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シリコーンゴムの電気特性Q&A
導電性シリコーンゴムのQ&A

導電性シリコーンゴムの取り扱いは、2種しかないのか?
『導電性シリコーンゴム』でのラインナップ一覧表の取り扱いは?


楽天ショップでも、お取り扱いしている2タイプは、材料として常備いたしております。ご指摘の他ラインナップは、通常は受注後の材料取り寄せとなります為、納期に少々お時間を頂きますが、お取り扱い可能です。但し特殊グレードとなります為、お作り致します製品により随時、御見積りを承ります。

体積抵抗率と硬度は、指定できないの?

残念ながら、体積抵抗率と硬度は、各種シリコーンメーカーから発売されているコンパウンドを使用いたしますため、規格が決まっています。他の体積抵抗率のものとブレンド調整でスペックを変化させる事は可能ですが、ブレンドすることにより電気特性値としての安定性を保証する事が出来ません。したがって現在は各社メーカーのラインナップより探すことになります。条件をお聞かせ頂ければ、近似値のタイプの有無を調査いたします。

色の指定は可能?

基本的に不可です。元々絶縁体であるシリコーンポリマーに電気を通すフィラーを大量に添加して導体としている為に色はその殆んどが黒色であり、着色はできません。フィラーとしての代表はカーボンブラックで、金属粉をフィラーにするものも在りますが、その電気特性を維持する為に、メーカーマスターバッチには、顔料等は添加できません。

導電シリコーンゴムの成型加工は可能?

基本的には可能です。弊社で取り扱っていますミラブル系材料の加工方法である熱加硫方式のコンプレッション、トランスファーであれば金型を製作し、成型できます。但し導電性シリコーンの特性として多くの導電用フィラーが添加しており、汎用タイプのものと比較し強度的な特性値が劣りますため複雑なアンダー形状を有しているものや、厚みが極めて薄い部位当がある製品に関しては、不可能な場合もございます。図面をご提示頂ければ検討いたします。

硬度が低くて、体積抵抗率が低い材料は?

電気を通しやすくする為にシリコーンポリマーに添加するフィラーの多くはカーボンブラックであり、このカーボンブラックは補強剤としても用いられますが、これの添加量が硬度を高くしてしまい硬度を低く維持したまま、体積低効率を低い値に設計することは物理的に難しと言えます。カーボンブラックに代わるフィラーもここ近年、各メーカーも開発されていますが、コスト的な障害は否めません。


シリコーンゴムの電気特性は、配合する充填材などによって絶縁体から導電体に変えたグレードが在り、体積抵抗率、誘電率、誘電正接、絶縁破壊の強さ、など電気特性が、使用される環境の温度の変化によって、あまり左右されない事が特長と言えます。

絶縁性シリコーンゴムで、200℃以上の温度においてシリコーンゴムに匹敵する絶縁特性をもつゴム材料は今のところ見当たらないとされています。

温度や周波数を変化させても電気特性変化が小さく、絶縁物質に不活性の為、高温時、低温時の電気特性に優れます。

 
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一般的な電気特性Q&A

誘電率とは?

絶縁材料に交流電圧がかけられたときに、単位体積中に蓄えられる静電エネルギーの大きさを、空気の値を1としてその比で現した値です。木材は2.5〜7.7、陶器は5.7〜6.8、ダイヤモンドは16.5です。充填剤などを加えないシリコーンゴムの誘電率は約2.7で、絶縁材料としては値が小さいものが望ます。

誘電正接とは?

絶縁体に交流電界をかけると分子は電界に合わせて形を変化させようとしますが電界に対して追随が遅れます。その遅れの程度が誘電正接です。その値が大きいほど、絶縁体に交流電界をかけた時のエネルギーロスが大きくなります。いわば分子レベルで摩擦抵抗が生じ発熱が起き、この発熱の大小のことを言います。

絶縁破壊の強さとは?

絶縁体に電圧をかけていくと、電圧がある値に達すると耐え切れなくなり電気的な破壊を起こします。この値を絶縁破壊電圧といい、1o厚の絶縁体に対する強さで表します。絶縁破壊電圧は一般に直流より交流電圧のほうが低くなります。電気的破壊とは、絶縁体が高電圧により通電し絶縁機能が失われることを言い、その瞬間の電圧を絶縁破壊電圧と言います。

体積抵抗率とは?

JIS C 2123電気用シリコーンコンパウンド試験方法を基準とし検体に直流電圧をかけると電圧に比例した電流が流れますが電流の流れにくさを示すのが体積抵抗率です。

 
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シリコーンゴムの導電性区分

区分 体積抵抗率(Ω・p) 領域
絶縁体 10の10乗Ω・p以上 帯電領域
半導体 10の9乗〜10の3乗Ω・p 制電領域
導 体 10の−4乗Ω・p以下 導電領域
上記表に区分できますが特に絶縁性を規定する場合は10の13乗以上を選定するべきです。10の10乗〜10の12乗のゴムも絶縁領域ではありますが、高電圧で、ゴムに水分が介在するような特殊な使用環境の場合、稀に導通する事があり、10の13乗Ω・cm以上を選定した方が無難と言えます。

◆絶縁性シリコーンゴム
シリコーンゴムは、主骨格が無機ポリマーの性質をもっているため、特に充填剤を投入しない汎用のシリコーンゴムの体積低効率はその殆んどが10の15乗Ω・pのスペックを有しているので、絶縁性ゴムと言う事が出来ます。

◆導電性シリコーンゴム
各メーカーより、導電性用グレードとしてラインナップされています。今現在、弊社にて常備しております導電性シリコーンゴムは、2機種。硬度75〜76°硬質タイプで体積抵抗率が2Ω・pのタイプと、硬度が62°〜63°の一般的硬度、体積抵抗率5Ω・pの2タイプ。その他の規格品は、お取り寄せとなっています。


外観部品としての用途が多いシリコーンゴムですが、今回触れてきました、電気特性値に関しては、昨今、お客様より様々なお問い合わせを頂き、都度調査を重ね、我々も日々勉強させて頂いております。

特殊な環境で使用されることの多い導電性シリコーンゴムは、正直、電気特性値以外の物性データがメーカーにも手薄となっており、その用途に応じて様々な耐性の調査が多くなっていることも事実です。

その回答が出来ないことも起きている現実を踏まえてノウハウ、データの蓄積に注力し、また各メーカーへの今、欲している、こんな材料、あんな材料の情報供給を的確に行い少しでもニーズに近い製品を供給できるように努めて参ります。

 

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