JPH0742408B2 - 導電性シリコーンゴム組成物 - Google Patents
導電性シリコーンゴム組成物Info
- Publication number
- JPH0742408B2 JPH0742408B2 JP63101820A JP10182088A JPH0742408B2 JP H0742408 B2 JPH0742408 B2 JP H0742408B2 JP 63101820 A JP63101820 A JP 63101820A JP 10182088 A JP10182088 A JP 10182088A JP H0742408 B2 JPH0742408 B2 JP H0742408B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon black
- silicone rubber
- value
- conductive
- rubber composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シリコーンゴムに加硫阻害を伴うことなく導
電性を付与することができる導電性シリコーンゴム組成
物に関する。
電性を付与することができる導電性シリコーンゴム組成
物に関する。
シリコーンゴムに導電性を付与する材料として、カーボ
ンブラックとくに粒子比表面積の大きいハード系領域の
カーボンブラックが有用されている。ところが、この種
のカーボンブラックは表面活性が強いために加硫時、ベ
ンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキサイド、
ジクミルパーオキサイドなどによる架橋反応を阻害する
ほか、成形性（寸法安定性）、補強性などを損ねる欠点
がある。
ンブラックとくに粒子比表面積の大きいハード系領域の
カーボンブラックが有用されている。ところが、この種
のカーボンブラックは表面活性が強いために加硫時、ベ
ンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキサイド、
ジクミルパーオキサイドなどによる架橋反応を阻害する
ほか、成形性（寸法安定性）、補強性などを損ねる欠点
がある。
このような加硫阻害の防止を図るため、従来、亜鉛華、
酸化マグネシウム等の金属酸化物、あるいはトリエタノ
ールアミン、ジフェニルグアニジン等の有機アミンから
選ばれた加硫助剤を添加して充填剤成分を塩基側に移行
させる手段が講じられているが、導電性向上の面からは
これら助剤の使用はマイナス因子となる。
酸化マグネシウム等の金属酸化物、あるいはトリエタノ
ールアミン、ジフェニルグアニジン等の有機アミンから
選ばれた加硫助剤を添加して充填剤成分を塩基側に移行
させる手段が講じられているが、導電性向上の面からは
これら助剤の使用はマイナス因子となる。
また、別の解決手段として導電性付与材に炭素繊維を用
い、これを2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド加
硫剤と併用することにより加硫阻害を減少させる提案
（特開昭49−33951号公報）もなされているが、カーボ
ンブラックを使用する場合に比べて導電性能の向上度合
が劣る難点がある。
い、これを2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド加
硫剤と併用することにより加硫阻害を減少させる提案
（特開昭49−33951号公報）もなされているが、カーボ
ンブラックを使用する場合に比べて導電性能の向上度合
が劣る難点がある。
このようにカーボンブラックは導電性付与材としての効
能は優れているものの、加硫阻害による成形性および補
強性の低下などを伴う関係で多量に配合することができ
ないという未解決の問題がある。したがって、カーボン
ブラックの高配合域でシリコーンゴムに配合した場合、
加硫阻害などの課題が解消できれば当該分野で恩恵は大
きい。
能は優れているものの、加硫阻害による成形性および補
強性の低下などを伴う関係で多量に配合することができ
ないという未解決の問題がある。したがって、カーボン
ブラックの高配合域でシリコーンゴムに配合した場合、
加硫阻害などの課題が解消できれば当該分野で恩恵は大
きい。
本発明は、カーボンブラックの性状構造の面から上記課
題の解決を図ったものである。
題の解決を図ったものである。
すなわち、本発明に係る導電性シリコーンゴム組成物
は、BET比表面積（N2SA）が150m2/g以上のファーネスカ
ーボンブラックを不活性気流中1300〜1500℃の温度で１
時間以内の短時間熱履歴を施して改質された下記の選択
的特性を備える導電性カーボンブラックを、シリコーン
ゴムに配合してなることを構成上の特徴とする。
は、BET比表面積（N2SA）が150m2/g以上のファーネスカ
ーボンブラックを不活性気流中1300〜1500℃の温度で１
時間以内の短時間熱履歴を施して改質された下記の選択
的特性を備える導電性カーボンブラックを、シリコーン
ゴムに配合してなることを構成上の特徴とする。
（１）pH＞9.0 （２）Ｏ％/8＋Ｈ％の式により算出される Ｇ値≦0.15グラム当量/100gカーボンブラック （３）pH/真比重値の式により算出される Ｔ値＞−4.54×10-2（N2SA）＋13.38 （４）揮発分含量（Vm）が0.5％未満 本発明に適用されるカーボンブラックの各特性数値は、
以下の測定方法による値とする。
以下の測定方法による値とする。
BET比表面積（N2SA） ASTM D3037−78“Standard Methods of Testin′g Carb
on Black−Surface Area by Nitrogen Adsorption"Meth
od Bによる。なお、この方法で測定したIRB＃５の値は8
0.3m2/gであった。
on Black−Surface Area by Nitrogen Adsorption"Meth
od Bによる。なお、この方法で測定したIRB＃５の値は8
0.3m2/gであった。
pH JIS K6221（1982）６・４・２項による。
真比重値 カーボンブラック試料を落し蓋付るつぼに採り、650±2
5℃の温度で５分間脱気処理を施したのち「工業化学雑
誌」第66巻，第12号（1963）1758頁に掲載されたＢ法に
準拠して測定する。すなわち、脱気処理後の試料をピク
ノメーターに適量秤取し、少量のベンゼンで浸漬してか
ら２〜5mmHgの真空下で気泡発生が認められなくなるま
で減圧脱気する。次いでピクノメーターにベンゼンを充
填して25±0.1℃の恒温水槽中に30分保持したのち秤量
する。真比重値は次式により算出される。
5℃の温度で５分間脱気処理を施したのち「工業化学雑
誌」第66巻，第12号（1963）1758頁に掲載されたＢ法に
準拠して測定する。すなわち、脱気処理後の試料をピク
ノメーターに適量秤取し、少量のベンゼンで浸漬してか
ら２〜5mmHgの真空下で気泡発生が認められなくなるま
で減圧脱気する。次いでピクノメーターにベンゼンを充
填して25±0.1℃の恒温水槽中に30分保持したのち秤量
する。真比重値は次式により算出される。
ただし、Ａはピクノメーターの質量、Ｃはピクノメータ
ー＋ベンゼンの質量、Ｄはピクノメーター＋カーボンブ
ラック試料の質量、Ｅはピクノメーター＋カーボンブラ
ック試料＋ベンゼンの質量、▲ｄ25 4▼はベンゼンの比
重である。なお、この方法で測定したIRB＃４の真比重
値は1.7780であった。
ー＋ベンゼンの質量、Ｄはピクノメーター＋カーボンブ
ラック試料の質量、Ｅはピクノメーター＋カーボンブラ
ック試料＋ベンゼンの質量、▲ｄ25 4▼はベンゼンの比
重である。なお、この方法で測定したIRB＃４の真比重
値は1.7780であった。
上記の特性を有する本発明の導電性カーボンブラック
は、主に性状構造が塩基性であり結晶子が再配列してい
るところに特徴づけられる。
は、主に性状構造が塩基性であり結晶子が再配列してい
るところに特徴づけられる。
まず、BET比表面積（N2SA）が150m2/g以上のハード系領
域は、ゴム成分に高度の導電性を付与するための前提的
な特性項目となる。
域は、ゴム成分に高度の導電性を付与するための前提的
な特性項目となる。
pHを9.0以上とする要件はカーボンブラックが塩基性に
移行していることを示す要素で、例えばキノン基のよう
な有機過酸化物のイオン分解に関与する表面官能基のＯ
およびＨ量を規制したＧ値（Ｇ値≦0.15グラム当量/100
gCB）の選択特性と共に加硫阻害の防止化に機能する。
移行していることを示す要素で、例えばキノン基のよう
な有機過酸化物のイオン分解に関与する表面官能基のＯ
およびＨ量を規制したＧ値（Ｇ値≦0.15グラム当量/100
gCB）の選択特性と共に加硫阻害の防止化に機能する。
真比重値はカーボンブラックアグリゲート内部における
アグリゲート結晶子に再配列状態を表わす指標で、Ｔ値
が−4.54×10-2（N2SA）＋13.38以上の要件は一定pH水
準において低真比重値、すなわち結晶子の再配列が進行
していることを示す。そして、定BET比表面当りのＴ値
を上げることで適度の補強性と架橋反応に有利な構造特
性が付与されることになる。
アグリゲート結晶子に再配列状態を表わす指標で、Ｔ値
が−4.54×10-2（N2SA）＋13.38以上の要件は一定pH水
準において低真比重値、すなわち結晶子の再配列が進行
していることを示す。そして、定BET比表面当りのＴ値
を上げることで適度の補強性と架橋反応に有利な構造特
性が付与されることになる。
なお、その他の付加要件としてカーボンブラックの揮発
分含量（Vm）を0.5％未満に保持すると加硫阻害の防止
効果が一層向上する。
分含量（Vm）を0.5％未満に保持すると加硫阻害の防止
効果が一層向上する。
本発明の導電性カーボンブラックは、BET比表面積（N2S
A）150m2/g以上の超微粒子のファーネスカーボンブラッ
クに熱履歴を与えることにより製造することができる。
熱履歴は、窒素、アルゴンなどの不活性気流中で1300〜
1500℃の温度で１時間以内の短時間の条件で行う必要が
ある。これを例えば1000℃以下で140時間以上処理する
ような低温長時間の条件ではキノン基等の強固な表面官
能基を効果的に除去することができず、また結晶子再配
列後の焼締り現象により真比重値の上昇を招く。そのう
え、BET比表面積（N2SA）の低下を誘発するなどの現象
を生じ、結果的に本発明の選択的特性範囲を実現するこ
とが困難となる。
A）150m2/g以上の超微粒子のファーネスカーボンブラッ
クに熱履歴を与えることにより製造することができる。
熱履歴は、窒素、アルゴンなどの不活性気流中で1300〜
1500℃の温度で１時間以内の短時間の条件で行う必要が
ある。これを例えば1000℃以下で140時間以上処理する
ような低温長時間の条件ではキノン基等の強固な表面官
能基を効果的に除去することができず、また結晶子再配
列後の焼締り現象により真比重値の上昇を招く。そのう
え、BET比表面積（N2SA）の低下を誘発するなどの現象
を生じ、結果的に本発明の選択的特性範囲を実現するこ
とが困難となる。
また、1500℃を越える温度による熱履歴を施すと、ファ
ーネスカーボンブラックの黒鉛化が進行するため真比重
が高くなり、Ｔ値の要件を満たさなくなる。
ーネスカーボンブラックの黒鉛化が進行するため真比重
が高くなり、Ｔ値の要件を満たさなくなる。
熱履歴を施した導電性カーボンブラックは、シリコーン
ゴムに配合して本発明の導電性シリコーンゴム組成物と
する。導電性カーボンブラックの配合量は、シリコーン
ゴム100重量部に対し40〜150重量部の範囲で、必要に応
じ常用の加硫剤、加硫促進剤、その他の添加物とともに
混練される。
ゴムに配合して本発明の導電性シリコーンゴム組成物と
する。導電性カーボンブラックの配合量は、シリコーン
ゴム100重量部に対し40〜150重量部の範囲で、必要に応
じ常用の加硫剤、加硫促進剤、その他の添加物とともに
混練される。
一般にBET比表面積（N2SA）の大きい超微粒子系カーボ
ンブラックの配合はシリコーンゴムに高度の導電性能を
付与するためには有効である反面、その表面活性の故に
過酸化物架橋による加硫を阻害する要因となる。
ンブラックの配合はシリコーンゴムに高度の導電性能を
付与するためには有効である反面、その表面活性の故に
過酸化物架橋による加硫を阻害する要因となる。
本発明の特性要件を満すカーボンブラックは、BET比表
面積（N2SA）が極めて大きい領域に位置するにも拘らず
相対的に表面活性が十分に後退した表面性状を呈してい
る。加えて、カーボンブラック構造粒子の結晶再配列化
が進行した構造形態を示すから、これら性状構造が総合
的に作用してシリコーンゴム配合時における加硫阻害の
防止、成形性および補強性の向上などに効果的に寄与す
る。
面積（N2SA）が極めて大きい領域に位置するにも拘らず
相対的に表面活性が十分に後退した表面性状を呈してい
る。加えて、カーボンブラック構造粒子の結晶再配列化
が進行した構造形態を示すから、これら性状構造が総合
的に作用してシリコーンゴム配合時における加硫阻害の
防止、成形性および補強性の向上などに効果的に寄与す
る。
BET比表面積（N2SA）150m2/g以上のファーネスカーボン
ブラックを窒素気流中で各種条件により熱履歴を与え
た。熱履歴の条件と処理後のカーボンブラックの性状特
性を表１に示した。
ブラックを窒素気流中で各種条件により熱履歴を与え
た。熱履歴の条件と処理後のカーボンブラックの性状特
性を表１に示した。
上記の性状特性を有する各カーボンブラックを用い、シ
リコーンゴム〔信越化学工業（株）製,KE520−Ｕ〕100
部、ｔ−ブチルパーオキシヘキサン〔加硫剤，信越化学
（株）製,C−8A〕２部、カーボンブラック50部の割合で
配合し、ロール混練してシートに形成した。ついで各シ
ートを165℃で40分加硫処理をおこなった。
リコーンゴム〔信越化学工業（株）製,KE520−Ｕ〕100
部、ｔ−ブチルパーオキシヘキサン〔加硫剤，信越化学
（株）製,C−8A〕２部、カーボンブラック50部の割合で
配合し、ロール混練してシートに形成した。ついで各シ
ートを165℃で40分加硫処理をおこなった。
加硫の状況と得られた導電性シリコーンゴムの特性を表
２に示した。
２に示した。
本発明の実施例の場合には発泡のない正常な加硫がおこ
なわれ、成形性を損わずに適度の補強性と優れた導電性
能を有するシリコーンゴム組成物が得られたが、本発明
の特性要件を満さない比較例ではいずれも加硫硬化が進
まず、著るしい発泡が認められた。
なわれ、成形性を損わずに適度の補強性と優れた導電性
能を有するシリコーンゴム組成物が得られたが、本発明
の特性要件を満さない比較例ではいずれも加硫硬化が進
まず、著るしい発泡が認められた。
以上のとおり、本発明によれば従来至難とされていた高
配合使用域においても加硫阻害を起さず、高度な導電性
能を有する正常な導電性シリコーンゴム組成物を得るこ
とが可能となる。そのうえ、成形性を損うことなしに補
強性の増大を図ることができるから製品品位も向上す
る。
配合使用域においても加硫阻害を起さず、高度な導電性
能を有する正常な導電性シリコーンゴム組成物を得るこ
とが可能となる。そのうえ、成形性を損うことなしに補
強性の増大を図ることができるから製品品位も向上す
る。
Claims (1)
- 【請求項１】BET比表面積（N2SA）が150m2/g以上のファ
ーネスカーボンブラックを不活性気流中1300〜1500℃の
温度で１時間以内の短時間熱履歴を施して改質された下
記の選択的特性を備える導電性カーボンブラックを、シ
リコーンゴムに配合してなることを特徴とする導電性シ
リコーンゴム組成物。 （１）pH＞9.0 （２）Ｏ％/8＋Ｈ％の式により算出される Ｇ値≦0.15グラム当量/100gカーボンブラック （３）pH/真比重値の式により算出される Ｔ値＞−4.54×10-2（N2SA）＋13.38 （４）揮発分含量（Vm）が0.5％未満
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63101820A JPH0742408B2 (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 導電性シリコーンゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63101820A JPH0742408B2 (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 導電性シリコーンゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01272667A JPH01272667A (ja) | 1989-10-31 |
| JPH0742408B2 true JPH0742408B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=14310756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63101820A Expired - Lifetime JPH0742408B2 (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 導電性シリコーンゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742408B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4301468B2 (ja) * | 1999-07-07 | 2009-07-22 | 信越化学工業株式会社 | 耐熱熱伝導性シリコーンゴム複合シート及びその製造方法 |
| JP4086222B2 (ja) * | 2002-03-12 | 2008-05-14 | 信越化学工業株式会社 | 耐熱熱伝導性熱圧着用シリコーンゴムシート |
| CN119890315A (zh) * | 2025-03-27 | 2025-04-25 | 宁德新能源科技有限公司 | 导电炭黑、正极极片、电化学装置以及电子装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6067564A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-04-17 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 高導電性カ−ボンブラツクの製造方法 |
| JPS60190469A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-27 | Tokai Carbon Co Ltd | 導電性カ−ボンブラツクの製造方法 |
-
1988
- 1988-04-25 JP JP63101820A patent/JPH0742408B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 山下三郎発行「カーボンブラック便覧」第２版昭和４７年５月２５日株式会社図書出版社発行第１４０頁第１７８〜１７９頁，第１９０−１９２頁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01272667A (ja) | 1989-10-31 |
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