JPH0418703A - 摺動用抵抗ペースト - 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〕 本発明は可変抵抗器用の抵抗素子となる摺動用抵抗ペー
ストに関する。

〔従来の技術〕

従来この種の摺動用抵抗ペーストは、フェノール樹脂や
エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂による樹脂バインダー
中に、カーボンブラックやグラファイトなどの導電性粒
子を混練してペースト化したものが一般的に知られてい
る。そして、この摺動用抵抗ペーストを絶縁基板の表面
にスプレーや印刷により皮膜状に付着させ、これを加熱
硬化して抵抗体とすることによって可変抵抗器用の抵抗
素子を作っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら抵抗素子上には、抵抗体よりも表面硬度の
硬い金属製（例えば、リン青銅、べＩＪ　リウム銅を素
材どしたもの）の刷子が接触すると共に摺動するので、
この摩擦の頻繁な繰り返しによって抵抗膜が削り取られ
基板面の露出に至るという問題点があった。

そこで本発明は前記事情に基づいてなされたものであり
、金属刷子との摺動に対して耐摩耗性に優れ、摺動用抵
抗器の寿命の大幅な改善に寄与でき得る摺動用抵抗ペー
ストを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明の摺動用抵抗ペーストは
、樹脂バインダー中に導電性材料を付与すると共に、該
導電性材料より硬度が硬く且つ０．１μｍ乃至１０数μ
ｍの細さを有する繊維状の無機物質を添加することによ
って構成されている。

また、前記無機物質は炭素繊維、ガラス繊維、セラミッ
ク繊維、金属繊維若しくはセラミックウィスカ（炭化ケ
イ素）又は導電性を高めるために絶縁物であるガラス繊
維やセラミック繊維の表面に金属メッキを施したものが
好ましい。さらに、それらの無機物質を単独又は複合的
に添加してもよい。

〔作　用〕

本発明による摺動用抵抗ペーストは、炭素繊維、セラミ
ック繊維、金属繊維などの硬度の硬い無機物質が添加物
として含まれているので、これを摺動用の可変抵抗器の
抵抗素子として使用すれば、該抵抗素子の皮膜に耐摩耗
性が付与される。すなわち、バインダー樹脂中に繊維状
の無機物質がランダムに分散しているので、摺動する金
属刷子によってバインダー樹脂は削られて行くが、繊維
状の無機物質との接触面ではその硬さから摩耗度合いが
少ない。

また、ガラス繊維やセラミック繊維のような絶縁性の添
加物を使用した摺動用抵抗ペーストは、高抵抗用として
の役割を果し、他方炭素繊維、金属繊維若しくはセラミ
ックウィスカ（炭化ケイ素）又は前記絶縁物の表面に金
属メッキを施したもののような導電性の添加物を使用す
れば、抵抗値を低目に押さえる作用と共に、その配合に
よって電気的異常（ノイズの発生）を制御する作用を有
する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

まず、本発明による摺動用抵抗ペーストを得るために、
次の材料を用意する。すなわち、バインダー樹脂として
フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を］４３部、導電性
材料としてカーボンブラックやグラファイトを２３〜５
１部、溶剤としてイソプロピルアルコールやプチルカル
ビトールヲ５５〜９５部、他に消泡剤２〜５部をそれぞ
れ揃え、さらに繊維状をした炭素繊維、ガラス繊維、セ
ラミック繊維、金属繊維若しくはセラミックウィスカ（
炭化ケイ素）又は絶縁物であるガラス繊維やセラミック
繊維の表面に金属メッキを施したものであって、各繊維
の細さが０．１μｍ乃至１０数μｍのものを１〜５０部
それぞれ準備する。

次に、−］二記各材料の配合割合をそれぞれ変えて、実
施例１〜７に示ず各摺動用抵抗ペーストを得た。

（実施例１） フェノール樹脂１−４３部、カーボンブラック１８部、
グラファイト８部、炭素繊維１０部、イソプロピルアル
コール３２部、及び消泡剤２部をそれぞれ混合攪拌した
後、三本ロールミルで混練し、さらにブチルカルピトー
ルにて粘度調整を行って、２．６にΩ／１」の摺動用抵
抗ペーストを得た。

（実施例２） フェノール樹脂１−４３部、カーボンブラック２４部、
グラファイト８部、ガラス繊維２０部、イソプロピルア
ルコール３２部、及び消泡剤２部をそれぞれ混合攪拌し
た後、三本ロールミルで混練し、さらにブチルカルピト
ールにて粘ｌ整を行って、１．６にΩ／口の摺動用抵抗
ペーストを得た。

（実施例３） フェノール樹脂１４３部、カーボンブラック収 ２４部、グラファイト８部、セラミック繊維（アルミナ
繊ｍ）２０部、イソプロピルアルコール３２部及び消泡
剤２部をそれぞれ混合攪拌した後、三本ロールミルで混
練し、さらにブチルカルピトールにて粘度調整を行って
、２．ＯＫΩ／口の摺動用抵抗ペーストを得た。

（実施例４） フェノール樹脂１４３部、カーボンブラック１８部、グ
ラファイト８部、金属繊維（ステンレス、ｌｌ）１０部
、イソプロピルアルコール３２部及び消泡剤２部をそれ
ぞれ混合攪拌した後、三本ロールミルで混練し、さらに
ブチルカルピトールにて粘度調整を行って、１．ＩＫΩ
／１コの摺動用抵抗ペーストを得た。

（実施例５） フェノール樹脂１４３部、カーボンブラック２４部、グ
ラファイト８部、セラミックウィスカ（炭化ケイ素ウィ
スカ）２０部、イソプロピルアルコール３２部、及び消
泡剤２部をそれぞれ混合攪拌した後、三本ロールミルで
混練し、さらにブチルカルピトールにて粘度調整を行っ
て、１．５にΩ／口の摺動用抵抗ペーストを得た。

（実施例６） フェノール樹脂１４３部、カーボンブラック２０部、グ
ラファイト８部、導電性ガラス繊維（ガラス繊維に金属
メッキを施したもの）１０部、イソプロピルアルコール
３２部、及び消泡剤５部をそれぞれ混合攪拌した後、三
本ロールミルで混練し、さらにブチルカルピト−ルにて
粘度調整を行って、２．］ＫΩ／口の摺動用抵抗ペース
トを得た。

（実施例７） フェノール樹脂１４３部、カーボンブラック１８部、グ
ラファイト８部、炭素繊維１０部、セラミック繊維１−
０部、イソプロピルアルコール３２部、及び消泡剤２部
をそれぞれ混合攪拌した後、三本ロールミルで混練し、
さらにブチルカルピト−ルにて粘度調整を行って、２．
９にΩ／口の摺動用抵抗ペーストを得た。

Ｌ記名実施例１乃至７で得た各摺動用抵抗ペーストを、
スクリーン印刷機によって第１図及び第２図に示すニッ
ケルメッキをした電極２を形成した基板１上に印刷し、
１５０°Ｃの温度で６０分間加熱して硬化させ、金属刷
子４が摺動する膜厚１５〜２０μｍの抵抗素子３を形成
した。尚、繊維状の添加物は短繊維とはいえども数ｍｍ
の長さを有するものも有り、そのままではスクリーン印
刷による膜形成に於いてメツシュを通過できずに目詰り
を起こすが、ペースト製造時にロールミルを使用して混
練する事により、各繊維の長さ方向に対する折れや曲が
りを利用し１００μｍ以下の長さに切断され、スクリー
ン印刷による膜形成が支障なくできる。但し、各繊維の
幅方向に対しては充分な強度と硬度を有しているので、
ロールミル混練でも漬れることはない。

このようにして実施例１乃至７による各摺動用抵抗ペー
ストによって形成した各抵抗素子３における摺動回数と
耐摩耗性及び抵抗値変化を、従来の抵抗素子のそれと比
較しながら、以下の方法によって試験を行い、その結果
を第３図及び第４図のグラフに示した。

この際、各実施例で得た抵抗ペーストにより形成した抵
抗素子と比べる比較例は、フェノール樹脂１４３部、カ
ーボンブラック２０部、グラファイト１０部、イソプロ
ピルアルコール３０部、及び消泡剤５部を混合攪拌した
後、三本ロールミルで混練し、さらにブチルカルピトー
ルにて粘度調整を行って得た２、５にΩ／口の摺動用抵
抗ペーストを、前記と同様の処理によってニッケルメッ
キによる電極を形成した基板上に印刷すると共に硬化さ
せた膜厚１５〜２０μ伯の従来の抵抗素子である。

第３図及び第４図の各グラフに示す試験においては、摺
動刷子としてリン青銅を使用し、刷子圧５０　ｇｓ摺動
速度１−５　ｍｍ　／　ｓにて行った。その結果、第３
図に示すように、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊
維、金属繊維若しくはセラミ・ツクウィスカ又はガラス
繊維の表面に金属メ・ツキを施したものを、単独或いは
複合的に配合して添加した各実施例のものは、それらを
添加していない比較例のものに比べて、刷子による摺動
回数との関係で摩耗の深さが遥かに小さいことが判かる
。すなわち、比較例のものは、２０万サイクル摺動後に
抵抗素子が完全に削り取られたのに対し、各実施例のも
のは、１００万サイクル摺動後でも４〜８Ｊ１ｍ程度し
か摩耗していない。

また、第４図に示すように、刷子による摺動回数と抵抗
値変化率の関係を比較したグラフからも、前記添加物を
配合した各実施例のものは、それらを添加していない比
較例のものに比べて抵抗値の変化率が小さいことが判か
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明による摺動用抵抗ペーストは
、これを可変抵抗器の抵抗素子として使用すれば、次に
記載するような効果を奏する。

すなわら、本発明の摺動用抵抗ペース）・中には、炭素
繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、金属繊維若しくは
セラミックウィスカ又は絶縁物であるガラス繊維やセラ
ミック繊維に金属メッキを施したものなど繊維状の無機
質を含有しているので、抵抗素子の皮膜硬度が増大し、
金属刷子との摺動に対して耐摩耗性能が飛躍的に向上す
ると共に、抵抗値の変化率が少なく電気的性能が安定し
ており、摺動用抵抗器の商品寿命を大幅に改善すること
ができる。

特に絶縁性添加物に金属メ・ツキを施し導電性をイζ１
り化だ場合には、抵抗値を低目に押さえることができる
と共に、電気的特性の安定にも大いに貢］−１ 献できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の摺動用抵抗ペーストを使用して基板上
に抵抗素子を形成した一例を示す斜視図、第２図はその
断面図、第３図は抵抗素子における摺動回数と摩耗の深
さとの関係を比較したグラフ、第４図は同じく摺動回数
と抵抗値変化率との関係を比較したグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．樹脂バインダー中に導電性材料を付与すると共に、
   その導電性材料より硬度が硬く、且つ０．１μｍ乃至１
   ０数μｍの細さを有する繊維状の無機物質を添加してペ
   ースト化したことを特徴とする摺動用抵抗ペースト
2. ２．前記無機物質は、ガラス繊維、セラミック繊維、金
   属繊維若しくはセラミックウィスカ（炭化ケイ素）又は
   ガラス繊維やセラミック繊維の表面に金属メッキを施し
   たものであって、それらを単独或いは複合的に添加した
   ことを特徴とする請求項１記載の摺動用抵抗ペースト