JP6015117B2 - 導電性フッ素ゴム組成物 - Google Patents

Description

本発明は導電性フッ素ゴム組成物に関するものである。

アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ等の導電性カーボン添加剤と、樹脂、ゴム等の高分子材料とを混合することにより、導電性を付与した複合材料の研究が行なわれている。

また、カーボンナノチューブ等のように、導電性付与に効果がある材料では、ケッチェンブラック等の球形ナノカーボン剤と比較すると少量添加で高い導電性が付与できる。

また、ＮＢＲ及びＳＢＲ等、広く使用されているゴムに対して、導電性処方を付与する技術がある。

ところで、特許文献１には、燃料電池のセパレータに用いる導電性樹脂成形体が記載されている。

特許文献２には、黒鉛微粒子を含む導電性の樹脂組成物が記載されている。

特許文献３には、熱伝導性感圧接着剤組成物が記載されている。

国際公開第０３／０７８５２８号パンフレット（２００３年９月２５日公開） 特開平６−１００７２７号公報（１９９４年４月１２日） 国際公開第２００７／１１６６８６号公報（２００７年１０月１８日公開）

しかしながら、導電性カーボン添加剤を高分子材料に混合して、ゴムのような柔軟性を保持したまま高い導電性を付与しようとすると、多量のカーボン剤の影響で柔軟性が損なわれ剛直化する場合、及び、成形加工できない場合がある。

カーボンナノチューブを用いる方法においては、カーボンナノチューブは未だ高価であり、また、ゴム材料の剛直化の問題を解消するには十分でない。

ＮＢＲ等のゴムに対して導電性処方を付与する技術においても、導電性特性が十分でない場合があり、導電性部材として適応できない問題がある。

特許文献１〜３の導電性樹脂等においても十分な導電性を有するとはいえない。

そこで本発明は、優れた柔軟性及び導電性を有する導電性フッ素ゴム組成物を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る導電性フッ素ゴム組成物は、フッ素ゴムと、膨張化黒鉛とを含み、前記膨張化黒鉛の量が、前記フッ素ゴム及び前記膨張化黒鉛の総量を１００重量部として、３５重量部以上、７０重量部以下の量である。

本発明に係る導電性フッ素ゴム組成物では、前記膨張化黒鉛の平均粒径が２０μｍ以上、２２０μｍ以下であることがより好ましい。

本発明に係る導電性フッ素ゴム組成物では、前記膨張化黒鉛が、酸処理した黒鉛を５００℃以上、１２００℃以下で熱処理することにより１００ｍｌ／ｇ以上、３００ｍｌ／ｇ以下に膨張させた後に、粉砕して得られたものであることがより好ましい。

また、本発明に係る導電性フッ素ゴム成形体は、本発明に係る導電性フッ素ゴム組成物に架橋剤を添加して、成形時に架橋反応させたものである。

本発明によれば、優れた柔軟性及び導電性を有する導電性フッ素ゴム組成物を提供できるという効果を奏する。

＜導電性フッ素ゴム組成物＞
本発明に係る導電性フッ素ゴム組成物は、フッ素ゴムと、膨張化黒鉛とを含み、前記膨張化黒鉛の量が、前記フッ素ゴム及び前記膨張化黒鉛の総量を１００重量部として、３５重量部以上、７０重量部以下の量である。

〔フッ素ゴム〕
本発明に係る導電性フッ素ゴム組成物に含まれるフッ素ゴムとしては、従来公知のフッ素ゴムから適宜選択され得、例えば、フッ化ビニリデン系、テトラフルオロエチレン−プロピレン系、テトラフルオロエチレン−パープルオロビニルエーテル系等、フッ素含有モノマーを重合して得られるエラストマーが挙げられる。

また、市販のフッ素ゴムを用いることができる。市販のフッ素ゴムとしては、例えば、ＡＬＫＥＭＡ社製のＫＹＮＡＲ（登録商標）シリーズ、ＫＹＮＡＲ ＦＬＥＸシリーズ、ダイキン工業社製のダイエル（登録商標）Ｇ−５５０シリーズ／Ｇ−６００シリーズ（ポリオール加硫・３元ポリマー；フッ化ビニリデン系フッ素ゴム）が挙げられる。これは、ビニリデンフロライド／テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレンの共重合体の三元系フッ素ゴムであり、加硫剤（ビスフェノールＡＦ）及び加硫促進剤が内添されている。

本発明に係る導電性フッ素ゴム組成物における、フッ素ゴムの含有量は、フッ素ゴム及び膨張化黒鉛の総量を１００重量部として、膨張化黒鉛を３５重量部以上、７０重量部以下の量として、残部をフッ素ゴムとすればよく、例えば、３０重量部以上、６５重量部以下である。

〔膨張化黒鉛〕
膨張化黒鉛とは、鱗片状黒鉛を化学処理した膨張黒鉛（膨張性黒鉛ともいう；Ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ Ｇｒａｐｈｉｔｅ）を、熱処理して膨張化させた後、微細化したものである。

膨張化黒鉛としては、従来公知の膨張化黒鉛から適宜選択され得る。市販の膨張化黒鉛を用いてもよい。市販の膨張化黒鉛としては、例えば、伊藤黒鉛工業社製のＥＣ１５００、ＥＣ１０００、ＥＣ５００、ＥＣ３００、ＥＣ１００、ＥＣ５０が挙げられる（いずれも商品名）。

本発明に係る導電性フッ素ゴム組成物に含まれる膨張化黒鉛の量は、フッ素ゴム及び前記膨張化黒鉛の総量を１００重量部として、３５重量部以上、７０重量部以下の量であればよい。この量であれば、フッ素ゴムの優れた柔軟性を維持したまま、優れた導電性を得ることができる。また、膨張化黒鉛のより好ましい含有量としては、４０重量部以上であり、また、５５重量部以下である。この量であれば組成物の導電性と柔軟性を高いレベルで両立でき、より好ましい。

膨張化黒鉛の平均粒径は、特に限定されないが、例えば２０μｍ以上、２２０μｍ以下の範囲であることがより好ましい。この範囲であれば、範囲外の膨張化黒鉛からなる導電性フッ素ゴム組成物と比較したとき、導電率がより高くなることから好ましい。なお、平均粒径とは、膨張化黒鉛粉を球形と仮定して得られる理論的レーザー回折パターンと実測のレーザー回折パターンとを適合させて算出した有効径を、粒子径として定義し、試料の体積基準粒度分布を測定することにより算出されるものであり、例えばレーザー回折散乱法粒度分布測定装置によって測定される。

膨張化黒鉛としては、上述の通り市販の物を適宜用いることができるが、次の方法で得られたものを本発明に係る導電性フッ素ゴム組成物に含有させることがより好ましい。即ち、酸処理した黒鉛を５００℃以上、１２００℃以下で熱処理することにより１００ｍｌ／ｇ以上、３００ｍｌ／ｇ以下に膨張させた後に、粉砕して得られたものである。

酸処理とは、黒鉛を酸に、１０分以上、３０分以下、浸漬した上で回収することをいう。酸としては例えば、硫酸、又は、硫酸と過酸化水素水の混合物、等が挙げられる。

熱処理は、５００℃以上、１２００℃以下で行なうことがより好ましい。この範囲であれば、黒鉛が良好に１００ｍｌ／ｇ以上、３００ｍｌ／ｇ以下に膨張する。

１００ｍｌ／ｇ以上、３００ｍｌ／ｇ以下に膨張した黒鉛が好ましい理由は次の通りである。１００ｍｌ／ｇ以上の場合、黒鉛粒子の密度が小さいため、平均粒子径が同等で膨張度の低い膨張化黒鉛粉末を使用する場合と比較して、同等の導電性をもつ組成物を作成するには、添加量が少なくてよい。また、酸処理黒鉛の膨張度が３００ｍｌ／ｇ以下であれば、工業的に製造することが容易であり、経済的な見地から好ましい。

粉砕は、ヘンシェルミキサー、ホモミキサー、ハンドミキサー、ハンマーミル、ボールミル、ビーズミル、ジェットミル等の従来公知の粉砕装置を用いて行なえばよい。また、粉砕した膨張化黒鉛粉を、エア分級機、湿式遠心分級機、及び、ふるい等の公知の方法により分級してもよい。

〔導電性フッ素ゴム組成物の製造方法〕
本発明に係る導電性フッ素ゴム組成物の製造方法としては、例えば、フッ素ゴム及び膨張化黒鉛の総量を１００重量部として、フッ素ゴムと、３５重量部以上、７０重量部以下の量の膨張化黒鉛とを混合又は混練すればよい。

混合する方法としては、例えば、以下の二つの方法が挙げられる。

（１）フッ素ゴムを、有機溶媒に溶解して、膨張化黒鉛と混合し、当該有機溶媒を除去する方法。

（２）フッ素ゴムを、フッ素ゴムの溶解しない溶媒に分散して、膨張化黒鉛と混合し、凝固法、キャスト法、又は直接乾燥法により溶媒を除去する方法。

上記（１）の方法及び（２）の方法のいずれにおいても具体的な混合方法としては、例えば、一つの容器にフッ素ゴム及び有機溶媒又は当該フッ素ゴムを溶解しない溶媒に入れて、適宜攪拌するなどして混合した後、膨張化黒鉛を入れてさらに撹拌すればよい。撹拌は撹拌羽、磁気撹拌装置、遊星ミル、超音波ホモジナイザーなど、従来公知の撹拌機を用いればよい。撹拌時間は１０分以上、２４時間以下がより好ましい。溶媒の除去については、例えば乾燥機等を用いて溶媒を蒸散させるなどすればよい。

また、混練する方法としては以下の方法が例示できる。

（３）溶媒を用いずに、フッ素ゴムに膨張化黒鉛を混練する。例えば、ミキサー、一軸混練機、二軸混練機、ロール、ブラベンダー、押出機などで樹脂を溶融状態で混練する。

上記（１）〜（３）の方法の中では、膨張化黒鉛の分散性をより向上させることができることから（１）の方法がより好ましい。

なお、上記（１）で用いる有機溶媒の具体例としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、４−メチル−２−ペンタノン等のケトン系溶剤が挙げられる。

また、上記（２）で用いるフッ素ゴムを溶解しない貧溶媒としては、例えば、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒、トルエン等の芳香族系溶剤、メタノール、エタノール等のアルコール系溶媒、水、等が挙げられる。これらの貧溶媒で、フッ素ゴムを懸濁して膨張化黒鉛と混合すればよい。

本発明に係る導電性フッ素ゴム組成物は、適宜、酸化防止剤を含んでもよい。

酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などが挙げられ、これらの中でもフェノール系酸化防止剤、特にアルキル置換フェノール系酸化防止剤が好ましい。これらの酸化防止剤を配合することにより、成形時の酸化劣化等による組成物の強度低下や導電率低下を防止できる。

フェノール系酸化防止剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、２，４−ジ−ｔ−アミル−６−（１−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）エチル）フェニルアクリレートなどの特開昭６３−１７９９５３号公報や特開平１−１６８６４３号公報に記載されるアクリレート系化合物；オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス（メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニルプロピオネート）メタン）［すなわち、ペンタエリスリメチル−テトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオネート）］、トリエチレングリコール ビス（３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート）などのアルキル置換フェノール系化合物；６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、２−オクチルチオ−４，６−ビス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−オキシアニリノ）−１，３，５−トリアジンなどのトリアジン基含有フェノール系化合物；などが挙げられる。

リン系酸化防止剤としては、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、１０−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイドなどのモノホスファイト系化合物；４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト）、４，４’イソプロピリデン−ビス（フェニル−ジ−アルキル（Ｃ１２〜Ｃ１５）ホスファイト）などのジホスファイト系化合物などが挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトなどが特に好ましい。

イオウ系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル３，３−チオジプロピオネート、ジミリスチル３，３’−チオジプロピピオネート、ジステアリル ３，３−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル３，３−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリル−チオ−プロピオネート、３，９−ビス（２−ドデシルチオエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカンなどが挙げられる。

これらの酸化防止剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は、本発明の目的を損なわれない範囲で適宜選択されるが、導電性フッ素ゴム組成物１００重量部に対して通常０．００１〜５重量部、好ましくは０．０１〜１重量部である。

〔導電性フッ素ゴム成形体〕
本発明に係る導電性フッ素ゴム成形体は、上述の本発明に係る導電性フッ素ゴム組成物に架橋剤を添加して、成形時に架橋反応させたものである。

架橋剤としては、パーオキサイド系架橋剤；ポリオール系架橋剤；ポリアミン系架橋剤；チオシアナート系架橋剤；等、従来公知のフッ素ゴムの架橋に用いられる架橋剤が好適に用いられる。

架橋反応の具体的な方法は、架橋剤に応じて適宜、選択すればよい。

以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明についてより具体的に説明する。なお、各例中の部及び％は、特に断りのない限り、重量基準である。各種の測定については、以下の方法に従って行なった。

〔プレス成形の可否〕
各実施例、各比較例における組成物のプレス成形の可否については、以下の方法で判定した。

試料４５０ｍｇを、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．５ｍｍの電界研磨により鏡面仕上げを施したステンレス薄板２枚の中に挟み込みこみ、真空プレス成形機（井本製作所社製、製品名「ＩＭＣ−１９Ｅ４」）に、ステンレス薄板ごと設置した。その後、薄膜円径状の組成物成形体を得るために、真空下において、温度１２０℃、圧力０．４ＭＰａ、加圧時間５分の条件で真空プレス成形した。得られた成形体が薄膜円形状で割れ欠陥がなく、その厚みが５００μｍ以下であれば「可」、厚みが５００μｍ以下でなかったり、成形体に割れ欠陥があったり、成形体自体の形状を成さない場合であれば「不可」とした。

〔柔軟性〕
各実施例、各比較例における組成物の柔軟性については、プレス成形で得た薄膜円径状の組成物成形体を、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形状試験片を切り出し、１つの対角線を折り曲げ線として、１２０度の角度で折り曲げたとき、断裂しなければ「有」、断裂すれば「無」とした。

〔導電率測定〕
各実施例、各比較例における組成物の導電率（Ｓ／ｃｍ）は、低抵抗率計（三菱化学アナリテック社製、製品名「ロレスタ（登録商標）−ＧＰ ＭＣＰ−Ｔ６１０」）を用い、ＪＩＳ Ｋ ７１９４準拠の方法で以下のように測定した。

試料４５０ｍｇを真空下において、温度１２０℃、圧力０．４ＭＰａ、加圧時間５分の条件で真空プレス成形し、面積が約４０〜６０ｍｍφ、厚さ１００〜５００μｍの薄膜円径状に成形した後、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形状試験片を４個切り出し、測定サンプルとした。

ローレンツＧＰの四端針プローブには、ＰＳＰプローブを選択した。測定サンプルを絶縁ボードの上に固定し、測定サンプルの中心位置（縦５ｍｍ横５ｍｍの位置）にプローブを押し当て、１０Ｖの電圧をかけ導電率を測定した。４個の測定サンプル試験片の導電率を測定し、その平均値を試料の導電率とした。

〔実施例１〕
４−メチル−２−ペンタノン９５ｇに、高分子ゴム成分としてフッ素ゴムＡ（ＡＬＫＥＭＡ社製、製品名「ＫＹＮＡＲ ＦＬＥＸ（登録商標）２５００」）５ｇを入れ、２５℃で２４時間以上撹拌して、５％フッ素ゴム溶液を１００ｇ作成した。

５％フッ素ゴム溶液５ｇを、スクリュー管中に秤量し、撹拌子を入れ、２５℃、３００〜７００ｒｐｍで撹拌しながら、平均粒径２５μｍの膨張化黒鉛（伊藤黒鉛工業社製、製品名「ＥＣ５００」）２５０ｍｇを徐々に添加し、添加後さらに１時間以上撹拌継続して、膨張化黒鉛／フッ素ゴムＡの混合溶液を作製した。

膨張化黒鉛／フッ素ゴムＡの混合溶液に対して、１０倍量のｎ−ヘキサン及び撹拌子を２００ｃｃビーカー中に入れ、撹拌状態にあるｎ−ヘキサンを準備した。そこに、膨張化黒鉛／フッ素ゴムＡの混合溶液を徐々に添加することにより、ｎ−ヘキサン中に、クラム状の膨張化黒鉛／フッ素ゴムＡ組成物を凝固させた。

その後、吸引濾過によりｎ−ヘキサンから組成物を取り出し、真空乾燥機中で４０℃、２４時間以上真空乾燥することにより、膨張化黒鉛（５０部）／フッ素ゴムＡ（５０部）の組成物を４９０ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、３１．５Ｓ／ｃｍであった。

〔実施例２〕
高分子ゴム成分をフッ素ゴムＢ（（ＡＬＫＥＭＡ社製、製品名「ＫＹＮＡＲ ＦＬＥＸ（登録商標）２８００」）とした以外は、実施例１と同様に操作し、膨張化黒鉛（５０部）／フッ素ゴムＢ（５０部）の組成物を４９１ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、１７．６Ｓ／ｃｍであった。

〔実施例３〕
高分子ゴム成分をフッ素ゴムＣ（ＡＬＫＥＭＡ社製、製品名「ＫＹＮＥＲ ＦＬＥＸ（登録商標）２８５０」）とした以外は、実施例１と同様に操作し、膨張化黒鉛（５０部）／フッ素ゴムＣ（５０部）の組成物を４９０ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、２２．７Ｓ／ｃｍであった。

〔実施例４〕
平均粒径２５μｍの膨張化黒鉛の代わりに、平均粒径５０μｍの膨張化黒鉛（伊藤黒鉛工業社製、製品名「ＥＣ３００」）とした以外は、実施例１と同様に操作し、膨張化黒鉛（５０部）／フッ素ゴムＡ（５０部）の組成物を４８８ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、３１．２Ｓ／ｃｍであった。

〔実施例５〕
平均粒径２５μｍの膨張化黒鉛の代わりに、平均粒径２１２μｍの膨張化黒鉛（伊藤黒鉛工業社製、製品名「ＥＣ１００」）とした以外は、実施例１と同様に操作し、膨張化黒鉛（５０部）／フッ素ゴムＡ（５０部）の組成物を４９０ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、３０．８Ｓ／ｃｍであった。

〔実施例６〕
平均粒径２５μｍの膨張化黒鉛の代わりに、平均粒径２５０μｍの膨張化黒鉛（伊藤黒鉛工業社製、製品名「ＥＣ５０」）を２５０ｍｇとした以外は、実施例１と同様に操作し、膨張化黒鉛（５０部）／フッ素ゴムＡ（５０部）の組成物を４９１ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、１５．０Ｓ／ｃｍであった。

〔実施例７〕
平均粒径２５μｍの膨張化黒鉛の代わりに、平均粒径７μｍの膨張化黒鉛（伊藤黒鉛工業社製、製品名「ＥＣ１５００」）を２５０ｍｇとした以外は、実施例１と同様に操作し、膨張化黒鉛（５０部）／フッ素ゴムＡ（５０部）の組成物を４９１ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、１６．５Ｓ／ｃｍであった。

〔実施例８〕
平均粒径２５μｍの膨張化黒鉛を１７５ｍｇ、５％フッ素ゴム溶液を６．５ｇとした以外は、実施例１と同様に操作し、膨張化黒鉛（３５部）／フッ素ゴムＡ（６５部）の組成物を４８５ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、１１．２Ｓ／ｃｍであった。

〔実施例９〕
平均粒径２５μｍの膨張化黒鉛を３５０ｍｇ、５％フッ素ゴム溶液を３ｇとした以外は、実施例１と同様に操作し、膨張化黒鉛（７０部）／フッ素ゴムＡ（３０部）の組成物を４９６ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、９０．０Ｓ／ｃｍであった。

〔比較例１〕
高分子ゴム成分をアクリロニトリルブタジエンゴム（日本ゼオン社製、製品名「Ｎｉｐｏｌ（登録商標）ＤＮ２１９」）とした以外は、実施例１と同様に操作し、膨張化黒鉛（５０部）／アクリロニトリルブタジエンゴム（５０部）の組成物を４８８ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、３．１Ｓ／ｃｍであった。

〔比較例２〕
高分子ゴム成分を水素化アクリロニトリルブタジエンゴム（日本ゼオン社製、製品名「Ｚｅｔｐｏｌ（登録商標）１０００Ｌ」）とした以外は、実施例１と同様に操作し、膨張化黒鉛（５０部）／水素化アクリロニトリルブタジエンゴム（５０部）の組成物を４８９ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、３．２Ｓ／ｃｍであった。

〔比較例３〕
高分子ゴム成分をエピクロロヒドリンゴム（日本ゼオン社製、製品名「ＨＹＤＲＩＮ（登録商標）Ｈ１１００」）とした以外は、実施例１と同様に操作し、膨張化黒鉛（５０部）／エピクロロヒドリンゴム（５０部）の組成物を４８７ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、５．１Ｓ／ｃｍであった。

〔比較例４〕
高分子ゴム成分をスチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）エラストマー（日本ゼオン社製、製品名「ＱＵＩＮＴＡＣ（登録商標）３６２０」）とした以外は、実施例１と同様に操作し、膨張化黒鉛（５０部）／ＳＩＳエラストマー（５０部）の組成物を４８３ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、２．５Ｓ／ｃｍであった。

〔比較例５〕
平均粒径２５μｍの膨張化黒鉛を８０ｍｇ、５％フッ素ゴム溶液を８．４ｇとした以外は、実施例１と同様に操作し、膨張化黒鉛（１６部）／フッ素ゴムＡ（８４部）の組成物を４８５ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、０．１Ｓ／ｃｍであった。

〔比較例６〕
平均粒径２５μｍの膨張化黒鉛を４００ｍｇ、５％フッ素ゴム溶液を２ｇとした以外は、実施例１と同様に操作し、膨張化黒鉛（８０部）／フッ素ゴムＡ（２０部）の組成物を４９５ｍｇ得た。

得られた組成物は、成形可能ではあるが力学耐性がなく、曲げ・引張などの力をくわえると、すぐ破断するような成形体しか得られず、導電率の測定も不可能であった。

〔比較例７〕
平均粒径２５μｍの膨張化黒鉛の代わりに、平均粒径７μｍの黒鉛電極粉（伊藤黒鉛工業社製、製品名「ＡＧＢ−５」）を２５０ｍｇとした以外は、実施例１と同様に操作し、黒鉛電極粉（５０部）／フッ素ゴムＡ（５０部）の組成物を４８０ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、２．４Ｓ／ｃｍであった。

〔比較例８〕
平均粒径２５μｍの膨張化黒鉛の代わりに、平均粒径８μｍの球形黒鉛（伊藤黒鉛工業社製、製品名「ＳＧ−ＢＨ８」）を２５０ｍｇとした以外は、実施例１と同様に操作し、球形黒鉛（５０部）／フッ素ゴムＡ（５０部）の組成物を４８２ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、２．０Ｓ／ｃｍであった。

〔比較例９〕
平均粒径２５μｍの膨張化黒鉛の代わりに、平均粒径２０μｍの球形黒鉛（伊藤黒鉛工業社製、製品名「ＳＧ−ＢＨ」）を２５０ｍｇとした以外は、実施例１と同様に操作し、球形黒鉛（５０部）／フッ素ゴムＡ（５０部）の組成物を４８１ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であり、その導電率は、３．５Ｓ／ｃｍであった。

〔比較例１０〕
平均粒径２５μｍの膨張化黒鉛の代わりに、ケッチェンブラック（ライオン社製、製品名「カーボンＥＣＰ６００ＪＤ」）を２５０ｍｇとした以外は、実施例１と同様に操作し、ケッチェンブラック（５０部）／フッ素ゴム（５０部）の組成物を４９５ｍｇ得た。

得られた組成物は非常に硬質で、真空プレスによる成形が困難であり薄膜状に成形できなかったため、導電率の測定が不可能であった。

〔比較例１１〕
平均粒径２５μｍの膨張化黒鉛の代わりに、ケッチェンブラック（ライオン社製、製品名「カーボンＥＣＰ６００ＪＤ」）を８０ｍｇとした以外は、比較例５と同様に操作し、ケッチェンブラック（１６部）／フッ素ゴム（８４部）の組成物を４８５ｍｇ得た。

得られた組成物を薄膜円盤状に成形した成形体は、柔軟性があるゴム状物質であったが、成形体表面にケッチェンブラックがブリードアウトしており、触っただけで手が黒く汚れるほどであった。その導電率は、２．５Ｓ／ｃｍであった。

以上の実施例、比較例の結果を、表１〜表４にまとめる。

実施例１〜９と、比較例１〜４の結果から、高分子ゴム成分にフッ素ゴムを使用した場合のみ、高導電率の目安とされる１０Ｓ／ｃｍ以上の結果を達成しており、柔軟性を有する導電率組成物として好ましいことが分かった。

また、実施例８〜９、比較例５〜６の結果から、フッ素ゴム及び膨張化黒鉛の総量に対して膨張化黒鉛濃度が３５重量部以上、７０重量部以下の範囲の組成物が、１０Ｓ／ｃｍ以上の導電性をもち、さらに、成形体としての柔軟性を併せ持つことは明らかであり、当該範囲が、優れた柔軟性及び導電性を有する導電性フッ素ゴム組成物を得るために必要な範囲であることが分かった。

一方、膨張化黒鉛の選択に関しては、実施例１〜９、比較例７〜１１の結果から、膨張化黒鉛以外の黒鉛、及び、導電性カーボンを使用すると、成形性、柔軟性、非ブリードアウトといった、ゴム組成物に求められる一般的性質を維持したまま、１０Ｓ／ｃｍ以上の導電率を達成できないため、膨張化黒鉛が、優れた柔軟性及び導電性を有する導電性フッ素ゴム組成物を得るために必要な導電性カーボン添加剤ということが分かった。

膨張化黒鉛の中でも、実施例１〜７の結果から、平均粒径が２０μｍ以上、２２０μｍ以下の範囲の膨張化黒鉛から得られる組成物は、その範囲外の平均粒径の膨張化黒鉛から成る組成物より、導電率が格段に高く、より好ましい範囲であることが分かった。

本発明は、導電性材料を利用する様々な分野に利用することができる。

Claims (3)

1. フッ素ゴムと、膨張化黒鉛とを含み、
   前記膨張化黒鉛の量が、前記フッ素ゴム及び前記膨張化黒鉛の総量を１００重量部として、４０重量部以上、７０重量部以下の量である、導電性フッ素ゴム組成物。
2. 前記膨張化黒鉛の平均粒径が２０μｍ以上、２２０μｍ以下である、請求項１に記載の導電性フッ素ゴム組成物。
3. 前記膨張化黒鉛が、酸処理した黒鉛を５００℃以上、１２００℃以下で熱処理することにより１００ｍｌ／ｇ以上、３００ｍｌ／ｇ以下に膨張させた後に、粉砕して得られたものである、請求項１又は２に記載の導電性フッ素ゴム組成物。