JPS594635A - 導電ゴム組成物 - Google Patents
導電ゴム組成物Info
- Publication number
- JPS594635A JPS594635A JP11163682A JP11163682A JPS594635A JP S594635 A JPS594635 A JP S594635A JP 11163682 A JP11163682 A JP 11163682A JP 11163682 A JP11163682 A JP 11163682A JP S594635 A JPS594635 A JP S594635A
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- JP
- Japan
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- rubber
- doping
- composition
- rubber composition
- double
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電気伝導性に優れた導電ゴム組成物に関する
。
。
従来、ゴム弾性体としての性質をそなえて電気伝導性を
増加させるために、カーボンブラック、グラファイト粉
末、金属粉末などの充填剤をゴム中に分散混入させ、こ
れらの充填剤が基本的に有している良好な電導性をゴム
中で複合化させて電導性の向上をはかっている。しかし
、ゴム中に充填剤を分散混入させた場合には、非均質系
であるために混合方法により、またシート上の位置によ
って導電性にバラツキが生じたり、比重が大きくなった
り、硬くなったり、まだ、曲げる等の変形によシ導電性
が変化する等の問題がある。
増加させるために、カーボンブラック、グラファイト粉
末、金属粉末などの充填剤をゴム中に分散混入させ、こ
れらの充填剤が基本的に有している良好な電導性をゴム
中で複合化させて電導性の向上をはかっている。しかし
、ゴム中に充填剤を分散混入させた場合には、非均質系
であるために混合方法により、またシート上の位置によ
って導電性にバラツキが生じたり、比重が大きくなった
り、硬くなったり、まだ、曲げる等の変形によシ導電性
が変化する等の問題がある。
ところで、最近、ポリアセチレン、ポリチアジル（−（
Ｓ−Ｎｈｌ）、 ポリバラフェニレンナトの共役二重
結合を有する高分子物質の電導性の向上に関する研究が
行なわれており、この高分子物質に電子受容体又は電子
供与体を拡散により添加すること、すなわちドーピング
せしめることにより電導性が増加するとの報告がある。
Ｓ−Ｎｈｌ）、 ポリバラフェニレンナトの共役二重
結合を有する高分子物質の電導性の向上に関する研究が
行なわれており、この高分子物質に電子受容体又は電子
供与体を拡散により添加すること、すなわちドーピング
せしめることにより電導性が増加するとの報告がある。
また、ポリ−ｐ−フェニレンサルファイドのように共役
二重結合が存在するわけではないが、電気陰性度が大き
い硫黄を介して、フェニル基が結合している高分子物質
においても、ドーピングすることにより電気伝導度が大
幅に増加することも見い出されている。
二重結合が存在するわけではないが、電気陰性度が大き
い硫黄を介して、フェニル基が結合している高分子物質
においても、ドーピングすることにより電気伝導度が大
幅に増加することも見い出されている。
本発明は、このドーピング効果に着目してなされたもの
で、上述した問題点を有さない導電ゴム組成物を提供す
ることを目的とする。
で、上述した問題点を有さない導電ゴム組成物を提供す
ることを目的とする。
このため、本発明の導電ゴム組成物は、主鎖又は側鎖に
二重結合もしくは三重結合を有するゴムからなる組成物
に、電子受容体又は電子供与体をドーピングせしめてな
ることを特徴とする。
二重結合もしくは三重結合を有するゴムからなる組成物
に、電子受容体又は電子供与体をドーピングせしめてな
ることを特徴とする。
以下、本発明の構成について詳しく説明する。
主鎖又は側鎖に二重結合もしくは三重結合を有するゴム
は、例えば、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタ
ジェンゴム、スチレン−ブタジェン共重合体コム、クロ
ロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジェン共重合体
ゴム、又はその他のジエン系合成ゴムである。これらの
ゴムのうち合成ゴムの場合には、モノマーの結合状態に
よシ種々のものがあるが、これらのものの混合物やこれ
らのものと上記例示のようなゴムとの混合物であっても
よい。しかし、ゴム弾性を有する物質ではあるが、主鎖
又は側鎖に二重結合もしくは三重結合を有しないゴム（
例えばシリコンゴム）をマトリックスゴムとして使用し
てもドーピング効果による電気伝導度の増加がもたらさ
れないので、このようなゴムは本発明においては使用す
るものではない。
は、例えば、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタ
ジェンゴム、スチレン−ブタジェン共重合体コム、クロ
ロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジェン共重合体
ゴム、又はその他のジエン系合成ゴムである。これらの
ゴムのうち合成ゴムの場合には、モノマーの結合状態に
よシ種々のものがあるが、これらのものの混合物やこれ
らのものと上記例示のようなゴムとの混合物であっても
よい。しかし、ゴム弾性を有する物質ではあるが、主鎖
又は側鎖に二重結合もしくは三重結合を有しないゴム（
例えばシリコンゴム）をマトリックスゴムとして使用し
てもドーピング効果による電気伝導度の増加がもたらさ
れないので、このようなゴムは本発明においては使用す
るものではない。
本発明では、上述した主鎖又は側鎖に二重結合もしくは
三重結合を有するゴムからなる組成物に、電子受容体又
は電子供与体をドーピングせしめるのである。なお、ゴ
ム組成物は、一般に、ゴム分子鎖間を結合して架橋を形
成し、この化学反応操作により形状を長時間一定に保つ
ことがよく知られているが、本発明において用いる組成
物には、このように架橋されたゴム弾性を有する組成物
と未架橋の流動可能なゴム組成物の両方が含まれる。ま
た、未架橋のゴム組成物を予めドーピング処理後に架橋
させた組成物であってもよい。ドーピング前のゴム弾性
を有する組成物は、ゴム組成物に一般に使用される充填
剤、例えばカーボンブラック、炭酸カルシウム、亜鉛華
、酸化マグネシウム、７リカ。
三重結合を有するゴムからなる組成物に、電子受容体又
は電子供与体をドーピングせしめるのである。なお、ゴ
ム組成物は、一般に、ゴム分子鎖間を結合して架橋を形
成し、この化学反応操作により形状を長時間一定に保つ
ことがよく知られているが、本発明において用いる組成
物には、このように架橋されたゴム弾性を有する組成物
と未架橋の流動可能なゴム組成物の両方が含まれる。ま
た、未架橋のゴム組成物を予めドーピング処理後に架橋
させた組成物であってもよい。ドーピング前のゴム弾性
を有する組成物は、ゴム組成物に一般に使用される充填
剤、例えばカーボンブラック、炭酸カルシウム、亜鉛華
、酸化マグネシウム、７リカ。
および伸展油、老化防止剤、加硫剤（硫黄、硫黄ドナー
）、加硫助剤（ステアリン酸）、加硫促進剤、パーオキ
サイドなどを含有することができる。また、主鎖又は側
鎖に二重結合もしくは三重結合を有するゴムは、組成物
中の原料ゴムのうち少なくとも５００重量％上であるこ
とが好ましい。
）、加硫助剤（ステアリン酸）、加硫促進剤、パーオキ
サイドなどを含有することができる。また、主鎖又は側
鎖に二重結合もしくは三重結合を有するゴムは、組成物
中の原料ゴムのうち少なくとも５００重量％上であるこ
とが好ましい。
本発明において用いるドーピング剤、すなわ、め電子受
容体又は電子供与体は、そのもの単体では電導性が著し
く低く、絶縁体といってもよいものである。電子受容体
は一般には酸化剤であり、これには例えば、よう素、臭
素、三酸化硫黄、二酸化窒素、五ふつ化ひ素、塩化鉄（
ＦｅＣｌ！３） 。
容体又は電子供与体は、そのもの単体では電導性が著し
く低く、絶縁体といってもよいものである。電子受容体
は一般には酸化剤であり、これには例えば、よう素、臭
素、三酸化硫黄、二酸化窒素、五ふつ化ひ素、塩化鉄（
ＦｅＣｌ！３） 。
ルイス酸などが包含される。電子供与体としては、還元
剤で、例えばナトリウム、アンモニア。
剤で、例えばナトリウム、アンモニア。
ルイス塩基などが挙げられる。ドーピング剤の濃度は、
組成物中の原料ゴムに対して０．１重量％以上であれば
よい。これは０．１重量％より少ないと電導性を高める
ことができないためである。なお、ドーピング剤の濃度
の上限は、特定されるものではないが、１５５重量％上
になると電導性が飽和値に達してしまい、これ以上加え
てもドーピング効果が高まるものでもないので、１５重
量係程度が妥当である。
組成物中の原料ゴムに対して０．１重量％以上であれば
よい。これは０．１重量％より少ないと電導性を高める
ことができないためである。なお、ドーピング剤の濃度
の上限は、特定されるものではないが、１５５重量％上
になると電導性が飽和値に達してしまい、これ以上加え
てもドーピング効果が高まるものでもないので、１５重
量係程度が妥当である。
ドーピング剤を組成物にドーピングせしめるには種々の
方法によればよい。例えば、ドーピング剤が蒸発しやす
い物質の場合には、密閉された容器の中にゴム組成物を
放置し、これを真空ポンプにて減圧にして、この中にド
ーピング剤を導入するという方法がとられる。この場合
には雰囲気温度が高い程、放置時間が長い程、ドーピン
グ剤はゴム組成物中に拡散し、濃度が増加する。まだ、
ドーピング剤を拡散させる速度は急激に行なわない方が
電導度が増加し、安定した電導度を示すようである。
方法によればよい。例えば、ドーピング剤が蒸発しやす
い物質の場合には、密閉された容器の中にゴム組成物を
放置し、これを真空ポンプにて減圧にして、この中にド
ーピング剤を導入するという方法がとられる。この場合
には雰囲気温度が高い程、放置時間が長い程、ドーピン
グ剤はゴム組成物中に拡散し、濃度が増加する。まだ、
ドーピング剤を拡散させる速度は急激に行なわない方が
電導度が増加し、安定した電導度を示すようである。
したがって、出来る限りゆっくりとよく雰囲気を均一に
した方が望ましい。ドーピング剤が蒸気になりにくいも
のでは、ドーピング剤を有機溶媒に溶解し、この中にゴ
ム組成物を浸漬させることにより時間と共にゴム中に次
第に拡散し、濃度を上昇させることができる。
した方が望ましい。ドーピング剤が蒸気になりにくいも
のでは、ドーピング剤を有機溶媒に溶解し、この中にゴ
ム組成物を浸漬させることにより時間と共にゴム中に次
第に拡散し、濃度を上昇させることができる。
電子供与体としてナトリウムを使う場合には、ナトリウ
ムとナフタレンの１対１モルのコンプレックスを、はじ
めにテトラヒドロフラン（ＴＨＦ ）溶媒中で作成し、
約０．１−ｚ、Ｏ，旧モル係の濃度で浸漬し、約１０重
量％程度にドーピング剤る。ナトリウムの場合には雰囲
気中の水分によジナトリウム・イオンにならないように
注意する必要がある。
ムとナフタレンの１対１モルのコンプレックスを、はじ
めにテトラヒドロフラン（ＴＨＦ ）溶媒中で作成し、
約０．１−ｚ、Ｏ，旧モル係の濃度で浸漬し、約１０重
量％程度にドーピング剤る。ナトリウムの場合には雰囲
気中の水分によジナトリウム・イオンにならないように
注意する必要がある。
これらの種々の方法はドーピング剤の種類により適した
方法が選ばれるが、ドーピング剤により電気伝導性が増
加する効果が起るならば添加方法、すなわちドーピング
方法はここに述べた方法に限定されるものではない。な
お、ドーピング処理後において、しなやかなゴム組成物
特有な性質が失なわれていないことから、ドーピング剤
はゴムとは反応しているのではなく、ゴム弾性体マトリ
ックス中で二重結合又は三重結合の分子鎖との相互作用
によシ本発明の効果が発揮されるものと推定される。
方法が選ばれるが、ドーピング剤により電気伝導性が増
加する効果が起るならば添加方法、すなわちドーピング
方法はここに述べた方法に限定されるものではない。な
お、ドーピング処理後において、しなやかなゴム組成物
特有な性質が失なわれていないことから、ドーピング剤
はゴムとは反応しているのではなく、ゴム弾性体マトリ
ックス中で二重結合又は三重結合の分子鎖との相互作用
によシ本発明の効果が発揮されるものと推定される。
本発明の導電ゴム組成物は、通常の導電ゴムとしての用
途のほか、帯電防止ゴムとしても用いられる。
途のほか、帯電防止ゴムとしても用いられる。
以下に実施例を例示する。
実施例１
下記の第１表に実験に用いたドーピング前のゴム組成物
の配合組成を示す。
の配合組成を示す。
第 １ 表
ポリインプレンゴム１）１００ ＮＪｊｔ部亜鉛華
３〃 ステアリン酸 ２ 〃 老化防止剤２）１〃 カーボンブラック３） 変量（０〜７０重量部）
伸 展 油 ５重量部加硫促進剤４）
０．８ 〃 硫 黄 ２．０〃註： ｌ）日本セオン社製 Ｎ１ｐｏｌ ＩＲ−２２００（Ｌ
＝−粘度８３） ２） Ｎ−フェニル−Ｎ’−１ソグロピル−ｐ−フェ
ニレンジアミン ３）ＡＳＴＭ表示Ｎ３３９．よう未成着量９０ ｍ９／
７ 。
３〃 ステアリン酸 ２ 〃 老化防止剤２）１〃 カーボンブラック３） 変量（０〜７０重量部）
伸 展 油 ５重量部加硫促進剤４）
０．８ 〃 硫 黄 ２．０〃註： ｌ）日本セオン社製 Ｎ１ｐｏｌ ＩＲ−２２００（Ｌ
＝−粘度８３） ２） Ｎ−フェニル−Ｎ’−１ソグロピル−ｐ−フェ
ニレンジアミン ３）ＡＳＴＭ表示Ｎ３３９．よう未成着量９０ ｍ９／
７ 。
ＤＢＰ吸油量１２０ｃｒ７／１ｏｏ２
４） Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾリル
スルフェンアミド 第１表の加硫促進剤および硫黄以外の配合剤をゴム業界
での常法であるバンバリータイグ混合機（１，８ｊ？）
を用い、各配合剤が均一に分散するまで混合した。次に
、ロールにて加硫促進剤および硫黄を添加し、混線混合
し、架橋可能なゴム組成物を調製した。このゴム組成物
は、１４８°Ｃ，３０分でプレス架橋し、２ｍｍ厚さの
ゴムシートを作成した。
スルフェンアミド 第１表の加硫促進剤および硫黄以外の配合剤をゴム業界
での常法であるバンバリータイグ混合機（１，８ｊ？）
を用い、各配合剤が均一に分散するまで混合した。次に
、ロールにて加硫促進剤および硫黄を添加し、混線混合
し、架橋可能なゴム組成物を調製した。このゴム組成物
は、１４８°Ｃ，３０分でプレス架橋し、２ｍｍ厚さの
ゴムシートを作成した。
この試料より４ｏｍｍ×８ｍｍの長方形状試料を切り出
し、ドーピング処理を１０〜３０分実施しだ。
し、ドーピング処理を１０〜３０分実施しだ。
つぎに、図面に示されるように、試薬特級のよう素１を
なす形フラスコ２に入れ、電気伝導度測定用の４探針法
の電極ａ、ｂ、ｃ、ｄをさし込んだ試料６を入れてすり
ガラス栓４で密閉し、真空ボ／プ（図示せず）に直結し
たフラスコ側面のコック５を開けて十分に減圧（３０ｍ
ｍＨｇ以下）してからコック５を閉じだ。ついで、この
フラスコ２を５０〜７０°Ｃにコントロールされた空気
オーブンに入れ、よう素を気化させて試料６中にドーピ
ングさせた。
なす形フラスコ２に入れ、電気伝導度測定用の４探針法
の電極ａ、ｂ、ｃ、ｄをさし込んだ試料６を入れてすり
ガラス栓４で密閉し、真空ボ／プ（図示せず）に直結し
たフラスコ側面のコック５を開けて十分に減圧（３０ｍ
ｍＨｇ以下）してからコック５を閉じだ。ついで、この
フラスコ２を５０〜７０°Ｃにコントロールされた空気
オーブンに入れ、よう素を気化させて試料６中にドーピ
ングさせた。
ドーピング操作中に電極ａ、ｂ、ｃ、ｄを電気度測定用
装置に結線し、時間と共に電気伝導度が変化する過程を
測定した。ドーピング時間は温度条件により異るが、電
気伝導度が飽和値以上になる３〜１１重量％のドーピン
グ剤濃度とした。図において、電極ａとｂに電圧をかけ
て、電流を測定し、Ｃとｄの間で電流をなるべく流さな
いようにして電位を測定することにより電導度を測定し
た。この結果を下記第２表に示す。
装置に結線し、時間と共に電気伝導度が変化する過程を
測定した。ドーピング時間は温度条件により異るが、電
気伝導度が飽和値以上になる３〜１１重量％のドーピン
グ剤濃度とした。図において、電極ａとｂに電圧をかけ
て、電流を測定し、Ｃとｄの間で電流をなるべく流さな
いようにして電位を測定することにより電導度を測定し
た。この結果を下記第２表に示す。
（本頁以下余白）
これらの表かられかるように、よう素をドーピングする
ことによる電導性増加効果は、カーボンブラックを含む
量が少い程著しい。
ことによる電導性増加効果は、カーボンブラックを含む
量が少い程著しい。
実施例２
実施例１の試料名−１のものを用いて、Ａｓ Ｆ５をド
ーピングした。Ａ ｓ Ｆ５は室温で気体であり、液体
窒素で冷却して少しづつあたためることにより、徐々に
気化させ、１時間程度でドーピングを完了した。ドーピ
ング後の電気伝導度は５．３ｗｔ％のＡｓＦ５濃度で、
１．７ Ｘ １０−’Ω−’ｌ’であり、よう素よシミ
気伝導度増加効果が著しい。
ーピングした。Ａ ｓ Ｆ５は室温で気体であり、液体
窒素で冷却して少しづつあたためることにより、徐々に
気化させ、１時間程度でドーピングを完了した。ドーピ
ング後の電気伝導度は５．３ｗｔ％のＡｓＦ５濃度で、
１．７ Ｘ １０−’Ω−’ｌ’であり、よう素よシミ
気伝導度増加効果が著しい。
実施例３
次に、下記の第３表に実験に用いたドーピング前のゴム
組成物の配合を示す。
組成物の配合を示す。
第 ３ 表
天然ゴム ８０重量部スチレ
ン嗜ブタジェン共重合体ゴム５） ２０ 〃亜
鉛華 ３〃 ステアリン酸 ２ 〃老化防止
剤２）１〃 カーボンブラック争） ５重量部伸
展油 ５０ ｐ 炭酸カルシウム ７０ ／。
ン嗜ブタジェン共重合体ゴム５） ２０ 〃亜
鉛華 ３〃 ステアリン酸 ２ 〃老化防止
剤２）１〃 カーボンブラック争） ５重量部伸
展油 ５０ ｐ 炭酸カルシウム ７０ ／。
加硫促進剤４）ｏ、８〃
硫 黄 ２．０
、／註： ５）日本ゼオン社製Ｎ１ｐｏｌ １５０２６）ＡＳＴＭ
表示 Ｎ６６０ 実施例１と同様な方法で架橋ゴムシートを井い、よう素
をドーピングしたところ、下記の第４表に示す電気伝導
性が得られた。
、／註： ５）日本ゼオン社製Ｎ１ｐｏｌ １５０２６）ＡＳＴＭ
表示 Ｎ６６０ 実施例１と同様な方法で架橋ゴムシートを井い、よう素
をドーピングしたところ、下記の第４表に示す電気伝導
性が得られた。
第 ４ 表
実施例４
ゴム組成物を構成する各種の原料ゴムによる効果を下記
の第５表に示すゴム組成物と加硫条件にて調製した。な
お、第５表における数値は全て重量部を表わす。
の第５表に示すゴム組成物と加硫条件にて調製した。な
お、第５表における数値は全て重量部を表わす。
第 ５ 表
註ニ
ア）日本ゼオン社製Ｎ１ｐｏｌ ＢＲ１２２０８）
Ｎ１ｐＯＩ ５ＢＲ１５０２９） 信
越シリコン社製 シリコンゴムＫＥ５５５Ｕ１０）
シリコンゴム用硬化剤Ｃ−８１＋
） シリコンゴムは１６０°Ｃ９１０分の硬化後に２
００°Ｃで４時間後硬化を行なう。
Ｎ１ｐＯＩ ５ＢＲ１５０２９） 信
越シリコン社製 シリコンゴムＫＥ５５５Ｕ１０）
シリコンゴム用硬化剤Ｃ−８１＋
） シリコンゴムは１６０°Ｃ９１０分の硬化後に２
００°Ｃで４時間後硬化を行なう。
実施例１と同様に、試料名１〜３をよう素にてのドーピ
ング前後の電気伝導度を下記の第６表に示す。
ング前後の電気伝導度を下記の第６表に示す。
第 ６ 表
図はゴム組成物をドーピング処理する方法の一例を示し
た説明図である。 １・・・よう素、２・・・なす形フラスコ、６・・・試
料、４・・・すりガラス栓、５・・・コック。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎 下 和 彦
た説明図である。 １・・・よう素、２・・・なす形フラスコ、６・・・試
料、４・・・すりガラス栓、５・・・コック。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎 下 和 彦
Claims (1)
- 主鎖又は側鎖に二重結合もしくは三重結合を有するゴム
からなる組成物に、電子受容体又は電子供与体を拡散法
により含有せしめた導電ゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11163682A JPS594635A (ja) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | 導電ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11163682A JPS594635A (ja) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | 導電ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS594635A true JPS594635A (ja) | 1984-01-11 |
| JPH0344101B2 JPH0344101B2 (ja) | 1991-07-04 |
Family
ID=14566326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11163682A Granted JPS594635A (ja) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | 導電ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594635A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4965575A (en) * | 1988-10-07 | 1990-10-23 | Eastman Kodak Company | Data alignment circuit and method for self-clocking encoded data |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56131602A (en) * | 1980-03-21 | 1981-10-15 | Showa Denko Kk | Production of acetylene high polymer having high electrical conductivity |
-
1982
- 1982-07-01 JP JP11163682A patent/JPS594635A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56131602A (en) * | 1980-03-21 | 1981-10-15 | Showa Denko Kk | Production of acetylene high polymer having high electrical conductivity |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4965575A (en) * | 1988-10-07 | 1990-10-23 | Eastman Kodak Company | Data alignment circuit and method for self-clocking encoded data |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0344101B2 (ja) | 1991-07-04 |
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