WO2020203037A1 - 電気接続部材、および端子付きガラス板構造 - Google Patents

電気接続部材、および端子付きガラス板構造 Download PDF

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conductive member
diameter
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今野 英明
泰佳 渡部
翼 神谷
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積水ポリマテック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an electrical connection member and a glass plate structure with a terminal provided with the electrical connection member.
  • a feeding portion made of a conductive layer is formed on the glass plate, and it is necessary to electrically connect the feeding portion and the terminal.
  • soldering has been widely used for electrical connection of terminals to the power feeding unit.
  • the terminals are adhered to the glass plate with an adhesive made of a thermosetting adhesive so that the conductive rubber is held in a compressed state by being brought into contact with both the power feeding portion and the terminals. There is.
  • a connector sheet including a sheet portion having electrical insulation and a conductive portion provided in the sheet portion is known.
  • the connector sheet is used to electrically connect the metal part constituting the housing of the electric device and the ground connection part of the circuit board built in the housing via the conduction part. It is fixed to the circuit board via an adhesive part or the like.
  • the connector sheet described in Patent Document 2 is for grounding a metal portion of a housing and a circuit board, and essentially no current flows through the grounded connection portion. It is difficult to use the connector sheet described in Patent Document 2 for electrically connecting a metal terminal used for power supply and a feeding portion on a glass plate.
  • the terminal used for power supply is attached to a member to be attached such as a glass plate, and the terminal is provided with a small electric resistance via an electric connection member including a conductive member composed of a rubber-like elastic body.
  • an electric connection member including a conductive member composed of a rubber-like elastic body.
  • the present invention provides the following [1] to [13].
  • An electrical connection member including a conductive member made of a rubber-like elastic body, wherein the conductive member has at least an upper surface and a lower surface, and the conductive member is placed between the upper surface and the lower surface.
  • the permanent compressive strain shown after applying a load and compressing and deforming at 105 ° C.
  • An electrical connection member including a conductive member made of a rubber-like elastic body, wherein the conductive member has at least an upper surface and a lower surface, and the conductive member is placed between the upper surface and the lower surface. After applying a load and holding it in a state of being compressed and deformed by 25%, the applied load is removed, the compressive stress is released, and the conductive member is again applied with a load between the upper surface and the lower surface at 105 ° C.
  • the electrical connection member having a compression set of 50% or less and an electrical resistance between the upper surface and the lower surface of 0.1 ⁇ or less when a load is applied, which is shown after being subjected to 25% compression deformation for 22 hours.
  • the electrical connection member includes a fixing member and a connecting member that connects the conductive member and the fixing member, and the connecting member has an opening for fixing the conductive member.
  • the electrical connection member according to [3], wherein the diameter of the opening of the connecting member is selected in the range of 50% to 200% of the conductive diameter of the conductive member.
  • the conductive member is composed of a columnar conductive portion made of a conductive rubber-like elastic body and an insulating portion made of an insulating rubber-like elastic body surrounding the columnar conductive portion.
  • the electrical connection member according to any one of [1] to [6], wherein the conductive rubber-like elastic body forming the columnar conductive portion contains 25 to 80% by volume of a conductive filler.
  • the conductive filler contained in the conductive rubber-like elastic body forming the columnar conductive portion is arranged in the height direction of the column shape, as described in [8]. The electrical connection member described.
  • the conductive member exhibiting conductivity in the compressive direction has a conductive diameter in the range of 1.2 mm to 5.0 mm.
  • the ratio (aspect ratio) of the height of the conductive member in the non-compressed state to the conductive diameter of the conductive member is in the range of 0.1 or more and 1.5 or less, [1] to [9].
  • the electrical connecting member according to any one of. [11] The description in any one of [3] to [10], wherein the upper surface and the lower surface of the connecting member are provided with a fixing member in the vertical direction so that the upper surface and the lower surface of the electrical connecting member can be fixed, respectively.
  • a glass plate structure with a terminal including a terminal, a glass plate provided with a contact member electrically connected to the terminal, and an electrical connection member for making an electrical connection between the terminal and the contact member.
  • the electrical connection member that makes an electrical connection between the terminal and the contact member is the electrical connection member according to any one of [1] to [11], and the electrical connection member has a compressionally deformed state.
  • the electrical connection member is placed on a glass plate on which the contact member is provided so that the contact member and the terminal and the conductive member are arranged, and the arrangement of the contact member and the terminal and the conductive member is maintained.
  • the terminal is attached to the attached member such as a glass plate, and the terminal is provided on the attached member with a small electric resistance. It can be electrically connected to the member, and even if a large current is passed, the temperature rise of the electrical connection portion is reduced.
  • the electrical connection member of the present invention is an electrical connection member including a conductive member made of a rubber-like elastic body, and the conductive member has at least an upper surface and a lower surface.
  • the electrical connection member of the present invention shows a compressive permanent strain (hereinafter, "first compression permanent”) after applying a load between the upper surface and the lower surface of the conductive member and compressing and deforming the conductive member at 105 ° C. for 22 hours by 25%. "Strain”) is 50% or less, and the electrical resistance between the upper surface and the lower surface when a load is applied is 0.1 ⁇ or less.
  • the conductive member 11 When the compression set becomes larger than 50%, for example, when a large current is passed and the temperature of the electrical connecting member rises, the rubber elasticity of the conductive member decreases, the adhesion to the adherend becomes low, and stable conduction occurs. It becomes difficult.
  • the conductive member 11 preferably has a compression set of 30% or less, and more preferably 27% or less. Further, the lower the compression set, the lower the compression set, but practically, it is preferably 7% or more.
  • the compression set can be measured in accordance with "How to determine the compression set of vulcanized rubber and thermoplastic rubber at normal temperature, high temperature and low temperature" described in JIS K6262: 2013.
  • the electric resistance at the time of 25% compression of the conductive member becomes larger than 0.1 ⁇ , the amount of Joule heat generated when a large current flows becomes large, and the temperature of the compressed and deformed conductive member 11 rises.
  • the electric resistance at the time of 25% compression is preferably 50 m ⁇ or less, more preferably 20 m ⁇ or less. Further, the electric resistance at the time of 25% compression is usually 0.1 m ⁇ or more due to restrictions such as the conductivity of the rubber-like elastic body itself used.
  • a load is applied between the upper surface and the lower surface of the conductive member 11, and in the state of 25% compression, the current generated from the constant current power source is passed between the upper surface and the lower surface, and during that time. It can be measured by measuring the voltage difference of the above at room temperature (23 ° C.) and calculating the electric resistance value.
  • the conductive member is preferably subjected to 25% compression deformation at 105 ° C. for 22 hours, then returned to room temperature and 25% compression deformation again, and the measured electrical resistance value is preferably 0.1 ⁇ or less, preferably 50 m ⁇ or less. Is more preferable. As described above, even after the conductive member of the present invention is subjected to compression deformation by 25% at 105 ° C. for 22 hours, the low electrical resistance value is maintained by reducing the compression set as described above.
  • the conductive member is held at 105 ° C. for 22 hours in a compressed state of 25%, the compressive stress is released, and then the conductive member is held again in a compressed state at 105 ° C. for 22 hours.
  • the newly generated compression set (hereinafter referred to as "second compression set") is 50% or less.
  • the second compression set is more preferably 30% or less, still more preferably 27% or less. Further, practically, it is, for example, 7% or more.
  • FIG. 1 shows an electrical connection member according to a first embodiment of the present invention.
  • the electrical connection member 10 according to the first embodiment is a sheet that connects the conductive member 11 made of a rubber-like elastic body, the fixing member 15, and the conductive member 11 and the fixing member 15. It is provided with a shape-like connecting member 18.
  • the connecting member 18 used for fixing the conductive member 11 is a flat sheet-like member, and is made of, for example, a resin sheet.
  • the connecting member 18 is provided with an opening 18C, and the conductive member 11 made of a rubber-like elastic body is fixed by the opening 18C.
  • the conductive member 11 of the present embodiment is entirely conductive and is composed of a crosslinked rubber-like elastic body.
  • the conductive member 11 has an upper surface and a lower surface, and exhibits at least conductivity when a load is applied between the upper surface and the lower surface and compression deformation is performed by 25%.
  • the fixing member 15 has other members on the upper and lower surfaces of the sheet-shaped connecting member 18 so as to maintain the conductive member 11 fixed to the opening 18C of the sheet-shaped connecting member 18 in an arrangement for making an electrical connection. It is a member for sticking to.
  • the rubber-like elastic body constituting the conductive member 11 When a load is applied between the upper surface and the lower surface of the conductive member 11 and compressed, the rubber-like elastic body constituting the conductive member 11 is deformed while maintaining the total volume of the conductive member 11 in the lateral direction of the conductive member 11. It swells outward and deforms.
  • the opening 18C of the sheet-shaped connecting member 18 is in contact with the side surface portion of the conductive member 11, and the sheet-shaped connecting member 18 restricts the conductive member 11 from bulging and deforming laterally outward. That is, when the conductive member 11 is compressed and deformed, the ratio of the portion that bulges and deforms to the outside of the conductive member 11 is limited.
  • the conversion from elastic deformation to plastic deformation can be suppressed while holding at 105 ° C. for 22 hours in a state of being compressed by 25%.
  • the opening 18C of the sheet-shaped connecting member 18 into contact with the side surface portion of the conductive member 11, when the conductive member 11 is compressed and deformed, the portion that bulges and deforms to the outside of the conductive member 11 is formed by the connecting member 18. It is limited to the part above the upper surface and the part below the lower surface.
  • the first compression set is 50% or less as described above, and the second compression set is also 50% or less.
  • the connecting member 18 When a compressive load is applied between the upper surface and the lower surface of the conductive member 11 fixed by the opening 18C and the connecting member 18 is compressed and deformed, the connecting member 18 does not show an increase in the diameter of the opening 18C and a decrease in the sheet thickness, and is compressed. It is not particularly limited as long as it has a certain strength capable of supporting the deformed conductive member 11.
  • the connecting member 18 is made of a resin sheet that does not substantially exhibit elastic deformation and plastic deformation when compressive stress is applied in the thickness direction of the sheet and in the in-plane direction thereof. Further, for the connecting member 18, a flexible resin sheet capable of bending and deforming the sheet may be used although it does not show compression deformation.
  • Examples of the resin sheet that can be used for producing the connecting member 18 include a polyethylene terephthalate (PET) sheet, a polyethylene naphthalate sheet, a polycarbonate sheet, a polyetheretherketone sheet, a polyimide sheet, a polyamide sheet, a polyethylene sheet, a polypropylene sheet, and a polyurethane. Sheets etc. are used. Among these, PET sheet and polyimide sheet are preferable from the viewpoint of durability, heat resistance and the like. Further, the polyimide sheet is preferable from the viewpoint of improving the position accuracy of the opening used for fixing the conductive member 11 and the processing accuracy of the opening diameter. In addition to the resin sheet, a metal sheet, a wooden or paper sheet, a sheet made of a metal net or a resin net, or the like can be used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a polyethylene naphthalate sheet a polycarbonate sheet
  • a polyetheretherketone sheet a polyimide sheet
  • the ratio of the thickness T1 of the connecting member 18 (resin sheet) to the height H 0 of the uncompressed conductive member 11, T1 / H 0 can be selected, for example, in the range of 0.05 to 0.50. It is preferable to select it in the range of 0.10 to 0.30. By setting the thickness ratio of the connecting member 18 within the above range, the conductive member can be prevented from being plastically deformed, and the above-mentioned compression set can be reduced.
  • the thickness T1 of the connecting member 18 (resin sheet) is not particularly limited, but is, for example, 30 to 500 ⁇ m, preferably 50 to 350 ⁇ m.
  • the conductive member 11 used for the electrical connection member 10 according to the first embodiment of the present invention has at least an upper surface and a lower surface, and is conductive when a load is applied between the upper surface and the lower surface and compression deformation occurs. Show sex.
  • the conductive member 11 used in the first embodiment of the present invention is compressed by at least 25% with respect to the initial height H 0 by applying a load between the upper surface and the lower surface, and the height H1 is 0.75. It can be compressed until it becomes ⁇ H 0 or less.
  • the conductive member 11 contains a conductive filler dispersed in a crosslinked rubber-like elastic body.
  • a load is applied to the conductive member 11 between the upper surface and the lower surface, and as the compressive deformation rate (H 0 ⁇ H1) / H 0 increases, the electrical resistance between the upper surface and the lower surface decreases.
  • the cross-linked rubber-like elastic body itself is an insulating cross-linked rubber-like elastic body, but when it is compressed and deformed, contact between the dispersed conductive fillers is caused, a conductive path is formed, and electricity is formed. Resistance is reduced. Therefore, as described above, the electrical resistance at the time of compression can be lowered.
  • Particles made of a good electrical material can be used as the conductive filler, and the outer shape is particle-like, fibrous, fragment-like, fine-line-like, or the like.
  • the average particle size of the conductive filler contained in the conductive rubber-like elastic body is selected in the range of 1 to 200 ⁇ m, preferably 5 to 100 ⁇ m.
  • the average particle size of the conductive filler means the particle size (D50) when the volume integration is 50% in the particle size distribution of the effective diameter obtained by the laser diffraction / scattering method.
  • conductive filler good conductive material, electric conductivity 10 6 S / m or so, or, more highly conductive materials, such as graphite, conductive carbon black, conductive, such as carbon fibers Carbon materials; good conductive metals such as gold, silver, platinum, aluminum, nickel, copper, iron, palladium, cobalt and chromium, alloys such as stainless steel and brass, and magnetic conductors such as nickel, Examples thereof include cobalt, iron, ferrite, or alloys containing a large amount thereof, those in which the surface of a magnetic conductor is plated with a good conductive metal, and those in which the surface of a conductor material is plated with a magnetic conductor. .. Further, a powder obtained by coating a powder of an insulating material such as glass, resin or ceramic with a good conductive metal or a magnetic conductor can also be used as a conductive filler.
  • the rubber-like elastic body can be contained.
  • the dispersed, magnetic conductive fillers are arranged in a chain along the magnetic moment when a magnetic field is applied from the outside. As a result of being arranged in a chain along the magnetic moment, the magnetic conductive fillers are in contact with each other.
  • the rubber-like elastic body is cross-linked in that state, the magnetic conductive fillers dispersed in the cross-linked rubber-like elastic body are arranged in a chain and are kept in contact with each other. ..
  • a conductive member 11 made of a rubber-like elastic body containing a magnetic conductive filler When a conductive member 11 made of a rubber-like elastic body containing a magnetic conductive filler is produced, it depends on the direction of compressive stress (height direction Z) applied to the upper and lower surfaces thereof and an external magnetic field. When the directions of the magnetic moments are aligned, the magnetic conductive fillers are arranged in a chain in the direction of the applied compressive stress (height direction Z). By arranging the conductive fillers having magnetism so as to be continuous in the height direction Z in this way, it is possible to form a conductive path even if the amount of compression deformation due to the load applied between the upper surface and the lower surface is small. Is.
  • the content of the conductive filler dispersed in the crosslinked rubber-like elastic body, which is totally conductive, is in the range of 50 to 90% by volume, preferably in the range of 55 to 85% by volume, more preferably. Is selected in the range of 60-80% by volume.
  • the side surface of the conductive member 11 is brought into contact with the opening 18C of the connecting member 18 (resin sheet) and fixed to the connecting member 18. At that time, the conductive member 11 is fixed to the connecting member 18 so that the upper surface and the lower surface of the conductive member 11 are parallel to the upper surface and the lower surface of the connecting member 18, respectively.
  • the portion that comes into contact with the opening of the connecting member 18 includes the central position 17 of the height of the side surface. Is preferable. More preferably, as shown in FIG. 1, the central position of the opening 18C of the connecting member 18 coincides with the central position 17 of the height of the side surface.
  • the conductive member 11 When the contacted portion coincides with the central position 17 of the height of the side surface, particularly the central position 17 of the height of the side surface, when a compressive load is applied to the conductive member 11, the conductive member 11 is bulged and deformed outward. It can be suppressed more effectively. As a result, the compression set of the conductive member 11 can be suppressed more effectively.
  • the portion of the connecting member 18 that comes into contact with the opening 18C includes the center position 17 of the height of the side surface. For example, as shown in FIG. 2, the center of the opening 18C of the connecting member 18 The position may deviate from the central position 17 of the height of the side surface.
  • the electric current passing through the conductive member 11 in which the whole of the present embodiment is conductive goes in and out by utilizing the entire upper surface and the lower surface of the conductive member 11. Therefore, the diameter D2 of the upper surface and the diameter D3 of the lower surface that can be used for the inflow and outflow of the electric current to and from the conductive member 11 correspond to the conductive diameter Effect of the conductive member 11.
  • the diameter D1 of the opening 18C of the connecting member 18 is preferably selected in the range of 50 to 200% of the conductive diameter Effect of the conductive member 11, and more preferably selected in the range of 60 to 150%. Within the above range, the compression set and the electrical resistance value can be reduced in a well-balanced manner.
  • the conductive diameter D effect is, for example, 1.0 mm or more and 6.0 mm or less.
  • the conductive possible diameter D effect of the conductive member 11 in the above range it becomes possible to make the electrical resistance during 25% compression within the above range.
  • a large current can flow between the upper surface and the lower surface of the conductive member 11.
  • the conductive member 11 has a conductive diameter Defect. Is preferably selected in the range of 1.2 mm or more and 5.0 mm or less, more preferably 1.5 mm or more and 3.5 mm or less.
  • the diameter D2 of the upper surface and the diameter D3 of the lower surface of the conductive member 11 can be calculated as the diameter of a circle having an area equal to the area of the upper surface and the area of the lower surface, respectively.
  • the conductive diameter Effect of the conductive member 11 is the average value (geometric mean) of the diameter D2 of the upper surface and the diameter D3 of the lower surface. Value) may be calculated.
  • the initial height H 0 of the conductive member 11 is fixed by abutting the opening 18C of the connecting member 18 (resin sheet) having a thickness T1 on the side surface thereof, and then a load is applied between the upper surface and the lower surface.
  • the connecting member 18 resin sheet
  • it is not particularly limited as long as it does not prevent compression deformation by at least 25%.
  • the ratio of the initial height H 0 of the conductive member 11 to the conductive diameter D effect of the conductive member 11 (aspect ratio (H 0 / D effect )).
  • the initial height H 0 of the conductive member 11 is preferably 0.50 mm or more, more preferably 0.60 mm or more, still more preferably 0.75 mm or more, and preferably 7.50 mm or less, more preferably 5.25 mm or less. , More preferably 2.5 mm or less.
  • the initial height H 0 of the conductive member 11 By setting the initial height H 0 of the conductive member 11 to these lower limit values or more, even if the conductive member 11 is electrically connected in a state of being sufficiently compression-deformed, the upper surface and the lower surface of the compression-deformed conductive member 11 At least one of the above is held so as to project from the upper surface and / or the lower surface of the connecting member 18. By maintaining this state, it is possible to prevent a connection failure from occurring. Further, by setting the initial height H 0 of the conductive member 11 to be equal to or less than these upper limit values, the distance between the terminal and the contact member such as the conductive layer, which is electrically connected via the electrical connection member 10, becomes larger than necessary. You don't have to release it.
  • thermosetting rubber examples include thermosetting rubber.
  • the thermosetting rubber is a rubber that promotes cross-linking and is cured by heating.
  • silicone rubber natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, and nitrile.
  • examples include rubber, butyl rubber, ethylene / propylene rubber, acrylic rubber, fluororubber, and urethane rubber. Of these, silicone rubber having excellent molding processability, electrical insulation, weather resistance, and the like is preferable.
  • one of the above-mentioned rubber-like elastic bodies may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. You may.
  • the conductive filler having magnetism when the conductive filler having magnetism is dispersed and arranged in a chain along the magnetic moment by applying an external magnetic field, the conductive filler can flow.
  • the liquid rubber is crosslinked and cured.
  • the liquid rubber becomes liquid at normal temperature (23 ° C.) and normal pressure (1 atm) before curing and in a non-crosslinked state.
  • liquid rubbers listed as thermosetting rubbers may be used, and among them, liquid silicone rubbers are preferable.
  • the hardness of the rubber-like elastic body is preferably A20 to A50, more preferably A25 to A40.
  • the hardness of the rubber-like elastic body is of type A in accordance with "Sulfurized rubber and thermoplastic rubber-How to determine hardness-Part 3: Durometer hardness" described in JIS K6253-3: 2012. It was measured at 23 ° C. using a durometer, and is the hardness of a rubber-like elastic body containing no conductive filler.
  • the conductive member 11 used is a crosslinked rubber-like elastic body which is entirely conductive, and the content of the conductive filler thereof is used. Can be selected in the range of 50 to 90% by volume to reduce the electrical resistance when compressed.
  • a plurality of conductive members 11 can be provided.
  • the connecting members 18 may be provided with a plurality of openings 18C, and the conductive members 11 may be fixed to each of the openings 18C.
  • terminals described later are electrically connected to contact members such as a conductive layer in parallel via the plurality of conductive members 11.
  • the fixing member 15 that adheres the terminal to the attached member (such as a glass plate described later) provided with the contact member deteriorates due to the temperature rise of the electrical connection member 10 or the like, and the fixing member 15 deteriorates. Is prevented from peeling off from the attached member.
  • the load points of the load when the conductive members 11 are compressed with a predetermined compression strain are dispersed. To. As a result, the repulsive force of the conductive member 11 also prevents the fixing member 15 that adheres the terminals from peeling off.
  • the width of the bulging outer peripheral portion becomes wider when compressed and deformed.
  • the ratio of elastic deformation to plastic deformation increases relatively while the temperature is kept in an elevated state. Therefore, the compression set is relatively smaller in the conductive member 11 having a small area on the upper surface and the lower surface than in the conductive member 11 having a large area on the upper surface and the lower surface.
  • the fixing member 15 has other members on the upper and lower surfaces of the sheet-shaped connecting member 18 so as to maintain the conductive member 11 fixed to the opening 18C of the sheet-shaped connecting member 18 in an arrangement for electrical connection. It is a member for sticking to. Since the electrical connection member 10 includes the fixing member 15, the attached member (for example, glass) to which the contact member is provided while electrically connecting the terminal and the contact member such as the conductive layer. It can be securely and easily fixed to the plate). By utilizing the fixing force of the fixing member 15, the conductive member 11 can be fixed in a compressed state, and the terminals and the like compressing the conductive member 11 are less likely to be peeled off from the attached member.
  • the upper surface 18A and the lower surface 18B of the sheet-shaped connecting member 18 are provided with a first fixing member 15A and a second fixing member 15B, respectively.
  • the fixing member takes as an example a form in which the contact member provided on the mounted member and the upper surface of the conductive member 11 are in contact with each other, and the surface of the terminal facing the contact member is in contact with the lower surface of the conductive member 11. The sticking of the electric connection member 10 by 15 will be described.
  • the first fixing member 15A and the second fixing member 15B are adhered to the upper surface 18A and the lower surface 18B of the sheet-shaped connecting member 18, respectively.
  • an adhesive layer can be used for adhering the sheet-shaped connecting member 18 to the upper surface 18A and the lower surface 18B.
  • the first fixing member 15A and the second fixing member 15B are adhered to the attached member provided with the contact member and the fixing portion of the terminal, respectively.
  • an adhesive layer can be used for adhering the attached member and the terminal to the fixed portion.
  • the adhesive layer is usually flexible, and when it is attached and fixed, it follows the shape of the attached member and the fixed portion of the terminal, which is the object to be adhered, and is easily deformed. Can be glued together. As a result, the sheet-shaped connecting member 18 can be fixed to both the attached member and the fixed portion of the terminal with a high adhesive force.
  • the sheet-shaped connecting member 18 is formed in a quadrangle shape, and the conductive member 11 is fixed in the center thereof.
  • the fixing member 15 (the first fixing member 15A and the second fixing member 15B) is formed in a square frame shape according to the shape.
  • a tensile tension is applied to the sheet-shaped connecting member 18 by the sum of the adhesive forces of the fixing members 15 (the first fixing member 15A and the second fixing member 15B) arranged in a square frame shape, and as a result, conductivity is applied.
  • the bending deformation of the sheet-shaped connecting member 18 is suppressed by the compressive load applied to the upper surface and the lower surface of the member 11.
  • the compressive stress applied to the upper surface and the lower surface of the conductive member 11 fixed to the opening of the sheet-shaped connecting member 18 is applied to the adhesive force of the fixing member 15 (the first fixing member 15A and the second fixing member 15B).
  • the shape is not limited to the square frame shape, and may be any shape such as a rectangle as long as it can be offset by the sum of the above and the peeling of the fixing member 15 can be avoided.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer used in the first fixing member 15A and the second fixing member 15B is not particularly limited, but is, for example, 10 to 100 ⁇ m, preferably 20 to 80 ⁇ m.
  • a known pressure-sensitive adhesive can be used, and for example, an acrylic pressure-sensitive adhesive, a urethane-based pressure-sensitive adhesive, a silicone-based pressure-sensitive adhesive, a rubber-based pressure-sensitive adhesive, and the like can be used.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer used in the first fixing member 15A and the second fixing member 15B is the height from the upper surface of the connecting member 18 to the upper surface of the conductive member 11, and the lower surface of the connecting member 18, respectively. The height from the height to the lower surface of the conductive member 11 may be smaller, larger, or the same.
  • the fixing member 15 when a plurality of conductive members 11 are provided, it is preferable to provide the fixing member 15 so as to surround the plurality of conductive members 11. At that time, in order to compress and deform the plurality of conductive members 11, the fixing member 15 (first fixing member 15A and second fixing member 15B) is compared with the total compressive stress applied to each conductive member 11. Select the adhesive area and the adhesive strength of the adhesive to be used so that the total adhesive strength is superior. For example, in the example shown in FIG. 7, four conductive members 11 are symmetrically fixed to the central portion of the sheet-shaped connecting member 18 formed in a quadrangle.
  • the fixing member 15 (the first fixing member 15A and the second fixing member 15B) is formed in a square frame shape according to the shape. Further, in the example shown in FIG. 8, four conductive members 11 are symmetrically fixed to the central portion of the sheet-shaped connecting member 18 formed in a quadrangle.
  • the fixing member 15 (the first fixing member 15A and the second fixing member 15B) is formed in a square frame shape provided with four window opening regions according to the shape.
  • the intervals S1, S2, ... Sn between the fixing member 15 (the first fixing member 15A and the second fixing member 15B) and the respective conductive members 11 are, for example, 0.1 to 10. It is 0 mm, preferably 0.5 to 5.0 mm.
  • the intervals S1, S2, ... Sn (where n is the number of conductive members 11 provided on the electrical connection member 10) are the conductive members 11 and the fixing member 15 surrounding the conductive members 11 (note that n is the number of the conductive members 11 provided on the electrical connection member 10). This is the shortest distance between the first fixing member 15A and the second fixing member 15B).
  • the compressive load applied to each conductive member 11 is made uniform, and the repulsive force due to the compressive load can be easily distributed evenly over the entire fixing member 15 surrounding the periphery.
  • the intervals S1, S2, ... Sn are preferably values that are close to each other. Therefore, the maximum value of these intervals S1, S2, ... Sn with respect to the minimum value is preferably 3 times or less, more preferably 2 times or less, still more preferably 1.5 times or less.
  • the fixing member 15 may be provided with a separated portion in the absence of the fixing member 15 by partially providing a notch, and the notch 16 may be used as a ventilation hole.
  • the connecting member 18 may be provided with a through hole 19 having a small diameter in a vacant place in addition to the through hole for the opening 18C.
  • ventilation can be performed to the inner peripheral side and the outer side of the fixing member 15 or to the upper and lower surfaces of the connecting member 18, and it becomes easy to fix to the attached member and the terminal.
  • problems such as peeling of the fixing member 15 and poor continuity of the conductive member 11 caused by air expansion of the enclosed space can be avoided.
  • the small-diameter through hole 19 can be used as a positioning hole for the sheet-shaped connecting member 18 used in the work of fixing the conductive member 11 to the opening and the work of forming the fixing member 15.
  • a method for manufacturing the electrical connection member 10 according to the first embodiment of the present invention will be described.
  • the mold is composed of an upper mold and a lower mold made of a non-magnetic material such as aluminum or copper.
  • the upper and lower molds used are the upper surface of the conductive member 11, the opening 18C of the connecting member 18, and the conductive member so that the opening 18C of the connecting member 18 is in contact with the side surface of the conductive member 11 to be manufactured.
  • the arrangement of the upper surface of 11 can be determined.
  • a resin sheet or the like for forming the connecting member 18 may be punched to prepare a resin sheet having a through hole to be used as the opening 18C.
  • the resin sheet in which the through holes are formed is inserted into the mold, and liquid rubber, which is a raw material for a crosslinked rubber-like elastic body having conductivity as a whole, is injected into the cavity.
  • the liquid rubber is premixed with particles made of a conductive material to be used as a conductive filler.
  • the upper die and the lower die are made of ferromagnetism such as iron or magnet at positions corresponding to the upper surface and the lower surface of the conductive member 11, respectively.
  • a pin consisting of the body is embedded. One end of the pin is exposed on the cavity surfaces of the upper and lower molds.
  • a resin sheet or the like for forming the connecting member 18 is prepared. The resin sheet may be punched to prepare a resin sheet having a through hole to be used as the opening 18C.
  • the resin sheet in which the through holes are formed is inserted into the mold, and liquid rubber, which is a raw material for a crosslinked rubber-like elastic body having conductivity as a whole, is injected into the cavity.
  • the liquid rubber is premixed with magnetic conductor particles used as a magnetic conductive filler.
  • an external magnetic field is applied from above and below the mold using a magnet.
  • a parallel magnetic field connecting the pins is formed in the cavity, and the magnetic conductor particles in the liquid rubber or the like are arranged in a chain in the direction of the magnetic field lines.
  • the upper and lower molds are completely tightened and heat-treated to crosslink and cure the liquid rubber.
  • a conductive member 11 made of a crosslinked rubber-like elastic body containing magnetic conductor particles and integrally fixed to the opening 18C of the sheet-shaped connecting member 18 can be obtained.
  • an electrical connecting member can be obtained.
  • the fixing member 15 includes at least an adhesive layer composed of an adhesive and may be a single layer of the adhesive layer.
  • a double-sided adhesive tape including the base material 16A and the pressure-sensitive adhesive layers 16B and 16C provided on both sides of the base material 16A may be used.
  • the double-sided adhesive tape having the base material 16A is adhered to the connecting member 18 via one adhesive layer 16B, and the other adhesive layer 16C is used for adhering to the other member.
  • the thickness of the base material 16A is, for example, 20 to 200 ⁇ m, preferably 40 to 175 ⁇ m, and more preferably 60 to 150 ⁇ m.
  • each of the pressure-sensitive adhesive layers 16B and 16C is, for example, 10 to 100 ⁇ m, preferably 20 to 80 ⁇ m, and more preferably 30 to 60 ⁇ m. By setting the thickness of each of the pressure-sensitive adhesive layers 16B and 16C within the above range, it is possible to deform each fixing member in the thickness direction while ensuring stickability.
  • the fixing member 15 (the first fixing member 15A and the second fixing member 15B) can be configured to stack a plurality of double-sided adhesive tapes.
  • the fixing member 15 can be configured to stack a plurality of double-sided adhesive tapes.
  • two fixing members 15B 1 and 15B 2 in which one second fixing member 15B is a double-sided adhesive tape may be stacked.
  • the first fixing member 15A similarly to the second fixing member 15B, the first fixing member 15A may also have a configuration in which two fixing members 15A 1 and 15A 2 which are double-sided adhesive tapes are stacked.
  • the thickness of the base material 16A is, for example, 5 to 50 ⁇ m, preferably 10 to 45 ⁇ m, and more preferably 15 to 40 ⁇ m.
  • each pressure-sensitive adhesive layer 16B 1 , 16B 2 , 16C 1 , 16C 2 is, for example, 5 to 60 ⁇ m, preferably 10 to 55 ⁇ m, and more preferably 15 to 50 ⁇ m.
  • the fixing member 15 when the fixing member 15 is configured to stack a plurality of double-sided adhesive tapes, thin base materials 16A 1 and 16A 2 of the double-sided adhesive tape to be used can be adopted, and the flexibility of the fixing member 15 can be improved. It is improved, and when the fixing member 15 is fixed to another member, it can be fixed with a small pressure of, for example, about 100 to 300N.
  • the fixing member 15 that can be fixed with a small pressure can reduce the area of air generated on the fixing surface at the time of fixing, and can secure a sufficient fixing area, so that a high adhesive force can be obtained. Obtainable.
  • FIG. 3 shows the electrical connection member 10 according to the second embodiment of the present invention.
  • the electrical connection member 10 according to the second embodiment of the present invention also connects the conductive member 11 made of a rubber-like elastic body, the fixing member 15, the conductive member 11 and the fixing member 15.
  • a sheet-shaped connecting member 18 is provided.
  • the conductive member 11 used in the electrical connecting member 10 according to the second embodiment also has an opening of the sheet-shaped connecting member 18. It is fixed at 18C.
  • the conductive member 11 used is held at 105 ° C. for 22 hours in a state where a load is applied between the upper surface and the lower surface and compressed by 25%. After that, the applied load is removed, and the compression set (first compression set) that remains even after 30 minutes at room temperature is 50% or less, preferably 30% or less, and more. It is preferably 27% or less, and practically 7% or more. Also in the second embodiment of the present invention, the conductive member 11 is held at 105 ° C. for 22 hours in a compressed state of 25%, the compressive stress is released, and then compressed again at 105 ° C. for 22 hours.
  • the newly generated compression set (second compression set) during the holding is also preferably 50% or less, more preferably 30% or less, still more preferably 27% or less. Further, practically, it is, for example, 7% or more. Further, the electric resistance at the time of 25% compression and the electric resistance value measured by 25% compression deformation at 105 ° C. for 22 hours and then returned to room temperature and 25% compression deformation again are also lowered as described above.
  • the difference between the electrical connection member 10 according to the first embodiment of the present invention and the electrical connection member 10 according to the second embodiment of the present invention is that the conductive member made of a rubber-like elastic body is used.
  • the structure of 11 is different.
  • the sheet-shaped connecting member 18 that connects the fixing member 15 and the conductive member 11 and the fixing member 15 is essentially the same.
  • the conductive member 11 made of a rubber-like elastic body is a columnar conductive portion 21 made of a conductive rubber-like elastic body and the columnar conductive portion. It is composed of an insulating portion 22 made of an insulating rubber-like elastic body that surrounds the periphery of 21.
  • the conductive rubber-like elastic body forming the columnar conductive portion contains 25 to 80% by volume, preferably 30 to 75% by volume of the conductive filler.
  • the columnar conductive portion 21 made of a conductive rubber-like elastic body exhibits conductivity by being compressed and deformed.
  • the upper end surface of the columnar conductive portion 21 reaches the upper surface of the conductive member 11, and the lower end surface reaches the lower surface of the conductive member 11.
  • the columnar conductive portion 21 is also compressed and deformed to form a conductive path.
  • the columnar conductive portion 21 serves as a conduction path connecting the upper surface and the lower surface of the conductive member 11 via the opening 18C of the sheet-shaped connecting member 18.
  • conductive possible diameter D effect of the conductive member 11 is exposed on the upper surface of the conductive member 11, the upper end surface of columnar conductive portion 21 diameter D2P, Alternatively, it corresponds to the diameter D3P of the lower end surface of the columnar conductive portion 21 exposed on the lower surface of the conductive member 11.
  • the diameter D2P of the upper end surface and the diameter D3P of the lower end surface of the columnar conductive portion 21 can be calculated as the diameter of a circle having an area equal to the area of the upper end surface and the area of the lower end surface, respectively.
  • the conductive diameter Effect of the conductive member 11 is lower than the diameter D2P of the upper end surface of the columnar conductive portion 21.
  • the average value (geometric mean value) of the diameter D3P of the end face may be calculated.
  • the initial height H 0 of the conductive member 11 is preferably 0.50 mm or more, more preferably 0.60 mm or more, still more preferably 0.8 mm or more, and preferably 7.50 mm or less, more preferably 5.0 mm or less. , More preferably 2.5 mm or less. Further, the ratio (aspect ratio) of the initial height H 0 of the conductive member 11 to the conductive diameter Defect of the conductive member 11 is also preferably 0.1 or more, more preferably 0.25 or more, still more preferable. Is 0.5 or more, more preferably 0.55 or more, and preferably 1.5 or less, more preferably 1.45 or less, still more preferably 1.0 or less.
  • the diameter D2P of the upper end surface and the diameter D3P of the lower end surface of the columnar conductive portion 21 are smaller than the diameter D2 of the upper surface and the diameter D3 of the lower surface of the conductive member 11, respectively.
  • the insulating portion 22 made of an insulating rubber-like elastic body surrounding the columnar conductive portion 21 is the outer edge portion of the upper surface and the lower surface of the conductive member 11.
  • the columnar conductive portion 21 penetrates the opening 18C of the connecting member 18. In the state where the conductive member 11 is not compressed and deformed, the diameters D2P and D3P of the columnar conductive portion 21 are smaller than the diameter D1 of the opening 18C of the connecting member 18.
  • the conductive diameter Defect is preferably 35 to 97% with respect to the average value of the diameter D2 of the upper surface and the diameter D3 of the lower surface of the conductive member 11.
  • the electric resistance can be sufficiently lowered, and when it is 97% or less, the ratio of elastic deformation to plastic deformation becomes low, and the above-mentioned first and second compressions are performed. It becomes easier to reduce the permanent distortion.
  • the ratio to the average value of the diameters D2, D3 of conductively diameter D effect is more preferably at least 50%, more preferably at least 55%, even more preferably 60% or more, and less 95% Is more preferable.
  • the ratio of the upper and lower surfaces of the conductive diameter Defect to the diameters D2 and D3 is increased, and the first and second compression set are reduced. Therefore, although it is possible to pass a large current, the rubber elasticity is maintained for a long period of time, and more stable conduction becomes possible.
  • the conductive member 11 swells laterally outward with compression deformation, but in the second embodiment of the present invention, the deformation swelling outward mainly involves the insulating portion 22. Since the insulating portion 22 made of an insulating rubber-like elastic body does not contain a filler that does not show elasticity, the temperature is raised as compared with the conductive rubber-like elastic body containing the conductive filler. The rate at which elastic deformation is converted to plastic deformation during the retention of is significantly lower. Further, as in the first embodiment, the conductive member 11 is restricted from bulging and deforming outward by the sheet-shaped connecting member 18. Therefore, in the electrical connection member 10 according to the second embodiment of the present invention, it is easier to reduce the compression set as compared with the electrical connection member 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the columnar conductive portion 21 contains a conductive filler dispersed in a crosslinked rubber-like elastic body.
  • a load is applied between the upper surface and the lower surface of the conductive member 11 and compression deformation is performed, the electrical resistance between the upper surface and the lower surface is reduced.
  • the crosslinked rubber-like elastic body itself is an insulating cross-linked rubber-like elastic body, but when it is compression-deformed, contact between the dispersed conductive fillers is caused, and a conductive path is formed. The electrical resistance at the time of compression decreases as in.
  • the rubber-like elastic body and the conductive filler used in the second embodiment are as described in the first embodiment.
  • the conductive fillers are preferably arranged in a chain in the direction of compressive stress (height direction Z). By arranging the contained magnetic conductive fillers so as to be continuous in the height direction Z in this way, the amount of compressive deformation due to the load applied between the upper surface and the lower surface is at least in the conductive path. It can be formed.
  • the content of the conductive filler dispersed in the conductive rubber-like elastic body is in the range of 25 to 80% by volume, preferably in the range of 30 to 75% by volume, and more preferably in the range of 40 to 70% by volume. Select in the range of.
  • the insulating portion 22 usually does not contain filler particles and is formed of an insulating rubber-like elastic body. Therefore, the content of the conductive filler in the insulating portion 22 is usually 0% by volume. However, the insulating portion 22 may contain a small amount of a conductive filler that is unavoidably mixed in the manufacturing process or the like within a range that does not impair the insulating property.
  • the content of the conductive filler in the insulating portion 22 may be less than 5% by volume, preferably less than 1% by volume.
  • the diameter D2P of the upper end surface and the diameter D3P of the lower end surface of the columnar conductive portion 21 composed of the conductive rubber-like elastic body are the openings 18C of the connecting member 18. It was smaller than the diameter D1 of.
  • the diameter D3P of the connecting member 18 may be larger than the diameter D1 of the opening 18C of the connecting member 18.
  • a mold is prepared.
  • the mold is composed of an upper mold and a lower mold made of a non-magnetic material such as aluminum or copper. Pins made of ferromagnets such as iron and magnets are embedded in the upper mold and the lower mold at positions corresponding to the conductive portions 11, respectively. One end of the pin is exposed on the cavity surfaces of the upper and lower molds.
  • the resin sheet may be prepared by punching or the like to form through holes for a plurality of openings 18C.
  • the resin sheet is inserted into the above-mentioned mold in which the pin is embedded, and the liquid rubber which is the raw material of the rubber-like elastic body is injected into the cavity.
  • the liquid rubber, which is the raw material of the conductive rubber-like elastic body, is premixed with magnetic conductive particles.
  • an external magnetic field is applied from above and below the mold using a magnet.
  • a parallel magnetic field connecting the pins is formed in the cavity, and magnetic conductive particles in liquid rubber or the like are arranged in a chain in the direction of the magnetic field lines.
  • the upper and lower molds are completely tightened to perform heat treatment, and the liquid rubber is crosslinked and cured, so that the conductive member 11 is integrally fixed to the connecting member 18 made of a resin sheet.
  • a sheet-shaped molded product is obtained.
  • the electrical connection member 10 is obtained by attaching the fixing member to the sheet-shaped molded body by a known method.
  • the electrical connection member has been described with reference to a specific example having the fixing member and the connecting member, but the first compression set of the conductive member and the electrical resistance are equal to or less than the above-mentioned predetermined values. If so, the fixing member and the connecting member may be omitted.
  • the fixing member and the connecting member may be omitted.
  • the insulating portion 22 since the insulating portion 22 is provided, the conductive member 11 is less likely to be plastically deformed, and the first compression set can be reduced even if the connecting member is not provided.
  • the electrical connection member 10 of the present invention is used, for example, to electrically connect terminals to a conductive layer and to fix terminals to a glass plate having a conductive layer.
  • FIG. 10 shows a glass plate structure 70 with terminals in which terminals 71 are fixed to the glass plate 72 by the electrical connection member 10 according to the second embodiment.
  • the glass plate structure 70 with terminals will be described in more detail.
  • the glass plate structure 70 with terminals includes an electrical connection member 10, a glass plate 72, and terminals 71.
  • the glass 72 is provided with a conductive layer 73 on one surface thereof.
  • the terminal 71 is attached to the surface of the glass plate 72 where the conductive layer 73 is provided.
  • the material of the conductive layer 73 is not particularly limited, but may be a metal film having conductivity such as gold, silver, platinum, aluminum, copper, iron, palladium, chromium, stainless steel, or a metal-containing coating film.
  • the material of the terminal 71 is also not particularly limited, but similarly, any metal having conductivity such as gold, silver, platinum, aluminum, copper, iron, palladium, chromium, and stainless steel may be used.
  • the electrical connection member 10 is arranged between the terminals 71 and the conductive layer 73. At this time, the upper surface and the lower surface of the conductive member 11 of the electrical connection member 10 come into contact with the conductive layer 73 and the terminal 71, respectively. Therefore, the terminal 71 is connected to the conductive layer 73 via the conductive portion 21 of the conductive member 11. Further, in the electrical connection member 10, the second fixing member 15B of the fixing member 15 is adhered to the terminal 71, and the first fixing member 15A is adhered to the glass plate 72, so that the terminal 71 is attached to the glass plate 72. Fix it. Further, in some cases, the first fixing member 15A may be adhered to the conductive layer 73 provided on the glass plate 72.
  • the conductive portion 21 of the conductive member 11 may come into contact with the terminal 71 and the conductive layer 73 in a state of being compressed and deformed.
  • the conductive portion 21 of the conductive member 11 is formed of a conductive rubber-like elastic body whose conductivity is enhanced in a state of being compressed and deformed, and is formed on the terminal 71 and the conductive layer 73 by a repulsive force due to the compressive deformation. Be urged. Therefore, it is possible to more reliably make an electrical connection between the terminal 71 and the conductive layer 73 via the conductive portion 21 of the conductive member 11.
  • the conductive portion 21 of the conductive member 11 may be compressed by, for example, 5 to 40%, preferably 10 to 30%.
  • the electrical connection member 10 includes a plurality of conductive members 11, the surface of the terminal 71 in contact with the lower surface of the plurality of conductive members 11 is preferably flat. The flat shape makes it easy to apply a load evenly to the plurality of conductive members 11 and compress them with the same compressive strain.
  • the height from the lower surface of the connecting member 18 to the lower surface of the conductive member 11 is larger than the thickness of the second fixing member 15B even during compression deformation. Therefore, in the terminal 71, the outer peripheral portion 71A for adhering to the second fixing member 15B is higher than the other portions, but the outer peripheral portion 71A does not necessarily have to be higher and faces the glass plate 72 of the terminal 71.
  • the surface to be formed may be entirely flat.
  • the glass plate 72 is not particularly limited, but an automobile glass plate is preferable.
  • a heating wire may be provided on the glass plate for automobiles for defrosters, defoggers, and the like.
  • the glass plate 72 provided with the heating wire is usually provided with a conductive layer 73 to which the heating wire is bundled and connected.
  • the terminal 71 is connected to the conductive layer 73 via the conductive portion 11, so that a current flows through the heating wire via the terminal 71, the conductive portion 11, and the conductive layer 73.
  • the heating wire provided in the glass for automobiles has high power consumption and needs to pass a large current.
  • the electric connection sheet 10 of the present invention has a small electric resistance, and therefore is used for the heating wire.
  • the electrical connection member of the present invention is preferably used for an automobile glass plate, particularly a rear window glass plate in which a heat transfer wire is often provided for a defogger.
  • the glass plate for automobiles may be provided with an antenna, a camera, a camera heater, a wiper heater, a backlight, a rain sensor and other sensors, and the electrical connection member and terminal of the present invention are also provided for electrical connection to them.
  • the attached glass structure can be used.
  • Example 1 As shown below, a conductive member made of a crosslinked rubber-like elastic body containing magnetic conductor particles, which is integrally fixed to the opening of the sheet-shaped connecting member, is prepared, and the upper surface and the lower surface of the conductive member are prepared.
  • the compression set was evaluated after applying a load during the period and compressing and deforming at 105 ° C. for 22 hours by 25%.
  • a mold in which a ferromagnetic pin is embedded is prepared, and silver-coated nickel particles (average particle size 35 ⁇ m) as a magnetic conductive filler are mixed in the mold to form silicone as a liquid rubber. Rubber was poured and vulcanized.
  • a sheet-shaped connecting member having a through hole and a thickness of 0.1 mm which is a PET sheet, is inserted into the mold and integrally molded into the opening of the sheet-shaped connecting member.
  • the conductive member had a structure shown in FIG. 3 in which a sheet-shaped connecting member was embedded in the insulating portion.
  • the content of the conductive filler in the conductive rubber-like elastic body of the formed conductive portion is about 30% by volume.
  • the conductive fillers were continuously connected in the height direction.
  • the hardness of the liquid silicone rubber containing no conductive filler after being vulcanized (cured) is A35. Therefore, the hardness of the insulating rubber-like elastic body constituting the insulating portion is A35.
  • the sheet-shaped connecting member integrally molded with the conductive member has a frame-shaped double-sided adhesive tape that surrounds the conductive member attached to the upper surface and the lower surface thereof, respectively, and the double-sided adhesive tape is used as the fixing member. It can be a connecting member.
  • the double-sided adhesive tape had a base material and adhesive layers provided on both sides of the base material.
  • the thickness of the double-sided adhesive tape attached to the upper surface 18A and the lower surface 18B of the sheet-shaped connecting member is 0.2 mm.
  • the sheet-shaped connecting member was provided with two openings, and the two conductive members were formed into the sheet-shaped connecting member.
  • the diameter D1 of the opening provided in the sheet-shaped connecting member is 2.0 mm.
  • the conductive member has a height H 0 of the conductive member before compression deformation of 0.65 mm, a diameter of the columnar conductive portion 21 (D2P, D3P) of 1.2 mm, and an insulating portion 22 surrounding the columnar conductive portion 21.
  • the diameter (D2, D3) was 2.4 mm. Therefore, the ratio of the conductive diameter Effect (the average value of D2P and D3P) to the average value of the diameter D2 and the diameter D3 was 50%.
  • the diameter D1 of the opening is 167% of the conductive diameter Effect .
  • the electrical resistance at the time of 25% compression was 8.0 m ⁇ .
  • the compression set first compression set
  • the compression deformation treatment is performed again, and the compression deformation is performed at 105 ° C. for 22 hours for 25%, and then the compression permanent strain (second compression permanent strain) is obtained. evaluated.
  • the compression set (second compression set) shown after being subjected to 25% compression deformation at 105 ° C. for 22 hours was evaluated again, it was 12%. Further, when it was compressed and deformed again, the electric resistance at the time of 25% compression was 2.2 m ⁇ .
  • Example 2 It was carried out in the same manner as in Example 1 except that the following points were different.
  • the conductive member has a height H 0 of the conductive member before compression deformation of 0.64 mm, a diameter of the columnar conductive portion 21 (D2P, D3P) of 1.8 mm, and insulation surrounding the columnar conductive portion 21.
  • the diameter (D2, D3) of the portion 22 was 2.6 mm. Therefore, the ratio of the conductive diameter Effect (the average value of D2P and D3P) to the average value of the diameter D2 and the diameter D3 was 69%.
  • the compression deformation treatment was performed again, and after the compression deformation at 105 ° C. for 22 hours and 25% compression deformation, the compression permanent strain (second compression permanent strain) shown was evaluated. %Met. Further, when it was compressed and deformed again, the electric resistance at the time of 25% compression was 1.5 m ⁇ .
  • Example 3 It was carried out in the same manner as in Example 1 except that the following points were different.
  • the conductive member has a height H 0 of the conductive member before compression deformation of 0.70 mm, a diameter of the columnar conductive portion 21 (D2P, D3P) of 2.2 mm, and insulation surrounding the columnar conductive portion 21.
  • the diameter (D2, D3) of the portion 22 was 2.5 mm. Therefore, the ratio of the conductive diameter Effect (the average value of D2P and D3P) to the average value of the diameter D2 and the diameter D3 was 88%.
  • the compression deformation treatment was performed again, and after the compression deformation at 105 ° C. for 22 hours and 25% compression deformation, the compression permanent strain (second compression permanent strain) shown was evaluated. %Met. Further, when it was compressed and deformed again, the electric resistance at the time of 25% compression was 1.1 m ⁇ .
  • Example 4 It was carried out in the same manner as in Example 1 except that the following points were different.
  • the conductive member has a height H 0 of the conductive member before compression deformation of 0.75 mm, a diameter of the columnar conductive portion 21 (D2P, D3P) of 2.3 mm, and insulation surrounding the columnar conductive portion 21.
  • the diameter (D2, D3) of the portion 22 was 2.4 mm. Therefore, the ratio of the conductive diameter Effect (the average value of D2P and D3P) to the average value of the diameter D2 and the diameter D3 was 96%.
  • the electrical resistance at the time of 25% compression was 5.0 m ⁇ .
  • the compression set (first compression set) was evaluated. It was 19%.
  • the compression deformation process was performed again, and after 25% compression deformation at 105 ° C., the compression set (second compression set) was evaluated. As a result, 25 %Met. Further, when it was compressed and deformed again, the electric resistance at the time of 25% compression was 1.0 m ⁇ .
  • the sheet-shaped connecting member is provided with four openings, and the four conductive members are formed into the sheet-shaped connecting member.
  • the entire connecting member is made of a crosslinked rubber-like elastic body by cross-linking and curing a liquid silicone rubber containing a conductive filler (silver-coated glass fiber powder).
  • the content of the conductive filler in the formed conductive rubber-like elastic body is about 50% by volume.
  • the hardness of the liquid silicone rubber containing no conductive filler after vulcanization molding (curing) is A hardness 30.
  • the height H 0 of the conductive member before compression deformation was 0.69 mm, and the diameters (D2, D3) of the upper and lower surfaces of the conductive member were 2.4 mm.
  • a PET sheet having a thickness of 0.1 mm was used as the sheet-shaped connecting member.
  • the diameter of the through hole provided in the sheet-shaped connecting member is 2.0 mm.
  • the diameter of the opening 18C of the sheet-shaped connecting member is 83% of the diameter D2 (conductive diameter of the conductive member) on the upper surface of the conductive member.
  • the electric resistance at the time of 25% compression was 50 m ⁇ .
  • the compression set first compression set
  • the compression deformation treatment was performed again, and after the compression deformation at 105 ° C. for 22 hours and 25% compression deformation, the compression permanent strain (second compression permanent strain) shown was evaluated. %Met. Further, when it was compressed and deformed again, the electric resistance at the time of 25% compression was 40 m ⁇ .
  • the conductive member has a height H 0 of the conductive member before compression deformation of 0.71 mm, a diameter of the columnar conductive portion 21 (D2P, D3P) of 2.0 mm, and insulation surrounding the columnar conductive portion 21.
  • the diameter (D2, D3) of the portion 22 was 2.4 mm. Therefore, the ratio of the conductive diameter Effect (the average value of D2P and D3P) to the average value of the diameter D2 and the diameter D3 was 83%.
  • the diameter D1 of the opening 18C of the sheet-shaped connecting member is 2.0 mm, is 100% of the diameter of the columnar conductive portion 21 (D2P, D3P) (conductively diameter D effect).
  • the compression permanent strain was evaluated, and then the compression deformation treatment was performed again, and the compression deformation shown after 25% compression deformation at 105 ° C. was evaluated.
  • the compression set (second compression set) which was shown after being subjected to 25% compression deformation at 105 ° C. for 22 hours, was evaluated and found to be 31%. Further, when it was compressed and deformed again, the electric resistance at the time of 25% compression was 0.9 m ⁇ .
  • the height of the conductive member after the evaluation of the first compression set is 0.65 mm
  • the height of the conductive member after the evaluation of the second compression set is 0.62 mm. When reduced, the electrical resistance at 25% compression is significantly reduced from 4.5 m ⁇ to 0.9 m ⁇ .
  • Example 7 It differs from Example 6 in the following points.
  • the conductive member produced in Example 7 has a height H 0 of the conductive member before compression deformation of 0.75 mm and a conduction diameter DC (diameter D2P of the upper end surface of the columnar conductive portion) of the columnar conductive portion 21 of 2.
  • the insulation diameter DI (diameter D2 of the upper surface of the conductive member) by the insulating portion 22 surrounding the columnar conductive portion 21 was 2.0 mm and was 2.4 mm. Therefore, the ratio of conduction diameter / insulation diameter corresponds to 83%.
  • the sheet-shaped connecting member is not inserted into the side surface portion, the conductive member is not connected to the sheet-shaped connecting member, and the conductive member is inserted into the opening of the connecting member. Not fixed.
  • the electrical resistance at the time of 25% compression was 5.5 m ⁇ . Therefore, the electrical resistance at the time of 25% compression was 20 m ⁇ or less.
  • the compression set (first compression set) was evaluated. It was 29%. After the first compression deformation treatment, after evaluating the compression permanent strain, the compression deformation treatment is performed again, and the compression deformation is performed at 105 ° C. for 22 hours for 25%, and then the compression permanent strain (second compression permanent strain) is obtained. When evaluated, it was 55%. Further, when it was compressed and deformed again, the electric resistance at the time of 25% compression was 15 m ⁇ .
  • the height of the conductive member after the evaluation of the first compression set is 0.68 mm
  • the height of the conductive member after the evaluation of the second compression set is 0.61 mm.
  • the electrical resistance at 25% compression increases from 5.5 m ⁇ to 15.0 m ⁇ .
  • Example 8 It was carried out in the same manner as in Example 1 except that the following points were different.
  • the conductive member has a height H 0 of the conductive member before compression deformation of 1.50 mm, a diameter of the columnar conductive portion 21 (D2P, D3P) of 1.0 mm, and insulation surrounding the columnar conductive portion 21.
  • the diameter (D2, D3) of the portion 22 was 2.6 mm. Therefore, the ratio of the conductive diameter Effect (the average value of D2P and D3P) to the average value of the diameter D2 and the diameter D3 was 38%.
  • the diameter D1 of the opening 18C of the sheet-shaped connecting member was 2.0 mm.
  • the diameter D1 of the opening is 200% of the conductive diameter Defect .
  • the content of the conductive filler in the conductive rubber-like elastic body of the formed conductive portion is 30% by volume.
  • the compression set (first compression set) was evaluated. It was 12%. After the evaluation of the first compression permanent strain, the compression deformation treatment was performed again, and after the compression deformation at 105 ° C. for 22 hours and 25% compression deformation, the compression permanent strain (second compression permanent strain) shown was evaluated. %Met. Further, when it was compressed and deformed again, the electric resistance at the time of 25% compression was 40 m ⁇ .
  • the conductive member has a height H 0 of the conductive member before compression deformation of 0.75 mm, a diameter of the columnar conductive portion 21 (D2P, D3P) of 4.5 mm, and insulation surrounding the columnar conductive portion 21.
  • the diameter (D2, D3) of the portion 22 was 5.0 mm. Therefore, the ratio of the conductive diameter Effect (the average value of D2P and D3P) to the average value of the diameter D2 and the diameter D3 was 90%.
  • the diameter D1 of the opening 18C of the sheet-shaped connecting member was 2.5 mm.
  • the diameter D1 of the opening is 56% of the conductive diameter Effect .
  • the content of the conductive filler in the conductive rubber-like elastic body of the formed conductive portion is 30% by volume.
  • the compression deformation process was performed again, and after the compression deformation was performed at 105 ° C. for 22 hours by 25%, the compression set (second compression set) was evaluated. %Met. Further, when it was compressed and deformed again, the electric resistance at the time of 25% compression was 1.1 m ⁇ .
  • Example 10 It was carried out in the same manner as in Example 1 except that the following points were different.
  • the conductive member has a height H 0 of the conductive member before compression deformation of 0.75 mm, a diameter of the columnar conductive portion 21 (D2P, D3P) of 4.8 mm, and insulation surrounding the columnar conductive portion 21.
  • the diameter (D2, D3) of the portion 22 was 5.0 mm. Therefore, the ratio of the conductive diameter Effect (the average value of D2P and D3P) to the average value of the diameter D2 and the diameter D3 was 96%.
  • the compression set (first compression set) was evaluated. It was 40%.
  • the compression deformation treatment was performed again, and after the compression deformation at 105 ° C. for 22 hours and 25% compression deformation, the compression permanent strain (second compression permanent strain) shown was evaluated. %Met. Further, when it was compressed and deformed again, the electric resistance at the time of 25% compression was 0.9 m ⁇ .
  • Comparative Example 1 It was carried out in the same manner as in Example 1 except that the following points were different.
  • the conductive member has a height H 0 of the conductive member before compression deformation of 1.00 mm, a diameter of the columnar conductive portion 21 (D2P, D3P) of 0.5 mm, and insulation surrounding the columnar conductive portion 21.
  • the diameter (D2, D3) of the portion 22 was 2.6 mm. Therefore, the ratio of the conductive diameter Effect (the average value of D2P and D3P) to the average value of the diameter D2 and the diameter D3 was 19%.
  • the diameter D1 of the opening 18C of the sheet-shaped connecting member was 2.0 mm.
  • the diameter D1 of the opening is 400% of the conductive diameter Effect .
  • the content of the conductive filler in the conductive rubber-like elastic body of the formed conductive portion is 20% by volume.
  • the ratio of the diameter of a height H 0 / conductively diameter D effect of the conductive member is greater than 1.5
  • the diameter of the columnar conductive portion 21 (D2P, D3P) is 1. It does not reach 2 mm, and the content of the conductive filler does not reach 25% by volume and is sparse. Therefore, the electrical resistance at the time of 25% compression exceeds 0.1 ⁇ .
  • the compression set (first compression set) was evaluated. It was 10%.
  • the compression deformation treatment was performed again, and after the compression deformation at 105 ° C. for 22 hours and 25% compression deformation, the compression permanent strain (second compression permanent strain) shown was evaluated. %Met. Further, when it was compressed and deformed again, the electric resistance at the time of 25% compression was 450 m ⁇ .
  • Comparative Example 2 It was carried out in the same manner as in Example 1 except that the following points were different.
  • the conductive member has a height H 0 of the conductive member before compression deformation of 0.66 mm, a diameter of the columnar conductive portion 21 (D2P, D3P) of 7.0 mm, and insulation surrounding the columnar conductive portion 21.
  • the diameters (D2, D3) of the portion 22 were also 7.0 mm. Therefore, the ratio of the conductive diameter Effect (the average value of D2P and D3P) to the average value of the diameter D2 and the diameter D3 was 100%. Therefore, on the upper and lower surfaces of the conductive member.
  • the insulating portion 22 is not exposed, and the insulating portion 22 exists only on the side surface of the conductive member.
  • the diameter D1 of the opening 18C of the sheet-shaped connecting member was 15.0 mm. Opening diameter D1 is made 214% with respect to conductively diameter D effect (conductively diameter D effect has a 47 percent relative to the opening of the diameter D1).
  • the content of the conductive filler in the conductive rubber-like elastic body of the formed conductive portion is 50% by volume.
  • the electrical resistance at the time of 25% compression was 3.0 m ⁇ .
  • the compression set first compression set
  • the compression permanent strain second compression permanent strain shown was evaluated. %Met. Further, when it was compressed and deformed again, the electric resistance at the time of 25% compression was 10 m ⁇ .
  • the electrical connection member produced in Comparative Example 3 is a sponge gasket having a structure in which an aluminum-deposited PET film is wound around a polyurethane foam. This sponge gasket does not include a fixing member or a connecting member. A total of 5 sponge gaskets were produced. The initial thickness of the five sponge gaskets produced had an average of 1.12 mm. Using a spacer with a thickness of 0.84 mm, the height of the electrical connection member during compression was maintained at 0.84 mm, and an attempt was made to evaluate the compression set, which is shown after compression deformation at 105 ° C. for 22 hours. .. After compression deformation and holding at 105 ° C.
  • the thickness of the sponge gasket was in the range of 0.07 to 0.18 mm, which was thinner than the thickness of the spacer.
  • the calculated compression set was calculated. It exceeded 100%, and the average value of the compression set of the five sponge gaskets evaluated was 353%.
  • a polyurethane foam is used, but the polyurethane foam loses its elasticity and loses its elasticity while being held at 105 ° C. for 22 hours after compression deformation, even if the load is removed. After that, it does not show recoverability.

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Abstract

電力供給に使用される端子を、ガラス板などの被取付部材に取り付け、ゴム状弾性体で構成される導電部材を備える電気接続部材を介して、小さい電気抵抗で、端子を被取付部材に設けられた接点部材に電気接続させ、大電流を流しても、電気接続部の温度上昇に因る導電部材のゴム状弾性の低下が少ない電気接続部材を提供する。 電気接続部材10が備える、ゴム状弾性体から構成される導電部材11は、上面と下面の間に荷重印加し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪みが、50%以下であり、荷重印加時、前記上面と下面の間の電気抵抗は、0.1Ω以下である。

Description

電気接続部材、および端子付きガラス板構造
 本発明は、電気接続部材、及び電気接続部材を備える端子付きガラス板構造に関する。
 自動車用窓ガラスは、例えば、デフロスター、デフォッガーなどが設けられるために、ガラス板上に導電層からなる給電部が形成され、その給電部と端子を電気接続する必要がある。給電部への端子の電気接続には、従来、半田付けが広く使用されている。また、半田付けの代替として、例えば、特許文献1に開示されるように、導電性ゴムが使用されることが検討されている。特許文献1において、給電部と端子の双方に当接させ、導電性ゴムを圧縮された状態に保持されるように、端子を、熱硬化型接着剤よりなる接着材によってガラス板に接着している。
 また、特許文献2に開示されるように、従来、電気絶縁性を有するシート部と、シート部に設けられる導通部とを備えるコネクタシートが知られている。コネクタシートは、電気機器の筐体を構成する金属部と、筐体に内蔵される回路基板の接地接続部とを、導通部を介して電気的に接続するために使用されるものであり、回路基板に粘着部などを介して固定されている。
特許第6070707号公報 特開2007-227111号公報
 導電性ゴムを使用して、ガラス板の給電部と金属端子の間を電気接続する場合、導電性ゴムを圧縮状態に保持し、その導電性を維持する必要がある。導電性ゴムを圧縮状態とする際、そのゴムの反発力により、金属端子を固定する粘着部での剥がれを起こすという問題がある。さらには、導電性ゴムは、圧縮歪が増大すると、給電部又は金属端子に密着しにくくなり、接触面の電気抵抗が大きくなるため、大電流を流すと、電気接続部の温度が上昇するという問題もある。
 ゴム状弾性体で作製される、導電性ゴムは、粘弾性を示すので、温度が上昇した状態で、長時間、圧縮状態に保持すると、圧縮永久歪みが増し、ゴム状弾性は減少する。その結果、圧縮永久歪みが増した導電性ゴムでは、電気抵抗が大きくなるという問題もある。
 一方で、特許文献2に記載されるコネクタシートは、筐体の金属部と、回路基板とを接地接続するためのものであり、本質的に、該接地接続部には電流は流れない。特許文献2に記載されるコネクタシートを、電力供給に使用される金属端子と、ガラス板上の給電部を電気的に接続するために使用することは難しい。
 そこで、本発明は、電力供給に使用される端子を、ガラス板などの被取付部材に取り付け、ゴム状弾性体で構成される導電部材を備える電気接続部材を介して、小さい電気抵抗で、端子を被取付部材に設けられた接点部材に電気接続させ、大電流を流しても、電気接続部の温度上昇が少ない電気接続部材を提供することを課題とする。
 本発明者らは、鋭意検討の結果、ゴム状弾性体で構成される導電部材を備える電気接続部材において、ゴム状弾性体で構成される導電部材を所定の構成にすることで上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。本発明は、以下の[1]~[13]を提供する。
[1]ゴム状弾性体で構成される導電部材を備える電気接続部材であって、前記導電部材は、少なくとも、上面と下面を有しており、前記導電部材を、前記上面と下面の間に荷重印加し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪みが、50%以下であり、荷重印加時、前記上面と下面の間の電気抵抗は、0.1Ω以下である、電気接続部材。
[2]ゴム状弾性体で構成される導電部材を備える電気接続部材であって、前記導電部材は、少なくとも、上面と下面を有しており、前記導電部材を、前記上面と下面の間に荷重印加し、25%圧縮変形させた状態に保持した後、印加された荷重を取り除き、圧縮応力を解放し、再び、前記導電部材を、前記上面と下面の間に荷重印加し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪みが、50%以下であり、荷重印加時、前記上面と下面の間の電気抵抗は、0.1Ω以下である、電気接続部材。
[3]前記電気接続部材は、固着部材と、前記導電部材と前記固着部材とを連結する連結部材とを備えており、前記連結部材は、前記導電部材を固定させる開口を有しており、前記導電部材の側面を、前記連結部材の開口部に当接させて、前記導電部材が前記連結部材に固定されている、[1]又は[2]に記載に記載の電気接続部材。
[4]前記連結部材の開口の直径は、前記導電部材の導電可能直径の50%~200%の範囲に選択される、[3]に記載に記載の電気接続部材。
[5]前記連結部材の開口に固定されている前記導電部材が有する上面と下面は、それぞれ、前記連結部材の上面及び下面から突き出している、[3]又は[4]に記載に記載の電気接続部材。
[6]前記導電部材の側面の高さ方向に対して、前記連結部材の開口部に当接される部位は、前記側面の高さの中央位置を含んでいる、[3]~[5]のいずれかに記載に記載の電気接続部材。
[7]前記導電部材は、全体が導電性である、架橋されたゴム状弾性体で構成されており、前記導電性である、架橋されたゴム状弾性体は、導電性フィラーを50~90体積%含有している、[1]~[6]のいずれかに記載に記載の電気接続部材。
[8]前記導電部材は、導電性のゴム状弾性体からなる柱状の導電部と、前記柱状の導電部の周囲を取り巻く、絶縁性のゴム状弾性体からなる絶縁部とで構成され、前記柱状の導電部を形成する、導電性のゴム状弾性体は、導電性フィラーを25~80体積%含有している、[1]~[6]のいずれかに記載に記載の電気接続部材。
[9]前記柱状の導電部を形成している、導電性のゴム状弾性体中に含有される導電性フィラーは、該柱形状の高さ方向に配列している、[8]に記載に記載の電気接続部材。
[10]前記上面と下面の間に荷重印加し、圧縮変形した際、その圧縮方向に導電性を示す、前記導電部材の導電可能直径は、1.2mm~5.0mmの範囲であり、前記導電部材の導電可能直径に対する、圧縮変形していない状態の前記導電部材の高さの比(アスペクト比)は、0.1以上、1.5以下の範囲である、[1]~[9]のいずれかに記載に記載の電気接続部材。
[11]前記連結部材の上面及び下面は、前記電気接続部材の上面と下面をそれぞれ固着できるように、上下方向に対する固着部材を備えている、[3]~[10]のいずれかに記載に記載の電気接続部材。
[12]端子と、前記端子に対して電気接続される接点部材が設けられるガラス板と、前記端子と接点部材との間の電気接続を行う電気接続部材とを備える端子付きガラス板構造であって、前記端子との接点部材との間の電気接続を行う電気接続部材は、[1]~[11]のいずれかに記載の電気接続部材であり、前記電気接続部材が有する、圧縮変形状態とされている前記導電部材を介して、前記端子との接点部材との間の電気接続がなされている、端子付きガラス板構造。
[13]前記ガラス板上に設けられる接点部材と、前記端子とにより、前記導電部材の上面と下面の間に荷重印加し、圧縮変形状態とするための圧縮力が印加される位置に、前記接点部材と前記端子、ならびに、前記導電部材が配置され、前記接点部材と前記端子、ならびに、前記導電部材の配置を保持するように、前記電気接続部材は、前記接点部材が設けられるガラス板上に固着されている、[12]に記載の端子付きガラス板構造。
 本発明のゴム状弾性体で構成される導電部材を備える電気接続部材によれば、端子を、ガラス板などの被取付部材に取り付け、小さい電気抵抗で、端子を被取付部材に設けられた接点部材に電気接続させることができ、大電流を流しても、電気接続部の温度上昇が少なくなる。
本発明の第1の実施形態に係る電気接続部材の導電部材部分の一例を示す断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る電気接続部材の導電部材部分の他の一例を示す断面図である。 本発明の第2の実施形態に係る電気接続部材の導電部材部分の一例を示す断面図である。 本発明の第2の実施形態に係る電気接続部材の導電部材部分の他の一例を示す断面図である。 一つの導電部材を備える電気接続部材の一例を示す平面図である。 複数個の導電部材を備える、本発明の第1の実施形態に係る電気接続部材の構造を示す断面図である。 複数の導電部材を備える電気接続部材の一例を示す平面図である。 複数の導電部材を備える電気接続部材の他の一例を示す平面図である。 本発明の第1の実施形態に係る電気接続部材の固定部材の一例を示す断面図である。 端子付きガラス板構造を示す断面図である。
 本発明の電気接続部材は、ゴム状弾性体で構成される導電部材を備える電気接続部材であって、導電部材は、少なくとも、上面と下面を有している。本発明の電気接続部材は、導電部材を、前記上面と下面の間に荷重印加し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(以下、「第1の圧縮永久歪み」ともいう)が、50%以下であり、かつ荷重印加時、前記上面と下面の間の電気抵抗は、0.1Ω以下である。
 圧縮永久歪みが50%より大きくなると、例えば大電流が流されて電気接続部材の温度が上昇すると、導電部材のゴム弾性の低下が起こり、被着体に対する密着性が低くなり安定して導通することが難しくなる。
 ゴム弾性の低下を抑えて、より安定して導通させるために、導電部材11は、圧縮永久歪みが、30%以下であることが好ましく、27%以下であることがより好ましい。また、圧縮永久歪みは低ければ低い方がよいが、例えば実用的には7%以上であるとよい。
 なお、圧縮永久歪みは、JIS K6262:2013に記載される「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの常温,高温及び低温における圧縮永久ひずみの求め方」に準拠して測定できる。
 また、導電部材は、25%圧縮時の電気抵抗が0.1Ωより大きくなると、大電流が流れるときに発生するジュール熱量が大きくなり、圧縮変形された導電部材11が温度上昇する。大電流が流されても、発生するジュール熱量を抑制できる観点から、25%圧縮時の電気抵抗は,50mΩ以下であることが好ましく、20mΩ以下がより好ましい。また、25%圧縮時の電気抵抗は、使用されるゴム状弾性体自体の導電性などの制約から、通常は、0.1mΩ以上となる。
 25%圧縮時の電気抵抗は、導電部材11の上面と下面の間に荷重を負荷し、25%圧縮した状態で、定電流電源から発生させた電流を上面と下面の間に通して、その間の電圧差を室温(23℃)で計測し、電気抵抗値を算出することにより測定できる。
 また、導電部材は、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後、室温に戻して再び25%圧縮変形させて測定した電気抵抗値が、0.1Ω以下となることが好ましく、50mΩ以下となることがより好ましい。このように、本発明の導電部材は、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後においても、上記のように圧縮永久歪みが小さくなることで低い電気抵抗値が保たれる。
 本発明の電気接続部材では、導電部材を25%圧縮させた状態で、105℃で22時間保持後、圧縮応力を解放した後、再度、圧縮させた状態で、105℃で22時間保持する間に、新たに生じる圧縮永久歪み(以下、「第2の圧縮永久歪み」という)が、50%以下となることが好ましい。第2の圧縮永久歪みが50%以下であると、導電部材を長期間使用した後でも、導電部材のゴム弾性の低下が起こりにくくなり、被着体に対する密着性が高くなり、それにより、より安定した導通が実現できる。第2の圧縮永久歪みは、30%以下がより好ましく、27%以下がさらに好ましい。また、実用的には例えば7%以上である。
 以下、本発明の電気接続部材について実施形態を用いてより詳細に説明する。
[第1の実施形態]
 図1は、本発明の第1の実施形態に係る電気接続部材を示す。第1の実施形態に係る電気接続部材10は、図1に示すように、ゴム状弾性体で構成される導電部材11と、固着部材15と、導電部材11と固着部材15を連結する、シート状の連結部材18とを備える。図1に示すように,導電部材11の固定に使用される連結部材18は、平面状のシート状部材であり、例えば、樹脂シートからなる。連結部材18には、開口18Cが設けられており、ゴム状弾性体で構成される導電部材11は、開口18Cによって固定される。
 本実施形態の導電部材11は、全体が導電性であり、架橋されたゴム状弾性体で構成される。導電部材11は、上面と下面を有しており、上面と下面の間に荷重印加し、25%圧縮変形した際、少なくとも導電性を示す。固着部材15は、シート状の連結部材18の開口18Cに固定されている導電部材11を、電気接続を行う配置に維持するように、シート状の連結部材18の上面と下面を、他の部材に固着するための部材である。
 導電部材11を構成するゴム状弾性体は、導電部材11の上面と下面の間に荷重を負荷し圧縮させると、導電部材11の総体積を維持した状態で変形し、導電部材11の横方向外側に膨らみ変形する。導電部材11の側面部にはシート状の連結部材18の開口18Cが当接されており、シート状の連結部材18は、導電部材11が横方向外側に膨らみ変形することを制限している。すなわち、導電部材11は、圧縮変形した際、導電部材11の外側に膨らみ変形する部分の比率が制限されている。その結果、25%圧縮させた状態で、105℃で22時間保持する間に、弾性変形から塑性変形への変換を抑制できる。
 さらに、シート状の連結部材18の開口18Cを、導電部材11の側面部に当接させる形状とすることで、圧縮変形させた際、導電部材11の外側に膨らみ変形した部分を、連結部材18の上面より上の部分と、下面より下の部分に限定している。圧縮変形させた際、この上下に分割された部分を、導電部材11の膨らみ変形した部分による、締め付ける機能をも利用することで、弾性変形から塑性変形への変換をより効率的に抑制できる。
 その結果、第1の実施形態では、上記第1の圧縮永久歪みは、上記の通り50%以下となり、また、第2の圧縮永久歪みも、50%以下にすることも可能である。
 以下、本実施形態に使用する各部材についてより詳細に説明する。
(連結部材)
 連結部材18は、開口18Cによって固定されている導電部材11の上面と下面の間に圧縮荷重を負荷し、圧縮変形させた際、開口18Cの径拡大、シート厚さの減少を示さず、圧縮変形させた導電部材11を支持できる一定の強度を有していれば、特に限定されない。例えば、連結部材18は、シートの厚さ方向、ならびに、その平面内方向に圧縮応力を負荷した際、実質的に弾性変形、および塑性変形を示さない、樹脂シートからなる。また、連結部材18には、圧縮変形は示さないが、シートの撓み変形が可能な、可撓性を有する樹脂シートを使用してもよい。
 連結部材18の作製に利用可能な、樹脂シートとして、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)シート、ポリエチレンナフタレートシート、ポリカーボネートシート、ポリエーテルエーテルケトンシート、ポリイミドシート、ポリアミドシート、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリウレタンシートなどが使用される。これらの中では、耐久性、耐熱性などの観点から、PETシート、ポリイミドシートが好ましい。また、導電部材11の固定に使用される開口の位置精度、開口径の加工精度を向上させる観点からは、ポリイミドシートが好ましい。樹脂シートの他には、金属シートや、木製や紙製のシート、金属網や樹脂網からなるシートなどを用いることが可能である。
 圧縮されていない導電部材11の高さHに対する、連結部材18(樹脂シート)の厚さT1の比、T1/Hは、例えば、0.05~0.50の範囲に選択することが好ましく、0.10~0.30の範囲に選択することがより好ましい。連結部材18の厚さ比を上記範囲内とすることで導電部材が塑性変形することを防止し、上記した圧縮永久歪を小さくできる。
 連結部材18(樹脂シート)の厚さT1は、特に限定されないが、例えば、30~500μm、好ましくは50~350μmである。
(導電部材)
 本発明の第1の実施形態に係る電気接続部材10に使用される導電部材11は、少なくとも、上面と下面を有しており、上面と下面の間に荷重印加し、圧縮変形した際、導電性を示す。
 本発明の第1の実施形態で使用される導電部材11は、上面と下面の間に荷重印加し、当初の高さHに対し、少なくとも25%圧縮し、高さH1が、0.75×H以下となるまで圧縮可能である。
 導電部材11は、架橋されたゴム状弾性体中に分散された導電性フィラーを含有する。導電部材11は、上面と下面の間に荷重印加し、圧縮変形率(H-H1)/Hが増加することに伴い、上面と下面の間の電気抵抗が減少する。架橋されたゴム状弾性体自体は、絶縁性の架橋されたゴム状弾性体であるが、圧縮変形させると、分散されている導電性フィラー相互の接触が引き起こされ、導電経路が形成され、電気抵抗が減少する。したがって、上記のように、圧縮時の電気抵抗を低くすることができる。
 導電性フィラーには、良電性の材料からなる粒子が使用でき、外形形状としては、粒子状、繊維状、細片状、細線状などである。導電性のゴム状弾性体中に含有される導電性フィラーの平均粒径は、1~200μm、好ましくは、5~100μmの範囲に選択する。なお、導電性フィラーの平均粒径は、レーザー回折・散乱法によって求めた有効径の粒度分布において、体積積算が50%での粒径(D50)を意味する。
 導電性フィラーに利用する、良電性の材料は、電気伝導率が10S/m程度、または、より高い導電体材料であり、例えば、グラファイト、導電性カーボンブラック、炭素繊維等の導電性炭素材料;良導電性の金、銀、白金、アルミニウム、ニッケル、銅、鉄、パラジウム、コバルト、クロムなどの金属類、ステンレス、真鍮などの合金類、さらには、磁性導電体、例えば、ニッケル、コバルト、鉄、フェライト、またはそれらを多く含む合金、あるいは、磁性導電体の表面に良導電性の金属をメッキしたもの、導電体材料の表面に磁性導電体をメッキしたものを例示することができる。さらに、ガラス、樹脂、セラミックなどの絶縁材料の粉末の表面に良導電性の金属、あるいは、磁性導電体を被覆したものも、導電性フィラーとして利用できる。
 導電性フィラーとして、磁性導電体、あるいは、磁性導電体の表面に良導電性の金属をメッキしたもの、導電体材料の表面に磁性導電体をメッキしたものを利用すると、ゴム状弾性体中に分散されている、磁性を有する導電性フィラーは、外部から磁場を印加すると、磁気モーメントに沿って、連鎖的に配列される。磁気モーメントに沿って、連鎖的に配列される結果、磁性を有する導電性フィラーは、相互に接触した状態となる。その状態で、ゴム状弾性体を架橋させると、架橋されたゴム状弾性体中に分散されている、磁性を有する導電性フィラーは、連鎖的に配列され、相互に接触した状態に保持される。
 磁性を有する導電性フィラーを含有する、ゴム状弾性体で構成される導電部材11を作製する際、その上面と下面に印加される圧縮応力の方向(高さ方向Z)と、外部磁場に因る磁気モーメントの方向を揃えると、磁性を有する導電性フィラーは、印加される圧縮応力の方向(高さ方向Z)に、連鎖的に配列される。このように、磁性を有する導電性フィラーを、高さ方向Zに連続するように配列することで、上面と下面の間への荷重負荷による圧縮変形量が少なくても、導電経路の形成が可能である。
 全体が導電性である、架橋されたゴム状弾性体中に分散されている、導電性フィラーの含有率は、50~90体積%の範囲、好ましくは、55~85体積%の範囲、より好ましくは、60~80体積%の範囲に選択する。
 導電部材11は、その側面を連結部材18(樹脂シート)の開口18Cに当接させ、連結部材18に固定される。その際、導電部材11の上面と下面は、それぞれ、連結部材18の上面と下面と平行となるように、導電部材11は連結部材18に固定されている。
 導電部材11の側面を、連結部材18(樹脂シート)の開口18Cに当接させる際、連結部材18の開口部に当接される部位は、側面の高さの中央位置17を含んでいることが好ましい。より好ましくは、図1に示すように、連結部材18の開口部18Cの中央位置は、側面の高さの中央位置17に一致する。当接される部位が、側面の高さの中央位置17を含む、特には、側面の高さの中央位置17と一致すると、導電部材11に圧縮荷重を負荷した際、外側への膨らみ変形をより効果的に抑制することができる。その結果、導電部材11の圧縮永久歪みをより効果的に抑制できる。ただし、連結部材18の開口部18Cに当接される部位は、側面の高さの中央位置17を含んでいれば好ましく、例えば、図2に示すように、連結部材18の開口部18Cの中央位置は、側面の高さの中央位置17からずれていてもよい。
 本実施形態の全体が導電性である導電部材11を通過する電流は、導電部材11の上面と下面の全面を利用して出入りする。従って、この導電部材11への電流の出入りに利用可能な上面の直径D2、下面の直径D3が、導電部材11の導電可能直径Deffectに相当する。
 連結部材18の開口18Cの直径D1は、導電部材11の導電可能直径Deffectの50~200%の範囲に選択されることが好ましく、60~150%の範囲に選択されることがより好ましい。上記範囲内とすることで、圧縮永久歪みと電気抵抗値をバランスよく低下させることができる。
 導電可能直径Deffectは、例えば、1.0mm以上6.0mm以下である。導電部材11の導電可能直径Deffectを上記範囲内とすると、25%圧縮時の電気抵抗を上記の範囲内とすることが可能となる。その結果、25%圧縮時、導電部材11が有する上面と下面の間に、大電流を流すことが可能になる。25%圧縮時の電気抵抗を十分に低くして、大電流を流しても、発生するジュール熱に起因する、導電部材11の温度上昇を抑制する観点から、導電部材11の導電可能直径Deffectを、好ましくは1.2mm以上5.0mm以下、より好ましくは1.5mm以上3.5mm以下の範囲に選択する。
 なお、導電部材11が有する、上面の直径D2、下面の直径D3は、それぞれ、上面の面積、下面の面積と等しい面積を有する円の直径として、算出することができる。また、導電部材11が有する、上面の直径D2、下面の直径D3が相違している場合、導電部材11の導電可能直径Deffectは、上面の直径D2と下面の直径D3の平均値(相乗平均値)を算出すればよい。
 一方、導電部材11の当初の高さHは、その側面に、厚さT1の連結部材18(樹脂シート)の開口18Cを当接して、固定した後、上面と下面の間に荷重を負荷し、少なくとも25%圧縮変形させることを妨げない限り、特に限定されない。25%圧縮時の導電部材11の電気抵抗を低くするために、導電部材11の導電可能直径Deffectに対する、導電部材11の当初の高さHの比(アスペクト比(H/Deffect))は、第1の実施形態では、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.25以上、さらに好ましくは0.5以上であり、よりさらに好ましくは0.55以上であり、また、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.45以下、さらに好ましくは1.0以下である。導電部材11の当初の高さHは、好ましくは0.50mm以上、より好ましくは0.60mm以上、さらに好ましくは0.75mm以上、また好ましくは7.50mm以下、より好ましくは5.25mm以下、さらに好ましくは2.5mm以下である。
 導電部材11の当初の高さHを、これら下限値以上とすることで、導電部材11が十分に圧縮変形した状態で電気接続を行っても、圧縮変形された導電部材11の上面と下面の少なくともいずれかは、連結部材18の上面および/または下面から突出した状態に保持される。この状態が保持することで、接続不良が生じたりすることを防止する。また、導電部材11の当初の高さHを、これら上限値以下とすることで、電気接続部材10を介して電気接続される、端子と導電層などの接点部材との距離を必要以上に離す必要がなくなる。
 架橋されたゴム状弾性体として、例えば、熱硬化性ゴムが例示できる。熱硬化性ゴムは、加熱により、架橋を進行させ、硬化させるゴムであり、具体的には、シリコーンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムなどが挙げられる。なかでも、成形加工性、電気絶縁性、耐候性などが優れるシリコーンゴムが好ましい。
 全体が導電性である、架橋されたゴム状弾性体を作製する際、原料となるゴム状弾性体は、上記したものの中から1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 架橋されたゴム状弾性体は、例えば、磁性を有する導電性フィラーを分散させ、外部磁場の印加により、磁気モーメントに沿って、連鎖的に配列させる際には、導電性フィラーが流動可能な、液状ゴムを、架橋して、硬化したものであることが好ましい。なお、液状ゴムは、硬化前、架橋されていない状態では、常温(23℃)、常圧(1気圧)下、液体となるものである。具体的なゴムは、熱硬化性ゴムとして列挙したものの液状ゴムを使用すればよく、中でも、液状シリコーンゴムが好ましい。
 ゴム状弾性体の硬度は、A20~A50が好ましく、A25~A40がより好ましい。上記範囲内とすることで、弾性変形から塑性変形に変換することが防止され、上記した圧縮永久歪みを低くできる。なお、ゴム状弾性体の硬度は、JIS K6253-3:2012に記載される「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム-硬さの求め方-第3部:デュロメータ硬さ」に準拠して、タイプAデュロメータを用いて23℃で測定されたものであり、導電フィラーを含まないゴム状弾性体の硬度である。
 本発明の第1の実施形態に係る電気接続部材10では、使用されている導電部材11では、全体が導電性である、架橋されたゴム状弾性体を使用し、その導電性フィラーの含有率を、50~90体積%の範囲に選択することで、圧縮されるときの電気抵抗を低くできる。
 本発明の第1の実施形態に係る電気接続部材10では、図6に示すように、導電部材11を複数設けることができる。導電部材11を複数設ける場合には、連結部材18に複数の開口18Cを設けて、各開口18Cに導電部材11を固定させればよい。導電部材11を複数設けることで、後述する端子が導電層などの接点部材に複数の導電部材11を介して、並列的に、電気的接続されることになる。導電部材11を複数設けると、端子と接点部材との間に大電流を流しても、各導電部材11を流れる電流量が低く抑えられ、それにより、各導電部材11において発生するジュール熱に起因する温度上昇が抑制される。
 したがって、接点部材が設けられる被取付部材(後述するガラス板など)と端子の接着を行っている固着部材15が、電気接続部材10の温度上昇などが原因となって、劣化し、固着部材15が被取付部材から剥がれたりすることが防止される。
 さらに、導電部材11の大面積のものを単数設ける場合よりも、小さな面積の導電部材11を複数設けることで、導電部材11を所定の圧縮歪みで圧縮する際の、荷重の負荷点が分散される。その結果、導電部材11の反発力によって、端子の接着を行っている固着部材15が剥離することも防止される。
 さらには、上面、下面が大面積である導電部材11では、圧縮変形させた際、膨らんだ外周部分の幅が広くなる。外周部分の幅が広くなると、温度が上昇した状態に保持される間に、弾性変形から塑性変形に変換される比率は、相対的に増加する。したがって、上面、下面が大面積である導電部材11と比較して、上面、下面が小面積である導電部材11の方が、圧縮永久歪みは、相対的に小さくなる。
(固着部材)
 固着部材15は、シート状の連結部材18の開口18Cに固定されている導電部材11を、電気接続を行う配置に維持するように、シート状の連結部材18の上面と下面を、他の部材に固着するための部材である。電気接続部材10は、固着部材15を備えていることで、端子と導電層などの接点部材との間などを電気的に接続させつつ、端子を接点部材が設けられる被取付部材(例えば、ガラス板)に確実かつ容易に固定させることが可能となる。固着部材15の固着力を利用することで、導電部材11を圧縮した状態で固定することができ、さらに、導電部材11を圧縮している、端子などが被取付部材から剥がれにくくなる。
 本発明の第1の実施形態に係る電気接続部材10では、シート状の連結部材18の上面18Aと下面18Bそれぞれに、第1の固着部材15Aと第2の固着部材15Bを備えている。
 なお、以下の説明では、被取付部材上に設けられる接点部材と、導電部材11の上面が接し、接点部材と対向する端子の面と、導電部材11の下面が接する形態を例にとり、固着部材15による、電気接続部材10の固着を説明する。
 第1の固着部材15Aと第2の固着部材15Bは、シート状の連結部材18の上面18Aと下面18Bとそれぞれ、接着されている。このシート状の連結部材18の上面18A、下面18Bとの接着には、例えば、粘着剤層が利用できる。第1の固着部材15Aと第2の固着部材15Bは、接点部材を設ける被取付部材と、端子の固着箇所と、それぞれ、接着されている。この被取付部材、端子の固着箇所との接着にも、例えば、粘着剤層が利用できる。
 粘着剤層は、通常、柔軟であり、貼り付け固着する際、接着対象である、被取付部材、端子の固着箇所の形状に追従して、変形しやすく、広い接着面積でも、全体を密着させて接着することができる。それにより、シート状の連結部材18は、被取付部材、端子の固着箇所の双方に、高い接着力で固定することが可能である。
 例えば、図5に示す例で、シート状の連結部材18は、四角形に形成されており、その中央に、導電部材11が固定されている。その形状に合わせて、固着部材15(第1の固着部材15Aと第2の固着部材15B)は四角枠形状に形成されている。四角枠形状に配置される、固着部材15(第1の固着部材15Aと第2の固着部材15B)の接着力の総和により、シート状の連結部材18に引っ張り張力が付与され、その結果、導電部材11の上面と下面に付加される圧縮荷重による、シート状の連結部材18の撓み変形の抑制がなされる。シート状の連結部材18の開口に固定されている、導電部材11の上面と下面に付加される圧縮応力を、固着部材15(第1の固着部材15Aと第2の固着部材15B)の接着力の総和により相殺し、固着部材15の剥がれを回避できる限り、形状は四角枠形状に限定されず、長方形など、いかなる形状であってもよい。
 第1の固着部材15Aと第2の固着部材15Bにおいて使用される粘着剤層の厚さはそれぞれ、特に限定されないが、例えば、10~100μm、好ましくは20~80μmである。
 粘着剤層を構成する粘着剤としては、公知の粘着剤が使用可能であり、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤などが使用できる。
 また、第1の固着部材15Aと第2の固着部材15Bにおいて使用される粘着剤層の厚さは、それぞれ、連結部材18の上面から導電部材11の上面までの高さ、連結部材18の下面から導電部材11の下面までの高さそれぞれより小さくなってもよいし、大きくなってもよいし、同一であってもよい。
 本発明の第1の実施形態に係る電気接続部材10では、導電部材11を複数設ける場合、複数設ける導電部材11を取り囲むように、固着部材15を設けることが好ましい。その際、複数設ける導電部材11を圧縮変形させるために、各導電部材11に負荷される圧縮応力の総和と比較し、固着部材15(第1の固着部材15Aと第2の固着部材15B)の接着力の総和が優るように、接着面積と、使用する粘着剤の粘着強度を選択する。
 例えば、図7に示す例では、四角形に形成された、シート状の連結部材18の中央部に、4個の導電部材11を対称的に固定している。その形状に合わせて、固着部材15(第1の固着部材15Aと第2の固着部材15B)は、四角枠形状に形成されている。また、図8に示す例では、四角形に形成された、シート状の連結部材18の中央部に、4個の導電部材11を対称的に固定している。その形状に合わせて、固着部材15(第1の固着部材15Aと第2の固着部材15B)は、4つの窓開け領域を設けた、四角枠形状に形成されている。
 また、固着部材15(第1の固着部材15Aと第2の固着部材15B)と、各導電部材11との間隔S1、S2,・・・Snはいずれもが、例えば、0.1~10.0mm、好ましくは0.5~5.0mmである。なお、間隔S1、S2,・・・Sn(なお、nは、電気接続部材10に設けられる導電部材11の数である)とは、各導電部材11それぞれと、その周囲を取り囲む固着部材15(第1の固着部材15Aと第2の固着部材15B)の最短距離である。これら間隔がいずれも上記範囲内とすることで、各導電部材11に負荷される圧縮荷重を均一にし、それによる反発力を、周囲を取り囲む固着部材15全体で均等に分配しやすくなる。また、間隔S1、S2,・・・Snは、互いに近接する値であることが好ましい。したがって、これら間隔S1、S2,・・・Snの最小値に対する最大値が、好ましくは3倍以下、より好ましくは2倍以下、さらに好ましくは1.5倍以下である。
 固着部材15は、部分的に細く切欠きを設けることと等によって、固着部材15が存在せずに別れた部分を設け、切欠き16を通気孔としてもよい。また、連結部材18には、開口18C用の貫通孔のほかに、空いている箇所に小径の貫通孔19を設けることとしてもよい。これらにより、固着部材15の内周側と外側に対して、もしくは連結部材18の上下面に対して通気ができ、被取付部材や端子に対して固定しやすくなる。また、囲まれた空間の空気膨張により生じる、固着部材15の剥がれや導電部材11の導通不良などの不具合を避けることができる。また、前記小径の貫通孔19は、導電部材11を開口に固定する作業、固着部材15を形成する作業の際に使用する、シート状の連結部材18の位置決め用穴として使用することができる。
<製造方法>
 以下、本発明の第1の実施形態に係る電気接続部材10の製造方法について説明する。まず、連結部材18の開口18Cに固定された導電部材11の製造方法では、作製される導電部材11の外形形状に相当する金型を準備する。金型は、アルミニウムや銅などの非磁性体でなる上型と下型で構成される。使用される上型と下型は、作製される導電部材11の側面に、連結部材18の開口18Cは当接する状態となるように、導電部材11の上面、連結部材18の開口18C、導電部材11の上面の配置を決定できる。
 また、連結部材18を構成するための樹脂シートなどを用意する。樹脂シートは打ち抜き加工などをして、開口18Cとして利用される、貫通孔を形成したものを用意すればよい。貫通孔が形成されている樹脂シートは、上記金型に挿入し、全体が導電性である、架橋されたゴム状弾性体の原料となる液状ゴムをキャビティ内に注入する。液状ゴムには、導電性フィラーとして利用する、導電性材料からなる粒子が予め混合されている。
 その後に、上下の金型を完全に締めて加熱処理を行い、液状ゴムを架橋させ、硬化させる。シート状の連結部材18の開口18Cに一体に固定された、全体が導電性である、架橋されたゴム状弾性体からなる導電部材11が得られる。その後、この連結部材18に、公知の手法によって固着部材15を取り付けることで、電気接続部材が得られる。
 特に、導電性フィラーとして、磁性導電性粒子を採用する際には、上型と下型には、それぞれ、導電部材11の上面、ならびに、下面に対応する位置に、鉄や磁石などの強磁性体からなるピンが埋め込まれる。ピンの一端は、上型と下型のキャビティ面に露出している。
 連結部材18を構成するための樹脂シートなどを用意する。樹脂シートは打ち抜き加工などをして、開口18Cとして利用される、貫通孔を形成したものを用意すればよい。貫通孔が形成されている樹脂シートは、上記金型に挿入し、全体が導電性である、架橋されたゴム状弾性体の原料となる液状ゴムをキャビティ内に注入する。液状ゴムには、磁性を有する導電性フィラーとして利用する、磁性導電体粒子が予め混合されている。
 次に、磁石を用いて金型の上下から外部磁場をかける。キャビティ内には、ピンを繋ぐ平行磁場が形成され、液状ゴムなどの中の磁性導電体粒子は、磁力線方向に連鎖的に配列する。この配列後に、上下の金型を完全に締めて加熱処理を行い、液状ゴムを架橋させ、硬化させる。シート状の連結部材18の開口18Cに一体に固定された、磁性導電体粒子を含有する、架橋されたゴム状弾性体からなる導電部材11が得られる。その後、この連結部材18に、公知の手法によって固着部材15を取り付けることで、電気接続部材が得られる。
 固着部材15(第1の固着部材15Aと第2の固着部材15B)は、少なくとも粘着剤から構成される粘着剤層を備え、粘着剤層単層でもよいが、例えば、図9(a)に示すように、基材16Aと、基材16Aの両面に設けられた粘着剤層16B,16Cとを備える両面粘着テープでもよい。このように基材16Aを有する両面粘着テープは、一方の粘着剤層16Bを介して連結部材18に接着され、他方の粘着剤層16Cが他の部材に接着させるために使用される。
 基材16Aの厚さは、例えば20~200μmであり、好ましくは40~175μm、さらに好ましくは60~150μmである。基材16Aの厚さを上記範囲内とすることで、固着部材15の機械的強度が得られる。
 各粘着剤層16B,16Cの厚さは、例えば10~100μmであり、好ましくは20~80μm、さらに好ましくは30~60μmである。各粘着剤層16B,16Cの厚さを上記範囲内とすることで、貼り付け性を確保しつつ、各固着部材の厚さ方向への変形を可能とする。
 固着部材15(第1の固着部材15Aと第2の固着部材15B)は、複数の両面粘着テープを重ねる構成とすることができる。例えば、図9(b)に示すように、一方の第2の固着部材15Bが両面粘着テープである固着部材15B,15Bを2枚重ねる構成としてもよい。また、図9(c)に示すように、第2の固着部材15Bと同様に、第1の固着部材15Aも両面粘着テープである固着部材15A,15Aを2枚重ねる構成としてもよい。
 基材16Aの厚さは、例えば5~50μmであり、好ましくは10~45μm、さらに好ましくは15~40μmである。基材16Aの厚さを上記範囲内とすることで、固着部材15の柔軟性を向上させることができる。
 各粘着剤層16B,16B,16C,16Cの厚さは、例えば5~60μmであり、好ましくは10~55μm、さらに好ましくは15~50μmである。各粘着剤層16B,16B,16C,16Cの厚さを上記範囲内とすることで、貼り付け性を確保しつつ、各固着部材の厚さ方向への変形を可能とする。
 このように、固着部材15が複数の両面粘着テープを重ねる構成である場合、使用する両面粘着テープの基材16A,16Aは薄いものを採用することができ、固着部材15の柔軟性を向上させ、固着部材15を他の部材に固着する際に、例えば、100~300N程度の小さい圧力で固着することが可能となる。小さい圧力で固着することが可能な固着部材15は、固着の際に固着面で発生するエアの面積を減らすことができ、固着面積を十分に確保することが可能となることから高い粘着力を得ることができる。
[第2の実施形態]
 図3は、本発明の第2の実施形態に係る電気接続部材10を示す。以下、第2の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、以下の記載において特に言及しない点は、上記した第1の実施形態と同様である。本発明の第2の実施形態に係る電気接続部材10も、図3に示すように、ゴム状弾性体で構成される導電部材11と、固着部材15と、導電部材11と固着部材15を連結する、シート状の連結部材18とを備える。
 第1の実施形態に係る電気接続部材10で使用される導電部材11と同様に、第2の実施形態に係る電気接続部材10で使用される導電部材11も、シート状の連結部材18の開口18Cに固定される。
 本発明の第2の実施形態に係る電気接続部材10でも、使用されている導電部材11を、上面と下面の間に荷重を負荷し、25%圧縮した状態で、105℃で22時間保持した後、負荷されていた荷重を除去し、室温で30分間経過した後も残留している、圧縮永久歪み(第1の圧縮永久歪み)は、50%以下であり、好ましくは30%以下、より好ましくは27%以下であり、また、実用的には7%以上である。
 本発明の第2の実施形態でも、導電部材11を25%圧縮させた状態で、105℃で22時間保持後、圧縮応力を解放した後、再度、圧縮させた状態で、105℃で22時間保持する間に、新たに生じる圧縮永久歪み(第2の圧縮永久歪み)も、50%以下となることが好ましく、30%以下がより好ましく、27%以下がさらに好ましい。また、実用的には例えば7%以上である。
 また、25%圧縮時の電気抵抗や、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後、室温に戻して再び25%圧縮変形させて測定した電気抵抗値も上記のとおり低くなる。
 本発明の第1の実施形態に係る電気接続部材10と、本発明の第2の実施形態に係る電気接続部材10との相違点は、使用される、ゴム状弾性体で構成される導電部材11の構造が異なることである。一方、固着部材15と、導電部材11と固着部材15を連結する、シート状の連結部材18は、本質的に同じである。
 本発明の第2の実施形態に係る電気接続部材10では、ゴム状弾性体で構成される導電部材11は、導電性のゴム状弾性体からなる柱状の導電部21と、前記柱状の導電部21の周囲を取り巻く、絶縁性のゴム状弾性体からなる絶縁部22とで構成されている。その際、前記柱状の導電部を形成する、導電性のゴム状弾性体は、導電性フィラーを25~80体積%、好ましくは、30~75体積%含有している。
 導電性のゴム状弾性体からなる柱状の導電部21は、圧縮変形させることで導電性を示す。この柱状の導電部21の上端面は、導電部材11の上面に、下端面は、導電部材11の下面に達している。導電部材11の上面と下面との間に、荷重を負荷し、ゴム状弾性体で構成される導電部材11を圧縮変形させると、柱状の導電部21も圧縮変形され、導電経路となる。圧縮変形された状態で、柱状の導電部21は、シート状の連結部材18の開口18Cを経由し、導電部材11の上面と下面を繋ぐ、導通経路となる。本発明の第2の実施形態に係る電気接続部材10では、導電部材11の導電可能直径Deffectは、導電部材11の上面に露呈している、柱状の導電部21の上端面の直径D2P、あるいは、導電部材11の下面に露呈している、柱状の導電部21の下端面の直径D3Pに相当している。
 なお、柱状の導電部21の上端面の直径D2P、下端面の直径D3Pは、それぞれ、上端面の面積、下端面の面積と等しい面積を有する円の直径として、算出することができる。また、柱状の導電部21の上端面の直径D2P、下端面の直径D3Pが相違している場合、導電部材11の導電可能直径Deffectは、柱状の導電部21の上端面の直径D2Pと下端面の直径D3Pの平均値(相乗平均値)を算出すればよい。
 導電部材11の導電可能直径Deffectは、第1の実施形態と同様に、例えば1.0mm以上6.0mm以下であり、1.2mm以上5.0mm以下であり、好ましくは、1.5mm以上3.5mm以下である。導電部材11の当初の高さHは、好ましくは0.50mm以上、より好ましくは0.60mm以上、さらに好ましくは0.8mm以上、また好ましくは7.50mm以下、より好ましくは5.0mm以下、さらに好ましくは2.5mm以下である。
 また、導電部材11の導電可能直径Deffectに対する、導電部材11の当初の高さHの比(アスペクト比)も、同様に好ましくは0.1以上、より好ましくは0.25以上、さらに好ましくは0.5以上、よりさらに好ましくは0.55以上であり、また、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.45以下、さらに好ましくは1.0以下に選択することが望ましい。
 柱状の導電部21の上端面の直径D2P、下端面の直径D3Pは、それぞれ、導電部材11の上面の直径D2、下面の直径D3より小さい。その結果、柱状の導電部21の周囲を取り巻く、絶縁性のゴム状弾性体からなる絶縁部22は、導電部材11の上面、下面の外縁部となっている。
 第2の実施形態において、柱状の導電部21は、連結部材18の開口18Cを貫通している。導電部材11が圧縮変形されていない状態では、柱状の導電部21の直径D2P,D3Pは、連結部材18の開口18Cの直径D1よりも小さい。
 また、導電可能直径Deffectは、導電部材11の上面の直径D2と下面の直径D3の平均値に対して、35~97%であることが好ましい。35%以上とすることで、電気抵抗を十分に低くすることができ、97%以下とすることで、弾性変形が塑性変形に変換される比率が低くなり、上記した第1及び第2の圧縮永久歪みを小さくしやすくなる。これら観点から、導電可能直径Deffectの直径D2、D3の平均値に対する割合は、50%以上がより好ましく、55%以上がさらに好ましく、よりさらに好ましくは60%以上であり、また、95%以下がより好ましい。本実施形態では、導電可能直径Deffectの上下面の直径D2,D3に対する比率を大きくしつつ、第1及び第2の圧縮永久歪みが小さくなる。そのため、大電流を流すことが可能でありながらも、長期間にわたってゴム弾性が維持され、より一層安定した導通が可能になる。
 導電部材11は、圧縮変形に伴い横方向外側に膨らむが、本発明の第2の実施形態では、その外側に膨らむ変形は、主に絶縁部22が関与する。絶縁性のゴム状弾性体からなる絶縁部22は、弾性を示さないフィラーを含有していないので、導電性フィラーを含有している導電性のゴム状弾性体と比較し、温度が上昇した状態の保持する間に、弾性変形が、塑性変形に変換される比率は、有意に低くなる。さらに、第1の実施形態と同様に、導電部材11は、シート状の連結部材18によっても外側への膨らみ変形が制限される。
 従って、本発明の第2の実施形態に係る電気接続部材10では、本発明の第1の実施形態に係る電気接続部材10と比較して、圧縮永久歪みの低減がより容易である。
 柱状の導電部21は、架橋されたゴム状弾性体中に分散された、導電性フィラーを含有する。導電部材11は、上面と下面の間に荷重印加し、圧縮変形すると、上面と下面の間の電気抵抗が減少する。架橋されたゴム状弾性体自体は、絶縁性の架橋されたゴム状弾性体であるが、圧縮変形させると、分散されている導電性フィラー相互の接触が引き起こされ、導電経路が形成され、上記のように圧縮時の電気抵抗が減少する。
 第2の実施形態において使用されるゴム状弾性体、導電性フィラーは、第1の実施形態で説明したとおりである。ただし、第2の実施形態では、導電性フィラーは、磁性を有する導電性フィラーを使用することが好ましい。そして、導電性フィラーは、圧縮応力の方向(高さ方向Z)に連鎖的に配列されることが好ましい。このように、含有されている、磁性を有する導電性フィラーを、高さ方向Zに連続するように配列することで、上面と下面の間への荷重負荷による圧縮変形量が少なくとも、導電経路の形成が可能である。
 導電性のゴム状弾性体中に分散されている、導電性フィラーの含有率は、25~80体積%の範囲、好ましくは、30~75体積%の範囲、より好ましくは、40~70体積%の範囲に選択する。
 一方で、絶縁部22は、通常、フィラー粒子が含有されてなく、絶縁性のゴム状弾性体で形成されている。従って、絶縁部22における導電性フィラーの含有率は、通常0体積%である。ただし、絶縁部22には、絶縁性を損なわない範囲内において、その製造過程などにおいて不可避的に混入される導電性フィラーが少量含有されていてもよい。したがって、例えば、絶縁部22における導電性フィラーの含有率は5体積%未満であってもよく、好ましくは1体積%未満である。
 なお、以上の図3の第2の実施形態では、導電性のゴム状弾性体で構成される柱状の導電部21の上端面の直径D2P、下端面の直径D3Pが、連結部材18の開口18Cの直径D1よりも小さくなっていた。ただし、上記した第1の圧縮変形歪みを50%以下にできる限り、図4に示すように、導電性のゴム状弾性体で構成される柱状の導電部21の上端面の直径D2P、下端面の直径D3Pが、連結部材18の開口18Cの直径D1よりも大きくなっていてもよい。
<製造方法>
 以下、本発明の第2の実施形態の電気接続部材10の製造方法について説明する。まず、本製造方法では、金型を準備する。金型はアルミニウムや銅などの非磁性体でなる上型と下型で構成される。上型と下型には、それぞれ導電部11に対応する位置に、鉄や磁石などの強磁性体からなるピンが埋め込まれる。ピンの一端は、上型と下型のキャビティ面に露出している。
 また、連結部材18を構成するための樹脂シートなどを用意する。樹脂シートは打ち抜き加工などをして、複数の開口18C用の貫通孔を形成したものを用意すればよい。樹脂シートを、ピンを埋設している上記金型に挿入し、ゴム状弾性体の原料となる液状ゴムをキャビティ内に注入する。導電性のゴム状弾性体の原料となる液状ゴムには、磁性を有する導電性粒子が予め混合されている。
 次に、磁石を用いて金型の上下から外部磁場をかける。キャビティ内にはピンを繋ぐ平行磁場が形成され、液状ゴムなどの中の磁性を有する導電性粒子が磁力線方向に連鎖的に配列する。この配列後に、上下の金型を完全に締めて加熱処理を行い、液状ゴムを、架橋して、硬化させると、導電部材11が、樹脂シートからなる連結部材18に一体に固定されている、シート状成形体が得られる。その後、シート状成形体に公知の手法によって固着部材を取り付けることで、電気接続部材10が得られる。
 以上の実施形態では、電気接続部材は、固着部材及び連結部材を有する具体例を参照して説明したが、導電部材の第1の圧縮永久歪み及び電気抵抗が,上記した所定の値以下となるならば、固着部材及び連結部材を省略してもよい。例えば、第2の実施形態では、絶縁部22が設けられたことにより、導電部材11は塑性変形しにくくなり、連結部材が設けられなくても第1の圧縮永久歪みを小さくできる。
[端子付きガラス構造]
 本発明の電気接続部材10は、例えば、端子を導電層に電気的に接続させ、かつ導電層を有するガラス板に、端子を固定させるために使用される。
 図10は、第2の実施形態に係る電気接続部材10によって、端子71がガラス板72に固定された、端子付きガラス板構造70を示す。以下、端子付きガラス板構造70についてより詳細に説明する。
 端子付きガラス板構造70は、電気接続部材10と、ガラス板72と、端子71とを備える。ガラス72は、その一方の面に導電層73が設けられる。端子71は、ガラス板72の導電層73が設けられる面に取り付けられる。
 導電層73の材質は、特に限定されないが、金、銀、白金、アルミニウム、銅、鉄、パラジウム、クロム、ステンレスなどの導電性を有する金属膜もしくは金属含有塗料膜であればよい。また、端子71の材質も、特に限定されないが、同様に、金、銀、白金、アルミニウム、銅、鉄、パラジウム、クロム、ステンレスなどの導電性を有する金属であればよい。
 端子付きガラス板構造70において、電気接続部材10は、端子71と導電層73の間に配置される。このとき、電気接続部材10の導電部材11の上面と下面は、それぞれ導電層73、及び端子71それぞれに接触する。そのため、端子71は、導電部材11の導電部21を介して、導電層73に接続される。
 また、電気接続部材10は、固着部材15の第2の固着部材15Bが端子71に接着され、かつ第1の固着部材15Aがガラス板72に接着されることで、端子71をガラス板72に固定させる。また、第1の固着部材15Aは、場合によっては、ガラス板72上に設けられている導電層73に接着されることとしてもよい。
 ここで、導電部材11の導電部21は、圧縮変形した状態で、端子71及び導電層73に接触するとよい。導電部材11の導電部21は、圧縮変形した状態で、導電性が高まる導電性のゴム状弾性体で形成されており、かつ、圧縮変形に伴い、反発力により、端子71や導電層73に付勢される。そのため、導電部材11の導電部21を介した、端子71と導電層73の電気接続をより確実に行うことが可能である。また、圧縮変形に伴う反発力により付勢されると、端子71はガラス板72から剥がれやすくなるが、端子付きガラス板構造70では、端子71は、固着部材15により、ガラス板72に確実に固定されているので、剥がれは生じにくくなる。
 なお、導電部材11の導電部21は、例えば、5~40%、好ましくは10~30%圧縮した状態とされるとよい。
 また、電気接続部材10が複数個の導電部材11を備えている場合、端子71が、複数個の導電部材11の下面に接触する面は、平面状であるとよい。平面状であることで、複数個の導電部材11に対して、均等に荷重を負荷し、等しい圧縮ひずみで圧縮させることが容易になる。
 なお、図10の構成では、圧縮変形時においても、連結部材18の下面から導電部材11の下面までの高さが、第2の固着部材15Bの厚さよりも大きくなる。そのため、端子71は、第2の固着部材15Bに接着するための外周部71Aが、他の部分よりも高くなるが、外周部71Aは必ずしも高くなる必要はなく、端子71のガラス板72に対向する面は、全体が平面状であってもよい。
 ガラス板72は、特に限定されないが、自動車用ガラス板が好ましい。自動車用ガラス板には、デフロスター、デフォッガーなどのために、電熱線が設けられることがある。電熱線が設けられたガラス板72には、通常、電熱線が纏められて接続される導電層73が設けられる。導電層73には、導電部11を介して端子71が接続されており、そのため、電熱線には、端子71、導電部11、導電層73を介して電流が流される。
 自動車用ガラスに設けられた電熱線は、消費電力が高く、大電流を流す必要があるが、本発明の電気接続シート10は、上記したように、電気抵抗が小さくなるため、電熱線用に大電流を流しても温度上昇が抑えられる。
 そのため、本発明の電気接続部材は、自動車用ガラス板、特にデフォッガーのために伝熱線が設けられることが多いリアウィンドウ用ガラス板に使用されることが好ましい。そのほか、自動車用ガラス板には、アンテナやカメラ、カメラヒーター、ワイパーヒーター、バックライト、レインセンサーやその他のセンサーが設けられることがあり、それらへの電気接続にも本発明の電気接続部材および端子付きガラス構造を利用することができる。
 なお、以上の端子付きガラス構造の説明においては、第2の実施形態に係る電気接続部材が使用される例について説明したが、他の実施形態にかかる電気接続部材が使用される場合も同様であるので、その説明は省略する。
 以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
[実施例1]
 以下に示すように、シート状の連結部材の開口に一体に固定された、磁性導電体粒子を含有する、架橋されたゴム状弾性体からなる導電部材を用意して、導電部材の上面と下面の間に荷重印加し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪みを評価した。
 まず、強磁性体のピンが埋め込まれた金型を準備し、その金型に、磁性を有する導電性フィラーとしての銀被覆ニッケル粒子(平均粒径35μm)が配合された、液状ゴムとしてのシリコーンゴムを流し込んで、加硫成形した。導電部材の成形においては、金型内部に、貫通孔を有し、かつ厚さ0.1mmのPETシートであるシート状の連結部材を挿入し、シート状の連結部材の開口に一体的に成形された。導電部材は、シート状の連結部材が絶縁部に埋め込まれ、図3に示す構造を有していた。形成された導電部の導電性ゴム状弾性体中における、導電性フィラーの含有率は、約30体積%である。導電性フィラーは、高さ方向に連続的に連なっていた。導電性フィラーを配合していない、液状シリコーンゴムを加硫成形(硬化)した後の硬度は、A35である。従って、絶縁部を構成する、絶縁性のゴム状弾性体の硬度は、A35である。
 導電部材と一体的に成形されるシート状の連結部材は、その上面および下面それぞれに、導電部材の周りを囲む枠形状の両面粘着テープを、それぞれ貼付し、両面粘着テープを固着部材とする電気接続部材とすることができる。なお、両面粘着テープは、基材と、基材の両面に設けられた粘着剤層とを有していた。シート状の連結部材の上面18Aおよび下面18Bに貼付される、両面粘着テープの厚さは0.2mmである。
 なお、実施例1では、シート状の連結部材に開口が2つ設けられ、2つの導電部材をシート状の連結部材に形成した。シート状の連結部材に設けた開口の直径D1は、2.0mmである。
 なお、導電部材は、圧縮変形前の導電部材の高さHが0.65mm、柱状の導電部21の直径(D2P、D3P)が1.2mm、柱状の導電部21を取り巻く絶縁部22の直径(D2,D3)が2.4mmであった。従って、導電可能直径Deffect(D2P,D3Pの平均値)の直径D2と直径D3の平均値に対する割合は、50%であった。開口の直径D1は、導電可能直径Deffectに対して167%となっている。導電部材の高さH/導電可能直径Deffectの比(アスペクト比)は、0.65/1.2(=0.54)であった。作製された導電部材の上面と下面の間に荷重を負荷し、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、8.0mΩであった。
 スペーサを利用して、圧縮時の導電部材の高さH1を維持し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第1の圧縮永久歪み)を評価したところ、10%であった。
 初回の圧縮変形処理後、圧縮永久歪みを評価した後、再度、圧縮変形処理を施し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第2の圧縮永久歪み)を評価した。再度、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第2の圧縮永久歪み)を評価したところ、12%であった。また、再度、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、2.2mΩであった。
[実施例2]
 下記の点で相違している以外は、実施例1と同様に実施した。
 実施例2では、導電部材は、圧縮変形前の導電部材の高さHが0.64mm、柱状の導電部21の直径(D2P、D3P)が1.8mm、柱状の導電部21を取り巻く絶縁部22の直径(D2,D3)が2.6mmであった。従って、導電可能直径Deffect(D2P,D3Pの平均値)の直径D2と直径D3の平均値に対する割合は、69%であった。導電部材の高さH/導電可能直径Deffectの直径の比(アスペクト比)は、0.64/1.8(=0.36)であった。また、シート状の連結部材の開口18Cの直径D1は、2.0mmであった。開口の直径D1は、導電可能直径Deffectに対して111%となっている。作製された導電部材の上面と下面の間に荷重を負荷し、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、6.5mΩであった。
 スペーサを利用して、圧縮時の導電部材の高さH1を維持し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第1の圧縮永久歪み)を評価したところ、14%であった。
 第1の圧縮永久歪みの評価後、再度、圧縮変形処理を施し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第2の圧縮永久歪み)を評価したところ、14%であった。また、再度、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、1.5mΩであった。
[実施例3]
 下記の点で相違している以外は、実施例1と同様に実施した。
 実施例3では、導電部材は、圧縮変形前の導電部材の高さHが0.70mm、柱状の導電部21の直径(D2P、D3P)が2.2mm、柱状の導電部21を取り巻く絶縁部22の直径(D2,D3)が2.5mmであった。従って、導電可能直径Deffect(D2P,D3Pの平均値)の直径D2と直径D3の平均値に対する割合は、88%であった。導電部材の高さH/導電可能直径Deffectの直径の比(アスペクト比)は、0.70/2.2(=0.32)であった。また、シート状の連結部材の開口18Cの直径D1は、2.0mmであった。開口の直径D1は、導電可能直径Deffectに対して91%となっている。作製された導電部材の上面と下面の間に荷重を負荷し、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、5.5mΩであった。
 スペーサを利用して、圧縮時の導電部材の高さH1を維持し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第1の圧縮永久歪み)を評価したところ、18%であった。
 第1の圧縮永久歪みの評価後、再度、圧縮変形処理を施し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第2の圧縮永久歪み)を評価したところ、19%であった。また、再度、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、1.1mΩであった。
[実施例4]
 下記の点で相違している以外は、実施例1と同様に実施した。
 実施例4では、導電部材は、圧縮変形前の導電部材の高さHが0.75mm、柱状の導電部21の直径(D2P、D3P)が2.3mm、柱状の導電部21を取り巻く絶縁部22の直径(D2,D3)が2.4mmであった。従って、導電可能直径Deffect(D2P,D3Pの平均値)の直径D2と直径D3の平均値に対する割合は、96%であった。導電部材の高さH/導電可能直径Deffectの直径の比(アスペクト比)は、0.75/2.3(=0.33)であった。また、シート状の連結部材の開口18Cの直径D1は、2.0mmであった。開口の直径D1は、導電可能直径Deffectに対して87%となっている。作製された導電部材の上面と下面の間に荷重を負荷し、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、5.0mΩであった。
 スペーサを利用して、圧縮時の導電部材の高さH1を維持し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第1の圧縮永久歪み)を評価したところ、19%であった。
 第1の圧縮永久歪みの評価後、再度、圧縮変形処理を施し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第2の圧縮永久歪み)を評価したところ、25%であった。また、再度、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、1.0mΩであった。
[実施例5]
 実施例5では、シート状の連結部材に開口が4つ設けられ、4つの導電部材をシート状の連結部材に形成した。実施例5では、連結部材全体を、導電性フィラー(銀被覆ガラス繊維粉末)を含有する、液状シリコーンゴムを架橋硬化させて、架橋されたゴム状弾性体で作製している。形成された導電性ゴム状弾性体中における、導電性フィラーの含有率は、約50体積%である。導電性フィラーを配合していない、液状シリコーンゴムを加硫成形(硬化)した後の硬度は、A硬度30である。
 実施例5で作製された導電部材は、圧縮変形前の導電部材の高さHが0.69mm、導電部材の上面、下面の直径(D2、D3)が2.4mmであった。導電部材の高さH/導電部材の直径(導通径)D2比(アスペクト比)は、0.69/2.4(=0.29)である。厚さ0.1mmのPETシートを、シート状の連結部材に用いた。シート状の連結部材に設けた貫通孔の直径は、2.0mmである。シート状の連結部材の開口18Cの直径は,導電部材の上面の直径D2(導電部材の導電可能直径)に対して83%となっている。作製された導電部材の上面と下面の間に荷重を負荷し、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、50mΩであった。
 スペーサを利用して、圧縮時の導電部材の高さH1を維持し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第1の圧縮永久歪み)を評価したところ、24%であった。
 第1の圧縮永久歪みの評価後、再度、圧縮変形処理を施し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第2の圧縮永久歪み)を評価したところ、26%であった。また、再度、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、40mΩであった。
[実施例6]
 下記の点で相違している以外は、実施例1と同様に実施した。
 実施例6では、導電部材は、圧縮変形前の導電部材の高さHが0.71mm、柱状の導電部21の直径(D2P、D3P)が2.0mm、柱状の導電部21を取り巻く絶縁部22の直径(D2,D3)が2.4mmであった。従って、導電可能直径Deffect(D2P,D3Pの平均値)の直径D2と直径D3の平均値に対する割合は、83%であった。導電部材の高さH/導電可能直径Deffectの直径の比(アスペクト比)は、0.71/2.0(=0.36)であった。また、シート状の連結部材の開口18Cの直径D1は、2.0mmであり、柱状の導電部21の直径(D2P、D3P)(導電可能直径Deffect)の100%となっている。作製された導電部材の上面と下面の間に荷重を負荷し、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、4.5mΩであった。
 スペーサを利用して、圧縮時の導電部材の高さH1を維持し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第1の圧縮永久歪み)を評価したところ、30%であった。
 初回の圧縮変形処理後、圧縮永久歪みを評価した後、再度、圧縮変形処理を施し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪みを評価した。再度、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第2の圧縮永久歪み)を評価したところ、31%であった。また、再度、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、0.9mΩであった。
 実施例6で作製された導電部材では、第1の圧縮永久歪みの評価後の導電部材高さ0.65mmが、第2の圧縮永久歪みの評価後の導電部材の高さ0.62mmへと減少すると、25%圧縮時の電気抵抗は、4.5mΩから0.9mΩへと顕著に減少している。
[実施例7]
 実施例6と下記の点で相違している。
 実施例7で作製された導電部材は、圧縮変形前の導電部材の高さHが0.75mm、柱状の導電部21による導通径DC(柱状の導電部の上端面の直径D2P)が2.0mm、柱状の導電部21を取り巻く絶縁部22による絶縁径DI(導電部材の上面の直径D2)が2.4mmであった。従って、導通径/絶縁径の比率は、83%に相当している。導電部材の高さH/導通径DCの比(アスペクト比)は、0.75/2.0(=0.38)である。実施例6で作製された導電部材と異なり、シート状の連結部材を側面部に挿入してなく、導電部材は、シート状の連結部材と連結されておらず、導電部材は連結部材の開口に固定されていない。
 作製された導電部材の上面と下面の間に荷重を負荷し、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、5.5mΩであった。従って、25%圧縮時の電気抵抗が20mΩ以下であった。
 スペーサを利用して、圧縮時の導電部材の高さH1を維持し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第1の圧縮永久歪み)を評価したところ、29%であった。
 初回の圧縮変形処理後、圧縮永久歪みを評価した後、再度、圧縮変形処理を施し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第2の圧縮永久歪み)を評価したところ、55%であった。また、再度、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、15mΩであった。
 実施例7で作製された導電部材では、第1の圧縮永久歪みの評価後の導電部材高さ0.68mmが、第2の圧縮永久歪みの評価後の導電部材の高さ0.61mmへと減少すると、25%圧縮時の電気抵抗は、5.5mΩから15.0mΩへと増加している。
[実施例8]
 下記の点で相違している以外は、実施例1と同様に実施した。
 実施例8では、導電部材は、圧縮変形前の導電部材の高さHが1.50mm、柱状の導電部21の直径(D2P、D3P)が1.0mm、柱状の導電部21を取り巻く絶縁部22の直径(D2,D3)が2.6mmであった。従って、導電可能直径Deffect(D2P,D3Pの平均値)の直径D2と直径D3の平均値に対する割合は、38%であった。導電部材の高さH/導電可能直径Deffectの直径の比(アスペクト比)は、1.50/1.0(=1.50)であった。また、シート状の連結部材の開口18Cの直径D1は、2.0mmであった。開口の直径D1は,導電可能直径Deffectに対して200%となっている。形成された導電部の導電性ゴム状弾性体中における、導電性フィラーの含有率は、30体積%である。作製された導電部材の上面と下面の間に荷重を負荷し、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、60mΩであった。
 スペーサを利用して、圧縮時の導電部材の高さH1を維持し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第1の圧縮永久歪み)を評価したところ、12%であった。
 第1の圧縮永久歪みの評価後、再度、圧縮変形処理を施し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第2の圧縮永久歪み)を評価したところ、12%であった。また、再度、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、40mΩであった。
[実施例9]
 下記の点で相違している以外は、実施例1と同様に実施した。
 実施例9では、導電部材は、圧縮変形前の導電部材の高さHが0.75mm、柱状の導電部21の直径(D2P、D3P)が4.5mm、柱状の導電部21を取り巻く絶縁部22の直径(D2,D3)が5.0mmであった。従って、導電可能直径Deffect(D2P,D3Pの平均値)の直径D2と直径D3の平均値に対する割合は、90%であった。導電部材の高さH/導電可能直径Deffectの直径の比(アスペクト比)は、0.75/4.5(=0.17)であった。また、シート状の連結部材の開口18Cの直径D1は、2.5mmであった。開口の直径D1は、導電可能直径Deffectに対して、56%となっている。形成された導電部の導電性ゴム状弾性体中における、導電性フィラーの含有率は、30体積%である。作製された導電部材の上面と下面の間に荷重を負荷し、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、5.0mΩであった。
 スペーサを利用して、圧縮時の導電部材の高さH1を維持し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第1の圧縮永久歪み)を評価したところ、35%であった。
 第1の圧縮永久歪みの評価後、再度、圧縮変形処理を施し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第2の圧縮永久歪み)を評価したところ、35%であった。また、再度、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、1.1mΩであった。
[実施例10]
 下記の点で相違している以外は、実施例1と同様に実施した。
 実施例10では、導電部材は、圧縮変形前の導電部材の高さHが0.75mm、柱状の導電部21の直径(D2P、D3P)が4.8mm、柱状の導電部21を取り巻く絶縁部22の直径(D2,D3)が5.0mmであった。従って、導電可能直径Deffect(D2P,D3Pの平均値)の直径D2と直径D3の平均値に対する割合は、96%であった。導電部材の高さH/導電可能直径Deffectの直径の比(アスペクト比)は、0.75/4.8(=0.16)であった。また、シート状の連結部材の開口18Cの直径D1は、2.5mmであった。開口の直径D1は、導電可能直径Deffectに対して52%となっている。形成された導電部の導電性ゴム状弾性体中における、導電性フィラーの含有率は、50体積%である。作製された導電部材の上面と下面の間に荷重を負荷し、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、3.0mΩであった。
 スペーサを利用して、圧縮時の導電部材の高さH1を維持し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第1の圧縮永久歪み)を評価したところ、40%であった。
 第1の圧縮永久歪みの評価後、再度、圧縮変形処理を施し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第2の圧縮永久歪み)を評価したところ、40%であった。また、再度、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、0.9mΩであった。
[比較例1]
 下記の点で相違している以外は、実施例1と同様に実施した。
 比較例1では、導電部材は、圧縮変形前の導電部材の高さHが1.00mm、柱状の導電部21の直径(D2P、D3P)が0.5mm、柱状の導電部21を取り巻く絶縁部22の直径(D2,D3)が2.6mmであった。従って、導電可能直径Deffect(D2P,D3Pの平均値)の直径D2と直径D3の平均値に対する割合は、19%であった。導電部材の高さH/導電可能直径Deffectの直径の比(アスペクト比)は、1.00/0.5(=2.00)であった。また、シート状の連結部材の開口18Cの直径D1は、2.0mmであった。開口の直径D1は、導電可能直径Deffectに対して400%となっている。形成された導電部の導電性ゴム状弾性体中における、導電性フィラーの含有率は、20体積%である。作製された導電部材の上面と下面の間に荷重を負荷し、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、200mΩであった。比較例1では、導電部材の高さH/導電可能直径Deffectの直径の比(アスペクト比)は、1.5を超え、柱状の導電部21の直径(D2P、D3P)は、1.2mmに達してなく、また、導電性フィラーの含有率は、25体積%に達してなく、疎らになっている。そのため、25%圧縮時の電気抵抗が、0.1Ωを超えている。
 スペーサを利用して、圧縮時の導電部材の高さH1を維持し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第1の圧縮永久歪み)を評価したところ、10%であった。
 第1の圧縮永久歪みの評価後、再度、圧縮変形処理を施し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第2の圧縮永久歪み)を評価したところ、10%であった。また、再度、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、450mΩであった。
[比較例2]
 下記の点で相違している以外は、実施例1と同様に実施した。
 比較例2では、導電部材は、圧縮変形前の導電部材の高さHが0.66mm、柱状の導電部21の直径(D2P、D3P)が7.0mm、柱状の導電部21を取り巻く絶縁部22の直径(D2,D3)も7.0mmであった。従って、導電可能直径Deffect(D2P,D3Pの平均値)の直径D2と直径D3の平均値に対する割合は、100%であった。従って、導電部材の上面、下面には。絶縁部22は露呈してなく、導電部材の側面のみに絶縁部22が存在している。導電部材の高さH/導電可能直径Deffectの直径の比(アスペクト比)は、0.66/7.0(=0.09)であった。また、シート状の連結部材の開口18Cの直径D1は、15.0mmであった。開口の直径D1は、導電可能直径Deffectに対して214%となっている(導電可能直径Deffectは、開口の直径D1に対して47%となっている)。形成された導電部の導電性ゴム状弾性体中における、導電性フィラーの含有率は、50体積%である。作製された導電部材の上面と下面の間に荷重を負荷し、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、3.0mΩであった。
 スペーサを利用して、圧縮時の導電部材の高さH1を維持し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第1の圧縮永久歪み)を評価したところ、55%であった。
 第1の圧縮永久歪みの評価後、再度、圧縮変形処理を施し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪み(第2の圧縮永久歪み)を評価したところ、55%であった。また、再度、圧縮変形させた際、25%圧縮時の電気抵抗は、10mΩであった。
 比較例2では、導電可能直径Deffectは、開口の直径D1の50%に達してなく、電部材の高さH/導電可能直径Deffectの直径の比(アスペクト比)は0.1に達していない。それにより、25%圧縮に対する、第1の圧縮永久歪みは、55%であり、さらに、第2の圧縮永久歪みも55%に達しており、試験終了後の導電部材の高さは、圧縮変形前の導電部材の高さHを基準として、合計で25%を超える高さの減少が生じている。第2の圧縮永久歪みの評価試験を終えた時点で、導電部材の高さの低下が大きく、その後、25%圧縮し、荷重付加される上面、下面での電気的接触の維持が困難であった。
[比較例3]
 比較例3で作製された電気接続部材は、ポリウレタン発泡体に、アルミ蒸着PETフィルムを巻いた構造を有するスポンジガスケットである。このスポンジガスケットは、固着部材ならびに連結部材は備えていない。合計5個のスポンジガスケットを作製した。作製された5個のスポンジガスケットの初期厚みは、平均1.12mmであった。
 厚さ0.84mmのスペーサを利用して、圧縮時の電気接続部材の高さを0.84mmに維持し、105℃で22時間、圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪みの評価を試みた。
 圧縮変形後、105℃で22時間保持した後、スポンジガスケットの厚みは、0.07~0.18mmの範囲となり、スペーサの厚みより薄くなっていた、その結果、算定される圧縮永久歪みは、100%を超えており、評価した5個のスポンジガスケットの圧縮永久歪みの平均値は、353%であった。
 比較例3で作製された電気接続部材では、ポリウレタン発泡体を使用しているが、圧縮変形後、105℃で22時間保持する間に、ポリウレタン発泡体は、弾性を失い、荷重を取り除いても、その後、復帰性を示さない。
 10 電気接続部材
 11 導電部材
 15 固着部材(第1の固着部材15Aと第2の固着部材15B)
 15A 第1の固着部材
 15B 第2の固着部材
 16 切欠き
 17 導電部材の側面の高さの中央位置
 18 連結部材
 18A 連結部材の上面
 18B 連結部材の下面
 18C 連結部材の開口
 19 小径の貫通孔
 21 柱状の導電部
 22 絶縁部
 70 端子付きガラス板構造
 71 端子
 72 ガラス板
 73 導電層
 D2P 導電部の上面の直径
 D2 導電部材の上面の直径
 H 導電部材の高さ 
 DC 導電径
 DI 絶縁径

Claims (13)

  1.  ゴム状弾性体で構成される導電部材を備える電気接続部材であって、
     前記導電部材は、少なくとも、上面と下面を有しており、
     前記導電部材を、前記上面と下面の間に荷重印加し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪みが、50%以下であり、
     荷重印加時、前記上面と下面の間の電気抵抗は、0.1Ω以下である、電気接続部材。
  2.  ゴム状弾性体で構成される導電部材を備える電気接続部材であって、
     前記導電部材は、少なくとも、上面と下面を有しており、
     前記導電部材を、前記上面と下面の間に荷重印加し、25%圧縮変形させた状態に保持した後、印加された荷重を取り除き、圧縮応力を解放し、
     再び、前記導電部材を、前記上面と下面の間に荷重印加し、105℃で22時間、25%圧縮変形させた後に示す、圧縮永久歪みが、50%以下であり、
     荷重印加時、前記上面と下面の間の電気抵抗は、0.1Ω以下である、電気接続部材。
  3.  前記電気接続部材は、固着部材と、前記導電部材と前記固着部材とを連結する連結部材とを備えており、
     前記連結部材は、前記導電部材を固定させる開口を有しており、
     前記導電部材の側面を、前記連結部材の開口部に当接させて、前記導電部材が前記連結部材に固定されている、請求項1又は2に記載に記載の電気接続部材。
  4.  前記連結部材の開口の直径は、前記導電部材の導電可能直径の50%~200%の範囲に選択される、請求項3に記載に記載の電気接続部材。
  5.  前記連結部材の開口に固定されている前記導電部材が有する上面と下面は、それぞれ、前記連結部材の上面及び下面から突き出している、請求項3又は4に記載に記載の電気接続部材。
  6.  前記導電部材の側面の高さ方向に対して、前記連結部材の開口部に当接される部位は、前記側面の高さの中央位置を含んでいる、請求項3~5のいずれか1項に記載に記載の電気接続部材。
  7.  前記導電部材は、全体が導電性である、架橋されたゴム状弾性体で構成されており、
     前記導電性である、架橋されたゴム状弾性体は、導電性フィラーを50~90体積%含有している、請求項1~6のいずれか1項に記載に記載の電気接続部材。
  8.  前記導電部材は、
     導電性のゴム状弾性体からなる柱状の導電部と、
     前記柱状の導電部の周囲を取り巻く、絶縁性のゴム状弾性体からなる絶縁部とで構成され、
     前記柱状の導電部を形成する、導電性のゴム状弾性体は、導電性フィラーを25~80体積%含有している、請求項1~6のいずれか1項に記載に記載の電気接続部材。
  9.  前記柱状の導電部を形成している、導電性のゴム状弾性体中に含有される導電性フィラーは、該柱形状の高さ方向に配列している、請求項8に記載に記載の電気接続部材。
  10.  前記上面と下面の間に荷重印加し、圧縮変形した際、その圧縮方向に導電性を示す、前記導電部材の導電可能直径は、1.2mm~5.0mmの範囲であり、
     前記導電部材の導電可能直径に対する、圧縮変形していない状態の前記導電部材の高さの比(アスペクト比)は、0.1以上、1.5以下の範囲である、請求項1~9のいずれか1項に記載に記載の電気接続部材。
  11.  前記連結部材の上面及び下面は、前記電気接続部材の上面と下面をそれぞれ固着できるように、上下方向に対する固着部材を備えている、請求項3~10のいずれか1項に記載に記載の電気接続部材。
  12.  端子と、前記端子に対して電気接続される接点部材が設けられるガラス板と、前記端子と接点部材との間の電気接続を行う電気接続部材とを備える端子付きガラス板構造であって、
     前記端子との接点部材との間の電気接続を行う電気接続部材は、請求項1~11のいずれか一項に記載の電気接続部材であり、
     前記電気接続部材が有する、圧縮変形状態とされている前記導電部材を介して、前記端子との接点部材との間の電気接続がなされている、端子付きガラス板構造。
  13.  前記ガラス板上に設けられる接点部材と、前記端子とにより、前記導電部材の上面と下面の間に荷重印加し、圧縮変形状態とするための圧縮力が印加される位置に、前記接点部材と前記端子、ならびに、前記導電部材が配置され、
     前記接点部材と前記端子、ならびに、前記導電部材の配置を保持するように、前記電気接続部材は、前記接点部材が設けられるガラス板上に固着されている、請求項12に記載の端子付きガラス板構造。
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