(57)【要約】【課題】定格を超える異常な過電圧が印加され電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された場合でも、外装膜の破壊が無く不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタを提供することを目的とする。【解決手段】バリスタ素子に接する多孔質の第１の外装膜５とこの第１の外装膜を被覆する第２の外装膜６とを有し、前記第１の外装膜５の開気孔容積をＶ（ｍｌ／ｇ）とし前記第２の外装膜６の膜厚をｔ（ｍｍ）とした時、前記第２の外装膜６の膜厚ｔが１．３／Ｖ以上であるという構成を備えることにより、外装膜の破壊の無く良好な破壊防止性能が得られ、不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタとなる。【選択図】　図１
2004095609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バリスタ素子に外装膜を被覆して成る外装被覆形バリスタであって、前記外装膜はバリスタ素子に接する多孔質の第１の外装膜とこの第１の外装膜を被覆する第２の外装膜とを有し、前記第１の外装膜の開気孔容積をＶ（ｍｌ／ｇ）とし前記第２の外装膜の膜厚をｔ（μｍ）とした時、前記第２の外装膜の膜厚ｔが１．３／Ｖ以上である外装被覆形バリスタ。
【請求項２】
第１の外装膜は、熱膨張マイクロカプセルを添加した粉体エポキシ樹脂を発泡硬化したものである請求項１に記載の外装被覆形バリスタ。
【請求項３】
第１の外装膜の開気孔容積が０．５ｍｌ／ｇ〜２．０ｍｌ／ｇである請求項２に記載の外装被覆形バリスタ。
【請求項４】
第１の外装膜は、熱分解型化学発泡剤を配合した粉体エポキシ樹脂を発泡硬化したものである請求項１に記載の外装被覆形バリスタ。
【請求項５】
第１の外装膜の開気孔容積が０．５ｍｌ／ｇ〜３．０ｍｌ／ｇである請求項４に記載の外装被覆形バリスタ。
【請求項６】
第２の外装膜の表面に感熱インクにより捺印膜を形成した請求項１に記載の外装被覆形バリスタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外装被覆形バリスタに関するもので、特に安全性を高めた外装被覆形バリスタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
バリスタは、印加される電圧が上昇するに従って抵抗が急激に減少する電圧非直線性の抵抗を有しており、電子機器において発生するサージ電圧を吸収するための電子部品として広く使用されている。素子への機械的衝撃や熱、湿度、化学物質等からの保護や絶縁性を高める目的で、バリスタの素子にエポキシ樹脂等から成る外装膜を被覆した構造の外装被覆形バリスタが、従来から広く用いられている。
【０００３】
図６は、従来の外装被覆形バリスタの断面図であり、バリスタの素子にエポキシ樹脂より成る外装膜を被覆して構成したものである。図６に示すように、従来の外装被覆形バリスタは、例えば、ＺｎＯおよび微量のＢｉ２Ｏ３ほかを混合した粉体を円板状に成形し焼成してＺｎＯを主成分とする電圧非直線性抵抗体２１を得て、この電圧非直線性抵抗体２１の両面に電極２２を焼き付けて形成し、電極２２にリード端子２３を半田２４を介して接続してバリスタ素子とし、これら電圧非直線性抵抗体２１、電極２２、半田２４およびリード端子２３の一部をエポキシ樹脂より成る外装膜２５で被覆した構成である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の外装被覆形バリスタに定格を超える異常な過電圧が印加された場合には、電圧非直線性抵抗体は非オーム性境界層が破壊され抵抗率の小さい抵抗成分のみとなって低抵抗値の抵抗体となってしまう。このため、回路を保護するために外装被覆形バリスタと直列に保護ヒューズを接続していても、保護ヒューズが溶断するまでの短時間の間に、電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された部位に連続的に大電流が流れて発熱を生じ、発熱部位近傍の電圧非直線性抵抗体、電極、リード線および外装膜であるエポキシ樹脂が溶融、熱分解して多量のガスが発生する。このガス発生によって、上記外装膜が破裂するとともに、溶融物が周囲に噴出し、これを搭載した電子機器の回路全体を損傷するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、定格を超える異常な過電圧が印加され電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された場合でも、外装膜の破壊が無く不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【０００７】
本発明の請求項１に記載の発明は、バリスタ素子に外装膜を被覆して成る外装被覆形バリスタであって、前記外装膜はバリスタ素子に接する多孔質の第１の外装膜とこの第１の外装膜を被覆する第２の外装膜とを有し、前記第１の外装膜の開気孔容積をＶ（ｍｌ／ｇ）とし前記第２の外装膜の膜厚をｔ（μｍ）とした時、前記第２の外装膜の膜厚ｔが１．３／Ｖ以上である外装被覆形バリスタであり、これにより、定格を超える異常な過電圧が印加され電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された場合においても、高熱により発生する溶融物や発生ガスを第１の外装膜で吸収し樹脂内部の圧力増加を緩和させ、一定以上の強度を有する第２の外装膜が溶融物や発生ガスを閉じ込めるので、外装膜の破壊の無く良好な破壊防止性能が得られ、不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタとなるという作用効果が得られる。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、第１の外装膜を熱膨張マイクロカプセルを添加した粉体エポキシ樹脂を発泡硬化して形成したものであり、これにより、良好な破壊防止性能を有する第１の外装膜が得られ、不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタとなるという作用効果が得られる。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、第１の外装膜の開気孔容積が０．５ｍｌ／ｇ〜２．０ｍｌ／ｇであり、これにより、良好な破壊防止性能を有する第１の外装膜が得られ、不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタとなるとともに、製品として安価で良好な電気的特性を有する外装被覆形バリスタとなるという作用効果が得られる。
【００１０】
本発明の請求項４に記載の発明は、特に、第１の外装膜を熱分解型化学発泡剤を配合した粉体エポキシ樹脂を発泡硬化して形成したものであり、これにより、良好な破壊防止性能を有する第１の外装膜が得られ、不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタとなるという作用効果が得られる。
【００１１】
本発明の請求項５に記載の発明は、特に、第１の外装膜の開気孔容積が０．５ｍｌ／ｇ〜３．０ｍｌ／ｇであり、これにより、良好な破壊防止性能を有する第１の外装膜が得られ、不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタとなるとともに、製品として安価で良好な電気的特性を有する外装被覆形バリスタとなるという作用効果が得られる。
【００１２】
本発明の請求項６に記載の発明は、特に、第２の外装膜の表面に感熱インクにより捺印膜を形成したものであり、これにより、電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊されバリスタの性能を失ったのちには、外装膜の破壊発生が無かったものでも、捺印膜が変色し、バリスタ素子の電圧非直線性抵抗体に異常が発生したことが確認できるので、捺印膜の変色の有無により電圧非直線性抵抗体の異常発生の有無が確認できるという作用効果が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１、請求項２、請求項３および請求項６に記載の発明について説明する。
【００１４】
本発明の実施の形態１について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態１における外装被覆形バリスタの断面図である。図１において、１は電圧非直線性抵抗体、２は電極、３はリード端子、４は半田、５は第１の外装膜、６は第２の外装膜である。また、図２は本発明の実施の形態１における外装被覆形バリスタの外観図であり、７は捺印膜であり、感熱インクで形成したものである。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態１における外装被覆形バリスタは、電圧非直線性抵抗体１の両面に形成した電極２とリード端子３とを半田４を介して接続して形成したバリスタ素子の電圧非直線性抵抗体１、電極２および半田４の全体とリード端子３の一部を、多孔質の第１の外装膜５で被覆するとともに、前記第１の外装膜５を第２の外装膜６で被覆した構成であり、また、前記第２の外装膜６の外表面に捺印膜７を設けた構成である。
【００１６】
上記のように構成することにより、本実施の形態１における外装被覆形バリスタは、定格を超える異常な過電圧が印加され電圧非直線性抵抗体１の非オーム性境界層が破壊された場合でも、外装膜の破壊がなく、不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタとなる。具体的には、本発明の実施の形態１における外装被覆形バリスタの製造方法とともに説明する。
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態１における外装被覆形バリスタの製造方法について説明する。
【００１８】
まず、酸化亜鉛を主成分とし、酸化マグネシウム、酸化ビスマス、酸化コバルト等を加えて混合した粉体を、金型を用いて円板状に成形した後、１２００℃で焼結することにより電圧非直線性抵抗体１を形成した。この電圧非直線性抵抗体１の両面に、銀を主成分とするペーストを塗布し焼き付けて電極２を形成した。次に、電極２と軟銅線より成るリード端子３とを半田４を介して接続してバリスタ素子を作製した。
【００１９】
次に、バリスタ素子の電圧非直線性抵抗体１、電極２および半田４の全体とリード端子３の一部を、発泡剤を混合したエポキシ樹脂で形成した多孔質の第１の外装膜５で被覆し、続いて、第１の外装膜５をエポキシ樹脂の第２の外装膜６で被覆し、第２の外装膜６の外表面に感熱インクを捺印して捺印膜７を形成し、本実施の形態１における外装被覆形バリスタを作製した。
【００２０】
上記の第１の外装膜５、第２の外装膜６および捺印膜７の形成について、以下に詳細に説明する。
【００２１】
まず、粉体エポキシ樹脂に、低沸点炭化水素を塩化ビニリデンやアクリルニトリルなどの共重合物の殻壁で内包しカプセル化した熱膨張マイクロカプセルを一定の割合で添加し十分に混合して、複数種類の発泡性のマイクロカプセル添加粉体エポキシ樹脂を作製し準備した。
【００２２】
次に、バリスタ素子を乾燥機で１７０℃に予熱した後、このバリスタ素子の電圧非直線性抵抗体１、電極２および半田４の全体とリード端子３の一部を、上記で準備したマイクロカプセル添加粉体エポキシ樹脂に埋没し、粉体エポキシ樹脂を溶融して、バリスタ素子の電圧非直線性抵抗体１、電極２および半田４の全体とリード端子３の一部の表面にマイクロカプセル添加粉体エポキシ樹脂を付着させた。続いて、このマイクロカプセル添加粉体エポキシ樹脂を付着させたバリスタ素子を、再び１７０℃の乾燥機に入れて加熱し、マイクロカプセル添加粉体エポキシ樹脂を発泡硬化させ、バリスタ素子の電圧非直線性抵抗体１、電極２および半田４の全体とリード端子３の一部に多孔質の第１の外装膜５を形成した。
【００２３】
上記で形成した多孔質の第１の外装膜５の開気孔容積、気孔径分布について別途測定評価した結果を、粉体エポキシ樹脂に対する熱膨張マイクロカプセルの添加量とともに（表１）に示す。なお、開気孔容積は、ポロシメータによる水銀圧入方式で測定評価し、気孔径分布は、試料断面の走査電子顕微鏡写真から測定評価した。（表１）に示したように、粉体エポキシ樹脂に熱膨張マイクロカプセルを添加することにより多孔質の第１の外装膜５が形成でき、熱膨張マイクロカプセルの添加量を変えることにより開気孔容積および気孔径分布を種々に変えることができた。
【００２４】
【表１】
2004095609.tif 000003
【００２５】
次に、上記の第１の外装膜５の形成と同様な流動浸漬法により、融点が４１〜４３℃（ＤＳＣ測定法）の低融点粉体エポキシ樹脂を塗装して、第１の外装膜５の上に第２の外装膜６を形成して被覆した。またこの時、第２の外装膜６の膜厚を種々変えて試料を作製した。第２の外装膜６の膜厚は、塗装槽への浸漬時間と浸漬塗装回数により調整した。
【００２６】
次に、顔料化合物の熱分解によって約１６０℃で変色する不可逆性の感熱インクを転写法により第２の外装膜６の外表面に捺印して捺印膜７を形成し、本実施の形態１における外装被覆形バリスタを作製した。
【００２７】
そして、上記で作製した本実施の形態１における外装被覆形バリスタについて、過電圧が印加され電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された時の破壊防止性能を評価した。また、評価の試料としたバリスタ素子は、代表的なバリスタ特性を有する外径が９．５ｍｍでバリスタ電圧が２７０Ｖの電圧非直線性抵抗体１を使用した。
【００２８】
このときの評価回路を図３に示す。図３において、８は交流電源、９は回路インピーダンス、１０は保護ヒューズ、１１は評価試料のバリスタを示す。評価回路の回路インピーダンス９は電源回路において最も一般的な５Ω、保護ヒューズ１０は、上記の電圧非直線性抵抗体１の特性において推奨条件としている７Ａを選定して実施した。評価時の電圧は、課電率１００％として行い、交流電源でバリスタ電圧に等しい交流電圧を印加して行った。また、時間は、保護ヒューズ１０が溶断するまでの約０．５秒間電圧を印加した。この評価により全ての試料の電圧非直線性抵抗体１の非オーム性境界層は破壊しバリスタとしての性能は失われた。
【００２９】
破壊防止性能を評価した結果を、第１の外装膜５の開気孔容積および気孔径分布と、第２の外装膜６の膜厚を測定評価した結果とあわせて（表２）に示す。そして、（表２）の結果をわかりやすくするため、破壊発生が０／３０は○、破壊発生が３０／３０は×、その他は△とし、第１の外装膜５の開気孔容積を横軸、第２の外装膜６の膜厚を縦軸として、破壊防止性能の評価結果を図示したのが図４である。
【００３０】
【表２】
2004095609.tif 000004
【００３１】
（表２）および図４に示した結果からわかるように、破壊防止性能は、第１の外装膜５の開気孔容積と、第２の外装膜６の膜厚との組み合わせが重要である。図４に示したように、第１の外装膜５の開気孔容積をＶ（ｍｌ／ｇ）とし第２の外装膜６の膜厚をｔ（μｍ）とした時、第２の外装膜６の膜厚ｔ＝１．３／Ｖ（図４の線Ａ）以上である場合に、良好な破壊防止性能が得られ、いずれも外装膜の破壊の発生がなかった。これは、電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された場合においても、高熱により発生する溶融物や発生ガスを第１の外装膜で吸収し、樹脂内部の圧力増加を緩和させる効果を発揮して、一定以上の強度を有する第２の外装膜が溶融物や発生ガスを閉じ込め、外装膜の破壊および溶融物の飛散を防止できるからである。上記結果から、（表２）において※を付した試料Ｎｏ．のものは本発明の範囲外とした。
【００３２】
なお、第１の外装膜５を本実施の形態１のように熱膨張マイクロカプセルを添加した粉体エポキシ樹脂を発泡硬化して形成した場合には、第１の外装膜５の開気孔容積は０．５ｍｌ／ｇから２．０ｍｌ／ｇの範囲であることが特に望ましい。なぜならば、第１の外装膜５の開気孔容積が０．５ｍｌ／ｇ以下では、第２の外装膜６の膜厚を２．５ｍｍ以上にする必要があり工程の安定性を考慮して約３ｍｍの膜厚を形成することとなるので、第２の外装膜６を形成する工数増による製品コストの増加や製品形状の増大等の製品としての課題がある。また、第１の外装膜５の開気孔容積が２．０ｍｌ／ｇ以上のものは、エポキシ樹脂に対するマイクロカプセルの添加量が多くなり過ぎることによって、電圧非直線性抵抗体１と第１の外装膜５の接着力が損なわれて、両者間に連続の空洞が形成され、バリスタの絶縁特性が低下しやすい傾向があるからである。
【００３３】
したがって、熱膨張マイクロカプセルを添加した粉体エポキシ樹脂を発泡硬化して形成した場合には、第１の外装膜５の開気孔容積を０．５ｍｌ／ｇから２．０ｍｌ／ｇの範囲とし、第１の外装膜５の開気孔容積をＶ（ｍｌ／ｇ）とし第２の外装膜６の膜厚をｔ（μｍ）とした時、第２の外装膜６の膜厚ｔ＝１．３／Ｖ以上とした場合に、良好な破壊防止性能が得られ、電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された場合でも、外装膜の破壊が無く不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタが得られるとともに、特に、製品として安価で良好な電気的特性を有する外装被覆形バリスタが得られる。
【００３４】
そして、上記で、破壊防止性能を評価した本実施の形態１における外装被覆形バリスタは、試験後、電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊されバリスタの性能を失ったのちには外装膜の破壊発生が無かったものでも、捺印膜７が青色から灰色に変色し、バリスタ素子の電圧非直線性抵抗体１に異常が発生したことが確認できた。つまり、第２の外装膜６の表面に感熱インクにより捺印膜７を形成することにより、捺印膜７の変色の有無により電圧非直線性抵抗体１の異常発生の有無が確認できるという効果を奏する。
【００３５】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項４および請求項５に記載の発明について説明する。
【００３６】
本実施の形態２における外装被覆形バリスタは、図１に示した本発明の実施の形態１における外装被覆形バリスタと同じ構造を有するもので、上記実施の形態１と異なる点は、図１における多孔質の第１の外装膜５を、熱分解型化学発泡剤を配合した粉体エポキシ樹脂を用いて形成したことである。以下に、本実施の形態２における第１の外装膜５の形成について詳細に説明する。
【００３７】
まず、粉体エポキシ樹脂を製造する過程で、エポキシ樹脂と硬化剤、充填剤のほかにアゾ化合物系の熱分解型化学発泡剤を添加配合し、混練、分級して、本実施の形態２で用いた熱分解型化学発泡剤配合粉体エポキシ樹脂を作製した。そして、この熱分解型化学発泡剤配合粉体エポキシ樹脂は、熱分解型化学発泡剤の添加量を変えて、複数種を作製し準備した。
【００３８】
次に、実施の形態１と同様に、バリスタ素子を乾燥機で１７０℃に予熱した後、このバリスタ素子の電圧非直線性抵抗体１、電極２および半田４の全体とリード端子３の一部を、上記で準備した熱分解型化学発泡剤配合粉体エポキシ樹脂に埋没し、粉体エポキシ樹脂を溶融して、バリスタ素子の電圧非直線性抵抗体１、電極２および半田４の全体とリード端子３の一部の表面に熱分解型化学発泡剤配合粉体エポキシ樹脂を付着させた。続いて、この熱分解型化学発泡剤配合粉体エポキシ樹脂を付着させたバリスタ素子を、再び１７０℃の乾燥機に入れて加熱し、熱分解型化学発泡剤配合粉体エポキシ樹脂を発泡硬化させ、バリスタ素子の電圧非直線性抵抗体１、電極２および半田４の全体とリード端子３の一部に第１の外装膜５を形成した。
【００３９】
熱分解型化学発泡剤配合粉体エポキシ樹脂の硬化過程において、電圧非直線性抵抗体１に付着した粉体樹脂が硬化温度下において溶融するとともに、熱分解型化学発泡剤が熱分解によってガスを発生させて細かい無数の気泡が生じ、この発泡状態を保ちつつ樹脂が硬化剤と反応しながら硬化し、多数の気孔を有する第１の外装膜５が形成された。
【００４０】
上記で形成した第１の外装膜５の開気孔容積、気孔径分布について別途測定評価した結果を、エポキシ樹脂に対する熱分解型化学発泡剤の添加量とともに（表３）に示す。なお、開気孔容積および気孔径分布は、実施の形態１と同様な方法で測定評価した。（表３）に示したように、粉体エポキシ樹脂に熱分解型化学発泡剤を配合することにより多孔質の第１の外装膜５が形成でき、熱分解型化学発泡剤の添加量を変えることにより開気孔容積および気孔径分布を種々に変えることができた。
【００４１】
【表３】
2004095609.tif 000005
【００４２】
次に、実施の形態１と同様に、低融点粉体エポキシ樹脂を用いて第１の外装膜５を第２の外装膜６で被覆した。またこの時、第２の外装膜６の膜厚を種々変えて試料を作製した。そして、第２の外装膜６の外表面に感熱インクを捺印して捺印膜７を形成し、本実施の形態２における外装被覆形バリスタを作製した。
【００４３】
そして、上記で作製した本実施の形態２における外装被覆形バリスタについて、実施の形態１と同様に、電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された時の破壊防止性能を評価した。また、評価の試料としたバリスタ素子は、実施の形態１と同様に、外径が９．５ｍｍでバリスタ電圧が２７０Ｖの電圧非直線性抵抗体１を使用し、評価回路および評価条件も実施の形態１と同様にして行った。
【００４４】
本実施の形態２における外装被覆形バリスタについて破壊防止性能を評価した結果を、第１の外装膜５の開気孔容積および気孔径分布と、第２の外装膜６の膜厚を測定評価した結果とあわせて（表４）に示す。そして、（表４）の結果をわかりやすくするため、破壊発生が０／３０は○、破壊発生が３０／３０は×、その他は△とし、第１の外装膜５の開気孔容積を横軸、第２の外装膜６の膜厚を縦軸として、破壊防止性能の評価結果を図示したのが図５である。
【００４５】
【表４】
2004095609.tif 000006
【００４６】
（表４）および図５に示したように、破壊防止性能は、第１の外装膜５の開気孔容積と、第２の外装膜６の膜厚との組み合わせが重要であり、図５に示した結果のように、実施の形態１と同様に、第１の外装膜５の開気孔容積をＶ（ｍｌ／ｇ）とし第２の外装膜６の膜厚をｔ（μｍ）とした時、第２の外装膜６の膜厚ｔ＝１．３／Ｖ（図５の線Ｂ）以上である場合に、良好な破壊防止性能が得られ、いずれも外装膜の破壊の発生がなかった。これは、電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された場合においても、高熱により発生する溶融物や発生ガスを第１の外装膜で吸収し、樹脂内部の圧力増加を緩和させる効果を発揮して、一定以上の強度を有する第２の外装膜が溶融物や発生ガスを閉じ込め、外装膜の破壊および溶融物の飛散を防止できるからである。上記結果から、（表４）において※を付した試料Ｎｏ．のものは本発明の範囲外とした。
【００４７】
なお、第１の外装膜５を本実施の形態２のように熱分解型化学発泡剤を配合した粉体エポキシ樹脂を発泡硬化して形成した場合には、第１の外装膜５の開気孔容積は０．５ｍｌ／ｇから３．０ｍｌ／ｇの範囲であることが特に望ましい。なぜならば、第１の外装膜５の開気孔容積が０．５ｍｌ／ｇ以下では、第２の外装膜６の膜厚を２．５ｍｍ以上にする必要があり工程の安定性を考慮して約３ｍｍの膜厚を形成することとなるので、第２の外装膜６を形成する工数増による製品コストの増加や製品形状の増大等の製品としての課題がある。また、第１の外装膜５の開気孔容積が３．０ｍｌ／ｇ以上のものは、気孔径が５００μｍを超えるものが形成されるため、電圧非直線性抵抗体１の沿面部における電極２，２間の絶縁性が低下し、バリスタの絶縁特性が低下しやすい傾向があるからである。
【００４８】
したがって、熱分解型化学発泡剤を配合した粉体エポキシ樹脂を発泡硬化して形成した場合には、第１の外装膜５の開気孔容積を０．５ｍｌ／ｇから３．０ｍｌ／ｇの範囲とし、第１の外装膜５の開気孔容積をＶ（ｍｌ／ｇ）とし第２の外装膜６の膜厚をｔ（μｍ）とした時、第２の外装膜６の膜厚ｔ＝１．３／Ｖ以上とした場合に、良好な破壊防止性能が得られ、電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された場合でも、外装膜の破壊が無く不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタが得られるとともに、特に、製品として安価で良好な電気的特性を有する外装被覆形バリスタが得られる。
【００４９】
そして、第１の外装膜５が熱分解型化学発泡剤を配合した粉体エポキシ樹脂を発泡硬化して形成した実施の形態２による外装被覆形バリスタは、実施の形態１による外装被覆形バリスタに比較して第１の外装膜５の開気孔容積を大きくした場合でも絶縁特性の低下が少なく、第１の外装膜５および第２の外装膜６を形成する設計の自由度が向上する。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明は、バリスタ素子に外装膜を被覆してなる外装被覆形バリスタであって、前記外装膜はバリスタ素子に接する多孔質の第１の外装膜とこの第１の外装膜を被覆する第２の外装膜とを有し、前記第１の外装膜の開気孔容積をＶ（ｍｌ／ｇ）とし前記第２の外装膜の膜厚をｔ（μｍ）とした時、前記第２の外装膜の膜厚ｔが１．３／Ｖ以上であるという構成を備えることにより、定格を超える異常な過電圧が印加され電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された場合においても、高熱により発生する溶融物や発生ガスを第１の外装膜で吸収し樹脂内部の圧力増加を緩和させ、一定以上の強度を有する第２の外装膜が溶融物や発生ガスを閉じ込めるので、外装膜の破壊の無く良好な破壊防止性能が得られ、不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタとなるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における外装被覆形バリスタの断面図
【図２】同外装被覆形バリスタの外観図
【図３】本発明の実施の形態１における評価回路図
【図４】本発明の実施の形態１における評価結果を示す図
【図５】本発明の実施の形態２における評価結果を示す図
【図６】従来の外装被覆形バリスタの断面図
【符号の説明】
１　電圧非直線性抵抗体
２　電極
３　リード端子
４　半田
５　第１の外装膜
６　第２の外装膜
７　捺印膜
８　交流電源
９　回路インピーダンス
１０　保護ヒューズ
１１　評価試料のバリスタ
【図１】
2004095609.tif 000007
【図２】
2004095609.tif 000008
【図３】
2004095609.tif 000009
【図４】
2004095609.tif 000010
【図５】
2004095609.tif 000011
【図６】
2004095609.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成14年11月29日(2002.11.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バリスタ素子に外装膜を被覆して成る外装被覆形バリスタであって、前記外装膜はバリスタ素子に接する多孔質の第１の外装膜とこの第１の外装膜を被覆する第２の外装膜とを有し、前記第１の外装膜の開気孔容積をＶ（ｍｌ／ｇ）とし前記第２の外装膜の膜厚をｔ（ｍｍ）とした時、前記第２の外装膜の膜厚ｔが１．３／Ｖ以上である外装被覆形バリスタ。
【請求項２】
第１の外装膜は、熱膨張マイクロカプセルを添加した粉体エポキシ樹脂を発泡硬化したものである請求項１に記載の外装被覆形バリスタ。
【請求項３】
第１の外装膜の開気孔容積が０．５ｍｌ／ｇ〜２．０ｍｌ／ｇである請求項２に記載の外装被覆形バリスタ。
【請求項４】
第１の外装膜は、熱分解型化学発泡剤を配合した粉体エポキシ樹脂を発泡硬化したものである請求項１に記載の外装被覆形バリスタ。
【請求項５】
第１の外装膜の開気孔容積が０．５ｍｌ／ｇ〜３．０ｍｌ／ｇである請求項４に記載の外装被覆形バリスタ。
【請求項６】
第２の外装膜の表面に感熱インクにより捺印膜を形成した請求項１に記載の外装被覆形バリスタ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の発明は、バリスタ素子に外装膜を被覆して成る外装被覆形バリスタであって、前記外装膜はバリスタ素子に接する多孔質の第１の外装膜とこの第１の外装膜を被覆する第２の外装膜とを有し、前記第１の外装膜の開気孔容積をＶ（ｍｌ／ｇ）とし前記第２の外装膜の膜厚をｔ（ｍｍ）とした時、前記第２の外装膜の膜厚ｔが１．３／Ｖ以上である外装被覆形バリスタであり、これにより、定格を超える異常な過電圧が印加され電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された場合においても、高熱により発生する溶融物や発生ガスを第１の外装膜で吸収し樹脂内部の圧力増加を緩和させ、一定以上の強度を有する第２の外装膜が溶融物や発生ガスを閉じ込めるので、外装膜の破壊の無く良好な破壊防止性能が得られ、不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタとなるという作用効果が得られる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
（表２）および図４に示した結果からわかるように、破壊防止性能は、第１の外装膜５の開気孔容積と、第２の外装膜６の膜厚との組み合わせが重要である。図４に示したように、第１の外装膜５の開気孔容積をＶ（ｍｌ／ｇ）とし第２の外装膜６の膜厚をｔ（ｍｍ）とした時、第２の外装膜６の膜厚ｔ＝１．３／Ｖ（図４の線Ａ）以上である場合に、良好な破壊防止性能が得られ、いずれも外装膜の破壊の発生がなかった。これは、電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された場合においても、高熱により発生する溶融物や発生ガスを第１の外装膜で吸収し、樹脂内部の圧力増加を緩和させる効果を発揮して、一定以上の強度を有する第２の外装膜が溶融物や発生ガスを閉じ込め、外装膜の破壊および溶融物の飛散を防止できるからである。上記結果から、（表２）において※を付した試料Ｎｏ．のものは本発明の範囲外とした。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
したがって、熱膨張マイクロカプセルを添加した粉体エポキシ樹脂を発泡硬化して形成した場合には、第１の外装膜５の開気孔容積を０．５ｍｌ／ｇから２．０ｍｌ／ｇの範囲とし、第１の外装膜５の開気孔容積をＶ（ｍｌ／ｇ）とし第２の外装膜６の膜厚をｔ（ｍｍ）とした時、第２の外装膜６の膜厚ｔ＝１．３／Ｖ以上とした場合に、良好な破壊防止性能が得られ、電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された場合でも、外装膜の破壊が無く不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタが得られるとともに、特に、製品として安価で良好な電気的特性を有する外装被覆形バリスタが得られる。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
（表４）および図５に示したように、破壊防止性能は、第１の外装膜５の開気孔容積と、第２の外装膜６の膜厚との組み合わせが重要であり、図５に示した結果のように、実施の形態１と同様に、第１の外装膜５の開気孔容積をＶ（ｍｌ／ｇ）とし第２の外装膜６の膜厚をｔ（ｍｍ）とした時、第２の外装膜６の膜厚ｔ＝１．３／Ｖ（図５の線Ｂ）以上である場合に、良好な破壊防止性能が得られ、いずれも外装膜の破壊の発生がなかった。これは、電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された場合においても、高熱により発生する溶融物や発生ガスを第１の外装膜で吸収し、樹脂内部の圧力増加を緩和させる効果を発揮して、一定以上の強度を有する第２の外装膜が溶融物や発生ガスを閉じ込め、外装膜の破壊および溶融物の飛散を防止できるからである。上記結果から、（表４）において※を付した試料Ｎｏ．のものは本発明の範囲外とした。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
したがって、熱分解型化学発泡剤を配合した粉体エポキシ樹脂を発泡硬化して形成した場合には、第１の外装膜５の開気孔容積を０．５ｍｌ／ｇから３．０ｍｌ／ｇの範囲とし、第１の外装膜５の開気孔容積をＶ（ｍｌ／ｇ）とし第２の外装膜６の膜厚をｔ（ｍｍ）とした時、第２の外装膜６の膜厚ｔ＝１．３／Ｖ以上とした場合に、良好な破壊防止性能が得られ、電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された場合でも、外装膜の破壊が無く不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタが得られるとともに、特に、製品として安価で良好な電気的特性を有する外装被覆形バリスタが得られる。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明は、バリスタ素子に外装膜を被覆してなる外装被覆形バリスタであって、前記外装膜はバリスタ素子に接する多孔質の第１の外装膜とこの第１の外装膜を被覆する第２の外装膜とを有し、前記第１の外装膜の開気孔容積をＶ（ｍｌ／ｇ）とし前記第２の外装膜の膜厚をｔ（ｍｍ）とした時、前記第２の外装膜の膜厚ｔが１．３／Ｖ以上であるという構成を備えることにより、定格を超える異常な過電圧が印加され電圧非直線性抵抗体の非オーム性境界層が破壊された場合においても、高熱により発生する溶融物や発生ガスを第１の外装膜で吸収し樹脂内部の圧力増加を緩和させ、一定以上の強度を有する第２の外装膜が溶融物や発生ガスを閉じ込めるので、外装膜の破壊の無く良好な破壊防止性能が得られ、不燃性および防爆性を備えた安全性の高い外装被覆形バリスタとなるという効果を奏するものである。