JPH0787123B2 - スイッチ素子として用いる感圧抵抗変化型導電性塗膜形成性組成物 - Google Patents

スイッチ素子として用いる感圧抵抗変化型導電性塗膜形成性組成物

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JPH0787123B2
JPH0787123B2 JP62294796A JP29479687A JPH0787123B2 JP H0787123 B2 JPH0787123 B2 JP H0787123B2 JP 62294796 A JP62294796 A JP 62294796A JP 29479687 A JP29479687 A JP 29479687A JP H0787123 B2 JPH0787123 B2 JP H0787123B2
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善弘 添田
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver

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Description

【発明の詳細な説明】 I 産業上の利用分野 本発明は印刷、塗装、コーティング等に適用することが
できる感圧抵抗変化型導電性組成物に関し、更に詳しく
は加圧による絶縁−導電状態変化のみならず、加圧力と
抵抗値が逆比例関係を示す感圧抵抗変化型導電性組成物
に関する。
II 従来技術とその問題点 従来から感圧抵抗変化特性を有する材料は知られてい
る。例えば、米国特許第2,044,080号明細書には、粒状
の炭素(Granulated Carbon)の如き導電材料を電極の
間にはさみ込んだ材料を圧迫すると、その材料の抵抗値
が低下するという発見が開示されている。これと同様の
例は米国特許第3,806,471号明細書にも開示されてお
り、ここには各種の半導体物質を使用すること、粉粒状
物質がバインダーでまためられること、ヒステリシス現
象を小さくする為および摩耗を防ぐ為に球状または粒状
物質を使用する事などが述べられている。
更に米国特許第3,710,050号明細書には、導電性粉体に2
0〜50%のゴム粉末を加え粉体の感圧導電性を引き出し
た発明が開示されている。
これらの例では、かかる粉末状の材料がゴム等の分散媒
を用いずそのままの状態で使用されるため、感圧導電性
材料は特別な容器に収容されなければならない等の欠点
がある。前述の米国特許第3,806,471号明細書の発明で
は、粉粒状物がバインダーでまためられる工夫が、なさ
れているが、材料の可撓性は不十分であった。
特開昭56−108279号明細書には、このバインダーの厚さ
を25.4μm以下にする発明が開示されている。また、粉
体を発泡体のセルの空間にとじこめる発明が米国特許第
2,305,717号明細書に開示されているが、この発明によ
っても粉体の脱落は完全に防止できない。
粉体脱落の問題は、例えば米国特許第3,629,774号明細
書に記載のように、発泡体のセルの面を導電粉体を含有
する塗膜でおおうことにより解消する。しかしこの技術
で得られる感圧導電体の抵抗値の変化範囲は小さなもの
である。すなわち、解放時の抵抗値自体が十分には高く
はなく、加圧時の抵抗値に対する解放時の抵抗値の比も
小さいため、例えばスイッチ素子としては好ましいもの
でばない。
またシリコーンゴム等の弾性材料に特殊な導電性粉体を
配合し感圧導電性を付与した感圧導電性弾性体組成物が
特公昭56−9137号等に開示されているが、これらの弾性
体組成物に印刷、塗装、コーティング等の特性を付与す
る事はきわめて困難であり、スイッチ素子や電子部品等
の精密化、薄膜化、軽量化に対しては自ずと限界があ
り、すぐれた感圧性と印刷、塗装、コーティング等の特
性を兼備した感圧抵抗変化型導電性材料の出現が望まれ
ていた。
III 発明の目的 本発明の目的は、加圧圧縮によってその電気抵抗が加圧
圧縮されていない場合の電気抵抗に比較して大幅な低下
を示し、かつ加圧力の増大によりその抵抗が滑らかに減
少する感圧導電性体をあたえる組成物を提供することに
ある。
本発明の他の目的は、印刷、塗装、コーティング等に適
用することができる感圧抵抗変化型導電性組成物を提供
することにある。
IV 発明の構成 本発明は、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニ
ル・酢酸ビニル共重合体樹脂ならびにこれらの変性体樹
脂から選択される1種以上の樹脂からなるバインダー10
0重量部に対し、鱗片状のグラファイトを30〜180重量部
と、グラファイトの1/100以下の電気伝導度を有する半
導体材料および絶縁性材料から選ばれる1種以上の材料
50〜340重量部と、有機溶媒とを含有するスイッチ素子
として用いる感圧抵抗変化型導電性塗膜形成性組成物を
提供する。
また、前記半導体材料および絶縁性材料が、三二酸化ク
ロム、二酸化チタン、窒化硼素、二硫化モリブデン、酸
化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウ
ム、アルミナ、亜鉛華、クレーおよびタルクの中から選
択された1種以上からなる物質であるのが好ましい。
さらに、前記有機溶媒がエチレングリコールモノブチル
エーテルおよび酢酸エチレングリコールモノブチルエー
テルから選ばれる1種以上であるのが好ましい。
以下に本発明の構成を詳述する。
本発明において使用されるバインダーとしての有機高分
子材料は、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニ
ル・酢酸ビニル共重合体ならびにその変性体を使用す
る。
本発明において使用される導電性材料は、鱗片状のグラ
ファイトを使用する。そのサイズが6.0μm程度のもの
がよい。
なお、クラファイトの電気伝導度は異方性があり、103
〜100S・cm-1の範囲にある。
本発明に使用される半導体材料および絶縁性材料は、前
記導電性材料の1/100以下の電気伝導度を有する物質な
ら如何なる物質でもよいが、好まいくは、三二酸化クロ
ム、二酸化チタン、窒化硼素、二硫化モリブデン、酸化
マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、
アルミナ、亜鉛華、クレーおよびタルクの中から選択さ
れた1種以上からなる物質であることが好ましい。
半導体材料および絶縁性材料が、前記導電性材料の1/10
0以下の電気伝導度を有するものであるのが好ましい理
由は、半導体材料および絶縁性材料の電気伝導度が導電
性材料の電気伝導度の1/100を超えると感圧性が発現し
ないからである。
導電性材料と、導電性材料の1/100以下の電気伝導度を
有する半導体材料および絶縁性材料の具体的な組合せと
しては、例えばグラファイト(電気伝導度103〜100S・c
m-1)と三二酸化クロム(電気伝導度10-10S・cm-1
下)、グラファイトと二酸化チタン(電気伝導度10-5
10-10S・cm-1)、グラファイトと窒化硼素(電気伝導度
10-14S・cm-1)、グラファイトと二硫化モニブデン(電
気伝導度10-3〜10-10S・cm-1),グラファイトと酸化マ
グネシウム(電気伝導度10-14S・cm-1)、グラファイト
と炭酸カルシウム(電気伝導度10-13S・cm-1)、グラフ
ァイトと水酸化アルミニウム(電気伝導度10-14S・c
m-1)、グラファイトとアルミナ(電気伝導度10-15S・c
m-1)、グラファイトと亜鉛華(電気伝導度10-10〜10
-15S・cm-1)、グラファイトとクレー(電気伝導度10
-14S・cm-1)およびグラファイトとタルク(電気伝導度
10-14S・cm-1)等があげられる。
塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル・酢酸ビ
ニル共重合体樹脂ならびにこれらの変性体樹脂から選択
される1種以上の樹脂からなるバインダー100重量部に
対し、鱗片状のグラファイトを30〜180重量部と、この
グラフアイトの1/100以下の電気伝導度を有する半導体
材料および絶縁性材料から選ばれる1種以上の材料50〜
340重量部を含有する。
例えば、導電性材料にグラファイトを、絶縁性材料に三
二酸化クロムおよび二酸化チタンを使用した場合を例に
とると、それぞれの配合量は以下の範囲が好ましい。
導電性材料にグラファイトを、絶縁性材料に三二酸化ク
ロムを使用した場合、グラファイトのへ配合量は、バイ
ンダーの有機高分子材料100重量部に対して40〜180重量
部の範囲が好ましく、より好ましくは45〜110重量部の
範囲が良い。
40重量部未満であると、加圧による抵抗変化が少なく、
180重量部超であると加圧による抵抗変化が急激に過ぎ
る。
また、三二酸化クロムの配合量は、有機高分子材料(バ
インダー樹脂)100重量部に対して110〜340重量部の範
囲が好ましく、より好ましくは、その粒径が0.1〜0.3μ
m程度の粒状の三二酸化クロムを225〜325重量部配合す
るのが良い。
三二酸化クロムの配合量が110重量部未満であると、加
圧による抵抗変化が急激に過ぎ、340重量部超であると
加圧による抵抗変化が少いからである。
また、グラファイトと三二酸化クロムの総和は、有機高
分子材料100重量部に対し280〜390重量部とするのが好
ましい。
これは、280重量部未満あるいは390重量部超であると、
本発明の感圧抵抗変化型には成り得ないからである。
導電性材料にグラファイトを、絶縁性材料に二酸化チタ
ンを使用した場合、加圧力0〜3kgで、絶縁状態から導
電状態に変化し、横軸に加圧力の対数、縦軸に抵抗値の
対数をとった場合の傾きをほぼ−1とするには、後で第
7〜9図に示すように、グラファイトの配合量は、有機
高分子材料(バインダー樹脂)100重量部に対して30〜1
60重量部の範囲が好ましく、より好ましくは33〜148重
量部の範囲が良い。
30重量部未満であると、加圧による抵抗変化が少なく、
160重量部超であると加圧による抵抗変化が急激に過ぎ
るからである。
また二酸化チタンの配合量は、有機高分子材料(バイン
ダー樹脂)100重量部に対して50〜150重量部の範囲であ
り、より好ましくはその粒径が0.1〜0.3μm程度のもの
が良い。
そして、導電性材料としてのグラファイトと絶縁性材料
としての二酸化チタンの総和は170〜220重量部の範囲に
するのが好ましい。
これは、170重量部未満あるいは220重量部超であると、
本発明の感圧抵抗変化型には成り得ないからである。
なお、上述した本発明の感圧抵抗変化型導電性組成物を
適当な有機溶媒中に溶解分散させれば、印刷、塗装、コ
ーティング等に優れた組成物とすることができ、例えば
これをポリエステルフィルム等の基材上に塗布して溶媒
を蒸発させることによって成膜化することができる。
本発明において使用される有機溶媒としては、例えば、
工業用ガソリン、灯油等の脂肪族炭化水素、低沸点芳香
族石油ナフサ、中沸点芳香族石油ナフサ等の芳香族石油
ナフサ、ベンゾール、トルオール、キシロール、ソルベ
ントナフサ等の芳香族炭化水素、テレビン油、ジペンテ
ン、パインオイル等のテルペン族炭化水素、メチレンク
ロライド、トリクロルエチレン、パークロルエチレン、
オルトジクロルベンゼン等の塩化炭化水素、2−ニトロ
プロパン等のニトロ化炭化水素、メチルアルコール、エ
チルアルコール、イソプロピルアルコール、イソブチル
アルコール等の脂肪族アルコール、エチレングリコール
ノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエー
テル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノブチルエーテル等のエーテルアルコール、ジオ
キサン等のエーテル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イ
ソプロピル等の酢酸エステル、酢酸エチレングリコール
モノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチ
ルエーテル、酢酸エチレングリコールモノブチルエーテ
ル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル等の
エテールエステルなどを例示することができる。
印刷、塗装、コーティング等の方法とバインダーおよび
溶剤の揮発速度を考慮した上で、使用可能な溶剤であれ
ば如何なる溶剤でもよいが、特に好ましいのはエチレン
グリコールモノブチルエーテルおよび酢酸エチレングリ
コールモノブチルエーテルから選ばれる1種以上であ
る。
本発明の感圧抵抗変化型導電性組成物の製造方法は、い
かなる方法でもよいが、1例を挙げると、導電性材料で
あるグラファイトと電気絶縁材料である三二酸化クロム
と有機高分子バインダーとを適当な溶媒中に溶解分散さ
せた本発明の組成物を、ポリエステルフィルム等の基材
上にて溶媒を蒸発させることによって得られる。使用す
る基材としてはポリエステルフィルムに限らず、印刷、
塗装、コーティングに適したものであれば如何なるもの
でもよい。
本発明の感圧抵抗変化型導電性組成物は、導電性材料と
半導体材料又は絶縁性材料の比率を変えることにより、
または該絶縁性材料の種類を変えることにより、加圧力
に対する抵抗の変化率(感度)を制御することが可能で
ある。
V 実施例 以下に実施例により、更に具体的に説明する。
(A)絶縁性材料として三二酸化クロムを使用し、その
配合量を変えた場合の加圧力に対する抵抗の変化率を調
べた。
(実施例1) 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体100重量部、グラファ
イト(サイズ約6.0μm)52重量部、三二酸化クロム320
重量部、酢酸エチレングリコールモノブチルエーテル11
5重量部、エチレングリコールモノブチルエーテル485重
量部からなる印刷用インキ組成物を厚さ188μmのポリ
エステルフィルム上に印刷した後、溶媒である酢酸エチ
レングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコー
ルモノブチルエーテルを除去する為に加熱乾燥処理を行
い、厚さ70μmの感圧導電体層を有する感圧抵抗変化型
導電性組成物を得た。この組成物を平らな櫛目電極上に
置き、50KΩの並列抵抗を加え、直径10mmの平坦な先端
を有する棒で加圧および除圧を繰り返して特性を観察し
た。
特性を第1図に示す。ヒステリシスカーブの上のカーブ
は加圧測定であり、下のカーブは減圧測定(以下第1図
〜第6図において同じ)である。
第1図に示されるように、加圧力と抵抗との関係は、加
圧が始まると直ちに且つ滑らかに抵抗が下って導通状態
となり、加圧が解除されると直ちに且つ滑らかに元の抵
抗値に復帰し、加圧力と抵抗値がほぼ逆比例関係を示
す。
また、この状態は、棒での繰り返し100万回の加圧によ
っても変化を生じなかった。
本発明の組成物が加圧と解放の繰り返しに対する耐久性
に優れていることがわかる。
(実施例2) 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体100重量部、グラファ
イト41重量部、三二酸化クロム330重量部、酢酸エチレ
ングリコールモノブチルエーテル90重量部、エチレング
リコールモノブチルエーテル510重量部からなる印刷用
インキ組成物を厚さ188μmのポリエステルフィルム上
に印刷した後、溶媒である酢酸エチレングリコールモノ
ブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテ
ルを除去する為に加熱乾燥処理を行い、厚さ70μmの感
圧導電体層を有する感圧抵抗変化型導電性組成物を得
た。この組成物を平らな櫛目電極上に置き、50KΩの並
列抵抗を加え、直径10mmの平坦な先端を有する棒で加圧
および除圧を繰り返して特性を観察した。
特性を第2図に示す。
第2図に示されるように、加圧力と抵抗との関係は、加
圧が始まると直ちに且つ滑らかに抵抗が下って導通状態
となり、加圧が解除されると直ちに且つ滑らかに元の抵
抗値に復帰する。
(実施例3) 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体100重量部、グラファ
イト180重合部、三二酸化クロム111重量部、酢酸エチレ
ングリコールモノブチルエーテル420重量部、エチレン
グリコールモノブチルエーテル180重量部からなる印刷
用インキ組成物を厚さ188μmのポリエステルフィルム
上に印刷した後、溶媒である酢酸エチレングリコールモ
ノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエー
テルを除去する為に加熱乾燥処理を行い、厚さ70μmの
感圧導電体層を有する感圧抵抗変化型導電性組成物を得
た。この組成物を平らな櫛目電極上に置き、50KΩの並
列抵抗を加え、直径10mmの平坦な先端を有する棒で加圧
および除圧を繰り返して特性を観察した。
特性を第3図に示す。
第3図に示されるように、加圧力と抵抗との関係は、加
圧が始まると直ちに且つ滑らかに抵抗が下って導通状態
となり、加圧が解除されると直ちに且つ滑らかに元の抵
抗値に復帰する。
(比較例1) 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体100重量部、グラファ
イト227重量部、三二酸化クロム36重量部、酢酸エチレ
ングリコールモノブチルエーテル540重量部、エチレン
グリコールモノブチルエーテル60重量部からなる印刷用
インキ組成物を厚さ188μmのポリエステルフィルム上
に印刷した後、溶媒である酢酸エチレングリコールモノ
ブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテ
ルを除去する為に加熱乾燥処理を行い、厚さ70μmの組
成物を得た。この組成物を平らな櫛目電極上に置き、50
KΩの並列抵抗を加え、直径10mmの平坦な先端を有する
棒で加圧および除圧を繰り返して特性を観察した。特性
を第4図に示す。
この比較例では、第4図に示すように、加圧力と抵抗と
の関係は、加圧が始まると抵抗が降下して導通状態とな
り、他方加圧が解除されると抵抗が上昇して絶縁状態と
なる。この比較例での組成物の感度は若干小さい。その
理由は、グラファイトおよび三二酸化クロムの配合量が
最適配合量の範囲を逸脱しているためであり、感圧性を
発現しないわけではないが、若干実用性に欠ける。
(比較例2) 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体100重量部、グラファ
イト250重量部を酢酸エチレングリコールモノブチルエ
ーテル600重量部に溶解混合して得られる印刷用インキ
組成物を厚さ188μmのポリエステルフィルム上に印刷
した後、酢酸エチレングリコールモノブチルエーテル、
を除去する為に加熱乾燥処理を行い、乾燥膜厚70μmの
組成物を得た。この組成物を平らな櫛目電極上に置き、
50KΩの並列抵抗を加え、直径10mmの平坦な先端を有す
る棒で加圧および除圧を繰り返して特性を観察した。
特性を第5図に示す。
この比較例では、第5図の加圧力−抵抗の関係グラフか
ら明らかなように、加圧が始まると抵抗が急降下して導
通状態となり、他方加圧が解除されると抵抗値が急上昇
して絶縁状態となり本発明の感圧抵抗変化型には成り得
ない。
(比較例3) 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体100重量部、三二酸化
クロム400重量部をエチレングリコールモノブチルエー
テル600重量部に溶解混合して得られる印刷用インキ組
成物から実施例1と同様の方法で乾燥膜厚70μmの組成
物を作成し、実施例1と同一の特性を観察した。
特性を第6図に示す。
この比較例では、第6図の加圧力−抵抗の関係グラフか
ら明らかなように、加圧が始まっても抵抗値は全く変化
せず絶縁状態のままで、加圧が解除されても抵抗値は変
化せず絶縁状態のままであった。
(B)絶縁性材料といて二酸化チタンを使用し、その配
合量を変えた場合の加圧力に対する抵抗の変化率を調べ
た。
(実施例4) 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体100重量部、グラファ
イト50重量部、二酸化チタン134重量部、酢酸エチレン
グリコールモノブチルエーテル504重量部を含む印刷用
インキ組成物を厚さ188μmのポリエステルフィルム上
に印刷した後、溶媒である酢酸エチレングリコールモノ
ブチルエーテルを除去する為に加熱乾燥処理を行い、厚
さ70μmの感圧導電体層を有する感圧抵抗変化型導電性
組成物を得た。この組成物を平らな櫛目電極上に置き、
50KΩの並列抵抗を加え、直径10mmの平坦な先端を有す
る棒で加圧および除圧を繰り返して特性を観察した。
この例での感圧抵抗変化型導電性組成物の特性は、第7
図に示されている。この第7図は加圧力と抵抗との関係
を示し、加圧が始まると直ちに且つ滑らかに抵抗が下っ
て導通状態となり、加圧が解除されると直ちに且つ滑ら
かに元の抵抗値に復帰する状態が示されている。
また、この状態は、前記棒で繰返し100万回の加圧を行
っても変化がなく、本発明の組成物が加圧との解放の繰
返しに耐久性に優れていることを示している。
(実施例5) 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体100重量部、グラファ
イト33重量部、二酸化チタン146重量部、酢酸エチレン
グリコールモノブチルエーテル497重量部を含み印刷用
インキ組成物を厚さ188μmのポリエステルフィルム上
に印刷した後、溶媒である酢酸エチレングリコールモノ
ブチルエーテルを除去する為に加熱乾燥処理を行い、厚
さ700μmの感圧導電体層を有する感圧抵抗変化型導電
性組成物を得た。この組成物を平らな櫛目電極上に置
き、50KΩの並列抵抗を加え、直径10mmの平坦な先端を
有する棒で加圧および除圧を繰り返して特性を観察し
た。
特性を第8図に示す。
第8図に示されるように、加圧力と抵抗との関係は、加
圧が始まると直ちに且つ滑らかに抵抗が下って導電状態
となり、加圧が解除されると直ちに且つ滑らかに元の抵
抗値に復帰する。
(実施例6) 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体100重量部、グラファ
イト148重量部、二酸化チタン58重量部、酢酸エチレン
グリコールモノブチルエーテル547重量部を含む印刷用
インク組成物から実施例1と同様の方法で乾燥膜厚70μ
mの組成物を作成し、実施例1と同一の方法で特性を観
察した。
特性を第9図に示す。
第9図に示されるように、加圧力と抵抗との関係は、加
圧が始まると直ちに且つ滑らかに抵抗が下って導通状態
となり、加圧が解除されると直ちに且つ滑らかに元の抵
抗値に復帰する。
(比較例4) 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体100重量部、グラファ
イト198重量部、二酸化チタン20重量部、酢酸エチレン
グリコールモノブチルエーテル569重量部を含む印刷用
インキ組成物から実施例1と同様の方法で乾燥膜厚70μ
mの組成物を作成し、実施例1と同一の特性を観察し
た。
特性を第10図に示す。この第10図は、加圧力と抵抗との
関係を示し、加圧が始まると抵抗が降下して導通状態と
なり、他方加圧が解除されると抵抗値が上昇して絶縁状
態となる。
この比較例での組成物の感度は若干小さい。
その理由は、グラファイトおよび二酸化チタンの配合量
が最適配合量の範囲を逸脱しているためであり、感圧性
を発現しないわけではないが、若干実用性に欠ける。
(比較例5) 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体100重量部、グラファ
イト225重量部を酢酸エチレングリコールモノチルエー
テル580重量部に溶解混合して得られる印刷用インキ組
成物を厚さ188μmのポリエステルフィルム上に印刷し
た後、酢酸エチレングリコールモノブチルエーテルを除
去する為に加熱乾燥処理を行い、乾燥膜厚70μmの組成
物を得た。この組成物を平らな櫛目電極上に置き、50K
Ωの並列抵抗を加え、直径10mmの平坦な先端を有する棒
で加圧および除圧を繰り返して特性を観察した。
特性を第11図に示す。
この比較例では、第11図の加圧力−抵抗の関係グラフか
ら明らかなように、加圧が始まると抵抗が急降下して導
通状態となり、他方加圧が解除されると抵抗値が急上昇
して絶縁状態となり、本発明の感圧抵抗変化型には成り
得ない。
(比較例6) 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体100重量部、二酸化チ
タン170重量部を酢酸エチレングリコールモノブチルエ
ーテル480重量部に溶解混合して得られる印刷用インキ
組成物から実施例1と同様の方法で乾燥膜厚70μmの組
成物を作成し、実施例1と同一の特性を観察した。
特性を第12図に示す。
この比較例では、第12図の加圧力−抵抗の関係グラフか
ら明らかなように、加圧が始まっても抵抗値は全く変化
せず絶縁状態のままであり、加圧が解除されても抵抗値
は変化すぜ絶縁状態のままであった。
(C)半導体および絶縁材料として表1に示す各物質を
使用した場合の加圧力に対する抵抗の変化率をそれぞれ
調べた。
(実施例7〜16) 表1の実施例7〜16に示す電気伝導度を有する各物質を
半導体および絶縁材料として用い、塩化ビニル・酢酸ビ
ニル共重合体100重量部、グラファイト57重量部、酢酸
エチレングリコールモノブチルエーテル500重量部に対
し、この半導体および絶縁材料124重量部を含む印刷用
インキ組成物をそれぞれ厚さ188μmのポリエステルフ
ィルム上に印刷した後、溶媒である酢酸エチレングリコ
ールモノブチルエーテルを除去するために加熱処理、乾
燥処理を行い、厚さ70μmの感圧導電体層を有する感圧
抵抗変化型導電性組成物を得た。この組成物を平らな櫛
目電極上に置き、50KΩの並列抵抗を加え、直径10mmの
平坦な先端を有する棒で加圧および除圧を繰り返して特
性を観察した。
結果を第13〜15図に示す。
第13〜15図に示されるように、加圧力と抵抗との関係
は、加圧が始まると直ちに且つ滑らかに抵抗が下って導
通状態となり、加圧が解除されると直ちに且つ滑らかに
元の抵抗値に復帰し、加圧力と抵抗値がほぼ逆比例関係
を示す。
また、この状態は、棒での繰り返し100万回の加圧によ
っても変化を生じなかった。
本発明の組成物が加圧と解放の繰り返しに対する耐久性
に優れていることがわかる。
(比較例7,8) 比較例として、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体100重
量部、グラファイト57重量部、酢酸エチレングリコール
モノブチルエーテル500重量部に対し、表1の比較例7,8
に示す前記グラファイトの1/100超の電気伝導度を有す
るカーボンブラックであるケッチェンブラックEP(AKZO
chemie製)またはバルカンXC−72(Cabot製)を124重
量部混合して得られる印刷用インキ組成物を厚さ188μ
mのポリエステルフィルム上に印刷した後、溶媒である
酢酸エチレングリコールモノブチルエーテルを除去する
ために加熱処理、乾燥処理を行い、膜厚70μmの組成物
を得た。
この組成物を平らな櫛目電極上に置き、50KΩの並列抵
抗を加え、直径10mmの平坦な先端を有する棒で加圧およ
び除圧を繰り返して特性を観察した。
特性を第16図に示す。
第16図の加圧力−抵抗の関係グラフから明らかなよう
に、加圧が始まると抵抗が急降下して導通状態となり、
他方加圧が解除されると抵抗値が急上昇して絶縁状態と
なり本発明の感圧抵抗変化型には成り得ない。
VI 発明の効果 本発明の感圧抵抗変化型導電性組成物は、繰り返し加圧
に耐え、更に加圧力の増大によって滑らかに抵抗値の減
少する特性を持ち、加圧力変換素子として、或いは可変
抵抗体などの用途に適する。
さらに本発明の感圧抵抗変化型導電性組成物は、加圧に
よって作動するスイッチの素子として耐久性の点で優れ
ている。
また本発明の感圧抵抗変化型導電性組成物は、加圧力と
抵抗値が逆比例関係を示し、加圧力検出器などの各種セ
ンサーとしても応用できる。
更に、本発明の感圧抵抗変化型導電性組成物は、印刷、
塗装、コーティング等の塗布特性を有し、スクリーン印
刷等の手法を用いることにより種々の形状に印刷が可能
である。
本発明は、キーボードスイッチ、自動ドアのスイッチ、
各種圧力接点スイッチ、その他のセンサーとして広範囲
に利用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第16図と特性は、組成物に50KΩの並列抵抗
を加えて測定したものである。 第1図は、実施例1の組成物の特性を示すグラフであ
る。 第2図は、実施例2の組成物の特性を示すグラフであ
る。 第3図は、実施例3の組成物の特性を示すグラフであ
る。 第4図は、比較例1の組成物の特性を示すグラフであ
る。 第5図は、比較例2の組成物の特性を示すグラフであ
る。 第6図は、比較例3の組成物の特性を示すグラフであ
る。 第7図は、実施例4の組成物の特性を示すグラフであ
る。 第8図は、実施例5の組成物の特性を示すグラフであ
る。 第9図は、実施例6の組成物の特性を示すグラフであ
る。 第10図は、比較例4の組成物の特性を示すグラフであ
る。 第11図は、比較例5の組成物の特性を示すグラフであ
る。 第12図は、比較例6の組成物の特性を示すグラフであ
る。 第13図は、実施例7〜9の組成物の特性を示すグラフで
ある。 第14図は、実施例10〜13の組成物の特性を示すグラフで
ある。 第15図は、実施例14〜16の組成物の特性を示すグラフで
ある。 第16図は、比較例7および8の組成物の特性を示すグラ
フである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、
    塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂ならびにこれらの
    変性体樹脂から選択される1種以上の樹脂からなるバイ
    ンダー100重量部に対し、 (B)鱗片状のグラファイトを30〜180重量部と、 (C)前記グラファイトの1/100以下の電気伝導度を有
    する半導体材料および絶縁性材料から選ばれる1種以上
    の材料50〜340重量部と、 (D)有機溶媒とを含有してなることを特徴とするスイ
    ッチ素子として用いる感圧抵抗変化型導電性塗膜形成性
    組成物。
  2. 【請求項2】前記半導体材料および絶縁性材料から選ば
    れる1種以上の材料が、三二酸化クロム、二酸化チタ
    ン、窒化硼素、二硫化モリブデン、酸化マグネシウム、
    炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、亜鉛
    華、クレーおよびタルクの中から選択された1種以上か
    らなる物質である特許請求の範囲第1項に記載のスイッ
    チ素子として用いる感圧抵抗変化型導電性塗膜形成性組
    成物。
  3. 【請求項3】前記有機溶媒がエチレングリコールモノブ
    チルエーテルおよび酢酸エチレングリコールモノブチル
    エーテルから選ばれる1種以上である特許請求の範囲第
    1項または2項に記載のスイッチ素子として用いる感圧
    抵抗変化型導電性塗膜形成性組成物。
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