JPS62225574A - 電気抵抗用塗料 - 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、電気抵抗用塗料、より詳しく云うと、樹脂基
板上に形成される印刷抵抗器に使用するのに適した、−
液性で低温硬化が可能な電気抵抗用塗料に関する。

［従来技術］ 印刷抵抗器は、通常、樹脂基板の上に、カーボンと樹脂
とからなる印刷塗料を用いて所望の抵抗パターンをスク
リーン印刷し、適当な温度と時間をかけて加熱硬化する
ことによりつくられる。このような印刷抵抗器は、通常
の電気抵抗器と同様に、優れた負荷寿命特性、耐湿特性
、耐湿負荷寿命特性、温度特性、耐経年変化特性等を有
することが要求されるほか、工程における抵抗塗料の抵
抗値の変化が小ざい、低い温度で抵抗塗料を硬化するこ
とができる、長い可使時間を提供することができるなど
の印刷抵抗器に特有な要件も充足することが要求される
。

印刷抵抗の耐湿性を改善するために、通常、合成樹脂基
板上の抵抗印刷部に下塗りを施して加熱硬化し、その上
に抵抗用塗料を印刷して更に加熱硬化する。使用される
べき抵抗は、一般に数十Ωから数百にΩに亘るので、か
かる印刷は４乃至５回行なわれるが、印刷毎に１２０℃
前後の温度で仮硬化して、その上に次の印刷を行なう。

このような印刷は、通常、スクリーン印刷法により実施
されるが、印刷毎にマスクが変わるので、仮硬化処理は
省略することができない。最後の印刷が終った後に１６
０℃程度の温度で硬化して、抵抗の印刷、硬化処理を終
了する。その後、絶縁の目的及び機能的ａ傷を防ぐため
、上塗り塗料の印刷と硬化とを行ない、最後に文字、記
号等の表示印刷を施こし、硬化を行なって全工程を終了
する。

上記のようにしてつくられる印刷抵抗器では、印刷基板
として、紙フエノール系の積層板が用いられるほか、特
殊な場合にはガラス繊維を用いたエポキシ樹脂積層板も
使用される。

また、上記した印刷抵抗器の製造においては、数十Ｑか
ら数百にΩに亘る抵抗を提供する印届１１抵抗塗料を使
用するため、基本抵抗値をもつｌ準塗料を数種類用意し
、必要に応じて、所望の抵抗値を有する印刷塗料を調合
して、使用することが行なわれている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来技術においては、上記のように、熱
処理が数回に亘って行なわれるので、これによる抵抗値
の変動は避けられない。かかる抵抗値の変動は一般に、
高抵抗の塗料になるほど大きくなる。従って、公差の小
さい抵抗値を印刷によってつくるには、熱処理における
抵抗変化の少ない抵抗塗料を得ることが必要となる。

また、印刷基板として使用される紙フエノール系積層板
は、耐熱性が低く、従って、熱処理は、１６０℃で２時
間程度に抑さえなければならないが、このように温度を
低くしても、この温度に耐えることができる積層板の入
手は、限られたものとなる。入手可能な積層板の殆んど
は、「ふくれ」、「そりｊなどの著しい形状変化を起し
、また、熱処理中にガスを発生するなどの欠点を持って
いる。

更に、調合された印刷塗料は、可使時間が短く、しかも
ゲル化あるいは変質し易いという欠点がある。また、熱
可塑性樹脂を溶剤に溶かしてなる電気抵抗用塗料も提案
されているが、抵抗器の電気的諸特性を満たすことがで
きず、使用することができない。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の電気抵抗用塗料は、エポキシ樹脂、ポリビニル
フェノール、キシレン樹脂及びイミダゾール化合物を主
成分とするワニスと、カーボンブラック及びグラファイ
トの少なくとも一方から形成されかつ前記ワニスに分散
された微粉末とからなる構成に係るものである。

本発明においては、エポキシ樹脂は、例えば、ビスフェ
ノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグ
リシジルエーテルなどの多価フェノールのポリグリシジ
ルエーテル、エポキシ化フェノールノボラック樹脂、エ
ポキシ化クレゾールノボラック樹脂などを単独で、又は
組合わせて使用することができる。

ポリビニルフェノールは、アルケニル系重合体として炭
素数が２乃至４のアルケニル基を有する１両フェノール
の重合体、例えば、ポリビニルフェノール（ポリヒドロ
キシスチレン）、ポリー〇−ブＯベニルフェノール、ポ
リイソブロベニルフ、エノール、ポリ−ｎ−ブテニルフ
ェノール、ポリ第２ブテニルフエノール、ポリ第３ブテ
ニルフエノール及びこれらの混合物などを使用すること
ができる。このアルケニル系重合体は、型組平均分子り
が５０００乃至８０００の範囲にあるものが好ましい。

キシレン樹脂は、メタキシレンとホルマリンとからつく
られるものであり、メタキシレンがメチレン、ジメチレ
ンエーテル、アセタールなどの化学結合により得られた
オリゴマー構造体である。

キシレン樹脂は、平均分子量が５００乃至６００の範囲
にあるものが好ましい。

イミダゾール化合物は、低温硬化剤を形成するものであ
り、本発明においては、２，４−ジアミノ−６−［２＝
−メチルイミダゾリル（１−）］］エチルーＳ−トリア
ジン２，４−ジアミノ−６−［２′−メチルイミダゾリ
ル（１”）］］エチルーｓ−トリアジンイソシアヌール
酸付加物、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシ
メチルイミダゾールなどを単独で又は組合わせて使用す
ることができ、可使時間の長い、低温硬化可能な硬化剤
として用いることができる。かかる硬化剤により、本発
明の電気抵抗用塗料の硬化温度を１２０乃至１６０℃の
範囲とすることができる。

本発明の電気抵抗用塗料は、上記したエポキシ樹脂、ポ
リビニルフェノール、キシレン樹脂及びイミダゾール化
合物を混合してワニス即ち樹脂バインダをつくり、これ
に導電性付与剤であるカーボンブラック微粉末、グラフ
ァイト微粉末又はこれらの混合物を混線分散させること
によりつくることができる。かくして得られた塗料は、
紙フェノール基板に、スクリーン印刷により所望のパタ
ーン印刷を施こし、焼付けて印刷抵抗器を形成するもの
である。

即ち、本発明の電気抵抗用塗料の樹脂成分であるエポキ
シ樹脂、ポリパラビニルフェノール樹脂及びキシレン樹
脂の１を変えて種々の混合樹脂をつくり、これにイミダ
ゾール硬化剤を加えてワニス即ち樹脂バインダーをつく
り、これにカーボンブラック微粉末を混線分散させて抵
抗用塗料を得た。これを用いてスクリーン印刷により所
定のパターンの印刷を行ない、これを、例えば、予め１
２０℃、１４０℃及び１６０℃の温度で各５０分　　　
゛下塗り焼付けを施した紙フェノール基板に焼付けて抵
抗体をつくる。この抵抗印刷体は、１６０℃以下の温度
で焼付けることができる。

次に、銀ペーストをスクリーン印刷することにより、電
極を形成することができる。最後に、抵抗の部分に上塗
りを施して、印刷抵抗器が形成される。

第１Ａ７’ｌ至第１Ｃ図は、下塗りの焼付けをれぞれ１
２０℃−５０分、１４０℃−５０分及び１６０℃−５０
分で、抵抗の焼付けをそれぞれ１２０℃−５０分、１４
０″Ｃ−５０分及び１６０℃−５０分で、銀電極の乾燥
をそれぞれ１２０℃−３０分、１４０℃−３０分、及び
１４０℃−３０分で、かつ、上塗りの乾燥をそれぞれ１
２０℃−３０分、１４０°Ｃ〜３０分、及び１４０℃−
３０分で行なってそれぞれ得られた抵抗器の耐熱放置試
験の結果と抵抗器におけるエポキシ樹脂、ポリパラビニ
ルフェノール樹脂及びキシレン樹脂からなる三元系混合
樹脂の組成との関係を示し、第２Ａ乃至２Ｃ図は、同じ
く耐湿放置試験と混合樹脂との関係を示す。

これらの結果から、硬化温度の影響を受けずに、双方の
試験の変化率が±１０％以内という印刷抵抗器の規格を
満足する三元系の各成分比率は、はぼエポキシ樹脂が６
１乃至８６％、ポリビニルパラフェノール樹脂が１０乃
至２９％、キシレン樹脂が１．５乃至１３％の範囲にあ
るのが好ましいことがわかった。この分布を第３図に示
す。

また、イミダゾールは混合樹脂中に約０．５乃至５．５
重量パーセント存在させることができる。

［作用］ 上記構成の本発明に係る電気抵抗用塗料においては、エ
ポキシ樹脂は結合体、即ち、バインダーとして作用し、
ポリビニルフェノールは塗料の密着性の改善や電気的特
性の向上に寄与し、キシレン樹脂は塗料の硬化時に生ず
る収縮による抵抗値の変動を抑制する機能を発揮し、イ
ミダゾール化合物は低温硬化剤として作用するとともに
可使時間の長い塗料を提供するものであり、カーボンブ
ラック及びグラファイト微粉末は導電性付与剤としての
作用を行なう。

［効果］ 以上のように、本発明に係る電気抵抗用塗料は、製造工
程における抵抗値の変化が小さく、低い硬化温度を有し
、しかも可使時間が長いので、抵抗値の温度特性、高温
高湿下での抵抗値の変化率などの、印刷抵抗器に必要な
所望の特性を提供することができ、しかも基板のそり、
ふくれなどの変形を極力抑えることができるという優れ
た効果を奏する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。以下の実施例において、パーセント
及び部は、重量について云うものである。

災】目引ユ エポキシ樹脂（油化シェル化学製エピコート＃８２８）
６９．３％、キシレン樹脂（三菱瓦斯化学製二カノール
ＨＨ）７．７％及びポリビニルバラフェノール樹脂（丸
善石油化学製レジンＭ）２３．１％とからなる混合樹脂
１００部に、消泡剤（信越化学製ＫＳ−６０３）０．５
部、２−４−ジアミノ−６−［２−−メチルイミダゾリ
ル（１′）］］エチルーＳ−トリアジンイソシアヌール
酸付加物硬化剤（四国化成工業製）１，５部、カーボン
ブラック（電気化学製アセチレンブラック）２１部、ｌ
１ｉｌ（三菱化成製ダイヤブラックＭＡ−８Ｂ）６３部
及びジエチルフタレート１７３部を添加して得た組成物
を、Ｈ潰機に入れて２乃至６時間撹伴混練して本発明の
電気抵抗用塗料、即ち、印刷抵抗インクをつくった。次
に、１２０℃、１４０°Ｃ及び１６０℃で各５０分間下
塗り焼付けを予め施した３種類の紙フエノール積層基板
上に、抵抗インクをスクリーン印刷により所望のパター
ンに印刷し、これらを乾燥炉においてそれぞれ１２０℃
、１４０℃及び１６０℃で５０分間焼付けて、硬化を行
なった。

次に、銀ペーストを用いて電橋をスクリーン印刷し、そ
れぞれ１２０’０．１４０℃及び１４０℃で３０分間乾
燥した。最後に、抵抗の部分に上塗りを施こし、それぞ
れ１２０℃、１４０°Ｃ及び１４０℃で３０分間乾燥を
行ない、印刷抵抗器Ａ−１、Ｂ−１及びＣ−１を得た。

このようにして得た印刷抵抗器の面積抵抗値並びに耐熱
放置試験。

耐湿放置試験及び負荷寿命試験の結果は第１表に示す通
りであった。

第１表 また、これらの印刷抵抗器の温度特性Ｇよ、第４図に示
す通りであった。第１表及び第４図力＼ら明らかなよう
に、得られた抵抗器ｔま、！／１ずれも変４ヒ率が±１
０％以内で規格を満足するものであり、焼付は温度の影
響を実質上受（ｆて０なし１ことがわかる。

実施例２ エポキシ樹脂（油化シェル化学製エピコート＃８２８）
６９．３％、キシレン樹ｌｌ旨く三菱瓦斯イし学製二カ
ノールＨ）（）７．７％及びボ１ノビニルノくラフエノ
ール樹脂（丸善石油イヒ学製レジンＭ）２３．１％から
なる混合樹脂１００部に、消泡剤（信越化学製ＫＳ−６
０３）０．５部、２−４−ジアミノ−６−［２−−メチ
ルイミダゾリル（１−）］］エチルーｓ−トリアジンイ
ソシアヌール酸付加物硬化剤（四国化成工業製）２．２
部、カーボンブラック（電気化学製アセチレンブラック
）２４．６部、同（三菱化成製ダイヤブラックＭＡ−８
Ｂ）６２．７部及びジエチルフタレート１７８部を添加
して得た組成物を用い、実施例１を繰返した。得られた
抵抗器Ａ−２，Ｂ−２及びＣ−２の各試験結果は第２表
に示す通りであった。また、温度特性も実施例１とほぼ
同様であった。

第２表 実施例３ 実施例１及び２で使用したものと同じ銘柄のエポキシ樹
脂６８．９％、キシレン樹脂６．１％及びポリビニルパ
ラフェノール樹脂２５％からなる混合樹脂１００部に、
同じ銘柄の消泡剤０．５部、硬化剤１．５部、カーボン
ブラック２５部及び６３部、並びにジエチルフタレート
１８２部を加えてつくった組成物を用い、実施例２を実
質上繰返した。得られた抵抗器Ａ−３，８−３及びＣ−
３の試験結果は第３表に示す通りであった。また、温度
特性は、実施例１とほぼ同様であった。

第３表 、ｔＪｉＪｉ４ 実施例１及び２で使用したものと同じ銘柄のエポキシ樹
脂６９．２％、キシレン樹脂７．７％及びポリビニルパ
ラフェノール樹脂２３．１％からなる混合樹脂１００部
に、同じ銘柄の消泡剤０゜５部、硬化剤３．０部、カー
ボンブラック２６部及び６２部、並びにジエチルフタレ
ート１８３部を加えてつくった組成物を用い、実施例２
を実質上繰返した。得られた抵抗器Ａ−４，８−４及び
Ｃ−４の結果は第４表に示す通りであった。また、温度
特性は、実施例１とほぼ同様であった。

第４表

【図面の簡単な説明】 第１Ａ乃至１部図はエポキシ樹脂、キシレン樹脂及びポ
リパラビニルフェノール樹脂からなる三元系混合樹脂の
耐熱放置試験の結果を示す三元系組成図、第２Ａ乃至２
部図は同じく耐湿放置試験の結果を示す三元系組成図、
第３図は三元系混合樹脂の各成分の量の好ましい範囲を
示す三元系組成図、第４図は印刷抵抗器の温度特性を示
すグラフ図である。 エボＪＡシ（φ） 工ごキシ（％） Ａｉ−Ｊ（シ（９乙クツ 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エポキシ樹脂、ポリビニルフェノール、キシレン
   樹脂及びイミダゾール化合物を主成分とするワニスと、
   カーボンブラック及びグラファイトの少なくとも一方か
   ら形成されかつ前記ワニスに分散された微粉末とからな
   る電気抵抗用塗料。
2. （２）前記ワニスは６１乃至８６重量％のエポキシ樹脂
   、１０乃至２９重量％のポリビニルフェノール及び１．
   ５乃至１３重量％のキシレン樹脂からなる樹脂成分組成
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の電気抵抗用塗料。