JPS61197658A - 導電性エラストマーの製造法 - Google Patents

導電性エラストマーの製造法

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JPS61197658A
JPS61197658A JP61016003A JP1600386A JPS61197658A JP S61197658 A JPS61197658 A JP S61197658A JP 61016003 A JP61016003 A JP 61016003A JP 1600386 A JP1600386 A JP 1600386A JP S61197658 A JPS61197658 A JP S61197658A
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JP
Japan
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oil
conductive elastomer
silicone polymer
gum
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JP61016003A
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English (en)
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ジヨン ジヤクソン
シーエド アボルハツサン アンガドジバンド
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SUTORASUKURAIDO THE, University of
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SUTORASUKURAIDO THE, University of
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/24Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon

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  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
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  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
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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] 本発明は導電性エラストマーの製造法に関する。
[従来の技術J 本出願人により、先に出願されたヨーロッパ特許明細書
第89843号には、シリコンポリマーガム(非導体)
と、黒鉛粒子(導体)と、炭素鎖の長さが少なくとも1
6で、高度のメソジェニシティ(fill;5o(1(
!n1city)  [すなわち分子結合のまわりの柔
軟性〕を右する植物油の一種の不飽和グリセリド油とか
ら形成される種々の導電性エラストマーが開示されてい
る。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記ヨーロッパ特許に開示された材料の
物理的並びに電気的特性は、その目的に適うとはいえ、
天然に産出する植物油類の作柄が低下してもこれら材料
の特性を向上したり、生産を行なったりすることを考慮
しなければならなかった。
そこで本発明は以上の問題点を解決し、より良好な物理
的および電気的特性を有し、植物油の作柄に左右される
ことがない導電性エラストマーおよびその製造方法を提
供することを目的としている。
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明はシリコンポリマー
ガムと、黒鉛粒子と、炭素鎖の長さが少なくとも16で
高度なメソジエニシディをもつ油中に存在させた加硫剤
および架橋剤と、前記油とガムを溶解し、および/また
は混和的に分散させる揮発性添加物とを混合することに
より導電性エラストマーを製造する方法を提供するもの
である。
前記添加物は、油とシリコンポリマーガムとを均一な混
合物とする溶剤および/または分散剤であって、それ自
体揮発性のある添加物はガムが加硫の間に混合物から除
かれ、かつ空気、水、その他のガスを脱出させるもので
ある。このW発性添加物は、混合物の加硫速度と同一の
速度で揮発することが望ましい。
前記添加物としては、例えばトルエン、クロロホルム、
テトラヒドロフラン(THE)、n−ヘキサンまたはS
BP3(IC1社製、スペシャル・ボイリング・ポイン
ト類3の略と思われる)のごとぎ溶剤または分散剤の1
つが用いられる。
[作 用] 前記添加物を使用すると、それを使用しないで製造した
ものと比べ、生成物たる導電性エラストマーは、体積抵
抗率の低下と、ひずみ限界の増加と、物理的および電気
的ヒステリシス特性の減少をもたらす。更にこれらの改
良された特性は、混合の間のコン1−0−ルを制限する
ことなしに達成することができる。また粘性が小さいた
め混合が容易で、キャスティングに適した低粘性の混合
物とすることができる。添加物は、種々な聞を混合する
が、ガムと油に対し少の加えただけで特性を向上させた
ものが得られる。例えばガムと油120りに対し40 
mρ以下加えると体積抵抗率は10侶はど低下し、また
同じり60IIII!以下加えると引張り強さが約2倍
になることを見出した。これらは何しモ70gの黒鉛粒
子を含ませたときを示している。
なお、最小の電気的、物理的ヒステリシスは、予め定め
られた少量の添加物を加えることによって得られる。
本発明方法においては、まずシリコンポリマーガムと、
架橋剤と、油と、添加物とを混合し、次いで上記混合物
に黒鉛粒子を加え、更に加硫剤を加えて混合するしので
ある。しかし、通常は、黒鉛粒子を添加Jる段階で、黒
鉛粒子の分散を高めるために予め混合したものの中に添
加物を加える。
黒鉛粒子は、通常ミクロンオーダーの粒子サイズの粉体
で、絶対的なものではないが、最大50ミクロンオーダ
ーのものが用いられる。
シリコンポリマーガムは、炭酸カルシウムまたはヒユー
ムドシリカのごときフィラーと結合させておくが、フィ
ラーの量は組成物の異なる粘度に応じ変更される。ポリ
マーガムは、例えばC2001、C2501が使用され
る。またA−プダクトコード11637、B−プロダク
トコード11636、C−プロダクトコード11635
、D−プロダクトコード11632として特定されたシ
リコンシーラントボリマー(I CI ?1製)のごと
ぎフィラーを○まないガムが使用される。これらのガム
は、ジヒドロキシ・ポリジメチルシロキサンであり、得
られる組成物に異なる平均分子量を与える。酋通に用い
られる加硫剤はDBTL (ジブチルチンジラウリート
)であり、架橋剤はシレスタ−(Si fester)
O、S 。
である。
油は、前記ヨーロッパ特許に開示したように炭素鎖長さ
が16またはそれ以上の不飽和植物油のごときトリグリ
セリドが通常用いられる。或いはトリグリセリド、ジグ
リセリドまたはその他の植物油と同様なメソジェニシテ
ィをもつ合成または他の天然産用油が用いられる。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照し、説明する。
第1図は本発明導電性エラストマーの応力−ひすみ線図
である。このようなエラストマーは例えばシリコンポリ
マーガム(C2501)  1009、トルエン(揮発
性添加物) 100mβ、黒鉛粒子γOgと、落花性油
(10〜30g)とを混合し、DBTL (加硫剤)2
g、シレスター0.8.(架橋剤)59を加え、室温で
加硫化させてなるものである。このものの限界引張り強
さ、破断時の伸び率および体積抵抗率は第1表のとおり
であり、また落花性油209加えたときの応力−ひずみ
特性は第1図のとおりである。
種々の応力−ひすみプロットのデータから、λ の変化
に対するF/A(λ−λ−2)の三日月形のプロット(
第2図)が得られる。但し、Fは外力、△は断面積、λ
−β/I2oは伸び率、1およびg。はテストサンプル
の変形後および変形前の良さである。
三日月形のプロットは、エラストマーのような物質の物
理的性質を表現する技法としてよく知られているもので
、ここでの縦軸(Y軸)をφ因子で表わすと (但し、X軸はλ−1=l  /Il)で与えられ、三
日月形プロットのスロープがX軸と平行になるとヒステ
リシスがないことを示し、φが張力に対する抵抗を代表
している。
第2図において、グラフ1は落花性油を10g、グラフ
2は15q、グラフ3は20g、グラフ4は229、グ
ラフ5は25g、グラフ6は309それぞれ用いた場合
を示している。10g以下のときは物理的性質が不十分
なものとなる。落花性油の増aに比例して物理的性質が
改良されるが、約20〜22gのときが最適な物理的性
質のものが得られる。また30gの落花性油を用いると
材料の表面に浮き出し、物理的性質は劣るものとなり、
しかも作業性が悪くなる。
次にポリマーBシリコンガム1oog、黒鉛粒子70g
、落花性油20g、架橋剤5g、DBTt−(加硫剤)
2Lj、各種揮発性添加物160m ffを加えて工・
ラストマーとするとき、添加物の相違による評価を試み
た。添加物としてトルエン、クロロボルム、SBP3、
テトラヒドロフランを用いたところ、第2表および第3
図を得た。第3図中、グラフ1はトルエン、グラフ2は
クロロホルム、グラフ3はテトラヒドロフラン、グラフ
4はn−ヘキサン、グラフ5はSBP3である。これら
のうち、1〜ルエンを用いると、体積抵抗率、応力限界
およびヒストリシス特性についで最適の組合せのものと
なる。トルエンを用いたうえで、種々の混合を行なう、
例えば、シリコンポリマーガムC2501100g、黒
鉛粒子70g、落花性油20LJ、シレスターO,S。
5g、DBTL2yを混合し、更に添加物のMを変えた
ところ、第3表および第4A図〜第4C図に示すとおり
であり、これをもとに第5図のごときプロットを得た。
第5図中、グラフ1はトルエン0ml11グラフ2は6
(1+ff、グラフ3は80111j7、グラフ4は1
20+1142 、グラフ5は160+a1それぞれ加
えたものを示している。
揮発性添加物の重要さは、前記第3〜5図および第1〜
3表から明らかにされている。揮発性添加物の存在はエ
ラストマーの体積抵抗率の低減をもたらす。1〜ルエン
の場合は(第4C図のように)50mlオーダーの少量
でその効果があられれる。
更にトルエン70 ran添加のときは、最小のヒステ
リシスと低い体積抵抗率をもたらすとはいえ、第4A図
の応力、第4B図のひずみ線図のように良好な引張り特
性を維持することが明らかである。
トルエン80m!および実験上限界内の多量を添加する
場合には、その特性は実質的に一定である。
第  1  表 10 0.77 680.079 15 0.71 860.081 20 0.65 870.073 220.65 1160.080 25 0.62 1120.083 30 0.51 930.11 第  2  表 トルエン       0.372   120   
0.71りooホルム     0.323    8
6   0.35SBP  No、3     0.3
7     97   0.81n −ヘキサ>   
   0.317    93   0.90テトラヒ
ト07ラン  0.347    93   1.18
第3表 0 0.831  1172.08 40 0.561  870.28 60 0.711  960.25 80 0.738  970.23 120 0.730  1070.25160 0.7
32  1090.27次に本発明において、最も好ま
しい実施例を掲げる。
適量の油にシリコンポリマーガム(C2501) 10
0りを加え1次にトルエン100 In fと架橋剤5
gを加える。これを回転シェアミキサーにて5分間混合
する。この混合物に黒鉛粒子70gと、トルエン50 
vallを加えて更に5〜10分混合する。最後にDB
TL2gを加えて、キャストする。少なくとも24時間
はそのままにしてからテストに供した。各生成物から4
つのサンプルを切り出し、体積抵抗率と応力−ひすみ測
定を行なった。
[発明の効果] 本発明の導電性エラストマーは合成油を使用して製造さ
れたものであるから、天然の植物油の作柄との関わりを
なくし、生成された導電性エラストマーの物理的および
電気的特性を安定させることができる。また、従来の植
物油を用いたものに比べ、より良好な物理的および電気
的特性を有するものであることが実験により確認された
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明により製造された導電性エラストマーの
応力−ひずみ線図、第2図および第3図は伸び率と抵抗
との関係を示す線図、第4A図〜第4C図は揮発性添加
物(トルエン)の添加量に対する応力、ひずみ並びに体
積抵抗率の変化を示す線図、第5図はトルエン添加量を
パラメ・夕として、伸び率と抵抗との関係を示した三日
月形のプロット線図である。 出  願  人 ユニバーシティ オブ ストラスクライト化  理  
人   芦  1)   直  衡量       朝
  倉    正  幸手続補正書く自発) 昭和61年3月25日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 シリコンポリマーガムと、黒鉛粒子と、加硫剤と、
    架橋剤と、少なくとも炭素鎖16をもち、かつ高度なメ
    ソジェニシティをもつ油とを混合してエラストマーとす
    るに当り、更に前記油とガムを溶解し、かつ混和的に分
    散させる揮発性添加物を混合することを特徴とする導電
    性エラストマーの製造法。 2 前記添加物の揮発速度は、実質的に混合物の加硫速
    度と等しいものである特許請求の範囲第1項記載の導電
    性エラストマーの製造法。 3 前記シリコンポリマーガムと、架橋剤と、油と、揮
    発添加物とが、最初にプレミキスチャーの形で一緒に混
    合され、次いで黒鉛粒子と加硫剤とが添加混合される特
    許請求の範囲第1項または第2項記載の導電性エラスト
    マーの製造法。 4 前記プレミキスチャーは、後に添加される黒鉛粒子
    を残してシリコンポリマーガムと、架橋剤と、油と、加
    硫剤と、揮発添加物が混合されている特許請求の範囲第
    1項ないし第3項の何れかの項に記載の導電性エラスト
    マーの製造法。 5 揮発添加物は、トルエン、クロロホルム、テトラヒ
    ドロフラン、n−ヘキサンおよびSBP3から選ばれた
    ものである特許請求の範囲第1項ないし第4項の何れか
    の項に記載の導電性エラストマーの製造法。 6 揮発添加物が、シリコンポリマーガム100gに対
    し少なくとも50ml量添加されている特許請求の範囲
    第1項ないし第4項の何れかの項に記載の導電性エラス
    トマーの製造法。 7 混合物は、シリコンポリマーガム100g、黒鉛7
    0g、シルエステルOS(架橋剤)5g、ジブチルチン
    ジラウリート(加硫剤)2g、落花性油2gおよびトル
    エン70mlからなっている特許請求の範囲第1項記載
    の導電性エラストマーの製造法。
JP61016003A 1985-01-29 1986-01-29 導電性エラストマーの製造法 Pending JPS61197658A (ja)

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ES (1) ES8800298A1 (ja)
GB (1) GB8502204D0 (ja)

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