JPH04159341A - 導電性組成物 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、ゴムをベース材料としてなる導電性組成物に
関し、とくに加工性に優れ、精密電子素子用施設などに
おける％Ｆ電防止床材等の如きシート状に容易に加工す
ることができ、しかも高い導電性を保有してなる新規な
導電性組成物に関するものである。

［従来の技術］ 静電気によるごみの付着や半導体破壊などの問題を生じ
易いＩＣ工場や電子部品組立工場などにおいては、静電
気による８Ｆ電を助正するために、床面上に電気抵抗の
小さい導電性シートを敷きつめ、作業者を接地し得るよ
うに配慮しているのが通常である。

この場合の導電性シートの体積抵抗率は小さい程望まし
く、例えば床材が１ｘｉｏ”Ω程度の電気抵抗を有する
場合、静電気は数百ボルトのオーダーで人体に蓄積する
のに対し、その抵抗が半分になると１０ボルト前後にま
で低下すると考えられている。このような静電気による
半導体素子等への影響は当然考えられることであり、最
近素子の高集積化あるいは高密度実装化が加速度的に進
展されつつある折柄、上記導電性シートの体積低効率を
できる限り小さくすることへの要望は益々高まりつつあ
る。

従来の上記導電性シートは、ゴムあるいはプラスチック
をベース材料とし、これらに金属粉、グラファイト粉、
導電性カーボンブラックまたは電解質のような導電性物
質を多量に配合して製造していた。そして、これら導電
性物質の中で特性および経済的見地から、工業的には主
として高度の導電性を有するカーボンブラックすなわち
アセチレンブラックやゲッチェンブラック等を添加して
製造していた。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したように、最近は、導電性シートの体積抵抗率を
できる限り小さくすることが要望されるようになり、１
Ω−Ｃ１１以下といった高導電性を保有していることが
必要条件とされるようになった。

しかし、体積低効率が１Ω−ＣＩ以下の高度の導電性を
得るためには、非常に多量の導電性物質を添加すること
が必要となり、その結果、材料の粘度が大巾に上昇し、
混練時、押出時あるいはカレンダーロールによるシーテ
イング時等における加工性が著しく損なわれるどう問題
が生ずるようになった。

加えるに、製造した材料の機械的特性、例えば引張特性
が大巾に低下するといった派生的欠点も生ずるようにな
り、実用上において問題化されている。

本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解消し、
混練、押出、あるいはシートへの加工が容易であり、し
かも極めて高い導電性を保有している新規な導電性組成
物を提供しようとするものである。

Ｕ課題を解決するための手段及び作用コ本発明の要旨は
、ゴム１．　Ｏ０重量部に、導電性カーボンブラック２
０〜１００重量部と薄片化黒鉛３０〜１５０重量部と脂
肪酸金属塩及び／又は脂肪酸エステル１〜２０重量部と
を添加した導電性組成物である。

ゴムとしては天然ゴム、スチレン・ブタジェンゴム、ブ
タジェンゴム、シンジオタクチック１゜２ポリブタジエ
ン、インプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジェンゴ
ム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン
・ジェンターポリマ。

ブチルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、多硫化ゴ
ム、ウエンタンゴム等のハロゲンを含まないゴム、クロ
ロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エビク
ロルしトリンゴム、塩素化ポリエチレン、塩素化エチレ
ン・プロピレンゴム、塩素化エチレン・プロピレンター
ポリマ、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、フッ素
ゴム等のハロゲンを含んだものが挙げられる。

導電性カーボンブラックの種類としては、パルカンプリ
ンテックス、コンダクテックス、デンカブラック、旭Ｍ
Ｓ−５００、トーカブラック、三菱導電性カーボン及び
ゲッチェンブラック等が挙げられる。

この添加量を２０〜１００１ｊＬ量部とするのは２０重
量部以下では十分な導電性が得られず、１００重量部以
上では粘性が高くなり加工が困難になるためである。

また、薄片化グラファイトは酸処理黒鉛を高温で熱処理
し、眉間の酸を急激に気化させることにより揮散させ、
同時に眉間を膨脹させた膨脹化黒鉛を解砕させて製造す
るものである。市販品としては、日本黒鉛工業−のＥＸ
Ｐ−Ｐ、ＥＰの２種類のグレードがある。その添加量を
３０〜１５０重量部としたのは３０重量部以下では十分
な導電性が得られず、１５０重量部以上では粘性が高く
なりシート状に加工することが困難となるためである。

金属石鹸は、通常Ｍ（ＯＯＣＲ）ｎで示される種々の金
属高級脂肪酸塩で、金属の種類はもとより脂肪酸の鎖長
、不飽和度、置換基等でその性質は種々変化する。具体
的にはステアリン酸カドミウム、ラウリン酸カドミウム
、リシノール酸カドミウム、ナフテン酸カドミウム、２
−エチルへキソイル酸カドミウム、ステアリン酸バリウ
ム、ラウリン酸バリウム、リシノール酸バリウム、ナフ
テン酸バリウム、２−エチルへキソイル酸バリウム、ス
テアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、リシノ
ール酸カルシウム、ステアリン酸ストロンチウム、ステ
アリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、リシノール酸亜鉛、２
−エチルへキソイン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、二塩基性
ステアリン酸鉛、ナフテン酸鉛、ステアリン酸錫、ステ
アリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、オ
レイン酸亜鉛、オレイン酸銅、オレイン酸マグネシウム
、オレイン酸ニッケル、オレイン酸鉄、オレイン酸アル
ミニウム、オレイン酸鉛、オレイン酸クロム、オレイン
酸カルシウムなどが挙げられる。

また、脂肪酸エステルは長鎖の脂肪酸とアルコールとの
化合物で、脂肪酸としては長鎖の飽和、不飽和のモノカ
ルボン酸、ジカルボン酸、オキシカルボン酸があり、ア
ルコールとしてはブタノール、オクタツールなどの一価
アルコールとエチルグリコール、グリセリン、ペンタエ
リスリトール、ソルビトールなどの多価アルコールがあ
り、多くの種類の脂肪酸エステルができる。親水性タイ
プではエマルジョン状のものがある。

これら金属石鹸、脂肪酸エステルは各々単独のもの、他
の配合剤と複合されたもの、あるいは両者の混合品、さ
らには両者の混合グラス他の配合剤と複合されたもの等
々種々のタイプのものが挙げられる。

また、導電性材料への添加に当たっては各々単独でもよ
いが両者を２種類以上組合せて使用すればさらに効果が
あがる。これらの添加量を１〜２０重量部としたのは１
重量部以下では十分な加工性が得られず、２０重量部以
上ではシートに加工後、その一部が表面に滲出する（ブ
リードあるいはブルーム現象）する間組が生じてくるた
めである。

本発明においては、上記配合剤に加えて、加硫剤、加硫
促進剤、酸化防止剤、充てん剤、操作油、顔料等が添加
されても差支えない。

本発明の組成物を架橋する方法としては、イオウ系加硫
剤による方法が一般的であるが、用途によっては有機過
酸化物による架橋、電子線照射による架橋およびシラン
グラフト水架橋等による方法も選ぶことができる。有機
過酸化物による架橋に用いる架橋剤としては、ジクミル
パーオキサイド、３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソ
プロピル）ベンゼン等が好適である。また、電子線照射
による架橋における架橋助剤としては、トリメチロール
プロパントリメリテート、トリアリルイソシアヌレート
等の反応性モノマが一般的に使用される。

Ｕ実施例〕 以下本発明の好適実施例を添付図面と共に説明する。

第１表に示す配合割合に従って各種成分を配合し、約８
０℃に保持された６インチロールに投入してロール混線
を行った。混練後スチーム加熱プレスにより１６０℃×
１０分の条件で加硫を行い１ｍｓ厚のシートを得な。

各側の評価結果を第１表の下欄に示す。尚、評価方法は
次の通りである。

加工性二　ロール混練時における外観と、モータの負荷
によって測定した。モータの 負荷についてはＩＯＡ以下の場合をも って良としな。

電気特性：　第１図に示すように、２０Ｘ１００Ｘｌｌ
ｌｌの試料１の両端１０■にシルバーペイント２．２を
塗布し、１日放置 後ホイートストンブリッジ法による抵 抗測定器４で抵抗（Ｒ）を測定し次式 により体積抵抗率（ρ）を計算した。

ブリード、ブルーム： ｉｎｎ厚の未加硫シート及び加硫シー トを常温（６ｈ）、常温→１００℃ （６ｈ）、１００℃（６ｈ）、１００ ℃→常！＜６ｈ）を１サイクルとし７ サイクル暴露後の外観を目視にて評価 何ら変化のない場合を良とした。

、ｌ　　ｇ 第１表からも明らかな通り、実施例１〜４はいずれもロ
ール加工性に優れ、体積抵抗率も１Ω−ｃｎ以下と高導
電性を示し、しかもブルーム、ブリード現象も見られな
い。

これに対し金属石鹸や脂肪酸エステルを添加していない
比較例１及びケッチエンブラックＥＣの添加量の多い比
較例２はいずれもロール加工性が劣っている。薄片化グ
ラファイト単独系の比較例３及びケッチエンブラックＥ
Ｃ，薄片化グラファイトの添加量が少ない比較例５は体
積抵抗率が高くなっている。また金属石鹸及び脂肪酸エ
ステルの総量が２０重量部を越えている比較例４はブル
ーム、ブリード現象が見られ劣っている。

以上の結果から導電性カーボンブラックと薄片化グラフ
ァイトを本発明の範囲で組合わせると共に金属石鹸、脂
肪酸エステルを本発明の範囲内で添加することにより加
工性の改善ができ、電気的特性並びにシート外観上最善
であり、導電性シート等に加工して卓効を奏し得る材料
を入手できることが、これによって分かる。

本発明で用いられた金属石鹸及び脂肪酸エステルはコン
パウンドの粘度を下げると共にカエンタロール加工時に
ｓｔ性材料の眉間滑り性を高めロールへの負荷を低減し
、さらにロール粘着性を抑制するなどの効果を併せ有す
るために総合的に加工性を向上させるものである。

Ｅ発明の効果コ 以上の通り、本発明に係る組成物によれば、高いＳ電性
を保持しつつ加工性と機械的強度を向上させた導電性組
成物を提供することができ、斯業界における今日的要請
に適切に応え得るものであり、その工業上の価値は非常
に大きなものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明及び比￥１ＦＩＡＪで得られた導電性組
成物の体積抵抗率を測定する例を示す説明図である。 図中、１は試料、２はシルバーペイント、３は抵抗測定
器である。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ゴム１００重量部に、導電性カーボンブラック２０
   〜１００重量部と薄片化黒鉛３０〜１５０重量部と脂肪
   酸金属塩及び／又は脂肪酸エステル１〜２０重量部とを
   添加したことを特徴とする導電性組成物。