JPH0485341A - 導電性シリコーンゴムスポンジ - 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、加工性に優れ、高強度であると共に、良好な
スポンジセルを与えることのできる導電性シリコーンゴ
ムスポンジに関する。

［従来の技術と課題］ 従来、シリコーンゴムスポンジは、その優れた熱安定性
、耐オゾン性、反発弾性などから、複写機やファクシミ
リ等のＯＡ機器をはじめ各種の製品に使用されてきた。

しかし、一般に使用されているシリコーンゴムは非常に
帯電しやすいゴムであるためシリコーンゴムスポンジも
帯電しやすく、静電気に関する問題が発生してその使用
を制限されていた。

この問題を解決するため、最も安価な導電性付与剤であ
るカーボンブラックをシリコーンゴム基材に配合して体
積抵抗率を下げることにより帯電を抑える試みかなされ
ている。その結果、一部の液状タイプのシリコーンゴム
を原料とした導電性シリコーンゴムスポンジの製造が可
能になったものの、発泡状態が不均一であり、強度が非
常に低いシリコーンゴムスポンジであった。

ところで、シリコーンゴムの中でも、パーオキサイドを
加硫剤とする高温硬化型シリコーンゴム（ＨＴＶ）やロ
ール加工、カレンダー加工のできる付加反応硬化型シリ
コーンゴム（ミラブルＬＴＶ）は高強度であって連続押
出加硫が可能なため、導電性スポンジの開発か進められ
てきたか、安定して均一なスポンジセルを作ることが難
かしかった。

即ち、未加硫状態で非常に可塑度の低いゴムであるシリ
コーンゴムで均一なスポンジを得るには、未加硫ゴムの
可塑度を上げたり、加硫速度を非常に速くする必要かあ
る。しかし、高温硬化型シリコーンゴムの加硫剤である
パーオキサイド類はカーボンブラックを配合することで
、加硫速度が遅れる傾向にあり、特に良好なシリコーン
ゴムスポンジを作るために使用されているベンゾイルパ
ーオキサイドや２．４−ジクロロベンゾイルパーオキサ
イドについては効果かなくなり、全く加硫しなくなって
しまうため、良好なスポンジは得られなかった。また、
ミラブルＬＴＶシリコーンゴムは、加硫速度を速くする
と室温での硬化速度も非常に速くなるという傾向かある
ため、硬化剤を配合してから短時間で加工かできなくな
ったり、配合してからの時間経過によって出来上かった
スポンジの発泡倍率か大きく変わってしまう問題があり
、特に気温が上昇する夏期での加工か難しく実用までに
は至らなかった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、加工性に優
れ、高強度であるとともに、良好なスポンジセルを与え
ることのできる導電性シリコーンゴムスポンジを提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、未加硫シリコーンゴム１００重量部、及び加
硫した導電性シリコーンゴムから得られる導電性′ゴム
粉１０〜８０重量部を配合し、体積抵抗率が１０９Ω・
印以下であることを特徴とする導電性シリコーンゴムス
ポンジである。

本発明において、未加硫シリコーンゴム材とは、従来公
知のオルガノポリシロキサンを主性分としたものであり
、必要に応してオルガノポリシロキサンにビニル基、フ
ェニル基、トリフロロプロピル基などを導入することは
任意である。又、前記シリコーンゴム中にオルガノポリ
シロキサンと共に各種補強性充填剤、耐熱添加剤、増量
充填剤、着色剤、帯電防止剤などの成分を添加しておく
ことも任意である。導電性ゴム粉の原料となる導電性シ
リコーンゴムについても上記未加硫シリコーンゴムと同
じようにオルガノポリシロキサンを主性分としたもので
あり、各種の有機基の導入や添加剤の配合は任意である
。ここで、未加硫シリコーンゴムと導電性ゴム粉の加硫
反応機構や配合性分などが違っても良いが、導電性ゴム
粉の配合性分によって、未加硫シリコーンゴムの加硫速
度が影響をうけることがあり、特に加硫反応機構の違い
による加硫触媒の影響は大きいため、未加硫シリコーン
ゴムと導電性ゴム粉の加硫反応機構を同じにして未加硫
シリコーンゴムの加硫速度に影響を与えないようにする
ことが望ましい。

本発明において、導電性付与剤として使用されるカーボ
ンブラックは、一般に市販されているケッチンブラック
、アセチレンブラック、ファーネスブラックなどのカー
ボンブラックであればよく、導電性ゴム粉と未加硫シリ
コーンゴムに配合するカーボンブラックの種類か違った
り、又それぞれに２種類以上のカーボンブラックを配合
することも任意である。

本発明において、加硫した導電性シリコーンコムから作
られる導電性ゴム粉の大きさについては、特に限定され
ない。しかし、著しく大きなものを使用すると、スポン
ジセルの大きさも粗くなってスポンジの物性も低くなる
ため、できるだけ０．００５〜０．５龍ぐらいの粉径の
導電性ゴム粉を使用することが望ましい。また、導電性
ゴム粉の製造方法についても限定されるものではなく、
各種の粉砕法で作られたものや、研摩法で作られた物な
どを使用することも可能である。

本発明で使用されるシリコーンゴムの種類については前
記したような加硫速度の問題を除けば特に限定されるも
のではないか、物性の高い導電性シリコーンゴムスポン
ジか要求されるときには、物性の高いＨＴＶシリコーン
ゴムまたはミラブルＬＴＶシリコーンゴムを使用するこ
とか望ましい。

また、導電性ゴム粉のシリコーンゴムの種類としては、
比較的物性が低い室温硬化型シリコーンゴム（ＲＴ　Ｖ
）や液状のＬＴＶシリコーンゴム（液状ＬＴＶ）を使用
することも可能である。

本発明で導電性ゴム粉を配合することによりスポンジセ
ルが均一となるとともに、安定した発泡倍率が得られる
のは、次の理由による。第１に、体積抵抗率を下げるた
めに加えられるカーボンブラックを導電性ゴム粉に大量
に含有させ、未加硫シリコーンゴム中には配合量をでき
るかぎり少量にできるため、単に未加硫シリコーンゴム
中に同じ体積抵抗率になるようカーホンブラックを配合
した導電性シリコーンゴムスポンジの原料に比べて加硫
速度か遅くならないことが挙げられる。第２に、導電性
ゴム粉を配合することて導電性シリコーンゴムスポンジ
原料の可塑度か上かるため、発泡のバラツキが抑えられ
ることが挙げられる。

本発明で加硫した導電性シリコーンゴムから作られた導
電性ゴム粉を未加硫シリコーンゴム１００重量部に対す
る配合量を１０〜８０重量部としたのは、次の理由によ
る。つまり、１０重量部より少ないと、導電性ゴム粉を
配合する効果がほとんど無くなり、発泡の不均一なスポ
ンジになってしまう。また、８０重量部を超えると、加
硫前の導電性シリコーンゴムスポンジ原料の可塑度が必
要以上に上がり、生地の加工性が著しく悪くなってしま
う。

また、導電性シリコーンゴムスポンジの体積抵抗率を１
０９Ω・ｍ以下としたのは、本発明の目的であるシリコ
ーンゴムスポンジが静電気を発生しないこと、あるいは
発生しても直ちに除電され静電気の影響がない状態にす
るためである。

本発明で良好なスポンジセルの導電性シリコーンゴムス
ポンジを得るためには未加硫シリコーンゴムに配合する
カーボンブラックの配合量をできるかぎり少なくする必
要がある。そこでスポンジの体積抵抗率か１０５〜１０
９Ω・印と比較的高いときにはカーボンブラックを全量
、導電性ゴム粉内に配合して、未加硫シリコーンゴムに
は全く配合しないことも可能である。体積抵抗率が１０
４Ω・ｍ以下では少量のカーボンブラックをシリコーン
ゴム基材に配合する必要があるか、加硫速度の遅れは少
なく、可塑度も上かっているため良好な導電性シリコー
ンゴムスポンジか得られる。さらに導電性ゴム粉内の導
電性付与剤はカーボンブラックとして、未加硫シリコー
ンゴム内の導電性付与剤については高価ではあるか少量
であるため、各種金属粉や金属をコーティングした充填
剤などを配合することで加硫速度の遅れを無くした良好
な導電性シリコーンゴムスポンジを作ることも可能であ
る。

以下、本発明の実施例について説明する。

［実施例１］ ■まず、導電性付与剤としてのカーボンブラックを含ん
だ高温硬化型の導電性シリコーンゴム（商品名、　Ｙ　
Ｅ　３４５２Ｕ　Ｂ　、東芝シリコーン■製）１００重
量部にパーオキサイド加硫剤、ＴＣ−８（東芝シリコー
ン■商品名）３重量部を加えたものを１５０℃で３０分
間プレス加硫して導電性シリコーンゴム板を作る。この
ときの導電性ゴム板は、硬さ６０°　（ＪＩＳ　　Ａ硬
度計）１体積抵抗率６Ω・印であった。つづいて、この
導電性ゴム板の表面を、回転する砥石を用いて機械的に
研摩し、導電性ゴム粉を作った。ここで、導電性ゴム粉
の粉度を顕微鏡で測定したところ約０．００５〜０．１
＋ｍｍであった。

■次に、未加硫シリコーンゴムとして全くカーボンブラ
ックを含まない高温硬化型シリコーンゴムコンパウンド
（商品名−ＫＥ５２０Ｕ、信越化学工業■製）１００重
量部に対して、パーオキサイド加硫剤（商品名、Ｃ−２
，Ｃ−３、信越化学工業■製）、発泡剤（商品名、ＫＥ
Ｐ−１３、信越化学工業■製）と上記導電性ゴム粉を後
掲する第１表の様にそれぞれ配合した。つづいて、この
未加硫の導電性ゴムを２００℃で１時間オーブン内で発
泡加硫させて導電性シリコーンゴムスポンジを得た。こ
こで、ＫＥ５２０Ｕに加硫剤だけを加えて加硫させると
、硬さ２０°　（Ｊ　Ｉ　Ｓ）　テ体積抵抗率約ｔｏ＋
５Ω・（至）のたいへん帯電しやすい絶縁性シリコーン
ゴムとなる。第１表には未加硫状態での加工性、発泡状
態、スポンジの体積抵抗率、スポンジを紙などでこすっ
たときの帯電性、スポンジの比重も合わせて示した。第
１表のように、導電性ゴム粉の配合量は８０重量部が限
界で８０重量部を超える°と加工かできなくなる。また
、スポンジの体積抵抗率か１０９Ω・国を超えると、帯
電を抑えられなくなる。

Ｕ実施例２〜９、比較例コ 実施例２〜９及び比較例は、実施例１に沿ってスポンジ
を作製するもので、これらの各成分の配合量、未加硫状
態での加工性、発泡状態、スポンジの体積抵抗率、スポ
ンジを紙などでこすったときの帯電性、スポンジの比重
について、第１表に示した。

［実施例ＩＯコ 導電性ゴム粉は実施例１と同じものを使用し、未加硫シ
リコーンゴムにはＫＥ５２０ＵとＹ　Ｅ　３４５２Ｕを
混ぜ体積抵抗率を変えて第２表のような配合で未加硫シ
リコーンゴムスポンジ原料を作り、実施例１と同じよう
に２００℃で１時間オーブン内で発泡加硫させて導電性
シリコーンゴムスポンジを得た。第２表のように導電性
ゴム粉を加えないで体積抵抗率を下げたものは加硫が遅
くなるため発泡状態か非常に悪いが、導電性ゴム粉を１
０重量部以上加えると発泡状態の良いスポンジが得られ
る。

［実施例１１〜１７］ 実施例１１〜１７は、実施例ＩＯに沿ってスポンジを作
製するもので、これらの各成分の配合量、未加硫状態で
の加工性、発泡状態、スポンジの体積抵抗率、スポンジ
を紙などでこすったときの帯電性、スポンジの比重につ
いて、第２表に示した。

［実施例１８〜２２］ 導電性ゴム粉の原料は、ミラブル付加反応硬化型の導電
性シリコーンゴム（商品名、　Ｔ　ＣＭ５４０８Ｕ、東
芝シリコーン■製）と硬化剤（商品名；ＴＣ−２３Ａ、
ＴＣ−２３Ｂ、東芝シリコーン■製）を加え硬化させて
実施例１と同し方法で導電性ゴム粉を作った。このとき
Ｔ　ＣＭ　５４０６Ｕから作った導電性ゴム板は６０’
　　（ＪＩＳ　　Ａ）で６Ω・口であった。次に、未加
硫シリコーンゴム（商品名；Ｔ　ＣＭ　５４０６Ｕ　、
東芝シリコーン■製）と絶縁性シリコーンゴム（商品名
；ＫＥ９０４ＦＵ、信越化学工業■製）を混ぜて使用し
、硬化剤（商品名；ＴＣＡ−２３Ａ、ＴＣ−２３Ｂ、東
芝シリコーン■製）を用いて付加反応硬化型の導電性シ
リコーンゴムスポンジを作ったそれを第３表に示す。付
加反応硬化型でも導電性ゴムを加えると発泡が安定する
。

又、第３表の実施例２２については硬化剤Ｔ　Ｃ−２３
Ａを使用しないで他の白金系の触媒を用いて硬化速度を
変化させることで発泡状態を良くしたものである。しか
し、実施例１８〜２１の未加硫スポンジ原料を約３０℃
の温度で４８時間放置しても変化ないのに対して、実施
例２２は硬化速度か非常に速いため約３０℃で４時間放
置すると明らかに可塑度の上昇がみられ、１６時間放置
すると硬化が進んでロール加工などが困難となる。

［発明の効果コ 以上詳述した如く本発明によれば、加工性に優れ、高強
度であるとともに、良好なスポンジセルを与えることの
できる導電性シリコーンゴムスポンジを提供できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、未加硫シリコーンゴム１００重量部、及び加硫した
   導電性シリコーンゴムから得られる導電性ゴム粉１０〜
   ８０重量部を配合し、体積抵抗率が１０＾９Ω・ｃｍ以
   下であることを特徴とする導電性シリコーンゴムスポン
   ジ。 ２、前記導電性ゴム粉に導電性付与剤としてのカーボン
   ブラックが含まれ、かつ前記導電性ゴム粉の体積抵抗率
   が前記未加硫シリコーンゴムの体積抵抗率より低い請求
   項１記載の導電性シリコーンゴムスポンジ。 ３、前記未加硫シリコーンゴムが高温硬化型シリコーン
   ゴム又はミラブル付加反応硬化型シリコーンゴムである
   請求項１項記載の導電性シリコーンゴムスポンジ。