JP3686505B2 - 導電性粘着ゴム材料およびゴムロール - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙、プラスチックおよび金属等の各種フィルム、シートおよび板材等の表面に付着しているゴミや塵埃類を粘着させて除去することができる導電性の粘着ゴム材料に関し、通常ロールの形状で使用される。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来の導電性の粘着ゴム材料としては、導電性のカーボンを用いて製造されていたが、カーボンによる汚染の問題もあり、カーボンを用いない導電性粘着ゴム材料の開発が待たれていた。最近、導電性の無機充填剤の開発が進み、これらを利用して、カーボンを含まない導電性の粘着ゴムの開発が行われてきている（例えば、特開平９−１５１２５８号公報）。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、カーボンによる汚染のない導電性の粘着ゴム材料の開発を進めていたところ、特定成分の特定割合による配合により、通常導電性ゴムに要求される１０5〜１０8Ω・ｃｍ程度の電気抵抗値を有し、硬度が２０〜４０程度の粘着性のあるゴム材料を安定に製造することができることを見出し、本発明に到達した。
【０００４】
【発明の実施の形態】
すなわち本発明は、ブチルゴム６０〜８０重量部とＥＰＤＭ４０〜２０重量部からなるゴム成分１００重量部に対し、平均分子量が４００〜８００の液状ポリブテン２０〜５０重量部、粉体抵抗が１０〜５００Ω・ｃｍの導電性無機充填剤（カーボンブラックは除く）１０〜４０重量部、平均分子量が２００〜５００の液状ポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールから選ばれる導電性可塑剤（Ａ）１０〜３５重量部と液状ポリエチレングリコールエステル、ポリプロピレングリコールエステルまたはグリセリンエステルから選ばれる導電性可塑剤（Ｂ）１〜２０重量部、シリカ３０〜７０重量部、その他の無機充填剤５〜３０重量部、および鉱物油系軟化剤２０〜５０重量部が配合され、加硫されてなり、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２０〜４０の範囲であり、電気抵抗値が１０5〜１０8Ω・ｃｍの範囲であり、粘着性を有することを特徴とする導電性粘着ゴム材料および前記導電性粘着ゴム材料を用いたゴムロールに関する。
【０００５】
本発明による導電性の粘着ゴム材料は、カーボンを含まないため、カーボンによる被処理物の汚染がなく、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２０〜４０の範囲であり、電気抵抗値が１０5〜１０8Ω・ｃｍの範囲の粘着性のあるゴム材料で、フィルム、シートおよび板材等の被処理物表面に付着したゴムや塵埃類を付着させて除去するのに効果的に利用することができる。
【０００６】
本発明の導電性粘着ゴム材料の製造原料（以下、単に原料と略す。）として使用されるゴム成分としては、ブチルゴム６０〜８０重量部とＥＰＤＭ４０〜２０重量部（両者の合計は１００重量部）からなるが、ブチルゴムが前記上限を越えると粘着が著しく強くなり、未加硫ゴム配合物を調製する際の作業性が悪くなる。一方、ＥＰＤＭが前記上限より多くなると、得られる製品に十分な粘着性が得られないことによる。ブチルゴム６５〜７５重量部に対して、ＥＰＤＭ３５〜２５重量部が最も好ましい割合である。
【０００７】
本発明では、原料として平均分子量が４００〜８００の液状ポリブテンが用いられる。平均分子量が４００未満のものでは、揮散性が大であり、また８００を越えたものを使うと粘着性のよいゴム材料が得られにくくなる。ブチルゴムとＥＰＤＭからなるゴム成分１００重量部に対する液状ポリブテンの割合としては、２０〜５０重量部の範囲が適当であり、好ましくは３０〜４０重量部の範囲である。
【０００８】
導電性無機充填剤としては、例えば、カーボンブラック以外の導電性の酸化亜鉛および酸化チタン等が挙げられ、粉体抵抗が１０〜５００Ω・ｃｍのものが適当で、一般に市場にて販売されているものを使うことができる。例えば、この種のものが白水化学工業（株）、本荘ケミカル（株）、石原産業（株）等から販売されている。粉体抵抗が１０Ω・ｃｍ未満のものは、極めて高価で、本発明の用途には不向きである。一方、５００Ω・ｃｍを越えるものでは、本発明の抵抗値が１０5〜１０8Ω・ｃｍ程度の物性の粘着性ゴム材料が得られにくくなる。
導電性無機充填剤の配合量としては、目的とする粘着性ゴム材料の抵抗値にもよるが、前記ゴム成分１００重量部に対して１０〜４０重量部の範囲で使用される。好ましくは、ゴム物性に悪影響を及ぼさない１５〜３０重量部の範囲で使用する。
【０００９】
導電性可塑剤としては、前記ゴム成分１００重量部に対し、平均分子量が２００〜５００の液状のポリエチレングリコールあるいはポリプロピレングリコールから選ばれる導電性可塑剤（Ａ）１０〜３５重量部と液状のポリエチレングリコールエステル、ポリプロピレングリコールエステルまたはグリセリンエステルから選ばれる導電性可塑剤（Ｂ）１〜２０重量部が使用される。
導電性可塑剤（Ａ）として平均分子量が２００未満のものでは、揮散性が大であり、また５００を越えるものでは、導電性への寄与が悪くなる。好ましくは約３００〜４００の範囲である。
導電性可塑剤（Ｂ）としては、通常、導電性可塑剤として市販されているものが使用可能である。導電性可塑剤（Ａ）と（Ｂ）は、各々単品で用いるより、本発明のように併用する方が望ましい導電性が得られやすい。
【００１０】
本発明では、前記ゴム成分１００重量部に対しシリカが３０〜７０重量部の範囲で用いられるが、特にアルカリ処理したシリカと酸性のシリカを混合して用いることにより、目的とする抵抗値の粘着ゴム材料を得ることが容易となるので好ましい。
【００１１】
その他の無機充填剤としては、通常ゴムの配合剤として使用されるリトポン、炭酸カルシウム、クレー、タルク等が使用でき、前記ゴム成分１００重量部に対し目的の硬度に合わせて５〜３０重量部の範囲で使用できる。
【００１２】
また、鉱物油系軟化剤も目的の硬度に合わせて、前記ゴム成分１００重量部に対し２０〜５０重量部の範囲で使用することができる。
【００１３】
更にこれらの配合物に通常ブチルゴムおよびＥＰＤＭに使用される硫黄および硫黄化合物等の加硫剤、ジチオカルバメート系、チアゾール系、チウラム系およびスルフェンアミド系等の加硫促進剤および亜鉛華、ステアリン酸等の加硫助剤が配合される。更に、着色剤、安定剤等を混合して用いることも可能である。
【００１４】
本発明の導電性粘着ゴム材料は、前記配合物をロール状やシート状等の目的とする形状に成形したのち、常法により加硫して得られる。こうして得られる導電性粘着ゴム材料は、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２０〜４０、電気抵抗値が１０5〜１０8Ω・ｃｍの範囲にあり、粘着性を有するものであるが、粘着力としては５ｇ／ｃｍ2以上の粘着性を有し、好ましくは粘着力が１０〜８０ｇ／ｃｍ2程度の粘着性を有するものが本発明の目的の用途には適当である。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１６】
（実施例）
ブチルゴム７０重量部、ＥＰＤＭ３０重量部、液状ポリブテン（平均分子量５００）３５重量部、導電性無機充填剤（導電性酸化亜鉛、粉体抵抗約３００Ω・ｃｍ、白水工業（株）製、２３−Ｋ）２０重量部、導電性可塑剤として液状ポリエチレングリコール（平均分子量４００）２５重量部、液状ポリエチレングリコールエステル（（独）シルウントザイラッハ社製、「ストラクトールＡＷ１」）３重量部、酸性シリカ（ｐＨ５．８）２３重量部、アルカリ性シリカ（ｐＨ１０．６）３５重量部、リトポン１０重量部、鉱物油系軟化剤４０重量部、加硫剤（硫黄系）７重量部、加硫助剤（亜鉛華およびステアリン酸等）が１３重量部、加硫促進剤（ジチオカルバメート系）が２重量部によって構成されるゴム配合物を調製し、接着性処理した鉄芯に巻き付け成形した後、１５０℃で加硫を行い、次いで表面を研磨して粘着ロールを得た。このロールは、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２５、抵抗値は５×１０7Ω・ｃｍで、粘着力は４０ｇ／ｃｍ2であった。また、このロールによる紙シートの紙粉の除去能を調べたところ、紙面の汚染もなく、極めて有効に除去できることが確認された。
【００１７】
（比較例）
実施例で、導電性可塑剤として液状ポリエチレングリコールエステルを用いずに、液状ポリエチレングリコール（平均分子量４００）を２８重量部とし、またシリカとしては酸性シリカを用いずにアルカリ性シリカ（ＰＨ１０．６）を５８重量部としたほかは、実施例に準拠してロールを製造した。このロールは硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２６で、粘着性はあるが、抵抗値が測定器の最高目盛りの１×１０9Ω・ｃｍをこえ、目的とする１０5〜１０8Ω・ｃｍ程度の粘着ロールは得られなかった。
【００１８】
【発明の効果】
本発明に従った導電性粘着ゴム材料では、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２０〜４０で、粘着性があり、電気抵抗値が１０5〜１０8Ω・ｃｍ程度のロールを得ることが可能で、紙、プラスチックおよび金属などの各種フィルム、シートおよび板材等の表面に付着しているゴムや塵埃類を材料表面を汚染することなしに、効果的に粘着させて除去することが可能である。特に材料表面のゴミや塵埃を嫌う印刷業では、好ましく利用することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙、プラスチックおよび金属等の各種フィルム、シートおよび板材等の表面に付着しているゴミや塵埃類を粘着させて除去することができる導電性の粘着ゴム材料に関し、通常ロールの形状で使用される。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来の導電性の粘着ゴム材料としては、導電性のカーボンを用いて製造されていたが、カーボンによる汚染の問題もあり、カーボンを用いない導電性粘着ゴム材料の開発が待たれていた。最近、導電性の無機充填剤の開発が進み、これらを利用して、カーボンを含まない導電性の粘着ゴムの開発が行われてきている（例えば、特開平９−１５１２５８号公報）。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、カーボンによる汚染のない導電性の粘着ゴム材料の開発を進めていたところ、特定成分の特定割合による配合により、通常導電性ゴムに要求される１０5〜１０8Ω・ｃｍ程度の電気抵抗値を有し、硬度が２０〜４０程度の粘着性のあるゴム材料を安定に製造することができることを見出し、本発明に到達した。
【０００４】
【発明の実施の形態】
すなわち本発明は、ブチルゴム６０〜８０重量部とＥＰＤＭ４０〜２０重量部からなるゴム成分１００重量部に対し、平均分子量が４００〜８００の液状ポリブテン２０〜５０重量部、粉体抵抗が１０〜５００Ω・ｃｍの導電性無機充填剤（カーボンブラックは除く）１０〜４０重量部、平均分子量が２００〜５００の液状ポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールから選ばれる導電性可塑剤（Ａ）１０〜３５重量部と液状ポリエチレングリコールエステル、ポリプロピレングリコールエステルまたはグリセリンエステルから選ばれる導電性可塑剤（Ｂ）１〜２０重量部、シリカ３０〜７０重量部、その他の無機充填剤５〜３０重量部、および鉱物油系軟化剤２０〜５０重量部が配合され、加硫されてなり、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２０〜４０の範囲であり、電気抵抗値が１０5〜１０8Ω・ｃｍの範囲であり、粘着性を有することを特徴とする導電性粘着ゴム材料および前記導電性粘着ゴム材料を用いたゴムロールに関する。
【０００５】
本発明による導電性の粘着ゴム材料は、カーボンを含まないため、カーボンによる被処理物の汚染がなく、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２０〜４０の範囲であり、電気抵抗値が１０5〜１０8Ω・ｃｍの範囲の粘着性のあるゴム材料で、フィルム、シートおよび板材等の被処理物表面に付着したゴムや塵埃類を付着させて除去するのに効果的に利用することができる。
【０００６】
本発明の導電性粘着ゴム材料の製造原料（以下、単に原料と略す。）として使用されるゴム成分としては、ブチルゴム６０〜８０重量部とＥＰＤＭ４０〜２０重量部（両者の合計は１００重量部）からなるが、ブチルゴムが前記上限を越えると粘着が著しく強くなり、未加硫ゴム配合物を調製する際の作業性が悪くなる。一方、ＥＰＤＭが前記上限より多くなると、得られる製品に十分な粘着性が得られないことによる。ブチルゴム６５〜７５重量部に対して、ＥＰＤＭ３５〜２５重量部が最も好ましい割合である。
【０００７】
本発明では、原料として平均分子量が４００〜８００の液状ポリブテンが用いられる。平均分子量が４００未満のものでは、揮散性が大であり、また８００を越えたものを使うと粘着性のよいゴム材料が得られにくくなる。ブチルゴムとＥＰＤＭからなるゴム成分１００重量部に対する液状ポリブテンの割合としては、２０〜５０重量部の範囲が適当であり、好ましくは３０〜４０重量部の範囲である。
【０００８】
導電性無機充填剤としては、例えば、カーボンブラック以外の導電性の酸化亜鉛および酸化チタン等が挙げられ、粉体抵抗が１０〜５００Ω・ｃｍのものが適当で、一般に市場にて販売されているものを使うことができる。例えば、この種のものが白水化学工業（株）、本荘ケミカル（株）、石原産業（株）等から販売されている。粉体抵抗が１０Ω・ｃｍ未満のものは、極めて高価で、本発明の用途には不向きである。一方、５００Ω・ｃｍを越えるものでは、本発明の抵抗値が１０5〜１０8Ω・ｃｍ程度の物性の粘着性ゴム材料が得られにくくなる。
導電性無機充填剤の配合量としては、目的とする粘着性ゴム材料の抵抗値にもよるが、前記ゴム成分１００重量部に対して１０〜４０重量部の範囲で使用される。好ましくは、ゴム物性に悪影響を及ぼさない１５〜３０重量部の範囲で使用する。
【０００９】
導電性可塑剤としては、前記ゴム成分１００重量部に対し、平均分子量が２００〜５００の液状のポリエチレングリコールあるいはポリプロピレングリコールから選ばれる導電性可塑剤（Ａ）１０〜３５重量部と液状のポリエチレングリコールエステル、ポリプロピレングリコールエステルまたはグリセリンエステルから選ばれる導電性可塑剤（Ｂ）１〜２０重量部が使用される。
導電性可塑剤（Ａ）として平均分子量が２００未満のものでは、揮散性が大であり、また５００を越えるものでは、導電性への寄与が悪くなる。好ましくは約３００〜４００の範囲である。
導電性可塑剤（Ｂ）としては、通常、導電性可塑剤として市販されているものが使用可能である。導電性可塑剤（Ａ）と（Ｂ）は、各々単品で用いるより、本発明のように併用する方が望ましい導電性が得られやすい。
【００１０】
本発明では、前記ゴム成分１００重量部に対しシリカが３０〜７０重量部の範囲で用いられるが、特にアルカリ処理したシリカと酸性のシリカを混合して用いることにより、目的とする抵抗値の粘着ゴム材料を得ることが容易となるので好ましい。
【００１１】
その他の無機充填剤としては、通常ゴムの配合剤として使用されるリトポン、炭酸カルシウム、クレー、タルク等が使用でき、前記ゴム成分１００重量部に対し目的の硬度に合わせて５〜３０重量部の範囲で使用できる。
【００１２】
また、鉱物油系軟化剤も目的の硬度に合わせて、前記ゴム成分１００重量部に対し２０〜５０重量部の範囲で使用することができる。
【００１３】
更にこれらの配合物に通常ブチルゴムおよびＥＰＤＭに使用される硫黄および硫黄化合物等の加硫剤、ジチオカルバメート系、チアゾール系、チウラム系およびスルフェンアミド系等の加硫促進剤および亜鉛華、ステアリン酸等の加硫助剤が配合される。更に、着色剤、安定剤等を混合して用いることも可能である。
【００１４】
本発明の導電性粘着ゴム材料は、前記配合物をロール状やシート状等の目的とする形状に成形したのち、常法により加硫して得られる。こうして得られる導電性粘着ゴム材料は、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２０〜４０、電気抵抗値が１０5〜１０8Ω・ｃｍの範囲にあり、粘着性を有するものであるが、粘着力としては５ｇ／ｃｍ2以上の粘着性を有し、好ましくは粘着力が１０〜８０ｇ／ｃｍ2程度の粘着性を有するものが本発明の目的の用途には適当である。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１６】
（実施例）
ブチルゴム７０重量部、ＥＰＤＭ３０重量部、液状ポリブテン（平均分子量５００）３５重量部、導電性無機充填剤（導電性酸化亜鉛、粉体抵抗約３００Ω・ｃｍ、白水工業（株）製、２３−Ｋ）２０重量部、導電性可塑剤として液状ポリエチレングリコール（平均分子量４００）２５重量部、液状ポリエチレングリコールエステル（（独）シルウントザイラッハ社製、「ストラクトールＡＷ１」）３重量部、酸性シリカ（ｐＨ５．８）２３重量部、アルカリ性シリカ（ｐＨ１０．６）３５重量部、リトポン１０重量部、鉱物油系軟化剤４０重量部、加硫剤（硫黄系）７重量部、加硫助剤（亜鉛華およびステアリン酸等）が１３重量部、加硫促進剤（ジチオカルバメート系）が２重量部によって構成されるゴム配合物を調製し、接着性処理した鉄芯に巻き付け成形した後、１５０℃で加硫を行い、次いで表面を研磨して粘着ロールを得た。このロールは、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２５、抵抗値は５×１０7Ω・ｃｍで、粘着力は４０ｇ／ｃｍ2であった。また、このロールによる紙シートの紙粉の除去能を調べたところ、紙面の汚染もなく、極めて有効に除去できることが確認された。
【００１７】
（比較例）
実施例で、導電性可塑剤として液状ポリエチレングリコールエステルを用いずに、液状ポリエチレングリコール（平均分子量４００）を２８重量部とし、またシリカとしては酸性シリカを用いずにアルカリ性シリカ（ＰＨ１０．６）を５８重量部としたほかは、実施例に準拠してロールを製造した。このロールは硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２６で、粘着性はあるが、抵抗値が測定器の最高目盛りの１×１０9Ω・ｃｍをこえ、目的とする１０5〜１０8Ω・ｃｍ程度の粘着ロールは得られなかった。
【００１８】
【発明の効果】
本発明に従った導電性粘着ゴム材料では、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２０〜４０で、粘着性があり、電気抵抗値が１０5〜１０8Ω・ｃｍ程度のロールを得ることが可能で、紙、プラスチックおよび金属などの各種フィルム、シートおよび板材等の表面に付着しているゴムや塵埃類を材料表面を汚染することなしに、効果的に粘着させて除去することが可能である。特に材料表面のゴミや塵埃を嫌う印刷業では、好ましく利用することができる。
Claims (2)
- ブチルゴム６０〜８０重量部とＥＰＤＭ４０〜２０重量部からなるゴム成分１００重量部に対し、
平均分子量が４００〜８００の液状ポリブテン２０〜５０重量部、
粉体抵抗が１０〜５００Ω・ｃｍの導電性無機充填剤（カーボンブラックを除く）１０〜４０重量部、
平均分子量が２００〜５００の液状のポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールから選ばれる導電性可塑剤（Ａ）１０〜３５重量部と液状のポリエチレングリコールエステル、ポリプロピレングリコールエステルまたはグリセリンエステルから選ばれる導電性可塑剤（Ｂ）１〜２０重量部、
シリカ３０〜７０重量部、
その他の無機充填剤５〜３０重量部、および
鉱物油系軟化剤２０〜５０重量部が配合され、加硫されてなり、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２０〜４０の範囲であり、電気抵抗値が１０5〜１０8Ω・ｃｍの範囲であり、粘着性を有することを特徴とする導電性粘着ゴム材料。 - 請求項１記載の導電性粘着ゴム材料を用いたゴムロール。
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