JPS6124991B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、シートの一方向にのみ導電性を有す
る異方導電性エラストマーシートおよびその製造
方法に関する。

従来、多数本の導電性線条がシート面に対して
実質的に垂直方向に配向した異方導電性エラスト
マーシートは、電気接点を著しく小さくし、振動
などの外力に対する電気的接続の安定性に優れて
いる等多くの特長を有している。そのためカメ
ラ、電子時計、電卓等の精密小形機器、およびそ
の他極めて限られたスペースに収納される回路素
子相互のコネクター材料として多岐にわたつて利
用されている。

このような機能を有するものとしては、 絶縁性ゴムシートと、導電性微粒子を配合し
た絶縁性ゴムシートとを交互に多数積層接着し
たのち、それを積層面に対して直角にスライス
したもの。

エラストマーシートの中に、シートに圧縮力
が加わつた時にのみ粒子間の接触が行なわれる
ように調節された量の導電性微粒子を添加した
もの。

磁性を有する導電性線条を液状ゴム中に分散
し、磁界をかけて前記線条をシートの厚み方向
に林立させ、その状態でゴムを硬化させたもの
等が知られている。

しかし、前記ならびにについては、電極
の配置形態に制限があり、圧縮力の依存性が大
きい。一方、については、製造工程上、導電
性線条の密度がせいぜい５〜10本／mm²と余り多
くとれず、また場所により密度にムラが生じる
欠点があつた。

このような従来技術の欠点を解消するため、特
開昭56−2162号公報に記載されているような発明
が提案されている。すなわち、この発明は、ゴム
シート中に多数本の導電性細線がたわめられて埋
設され、この導電性細線の末端がゴムシート面に
露出し、かつ実質的に直線状に配列しており、し
かもゴムシート内部のたわめられた導電性細線の
たわみ方向が同一で、隣接する導電性細線が互に
実質的に平行になつていることを特徴とするもの
である。

しかし、この発明の異方導電性エラストマーシ
ートは、ゴムシート中に導電性細線がたわんだ状
態で埋設された構成になつているから、導通路密
度に限界があり、更に導電性細線の末端がゴムシ
ート面に露出しているため、前記末端が長期間に
おいては外部の環境に汚染されて、電気的に性能
が不安定になる欠点がある。

前述のような機能を有するエラストマーシート
の理想的な形態は、シートの中にシート面と垂直
方向に導通路が相互に独立に、かつ無数に密度ム
ラがなくできるだけ整列配置されており、また１
本１本の導通路の直径が例えば50μｍ以下という
ようにできるだけ小さいこと、ならびに前記導電
性繊維の端部が外部の環境に汚染されることなく
信頼性の高い電気的性能を維持することである。

（発明の目的） 本発明は前述の点に鑑みなされたものであり、
上記理想形態にできるだけ近ずけたシートの厚み
方向にのみ導電性を有する異方導電性エラストマ
ーシートを提出することを目的とするものであ。

（発明の概要） 前述の目的を達成するため、本発明は、導電性
繊維を縦糸に絶縁性繊維を横糸にしてなるネツト
が絶縁性エラストマーシート中に埋設されて、一
方向にのみ導電性が付与されているとともに、前
記導電性繊維の端部が僅かにエラストマーシート
内に埋没されていることを特徴とするものであ
る。

さらに本発明は、導電性繊維を縦糸に絶縁性繊
維を横糸にしてなるネツトを前記縦糸の長さ方向
に張力を与えた状態で絶縁性エラストマーシート
中に埋設し、前記導電性繊維の長さ方向に対して
垂直な面方向にスライスすることを特徴とするも
のである。

（発明の実施例） 次に本発明の実施例について図とともに説明す
る。第１図に示す如く、導電性繊維を縦糸１に、
絶縁性繊維を横糸２にして織り込んだものからな
るネツトの両面に、エラストマーの絶縁層３を形
成し、ついでこの単一、もしくはこれを複数積層
方向（Ｘ方向）に貼合わせた繊維−エラストマー
複合体を、前記導電性繊維に実質に垂直な面方向
（Ｙ方向）にスライスすることを基本的に特徴と
する。

本発明において縦糸に用いる導電性繊維１とし
ては、例えばステンレス、ニツケル、銅などの金
属繊維および炭素繊維などがある。

また横糸に用いる絶縁性繊維２としては、綿や
麻等の天然繊維、ガラスやアルミナ等の無機繊
維、さらには金属繊維にエナメル、ゴム、プラス
チツクス等の絶縁物を被覆した複合繊維等があ
る。すなわち、縦糸である導電性繊維相互の電気
絶縁性が図れる繊維材料なら何でもよく、ネツト
を製造する際に縦糸１と横糸２のテンシヨンのバ
ランスがとれるように材料の組み合せを考えれば
よく、特定の材料に制限する必要はない。

またマトリツクスとして使用するエラストマー
材料としては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、
ネオプレンゴムなど本発明により得られるエラス
トマーシートの使用目的に合致するならば、種々
の材料が使用できる。

本発明によつて得られる異方導電性エラストマ
ーシートならびにその製造方法は、従来のものに
比較して性能上ならびに製造上において多くの特
長を有している。

すなわち、従来の異方導電性エラストマーシー
トの製造方法は、材料独自のパラツキや導電体の
姿勢コントロールに難点を有し、均一な性能をも
つ製品を多量に生産する上で大きなネツクとなつ
ていた。

しかし本発明によれば、縦糸である導電性繊維
が横糸である絶縁性繊維により固定され、しかも
導電性繊維相互の絶縁が保証されるため、シート
の生産性を著しく高めることができる。また本発
明によつて得られる異方導電性エラストマーシー
トは、不使用時は導電性繊維の端部は僅に絶縁性
エストラマー中に埋没されて保護された状態にな
つているから、外部の環境によつてて汚染される
ことがなく、加圧時には導電性繊維の端部が絶縁
性エラストマーシートから露出するので、信頼性
の高い接点部としての性能が得られる。

さらに多数回の繰返し圧縮を受ける使用方法に
おいても、耐久性の点で極めて有利である。すな
わち、エラストマーシートが多数回の繰り返し圧
縮を受けた時、電気的接触の信頼性の劣下は、少
なくとも２つの要因によつて引き起こされると考
えられる。その１つはエラストマーの弾性の低下
であり、他の１つは導電体（特に導電性繊維）の
変形である。これら２つの要因は、エラストマー
シートに圧接される回路素子の端子とエラストマ
ーシートの導通路の接触圧力を経時的に低下さ
せ、従つて前記局部的な接触抵抗値が徐々に高く
なることにより発生するものである。

しかし、本発明の異方導電性エラストマーシー
トは、導電性が電気的には独立しながらも機械的
には面体として作用するために、前述のように局
部的にストレスがかかつてもエラストマーシート
内部において分散が起こり、また横糸によつて補
強されるために導電性繊維個々の変形が起こりに
くい。従つて本発明の異方導電性エラストマーシ
ートは、多数回の繰り返し使用においても、また
長期間の継続的使用においても電気接続の確実性
が失われにくく、また通常は導電性繊維の端部が
僅かに絶縁性エラストマーシート中に埋没されて
おり、外部の環境によつて汚染されることがない
ので、信頼性の高い接点部としての性能が維持で
きる。

以上説明したように本発明によつて得られる異
方導電性エラストマーシートおよびその製造方法
は、従来技術の欠点を解消しながら、エラストマ
ーシートの信頼性をいつそう高め、低コストで高
い生産性を有する。

（発明の実施例） 以下、本発明の実施例について図とともに説明
する。

実施例 １ 第１図ならびに第２図に示すように、縦糸１に
ステンレス線（SUS316 線径0.03mm）、横糸２に
ポリエステル繊維（線径0.03mm）を用いた200×
200mmの平繊ネツト（250メツシユ）をつくる。

このネツトの縦糸１の長さ方向に５〜６Kgのテ
ンシヨンをかけた状態でネツト両面に液状シリコ
ーンゴム３をローラで厚み20μｍ程度に均一に塗
布し、130℃で１時間加熱硬化した。このように
して得られたネツト−ゴム複合体の平面に改めて
前述のものと同質の液状シリコーンゴム３をロー
ラで厚み20μｍ程度に均一に塗布し、これを50枚
積層し、10Kg／cm²の加圧下で130℃１時間加熱硬
化した。得られたネツト−ゴム複合体ブロツク
を、前記縦糸１の長さ方向に対して垂直なＹ方向
に、厚み１mmにスライスして異方導電性エラスト
マーシートを得た。このシートの導通路密度は約
100本／mm²であつた。

実施例 ２ 第１ならびに第２図に示すように、縦糸１に炭
素繊維（線径0.03mm）、横糸２にポリアミド繊維
（線径0.03mm）を用いて200×200mmの平繊ネツト
（250メツシユ）をつくる。

このネツトの縦糸１の長さ方向に５〜６Kgのテ
ンシヨンをかけた状態で、ネツトの両面に液状ウ
レタンゴム３をローラで厚み20μｍ程度に均一に
塗布し、140℃で１時間加熱硬化した。このよう
にして得られたネツト−ゴム複合体の平面に、改
めて前述のものと同質の液状ウレタンゴム３をロ
ーラで厚み20μｍ程度に均一に塗布し、これを50
枚積層し、10Kg／cm²の加圧下で140℃、１時間加
熱硬化した。得られたネツト−ゴム複合体ブロツ
クを、前記縦糸１の長さ方向に対して垂直なＹ方
向に厚み1.5mmにスライスして異方導電性エラス
トマーシートを得た。このシートの導通路密度
は、約100本／mm²であつた。

（発明の効果） 前記の実施例から明らかなように、本発明によ
れば、導通路密度が従来のものに比較して２〜10
倍程度高くなり、しかも導通路密度にムラが生じ
ないで極めて生産性良く、異方導電性エラストマ
ーシートを製造することができる。

絶縁層を形成する際、前記ネツトの導電性繊維
に対してその長さ方向にテンシヨンをかけた状態
でネツト−エラストマー複合体ブロツクを形成す
るようにしたが、これは導電性繊維の配向性を整
えるためである。

更に他の効果としては絶縁層がエラストマーで
形成されているため、得られたネツト−エラスト
マー複合体ブロツクは導電性繊維のテンシヨンに
よつて、エラストマー絶縁層が導電性繊維の長さ
方向に圧縮される。この状態下において、導電性
繊維の長さ方向に対して垂直な方向にスライスす
ると導電性繊維のテンシヨンから解放されて膨張
し、相対的に導電性繊維の端部は僅かにエラスト
マー絶縁層に埋没した形態になる。これにより前
述のように外部の環境から保護されるとともに、
前記の形態で固定接点面上に直接配設することも
可能となり、スイツチの構成が簡略化される。

なお本発明では、縦糸に導電性繊維、横糸に絶
縁性繊維を用いたが、製造方法によつて縦糸と横
糸を逆にしても構わない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る異方導電性エラ
ストマーシートの製造工程を説明するための斜視
図、第２図はそのシートの要部拡大断面図であ
る。 １……縦糸、２……横糸、３……絶縁層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電性繊維を縦糸に絶縁性繊維を横糸にして
   なるネツトが絶縁性エラストマー中に埋設され
   て、一方向にのみ導電性が付与されるとともに、
   前記導電性繊維の端部が僅かに絶縁性エラストマ
   ー中に埋没されていることを特徴とする異方導電
   性エラストマーシート。 ２ 導電性繊維を縦糸に絶縁性繊維を横糸にして
   なるネツトを前記縦糸の長さ方向に張力を与えた
   状態で絶縁性エラストマー中に埋設し、前記導電
   性繊維の長さ方向に対して垂直な面方向にスライ
   スすることを特徴とする異方導電性エラストマー
   シートの製造方法。