JPS6254742A - 感圧ゴム成形体 - Google Patents
感圧ゴム成形体Info
- Publication number
- JPS6254742A JPS6254742A JP19502385A JP19502385A JPS6254742A JP S6254742 A JPS6254742 A JP S6254742A JP 19502385 A JP19502385 A JP 19502385A JP 19502385 A JP19502385 A JP 19502385A JP S6254742 A JPS6254742 A JP S6254742A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- pressure
- sensitive
- molding
- whiskers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (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】
（産業上の利用分野）
本発明は感圧ゴム成形体、詳しくはゴムに特定の無機質
充填材であるウィスカーを混入したゴム組成物から得ら
れる成形体であり、加圧により電気抵抗値あるいは電気
容量の変化を敏感に感知出来る感圧ゴム成形体に関する
。
充填材であるウィスカーを混入したゴム組成物から得ら
れる成形体であり、加圧により電気抵抗値あるいは電気
容量の変化を敏感に感知出来る感圧ゴム成形体に関する
。
（従来技術）
従来、ゴム弾性体に導電性の優れたカーボンブラック、
金属粒子などを混合充填したゴムシートが加圧されるこ
とにより電気抵抗値が大きく低下する感圧ゴム組成物は
、例えば特開昭５５−５８５０４号公報、特開昭５５−
１４７５４号公報そして特開昭５６−５８４０号公報な
どにおいて既に知られている。
金属粒子などを混合充填したゴムシートが加圧されるこ
とにより電気抵抗値が大きく低下する感圧ゴム組成物は
、例えば特開昭５５−５８５０４号公報、特開昭５５−
１４７５４号公報そして特開昭５６−５８４０号公報な
どにおいて既に知られている。
また、更にシートの表面部に細胞構造の空隙部を形成し
、金属粉体等の導電材料を高充填に配合した感圧ゴム組
成物も、例えば特開昭５８−２０９８１０号公報に開示
されている。
、金属粉体等の導電材料を高充填に配合した感圧ゴム組
成物も、例えば特開昭５８−２０９８１０号公報に開示
されている。
（発明が解決しようとする問題点）
ところが、従来のカーボンブラック、金属粒子等の導電
材料を含んだ感圧ゴム組成物は、非加圧時には電気的に
絶縁状態を保持し、加圧時には電気抵抗値を徐々に減少
してｉ電状態にする特性を有している。しかし、ごの電
気抵抗値又は電気特性は非常に不安定な値を示し、特に
時間の経過につれて変化することが指摘されている。
材料を含んだ感圧ゴム組成物は、非加圧時には電気的に
絶縁状態を保持し、加圧時には電気抵抗値を徐々に減少
してｉ電状態にする特性を有している。しかし、ごの電
気抵抗値又は電気特性は非常に不安定な値を示し、特に
時間の経過につれて変化することが指摘されている。
また、特にカーボンブラックを混入した感圧ゴム組成物
は、加圧−無加圧の繰り返しによって電気抵抗のヒステ
リシスが太き（なる欠点を有している。
は、加圧−無加圧の繰り返しによって電気抵抗のヒステ
リシスが太き（なる欠点を有している。
本発明は上述の如き実情に対処し、押圧力の変化を確実
な電気抵抗値変化ならびに電気容量変化として取り出す
ことの出来る感圧ゴム成形体を見出し、本発明に到達し
たものである。
な電気抵抗値変化ならびに電気容量変化として取り出す
ことの出来る感圧ゴム成形体を見出し、本発明に到達し
たものである。
（問題点を解決するための手段）
即ち、本発明の特徴とするところは、電気絶縁性を有す
るゴムにウィスカーからなる無機質充填材を均一に分散
してなる感圧ゴム成形体にある。
るゴムにウィスカーからなる無機質充填材を均一に分散
してなる感圧ゴム成形体にある。
本発明において電気絶縁性を有するゴムとしては、例え
ば天然ゴム、ポリブタジェンゴム、ポリイソプレンゴム
、スチレン−ブタジェン共重合ゴム、ニトルゴム、ブチ
ルゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジ
ェン共重合ゴム、シリコンゴムあるいは熱可塑性エラス
トマー等があるが、そのうちこれらのゴムを２種類以上
使用することも可能である。そして、上記ゴムは機械的
強度及び耐熱性を向上させるために硫黄、硫黄化合物又
は過酸化物で架橋可能なゴムを用い、又架橋して使用さ
れる。
ば天然ゴム、ポリブタジェンゴム、ポリイソプレンゴム
、スチレン−ブタジェン共重合ゴム、ニトルゴム、ブチ
ルゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジ
ェン共重合ゴム、シリコンゴムあるいは熱可塑性エラス
トマー等があるが、そのうちこれらのゴムを２種類以上
使用することも可能である。そして、上記ゴムは機械的
強度及び耐熱性を向上させるために硫黄、硫黄化合物又
は過酸化物で架橋可能なゴムを用い、又架橋して使用さ
れる。
そして、本発明において使用する無機充填材であるウィ
スカーとしては、α−炭化ケイ素（α−８ｉＣ）、β−
炭化ケイ素（β−５ｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ：ｌＮ４
）、α−アルミナ（Ａｌａ Ｏヨ）、酸化チタン、酸化
亜鉛、酸化スズ、黒鉛、Ｆｅｓ ＣｕＮｔ等であり、直
径０．０５〜３μ鋼、長さ５〜５００μｍ程度の形状か
らなる針状単結晶体である。上記無機質充填材をゴムに
添加するにあたっては、前もってシランカップリング剤
やチタンカップリング剤等で処理したり、ゴムと混合時
にシランカップリング剤やチタンカップリング剤を添加
することも可能である。これにより、ゴムへの分散性が
より良好となる。
スカーとしては、α−炭化ケイ素（α−８ｉＣ）、β−
炭化ケイ素（β−５ｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ：ｌＮ４
）、α−アルミナ（Ａｌａ Ｏヨ）、酸化チタン、酸化
亜鉛、酸化スズ、黒鉛、Ｆｅｓ ＣｕＮｔ等であり、直
径０．０５〜３μ鋼、長さ５〜５００μｍ程度の形状か
らなる針状単結晶体である。上記無機質充填材をゴムに
添加するにあたっては、前もってシランカップリング剤
やチタンカップリング剤等で処理したり、ゴムと混合時
にシランカップリング剤やチタンカップリング剤を添加
することも可能である。これにより、ゴムへの分散性が
より良好となる。
上記ウィスカーの添加量は、ゴム１００重量部に２〜４
００重量部、好ましくは５〜２００重量部であり、もし
ウィスカーの添加量が２重量部未満では絶縁状態になり
、また４００重量部を超えるとゴム中に混入分散が不可
能になる。
００重量部、好ましくは５〜２００重量部であり、もし
ウィスカーの添加量が２重量部未満では絶縁状態になり
、また４００重量部を超えるとゴム中に混入分散が不可
能になる。
また、特に本発明において使用するウィスカーは、針状
結晶体であるため、形態のもつ特異性から感圧ゴム成形
体表面へ露出しやすくなり、これによって非加圧時の感
圧ゴム成形体の電気抵抗値及び電気容量は大きくなる。
結晶体であるため、形態のもつ特異性から感圧ゴム成形
体表面へ露出しやすくなり、これによって非加圧時の感
圧ゴム成形体の電気抵抗値及び電気容量は大きくなる。
上記ウィスカーは成形体表面のゴムマトリックス中に埋
設し、その一部が突出した状態で露出しており、その突
出量は０．０５〜５００μｍ、好ましくは０．１〜２０
０μ厳になっている。一方、上記成形体内部においては
ウィスカーは均一に分散し且つゴムマトリックスとの間
にボイドをもった１欠態になっている。このため、感圧
ゴム成形体が加圧されると、内部に位置するウィスカー
がゴムマトリックスと十分に密着し電気抵抗値及び電気
容量値を大きく低下させることが可能となり、加圧時の
みウィスカーの特性を活用することができる。
設し、その一部が突出した状態で露出しており、その突
出量は０．０５〜５００μｍ、好ましくは０．１〜２０
０μ厳になっている。一方、上記成形体内部においては
ウィスカーは均一に分散し且つゴムマトリックスとの間
にボイドをもった１欠態になっている。このため、感圧
ゴム成形体が加圧されると、内部に位置するウィスカー
がゴムマトリックスと十分に密着し電気抵抗値及び電気
容量値を大きく低下させることが可能となり、加圧時の
みウィスカーの特性を活用することができる。
上記感圧ゴム成形体は、電気絶縁性を有するゴムにウィ
スカーそして必要に応じて通常ゴムに使用される軟化剤
、老化防止剤、加硫助剤、架橋剤等を添加し、これらの
各成分を例えばバンバリーミキサ−、ニーダ−ロール等
を用いて混練されたものをシート体とし、これを加硫す
ることにより製造することができる。また、他の方法と
して上記ゴム組成物を溶剤にとかしてゴム糊状態にし、
これを塗布して一定の厚みのシート体に仕上げることも
可能である。
スカーそして必要に応じて通常ゴムに使用される軟化剤
、老化防止剤、加硫助剤、架橋剤等を添加し、これらの
各成分を例えばバンバリーミキサ−、ニーダ−ロール等
を用いて混練されたものをシート体とし、これを加硫す
ることにより製造することができる。また、他の方法と
して上記ゴム組成物を溶剤にとかしてゴム糊状態にし、
これを塗布して一定の厚みのシート体に仕上げることも
可能である。
このようにして得られた感圧ゴム成形体は、カーボンブ
ランクあるいは金属粉体等の導電材料を混入せず、その
代わりにウィスカーを添加することにより、押圧力に対
する電気抵抗値あるいは電気容量の大きな変化を感知す
ることが可能となり、これを満足することにより押圧力
を電気的特性値に変換できる圧力センサー、あるいはト
ランスジューサーを初めとする種々の電子部材の感圧素
子として有用である。
ランクあるいは金属粉体等の導電材料を混入せず、その
代わりにウィスカーを添加することにより、押圧力に対
する電気抵抗値あるいは電気容量の大きな変化を感知す
ることが可能となり、これを満足することにより押圧力
を電気的特性値に変換できる圧力センサー、あるいはト
ランスジューサーを初めとする種々の電子部材の感圧素
子として有用である。
（実施例）
次に、本発明を具体的な実施例により更に詳細に説明す
る。
る。
実施例１，２、比較例１．２
第１表に示す配合にもとずき、ゴム配合物をバンバリー
ミキサ−で混練後、ロールを用いて厚さ２鶴のシートに
押し出した。そのシートをモールドに挟み加硫条件１５
０℃×２０分でプレス加硫した。
ミキサ−で混練後、ロールを用いて厚さ２鶴のシートに
押し出した。そのシートをモールドに挟み加硫条件１５
０℃×２０分でプレス加硫した。
得られたシートを３０Ｘ ３３鶴に切断してテストピー
スとし、これを押圧し、この時の電気抵抗値及び電気容
量を測定した。
スとし、これを押圧し、この時の電気抵抗値及び電気容
量を測定した。
電気抵抗値（ＲＡＣ）は、上記テストピースを約１００
ｇのテフロン板に挟持するが、このときテストピースと
テフロン板の間に厚さ約０．３１１ＩＩ銅板を設置し、
この一対の銅板を電極板としてＬＣＲメータにより測定
した。この時の抵抗値は交流（１００Ｋ１１ｚ）時の値
である。尚、加圧は上側に位置するテフロン仮に錘を設
置することにより行った。
ｇのテフロン板に挟持するが、このときテストピースと
テフロン板の間に厚さ約０．３１１ＩＩ銅板を設置し、
この一対の銅板を電極板としてＬＣＲメータにより測定
した。この時の抵抗値は交流（１００Ｋ１１ｚ）時の値
である。尚、加圧は上側に位置するテフロン仮に錘を設
置することにより行った。
また、電気容量（Ｃ）も上記電気抵抗値と同じＬＣＲメ
ータにより測定した。
ータにより測定した。
以 下 余 白
これらの結果は第１図、第２図に示される。
これによると、同じ炭化珪素でもパウダーによりウィス
カーを使用したシート体は、加圧に対して電気抵抗値及
び電気容量値の変化が大きくなっている。
カーを使用したシート体は、加圧に対して電気抵抗値及
び電気容量値の変化が大きくなっている。
また、上記テストピースを０．５ｋｇ／−の加圧条件で
所定回数繰り返し加圧した後、その時の０．５ｋｇ ／
Ｃ１ｌ加圧時の電気容Ｉ Ｃａｓを該シートの無加圧
時（ただし、１００ｇのテフロン板がテストピースの上
に置かれている）の電気容量Ｃ口で除した値を測定した
。その結果は第２表に示されるが、ゴムマトリックスそ
して天然ゴムを使用すれば、電気容量増加比の小さい安
定した感圧ゴム成形体を得ることができる。
所定回数繰り返し加圧した後、その時の０．５ｋｇ ／
Ｃ１ｌ加圧時の電気容Ｉ Ｃａｓを該シートの無加圧
時（ただし、１００ｇのテフロン板がテストピースの上
に置かれている）の電気容量Ｃ口で除した値を測定した
。その結果は第２表に示されるが、ゴムマトリックスそ
して天然ゴムを使用すれば、電気容量増加比の小さい安
定した感圧ゴム成形体を得ることができる。
更に、電気抵抗値変化の度合を測定するため、上記テス
トピースに不連続的に徐々に大きな荷重をかけその時の
電気抵抗値を測定して、加圧に対する１回目の電気抵抗
値の変化曲線を求め、更に荷重を除去し再度種々の荷重
をかけ第２回目そして第３回目の電気抵抗値の変化曲線
を求めた。第４回目の電気抵抗値の変化曲線は、第３回
目のそれとほぼ同じになり安定した状態になったため、
第１回目と第３回目の押出に対する電気抵抗値の変化曲
線の変化の差金を面積Ｓにより評価した。
トピースに不連続的に徐々に大きな荷重をかけその時の
電気抵抗値を測定して、加圧に対する１回目の電気抵抗
値の変化曲線を求め、更に荷重を除去し再度種々の荷重
をかけ第２回目そして第３回目の電気抵抗値の変化曲線
を求めた。第４回目の電気抵抗値の変化曲線は、第３回
目のそれとほぼ同じになり安定した状態になったため、
第１回目と第３回目の押出に対する電気抵抗値の変化曲
線の変化の差金を面積Ｓにより評価した。
その結果は第３図に示される。これによると、本発明の
ウィスカーを混入した感圧ゴム成形体は、パウダーを混
入した成形体あるいはゴム単独の成形体に比べて面積Ｓ
が小さくなっており、繰り返し加圧に対しても抵抗値の
変化が小さく、結局電気抵抗値のヒステリシスの小さい
ものになっている。
ウィスカーを混入した感圧ゴム成形体は、パウダーを混
入した成形体あるいはゴム単独の成形体に比べて面積Ｓ
が小さくなっており、繰り返し加圧に対しても抵抗値の
変化が小さく、結局電気抵抗値のヒステリシスの小さい
ものになっている。
実施例３
前記実施例１に示される配合のうちウィスカーの添加量
を５０重量部、８０重量部、１００重量部そして２００
重量部に変量し、前記実施例と同じ方法で厚さ３鶴の加
硫シートからなるテストピースを製造した。 上記テス
トピースに不連続的に徐々に大きな荷重を最大０．５ｋ
ｇ／ｃｌｉまで与え、荷重を除去した後、更に最大０．
５ｋｇ／ｃｄまで与えた。これを５回繰り返し行った後
、０．５ｋｇ／ａｊ加圧時の容量Ｃ（１５を無荷重時（
ただし、１００ｇのテフロン板がテストピースの上に置
かれている）の電気容量Ｃ口で除した値である電気容量
増加率を求めた。
を５０重量部、８０重量部、１００重量部そして２００
重量部に変量し、前記実施例と同じ方法で厚さ３鶴の加
硫シートからなるテストピースを製造した。 上記テス
トピースに不連続的に徐々に大きな荷重を最大０．５ｋ
ｇ／ｃｌｉまで与え、荷重を除去した後、更に最大０．
５ｋｇ／ｃｄまで与えた。これを５回繰り返し行った後
、０．５ｋｇ／ａｊ加圧時の容量Ｃ（１５を無荷重時（
ただし、１００ｇのテフロン板がテストピースの上に置
かれている）の電気容量Ｃ口で除した値である電気容量
増加率を求めた。
また、上記テストピースの所定加圧時における電気抵抗
値を求めた。
値を求めた。
これらの結果は第３表に示される。これによると、ウィ
スカーの添加量が多い程、感圧の良好なゴム成形体にな
っている。
スカーの添加量が多い程、感圧の良好なゴム成形体にな
っている。
（発明の効果）
以上のように本発明の感圧ゴム成形体は、ゴムにウィス
カーからなる無機質充填材を混入した組成物から成形さ
れ、この組成物中にはカーボンブラック等の導電性材料
が含まれていないが、加圧変化に対して電気抵抗値及び
電気容量の変化牽敏感に感知することができ、しかも繰
り返し加圧に対しても安定した抵抗値等を取り出しヒス
テリシスの小さい感圧ゴムになっている。
カーからなる無機質充填材を混入した組成物から成形さ
れ、この組成物中にはカーボンブラック等の導電性材料
が含まれていないが、加圧変化に対して電気抵抗値及び
電気容量の変化牽敏感に感知することができ、しかも繰
り返し加圧に対しても安定した抵抗値等を取り出しヒス
テリシスの小さい感圧ゴムになっている。
第１図は本発明の実施例と比較例に係る感圧ゴム成形体
の押出力に伴う電気抵抗値をプロットして得られたグラ
フ、第２図は押出力に伴う電気容量をプロットして得ら
れたグラフ、そして第３図は本発明の実施例及び比較例
に係る感圧ゴム成形体の押出力に伴う電気抵抗値の変化
をプロットして得られた第１回目の変化曲線と第３回目
の押出に対する電気抵抗値の変化曲線の変化の度合を示
す図である。 特許出願人 三ツ星ベルト株式会社 第１図 第２図
の押出力に伴う電気抵抗値をプロットして得られたグラ
フ、第２図は押出力に伴う電気容量をプロットして得ら
れたグラフ、そして第３図は本発明の実施例及び比較例
に係る感圧ゴム成形体の押出力に伴う電気抵抗値の変化
をプロットして得られた第１回目の変化曲線と第３回目
の押出に対する電気抵抗値の変化曲線の変化の度合を示
す図である。 特許出願人 三ツ星ベルト株式会社 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電気的絶縁性を有するゴムにウィスカーである無機
質充填材をゴムマトリックス中に分散せしめた組成物か
ら成形してなることを特徴とする感圧ゴム成形体。 ２、上記ウィスカーはゴム１００重量部に対して２〜４
００重量部混入されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の感圧ゴム成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19502385A JPS6254742A (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | 感圧ゴム成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19502385A JPS6254742A (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | 感圧ゴム成形体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6254742A true JPS6254742A (ja) | 1987-03-10 |
Family
ID=16334249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19502385A Pending JPS6254742A (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | 感圧ゴム成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6254742A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6262841A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-19 | Mitsuboshi Belting Ltd | 感圧導電性ゴムシ−ト |
-
1985
- 1985-09-03 JP JP19502385A patent/JPS6254742A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6262841A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-19 | Mitsuboshi Belting Ltd | 感圧導電性ゴムシ−ト |
| JPH0586813B2 (ja) * | 1985-09-13 | 1993-12-14 | Mitsuboshi Belting Ltd |
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