JPH0477574A - 圧電ブザー及びその電極形成用塗料 - 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、圧電ブザー及びその電極を形成するための導
電性塗料に関するものである。

〔従来の技術〕

圧電ブザーは、第１回に示すように、圧電振動子１の両
面に電極２を形成し、この電極２に、直接又は金属弾性
体３を介してリード線４を接続したものである。

この圧電ブザーにおける前記電極２は、従来から銀ペー
ストが用いられ、第８図に示すように、印刷により、そ
の銀ペーストが圧電振動子１の両面に塗布されて電極２
が形成され、以後、同図番こ示すフローによって乾燥・
焼付は等が行われて、圧電ブザーが製造される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記圧電ブザーの圧電振動子１は、振動特性の面から極
力薄いことが望まれる。しかしながら、薄くすると従来
の乾燥・焼付は等による製造方法では前記焼付け（約８
００℃）後の湿潤雰囲気で直流電圧が印加されると電極
２において銀マイグレーションが住じる恐れがあって、
圧電振動子１の薄膜化を図れない問題がある。

上記薄膜化を図る方法として、金属級粉末と熱硬化性樹
脂から成る導電性ペーストの塗膜を加熱硬化させる方法
が知られているが、この場合は導電性が低下し、絶縁基
体上への塗膜の密着性が悪いという問題があった。

又、この方法による圧電振動子のキャパシティ（Ｃａｐ
ａｃｉｔｙ、共振特性）は、前記乾燥・焼付けによる方
法の場合に比して低く、このため十分な音圧を得ること
ができないという問題もある。

そこでこの発明の課題は上記従来の銀ペーストの問題点
を解決するにあり、■良好な導電性を有する、■スクリ
ーン印刷、凹版印刷、が容易である、■絶縁基体上への
塗膜の密着性がよい、■細線回路が形成できる、■塗膜
上への半田付性と半田付強度がすぐれている、■半田コ
ートの導電回路の導電性が長期にわたって維持できる、
■電極キャパシティを向上させることができるニッケル
ペーストを提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するための手段としてこの発明では、金
属ニッケル粉Ａ８５〜９６重量％と、レゾール型フェノ
ール樹脂Ｂ１５〜４重置％と、その両者Ａ、Ｂの合計１
００重量部に対して、飽和脂肪酸若しくは不飽和脂肪酸
又はそれらの金属塩０．１〜８重量部と、金属キレート
形成材１〜５０重量部とカーボンブラック所要重量部と
から成り、前記レゾール型フェノール樹脂Ｂは、それが
有する２−１置換体、２．４−２Ｗ換体、２．４．６−
３置換体、メチロール基、ジメチレンエーテル、フェニ
ル基の赤外分光法による赤外線透過率を！、ｍ、ｎ５ａ
Ｓ　ｂＳｃとするとき、各透過率の間に！ （イ）−−＝　　０．８〜１．２ （ロ）ｌ／ｎ＝　　０．８〜１．２ （ハ）−−０，８〜１．２ （ニ）　　−−１，２〜１．５ なる関係が成り立つペーストから成る圧電ブザー電極形
成用塗料を採用したのである。

上記ニッケルペーストに混入したカーボンブラックの重
量部、粒径は、実験等により適宜に決定すればよいが、
例えば、前記Ａ、Ｂの合計１００重量部に対し０．５〜
２０重量部、好ましくは１〜１０１ｉ量部とし、その粒
径は、例えば１５　（１０−３ｔｒｍ）　ｎｍ−ｌｎｍ
好ましくは１５ｎ＋ｎ〜５０ｎｍとする。

また、上記ニッケルペーストのニッケル粉粒を０．１〜
２０趨として電極を形成したものとすることができ、好
ましくは１ｐ以下とする。この範囲のニッケル粉粒径と
してさらにカーボンブラックを加えてもよい。

そして、圧電振動子の両面に、上述した構成のペースト
から成る電極を形成し、この電極に直接又は弾性体を介
してリード線を接続して成る圧電ブザーを構成したので
ある。

〔作用〕

上記のように構成したこの発明によるニッケルペースト
は、金属ニッケル粉の配合量が８５重量％未満では、半
田付性が悪くなり、逆に９６重量％を超よるときは、金
属ニッケル粉が十分にバインドされず、得られる電極も
跪くなり、所望の半田付強度が得られず、導電性が低下
すると共にスクリーン印刷性も悪くなる。好ましくは、
樹脂との配合において８８重量％以上、さらに好ましく
は９０〜９３１Ｅｆ％とする。

使用するレゾール型フェノール樹脂について、その化学
量、２−１置換体量をλ、２．４−２ｆ検体量をμ、２
．４．６−３Ｗ換体量をν、メチロール基量をα、ジメ
チレンエーテル量をβ、フェニル基量をＴとすると、前
記構成の 小さいということになる。すなわち、２−１置換体量λ
、２．４−２置換体量μ、に比して、２．４．６−３置
換体量をνが多いということを意味する。

電性は良くなる。しかし、逆に電極が硬く、脆くなる傾
向を示し、物理的特性が悪くなる。

また、 β が小さいと電極の半田付性が悪くな り、□が大きいと電極の導電性が悪くなる。

α 従って、得られる電極の硬さを適切にし、良好な導電性
と半田付性とを兼備するレゾール型フェノール樹脂とし
ては、前記構成に示す α　　　　　　　α なる。すなわち、ジメチレンエーテル蓋β、フェニル基
量Ｔに比して、メチロール基量αが多いということを意
味する。

一般に２．４．６−３置換体量νが大きくなると、レゾ
ール型フェノール樹脂の架橋密度が太き□カ月、２〜１
．５とするのが適している。

レゾール型フェノール樹脂の配合量は、４重量％未満で
は、金属ニッケル籾が十分にバインドされず、得られる
電極も脆くなり、Ｓ電性が低下すると共にスクリーン印
刷性が悪くなる。逆に１５重量％を超えるときは、半田
付性が好ましいものとならない。

飽和脂肪酸若しくは不飽和脂肪酸又はそれら金属塩とは
、飽和脂肪酸にあっては、炭素数１６〜２０のパルチミ
ン酸、ステアリン酸、アラキン酸など、不飽和脂肪酸に
あっては炭素数１６〜１８のシーマリン酸、オレイン酸
、リルン酸などで、それらの金属塩にあってはカリウム
、銅、アルミニウム、ナトリウム、亜鉛などの金属との
塩である。

これらの分散剤の使用は、金属ニッケル粉とレゾール型
フェノール樹脂との配合において、金属ニッケル粉の樹
脂中への微細分散を促進し、導電性の良好な電極を形成
するので好ましい。

飽和脂肪酸若しくは不飽和脂肪酸又はそれらの金属塩の
配合量は、金属ニッケル粉とレゾール型フェノール樹脂
の合計量１００重量部に対して０．１〜８重量部の範囲
で用いられ、好ましくは１〜３重量部である。

前記分散剤の配合量が、０．１重量部未満では、金属ニ
ッケル粉の微細分散性が期待できず、逆に８重量部を超
えるときは、電極の導電性を低下させ、電極と圧電振動
子との密着性の低下をまねくので好ましくない。

金属キレート形成剤とは、モノエタノールアミン、ジェ
タノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジア
ミン、トリエチレンジアミン、トリエチレンテトラアミ
ン、などの脂肪族アミンから選ばれる少なくとも一種を
使用する。

添加する金属キレート形成剤は、金属ニッケル粉の酸化
を防止し、導電性の維持に寄与すると共に、半田付性を
より向上させる。

金属キレート形成剤の配合量は、金属ニッケル籾とレゾ
ール型フェノール樹脂との合計量１００重量部に対して
、１〜５０重量部の範囲で用いられる。

金属キレート形成剤の配合量が、１重量未満では、導電
性が低下し、且つ半田付性も好ましいものとならない。

逆に５０重量部を超えるときは、ペースト自体の粘度が
下がり過ぎて印刷性に支障をきたすので好ましくない。

本発明に係るニッケルペーストには、粘度調節をするた
めに、通常の有機溶剤を適宜使用することができる０例
えば、ブチルカルピトール、プチルカルビトールアセテ
ート、ブチルセロソルブ、メチルイソブチルケトン、ト
ルエン、キシレンなどの公知の溶剤である。

［実施例］ 表１に示す配合比でもって、実施例１は、二。

ケル粉粒径：０．８ｔｒｍ、１．０Ｉｎａ、１．３ｎ、
３．Ｏｎ。

５．０Ｉｎｓ、　１５ｆｍ、　２０ｉＩｍの７種類をそ
れぞれ２０分間三輪ロールで混練してニッケルペースト
を調整した。

実施例２は、ニッケル粉径：５．Ｏｍ、カーボンブラッ
ク粒径：　４０ｎＩＩ＋、２５ｎｍ、１６ｎｍで、ニッ
ケル粉に対する重量比：１％、２．５％、４％、５％、
６％、７．５％、９％のうち適宜なものを選んで、同し
くそれぞれ２０分間三軸ロールで混練してニッケルペー
ストを調整した。なお、レゾール型フェノール樹脂は、
その赤外線透過率比が、 −＝１．３１のものを使用した。

表 （重量比） このように調整した実施例１．２のニッケルペーストを
第２図に示すように、スクリーン印刷法により、圧電振
動子１の疑イ以基板両面に塗布して電極２を形成し、そ
のもののキャパシイティを測定した。その実施例１の結
果を第３図に、実施例２の結果を第４図に示す。

この結果から、金属ニッケル粉径が小さくなれば、キャ
バシイティが大きくなり、カーボンブラックの含有量（
添加量）が増せば、同しくキャパシイティが大きくなる
ことがわかる。

なお、導電性、密着性、半田付性、半田付強度、印刷性
を検査したところ、ニッケル粉径：０．５ｔｔｗ以下で
は十分な導電性を得ることができず、また、同１．０−
以下では半田付性が悪くなったが、他の点では満足でき
るものであった。

このように金属ニッケル粉は粒径が小さくなれば、キャ
パシイティが良くなる半面、導電性、半田付性に問題が
生しる。これは、疑僚基板（Ｆｉ電圧振動子１）の面に
粒径が小さくなればなるほど入り込み易く、接合度合が
向上するためと考える。

このため、ペーストを複数塗りして電極２を複数層とし
て、圧電振動子１側を小径粒、リードｗＡ４側を大径粒
とするとよいことがわかる。

また、金属ニッケル粉径：５．Ｏｎ、カーボンブラック
径：　３７ｎａａのものにおいて、金属ニッケル（Ａｇ
）とレゾール型フェノール樹脂（Ｒｅ）の配合比（重量
比）　８６　：　１４．８８　：　１２．９０　：　１
０．９２　：　０８９３　：　０７．９４　：　０６と
したニッケルペーストを構成し、それによって前述と同
様に電極２を形成し、そのカーホンブラックの充填量を
変化させ、その充填量とキャバシイティとの関係を第５
図に示す。

第６図には、金属ニッケル粉（粒径：５μｌＮ）の充填
量（樹脂との重量比、例えば図中８８はニッケル粉：樹
脂−８８：１２）を変化させたニッケルペースト電極に
よるキャパシイティとその充填量との関係を示す。

第７図には、金属ニッケル粉（径５−）とカーボンブラ
ック（径、４０ｎ＋＊、２５ｎｍ、　１６ｎ＋ｎ）の配
合割合を変化させたニッケルペースト電極による比抵抗
の変化度合を示す。なお、この場合、金属ニッケル粉：
樹脂は９２：８（重量％）であった。

（発明の効果〕 本発明は、以上のように構成したので、導電性、スクリ
ーン印刷性、密着性、半田付性等の諸性能を良好に保持
した状態で従来の銀ペーストに近いキャバシイティ電極
とすることができる。このため、音圧の低下を招くこと
がなく、焼付けを必要としないため製作性が向上し、か
つその焼付は後の湿潤雰囲気下におけるマイグレーショ
ンの恐れもないため、圧電振動子の薄膜化を図り得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る圧電ブザーの一例の概略図、第
２図は同側の製作説明図、第３図は金属ニッケル粉径と
キャバシイティの関係図、第４図はカーボンブラック添
加量とキャパシイティの関係図、第５図はカーボンブラ
ック添加量とキャパシイティの関係図、第６図は金属ニ
ッケル粉充填量とキャパシイティの関係図、第７図はカ
ーボンブラック含有量と比抵抗の関係図、第８図は従来
例の製作説明図である。 １・・・・・・圧電振動子、　２・・・・・・電極、３
・・・・・・金属弾性体、　４・・・・・・リード線。 特許出願人　タック電線株式会社 同

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属ニッケル粉Ａ８５〜９６重量％と、レゾール
   型フェノール樹脂Ｂ１５〜４重量％と、その両者Ａ、Ｂ
   の合計１００重量部に対して、飽和脂肪酸若しくは不飽
   和脂肪酸又はそれらの金属塩０．１〜８重量部と、金属
   キレート形成材１〜５０重量部と、カーボンブラック所
   要重量部とから成り、前記レゾール型フェノール樹脂Ｂ
   は、それが有する２−１置換体、２、４−２置換体、２
   、４、６−３置換体、メチロール基、ジメチレンエーテ
   ル、フェニル基の赤外分光法による赤外線透過率をｌ、
   ｍ、ｎ、ａ、ｂ、ｃとするとき、各透過率の間に （イ）ｌ／ｎ＝０．８〜１．２ （ロ）ｍ／ｎ＝０．８〜１．２ （ハ）ｂ／ａ＝０．８〜１．２ （ニ）ｃ／ａ＝１．２〜１．５ なる関係が成り立つペーストからなる圧電ブザー電極形
   成用塗料。
2. （２）請求項（１）記載の塗料において、金属ニッケル
   粉Ａの粒径を０．１〜２０μｍとしたことを特徴とする
   圧電ブザー電極形成用塗料。
3. （３）圧電振動子の両面に、前記請求項（１）又は（２
   ）のペーストから成る電極を形成し、この電極に直接又
   は弾性体を介してリード線を接続して成る圧電ブザー。