JPS58167655A - Carbon paste - Google Patents
Carbon pasteInfo
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- JPS58167655A JPS58167655A JP57047297A JP4729782A JPS58167655A JP S58167655 A JPS58167655 A JP S58167655A JP 57047297 A JP57047297 A JP 57047297A JP 4729782 A JP4729782 A JP 4729782A JP S58167655 A JPS58167655 A JP S58167655A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はカーボンペーストに関する。さらに詳しくは、
基材との密着性に優れ、硬化収縮の小さいカーボンペー
ストに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a carbon paste. For more details,
This invention relates to a carbon paste that has excellent adhesion to a base material and has low curing shrinkage.
従来よりカーボン粉末をバインダーおよび溶剤に分散し
たカーボンペーストは公知でちる。これらのカーボンペ
ーストは基材にスクリーン印刷後、加熱硬化され、印刷
抵抗体や接点または導体として用いられる。基板として
はガラス繊維強化エポキシ樹脂基板(以下エポキシ基板
と略称)、紙強化フェノール樹脂基板(以下フェノール
基板と略称)またはセラミック基板等の硬質基板やポリ
エステルフィルム、ポリイミドフィルム等のフレキシブ
ル基板が用いられる。カーボンペーストに使用されるバ
インダーとしては従来エポキシ樹脂、フェノール樹脂、
ブチル化メチロールメラミン樹脂またはこれらの混合物
が使用されている。しかしながら、これらのバインダー
を使用したカーボンペーストはエポキシ基板やフェノー
ル基板、セラミック基板にはよく密着するが、ポリエス
テルフィルムに対する密着性が悪い。そのためポリエス
テルフィルムを基材とする用途にはその使用が制限され
ていた。さらに、これらのペーストは硬化時の収縮が太
きいという欠点があった。その為、エポキシ基板やフェ
ノール基板、セラミック基板等密着性のよい基板に印刷
して硬化した場合、硬化膜に内部歪が生じ、電気抵抗値
が経時的に変化する原因となった。また硬化収縮が甚だ
しい場合は、硬化膜にクラックを生じ、全く使用に耐え
なかった。本発明者はかかる欠点のないカーボンペース
トを得るべく鋭意研究を行った結果、本発明に到達した
ものである。即ち、本発明は少なくとも炭素粉末とバイ
ンダーよりなり、炭素粉末とバインダーの重量比が5:
95〜7o:3oの範囲内にあり、前記バインダーは主
としてブチラール樹脂とフェノール樹脂よりなり、ブチ
ラール樹脂とフェノール樹脂の重量比は30ニアn〜9
0 : 1(’lの範囲内にあることを特徴とするカー
ボンペーストである。Conventionally, carbon pastes in which carbon powder is dispersed in a binder and a solvent are known. These carbon pastes are screen-printed onto a base material, cured by heating, and used as printed resistors, contacts, or conductors. As the substrate, a hard substrate such as a glass fiber reinforced epoxy resin substrate (hereinafter referred to as an epoxy substrate), a paper reinforced phenol resin substrate (hereinafter referred to as a phenol substrate), or a ceramic substrate, or a flexible substrate such as a polyester film or a polyimide film is used. Conventional binders used for carbon paste include epoxy resin, phenolic resin,
Butylated methylolmelamine resins or mixtures thereof have been used. However, carbon pastes using these binders adhere well to epoxy substrates, phenol substrates, and ceramic substrates, but have poor adhesion to polyester films. Therefore, its use has been limited in applications using polyester film as a base material. Furthermore, these pastes have the disadvantage of large shrinkage upon curing. Therefore, when printed on a substrate with good adhesion such as an epoxy substrate, a phenol substrate, or a ceramic substrate and cured, internal distortion occurs in the cured film, causing the electrical resistance value to change over time. In addition, when curing shrinkage was severe, cracks occurred in the cured film, making it completely unusable. The present inventor has conducted extensive research in order to obtain a carbon paste free of such drawbacks, and as a result has arrived at the present invention. That is, the present invention comprises at least carbon powder and a binder, and the weight ratio of the carbon powder and the binder is 5:
The binder is mainly composed of a butyral resin and a phenolic resin, and the weight ratio of the butyral resin and the phenolic resin is in the range of 95 to 7 o:3 o.
It is a carbon paste characterized by being within the range of 0:1 ('l).
本発明におけるカーボン粉末としては、カーボンブラッ
ク、グラファイト粉末のいずれも使用で詫、両者の混合
物でもさしつかえない。カーボンブラックとしてはいわ
ゆる導電性カーボンブラックが好ましい。導電性カーボ
ンブラックとしては例えばケッチェンブラックEC(ラ
イオン社製)、パルカンXC−72(キャポット社製)
、デンカブ人造グラファイト、天然グラファイトのいず
れも使用することができ、粒径が0.1〜数10μのも
のが好ましく、代表的には例H了ACP、C3PE(,
1埴土日本黒鉛社製)、G5l−5(日本カーボン社製
)、CPB−5000(申越黒鉛工業所社製)等がある
。As the carbon powder in the present invention, either carbon black or graphite powder may be used, but a mixture of the two may also be used. As the carbon black, so-called conductive carbon black is preferable. Examples of conductive carbon black include Ketjenblack EC (manufactured by Lion Corporation) and Palkan XC-72 (manufactured by Capot Corporation).
, Denkabu artificial graphite, and natural graphite can be used, and those with a particle size of 0.1 to several tens of microns are preferable, and examples such as HyoACP, C3PE (,
1 (manufactured by Hando Nippon Graphite Co., Ltd.), G5l-5 (manufactured by Nippon Carbon Co., Ltd.), and CPB-5000 (manufactured by Shinetsu Graphite Industries Co., Ltd.).
本発明の目的を達成するためにはバインダーの組1徨お
よび炭素粉末とバインダーの比が極めて重要である。本
発明に使用するバインダーは主としてブチラール樹脂と
フェノール樹脂よりなる。ブチラール樹脂は通常、分子
鎖中にビニルアルコール基、ビニルアルコール基、酢酸
ビニル基をもっており、平均重合度は 50〜5000
のものがよく使用される。フェノール樹脂はレゾール型
、ノボラック型のいずれでも使用できる。ブチラール樹
脂とフェノール樹脂の割合は重量比で3nニア0〜90
:10、好ましくは50 : 50〜811:20の範
囲内である。30 : 70未満ではカーボンペースト
のポリエステルフィルムに対する密着性が不充分であり
、9Q:10を越えると充分硬化するのに長時間の加熱
を要し実用的でない。また使用する炭素粉末とバインダ
ーの割合は重量[ヒ、で5:95〜70:30、好−ま
しくは10:90〜60:40の範囲内である。5:9
5未満では印刷硬化3一
体の電気抵抗値が大きくなり実用的でない。70:30
を越えるとポリエステルフィルムに対する密着性が低下
したり、硬化膜にクラックを生じたりする。The binder composition and the ratio of carbon powder to binder are very important in achieving the objectives of the present invention. The binder used in the present invention mainly consists of butyral resin and phenol resin. Butyral resin usually has vinyl alcohol groups, vinyl alcohol groups, and vinyl acetate groups in the molecular chain, and the average degree of polymerization is 50 to 5000.
are often used. Phenol resin can be used in either resol type or novolak type. The ratio of butyral resin and phenolic resin is 3n near 0 to 90 by weight.
:10, preferably within the range of 50:50 to 811:20. If the ratio is less than 30:70, the adhesion of the carbon paste to the polyester film is insufficient, and if the ratio exceeds 9Q:10, it will take a long time to heat for sufficient curing, which is not practical. The ratio of the carbon powder to the binder used is within the range of 5:95 to 70:30, preferably 10:90 to 60:40 by weight. 5:9
If it is less than 5, the electrical resistance value of the print curing 3 will become too large to be practical. 70:30
If it exceeds this amount, the adhesion to the polyester film may decrease or cracks may occur in the cured film.
本発明に使用する溶剤は単独でも混合溶剤でもさしつか
えないが沸点が120℃以上のものを一種以上含むこと
が好ましい。沸点が120℃以上の溶剤を含まない場合
はスクリーン印刷中に溶剤が蒸発し、カーボンペースト
の粘度が変化するため好ましくない。溶剤の使用量はカ
ーボンペーストがスクリーン印刷に適当な粘度になるよ
う適宜選べばよい。The solvent used in the present invention may be used alone or as a mixed solvent, but preferably contains one or more solvents having a boiling point of 120° C. or higher. If the carbon paste does not contain a solvent with a boiling point of 120° C. or higher, the solvent will evaporate during screen printing and the viscosity of the carbon paste will change, which is not preferable. The amount of solvent used may be appropriately selected so that the carbon paste has a viscosity suitable for screen printing.
本発明におけるカーボンペーストを製造するには炭素粉
末、ブチラール樹脂、フェノール樹脂、に応じ無機およ
び有機の填料や他の添加剤を加えてもさしつかえない。To produce the carbon paste of the present invention, inorganic and organic fillers and other additives may be added depending on the carbon powder, butyral resin, and phenolic resin.
このようにして製造したカーボンペーストはスクリーン
印刷によって基板に印刷し、加熱による硬化を行って、
印刷抵抗体や接点、導体として使用することができる。The carbon paste produced in this way is printed on a substrate by screen printing, hardened by heating,
Can be used as printed resistors, contacts, and conductors.
加熱条=4−
件は通常、加熱温度100〜250℃、加熱時間は0.
2〜5時間である。このようにして得られた印刷硬化体
はポリエステルフィルム等の基板への密着が良好で、硬
化収縮も小さく、電気抵抗値の経時変化も少ない。Heating conditions = 4 - Normally, the heating temperature is 100 to 250°C and the heating time is 0.
It takes 2 to 5 hours. The printed cured product obtained in this way has good adhesion to a substrate such as a polyester film, has little curing shrinkage, and has little change in electrical resistance value over time.
以下に実施例で本発明を更に詳しく説明する。The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below.
実施例中の部数、比は特に明記しないかぎり重量基準で
ある。なお実施例記載の各種試験は次のように行った。Parts and ratios in the examples are based on weight unless otherwise specified. The various tests described in the Examples were conducted as follows.
(1)密着強度
100μノホリエステルフイルノ、ニカーボンペースト
を手刷り印刷機(スクリーンメツシュ225、乳剤厚4
0μ)で20mmX 20mmの大きさに印刷し、15
0℃で1時間硬化させた。得られた硬化膜にカッターナ
イフで直交するように1.0mm間隔で縦横各11本の
切り目を入れ100個の桝目をつくった。(1) Polyester film with adhesion strength of 100μ, carbon paste with hand printing machine (screen mesh 225, emulsion thickness 4
0μ) to a size of 20mm x 20mm, and
It was cured for 1 hour at 0°C. In the obtained cured film, 11 vertical and horizontal cuts were made perpendicularly with a cutter knife at 1.0 mm intervals to form 100 squares.
そのトにセロハンテープを充分に圧着した後、急激に引
き剥し、100個の桝目のうちポリエステルフィルム上
に残っている桝目の割合を分数であられし密着強度とし
た。After sufficiently pressing a cellophane tape onto the film, it was rapidly peeled off, and the proportion of the squares remaining on the polyester film among the 100 squares was expressed as a fraction and the adhesion strength was determined.
(2)電気抵抗値
工2キシ基板に予め銀ペーストで端子を印刷、硬化させ
ておき(端子間隔10mm’)、端子にまたがるように
rl]10mmの線を(1)と同様の方法で印刷硬化さ
狭、端子間の雪1気抵抗を測定した。(2) Print and harden terminals in advance with silver paste on the electrical resistance value engineering 2x board (terminal spacing 10mm'), then print a 10mm line across the terminals using the same method as in (1). After hardening, the snow resistance between the terminals was measured.
実施例1〜3、比較例1〜2
デンカブラック(電気化学工業(株)製カーボンブラッ
ク)、チンカブチラール埼3ooo+<(電気化学工業
(株)類ブチラール樹脂)の40%メチルエチルケトン
溶液、ヒタノール4010 (日立化醐工業(株)製フ
ェノール樹脂、固型分50%)を乾燥重量基準で表1の
割合になるように混合し、さらに適当量のカルピトール
を加え、三本ロールで混線I〜、カーボンペーストとし
た。カルビ)−ルノ量はカーボンペーストの粘度カ約4
00〜600ポイズになるように加えた。得られたカー
ボンペーストを前記の方法により評価したが、本発明の
範囲内である実施例1〜3は全てポリエステルフィルム
に対する密着性が良好で電気抵抗呟も小さかったが、本
発明の範囲外である比較例1は雷1@、析杭甫が大ぎか
った。In1しく本発明の範囲外である比較例2はポリ
エステルフィルムに対する密着強閣が小さく、岬、気抵
抗1C直は硬化膜にクラックが発生したため測定できな
かった。Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 2 Denka black (carbon black manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), 40% methyl ethyl ketone solution of Chinka Butyral Sai 3ooo+ (butyral resin manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), Hytanol 4010 ( Phenol resin manufactured by Hitachi Kago Industries, Ltd. (solid content 50%) was mixed in the proportions shown in Table 1 on a dry weight basis, an appropriate amount of calpitol was added, and mixed wire I ~, carbon It was made into a paste. Kalbi)-Luno amount is approximately 4 viscosity of carbon paste
00 to 600 poise. The obtained carbon paste was evaluated by the above method, and Examples 1 to 3, which were within the scope of the present invention, all had good adhesion to the polyester film and small electrical resistance. In Comparative Example 1, the lightning 1@ and the analysis were large. In Comparative Example 2, which is particularly outside the scope of the present invention, the adhesion strength to the polyester film was small, and the cape and air resistance at 1C could not be measured because cracks occurred in the cured film.
※硬化値にクラックが発生し測密不能
実施例4〜6、l+較例3〜4
デンカブラックのh)わりにCPB−5000(中代黒
鉛工嘔所社製グラファイト粉末)を用い、またCPB−
5000、デンカブチラール…3000に、ヒタノール
40107−
の量が表2に示した割合で勇る以外は実施例1と同様に
してカーボンペーストを得た。評価結果を表2に示した
が、本発明の範囲内である実施例4〜6は全てポリエス
テルフィルムに対する密着性が良好で電側折杭[直も小
さかったが、本発明の範囲外であるトヒ較例3は電気抵
抗(直が大きく、比較例4はポリエステルフィルムに対
する密着強度が小さかった。*Cracks occurred in the hardening value and density measurements were not possible Examples 4 to 6, l + Comparative Examples 3 to 4 CPB-5000 (graphite powder manufactured by Nakadai Graphite Co., Ltd.) was used instead of Denka Black h), and CPB-
A carbon paste was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amounts of Denka Butyral 5000, Denka Butyral 3000, and Hytanol 40107 were increased in the proportions shown in Table 2. The evaluation results are shown in Table 2, and Examples 4 to 6, which are within the scope of the present invention, all had good adhesion to the polyester film, and the electric side folded pile was small, but it is outside the scope of the present invention. Tohi Comparative Example 3 had a high electric resistance (direction), and Comparative Example 4 had a low adhesion strength to the polyester film.
8一
実施例7〜9、叱較σII 5〜6
CPB−5000、デンカブチラール13000K 、
ヒタノール4010の使用割合が表3に示した割合であ
る以外は実施・例4と同様にしてカーボンペーストを1
4た。評価結果を表3に示したが、本発明の範囲内であ
る実施例7〜9は全てポリエステルフィルムに対する密
着性が良好で電気抵抗値も小さかった。本発明の範囲外
である比較例5はポリエステルフィルムに対する密着強
度が小さかった。同゛様に本発明の範囲外である比較例
6は150℃で合計5時間処理しても硬化膜に粘着性が
あり、硬化不充分であった。81 Examples 7-9, Scolding σII 5-6 CPB-5000, Denka Butyral 13000K,
1 carbon paste was added in the same manner as in Example 4 except that the proportion of Hytanol 4010 used was as shown in Table 3.
4. The evaluation results are shown in Table 3, and Examples 7 to 9, which fall within the scope of the present invention, all had good adhesion to the polyester film and small electrical resistance values. Comparative Example 5, which is outside the scope of the present invention, had low adhesion strength to the polyester film. Similarly, in Comparative Example 6, which is outside the scope of the present invention, the cured film remained sticky even after being treated at 150° C. for a total of 5 hours, and curing was insufficient.
※※硬化膜に粘着性があり、さらに150℃で4時間処
理したが、粘着性は完全にはなくならなかったため、密
着強度および電気抵抗値の測定は行なわなかった。**The cured film was sticky, and although it was further treated at 150°C for 4 hours, the stickiness was not completely eliminated, so the adhesion strength and electrical resistance values were not measured.
特許出願人 三井東圧化学株式会社 −11= 374−patent applicant Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. −11= 374-
Claims (1)
炭素粉末とバインダーとの重量比が5:95〜70 :
:’10の範囲内にあり、前記バインダーは主として
ブチラール樹脂とフェノール樹脂よりなり、ブチラール
樹脂とフェノール樹脂の重量比は7!I)ニア0〜9n
:10の範囲内にあることを特徴とするカーボンペース
ト。(consisting of carbon powder, binder and solvent,
The weight ratio of carbon powder to binder is 5:95 to 70:
:'10, the binder mainly consists of butyral resin and phenol resin, and the weight ratio of butyral resin and phenol resin is 7! I) Near 0-9n
: A carbon paste characterized by being within a range of 10.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57047297A JPS58167655A (en) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | Carbon paste |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57047297A JPS58167655A (en) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | Carbon paste |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58167655A true JPS58167655A (en) | 1983-10-03 |
JPH0318674B2 JPH0318674B2 (en) | 1991-03-13 |
Family
ID=12771342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57047297A Granted JPS58167655A (en) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | Carbon paste |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58167655A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011184664A (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd | Carbon black dispersion |
-
1982
- 1982-03-26 JP JP57047297A patent/JPS58167655A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011184664A (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd | Carbon black dispersion |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0318674B2 (en) | 1991-03-13 |
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