專利名稱：糊劑、電阻糊劑、它們的制造方法以及可變電阻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種糊劑、電阻糊劑、它們的制造方法以及具有由上述電阻糊劑的固化物構(gòu)成的電阻體的可變電阻器。
背景技術(shù)：
過去，填充物的結(jié)合劑采用可溶性酚醛樹脂類或線型酚醛樹脂類的酚醛樹脂，形成糊劑，采用該糊劑或其固化物來作為例如油墨、粘接劑、摩擦材料、密封材料、防帶電材料、電壓比直線元件、燃料電池的分離器等。根據(jù)用途，這時的填充物可以使用碳和金屬等導電性物質(zhì)、二氧化硅和氧化鋁等非導電物質(zhì)、甚至能夠使用氯乙烯這樣的有機物，填充物的形狀除了粒子形以外，也有須狀物質(zhì)。
另外，在可變電阻器領(lǐng)域中，作為形成于基板上的厚膜的電阻體，一般采用用于形成碳類厚膜電阻體的碳糊劑。這種電阻糊劑已知是一種對炭黑和石墨等導電性填充物添加可溶性酚醛樹脂的物質(zhì)(參照專利文獻1)，或者是添加線型酚醛清漆樹脂的物質(zhì)(參照專利文獻2)。
酚醛樹脂是用酸或堿縮合酚類和醛(主要是甲醛)而得到的熱固化性樹脂，是重要的電絕緣材料。用酸作為縮合劑而得到的黃色透明的可溶可熔性的樹脂被稱為線型酚醛樹脂類，是通過添加固化劑來成形。用堿作為縮合劑而得到的黃褐色油狀的樹脂被稱為可溶性酚醛樹脂類，是通過加熱逐漸使之固化的。
但是，在添加可溶性酚醛樹脂的糊劑中，在用于提高分散性的混勻過程中，如果溫度比室溫高出很多，則存在著進行聚合反應、混勻物產(chǎn)生凝膠化的問題。在基板上涂敷凝膠化了的糊劑而形成的電阻體，由于與基板的粘著強度以及韌性差，而且，體積密度小，所以在觸點滑動時磨損大，不能長時間使用。另外，因為可溶性酚醛樹脂是添加大量的甲醛而合成的，所以殘留了很多甲醛，則在電阻的制作過程中需要有針對飛散的對策。
另一方面，線型酚醛清漆樹脂是同時添加固化劑(通常使用六亞甲基四胺)和溶劑，則不會發(fā)生上述的凝膠化。但是，因為由于固化劑分解而產(chǎn)生了氨，所以不僅存在著對環(huán)境有影響的問題，而且基板材料也只限于具有耐氨性的材料。另外，為了相對劇烈地進行固化反應，雖然取決于固化劑的添加量，但是作為糊劑，它的保存穩(wěn)定性不好。
專利文獻1特開昭60-23460號公報專利文獻2特開平11-251113號公報因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠防止制造時的凝膠化且殘留甲醛的飛散少、也不會生成氨、保存穩(wěn)定性良好的糊劑及其制造方法。
本發(fā)明的其它目的在于提供一種能夠防止制造時的凝膠化殘留甲醛的飛散少、與基板的粘著性良好、而且不受固化劑對基板材料的限制且保存穩(wěn)定性良好的電阻糊劑及其制造方法。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種通過使用上述電阻糊劑、能夠長時間地使用的可變電阻器。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，與第1發(fā)明相關(guān)的糊劑的特點是含有填充物、未添加固化劑的線型酚醛清漆樹脂、以及可溶性酚醛樹脂，上述可溶性酚醛樹脂的含量大于上述線型酚醛清漆樹脂。
與第2發(fā)明相關(guān)的電阻糊劑的特點是含有導電性填充物、未添加固化劑的線型酚醛清漆樹脂、以及可溶性酚醛樹脂，上述可溶性酚醛樹脂的含量大于上述線型酚醛清漆樹脂。
在與第2發(fā)明相關(guān)的電阻糊劑中，上述導電性填充物能夠采用炭黑和石墨。另外，上述各成分的成分之比最好為導電性填充物占35～62wt％，線型酚醛清漆樹脂占6～38wt％，可溶性酚醛樹脂占12～47wt％。
與第3發(fā)明相關(guān)的糊劑的制造方法的特點是包括在高于該樹脂的軟化點或熔點的溫度時混勻填充物和未添加固化劑的線型酚醛清漆樹脂的工序；以及當上述混勻物冷卻到室溫附近后、添加并混合大于混勻時添加的上述線型酚醛清漆樹脂的量的可溶性酚醛樹脂和溶劑的工序。
與第4發(fā)明相關(guān)的電阻糊劑的制造方法的特點是包括在高于該樹脂的軟化點或熔點的溫度時混勻?qū)щ娦蕴畛湮锖臀刺砑庸袒瘎┑木€型酚醛清漆樹脂的工序；以及當上述混勻物冷卻到室溫附近后、添加并混合大于混勻時添加的上述線型酚醛清漆樹脂的量的可溶性酚醛樹脂和溶劑的工序。導電性填充物最好采用炭黑和石墨。
與第5發(fā)明相關(guān)的可變電阻器的特點是具有配置在基板主面上的電阻體、以及在該電阻體上滑動的滑塊，上述電阻體由上述電阻糊劑的固化物構(gòu)成。
如果采用與第1及第2發(fā)明相關(guān)的糊劑和電阻糊劑，則是對填充物添加未添加固化劑的線型酚醛清漆樹脂和可溶性酚醛樹脂而生成的物質(zhì)，能夠防止混勻時的凝膠化，而且因為減少了可溶性酚醛樹脂的添加量，所以能夠減少殘留甲醛的飛散量。另外，因為未添加固化劑，所以不會產(chǎn)生氨，具有良好的保存穩(wěn)定性。
特別是，如果采用與第2發(fā)明相關(guān)的電阻糊劑，則因為能夠防止混勻時的凝膠化，所以電阻體對于基板的粘著性好，能夠長時間使用，而且因為不會產(chǎn)生氨，所以不限于使用具有耐氨性的基板。
另外，如果采用與第3和第4發(fā)明相關(guān)的制造方法，則可溶性酚醛樹脂的添加量大于線型酚醛清漆樹脂的添加量，且通過在混勻添加物和未添加固化劑的線型酚醛清漆樹脂后，添加并混合可溶性酚醛樹脂和溶劑，從而能夠得到不會產(chǎn)生殘留甲醛飛散和氨的糊劑以及電阻糊劑。
特別是，如果采用與第4發(fā)明相關(guān)的制造方法，則能夠得到可形成電阻值變化及滑動電阻噪聲小的良好特性的電阻體的電阻糊劑。
即，本發(fā)明通過并用過去單獨采用的線型酚醛清漆樹脂和可溶性酚醛樹脂，從而能夠得到解決了單獨添加中的問題的糊劑和電阻糊劑。


圖1表示作為本發(fā)明的一個實施例的可變電阻器，(A)是俯視圖，(B)是側(cè)視圖。
圖2是表示上述可變電阻器的截面圖。
圖3是表示上述可變電阻器的電阻體基板的俯視圖。
圖4是表示上述基板的澆鑄成形狀態(tài)的俯視圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖來說明與本發(fā)明相關(guān)的糊劑、電阻糊劑、它們的制造方法以及可變電阻器的實施例。
首先參照圖1～圖4來說明與本發(fā)明相關(guān)的可變電阻器的一個實施例、以及其結(jié)構(gòu)。
該可變電阻器包括由樹脂成形品構(gòu)成的電阻基板10、由樹脂成形品構(gòu)成的覆蓋層20、以及由具有滑塊35的樹脂成形品構(gòu)成的轉(zhuǎn)軸30。基板10具有中心孔11，并埋設端子12、13。端子12的端部12a從基板10的側(cè)面突出，中央部作為圓環(huán)狀的集電體12b，露出在基板10的表面上。端子13的端部13a(參照圖4)從基板10的側(cè)面突出，另一個端部13b露出在基板10的表面上。
如圖4所示，上述端子12、13是將長條的帶材40沖壓成規(guī)定形狀而形成的，并且插入沒有圖示的成形金屬模中，形成基板10。在該樹脂成形后，在基板10的表面上大致地形成近似圓環(huán)狀的電阻體15(參照圖3)，電阻體15的相互相對的兩個端部15a與上述端子13的另一個端部13b連接。電阻體15是厚膜形成與本發(fā)明相關(guān)的電阻糊劑而制成的，電阻糊劑的成分及其制造方法將在后面說明。
在基板10的表面上以同心圓來設置集電體12b和電阻體15，集電體12b位于電阻體15的內(nèi)側(cè)。
轉(zhuǎn)軸30具有中心孔31，并且在凸緣部32的周圍安裝了滑塊35，安裝在基板10的中心孔11上，能夠自由旋轉(zhuǎn)?；瑝K35由導電性金屬材料構(gòu)成，具有在彈性接觸的狀態(tài)下在電阻體15上滑動的刷狀的第1觸片35a、以及在彈性接觸的狀態(tài)下在集電體12b上滑動的刷狀的第2觸片35b。
如圖1(A)所示，轉(zhuǎn)軸30的中心孔31是占滿圓形孔的一部分的形狀。通過向中心孔31中插入沒有圖示的操作旋轉(zhuǎn)軸并且在左右任意方向上旋轉(zhuǎn)，從而滑塊35與轉(zhuǎn)軸30能夠一體地轉(zhuǎn)動，改變觸片35a、35b相對于電阻體15以及集電體12b的接觸位置，從而調(diào)整端子12、13間的電阻值。
下面，來說明電阻體15采用的電阻糊劑。該電阻糊劑含有導電性填充物(導電性粒子)、未添加固化劑的線型酚醛清漆樹脂、以及可溶性酚醛樹脂，可溶性酚醛樹脂的含量大于上述線型酚醛清漆樹脂。導電性填充物通常采用炭黑和石墨。
以高于該樹脂的軟化點或熔點的溫度來混勻?qū)щ娦粤Ｗ雍臀刺砑庸袒瘎┑木€型酚醛清漆樹脂，當該混勻物冷卻到室溫附近后，添加并混合含量大于線型酚醛清漆樹脂的可溶性酚醛樹脂與溶劑，從而制成該電阻糊劑。
在上述電阻糊劑中，因為首先對于導電性粒子添加且混勻未添加固化劑的線型酚醛清漆樹脂，然后添加可溶性酚醛樹脂，所以能夠防止單獨添加可溶性酚醛樹脂時的凝膠化，提高電阻體15對于基板10的粘著強度及韌性，能夠提高電阻體15的滑動耐磨損性。而且，由于減少了可溶性酚醛樹脂的添加量，所以能夠減少殘留甲醛的飛散量。近些年，出售的線型酚醛清漆樹脂是減少了酚單體量的樹脂，采用這樣的樹脂，也能夠減少酚單體的飛散量。
另外，因為線型酚醛清漆樹脂未添加固化劑，所以不會由于固化劑(通常使用的是六亞甲基四胺)的分解而產(chǎn)生氨，基板10也不受到耐氨性材料的限制，而且糊劑的保存穩(wěn)定性也好。
這里來說明本發(fā)明者采用的制造方法的具體例子以及實驗結(jié)果。首先，用設定為120℃的加壓式混合機來混勻炭黑45wt％、石墨17wt％、線型酚醛清漆樹脂6wt％，當冷卻到室溫附近后，再添加并混合可溶性酚醛樹脂32wt％和沸點為200℃附近的溶劑，并采用滾筒來制作糊劑。該電阻糊劑相當于下述表1中所示的試料編號3。
在可變電阻器的基板上印刷該糊劑，使其形成馬蹄形圖案，在220℃下使其固化，形成電阻體。然后，組裝具有施加了Pd合金鍍層的觸點刷的滑塊，使其在電阻體上滑動并轉(zhuǎn)動，從而制成可變電阻器。在1000萬次的旋轉(zhuǎn)試驗后的電阻值變化為-0.82％，滑動電阻噪聲相對于輸入電壓為0.44％。
而且，本發(fā)明者按照下述表1中所示的試料編號1、2、4～16的成分比以及在可溶性酚醛樹脂的添加溫度下制作電阻糊劑，組裝成與上述相同的可變電阻器，并且測定其電阻值變化和滑動電阻噪聲。



從表1能夠知道，試料編號1～9的電阻糊劑顯示了良好的電阻值變化以及滑動電阻噪聲。如果可溶性酚醛樹脂的含有量少于線型酚醛清漆樹脂的含有量(參照試料編號10～13)，則發(fā)現(xiàn)電阻值變化和滑動電阻噪聲劣化。
另外，如同試料編號14的如果在線型酚醛清漆樹脂的混勻前、混合可溶性酚醛樹脂，或者如同試料編號15的如果在線型酚醛清漆樹脂的混勻中而且室溫以上、混合可溶性酚醛樹脂，或者如同試料編號16的即使在線型酚醛清漆樹脂的混勻結(jié)束后但在較高溫的狀態(tài)下、混合可溶性酚醛樹脂，則電阻值變化和滑動電阻噪聲將變大。
接著，更加詳細地說明上述實施例中的作用效果。
樹脂復合電阻體中的壽命劣化的情況是伴隨著由于電阻體的塑性變形或磨損而產(chǎn)生的電阻值變化、由于電阻體的疲勞磨損而產(chǎn)生的裂縫、以及由于磨損粉的再附著而產(chǎn)生的接觸電阻變化的滑動噪聲。
為了防止這樣的壽命劣化，最重要的是減少磨損量，同時即使磨損，也力圖使其絕緣性磨損粉形成微小粉狀。因此，導電性粒子(導電性填充物)必須均勻分散，這樣能夠形成韌性高的電阻體。
為了得到最佳的分散性，最佳的效果是采用能夠施加很強剪斷力的混合機等的混勻方法來分散樹脂和導電性填充物。
在上述實施例中，因為在充分地冷卻之后添加具有固化作用的可溶性酚醛樹脂，所以混勻物不會凝膠化，且與基板的粘著強度和韌性強，另外還能夠得到具有很高體積密度的電阻體。
再者，如同試料編號10～13的電阻糊料，如果可溶性酚醛樹脂含量低于線型酚醛清漆樹脂含量，則固化反應不充分，電阻的磨損量增大，電阻值變化將變大，或者缺乏熱穩(wěn)定性。
另外，當在混勻前、混勻中和混勻結(jié)束時等的高溫時添加可溶性酚醛樹脂(試料編號14～16)，則將進行聚合反應，混勻物發(fā)生凝膠化。由采用凝膠化了的混勻物的糊劑形成的電阻體，如上所述，由于與基板的粘著強度和韌性將變差，而且體積密度變小，所以觸點滑動時磨損增大，且電阻值變化和滑動電阻噪聲變大，很難長時間持續(xù)使用。
另外，與本發(fā)明相關(guān)的糊劑、電阻糊劑、它們的制造方法以及可變電阻器不僅限于上述實施例，也可以在其要點范圍內(nèi)進行各種變化。
特別是，與本發(fā)明相關(guān)的可變電阻器不限于具有作為一個實施例所述的結(jié)構(gòu)的可變電阻器，當然也能夠適用于具有其它結(jié)構(gòu)的可變電阻器。
另外，填充物能夠采用由各種材料形成的粒子和須狀物，得到的糊劑和成形物能夠用于各種用途。例如，能夠適用于油墨、粘著劑、摩擦材料、密封材料、防帶電材料、電壓比直線元件、燃料電池的分離器等。
另外，在制造方法中，也可以能夠稍微減少最初添加的線型酚醛清漆樹脂的量，在混勻、冷卻后，在添加可溶性酚醛樹脂時，再追加線型酚醛清漆樹脂。
再者，也可以將填充物的一部分(容易分散的石墨等的顆粒直徑比較大的粒子)與可溶性酚醛樹脂同時添加。而且，在上述實施例中，雖然溶劑的沸點設為接近200℃，但是本發(fā)明并沒有限定于此。
工業(yè)上的實用性如上所述，本發(fā)明對于糊劑、電阻糊劑有用，特別能夠防止制造時的凝膠化，且具有保存穩(wěn)定性好的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種糊劑，其特征在于，含有填充物、未添加固化劑的線型酚醛清漆樹脂、可溶性酚醛樹脂，所述可溶性酚醛樹脂的含量大于等于所述線型酚醛清漆樹脂。
2.一種電阻糊劑，其特征在于，含有導電性填充物、未添加固化劑的線型酚醛清漆樹脂、可溶性酚醛樹脂，所述可溶性酚醛樹脂的含量大于等于所述線型酚醛清漆樹脂。
3.如權(quán)利要求2中所述的電阻糊劑，其特征在于，所述導電性填充物是炭黑和石墨。
4.如權(quán)利要求2或3中所述的電阻糊劑，其特征在于，所述導電性填充物的含量為35～62wt％，所述線型酚醛清漆樹脂占6～38wt％，所述可溶性酚醛樹脂占12～47wt％。
5.一種糊劑的制造方法，其特征在于，具有在該樹脂的軟化點或熔點以上的溫度下混勻填充物和未添加固化劑的線型酚醛清漆樹脂的工序；以及當所述混勻物冷卻到室溫附近后、添加并混合含量大于等于混勻時添加的所述線型酚醛清漆樹脂的可溶性酚醛樹脂和溶劑的工序。
6.一種電阻糊劑的制造方法，其特征在于，具有在該樹脂的軟化點或熔點以上的溫度下混勻?qū)щ娦蕴畛湮锖臀刺砑庸袒瘎┑木€型酚醛清漆樹脂的工序；以及當所述混勻物冷卻到室溫附近后、添加并混合含量大于等于混勻時添加的所述線型酚醛清漆樹脂的可溶性酚醛樹脂和溶劑的工序。
7.如權(quán)利要求6中所述的電阻糊劑的制造方法，其特征在于，所述導電性填充物采用炭黑和石墨。
8.一種可變電阻器，其特征在于，具有設置在基板主面上的電阻體、以及在該電阻體上滑動的滑塊，所述電阻體由權(quán)利要求2至權(quán)利要求4中的任一項所述的電阻糊劑的固化物構(gòu)成。
全文摘要
可變電阻器具有電阻體基板(10)、包括形成在其主面上的集電體(12b)和在電阻體(15)上滑動的觸片的滑塊(35)、以及保持并旋轉(zhuǎn)該滑塊的轉(zhuǎn)軸。電阻體(15)由含有導電性填充物、未添加固化劑的線型酚醛清漆樹脂、以及可溶性酚醛樹脂的初始原料構(gòu)成，可溶性酚醛樹脂的含量大于線型酚醛清漆樹脂的含量。
文檔編號H01B1/24GK101053045SQ20058003759
公開日2007年10月10日 申請日期2005年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月7日
發(fā)明者小木曾美文 申請人:株式會社村田制作所