JPH0428007B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、導電性ゴムの混練方法に関する。 天然ゴム又は合成ゴム等の高分子ポリマーは電
気絶縁体であるが一般であり、静電気帯電による
塵埃の附着や帯電した静電気が放電するときのス
パークによる事故など問題があるために、導電性
を付与することが行われて来た。また、これら高
分子物質のもつ弾性、耐候性その他種々の各々の
特性機能を生かしながら導電性を付与して機能を
追加することにより新しい分野への材料適用へと
発展して来た。 従来、分子ポリマーの導電性付与組成物として
最も一般的に行われているのは、カーボンブラツ
クを添加した組成物であり、その他、種々の薬剤
を添加したものが知られている。これらは、いず
れも10²−10⁸Ω−cm程度の電気抵抗を必要とする
分野で使用される材料、一般に半導電性材料と呼
ばれるものである。カーボンブラツクを添加した
高分子ポリマーは、この分野でよく実用されてい
る導電性高分子組成物であるが、色調が黒色で明
色ないし淡色ができないこと、およびカーボン粒
子の連らなりによつて導電効果が得られているた
めに、組成物は伸張によつて急激に導電性を減ず
ると云う欠点を有し、伸張されたり屈曲される個
所に用いるには電気抵抗の不測の変化を覚悟せね
ばならなかつた。一方、高分子ポリマーに界面活
性剤やそれに類する帯電防止等の薬剤を添加して
導電性組成物としたものは、色調が淡色の組成物
とすることが出来るが、界面活性剤は人体に多少
の毒性を有するものがあり、また、組成物を水等
に曝すと界面活性剤等の薬剤が流失して導電性が
減じると云う欠点を有していた。 本出願人は先に、高分子ポリマーに導電性を付
与して半導電性材料を提供することを目的とし、
併せて、従来の欠点を改良しようとして、特願昭
58−170936号を出願した。 前記出願は、高分子ポリマーにマグネシウム、
カルシウム、又は亜鉛のうち少なくとも一種の金
属の酸化物、同種の金属の塩化物及び水とを、
夫々単体で、又は二者以上の反応物として添加す
ることを特徴とする導電性高分子組成物を要旨し
する発明である。 ここで、マグネシウム、カルシウム、亜鉛の塩
化物は、含水化合物も含まれる。 本出願人による前記出願の導電性高分子組成物
により半導電性材料即ち10²−10⁸Ω−cm程度の電
気抵抗を有する淡色で、水に曝しても、導電性が
減少しない高分子材料を得ることができた。 上記のような高分子材料のうちでも、天然ゴム
又は合成ゴム等は、練りロール機（以下、「ロー
ル」という）によつて混練が行われ、その工程に
於て、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化
防止剤、軟化剤、充填剤、補強剤等の各種ゴム配
合剤並びにマグネシウム、カルシウム、亜鉛のう
ちの少なくとも一種の金属の酸化物、カルシウ
ム、マグネシウム、亜鉛のうちの少なくとも一種
の金属塩化物、水等の導電性付与する薬剤が添加
される。 この場合、例えば、ロールで混練を行う時、前
記各種配合剤並びにマグネシウム、カルシウム、
亜鉛の酸化物等は、従来実施されていた方法によ
り、ロール付い巻にている素練ゴム上に添加され
ると、容易に均一に分散される。 しかしながら、カルシウム、マグネシウム、亜
鉛等の塩化物は、結晶状であるため、相当注意し
て時間をかけてロールに巻ついている素練ゴム上
に添加しても均一に分散しにくく、又、水は、少
量づつ添加しないと、ロールに巻付いている素練
ゴム上から下に流れ落ち、所定量を正確に添加す
ることができず、何れにしても混練に時間を要す
るのみならず、所望の電気抵抗を有する半導電性
材料も得ることができなくなる。 この場合、先ず考えられることは、水に極めて
溶解し易い潮解性の前記塩化物を、先ず水に溶解
し、その溶液をロールに巻付いている素練したゴ
ム上に添加するようにすると、前記結晶状の塩化
物を別個に添加する手間だけは省けるけれども、
その溶液は極めて流動性に富んでいるため、実質
上は水を添加する場合と全く同じであり、ロール
に巻付いている素練したゴム上に注意して少量づ
つ添加しなければならないことには変りはなく、
又、下に流れ落ちるのを防止することもできず、
何れにしても根本的解決とはなり得なかつた。 本発明は、上記のような事情に鑑み発明された
ものであり、前記塩化物の水溶液の流動性をなく
し泥状とし、特別な注意も払う必要もなく又下に
流れ落ちることもないようにし、導電性ゴムの混
練を容易にすることを目的とするものであり、係
る目的は、素練した天然ゴム又は合成ゴムに、所
要のゴム配合剤、マグネシウム、カルシウム、亜
鉛のうちの少なくとも一種の金属の酸化物、カル
シウム、マグネシウム、亜鉛のうちの少なくとも
一種の金属の酸化物、水の夫々を添加する導電性
ゴムの混練法において、カルシウム、マグネシウ
ム、亜鉛のうちの少なくとも一種の金属の塩化物
と水とは、ベントナイトにより泥状とし、泥状物
の状態で素練した天然ゴム又は合成ゴムに添加す
ることを特徴とする、導電性ゴムの混練方法によ
つて達成されたのである。 前記混練方法において使用されるベントナイト
は、三層構造型のサンモリナイトからなり、この
ようなベントナイトは、カルシウム、マグネシウ
ム、亜鉛のうちの少なくとも一種の金属塩化物を
溶解した水溶液に添加されると、ベントナイトの
層間に水溶液が入つて格子間隙が広がり、いわゆ
る膨潤現象を起し泥状体となる。 前記水溶液中へベントナイトを添加すると、こ
のような膨潤現象を起すが、その添加は、ただ撹
拌するだけの極めて簡単な操作で行なうことがで
き、その添加量は、水に対し、重量比で３倍以
上、特に３〜５倍が最適である。 そして、混合体は、ベントナイトが３〜５倍の
ときは泥状体であるので、乾燥した他の粉末のよ
うに、ロールに巻付いている素練ゴム上に添加す
るときに、空中に浮遊したり飛散したりすること
はなく、極めてスムーズに素練ゴム中に練り込ま
れ、又、ベントナイトの量が５倍を超えても湿気
は十分であるので、空気に浮遊したり飛散したり
することはなく、若干下に落ち易くはなつても直
ぐに全部集めて添加することができ、混練操作を
何ら支障なく実行することが可能で、確実に混練
工程を終えることができる。 実施例

【表】 上記配合に於て、ゴムはスチレンブタジエン
共重合ゴム、ゴムは天然ゴム、ゴムはアクリ
ロニトソルブタジエン共重合ゴム、加硫促進剤
は２−メルカプトベンゾチアゾール、加硫促進剤
は２−ベンゾチアゾリルジサルフアイド、加硫
促進剤促進剤はジフエニルグアニジンを用
い、そして、塩化マグネシウム、水、ベントナイ
トの三者は、塩化マグネシウムを水に溶解し、そ
の溶液にベントナイトを撹拌しながら添加し、泥
状体として用いた。 ここで、配合No.１は対照例とした。 先ず、ロール（８インチ二本ロール）でゴムを
素練し、亜鉛革、ステアリン酸、加硫促進剤、酸
化マグネシウムを添加混合し、次いで、補強剤と
ポリエチレングリコールの約半量を添加混合し、
更に配合No.１には塩化マグネシウムを水に溶解し
た溶液を、配合No.２〜No.７には前記溶液にベント
ナイトを加えた泥状体を、それぞれ添加混合し、
その後に、残つた約半量の補強剤、ポリエチレン
グリコールを添加混合し、最後に硫黄を添加混合
した。 この混練工程において、その混練性及び混練時
間を調べた。この混練物を使用しプレス型加硫を
行ない試片を作り、体積固有抵抗Ｒを測定した。

【表】 尚、上表中、×印は極めて流動性に富んだ溶液
を添加しなければならないため、混練が容易でな
かつたことを示し、○印は混練が極めて容易に実
施できなかつたことを示す。 本実施例に於ては、上表にその結果を示すよう
に、対照例は、塩化マグネシウムを水に溶解した
溶液をロール上の素練ゴムに注意しながら時間を
かけて少量づつ加えなければならなかつたが、配
合No.２〜No.７は泥状のものを添加したので、ゴム
中に直ぐ練り込まれ、特別に注意しなくても、混
練がスムーズに短時間のうちに行なわれた。 又、体積固有抵抗も、配合No.２〜No.７のもの
は、対照例に比べ何ら遜色はなく、むしろ若干減
少気味であつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 素練した天然ゴム又は合成ゴムに、所要のゴ
   ム配合剤、マグネシウム、カルシウム、亜鉛のう
   ち少なくとも一種の金属の酸化物、マグネシウ
   ム、カルシウム、亜鉛のうちの少なくとも一種の
   金属の塩化物、水の夫々を添加する導電性ゴムの
   混練方法において、 カルシウム、マグネシウム、亜鉛のうちの少な
   くとも一種の金属の塩化物と水とは、ベントナイ
   トにより泥状とし、泥状物の状態で素練した天然
   ゴム又は合成ゴムに添加することを特徴とする、 導電性ゴムの混練方法。