JPS62141045A - 感圧導電性組成物 - Google Patents

感圧導電性組成物

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JPS62141045A
JPS62141045A JP60281074A JP28107485A JPS62141045A JP S62141045 A JPS62141045 A JP S62141045A JP 60281074 A JP60281074 A JP 60281074A JP 28107485 A JP28107485 A JP 28107485A JP S62141045 A JPS62141045 A JP S62141045A
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JP
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powder
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conductive metal
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JP60281074A
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English (en)
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Susumu Kusakaishi
進 日下石
Jo Moriyama
森山 丈
Akemi Shigeizumi
茂泉 あけみ
Tadanori Hatayama
畑山 忠憲
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M G KK
MG Co Ltd
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M G KK
MG Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H13/70Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/78Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by the contacts or the contact sites
    • H01H13/785Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by the contacts or the contact sites characterised by the material of the contacts, e.g. conductive polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/02Contacts characterised by the material thereof
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2201/00Contacts
    • H01H2201/022Material
    • H01H2201/032Conductive polymer; Rubber
    • H01H2201/036Variable resistance

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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明は感圧導電性組成物に関する。さらに詳しくは、
抵抗値の急落する負伺伺手のバラツキが挿めC小さい新
規な組成の感圧導電性組成物に関する。
[従来の技術1 特開昭51E1129712号公報には、一対の電極と
、これらの電極間に介在し、外部からの作用によっC感
応作動する感応部とからなる感圧導電スイッチにおいて
、前記感応部を、絶縁被膜を表面に形成させた少くとも
一種の金属粉を顔料とし、この顔料とゴム状弾性体と溶
剤とを含むインクにより形成した感圧導電スイッチが開
示されている。同公開公報には、従来から導電性顔料と
じて、銀粉、銀−ニッケル粉、ニッケル粉、銅粉、グラ
ファイト粉、導電性カーボン、導電性がラスヒーズ等を
用いた感1土型キーボードスイッチが知られていたが、
これらの導゛市性顔料はいずれも導電領域が特定されて
おり、安定した特性を与え難い欠点を有していたことが
記載されている。また、絶1縁被膜を表面に形成させた
金属粉を用いる理由としでは、その理由は必ずしも明ら
かではないとしながらも、金属粉がその表面に形成され
た薄い絶U被膜を介して接触する際、ホール効果に暴く
導電性が生ずるためであろうと記述されている。
上記の感圧S電スイッチの欠点は、金属粉にわざわざ金
属酸化物の被膜例えば厚さ50〜500Aの被膜を形成
しなければならない点にある。ざらに、上記の感圧導電
スイッチの欠点は絶縁状態から導電状態に変化する際の
抵抗幅が小さく桁数で10’程度しかないため、スイッ
チ等の設E1か難しいという点にあり、酸化被膜を通し
て電流を流すため、導電状態にするために要する圧力を
大きくしないと作動しないという点にあり、ざらに圧力
を大きくするとゴム状弾性体の疲労が激しいという点に
ある。
[発明が解決しようとする問題点1 木発明の目的は新規な感圧導電性組成物を提供すること
にある。
本発明の他の目的は、金属粉にわざわざ金属酸化物皮膜
を形成せしめることなく、市販の金属粉をそのまま用い
た感圧導電性組成物を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、抵抗値の急落する負伺間重
の値のバラツキが非常に小さな感1士導電牲組成物を提
供することにある。
本発明のざらに他の目的あよひ利点は以1;の説明から
明らかとなろう。
)問題点を解決するための手段及び作用1本発明によれ
ば、本発明の上記目的および初点は、 a)導電性の金属又は金属化合物の微粒子、11)上記
a)の微粒子よりも小さい粒径を杓する゛電気半導性な
いし絶縁性の微粒子、およびC)上記a)およびb)の
微粒子を均一に分散して含有しているゴム状弾性体、 を含有してなることを特徴とする感圧導電性組成物によ
って達成される。
すなわち、本発明者らの研究によると、樹脂に申に分散
されただけの金属粉は、樹脂が硬化する前に凝集してみ
かけ上の粒子が大きくなったり、沈降し下部側のみに集
合したりしで、必ずしも、(感圧性が得られなかったり
、あるいは、単独な導゛市体になることが多く、バラツ
キの原因となったり不良品となつC1正富°に作動する
感f±組成物を1qられないことかわかった。
これを防ぐため、本発明者らは導電性粒子と共に、導′
市性粒子よりも小さな粒径をもつ電気半導性ないし、絶
縁性の粒子を添加すれば良いことを見い出した。その理
由は、詳らかではないが、’(Fs電気半導性いし絶縁
性の粒子が金1バ扮等の!I電休体周囲から取りかこん
で、沈降や二次凝集を防止し、均一かつ、良好な分散状
態を作り出す、いわゆる保謂コロイドを作るように作用
しているものと考えられる。
本発明の感圧導電性組成物の特徴は第1に導電性の微粒
子と電気半導性ないし絶縁性の微粒子を一緒に含有する
点にあり、第2に電気半導電性ないし絶縁性の微粒子の
方が導電性微粒子よりも粒径が小さい点にあり、そして
第3にこれらの微粒子がゴム弾性体マトリックスの中l
\均一に分散しCいる点にある。
換言すれは、導電性の微粉子と電気半導性ないし絶縁性
微粒子を一緒に用いでも導電性の微粒子の方が小さいか
あるいはこれらがほぼ同等の粒径を杓する場合にはいず
れの場合にも本発明の目的を達成することがCきず、ま
た粒径の異なる微粒子を用いてもそれらがいずれも導電
性の微粒子あるいは電気半導性ないし絶縁性の微粒子の
場合には同様に本発明の目的を達成することができない
本発明においで上記a)の導電性の金属又は金属化合物
の微粒子としては、例えばニッケル、ニッケル合金、ス
テンレススチール、銀、銀合金、銅、銅合金の如き金属
の微粒子あるいは硫化銅、酸化錫又は酸化インジウムの
如き金属化合物の微粒子を好ましく用いろことができる
。これらのうら、ニッケル、銅、銅合金、就中ニッケル
およびニッケル合金の微粒子が特に好ましく用いられろ
これらの導電性の微粒子は好ましくは約1.5〜約20
amの平均粒径を有し、特に好ましくは約2〜約10μ
mの平均粒径を何している。
本発明において上記h)の電気半導性ないし絶縁性の微
粒子としては、例えば煙霧シリカ、アルミナ粉末、酸化
チタン、酸化マグネシウム粉末、炭酸カルシウム粉末、
ポリアミド樹脂粉末、ポリエステル樹脂粉末等が用いら
れ、特に、煙霧シリカ、酸化チタン等が好しく用いられ
る。
これらの電気半導電性ないし絶縁性の微粒子は。
好ましくは約0.01〜約0.5μmの平均粒径を有し
、特に好ましくは0.01〜0.2μmの平均粒径を有
している。
本発明において上記C)のゴム状弾性体としては種々の
弾性体を用いることができる。例えば天然ゴム、スチレ
ン−ブタジェンゴム(SBR)、ブチルゴム(BR)、
IRゴム、EPDM、EPM、ウレタンゴム、シリコー
ンゴム、NBRあるいは熱iJ塑性のポリエステルエラ
ストマー等を用いることができる。口れらのうらシリコ
ーンゴムか特に好ましい。
本発明の感圧導電性組成物においで、上記a)の導電性
の微粒子と上記b)の電気半導性ないし絶縁性の微粒子
は上記C)のゴム状弾性体中に均一に分散されている。
微粒子の均一な分散は上記a)、1))あよぴC)成分
を十分に機械的に混練することによって達成することが
できる。機械的な混練手段はそれ自体公知であり、本発
明においてもそれらの混練手段を用いることができる。
本発明において、上記a)の導電性の金属又は金属化合
物の微粒子は、上、1IllIC)のゴム状弾性体10
0車量部当り、好ましくは約20〜約120車吊部、特
に好ましくは約25〜約100重量部、就中約40〜9
0重量部の割合で含有される。
また、上記b)の電気半導電性ないし絶縁性の微粒子は
、上記C)のゴム状弾性体100重量部当り、好ましく
は約0.05〜約35重量部、特に好ましくは約0.5
〜25重量部、就中約1〜約20重量部の割合で含有さ
れる。
本発明の組成物は、市販の金属粉をそのまま処理せずに
用いることによって、抵抗値の急落する巾を大ぎくし、
且つ負荷AIの値のバラツキが非常に小さいという侵れ
た特徴を右している。
なお、本明細内において、微粒子の平均粒径は次のよう
にして測定した。
平均粒径の測定法は、沈降型粒度測定機((掬島津製作
所、A−2型)を用い、沈降溶媒は、メタノール(試薬
1級、関東化学製)と水を重早比C1:0.2の置台で
混合し、400m1当り、0.2%になるようにヘキサ
メタクリル酸ソータを界面活性剤として添加し、ストー
クスの式にC紳出した。
し実 施 例] 以ド実施例により本発明をさらに詳述する。
実施例 1 a) 500m1のパイレックス製ビーカーに、シリコ
ーン樹脂(信越化学工業(体製KE1935)1009
を採取した。これに、雲煙シリカ(日本アエロジル((
木製アエロジル#200、平均粒径0.02μm)10
(]およびニッケル粉末(描出金属箔粉工業(株tj 
# 123 、平均粒径5μm)909を加えた。
これらをビーカーごと、@拌機(中村科学器械工業(1
4%、マイテイスターラーMT−2)にセットし、毎分
80回転の速度で10分間、内容物を攪拌して十分に混
合しC1本本発明感圧導電性組成物を製造した。
b)上記感圧導電性組成物を、125メツシユのスクリ
ーンを用いC1銀層を持つポリエチレンテレフタレート
フィルムに印刷し、感圧部を持つ第1図に示す如き回路
を形成した。第1図においでポリエチレンテレフタシー
1−フィルム3上の銀v1の厚さは15μmであり、該
感圧導電性組成物層2の厚さは45μm′C″あった。
上記第1図の回路を、外部から(ポリエチレンテレフタ
レートのフィルム面に外側から)硬度50のシリコンゴ
ム製沿昇(加圧面3mmφ)を備えた圧縮試[1(四東
洋精機製作所、ストロクラフR−500)で加珪し、そ
の際の抵抗値を抵抗測定!5!(タケダ理研工業■製デ
ジタルマルチメーターTR−6843>を用いて測定し
た結果、第2図に示す結果を得た。第2図から明らかな
と16す、約400の負向荷重において抵抗値が急激に
低下し、その後は#1重を増加しCも抵抗値はも(ユや
殆んど低トしでいない。抵抗値が急激に低−卜する負部
荷重を以後急落抵抗荷重(Wp >といい、急激した抵
抗値を急落抵抗値(R1) )という。
実施例 2〜5 実施例1の雲煙シリカ10(lに代えで、0.959 
〈実施例2)、1.9(1(実施例3)、5.79 (
実施例4)C15よび19g (実施例5)を夫々用い
、その池の条件は実施例1と全く同様にして、第1図を
同様の回路を作り、実施例1と全く同様にして、負(f
J間重と抵抗の変化を検討した。第3間に示す結果を得
た。
第3図において、曲線(イ)、(0)、(ハ)および(
二〉はこの順に、実施例2.3.4および5の結果を示
している。
雲煙シリカの半が増すにつれ急落低抗侑重は増rIa 
bまた急落抵抗値も増加することかわかる。
実施例 6 ポリlチレンテレフタレート樹脂の微粉末(平均粒径0
.1μm〉をト記のとありにして調製した。
200m1のバイレックスビーカーに、ポリブチレンチ
レノタレ−1へ樹脂(ポリプラスチック1゛掬製ジユラ
ネツクスg2000>20gおよびヘンシルアルコール
(関東化学(掬特試薬特扱)100mlを仕込み、ガラ
ス棒C@拌しなからカロ熱溶眸した。
この溶液を、マグネチックスターラーで激しく攪拌して
いる一10℃〜0℃のメタノール500m1中に投入し
、東洋r紙No、5Bでし過し、洗浄し、60℃で1時
間減圧乾燥して、18.4!IIのポリブチレンテレフ
タレート微粉末(平均粒径0.1mm)を得た。
上記で得られたポリブチレンテレフタレート微粉末10
0を、実施例1における雲煙シリカ10りの代りに用い
て、他は実施例1と全<Ir51様にしで、形成した回
路の負vI簡単と抵抗(直との関係を測定した。結末は
第3図に曲1(ハ)としC合せで示した。
実施例 7 実施例1において、ニッケル粉末の量を変え、各ニッケ
ル粉末量について12ケの試料(n −12)を作成し
、同様にして負荷簡単を抵抗値との関係を測定し、この
結果から恕18抵抗傭巾とニッケル粉末′IA度との関
係を求め、その結束を第4図に示した。第4図から明ら
かなとおり、本光明の組成物を用いた回路Cは、ニッケ
ル微粉末の吊に関係なく極めてバラツキが小さいことが
わかる。
なお、図中Δ印は12ケの試料中の最大値であり、印は
同最低値であり、そして○印は平均値である。
比較例 1 実施例1において雲煙シリカを用いずに、他は実施例1
におけると全く同様にして、第5図に示7j伺重と抵抗
値との関係を得た。第5図から、急落抵抗荷重か明瞭C
ないことがわかる。
比較例 2 比較例1においてニッケル粉末の場を変え、各ニッケル
粉末量について12ケの試料(n=12)を作成し、同
様に負#JM重と抵抗値との関係を1lIQ定し、その
結果から急落抵抗荷重とニッケル粉末i1度と関係を求
め、その結果を第6図に示した。
゛雲煙シリカの如き非導電性微粉末を用いない場合には
、ニッケル粉末の荷重を変えても急落抵抗荷重が大巾に
バラツクことがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の感圧導電性組成物を用いC形成した
回路を示す説明図である。 第2図は、第1図の回路の荷重((+ )と抵抗(Ω)
との関係を示す図である。 第3図は、本発明の他の感圧導電性組成物を用いた回路
の荷重と抵抗の関係を示す図である。 第4図は、本発明の感圧導電性組成物を用いて形成した
回路における急落抵抗荷重(g>と該組成物のニッケル
粉濃度との関係を示す図である。 第5図は、比較組成物についての荷重と抵抗との関係を
示すものであり、第6図は同様に比較組成物についての
急落抵抗v1市(9)と該組成物のニッケル粉濃度との
関係を示す図である。 特許出願人 株式会社 エムジー  「−・代  理 
 人  弁理上  小田島  平  古    “ほか
1名 茅1図 茅2図 絢 皇 (9) 隼3図 西 市 (9) 第4図 Ni濃度  (重量o10) 汚 免 (9)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、a)導電性の金属又は金属化合物の微粒子、b)上
    記a)の微粒子よりも小さい粒径を有する電気半導性な
    いし絶縁性の微粒子、およびc)上記a)およびb)の
    微粒子を均一に分散して含有しているゴム状弾性体、 を含有してなることを特徴とする感圧導電性組成物。 2、上記a)の導電性の金属又は金属化合物の微粒子が
    ニッケル、ニッケル合金、ステンレススチール、銀、銀
    合金、銅、銅合金、硫化銅、酸化錫又は酸化インジウム
    の微粒子である特許請求の範囲第1項に記載の組成物。 3、上記a)の導電性の金属又は金属化合物の微粒子が
    平均粒径約1.5〜約20μmを有する特許請求の範囲
    第1項に記載の組成物。 4、上記b)の電気半導電性ないし絶縁性の微粒子が約
    0.01〜約0.5μmの平均粒径を有する特許請求の
    範囲第1項に記載の組成物。 5、上記b)の電気半導性ないし絶縁性の微粒子が、ポ
    リアミド樹脂粉末、ポリエステル樹脂粉末、シリカ粉末
    、アルミナ粉末、酸化チタン粉末、酸化マグネシウム粉
    末又は炭酸カルシウム粉末である特許請求の範囲第1項
    記載の組成物。 6、上記a)の導電性の金属又は金属化合物の微粒子が
    上記c)のゴム状弾性体100重量部当り約20〜約1
    20重量部の割合で含有される特許請求の範囲第1項に
    記載の組成物。 7、上記b)の電気半導電性ないし絶縁性の微粒子が、
    上記c)のゴム状弾性体100重量部当り約0.05〜
    約35重量部の割合で含有される特許請求の範囲第1項
    に記載の組成物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63215745A (ja) * 1987-03-04 1988-09-08 Toshiba Silicone Co Ltd 感圧導電性弾性体組成物
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JP2018111218A (ja) * 2017-01-06 2018-07-19 国立大学法人長岡技術科学大学 感圧導電性エラストマーの製造方法

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