JPS63128507A - 異方導電性エラストマ−部品の製造方法 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、圧接挟持型コネクタにおける二つのプリント
配線回路の導電接続部品、あるいは異方感圧スイッチに
おける感圧スイッチ要素等に使用される異方導電性エラ
ストマー部品の製造方法に関する。

〔従来技術とその問題点〕

第５図は圧接挾持型コネクタの従来構造を示す斜視図で
ある。図に右いて、１は薄いシート状に形成された異方
導電性エラストマー部品であり、索導電体２および絶縁
層３がシートの一方の長さ方向に互いに平行に交互に隣
接して配されることにより、絶縁層３によって図中のＸ
−Ｘ方向に相互に絶縁され、シートの厚み方向およびＸ
−Ｘ方向に直角な方向に導電性を有する素導電体列から
なる異方導電性エラストマー部品１が形成されている。

５Ａ、５Ｂは一対のプリント配線板であり、絶縁基板６
の異方導電性エラストマー部品１に対向する面側に素導
電体列に対応して形成された複数のプリント導体７から
なるプリント導体列が形成されている。したがって一対
のプリント配線板５Ａ、５Ｂ相互間に所定の面圧を加え
てエラストマー部品１の索導電体２とプリント導体７と
をｔ１互に導電接触させることにより、一対のプリント
配線板５Ａ、５Ｂのプリント導体は索導電体２を介して
導電接続され圧接挟持型コネクタを形成することができ
る。

また、異方感圧スイッチを形成する場合には、索導電体
２に配合される導電性充填材の量を圧接挾持型コネクタ
のそれより少なくシ、エラストマー部品１を厚み方向に
一定量圧縮したときはじめて導電性を生ずるスイッチ要
素としての機能を持たせるとともに、一対のプリント配
線板５Ａ、５Ｂの両方または一方の基板６に可とう性を
持たせることにより、外力が加わった部分のスイッチ要
素のみを導通させ得る異方感圧スイッチを得ることがで
きる。

前述の異方導電性エラストマー部品の製造方法は、一般
に、カーボンブラック、黒鉛、金属粉などの導電性充填
材とゴムなどのエラストマーとの混練物からなる導電性
エラストマーシートと、絶縁性エラストマーシートとを
交互に積層、接着して積層体を形成し、積層面に垂直な
方向に所定の厚み（１０−’ｍｍオーダ）にスライスす
るという手順で行われていると考えられるが製造工程に
人的作業を多（含み、生産性の高い製造方法が提案され
ていないのが実情である。

一方前述のように形成された圧接挟持型コネクタ、異方
感圧スイッチは、その軽薄短小性および感圧機能が電子
機器に要求される小形化、高集積化および形状認識など
の機能とマツチすることにより、電算機１時計、小形精
密機器のコネクタ部品あるいは接触人力装置などに広く
利用されている。ところで、これらの利用分野において
は、一層の小形化、集積化が求められており、積層体を
スライスして製作する異方導電性エラストマー部品にお
いては、部品の素導体列方向、いいかえれば一方向の高
集積化に限定されるという問題があり、面方向Ｘ、Ｙ両
方向に広がりを有する異方導電性エラストマー部品の出
現が望まれている。

〔発明の目的〕

本発明は前述の状況に鑑みてなされたもので、索導電体
が部品の面゛方向に広がりを持ち、かつ索導電体相互間
を絶縁し、結合する絶縁層を特別の工程を必要とせずに
自動的に極めて薄く形成でき、したがって生産性の高い
異方導電性エラストマー部品の製造方法を提供すること
を目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は、導電性充填材粉末と熱可塑性樹脂とを所定の
割合で混練した導電フンバウンドを、所定の温度および
押出速度で細紐状に押し出し成形すると、コンパウンド
中の流動性のよい熱可塑性樹脂の一部が押し出しグイ（
金型）との界面ににじみ出して薄い絶縁被覆層が自動的
に形成され、その内部には導電性充填材を多く含む素導
電材が形成されるという発明者等の経験則に基づいてな
されたもので、このようにして薄い絶縁被覆層が形成さ
れた多数条の細紐状の素導電材を所定温度で相互に結束
融着して索導電体がモザイク状に一体化さた棒状ブロッ
クを形成し、この棒状ブロックをモザイク面に垂直な方
向に所定の厚みに切断するよう製造方法を構成したこと
により、そのモザイク面に縦横に配列された索導電体が
押し出し加工の際生成した薄い絶縁被覆層によって相互
に絶縁され、かつ一体に結合され、面方向に縦横に極め
て集積度の高い索導電体密度を有する異方導電性エラス
トマー部品を高い生産性をもって製作できるようにした
ものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例方法を示す工程流れ図である。

図において、１１は導電コンパウンドの混練工程であり
、熱可塑性樹脂と導電性充填材粉末とを所定の配合比で
混練することにより、導電コンパウンド２１が製作され
る。熱可塑性樹脂としては、原理的には全ての熱可塑性
樹脂が使用可能であるが、エラストマー部品として必要
な弾力性。

可とう性を得るには、ポリス手しン系、ポリオレフィル
系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリ塩化ビニル
系、ポリアミド系、ふっ素樹脂系などの熱可塑性樹脂が
好適である。また、導電性充填材としては、カーボン粉
末、グラファイト（黒鉛）、金属粉末、有機ｍ維表面に
金属膜を蒸着したものなどを用いることができる。また
導電性充填材の配合量は、異方導電性エラストマー部品
が常時導電性を有するコンタクト材として使用されるか
、感圧スイッチ要素として使用されるかによって異なり
、前者で多く、後者で少ない充填材配合量が経験則に基
づいて選択される。

１２は導電コンパウンド２１を受けて細紐状の索導？材
２２を多数条同時に押し出し成形する索導電材の押し出
し工程であり、所定温度に加熱された細孔状の多数のグ
イ（押し出し金型）を導電コンパウンド２１が通過する
際、加熱され、細紐状に絞られた導電コンパウンド中の
流動性を増した熱可塑性樹脂が導電コンパウンドとグイ
との界面ににじみ出し、にじみ出た液状の樹脂が潤滑作
用を行いつつ索導電材２２の表面に１μｍないし数μｍ
程度の極めて薄い絶縁被覆層を形成する。

１３は多数条の索導電材２２の結束融着工程であり、索
導電材２２の表面に形成された薄膜状の絶縁被覆層が溶
融する温度において結束された索導電材２２０束を外側
から締めつけることにより、絶縁被覆層が相互に融着す
るとともに索導電材２２相互間の隙間を埋め、冷却した
時点においては多数条の索導電材がモザイク状に一体化
された棒状ブロック２３を形成することができる。なお
薄膜状の絶縁被覆層だけでは樹脂量が不足する場合には
溶融した熱可塑性樹脂、あるいは接着材を補給してよい
ことはいうまでもないことである。

１４は棒状ブロック２３をモザイク状断面を有する薄片
状の異方導電性エラストマー部品２４に切断する工程で
あり、相互に絶縁された小さな断面積の索導電体がモザ
イク状に縦横に配列された異方導電性エラストマー部品
を得ることができる。

実施例１ ポリスチレン系熱可塑性樹脂にカーボンプラグを容積比
で３０％配合した導電コンパウンド２１を前述の混練工
程に基づいて製作し、導電コンパウンド２１を直径１ｍ
ｍのグイ１個を有する押し出し成形機を用いて押し出し
温度２３０℃で押し出し、索導電材２２を製作した。第
２図は得られた索導電材２２の断面図であり、直径約１
ｍｍの導電部の外周面に厚み工ないし２μｍの絶縁被覆
層２２Ｂが形成された索導電材２２を得ることができ、
高温かつ高速で押し出す程絶縁被覆層２２Ｂと導電部２
２Ａとの境界がはっきりした索導電材が得られることが
わかった。つぎに多数条の索導電材２２を束ね絶縁被覆
層２２Ｂの溶融温度に比べてかなり高い温度で束の外側
を上下方向および左右方向から締め付けて方形断面を有
する棒状ブロック２３を形成した。第３図は多数条の索
導電材２２の結束状態を示す断面図、第４図は棒状ブロ
ック２３異方導電性工ラストマ一部品２４の切断面図で
あり、結束状態では索導電材２２それぞれを覆っていた
絶縁被覆層は、所定寸法に圧縮されることにより相互に
融着し、かつ隙間を埋めることにより、ポリスチレン系
熱可塑性エラストマー２６により多数の索導電体２５が
モザイク状に一体化された集積度の高い異方導電性エラ
ストマー部品２４を得ることができた。得られた部品の
索導電体２５の体積抵抗は０．５ないし１゛Ω−Ｃｆｆ
ｌ　。

ポリスチレン系エラストマーからなる結合（絶縁）層２
６の体積抵抗は１０１２ないし１０１３Ω−０口の範囲
にあることが確認され、したがって個々の索導電体２５
は部品の厚み方向に良好な導電性を有し、かつ索導電体
２５相互間には高い絶縁性を存する異方性を有するエラ
ストマー部品が得られた。

実施例２ 実施例１と同じ配合の導電コンパウンドを多数のダイを
有する押し出し成形機を用いて実施例１と同じ温度条件
で直径約１ｍｍの索導電材２２を多数条同時に押し出し
、結束融着加工、切断加工を行って異方導電性エラスト
マー部品２４を製作した。

得された部品の性能は実施例１と同様であり、本発明の
製造方法の優れた生産性を立証できた。また、索導電体
２５０間隔および位置は、結束融着工程における加圧方
向および加圧速度により、ある程度まで制御が可能であ
り、また方形板状エラストマー部品に限らず、円板状、
多角形状等のエラストマー部品の製作も可能なことがわ
かった。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように、導電性充填材と熱可塑性樹脂と
を混練した導電コンパウンドを所定の温度および押し出
し速度で細紐状に押し出し成形すると、コンパウンド中
の流動性を増した熱可塑性樹脂が押し出しグイとの界面
ににじみ出し薄い絶縁被覆層が自動的に形成されるとい
う経験則に基づき、前述の混練工程および押し出し工程
によって形成された薄い絶縁被覆層を有する細紐状の索
導電材多数条を結束融着工程により索導電体がモザイク
状に一体化された棒状ブロックを形成し、この棒状ブロ
ックを薄くスライスしてエラストマー部品を製造するよ
う構成した。その結果、薄膜状の絶縁被覆層を結合およ
び絶縁材として多数の導電体が微小間隔で縦横に配列さ
れたモザイク状の集積度の高い異方導電性エラストマー
部品を簡素化された製造方法によって得ることができ、
導電層と絶縁層との積層体をスライスする従来の製造方
法では得されなかった面方向に広がりを有する集積度の
高い異方導電性エラストマー部品を高い生産性を持って
供給できる製造方法を提供することができる。また、導
電性充填材の配合量を調整することにより、常時異方導
電性を必要とする圧接挟持型コネクタ用のエラストマー
部品、および感圧異方導二性を必要とする異方感圧スイ
ッチ用のエラストマー部品を作り分けることができ、か
ついずれの場合も索導電体の数および密度の高い高集積
度部品が得られるので、電子機器等の応用分野における
軽薄短小、高集積化の推進に貢献できる利点が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例方法を示す工程流れ図、第２図
は実施例方法になる索導電材の断面図、第３図は索導電
材の結束状態を示す断面図、第４図は実施例方法になる
異方導電性エラストマー部品（棒状ブロック）の切断面
図、第５図は圧接挟持型コネクタの従来構造を示す斜視
図である。 １．２４　異方導電性エラストマー部品、２　絶縁層、
３　索導電体、５Ａ、５Ｂ　　プリント配線板、６　基
板、７−プリント導体、１１　　混練工程、１２　　押
し出し工程、１３　　結束融着工程、１４−切断工程、
２１−　導電コンパウンド、２２−索導電材、２２Ａ・
・・導電部、２２Ｂ　　絶縁被覆層、２５　　索導電体
、第１図 第２図 ム 第３図　　　　　　償４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）導電性充填材と熱可塑性樹脂とを溶融混練する工程
   と、この混練物を所定温度で紐状に押し出し成形して外
   周面に前記熱可塑性樹脂の薄膜からなる絶縁被覆層が形
   成された素導電材を形成する工程と、この素導電材を多
   数条結束して所定温度で相互に融着して断面がモザイク
   状に一体化された棒状ブロックを形成する工程と、この
   棒状ブロックを所定の厚みに切断して切断面がモザイク
   状の薄板からなる異方導電性エラストマーを形成する工
   程とを含むことを特徴とする異方導電性エラストマー部
   品の製造方法。