JPH05194856A

JPH05194856A - 導電性エラストマー組成物

Info

Publication number: JPH05194856A
Application number: JP25444291A
Authority: JP
Inventors: Taro Yamazaki; 太郎山崎; Masao Matsumoto; 理男松本; Shogo Kawakami; 尚吾川上
Original assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Current assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Priority date: 1991-09-05
Filing date: 1991-09-05
Publication date: 1993-08-03

Abstract

(57)【要約】【目的】マトリツクスの特性を低下させることなく高
導電性が得られ、しかもマトリツクスに対して優れた分
散性を示し、マトリツクスに触媒毒として作用する分散
性改良剤を添加する必要がない導電性エラストマー組成
物を提供する。【構成】シリコーンゴムをマトリツクスとし、無機繊
維の表面を銀で被覆してなる導電性繊維を含む導電性エ
ラストマー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導電性エラストマー組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からコネクタ、スイツチ、センサな
どの電子部品の材料としては、一般にポリウレタン、シ
リコーンゴムなどのマトリツクスに金属粉（金、銀、ニ
ツケル、パラジウムなど）、炭素繊維、カーボン粉、黒
鉛粉などの導電性材料を添加した導電性エラストマーが
使われている。

【０００３】しかしながら、上記従来の導電性材料を用
いてマトリツクスに所望の導電性を付与するには、マト
リツクスに対してほぼ８０重量％以上添加する必要があ
り、そうすると得られる導電性エラストマーの耐久性、
弾性、柔軟性、電気的特性などが著しく低下し、電子部
品としての機能を果たさないという問題点がある。

【０００４】さらに導電性材料として金属粉を用いる場
合には、上記問題点の他に、次の様な問題点がある。す
なわち、金属粉のマトリツクスに対する分散性が非常に
悪いため、脂肪酸、金属石鹸などの分散性改良剤を金属
粉表面に被覆しているが、かかる分散性改良剤はマトリ
ツクスの触媒毒として作用し、従つてマトリツクスの耐
久性、弾性、柔軟性、電気的特性などを著しく低下させ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、マト
リツクスの特性を低下させることなく高導電性が得ら
れ、しかもマトリツクスに対して優れた分散性を示し、
マトリツクスに触媒毒として作用する分散性改良剤を添
加する必要がない導電性エラストマー組成物を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、シリコーンゴ
ムをマトリツクスとし、無機繊維の表面を銀で被覆して
なる導電性繊維を含む導電性エラストマー組成物に係
る。

【０００７】本発明組成物のマトリツクスとなるシリコ
ーンゴムとしては、公知のものが使用できる。

【０００８】本発明において無機繊維としては特に制限
されず公知のものが使用でき、例えばチタン酸カリウム
ウイスカー、二酸化チタンウイスカー、炭化珪素ウイス
カー、炭素ウイスカーなどを挙げることができる。無機
繊維の繊維径、長さは特に制限されないが、繊維径は通
常０.１〜１.０μm程度、長さは通常５〜５０μm程度と
すればよい。かかる無機繊維の中でも、アスペクト比３
０以上のものを好ましく使用できる。

【０００９】無機繊維を銀で被覆するには公知の方法が
採用でき、例えばメツキ法、即ち銀鏡反応や還元反応に
より直接ウイスカー基材に銀メツキ被覆する方法、或い
はセンシタイジング、アクチベイテイング後無電解銅及
び／又は無電解ニツケル下地処理を行い銀メツキ被覆す
る方法などを挙げることができる。尚、銀を被覆する前
に下地として銅を被覆してもよい。銀の被覆量はウイス
カーの比重、長さ、表面粗さなどによつて適宜選択すれ
ばよいが、通常ウイスカー：銀＝３０〜５０：５０〜７
０（重量比）程度になるようにすればよい。また銅を下
地にして銀を被覆する場合銅、銀の被覆量もウイスカー
の比重、長さ、表面粗さなどによつて適宜選択すればよ
いが、通常ウイスカー：銅：銀＝３０〜５０：３０〜４
０：２０〜４０（重量比）程度になるようにすればよ
い。

【００１０】無機繊維の表面に銀又は銅を被覆してなる
導電性繊維は、例えば、特開昭５７−１０３２０４号公
報、特開昭５８−２０７２２号公報、特開昭６３−８５
１７１号公報などに開示されている。

【００１１】本発明では上記導電性繊維として市販品を
用いてもよい。例えば、スーパーデントール（商品名；
大塚化学株式会社製）、チタンウイスカー導電体（石原
産業株式会社製）、メタロン（商品名；日曹金属化学株
式会社製）、銀コート銅繊維（昭和電工株式会社製）、
メタルコート粉（住友金属鉱山株式会社製）などを挙げ
ることができる。

【００１２】かかる導電性繊維を付加型ＬＴＶシリコー
ンゴム、或いはＲＴＶシリコーンゴムに混合して組成物
とした場合は、低含有量でも高導電性値を有し、しかも
抵抗値が一定になる含有量巾を広くとれるという利点を
有している。従つて導電性繊維のマトリツクスへの添加
量は、マトリツクスの耐久性、弾性、柔軟性、電気的特
性などを著しく低下させない程度であれば特に制限はな
いが、通常組成物全体の４０〜７５重量％程度、好まし
くは４５〜７０重量％程度とすればよい。

【００１３】さらに本組成物には、導電性材料の他にコ
ロイド導電粉、球状導電顔料などを適量添加してもよ
い。コロイド導電粉としては、例えばコロイド銀、コロ
イドニツケル、コロイド銅、コロイド金、コロイド白金
などを挙げることができる。また球状導電顔料としては
例えば、カーボンブラツク及びそれに銀メツキを施した
もの、球状カーボン及びそれに銀メツキを施したもの、
シリコンビーズ、ウレタンビーズなどのポリマービーズ
に銀メツキを施したもの、シリカビーズ、ガラスビーズ
などの無機ビーズに銀メツキを施したものなどを挙げる
ことができる。コロイド導電粉及び球状導電顔料を添加
することにより、厚さ方向の導電性を発現できる。

【００１４】本組成物は、マトリツクスに上記導電性繊
維、並びに他の任意成分を添加し、常法に従つて混合す
ることにより製造できる。

【００１５】本組成物を、そのままシートなどの所望の
形状に成形して導電性体を形成してもよい。或いは本組
成物を適当な基材の全面または一部に塗布または印刷し
て導電性体を形成できる。基材としては例えば、織布、
不織布などを使用できる。基材全面に導電性体を形成す
る場合には、織布としては例えばカーボン織布、金属メ
ツキ織布などを、不織布としては例えばカーボンペーパ
ーなどを使用できる。基材の一部に導電性体を形成する
場合には、織布としては例えばケブラ織布、絹布など
を、不織布としては例えばアラミドペーパー、ポリエス
テルペーパー、セラミツクペーパー、マイカペーパーな
どを使用できる。

【００１６】本組成物を用いて基材に回路を印刷するに
は、通常の方法が採用できる。例えば、以下の如くであ
る。すなわち、先ず基材に接着付与剤を印刷する。接着
付与剤は基材内に浸透し、接着剤層が形成される。予め
基材側に接着性を付与させることによつて、曲げ加圧に
も強い導電皮膜を構成することができる。次いで、基材
を離型できる金属板に載せ、接着剤層をなぞつて本組成
物を印刷し、さらに硬化させて金属面から剥がすことに
より、基材上に回路（導電性皮膜）が形成される。ここ
で使用する接着付与剤としては公知のものが使用でき、
例えば、コロイド白金を１００〜１０００ppm含んだシ
ラン系カツプリング剤などを挙げることができる。また
本組成物の硬化条件もシリコーンゴムの通常の硬化条件
と同様で良く、例えば、７０〜２３０℃程度で０.１〜
２時間程度とすれば良い。

【００１７】この様にして得られる回路は、基材内に導
体回路が内包されているために低抵抗となり、補強効果
もあつて強い回路板となる。また基材としてナイロン等
の伸びる織布、不織布を用いることによつて、より大き
な変形に対応できる導体回路板が得られる。

【００１８】

【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明を一層明瞭なも
のとする。

【００１９】実施例１銀被膜チタン酸カリウムウイスカー（スーパーデントール、大塚化学株式会社製）４２部ＲＴＶシリコーンゴム（東芝シリコーン株式会社製）５８部トルエン３５０部のエナメルを３本ロールとボールミルにより作成した。
これを、直径３０mmの銅クロスラツプウエブ（エスコ社
製）に浸漬し、含浸させた後、加熱してトルエンを除去
し、次いで１.５時間加熱加圧（１５０℃、４kg／cm²）
し、厚さ１.５mmの導電性エラストマーシートを得た。
このシートはゴム硬度：８５、抵抗値：１.５×１０^-5
Ωcmであつた。

【００２０】基材としてカーボンフアイバー織布、カー
ボンペーパーに銅メツキを施したもの、Ｅガラスフアイ
バーにアルミニウムをコートした不織布、金属の網
（銅、ステンレス等）等を用い、これらにも同じ方法で
コーテイングできる。以上のように網、織布、不織布自
身が導体で自由な形態を持ち、それに導電性エラストマ
ーエナメルを含浸させ複合シートとした。金属のそれら
単独より加工し易く、シールド電極としても使用しやす
い。導電性シリコーンゴム単独よりも高強度及び低抵抗
となる。

【００２１】実施例２スーパーデントール７２部ＲＴＶシリコーンゴム２８部高沸点溶媒（シエルソールＡＢ、シエル石油株式会社製）１２部を混合し、更に３本ロールで混合し分散スクリーン用イ
ンキを得る。これを用い、ポリイミド不織布にジグザグ
パターンを印刷し、曲げテストを行つた。面積抵抗（Ｒ
₀）＝０.１２Ω／□で１０００回の曲げテストでプリン
ト回路板の場合絶縁になつてしまうのに対し、１０％以
下の変化率で保てる。

【００２１】本サンプルは曲げ、加圧、ねじれに対して
も充分に対応できるエラストマー導体回路として用いら
れる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、以下の様な優れた効果
が達成される。（１）本導電性エラストマーは、マトリツクスであるシ
リコーンゴムの優れた特性を維持したまま、高導電性を
有している。（２）本組成物を用いて形成された導電性回路板は、金
属並みの高導電性能を示し、シリコーンゴムの反発弾
性、耐久性を充分に持ち、回路構成も容易である。（３）そのため、従来の導電性エラストマー材では対応
できなかつた用途（例えば、シールド電極、デジタイザ
ータブレツト、圧力抵抗変換素子、圧力容量変換素子、
フラツトケーブル、プリント回路板測定用異方導電皮
膜、導電性ガスケツトなど）にも好適に使用できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリコーンゴムをマトリツクスとし、無
機繊維の表面を銀で被覆してなる導電性繊維を含む導電
性エラストマー組成物。
【請求項２】無機繊維がチタン酸カリウムウイスカ
ー、二酸化チタンウイスカー、炭化珪素ウイスカー及び
炭素ウイスカーから選ばれる少なくとも１種である請求
項１の組成物。
【請求項３】無機繊維が、アスペクト比３０以上のも
のである請求項１の組成物。
【請求項４】コロイド導電粉、及び球状導電顔料から
選ばれる少なくとも１種を含む請求項１の組成物。