JPS60163945A - 感圧導電性ゴム - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は図形入力、文字認識等に用いられるグラフィッ
クタブレットに好適に用いることのできる感圧導電性ゴ
ムに関する。

従来、感圧導電性ゴムとして知られているものに特開昭
４９−１１４７９８、特開昭５３−４３７４９に開示さ
れているものがあシ、これらは特開昭５３−８８９７６
や日経エレクトロニクス１９７６年１月２６８号第３３
〜３６頁に見られるように、日本語ワードプロセッサー
用の多点入力用タブレットスイッチとして広く用いられ
ている。しかし特公昭５７−３４５４３に示されている
ような手描き文字や図形の入力を目的としたグラフィッ
クタブレットにおいては、ペン先以外の部分による押圧
に対しても感応してしまい、入力を誤まる（これを手つ
き誤入力という）おそれがある。

この手つき誤入力を防止するために、加圧面積が大きく
なるにしたがって導通するに要する加圧応力が増加する
性質、すなわち抑圧感度の加圧面積依存特性を向上させ
た感圧導電性ゴムを開発する必要がある。

従来、このような性質を有するゴムとして日本合成ゴム
■製タイプ１０５、沖電線■製Ｈグレード、Ｌグレード
等のゴムが知られているが、現状では必らずしも十分な
加圧面積依存特性を有しているとは言い難く、より大き
な該特性を有する感圧導電性ゴムの出現が望まれていた
。

上記特性を有する感圧導電性ゴムとして、特開閉５６−
９１３０２、実開昭５８−１５９１１８等に開示されて
いるものがある。しかし、特開昭５６−９１３０２に示
されているものでは、均一な特性を得ることが困難であ
り、実開昭５８−１５９１１に記載されているものは、
コーティング層と感圧導電性ゴム表面との間を強固に接
着することが困難であり、ボールペン等の摺動に対する
耐久性に問題があった。さらにボールペン等による加圧
入力に対してシート全面に亘って均一な感度を得るため
には、均一な膜厚で大面積をコーティングする必要があ
るが、均一な薄膜層（例えば６ａｏｏＸ〜２０μｍ）を
大面積のシート表面に形成させることは技術的に困難で
あるため、感度のバラ付きが大きくなる。また、コーテ
イング液をシートに塗布して固化する際、コーティング
層が収縮するために、シートに反りが発生し、タブレッ
トへの組込みが困難とな郵、商品価値を著しく低下させ
る等の問題点があった。

本発明者らは上記問題を解決すべく鋭意検討の結果、従
来の感圧導電性ゴムないしは少なくとも厚み方向に導電
性を有する導電性ゴムのゴム状組成物に架橋構造を形成
させることによって、上記問題点を解決し、耐久性に優
れ、かつ感度のバラ付きが少ないグラフィックタブレッ
トに好適に用いることができる感圧導電性ゴムを得るに
至った。

すなわち本発明は、導電性粒子とゴム状組成物よシなる
感圧導電性ゴムまたは導電性ゴムを液状ポリマーまたは
ポリマー溶液に浸漬し、膨潤させたのち、加熱して該ゴ
ム状組成物に架橋構造を形成してなる感圧導電性ゴムを
提供するものである。

本発明においてペースゴム（出発原料）として用いられ
る感圧導電性ゴムないしは導電性ゴムは、例えば特開昭
５３−８９７、特開昭５３−４３７４９に示されている
ような通常の感圧導電性ゴム、または特開昭５５−１５
１５７８に示されているような異方導電性ゴムである。

さらには導電性粒子とシテ、銀、銅、ニッケル、コバル
ト、アルミニウム、鉄等の金属粉末、カーボンブラック
粉末、ＴｔＮ、　Ｒｔｔ０２．５ｂＯｓ等の導電性金属
酸化物粉末等を含んだ導電性ゴムを挙げることができる
。

上記ペースゴムである感圧導電性ゴムないしは導電性ゴ
ムを構成するゴム状組成物における主成分のゴム成分と
して、ポリブタジェン、天然ゴム、ポリイソプレン、Ｓ
ＢＲ，ＮＢＲ，ネオブレン等のジエン系ゴム、ＥＰＤＭ
、　ＥＰＭ、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、エピ
クロルヒドリンゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブタ
ジェン−スチレン（ＳＢＳ　）ブロック共重合体、スチ
レン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ　）ブロック共重
合体等が挙げられる。特にシリコーンゴムが耐候性、耐
熱性において優れていて好適である。なお、ゴム状組成
物には、前記のゴム成分以外の成分として、通常、顔料
、充填剤等が挙げられる。

また、上記ペースゴムである感圧導電性ゴムないし導電
性ゴムの特性は、感圧導電性ゴムの場合、ゴム全面にわ
たって外径０．６１ａ１戸（ボールペン先）の電極で加
圧入力する際、５〜１５　ｐの荷重で抵抗が１００Ω以
下となる特性を有することが好ましく、導電性ゴムの場
合、その体積固有抵抗値が１０・副板下であることが好
ましい。

さらにゴムの厚さは、好ましくは０．１〜１．２　ｍで
あシ、硬度はＪＩＳ硬度６０〜９０のものが好ましい。

なお、上記ペースゴムである感圧導電性ゴムないしは導
電性ゴムにチタンカップリング剤が含有されているもの
が耐久性等の見地から好ましい。

上記ペースゴムである感圧導電性ゴムないしは導電性ゴ
ムのゴム状組成物と架橋構造を形成する液状ポリマーな
いしはポリマー溶液中に、上記感圧導電性ゴムないし導
電性ゴムを浸漬し、該ゴムを均一に膨潤させたのち、ゴ
ムを取シ出し、ゴム十表面に付着するポリマー液を均一
に除去し、次に加熱下で（通常８０℃以上）で架橋構造
を形成せしめて、本発明の感圧導電性ゴムを得ることが
できる。

上記架橋構造を形成せしめるための液状ポリマーないし
ポリマー溶液は、ゴム状組成物の種類によシ限定され、
一般にゴム状組成物と同種の化学組成を有する液状ポリ
マーないしはポリマー溶液を用いることが、ゴム状組成
物との相溶性、生成する構造の均−性等の見地から好ま
しい。

この種の感圧導電性ゴムのゴム状組成物としてシリコー
ンゴムが推奨されるが、特に塩化白金酸を架橋触媒とし
て架橋せしめた付加型シリコーンゴムがゴム状組成物で
ある場合、それに対し、化学式 ％式％ ） （ａ）、■）で表わされる２成分のうち少なくとも１成
分を含む液状シリコーンポリマーを用いることが好まし
い。この種の液状シリコーンの粘度は２０℃において１
５〜５００ｃｐである。なおこれは通常液状シリコーン
ゴムの架橋触媒液として調製されており、架橋硬化した
上記付加型シリコーンゴムに対して作用せしめ、２次架
橋を生せしめることが可能となる。前記の液状シリコー
ンとして具体的には、例えばＣａｔ１３００　（信越化
学製）、Ｃａｔ１０３（信越化学製）、ＫＦ９９（信越
化学製）等が挙げられる。（：ａｔ１８００及び（：ａ
ｔ１０３は前記の（ａ）と（ｂ）の混合物を含み、ＫＦ
９９は前記のΦ）を含んでいる。

本発明の感圧導電性ゴムは、膨潤度によシ、その感度お
よび感度の加圧面積依存特性の制御が可能である。ここ
で膨潤度とは、ゴムー辺（長さ）当りの膨潤度で定義し
、該膨潤度が０．５％〜５係の範囲がグラフィックタブ
レット用感圧導電性ゴムとしての望ましい特性（感度お
よび感度の加圧面積依存特性）を有する。０．５１未満
では感度の加圧面積依存特性が小さく、手つき誤入力が
発生しやすい。また５％をこえると、感度が重くなシ、
ボールペン等の入力が困難になる。

本発明における浸漬、膨潤工程において、ポリマー溶液
の温度は、通常室温であり、特に制限はない、又ポリマ
ー溶液の濃度は特に制限はないが、粘度が５００ｃｐ（
２０℃）をこえるとゴムの表面に附着したポリマー液を
均一に除去することが困難になる。

本発明において、ゴムの表面に附着したポリマー液を均
一に除去する方法と己ては、特に制限はないが、例えば
ポリマー液が表面に附着しタコムをラバーナイフ（シリ
コン、ネオプレン、パイトン等のゴム板）間にはさみ、
ポリマー液をぬぐいとる方法、紙又は布でポリマー液を
ぬぐいとる方法等が挙げられる。

本発明の感圧導電性ゴムは、摺動寿命が長く、大面積に
わたって均一な感度を有し、感度の加圧面積依存特性が
大きい。すなわち、本発明の感圧導電性ゴムは、その製
造にさいしてベースゴムとなる感圧導電性ゴムないしは
導電性ゴムのゴム状組成物と架橋構造を形成する液状ポ
リマーないしはポリマー溶液中に、ベースゴムを浸漬し
膨潤させるが、それによってベースゴム中の導電パスを
形成する導電粒子間の接触状態を表面のみならず、導電
パスを形成する導電粒子間全体にわたって均一に制御す
ることが可能でアシ、ゴム全体を改質することができる
。そのためボールペン等による摺動寿命が長く、かつ均
一な感度分布を有し、図形入力タブレットに好適な、感
度の加圧面積依存特性の大きな感圧導電性ゴムを得るこ
とができる。しかもゴム全体を均質に改質しているため
、ゴムのそシやめがみの発生もなく、グラフィックタブ
レットに実装するのに好適な材料になる。

本発明の感圧導電性ゴムのゴム状組成物に架橋構造が形
成されていることの確認は、本発明の感圧導電性ゴムの
引張試験（ＪＩＳ　６３０１）結果よりの引張強度と伸
びの値よりわかる。

以下、実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明の
要旨を越えない限り、実施例に限定されるものではない
。

実施例 付加型シリコーンゴム（信越化学展ＫＥ１３００ＲＴＶ
　）約３０ｙ１粒径５０〜７５μｍのニッケル粒子約ｘ
ｏｏｙ、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート
（ケンリッチペトロケミカル製）　０．１１およびシリ
コーンゴム用架橋剤３ノを秤取する。次に、これらを二
軸型混合機に投入して混合し、得られた混合物を厚さ０
．４朋のモールドに流し込み、これを１０００ｇ１００
Ｏの磁場中に約３０分間静置したのち、取シ出して室温
に放置し、そののち乾燥した。

得られた感圧導電性ゴムシート（ベースゴム）の厚みは
０．５　ｍで硬度は７ｏであった。このゴムシートの感
度を評価するために、ロードセルに取付けた通常のボー
ルペン先と同じ直径０．６　Ｏの鋼球を上電極とし、下
の平面電極との間に評価用試料として上記愈圧導電性ゴ
ムシートを置き、鋼球な押圧し、抵抗値が１００Ω以下
になる荷重を感度として測定した。

上記感圧導電性ゴムシートをベースシートとして、ＫＥ
１３００の架橋触媒液であるＣａ　ｔ　１０３（信越化
学展）（粘度：　２０ｃｐ　）液中に浸漬し、シート長
が２．５係膨潤（膨潤度）したところで、液よシ取シ出
しシート表面に付着している液をバイトン製のゴム板で
拭きとったのち、１２０℃、１時間加熱し、そりのない
一様なグラフィックタブレット用の感圧導電性ゴムを得
た。ベースゴムおよび感圧導電性ゴムの引張シ試験（Ｊ
ＩＳ　６３０１）をおこない、引張シ強度で２０係の増
加、伸びで８係の減少がみられ、このことにより架橋形
成が確認された。

この感圧導電性ゴムシートのペン圧感度、感度分布、大
押圧面積での入力感度、耐久性の評価を行なった。大押
圧面積での入力感度を評価するために、直径１０饅の真
ちゅう製置柱を上電極とし、その上に１（％の荷重を加
え、抵抗値を調べた。

比較例 実施例と同様にして得られたベースシートの表面に、付
加型液状シリコーンゴム（信越化学■製ＫＥ１３００）
に架橋触媒を１０係加えたものをパーコーターを用いて
塗布した。次いで、乾燥機を用いて１２０℃で１時間乾
燥したのち、重量法によシ平均膜厚を算出し、平均膜厚
５μｍの感圧導電性ゴムシートを得た。このシートはそ
シが発生した。

次に、実施例と比較例の結果を表−１に示す。

表　−１ ※Ｉ　ＣＶ（変動係数）　＝　７−ｘ　１００※２　Ｘ
＝抵抗値がＩＭΩ以上の割合がｏチのもの※３　０＝す
べての測定点で抵抗値がＩＭΩ以上のものさらに、上電
極として厚み１００μｍのフレキシブル電極（１００μ
ｍのポリエステルに銀ペーストを塗布したもの）、下電
極として金属板を用い、上下室□極間に実施例および比
較例で得られた感圧導電性ゴムシートをはさんだ状態で
、ボールペンに３００ノの荷重を加え、同一場所を掃引
し、耐久性のテストを実施した。抵抗値の変化を調べた
ところ比較例で得られた感圧導電性ゴムシートを使用し
た場合は、３万回程度の摺動で抵抗値がＭΩ以上になっ
たが、実施例で得られた感圧導電性ゴムシートを使用し
た場合は、３５万回の摺動で抵抗値が上昇した。

また、図面は実施例および比較例による感圧導電性ゴム
の相異を示す。

第１図のように、ベースシートは、ゴム状組成物１と該
ゴム状組成物中に分散された導電性粒子２からなシ、こ
のベースシートを実施例に示す方法で処理して得られた
本発明に係る感圧導電性ゴムは、第２図のように、ゴム
状組成物１中に架橋触媒からなるポリマー３が均一に入
り込み、ベースシートの全体にわたって一様な改質がな
されている。

一方、比較例に示す方法による感圧導電性ゴムは、第３
図のように、ベースシートの表面に塗布膜４が形成され
、その収縮によって、そシまたはゆがみを生じた。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の実施例および比較例を説明する模式断
面図を示し、第１図はベースシート、第２図は実施例に
よる感圧導電性ゴム、第３図は比較例による感圧導電性
ゴムを示す。 １・・・・・・ゴム状組成物、　２・・・・・・導電性
粒子、３・・・・・・架橋触媒からなるポリマー、４・
・・・・・塗布膜。 １５−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性粒子とゴム状組成物よりなる感圧導電性ゴムまた
   は導電性ゴムを液状ポリマーまたはポリマー溶液に浸漬
   し膨潤させたのち、加熱１−て該ゴム状組成物に架橋構
   造を形成してなる感圧導電性ゴム。