JPH0233881A - プリントヒーター用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明はプリントヒーター用組成物に係り、特にスクリ
ーン印刷等によってプリントス１冒）（のｔｂ；極端子
間に薄膜として形成されるプリントヒーター用組成物に
関する。

〔従来技術〕

従来のプリントヒータはカーボンパウダーとＥ）脂から
成り、プリント基板の電極端子間に”ｒ、’ｊ　Ｉｌ・
λとして形成される。プリントヒータを形成する場合、
先ず、カーボンパウダーと樹脂（必要に応じて溶媒に溶
解乃至分散させる。）がペースト状に混合される。この
ペースト状カーボンはスクリーン印刷等により基板上に
電極又はリード端子間に塗布される。塗布ペーストは加
熱乾燥或いは硬化され基板上のヒータ部として形成され
る。

このような従来のプリントヒータは第６図に示すように
電圧を１０ｖ以下で使用した場合（塗布厚み１５μで抵
抗値１３０Ωであり、この時の比抵抗が９．４５ＸＩＯ
”２ΩＣ１１ｌである。）に得られるヒータ温度は１２
６°Ｃである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来のプリントヒータでは、
１５０°Ｃ以上の高温にする場合、電圧をｌＯＶ以上に
するか、塗布厚みを厚く形成する必要がある。そして、
高温を得るために電圧１０Ｖ以上に玉算させると、第６
図に示すようにプリントヒータの抵抗特性が破壊され、
暴走してコントロール出来なくなる。更に、塗布層を厚
く形成することは、抵抗値がさがって電流が多（流れる
が、基板全体が厚くなる不具合がある。

本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、比較
的低い電圧で高い発熱温度が得られるプリントヒーター
用組成物を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記目的を達成する為に、プリントヒーターを
基板の電極等にプリント形成するに於いて、プリント用
組成物にはダンゲステンパウダー成るいはモリブデンパ
ウダーと熱硬化性樹脂とから成るペーストが使用される
。熱硬化性樹脂にはエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂
及びポリイミド系樹脂、アミン系樹脂、シリコーン系樹
脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリ
ブタジェン系樹脂が使用される。また、ダンゲステンパ
ウダー成るいはモリブデンパウダーには３０μ以下の粒
径のものを使用する。

〔作用〕

本発明に係るプリントヒータによれば、プリトヒータは
ダンゲステンパウダー成るいはモリブデンパウダーが使
用されダンゲステンパウダー及びモリブデンパウダーは
発熱高温時の酸化安定性があり、特に、ダンゲステンパ
ウダーは、量温度の酸化安定性に優れている。この為、
ダンゲステンパウダー成るいはモリブデンパウダーが使
用されたプリントヒータは、高温に安定であると共に比
抵抗が小さく、比較的低い電圧（７乃至８Ｖ）で筒い発
熱温度（１７０乃￥１９０°Ｃ）が得られ、プリントヒ
ータは薄型形成が可能である。従って、基盤全体が薄く
形成される。

さらに、このプリントヒータは、抵抗温度特性（抵ｔＫ
値の温度上県による変化）がプラス（カーボンプリント
ヒータの場合、抵抗温度特性がマイナスであり、温度が
上弄すれば、抵抗値が小さくなり、さらに電流が流れ暴
走に至る可能性がある。）であり、温度が上デ、すると
抵抗値が大きくなり、電流が流れ難くなるとＳ゛う自己
制御作用も有している。

〔発明の好ましい態様〕

以下、本発明の好適な態様を説明する。

第１図は、本発明に係るプリントヒーター用組成物で形
成された電気回路基板の部分平面図である。第１図及び
第２図に示すように基板面には電極１２．１２、が形成
され、電極１２．１２間には本発明に係るプリントヒー
タ１４がスクリーン印刷、成るいはデイスペンサー塗布
法によって形成される。

基板１０には、ガラス繊維エポキシ樹脂、フェノール樹
脂基板、ガラスポリイミド基板、メタルコアー基板、又
はセラミツクツ、（板等が通常使用される。基板ｌＯに
形成される電極１２．１２は銅箔電極、銀電極等であり
、スクリーン印刷及びメツキ等によって形成される。

に　るプリントヒータの プリントヒータはタングステンパウダー成るいはモリブ
デンパウダーと、熱硬化性樹脂との混合物から成り、タ
ングステンパウダー成るいはモリブデンパウダーは熱硬
化性樹脂（必要に応じて溶媒に溶解しないで分散）中に
分散されてペーストとされる。このペーストは基板の電
極間及びリード端子間に８０乃至３５０メツシユスクリ
ーンによって印刷塗布される。塗布ペーストは使用する
樹脂によるが２５乃至２５０°Ｃの範囲で約０．　１乃
至２０時間程度加熱硬化される。塗布ペースト中の熱硬
化性樹脂は加熱によって硬化され、電極間にはプリント
ヒータが形成される。

ダンゲステンパウダー及びモリブデンパウダーの粒径は
３０μ以下にものが使用され、好ましい粒径は１０μ以
下である。これ等の金属パウダーの粒径が小さいと、作
成ペーストの印刷性が良好になる。また、これ等の金属
パウダーと熱硬化性樹脂との割合は、金属パウダーが９
８乃至４０重り更％の範囲とされ、熱硬化性樹脂が２乃
至６０重量％とれる。重量％のより好ましい割合は金属
パウダーが９５乃至６０重量の範囲内で、熱硬化性樹脂
が５乃至４０重足％の範囲内である。

熱硬化性樹脂にはエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、
ポリイミド系樹脂、アミン系樹脂、シリコーン系樹脂、
不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリブダ
ジエン系樹脂等が使用され、特に好ましい樹脂はポリイ
ミド系樹脂、エポキシ系十Ｍ脂、フェノール系樹脂であ
る。

ポリイミド系樹脂としては、具体的に以下のポリアミノ
ビスマレイミド樹脂に代表させる付加型ポリイミド類及
び縮合型ポリイミド類が使用される。

ポリアミノビスマレイミド樹脂は一般式Ｅｌ）で表され
るビスマレイミドと一般式（ｎ）で表される芳香族ジア
ミンとを反応させて得られる反応生成物である。

一般式（１） （但し式中Ｒはアルキル基、アリル基、芳香族基である
。） （但し、式中ＺはＣ）！ｚ　、Ｏ，Ｓ、Ｓｏ又は、ＳＯ
□、Ｒ＋　、Ｒ２は水素原子、低級アルキル基、アリー
ル基、シクロアルキル基又は低級アシル基である。） 一般式（１）で示されるビスマレイミドの具体例として
は、Ｎ、Ｎ’　　−ｍ−フェニレンシマレイイミド、Ｎ
、Ｎ’　　−ｐ−フェニレンシマレイ、ミド、Ｎ、　Ｎ
’−オキシ（ジ−ｐ−フェニレン）シマレイミド、Ｎ、
　Ｎ’　−メチレン（ジ−ｐ−フェニレン）シマレイミ
ド、Ｎ、　Ｎ’　　−エチレン（ジ−ｐ−フェニレン）
シマレイミド、Ｎ、　Ｎ’　　−スルホ（ジ−ｐ−フェ
ニレン）シマレイミド、Ｎ、Ｎ−ｍ−フェニレンビス（
ｐ−オキシフェニレン）シマレイミド、Ｎ、　Ｎ’　−
メチレン（ジー１゜４−シクロヘキシレン）シマレイミ
ド、Ｎ、Ｎ’−イソプロピリデン（ジー１．４−シクロ
ヘキシレン）シマレイミド、２，６−キシリレンシマレ
イミド、２．５−オキサジアゾリレンシマレイミド、Ｎ
、　Ｎ’−ｐ−フェニレン（ジメチレン）シマレイミド
、Ｎ、Ｎ’　　−２−メチル−ｐ−トルイレンシマレイ
ミド、Ｎ、　Ｎ’　−チオ（ジフェニレン）ジシトラコ
ンイミド、Ｎ、　　Ｎ’　　−メチレン（ジーＰ−）ユ
ニレン）ビス（クロルマレイミド）、Ｎ、Ｎ’　　−へ
キサメチレンビス（シアノメチルマレイミド）等がある
。

一般式（ＩＩ）の芳香族ジアミンの具体例としては、Ｎ
、Ｎ’−ジアミノジフェニルスルホン、ＮＮｏ−ジアミ
ノジフェニルメタン、Ｎ、　　Ｎ’ジアミノジフェニル
エーテル、ｍ−フェニレンジアミン、Ｐ−フェニレンジ
アミン、２．２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン
、ベンジジン、４．４′−ジアミノジフェニルスルフィ
ド、ビス（４−アミノフェニル）メチルホスフィンオキ
シド、ビス（４−アミノフェニル）メチルアミン、１．
５−ジアミノナフタリン、１．１−ビス（Ｐ−アミノフ
ェニル）フタラン、４．４°　−ジアミノベンゾフェノ
ン、４．４″　−ジアミノアゾベンゼン、ビス（４−ア
ミノフェニル）フェニルメタン、ｌ、１−ビス（４−ア
ミノフェニル）シクロヘキサン、１．１−ビス（４−ア
ミノ−３−メチルフェニル）シクロヘキサン、２．５−
ビス（ｍ−アミノフェニル）−１，３，４−オキサジア
ゾール、２．５−ビス（Ｐ−アミノフェニル−１゜３．
４−オキサシアソール、２，５−ビス（ｍ−アミノフェ
ニル）チアゾロ（４，５−ｄ〕チアゾール、５，５°−
ジ（ｍ−アミノフェニル）２゜２“−ビス（１，３，４
−オキサジアゾリル）、４．４°−ビス（Ｐ−アミノフ
ェニル）−２゜２゛−ジチアゾール、ｍ−ビス（４−Ｐ
−アミノフェニル−２−チアゾリルベンゼン）、２．　
２’−ビス（ｍ−アミノフェニル）−５，５°　−ジベ
ンズイミダゾール、４，４°　−ジアミノベンズアニリ
ド、４．４°　−ジアミノフェニルベンゾエート、Ｎ、
　　Ｎ’−ビス（４−アミノベンジル）　−ｐ−フェニ
レンジアミン、３．５−ビス（ｍ−アミノフェニル）−
４−フェニル１，２．４−トリアソール及びこれ等の無
機酸塩がある。

また、縮合型ポリイミドには、ジカルボン酸無水物とジ
アミンからポリアミック酸を経て、縮合反応により生成
するポリイミドであって、次の様なものがある。

Ｒは、ジフェニル、ジフェニルエーテル、ジフェニルメ
タン、ジフェニルスルホキシド、ジフェニルケトン類或
いはこれ等の変性物等である。

及びこれらの変性物である。

エポキシ樹脂には、単位成分中に２以上のエポキシ基を
含有しても良く、以下のものが使用される。

２．２−ビス（４°　−オキシフェニル）プロパン；ビ
スフェノールＡ、２．２−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ルブタン；ビスフェノールＢ、１゜１°−ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）エタン；ビスフェノールＡＤ、ビス
（４−ヒドロキシフェニル）メタン；ビスフェノールＦ
、１．１，２゜２−テトラキス（４−ヒドロキシフェニ
ル）エタン、４−ヒドロキシフェニルエーテル、ｐ−（
４−ヒドロキシ）フェノール等のポリフェノール類化合
物のグリシジルエ−テル系エポキシ樹脂、及びその臭素
化エポキシ樹脂。

前記ポリフェノール類化合物の芳香核水素化物のグリシ
ジルエーテル系エポキシ樹脂。

カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン、フロログルシ
ン等の多価フェノール類のグリシジルエーテル系エポキ
シ樹脂、及びその臭素化エポキシ樹脂。

ノボラック系エポキシ樹脂、及びその臭素化エポキシ樹
脂。

ビニルシクロヘキセンジオキシド、リモネンジオキシド
、ジシクロペンタジェンジオキシド等の脂環族系エポキ
シ樹脂。

フタル酸、シクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸等の
ポリカルボン酸のエステル縮合物のポリグリシジルエス
テル系エポキシ樹脂。

テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリ
シジル−ｐ−アミノフェノール等から成るポリグリシジ
ルアミン系エポキシ樹脂、或いはメチルエピクロ系エポ
キシ樹脂。

更に、これ等エポキシ樹脂の硬化剤として、ポリアミン
類、ポリアミドアミン類、酸無水物、ポリフェノール類
、ポリイソシアネート類、メラミン樹脂、ポリメルカプ
タン類、ジシアンジアミド、ＢＦ３−アミン錯体、イミ
ダゾール類、第３級アミン類を使用することができ、ま
た、これらに各種の変性剤、添加剤を加えることができ
る。

フェノール樹脂としては、具体的に、フェノール類とホ
ルムアルデヒドの縮合によって生成する樹脂であり、レ
ゾール型とノボラック型乃至それらを変性したものであ
る。

これらにヘキサメチレンテトラミン等の硬化剤、二価金
属の酸化物系反応促進剤等を加えて硬化させたものがあ
る。

尚、前記の各種の樹脂は一種類のみ使用してもよいが、
一種類以上を混合して使用してもよい。

また、ペースト形成時の樹脂の分散媒は、前記樹脂の種
類に応じて選択されるが、通常、トルエン、キシレン、
酢酸エチル、アルコール類、ケトン類、セロソルブ類、
ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等が使用
される。

プリントヒータの　　　　　法と プリントヒータには第２図に示すように電極を介して定
電圧が印加され、プリントヒータの発熱温度、抵抗値及
び比抵抗〔０ｃｍ）が計測される性能評価に於いて、本
発明に係るプリントヒータは比較的低い電圧（７乃至８
Ｖ）で高い発ｔ！（？Ｑ度（１７０乃至１９０°Ｃ）が
得られる（第３図、第４図、及び第５図）。また、本発
明に係るプリントヒータでは温度が上昇すると、その抵
抗値が増加する傾向にあるため、オバー電流が防止され
安全である。

〔実施例〕

以下、本発明に係るプリントヒータ用組成物の実施例に
ついて詳説する。

（実施例１） ペースト　Ｉ　の６人 ビスＡエポキシ樹脂（エポキシ当＋ｊｔ４７０）６０部 ブチル化メラミン（日立化成製メタン２７）４０部 メチルエチルケトン　　　　　　　６０部ｎ−ブタノー
ル　　　　　　　　　３０部燐酸　　　　　　　　　　
　　　　　１部タングステンパウダー（平均粒径２，６
＃）４００部 以上の組成物を攪拌混合する。但し、エポキシ樹脂はメ
チルエチルケトンに、ブチル化メラミンはｎ−ブクノー
ルに予め？容解して置いた。

プ１ントヒー　の　　　での 作成ベース）　（Ｉ）は第２図に示す様に基板（ガラス
／エポキシ基板）１０の￥１１２．１２間に２５０メツ
シユスクリーンを使用して印刷され、温度１８０℃で２
時間加熱される。ペースト（Ｉ）は加熱硬化によってプ
リントヒータとして電極間に形成され、室温まで冷却さ
れ評価テストがされる。この時のプリントヒータの厚み
は２５　／／であった。

評価テストは電極間に３．５．７．８■の電圧をかけて
、プリントヒータの発熱温度、その時の抵抗イ１ｕ及び
温度２５°Ｃに於ける比抵抗〔０ｃｍ）を調べ、その結
果を第３図に示す。温度２５°Ｃの抵抗値２５Ω／２５
°Ｃ１比抵抗３，１３ｘｌＯ−２〔０ｃｍ）であった。

第３図に示すように電圧８■に於いて、プリントヒータ
の発熱温度が１６６°Ｃで安定となり、充分な発熱が得
られる。更に、これに２４時間電圧を印加してみたが、
変化はなかった。また、電圧の増加と共にプリントヒー
タの抵抗値が増加するので暴走が防止される。

（実施例２） ペースト　■）の西ム シアミノジフェニルメタン　　　　２９部ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸２無水物２３部 ジフェニルスルフォンテトラカルボン酸２無水物 ２６部 ε−カプロラクタム　　　　　　　２２部メタノール　
　　　　　　　　　１００部メチルセロソルブ　　　　
　　　　８０部タングステンパウダー（平均粒径０．７
８μ）４００部 以上の組成物を攪拌混合する。但し、タングステンパウ
ダーを除いて、他−の成分は予め溶解して置いた。

プリントヒータの　　上での 作成ベース１−（Ｉ）は第２図に示す様に基板（ガラス
／エポキシ基板）１０の電極１２．１２間に２５０メツ
シユスクリーンを使用して印刷され、温度１８０°Ｃで
２時間加熱される。ペースト（Ｉ）は加熱硬化によって
プリントヒータとして電極間に形成され、室温まで冷却
され評価テストがされる。この時のプリントヒータのＪ
′１みは２０μであった。

評価テストは電極間に３．５．７．８■の電圧をかけて
、プリントヒータの発熱温度、その時の抵抗値及び比抵
抗〔Ωｃｍ）を調べ、その結果を第４図に示す。温度２
５°Ｃの抵抗値１７．５Ω／２５°Ｃ１比抵抗１．７５
Ｘ１０−２（Ωｃｍ）であった。

第４図に示すように電圧８Ｖに於いて、プリントヒータ
の発熱温度が１８５　”Ｃで安定となり、充分な発熱が
得られる。更に、これに２４時間電圧を印加してみたが
、変化はなかった。また、電圧の増加と共にプリントヒ
ータの抵抗値が増加するので暴走が防止される。

（実施例３） ペースト　■）の　人 ポリアミノビスマレイミドプレポリマー（三井石油化学
製ケルイミドに−６０１）１００部ジメチルホルムアミ
ド　　　　　　８０部モリブデンパウダー（平均粒径２
．２μ）２５０部 以上の組成物を攪拌混合する。但し、ポリアンミノビス
マレイミドプレポリマーはジメチルホルムアミドに予め
溶解して置いた。

プ１ントヒー　の　　上での 作成ペースト（Ｉ［）は第２図に示す様に基板（ガラス
／エポキシ基板）１０の電極１２．１２間に２５０メツ
シユスクリーンを使用して印刷され、温度１８０℃で１
時間加熱硬化された後、温度２００°Ｃで１２時間ボス
トキエアーされる。ペースト（１）は加熱硬化によって
プリントヒータとして電極間に形成され、室温まで冷却
され評価テストがされる。この時のプリントヒータの厚
みは２０μであった。

評価テストは電極間に３．５．７．８Ｖの電圧をかけて
、プリントヒータの発熱温度、その時の抵抗値及び比抵
抗〔Ωｃｍ）を調べ、その結果を第５図に示す。温度２
５°Ｃの抵抗値２３Ω／２５°Ｃ１比抵抗２．９８ｘｌ
Ｏ−２（Ωｃｍ）であった第５図に示すように電圧８Ｖ
に於いて、プリントヒータの発熱温度が１６８°Ｃで安
定となり、充分な発熱が得られる。更に、これに２４時
間電圧を印加してみたが、変化はながった。また、電圧
の増加と共にプリントヒータの抵抗値が増加するので暴
走が防止される。

〔発明の効果〕

以上、説明したように本発明に係るプリントヒーター用
組成物によれば、比較的低電圧で高い発熱温度が得られ
る。また、プリントヒータは温度の玉算と共に抵抗値が
増加するため、過剰電流が流れｍｌｔ　＜なり安全であ
る。更に、比抵抗が小さく成るため、薄型形成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はプリントヒータが形成された基板の
平面図、 第３図は本発明に係るプリントヒーター用組成物の第１
実施例の所定電圧に於ける発熱温度と経過時間の相関線
図、 第４図は本発明に係るプリントヒーター用組成物の第２
実施例の所定電圧に於ける発熱温度と経過時間の相関線
図、 第５図は本発明に係るプリントヒーター用組成物の第３
実施例の所定電圧に於ける発熱温度と経過時間の相関線
図、 第６図は従来のプリントヒーター用組成物の所定電圧に
於ける発熱温度と経過時間の相関線図である。 １０・−・一基板、　１２・−電極、　　１４・・−プ
リントヒータ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）タングステンパウダー或いはモリブデンパウダー
   と、熱硬化性樹脂とから成り、電極が形成された基板面
   にプリント形成されることを特徴とするプリントヒータ
   ー用組成物。
2. （２）前記熱硬化性樹脂には、エポキシ系樹脂、フェノ
   ール系樹脂、ポリイミド系樹脂から成る１種類以上のも
   のが用いられることを特徴とする請求項第１項記載のプ
   リントヒーター用組成物。
3. （３）前記熱硬化性樹脂は２乃至６０重量％の範囲で配
   合されると共にタングステンパウダー或いはモリブデン
   パウダーは９８乃至４０重量％の範囲で配合されること
   を特徴とする請求項第１項記載のプリントヒーター用組
   成物。
4. （４）前記タングステンパウダー或いはモリブデンパウ
   ダー粒径は３０μ以下であることを特徴とする請求項第
   １項記載のプリントヒーター用組成物。