JP2776668B2 - 抵抗体の製造方法 - Google Patents
抵抗体の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バインダ樹脂に導電性
カーボンブラックを混合した抵抗ペーストをスクリーン
印刷することによって形成される抵抗体の製造方法に係
り、特に、可変抵抗器などに用いて好適な高抵抗値を有
する抵抗体の製造方法に関する。
カーボンブラックを混合した抵抗ペーストをスクリーン
印刷することによって形成される抵抗体の製造方法に係
り、特に、可変抵抗器などに用いて好適な高抵抗値を有
する抵抗体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の抵抗体は、溶剤中に溶解した熱
硬化性樹脂（例えばフェノール樹脂やエポキシ樹脂な
ど）からなるバインダ樹脂に導電性カーボンブラックな
らびにその他の添加剤を混合、分散して抵抗ペーストを
得、この抵抗ペーストをスクリーン印刷法にて基板上に
印刷した後、これを乾燥、硬化することによって作製さ
れている。
硬化性樹脂（例えばフェノール樹脂やエポキシ樹脂な
ど）からなるバインダ樹脂に導電性カーボンブラックな
らびにその他の添加剤を混合、分散して抵抗ペーストを
得、この抵抗ペーストをスクリーン印刷法にて基板上に
印刷した後、これを乾燥、硬化することによって作製さ
れている。
【０００３】従来、上記のカーボンブラックとして、比
較的小さな導電率を有するファーネスブラック｛例え
ば、旭カーボン（株）製の商品名：旭６０、Ｃｏｌｕｍ
ｂｉａｎ社製の商品名：ＲＡＶＥＮ１５０、および三菱
化成工業（株）製の商品名：ＭＡ１００など｝を用いる
ものがあった。このようなファーネスブラックを用いて
形成した抵抗体にあっては、高温度（７０℃以上）かつ
高湿度（４０℃以上、９０〜９５％ＲＨ）の雰囲気中に
長時間曝されると、元の条件に戻しても抵抗値は元の値
まで戻らず、すなわち抵抗値の安定性が劣るという問題
があった。
較的小さな導電率を有するファーネスブラック｛例え
ば、旭カーボン（株）製の商品名：旭６０、Ｃｏｌｕｍ
ｂｉａｎ社製の商品名：ＲＡＶＥＮ１５０、および三菱
化成工業（株）製の商品名：ＭＡ１００など｝を用いる
ものがあった。このようなファーネスブラックを用いて
形成した抵抗体にあっては、高温度（７０℃以上）かつ
高湿度（４０℃以上、９０〜９５％ＲＨ）の雰囲気中に
長時間曝されると、元の条件に戻しても抵抗値は元の値
まで戻らず、すなわち抵抗値の安定性が劣るという問題
があった。
【０００４】そこで、上記の問題を解決する一手段とし
て、比較的大きな導電率を有する導電性ファーネスブラ
ック｛例えばライオン（株）の商品名：ケッチェンブラ
ックＥＣ｝やアセチレンブラック｛例えばデンカ（株）
製の商品名：デンカブラック｝を用いて作製した抵抗体
があった。このような抵抗体では、前述した雰囲気中で
の抵抗値の安定性が優れている。なお、この抵抗体はカ
ーボンブラックが比較的大きな導電率を有しているの
で、前記の比較的小さな導電率を有するファーネスブラ
ックを用いた場合と比べて同等の抵抗値を得るのに少量
で済む。
て、比較的大きな導電率を有する導電性ファーネスブラ
ック｛例えばライオン（株）の商品名：ケッチェンブラ
ックＥＣ｝やアセチレンブラック｛例えばデンカ（株）
製の商品名：デンカブラック｝を用いて作製した抵抗体
があった。このような抵抗体では、前述した雰囲気中で
の抵抗値の安定性が優れている。なお、この抵抗体はカ
ーボンブラックが比較的大きな導電率を有しているの
で、前記の比較的小さな導電率を有するファーネスブラ
ックを用いた場合と比べて同等の抵抗値を得るのに少量
で済む。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで上述した従来
の抵抗体で、耐湿負荷特性試験（ＪＩＳ Ｃ ６４４４）
を行なったときに、カーボンブラックが比較的少量なの
でカーボンブラック粒子の消失に伴う抵抗値への影響が
大きく、その結果、抵抗値の変動が著しくなり、耐湿負
荷特性が劣るという問題があった。また、この抵抗体で
は、比表面積が大きく、表面エネルギが大きい、カーボ
ンブラックが用いられているのでカーボンブラック粒子
同士が互いに凝集し、抵抗ペーストとして保管する際に
抵抗値が経時的に変動して安定性が劣るという懸念があ
った。
の抵抗体で、耐湿負荷特性試験（ＪＩＳ Ｃ ６４４４）
を行なったときに、カーボンブラックが比較的少量なの
でカーボンブラック粒子の消失に伴う抵抗値への影響が
大きく、その結果、抵抗値の変動が著しくなり、耐湿負
荷特性が劣るという問題があった。また、この抵抗体で
は、比表面積が大きく、表面エネルギが大きい、カーボ
ンブラックが用いられているのでカーボンブラック粒子
同士が互いに凝集し、抵抗ペーストとして保管する際に
抵抗値が経時的に変動して安定性が劣るという懸念があ
った。
【０００６】本発明はこのような従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、耐湿負荷特性が
良好であるとともに、抵抗ペーストとして保管する際に
抵抗値の変動を防止することのできる高抵抗の抵抗体を
提供することにある。
に鑑みてなされたもので、その目的は、耐湿負荷特性が
良好であるとともに、抵抗ペーストとして保管する際に
抵抗値の変動を防止することのできる高抵抗の抵抗体を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、導電性カーボンブラックおよびバインダ樹
脂を混合した抵抗ペーストをスクリーン印刷することに
よって形成される抵抗体の製造方法において、前記カー
ボンブラックが重量増加率２．５〜６５％、好ましくは
３〜５０％のフェニル化処理を施された構成にしてあ
る。
に本発明は、導電性カーボンブラックおよびバインダ樹
脂を混合した抵抗ペーストをスクリーン印刷することに
よって形成される抵抗体の製造方法において、前記カー
ボンブラックが重量増加率２．５〜６５％、好ましくは
３〜５０％のフェニル化処理を施された構成にしてあ
る。
【０００８】
【作用】導電性カーボンブラックに例えば重量増加率３
〜５０％のフェニル化処理を施した後、このカーボンブ
ラックと溶剤とをバインダ樹脂に混合、分散して抵抗ペ
ーストを得る。このようにカーボンブラックはフェニル
化処理を施されているので、該カーボンブラックを混入
した抵抗ペーストはカーボンブラックが安定した分散状
態に保たれる。これによって、抵抗ペーストとして保管
する際に抵抗値の変動を防止することができる。なお、
上記の重量増加率は、〔｛（重合後のカーボンブラック
重量／重合前のカーボンブラック重量）−１｝×１０
０〕で求められる。
〜５０％のフェニル化処理を施した後、このカーボンブ
ラックと溶剤とをバインダ樹脂に混合、分散して抵抗ペ
ーストを得る。このようにカーボンブラックはフェニル
化処理を施されているので、該カーボンブラックを混入
した抵抗ペーストはカーボンブラックが安定した分散状
態に保たれる。これによって、抵抗ペーストとして保管
する際に抵抗値の変動を防止することができる。なお、
上記の重量増加率は、〔｛（重合後のカーボンブラック
重量／重合前のカーボンブラック重量）−１｝×１０
０〕で求められる。
【０００９】また、前記の抵抗ペーストをスクリーン印
刷法にて基板上に印刷して、これを乾燥、硬化すること
により抵抗体を形成する。この抵抗体に含まれるカーボ
ンブラックはフェニル化処理が施されているので、高温
・高湿による影響を受けにくい。したがって、耐湿負荷
特性を向上できる。
刷法にて基板上に印刷して、これを乾燥、硬化すること
により抵抗体を形成する。この抵抗体に含まれるカーボ
ンブラックはフェニル化処理が施されているので、高温
・高湿による影響を受けにくい。したがって、耐湿負荷
特性を向上できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の抵抗体の実施例を図に基づい
て説明する。図１は本発明の抵抗体の一実施例に用いら
れるカーボンブラックのフェニル化条件および重量増加
率を説明する図、図２は図１で説明するカーボンブラッ
クが混入される抵抗ペーストの配合比を説明する図、図
３は図２で説明する抵抗ペーストから形成された抵抗体
の耐湿負荷特性を示す特性図、図４は図２で説明する抵
抗ペーストを放置した際の抵抗値の変動比率を示す特性
図である。
て説明する。図１は本発明の抵抗体の一実施例に用いら
れるカーボンブラックのフェニル化条件および重量増加
率を説明する図、図２は図１で説明するカーボンブラッ
クが混入される抵抗ペーストの配合比を説明する図、図
３は図２で説明する抵抗ペーストから形成された抵抗体
の耐湿負荷特性を示す特性図、図４は図２で説明する抵
抗ペーストを放置した際の抵抗値の変動比率を示す特性
図である。
【００１１】本実施例の抵抗体は、導電性カーボンブラ
ック、例えば比較的大きな導電率を有する導電性ファー
ネスブラック｛ライオン（株）の商品名：ケッチェンブ
ラックＥＣ、以下ケッチェンブラックと称す｝にフェニ
ル化処理を図１に示すフェニル化条件で行い、所望の重
量増加率のフェニル化カーボンブラックを得る。このと
き、ベンゼンとケッチェンブラックを容器内に入れて、
この容器内を窒素ガスで満たすことにより外部の湿気を
遮断し、触媒として無水塩化アルミニウム（ＡｌＣ
ｌ3）を加えて充分撹拌した後、助触媒として少量の水
を添加するとともに、酸化剤として塩化第２銅（ＣｕＣ
ｌ2）を添加し、４５℃の温度で所定の時間撹拌し、重
合反応を生じさせる。これによって、ポリフェニレンを
重合し、ケッチェンブラックに結合させる。次いで、こ
の重合反応によって得た反応混合物を大量の水中に注ぎ
出し、これを濾過した後、希塩酸で洗浄してから、最後
に水で洗浄して乾燥する。
ック、例えば比較的大きな導電率を有する導電性ファー
ネスブラック｛ライオン（株）の商品名：ケッチェンブ
ラックＥＣ、以下ケッチェンブラックと称す｝にフェニ
ル化処理を図１に示すフェニル化条件で行い、所望の重
量増加率のフェニル化カーボンブラックを得る。このと
き、ベンゼンとケッチェンブラックを容器内に入れて、
この容器内を窒素ガスで満たすことにより外部の湿気を
遮断し、触媒として無水塩化アルミニウム（ＡｌＣ
ｌ3）を加えて充分撹拌した後、助触媒として少量の水
を添加するとともに、酸化剤として塩化第２銅（ＣｕＣ
ｌ2）を添加し、４５℃の温度で所定の時間撹拌し、重
合反応を生じさせる。これによって、ポリフェニレンを
重合し、ケッチェンブラックに結合させる。次いで、こ
の重合反応によって得た反応混合物を大量の水中に注ぎ
出し、これを濾過した後、希塩酸で洗浄してから、最後
に水で洗浄して乾燥する。
【００１２】次いで、熱硬化性樹脂からなるバインダ樹
脂（例えば商品名：スミライトＰＣ−２５）中に、上記
のフェニル化処理を施したケッチェンブラックおよび溶
剤（例えばカルビト−ル）を図２に示す配合比で混合
し、従来の場合と同様に、ボールミルあるいは３本ロー
ルなどを用いて上記のケッチェンブラックを分散させて
抵抗ペーストを得る。その後、この抵抗ペーストをフェ
ノール樹脂積層板やセラミック基板上にスクリーン印刷
することによって塗膜を形成し、上記のバインダ樹脂の
種類に応じて１５０〜２５０℃の温度で１５〜６０分
間、加熱硬化させて抵抗体を形成する。
脂（例えば商品名：スミライトＰＣ−２５）中に、上記
のフェニル化処理を施したケッチェンブラックおよび溶
剤（例えばカルビト−ル）を図２に示す配合比で混合
し、従来の場合と同様に、ボールミルあるいは３本ロー
ルなどを用いて上記のケッチェンブラックを分散させて
抵抗ペーストを得る。その後、この抵抗ペーストをフェ
ノール樹脂積層板やセラミック基板上にスクリーン印刷
することによって塗膜を形成し、上記のバインダ樹脂の
種類に応じて１５０〜２５０℃の温度で１５〜６０分
間、加熱硬化させて抵抗体を形成する。
【００１３】この実施例にあっては、ケッチェンブラッ
クがフェニル化処理を施されているので、該ケッチェン
ブラックを混入した抵抗ペーストを保管するときに、該
抵抗ペーストはケッチェンブラックの分散状態が安定し
たペースト状態に保たれる。
クがフェニル化処理を施されているので、該ケッチェン
ブラックを混入した抵抗ペーストを保管するときに、該
抵抗ペーストはケッチェンブラックの分散状態が安定し
たペースト状態に保たれる。
【００１４】図４は、この抵抗ペーストを容器に入れた
まま常温、常湿の雰囲気中に所定時間保管した後、該ペ
ーストを用いてスクリーン印刷および加熱により抵抗体
を形成したときの抵抗値の変動比率（保管後の抵抗値／
抵抗ペースト製造時の抵抗値）を示している。この図４
では、抵抗値の変動比率を縦軸方向に、抵抗ペーストの
保管期間（月）を横軸方向にそれぞれ設定してある。抵
抗ペーストは、図４に示すように、重量増加率が大きく
なるに従って保管時の抵抗値の安定性が増大する。例え
ばフェニル化処理を施してない比較例は２ヵ月間保管さ
れると、保管後の抵抗値が初期の抵抗値の１４倍とな
り、重量増加率の小さい（２．３０％）試料Ａは２ヵ月
間保管後の抵抗値が抵抗ペースト製造時の抵抗値の１０
倍となり、試料Ｂ（重量増加率：２．５０％）は７倍と
なり、試料Ｃ（重量増加率：３．４０％）は２．８倍と
なる。一方、試料Ｄ（重量増加率：１１．１０％）、試
料Ｅ（重量増加率：５３．５０％）、試料Ｆ（重量増加
率：６５．３０％）、試料Ｇ（重量増加率：７４．８０
％）のいずれも抵抗値が変動しない。このように保管時
の抵抗値の安定性の観点から検討すると、２．５％以上
の重量増加率が適当と考えられる。
まま常温、常湿の雰囲気中に所定時間保管した後、該ペ
ーストを用いてスクリーン印刷および加熱により抵抗体
を形成したときの抵抗値の変動比率（保管後の抵抗値／
抵抗ペースト製造時の抵抗値）を示している。この図４
では、抵抗値の変動比率を縦軸方向に、抵抗ペーストの
保管期間（月）を横軸方向にそれぞれ設定してある。抵
抗ペーストは、図４に示すように、重量増加率が大きく
なるに従って保管時の抵抗値の安定性が増大する。例え
ばフェニル化処理を施してない比較例は２ヵ月間保管さ
れると、保管後の抵抗値が初期の抵抗値の１４倍とな
り、重量増加率の小さい（２．３０％）試料Ａは２ヵ月
間保管後の抵抗値が抵抗ペースト製造時の抵抗値の１０
倍となり、試料Ｂ（重量増加率：２．５０％）は７倍と
なり、試料Ｃ（重量増加率：３．４０％）は２．８倍と
なる。一方、試料Ｄ（重量増加率：１１．１０％）、試
料Ｅ（重量増加率：５３．５０％）、試料Ｆ（重量増加
率：６５．３０％）、試料Ｇ（重量増加率：７４．８０
％）のいずれも抵抗値が変動しない。このように保管時
の抵抗値の安定性の観点から検討すると、２．５％以上
の重量増加率が適当と考えられる。
【００１５】また、上記の抵抗ペーストから焼成された
抵抗体は、該抵抗体に含まれるカーボンブラックがフェ
ニル化処理を施されているので、高湿中の電気的負荷に
よる影響を受けにくい。
抵抗体は、該抵抗体に含まれるカーボンブラックがフェ
ニル化処理を施されているので、高湿中の電気的負荷に
よる影響を受けにくい。
【００１６】図３は、温度４０℃、湿度９０〜９５％の
雰囲気中で、直流電圧２５０Ｖによる断続負荷を印加し
て耐湿負荷特性試験を行なった結果、１００〜１０００
時間の所定時間における試料数５個中の断線数を表わし
ている。この図３に示す試験結果では、例えば５００時
間で、フェニル化処理を施してない比較例、および重量
増加率の小さい（２.３０％）試料Ａは４個の断線数を
生じ、重量増加率の大きい（７４.８０％）試料Ｇは５
個の断線数を生じている。一方、試料Ｂ（重量増加率：
２.５０％）、試料Ｃ（重量増加率：３.４０％）、試料
Ｄ（重量増加率：１１.１０％）、試料Ｅ（重量増加
率：５３.５０％）および試料Ｆ（重量増加率：６５.３
０％）のいずれも断線を生じていない。このように耐湿
負荷特性の観点から検討すると、２.５〜６５％の重量
増加率が適当と考えられ、特に、３〜５０％の重量増加
率が好ましい。
雰囲気中で、直流電圧２５０Ｖによる断続負荷を印加し
て耐湿負荷特性試験を行なった結果、１００〜１０００
時間の所定時間における試料数５個中の断線数を表わし
ている。この図３に示す試験結果では、例えば５００時
間で、フェニル化処理を施してない比較例、および重量
増加率の小さい（２.３０％）試料Ａは４個の断線数を
生じ、重量増加率の大きい（７４.８０％）試料Ｇは５
個の断線数を生じている。一方、試料Ｂ（重量増加率：
２.５０％）、試料Ｃ（重量増加率：３.４０％）、試料
Ｄ（重量増加率：１１.１０％）、試料Ｅ（重量増加
率：５３.５０％）および試料Ｆ（重量増加率：６５.３
０％）のいずれも断線を生じていない。このように耐湿
負荷特性の観点から検討すると、２.５〜６５％の重量
増加率が適当と考えられ、特に、３〜５０％の重量増加
率が好ましい。
【００１７】従って、これらの抵抗ペースト保管時の安
定性および耐湿負荷特性の両方を考慮すると、２.５〜
６５％の重量増加率が適当と考えられ、特に、３〜５０
％の重量増加率が好ましい。なお、重量増加率の小さい
（２.３０％）試料Ａは、上記のように保管時の安定性
および耐湿負荷特性の両方が劣っている。また、重量増
加率の大きい（７４.８０％）試料Ｇは保管時の安定性
が優れているが、耐湿負荷特性試験で比較的短時間（５
００時間）で多くの断線数（４個）を生じており耐湿負
荷特性が劣っている。一方、試料Ｃ（重量増加率：３.
４０％）、試料Ｄ（重量増加率：１１.１０％）、およ
び試料Ｅ（重量増加率：５３.５０％）は、保管時の安
定性および耐湿負荷特性の両方が優れている。
定性および耐湿負荷特性の両方を考慮すると、２.５〜
６５％の重量増加率が適当と考えられ、特に、３〜５０
％の重量増加率が好ましい。なお、重量増加率の小さい
（２.３０％）試料Ａは、上記のように保管時の安定性
および耐湿負荷特性の両方が劣っている。また、重量増
加率の大きい（７４.８０％）試料Ｇは保管時の安定性
が優れているが、耐湿負荷特性試験で比較的短時間（５
００時間）で多くの断線数（４個）を生じており耐湿負
荷特性が劣っている。一方、試料Ｃ（重量増加率：３.
４０％）、試料Ｄ（重量増加率：１１.１０％）、およ
び試料Ｅ（重量増加率：５３.５０％）は、保管時の安
定性および耐湿負荷特性の両方が優れている。
【００１８】このように構成した実施例では、抵抗ペー
ストとして保管する際に抵抗値の変動を防止できるとと
もに、耐湿負荷特性を向上することができる。
ストとして保管する際に抵抗値の変動を防止できるとと
もに、耐湿負荷特性を向上することができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、抵
抗ペーストとして保管する際に抵抗値の変動を防止でき
るとともに、抵抗体の耐湿負荷特性を向上できる。従っ
て、高性能で信頼性の高い抵抗体を得ることができる。
抗ペーストとして保管する際に抵抗値の変動を防止でき
るとともに、抵抗体の耐湿負荷特性を向上できる。従っ
て、高性能で信頼性の高い抵抗体を得ることができる。
【図１】本発明の抵抗体の一実施例に用いられるカーボ
ンブラックの重合条件および重量増加率を説明する図で
ある。
ンブラックの重合条件および重量増加率を説明する図で
ある。
【図２】図１で説明するカーボンブラックが混入される
抵抗ペーストの配合比を説明する図である。
抵抗ペーストの配合比を説明する図である。
【図３】図２で説明する抵抗ペーストから形成された抵
抗体の耐湿負荷特性を示す特性図である。
抗体の耐湿負荷特性を示す特性図である。
【図４】図２で説明する抵抗ペーストを保管した際の抵
抗値の変動比率を示す特性図である。
抗値の変動比率を示す特性図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 導電性カーボンブラックおよびバインダ
樹脂を混合した抵抗ペーストをスクリーン印刷すること
によって形成される抵抗体の製造方法において、前記カ
ーボンブラックが重量増加率２．５〜６５％のフェニル
化処理を施されていることを特徴とする抵抗体の製造方
法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記重量増加率が３
〜５０％の範囲にあることを特徴とする抵抗体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3341041A JP2776668B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3341041A JP2776668B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 抵抗体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05175004A JPH05175004A (ja) | 1993-07-13 |
| JP2776668B2 true JP2776668B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=18342688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3341041A Expired - Fee Related JP2776668B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776668B2 (ja) |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP3341041A patent/JP2776668B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05175004A (ja) | 1993-07-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980414 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |