JPH0697574B2 - 感圧導電性エラストマー組成物とこの組成物の製造方法 - Google Patents
感圧導電性エラストマー組成物とこの組成物の製造方法Info
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- JPH0697574B2 JPH0697574B2 JP2162292A JP16229290A JPH0697574B2 JP H0697574 B2 JPH0697574 B2 JP H0697574B2 JP 2162292 A JP2162292 A JP 2162292A JP 16229290 A JP16229290 A JP 16229290A JP H0697574 B2 JPH0697574 B2 JP H0697574B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この出願の発明は、非加圧状態では高抵抗性（絶縁性）
を示し、加圧するに従ってその圧力の大きさに応じて抵
抗値が変化する感圧導電性エラストマー組成物に関する
ものであり、又、前記感圧導電性エラストマー組成物を
製造する方法に関するものである。
を示し、加圧するに従ってその圧力の大きさに応じて抵
抗値が変化する感圧導電性エラストマー組成物に関する
ものであり、又、前記感圧導電性エラストマー組成物を
製造する方法に関するものである。
この種の感圧導電性エラストマー組成物は、一般に、絶
縁性のゴム状弾性を有するマトリックス材料に導電性付
与剤を混入分散して構成されており、前記導電性付与剤
としては、ニッケル等の金属粒子、導電性カーボンブラ
ック、黒鉛粒子等が使用されている。
縁性のゴム状弾性を有するマトリックス材料に導電性付
与剤を混入分散して構成されており、前記導電性付与剤
としては、ニッケル等の金属粒子、導電性カーボンブラ
ック、黒鉛粒子等が使用されている。
そして、これらの組成物は、シート状に形成されスイッ
チ素子、圧力センサ、触覚センサ等用の感圧素子として
現在広く使用されている。
チ素子、圧力センサ、触覚センサ等用の感圧素子として
現在広く使用されている。
しかしながら、上記感圧導電性エラストマー組成物で
は、極めて薄いものは製造できないという問題がある。
換言すれば、上記感圧導電性エラストマー組成物を利用
したものでは、薄いということが不可欠な歯の触覚セン
サのようなものはできない。
は、極めて薄いものは製造できないという問題がある。
換言すれば、上記感圧導電性エラストマー組成物を利用
したものでは、薄いということが不可欠な歯の触覚セン
サのようなものはできない。
これは、上記感圧導電性エラストマー組成物は、絶縁性
のゴム状弾性を有するマトリックス材料と導電性付与剤
とを混練し、これを金型成形するものであるから、成形
物を金型から剥離する工程が必要となり、成形物が極め
て薄い場合には前記剥離が困難だからである。
のゴム状弾性を有するマトリックス材料と導電性付与剤
とを混練し、これを金型成形するものであるから、成形
物を金型から剥離する工程が必要となり、成形物が極め
て薄い場合には前記剥離が困難だからである。
そこで、この出願の発明では、極めて薄い感圧導電性エ
ラストマーを提供することを課題とし、又、前記感圧導
電性エラストマーを製造する方法を提供することを課題
とする。
ラストマーを提供することを課題とし、又、前記感圧導
電性エラストマーを製造する方法を提供することを課題
とする。
そこで、この出願の請求項１記載の発明は、感圧導電性
エラストマーに関し、導電性を有するフィルムの両面に
薄い塗布層を形成したものであって、この塗布層が、導
電性付与剤を混入分散させて成る、絶縁性のゴム状弾性
を有するマトリックス材料から構成してある。
エラストマーに関し、導電性を有するフィルムの両面に
薄い塗布層を形成したものであって、この塗布層が、導
電性付与剤を混入分散させて成る、絶縁性のゴム状弾性
を有するマトリックス材料から構成してある。
又、上記請求項１記載の発明に関し、請求項２記載の発
明は、導電性付与剤を、カーボン粒子又は金属粒子によ
り構成し、請求項３記載の発明は、導電性付与剤を、球
状粒子とした高分子材料を焼成・炭化してなるものとし
ている。
明は、導電性付与剤を、カーボン粒子又は金属粒子によ
り構成し、請求項３記載の発明は、導電性付与剤を、球
状粒子とした高分子材料を焼成・炭化してなるものとし
ている。
更に、請求項４記載の発明は、上記請求項１〜３のいず
れかに記載の発明に関し、少なくとも一方の塗布層の表
面を凹凸面としている。
れかに記載の発明に関し、少なくとも一方の塗布層の表
面を凹凸面としている。
そして、請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明に
関し、凹凸面における凸部の形状を、山形としている。
関し、凹凸面における凸部の形状を、山形としている。
他方、この出願の請求項６記載の発明では、請求項１〜
３のいずれかに記載の感圧導電性エラストマー組成物を
製造する方法において、 導電性付与剤を、絶縁性のゴム状弾性を有するマトリッ
クス材料と混練する工程と、前記工程により得た混練物
を、導電性を有するフィルムの両面に塗布する工程とを
具備させている。
３のいずれかに記載の感圧導電性エラストマー組成物を
製造する方法において、 導電性付与剤を、絶縁性のゴム状弾性を有するマトリッ
クス材料と混練する工程と、前記工程により得た混練物
を、導電性を有するフィルムの両面に塗布する工程とを
具備させている。
又、この出願の請求項７記載の発明では、請求項４又は
５記載の感圧導電性エラストマー組成物を製造する方法
において、 導電性付与剤を、絶縁性のゴム状弾性を有するマトリッ
クス材料と混練する工程と、前記工程により得た組成物
を、導電性を有するフィルムの両面に塗布する工程と、
前記塗布工程によって形成された塗布層の表面に凹凸を
付ける工程とを具備させている。
５記載の感圧導電性エラストマー組成物を製造する方法
において、 導電性付与剤を、絶縁性のゴム状弾性を有するマトリッ
クス材料と混練する工程と、前記工程により得た組成物
を、導電性を有するフィルムの両面に塗布する工程と、
前記塗布工程によって形成された塗布層の表面に凹凸を
付ける工程とを具備させている。
以上のように構成した結果、従来の製造工程において必
要であった金型からの剥離作業がなくなり、成形される
感圧導電性エラストマー組成物は、塗布層・フィルム・
塗布層の三層構造となる。
要であった金型からの剥離作業がなくなり、成形される
感圧導電性エラストマー組成物は、塗布層・フィルム・
塗布層の三層構造となる。
上記フィルムは非常に薄いものが形成でき、又、塗布層
の厚みについては非常に薄くできるから、この製造方法
によると、非常に薄い感圧導電性エラストマー組成物の
製造が可能となる。
の厚みについては非常に薄くできるから、この製造方法
によると、非常に薄い感圧導電性エラストマー組成物の
製造が可能となる。
以下、この発明の構成を一実施例として示した図面に従
って説明する。
って説明する。
この実施例のものは、触覚センサを有する接点検出器で
あり、前記触覚センサが、第１図及び第２図に示すよう
に、一組の行電極（10）を有する薄膜シート（１）と、
一組の列電極（20）を有する薄膜シート（２）と、前記
薄膜シート（１）（２）相互間に介装せしめられた感圧
導電性エラストマー組成物（３）とから構成されたもの
とし、行・列電極（10）（20）を前記感圧導電性エラス
トマー組成物（３）に接触させている。そして、上記行
・列電極（10）（20）のそれぞれに信号を送出する端子
手段と、前記行電極（10）と列電極（20）間の抵抗を各
交差点で検出すると共に、検出した前記抵抗に応じて接
点を示す出力供出手段とを具備させている（端子手段及
び出力供出手段は共に図示せず）。
あり、前記触覚センサが、第１図及び第２図に示すよう
に、一組の行電極（10）を有する薄膜シート（１）と、
一組の列電極（20）を有する薄膜シート（２）と、前記
薄膜シート（１）（２）相互間に介装せしめられた感圧
導電性エラストマー組成物（３）とから構成されたもの
とし、行・列電極（10）（20）を前記感圧導電性エラス
トマー組成物（３）に接触させている。そして、上記行
・列電極（10）（20）のそれぞれに信号を送出する端子
手段と、前記行電極（10）と列電極（20）間の抵抗を各
交差点で検出すると共に、検出した前記抵抗に応じて接
点を示す出力供出手段とを具備させている（端子手段及
び出力供出手段は共に図示せず）。
前記感圧導電性エラストマー組成物（３）は、第１図及
び第２図に示すように、アルミ製のフィルム（30）の両
面に、表面側に凹凸を有する態様で薄い塗布層（31）を
形成したものであって、前記塗布層（31）が、高分子材
料を焼成・炭化してなる球状粒子（32）（手段の欄に記
載した導電性付与剤と対応する）を、絶縁性のゴム状弾
性を有するマトリックス材料（33）に混入分散させて構
成したものとしている。この感圧導電性エラストマー組
成物（３）は、上記フィルム（30）の厚みを30μｍ程度
に設定してあると共に、塗布層（31）の厚みを50μｍ程
度に設定してあり、全体としての厚みを0.13mm程度に設
定してある。そして、前記球状粒子（32）の材料として
はフェノール樹脂が採用されており、マトリックス材料
（33）としてはシリコンゴムが採用されている。
び第２図に示すように、アルミ製のフィルム（30）の両
面に、表面側に凹凸を有する態様で薄い塗布層（31）を
形成したものであって、前記塗布層（31）が、高分子材
料を焼成・炭化してなる球状粒子（32）（手段の欄に記
載した導電性付与剤と対応する）を、絶縁性のゴム状弾
性を有するマトリックス材料（33）に混入分散させて構
成したものとしている。この感圧導電性エラストマー組
成物（３）は、上記フィルム（30）の厚みを30μｍ程度
に設定してあると共に、塗布層（31）の厚みを50μｍ程
度に設定してあり、全体としての厚みを0.13mm程度に設
定してある。そして、前記球状粒子（32）の材料として
はフェノール樹脂が採用されており、マトリックス材料
（33）としてはシリコンゴムが採用されている。
尚、この感圧導電性エラストマー組成物（３）における
上記球状粒子（32）とマトリックス材料（33）との混合
比率は40容量％程度としてあり、前記球状粒子（32）の
粒径は10μｍ程度としてある。
上記球状粒子（32）とマトリックス材料（33）との混合
比率は40容量％程度としてあり、前記球状粒子（32）の
粒径は10μｍ程度としてある。
又、この感圧導電性エラストマー組成物（３）は、球状
粒子（32）をマトリックス材料（33）と混練し、次に、
この混練された組成物を、導電性を有するフィルムの両
面に塗布される。このとき生成した塗布層の表面に微視
的な凹凸を形成する。
粒子（32）をマトリックス材料（33）と混練し、次に、
この混練された組成物を、導電性を有するフィルムの両
面に塗布される。このとき生成した塗布層の表面に微視
的な凹凸を形成する。
薄膜シート（１）は可撓性を有するもので、その片面に
導電性インクを印刷するようにして行電極（10）を構成
させてある。
導電性インクを印刷するようにして行電極（10）を構成
させてある。
薄膜シート（２）は前記薄膜シート（１）と同様のもの
で、その片面に導電性インクを印刷するようにして列電
極（20）を構成させてある。
で、その片面に導電性インクを印刷するようにして列電
極（20）を構成させてある。
上記薄膜シート（１）（２）は、電極の厚みを加えて、
全体の厚さが50μｍ程度となるように設定してあり、感
圧導電性エラストマー組成物（３）との組合せ状態にお
いて、触覚センサ（PC）としての厚みは0.2mm程度とな
る。そして、この組立状態における行電極（10）と列電
極（20）の各交差点が検出子（図示せず）となる。
全体の厚さが50μｍ程度となるように設定してあり、感
圧導電性エラストマー組成物（３）との組合せ状態にお
いて、触覚センサ（PC）としての厚みは0.2mm程度とな
る。そして、この組立状態における行電極（10）と列電
極（20）の各交差点が検出子（図示せず）となる。
したがって、例えば、この触覚センサ（PC）を口内に挿
入しえる程度の大きさに設定し、口内に挿入した状態で
上下歯で前記触覚センサ（PC）を噛むようにすれば、上
記した端子手段及び出力供出手段を介して、上下歯の接
点、非接点の識別ができることとなる。
入しえる程度の大きさに設定し、口内に挿入した状態で
上下歯で前記触覚センサ（PC）を噛むようにすれば、上
記した端子手段及び出力供出手段を介して、上下歯の接
点、非接点の識別ができることとなる。
尚、触覚センサ（PC）の二つの状態である、上下歯（T
1）（T2）が接していない第２図に示す状態と、上下歯
（T1）（T2）が上記センサを介して接している第３図に
示す状態とを微視的に比較してみると、後者の状態で
は、行・列電極（10）（20）と感圧導電性エラストマー
組成物（３）における凸部（34）との接触面積は増加し
ていると共に凸部（34）近傍では球状粒子（32）（32）
相互が接近して密状態となっている。即ち、この実施例
の触覚センサ（PC）によると、外力の微小な変化に対し
ても、行・列電極（10）（20）間における感圧導電性エ
ラストマー組成物（３）の抵抗が従来のものと比較する
と大きく変化することとなり、上下歯（T1）（T2）の当
たりが確実に識別できることとなる。
1）（T2）が接していない第２図に示す状態と、上下歯
（T1）（T2）が上記センサを介して接している第３図に
示す状態とを微視的に比較してみると、後者の状態で
は、行・列電極（10）（20）と感圧導電性エラストマー
組成物（３）における凸部（34）との接触面積は増加し
ていると共に凸部（34）近傍では球状粒子（32）（32）
相互が接近して密状態となっている。即ち、この実施例
の触覚センサ（PC）によると、外力の微小な変化に対し
ても、行・列電極（10）（20）間における感圧導電性エ
ラストマー組成物（３）の抵抗が従来のものと比較する
と大きく変化することとなり、上下歯（T1）（T2）の当
たりが確実に識別できることとなる。
尚、上記した実施例では、この出願の発明を歯の噛合測
定用検出センサに採用したが、これに限定されることな
く、ロボットハンド（５）の触覚センサとしても利用で
きる。
定用検出センサに採用したが、これに限定されることな
く、ロボットハンド（５）の触覚センサとしても利用で
きる。
又、上記実施例では、導電性付与剤として、高分子材料
を焼成・炭化してなる球状粒子（30）としたが、これに
限定されることなく、ニッケル粒子等の金属粒子、グラ
ファイト粒子やカーボン粒子を採用してもよい。
を焼成・炭化してなる球状粒子（30）としたが、これに
限定されることなく、ニッケル粒子等の金属粒子、グラ
ファイト粒子やカーボン粒子を採用してもよい。
更に、上記した感圧導電性エラストマー組成物（３）の
凹凸は、両面に形成してもよいし、片面のみに形成して
もよい。そして、前記凹凸における凸部は、第２図に示
すような半球状のものに限定されるものではなく、山形
状としてもよい。
凹凸は、両面に形成してもよいし、片面のみに形成して
もよい。そして、前記凹凸における凸部は、第２図に示
すような半球状のものに限定されるものではなく、山形
状としてもよい。
他方、上記した感圧導電性エラストマー組成物（３）の
表面の凹凸は、粗面を製造できるあらゆる方法を採用す
ることができ、この粗さを所望に変えることにより、マ
トリックス材料（33）の材質を変えることなく容易にセ
ンサとしての感度を変えることができることとなる。
表面の凹凸は、粗面を製造できるあらゆる方法を採用す
ることができ、この粗さを所望に変えることにより、マ
トリックス材料（33）の材質を変えることなく容易にセ
ンサとしての感度を変えることができることとなる。
以下に、この発明の感圧導電性エラストマー組成物を利
用して構成したセンサにより測定できるものを列挙す
る。
用して構成したセンサにより測定できるものを列挙す
る。
．締結等の締圧測定 ．プレス圧測定 ．すきま圧測定 ．重心点移動測定 ．ロール間接触測定 ．フットスキャン（足の裏面における体重分布の測
定） ．風圧・水圧等各種面圧の分布測定 ．歯列の咬合圧・咬分圧測定 〔発明の効果〕 この出願の発明は、上述の如くの構成を有するものであ
るから、次の効果を有する。
定） ．風圧・水圧等各種面圧の分布測定 ．歯列の咬合圧・咬分圧測定 〔発明の効果〕 この出願の発明は、上述の如くの構成を有するものであ
るから、次の効果を有する。
非常に薄い感圧導電性エラストマー組成物の製造が可能
となるから、薄いということが不可欠な咬合圧センサの
ようなものでも提供できることとなる。
となるから、薄いということが不可欠な咬合圧センサの
ようなものでも提供できることとなる。
又、従来の製造方法のように定型の金型を使用するもの
ではないから、厚さの異なる感圧導電性エラストマー組
成物が容易に製造できることとなる。
ではないから、厚さの異なる感圧導電性エラストマー組
成物が容易に製造できることとなる。
第１図はこの出願の発明に係る感圧導電性エラストマー
組成物を利用した触覚センサの構成説明図。第２図は前
記触覚センサの要部断面図。第３図は前記触覚センサを
上下歯により歯合したときにおける前記触覚センサの要
部断面図であり、図中、 （１）……薄膜シート、（２）……薄膜シート （３）……感圧導電性エラストマー （10）……行電極、（20）……列電極 （30）……フィルム、（31）……塗布層 （32）……球状粒子、（33）……ゴム材料 （34）……凸部
組成物を利用した触覚センサの構成説明図。第２図は前
記触覚センサの要部断面図。第３図は前記触覚センサを
上下歯により歯合したときにおける前記触覚センサの要
部断面図であり、図中、 （１）……薄膜シート、（２）……薄膜シート （３）……感圧導電性エラストマー （10）……行電極、（20）……列電極 （30）……フィルム、（31）……塗布層 （32）……球状粒子、（33）……ゴム材料 （34）……凸部
Claims (7)
- 【請求項１】導電性を有するフィルムの両面に薄い塗布
層を形成したものであって、この塗布層が、導電性付与
剤を混入分散させて成る、絶縁性のゴム状弾性を有する
マトリックス材料から構成されていることを特徴とする
感圧導電性エラストマー組成物。 - 【請求項２】導電性付与剤を、カーボン粒子又は金属粒
子により構成したことを特徴とする請求項１記載の感圧
導電性エラストマー組成物。 - 【請求項３】導電性付与剤を、球状粒子とした高分子材
料を焼成・炭化してなるものとしたことを特徴とする請
求項１記載の感圧導電性エラストマー組成物。 - 【請求項４】少なくとも一方の塗布層の表面を凹凸面と
したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
感圧導電性エラストマー組成物。 - 【請求項５】凹凸面における凸部の形状を、山形とした
ことを特徴とする請求項４記載の感圧導電性エラストマ
ー組成物。 - 【請求項６】請求項１〜３のいずれかに記載の感圧導電
性エラストマー組成物を製造する方法において、 導電性付与剤を、絶縁性のゴム状弾性を有するマトリッ
クス材料と混練する工程と、前記工程により得た組成物
を、導電性を有するフィルムの両面に塗布する工程とを
具備させた感圧導電性エラストマー組成物の製造方法。 - 【請求項７】請求項４又は５記載の感圧導電性エラスト
マー組成物を製造する方法において、 導電性付与剤を、絶縁性のゴム状弾性を有するマトリッ
クス材料と混練する工程と、前記工程により得た組成物
を、導電性を有するフィルムの両面に塗布する工程と、
前記塗布工程によって形成された塗布層の表面に凹凸を
付ける工程とを具備させた感圧導電性エラストマー組成
物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2162292A JPH0697574B2 (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 感圧導電性エラストマー組成物とこの組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2162292A JPH0697574B2 (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 感圧導電性エラストマー組成物とこの組成物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0456008A JPH0456008A (ja) | 1992-02-24 |
| JPH0697574B2 true JPH0697574B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=15751719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2162292A Expired - Fee Related JPH0697574B2 (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 感圧導電性エラストマー組成物とこの組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697574B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06137980A (ja) * | 1992-10-27 | 1994-05-20 | Hirokazu Minami | 圧力検出センサー |
| JP3659738B2 (ja) * | 1996-05-24 | 2005-06-15 | ユニ・チャーム株式会社 | 掛止ファスナーおよびこのファスナーを用いたおむつ |
| JP6218329B2 (ja) * | 2014-05-27 | 2017-10-25 | 藤倉ゴム工業株式会社 | 布状圧力センサ |
-
1990
- 1990-06-20 JP JP2162292A patent/JPH0697574B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0456008A (ja) | 1992-02-24 |
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