JPS6038012B2 - 皮膜型抵抗器 - Google Patents

皮膜型抵抗器

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JPS6038012B2
JPS6038012B2 JP54150410A JP15041079A JPS6038012B2 JP S6038012 B2 JPS6038012 B2 JP S6038012B2 JP 54150410 A JP54150410 A JP 54150410A JP 15041079 A JP15041079 A JP 15041079A JP S6038012 B2 JPS6038012 B2 JP S6038012B2
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resistor
resistance
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heat resistance
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JP54150410A
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洋 長谷川
茂 安田
邦雄 小島
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C17/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/06Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
    • H01C17/065Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thick film techniques, e.g. serigraphy
    • H01C17/06506Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits
    • H01C17/06573Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the permanent binder
    • H01C17/06586Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the permanent binder composed of organic material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
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    • Y10T428/31721Of polyimide

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は皮膜型抵抗器に関するものであり、特に耐熱性
に優れ、なおかつ、可変抵抗器用としての損勤寿命特性
に優れている皮膜型抵抗器を提供するものである。
なお、ここで述べるすぐれた耐熱性とは、抵抗器を高温
雰囲気中に長時間保存しても抵抗値変化の少ないことを
意味するものである。皮膜型抵抗器は、一般に、絶縁性
基体上に、導電‘性粉末主としてカーボンと結合樹脂と
からなる抵抗体層を積層した構造をしており、従来から
固定抵抗器あるいは可変抵抗器用抵抗器として広く使用
されてきている。
また、近年、第1図に示すような抵抗体1と基体2とを
一体に成形して作られた鏡面抵抗体も用いられて、特に
長寿命を必要とする分野などに使用されている。従来の
、これら基体および抵抗体に使用されてきた樹脂として
は主にフェノール系、キシレン系あるいはジアリルフタ
レート系のものであって、従来の用途に対しては適応で
きるものであったが、近年、自動車ェレクト。
ニクスなど、特に高耐熱性、長寿命を必要とする需要が
出現し、従来の抵抗器では対応不可能な状態に到ってい
る。耐熱性のみを必要とする場合であれば、セラミック
スあるいはポリィミドなどの耐熱性基体上に、芳香族ポ
リィミド樹脂を結合樹脂とする抵抗体層を設けることに
より、目的を達することはできるが、この場合、指動寿
命はたかだか5XIぴ回程度であり、耐熱性と長寿命と
を兼ね備えた抵抗器が望まれていた。本発明は上記した
従来の抵抗器の欠点を除いた耐熱性に優れ、かつ寿命の
長い抵抗器を提供するものであり、これは、以下に述べ
る絹成および構成にかかる抵抗体および基体の組合せに
よってはじめて達成されるものである。
本発明にかかる抵抗器は、導電性粉末、主として力−ボ
ンあるいはグラファィト微粉末を芳香族ポIJィミド樹
脂で結合してなる抵抗体層を、少なくとも500ppm
以上の重合禁止剤を含有するジァiiルィソフタレート
樹脂、重合開始剤および無機充填剤とからなる基体上に
形成したのち、加熱圧縮形成して抵抗体と基体とを一体
となして得られるものである。
なお、基体材料の高温流動性や硬化速度調節のために、
ジアリルフタレート樹脂に少量のジァリルフタレートモ
ノマを添加することもできる。ここに述べる芳香族ポリ
ィミド樹脂とは、次に示す構造を主として有し、あるい
は一部変・淫されているものであって、「バイヤーML
ワニス」(デュポン社商品名)あるいは「トレニース」
(東レ(株)商品名)などの商品名で市販されているポ
リァミド酸溶液を加熱して得られるものである。
ここに、R,は芳香族炭火水素であり、R2は芳香族ジ
ァミンのァミン基を除いた部分である。ジァリルィッフ
タレート樹脂としては、「ダィソーダップ10山一(大
阪曹達(株)商品名)、「ダポンM」(住友化学(株)
商品名)などの商品名で市販されている。重合禁止剤と
しては、ヒドロキノンおよびその誘導体、p−第3級ブ
チルカテコール、ピロガロール、フェノールおよびその
誘導体LDPPH、クロフニル、P−ペンゾキノンなど
、公知の重合禁止剤あるいは重合抑制剤を使用すること
ができる。
重合禁止剤の使用量は、ジァリルィソフタレート樹脂に
対して50ゆpm以上、好ましくは1000ppm以上
である。重合禁止剤の使用量が500ppmよりも少な
い場合には、鏡面仕上げした成形金型を用いても、抵抗
体表面を鏡面あるいはそれに近い状態に仕上げることが
困難である。重合禁止剤量1000ppmで抵抗体表面
はほとんど鏡面状態にすることができるが、1000p
pm以上の重合禁止剤を入れても、重合開始剤量あるい
は成形時間を増すことにより、目的とする抵抗器を作る
ことができる。重合開始剤としては、一般的なラジカル
重合開始剤が使用できるが、通常のジァリルフタレ−ト
樹脂成形材料と同様に、ジクミルパーオキサィト′ある
いは第3級ブチルパーオキシベンソェートなどが使用に
際して好都合である。
重合開始剤の使用量も通常の成形材料と同様に樹脂10
0重量部に対して0.5〜5重量部でよい。上記構成、
組成ならびに製造方法により作られた抵抗器の抵抗体表
面はきわめて平滑であって、耐熱性に優れ、かつ摺動寿
命特性に優れたものである。
ただし、基体材料と抵抗体との熱堀彰鰻率に差があるた
め、加熱圧縮成形後、抵抗器が冷える1と蚤抗体表面と
基体表面との間にわずかではあるが、段差を生ずる。通
常の可変抵抗器、あるいは回転速度の遅い回転型ポテン
ショメータとして使用する場合には、この段差があって
も全然V悪影響はないのであるが、高速回転型ポテンシ
ョメータとしての使用に際してはこの段差は好ましくな
い。この段差をなくす方法としては、抵抗体中に窒化ホ
ウ素粉末を混入するのが効果的である。
理論的には無機充填剤を混入して基体との熱腿彰張率を
一致させればよいわけであるが、実際には無機充填剤の
種類によって樺動寿命に著しい影響を及ぼす。すなわち
、シリカなどの固い充填剤を使用した場合には、摺動ブ
ラシの磨耗を生じ、タルクのような軟かし、充填剤を使
用した場合には、抵抗体が削り取られる。拳化ホウ素粉
末を使用した場合には、摺動ブラシ、抵抗体ともに箸る
しい劣化もなく、長寿命で使用できる。
ただし、窒化ホウ素といえども、過度の量の添加は抵抗
体の磨耗を生ずるため、塗化ホウ素粉末の添加量は抵抗
体全量中20〜55重量%が好ましい。2の重量%より
も少ない使用量では段差をなくすという本来の目的が蓬
せられない。
窒化ホウ素混入による副次的な効果は、抵抗体内部のス
トレスを小さくすることである。すなわち、抵抗体は通
常、抵抗インキの形で基体上に印刷あるいは塗布される
のであるが、インキ中の溶媒の蒸発に伴い、抵抗体内部
に残留応力が残り、あるいは抵抗体端部が基体よりまく
れ上る場合がある。残留応力はエージングに際してひび
割れを生じ、端部が基体からまくれ上ったものも不良品
となる。しかし、筆化ホウ素粉末の混入により、抵抗体
のはがれやひび割れを防止できるのである。以下、実施
例により説明する。
実施例 1 ‘a) 抵抗インキの製造 芳香族ポリィミド樹脂(パィャーMLワニスRC505
7)を50.0夕とカーボン微粉末(電気化学工業)(
株)商品名「デカンブラック」およびデグサ社商品名「
ランプブラック101」の等量混合物)4.2夕とを混
合してのち、三本ロールミルで鷹練して抵抗インキを製
造した。
tb)基体材料の製造 ジアリルィソフタレート樹脂(「ターィソーダップ10
舷」25.0夕、シリカ微粉末?5.0夕、ジクミルパ
ーオキサイド0.25夕、ハイドロキノン25mo、シ
アニングリーン0.15夕およびアセトン20.0夕と
を十分に混合したのち、100℃の2本ロールミルで1
5分間濠孫し、ドクターナイフで切り出して厚さ0.5
肌のシートを得た。
このシートを粉砕し、60メッシュのフルィを通して基
体材料粉末を製造した。{c} 抵抗器の製造 基体材料粉末を室温下5トン/あの圧力で圧縮成形して
抵抗器基体を製造した。
この基体上に【a}にて作った抵抗インキを印刷し、1
4000で30分乾燥したのち、鏡面仕上した金型に入
れ、18000、350kg/■の条件で1分間成形し
て抵抗器を製造した。成形後、220o03時間のアフ
ターキュァを行ない、抵抗器を完成した。得られた抵抗
器の抵抗体表面はきわめて平滑であって、ほとんど鏡面
に近いものであった。この抵抗器を150oCの環境中
に保存した場合の抵抗値変化を第2図に実線で示す。比
較のため、抵抗体の結合樹脂ジアルィソフタレ−ト樹脂
を用いた従来の抵抗器の同一条件下における抵抗値の変
化を同図に破線で示す。第2図から、本発明にかかる抵
抗体の耐熱性が従来品に比して著しく優れていることが
わかる。また、本実施例にかかる抵抗器を回転型可変抵
抗器に組込み、摺動議険を行なった結果、2×107回
の楢勤後においても抵抗値変化は−2.5%にすぎず、
十分な摺動寿命を有していることがわかった。比較例
1 実施例1において、基体材料中のヒドロキノン量を通常
のジアリルフタレート成形材料において使用される量よ
りも多い5秘(20蛇pm)とした場合には、抵抗イン
キの乾燥を140℃で行うと基体が硬化してしまうため
、8500で3び分間乾燥を行なった。
その後、18000、1分間成形したところ、抵抗体表
面に細かいしわが生じた。成形後、ねび03時間アフタ
ーキュァして得られた抵抗体の耐熱性は実施例1のもの
と同等であったが、5×1ぴ回の摺動議険ですでに8.
4%の抵抗値変化を示した。実施例 2 実施例1において、基体材料中のヒドロキノン含有量を
12.5脚(50他m)にした場合は抵抗インキの乾燥
は12000、30分が限界であった。
抵抗インキの乾燥後、実施例1と同じ条件で作った抵抗
器の抵抗体表面は、平滑であるがわずかに濁った状態で
あった。このものも耐熱特性は実施例1と同等であり、
2×107回の楢勤試験において5.5%の抵抗値変化
を示した。実施例 3 実施例1において、抵抗インキの組成を次のとうりとし
て作った抵抗器においては抵抗体表面と基体表面との間
に段差はほとんと生じず、事実上同一の鏡面に仕上げる
ことができた。
また、本実施例で得られた抵抗体の耐熱・性は実施例1
のものと同等であり、2×107回摺動試験においても
、1.5%の抵抗値変化を示すにすぎず、十分な子宮動
寿命を有していることがわかった。抵抗インキ組成 * 電気化学工業■商品名デソカボロンナィトライドH
CP−4S実施例 4 実施例3において拳化ホウ素粉末の量を15.0夕(イ
ンキ園型分中54.6重量%)とした場合には、平滑で
はあるが光沢のない抵抗体表面が得られた。
このものの耐熱性は実施例1のものよりもわずかに優れ
たものであった。そして2×107回の摺動試験におい
て12.4%の抵抗値変化を示した。実施例 5実施例
3において窒化ホウ素粉末を3.1夕(インキ団型分中
19.9重量%とした場合には、ほとんど実施例3と同
等の抵抗器が得られた。
この場合、抵抗体表面と基体表面との間に実用上さしつ
かえない程度のごくわずかの段差を生じた。実施例 6
実施例1において抵抗インキの組成を次のとうりとした
場合の耐熱変化を第3図に示す。
このものの昭動寿命はほとんど実施例3と同等であつつ
た。抵抗インキ組成 実施例 7 実施例6において、基体用結合樹脂として、「ダポンM
」(住友化学商品名)を使用した場合の耐熱変化を第4
図に示す。
このものの損勤寿命も実施例3と同程度であった。実施
例 8 実施例7において、抵抗インキ組成を次のとうりとした
場合の耐熱変化を第5図に示す。
本抵抗インキは室温保存6ケ月後でも異常は見られなか
つた。抵抗インキ組成 * 宇部興産欄製25%溶液、ィミド化後、次に示す構
造式を有する。
以上、実施例および比較例からわかるごとく、本発明に
かかる抵抗器は優れた耐熱性と、摺動寿命とを兼ね備え
たものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は抵抗体と基体とを一体に成形して得られる抵抗
器の断面図、第2図、第3図、第4図および第5図は本
発明にかかる抵抗体および従来の抵抗体の抵抗値変化を
対比して示す曲線図である。 第「図 第3図 第2図 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 少なくとも500ppmの重合禁止剤を含有するジ
    アリルイソフタレート樹脂、重合開始剤、および無機充
    填剤からなる基体上に、芳香族ポリイミド樹脂および導
    電性粉末からなる抵抗体層を設けてなることを特徴とす
    る皮膜型抵抗器。 2 少なくとも500ppmの重合禁止部を含有するジ
    アリルイソフタレート樹脂、重合開始剤、および無機充
    填剤からなる基体上に、芳香族ポリイミド樹脂、導電性
    粉末および窒化ホウ素粉末からなる抵抗体層を設けてな
    ることを特徴とする皮膜型抵抗器。 3 抵抗体層における窒化ホウ素粉末の含有量が、20
    〜55重量%であることを特徴とする特許請求の範囲第
    2項の皮膜型抵抗器。
JP54150410A 1979-11-19 1979-11-19 皮膜型抵抗器 Expired JPS6038012B2 (ja)

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