JPH02107690A - 導電ガスケツト用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、気密性および耐熱性に優れ、電磁波を遮断し
、静電気の帯電を防止するガスケットに係シ、弾性体で
あり充分な導電性を有し、且つ圧縮率の高い密封性の良
好な導電ガスケット用組成物に関するものである。

（従来の技術） 電子機器は極めて精密なため、外部から侵入する放射性
電磁波ノイズによって誤作動し、重大な障害を簡単に引
き起す。これを防止するためにノイズフィルターを設け
たり、１体に電磁波シールド性の強い鋼板などの金属材
料を用いて電磁波障害を防いでいる。また、同様な障害
を起す静電気に対しては筐体あるいはその周辺部材に導
電性を付与された複合材や、導電性塗料の塗布まだはア
ース接地等の方法で帯電を防止していた。

こ−で用いられる筐体の接合面には、導電性のある充填
材、金属粉、金属繊維、金属フレーク、カーぎンブラン
ク等を合成ゴムに配合混合してガスケットを形成してい
た。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、前記のように合成ゴムおよび天然ゴムと導電性
充填材等からなる導電ガスケットは、導電性には優れる
がゴム自体が非圧縮性のため装着時の締め付けで過多の
変形や横流れを起し十分な密封を果さないばかシか材質
老化が早期に発生し長期間の使用に耐えない重大な欠点
があった。

この欠点を回避するために発泡などさせたガスケットが
開発されているが、この種のガスケットでも圧縮永久歪
は大きくかつ、圧縮回復性に乏しく満足出来る耐久性が
得られていない。

本発明は、か＼る欠点を解消し導電性及び放射性電磁波
シールド性、圧縮性、形態安定性、材質老化防止性に優
れた導電ガスケット用組成物を提供するものである。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は、電子機器を内装するヱ体あるいは管体等の接
合面の密封をなす導電ガスケット組成用物であって、合
成ビム、および天然ゴムに酸性官能基を３〜５００μｅ
ｑ／ｆを有する気相成長法炭素繊維を１〜９９％重量比
配合混合して形成した導電ガスケット用組成物である。

本発明で得られた導電ガスケット組成物は体積固有低抗
値が１０−２〜１０９Ω・副を有する範囲である導電ガ
スケット用組成物を得るものである。

本発明者等は、これまで、新しい炭素材料として、酸性
官能基を３〜５００μｅ　ｑ　／　ｔを有する気相成長
法炭素繊維の開発並びにこの素材の特性、反応性につい
て基礎的研究を進めていたが、更に、本繊維の特異な形
態と化学的、熱的安定性に注目し各種の実用性試験を行
っていたところ、本繊維の形状や凝集状態、他の物質と
の分散状態によって、優れたシール性があることを見出
し、さらに検討の結果、本発明に到達した。

本発明において、気相成長法炭素繊維とは、炭化水素な
どの炭素源を、触媒の存在下に加熱して気相成長させて
作られる繊維状の炭素質の物質、これを粉砕したシ切断
したシした種々の形態の炭素質物質、あるいは、これら
を加熱処理した炭素質物質であり、本発明の酸性官能基
を３〜５００μｅｑ／２を有する気相成長法炭素繊維は
、電子顕微鏡で観察すると、芯の部分と、これを取巻く
、−見して、年輪状の炭素層からなる特異な形状の繊維
及びこれが粉砕、破砕、切断などの加工を受けたもので
ある。

本発明において酸性官能基を３〜５００μｅ　ｑ　／　
を有する気相成長法炭素繊維は、好ましくは、直径が５
μｍ以下、一般には０．０１〜４μｍ１特に０．０１〜
２μｍ１更に好ましくは０．０１〜１μｍ１最も好まし
くは０．０１〜０．５μｍであり、繊維の長さは特に制
限はない。一般には、５０００μｍ以下であるが、更に
短くても良く、１０００μｍや１００μｍ１　あるいは
１．０μｍでも良く、又、これを更に短く破砕や切断あ
るいは粉砕した繊維状物、あるいは、粒状や不定形状の
物も使用できる。酸性官能基を３〜５００μｅ　ｑ　／
　Ｓ’有する気相成長法炭素繊維は、炭素の純度が高く
、一般に９７．５％以上、特に９８％以上、最も好まし
くは９８．５％以上である。

また、酸性官能基を３〜５００　Ａｅｑ／ｆ有する気相
成長法炭素繊維は、易黒鉛化性の炭素質物、あるいは、
黒鉛性の高い炭素質物であシ、特に、易黒鉛化性の炭素
質物が好ましく、更に、その中でもＸ線解析による構造
解析において、その格子定数の７．１〜６．８８の範囲
のものが特に好ましく、最も好ましくは７．０〜６．８
９の範囲のものである。

本発明において、酸性官能基を３〜５００μｅｑ／ｆ有
する気相成長法炭素繊維を含有した導電ガスケット組成
物は、上記の酸性官能基が３〜５００μｅｑ／２有する
気相成長法炭素繊維が導電ガスケットの構成成分として
存在している組成物でアシ、組成物中の酸性官能基が３
〜５００μｅ　ｑ　／　ｆ有する気相成長法炭素繊維の
量は組成物の固体成分の中に１〜９９重量％存在してお
シ、より好ましくは２〜９９重量％、特に３〜９９重量
％存在している組成物であシ、最も好ましくは４〜９８
重量％である。

本発明において酸性官能基を有する気相成長法炭素繊維
は、酸性官能基を３〜５００μｅｑ／Ｐ有していること
も特徴であシ、酸性官能基の量は好ましくは８〜４５０
μｅｑ／ｆ、特に１５〜３５０μｅ　ｑ　／　ｆの範囲
である。酸性官能基の量がこの範囲であると、ガスケッ
ト組成物の作成時に・ζインダーや他の成分例えば無機
粉末や他の繊維と混合する段階で極めて作業性に優れる
ばかシでなく、分散性も良く、更に、ガスケット性能も
改善される。

本発明でいう、酸性官能基を有する気相成長法炭素繊維
の製造方法としては、気相成長法炭素繊維を酸素などの
醸化性ガスや硝酸などの酸化剤などで酸化する方法が最
も一般的であり、酸化する方法の代わシにその他、プラ
ズマ法、グラフト法等も用いられ得る。

本発明において、酸性官能基を有する気相成長法炭素繊
維の効果は、ガスケット組成物の気密性向上、耐油性、
耐不凍液性、耐薬品性、耐溶剤性等の向上にある他、酸
性官能基を有することにより組成物に使用するバインダ
ーとの分散や接合にも優れ、更に、組成物の機械的強度
の改善効果もあシ、これらが複合的に相乗効果として現
れるところにある。

この様な効果を最大に発揮させるには、気相成長法炭素
繊維が極めて微細な状態、かつ、繊維の形状で用いられ
る場合に、その効果が著しく、好ましい。この際、繊維
の径が細いばかシでなく、繊維長さ／繊維の径の比が、
５以上好ましくは１０以上、特に２０以上、最も好まし
くは８０以上あることである。

本発明のガスケット組成物は、以上のように、酸性官能
基を有する気相成長法炭素繊維を含有している事を特徴
としているが、導電ガスケット組成物を構成する物とし
ては他に、ノ々イングー、酸性官能基を有する気相成長
法炭素繊維以外の繊維、充填剤、その仙薬剤や添加剤等
が必要に応じて選択され使用できる。

特に、・々インダーは本発明の組成物の特性を損わない
範囲内で使用する必要がある。その様なバインダーとし
ては、有機系の樹脂やゴムが使用され、特にゴム類が好
適に使用され、例えば、アクリルゴム、スチレンブタジ
ェンゴム、アクリロニトリルブタジェンゴム、クロロプ
レンゴム、フッ素サム、エビクロロヒドリンゴム、クロ
ロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴ
ム、エチレンゾロピレンゴム、エチレンプロピレンジエ
ンゴム、シリコンゴムなどの合成ゴム、および天然ゴム
などがあげられる。

ノ々インダーは、本発明の酸性官能基を有する気相成長
法炭素繊維を結合させるために、また、必要１ｆ応じて
使用される気相成長法炭素繊維以外の繊維や充填剤等を
も結合させるために必要な物であるが、過剰に使用する
と導電ガスケットの耐熱性や応力緩和性を低下させるの
で、結合効果とのバランスの中でその使用量を設定する
。一般には、酸性官能基を３〜５００μｅ　ｑ　／　ｆ
有する気相成長法炭素繊維１００重量部に対し０．５〜
１００００重量部が好ましく、特に１〜１０００重量部
が好ましく、最も好ましくは２〜５００重量部の範囲で
ある。

酸性官能基を有する気相成長法炭素繊維以外の繊維とし
ては、有機系及び無機系の各種繊維が使用できるが、好
ましくは耐熱性に優れた繊維であり、例えば、各種のセ
ラミクファイノ々−１石英ガラスファイノ々−ロックウ
ール、ステンレスファイノ々−１炭素繊維、アルミナフ
ァイノ々−アルミナシリケートファイノ々−１その他ア
スベストなどの無機質の繊維性物質、カイノール繊維、
アラミド繊維、ポリイミド繊維など有機質の繊維も使用
できるが、耐熱性や気密性、耐薬品性などの低下をひき
おこす場合があり、これら繊維を使用する目的の範囲内
で出来るだけ使用量を滅すこと、あるいは使用しないこ
とを考慮する必要がある。

その他、充填剤や薬剤、添加剤としては、従来からガス
ケット用組成物に使用されてきた物を種種使用可能であ
る。その使用量が過多であると、導電ガスケットの緒特
性を低下する恐れがあシ、使用目的に応じその量を適正
に制御する必要がある。

こ＼で用いられる、酸性官能基を３〜３００μｓｑ／２
を有する気相成長法炭素繊維は形態上十分な圧縮性と強
い圧縮回復性を有する。また金属類の粉体、繊維、フレ
ークを配合せずとも酸性官能基を３〜５００μｅｑ／ｆ
有する気相成長法炭素繊維のみで圧縮性、気密性、耐老
化防止、腐蝕性が改善される。気相成長法炭素繊維の強
い圧縮回復性はガスケット全体の圧縮性を高め優れた密
封効果を発揮する。勿論、該導電ガスケット用組成物は
内含する、気相成長法炭素繊維によって密封する筐体等
に所望の導電をなさしめるものであシ、その作用をもっ
て電磁波あるいは静電気の遮断をする。

すなわち、静電気の帯電防止をなすためには、前記導電
性を付与する酸性官能基を３〜５００μｅｑ／？有する
気相成長法炭素繊維及び充填材と合成ゴムまたは天然ゴ
ムとの配合量を調整して、その体積固有低抗値を１０！
〜１０９Ω・個の範囲になるように配合すればよく、電
磁波障害を防止するには、前記調整によってその体積固
有低抗値を１０−２〜１０１Ω・αに設定することによ
シ求められる条件に合った好ましい電磁波遮断効果が得
られる。

（実施例） 以下、本発明を実施例により説明する。

実施例１ 直径が０．０５〜０．１μｍの気相成長法炭素繊維（ト
リスアセチルアセトナト鉄とベンゼン１４００℃の加熱
空間に導入し浮遊状態で合成した炭素含有量９９％以上
、格子定数７．０２）を酸素０．７％含有ガスで酸化し
酸性官能基の量が１２０μｅ　ｑ　／　？の気相成長法
炭素繊維を、若干破砕し、分散操作がしやすく、かつ、
電子顕微鏡観察で、繊維長が実質的に５μｍ以上の繊維
を得た。この酸性官能基を有する気相成長法炭素繊維を
次に示す配合量で、電磁障害防止用、導電ガスケット用
組成物を作成し評価した。

〈配合量〉 ＮＢＲポリマー　　　　　　　　　　　　　　　１００
　ｒステアリン酸 １？ 亜鉛華 ＯＰ 気相成長法炭素繊維　　　　　　　　１００　を上記の
配合組成物をガスケット形状に形成し、得られた物性を
以下に示す。

体積固有低抗値　　　　９．２Ｘ１０−１Ω・α硬度　
　　　８５＠ＪＩＳ 引張シ強度　　　　　　２２５Ｋｐ／ｍ”伸度　　　　
１３４％ 圧縮率　　　　　　　　　４２％ 回復率　　　　　　　　　９３％ 実施例２ 使用した酸性官能基を有する気相成長法炭素繊維は実施
例１と同様のもの用いて配合量を次に示す配合量で静電
気帯電防止用導電ガスケット用組成物を作成し評価した
。

く配合量〉 ＮＢＲポリマ１００　Ｆ ステアリン酸　　　　　　　　　　　　１２亜鉛華　　
　　　　　　　　　　　　　３２ＤＯＰ　　　　　　　
　　　　　　　　　１０Ｆ促進剤　　　　　　　　　　
　　　　２２気相成長法炭素繊維　　　　　　　　　７
を上記の配合組成物をガスケット形状に形成し、得られ
た物性を以下に示す。

体積固有低抗値 硬度 引張り強度 硬度 圧縮率 回復率 比較例 このように酸性官能基を有する気相成長法炭素繊維を用
いることにょシ、一般にシールドが難しいとされている
低周波側での磁界波の反射を効果的になさしめるなど復
雑な導電性要求状況に対し７．９Ｘ１０５Ω・α ９０°　ＪＩＳ ２４１　Ｋｇ／国鵞 １ｚ９％ ３９％ ９１％ ても充分に対応を可能とし広い分野のシールド材として
提供できた。

（発明の効果） 本発明の導電ガスケット用組成物は、導電性、電磁波シ
ールド性、気密性、耐熱性、耐油性、耐不凍液性、耐薬
品性、耐溶剤性、老化腐蝕性等に優れている他、更に組
成物の機械的な強度でも良好でちる０本発明は導電性に
優れると共に相反する作用である圧縮性も良好なガスケ
ット用組成物であシ、完壁に電磁波シールドし、さらに
静電気の帯電防止と強り圧縮回復特性で長期間密封する
ことの出来る理想的な導電ガスケット用組成物であシ工
業的、特に電子機器に極めて有用である。

特許出願人　旭化成工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子機器を内装する筐体あるいは管体等の接合面の密封
   をなす導電ガスケット組成物であつて、合成ゴムおよび
   天然ゴムに酸性官能基を３〜５００μｅｑ／ｇを有する
   気相成長法炭素繊維を１〜９９％重量比配合混合して形
   成した導電ガスケット用組成物