JPH01160638A - 吸水性・導電性ゴム積層体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種止水材として使用される水膨潤性ゴム組
成物に、更に導電性を付与してその利用分野を拡大する
吸水性・導電性ゴム積層体に関する。本積層体は吸水膨
潤してもほとんどその電気抵抗が変化しない特性を有す
る。

〔従来の技術〕

従来、吸水性ゴム組成物はゴムに吸水性高分子化合物を
配合し、架橋密度を低下させることにより得られ、止水
材、シール材、結露防止壁材、コンクリート養生用シー
ト或いはマット、玩具等に使用されていたが、吸水性の
他に導電性の機能を有するゴム組成物は未だ開発されて
いなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、ゴム基材に吸水性高分子化合物と導電性
粒子を配合した場合は、吸水膨潤することにより導電性
も低下する。そこで、吸水性であって、且つ吸水しても
導電性が低下しない吸水性と導電性を併有するゴム積層
体が新たに考えられようとしている。

〔問題解決の手段〕

本発明は上記問題を解決することを目的とし、その構成
は、吸水性高分子化合物が添加されたゴム基材からなる
層と導電性粒子が添加されたゴム基材からなる層とが積
層されていることを特徴とし、上記構成に加えるに、吸
水性も導電性も有しないゴム層が更に積層されているこ
とを特徴とし、更に上記構成に加えるに、導電性を有す
るゴム層が絶！！層で被覆されていることを特徴とする
。

本発明で用いられる導電性粒子としては、ケッチエンブ
ランク、アセチレンブラック、ＥＣＦカーボンブラック
によって代表されるカーボンブラック、グラファイト、
カーボン繊維、金属メツキした合成繊維、金属メツキし
たガラス繊維、更にはニッケル粉、銅粉、金粉、アルミ
ニウム粉などの金属粉、アルミニウム繊維、黄銅繊維、
ニッケル繊維などの金属繊維等が挙げられるが、特に導
電性カーボンブランクが好ましい。

導電性粒子の配合量は導電性粒子の種類、必要とする導
電度により異なるが、導電性カーボンブラックを使用し
た場合は、ゴム１００重量部に対し５〜１００重量部で
あり、ケッチエンブラックを使用した場合は、ゴム１０
０重量部に対し５〜３５重量部である。

吸水性高分子化合物としては、水に不溶性で自重の５０
倍以上の保水性を有し粒径１〜１００μｍのものが好ま
しい。粒径１μｍ以下であれば取扱いが困難であり、粒
径１００μｍ以上であればゴム中から脱落し易い。例え
ば、澱粉／アクリル酸ソーダグラフト共重合体、イソブ
チレン／無水マレイン酸共重合体の塩、スチレン／無水
マレイン酸共重合体の塩、ポリアクリル酸ソーダ架橋体
、ポリビニルアルコール／アクリル酸塩グラフト共重合
体、ビニルエステル／エチレン系不ｆｉｆｆ　和カルボ
ン酸共重合体、ビニルエステル／エチレン系不飽和カル
ボン酸誘導体共重合体のケン化物などが挙げられる。

特に、カルボン酸を含む高分子電解質の高吸水性高分子
は吸水倍率が高く、また、吸水後の強度にも優れた好ま
しい素材である。

その添加量は高分子化合物の種類、必要とする吸水量及
び吸水速度により異なるが、一般的にゴム１００重量部
に対し１〜１００重量部、好ましくは２０〜５０重量部
である。

マトリックスとなるゴム基材としては、天然ゴム或いは
ブタジェンゴム、スチレン−ブタジェンゴム（以下、Ｓ
ＢＲとする）、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、エチ
レン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン
ゴム（以下、ＥＰＤＭとする）、ブチルゴム、イソプレ
ンゴム、アクリルゴム、ヒドリンゴム、フッ素ゴム、シ
リコンゴム、ウレタンゴム、ポリスルフィドゴム、その
他の合成ゴムが使用される。また、２種以上のゴムを混
合してブレンドゴムとして使用してもよい。

本発明で用いられるゴム基材には上記添加物の他、通常
のゴム配合物に添加される物質、例えば加硫剤、加硫促
進剤、充填剤、可塑剤、安定剤などが配合され、その配
合量はゴム１００重量部に対し加硫剤と加硫促進剤の和
が０．５〜５重量部、充填剤が５〜１００重量部である
。

本発明においては、マトリックスとなるゴム基材と吸水
性高分子化合物を混練したもの及びゴム基材に導電性粒
子を混練したものをシート状にして積層し、加硫する。

更に上記積層体に汎用のゴム基材のみの層を積層したも
のも使用される。或いはゴム基材に導電性粒子を混練し
たものを絶縁層で被覆して他の層と積層したものも使用
される。

これらの積層体は２層、３層或いは４層以上に積層して
各種複合体を製造すると種々の用途に使用することがで
きる。眉間の積層にあたっては加硫接着或いは水分の影
響を受は難い接着剤を用いて接着してもよい。

〔作用〕

本発明はマトリックスとなるゴム基材に導電性粒子を添
加した層と吸水性高分子化合物を添加した層とを別体と
して積層しであるため、吸水層が吸水膨潤しても導電性
は低下しない。これは導電他層は膨潤しないため、ゴム
マトリックス中における導電性粒子の連鎖が変化せず、
導電性に悪影響を与えないためである。

更に、このような積層体において導電層を絶縁層で被覆
したものは漏電、悪霊のおそれがなく、安心して使用で
きる。

また、高度の吸水性或いは導電性を必要としない場合に
、吸水性ゴム及び導電性粒子の配合量を調節する方法も
可能であるが、更に汎用ゴムを積層することにより吸水
性、導電性の程度を制御できる他、体積を増加させると
共に補強効果を有する。

〔実施例１〕 人”生豆／ゴムと　フ　１八　／ゴムの実験Ｎｏ、　１ ″ＳＭ、／ゴム■　として、 ニスプレン　５２２（住人化学■製ＥＰＤＭ）１００重
量部 ケッチエンブラックＥＣ１０重量部 亜鉛華　　　　　　　　　　　　　　　５重量部ステア
リン酸（花王石鹸■製）　　　　　１重量部加硫促進剤
（入内新興化学■製） ツクセラーＢ２　　　　　　　　　　　２重量部ツクセ
ラーＴＴ　　　　　　　　　　　Ｏ，５重量部ツクセラ
ーＴＲＡ　　　　　　　　　　Ｏ，５重量部ツクセラー
Ｍ　　　　　　　　　　　　１重量部ベスタＢＳ（発泡
防止剤）　　　　　　６重量部硫黄　　　　　　　　　
　　　　　　１．５重量部及び　水　ｉＵ子／ゴム組成
として、 ニスプレン５２２　　　　　　　　１００重量部デキシ
クレー（充填剤）　　　　　　　５０重量部ＨＴＣ＃２
０（カーボンブランク）３０重量部ニップシール　ＶＮ
３ＬＰ　（ホワイトカーボン、補強剤）　　　　　　　
　　　　　　　１０重量部スミカゲル５Ｐ−５２０（吸
水性高分子）５０重量部プロセスオイルＰＷ３８０　　
　　　２５重量部エマルゲンＰＰ１５０　（界面活性剤
）１０重量部サンノック（日光亀裂防止剤）　　　　　
１重量部硫黄　　　　　　　　　　　　　　０．７５重
量部亜鉛華　　　　　　　　　　　　　　　５重量部ス
テアリン酸　　　　　　　　　　　　１重量部加硫促進
剤（入内新興化学■製） ツクセラーＢ２　　　　　　　　　　　２重量部ツクセ
ラーＴＴ　　　　　　　　　　　Ｏ，５重量部ツクセラ
ーＴＲＡ　　　　　　　　　　Ｏ，５重量部ツクセラー
Ｍ　　　　　　　　　　　　１重量部ベスタＢ’Ｓ（発
泡防止剤）　　　　　　　６重量部をそれぞれ配合して
６０〜７０℃のオープンロールで混練し、厚さ２ｍｍの
加硫シートを得た。得られた２種類の加硫シートを１枚
ずつ貼り合わせ、１８０℃、６分間の加圧加硫により接
着積層しサンプルとした。得られたサンプルの貼り合わ
せ面と平行方間の電気抵抗値及び２５℃の水中に浸漬し
たときの平衡膨潤度（％）を測定し、その結果を第１表
に示した。

実験Ｎｏ、　２ 導電性粒子／ゴムとして、ケッチエンブラックの配合量
を１５重量部とした以外は実験Ｎｏ、１と同様にしてサ
ンプルを作成し、物性を測定してその結果を第１表に併
記した。

実験Ｎｏ、　３ 導電性粒子／ゴムとして、ケッチエンブランクの配合量
を２０重量部とした以外は実験Ｎｏ、１と同様にしてサ
ンプルを作成し、物性を測定してその結果を第１表に併
記した。　　゛ 実験Ｎｏ、　４ 牟　旦　／ゴム、　　として、 ＳＢＲ５０２１００重量部 ケッチエンブラックＥＣ１０重量部 亜鉛華　　　　　　　　　　　　　　　５重量部ステア
リン酸（花王石鹸■製）　　　　　１重量部加硫促進剤
（大向新興化学側製） ツクセラーＴＴ　　　　　　　　　　　　２重量部ツク
セラーＣ２２，５重量部 パルノックＲ１重量部 ベスタＢＳ（発泡防止剤）　　　　　　　６重量部及び
　フ　　１８／ゴムとして、 ＳＢＲ５０２１００重量部 デキシクレー　　　　　　　　　　　　５０重量部ＨＴ
Ｃ＃２０　　　　　　　　　　３０重量部ニップシール
　ＶＮ３ＬＤ　　　　　　１０重量部スミカゲル５Ｐ−
５２０５０重量部 プロセスオイルＡＨ１６２５重量部 エマルゲンＰＰ１５０　　　　　　　１０重量部サンノ
ック　　　　　　　　　　　　　１重量部亜鉛華　　　
　　　　　　　　　　　　５重量部ステアリン酸　　　
　　　　　　　　　１重量部加硫促進剤（大向新興化学
側製） ツクセラーＴＴ　　　　　　　　　　　　２重量部ツク
セラーＣＺ　　　　　　　　　　　２．５重量部パルノ
ックＲ１重量部 ベスタＢＳ　　　　　　　　　　　　　　６重量部を用
いた以外は、実験Ｎｏ、１と同様にしてサンプルを作成
し、物性を測定してその結果を第１表に併記した。

実験Ｎｏ、　５ 導電性粒子／ゴムとして、ケッチエンブラックの配合量
を１５重量部とした以外は実験Ｎｏ、４と同様にしてサ
ンプルを作成し、物性を測定してその結果を第１表に併
記した。

実験Ｎｏ、　６ 導電性粒子／ゴムとして、ケッチエンブランクの配合量
を２０重量部とした以外は実験Ｎｏ、４と同様にしてサ
ンプルを作成し、物性を測定してその結果を第１表に併
記した。

第　　　１　　　表 なお、導電層は吸水層の膨潤に対して影響を受けず、抵
抗値はほとんど変化しなかった。

〔実施例２〕 濾Ｊ二〇−■　　３７人 実施例１で作成した吸水性シート及び導電性シー１−を
、各実験Ｎｏ、の組合せにより吸水層−導電層−吸水層
の３層積層体に積層し、実施例１と同様の方法でサンプ
ルを作成した。また実施例１と同様にして物性を測定し
、その結果を第２表に示した。

なお、サンプルの種類は実施例１の実験Ｎｏ、の後に−
２を付して表現した。

第　　　２　　　表 なお、導電層は吸水層の膨潤に対して影響を受けず、抵
抗値はほとんど変化しなかった。

〔実施例３〕 ９　−　　フ　　　−′Ｗ″　　　　迦り、バク−Ｌｉ
−イ４ミ実施例１で作成した吸水性シート及び導電性シ
ートを、実施例１で用いた各実験Ｎｏ、の組合せにより
導電層−吸水層一導電層の３Ｎ積層体に積層し、実施例
１と同様の方法でサンプルを作成した。

また実施例１と同様にして物性を測定し、その結果を第
３表に示した。

なお、サンプルの種類は実施例１の実験Ｎｏ、の後に−
３を付して表現した。

なお、導電層は吸水層の膨潤に対して影響を受けず、抵
抗値はほとんど変化しなかった。

ナオ、以上の実施例１〜３において２ｍｓのシートを積
層したが積層するシートの厚みは自由であり、必要に応
じて４シ一ト以上何層にも積層できる。

〔実施例４〕 ロフ　ゴム・　”　ゴム・ン・　ブ躯］υＪ本実施例１
で用いたシート状の吸水性ゴム組成物と実施例１で用い
たシート状の導電性ゴム組成物と、通常の汎用ゴム素材
を任意の組合せで３層〜６層に加硫積層した。得られた
複合積層ゴムは実施例１〜３で得られた積層ゴム類似の
特性を有した。

第　　　３　　　表 〔実施例５〕 Ｗ手　ゴム　のみ　を５色本、　　で・う実施例１〜４
で作成した積層体において導電性ゴムシートの周囲を絶
縁性層で覆い、吸水性ゴム或いは吸水性ゴムと汎用ゴム
と積層した。絶縁層としては、塩化ビニールのシートや
ゴムラテックスなどの汎用のゴム素材を用いた。本実施
例においては外部との接触による漏電及び感電の危険が
なくなった。

〔発明の効果〕

本発明吸水性・導電性ゴム積層体は、吸水膨潤しても抵
抗値がほとんど変わらず、体積のみが増加するゴム組成
物が得られ、従って導電性シール材、発熱保水材等に利
用できる。

特許出願人　エヌオーケー株式会社 代理人　弁理士　　吉　１）俊　夫 （外工名）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸水性高分子化合物が添加されたゴム基材からな
   る層と導電性粒子が添加されたゴム基材からなる層とが
   積層されていることを特徴とする吸水性・導電性ゴム積
   層体。
2. （２）吸水性高分子化合物が添加されたゴム基材からな
   る層、導電性粒子が添加されたゴム基材からなる層及び
   吸水性も導電性も有しないゴム層とが３層以上に積層さ
   れていることを特徴とする吸水性・導電性ゴム積層体。
3. （３）導電性粒子が添加されたゴム基材が絶縁層で被覆
   されている層及び吸水性高分子化合物が添加されたゴム
   基材からなる層が積層されていることを特徴とする吸水
   性・導電性ゴム積層体。
4. （４）導電性粒子が添加されたゴム基材が絶縁層で被覆
   されている層、吸水性高分子化合物が添加されたゴム基
   材からなる層及び吸水性も導電性も有しないゴム層とが
   ３層以上に積層されていることを特徴とする吸水性・導
   電性ゴム積層体。