WO2015140943A1 - 導電性樹脂組成物及び感圧センサ - Google Patents

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conductive resin
pressure
carbon
sensitive sensor
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明成 中山
貴 青山
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日立金属株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a conductive resin composition and a pressure sensitive sensor.
  • a pressure-sensitive sensor having a plurality of conductors provided apart from each other is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • Such a pressure-sensitive sensor functions as a switch when a plurality of conductors come into contact with each other and become conductive when receiving an external force.
  • the pressure-sensitive sensor described in Patent Document 1 has a structure in which four linear electrode wires are spirally provided along the inner peripheral surface of a cylindrical insulator so as not to contact each other through a gap. Thus, external forces in all directions can be reliably detected.
  • These electrode wires are composed of an electric conductor made of a tin-plated annealed copper stranded wire and a conductive rubber covering the surface thereof. This conductive rubber is disclosed to contain carbon black.
  • the cord switch described in Patent Document 2 is a linear pressure-sensitive sensor, and has a structure in which the end portion of a rubber cover that covers the outer periphery of a cylindrical insulator is sealed with a hot-melt resin.
  • a hot melt resin as a sealant, the curing time of the sealant can be shortened and a code switch can be manufactured efficiently.
  • the plurality of conductors provided in the cord switch are composed of a core wire and a conductive resin covering the surface thereof. Details of this conductive resin are not disclosed.
  • a conductive rubber composition that is used as a material for a conductor of a pressure-sensitive sensor and has excellent processability is known (see, for example, Patent Document 3).
  • the conductive rubber composition described in Patent Document 3 is a base rubber having a Mooney viscosity ML 1 + 4 (100 ° C.) of 40 or less, in which an ethylene- ⁇ -olefin copolymer and carbon as a conductivity-imparting agent are added. It is.
  • One of the objects of the present invention is to have a conductive resin composition that can be manufactured at low cost, suitable for the material of the conductor of the pressure-sensitive sensor, and a conductor made of the conductive resin composition.
  • the object is to provide a pressure sensitive sensor.
  • an insulator having a hollow portion, and a plurality of conductors provided apart from each other along an inner surface of the insulator facing the hollow portion; And the plurality of conductors are made of a conductive resin composition containing a styrene-based thermoplastic elastomer and carbon.
  • Another aspect of the present invention provides a conductive resin composition containing a styrenic thermoplastic elastomer and carbon.
  • the pressure sensitive sensor which has a conductor suitable for the material of the conductor of a pressure sensor which can be manufactured at low cost, and the conductor made from the conductive resin composition. Can be provided.
  • FIG. 1 is a radial sectional view of a linear pressure sensor according to an embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic diagram showing an internal state of the conductor at a temperature higher than the melting point of the crystalline polyolefin.
  • FIG. 2B is a schematic diagram showing an internal state of the conductor at a temperature lower than the melting point of the crystalline polyolefin.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the carbon concentration (mass%) and the volume resistivity (Ohm ⁇ cm) in each of the conductive resin compositions according to the examples with and without the crystalline polyolefin. It is.
  • FIG. 1 is a radial cross-sectional view of a linear pressure-sensitive sensor 1 according to an embodiment.
  • the pressure-sensitive sensor 1 includes an insulator 10 having a hollow portion 13 and a plurality of conductors 11 provided to be separated from each other along an inner surface facing the hollow portion 13 of the insulator 10.
  • the conductor 11 covers the core wire 12, and the conductor 11 and the core wire 12 constitute an electrode wire 14 of the pressure sensor 1.
  • the two conductors 11 come into contact with each other and become conductive, so that the pressure sensor 1 functions as a switch.
  • the pressure-sensitive sensor 1 is a linear pressure-sensitive sensor, and is provided in a spiral shape so that the two electrode wires 14 do not contact each other through a gap.
  • the structure of the pressure sensor 1 is not limited to such a structure.
  • the number of the conductors 11 may be three or more, and the shapes of the insulator 10 and the conductor 11 may be shapes other than a linear shape such as a flat plate shape.
  • the core wire 12 is a stranded wire of, for example, a 26-30 AWG silver-plated annealed copper wire.
  • the conductor 11 is made of a conductive resin composition containing a styrene-based thermoplastic elastomer and carbon. Styrenic thermoplastic elastomers do not require crosslinking during molding. For this reason, the manufacturing process of the conductor 11 can be simplified and the manufacturing cost can be reduced as compared with the case of using a material that needs to be cross-linked at the time of molding such as EPDM (ethylene propylene diene rubber).
  • EPDM ethylene propylene diene rubber
  • Styrenic thermoplastic elastomer is a thermoplastic elastomer having styrene blocks at both ends of the molecule.
  • the styrenic thermoplastic elastomer include SEBS having styrene blocks at both ends of EB (ethylene-butylene), SEPS having styrene blocks at both ends of EP (ethylene-propylene), or EEP (ethylene-ethylene-propylene).
  • SEEPS having styrene blocks at both ends.
  • the molecular weight of the styrene-based thermoplastic elastomer is preferably about 100,000 to 200,000. If the molecular weight exceeds 200,000, the surface of the conductor 11 after extrusion may be uneven. This is presumably because if the molecular weight of the styrene-based thermoplastic elastomer is too large, the molecular chains are not easily entangled during kneading, and the dispersibility of crystalline polyolefin and the like to be described later is deteriorated.
  • the conductive resin composition constituting the conductor 11 preferably contains a crystalline polyolefin.
  • the conductor material can be kneaded in a state where the crystalline polyolefin is in a liquid state.
  • crystalline polyolefin crystallizes in the conductor 11 under normal temperature (25 degreeC).
  • FIG. 2A is a schematic diagram showing the internal state of the conductor 11 at a temperature higher than the melting point of the crystalline polyolefin.
  • a region surrounded by a dotted line in FIG. 2A represents the liquid crystalline polyolefin 21 a in the styrene-based thermoplastic elastomer 20.
  • carbon 22 is contained in the styrenic thermoplastic elastomer 20 and the liquid crystalline polyolefin 21a at a temperature higher than the melting point of the crystalline polyolefin.
  • FIG. 2B is a schematic diagram showing the internal state of the conductor 11 at a temperature lower than the melting point of the crystalline polyolefin.
  • the crystallized crystalline polyolefin 21b shown in FIG. 2B is obtained by crystallizing the liquid crystalline polyolefin 21a with a decrease in temperature.
  • the carbon 22 contained in the liquid crystalline polyolefin 21 a is extruded into the styrene-based thermoplastic elastomer 20.
  • the carbon 22 is more densely formed and more conductive paths are formed, and the conductivity of the conductor 11 is improved.
  • conductivity can be obtained with a smaller amount of carbon 22 than when crystalline polyolefin is not used, the amount of carbon 22 can be reduced, and the manufacturing cost of the conductor 11 can be reduced.
  • a crystalline polyolefin having a melting point of 180 ° C. or lower and a normal temperature of 25 ° C. or higher is preferable to use.
  • a crystalline polyolefin for example, polypropylene having a melting point of about 140 to 160 ° C., polyethylene having a melting point of about 100 to 140 ° C., EVA (ethylene vinyl acetate copolymer) having a melting point of about 80 ° C. can be used.
  • polypropylene which does not have a too large particle size after crystallization, as the crystalline polyolefin because it is easily compatible with styrene-based thermoplastic elastomer and has good dispersibility.
  • the ratio of the mass of polypropylene contained in the conductor 11 to the mass of carbon contained in the conductor 11 is preferably 0.20 or more and 1.10 or less. When this ratio is 0.20 or more, the conductivity of the conductor 11 can be effectively improved. On the other hand, when this ratio exceeds 1.10, the low temperature elastic modulus of the conductor 11 exceeds a desirable value.
  • the polypropylene is preferably a reactor blend type.
  • the low temperature elastic modulus of the conductor 11 tends to exceed a desired value.
  • Carbon in the conductive resin composition constituting the conductor 11 is added to impart conductivity to the conductor 11.
  • the carbon is preferably particulate carbon such as carbon black.
  • carbon black is fine particles of carbon having a diameter of about 3 to 500 nm obtained by incomplete combustion of oil or gas.
  • conductive carbon black having a structure called a structure in which carbon primary particles are connected is preferable.
  • the average particle size of the particulate carbon is smaller than the average particle size of the crystalline polyolefin after crystallization.
  • carbon easily moves from the liquid crystalline polyolefin to the styrene thermoplastic elastomer accompanying the crystallization of the crystalline polyolefin, and the conductivity of the conductor 11 is increased. It can be improved effectively.
  • the average particle size after crystallization of polypropylene is about 0.1 to 1.0 ⁇ m. For this reason, for example, by using carbon black and polypropylene as carbon and crystalline polyolefin, respectively, the conductivity of the conductor 11 can be effectively improved.
  • the mass percentage concentration of carbon in the conductive resin composition constituting the conductor 11 is preferably 18% by mass or more. Thereby, the volume resistivity of the conductor 11 becomes sufficiently small.
  • the mass percent concentration of carbon is calculated by multiplying 100 by the value obtained by dividing the mass of carbon by the mass of the entire conductive resin composition (the mass of the conductor 11).
  • the insulating resin composition constituting the insulator 10 preferably contains a styrene-based thermoplastic elastomer, like the conductive resin composition constituting the conductor 11. Since the styrenic thermoplastic elastomer does not need to be crosslinked during molding, the manufacturing process of the insulator 10 can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • the insulating resin composition constituting the insulator 10 and the conductive resin composition constituting the conductor 11 include process oil, and the mass percent concentration of the process oil in the conductive resin composition constituting the conductor 11 is It is preferable that the mass percentage concentration of the process oil in the insulating resin composition constituting the insulator 10 is higher.
  • the process oil is an oil that can be added to the insulator 10 and the conductor 11 to increase plasticity or reduce hardness. Further, it functions as a carbon medium in the conductor 11.
  • the mass percentage concentration of the process oil in the conductive resin composition constituting the conductor 11 is the insulating resin composition constituting the insulator 10.
  • the process oil in the insulator 10 moves into the conductor 11.
  • the distance between carbon particles in the conductor 11 increases, and the conductivity of the conductor 11 decreases. Therefore, by making the mass percentage concentration of the process oil in the conductive resin composition constituting the conductor 11 higher than the mass percentage concentration of the process oil in the insulating resin composition constituting the insulator 10, The problem can be suppressed.
  • This process oil is preferably a paraffinic oil.
  • paraffinic oil composed of linear molecules for example, the low-temperature elastic modulus of the insulator 10 and the conductor 11 exceeds a desirable value as compared with the case of using naphthenic oil or aroma based oil composed of planar molecules. Tend. This is considered to be because oil composed of linear molecules has weaker intermolecular interactions than oil composed of planar molecules, and fluidity is less likely to be lost even at low temperatures.
  • the conductor 11 is covered on the surface of the core wire 12 by extrusion molding using an extruder, and two electrode wires 14 are formed.
  • the conductor 11 does not contain a material that requires a crosslinking treatment, the crosslinking step is not performed.
  • a linear first spacer for forming the central portion of the hollow portion 13 and a linear second spacer for forming the peripheral portion of the hollow portion 13 are provided.
  • the periphery of the four second spacers and the two electrode wires 14 twisted around the first spacer is covered with the insulator 10 by extrusion molding.
  • the hollow portion 13 is formed by pulling out the first spacer and the second spacer.
  • the pressure sensor 1 is formed by the above steps.
  • the manufacturing process of the pressure sensitive sensor disclosed in Japanese Patent No. 3275767 can be used as the manufacturing process of the pressure sensitive sensor 1 of the present embodiment.
  • the cross-linking treatment at the time of molding the conductor 11 or the conductor 11 and the insulator 10 is not performed.
  • a pressure sensitive sensor can be produced at low cost by forming a conductor using a conductive resin composition suitable for the material of the conductor of the pressure sensitive sensor and capable of being produced at low cost. Can be obtained.
  • the Mooney viscosity was measured at 180 ° C. by a method according to JIS K6300-1. The value after 7 minutes of residual heat and 4 minutes (ML 7 + 4 (180 ° C.)) was taken as Mooney viscosity.
  • the volume resistivity was measured for the conductive resin composition samples 1 to 16 molded into a sheet by a method (four-terminal four-probe method) according to JIS K7194.
  • the Shore A hardness was measured by a method based on ASTM D2240 on the conductive resin composition samples 1 to 16 molded into a sheet shape.
  • the low temperature elastic modulus was measured at a frequency of 10 Hz and ⁇ 30 ° C. by a method according to JIS K7244-4.
  • the electrode wire used for evaluation of the extrusion appearance has a structure in which a core wire, which is a stranded wire of a 26 AWG silver-plated annealed copper wire, is covered with a conductor made of samples 1 to 16 of the conductive resin composition, and the outer diameter is 1.0 mm.
  • Tables 1 and 2 below show the compositions of the conductive resin compositions of Samples 1 to 16 and the results of each evaluation for Samples 1 to 16.
  • Tables 1 and 2 represents the mass (kg) of carbon, crystalline polyolefin, process oil, and styrene thermoplastic elastomer contained in the conductive resin composition of each sample.
  • the middle row of Tables 1 and 2 shows the total mass (kg) of materials in the conductive resin composition of each sample, the carbon concentration (% by mass), the ratio of the mass of the crystalline polyolefin to the mass of carbon, the crystalline polyolefin And the total concentration (mass%) of carbon and carbon, and process oil concentration (mass%).
  • Ketjen Black EC600JD as carbon is carbon black manufactured by Ketjen Black International Co., Ltd.
  • Wellnex RGF4VM as a crystalline polyolefin is a reactor blend type polypropylene manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd., having a density of 0.89 g / cm 3 , an MFR (Melt Flow Rrate) of 6.0 g / 10 min, and a flexural modulus of 280 MPa. It is.
  • PM580X as a crystalline polyolefin is a block polypropylene manufactured by Sun Allomer Co., Ltd., having a density of 0.9 g / cm 3 , an MFR of 5.0 g / 10 min, and a flexural modulus of 1300 MPa.
  • Lucant HC-40 as a process oil is an ethylene- ⁇ olefin copolymer oligomer manufactured by Mitsui Chemicals, and has a kinematic viscosity at 100 ° C. of 40 mm 2 / s.
  • PW-380 as a process oil is a mineral oil manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., having a naphthene component of 27%, a paraffin component of 73%, and a kinematic viscosity of 30 mm 2 / s.
  • Septon 4055 as a styrenic thermoplastic elastomer is SEEPS manufactured by Kuraray Co., Ltd., which has a styrene component of 30% and a molecular weight of 130,000.
  • Septon 4099 as a styrenic thermoplastic elastomer is SEEPS manufactured by Kuraray Co., Ltd., having a styrene component of 30% and a molecular weight of 320,000.
  • Irganox 1010 as an antioxidant is pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] manufactured by BASF, and is a heat aging test of a pressure sensor described later. In order to eliminate the influence of oxidative degradation.
  • the target value for each evaluation is a value required as a material for the conductor of the electrode wire of the pressure sensor.
  • the mark “ ⁇ ” in the column of the extrusion appearance indicates that almost no unevenness was confirmed on the appearance, the mark “ ⁇ ” indicates that slight unevenness was confirmed, and the mark “ ⁇ ” indicates that the practical use is difficult. This means that the unevenness of the is confirmed.
  • Samples 1 to 10 are samples that showed good results in evaluation of volume resistivity, Mooney viscosity, low temperature elastic modulus, and extrusion appearance.
  • Samples 11 to 16 are samples that showed unsatisfactory results in at least one of evaluation of volume resistivity, Mooney viscosity, low temperature elastic modulus, and extrusion appearance.
  • sample 3 When comparing sample 3 and sample 7, the type of crystalline polyolefin contained was different, and sample 3 was superior in low-temperature elastic modulus. This is considered to be because the sample 3 contains a reactor blend type polypropylene and the sample 7 contains a block polypropylene.
  • Samples 11 to 14 have low volume resistivity because they do not contain crystalline polyolefin.
  • Table 2 shows that the volume resistivity decreases for the samples 11 to 14 as the carbon concentration increases, but the sample 14 having the highest carbon concentration also has a volume resistivity higher than those of the samples 1 to 9.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the carbon concentration (mass%) and the volume resistivity (Ohm ⁇ cm) when the conductive resin composition contains crystalline polyolefin and when it does not contain.
  • Plot mark “ ⁇ ” is the value of Samples 3, 6, 9, and 10 and represents the relationship when the conductive resin composition contains crystalline polyolefin.
  • the plot mark “ ⁇ ” is the value of samples 11 to 14, and represents the relationship when the conductive resin composition does not contain crystalline polyolefin.
  • Sample 15 contains crystalline polyolefin, and the target volume resistivity is obtained, but the low-temperature elastic modulus exceeds the target value. This is considered to be because the ratio of the mass of the crystalline polyolefin to the mass of carbon in the sample 15 is too large.
  • the ratio of the mass of polypropylene to the mass of carbon in sample 15 is 1.20, and the ratio of the mass of polypropylene to the mass of carbon in samples 1 to 8 in which the target low-temperature elastic modulus was obtained is 0.20 or more and 1 Since it is 0.000 or less, it is considered that the ratio of the mass of polypropylene to the mass of carbon in the conductive resin composition is preferably about 0.20 or more and 1.10 or less.
  • Sample 16 contains crystalline polyolefin, and the ratio of the mass of the crystalline polyolefin to the mass of carbon is 0.20, which is the same as that of sample 1, but the low-temperature elastic modulus exceeds the target value. This is considered to be due to the fact that the process oil contained in the sample 16 contains a naphthene component.
  • the samples A to H of the pressure-sensitive sensor are double insulators provided with a hollow portion and spaced apart from each other along the inner surface of the hollow portion. It has two electrode lines with a spiral structure.
  • the shape of the hollow portion is the same as that of the pressure-sensitive sensor 1 shown in FIG. Samples 3, 5, 6, 12, and 16 were used as electrode wires.
  • the distance between the two electrode wires is 1.8 mm, and the outer diameter of the insulator is 5.0 mm.
  • Table 3 shows the compositions of the three types of insulating resin compositions used for the insulators of Samples A to H and the concentration (mass%) of the process oil.
  • Clayton RP6935 as a styrene-based thermoplastic elastomer is SEBS manufactured by Clayton Co., Ltd., having a styrene component of 58% and a molecular weight of 200,000.
  • Softon 1200 as heavy calcium carbonate is heavy calcium carbonate manufactured by Bihoku Flour Industry, and has a particle size of 1.8 ⁇ m and an oil absorption of 36 cc / 100 g.
  • Table 4 shows the conductive resin compositions of the conductors of samples A to H, the types of insulating resin compositions of the insulators, and the results of each evaluation for samples A to H.
  • Samples A to D are samples that showed good results in all four types of evaluation.
  • samples E to H are samples that showed poor results in at least one evaluation.
  • Samples E, F and H have ON resistance values after heat aging exceeding the target values.
  • the process oil concentration contained in the insulating resin composition was higher than the process oil concentration contained in the conductive resin composition, and the process oil transferred from the insulator to the conductor. It is thought that.
  • the conductive resin composition which comprises a conductor is the sample 12 with a large volume resistivity, the sample G has shown an unsatisfactory result in any evaluation of ON resistance and ON resistance after heat aging. .
  • An insulator (10) having a hollow portion (13) and a plurality of conductors (11) provided apart from each other along an inner surface facing the hollow portion (13) of the insulator (10). And the plurality of conductors (11) are made of a conductive resin composition containing a styrene-based thermoplastic elastomer and carbon.
  • the ratio of the mass of polypropylene contained in the conductive resin composition to the mass of carbon contained in the plurality of conductors (11) is 0.20 or more and 1.10 or less.
  • Pressure sensor (1) The ratio of the mass of polypropylene contained in the conductive resin composition to the mass of carbon contained in the plurality of conductors (11) is 0.20 or more and 1.10 or less.
  • the pressure sensor (1) according to any one of [1] to [5], wherein the insulator (10) is made of an insulating resin composition containing a styrene-based thermoplastic elastomer.
  • the insulating resin composition and the conductive resin composition include a process oil, and the mass percent concentration of the process oil in the conductive resin composition is higher than the mass percent concentration of the process oil in the insulating resin composition.
  • the pressure sensor (1) according to [8].
  • the insulator (10) is cylindrical, and the plurality of conductors (11) extend spirally in the longitudinal direction of the insulator (10) along the inner surface of the insulator (10).
  • the pressure-sensitive sensor (1) according to any one of [5].
  • a conductive resin composition comprising a styrene-based thermoplastic elastomer, carbon, and crystalline polyolefin.
  • the resin composition used for the conductor or insulator includes an antioxidant, an anti-aging agent, an ozone deterioration preventing agent, a metal chelator, a difficulty, and the like without departing from the requirements of [1] to [20].
  • a flame retardant, a colorant, a foaming agent, a lubricant, a stabilizer, a filler, a compatibilizing agent, and a reinforcing agent can be appropriately added.
  • a conductive resin composition that can be manufactured at low cost, suitable for a conductor material of a pressure-sensitive sensor, and a pressure-sensitive sensor having a conductor made of the conductive resin composition.

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Abstract

【課題】感圧センサの導電体の材料に適した、低コストで製造することのできる導電性樹脂組成物、及びその導電性樹脂組成物を材料とする導電体を有する感圧センサを提供する。 【解決手段】本発明の一態様において、中空部13を有する絶縁体10と、絶縁体10の中空部13に面する内面に沿って、互いに離間して設けられた複数の導電体11と、を有し、複数の導電体11は、スチレン系熱可塑性エラストマ及びカーボンを含む導電性樹脂組成物からなる、感圧センサ1を提供する。

Description

導電性樹脂組成物及び感圧センサ
 本発明は、導電性樹脂組成物及び感圧センサに関する。
 従来、互いに離間して設けられた複数の導電体を内部に有する感圧センサが知られている(例えば、特許文献1、2参照)。このような感圧センサは、外力を受けたときに、複数の導電体が接触して導通状態となることにより、スイッチとして機能する。
 特許文献1に記載された感圧センサは、筒状の絶縁体の内周面に沿って、4本の線状の電極線が空隙を介して互いに接触しないように螺旋状に設けられた構造を有し、それによって、全方向の外力を確実に検出することができる。これらの電極線は、錫めっき軟銅撚り線からなる電気導体と、その表面を被覆する導電ゴムから構成される。この導電ゴムは、カーボンブラックを含むことが開示されている。
 特許文献2に記載されたコードスイッチは、線状の感圧センサであり、筒状の絶縁体の外周を覆うゴムカバーの端末部をホットメルト樹脂によりシールした構造を有する。ホットメルト樹脂をシール剤として用いることにより、シール剤の硬化時間を短縮し、効率的にコードスイッチを製造することができる。このコードスイッチに設けられた複数の導電体は、芯線と、その表面を被覆する導電樹脂から構成される。この導電樹脂の詳細は開示されていない。
 また、感圧センサの導電体の材料として用いられる、加工性に優れた導電ゴム組成物が知られている(例えば、特許文献3参照)。特許文献3に記載された導電ゴム組成物は、ムーニー粘度ML1+4(100℃)が40以下のベースゴムに、エチレン-αオレフィン共重合体と、導電性付与剤であるカーボンが添加されたものである。
特許第3275767号公報 特開2005-149760号公報 特開2011-162745号公報
 本発明の目的の1つは、感圧センサの導電体の材料に適した、低コストで製造することのできる導電性樹脂組成物、及びその導電性樹脂組成物を材料とする導電体を有する感圧センサを提供することにある。
 本発明の一態様は、上記目的を達成するため、中空部を有する絶縁体と、前記絶縁体の前記中空部に面する内面に沿って、互いに離間して設けられた複数の導電体と、を有し、前記複数の導電体は、スチレン系熱可塑性エラストマ及びカーボンを含む導電性樹脂組成物からなる、感圧センサを提供する。
 また、本発明の他の態様は、スチレン系熱可塑性エラストマ及びカーボンを含む、導電性樹脂組成物を提供する。
 本発明によれば、感圧センサの導電体の材料に適した、低コストで製造することのできる導電性樹脂組成物、及びその導電性樹脂組成物を材料とする導電体を有する感圧センサを提供することができる。
図1は、実施の形態に係る線状の感圧センサの径方向の断面図である。 図2Aは、結晶性ポリオレフィンの融点よりも高い温度下における導電体の内部の状態を表す模式図である。 図2Bは、結晶性ポリオレフィンの融点よりも低い温度下における導電体の内部の状態を表す模式図である。 図3は、実施例に係る導電性樹脂組成物における、結晶性ポリオレフィンを含む場合と含まない場合の、それぞれにおけるカーボン濃度(質量%)と体積抵抗率(Ohm・cm)との関係を表すグラフである。
〔実施の形態〕
(感圧センサの構成)
 図1は、実施の形態に係る線状の感圧センサ1の径方向の断面図である。
 感圧センサ1は、中空部13を有する絶縁体10と、絶縁体10の中空部13に面する内面に沿って、互いに離間して設けられた複数の導電体11と、を有する。導電体11は、芯線12を被覆しており、導電体11と芯線12は感圧センサ1の電極線14を構成する。感圧センサ1が外力を受けたときに、2つの導電体11が接触して導通状態となることにより、感圧センサ1がスイッチとして機能する。
 感圧センサ1は、線状の感圧センサであり、2つの電極線14が空隙を介して互いに接触しないように螺旋状に設けられている。ただし、感圧センサ1の構造はこのような構造に限定されない。例えば、導電体11の数は3本以上であってもよく、また、絶縁体10及び導電体11の形状は平板状等の線状以外の形状であってもよい。
 芯線12は、例えば、26~30AWGの銀めっき軟銅線の撚り線である。
 導電体11は、スチレン系熱可塑性エラストマ及びカーボンを含む導電性樹脂組成物からなる。スチレン系熱可塑性エラストマは、成形の際に架橋の必要がない。このため、EPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)等の成形の際に架橋を必要とする材料を用いる場合よりも、導電体11の製造工程を簡略化し、製造コストを低減することができる。
 スチレン系熱可塑性エラストマとは、分子の両端にスチレンブロックを有する熱可塑性エラストマである。スチレン系熱可塑性エラストマとしては、例えば、EB(エチレン-ブチレン)の両端にスチレンブロックを有するSEBS、EP(エチレン-プロピレン)の両端にスチレンブロックを有するSEPS、又はEEP(エチレン-エチレン-プロピレン)の両端にスチレンブロックを有するSEEPSが挙げられる。
 スチレン系熱可塑性エラストマの分子量は、10万~20万程度であることが好ましい。分子量が20万を超えると、押出成形後の導電体11の表面に凹凸が生じる場合がある。これは、スチレン系熱可塑性エラストマの分子量が大きすぎると、混練時に分子鎖が絡み合い難く、後述する結晶性ポリオレフィン等の分散性が悪くなることによると考えられる。
 また、導電体11を構成する導電性樹脂組成物は、結晶性ポリオレフィンを含むことが好ましい。結晶性ポリオレフィンの融点よりも高い温度下で導電体11の材料を押出機で混練することにより、結晶性ポリオレフィンが液状である状態で導電体の材料を混練することができる。そして、導電体11を成形した後、常温(25℃)下の導電体11中で結晶性ポリオレフィンは結晶化する。
 図2Aは、結晶性ポリオレフィンの融点よりも高い温度下における導電体11の内部の状態を表す模式図である。図2A中の点線で囲まれた領域は、スチレン系熱可塑性エラストマ20中の液状の結晶性ポリオレフィン21aを表す。図2Aに示されるように、結晶性ポリオレフィンの融点よりも高い温度下では、カーボン22がスチレン系熱可塑性エラストマ20と液状の結晶性ポリオレフィン21aの中に含まれる。
 図2Bは、結晶性ポリオレフィンの融点よりも低い温度下における導電体11の内部の状態を表す模式図である。図2Bに示される結晶化した結晶性ポリオレフィン21bは、温度の低下により液状の結晶性ポリオレフィン21aが結晶化したものである。結晶性ポリオレフィンが結晶化することにより、液状の結晶性ポリオレフィン21aに含まれていたカーボン22がスチレン系熱可塑性エラストマ20中に押し出される。これにより、カーボン22がより密集して導電パスが多く形成され、導電体11の導電性が向上する。また、結晶性ポリオレフィンを用いない場合よりも少ない量のカーボン22で導電性を得ることができるため、カーボン22の量を減らし、導電体11の製造コストを低減することもできる。
 通常、押出機での混練は180~230℃程度の温度下で行われるため、180℃以下、かつ常温である25℃以上の融点を有する結晶性ポリオレフィンを用いることが好ましい。このような結晶性ポリオレフィンとしては、例えば、融点が約140~160℃のポリプロピレン、融点が約100~140℃のポリエチレン、融点が約80℃のEVA(エチレン酢酸ビニルコポリマー)を用いることができる。特に、スチレン系熱可塑性エラストマとなじみやすく、分散性がよいために、結晶化後の粒径が大きくなり過ぎないポリプロピレンを結晶性ポリオレフィンとして用いることが好ましい。
 ポリプロピレンを結晶性ポリオレフィンとして用いる場合、導電体11に含まれるポリプロピレンの質量の、導電体11に含まれるカーボンの質量に対する比が、0.20以上かつ1.10以下であることが好ましい。この比が0.20以上のときに導電体11の導電性を効果的に向上させることができる。一方、この比が1.10を超えると、導電体11の低温弾性率が望ましい値を超えてしまう。
 また、ポリプロピレンは、リアクタブレンド型であることが好ましい。例えば、ブロック型のポリプロピレンを用いる場合は、導電体11の低温弾性率が望ましい値を超える傾向がある。
 導電体11を構成する導電性樹脂組成物中のカーボンは、導電体11に導電性を付与するために添加される。カーボンは、カーボンブラック等の粒子状のカーボンであることが好ましい。粒子状以外の形状、例えば線状や面状のカーボンを用いた場合、導電体11の電気抵抗の大きさが方向によって変化し、感圧センサ1の動作に悪影響を与えるおそれがある。ここで、カーボンブラックは、油やガスを不完全燃焼させること等により得られる直径3~500nm程度の炭素の微粒子である。特に、カーボン一次粒子が連結したストラクチャーと呼ばれる構造が発達した導電性カーボンブラックが好ましい。
 また、粒子状のカーボンの平均粒径が、結晶化後の結晶性ポリオレフィンの平均粒径よりも小さいことが好ましい。この場合、図2A、2Bに示されるような、結晶性ポリオレフィンの結晶化に伴う液状の結晶性ポリオレフィン中からスチレン系熱可塑性エラストマ中へのカーボンの移動が生じやすく、導電体11の導電性を効果的に向上させることができる。例えば、ポリプロピレンの結晶化後の平均粒径は0.1~1.0μm程度である。このため、例えば、カーボンと結晶性ポリオレフィンとして、それぞれカーボンブラックとポリプロピレンを用いることにより、導電体11の導電性を効果的に向上させることができる。
 導電体11を構成する導電性樹脂組成物におけるカーボンの質量パーセント濃度は、18質量%以上であることが好ましい。これにより、導電体11の体積抵抗率が十分に小さくなる。カーボンの質量パーセント濃度は、カーボンの質量を導電性樹脂組成物全体の質量(導電体11の質量)で除した値に100を乗ずることにより算出される。
 絶縁体10を構成する絶縁性樹脂組成物は、導電体11を構成する導電性樹脂組成物と同様に、スチレン系熱可塑性エラストマを含むことが好ましい。スチレン系熱可塑性エラストマは、成形の際に架橋の必要がないため、絶縁体10の製造工程を簡略化し、製造コストを低減することができる。
 絶縁体10を構成する絶縁性樹脂組成物及び導電体11を構成する導電性樹脂組成物は、プロセスオイルを含み、導電体11を構成する導電性樹脂組成物におけるプロセスオイルの質量パーセント濃度が、絶縁体10を構成する絶縁性樹脂組成物におけるプロセスオイルの質量パーセント濃度よりも高いことが好ましい。ここで、プロセスオイルは、絶縁体10及び導電体11に加えることにより、可塑性を高めたり、硬度を下げたりすることができるオイルである。また、導電体11中のカーボンの媒体として機能する。
 プロセスオイルは、その濃度の高い領域から低い領域へ移動する性質を有するため、導電体11を構成する導電性樹脂組成物におけるプロセスオイルの質量パーセント濃度が、絶縁体10を構成する絶縁性樹脂組成物におけるプロセスオイルの質量パーセント濃度よりも低い場合は、絶縁体10中のプロセスオイルが導電体11中へ移行する。これにより、導電体11中のカーボンの粒子間距離が広がり、導電体11の導電性が低下する。そこで、導電体11を構成する導電性樹脂組成物におけるプロセスオイルの質量パーセント濃度を、絶縁体10を構成する絶縁性樹脂組成物におけるプロセスオイルの質量パーセント濃度よりも高くすることにより、このような問題を抑制することができる。
 このプロセスオイルは、パラフィン系オイルであることが好ましい。線状の分子からなるパラフィン系オイルを用いる場合、例えば、面状の分子からなるナフテン系オイルやアロマ系オイルを用いる場合よりも、絶縁体10及び導電体11の低温弾性率が望ましい値を超える傾向がある。これは、線状の分子からなるオイルは、面状の分子からなるオイルよりも、分子間の相互作用が弱く、低温下でも流動性が失われにくいことによると考えられる。
(感圧センサの製造方法)
 以下に、感圧センサ1の製造方法の一例について説明する。
 まず、押出機による押出成形により、芯線12の表面に導電体11を被覆し、2本の電極線14を形成する。ここで、導電体11は架橋処理の必要な材料を含まないため、架橋工程を行わない。
 次に、中空部13の中心部分を形成するための線状の第1のスペーサと、中空部13の周辺部分を形成するための線状の第2のスペーサをする。
 次に、第1のスペーサの周囲に、4本の第2のスペーサと2本の電極線14を交互に配置して撚り合わせる。
 次に、押出成形により、第1のスペーサの周囲に撚り合わされた4本の第2のスペーサと2本の電極線14の周囲を絶縁体10で被覆する。
 次に、第1のスペーサ及び第2のスペーサを引き抜くことにより、中空部13を形成する。以上の工程により、感圧センサ1が形成される。
 なお、基本的には、本実施の形態の感圧センサ1の製造工程として、特許第3275767号公報に開示される感圧センサの製造工程を用いることができる。ただし、導電体11、又は導電体11及び絶縁体10の成型時の架橋処理は行わない。
 (実施の形態の効果)
 本実施の形態によれば、感圧センサの導電体の材料に適した、低コストで製造することのできる導電性樹脂組成物を用いて導電体を形成することにより、低コストで感圧センサを得ることができる。
(導電性樹脂組成物の評価)
 組成の異なる16種の導電性樹脂組成物の試料1~16を形成し、体積抵抗率(Ohm・cm)、ムーニー粘度、ショアA硬度、及び低温(-30℃)下における弾性率(MPa)ついてそれぞれ評価した。その後、導電性樹脂組成物の試料1~16を押出成形により芯線に被覆して電極線を形成し、電極線の外観である押出外観について評価した。
 ムーニー粘度は、JIS K6300-1に準拠した方法により180℃にて測定した。7分余熱、4分後の値(ML7+4(180℃))をムーニー粘度とした。体積抵抗率は、シート状に成形した導電性樹脂組成物の試料1~16に対して、JIS K7194に準拠する方法(四端子四探針法)により測定した。ショアA硬度は、シート状に成形した導電性樹脂組成物の試料1~16に対して、ASTM D2240に準拠する方法により測定した。低温弾性率は、JIS K7244-4に準拠する方法により、周波数10Hz、-30℃にて測定した。
 押出外観の評価に用いた電極線は、26AWGの銀めっき軟銅線の撚り線である芯線を導電性樹脂組成物の試料1~16からなる導電体で被覆した構造を有し、その外径は1.0mmである。
 以下の表1、2に、試料1~16の導電性樹脂組成物の組成、及び試料1~16についての各評価の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1、2の上段は、各試料の導電性樹脂組成物に含まれるカーボン、結晶性ポリオレフィン、プロセスオイル、及びスチレン系熱可塑性エラストマの質量(kg)を表す。また、表1、2の中段は、各試料の導電性樹脂組成物中の材料の合計質量(kg)、カーボン濃度(質量%)、カーボンの質量に対する結晶性ポリオレフィンの質量の比、結晶性ポリオレフィンとカーボンの合計の濃度(質量%)、及びプロセスオイル濃度(質量%)を表す。
 カーボンとしてのケッチェンブラックEC600JDは、ケッチェンブラック・インターナショナル株式会社製のカーボンブラックである。結晶性ポリオレフィンとしてのウェルネックスRGF4VMは、日本ポリプロ株式会社製のリアクタブレンド型ポリプロピレンであり、密度が0.89g/cm、MFR(Melt Flow Rrate)が6.0g/10min、曲げ弾性率が280MPaである。結晶性ポリオレフィンとしてのPM580Xは、サンアロマー株式会社製のブロックポリプロピレンであり、密度が0.9g/cm、MFRが5.0g/10min、曲げ弾性率が1300MPaである。プロセスオイルとしてのルーカントHC-40は、三井化学株式会社製のエチレン-αオレフィン共重合オリゴマーであり、100℃における動粘度が40mm/sである。プロセスオイルとしてのPW-380は、出光興産株式会社製の鉱物油であり、ナフテン成分が27%、パラフィン成分が73%、動粘度が30mm/sである。スチレン系熱可塑性エラストマとしてのセプトン4055は、株式会社クラレ製のSEEPSであり、スチレン成分が30%、分子量が13万である。スチレン系熱可塑性エラストマとしてのセプトン4099は、株式会社クラレ製のSEEPSであり、スチレン成分が30%、分子量が32万である。酸化防止剤としてのイルガノックス1010は、BASF社製のペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]であり、後述する感圧センサの加熱老化試験において酸化劣化による影響を排除するために添加される。
 各評価の目標値は、感圧センサの電極線の導電体の材料として求められる値である。押出外観の欄のマーク“○”は外観上凹凸がほとんど確認されなかったことを表し、マーク“△”は僅かに凹凸が確認されたことを表し、マーク“×”は実用が困難であるほどの凹凸が確認されたことを表す。
 試料1~10は、体積抵抗率、ムーニー粘度、低温弾性率、押出外観の評価において良好な結果を示した試料である。一方、試料11~16は、体積抵抗率、ムーニー粘度、低温弾性率、押出外観の評価のうちの少なくとも1つにおいて良好でない結果を示した試料である。
 試料3と試料7を比較すると、含有する結晶性ポリオレフィンの種類が異なり、試料3の方が低温弾性率において優れていた。これは、試料3がリアクタブレンド型のポリプロピレンを含んでおり、試料7がブロックポリプロピレンを含んでいることによると考えられる。
 試料3と試料8を比較すると、含有するスチレン系熱可塑性エラストマの種類が異なり、試料3により導電体を形成した電極線の方が押出外観において優れていた。これは、試料8に含まれるスチレン系熱可塑性エラストマの分子量が大きすぎたため、結晶性ポリオレフィンの分散性が低下したことによると考えられる。
 試料11~14は、結晶性ポリオレフィンを含まないため、体積抵抗率が低い。表2は、試料11~14について、カーボン濃度が増加するほど体積抵抗率が低くなることを示しているが、カーボン濃度が最も高い試料14でも、体積抵抗率が試料1~9より高い。
 図3は、導電性樹脂組成物が結晶性ポリオレフィンを含む場合と含まない場合の、それぞれにおけるカーボン濃度(質量%)と体積抵抗率(Ohm・cm)との関係を表すグラフである。プロットマーク“◆”は、試料3、6、9、10の値であり、導電性樹脂組成物が結晶性ポリオレフィンを含む場合の関係を表す。プロットマーク“●”は、試料11~14の値であり、導電性樹脂組成物が結晶性ポリオレフィンを含まない場合の関係を表す。
 また、試料11~14の評価結果が示すように、導電性樹脂組成物のカーボン濃度を増加させると、ムーニー粘度が増加し、成形性が低下するために押出外観が悪くなる。一方、例えば、試料6は、ムーニー粘度が高いにもかかわらず、押出外観が優れている。これは、結晶性ポリオレフィンを含む導電性樹脂組成物においては、カーボン濃度を増加させても成形性が低下しにくいことによると考えられる。
 試料15は、結晶性ポリオレフィンを含み、目標とする体積抵抗率が得られているが、低温弾性率が目標値を超えている。これは、試料15におけるカーボンの質量に対する結晶性ポリオレフィンの質量の比が大きすぎることによると考えられる。試料15におけるカーボンの質量に対するポリプロピレンの質量の比が1.20であり、目標とする低温弾性率が得られた試料1~8におけるカーボンの質量に対するポリプロピレンの質量の比が0.20以上かつ1.00以下であることから、導電性樹脂組成物中のカーボンの質量に対するポリプロピレンの質量の比は、0.20以上かつ1.10以下程度であることが好ましいと考えられる。
 試料16は、結晶性ポリオレフィンを含み、また、カーボンの質量に対する結晶性ポリオレフィンの質量の比も試料1と同じ0.20であるが、低温弾性率が目標値を超えている。これは、試料16に含まれるプロセスオイルがナフテン成分を含むことによると考えられる。
(感圧センサの評価)
 次に、電極線の導電体の導電性樹脂組成物の組成、及び絶縁体の絶縁性樹脂組成物の組成の異なる8種の感圧センサの試料A~Hを形成し、ON抵抗(Ohm)、100℃、1000時間の加熱老化試験後のON抵抗(Ohm)、ON荷重(N)、低温(-30℃)下におけるON荷重(N)についてそれぞれ評価した。
 ここで、感圧センサの試料A~Hは、図1に示される感圧センサ1と同様に、中空部を有する絶縁体と、中空部の内面に沿って互いに離間して設けられた二重螺旋構造の2つの電極線を有する。なお、中空部の形状も図1に示される感圧センサ1と同様である。電極線としては、上記の試料3、5、6、12、16を用いた。2本の電極線の間隔は1.8mmであり、絶縁体の外径は5.0mmである。
 ON抵抗の試験では、直径4mmの丸棒状の圧子を感圧センサの試料A~H上にそれらとほぼ直角に交差させるように置いて20Nの荷重を加え、2つの電極線が導通する瞬間の電気抵抗を10回測定し、その平均値を求めた。この平均値が、表4のON抵抗の値である。加熱老化試験後のON抵抗の試験では、100℃、1000時間の加熱老化試験の後、同様のON試験を行った。
 ON荷重の試験は、直径が4mmの丸棒状の圧子を感圧センサの試料A~H上にそれらとほぼ直角に交差させるように置いて徐々に荷重を加え、感圧センサの電気抵抗が100Ohmとなるときの荷重を測定した。低温条件下のON荷重の試験では、-30℃の温度下で、同様のON荷重試験を行った。
 以下の表3に、試料A~Hの絶縁体に用いられる3種の絶縁性樹脂組成物の組成、及びプロセスオイルの濃度(質量%)を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 スチレン系熱可塑性エラストマとしてのクレイトンRP6935は、株式会社クレイトン社製のSEBSであり、スチレン成分が58%、分子量が20万である。重質炭酸カルシウムとしてのソフトン1200は、備北粉化工業製の重質炭酸カルシウムであり、粒径が1.8μm、吸油量が36cc/100gである。
 以下の表4に、試料A~Hの導電体の導電性樹脂組成物及び絶縁体の絶縁性樹脂組成物の種類、並びに試料A~Hについての各評価の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 試料A~Dは、4種の全ての評価において良好な結果を示した試料である。一方、試料E~Hは、少なくとも1つの評価において良好でない結果を示した試料である。
 試料E、F、Hは、加熱老化後のON抵抗の値が目標値を超えている。これは、試料E、F、Hにおいては、導電性樹脂組成物に含まれるプロセスオイル濃度よりも絶縁性樹脂組成物に含まれるプロセスオイル濃度が高く、絶縁体から導電体へプロセスオイルが移行したことによると考えられる。
 試料Gは、導電体を構成する導電性樹脂組成物が、体積抵抗率の大きい試料12であるため、ON抵抗、加熱老化後のON抵抗のいずれの評価においても、良好でない結果を示している。
(実施の形態のまとめ)
 次に、前述の実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
 [1]中空部(13)を有する絶縁体(10)と、絶縁体(10)の中空部(13)に面する内面に沿って、互いに離間して設けられた複数の導電体(11)と、を有し、複数の導電体(11)は、スチレン系熱可塑性エラストマ及びカーボンを含む導電性樹脂組成物からなる、感圧センサ(1)。
 [2]導電性樹脂組成物は、結晶性ポリオレフィンを含む、[1]に記載の感圧センサ(1)。
 [3]結晶性ポリオレフィンは、25℃以上かつ180℃以下の融点を有する、[2]に記載の感圧センサ(1)。
 [4]結晶性ポリオレフィンは、ポリプロピレンである、[3]に記載の感圧センサ(1)。
 [5]導電性樹脂組成物に含まれるポリプロピレンの質量の、複数の導電体(11)に含まれるカーボンの質量に対する比が、0.20以上かつ1.10以下である、[4]に記載の感圧センサ(1)。
 [6]前記導電性樹脂組成物の体積抵抗率が1.0Ohm・cm以下である、[1]乃至[5]のいずれか1項に記載の感圧センサ。
 [7]導電性樹脂組成物におけるカーボンの質量パーセント濃度が18質量%以上である、[1]乃至[5]のいずれか1項に記載の感圧センサ(1)。
 [8]絶縁体(10)は、スチレン系熱可塑性エラストマを含む絶縁性樹脂組成物からなる、[1]乃至[5]のいずれか1項に記載の感圧センサ(1)。
 [9]絶縁性樹脂組成物及び導電性樹脂組成物は、プロセスオイルを含み、導電性樹脂組成物におけるプロセスオイルの質量パーセント濃度が、絶縁性樹脂組成物におけるプロセスオイルの質量パーセント濃度よりも高い、[8]に記載の感圧センサ(1)。
 [10]プロセスオイルは、パラフィン系オイルである、[9]に記載の感圧センサ(1)。
 [11]カーボンは、粒子状である、[1]乃至[5]のいずれか1項に記載の感圧センサ(1)。
 [12]カーボンの平均粒径が結晶性ポリオレフィンの平均粒径よりも小さい、[2]乃至[5]のいずれか1項に記載の感圧センサ(1)。
 [13]絶縁体(10)は、筒状であり、複数の導電体(11)は、絶縁体(10)の内面に沿って、絶縁体(10)の長手方向に螺旋状に延びる、[1]乃至[5]のいずれか1項に記載の感圧センサ(1)。
 [14]スチレン系熱可塑性エラストマ、カーボン、及び結晶性ポリオレフィンを含む、導電性樹脂組成物。
 [15]結晶性ポリオレフィンは、25℃以上かつ180℃以下の融点を有する、[14]に記載の導電性樹脂組成物。
 [16]結晶性ポリオレフィンは、ポリプロピレンである、[15]に記載の導電性樹脂組成物。
 [17]ポリプロピレンの質量の、カーボンの質量に対する比が、0.20以上かつ1.10以下である、[16]に記載の導電性樹脂組成物。
 [18]体積抵抗率が1.0Ohm・cm以下である、[14]乃至[17]のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物。
 [19]カーボンの質量パーセント濃度が18質量%以上である、[14]乃至[17]のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物。
 [20]パラフィン系オイルを含む、[14]乃至[17]のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物。
 [21]カーボンは、粒子状である、[14]乃至[17]のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物。
 [22]カーボンの平均粒径が結晶性ポリオレフィンの平均粒径よりも小さい、[14]乃至[17]のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物。
 以上、本発明の実施の形態及び実施例を説明したが、本発明は、上記実施の形態及び実施例に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。例えば、本発明は導電体を構成する導電性樹脂組成物の組成に特徴を有するため、あらゆる構成の感圧センサに適用することができる。
 また、前記導電体又は絶縁体に用いられる樹脂組成物には、前記[1]~[20]の要件を逸脱しない範囲で、酸化防止剤、老化防止剤、オゾン劣化防止剤、金属キレータ、難燃剤、着色剤、発泡剤、滑剤、安定剤、充填剤、相溶化剤、補強剤を適宜添加することができる。
 また、上記に記載した実施の形態及び実施例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態及び実施例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
 感圧センサの導電体の材料に適した、低コストで製造することのできる導電性樹脂組成物、及びその導電性樹脂組成物を材料とする導電体を有する感圧センサを提供する。
 1…感圧センサ
 10…絶縁体
 11…導電体
 12…芯線
 13…中空部
 14…電極線
 20…スチレン系熱可塑性エラストマ
 21a、21b…結晶性ポリオレフィン
 22…カーボン

Claims (22)

  1.  中空部を有する絶縁体と、
     前記絶縁体の前記中空部に面する内面に沿って、互いに離間して設けられた複数の導電体と、
     を有し、
     前記複数の導電体は、スチレン系熱可塑性エラストマ及びカーボンを含む導電性樹脂組成物からなる、感圧センサ。
  2.  前記導電性樹脂組成物は、結晶性ポリオレフィンを含む、
     請求項1に記載の感圧センサ。
  3.  前記結晶性ポリオレフィンは、25℃以上かつ180℃以下の融点を有する、
     請求項2に記載の感圧センサ。
  4.  前記結晶性ポリオレフィンは、ポリプロピレンである、
     請求項3に記載の感圧センサ。
  5.  前記導電性樹脂組成物に含まれる前記ポリプロピレンの質量の、前記複数の導電体に含まれる前記カーボンの質量に対する比が、0.20以上かつ1.10以下である、
     請求項4に記載の感圧センサ。
  6.  前記導電性樹脂組成物の体積抵抗率が1.0Ohm・cm以下である、
     請求項1乃至5のいずれか1項に記載の感圧センサ。
  7.  前記導電性樹脂組成物における前記カーボンの質量パーセント濃度が18質量%以上である、
     請求項1乃至5のいずれか1項に記載の感圧センサ。
  8.  前記絶縁体は、スチレン系熱可塑性エラストマを含む絶縁性樹脂組成物からなる、
     請求項1乃至5のいずれか1項に記載の感圧センサ。
  9.  前記絶縁性樹脂組成物及び前記導電性樹脂組成物は、プロセスオイルを含み、
     前記導電性樹脂組成物における前記プロセスオイルの質量パーセント濃度が、前記絶縁性樹脂組成物における前記プロセスオイルの質量パーセント濃度よりも高い、
     請求項8に記載の感圧センサ。
  10.  前記プロセスオイルは、パラフィン系オイルである、
     請求項9に記載の感圧センサ。
  11.  前記カーボンは、粒子状である、
     請求項1乃至5のいずれか1項に記載の感圧センサ。
  12.  前記カーボンの平均粒径が前記結晶性ポリオレフィンの平均粒径よりも小さい、
     請求項2乃至5のいずれか1項に記載の感圧センサ。
  13.  前記絶縁体は、筒状であり、
     前記複数の導電体は、前記絶縁体の前記内面に沿って、前記絶縁体の長手方向に螺旋状に延びる、
     請求項1乃至5のいずれか1項に記載の感圧センサ。
  14.  スチレン系熱可塑性エラストマ、カーボン、及び結晶性ポリオレフィンを含む、導電性樹脂組成物。
  15.  前記結晶性ポリオレフィンは、25℃以上かつ180℃以下の融点を有する、
     請求項14に記載の導電性樹脂組成物。
  16.  前記結晶性ポリオレフィンは、ポリプロピレンである、
     請求項15に記載の導電性樹脂組成物。
  17.  前記ポリプロピレンの質量の、前記カーボンの質量に対する比が、0.20以上かつ1.10以下である、
     請求項16に記載の導電性樹脂組成物。
  18.  体積抵抗率が1.0Ohm・cm以下である、
     請求項14乃至17のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物。
  19.  前記カーボンの質量パーセント濃度が18質量%以上である、
     請求項14乃至17のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物。
  20.  パラフィン系オイルを含む、
     請求項14乃至17のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物。
  21.  前記カーボンは、粒子状である、
     請求項14乃至17のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物。
  22.  前記カーボンの平均粒径が前記結晶性ポリオレフィンの平均粒径よりも小さい、
     請求項14乃至17のいずれか1項に記載の導電性樹脂組成物。
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