JPH0318674B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0318674B2 JPH0318674B2 JP4729782A JP4729782A JPH0318674B2 JP H0318674 B2 JPH0318674 B2 JP H0318674B2 JP 4729782 A JP4729782 A JP 4729782A JP 4729782 A JP4729782 A JP 4729782A JP H0318674 B2 JPH0318674 B2 JP H0318674B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- present
- binder
- substrate
- electrical resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Paints Or Removers (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Description
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。 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ある。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）、
紙強化フエノール樹脂基板（以下フエノール基板
と略称）またはセラミツク基板等の硬質基板やポ
リエステルフイルム、ポリイミドフイルム等のフ
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、フエノール樹脂、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エノール基
板、セラミツク基板にはよく密着するが、ポリエ
ステルフイルムに対する密着性が悪い。そのため
ポリエステルフイ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大きいという欠点があつた。
その為、エポキシ基板やフエノール基板、セラミ
ツ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つた。また硬化収縮が甚だ
しい場合は、硬化膜にクラツクを生じ、全く使用
に耐えなかつた。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つた結
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重比が５：95〜70：30の
範囲内にあり、前記バインダーは主としてブチラ
ール樹脂とフエノール樹脂よりなり、ブチラール
樹脂とフエノール樹脂の重量比は30：70〜90：10
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。 本発明におけるカーボン粉末としては、カーボ
ンブラツク、グラフアイト粉末のいずれも使用で
き、両者の混合物でもさしつかえない。カーボン
ブラツクとしてはいわゆる導電性カーボンブラツ
クが好ましい。導電性カーボンブラツクとしては
例えばケツチエンブラツクEC（ライオン社製）、
バルカンXC−72（キヤボツト社製）、デンカブラ
ツク（電気化学工業社製）、HS−500（旭カーボン
社製）等がある。グラフアイト粉末としては、人
造グラフアイト、天然グラフアイトのいずれも使
用することができ、粒径が0.1〜数10μのものが好
ましく、代表的には例えばACP.CSPE（以上日本
黒鉛社製）、GA−５（日本カーボン社製）、CPB
−5000（中越黒鉛工業所社製）等がある。 本発明の目的を達成するためにはバインダーの
組成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エノール樹脂よりなる。ブ
チラール樹脂は通常、分子鎖中にビニルブチラー
ル基、ビニルアルコール基、酢酸ビニル基をもつ
ており、平均重合度は50〜5000のものがよく使用
される。フエノール樹脂はレゾール型、ノボラツ
ク型のいずれでも使用できる。ブチラール樹脂と
フエノール樹脂の割合は重量比で30：70〜90：
10、好ましくは50：50〜80：20の範囲内である。
30：70末満ではカーボンペーストのポリエステル
フイルムに対する密着性が不充分であり、90：10
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
ーの割合は重量比で５：95〜70：30、好ましくは
10：90〜60：40の範囲内である。５：95未満では
印刷硬化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イルムに対
する密着性が低下したり、硬化膜にクラツクを生
じたりする。 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。 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、フエノール樹脂、
溶剤を擂潰機、ニーダー、ロール等を用いて、ま
たは用いずに混合、混練すればよい。この時必要
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。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つて基板に
印刷し、加熱による硬化を行つて、印刷抵抗体や
接点、導体として使用することができる。加熱条
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イ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。 以下に実施例で本発明を更に詳しく説明する。
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
うに行つた。 (1) 密着強度 100μのポリエステルフイルムにカーボンペー
ストを手刷り印刷機（スクリーンメツシユ225、
乳剤厚40μ）で20mm×20mmの大きさに印刷し、
150℃で１時間硬化させた。得られた硬化膜にカ
ツ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個の桝目をつくつた。
その上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
フイルム上に残つている桝目の割合を分数であら
わし密着強度とした。 (2) 電気抵抗値 エポ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
るように巾10mmの線を(1)と同様の方法で印刷硬化
させ、端子間の電気抵抗を測定した。 実施例１〜３、比較例１〜２ デンカブラツク（電気化学工業(株)製カーボンブ
ラツク）、デンカブチラール＃3000K（電気化学工
業(株)製ブチラール樹脂）の40％メチルエチルケト
ン溶液、ヒタノール4010（日立化成工業(株)製フエ
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
ビトールを加え、三本ロールで混練し、カーボン
ペーストとした。カルビトールの量はカーボンペ
ーストの粘度が約400〜600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イルムに対する密着性
が良好で電気抵抗値も小さかつたが、本発明の範
囲外である比較例１は電気抵抗値が大きかつた。
同じく本発明の範囲外である比較例２はボリエス
テルフイルムに対する密着強度が小さく、電気抵
抗値は硬化膜にクラツクが発生したため測定でき
なかつた。
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。 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ある。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）、
紙強化フエノール樹脂基板（以下フエノール基板
と略称）またはセラミツク基板等の硬質基板やポ
リエステルフイルム、ポリイミドフイルム等のフ
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、フエノール樹脂、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エノール基
板、セラミツク基板にはよく密着するが、ポリエ
ステルフイルムに対する密着性が悪い。そのため
ポリエステルフイ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大きいという欠点があつた。
その為、エポキシ基板やフエノール基板、セラミ
ツ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つた。また硬化収縮が甚だ
しい場合は、硬化膜にクラツクを生じ、全く使用
に耐えなかつた。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つた結
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重比が５：95〜70：30の
範囲内にあり、前記バインダーは主としてブチラ
ール樹脂とフエノール樹脂よりなり、ブチラール
樹脂とフエノール樹脂の重量比は30：70〜90：10
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。 本発明におけるカーボン粉末としては、カーボ
ンブラツク、グラフアイト粉末のいずれも使用で
き、両者の混合物でもさしつかえない。カーボン
ブラツクとしてはいわゆる導電性カーボンブラツ
クが好ましい。導電性カーボンブラツクとしては
例えばケツチエンブラツクEC（ライオン社製）、
バルカンXC−72（キヤボツト社製）、デンカブラ
ツク（電気化学工業社製）、HS−500（旭カーボン
社製）等がある。グラフアイト粉末としては、人
造グラフアイト、天然グラフアイトのいずれも使
用することができ、粒径が0.1〜数10μのものが好
ましく、代表的には例えばACP.CSPE（以上日本
黒鉛社製）、GA−５（日本カーボン社製）、CPB
−5000（中越黒鉛工業所社製）等がある。 本発明の目的を達成するためにはバインダーの
組成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エノール樹脂よりなる。ブ
チラール樹脂は通常、分子鎖中にビニルブチラー
ル基、ビニルアルコール基、酢酸ビニル基をもつ
ており、平均重合度は50〜5000のものがよく使用
される。フエノール樹脂はレゾール型、ノボラツ
ク型のいずれでも使用できる。ブチラール樹脂と
フエノール樹脂の割合は重量比で30：70〜90：
10、好ましくは50：50〜80：20の範囲内である。
30：70末満ではカーボンペーストのポリエステル
フイルムに対する密着性が不充分であり、90：10
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
ーの割合は重量比で５：95〜70：30、好ましくは
10：90〜60：40の範囲内である。５：95未満では
印刷硬化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イルムに対
する密着性が低下したり、硬化膜にクラツクを生
じたりする。 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。 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、フエノール樹脂、
溶剤を擂潰機、ニーダー、ロール等を用いて、ま
たは用いずに混合、混練すればよい。この時必要
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。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つて基板に
印刷し、加熱による硬化を行つて、印刷抵抗体や
接点、導体として使用することができる。加熱条
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イ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。 以下に実施例で本発明を更に詳しく説明する。
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
うに行つた。 (1) 密着強度 100μのポリエステルフイルムにカーボンペー
ストを手刷り印刷機（スクリーンメツシユ225、
乳剤厚40μ）で20mm×20mmの大きさに印刷し、
150℃で１時間硬化させた。得られた硬化膜にカ
ツ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個の桝目をつくつた。
その上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
フイルム上に残つている桝目の割合を分数であら
わし密着強度とした。 (2) 電気抵抗値 エポ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
るように巾10mmの線を(1)と同様の方法で印刷硬化
させ、端子間の電気抵抗を測定した。 実施例１〜３、比較例１〜２ デンカブラツク（電気化学工業(株)製カーボンブ
ラツク）、デンカブチラール＃3000K（電気化学工
業(株)製ブチラール樹脂）の40％メチルエチルケト
ン溶液、ヒタノール4010（日立化成工業(株)製フエ
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
ビトールを加え、三本ロールで混練し、カーボン
ペーストとした。カルビトールの量はカーボンペ
ーストの粘度が約400〜600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イルムに対する密着性
が良好で電気抵抗値も小さかつたが、本発明の範
囲外である比較例１は電気抵抗値が大きかつた。
同じく本発明の範囲外である比較例２はボリエス
テルフイルムに対する密着強度が小さく、電気抵
抗値は硬化膜にクラツクが発生したため測定でき
なかつた。
【表】
※ 硬化膜にクラツクが発生し測定不能
実施例４〜６、比較例３〜４ デンカブラツクのかわりにCPB−5000（中越黒
鉛工業所社製グラフアイト粉末）を用い、また
CPB−5000、デンカブチラール＃3000K、ヒタノ
ール4010の量が表２に示した割合である以外は実
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イルムに対す
る密着性が良好で電気抵抗値も小さかつたが、本
発明の範囲外である比較例３は電気抵抗値が大き
く、比較例４はポリエステルフイルムに対する密
着強度が小さかつた。
実施例４〜６、比較例３〜４ デンカブラツクのかわりにCPB−5000（中越黒
鉛工業所社製グラフアイト粉末）を用い、また
CPB−5000、デンカブチラール＃3000K、ヒタノ
ール4010の量が表２に示した割合である以外は実
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イルムに対す
る密着性が良好で電気抵抗値も小さかつたが、本
発明の範囲外である比較例３は電気抵抗値が大き
く、比較例４はポリエステルフイルムに対する密
着強度が小さかつた。
【表】
実施例７〜９、比較例５〜６
CPB−5000、デンカブチラール＃3000K、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
得た。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イル
ムに対する密着性が良好で電気抵抗値も小さかつ
た。本発明の範囲外である比較例５はポリエステ
ルフイルムに対する密着強度が小さかつた。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
充分であつた。
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
得た。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イル
ムに対する密着性が良好で電気抵抗値も小さかつ
た。本発明の範囲外である比較例５はポリエステ
ルフイルムに対する密着強度が小さかつた。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
充分であつた。
【表】
全にはなくならなかつたため、密着強
度および電気抵抗値の測定は行な
わなかつた。
度および電気抵抗値の測定は行な
わなかつた。
Claims (1)
- １ 少なくとも炭素粉末、バインダーおよび溶剤
よりなり、炭素粉末とバインダーとの重量比が
５：95〜70：30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エノール樹脂より
なり、ブチラール樹脂とフエノール樹脂の重量比
は30：70〜90：10の範囲内にあることを特徴とす
るカーボンペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57047297A JPS58167655A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | カ−ボンペ−スト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57047297A JPS58167655A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | カ−ボンペ−スト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58167655A JPS58167655A (ja) | 1983-10-03 |
| JPH0318674B2 true JPH0318674B2 (ja) | 1991-03-13 |
Family
ID=12771342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57047297A Granted JPS58167655A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | カ−ボンペ−スト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58167655A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5533057B2 (ja) * | 2010-03-11 | 2014-06-25 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | カーボンブラック分散液 |
-
1982
- 1982-03-26 JP JP57047297A patent/JPS58167655A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58167655A (ja) | 1983-10-03 |
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