト の焼付処理条件は 4 5 0 〜 6 5 0 で の温度範囲が最適 で あ る こ と がわ か る 。
[0072] (以 下 余 白 )
[0073] 15
[0074] ぐ第 8 表 >
[0075]
[0076] * は比較検討例で本発明の請求範囲外である
[0077] (実施例 3 )
[0078] 次に、 W 03を含む P b O を主成分 と す る 結晶化ガ ラ ス 、 およ びそ れを側面高抵抗層 と し て用 い た酸化亜鉛パ リ ス タ に つ い て 説明す る。
[0079] ま ず、 P b O , Z n O, B 203 , S i 02 , Μ ο 03を所疋量 秤量 し、 被覆用結晶化ガ ラ ス を前記の実施例 1 と 同様の工程で 作製 し、 ガ ラ ス転移点 ( T g ) , 線膨張係数 ( α ) ' 結晶性を 評価 し た。 こ の結果を下記の第 9 表に示 し た。
[0080] (以 下 余 白)
[0081] ぐ 第 9 表 〉
[0082]
[0083] * は比較検討例で本発明の範囲外で あ る
[0084] 第 9 表よ り P b 0 の添加量が多 い場合、 線膨張係数が高 く な り 、 Z n O の添加量が多 い場合、 ガ ラ ス転移点 ( T g ) が低 く な り 結晶化 し やす く な る 。 ま た、 B 2 0 3の添加量が多 い場合、 ガ ラ ス 転移点が高 く な り 、 添加量が 1 5 . 0 重量% を超 え た場 合に は結晶化 し に く く な る 。 そ し て、 S i 0 2の添加量が多 く な る に従い ガ ラ ス転移点は高 く な る 傾向があ り 、 線膨張係数は低 く な る 傾向があ る 。 ま た、 W 0 3 の添加量が増加す る に従い ガ ラ ス の結晶化が進行 し た。
[0085] 次 に 、 前記 ガ ラ ス フ リ ッ ト を前記実施例 1 と 同様の工程 で ペ ー ス ト 化 し、 同 じ く 実施例 1 の焼結体に塗布, 焼付処理を行 い酸化亜鉛パ リ ス タ の試料を作製 し、 特性評価を行 っ た。
[0086] こ の結果を下記の第 1 0 表に示 し た。
[0087] (以 下 余 白)
[0088] < 第 1 0 表 >
[0089]
[0090] * は比較検討例で本発明の範囲外であ る
[0091] 第 9 表お よ び第 1 0 表か ら 、 被覆用 ガ ラ ス の線膨張係数が 6 5 x 1 0— 7ノで よ り 小 さ い場合(G 3 0 1 , G 3 0 5 ガ ラ ス) は ガ ラ ス が剥離 し易 く な り 、 9 0 1 0— 7 °Cを超え た場合 に は ク ラ ッ ク が発生 し易 く な る こ と がわ か る 。 こ れ ら ク ラ ッ ク や ガ ラ ス 剥離が発生 し た試料 は 、 側面高抵抗層の絶縁性が悪 い た め、 放電耐量特性が低 い と 考え ら れ る 。 ま た 、 被覆用 ガ ラ ス の 線膨張係数が 6 5 1 0— 7〜 9 0 X 1 0— 7 /で の範囲で あ っ て も 、 結晶性の悪い ガ ラ ス ( G 3 0 4, G 3 0 8 ガ ラ ス ) に つ い て は ク ラ ッ ク が入 り や す く 、 放電耐量特性 も 低い 。 こ れ は 、 結 晶性 ガ ラ ス の方が非結晶性 ガ ラ ス に比べ被覆膜の強度が低い た め と 考 え ら れ る 。
[0092] 次 に W 03の添加量に つ い て考察す る 。 ま ず、 W 03の 添加量 が 0. 5重量%以上の組成系 に お い て は、い ずれの組成系 で あ つ て も 電圧非直線性が向上 し 、 そ れ に と も な い課電寿命特性 も 向 上す る 。 こ れ は W 03を 0. 5 重量%以上添加す る こ と に よ り 、 被覆膜の絶縁抵抗が高 く な る た め で あ る と 考え ら れ る 。 一方、 W 03の添加量が 1 0. 0重量% よ り 高 い場合 ( G 1 ガ ラ ス ) 、 放電耐量特性が低い。 こ れは焼付処理時の ガ ラ ス の流動性が悪 い た め 、 ボ ー ラ ス に な り 易 い た め で あ る と 考 え ら れ る 。 従 つ て、 酸化亜鉛パ リ ス タ の側面高抵抗層用 の P b O を主成分 と す る 結晶化 ガ ラ ス に お い て、少な く と も W 03を 0. 5 〜 1 0. 0 重 量%含 む組成系で あ る こ と が必要条件で あ る 。
[0093] 以上 の結果 よ り 、 被覆用結晶化 ガ ラ ス の組成は 、 P b Oが 5 0. 0 〜 7 5. 0重量%、 Z n Oが 1 0. 0 〜 3 0. 0重量%、 B 203が 5. 0 〜 : 1 5. 0重量%、 S i 02 が 0. 5 〜 1 5. 0 重 量%、W 03が 0. 5〜 1 0. 0重量%の範囲が最適であ る こ と が わか る 。 ま た、 酸化亜鉛パ リ ス タ の側面高抵抗層用 と し ては、 線膨張係数が 6 5 X 1 0— 7/。C〜 9 0 X 1 0— 7Zで の範囲内で あ る こ と が必要であ る 。
[0094] 次に、 本発明例であ る第 9表の G 3 1 6 ガ ラ ス を用 いて ガ ラ ス ペ ー ス 卜 の塗布量を検討 し た。 こ の結果を下記の第 1 1表に 示す。 こ こ で、 ガ ラ ス ペ ー ス ト の塗布量は 1. 0〜 3 0 0. 0 mg cii でペー ス 卜 の粘度および塗布回数で コ ン ト ロ ール した。 そ して、 第 1 1表よ り 塗布量が 1 O . O mgZcrf よ り 少な い場合、 被覆膜 の強度が低い た め、 ま た塗布量が 1 5 0. O mg/crf よ り 多 い場 合に は ガ ラ ス に ピ ン ホ ー ルが発生 し易いた め、 放電耐量特性が 悪い。 従 っ て、 ガ ラ ス ペ ー ス ト の塗布量は 1 0. 0 〜 1 5 0. 0 ingZcnf の範囲が最適であ る こ と がわかる。
[0095] (以 下 余 白)
[0096] <第 表〉
[0097] C
[0098]
[0099] * は比較検討例で本発明の範囲外である
[0100] 次に、 本発明例であ る第 9 表の G 3 1 6 ガ ラ ス を用 い て ガ ラ ス ペ ー ス 卜 の焼付処理条件を検討 した。 こ の結果を下記の第 1 2 表 に示す。 こ こ で 、 ガ ラ ス ペ ー ス ト の塗布量 は 5 0 . 0 mg Z crf と な る よ う ペ ー ス ト の粘度お よ び塗布回数を コ ン ト ロ ー ル し た。 ま た、 ガ ラ ス の焼付処理は 3 5 0 〜 7 0 0 °C の温度範囲に て保持時間を 1 時間 と し、 空気中で行 っ た。 そ し て、 第 1 2 表 よ り 明 ら か な よ う に 4 5 0 で よ り 低温で焼付処理を行 っ た場 合、 ガ ラ ス が充分に溶融 しないため放電耐量特性が低く 、 6 0 0 °C よ り 高温で焼付処理を行 っ た場合、 電圧比が著 し く 低下 し課電 寿命特性が悪化す る 。 従っ て、 ガ ラ ス ペ ー ス ト の焼付処理条件 は 4 5 0 〜 6 0 0 。C の温度範囲が最適であ る こ と がわか る 。
[0101] (以 下 余 白)
[0102] <第 2 表〉
[0103] C
[0104]
[0105] * は比較検討例で本発明の範囲外である
[0106] (実施例 4 )
[0107] 次に、 T i 02を含む P b O を主成分 と す る結晶ィ匕ガ ラ ス 、 お よ びそ れを側面高抵抗層 と し て用 い た酸化亜鉛パ リ ス タ につ い て説明す る 。
[0108] ま ず、 P b O, Z n O, B 03 , S i 02, T i 02を所定量 秤量 し、 被覆用結晶化ガ ラ ス を前記の実施例 1 と 同様の工程で 作製 し、 ガ ラ ス転移点 ( T g ) , 線膨張係数 ( a ) , 結晶性を 評価 し た。 こ の結果を下記の第 1 3 表に示 し た。
[0109] (以 下 余 白)
[0110] < 第 3 表 〉
[0111]
[0112] * は比較検討例で本発明の請求範囲外で あ る
[0113] 第 1 3 表よ り P b O の添加量が多 い場合、 線膨張係数 ( α ) が高 く な り 、 Z n O の添加量が多い場合、 ガ ラ ス転移点 ( T g ) が低 く な り 結晶化 しやす く な る 。 ま た、 B 203の添加量が多 い 場合、ガ ラ ス転移点が高 く な り 、 添加量が 1 5. 0 重量%を超え た場合に は結晶化 し に く く な る 。 さ ら に、 S i 02の添加量が多 く な る に従い ガ ラ ス転移点は高 く な る 傾向があ り 、線膨張係数 は低 く な る傾向があ る 。 そ し て、 T i 02の添加量が増加す る に 従い ガ ラ ス の結晶化が進行 し た。 ま た、 P b O , B 203が少な い 系 で は ポ ー ラ ス な ガ ラ ス と な り や す か っ た 。
[0114] 次 に、 前記 ガ ラ ス フ リ ヅ ト を前記実施例 1 と 同様の工程で ペ ー ス ト 化 し、 同 じ く 実施例 1 の焼結体に塗布, 焼付処理を行 い酸化亜鉛パ リ ス タ の試料を作製 し、 特性評価を行っ た。 こ の 結果を下記の第 1 4 表に示 し た。
[0115] (以 下 余 白)
[0116] < 第 1 4 表 >
[0117]
[0118] * は比較検討例で本発明 の請求範囲外で あ る
[0119] 第 1 3表お よ び第 1 4表か ら 、 被覆用 ガ ラ ス の線膨張係数が 6 5 x 1 0— 7Zで よ り 小 さ い場合(G 4 0 1 , G 4 0 5 ガ ラ ス) は ガ ラ ス が剥離 し や す く な り 、 9 0 X 1 0— 7 / °Cを超え た場合 ( G 4 0 4 ガ ラ ス)に は ク ラ ッ ク が発生 し や す く な る こ と がわ か る 。 こ れ ら ク ラ ッ ク や ガ ラ ス 剥離が発生 し た試料 は、 側面高抵 抗層の絶縁性が悪い た め、放電耐量特性が低い と 考え ら れ る。ま た、 被覆用 ガ ラ ス の線膨張係数が 6 5 x 1 0— 7〜 9 0 x 1 0一 7 /で の範囲で あ っ て も 、 結晶性の悪 い ガ ラ ス (G 4 0 8 ガ ラ ス) に つ い て は ク ラ ッ ク が入 り や す く 、 放電耐量特性 も 低い 。 こ れ は、 結晶性ガ ラ ス の方が非結晶性 ガ ラ ス に較べ被覆膜の強度が 高 い た め と 考え ら れ る 。
[0120] 次 に 、 T i 02の添加量に つ い て考察す る 。 ま ず、 T i 02の 添加量が 0. 5重量%以上の組成系 に おい て は い ずれの組成系 で あ っ て も 電圧非直線性が向上 し 、 そ れに と も な い課電寿命特 性 も 向上す る 。 こ れは、 T i 02を 0. 5重量%以上添加す る こ と に よ り 、 被覆膜の絶縁抵抗が高 く な る た め で あ る と 考え ら れ る 。 一方、 T i 02の添加量が 1 0. 0重量% よ り 高い場合、 放 電耐量特性が低い。 こ れは、 焼付処理時の ガ ラ ス の流動性が悪 い た め 、 ポ ー ラ ス に な り や す い た め で あ る と 考え ら れ る 。 従 つ て 、 酸化亜鉛パ リ ス タ の側面高抵抗雇用 の P b O — Z n O — B 203 - S i 02 - T i 02系結晶ィ匕ガ ラ ス に お い て 、 少 な く と も T i 02 を 0. 5 〜 1 0. 0重量%含む組成系で あ る こ と が必 要条件で あ る 。
[0121] 以上の結果 よ り 、 被覆用結晶化 ガ ラ ス の組成は 、 P b Oが 5 0. 0 〜 7 5. 0重量%、 Z n Oが 1 0. 0 〜 3 0. 0重量%、 B 203が 5. 0 〜 1 0. 0重量%、 S i 02が 0 〜 1 5. 0重量%、 T i 02 が 0. 5 〜 : L 0. 0重量% の範囲が最適で あ る こ と がわ か る 。 ま た、 酸化亜鉛パ リ ス タ の側面高抵抗層用 と し て は、 線 膨張係数が 6 5 X 1 0— 7〜 9 0 1 0— 7Zで の範囲内で あ る こ と が必要であ る 。
[0122] 次に、 本発明例であ る第 1 3表の G 4 0 6 ガ ラ ス を用 いてガラ ス ペ ー ス ト の塗布量を検討 し た。 こ の結果を下記の第 1 5 表に 示 した。 こ こ で、 ガ ラ ス ペー ス ト の塗布量は、 1. 0 〜 3 0 0. 0 ing cnf で ペ ー ス ト の粘度およ び塗布回数で コ ン ト ロ ー ル し た 。 第 1 5 表よ り 、 塗布量が 1 O . O mgノ cnf よ り 少な い場合、 被覆 膜の強度が低い た め、 ま た塗布量が 1 5 0. 0 mg Zcrf よ り 多 い 場合 に は、 ガ ラ ス が流れた り 、 ガ ラ ス に ピ ン ホ ー ル が発生 し や す い た め放電耐暈特性が悪い。 従 っ て、 ガ ラ ス ペ ー ス ト の塗布 量は 1 0. 0 〜 1 5 0. O mg/crf の範囲が最適で あ る こ と がわか る。
[0123] (以 下 余 白)
[0124] く第 1 5 表 >
[0125]
[0126] * は比較検討例で本発明の請求範囲外である。
[0127] 次に、 本発明例であ る第 1 3 表の G 4 0 6 ガ ラ ス を用 い て ガ ラ ス ペ ー ス ト の焼付処理条件を検討 し た。 こ の結果を下記の第 1 6 表に示 し た。 こ こ で 、 ガ ラ ス ペ ー ス ト の塗布量は 5 0. 0 mg / crf と な る よ う ペ ー ス 卜 の粘度およ び塗布回数を コ ン ト ロ ー ル し た。 ま た、 ガ ラ ス ペ ー ス ト の焼付処理は 3 5 0 〜 7 0 0 。C の温度範囲に て保持時間を 1 時間 と し空気中で行 っ た。 こ の結 果、 4 5 0 で よ り 低温で焼付処理を行 っ た場合、 ガ ラ ス ペ ー ス 卜 が充分に溶融 し な い た め放電耐量特性が低 く 、 6 0 0 で よ り 高温で焼付処理を行 っ た場合、 電圧比が著 し く 低下 し課電寿命 特性が悪化する。 従って、 ガ ラ スペー ス ト の焼付処理条件は 4 5 0 〜 6 0 0 °C の温度範囲が最適であ る こ と がわか る 。
[0128] (以 下 余 白)
[0129] <第 6 表 >
[0130]
[0131] * は比較検討例で本発明の請求範囲外である
[0132] (実施例 5 )
[0133] 次に、 N i O を含む P b O を主成分 と す る 結晶化ガ ラ ス およ びそ れを側面高抵抗層 と し て用 いた酸化亜鉛パ リ ス タ に つ い て 説明す る。
[0134] ま ず、 P b O, Z n O, B 203 , S i 02 , N i O を所定量.秤 量 し、 被覆用結晶化ガ ラ ス を前記の実施例 1 と 同様の工程で作 製 し、 ガ ラ ス 転移点 ( T g ) , 線膨張係数 ( a ) ' 結晶性を評 価 し た 。 こ の結果を下記の第 1 7表 に示 し た。
[0135] (以 下 余 白)
[0136] く 第 1 7 表 >
[0137]
[0138] 氺 は比較検討例で本発明の請求範囲外で あ る
[0139] 第 1 7 表よ り P b O の添加量が多 い場合、 線膨張係数 ( な ) が高 く な り 、 Z n 0 の添加量が多い場合、 ガ ラ ス転移点 ( T g ) が低 く な り 結晶化 し ゃす く な る 。 ま た、 B 203の添加量が多 い 場合、 ガ ラ ス転移点が高 く な り 、 添加量が 1 5. 0 重量% を超 えた場合に は結晶化 し に く く な る 。 さ ら に、 S i 02の添加量が 多 く な る に従い ガ ラ ス転移点は高 く な る 傾向があ り 、 線膨張係 数は低 く な る 傾向があ る。 そ し て、 N i O の添加量が増加す る に従い ガ ラ ス の結晶化が進行 し た。 ま た、 P b O , B 203力 少 な い 系 で は ポ ー ラ ス な ガ ラ ス と な り 易か っ た。
[0140] 次 に 、 前記 ガ ラ ス フ リ ッ ト を前記実施例 1 と 同様の工程で ペ ー ス ト 化 し、 同 じ く 実施例 1 の焼結体に塗布, 焼付処理を行 い酸化亜鉛パ リ ス タ の試料を作製 し、 特性評価を行 っ た。 こ の 結果を下記の第 1 8 表に示 し た。
[0141] (以 下 余 白)
[0142] < 第 8 表 〉
[0143]
[0144] は比較検討例で本発明の請求範囲外で あ る
[0145] 第 1 7 表お よ び第 1 8 表か ら 、 被覆用 ガ ラ ス の 線膨張係数が 6 5 x 1 0 — 7Z。C よ り 小 さ い場合( G 5 0 1 , G 5 0 5 ガ ラ ス) は ガ ラ ス が剥離 し や す く な り 、 9 0 X 1 0 — 7 Zで を超 え た場合 ( G 5 0 4 ガ ラ ス ) に は ク ラ ッ ク が発生 し 易 く な る こ と がわ か る 。 こ れ ら ク ラ ッ ク や ガ ラ ス 剥離が発生 し た試料 は 、 側面高抵 抗層の絶縁性が悪い た め、 放電耐量特性が低い と 考え ら れ る 。 ま た 、 被覆用 ガ ラ ス の線膨張係数が 6 5 X 1 0 — 7〜'9 0 1 0 一 7 / °C の範囲 で あ っ て も 、 結晶性 の 悪 い ガ ラ ス ( G 5 0 8 ガ ラ ス ) に つ い て は ク ラ ッ ク が入 り や す く 、 放電耐量特性 も 低 い。 こ れ は結晶性 ガ ラ ス の方が非結晶性 ガ ラ ス に較べ被覆膜の強度 が高い た め と 考え ら れ る 。
[0146] 次に、 N i O の添加量に つ い て考察す る 。 ま ず、 N i O の添 加量が 0. 5 重量%以上 の組成系 に お い て は い ずれ の 組成系 で あ っ て も 電圧非直線性が向上 し 、 そ れ に と も な い 課電寿命特性 も 向上す る 。 こ れ は 、 N i 0 を 0. 5 重暈%以上添加す る こ と に よ り 、 被覆膜 の 絶縁抵抗 が高 く な る た め で あ る と 考 え ら れ る 。 一方、 N i 0 の添加量が 5. 0 重量% よ り 多 い 場合 、 放電 耐量特性が低 い。 こ れ は、 焼付処理時の ガ ラ ス の流動性が悪 い た め、 ポ ー ラ ス に な り 易 い た め で あ る と 考え ら れ る 。 従 っ て、 酸化亜鉛パ リ ス タ の側面高抵抗層用 の P b O — Z n O — B 203 一 S i 02 - N i 0 系結晶化 ガ ラ ス に お い て、少な く と も N i 0 を 0 . 5 〜 5. 0 重量% 含 む組成系 で あ る こ と が必要条件 で あ る 。
[0147] 以上 の結果 よ り 、 被覆用結晶化 ガ ラ ス の組成は 、 P b O が 5 5. 0 〜 7 5. 0 重量%、 Z n O が 1 0. 0 〜 3 0. 0 重量%、 B 203が 5. 0 〜 1 0. 0重量%、 S i 02が 0 〜 1 5. 0重量%、 N i 0 が 0. 5 〜 5. 0重量% の 範囲 が最適で あ る こ と が わ か る 。 ま た、 酸化亜鉛パ リ ス タ の側面高抵抗層用 と して は、 線膨 張係数が 6 5 X 1 0 _7〜 9 0 X 1 0 _7 。 Cの範囲内であ る こ と が必要であ る 。
[0148] 次に、 本発明例であ る第 1 7表の G 5 1 6 ガ ラ ス を用 いて ガ ラ ス ペ 一 ス ト の塗布量を検討 し た。 こ の結果を下記の第 1 9 表 に示 した。 こ の際、 ガ ラ スペー ス ト の塗布量は 1. 0 〜 3 0 0. 0 mg / cnf で 、 ペ ー ス 卜 の粘度およ び塗布回数で コ ン ト ロ ー ル し た。 こ の時、 塗布量が l O . O mg/cnf よ り 少な い場合、 被覆膜 の強度が低い た め、 ま た塗布量が 1 5 0. O mgZcrf よ り 多 い場 合に は ガ ラ ス に流れが発生 し た り 、 ピ ン ホ ー ルが発生 し易いた め、 放電耐量特性が悪い。 従 っ て、 ガ ラ ス ペ ー ス ト の塗布量は 1 0. 0 〜 1 5. O mgZcnf の範囲が最適であ る こ と がわかる 。
[0149] (以 下 余 白)
[0150] <第 9 表 >
[0151] 4
[0152] * は比較検討例で本発明の請求範囲外である。
[0153] 次に、 本発明例であ る第 1 7 表の G 5 1 6 ガ ラ ス を用 いてガラ ス ペ ー ス ト の焼付処理条件を検討 した。 こ の結果を下記の第 2 0 表に示 した。 こ の際、 ガラ ス ペー ス ト の塗布量は 5 0. 0 iDg Z crf と な る よ う ペ ー ス ト の粘度お よ び塗布回数を コ ン ト ロ ー ル し た 。 ま た 、 ガ ラ ス べ 一 ス ト の焼付処理は 3 5 0 〜 7 0 0 °Cの温 度範囲にて保持時間を 1 時間 と し空気中で行 っ た。 こ の結果、 4 5 0 で よ り 低温で焼付処理を行っ た場合、 ガ ラ ス ペ ー ス 卜 が 充分に溶融 し な いた め放電耐量特性が低 く 、 6 0 で よ り 高温で 焼付処理を行 っ た場合、 電圧比が著 し く 低下 し、 課電寿命特性 が悪化す る 。 従 っ て、 ガ ラ ス ペー ス ト の焼付処理条件は 4 5 0 〜 6 0 0 での温度範囲が最適であ る こ と がわかる 。
[0154] (以 下 余 白)
[0155] <第 2 0 表 >
[0156]
[0157] * は比較検討例で本発明の請求範囲外である
[0158] な お、 前記実施例 1 で は P b 0 を主成分 と す る 結晶化ガ ラ ス の代表例 と し て、 P b O — Z n O — B 2〇 3 — S i 02の 4 成分系 に つ い て 、 実施例 2 で は 13 0 — 2 11 0 — 8 203— 1^ 0 03 P b O - Z n O - B 203 - S i 02— M o 03の 4 成分系およ び 5 成分系につ い て 、 実施例 3 で は P b O — Z n O — B 203— S i 02— W 03の 5 成分系につ い て 、 実施例 4 で は P b O — Z n O - B 203 - T i 02, P b O - Z n O - B 203 - S i 02 — T i 02 の 4 成分系およ び 5 成分系につ い て 、 実施例 5 で は P b O - Z n O - B 203 - N i O , P b O - Z n O _ B 203— S i 02 — N i 0 の 4 成分系およ び 5 成分系につ いてそ れぞれ 述べた が、 さ ら に ガ ラ ス の結晶化を促進す る添加物、 例え ば A £ 20 a , S n 02な どを添加 して も本発明の効果に変わ り は な い o
[0159] ま た、 ガ ラ ス転移点を低下さ せ る 物質 と して前記実施例では Z n O を用 い たが、 こ れは ガ ラ ス転移点を低下さ せ る働 き を持 つ V 205な どの他の物質で置き換え る こ と も で き る の は も ち ろ んであ る 。 さ ら に、 本実施例では酸化物セ ラ ミ ッ ク の代表例 と して、 酸化亜鉛パ リ ス タ に本発明の P b O を主成分 と す る被覆 用結晶化ガ ラ ス を用 いたが、 こ れは、 チ タ ン酸ス ト ロ ン チ ウ ム 系 の リ ス タ 、 チ タ ン酸 リ ウ ム 系 の コ ン デ ン サ や P T C サ ー ミ ス タ , 金属酸化物系の N T C サ 一 ミ ス タ な ど、 いずれの酸化 物セ ラ ミ ッ ク に も全 く 同様に適用 で き る も のであ る。
[0160] 産業上 の利用可能性
[0161] 以上に示 し た よ う に本発明 に よ れば、 結晶性が高 く 、 被覆膜 強度の強い種々 の P b 0系結晶化ガ ラ ス を酸化亜鉛を主成分 と す る 焼結体の側面高抵抗層 と し て用 い る こ と に よ り 、 電圧非直 線性, 放電耐量特性, 課電寿命特性 の す ぐ れた酸化亜鉛パ リ ス タ を得 る こ と がで き る 。 本発明 の酸化亜鉛パ リ ス タ は 、 特 に高 度 の 信頼性 を 要求 さ れ る 送配電線 や 、 そ れ ら の 周 辺機器 を 雷 サ ー ジ か ら 保護す る た め の避雷器 の特性要素 と し て利用 価値の 非常 に高 い も の で あ る 。
[0162] ま た 、 本発明 に よ る P b O を主成分 と す る 被覆用結晶化 ガ ラ ス は 、 酸化亜鉛パ リ ス タ の み な ら ず、 種々 の酸化物系 セ ラ ミ ッ ク 、 例え ばチ タ ン 酸 ス ト ロ ン チ ウ ム 系 の パ リ ス 夕 , チ タ ン 酸 ノ リ ウ ム 系 の コ ン デ ン サ や正特性サ ー ミ ス タ , 金属酸化物系 の負 特性サ ー ミ ス タ ゃ抵抗体な どの被覆材料 と し て用 い る こ と に よ り 、 高強度化、 種々 の電気的特性の安定あ る い は 向上 な どを図 る こ と がで き る 。 そ の上、 前記実施例か ら も 明 ら か な よ う に 従 来 の 被覆用 ガ ラ ス は 長石 を 含 む コ ン ポ ジ ッ ト ガ ラ ス で あ る た め、 ポ ー ラ ス な構造 に な り 易 い の に対 し 、 本発明 の P b 0 系結 晶化 ガ ラ ス は 結晶性が高 く 、 均質 で 緻密 な 構造 を と り 易 い た め、 耐薬品性の 向上, 酎湿性の 向上 な どの効果 も 合わせ持 ち 、 そ の実用上の価値は極め て高 い も の で あ る 。
权利要求:
Claims

• 請 求 の 範 囲
1 . 酸化亜鉛を主成分 と し、 焼結体自身がバ リ ス タ 特性を有す る 焼結体の側面に、少な く と も S i 02を 6. 0 〜 1 5. 0重 量%含む P b 0 を主成分 と す る結晶化ガ ラ ス か ら成る 側面 5 高抵抗層を有す る酸化亜鉛パ リ ス タ 。
2. 側面高抵抗層が P b O 5 0. 0〜 7 5. 0重量%, Z n 0 1 0. 0 〜 3 0. 0重量%, B 203 5. 0 〜 1 0. 0重量%, S i 02 6. 0 〜 1 5. 0重量%の結晶化ガ ラ ス か ら成る 請求の範囲第 1 項記載の酸化亜鉛パ リ ス タ 。
0 3 . 酸化亜鉛を主成分 と し、 焼結体自身がパ リ ス タ 特性を有す る焼結体の側面に、少な く と も S i 02を 6. 0 〜 1 5. 0重 量%を含む P b 0 を主成分 と す る結晶化ガ ラ ス と有機物か ら成る ガ ラ スペー ス ト を 1 0. 0〜 1 5 0. O ngZcnf 塗布 し、 4 5 0 〜 6 5 0 で の温度範囲に て焼付処理す る酸化亜鉛パ5 リ ス タ の製造方法。
4. 結晶化ガ ラ ス の線膨張係数が 6 5 x 1 0— 7〜 9 0 x 1 0一 7 Z °Cであ る請求の範囲第 3項記載の酸化亜鉛パ リ ス タ の製 造方法。
5. P b O 5 0. 0 〜 7 5. 0重量%, Z n 0 1 0. 0 〜
0 3 0. 0重量%, B 203 5. 0 〜 1 0. 0重量%, S i 02
6. 0 〜 1 5. 0 重量% か ら 成 る 被覆用結晶化 ガ ラ ス 組成 物。
6 . 酸化亜鉛を主成分 と し、 焼結体自身がパ リ ス タ 特性を有す る 焼結体の側面に、少な く と も酸化モ リ ブデ ン を M 0 03の5 形に換算 して 0. 1 〜 : L 0. 0重量%含む P b O を主成分 と • す る結晶化ガ ラ ス か ら な る 側面高抵抗層を有す る酸化亜鉛 ノ リ ス 夕 。
7 . 側面高抵抗層が P b O — Z n O - B 203— M o 03 系結晶 化ガ ラ ス か ら成る請求の範囲第 6 項記載の酸化亜鉛パ リ ス タ c
8 . 側面高抵抗層が P b O — Z n O - B 2 〇 3- S i 02- M o 03 系結晶化ガ ラ ス か ら な る 請求の範囲第 6 項記載の酸化亜鉛 バ リ ス タ 。
9 . 側面高抵抗層が P b O 5 0. 0 〜 7 5. 0 重量% , Z n O 1 0. 0 〜 3 0. 0 重量%, 8 203 5. 0 〜 1 5. 0 重量%,
S i 02 0 〜 1 5. 0 重量%, 1^ 0 03 0. 1 〜 1 0. 0 重 暈% の結晶化ガ ラ ス か ら成 る請求の範囲第 6 項記載の酸化 亜鉛パ リ ス タ 。
10. 酸化亜鉛を主成分 と し、 焼結体自身がパ リ ス タ 特性を有す る焼結体の側面に、少な く と も M o 03を 0. 1 〜 : 1 0. 0 重 量%含む P b 0 を主成分 と す る 結晶化 ガ ラ ス と 有機物か ら な る ガ ラ ス ペ ー ス ト を 1 0. 0 〜 1 5 0. O mg Z crf 塗布 し 、 4 5 0 〜 6 5 0 で の温度範囲に て焼付処理す る酸化亜鉛パ リ ス タ の製造方法。
11. 結晶化ガ ラ ス の線膨張係数が 6 5 x 1 0 — 7〜 9 0 x l 0 —7 z °cであ る請求の範囲第 1 0 項記載の酸化亜鉛パ リ ス 夕 の 製造方法。
12. P b O 5 0. 0 〜 7 5. 0 重量%, Z n O 1 0. 0 〜
3 0. 0 重量%, B 203 5. 0 〜 : L 5. 0 重量% , S i 02 0 〜 1 5. 0 重量%, 1^ 0 03 0. 1 〜 1 0. 0 重量%か ら • な る被覆用結晶化ガ ラ ス組成物。
13. 酸化亜鉛を主成分と し、 焼結体自身がパ リ ス タ特性を有する 焼結体の側面に、少な く と も W 03を 0. 5 〜 1 0. 0 重量% 含む P b 0 を主成分 と す る結晶化ガ ラ ス か ら成る側面高抵
5 抗層を有す る酸化亜鉛パ リ ス タ 。
14. 側面高抵抗層が P b O — Z n O - B 203 - S i 02 - W 03 系結晶化ガ ラ ス か ら な る請求の範囲第 1 3 項記載の酸化亜 鉛 ノ、' リ ス タ 。
15. 側面高抵抗層が P b O 5 0. 0 〜 7 5. 0重量% , Z n 00 1 0. 0 〜 3 0. 0 重量%, B 203 5. 0 〜 1 5. 0 重量%,
S i 02 0. 5 〜 1 5. 0 重量%, 03 0. 5 〜 1 0. 0 重量%の結晶化ガ ラ ス か ら成る請求の範囲第 1 3 項記載の 酸化亜鉛パ リ ス タ 。
16. 酸化亜鉛を主成分と し、 焼結体自身がパ リ ス タ特性を有する5 焼結体の側面に、少な く と も W 03を 0. 5 〜 : L 0. 0 重量% 含む P b 0 を主成分 と す る結晶化ガ ラ ス と有機物か ら成る ガ ラ ス ぺ ー ス ト を 1 0. 0 〜 1 5 0. 0 // 01 塗布 し、 4 5 0 〜 6 0 0 で の温度範囲に て焼付処理す る酸化亜鉛パ リ ス タ の製造方法。
0 17. 結晶化ガ ラ ス の線膨張係数が 6 5 X 1 0— 7〜 9 0 X 1 0 一 7
Zでであ る請求の範囲第 1 6 項記載の酸化亜鉛パ リ ス タ の 製造方法。
18. P b O 5 0. 0 〜 7 5. 0 重量%, Z n 0 1 0. 0 〜
3 0. 0 重量 B 203 5. 0 〜 1 5. 0 重量%, S i 025 0. 5 〜 1 5. 0 重量%, 03 0. 5 〜 1 0. 0 重量%か ら 成る被覆用結晶化ガ ラ ス組成物。
酸化亜鉛を主成分 と し、 焼結体 自 身がパ リ ス タ 特性を有す る焼結体の側面に、少な く と も酸化チ タ ン を T i 02の形に 換算 し て 0. 5 〜 1 0. 0 重量%含む P b 0 を主成分 と す る 結晶化ガ ラ ス か ら な る 側面高抵抗層を有す る酸化亜鉛バ リ ス タ 。
側面高抵抗層が P b O — Z n O — B 203 - T i 02 系結晶 化ガ ラ ス か ら な る 請求の範囲第 1 9 項記載の酸化亜鉛パ リ ス タ 。
側面高抵抗層が P b O — Z n O — B 203- S i 02- T i 02 系結晶化ガ ラ ス か ら な る 請求の範囲第 1 9 項記載の酸化亜 鉛ノヽ' リ ス 夕 。
側面高抵抗層が P b O 5 0. 0 〜 7 5. 0 重量%, Z n O 1 0. 0 〜 3 0. 0 重量%, B 203 5. 0 〜 1 5. 0 重量%, S i 02 0 〜 1 5. 0 重量%, 丁 1 02 0. 5 〜 : 1 0. 0 重 量%の結晶化ガ ラ ス か ら成 る請求の範囲第 1 9 項記載の酸 化亜鉛パ リ ス タ 。
酸化亜鉛を主成分 と し、 焼結体自身がパ リ ス タ 特性を有す る焼結体の側面に、少な く と も T i 02を 0. 5 〜 1 0. 0 重 量%含む P b 0 を主成分 と す る 結晶化ガ ラ ス と 有機物か ら な る ガ ラ ス ペ ー ス ト を 1 0. 0 〜 1 5 0. O mg /crf 塗布 し、 4 5 0 〜 6 0 0 で の温度範囲にて焼付処理す る 酸化亜鉛パ リ ス タ の製造方法。
fa 節 ¾化ガ ラ ス の線膨張係数が 6 5 X 1 0 — 7〜 9 0 X 1 0 一7 'Cであ る請求の範囲第 2 3 項記載の酸化亜鉛パ リ ス タ の • 製造方法。
25. P b 0 5 0. 0 〜 7 5. 0 重量% , Z n O 1 0. 0 〜
3 0. 0 重量%, B a 02 5. 0 〜 1 5. 0 重量%, S i 02 0 〜 1 5. 0 重量% , T i 02 0. 5 〜 1 0. 0 重量%か ら
5 な る被覆用結晶化ガ ラ ス組成物。
26. 酸化亜鉛を主成分 と し、 焼結体自身がパ リ ス タ 特性を有す る 焼結体の側面に、 少な く と も酸化ニ ッ ケ ルを N i 0 の形 に換算 し て 0. 5 〜 5. 0 重量%含む P b 0 を主成分 と す る 結晶化ガ ラ ス か ら な る側面高抵抗層を有す る酸化亜鉛パ リ0 ス タ 。
27. 側面高抵抗層が P b O — Z n O — B 203— N i O系結晶化 ガ ラ ス か ら な る請求の範囲第 2 6 項記載の酸化亜鉛パ リ ス タ 。
28. 側面高抵抗層が P b O — Z n O — B 203— S i 02- N i 05 系結晶化ガ ラ スか ら な る請求の範囲第 2 6 項記載の酸化亜
鉛 ノ、' リ ス タ 。
29. 側面高抵抗層が P b O 5 5. 0 〜 7 5. 0重量%、 Z n O 1 0. 0 〜 3 0. 0 重量%, 8 203 5. 0 〜 1 5. 0 重量%, S i 02 0 〜 1 5. 0 重量%, N i O 0. 5 〜 5. 0 重量0 % の結晶化ガ ラ ス か ら成る請求の範囲第 2 6 項記載の酸化 亜鉛パ リ ス タ 。
30. 酸化亜鉛を主成分 と し、 焼結体自身がパ リ ス タ 特性を有す る 焼結体の側面に、 少な く と も酸化ニ ッ ケ ルを N i 0 の形 に換算 して 0. 5 〜 5. 0 重量%を含む P b 0 を主成分 と す5 る結晶化ガ ラ ス と有機物か ら な る ガ ラ ス ペ ー ス ト を 1 0. 0 - 57 -
〜 1 5 0. 0 mg/cnf 塗布 し 、 4 5 0 〜 6 0 0 で の温度範囲 に て焼付処理す る 酸化亜鉛パ リ ス タ の製造方法。
31. 結晶化ガ ラ ス の線膨張係数が 6 5 1 0— 7〜 9 0 X 1 0一 7 Z。Cであ る請求の範囲第 3 0項記載の酸化亜鉛パ リ ス タ の 製造方法。
32 P b 0 5 5. 0 〜 7 5. 0重量%, Z n 0 1 0. 0 〜
3 0. 0重量%, B 203 5. 0 〜 1 5. 0重量%, S i 02 0 〜 : L 5. 0重量%, N i 0 0. 5 〜 5. 0重量% か ら な る被覆用結晶化ガ ラ ス組成物。
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