JPH02298531A - 感圧導電ゴム材 - Google Patents
感圧導電ゴム材Info
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- JPH02298531A JPH02298531A JP11855889A JP11855889A JPH02298531A JP H02298531 A JPH02298531 A JP H02298531A JP 11855889 A JP11855889 A JP 11855889A JP 11855889 A JP11855889 A JP 11855889A JP H02298531 A JPH02298531 A JP H02298531A
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- rubber
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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。
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、感圧導電ゴム材に係り、さらに詳しくは気相
成長法炭素繊維の黒鉛化物（以下、ＶＧＣＦ−Ｇと略称
する）をゴムに配合してなるゴム材であって、非加圧時
から加圧時の電気抵抗値を太き（低下させ、且つ耐クリ
ープ性を有し、長期間にわたって使用できる感圧導電ゴ
ム材に関する。
成長法炭素繊維の黒鉛化物（以下、ＶＧＣＦ−Ｇと略称
する）をゴムに配合してなるゴム材であって、非加圧時
から加圧時の電気抵抗値を太き（低下させ、且つ耐クリ
ープ性を有し、長期間にわたって使用できる感圧導電ゴ
ム材に関する。
従来、ゴム弾性体に導電性の優れた金属粒子、カーボン
ブランク等を配合し加圧時の変化により抵抗値を変化さ
せる感圧導電ゴム、また導電性磁性粒子を絶縁性高分子
弾性体に分散させた後、架橋する前か架橋中に一定方向
に磁界を加えながら成形して、金属粒子を磁界に沿って
一定方向に配列させる感圧導電性ゴム（例えば特開昭５
８−１５２０３３号公報等）が知られている。また、導
電性の感度を向上させるためにゴムシートの表面に細胞
構造の空隙部を形成し、金属粉末等の導電材料を高充填
に配合したゴムシートが、例えば特開昭５８−２０９８
１０号公報に開示されている。また、ゴムシートの厚み
方向に金属繊維を充填したものが例えば特開昭５８−：
１２０３０７号公報に開示され、更に無機質ウィスカー
、カーボンブラック、金属粒子等をゴムに配合する感圧
導電ゴム材が特開昭６２−２４９３０４号公報に提案さ
れている。
ブランク等を配合し加圧時の変化により抵抗値を変化さ
せる感圧導電ゴム、また導電性磁性粒子を絶縁性高分子
弾性体に分散させた後、架橋する前か架橋中に一定方向
に磁界を加えながら成形して、金属粒子を磁界に沿って
一定方向に配列させる感圧導電性ゴム（例えば特開昭５
８−１５２０３３号公報等）が知られている。また、導
電性の感度を向上させるためにゴムシートの表面に細胞
構造の空隙部を形成し、金属粉末等の導電材料を高充填
に配合したゴムシートが、例えば特開昭５８−２０９８
１０号公報に開示されている。また、ゴムシートの厚み
方向に金属繊維を充填したものが例えば特開昭５８−：
１２０３０７号公報に開示され、更に無機質ウィスカー
、カーボンブラック、金属粒子等をゴムに配合する感圧
導電ゴム材が特開昭６２−２４９３０４号公報に提案さ
れている。
感圧導電ゴム材としては、金属の粉末や銀メッキした銅
粉などを導電粒子として用いたものもあるが、このよう
な感圧導電ゴム材は金属の酸化や、ゴムの劣化が生じ易
く問題があった。そこで各種添加剤を加えることによっ
て酸化防止、劣化防止が図られているが、機械的性質、
耐久性等にまだ問題があった。
粉などを導電粒子として用いたものもあるが、このよう
な感圧導電ゴム材は金属の酸化や、ゴムの劣化が生じ易
く問題があった。そこで各種添加剤を加えることによっ
て酸化防止、劣化防止が図られているが、機械的性質、
耐久性等にまだ問題があった。
また、炭素系のカーボンブランク、黒鉛粉、マイクロカ
ーボンなどを導電粒子とした感圧導電ゴム組感物にあっ
ては、導電性粒子がゴム補強性に欠けもろいため耐久性
が悪いという欠点があった。
ーボンなどを導電粒子とした感圧導電ゴム組感物にあっ
ては、導電性粒子がゴム補強性に欠けもろいため耐久性
が悪いという欠点があった。
このように感圧導電ゴム材は、くり返し使用による電気
伝導性の安定性、および耐久性に問題があるため、従来
からその改良が図られてきた。例えば特開昭５４−８０
３５０号公報モ開示された感圧導電ゴム材にあっては、
人造黒鉛粒子の丸み度をコントロールすることにより耐
久性を向上させている。また、特開昭５３−４３７４９
号公報に開示された感圧導電ゴム材にあっては、金属製
の導電粒子にジアルキルチタネート化合物等を添加する
ことによりくり返し使用による電気特性の変化を押えて
いる。しかしながら、これらの感圧導電ゴム材にあって
も、実用上充分な耐久性を達成できていなくこれらの欠
点を有しない感圧導電ゴム材が求められている。
伝導性の安定性、および耐久性に問題があるため、従来
からその改良が図られてきた。例えば特開昭５４−８０
３５０号公報モ開示された感圧導電ゴム材にあっては、
人造黒鉛粒子の丸み度をコントロールすることにより耐
久性を向上させている。また、特開昭５３−４３７４９
号公報に開示された感圧導電ゴム材にあっては、金属製
の導電粒子にジアルキルチタネート化合物等を添加する
ことによりくり返し使用による電気特性の変化を押えて
いる。しかしながら、これらの感圧導電ゴム材にあって
も、実用上充分な耐久性を達成できていなくこれらの欠
点を有しない感圧導電ゴム材が求められている。
ｊ 〔発明が解決５１′５ａす６課題〕
本発明の目的は、優れた感圧導電特性を有し、且つくり
返し使用による電気特性の変化の少ない耐久性に優れた
感圧導電ゴム材を提供することにある。
本発明の目的は、優れた感圧導電特性を有し、且つくり
返し使用による電気特性の変化の少ない耐久性に優れた
感圧導電ゴム材を提供することにある。
本発明者らは、上記した従来技術の欠点を解決するため
鋭意研究の結果、天然ゴムおよび／または合成ゴムとＶ
ＣＣＦ−Ｇからなる組成物が感圧導電ゴム材として優れ
ていることを見出し、本発明に到達した。
鋭意研究の結果、天然ゴムおよび／または合成ゴムとＶ
ＣＣＦ−Ｇからなる組成物が感圧導電ゴム材として優れ
ていることを見出し、本発明に到達した。
すなわち本発明は、天然ゴムおよび／または合成ゴム１
００重景部に対して、５〜７５重量部のＶＧＣＦ−Ｇを
配合してなる感圧導電ゴム材である。
００重景部に対して、５〜７５重量部のＶＧＣＦ−Ｇを
配合してなる感圧導電ゴム材である。
本発明において用いられるマトリックスは、天然ゴムお
よび／または合成ゴムである。合成ゴムとしては、例え
ばスチレン−ブタジェンゴム、ブタジェンゴム、イソプ
レンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴ
ム、エチレン−プロピレンゴム、アクリルゴム、塩素化
ポリエチレンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレ
タンゴム、多硫化ゴム等があげられる。さらに熱可塑性
エラストマーも使用可能であり、またこれらのゴムを混
合して使用することも可能である。
よび／または合成ゴムである。合成ゴムとしては、例え
ばスチレン−ブタジェンゴム、ブタジェンゴム、イソプ
レンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴ
ム、エチレン−プロピレンゴム、アクリルゴム、塩素化
ポリエチレンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレ
タンゴム、多硫化ゴム等があげられる。さらに熱可塑性
エラストマーも使用可能であり、またこれらのゴムを混
合して使用することも可能である。
上記ゴムは機械的強度及び耐熱性を向上させるために公
知の硫黄、硫黄化合物又は過酸化物等で架橋されてもよ
く、また老化防止剤等が添加されていてもよい。
知の硫黄、硫黄化合物又は過酸化物等で架橋されてもよ
く、また老化防止剤等が添加されていてもよい。
本発明において、気相成長法炭素繊維の黒鉛化物とは、
炭化水素などの炭素源を触媒存在下に加熱し気相成長さ
せて作られる繊維状の炭素質物質すなわち気相成長法炭
素線□維に、黒鉛化熱処理を行って得られる黒鉛質の物
質であり、繊維状およびこれを粉砕したり切断したりし
た種々の形態の黒鉛質物質であり、本発明の気相成長法
炭素繊維の黒鉛化物は、その繊維を電子顕微鏡で観察す
ると、芯の部分と、これを取巻く、−見して、年輪状の
炭素層からなる特異な形状を有しており、本発明の気相
成長法炭素繊維の黒鉛化物は、この様な繊維状物及びこ
れが粉砕、破砕、切断などの加工を受けたものである。
炭化水素などの炭素源を触媒存在下に加熱し気相成長さ
せて作られる繊維状の炭素質物質すなわち気相成長法炭
素線□維に、黒鉛化熱処理を行って得られる黒鉛質の物
質であり、繊維状およびこれを粉砕したり切断したりし
た種々の形態の黒鉛質物質であり、本発明の気相成長法
炭素繊維の黒鉛化物は、その繊維を電子顕微鏡で観察す
ると、芯の部分と、これを取巻く、−見して、年輪状の
炭素層からなる特異な形状を有しており、本発明の気相
成長法炭素繊維の黒鉛化物は、この様な繊維状物及びこ
れが粉砕、破砕、切断などの加工を受けたものである。
本発明の気相成長法炭素繊維の黒鉛化物は、直径が０．
０１〜５μｍ、好ましくは０．０１〜２μｍ。
０１〜５μｍ、好ましくは０．０１〜２μｍ。
更に好ましくは０．０１〜１μｍ、最も好ましくは０、
Ｏ１〜０．５μｍであり、繊維の長さは特に制限はない
。一般には、５０００μｍ以下であるが、更に短くても
良（，１０００μｍや１００μｍ、あるいは１．０μｍ
でも良く、又、これを更に短く破砕や切断あるいは粉砕
した繊維状物、あるいは、粒状や不定形状の物も使用で
きる。
Ｏ１〜０．５μｍであり、繊維の長さは特に制限はない
。一般には、５０００μｍ以下であるが、更に短くても
良（，１０００μｍや１００μｍ、あるいは１．０μｍ
でも良く、又、これを更に短く破砕や切断あるいは粉砕
した繊維状物、あるいは、粒状や不定形状の物も使用で
きる。
本発明の気相成長法炭素繊維の黒鉛化物は、炭素の純度
が高く、一般に９８．５％以上、特に９９％以上、最も
好ましくは９９．５％以上である。
が高く、一般に９８．５％以上、特に９９％以上、最も
好ましくは９９．５％以上である。
また、本発明の気相成長法炭素繊維の黒鉛化物は黒鉛性
の高い物質であり、更に、その中でもＸ線解析による構
造解析において、その黒鉛の結晶構造において格子定数
Ｃｏが６．８８以下の範囲のものであり、好ましくは６
．８６以下、特に好ましくは６．８０〜６．７０の範囲
、最も好ましくは６．７８〜６．７２の範囲のものであ
る。
の高い物質であり、更に、その中でもＸ線解析による構
造解析において、その黒鉛の結晶構造において格子定数
Ｃｏが６．８８以下の範囲のものであり、好ましくは６
．８６以下、特に好ましくは６．８０〜６．７０の範囲
、最も好ましくは６．７８〜６．７２の範囲のものであ
る。
−６＝
本発明の気相成長法炭素繊維の黒鉛化物は気相成長法炭
素繊維を不活性ガス気流下で高温度において熱処理する
事により得られるが、熱処理温度としては１５００°Ｃ
以上、好ましくは１７００℃以上、特に２０００℃以上
であり、最も好ましい範囲は２１００〜３０００℃の範
囲である。
素繊維を不活性ガス気流下で高温度において熱処理する
事により得られるが、熱処理温度としては１５００°Ｃ
以上、好ましくは１７００℃以上、特に２０００℃以上
であり、最も好ましい範囲は２１００〜３０００℃の範
囲である。
本発明における感圧導電ゴム材は、上記のＶＧＣＦ−Ｇ
を含有するゴム材であり、該組成物中の■ＧＣＦ−Ｇの
含有量は、マトリックス１００重量部に対して５〜７５
重量部であり、好ましくは１０〜６０重量部、より好ま
しくは１０〜５０重量部であり、特に好ましくは１５〜
４５重量部である。
を含有するゴム材であり、該組成物中の■ＧＣＦ−Ｇの
含有量は、マトリックス１００重量部に対して５〜７５
重量部であり、好ましくは１０〜６０重量部、より好ま
しくは１０〜５０重量部であり、特に好ましくは１５〜
４５重量部である。
さらに効果を最大に発揮させるため、ＶＣ−ＣＦ−Ｇが
極めて微細な状態、かつ、繊維の形状で用いられる場合
に、その効果が著しく、好ましい。
極めて微細な状態、かつ、繊維の形状で用いられる場合
に、その効果が著しく、好ましい。
この際、繊維の径が細いばかりでなく、繊維長さ／繊維
の径の比が、５以上、好ましくは１０以上、特に２０以
上、最も好ましくは８０以上ある。
の径の比が、５以上、好ましくは１０以上、特に２０以
上、最も好ましくは８０以上ある。
本発明の感圧導電ゴム材は、ＶＣＣＦ−Ｇの特徴により
充分なゴム補強効果と感圧導電性が達成されることにあ
る。すなわち、」二足ゴムマドす。
充分なゴム補強効果と感圧導電性が達成されることにあ
る。すなわち、」二足ゴムマドす。
クスにＶＧＣＦ−Ｇを配合した場合、Ｖ Ｃ，ＣＦ −
Ｇは針状繊維体であるため非常に剛直な性質と導電性を
有しており、その一部がゴムマトリックスの表面で種々
の方向、角度をもって露出しているので、非加圧時から
加圧時へ移るとき■ＧＣＦ−Ｇが点接触から面接触へ徐
々に移行して抵抗値を低下させる。また、ＶＣＣＦ−Ｇ
の配合量を変えることにより目的に応じた抵抗値を有す
る感圧導電ゴム材を得ることが可能である。
Ｇは針状繊維体であるため非常に剛直な性質と導電性を
有しており、その一部がゴムマトリックスの表面で種々
の方向、角度をもって露出しているので、非加圧時から
加圧時へ移るとき■ＧＣＦ−Ｇが点接触から面接触へ徐
々に移行して抵抗値を低下させる。また、ＶＣＣＦ−Ｇ
の配合量を変えることにより目的に応じた抵抗値を有す
る感圧導電ゴム材を得ることが可能である。
つぎに、天然ゴムおよび／または合成ゴムとＶＣＣＦ−
Ｇとを配合する方法としては特に制限はなく、例えばヘ
ンシエルミキザー、ニーダ−、バンバリーミキサ−、レ
ディエミギサー、ロール等の公知の手段、方法によって
配合され加圧することができる。これらの方法で得られ
た感圧導電ゴム材は、加圧をくり返し行なっても抵抗値
の変動の少ない特性を有し、更に、この組成物はＶＣＣ
Ｉ’−Ｇの添加量によって抵抗値を変化させられる特性
も有している。
Ｇとを配合する方法としては特に制限はなく、例えばヘ
ンシエルミキザー、ニーダ−、バンバリーミキサ−、レ
ディエミギサー、ロール等の公知の手段、方法によって
配合され加圧することができる。これらの方法で得られ
た感圧導電ゴム材は、加圧をくり返し行なっても抵抗値
の変動の少ない特性を有し、更に、この組成物はＶＣＣ
Ｉ’−Ｇの添加量によって抵抗値を変化させられる特性
も有している。
これらの特性について以下実施例および比較例により詳
細に説明する。
細に説明する。
実施例１〜３および比較例１〜３
直径が０．０５〜０．１μｍの気相成長法炭素繊維（ト
リスアセチルアセトナト鉄とベンゼンを１４００°Ｃの
加熱空間に導入し浮遊状態で合成した）を２４００°Ｃ
アルゴン気流下で熱処理を行い炭素含有量９９％、格子
定数６．７４の黒鉛化物を得、これを若干破砕し、分散
操作がし易く、かつ、電子顕微鏡で観察し、繊維長が実
質的に５．０μｍ以上のＶＧＣＦ−Ｇを得た。
リスアセチルアセトナト鉄とベンゼンを１４００°Ｃの
加熱空間に導入し浮遊状態で合成した）を２４００°Ｃ
アルゴン気流下で熱処理を行い炭素含有量９９％、格子
定数６．７４の黒鉛化物を得、これを若干破砕し、分散
操作がし易く、かつ、電子顕微鏡で観察し、繊維長が実
質的に５．０μｍ以上のＶＧＣＦ−Ｇを得た。
第−表に示す配合に基づき、ゴム配合物をバンバリーミ
キサ−で混練後、ロールを用いて厚み２■のシートを作
成し、常法により成形硬化したシートを２ｃｍＸ２ｃｍ
の寸法にサンプルを切り取り、両面に電極を取りつけ、
非加圧時及び加圧時の体積固有抵抗値（Ω・ｃｍ）を測
定した。その結果は第二表に示されるとおり良好な感圧
導電特性を有し、ＶＣＣＦ−Ｇの添加量をえらふことで
目的に応じて使用出来る。
キサ−で混練後、ロールを用いて厚み２■のシートを作
成し、常法により成形硬化したシートを２ｃｍＸ２ｃｍ
の寸法にサンプルを切り取り、両面に電極を取りつけ、
非加圧時及び加圧時の体積固有抵抗値（Ω・ｃｍ）を測
定した。その結果は第二表に示されるとおり良好な感圧
導電特性を有し、ＶＣＣＦ−Ｇの添加量をえらふことで
目的に応じて使用出来る。
次にこのシートを以下の方法で試験してその耐久性の評
価を行った。
価を行った。
まずシートを上下から電極ではさみ５００ ｇ／ｃｍ”
の力でくり返し加圧し一定回数ごとに加圧力と抵抗の関
係を調べこれをグラフに描いた。しばらくは同じ形を描
くが回数を増加していくとグラフは形が変化していき、
そしである回数以上になると急に形が変化する。そのと
きの回数をシートの耐久性と判定した。
の力でくり返し加圧し一定回数ごとに加圧力と抵抗の関
係を調べこれをグラフに描いた。しばらくは同じ形を描
くが回数を増加していくとグラフは形が変化していき、
そしである回数以上になると急に形が変化する。そのと
きの回数をシートの耐久性と判定した。
その結果は第三表に示すとおり、ＶＣＣＦ−Ｇによる補
強効果が見られ、本発明の感圧導電ゴム材は感圧導電特
性及び耐久性において優れている。
強効果が見られ、本発明の感圧導電ゴム材は感圧導電特
性及び耐久性において優れている。
（以下余白）
第三表 （耐久性）
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明の感圧導電ゴム材は、優れ
た感圧導電特性を有し、しかもくり返し使用における耐
久性にも優れたものである。さらにＶＧＣＦ−Ｇの特徴
でもあるゴム補強効果も有する。
た感圧導電特性を有し、しかもくり返し使用における耐
久性にも優れたものである。さらにＶＧＣＦ−Ｇの特徴
でもあるゴム補強効果も有する。
また本発明の感圧導電ゴム材は、優れた導電性能を有す
るので、金属粒子、金属繊維等との併用の必要もなく、
簡便に製造できる利点も有する。
るので、金属粒子、金属繊維等との併用の必要もなく、
簡便に製造できる利点も有する。
Claims (1)
- 天然ゴムおよび／または合成ゴム１００重量部に対して
、５〜７５重量部の気相成長法炭素繊維の黒鉛化物を配
合してなる感圧導電ゴム材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11855889A JPH02298531A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 感圧導電ゴム材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11855889A JPH02298531A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 感圧導電ゴム材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02298531A true JPH02298531A (ja) | 1990-12-10 |
Family
ID=14739564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11855889A Pending JPH02298531A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 感圧導電ゴム材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02298531A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06260017A (ja) * | 1993-03-04 | 1994-09-16 | Otsuka Chem Co Ltd | 導電性熱可塑性樹脂組成物 |
| AU675721B2 (en) * | 1993-08-12 | 1997-02-13 | Goodyear Tire And Rubber Company, The | Graphite fiber reinforced tires and method of incorporating graphite fibers into an elastomer |
| JP2007220481A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Nagaoka Univ Of Technology | 感圧導電性エラストマー |
| JP2008143963A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Nissin Kogyo Co Ltd | 炭素繊維複合材料 |
| WO2010004633A1 (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-14 | 日信工業株式会社 | カーボンナノファイバーの製造方法及びカーボンナノファイバー並びにカーボンナノファイバーを用いた炭素繊維複合材料の製造方法及び炭素繊維複合材料 |
| US7655356B2 (en) * | 2005-03-23 | 2010-02-02 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
| KR101227308B1 (ko) * | 2004-03-30 | 2013-01-28 | 산요덴키가부시키가이샤 | 비수 전해질 이차전지 |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP11855889A patent/JPH02298531A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06260017A (ja) * | 1993-03-04 | 1994-09-16 | Otsuka Chem Co Ltd | 導電性熱可塑性樹脂組成物 |
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| US8513348B2 (en) | 2008-07-10 | 2013-08-20 | Nissin Kogyo Co., Ltd. | Carbon nanofibers, method of producing carbon nanofibers, carbon fiber composite material using carbon nanofibers, and method of producing the carbon fiber composite material |
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