JPH0783164B2

JPH0783164B2 - 印刷抵抗被膜

Info

Publication number: JPH0783164B2
Application number: JP17540787A
Authority: JP
Inventors: 紀八郎西内; 憲一和田; 太郎山崎
Original assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Current assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Priority date: 1987-07-14
Filing date: 1987-07-14
Publication date: 1995-09-06
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: JPS6418296A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は印刷によつて構成する抵抗被膜で、セルミツ
ク、有機絶縁材のプリント回路板等の上に構成する印刷
抵抗被膜に関する。

（従来の技術）印刷抵抗はガラスエポキシ、紙フエノール基板上にカー
ボン系のレジンインキを印刷して多数の抵抗素子を同意
に公称抵抗値として33Ω〜470KΩ構成するが十分な特性
が得られないのでチツプ抵抗に代用できない。

チツプ抵抗はそれ自身の電気特性については十分満足で
きるが回路板への搭載に於いて経済性個数があり、又チ
ツプ抵抗をハンダで搭載する場合、フラツクスの処理な
どわずらわしい工程がある。更に印刷抵抗ほどに薄くで
きないので小型化、薄型化できず、個数の多いとき工程
時間が大であるという欠点を有している。

抵抗被膜面上を摺動子が移動して抵抗調整を行うボリユ
ーム抵抗体に於いては、安定な接触抵抗を公称抵抗値10
0Ω〜1MΩの範囲で変化する。材質として炭素被膜、メ
タルグレーズ被膜の半固定抵抗、ボリユーム抵抗があ
る。炭素被膜は摺動寿命、摺動雑音特性は良いがメタル
グレーズ被膜ほどの電気特性が得られない。

ポテンシヨメーターはボリユーム抵抗体より更に変化特
性精度、耐久性を必要とする為、表面平滑性が要求さ
れ、製造方法として鏡面板より転写した被膜よりなるポ
テンシヨメーターがある。

以上大きく分けて２つの抵抗体どちらに於いても公称抵
抗値500Ω〜10KΩ位のものについてやや満足できても、
それ以下の抵抗値、それ以上の抵抗値の抵抗素子につい
てはカーボン、グラフアイトの単独材料では困難であ
る。そこで低抵抗に於いてはカーボン、グラフアイトで
できにくいので、しかたなくAgの混入を行い、高抵抗に
於いては絶縁物質の混入を行つている。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は摺動寿命、摺動雑音特性に優れた印刷抵
抗被膜を提供することにある。

又、本発明の目的はAgや絶縁物質の添加なしで優れた電
気特性を発揮し、低抵抗値から高抵抗値までの抵抗値を
有する印刷抵抗被膜を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明はウイスカー状顔料、導電性カーボン、フレーク
状グラフアイト及びバインダーを含有する塗料を基板に
印刷して得られる印刷抵抗被膜に係る。

本発明の印刷抵抗被膜は各種の公知の用途に使用され、
例えばフイルム上の導体回路、摺動性の良い導体回路、
メツキレジストと導体を共用した導電被膜接点としての
働きなどに適応できる。又、印刷抵抗の範囲でなくデジ
タイザータブレツトの抵抗体、静電防止フイルム、セン
サー電極、導体配線部等にも使用できる。

本発明においてウイスカー状顔料としては導電性チタン
酸アルカリウイスカー、カーボン或いはグラフアイト層
よりなるウイスカー、気相生長によつて得られたカーボ
ンウイスカー、SiC、Si₄N₅、WC、TiC、TiO₂、MoCのウイ
スカー、及び／又はカーボンウイスカーをグラフアイト
化したもの、又一般に得られるウイスカーに着炭したも
の、有機又は無機高分子をコートして酸素のない状態で
分解させてガラス状カーボン化したもの等が例示でき、
市販品ではデントールBK150、BK200、BK300、WK100（大
塚化学製）、グラフアイトウイスカー、グラスカー、Si
Nウイスカー、SnO₂−Sb₂O₃コートウイスカー、UGCF等を
挙げることができる。

導電性カーボンとしては全てがカーボンで構成されてい
るものと、骨材は別材料でその表面を炭素被膜でコート
したものの両方が使用でき、カーボン単独以外、即ち低
抵抗系ではカーボン源としてシアノアセチレンを用い、
インターカラントとしてドナー型にFe、アクセプター型
にH₂SO₄を用いてより低抵抗化を計つた素材も使用でき
る。高抵抗系ではカーボン源として有機金属を用い熱分
解してカーボンセラミツクとし炭素と酸化物の比で抵抗
値をコントロールした素材も使用できる。市販品ではEC
Dj600、＃3050B、＃3950、＃3015B、＃3190、AB、MA−
８、Aerosil R972等を挙げることができる。

フレーク状グラフアイトとしては人造黒鉛、天然鱗片状
黒鉛、着炭マイカ、ガラス状カーボン等が例示され、市
販品としてはOFG2、OFG5、OFG10、OFG30、KS15、KS25、
NC−１、CSPE、GP78等が挙げられる。

本発明において上記成分の好ましい形状は A:ウイスカー状顔料直径ｔ＝0.8μｍ以下大きさｄ＝７〜15μｍアスペクト比 20以上 B:導電性カーボン粒子径ｔ＝0.01〜0.05μｍ吸油量 100〜400ml/100g 比表面積 50〜1800m²/g C:フレーク状グラフアイト厚さｔ＝１μｍ以下大きさｄ＝20μｍ以下アスペクト比 20以上上記成分の割合はA:30〜80重量％、B:20〜50重量％、C:
1〜50重量％の範囲が好ましい。

本発明においてバインダーとしては耐熱性、耐湿性、摺
動性、密着性の良い有機及び無機バインダーを用いるこ
とができ、有機バインダーとしてはレゾール樹脂、アル
キツド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹
脂、ニトロセルロース、アクリル樹脂、フエノール樹
脂、シリコン樹脂、変性シリコン樹脂、ポバール、ポリ
フエニレンサルフアイド（PPS）、ポリイミド、ポリア
ミド、ポリアミドイミド、ブチラール樹脂、酢酸ビニル
樹脂、塩化ビニル樹脂、ゴム系樹脂、不飽和ポリエステ
ル及び上記樹脂の共重合体など、無機バインダーとして
はアルカリ金属ケイ酸塩、コロイダルシリカ、エチルシ
リケートなどを挙げることができる。

本発明では上記Ａ〜Ｃ成分、バインダー及び必要により
添加される公知の成分を含む塗料を作成し、これを基板
に印刷して抵抗被膜を得る。

インキを印刷する基板としてはガラスエポキシ、紙フエ
ノール、ポリエステル、ポリイミド製の基板が一般に用
いられ、更にセラミツク基板を用いることもできる。印
刷よりなる抵抗レジン被膜の厚さは一般に20〜35μｍの
範囲が好ましい。

本発明の印刷抵抗被膜は50Ω／□〜500KΩ／□の面積抵
抗値でチツプ抵抗に近い特性を満足する。

本発明で得た印刷抵抗被膜は次のような特長をもつ。

（イ）抵抗体巾ｄ＝70μｍ、ギヤツプＣ＝70μｍの印刷
が可能である。

（ロ）抵抗体巾ｄ＝0.8mmでのバラツキΔd/dを10％以下
にできる。

（ハ）被膜厚ｔ＝20〜25μｍと薄くても電気特性が良
い。

（ニ）平滑レベリングの良い被膜となる。

（ホ）抵抗値分布ΔR/Rを±10％以下にできる。

（ヘ）スクリーンに乗せたインキで300枚連続で40％以
下の抵抗値のバラツキしか生じない。

（ト）硬化条件の設定の多少のバラツキでも抵抗値のバ
ラツキは小さい。

（チ）密着性の良い被膜となる。

（リ）熱シヨツクに対して抵抗値の変化が少ない（ハン
ダひたしなど）。

（ヌ）温度係数が−100ppm/deg以下である。

（ル）摺動性の良い被膜が得られる。

（オ）摺動雑音が少ない。

アスペクト比大なるフレーク顔料とウイスカー顔料とそ
の空間を埋めてくれるコロイド状カーボンブラツクより
なる複合導電顔料で、好ましいマトリツクスを選んで適
性含有量の抵抗被膜とすることによつて従来にてできな
い電気特性の抵抗素子となる。

今までの印刷抵抗、ボリユーム抵抗体についてはせいぜ
いフレーク顔料とコロイド粉の組合せで行つていたが、
ウイスカー顔料の開発でしかも抵抗値を任意に10Ω／□
〜10MΩ／□までコントロールできることによつて高特
性のレジン被膜を得ることが可能となる。

（実施例）以下に実施例及び比較例を挙げて説明する。尚、単に％
とあるのは重量％を示す。

実施例１第１表に示す配合の塗料を作成した。

上記のように樹脂としてベルパールS890を酢酸カルビト
ールに溶解して樹脂固形分50％にして、低抵抗用、高抵
抗用顔料を選定含有量30,40,45,50,55,60％のインキを
使つて両端にAgレジン被膜を設けた電極に印刷して顔料
の含有量と抵抗値の関係を第１図に示す。テストパター
ンは上記のように40×4mmで両端にAgレジン被膜で電極
を構成し、基板は紙フエノール基板（三菱ガス化学PC10
00、ｔ＝0.4mm）を用いた。

実施例２第２表に示す配合の塗料を作成した。

実施例１と同様にして得た印刷抵抗素子の顔料の含有量
と抵抗値の関係を第２図に示す。尚AT40はオリエンタル
工業社の人造黒鉛である。

比較例１実施例１に対する比較ということで第３表に記載のウイ
スカー状導電顔料を使用しない３種の低抵抗レジンイン
キを使用して実施例１と同様にしてＲLD₁,RLD₂,RLD_３を
得た。

これらについて顔料の含有量と抵抗値の関係を第３図に
示す。どれも面積抵抗10Ω／□を得ることはできず、印
刷条件をうまく設定して12Ω／□を得ることができる程
度である。

ＲLD_１はカーボンのみでの導電被膜で、ＲLD_２はボリユ
ーム抵抗体の電極部つなぎ部分に、ＲLD_３はAgレジン被
膜のマイグレーシヨン防止で厚さ方向の抵抗値を小にし
てくれる。実施例１と比較して以下の第４表のようにな
る。ウイスカーの顔料が含まれた分だけその顔料の特長
とする特性が導電性カーボンレジン被膜に表われてい
る。

比較例２実施例２の比較で低抵抗ＲLと高抵抗ＲHの顔料組成を下
記第５表のようにした。尚、NAoRは日本ルツボ社の土状
黒鉛である。

印刷によつて得られるレジン被膜の抵抗値は30Ω／□〜
3kΩ／□位までは全ての電気特性に於いて安定している
ものが得られるが、30Ω／□以下の抵抗値に銀粉の混入
で、3KΩ／□以上では含有量を小にするか、高い抵抗値
の顔料を入れるか絶縁の顔料を入れて高い公称抵抗値を
得る。

従つてこのような抵抗体は諸々の電気特性に於いて悪
い。

実施例２及び比較例２の特性を下記第６表に示す。尚定
格電力は1/64W、使用温度範囲は−30℃〜＋100℃、保存
温度範囲は−50℃〜＋100℃、定格電圧は25Vmaxであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は実施例１〜２及び比較例１のそれぞれの印
刷抵抗素子における、顔料の含有量と抵抗値の関係を示
すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウイスカー状顔料、導電性カーボン、フレ
ーク状グラフアイト及びバインダーを含有する塗料を基
板に印刷して得られる印刷抵抗被膜。
【請求項２】ウイスカー状顔料 30〜80重量％導電性カーボン 20〜50重量％フレーク状グラフアイト１〜50重量％の割合で使用する特許請求の範囲第１項記載の印刷抵抗
被膜。
【請求項３】ウイスカー状顔料が、導電性チタン酸アル
カリウイスカー、カーボン或いはグラフアイト層よりな
るウイスカー、気相生長によつて得られたカーボンウイ
スカー、SiC、Si₄N₅、WC、TiC、TiO₂、MoCのウイスカ
ー、及び／又はカーボンウイスカーをグラフアイト化し
たもの、又一般に得られるウイスカーに着炭したもの、
有機又は無機高分子をコートして酸素のない状態で分解
させてガラス状カーボン化したものから選ばれる１種又
はそれ以上である特許請求の範囲第１項記載の印刷抵抗
被膜。