JPH04253109A

JPH04253109A - 変形導電性エラストマー

Info

Publication number: JPH04253109A
Application number: JP41690890A
Authority: JP
Inventors: Teruo Okamoto; 岡本　照男
Original assignee: INABA RUBBER KK
Current assignee: INABA RUBBER KK
Priority date: 1990-12-27
Filing date: 1990-12-27
Publication date: 1992-09-08
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPH077607B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無加圧及び無伸長等の
無変形状態においては高抵抗値を示すと共に、圧縮、伸
長、ねじり、曲げ等の変形時においては抵抗値が好適に
低下するように構成された変形導電性エラストマーに係
り、特に、抵抗変化範囲が広く、直線性、耐久性、応答
性に優れた変形導電性エラストマーに関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】従来におけるこの種の変形導電性エラス
トマーとしては、シリコーンゴム，エチレンプロピレン
ゴム，クロロプレンゴム等の合成ゴムや、ゴム弾性を示
す熱可塑性エラストマー等の非導電性エラストマーに、
金属粒子，カーボンブラック，黒鉛粒子等の導電性付与
剤を混合分散させてなる感圧導電性ゴムが公知となって
いると共に、上記と同様の非導電性エラストマーに、金
属繊維，炭素短繊維，雲母をニッケルメッキした薄片状
導電性フィラー等の導電性付与剤を混合分散させてなる
伸長導電性エラストマーが公知となっている。前記感圧
導電性ゴムは、主として加圧、圧縮変形により抵抗値が
変化するものであり、また前記伸長導電性エラストマー
は、主として伸長変形により抵抗値が変化するものであ
る。

【０００３】具体例を述べると、前記感圧導電性ゴムに
関しては、例えば特公昭５６―９１８７号公報及び特公
昭５６―５４０１９号公報に、導電性粒子として、角を
落とした礫状の人造黒鉛粒子を用いてなる感圧導電性ゴ
ム組成物が開示されており、また特開昭６２―１１２６
４１号公報には、球状粒子とした高分子材料を焼成・炭
化してなる導電性粒子を用いた感圧導電性エラストマー
組成物が開示されており、更に特公昭６０―７２２号公
報及び特公昭６０―７２３号公報には、液状シリコーン
ゴム中に、シランカップリング剤で表面処理した導電性
金属粒子を分散させると共に、発泡剤として、溶解度パ
ラメータが９．８以上のｎ−プロピルアルコール，ｎ−
ブチルアルコール等の有機化合物或いはＮ−ニトロソ基
を有する有機化合物を用いた感圧導電性材料が開示され
ている。一方、前記伸長導電性エラストマーの具体例と
して、例えば特開昭６１―８０７０８号公報には、高分
子エラストマーのポリウレタンに、面内径と厚みとの比
が２対１以上で１００対１未満である雲母やガラス等の
薄片状導電性フィラーにニッケルや銅メッキ等を施した
ものを混合分散させてなる変形導電性高分子エラストマ
ーが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来の
感圧導電性ゴム及び伸長導電性エラストマーは、特定の
変形態様に対してのみ有用な機能を発揮するものであり
、両者には夫々以下に示すような問題点があった。即ち
、前記感圧導電性ゴムは、加圧、圧縮変形に対してのみ
良好な抵抗値の変化を示すものであって、伸長変形に対
しては適度な抵抗値の変化を示さないのに対し、前記伸
長導電性エラストマーは、伸長変形に対してのみ良好な
抵抗値の変化を示すものであって、加圧、圧縮変形に対
しては適度な抵抗値の変化を示さないという問題点があ
る。これは、前記両者が使用される目的及び用途が相異
なっていることに起因して必然的に生じる問題である。また、前記感圧導電性ゴムとしては、非導電性エラスト
マー中に黒鉛粒子や球状炭素粒子でなる導電性粒子を配
合してなるものの使用が試みられているが、このような
単純な配合手段では、非導電性エラストマーのみの変形
に基づいて導電性粒子が相互に接触し或いは離反するこ
ととなり、従来の非導電性エラストマーの有するゴム弾
性等の諸特質が所要の条件を満たしていないことに起因
して、加圧、圧縮変形に伴う圧力変化に対する抵抗値の
変化が急激となりつまり感度が過剰に高くなり、広い圧
力変化範囲にわたって抵抗値が徐々に変化していくとい
う好適な特性が得られず、而も圧力変化に対する抵抗値
の変化特性に所望の直線性が得られないという不具合を
招く。更に、この種の感圧導電性ゴムにおいては、加圧
、圧縮変形時に抵抗値を適度に低下させようとすれば、
非導電性エラストマー中に比較的多量の導電性粒子を配
合せねばならず、これに起因して、見かけ上の硬さが高
くなると共に材料自体が脆くなり、このため曲げ強度及
び引張強度が低下するという不具合を招く。

【０００５】本発明は上記諸事情に鑑みてなされたもの
であり、変形態様の差異に起因する抵抗値変化の問題点
、抵抗値の変化範囲や直線性等の抵抗変化特性の問題点
、材料強度の問題点等を総合的に検討することによって
、圧縮、伸長、曲げ、ねじり等の種々の変形態様に対し
て良好な抵抗値の変化を示し、且つ抵抗値の変化範囲が
広く、而も直線性、耐久性、応答性に優れた新規な変形
導電性エラストマーを提供することを技術的課題とする
ものである。

【課題を解決するための手段】本発明に係る変形導電性
エラストマーは、上記技術的課題を達成すべく、以下に
示すように構成したことを特徴とする。即ち、非導電性
エラストマー中に、粒子径が１０乃至３００μｍのエラ
ストマー粒子と、粒子径が１乃至４０μｍの導電性粒子
と、粒子径が１０乃至１５０μｍの中空状弾性マイクロ
スフェアーとが分散されていることを要旨とするもので
ある。そして、必要に応じて、前記非導電性エラストマ
ーとしては、シリコーンゴムを採用し、又は、液状シリ
コーンゴムと、シリコーンワニス及びシリコーン生ゴム
若しくはこれらを主成分とするシリコーン粘着剤とから
なるエラストマーを採用する。また、前記エラストマー
粒子としては、架橋シリコーンゴム粉を採用する。更に
、前記導電性粒子としては、球状炭素粒子で且つその表
面に粒子径が０．０５乃至０．２μｍの絶縁性粒子を３
０乃至７０％の表面積分率で付着させたものを採用する
。この場合、前記絶縁性粒子としてはカルシウム粒子を
用いることができる。更に又、前記中空状弾性マイクロ
スフェアーとしては、塩化ビニリデンとアクリロニトリ
ルのコポリマーを殻としたものを採用する。

【０００６】

【作用】非導電性エラストマーとしては、従来のものを
用いることができ、中でも１液常温硬化シリコーンゴム
が好適である。１液常温硬化シリコーンゴムとしては、
空気中の湿気で加水分解を起して架橋が進行する縮合型
のものが例示され、オキシム型，アルコール型，アセト
ン型，酢酸型等を使用することができる。これらの中で
、アセトン型や酢酸型のものは、硬化速度、腐蝕性、臭
気等の点で特性が劣るので、オキシム型若しくはアルコ
ール型を使用することが好ましい。また、必要により上
記液状シリコーンゴムに、シリコーンワニス、詳しくは
、シラノール基を有するポリシロキサンをトルエン，キ
シレン等の有機溶剤で希釈したものと、平均分子量が１
５万から５０万の直鎖状ポリシロキサンからなるシリコ
ーン生ゴムを加えた混合物、或いは上記液状シリコーン
ゴムに、シリコーンワニスとシリコーン生ゴム，充填剤
，可塑剤を主成分とするシリコーン粘着剤を加えた混合
物を使用すれば、上記液状シリコーンゴム単体の場合よ
り、導電性粒子との接着力及び当該変形導電性エラスト
マーの引裂強度を改善することができる。

【０００７】上記非導電性エラストマー中に導電性付与
剤として分散される導電性粒子としては、ニッケル，銅
，金，銀，ステンレス，アルミニウム，鉄，クロム等或
いはこれらの合金でなる金属粒子や、黒鉛，炭素粒子等
を使用することができる。これらの中の具体例としては
、スチレン，塩化ビニル，塩化ビニリデン等の微小球を
空気中で３００℃まで加熱し、次いで不活性ガス中で１
０００℃まで加熱焼成したメソカーボンマイクロビーズ
、或いはフェノール樹脂，フラン樹脂等の微小球状粒子
を真空中で８００℃から１０００℃に加熱処理したガラ
ス状微小球状炭素粒子（真球に近い独立粒子）が挙げら
れる。この導電性粒子の粒子径については、１μｍ未満
の場合は粒子の製造が困難であると共に、粒子径が小さ
くなると抵抗変化が少なくなる。一方、粒子径が４０μ
ｍを超えると抵抗変化が荒くなるので、１乃至４０μｍ
とする必要がある。また、この導電性粒子の全組成物中
に占める配合割合については、４５乃至５５容量％が好
ましく、４５容量％未満の場合には抵抗値が高くなり、
５５容量％を超える場合には常導電状態となりやすい。更に、この導電性粒子と上記非導電性エラストマーとの
接着力を向上させる手段としては、導電性粒子の適切な
表面処理が挙げられる。この導電性粒子の適切な表面処
理の一例として、導電性粒子が球状炭素粒子である場合
にはその表面に粒子径が０．０５乃至０．２μｍの絶縁
性粒子を３０乃至７０％の表面積分率で付着させること
が例示される。この絶縁性粒子としては、カルシウム，
酸化チタン，酸化ケイ素等の超微粒子を使用することが
できる。また、このように導電性粒子の表面に適度な表
面積分率で絶縁性粒子を付着させることにより、導電性
粒子が相互に接触した際に導通状態となる度合が適度に
緩和され、これに伴って当該変形導電性エラストマーの
変形に対する抵抗値変化がゆるやかになり更には変形に
対する抵抗値変化特性の直線性が改善されることとなる
。

【０００８】本発明の第１の特徴的構成要件であるエラ
ストマー粒子は、ゴム弾性を示すエラストマー又は架橋
ゴム粒子であり、このエラストマー粒子を当該変形導電
性エラストマー中に混合分散させることにより、非導電
性エラストマーのポリマーアロイ化（海、島構造）の構
築をするものであり、前記導電性粒子の配合に起因して
高くなる硬さを低下させると共に、伸び量の最大限界や
ゴム弾性を増加させ、当該変形導電性エラストマーが脆
くなるのを防止できる。従って、当該変形導電性エラス
トマーは、圧縮変形に対してのみならず伸長，ねじり，
曲げ変形に対しても充分な強度を有し、これらの全ての
変形に対して抵抗の変化を良好に示すことが可能となる
。このエラストマー粒子としては、ポリスチレンとブタ
ジエンゴムの共重合体、ポリエチレンとエチレンプロピ
レンゴムの共重合体、ウレタンとポリエステルの共重合
体等の熱可塑性エラストマーや、シリコーンゴム，フッ
素ゴム，ＥＰＤＭゴム，アクリロニトリルゴム，クロロ
プレンゴム，スチレンブタジエンゴム等の架橋合成ゴム
を低温粉砕機で粉砕したもの或いは摩耗式製粉機で製造
したものを使用することができ、無定形或いは球状の粉
体，粒子状のものであればよく、上記非導電性エラスト
マーがシリコーンゴムでなる場合には架橋シリコーンゴ
ム粉が好適であるが、他のエラストマー粒子を採用する
場合にはシランカップリング剤等で適切な表面処理をし
て使用することもできる。このエラストマー粒子の粒子
径としては、１０乃至３００μｍとする必要があり、特
に伸長変形の面から好ましいものとしては粒子径が５０
乃至１００μｍのものが挙げられる。粒子径が１０μｍ
未満の場合には粉砕が困難であり且つ補強の効果があま
り期待できず、粒子径が３００μｍを超えると上記導電
性粒子の分布状態が粗くなることに起因して電極を接続
する場合に導電性粒子と電極とが接触し難くなり抵抗値
のバラツキが発生するという問題がある。

【０００９】本発明の第２の特徴的構成要件である中空
状弾性マイクロスフェアーは、弾性並びに衝撃吸収性に
優れた微小球体であり、これを非導電性エラストマー中
に混合分散させることにより、導電性粒子の配合に起因
して高くなる見かけ上の硬さを低下させると共に、非導
電性エラストマー特にシリコーンゴムの難点である耐久
性、衝撃強度を向上させることができる。この中空状弾
性マイクロスフェアーとしては、好ましくは塩化ビニリ
デンとアクリロニトリルのコポリマーを殻とし、膨脹剤
としてイソブタンを内包してカプセル化したものを、膨
脹・乾燥させたＰＶＤＣマイクロバルーンが例示される
が、勿論これに限定されるものではない。この中空状弾
性マイクロスフェアーの粒子径としては、１０乃至１５
０μｍとする必要があり、特に弾性並びに衝撃吸収性の
面からより好ましいものとしては、粒子径が２０乃至８
０μｍで且つ平均粒子径が５０μｍであり、殻壁の厚さ
が凡そ０．１μｍのものが挙げられる。粒子径が１０μ
ｍ未満の場合には粒子が細かくなって衝撃吸収性並びに
振動吸収性が低下し、一方粒子径が１５０μｍを超える
と局部的或いは全体的に中空セル即ち中空状弾性マイク
ロスフェアーの占める割合が高くなり過ぎて当該変形導
電性エラストマーの強度が低下する。全組成物中に占め
る中空状弾性マイクロスフェアーの配合割合としては、
１０乃至３５容量％が好ましく、１０容量％未満の場合
には耐久性及び衝撃吸収性をあまり改善することができ
ず、一方３５容量％を超えると抵抗変化が少なくなり変
形に対する抵抗変化の特性が悪化する。また、中空状弾
性マイクロスフェアーは、上記の如く予め膨脹させたも
のを配合してもよいが、未膨脹のものをエラストマー相
に混合分散し、加熱膨脹させて前記粒子径の中空状弾性
マイクロスフェアーに調整することもできる。但し、こ
の場合には非導電性エラストマーの硬化条件や膨脹のタ
イミングのコントロールが微妙で製造が難しくなるとい
う問題があるので、膨脹済みの中空状弾性マイクロスフ
ェアーを混合分散させる方か好ましい。このような中空
状弾性マイクロスフェアーを配合した変形導電性エラス
トマーと、発泡剤を加えて得られる変形導電性エラスト
マーとを比較すると、発泡剤を加えたものの場合には、
発泡セルの形状、大きさが不均一であるのに対し、中空
状弾性マイクロスフェアーは、真球状で比較的粒子径が
そろっており、中空セルのサイズや量を比較的容易にコ
ントロールすることができ、而も中空状弾性マイクロス
フェアーは発泡セルより耐久性，衝撃吸収性が格段に優
れている。この結果、中空状弾性マイクロスフェアーを
配合した本発明の変形導電性エラストマーは、上記発泡
剤を加えたものに比べて、圧縮変形に対して優れた耐久
性，衝撃吸収性を示すことになる。

【００１０】以上のように本発明に係る変形導電性エラ
ストマーは、粒子の製造の容易化及び抵抗変化の適切な
増大化を図るべく１乃至４０μｍの粒子径とされた導電
性粒子と、衝撃吸収性並びに振動吸収性の向上を図ると
共に中空部の占める割合を適切にして強度の向上を図る
べく１０乃至１５０μｍの粒子径とされた中空状弾性マ
イクロスフェアーと、導電性粒子の配合に起因して高く
なる硬さを低下させて脆性の改善を図ると共に非導電性
エラストマーのポリマーアロイ化（海、島構造）の構築
と粒子の粉砕の容易化及び導電性粒子の分布状態の適切
化を図るべく１０乃至３００μｍの粒子径とされたエラ
ストマー粒子とを非導電性エラストマー中に分散させた
ものであるため、圧縮，伸長，ねじり，曲げ等のあらゆ
る変形に対して十分な強度が得られるばかりでなく、こ
れらの各変形に対する抵抗変化の特性は以下に示す通り
となる。即ち、圧縮変形に対しては、非導電性エラスト
マー中において適度な分布状態にあるエラストマー粒子
及び中空状弾性マイクロスフェアーが加圧力により押圧
されて微視的に考察すれば三次元方向に徐々に押し縮め
られることになり、従ってこれらと共に混合分散されて
いる導電性粒子が相互に三次元方向に接近し、これに起
因して導通状態となる導電性粒子の数が除々に増加し、
これにより抵抗値は加圧力が大きくなるに連れて除々に
低下していく。また、伸長変形に対しては、非導電性エ
ラストマーと混合分散されたエラストマー粒子及び中空
状弾性マイクロスフェアーが引張られることにより、引
張部の中心には引張方向と直交する方向に応力が加わり
、この応力によって導電性粒子が相互に三次元方向に接
近し、これに起因して導通状態となる導電性粒子の数が
除々に増加し、従って抵抗値は引張力が大きくなるに連
れて除々に低下していく。更に、ねじり、曲げ変形に対
しては、導電性粒子の粒子径が適切であることからつま
り導電性粒子の分布状態が適切であることから、前記圧
縮変形と伸長変形との双方の作用により抵抗値が良好に
変化していくこととなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について述べるが、こ
れらの実施例は、本発明を限定する趣旨のものではない
。先ず、本発明に係る変形導電性エラストマーの実施例
１について説明する。粒子径１乃至２０μｍで平均粒子
径５μｍの微小球状炭素粒子（カーボンマイクロビーズ
ＩＣＢ−０５１０、日本カーボン株式会社製）４０．８
重量部（６５ｇ）に、シリコーンゴム（ＳＨ８６１Ｕ、
東レ・ダウコーニング株式会社製）＋架橋剤（ＲＣ−４
、東レ・ダウコーニング株式会社製）０．５部配合を１
６０℃で２０分間プレスキュアーした架橋シリコーンゴ
ムを粉砕機で５０乃至２００μｍに粉砕してなるシリコ
ーンゴム粉１８．８重量部（３０ｇ）と、粒子径１０乃
至１００μｍで平均粒子径４０μｍの塩化ビニリデン及
びアクリロニトリルのコポリマーを殻とする中空状弾性
マイクロスフェアー（ＥＸＰＡＮＣＥＬ−ＤＥ５５１、
エクスパンセル社（スウェーデン）製）０．４重量部（
０．６ｇ）とを混合分散させた。次いで、このものに１
液常温硬化シリコーンゴム（ＫＥ−４４１、信越化学工
業株式会社製）４０重量部（６４ｇ）を加えて混合機に
て５分間混合し、よく脱泡した。そして、ポリエチレン
製のモールド（２００ｍｍ×１００ｍｍ×２．０ｍｍ）
に上記混合物を移してシート状に成形し、温度１５℃及
び湿度６０乃至７０％の条件下で２４時間放置して硬化
させた後、７０℃で１時間熱処理した。このようにして
得た試料の圧縮変形に対する抵抗の変化と、伸長変形に
対する抵抗の変化とを、夫々、以下に示すような手段を
講じて測定した。図４は、圧縮変形に対する抵抗変化の
特性を測定するための測定回路を示し、Ｅは直流定電圧
電源、Ｒは標準抵抗器、Ｐは加圧速度（５ｍｍ／分）、
Ｖは電圧変化、Ｃは試料（１０ｍｍ×１０ｍｍ×２．０
ｍｍ）を示す。また、図５は具体的測定装置を示し、Ａ
は加圧及び伸長試験機、Ｂは小型荷重変換器、Ｄは動歪
測定器、Ｆはアナライジングレコーダ、Ｇ１，Ｇ２は測
定電極（金メッキ銅貼りプリント基板、２０ｍｍ×２０
ｍｍ×１．６ｍｍ）を示す。測定は、前記測定電極Ｇ１
，Ｇ２の間に試料Ｃを置き、更にこの電極Ｇ１，Ｇ２の
下に加圧力を測定するための小型荷重変換器Ｂを設置し
て、試料Ｃの上方から加圧速度Ｐで測定電極Ｇ１を降下
させて加圧し、この時の電圧Ｖから抵抗値を算出し、動
歪測定器Ｄより加圧力を出力した。この測定結果を図１
のグラフ（両対数目盛によるグラフ）に実施例１として
示した。図６は、伸長変形に対する抵抗変化の特性を測
定するための測定回路を示し、Ｅ、Ｒ、Ｖについては上
記図４に示すものと同様のものを使用し、Ｈ１，Ｈ２は
測定電極（金メッキ銅貼プリント基板、１０ｍｍ×４ｍ
ｍ×１．６ｍｍ）、Ｔは伸長速度（５ｍｍ／分）、Ｉは
試料（１５ｍｍ×４．０ｍｍ×２．０ｍｍ）を示す。ま
た、図７は具体的測定装置を示し、Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｅ
，Ｒについては上記図５に示すものと同様のものを使用
し、電極Ｈ１，Ｈ２を接続した試料ＩをチャックＪ１，
Ｊ２で把持し、伸長速度ＴでチャックＪ１を降下させて
試料Ｉを伸長させ、この時の電圧Ｖから抵抗値を算出し
、動歪測定器Ｄより伸長力を出力した。この測定結果を
図２のグラフ（片対数目盛によるグラフ）に実施例１と
して示した。

【００１２】次に、本発明に係る変形導電性エラストマ
ーの実施例２について説明する。シリコーンゴム（ＫＥ
−９７１Ｕ、信越化学工業株式会社製）に架橋剤（Ｃ−
８Ａ、信越化学工業株式会社製）０．４重量部を配合し
且つ混練りして１６０℃で１５分間プレスキュアーした
架橋シリコーンゴムを粉砕機で５０乃至３００μｍに粉
砕し、更にこれをＳＵＳ３０４ステンレス＃７０メッシ
ュのフィルターのふるいにかけてシリコーンゴム粉を得
た。そして、粒子径１乃至１２μｍのガラス状微小球状
炭素粒子（ガラスカーボン―Ｐ，ＧＰ−５Ｘ、大和田カ
ーボン工業株式会社製）４２．１重量部（７７ｇ）に、
上記のシリコーンゴム粉１１重量部（２０ｇ）と、粒子
径２０乃至８０μｍの塩化ビニリデン及びアクリロニト
リルのコポリマーを殻とする中空状弾性マイクロスフェ
アー（Ｆ−８０ＥＤ，松本油脂製薬株式会社製）０．４
３重量部（０．８ｇ）とを混合分散させた。次いで、１
液常温硬化シリコーンゴム（ＳＥ５００２，東レ・ダウ
コーニング株式会社製）２７．３重量部（５０ｇ）と、
シリコーンゴム粘着剤（ＹＲ３３４０、東芝シリコーン
株式会社製）１９．１重量部（３５ｇ）とを混合機にて
３分間混合した後、このものに上記のシリコーンゴム粉
と中空状弾性マイクロスフェアーとを混合分散させたガ
ラス状微小球状炭素粒子を加えて更に３分間混合し、よ
く脱泡した。そして、この混合物をポリプロピレン製の
モールド（１５０ｍｍ×２００ｍｍ×２．０ｍｍ）に移
してシート状に成形し、温度１５℃及び湿度６０乃至７
０％の条件下で２４時間放置して硬化させた後、７０℃
で１時間熱処理した。この場合において、上記の微小球
状炭素粒子は、その表面に３０乃至７０％の表面積分率
で絶縁性粒子が付着してなるものであるが、このような
微小球状炭素粒子の製造方法の一例を述べると、５乃至
２０μｍのフェノール樹脂，エポキシ樹脂，ポリイミド
樹脂等を核とする粒子を母粒子とし、０．０５乃至０．
２μｍのカルシウム，チタン，シリカ等の絶縁性無機物
の超微粒子を子粒子とし、ハイブリダイザー等を用いて
この子粒子を前記母粒子に打ち込み固定、配列させるこ
とによりオーダードミクスチャを形成する。そして、こ
のものを真空中や不活性ガス中等において８００乃至１
０００℃の温度で加熱して炭素化することにより上記の
絶縁性粒子が付着してなる微小球状炭素粒子を得ること
ができる。以上のようにして得た試料の圧縮変形に対す
る抵抗の変化と、伸長変形に対する抵抗の変化とを前述
の実施例１の場合と同様の方法で測定し、この測定結果
を図１と図２のグラフに実施例２として示した。尚、図
１と図２のグラフに比較例として示したものは、実施例
２の配合でシリコーンゴム粉（エラストマー粒子）を混
入しなかった試料についての測定結果である。また、図
３に示すグラフ（両対数目盛によるグラフ）は、実施例
２と比較例の耐久性試験の結果を示し、夫々の試験は２
ｋｇ／ｃｍ２　の荷重で１秒間ＯＮ（加荷重状態）、３
秒間ＯＦＦ（無荷重状態）の繰り返しを１００万回行い
、この１００万回目の加圧力と抵抗値の変化とを、前記
した初回目のデータと共に示したものである。更に、上
記実施例１，実施例２，比較例の各試料について、圧縮
変形に対する測定結果を表１に、伸長変形に対する測定
結果を表２に、曲げ変形に対する測定結果を表３に、ね
じり変形に対する測定結果を表４に、夫々数値として示
した。尚、曲げ変形についての測定は、試料（３５ｍｍ×４．
０ｍｍ×２．０ｍｍ）の長手方向両端部に電極を接続し
ておき、この試料の長手方向一端部を固定した状態でそ
の他端部に荷重を作用させて曲げ変形を生じさせ、この
時の電気抵抗値を取り出したものであり、また、ねじり
変形についての測定は、試料（３５ｍｍ×４．０ｍｍ×
２．０ｍｍ）の長手方向両端部に電極を接続しておき、
この試料の長手方向一端部を固定した状態でその他端部
に中心軸線（長手方向に延びる中心軸線）回りに回転力
を与えてねじり変形を生じさせ、この時の電気抵抗値を
取り出したものである。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】

【表３】

【００１６】

【表４】

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明に係る変形導電性エ
ラストマーによれば、非導電性エラストマー中に、ゴム
弾性を有するエラストマー粒子と、弾性及び衝撃吸収性
に富んだ中空状弾性マイクロスフェアーと、粒子径が適
切に設定された導電性粒子とを混合分散させることによ
り、従来の圧縮変形に対してのみ機能を発揮する感圧導
電性ゴムや伸長変形に対してのみ機能を発揮する伸長導
電性エラストマーのように特定の変形態様に対処できる
だけでなく、圧縮，伸長，ねじれ，曲げ等のあらゆる変
形に対して良好に抵抗変化を示し且つ充分な機能を発揮
できることとなり、用途の拡大を図ることが可能となる
。また、中空状弾性マイクロスフェアーを配合したこと
により、圧縮荷重に対する耐久性及び衝撃吸収性の向上
が図られると共に、エラストマー粒子を配合したことに
より、非導電性エラストマー中に導電性粒子と中空状弾
性マイクロスフェアーを含む海層とエラストマー粒子の
島層構造が構築され、圧縮及び伸長荷重に対する強度並
びに耐久性の向上及び抵抗値の変化範囲の拡大化が図ら
れ、更には両者を配合したことにより、各変形に対する
抵抗変化特性の直線性が改善されるばかりでなく応答性
の向上が図られることとなる。更に、上記導電性粒子の
表面に絶縁性粒子を適度な表面積分率で付着させておく
ことにより、非導電性エラストマーとの接着力が向上す
るばかりでなく、各変形に対する抵抗変化がゆるやかに
なり、各変形に対する抵抗変化特性の直線性の更なる改
善が図られることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１と実施例２及び比較例の圧縮変形に対
する抵抗変化特性を示すグラフである。

【図２】実施例１と実施例２及び比較例の伸長変形に対
する抵抗変化特性を示すグラフである。

【図３】実施例２と比較例の耐久試験に対する抵抗変化
特性を示すグラフである。

【図４】実施例１及び実施例２の圧縮変形に対する測定
回路図である。

【図５】実施例１及び実施例２の圧縮変形に対する具体
的測定装置を示す概略構成図である。

【図６】実施例１及び実施例２の伸長変形に対する測定
回路図である。

【図７】実施例１及び実施例２の伸長変形に対する具体
的測定装置を示す概略構成図である。

【符号の説明】

Ａ　　加圧試験機（伸長試験機）Ｂ　　小型荷重変換器Ｃ　　試料Ｄ　　動歪測定器Ｆ　　アナライジングレコーダＩ　　試料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　非導電性エラストマー中に、粒子径が
１０乃至３００μｍのエラストマー粒子と、粒子径が１
乃至４０μｍの導電性粒子と、粒子径が１０乃至１５０
μｍの中空状弾性マイクロスフェアーとが分散されてい
ることを特徴とする変形導電性エラストマー。
【請求項２】　　非導電性エラストマーが、シリコーン
ゴム、又は、液状シリコーンゴムと、シリコーンワニス
及びシリコーン生ゴム若しくはこれらを主成分とするシ
リコーン粘着剤とからなる請求項１に記載の変形導電性
エラストマー。
【請求項３】　　エラストマー粒子が、架橋シリコーン
ゴム粉である請求項１又は２に記載の変形導電性エラス
トマー。
【請求項４】　　導電性粒子が、球状炭素粒子で且つそ
の表面に粒子径が０．０５乃至０．２μｍの絶縁性粒子
を３０乃至７０％の表面積分率で付着させたものである
請求項１乃至３のいずれかに記載の変形導電性エラスト
マー。
【請求項５】　　絶縁性粒子が、カルシウム粒子である
請求項４に記載の変形導電性エラストマー。
【請求項６】　　中空状弾性マイクロスフェアーが、塩
化ビニリデンとアクリロニトリルのコポリマーを殻とす
るものである請求項１乃至５のいずれかに記載の変形導
電性エラストマー。