JPS59126465A - 感圧導電性シリコ−ンゴム組成物 - Google Patents
感圧導電性シリコ−ンゴム組成物Info
- Publication number
- JPS59126465A JPS59126465A JP58001468A JP146883A JPS59126465A JP S59126465 A JPS59126465 A JP S59126465A JP 58001468 A JP58001468 A JP 58001468A JP 146883 A JP146883 A JP 146883A JP S59126465 A JPS59126465 A JP S59126465A
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- JP
- Japan
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- pressure
- silicone rubber
- rubber composition
- carbon black
- ceramic film
- Prior art date
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
- H01H1/021—Composite material
- H01H1/029—Composite material comprising conducting material dispersed in an elastic support or binding material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
- H01H1/021—Composite material
- H01H1/027—Composite material containing carbon particles or fibres
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Contacts (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、感圧導電性シリコーンゴム組成物に関し、詳
しくは非加圧時には高電気抵抗を示し、かつ加圧時と非
加圧時との抵抗変化の大きな感圧導電性シリコーンゴム
組成物に関する。
しくは非加圧時には高電気抵抗を示し、かつ加圧時と非
加圧時との抵抗変化の大きな感圧導電性シリコーンゴム
組成物に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
従来より、炭素あるいは金属などの導電性微粒子をゴム
弾性を有する高分子物質に配合してなる感圧導電性材料
が知られている。感圧導電性の材料としての重要な特性
は、非加圧時には絶縁状態を保ち、かつ加圧時と非加圧
時との抵抗差が、３桁以上あることである。このような
特性は、金属の微粒子をゴムに配合することにより、得
られるが、金属の粒子径が小さいために、容易に空気中
で酸化され、金属粒子間の接触抵抗が増大し、短期間で
感圧導電特性を失うという欠点を有するものであった。
弾性を有する高分子物質に配合してなる感圧導電性材料
が知られている。感圧導電性の材料としての重要な特性
は、非加圧時には絶縁状態を保ち、かつ加圧時と非加圧
時との抵抗差が、３桁以上あることである。このような
特性は、金属の微粒子をゴムに配合することにより、得
られるが、金属の粒子径が小さいために、容易に空気中
で酸化され、金属粒子間の接触抵抗が増大し、短期間で
感圧導電特性を失うという欠点を有するものであった。
このような欠点を補うために、金属粒子表面をあらかじ
めゴム状絶縁性結合剤（特開昭５２−７３３９９号）あ
るいはシランカップリング剤（特開昭５２−１２５７９
６号等）で処理した後高分子弾性体に分散、混合する方
法がとられてきた。これらの方法は、ある程度粒子表面
の酸化劣化を防止し、安定性、耐久性が改良されたもの
であるが、酸化劣化を防止することにより、感圧導電特
性が悪くなるという欠点があった。すなわち、加圧によ
る抵抗変化が小さかったり、動作圧が高かったりしてい
た。また、高感度の感圧導電特性を得ようとすれば当然
金属粒子表面の酸化劣化を招き、耐久性に難点をもつこ
とになった。
めゴム状絶縁性結合剤（特開昭５２−７３３９９号）あ
るいはシランカップリング剤（特開昭５２−１２５７９
６号等）で処理した後高分子弾性体に分散、混合する方
法がとられてきた。これらの方法は、ある程度粒子表面
の酸化劣化を防止し、安定性、耐久性が改良されたもの
であるが、酸化劣化を防止することにより、感圧導電特
性が悪くなるという欠点があった。すなわち、加圧によ
る抵抗変化が小さかったり、動作圧が高かったりしてい
た。また、高感度の感圧導電特性を得ようとすれば当然
金属粒子表面の酸化劣化を招き、耐久性に難点をもつこ
とになった。
金属粒子に比較して、カーボンやグラファイトなどは耐
酸化性という点において数段秀れている。
酸化性という点において数段秀れている。
従来、カーボンやグラファイト等を導電性粒子として用
いた感圧導電性材料は公知であり、例えば特開昭４９−
８９８９１号、特開昭５３−７９９３７号、特開昭５４
−８０３５０号、特開昭５４−８２６９９号、特開昭５
４−９３４９８号、特開昭５５−５８５０４号、特開昭
５５−１４７５４９号等で開示されている。
いた感圧導電性材料は公知であり、例えば特開昭４９−
８９８９１号、特開昭５３−７９９３７号、特開昭５４
−８０３５０号、特開昭５４−８２６９９号、特開昭５
４−９３４９８号、特開昭５５−５８５０４号、特開昭
５５−１４７５４９号等で開示されている。
しかし、カーボンやグラファイト等を導電性粒子として
用いた感圧導電性材料の致命的な欠点は、加圧時と非加
圧時との抵抗変化が小さいということであった。感圧導
電性材料を感圧スイッチ素子として実用に供するために
は、加圧時と非加圧時の電気抵抗値が少なくとも３桁、
動作の信頼性等の見地からはさらに大きな抵抗変化幅が
要求される。またカーボンブラックは、非常に粒子が小
さいため、通常、鎖状の構造を形成していることもあっ
て、金属粒子に比べて、感圧導電特性を得にくいという
本質的な欠点を有していた。
用いた感圧導電性材料の致命的な欠点は、加圧時と非加
圧時との抵抗変化が小さいということであった。感圧導
電性材料を感圧スイッチ素子として実用に供するために
は、加圧時と非加圧時の電気抵抗値が少なくとも３桁、
動作の信頼性等の見地からはさらに大きな抵抗変化幅が
要求される。またカーボンブラックは、非常に粒子が小
さいため、通常、鎖状の構造を形成していることもあっ
て、金属粒子に比べて、感圧導電特性を得にくいという
本質的な欠点を有していた。
［発明の目的］
本発明者は、上記した従来技術の欠点を解消すべく鋭意
検討を進めた結果、導電性粒子として、粒状の造粒カー
ボンを用い、これに電気絶縁性のセラミックスの皮膜を
形成した後、シリコーンゴム組成物に配合することによ
り、加圧時と非加圧時との電気抵抗変化が大きく、高感
度の感圧導電性シリコーンゴム組成物が得られることを
見出した。本発明はこのような知見に基づいてなされた
もので、加圧時と非加圧時との抵抗変化の大きな感圧導
電性シリコーンゴム組成物を提供することを目的とする
。
検討を進めた結果、導電性粒子として、粒状の造粒カー
ボンを用い、これに電気絶縁性のセラミックスの皮膜を
形成した後、シリコーンゴム組成物に配合することによ
り、加圧時と非加圧時との電気抵抗変化が大きく、高感
度の感圧導電性シリコーンゴム組成物が得られることを
見出した。本発明はこのような知見に基づいてなされた
もので、加圧時と非加圧時との抵抗変化の大きな感圧導
電性シリコーンゴム組成物を提供することを目的とする
。
［発明の概要コ
すなわち本発明の感圧導電性シリコーンゴム組成物は、
その表面に電気絶縁性セラミックスの皮膜を形成した造
粒カーボンブラックをシリコーンゴム組成物に混合して
なることを特徴とする。
その表面に電気絶縁性セラミックスの皮膜を形成した造
粒カーボンブラックをシリコーンゴム組成物に混合して
なることを特徴とする。
本発明に使用する造粒カーボンブラックは粒径が５０〜
２０００μｍの範囲のものが適しており、５０μｍ未満
では感度のよい感圧導電性が得られず、２０００μｍを
越えるとシリコーンゴム組成物との分散性が悪くなる。
２０００μｍの範囲のものが適しており、５０μｍ未満
では感度のよい感圧導電性が得られず、２０００μｍを
越えるとシリコーンゴム組成物との分散性が悪くなる。
本発明に使用するセラミックスとしては、シリコーンゴ
ム組成物への分散性及びセラミックス皮膜の形成のしや
すさから炭化ケイ素、窒化ケイ素が好ましい。造粒カー
ボンブラック表面に形成するセラミックス皮膜は、その
量が造粒カーボンブラックに対しＵ１〜５０重量％であ
り、使用する造粒カーボンブラック粒径によって異なる
が、１重量％末端では非加圧時に導通状態となりやすく
、５０重量％を越えると、動作時の導電性が悪化し、加
圧時にも絶縁状態となりやすい。カーボンブラック表面
に上記のような適当な量（厚み）で電気絶縁性のセラミ
ックスを形成することにより、セラミックスの代表的特
性である高電気絶縁性（１Ｑ＋４Ω・副型上）を利用し
て、非加圧時には粒子どうしが接触していても電気絶縁
状態を保ち、加圧によって粒子どうしが導通する距離ま
で近づいて抵抗変化を生じる。
ム組成物への分散性及びセラミックス皮膜の形成のしや
すさから炭化ケイ素、窒化ケイ素が好ましい。造粒カー
ボンブラック表面に形成するセラミックス皮膜は、その
量が造粒カーボンブラックに対しＵ１〜５０重量％であ
り、使用する造粒カーボンブラック粒径によって異なる
が、１重量％末端では非加圧時に導通状態となりやすく
、５０重量％を越えると、動作時の導電性が悪化し、加
圧時にも絶縁状態となりやすい。カーボンブラック表面
に上記のような適当な量（厚み）で電気絶縁性のセラミ
ックスを形成することにより、セラミックスの代表的特
性である高電気絶縁性（１Ｑ＋４Ω・副型上）を利用し
て、非加圧時には粒子どうしが接触していても電気絶縁
状態を保ち、加圧によって粒子どうしが導通する距離ま
で近づいて抵抗変化を生じる。
また、セラミックス皮膜を形成した造粒カーボンブラッ
クの配合量はシリコーンゴム組成物に対して１０〜８０
重量％であり、最適配合量は造粒カーボンブラックの粒
子径、セラミックス皮膜の厚み、シリコーンゴム組成物
の種類によって若干変化するが、１０重量％未満では一
般に動作時の導電性が低下して絶縁状態となり、８０重
量％を越えると非加圧時にも導電状態となりやすく、し
かもシリコーンゴム組成物の映化後の物性が著しく低下
するので好ましくない。
クの配合量はシリコーンゴム組成物に対して１０〜８０
重量％であり、最適配合量は造粒カーボンブラックの粒
子径、セラミックス皮膜の厚み、シリコーンゴム組成物
の種類によって若干変化するが、１０重量％未満では一
般に動作時の導電性が低下して絶縁状態となり、８０重
量％を越えると非加圧時にも導電状態となりやすく、し
かもシリコーンゴム組成物の映化後の物性が著しく低下
するので好ましくない。
本発明に使用するシリコーンゴム組成物は、一般の有機
系ゴムに比べて耐候性、耐熱性が優れているものであっ
て、本用途においては最も好適なものである。
系ゴムに比べて耐候性、耐熱性が優れているものであっ
て、本用途においては最も好適なものである。
［発明の実施例］
以下に実施例をもって本発明を詳述するが、本発明の要
旨を損わない範囲において本発明は実施例のみに限定さ
れるものではない。
旨を損わない範囲において本発明は実施例のみに限定さ
れるものではない。
実施例１
平均粒径コＯＯμ浦の造粒カーボン（呉羽化学製Ａ−１
００）の表面に、第１表に示すようなそれぞれの量で炭
化ケイ素皮膜を形成した造粒カーボンブラックを付加型
シリコーンゴム（東芝シリコーン■製ＹＥ５６２６）に
６０重量％配合し、１５０℃、１時間で成形、硬化し、
２顛厚のシートを作成した。引続き１ｃｍｘ１ｃｍの寸
法の試料を切り取り、両面に電極を取りつけ、非加圧時
及び加圧時の抵抗変化を測定した。また比較例として造
粒カーボンブラックにセラミックス皮膜を形成しないも
のを使用したほかは、同様の方法で組成物を調整、硬化
させ前述同様のシー１へを得た。第１表および図面に本
実施例ならびに比較例の加圧−非加圧の抵抗値測定結果
を示したが、これから明らかなようにセラミックス皮膜
を形成しない造粒カーボンブラックを用いた場合は非加
圧時に導通状態となってしまい、一方、本実施例では、
コーティング厚みによって特性は若干変わるものの、非
加圧時には１０８Ω以上の電気抵抗特性を得、加１■時
には１０２〜１０４Ωの電気抵抗特性を示し、高感度の
感圧導電特性を有するものであった。
００）の表面に、第１表に示すようなそれぞれの量で炭
化ケイ素皮膜を形成した造粒カーボンブラックを付加型
シリコーンゴム（東芝シリコーン■製ＹＥ５６２６）に
６０重量％配合し、１５０℃、１時間で成形、硬化し、
２顛厚のシートを作成した。引続き１ｃｍｘ１ｃｍの寸
法の試料を切り取り、両面に電極を取りつけ、非加圧時
及び加圧時の抵抗変化を測定した。また比較例として造
粒カーボンブラックにセラミックス皮膜を形成しないも
のを使用したほかは、同様の方法で組成物を調整、硬化
させ前述同様のシー１へを得た。第１表および図面に本
実施例ならびに比較例の加圧−非加圧の抵抗値測定結果
を示したが、これから明らかなようにセラミックス皮膜
を形成しない造粒カーボンブラックを用いた場合は非加
圧時に導通状態となってしまい、一方、本実施例では、
コーティング厚みによって特性は若干変わるものの、非
加圧時には１０８Ω以上の電気抵抗特性を得、加１■時
には１０２〜１０４Ωの電気抵抗特性を示し、高感度の
感圧導電特性を有するものであった。
また動作圧も従来のカーボン系感圧導電材料と比較して
きわめて低かった。
きわめて低かった。
（以下余白）
（１久下命白）
実施例２
実施例１で使用の造粒カーボンブラックの表面に造粒カ
ーボンブラックに対して８重量％の窒化ケイ素皮膜を形
成し、これを付加型シリコーンゴム（東芝シリコーン■
製ＹＥ５６２６）に６０重口％配合し、実施例１と同様
に成形、硬化させ、試料の加圧・非加圧の抵抗変化を測
定した。その結果は、実施例１と同様、非加圧時には１
０８０以上の電気抵抗特性を得、かつ加圧時には１０３
０以下の電気抵抗特性を示す極めて良好な感圧導電性を
示すものであった。
ーボンブラックに対して８重量％の窒化ケイ素皮膜を形
成し、これを付加型シリコーンゴム（東芝シリコーン■
製ＹＥ５６２６）に６０重口％配合し、実施例１と同様
に成形、硬化させ、試料の加圧・非加圧の抵抗変化を測
定した。その結果は、実施例１と同様、非加圧時には１
０８０以上の電気抵抗特性を得、かつ加圧時には１０３
０以下の電気抵抗特性を示す極めて良好な感圧導電性を
示すものであった。
実施例３
ジメチルシロキシ単位９９．８モル％、メチルビニルシ
ロキシ単位０．２モル％から成り、末端がトリメチルシ
ロキシ単位である平均重合度６０００のポリオルガノシ
ロキサンに実施例１で使用の゛電気絶縁性皮膜の怜が８
重石％の炭化ケイ素皮膜を形成した造粒カーボンブラッ
クを、５５重量％配合し、さらに上記組成物１００部に
対して加硫剤としてジメチル−２，５−ジターシャリー
ブチルペルオキシヘキサン（５０％ペースト）を０゜５
部添加し、１７０℃、１０分でプレス加硫１ノ、２■厚
の感圧導電性シリコーンゴム組成物のシートを得た。こ
のシートから実施例１と同様に試料を切り取り加圧−非
加圧の抵抗変化を測定した。
ロキシ単位０．２モル％から成り、末端がトリメチルシ
ロキシ単位である平均重合度６０００のポリオルガノシ
ロキサンに実施例１で使用の゛電気絶縁性皮膜の怜が８
重石％の炭化ケイ素皮膜を形成した造粒カーボンブラッ
クを、５５重量％配合し、さらに上記組成物１００部に
対して加硫剤としてジメチル−２，５−ジターシャリー
ブチルペルオキシヘキサン（５０％ペースト）を０゜５
部添加し、１７０℃、１０分でプレス加硫１ノ、２■厚
の感圧導電性シリコーンゴム組成物のシートを得た。こ
のシートから実施例１と同様に試料を切り取り加圧−非
加圧の抵抗変化を測定した。
結果は非加圧時には１０８０以上の電気抵抗特性を得、
加圧時には１０３Ω以下の電気抵抗特性を示すものであ
った。
加圧時には１０３Ω以下の電気抵抗特性を示すものであ
った。
［発明の効果］
以上の実施例からも明らかなように、本発明の感圧導電
性シリコーンゴム組成物は非加圧時には高電気抵抗を示
し、かつ加圧時と非加圧時との抵抗差が大ぎく、高感度
である。
性シリコーンゴム組成物は非加圧時には高電気抵抗を示
し、かつ加圧時と非加圧時との抵抗差が大ぎく、高感度
である。
図面は本発明および従来の感圧導電性組成物の印加圧ノ
コと抵抗値との関係を示すグラフである。 代理人弁理士 須 山 佐 −
コと抵抗値との関係を示すグラフである。 代理人弁理士 須 山 佐 −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１〉その表面に電気絶縁性セラミックスの皮膜を形成
した造粒カーボンブラックをシリコーンゴム組成物に混
合し′Ｃなることを特徴とする感圧導電性シリコーンゴ
ム組成物。 （２）造粒カーボンブラックの粒径が５０〜２゜００μ
ｍである特許請求の範囲第１項記載の感圧導電性シリコ
ーンゴム組成物。 （３）電気絶縁性セラミックスの皮膜を形成しＣなるカ
ーボンブラックの配合量が、シリコーンゴムに対して１
０〜８０重量％である特許請求の範囲第１項記載の感圧
導電性シリコーンゴム組成物。 （４）電気絶縁性セラミックスの皮膜の量が、カーボン
ブラックに対して１〜５０重量％である特許請求の範囲
第１項記載の感圧導電性シリコーンゴム組成物。 （５）電気絶縁性セラミックスの皮膜が、炭化ケイ素で
ある特許請求の範囲第１項記載の感圧導電性シリコーン
ゴム組成物。 （６）電気絶縁性セラミックスの皮膜が、窒化ケイ素で
ある特許請求の範囲第１項記載の感圧導電性シリコーン
ゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58001468A JPS59126465A (ja) | 1983-01-08 | 1983-01-08 | 感圧導電性シリコ−ンゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58001468A JPS59126465A (ja) | 1983-01-08 | 1983-01-08 | 感圧導電性シリコ−ンゴム組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59126465A true JPS59126465A (ja) | 1984-07-21 |
Family
ID=11502290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58001468A Pending JPS59126465A (ja) | 1983-01-08 | 1983-01-08 | 感圧導電性シリコ−ンゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59126465A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0540315A2 (en) * | 1991-10-28 | 1993-05-05 | Bridgestone Corporation | Electro-responsive elastomeric materials |
| JP2019173141A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | Ａｇめっき材およびその製造方法、並びに、接点または端子部品 |
-
1983
- 1983-01-08 JP JP58001468A patent/JPS59126465A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0540315A2 (en) * | 1991-10-28 | 1993-05-05 | Bridgestone Corporation | Electro-responsive elastomeric materials |
| EP0540315A3 (ja) * | 1991-10-28 | 1994-03-09 | Bridgestone Corp | |
| JP2019173141A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | Ａｇめっき材およびその製造方法、並びに、接点または端子部品 |
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