專利名稱：電阻器用的低發(fā)煙涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低發(fā)煙電阻器用涂料及制造低發(fā)煙電阻器的方法，特別涉及不損壞作為電阻器用絕緣涂料的功能、能獲得更低發(fā)煙的涂料。
背景技術(shù)：
多年來，在利用碳膜等形成電阻體的固定電阻器的場合，除了導(dǎo)線等連接端子外，通常進(jìn)行為確保絕緣性而形成涂膜的涂飾等。
作為涂飾這種固定電阻器表面的涂料，需要所謂絕緣性的電性能，同時(shí)需要涂飾過程中的優(yōu)良作業(yè)性。電阻器有時(shí)由于通電時(shí)的焦耳熱而發(fā)熱，但即使在過負(fù)荷通電的情況下，也不容許因其發(fā)熱而產(chǎn)生發(fā)煙。
由此，作為形成電阻器用涂膜的涂料，最好含有必要的足夠的有機(jī)基，同時(shí)采用盡可能地抑制其含量的低發(fā)煙電阻器用涂料。
就本發(fā)明人所知，關(guān)于該技術(shù)的先期技術(shù)文獻(xiàn)，尚不存在。
然而，即使這種低發(fā)煙的電阻器用涂料，由于含有某種程度以上的有機(jī)基，不可能形成在過負(fù)荷通電時(shí)也完全不發(fā)煙的涂膜。然而，對(duì)于電阻器，目前強(qiáng)烈要求盡可能地減少發(fā)煙量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的是提供一種不損害作為電阻器用涂料的功能、又能獲得更低發(fā)煙的低發(fā)煙電阻器用涂料，以及制造低發(fā)煙電阻器的方法。
為解決上述課題，本發(fā)明低發(fā)煙電阻器用涂料，既能實(shí)現(xiàn)作為電阻體的涂膜的必要的性能，又能有效地進(jìn)行涂飾作業(yè)，發(fā)熱時(shí)，發(fā)煙量極少，其特征是，為了實(shí)現(xiàn)作為電阻器用涂料的功能，在以必要的成分比含有烷基的第1涂料中，混合比第1涂料的烷基成分比及含量中的任一個(gè)少的第2涂料。
本發(fā)明中，將作為電阻器涂料必要的含有烷基的第1涂料作為基質(zhì)，混合烷基少的第2涂料，形成混合物，比只用第1涂料時(shí)，能減少發(fā)煙量，也不會(huì)像只用第2涂料那樣，損害作為電阻器用涂料所必需的性能。即，在作為低發(fā)煙電阻器用的合適涂料采用的制品的第1涂料中，僅混合烷基少的其他制品的第2涂料，進(jìn)而可形成獲得低發(fā)煙的電阻器用低發(fā)煙涂料。由此，在沒有開發(fā)新制品的情況下，即可很簡便地制造出發(fā)煙量更少的低發(fā)煙電阻器。
作為上述第1涂料和第2涂料，采用含有羥基和烷基，例如羥基和甲基的比率不同的聚甲基硅氧烷的涂料，對(duì)于上述第1涂料最好選擇羥基/烷基＝0.5的涂料，而對(duì)于上述第2涂料選擇羥基/烷基＝0.8以上的涂料。上述烷基，例如為甲基時(shí)，同樣最好選擇上述比率為0.5和0.8以上的涂料。進(jìn)而，向上述第1涂料中混合第2涂料的最佳比率為10～30重量％。


圖1是本發(fā)明的低發(fā)煙電阻器用涂料的一實(shí)施形態(tài)的說明圖，是其中一種成分的反應(yīng)圖。
圖2是另一種成分的部分反應(yīng)說明圖，是對(duì)應(yīng)其加熱溫度的反應(yīng)圖。
圖3是另一種成分的部分反應(yīng)說明圖，是對(duì)應(yīng)其加熱溫度的反應(yīng)圖。
圖4是另一種成分的部分反應(yīng)說明圖，是對(duì)應(yīng)其加熱溫度的反應(yīng)圖。
圖5是本發(fā)明制造低發(fā)煙電阻器方法的一實(shí)施形態(tài)的說明圖，是表示其工序順序的流程圖。
發(fā)明的實(shí)施形態(tài)以下根據(jù)

本發(fā)明。圖1～圖4說明本發(fā)明的低發(fā)煙電阻器用涂料的一種實(shí)施形態(tài)。
首先，作為低發(fā)煙電阻器用涂料，最好有優(yōu)良的絕緣性等電性能和涂飾作業(yè)性，而且，即使由于過負(fù)荷時(shí)的發(fā)熱產(chǎn)生發(fā)煙的場合，其發(fā)煙量也很少。根據(jù)這種要求，例如，可使用以下表1所示成分的電阻器用低發(fā)煙涂料。
表1

這種電阻器用涂料，干燥硬化后，作為電阻器的涂膜，仍殘留有下表2所示的成分。其中，除了聚甲基硅氧烷(硅樹脂)外，完全是無機(jī)物，在熔點(diǎn)以上軟化而不分解，所以不變成發(fā)煙的基。而且，除了該聚甲基硅氧烷外，加熱減量在0.1重量％(wt％)以下，這也是制造過程中材料吸附的水分。即，因加熱引起發(fā)煙的物質(zhì)，認(rèn)為只是聚甲基硅氧烷。
表2

如圖1所示，這種聚甲基硅氧烷，在涂料狀態(tài)時(shí)，有機(jī)基R的烷基是甲基，含有該甲基的硅樹脂作為硅清漆發(fā)揮功能，成為以下成分混雜的狀態(tài)。
甲基CH3(烷基CnH(2n+1))R1·Si(OH)3[(OH)33官能單元]R2·Si(OH)2[(OH)22官能單元]這種硅清漆，在加熱硬化時(shí)，由于伴隨著脫水(-H2O)的縮聚反應(yīng)進(jìn)行加熱聚合，形成以下結(jié)構(gòu)式所示的聚合物聚甲基硅氧烷。
CH3SiO3/2這種聚甲基硅氧烷是主鏈上結(jié)合了硅(Si)和氧(O)的物質(zhì)，具有和玻璃一樣的結(jié)構(gòu)，但由于是硅樹脂，在分子結(jié)構(gòu)的末端結(jié)合有甲基(CH3)、羥基(OH)等官能團(tuán)，形成有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，就此點(diǎn)和玻璃不同，該甲基，當(dāng)暴露于高溫時(shí)，發(fā)生分解，形成氣全，從而成為發(fā)煙基。
并且，這種聚甲基硅氧烷，根據(jù)暴露的溫度區(qū)域產(chǎn)生氣化物質(zhì)。例如，如圖2所示，在170～250℃左右，由于氧化反應(yīng)，產(chǎn)生微量的甲醛。如圖3所示，接近于250～300℃時(shí)，硅烷醇基(Si-OH)彼此脫水縮聚，產(chǎn)生水(高溫產(chǎn)生的水蒸汽)。
進(jìn)而，如圖4所示，在300～400℃以上時(shí)，由于劇烈的氧化反應(yīng)，作為有機(jī)物的甲基(CH3)、羥基(OH)的分子結(jié)構(gòu)分解，形成單原子，之后，根據(jù)分解時(shí)的溫度或周圍狀況，與其他原子再結(jié)合，進(jìn)而形成其他原子加成的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，產(chǎn)生以如下為代表的氣化物質(zhì)等。
一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氫(H2)、水蒸汽(H2O)。
這時(shí)，由于伴隨著因激烈氧化產(chǎn)生的放熱反應(yīng)，產(chǎn)生的氣化成分中的碳成分(C)燃燒。因此，同時(shí)產(chǎn)生的氣體成分的二氧化碳或水蒸汽等發(fā)生自消耗作用，其碳成分變成白熱狀的煙。
根據(jù)這種情況，為了使電阻器獲得低發(fā)煙化，可知從形成涂膜的涂料構(gòu)成成分中，減少碳成分(C)，即，該情況下，減少甲基(CH3)是有效的。
因此，作為電阻器用涂料，因?yàn)樾枰獌?yōu)良的電性能和涂飾作業(yè)性，將聚甲基硅氧烷中含有的有機(jī)物甲基(CH3)和羥基(OH)的一個(gè)分子中的成分比和含量設(shè)定為如下的低發(fā)煙電阻器用涂料A，已成為制品，并有市售。這種涂料A，通過盡可能地減少有機(jī)基R中的如甲基(CH3)，是發(fā)煙少的類型的低發(fā)煙電阻器用涂料。
涂料A的成分比，羥基(OH)/甲基(CH3)＝0.5。
這里，為了進(jìn)一步抑制發(fā)煙，最好進(jìn)一步減少有機(jī)基R的烷基中的例如甲基(CH3)。將硬化前后的成分調(diào)到與上述表1、表2所示構(gòu)成成分一致。使用將聚甲基硅氧烷中所含有機(jī)物的甲基(CH3)和羥基(OH)的一個(gè)分子中的成分比設(shè)定如下的涂料B(調(diào)整甲基含量比涂料A少的涂料B)。認(rèn)為，在該涂料B中通過減少甲基(CH3)的比率并增加羥基(OH)的比率，在加熱到分解溫度以上(發(fā)熱)時(shí)，雖然增加了水、水蒸汽(H2O)的產(chǎn)生量，但由于減少了形成煙基的碳(C)，減少了與其他物質(zhì)的結(jié)合量，所以降低了發(fā)煙量。作為該樹脂B相對(duì)于樹脂A的相對(duì)分子量，在樹脂A、B同量的情況下，將樹脂A取為100時(shí)，樹脂B只有約30～40。
涂料B的成分比，羥基(OH)/甲基(CH3)＝0.8。
然而，與涂料A相比，涂料B的絕緣性等電性能低劣，同時(shí)又降低了涂飾作業(yè)性，所以不可只選擇該涂料B作為低發(fā)煙電阻器用涂料。另外，就耐濕性講，涂料B也比涂料A差。
可是，由于涂料A和涂料B很容易混合，所以在不損害電性能和涂飾作業(yè)性的條件下，通過向涂料A中混合涂料B，使總體的甲基含量更加減少，過負(fù)荷引起發(fā)熱時(shí)的發(fā)煙量，比只用樹脂A時(shí)，更加減少。
因此，本申請(qǐng)發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了深入試驗(yàn)后，確認(rèn)，通過將涂料A作為基質(zhì)，混合20wt％(重量％)的涂料B，形成混合物，既保持了與只用涂料A時(shí)同等的電性能和涂飾作業(yè)性，又能形成因過負(fù)荷發(fā)熱時(shí)發(fā)煙量很少的低發(fā)煙電阻器用涂料C。并確認(rèn)，向涂料A中混合10～30wt％的該涂料B，也可形成并不遜色的低發(fā)煙電阻器用涂料C。
這樣，在本實(shí)施形態(tài)中，將已是制品化的市售低發(fā)煙電阻器用涂料A作為基質(zhì)，只混合甲基(CH3)比該涂料A少的涂料B，就能制造出比只用涂料A時(shí)發(fā)煙量少、同時(shí)又不象只用涂料B時(shí)電性能和涂飾作業(yè)性變差的低發(fā)煙電阻器用涂料C。
因此，不需開發(fā)新型的低發(fā)煙電阻器用涂料制品，通過按照?qǐng)D5所示順序(方法)進(jìn)行作業(yè)，就能很簡便地制造出發(fā)煙量更少的低發(fā)煙電阻器。
進(jìn)行簡要說明時(shí)，首先，準(zhǔn)備形成電阻器本體的陶瓷圓棒(步驟S1)，利用蒸鍍等在其表面上被覆上碳膜或氧化金屬膜等電阻膜(步驟S2)后，利用壓入法等，安裝金屬帽，形成與該陶瓷圓棒兩端部分電阻膜的接觸連接(步驟S3)，在該金屬帽上熔接導(dǎo)線，連接導(dǎo)線端子(步驟S4)。
接著，將低發(fā)煙電阻器用涂料A作為基質(zhì)，混合約20wt％的涂料B，形成混合物，制造發(fā)煙量比該涂料A少的低發(fā)煙電阻器用混合涂料C(步驟S5)。當(dāng)然不用多說，也可以預(yù)先準(zhǔn)備涂料A和涂料B的混合物。
隨后，將制得的混合涂料C涂敷在含有金屬帽的電阻器本體上(步驟S6)，將該涂料C加熱干燥后(步驟S7)，作為電阻器進(jìn)行制品檢查，測定電特性(電阻值等)或尺寸等(步驟S8)，至此制得低發(fā)煙電阻器。
在這種低發(fā)煙電阻器中，由于形成涂膜是利用了將低發(fā)煙電阻器用涂料A作為基質(zhì)，以約20wt％的混合率混合了烷基更少的、例如甲基(CH3)更少的涂料B的低發(fā)煙電阻器用涂料C，所以即使因過負(fù)荷發(fā)熱而產(chǎn)生發(fā)煙，也能抑制發(fā)煙量比只用涂料A形成涂膜時(shí)的發(fā)煙量更少。即，不必期待新型的低發(fā)煙電阻器用涂料制品，就能制造出更優(yōu)良的低發(fā)煙電阻器。
另外，本實(shí)施形態(tài)中，作為一例，對(duì)上述表1中所示涂料A、B作了說明，但并不限于此，也可以是其他的涂料。
上述實(shí)施形態(tài)，描述了本發(fā)明實(shí)施例的一種形態(tài)，當(dāng)然不用說也存在各種變形的實(shí)施例，但都不會(huì)超出本發(fā)明的宗旨。
根據(jù)本發(fā)明，通過將作為電阻器用涂料必需的含有烷基的第1涂料作為基質(zhì)，混合其烷基更少的第2涂料，可使發(fā)煙量比只用第1涂料時(shí)更少，并且也不像只用第2涂料時(shí)那樣損害作為電阻器用涂料的必要性能。由此，可簡便地制造出進(jìn)一步降低發(fā)煙量的低發(fā)煙電阻器。
權(quán)利要求
1.一種低發(fā)煙電阻器用涂料，既能實(shí)現(xiàn)作為電阻體涂膜的必要電性能，又能有效地進(jìn)行涂裝作業(yè)，發(fā)熱時(shí)的發(fā)煙量很少，其特征是，為了具有作為電阻器用的涂料的功能，向以必要的成分比和含量的任一種含有烷基的第1涂料中，混合烷基成分比和含量的任一種比第1涂料少的第2涂料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的低發(fā)煙電阻器用涂料，其特征是，作為上述第1涂料和第2涂料，采用含有羥基和烷基比率不同的聚甲基硅氧烷的涂料，對(duì)于上述第1涂料選擇羥基/烷基＝0.5的涂料，而對(duì)于上述第2涂料選擇羥基/烷基＝0.8以上的涂料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2記載的低發(fā)煙電阻器用涂料，其特征是，向上述第1涂料中混合10～30重量％的上述第2涂料。
4.一種低發(fā)煙電阻器的制造方法，所述電阻器在發(fā)熱時(shí)發(fā)煙量少，其特征是，為了具有作為電阻器用涂料的功能，準(zhǔn)備如下的混合涂料，在以必要成分比含有烷基的、既能實(shí)現(xiàn)作為電阻體的涂膜的必要電性能、又能有效進(jìn)行涂裝作業(yè)的第1涂料中，混合烷基成分比和含量的任一個(gè)比第1涂料少的第2涂料，并將該混合涂料涂敷在電阻器上進(jìn)行制造。
全文摘要
本發(fā)明提供一種既不損害作為電阻器用涂料的功能、又能獲得更低發(fā)煙的低發(fā)煙電阻器用涂料。為了具有作為電阻器用的涂料的功能，向以必要的成分比和含量的任一種含有烷基的第1涂料中，混合烷基成分比和含量的任一種比第1涂料少的第2涂料。本發(fā)明還提供使用上述低發(fā)煙電阻器用涂料的低發(fā)煙電阻器的制造方法。
文檔編號(hào)H01C17/00GK1497027SQ0316487
公開日2004年5月19日 申請(qǐng)日期2003年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月4日
發(fā)明者松下勝己 申請(qǐng)人:興亞株式會(huì)社