JP2008285658A - Rubber composition blended with carbon powder and method for producing the same - Google Patents

Rubber composition blended with carbon powder and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2008285658A
JP2008285658A JP2008095709A JP2008095709A JP2008285658A JP 2008285658 A JP2008285658 A JP 2008285658A JP 2008095709 A JP2008095709 A JP 2008095709A JP 2008095709 A JP2008095709 A JP 2008095709A JP 2008285658 A JP2008285658 A JP 2008285658A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon powder
rubber composition
carbon
rubber
powder
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.)
Pending
Application number
JP2008095709A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shin Saito
慎 斉藤
Yutaka Konuma
豊 小沼
Keiichi Kawamoto
圭一 川本
Takeshi Watanabe
剛 渡邊
Takuji Matsushita
卓史 松下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinano Kenshi Co Ltd
Fukoku Co Ltd
Fukoku KK
Original Assignee
Shinano Kenshi Co Ltd
Fukoku Co Ltd
Fukoku KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinano Kenshi Co Ltd, Fukoku Co Ltd, Fukoku KK filed Critical Shinano Kenshi Co Ltd
Priority to JP2008095709A priority Critical patent/JP2008285658A/en
Publication of JP2008285658A publication Critical patent/JP2008285658A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition blended with carbon powder having vibration-damping properties, thermal conductivity, and electrical conductivity and suitably used as a damper material of a motor. <P>SOLUTION: The rubber composition blended with carbon powder is prepared by blending carbon powder with a rubber material, wherein the carbon powder is prepared by dispersing a carbon nanotube in a silk solution, drying the dispersion to obtain a mixed material, firing the dried mixed material in a non-oxidizing atmosphere, and pulverizing the fired material. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は制振性と熱伝導性に優れる炭素粉配合ゴム組成物とその製造方法に関する。   The present invention relates to a carbon powder-containing rubber composition excellent in vibration damping properties and thermal conductivity and a method for producing the same.

モーターはあらゆる分野で用いられているが、例えば半導体を用いた装置内で用いる場合などでは、振動を吸収する制振性と放熱のための熱伝導性を有するものが好ましい。しかし、この2つの特性を有する材料はあまり知られていない。   Although motors are used in various fields, for example, when used in an apparatus using a semiconductor, a motor having vibration damping properties for absorbing vibration and heat conductivity for heat dissipation is preferable. However, few materials with these two properties are known.

特開平5−310993号公報には次のゴム材料が記載されている。
すなわち、ゴムおよび/またはプラスチックを主体とするポリマーに金属微粉末と(a)金属酸化物,金属窒化物およびこれらのいずれかを含んでいる充填剤からなる群より選択された少なくとも1種の充填剤と(b)結晶性シリカ,炭化硅素,酸化硅素およびこれらのいずれかを含んでいる充填剤からなる群より選択された少なくとも1種の充填剤と((a)と(b)の配合比率は7:3〜3:7の範囲であり、充填剤は0.5Kcal/m.h.℃以上の熱伝導率を有する)を配合して成型された成型物であって、損失弾性率が2×102ηKg/cm2以上で熱伝導率が0.49Kcal/m.h.℃以上の制振性及び熱伝導性を有することを特徴とする制振性と熱伝導性を有するゴムおよび/またはプラスチック成型物が記載されている。
JP-A-5-310993 describes the following rubber materials.
That is, at least one filling selected from the group consisting of a metal fine powder and a filler containing (a) a metal oxide, a metal nitride and any of these in a polymer mainly composed of rubber and / or plastic And (b) at least one filler selected from the group consisting of crystalline silica, silicon carbide, silicon oxide, and fillers containing any of these, and the blending ratio of (a) and (b) Is in the range of 7: 3 to 3: 7, and the filler is molded with a compound having a thermal conductivity of 0.5 Kcal / m.h. 2 × 10 2 ηKg / cm 2 or more and a thermal conductivity of 0.49 Kcal / m. h. A rubber and / or plastic molding having vibration damping and thermal conductivity, characterized by having a vibration damping property and thermal conductivity at or above C. is described.

また、特開2000−302970には次のCNT複合熱伝導性ゴムが記載されている。
すなわち、熱伝導性シリコーンゴム組成物を、シリコーンゴムゴムに熱伝導性充填材としてNi−Zn系軟磁性フェライトを配合して構成し、必要に応じてNi−Zn系軟磁性フェライトのほか、軟磁性フェライトより熱伝導率の高い充填材および/またはカーボンナノチューブやカーボンマイクロコイルをも配合して構成し、該組成物を成形、硬化させた成形体が開示されている。
特開平5−310993号公報 特開2000−302970
JP 2000-302970 describes the following CNT composite heat conductive rubber.
That is, the heat conductive silicone rubber composition is composed of silicone rubber rubber blended with Ni—Zn soft magnetic ferrite as a heat conductive filler, and in addition to Ni—Zn soft magnetic ferrite, soft magnetic There is disclosed a molded body in which a filler having a higher thermal conductivity than ferrite and / or a carbon nanotube or a carbon microcoil is blended and formed, and the composition is molded and cured.
JP-A-5-310993 JP 2000-302970

しかし、特許文献1に記載のものでは、金属微粉末が酸化など経時変化を起こしやすく、したがって金属微粉末とゴムとの複合材も経時劣化し、物性(例えば弾性、形状など)が製造当初の性能が保てなくなるという信頼性上の課題がある。また、酸化金属微粉末を使えば経時劣化が起こり難いが、電気伝導性が損なわれ、モーターで発生するノイズなどを抑制するグラウンドとして用いることができないという課題があった。
また、金属微粉末の場合、熱伝導率を高めようと添加量を増すと、比較的硬度が高くなってしまい、制振性が悪くなるという課題があった。
特許文献2のものでは、熱伝導性については検討されているが、制振性については検討されていない。
本発明は上記課題を解決するためになされ、その目的とするところは、経時的にも安定で、制振性、熱伝導性、導電性を有し、モーターのダンパー材として用いて好適な炭素粉配合ゴム組成物およびその製造方法を提供するにある。
However, in the thing of patent document 1, metal fine powder tends to raise | generate a time-dependent change, such as oxidation, Therefore, the composite material of metal fine powder and rubber | gum also deteriorates with time, and physical properties (for example, elasticity, a shape, etc.) There is a reliability problem that performance cannot be maintained. Further, when metal oxide fine powder is used, deterioration with time is unlikely to occur, but there is a problem that electrical conductivity is impaired and it cannot be used as a ground for suppressing noise generated in a motor.
Further, in the case of metal fine powder, when the amount added is increased to increase the thermal conductivity, there is a problem that the hardness becomes relatively high and the vibration damping property is deteriorated.
In the thing of patent document 2, although heat conductivity is examined, the vibration damping property is not examined.
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. The object of the present invention is to provide a carbon that is stable over time, has vibration damping properties, thermal conductivity, and conductivity, and is suitable for use as a motor damper material. It is in providing a powder-blended rubber composition and a method for producing the same.

本発明にかかる炭素粉配合ゴム組成物は、ゴム材料に炭素粉を配合した炭素粉配合ゴム組成物において、前記炭素粉に、シルク溶液にカーボンナノチューブを分散し、乾燥させた混合材料を非酸化性雰囲気中で焼成し、粉砕した焼成炭素分を用いることを特徴とする。   The carbon powder blended rubber composition according to the present invention is a carbon powder blended rubber composition in which carbon powder is blended with a rubber material. The carbon powder is dispersed in a silk solution in the carbon powder and dried, and the mixed material is non-oxidized. It is characterized by using a calcined carbon component that has been baked in a neutral atmosphere and pulverized.

ゴム材料がシリコーンゴムであることを特徴とする。
また、ゴム材料がNBRであることを特徴とする。
上記炭素粉配合ゴム組成物からなるモーター用ダンパー材。
The rubber material is silicone rubber.
The rubber material is NBR.
A motor damper material comprising the carbon powder-containing rubber composition.

また本発明に係る炭素粉配合ゴム組成物の製造方法は、シルク溶液にカーボンナノチューブを分散し、乾燥させた混合材料を非酸化性雰囲気中で焼成する工程と、該焼成した混合材料を粉砕して焼成炭素粉にする工程と、得られた焼成炭素粉をゴム材料に配合する工程とを含むことを特徴とする。   Further, the method for producing a carbon powder-containing rubber composition according to the present invention includes a step of dispersing carbon nanotubes in a silk solution and firing the dried mixed material in a non-oxidizing atmosphere, and grinding the fired mixed material. And a step of blending the obtained calcined carbon powder into a rubber material.

本発明によれば、制振性、熱伝導性、導電性に優れる炭素粉配合ゴム組成物を提供できる。このゴム組成物は、モーター用放熱ダンパー材として好適に用いることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the carbon powder compounded rubber composition excellent in damping property, heat conductivity, and electroconductivity can be provided. This rubber composition can be suitably used as a heat dissipation damper material for motors.

上記のように、本発明にかかる炭素粉配合ゴム組成物は、ゴム材料に炭素粉を配合した炭素粉配合ゴム組成物において、前記炭素粉に、シルク溶液にカーボンナノチューブを分散し、乾燥させた混合材料を非酸化性雰囲気中で焼成し、粉砕した焼成炭素分を用いることを特徴としている。なお、カーボンナノチューブはカーボンナノファイバーやカーボンナノホーンを含む概念として用いている。また、炭素粉配合ゴム組成物とは、ゴムのほかにエラストマーも含むものである。またこの組成物は、成形、硬化前のもののほか、成形、硬化後のものも含むものとする。   As described above, the carbon powder-blended rubber composition according to the present invention is a carbon powder-blended rubber composition in which carbon powder is blended with a rubber material, and carbon nanotubes are dispersed in a silk solution in the carbon powder and dried. The mixed material is baked in a non-oxidizing atmosphere and pulverized baked carbon content is used. Carbon nanotubes are used as a concept including carbon nanofibers and carbon nanohorns. The carbon powder-containing rubber composition includes an elastomer in addition to rubber. In addition to the composition before molding and curing, this composition includes that after molding and curing.

シルク溶液は、絹素材を塩化カルシウム水溶液に添加し、加熱溶解し、さらにタンパク質分解酵素を添加して加水分解することによって形成できる。絹素材とは、家蚕あるいは野蚕からなる織物、編物、粉体、綿、糸等の総称である。これらを単独もしくは併用して用いることができる。   The silk solution can be formed by adding a silk material to an aqueous calcium chloride solution, dissolving it by heating, and further hydrolyzing it by adding a proteolytic enzyme. The silk material is a general term for woven fabrics, knitted fabrics, powders, cotton, yarns, and the like made of rabbits or wild silkworms. These can be used alone or in combination.

上記シルク溶液にカーボンナノチューブを添加する。添加量は特に限定されないが、シルク溶液に対し、1〜30wt%の範囲で添加できる。
シルク溶液にカーボンナノチューブを分散させるには、シルク溶液に超音波を印加するとよい。
Carbon nanotubes are added to the silk solution. Although the addition amount is not particularly limited, it can be added in the range of 1 to 30 wt% with respect to the silk solution.
In order to disperse the carbon nanotubes in the silk solution, it is preferable to apply ultrasonic waves to the silk solution.

カーボンナノチューブを分散させたシルク溶液をポリプロピレン等の支持フィルム上に広げ、常温中であるいは加温して乾燥させる。乾燥させた混合材料を支持フィルム上から剥ぎ取る。
あるいは上記シルク溶液をスプレードライし、粒状の混合材料としてもよい。
A silk solution in which carbon nanotubes are dispersed is spread on a support film such as polypropylene and dried at room temperature or by heating. The dried mixed material is peeled off from the support film.
Alternatively, the silk solution may be spray-dried to form a granular mixed material.

上記の混合材料を非酸化性雰囲気中で500℃〜3000℃ほどの温度で焼成し、次いで粉砕して焼成炭素粉に形成する。
焼成、粉砕は複数回繰り返し、所要粒度の焼成炭素粉に形成するとよい。
この焼成炭素粉は、絹素材の炭化物をバインダーとしてカーボンナノチューブが結着されて均一に混入した構造のものであり、熱伝導性と導電性に優れた焼成炭素粉となっている。
The above mixed material is baked at a temperature of about 500 ° C. to 3000 ° C. in a non-oxidizing atmosphere, and then pulverized to form a baked carbon powder.
Firing and pulverization may be repeated a plurality of times to form a calcined carbon powder having a required particle size.
This calcined carbon powder has a structure in which carbon nanotubes are bound and uniformly mixed with a carbide of silk material as a binder, and is a calcined carbon powder excellent in thermal conductivity and conductivity.

上記の焼成炭素粉をシリコーンゴム、NBR等のゴム材料中に配合し、成形、硬化させてゴム組成物とすることができる。
ゴム材料への配合量は、熱伝導性、導電性を考慮して決めればよい。配合量が多いほど熱伝導性、導電性を高くすることができる。一方、配合量が多いほど硬度が高くなる。制振性については硬度が低いほど良好であるので、熱伝導性、導電性と、制振性との兼ね合いで配合量を決定するとよい。
The above baked carbon powder can be blended in a rubber material such as silicone rubber and NBR, molded and cured to obtain a rubber composition.
What is necessary is just to determine the compounding quantity to a rubber material in consideration of heat conductivity and electroconductivity. The greater the amount, the higher the thermal conductivity and conductivity. On the other hand, the greater the amount, the higher the hardness. The lower the hardness, the better the vibration damping properties. Therefore, the blending amount may be determined in consideration of the thermal conductivity, conductivity, and vibration damping properties.

実施例1:
1)シルク溶液の作成
最初にシルク溶液を作った。
塩化カルシウム水和物の65wt%水溶液中に、絹原料240gを添加し、溶液温度を95℃に保持しつつ加熱溶解を6時間行った。タンパク質分解酵素を投入し60℃24時間で処理し加水分解した。
次いで、分解が終了した溶解液をろ過して未溶解物をろ別した後、ろ液を分子分画300の透析膜を用いて脱塩して得られたシルク溶液をさらに濃縮して35wt%のシルク溶液にした。
Example 1:
1) Preparation of silk solution First, a silk solution was prepared.
In a 65 wt% aqueous solution of calcium chloride hydrate, 240 g of silk raw material was added, and heating and dissolution were performed for 6 hours while maintaining the solution temperature at 95 ° C. Proteolytic enzyme was added and hydrolyzed by treatment at 60 ° C. for 24 hours.
Next, the dissolved solution after the decomposition is filtered to remove undissolved materials, and the silk solution obtained by desalting the filtrate using the dialysis membrane of the molecular fraction 300 is further concentrated to 35 wt%. Of silk solution.

2)シルク溶液とカーボンナノチューブ(CNT)を混合・乾燥
1)で作成したシルク溶液とVGCF−H(登録商標 昭和電工社製)を以下の方法で分散・乾燥した。
ステンレスビーカーにシルク溶液を3085g入れる。その後、樹脂製フタにVGCF−Hを100g入れ、少しずつシルク溶液中に加えてガラス棒で分散させていく。100g入れたら再び100g秤量、分散させ、計200g入れる。その後、超音波洗浄器で5分間、ガラス棒で撹拌しながら分散させた。
次いで、ポリプロピレンシートに約20gの混合液を規定の範囲(450cm : 25cm × 18cm)に塗布した。乾燥機のステンレス棚1枚にポリプロピレンシートを4枚載せ、ステンレス棚を計10枚、ポリプロピレンシートを計40枚乾燥機に入れ105℃で約1時間乾燥させた。
乾燥機からポリプロピレンシートを出し、約10秒後に折り曲げてポリプロピレンシートから膜を剥し、静電気でポリプロピレンシートに付着している膜(混合材料)をステンレスへらで回収した。計40枚のポリプロピレンシートから膜を回収した。
2) Mixing and drying silk solution and carbon nanotube (CNT) The silk solution prepared in 1) and VGCF-H (registered trademark, Showa Denko) were dispersed and dried by the following method.
Place 3085 g of silk solution in a stainless beaker. Thereafter, 100 g of VGCF-H is put into a resin lid, and is gradually added to the silk solution and dispersed with a glass rod. When 100 g is added, 100 g is weighed and dispersed again, and a total of 200 g is added. Thereafter, the mixture was dispersed with an ultrasonic cleaner for 5 minutes while stirring with a glass rod.
Next, about 20 g of the mixed solution was applied to the polypropylene sheet within a specified range (450 cm 2 : 25 cm × 18 cm). Four polypropylene sheets were placed on one stainless steel shelf of the dryer, a total of 10 stainless steel shelves and a total of 40 polypropylene sheets were placed in the dryer and dried at 105 ° C. for about 1 hour.
The polypropylene sheet was taken out from the dryer, bent about 10 seconds later to peel off the film from the polypropylene sheet, and the film (mixed material) adhering to the polypropylene sheet due to static electricity was collected with a stainless spatula. Membranes were collected from a total of 40 polypropylene sheets.

3)一次焼成
2)で作成した混合材料を以下の方法で焼成した。
ステンレストレイ1個当たり、膜を600g入れ約4kgの膜を必要な数のトレイに入れる台車でそれらを運び、一次焼成炉のカゴにグラファイト板1枚にトレイを2個の割合で並べた。
窒素雰囲気化750℃で6時間保持して焼成し、室温になるまで冷却した。
3) Primary firing The mixed material prepared in 2) was fired by the following method.
Each stainless steel tray was loaded with 600g of membranes and carried by a cart that put about 4kg of membranes into the required number of trays, and the trays were lined up in a ratio of two on one graphite plate in the basket of the primary firing furnace.
It was fired by holding at 750 ° C. for 6 hours in a nitrogen atmosphere, and cooled to room temperature.

4)粉砕
3)で焼成した混合材料を以下の方法で粉砕した。
目開きが大のざるを通るまで乳鉢で粉砕し、ボールミルで1日粉砕した。
次いで、目開き45μmのふるいで約200gずつ分級し、樹脂容器に回収した。
通らなかった粉は再度ボールミルで24時間粉砕し、ふるいで分級の工程を繰り返した。
4) Grinding The mixed material fired in 3) was ground by the following method.
It grind | pulverized with the mortar until the mesh opening passed through the large sieve, and grind | pulverized for 1 day with the ball mill.
Subsequently, each 200 g was classified with a sieve having an opening of 45 μm and collected in a resin container.
The powder that did not pass was ground again with a ball mill for 24 hours, and the classification process was repeated with a sieve.

5)二次焼成
4)で粉砕した混合材料粉を以下の方法で焼成した。
アルゴン雰囲気化2400℃を3時間保持して焼成し、室温になるまで冷却した。
6)分級
5)で焼成した混合材料粉を以下の方法で分級した。
目開き20μm、32μm、45μm 、63μmのふるいで分級し、20μm 以下品、20〜45μm品、45〜63μm品、32μm以下品としてそれぞれ樹脂容器に回収した。
今回は20μm 以下品:6.7wt%、20〜45μm品:53.3 wt%、45〜63μm品:40 wt%を混ぜ合わせたものを使用した。
5) Secondary firing The mixed material powder pulverized in 4) was fired by the following method.
Firing was carried out while maintaining an argon atmosphere at 2400 ° C. for 3 hours, and cooled to room temperature.
6) Classification The mixed material powder fired in 5) was classified by the following method.
They were classified with sieves of 20 μm, 32 μm, 45 μm, and 63 μm, and collected in resin containers as 20 μm or less, 20 to 45 μm, 45 to 63 μm, and 32 μm or less, respectively.
This time, 20 μm or less product: 6.7 wt%, 20-45 μm product: 53.3 wt%, 45-63 μm product: 40 wt% were mixed.

実施例2:
VGCF−Hの代わりにVGCF-Sを混合し、分級の割合を32μm以下だけに変更した以外は実施例1と同様である。
Example 2:
The same as Example 1 except that VGCF-S was mixed instead of VGCF-H and the classification ratio was changed to 32 μm or less.

実施例3:
一次焼成温度を450℃に変更し、VGCF−Hの代わりにVGCF-Sを混合し、分級の割合を32μm以下だけに変更した以外は実施例1と同様である。
Example 3:
Example 1 is the same as Example 1 except that the primary firing temperature was changed to 450 ° C., VGCF-S was mixed instead of VGCF-H, and the classification ratio was changed to 32 μm or less.

実施例4:
一次焼成温度を600℃に変更し、VGCF−Hの代わりにVGCF-Sを混合し、分級の割合を32μm以下だけに変更した以外は実施例1と同様である。
Example 4:
Example 1 is the same as Example 1 except that the primary firing temperature was changed to 600 ° C., VGCF-S was mixed instead of VGCF-H, and the classification ratio was changed to 32 μm or less.

比較例1:
4)粉砕の工程を一次焼成後ではなく、二次焼成後に変更し、VGCF−Hの代わりにVGCF-Sを混合し、分級の割合を32μm以下だけに変更した以外は実施例1と同様である。
Comparative Example 1:
4) Same as Example 1 except that the pulverization process was changed after the secondary firing instead of the primary firing, VGCF-S was mixed instead of VGCF-H, and the classification ratio was changed to 32 μm or less. is there.

実施例5:
7)シリコーンゴムと混合
実施例1で分級した混合材料粉(焼成炭素粉:以下CNT複合粉という)をシリコーンゴムと以下の方法で混合した。
その後CNT複合粉50wt%をシリカ、硬化剤が添加されたシリコーンゴムコンパウンドにオープンロールで分散させた。オープンロールは単純な2本ロールで前後の回転数が違い、この回転数の差によりゴムにせん断がかかり、CNT複合粉が練り混まれる。回転数はロールによって違い、前ロールが12rpm、後ロールが14rpmとした。また、ロールの間隙は、混練量によって違い、おおよそ1〜10mmほどである。また、混練時間は、これも混練量によって変わるが、20〜40分である。
Example 5:
7) Mixing with silicone rubber The mixed material powder (calcined carbon powder: hereinafter referred to as CNT composite powder) classified in Example 1 was mixed with silicone rubber by the following method.
Thereafter, 50 wt% of CNT composite powder was dispersed with an open roll in a silicone rubber compound to which silica and a curing agent were added. The open roll is a simple two roll and the front and rear rotational speeds are different. Due to the difference in rotational speed, the rubber is sheared and the CNT composite powder is kneaded. The number of rotations was different depending on the roll, and the front roll was 12 rpm and the rear roll was 14 rpm. Further, the gap between the rolls varies depending on the amount of kneading, and is about 1 to 10 mm. Further, the kneading time is 20 to 40 minutes although this also varies depending on the kneading amount.

8)成形、硬化
7)で調整した材料を成形型に充填し、常法により加熱して硬化させ、ゴム材の試料片を作成した。
8) Molding and curing The material prepared in 7) was filled in a mold and heated and cured by a conventional method to prepare a rubber sample piece.

実施例6:
CNT複合粉の分級の割合を32μm以下だけに変更した以外は実施例5と同様である。
Example 6:
The same as Example 5 except that the classification ratio of the CNT composite powder was changed to only 32 μm or less.

実施例7:
CNT複合粉の分級の割合を32μm以下だけに変更し、CNT複合粉の添加量を45wt%に変更した以外は実施例5と同様である。
Example 7:
The same as Example 5 except that the classification ratio of the CNT composite powder was changed to 32 μm or less and the addition amount of the CNT composite powder was changed to 45 wt%.

実施例8:
CNT複合粉の分級の割合を32μm以下だけに変更し、VGCF−Hの代わりにVGCF-Sを混合した以外は実施例5と同様である。
Example 8:
Example 5 is the same as Example 5 except that the classification ratio of the CNT composite powder was changed to 32 μm or less and VGCF-S was mixed instead of VGCF-H.

実施例9:
CNT複合粉の分級の割合を32μm以下だけに変更し、VGCF−Hの代わりにVGCF-Sを混合し、CNT複合粉の添加量を45wt%に変更した以外は実施例5と同様である。
Example 9:
The same as Example 5 except that the classification ratio of the CNT composite powder was changed to 32 μm or less, VGCF-S was mixed instead of VGCF-H, and the addition amount of the CNT composite powder was changed to 45 wt%.

実施例10:
CNT複合粉の分級の割合を32μm以下だけに変更し、VGCF−Hの代わりにVGCF-Sを混合し、CNT複合粉の添加量を40wt%に変更した以外は実施例5と同様である。
Example 10:
Example 5 is the same as Example 5 except that the classification ratio of the CNT composite powder is changed to 32 μm or less, VGCF-S is mixed instead of VGCF-H, and the addition amount of the CNT composite powder is changed to 40 wt%.

比較例2
CNT複合粉を混ぜないときのシリコーンゴムコンパウンドの例である。
Comparative Example 2
It is an example of the silicone rubber compound when not mixing CNT composite powder.

実施例11:
母材をシリコーンゴムコンパウンドからシリカなどが入っていない生シリコーンゴムに変更した以外は実施例5と同様である。
Example 11:
Example 5 is the same as Example 5 except that the base material is changed from a silicone rubber compound to a raw silicone rubber containing no silica.

実施例12:
母材をシリコーンゴムコンパウンドからシリカなどが入っていない生シリコーンゴムに変更し、CNT複合粉の添加量を45wt%に変更した以外は実施例5と同様である。
Example 12:
Example 5 is the same as Example 5 except that the base material is changed from a silicone rubber compound to a raw silicone rubber containing no silica and the amount of CNT composite powder is changed to 45 wt%.

比較例3:
CNT複合粉を混ぜないときの生シリコーンゴムの例である。
Comparative Example 3:
It is an example of raw silicone rubber when not mixing CNT composite powder.

実施例13:
母材をシリコーンゴムコンパウンドからモーターダンパー材としてよく用いられるNBRに変更し、CNT複合粉の分級の割合を20μm以下:6.7wt%、20〜45μm:46.7wt%、46〜63μm:46.7wt%)に変更した以外は実施例5と同様である。
Example 13:
The base material is changed from silicone rubber compound to NBR, which is often used as a motor damper material, and the proportion of CNT composite powder classification is 20μm or less: 6.7wt%, 20-45μm: 46.7wt%, 46-63μm: 46.7wt%) Example 5 is the same as Example 5 except that the change is made.

実施例14:
母材をシリコーンゴムコンパウンドからモーターダンパー材としてよく用いられるNBRに変更し、CNT複合粉の分級の割合を20μm以下:6.7wt%、20〜45μm:46.7wt%、46〜63μm:46.7wt%)に変更し、CNT複合粉の添加量を40wt%に変更した以外は実施例5と同様である。
Example 14:
The base material is changed from silicone rubber compound to NBR, which is often used as a motor damper material, and the classification ratio of CNT composite powder is 20μm or less: 6.7wt%, 20-45μm: 46.7wt%, 46-63μm: 46.7wt%) The same as Example 5 except that the amount of CNT composite powder added was changed to 40 wt%.

比較例4:
CNT複合粉を混ぜないときのNBRの例である。
Comparative Example 4:
It is an example of NBR when not mixing CNT composite powder.

測定方法:
1)硬度
JIS K 6253 タイプAデュロメータを用いて測定した
2)引張強度
JIS K 6251 3号ダンベルを用いて測定した
3)伸び
JIS K 6251 3号ダンベルを用いて測定した
4)熱伝導率
京都電子工業(株)製QTM-500 プローブ法を用いて測定した
5)体積抵抗値
三菱化学(株)製 ロレタスGP(四端子四探針法)およびハイレスタIP(二重リング法)を用いて測定した
6)走査電子顕微鏡
(株)日立ハイテクノロジーズ製 SEM+EDX S-3400NX
Measuring method:
1) Hardness Measured using JIS K 6253 type A durometer 2) Tensile strength Measured using JIS K 6251 No. 3 dumbbell 3) Elongation Measured using JIS K 6251 No. 3 dumbbell 4) Thermal conductivity Kyoto Electronics 5) Volume resistance value measured using the QTM-500 probe method manufactured by Kogyo Co., Ltd. Measured using Loletus GP (four-terminal four-probe method) and Hiresta IP (double ring method) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation 6) SEM + EDX S-3400NX manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation

実施例2〜4及び比較例1のSEM写真を図1〜4に、実施例5〜14及び比較例2〜4の測定結果を表1に示す。
表1
SEM photographs of Examples 2 to 4 and Comparative Example 1 are shown in FIGS. 1 to 4, and measurement results of Examples 5 to 14 and Comparative Examples 2 to 4 are shown in Table 1.
Table 1

図1〜4より、実施例のものは比較例のものに比して、CNTと思われる突起物がシルク由来の炭素物の表面から無数に突き出ていることがわかる。これにより、シリコーンなどに混合した際にも、CNT同士のネットワークが築きやすく、結果として熱伝導性、導電性が良好である。
表1より、実施例のものは比較例のものに比して、熱伝導性、導電性がともに極めて良好である。
制振性は硬度が目安となる。数値の小さいものほど柔らかなゴム状弾性体となっている。実施例のものの硬度は25〜81であり、モーターのダンパー材として好適に用いることのできる範囲である。制振性が大きく求められる場合には、実施例の中で数値の小さいものを選択すればよい。なお、比較例のものも硬度が低いが、これはCNT複合粉が添加されておらす、単にフィラーの総量が少ないので硬度が低くなっているだけである。実施例の場合、CNT複合粉の添加量が多いにもかかわらず硬度がそれほど大きくないのは注目に値する。また、体積固有抵抗が全ての比較例と比べて4〜13桁程度小さくなっており、導電性にも優れていることがわかる。これにより、モーターで発生するノイズなどを抑制するグラウンドとしても好適に用いることができる。
1 to 4, it can be seen that the protrusions considered to be CNT protrude innumerably from the surface of the carbon material derived from silk as compared with the comparative example. Thereby, even when it mixes with silicone etc., the network of CNTs is easy to build, and as a result, heat conductivity and electroconductivity are favorable.
From Table 1, both the thermal conductivity and the electrical conductivity of the example are very good as compared with the comparative example.
Hardness is a guide for vibration control. The smaller the value, the softer the rubber-like elastic body. The hardness of the example is 25 to 81, which is a range that can be suitably used as a damper material for a motor. In the case where a large damping performance is required, a small numerical value may be selected from the embodiments. In addition, although the thing of a comparative example also has low hardness, this is only the hardness low because the total amount of a filler is small to which CNT composite powder is added. In the case of the examples, it is worth noting that the hardness is not so great despite the large amount of CNT composite powder added. In addition, the volume resistivity is about 4 to 13 orders of magnitude smaller than that of all the comparative examples, indicating that the conductivity is excellent. Thereby, it can use suitably also as a ground which suppresses the noise etc. which generate | occur | produce with a motor.

モーターのダンパー材に成形したときの実施例を示す。
実施例15:
CNT複合粉とシリコーンゴムの複合材を以下の方法でダンパー材(モーターマウント)に成形した。
後の測定方法で述べる筐体(アルミ製プレート)、モーターにそれぞれネジ締結する同じ形状の金属プレートを2枚プレス打ち抜き加工した。プレス打ち抜きに使用したのは厚さ2mmの鉄板である。打ち抜いた金属プレートはレモンのような形状で、中心にモーター軸が入る直径40mmの穴が一つ設けられている。この2枚の金属プレートを中心の穴が合い、重なるように90度傾け、2mmの間隔を設けた。そこに実施例2で作成されたCNT複合粉とシリコーンゴムの複合材を流し込みモールド加工してダンパーとした。
An embodiment when molded into a motor damper material is shown.
Example 15:
A composite material of CNT composite powder and silicone rubber was formed into a damper material (motor mount) by the following method.
Two metal plates of the same shape that are screwed to the casing (aluminum plate) and the motor, which will be described later, were press punched. The 2mm-thick iron plate was used for press punching. The punched metal plate has a lemon-like shape and has a hole with a diameter of 40 mm in the center for the motor shaft. The two metal plates were tilted 90 degrees so that the holes in the center matched and overlapped, and an interval of 2 mm was provided. A composite material of the CNT composite powder and silicone rubber prepared in Example 2 was poured into the mold and processed into a damper.

測定方法
6)モーターマウントでの試験
比較例としてゴム素材が違うだけで上記と同様の加工をしたダンパー材(比較例5〜9)を作成した。
まず比較例8のダンパー材(NBR Hs65)を介してステッピングモーターを筐体にネジ締結により取り付け、モーター表面温度が80℃となる電流条件などを設定保持した。その後、その設定のまま、実施例15および他の比較例のダンパー材に交換し、モーターの表面温度が80℃に対してどのくらい低下するか(放熱温度)を確認した。なお、以下のような条件で測定した。
モーター : オリエンタルモーター社製 2相式56角モーター(型式;PH266-01B)
筐体仕様 : アルミ製 厚さ6mm、約400mm×約450mm
雰囲気温度 : 室温
Measurement Method 6) Test with Motor Mount As a comparative example, damper materials (Comparative Examples 5 to 9) which were processed in the same manner as described above except that the rubber material was different were prepared.
First, the stepping motor was attached to the housing by screw fastening via the damper material (NBR Hs65) of Comparative Example 8, and the current conditions such as the motor surface temperature of 80 ° C. were set and held. Thereafter, the damper material of Example 15 and another comparative example was replaced with the setting, and it was confirmed how much the surface temperature of the motor decreased with respect to 80 ° C. (heat radiation temperature). The measurement was performed under the following conditions.
Motor: Oriental Motor 2-phase 56 angle motor (model: PH266-01B)
Case specifications: Aluminum 6mm thick, approx. 400mm x approx. 450mm
Atmosphere temperature: Room temperature

比較例5:
現行で量産されている金属酸化物フィラーが73wt%添加された熱伝導用シリコーンゴム製のHs45のダンパー例である。
Comparative Example 5:
This is an example of an Hs45 damper made of silicone rubber for heat conduction to which 73 wt% of metal oxide filler currently mass-produced is added.

比較例6:
現行で量産されている金属酸化物フィラーが77wt%添加された熱伝導用シリコーンゴム製のHs60のダンパー例である。
Comparative Example 6:
This is an example of Hs60 damper made of silicone rubber for heat conduction to which 77 wt% of metal oxide filler currently mass-produced is added.

比較例7:
現行で量産されている金属酸化物フィラーが添加されていないNBR製のHs45のダンパー例である。
Comparative Example 7:
This is an example of an NBR Hs45 damper to which a metal oxide filler currently mass-produced is not added.

比較例8:
現行で量産されている金属酸化物フィラーが添加されていないNBR製のHs65のダンパー例である。
Comparative Example 8:
This is an example of an NBR Hs65 damper to which no metal oxide filler currently mass-produced is added.

比較例9:
ダンパーを介さず直接筐体にモーターを接触させた例であり、放熱限界を示す例である。
Comparative Example 9:
This is an example in which a motor is brought into direct contact with a casing without using a damper, and an example showing a heat dissipation limit.

測定結果を表2に示す。
表2
The measurement results are shown in Table 2.
Table 2

表2で、測定値は、比較例8の80℃からの温度低下を零とした場合の温度低下度を示す。
実施例15の場合、比較例8のものより平均で13.8℃も多く放熱され、また、現行で量産されている熱伝導用シリコーンゴム製ダンパーよりも優れたダンパー材であることがわかる。
このように熱伝導性、導電性に優れていることから複写機などの定着、転写ローラーに用いることも可能である。
In Table 2, the measured values indicate the degree of temperature drop when the temperature drop from 80 ° C. in Comparative Example 8 is zero.
In the case of Example 15, 13.8 ° C. was dissipated on average more than that of Comparative Example 8, and it was found that the damper material was superior to the heat-conductive silicone rubber damper currently mass-produced.
Thus, since it is excellent in heat conductivity and conductivity, it can be used for fixing and transfer rollers of copying machines and the like.

実施例1で得られた焼成炭素粉のSEM写真である。2 is a SEM photograph of the calcined carbon powder obtained in Example 1. 実施例2で得られた焼成炭素粉のSEM写真である。3 is a SEM photograph of the calcined carbon powder obtained in Example 2. 実施例3で得られた焼成炭素粉のSEM写真である。4 is a SEM photograph of the calcined carbon powder obtained in Example 3. 比較例1で得られた焼成炭素粉のSEM写真である。3 is a SEM photograph of the baked carbon powder obtained in Comparative Example 1.

Claims (5)

ゴム材料に炭素粉を配合した炭素粉配合ゴム組成物において、
前記炭素粉に、シルク溶液にカーボンナノチューブを分散し、乾燥させた混合材料を非酸化性雰囲気中で焼成し、粉砕した焼成炭素分を用いることを特徴とする炭素粉配合ゴム組成物。
In the carbon powder-containing rubber composition in which carbon powder is added to the rubber material,
A carbon powder-containing rubber composition, wherein a carbon mixture is obtained by dispersing carbon nanotubes in a silk solution and drying the mixed material, calcined in a non-oxidizing atmosphere, and pulverized carbon.
ゴム材料がシリコーンゴムであることを特徴とする請求項1記載の炭素粉配合ゴム組成物。   2. The carbon powder-containing rubber composition according to claim 1, wherein the rubber material is silicone rubber. ゴム材料がNBRであることを特徴とする請求項1記載の炭素粉配合ゴム組成物。   2. The carbon powder-containing rubber composition according to claim 1, wherein the rubber material is NBR. 請求項1〜3いずれか1項記載の炭素粉配合ゴム組成物からなるモータ用ダンパー材。   A motor damper material comprising the carbon powder-containing rubber composition according to any one of claims 1 to 3. シルク溶液にカーボンナノチューブを分散し、乾燥させた混合材料を非酸化性雰囲気中で焼成する工程と、
該焼成した混合材料を粉砕して焼成炭素粉にする工程と、
得られた焼成炭素粉をゴム材料に配合する工程を含むことを特徴とする炭素粉配合ゴム組成物の製造方法。
A step of dispersing carbon nanotubes in a silk solution and firing the dried mixed material in a non-oxidizing atmosphere;
Crushing the calcined mixed material into a calcined carbon powder;
The manufacturing method of the carbon powder compounded rubber composition characterized by including the process of mix | blending the obtained baked carbon powder with a rubber material.
JP2008095709A 2007-04-16 2008-04-02 Rubber composition blended with carbon powder and method for producing the same Pending JP2008285658A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008095709A JP2008285658A (en) 2007-04-16 2008-04-02 Rubber composition blended with carbon powder and method for producing the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007107209 2007-04-16
JP2008095709A JP2008285658A (en) 2007-04-16 2008-04-02 Rubber composition blended with carbon powder and method for producing the same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008194885A Division JP2008285411A (en) 2007-04-16 2008-07-29 Method for producing cnt-mixed carbon powder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008285658A true JP2008285658A (en) 2008-11-27

Family

ID=40145492

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008095709A Pending JP2008285658A (en) 2007-04-16 2008-04-02 Rubber composition blended with carbon powder and method for producing the same
JP2008194885A Pending JP2008285411A (en) 2007-04-16 2008-07-29 Method for producing cnt-mixed carbon powder

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008194885A Pending JP2008285411A (en) 2007-04-16 2008-07-29 Method for producing cnt-mixed carbon powder

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP2008285658A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104894681A (en) * 2015-06-08 2015-09-09 苏州威尔德工贸有限公司 Spider silk protein/carbon nanotube conductive composite fiber and preparation method thereof

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63262053A (en) * 1987-04-15 1988-10-28 Sony Corp Motor
JPH0644097U (en) * 1992-11-24 1994-06-10 松下電器産業株式会社 Antistatic device for stepping motor
JPH1162986A (en) * 1997-08-28 1999-03-05 Nippon Seiko Kk Damper bearing
JP2003112915A (en) * 2001-10-02 2003-04-18 Polymatech Co Ltd Graphitized carbon powder and heat conductive composite material composition
JP2004339427A (en) * 2003-05-19 2004-12-02 Fuiisa Kk Silicone resin composition comprising carbon nanotube and method for producing the same
JP2005192351A (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Sato Corp Motor support device
WO2005090481A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-29 Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha Composite material, composite carbon material and method for producing those
JP2006173583A (en) * 2004-11-19 2006-06-29 Fukoku Co Ltd Accumulative rubber and electrical double layered capacitor and lithium cell using the same
WO2006088004A1 (en) * 2005-02-21 2006-08-24 Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha Electrode material for electric double layer capacitor and method for producing same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63262053A (en) * 1987-04-15 1988-10-28 Sony Corp Motor
JPH0644097U (en) * 1992-11-24 1994-06-10 松下電器産業株式会社 Antistatic device for stepping motor
JPH1162986A (en) * 1997-08-28 1999-03-05 Nippon Seiko Kk Damper bearing
JP2003112915A (en) * 2001-10-02 2003-04-18 Polymatech Co Ltd Graphitized carbon powder and heat conductive composite material composition
JP2004339427A (en) * 2003-05-19 2004-12-02 Fuiisa Kk Silicone resin composition comprising carbon nanotube and method for producing the same
JP2005192351A (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Sato Corp Motor support device
WO2005090481A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-29 Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha Composite material, composite carbon material and method for producing those
JP2006173583A (en) * 2004-11-19 2006-06-29 Fukoku Co Ltd Accumulative rubber and electrical double layered capacitor and lithium cell using the same
WO2006088004A1 (en) * 2005-02-21 2006-08-24 Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha Electrode material for electric double layer capacitor and method for producing same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008285411A (en) 2008-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107848801B (en) Hexagonal boron nitride powder, method for producing same, resin composition, and resin sheet
Hong et al. Effect of dispersion state of carbon nanotube on the thermal conductivity of poly (dimethyl siloxane) composites
Sabzi et al. Graphene nanoplatelets as poly (lactic acid) modifier: linear rheological behavior and electrical conductivity
He et al. Low percolation threshold of graphene/polymer composites prepared by solvothermal reduction of graphene oxide in the polymer solution
JP5205947B2 (en) Resin carbon composite material
JP2005146057A (en) High-thermal-conductivity molding and method for producing the same
Moon et al. Novel carbon nanotube/poly (L‐lactic acid) nanocomposites; their modulus, thermal stability, and electrical conductivity
Ren et al. A double mixing process to greatly enhance thermal conductivity of graphene filled polyamide 6 composites
JP5268050B2 (en) Carbon nanotube-containing resin composition, cured product, molded article, and method for producing carbon nanotube-containing resin composition
KR20190082951A (en) Hexavalent boron nitride powder, production method thereof, resin composition and resin sheet
WO2006112487A1 (en) Pitch-derived carbon fibers, mat, and molded resin containing these
CN105778508A (en) Thermal-conductive silicone rubber composite material substrate and preparation method thereof
Weng et al. Preparation and properties of boron nitride/epoxy composites with high thermal conductivity and electrical insulation
Gao et al. Multi-walled carbon nanotube induced co-continuity of poly (ether ether ketone)/polyimide blends for high performance conductive materials
He et al. A graphene oxide–polyvinylidene fluoride mixture as a precursor for fabricating thermally reduced graphene oxide–polyvinylidene fluoride composites
JP2017141370A (en) Conductive polymer material and molded article using the same
JP2007291346A (en) Low electric conductivity high heat radiation polymer material and molded body
CN103694706B (en) High heat conduction magnetic composite and preparation method thereof
KR102265035B1 (en) Hexagonal boron nitride powder, its manufacturing method, resin composition, and resin sheet
Bai et al. Constructing network structure of graphene nanoplatelets/carbon nanofibers in polystyrene and the resultant heat resistance, thermal and conductive properties
KR20180004624A (en) Carbon nanotubes and conductive polymer composite material produced is mixed utilization and efficient composition
JP4938997B2 (en) Molding resin with excellent electrical insulation and thermal conductivity
JP2003105108A (en) Heat conductive sheet
KR101794079B1 (en) Heating element manufactured using carbon nanotube and polymer
JP2008285658A (en) Rubber composition blended with carbon powder and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110113

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110208

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110705