压敏导电性弹性体

出处：按学科分类—工业技术 上海科学技术文献出版社《化学配方与工艺手册》第1142页（1535字）

压敏导电性弹性体在不受压时是一种高电阻的绝缘体，在受压时则显示导电性。

传统的压敏导电性材料的制造是，在高分子弹性体中混入或分散导电性或半导电性的粉末微粒。例如，美国专利2951817中介绍，在软质聚氯乙烯中添加分散二氧化锰和微细炭粒；美国专利3883213中介绍，在硅酮橡胶中加镍粉氧化铁和氧化铅等；日本特许公开52－125796中介绍在硅酮橡胶中配入铁、铜、铝和镍等金属粉。

上述这些材料，在未加压时有绝缘性，施加压力后发生形变时，其形变部分成为导电性或半导电性的材料。压敏导电材料就是利用了这种性能，在电子和电气仪器中用作按压开关。为了提高这些仪器的可靠性，按压开关的耐久寿命是十分重要的。而且，上述传统的压敏导电材料在使用中的电阻变化急剧而不连续，不能控制电气的噪声。

为改善压敏导电材料的耐久性，日本特许公开53－33389和53－43749、53－111498等中介绍建议用有机硅化合物、钛酸烷基酯化合物作偶联剂，使充填剂的表面改性。这些方法确实能延长反复使用的寿命，但与初期阶段相比电阻有所上升，在实用中可靠性还有问题。

按日本特许公开53－147772和56－91302中介绍，在材料成型时施加磁场，可得到耐久性优良的压敏导电体。但其成型时需要特殊设备，且成型产品有利于制成平板状，而制造其他形状的制品就困难了。

本文介绍的弹性体的制造方法是在以上的方法上作进一步改进。用本材料可制得有优良耐久性和可靠性的电气开关，本品特别适用于筛网印刷。此压敏导电材料含(A)硬化性或热塑性的有机弹性材料100份和(B)在表面覆盖氧化锡、氧化锑系统的无机粒子(粒径为0．02～400μm，最好为0．1～10μm)20～1000份，最好30～600份。

例1 聚氨酯弹性体UCX－904(固体份)100份，平均粒径为0．2μm，氧化锡和氧化锑覆盖的二氧化钛(导电性二氧化钛，密度为4．4g／cm³)100份、以油酸酰胺为主要成分的单脂肪酸酰胺类分散剂2份，在混炼机中均匀分散，得糊状组合物(A)。再由聚氨酯弹性体(UCX904)100份、导电性二氧化钛(W－10)150份和上述分散剂2．5份，用同法制成糊状物(B)。将(A)、(B)、硬化剂(聚氨酯)和稀释溶剂(二缩乙二醇醋酸酯)按下表配比，制得三种试样。

压敏导电材料

经试验表明，这三种试样经50万次反复加压，其压敏特性均无多大变化。

例2 液状硅酮橡胶TSE3221100份和平均粒径为0．2μm的表面覆盖氧化锡、氧化锑的球状二氧化钛(密度为4．7g／cm³)200份搅拌均匀后，添加二甲苯30份，稀释后，制成可用于筛网印刷的糊状压敏导电材料。用其进行圆形花纹印刷，压力增加时电阻逐渐下降；反复加压10万次，其特性无明显变化。

制造此材料中，适宜于作成分(A)的弹性体还有天然橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、乙烯－丙烯腈橡胶、氯乙烯弹性体、聚酯弹性体、聚酰胺弹性体和氯化聚乙烯等。

(日本特许公开：05－88857)