JP2002158487A - グロメット - Google Patents

グロメット

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JP2002158487A
JP2002158487A JP2000352377A JP2000352377A JP2002158487A JP 2002158487 A JP2002158487 A JP 2002158487A JP 2000352377 A JP2000352377 A JP 2000352377A JP 2000352377 A JP2000352377 A JP 2000352377A JP 2002158487 A JP2002158487 A JP 2002158487A
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grommet
electromagnetic wave
rubber
wave shielding
weight
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JP2000352377A
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Hiroki Mure
博樹 牟礼
Masaharu Sonoda
正春 園田
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TSUCHIYA RUBBER KK
Nok Corp
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TSUCHIYA RUBBER KK
Nok Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁波反射法により有効な電磁波シールド性
を発揮する電磁波シールド用ゴム組成物から加硫成形さ
れたグロメットを提供する。 【解決手段】 ゴム100重量部にケッチェンブラック約5
〜50重量部および炭素繊維約5〜50重量部を配合した電
磁波シールド用ゴム組成物から加硫成形されたグロメッ
ト。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、グロメットに関す
る。更に詳しくは、電磁波シールド用ゴム組成物から加
硫成形されたグロメットに関する。
【0002】
【従来の技術】電気機器の金属ケースに形成された電線
挿入孔に挿入されるシールド編線には、防水用グロメッ
トとシールド接続リングとが(特開平8-19157号公報)あ
るいは導電性カバーと圧接子とが(同7-193966号公報)、
それぞれ装着されたものが知られている。
【0003】防水用グロメットは絶縁性の弾性材料によ
って形成され、電線挿入孔とシールド編線との間の隙間
を防水処理し、シールド接続リングまたは導電性カバ
ー、圧接子はシールド編線と金属ケースとをシールド接
続処理するものであるが、防水性と電磁波シールド性と
を両立させるために別々の部品を使用することは、部品
点数が増えて工程が多くなるため、防水性とシールド接
続処理の信頼性が低下し、コストも高くなる。また、シ
ールド接続処理のための金属部品が、電食や接触不良に
よる断線を起し易く、耐久性にも問題がみられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】電磁波をシールドする
には、電磁波吸収と電磁波反射の2通りの方法がある
が、本発明は電磁波反射法により有効な電磁波シールド
性を発揮する電磁波シールド用ゴム組成物から加硫成形
されたグロメットを提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
ゴム100重量部にケッチェンブラック約5〜50重量部およ
び炭素繊維約5〜50重量部を配合した電磁波シールド用
ゴム組成物から加硫成形されたグロメットによって達成
される。
【0006】
【発明の実施の形態】導電性ゴムを形成する電磁波シー
ルド用ゴム組成物のベースゴムとしては、エチレンプロ
ピレン系ゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、水素
化ニトリルゴム、フッ素ゴム、イソプレンゴム、スチレ
ンブタジエンゴム等の任意の合成ゴムまたは天然ゴム
が、有機過酸化物、イオウ等の加硫剤、加硫助剤、補強
剤、充填剤、老化防止剤、可塑剤、粘着防止剤、混練補
助剤等の各種配合剤を必要に応じて適宜配合した上で用
いられる。加硫剤としてイオウが用いられる場合、その
配合割合はゴム100重量部当り約1〜7重量部、好ましく
は約3〜5重量部である。
【0007】これらの各配合成分を混練する際、そこに
必須成分として配合されるケッチェンブラックは、分散
性が悪いため何回かに分けて投入し、それがきちんと分
散するように混練を行うことが好ましい。
【0008】ケッチェンブラックは、ゴム100重量部当
り約5〜50重量部、好ましくは約10〜30重量部の割合で
用いられる。これ以下の配合割合では、所望の電磁波シ
ールド効果が得られず、一方これ以上の割合で配合して
用いられると、ゴム硬度および圧縮永久歪の値が大きく
なり、シール性が悪化するようになる。また、このよう
な小粒子径(約5〜50μm、好ましくは約10〜40μm)でス
トラクチャー(DBP約120〜200cm3/100g、好ましくは約15
0〜180cm3/100g)の高いケッチェンブラック以外のカー
ボンブラック、例えばMTカーボンブラック等を用いた場
合にも、所望の電磁波シールド効果が全く得られない。
【0009】小粒子径でストラクチャーの高いケッチェ
ンブラックと共に必須成分として配合される炭素繊維
は、混練工程の最後に配合し、分散させることが望まし
い。これは、混練工程中に炭素繊維にせん断力がかかり
短かくなっていくため、必要以上に炭素繊維長が短かく
ならないように制御するためである。
【0010】炭素繊維としては、線径が約20μm以下、
好ましくは約10μm以下で、長さが約10〜500μm、好ま
しくは約100〜300μmのものが、ゴム100重量部当り約5
〜50重量部、好ましくは約10〜30重量部の割合で用いら
れる。これ以上の線径のものあるいはこれ以下の長さの
ものを用いると、炭素繊維に基づく導通路の形成が十分
ではなくなって導電性に乏しくなり、一方これ以上の長
さのものを用いると、分散不良が起こり、炭素繊維濃度
の低い部分が生じ易くなる。さらに、これ以下の配合割
合では、炭素繊維に基づく導通路の形成が十分ではな
く、炭素繊維濃度の低い部分から電磁波の漏れを生じて
シールド性の低下がみられ、結局所望の電磁波シールド
効果が得られなくなり、一方これ以上の割合で配合して
用いられると、ゴム硬度および圧縮永久歪の値が大きく
なり、シール性が悪化するようになる。また、これらの
炭素繊維は、ケッチェンブラックに対し約0.1〜2倍、好
ましくは約0.2〜1倍の重量比で用いられる。
【0011】ケッチェンブラックおよび炭素繊維を配合
した電磁波シールド用ゴム組成物は、用いられたゴムの
種類に応じた加硫条件に従って、電磁波シールド性が要
求されるグロメットに加硫成形される。得られたグロメ
ットは、5Ω・cm以下、好ましくは1Ω・cm以下の体積抵
抗率(JIS K-7194準拠)を有する。
【0012】グロメットは、それが2mm以上の肉厚を有
するものであるとき、20dB以上の電磁波シールド効果を
発揮する。一般にグロメットは、導線あるいはシールド
編線が電線挿入孔に挿入された金属ケースにグロメット
を装着させ、グロメットにより導線あるいはシールド編
線と金属ケースとが電気的に接続され、グロメット全体
と導線あるいはシールド編線とが電気的に接地されるこ
とにより、金属ケース内部で発生する電磁波を反射さ
せ、電磁性シールド性が得られるように用いられるが、
それ程高いシールド性が求められない場合には、導線あ
るいはシールド編線を用いる必要はない。
【0013】また、グロメット用電磁波シールドゴムに
あっては、ゴム硬度が低すぎて柔かすぎると、グロメッ
トが導線あるいはシールド編線を支えられなくなり、導
線あるいはシールド編線を支持するグロメットとしての
機能が果せなくなる。一方、ゴム硬度が高すぎると、グ
ロメットの筐体への取付性が悪化する。このため、グロ
メットが導線あるいはシールド編線を支持できて、なお
かつ筐体への良好な取付性を確保するためには、ゴム硬
度(JIS K-6253に準拠)が約50〜85、好ましくは約55〜75
であることが必要である。
【0014】さらに、加硫物の圧縮永久歪(JIS K-6262
に準拠して、100℃、70時間の条件下で処理)について
も、グロメットとしての防塵、防水のシール性を確保す
る上からは、その値が70%以下、好ましくは約50%以下で
あることが求められる。
【0015】
【発明の効果】本発明に係る電磁波シールド用ゴム組成
物から加硫成形されたグロメットは、ゴムの加硫成形品
中に、炭素繊維を主たる構造体とし、その間をカーボン
ブラックでつないだ形の導電網構造が形成されるので、
グロメット自体の導電性が高く、体積抵抗率を5Ω・cm
以下とすることができる。
【0016】このようなゴムの加硫成形品としてグロメ
ットを成形した場合には、導通接続とシール性という2
つの機能をグロメット自体に持たせることができるの
で、部品は1個だけとなり、信頼性、耐久性を向上させ
ることができるようになるばかりではなく、コストダウ
ンをも達成させる。
【0017】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【0018】 実施例1 EPDM(日本合成ゴム製品EP24) 100重量部 ケッチェンブラック 30 〃 パラフィン系オイル(出光興産製品PW-380) 50 〃 ステアリン酸 1 〃 酸化亜鉛(ZnO) 10 〃 ワックス(精工化学製品サンタイトS) 1 〃 老化防止剤224 2 〃 加硫促進剤TT 1.5 〃 〃 CZ 1.5 〃 イオウ 5 〃 以上の各成分をニーダを用いて混練した後、 焼結炭素繊維(東邦レーヨン製品ベスファイトHTA-C6-SR) 50重量部 を配合して、混練物中に分散させた。
【0019】混練した生地をシート状に加硫成形し、ゴ
ム硬度(JIS K-6253準拠)、伸び(JISK-6251準拠)、圧縮
永久歪(JIS K-6262準拠;100℃、70時間)および体積抵抗
率(JIS K-7194準拠;120×220×4mmの加硫ゴムシートに
ついて測定)をそれぞれ測定した。また、グロメットの
電磁波シールド効果を、次のようにして測定した。
【0020】[グロメットの電磁波シールド効果]上記混
練物を、180℃、10分間のプレス加硫および150℃、3時
間の二次加硫して、肉厚2mmのグロメットを成形した。
成形されたグロメットを、直径27cm、長さ30cmの円筒形
シールドボックス筐体内にセンサ(電界強度計)をセット
したシールドボックスの電源コード出部に当る部分に取
り付けた。
【0021】電磁波のシールド効果の測定は、電波暗室
内でイミュニティ試験法によって行った。すなわち、電
磁暗室(7.87×11.5×6.66m)内にアンテナを設置し、電
磁波シールドボックス内のセンサで受信して、電波強度
を測定した。測定は、次のような測定機器を用い、30MH
z〜1GHzの範囲で行った。 アンテナ:バイコニカルアンテナ(EMCO製3109;30〜300MHz) ログペリオアンテナ(TR17204;200MHz〜1GHz) パワーアンプ:KALMUS製137C(10KHz〜220MHz、60dB、1KW) KALMUS製717FC(200MHz〜1GHz、50dB、100W) センサ(電界強度計):HOLADAY製HI-4400(10KHz〜1GHz)
【0022】実施例2 実施例1において、EPDMの代りに同量のNBR(日本合成ゴ
ム製品N230S)が、パラフィン系オイル(PW-380)の代りに
30重量部のジオクチルフタレートがそれぞれ用いられ、
またケッチェンブラック量が25重量部に、老化防止剤量
が1.5重量部にそれぞれ変更された。
【0023】比較例1 実施例1において、ケッチェンブラックの代りに50重量
部のMTカーボンブラックが用いられた。
【0024】比較例2 実施例1において、焼結炭素繊維量が55重量部に変更さ
れた。
【0025】比較例3 実施例1において、ケッチェンブラック量が55重量部に
変更された。
【0026】以上の各実施例および比較例における測定
結果は、次の表に示される。 表 測定項目 実-1 実-2 比-1 比-2 比-3 ゴム硬度 (ポイント) 75 75 70 90 90 伸び (%) 330 280 380 230 220 圧縮永久歪 (%) 65 65 55 85 90 体積抵抗率 (Ω・cm) 0.5 0.5 80 0.3 0.3 電磁波シールド効果 100MHz (dB) 46 40 0 48 47 1GHz (dB) 40 38 0 42 41
【0027】以上の結果から、次のようなことがいえ
る。 (1)各実施例のものは、電磁波シールド効果が高く、ゴ
ム硬度および耐圧縮永久歪特性にすぐれ、シール性にす
ぐれている。 (2)ケッチェンブラックの代りにMTカーボンブラックが
用いられた比較例1では、ゴム硬度および耐圧縮永久歪
特性の点では満足されるものの、体積抵抗率の値が大き
く、シールド性能がみられない。 (3)炭素繊維量を規定量以上用いた比較例2では、体積抵
抗率の値が小さく、電磁波シールド効果も高いが、ゴム
硬度および圧縮永久歪の値が大きく、シール性が悪い。 (4)ケッチェンブラック量が規定量以上用いられた比較
例3でも、比較例2と同様の傾向がみられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02G 3/22 H02G 3/22 C (72)発明者 園田 正春 熊本県上益城郡嘉島町上島2064 つちやゴ ム株式会社内 Fターム(参考) 4J002 AC061 AC071 AC081 AC091 AC111 BB151 BD121 DA017 DA036 FA047 FD116 FD117 GQ02 5E321 AA03 AA14 AA22 BB32 BB33 BB34 BB41 BB44 BB57 CC16 GG05 GH07 5G333 AA07 AA09 AA13 AB07 AB22 AB28 BA01 CC04 DA03 DA21 EA02 EB08 5G363 AA20 CB08

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゴム100重量部にケッチェンブラック約5
    〜50重量部および炭素繊維約5〜50重量部を配合してな
    る電磁波シールド用ゴム組成物から加硫成形されたグロ
    メット。
  2. 【請求項2】 ケッチェンブラックに対し炭素繊維が約
    0.1〜2倍の重量比で用いられた請求項1記載の電磁波シ
    ールド用ゴム組成物から加硫成形されたグロメット。
  3. 【請求項3】 線径約20μm以下で長さが約10〜500μm
    の炭素繊維が用いられた請求項1または2記載の電磁波
    シールド用ゴム組成物から加硫成形されたグロメット。
  4. 【請求項4】 加硫物の体積抵抗率が5Ω・cm以下であ
    る請求項1記載の電磁波シールド用ゴム組成物から加硫
    成形されたグロメット。
  5. 【請求項5】 2mm以上の肉厚で使用したときの電磁波
    シールド効果が20dB以上である請求項1、2、3または
    4記載のグロメット。
  6. 【請求項6】 加硫物のゴム硬度(JIS K-6253に準拠)が
    50〜85ポイントである請求項1、2、3または4記載の
    グロメット。
  7. 【請求項7】 加硫物の圧縮永久歪(JIS K-6262に準拠
    して、100℃、70時間の条件下で処理)が70%以下である
    請求項1、2、3または4記載のグロメット。
  8. 【請求項8】 導線あるいはシールド編線が電線挿入孔
    に挿入された金属ケースにグロメットを装着させ、グロ
    メットによりシールド編線と金属ケースとが電気的に接
    続され、グロメット全体とシールド編線とが電気的に接
    地されることにより、金属ケース内部で発生する電磁波
    を反射させ、電磁波シール性が得られるように用いられ
    る請求項1、2、3または4記載のグロメット。
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