【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、導電性シール材に関する。更に詳し
くは、オイルシール用ゴム材料などとして好適に
用いられる導電性シール材に関する。
〔従来の技術〕および〔発明が解決しようとする
問題点〕
自動車などの回転部のころがり軸受に併設され
るオイルシールは、導電性でないため静電気の放
電現象をひき起す。そこで、オイルシール自体に
導電性を付与せしめ、そこに電気回路を形成させ
ることにより、放電現象の防止を図ることを検討
した。本発明は、かかる課題を解決するための導
電性シール材を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
従つて、本発明は導電性シール材に係り、この
導電性シール材は、導電性物質およびこれに対す
る親和性が互いに異なる２種以上のゴムの混練物
からなる。
導電性物質に対してより親和性のある方のゴム
としては、その分子中に二重結合のような不飽和
結合を比較的多い含有量で含有しているゴム、例
えばブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、
クロロプレンゴム、ニトリルゴムなどの合成ゴム
または天然ゴムが用いられ、これらのゴムは導電
性物質の混練により、そこに導電性が付与される
ようになる。一方、導電性物質に対して親和性に
乏しい方のゴムとしては、ゴム分子中に不飽和結
合を殆んど含有していないゴム、例えばエチレン
プロピレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ヒ
ドリンゴムなどが用いられる。
本発明の導電性シール材においては、これらの
２種類のゴムが組合されて用いられており、例え
ば
ブタジエンゴム／エチレンプロピレンゴム
クロロプレンゴム／アクリルゴム
ニトリルゴム／アクリルゴム、
ニトリルゴム／エチレンプロピレンゴム
の如き組合せで用いられる。ただし、これをオイ
ルシールなどのシール材として用いる場合には、
耐油性の点で劣るブタジエンゴムを用いることは
好ましいことではない。
これら２種類のゴムのブレンドは、シール材の
高導電化を達成させるために、導電性が付与され
る方のゴムの割合が体積分率で約0.35〜0.80の範
囲内にあることが好ましい。この理由は、導電性
が付与される方のゴムが連続した相を形成する必
要があるからであり、ただしカーボンブラツクな
どの導電性物質の配合割合が多くなるに従つてゴ
ムの硬度（弾性率）が大きくなるので、そのブレ
ンド比についても上限値が設定される。因みに、
後記各実施例の場合についてその体積分率を透過
電子顕微鏡で測定すると、いずれも0.55〜0.70の
範囲内にあつた。
導電性物質としては、特にケツチエンブラツ
ク、アセチレンブラツク、ECFカーボンブラツ
クによつて代表されるカーボンブラツク、グラフ
アイ、トカーボン繊維、金属メツキした合成繊
維、金属メツキしたガラス繊維、更にはニツケル
粉、銅粉、銀粉、金粉、アルミニウム粉などの金
属粉、アルミニウム繊維、黄銅繊維、ニツケル繊
維などの金属繊維などが挙げられ、好ましくはカ
ーボンブラツクが用いられる。
これらの導電性物質およびこれに対する新和性
が互いに異なる２種以上のゴムの混練は、例えば
次の２通りのいずかの方法によつて行なうことが
できる。
(1) 導電性物質とこれに対してより新和性のある
方のゴムとを混練し、導電性物質をある程度分
散させた後、より親和性の劣る方のゴムをこれ
に加え、混練する方法
(2) 親和性の異なる２種以上のゴムを素練りした
後、導電性物質をこれに加え、混練する方法
このような混練方法により調製された混練物
は、導電性物質の分散密度の相対的に高いゴム部
分と分散密度の相対的に低いゴム部分とからな
り、前者は導通の良好な部分を形成し、また後者
はゴムの柔軟性を有する部分を形成して、一つの
混合物にこれらの性質を兼備させる。
かかる観点から、導電性物質はその種類によつ
ても異なるが、それがカーボンブラツクの場合、
ブレンドゴム100重量部当り約５〜60重量部、好
ましくは約10〜40重量部の割合で用いられ、この
ような割合の配合によつて良好な導電性が得られ
る。導電性物質と共に、ゴムの配合剤として通常
用いられている各種の加硫剤、加硫促進剤、補強
剤、充填剤、可塑剤、安定剤などを必要に応じて
配合することができる。これらは、ブレンドゴム
100重量部当り、例えば加硫剤や加硫促進剤では
約0.5〜５重量部、また充填剤の場合には約５〜
100重量部の割合で用いられる。
〔作用〕および〔発明の効果〕
本発明に係る導電性シール材は、例えばオイル
シール用ゴム材料として用いることができる。
自動車などの車輪の回転駆動手段は、図面の第
１図に例示されるように、ハウジング１と回転軸
２との間に装着されたころがり軸受３の働きによ
るが、このころがり軸受の潤滑剤のシール手段と
して、回転軸周面と主リツプ部４およびダストリ
ツプ部５で弾性的に接触して摺動するゴム状弾性
材料によるシール部片６を備えたオイルシール７
が使用されている。
このような構造では、ころがり軸受の回転運動
に伴なう摩擦により静電気が発生するが、隣接し
ているオイルシールの各リツプ部に電気的な性質
がないため、ころがり軸受は電気的に絶縁状態に
おちいり、これによる静電気の放電現象が起り、
トラブルの発生につながつている。
こうした一連の現象を解消させるために、101
Ω・cm程度の低い抵抗値を有する導電性シール材
を、シール部片自体に成形するかあるいは通常の
ゴム材料で成形されたシール部片の表面に被覆す
ることにより、オイルシールに導電性を付与し、
ころがり軸受とオイルシールとを介挿しているハ
ウジングと回転軸との間にオイルシールを経由す
る電気回路を形成させることにより、ころがり軸
受内部における放電現象を完全に防止することが
できる。
具体的には、例えば第１図に示される態様のオ
イルシールの場合、摺動試験時放電により発生す
る電磁波（ノイズ）をバーアンテナで増幅し、オ
シロスコープで100KHzのノイズ信号強度化とし
て比較すると、実施例３のそれは比較例２の1/45
であり、著しい改善が達成されていることが分
る。
更に、本発明に係る導電性シール材は、オイル
シール用ばかりではなく、ｏリング、パツキンな
ど他のシール材の用途にも用いることができ、こ
の場合にもそこに導電性を付与させ、電気回路の
一部を形成させることができる。
〔実施例〕
次に、実施例について本発明を説明する。
実施例 １
ニトリルゴム350ｇを700mlの密閉式混練機に投
入し、30rpmで１分間素練りした後、カーボンブ
ラツク75ｇおよびその他の充填剤の所定量を投入
して５分間混練し、次いでエチレンプロピレンゴ
ム150ｇを投入して更に５分間混練して排出させ
た。
実施例 ２
ニトリルゴム350ｇおよびエチレンプロピレン
ゴム150ｇを密封式混練機に同時に投入し、１分
間素練りした後、カーボンブラツク75ｇおよびそ
の他の充填剤の所定量を投入して10分間混練して
排出させた。
実施例 ３
実施例１において、エチレンプロピレンゴムの
代りに、同量のアクリルゴムが用いられた。
実施例 ４
実施例２において、エチレンプロピレンゴムの
代りに、同量のアクリルゴムが用いられた。
実施例 ５
実施例３において、カーボンブラツクの配合量
を50ｇに減らした。
比較例 １
ニトリルゴム500ｇを密封式混練機に投入し、１
分間素練りした後、カーボンブラツク75ｇおよび
その他の充填剤の所定量を投入して10分間混練し
て排出させた。
比較例 ２
比較例１において、カーボンブラツクの配合量
を50ｇに減らした。
以上の各実施例および比較例での排出したゴム
を開放式混練機に１分間かけ、直径29mm、厚さ２
mmの円板状に成形、この成形物について、AND
マルチロギングメーターAD5311を測定器として
用い、電極に500ｇの荷重をかけてその体積固有
抵抗を測定し、測定結果を用いられた配合処方と
共に、次の表に示した。
【表】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a conductive sealing material. More specifically, the present invention relates to a conductive sealing material suitably used as a rubber material for oil seals. [Prior Art] and [Problems to be Solved by the Invention] Oil seals attached to rolling bearings in rotating parts of automobiles and the like are not electrically conductive and therefore cause electrostatic discharge phenomena. Therefore, we considered preventing the discharge phenomenon by imparting electrical conductivity to the oil seal itself and forming an electric circuit there. An object of the present invention is to provide a conductive sealing material for solving this problem. [Means for Solving the Problems] Accordingly, the present invention relates to a conductive sealing material, which is made of a kneaded product of a conductive substance and two or more types of rubbers having different affinities for the conductive substance. Become. Rubbers that have a higher affinity for conductive substances include rubbers that contain relatively large amounts of unsaturated bonds such as double bonds in their molecules, such as butadiene rubber and styrene-butadiene rubber. ,
Synthetic rubber such as chloroprene rubber or nitrile rubber or natural rubber is used, and conductivity is imparted to these rubbers by kneading them with a conductive substance. On the other hand, rubbers that have a poor affinity for conductive substances include rubbers that contain almost no unsaturated bonds in their rubber molecules, such as ethylene propylene rubber, butyl rubber, acrylic rubber, and hydrin rubber. . In the conductive sealing material of the present invention, these two types of rubber are used in combination, such as butadiene rubber/ethylene propylene rubber, chloroprene rubber/acrylic rubber, nitrile rubber/acrylic rubber, and nitrile rubber/ethylene propylene rubber. It is used in combinations such as: However, when using this as a sealing material such as an oil seal,
It is not preferable to use butadiene rubber, which has poor oil resistance. In the blend of these two types of rubber, in order to achieve high electrical conductivity of the sealing material, it is preferable that the proportion of the rubber imparting electrical conductivity is within the range of about 0.35 to 0.80 in terms of volume fraction. The reason for this is that the rubber to which conductivity is imparted needs to form a continuous phase; however, as the proportion of conductive substances such as carbon black increases, the hardness (modulus of elasticity) of the rubber increases. ) becomes large, so an upper limit value is also set for the blend ratio. By the way,
When the volume fractions of each of the Examples described below were measured using a transmission electron microscope, they were all within the range of 0.55 to 0.70. Examples of conductive substances include carbon black represented by Ketchen black, acetylene black, and ECF carbon black, graphite, carbon fiber, metal-plated synthetic fiber, metal-plated glass fiber, and also nickel powder and copper. Examples include powder, metal powder such as silver powder, gold powder, and aluminum powder, and metal fibers such as aluminum fiber, brass fiber, and nickel fiber. Carbon black is preferably used. The kneading of these conductive substances and two or more rubbers having different affinity for the conductive substances can be carried out, for example, by one of the following two methods. (1) Knead the conductive substance and the rubber that is more compatible with it, and after dispersing the conductive substance to some extent, add the rubber that is less compatible with it and knead. Method (2) A method in which two or more rubbers with different compatibility are masticated, a conductive substance is added thereto, and the mixture is kneaded.The kneaded material prepared by such a kneading method has a low dispersion density of the conductive substance. It consists of a rubber part with a relatively high density and a rubber part with a relatively low dispersion density, the former forming a part with good conductivity, and the latter forming a part with flexibility of the rubber, so that they can be combined into one mixture. It has both of these properties. From this point of view, the conductive material differs depending on its type, but if it is carbon black,
It is used in an amount of about 5 to 60 parts by weight, preferably about 10 to 40 parts by weight, per 100 parts by weight of the blended rubber, and good electrical conductivity can be obtained by blending in such a proportion. Along with the conductive substance, various vulcanizing agents, vulcanization accelerators, reinforcing agents, fillers, plasticizers, stabilizers, etc. that are commonly used as compounding agents for rubber may be blended as necessary. These are blended rubber
Per 100 parts by weight, for example, about 0.5 to 5 parts by weight for vulcanizing agents and vulcanization accelerators, and about 5 to 5 parts by weight for fillers.
It is used in a proportion of 100 parts by weight. [Function] and [Effects of the Invention] The conductive sealing material according to the present invention can be used, for example, as a rubber material for oil seals. As illustrated in FIG. 1 of the drawings, the rotational drive means for the wheels of automobiles, etc. is based on the function of a rolling bearing 3 installed between a housing 1 and a rotating shaft 2. As a sealing means, an oil seal 7 is provided with a seal piece 6 made of a rubber-like elastic material that slides in elastic contact with the circumferential surface of the rotating shaft, the main lip part 4, and the dust lip part 5.
is used. In this type of structure, static electricity is generated due to friction caused by the rotational motion of the rolling bearing, but since each lip of the adjacent oil seal has no electrical properties, the rolling bearing is electrically insulated. This causes electrostatic discharge phenomenon,
This is leading to trouble. In order to eliminate this series of phenomena, 10 1
The oil seal can be made conductive by molding a conductive sealing material with a resistance value as low as Ω・cm into the seal piece itself, or by coating the surface of the seal piece molded with ordinary rubber material. grant,
By forming an electric circuit via the oil seal between the rotating shaft and the housing in which the rolling bearing and the oil seal are inserted, it is possible to completely prevent electrical discharge inside the rolling bearing. Specifically, for example, in the case of the oil seal shown in Figure 1, the electromagnetic waves (noise) generated by discharge during the sliding test are amplified with a bar antenna, and compared with the noise signal strength of 100KHz using an oscilloscope. That of Example 3 is 1/45 of Comparative Example 2
It can be seen that a significant improvement has been achieved. Furthermore, the conductive sealing material according to the present invention can be used not only for oil seals but also for other sealing materials such as O-rings and gaskets. It can form part of a circuit. [Example] Next, the present invention will be explained with reference to an example. Example 1 350 g of nitrile rubber was put into a 700 ml closed kneader and masticated at 30 rpm for 1 minute, then 75 g of carbon black and a predetermined amount of other fillers were added and kneaded for 5 minutes, and then ethylene propylene rubber was added. 150g was added, kneaded for an additional 5 minutes, and then discharged. Example 2 350 g of nitrile rubber and 150 g of ethylene propylene rubber were simultaneously charged into a closed kneading machine and masticated for 1 minute, then 75 g of carbon black and a predetermined amount of other fillers were added, kneaded for 10 minutes, and discharged. Ta. Example 3 In Example 1, the same amount of acrylic rubber was used instead of ethylene propylene rubber. Example 4 In Example 2, the same amount of acrylic rubber was used instead of ethylene propylene rubber. Example 5 In Example 3, the amount of carbon black added was reduced to 50g. Comparative Example 1 500g of nitrile rubber was put into a sealed kneader, and 1
After masticating for a minute, 75 g of carbon black and a predetermined amount of other fillers were added, kneaded for 10 minutes, and then discharged. Comparative Example 2 In Comparative Example 1, the amount of carbon black added was reduced to 50 g. The rubber discharged from each of the above examples and comparative examples was put into an open kneader for 1 minute, and the diameter was 29 mm and the thickness was 2 mm.
Molded into a disk shape of mm, about this molded product, AND
Using a multi-logging meter AD5311 as a measuring instrument, the volume resistivity was measured by applying a load of 500 g to the electrode, and the measurement results are shown in the table below along with the formulation used. 【table】
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は、オイルシールを用いた摺動装置の断
面図である。
符号の説明、１……ハウジング、２……回転
軸、３……ころがり軸受、６……シール部片、７
……オイルシール。
FIG. 1 is a sectional view of a sliding device using an oil seal. Explanation of symbols, 1... Housing, 2... Rotating shaft, 3... Rolling bearing, 6... Seal piece, 7
……Oil seal.