[发明专利]含有纤维状纳米碳的导通部件和使用该导通部件的接点装置

说明书

技术领域

本发明涉及导通部件和使用该导通部件的接点装置，其中该导通部件是由在树脂中含有纤维状纳米碳的导电性树脂所形成的。

背景技术

接点装置被应用在需要电连接的广阔领域中，例如可以举出使用在车辆用玻璃天线中的接点装置。连接这种玻璃天线和车体主体时，历来都是使用连接器，但使用连接器来连接，不仅麻烦，而且零件数量变多，也是造成生产成本提高的原因。

图8表示以往一般使用的接点装置的一例。接点装置70具备固定在一个零件72上的固定部74、由自由移动地收纳在固定部74中的导体所构成的可移动触点76及由同样自由移动地收纳在固定部74中的导体所构成的弹簧78。可移动触点76通过弹簧78被施加力，从而与另一个零件80的接点接触。然后，弹簧78、可移动触点76及固定部74作为导通路发挥作用，确保在两个零件72和80之间(在分别设置的导体图案72a与80a之间)的导通。

从吸收振动的观点来看，也可容易地设想出用导电性橡胶作为上述接点装置的可移动触点的情况。但是，此时会有由于所使用的导电性橡胶接触而发生劣化(导电性橡胶的龟裂，粒状导电性填充物的脱落)的问题。因此，日本特开2005-166307号(专利文献1)提出了通过改变与被接触体的接触面的形状以增大接触面等来抑制导电性橡胶的龟裂等、进而改善了导电性橡胶的劣化问题的接点装置。然而，此接点装置与接点装置70一样，是将导电橡胶用作可移动触点，该导电橡胶混炼有涂覆了银的玻璃珠，且导电性填充物的形态为粒状，因此无法充分地防止导电性填充物脱落，另外，由于银的腐蚀而使可移动触点发生变色、劣化的问题还是存在。再者，涂覆了银的玻璃珠作为导电材料来说价钱高，因此需要寻求更便宜的材料。

作为可以和树脂或橡胶混合的其它导电性材料，已知有金属纤维及其粉末、直线状碳纤维、碳黑(科琴碳黑、乙炔黑等)、碳化硅纤维、钛酸钾、晶须等的纤维或粉体等。但是，这些材料的导电性并不够，特别是将其用在上述车辆用玻璃天线的接点装置中时，导电性不够，无法充分地发挥传送特性。具体来说，导通部件的电阻率必须在10^-2Ω·cm以下，但是使用科琴碳黑、乙炔黑等碳时的电阻甚至达到10²Ω·cm，由于导电性相当不足，从而无法发挥传送特性。

另一方面，近年来，碳纳米管等纳米碳由于其物理特性(强度、导热性、导电性等)及化学特性(抗药品性等)而在广泛的产业领域中受到注目。例如多层型碳纳米管具有高于以往的碳黑等碳材料的导电性，同时其批量生产性也比单层型碳纳米管优异，可以作为导电材料等用于防静电剂。

例如在日本专利第2862578号(专利文献2)中公开了利用振动球磨等将极细碳原纤维的大小均匀化，再将合成树脂加在其中并混炼而成的树脂组合物，其中极细碳原纤维是通过使含金属粒子与一氧化碳、苯等含气态碳的化合物在850℃到1200℃、0.1到10气压下接触10秒到180分钟而得到的。

日本特公平7-77088号(专利文献3)中设想到复印机的送纸用辊等机构零件，公开了以防静电为目的的由细微的碳纤维及合成树脂所构成的导电性硅橡胶组合物。此外，日本专利第3480535号(专利文献4)中公开了防静电性橡胶组合物，该防静电性橡胶组合物是由含有天然橡胶等橡胶、二氧化硅质填充剂以及石墨化气相沉积碳纤维的橡胶组合物构成，且在不损失耐油性和耐酸性的情况下而赋予防静电功能。

日本专利第2863192号(专利文献5)中公开了热塑性弹性体组合物，其含有至少一种热塑性弹性体及极细碳纤维；且以制电性等的提高为目的，例示了由静电产生所导致的噪音得到了抑制的电子零件等。另外，日本专利第3271983号(专利文献6)中以硬度和强度的提高为目的，公开了含有碳原纤维的橡胶组合物，其是将碳原纤维材料与合成橡胶及/或天然橡胶混合而成的。

再者，日本专利第3153264号(专利文献7)中以将碳纤维用于发泡为目的，公开了将二氧化硅、极细碳纤维、有机发泡剂及有机过氧化物添加在聚有机硅氧烷中而得到的硅橡胶组合物。另外，日本专利第2586505号(专利文献8)中公开了电阻率降低至约10Ω·cm且含有聚合物与曲状碳纤维切片(chop)的导电材料。

根据以上所述，到目前为止已公开的含有碳纳米管的树脂组合物及其用途开发是以提高导电性、带电性、静电性等性能的提高为目的的，而一直没有如天线的接点装置那样以传送特性的提高为目的的方案。

专利文献1：日本特开2005-166307号公报

专利文献2：日本特开昭56-88476号公报