JPS6293810A - 感圧導電性シ−トの製造法 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、電子機器のスイッチ素子などに用いられる感
圧導電性シートの製造法に関し、薄くて強度が大きく、
しかもスイッチの導体回路、［ｉがシー１・に内包でき
、かつ通電性、分解能、耐久性にも優れた感圧４届性シ
ートの製造法に関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点１ 感圧導電性ゴムは、絶縁性ゴムの中に金属粒子等を分散
させたもので、その分散度合をコントロールすることに
より、非加圧時には絶縁とみなぜる高抵抗を示し、ある
値以上の圧力が加えられると、その金属粒子等が互いに
接触して導通路を形成し、電気的に導通する性質がある
。

従来から、感圧導電性ゴムシートは、電子機器キーボー
ドなどの導体回路電極間に介在させ、打鍵により入力す
るスイッチ素子く部材）として〜股に用いられている。

従来の感圧導電性ゴムシート製造法としては、導電性金
属粒子表面を予めゴム状絶縁性結合剤で処理した後、こ
れを高分子エラストマー中に分散、混合し、シート状に
成形する方法（特開昭５２−７３３９９号公報）、導電
性粒子をシランカップリング剤で処理した後、高分子エ
ラストマー中に分散混合し、シート状に成形する方法（
特開昭５２−１２５７９６号等公報等）、磁性体金属粒
子をエラストマー中に分散させ、シート状に成形する際
に平行磁場をかけることにより磁性体金属粒子を整列ざ
ぜ、加圧による抵抗変化を人さくし、かつ動作圧を低く
する方法（特開昭５３−８９７号公報等）などが知られ
ている。

これら従来法による感圧導電性シートには、はとんどの
場合シリコーンゴムが、導電性粒子を分散させるバイン
ダーとして用いられている。　これはシリコーンゴムの
持つ良好な弾性と耐環境性等を利用したものであるが、
一方では、シリコーンゴムの機械的強度の弱さが欠点と
なり、感圧導電性ゴムシートの耐久性の低さはこれに起
因している。　従って、従来法の感圧導電性シー１へは
、ある程度の機械的強度を保持するために０．５〜１１
１１１０の厚さを必要とし、軽薄化の傾向にある電子部
品のスイッチ素子としては不適である。

さらに、従来の感圧導電性シートは、電子部品のスイッ
チ素子として組み込むために、シートを所望の導体回路
電極の形状に合わせて裁断するといった煩雑な作業を必
要とする。

「発明の目的」 本発明は、以上の欠点を解消するためになされたもので
、薄くて強度が大きく、しかも導体回路、電極がシート
に内包でき、かつ通電性、分解能、耐久性にも優れた感
圧導電性シートの１Ｊ造法を提供しようとするものであ
る。

［発明の構成］ すなわち本発明は、可とう性多孔質基材に導体回路また
は電極を形成する工程（Ａ＞と、続いて、該基材のいず
れか一方の面または両面に感圧導電性のペーストを塗布
、硬化せしめることにより、感圧導電隔を形成する工程
（Ｂ）とからなることを特徴とする感圧導電性シートの
製造法である。

本発明に用いられる可とう性多孔質基材は、柔軟性があ
り、かつこれに処理を行うインクやコーテイング材など
が、裏面にまで浸透して密着性のよいコーティング層を
形成することから、多孔質の樹脂フィルムや、織布、不
織布などが挙げられるが、とくに厚みの安定性や、材料
コス（〜の点から不織布が好ましい。　材質としては、
ガラス、ポリエステル、ポリアミド、ポリアレタールな
どが挙げられるが、とくに柔軟性が要求される場合には
、ポリエステル、ポリアミドまたはポリアセタールが好
ましい。

不織布の基材は、類１１雑、長ｔｌＥ維からのいずれも
使用できるが、インクやコーテイング材が裏面にまで浸
透し、密着性のよいコーティング層を形成するためには
、厚みが１５〜３００４ｍ１密度が０．２〜０．７　ｇ
／ｃｍ３であることが好ましく、そのためには、また繊
維の太さが２０μｍ以下のものが好ましい。　また、十
分な引張強さを得るには、長繊維を用いることが好まし
いが、均一な厚さを得るには短繊維が良く、用途に応じ
て使い分け、時には複合して用いる。

工程（Ａ）で可とう性多孔質基材に形成する導体回路ま
たは電極は、本発明者らがすでに提案しているスクリー
ン印刷や、無電解メッキ等により、容易に形成できる（
特願昭５９−２２７６８１号、特願昭５９−２２７６８
２号、特願昭　５９−２３０３４２号明細書）。

他の方法としては蒸着、グレーズ、溶射による皮膜形成
などが挙げられる。

とくに、特殊な装置を必要とせず、所望の導体回路また
は電極を自由な形状で形成できることから、銀、銅、カ
ーボンなどの　１種またはそれ以上を含む導電性ペース
トをスクリーン印刷する方法が好ましい。

次に、工程（Ｂ）で、導体回路または電極を形成した基
材のいずれか一方の面または両面に感圧導電層を形成す
るための感圧導電性ペース１〜は、常温または加熱によ
り、まｌ〔は光照射によって硬化し１ｑるものであれば
何でもよいが、硬化後にゴム弾性があって、かつ作業性
、耐熱性および耐久性が優れていることから、基材への
接着性をもち、未硬化の状態でペースト状を呈するシリ
コーンに、銀、銅、ニッケル、白金、メッキ員金属、カ
ーボンなどの１種またはそれ以上の導電性粒子を、必要
ならば非導電性の充填材とともに分散させたものが適し
ている。　特に、ゴム状に硬化しうるポリオルガノシロ
キサンに表面処理を施した導電性の金属粉を分散させた
ものは、分散性・の点で優れており、その中でも、さき
に本発明者によって見いだされた、ニッケル粉などの金
属粉を白金化合物によって表面処理をした後、上記のポ
リオルガノシロキサンに分散せしめた組成物（持間昭５
９−９８１６４号公報）を用いることが、動作圧による
抵抗値の変動が大きくなる点および異方性がとりやすく
て分解能が大きい点で優れている１、　この組成物は未
硬化の状態で流動性ないしヂクソトロビック性であり、
スクリーン印刷に適するように溶剤を添加して流動性を
調整することができる。

また、感圧導電層のすさは、感圧導電性と、塗布作業性
の点から１０μｍ以上２００μｍ未満が適しており、好
ましくは３０〜６０μｍである。

感圧導電層な形成する面部分は、導体回路または電極を
形成した基材の全面、又は電極部に対応した部分面だけ
のいずれでもよい。

このように工程（Ａ＞、（Ｂ）を組み合わせることによ
り、本発明の感圧導電性シートの製造法が提供される。

［発明の効果］ 本発明の感圧導電性シートの製造法によれば、感圧導電
性ペーストなどが可とう性多孔質基材に浸透し、該ペー
ストが基材に強化されて硬化するから、シートは薄くて
強度が大きく、また導体回路や電極が可とう性多孔質基
材に形成された侵に感圧導電層が形成されるから、導体
回路や電極がシートに内包されるとともにスイッチの組
立て作業が簡略化され、さらに欠配実施例にみるように
、通電性、分解能、耐久性にも優れた感圧導電性シート
が得られる。

［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
旨を損な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。　なお、参考例および実施例中、
部はすべて重量部を表す。

参考例　１　（白金化合物処理導電性金属粉の製造） ニッケルカルボニルから得た平均粒子径３〜７μｍのニ
ッケル粒子１００部に対してビニルシロキザン配位白金
コンプレックス１重量％キシレン溶液１００部を加え、
これを攪拌、加熱、還流した。

４時間後、コンプレックス処理粉をろ別、洗浄し、１５
０℃で２時間加熱して白金−シロキサンコンプレックス
処理ニッケル粒子を１１だ。

参考例　２　く感圧導電性シリコーンゴムペーストの製
造） 付加型シリコーンゴム［東芝シリコーンｆ掬ＶＴＳＥ３
２２１］　　１００部に対して参考例１の白金−シロキ
サンコンプレックス処理ニッケル粒子３００部を小型ブ
レンダーで予備混合後、三本ロールにて分散させ、感圧
導電性シリコ組成物ム絹成物を１ｎた。　さらにこの組
成７ｇ＋ｏｏ部に対して、粘［ｑ調節のため溶剤［８石
（掬製バイアｌコム２Ｓ］を１．５部加えて希釈し、感
圧導電性シリコーンゴムベース１−を得た。

実施例　１ 次の組成の導電性ペーストを調製した。

ＴＣＧ−７フレーク状銀粉（微力化学研究所（掬）４０
部 Ｅ−２０コロイド状銀粉（微力化学研究所（掬）　４２
．５部 ＫＳ−２，５グラファイト粉（ロング９和）２．５部 ７デカボンタイターＵＣＸ９０４　　ウレタン樹脂（旭
電化■）５０部 アーマイドＯＦ　　ステアリン酸ｇ　（ライオン劇　１
部 ブレアク１〜ＴＴＳ　　チタンカップリング剤（味の素
（掬）　１部 スミジュールＮ７５　　ウレタン用硬化剤（住友バイエ
ルｑ局）２．５部 この導電性ペーストを用いてポリニスデルｌ　１部雄か
ら成る不織布Ｎｏ、２（大福製紙■）に電極を形成する
ため、１００ｍｍ　ｘ　１００ｍｍの正方形でスクリー
ン印刷を行った。　これを１４０°Ｃで３０分間加熱乾
燥したところスクリーン印刷された部位の不織布両面に
わたる強固な４電層を形成した。

次に参考例２で青だ感圧導電性ベース１−を、１１０ｍ
ｍ　ｘ　＋１０ｍｍの正方形で、ポリエステル１５０メ
ツシユ総厚１２０ｕ、ｍの版を用いてフッ素柵脂板−ヒ
にスクリーン印刷し、印刷された感圧導電性ペースト上
に、先に導電層を形成した不織布をその導電苦部分が感
圧′４電雇に８１′２なるように置き、さらにそのトか
ら、同一条件で、感圧導電性ペーストをスクリーン印刷
した。　これをノッ累樹脂板ととちに　１５０℃で３０
分間、加熱硬化せし１めた。　その後テフ（］ン板から
はがした。　こうして製造した実施例１の感圧導電性シ
ー１〜は、第１図に示すように、内部に導電層３をもっ
た不織布２を内包するように、その両面に感圧導電層４
が形成されたもので、厚さは　１５０μｌであった。

第２図は、くしτ１電極５ａ、５ｂを形成した基板６に
感圧導電性シート１を載せて構成したスイッチの断面図
を示したもので、そのスイッチング特性として、非加圧
時の＜ｕ’Ｘ！ｊ電１ｉ５ａ、５部間の絶縁抵抗、直径
８ｍｍ硬さ４０のシリコーンゴムの加圧棒で矢印方向に
加圧して導通させた時のくし型電極５ａ　、５部間の導
通抵抗Ｊ５よび導通を始めた時の作動力を求める。

実施例１の感圧導電性シートについでのスイッチング特
性は感圧導電層シート面の任意の５ポイント■〜■の表
側と裏側両方について測定した。

第１表にはその結果を示した。

第１表 また第２表には、実施例１の感圧導電性シートについで
引張強度を測定した結果を示した。　比較例とじで市販
の感圧導電性シートの＋ａもイ１（記しＩこ　。

第２表 □ さらに第２図のように感圧導電性シートをくし型電極に
のせた状態で、加圧力２００９、１秒間に４回の打鍵を
３００万回行った後、そのスイッチング特性を測定した
結果、初期の値とほとんど変イしがなかった。

実施例　２ 第３図に示１ように、実施例１　′ｃ用いたと同じ導電
性ベース１〜と不織布ぐ、まず不織布Ｅ３に線幅０’、
５ｍｍ、線間隔３ｎＩ１１の格子状の電極９を形成した
。

次に、実施例１で用いた感圧導電層ペーストを、１００
ｍｍ　ｘ　１００ｍｍの正方形で・ポリニスデル１５０
メツシユ総厚１２０μｍの版を用いてテフロン板上にス
クリーン印ｔｎｌｌ　ｂ、印刷された感圧導電性ペース
ト上に、先に格子状の電極９を形成した不織布８を置き
、さらにその上から同一条件で、感ＪＪｌ：導電性ペー
ストをスクリーン印刷し、実施例１ど同様に！］口熱、
硬化せしめ、不織布８を内包する感圧導電層１０を形成
して感圧導電性シート７を得た。

こうして製造した実施例２の感Ｉ″ｆ導電性シートは、
実施例１のものよりさらに機械的強度が向上し、繊組の
配向方向で引張強ざ９０ｋｇ、’ｃｍ２、繊維の横方向
に直角に引張ると、１０　ｋｇ／　Ｃｍ２であった。

また実施例１と同様にそのスイッチング特性および打鍵
試験を行った結果、実施例２の感圧導電性シートは実施
例１と↓よぼ同様の結果であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施ＦＩＡ１にかかる感圧導電性シート
の断面図、第２図は本発明のスイッチング特性の試験を
説明する断面図、第３図は本発明実施例２にかかる感圧
導電性シートの断面図である。 １．７・・・感圧導電性シート、　　２．８・・・基材
、３．９・・・導体回路または電極（導電層）、　４゜
１０・・・導電層、　　５ａ　、５ｂ・・・くし型電極
、　　６・・・基板。 第１図 第２図 第３　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　可とう性多孔質基材に導体回路または電極を形成す
   る工程（Ａ）と、続いて、該基材のいずれか一方の面ま
   たは両面に感圧導電性のペーストを塗布、硬化せしめる
   ことにより、感圧導電層を形成する工程（Ｂ）とからな
   ることを特徴とする感圧導電性シートの製造法。 ２　可とう性多孔質基材が、厚さ１５μｍ〜３００μｍ
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の感
   圧導電性シートの製造法。 ３　可とう性多孔質基材が、不織布であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の感圧導電性シートの製
   造法。 ４　導体回路または電極の形成を、導電性ペーストのス
   クリーン印刷によって行うことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の感圧導電性シートの製造法。 ５　感圧導電性ペーストの塗布を、スクリーン印刷によ
   つて行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   感圧導電性シートの製造法。 ６　感圧導電性ペーストが、表面処理を施した導電性金
   属をシリコーンゴムに分散させたものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の感圧導電性シートの
   製造法。 ７　感圧導電層が、厚さ１０μｍ以上２００μｍ未満で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の感圧
   導電性シートの製造法。