一般的なゴム配合資材 |
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| 原料ポリマー |
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| 硬化剤 老化防止剤…材料の劣化を抑制する フィラー …硬度の調整・強度補強・充填 可塑剤 …硬度の調整・流動性の付与 加工助剤 …材料練り・成型時の加工性改善 その他 …顔料・発泡剤 ｅｔｃ． |
 順不同 |
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上記 配合後、練りこみ作業開始。 （写真は 試作段階） ミトクゴムは配合設計致しますので お客様の最適カスタマイズ材料が 製作可能です。 |
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| 各種ゴム材料の耐熱性と耐油性 |
 PDFファイルで上記グラフが印刷できます |
乳化重合や溶液重合によって石油から合成されるゴムを合成ゴムと呼びます。
形態によって以下に分類される。
| 固形ゴム |
| 粉末ゴム |
| 液状ゴム |
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一般的に合成ゴムの性能について次ぎのことが言える。
| １ | ゴムの主鎖に二重結合がある場合は、耐熱性、耐候性が悪い。 |
| ２ | ゴムの側鎖に 、CN、CLなどの官能基を有する（SP値が大きい）場合は耐油性が良い。 |
| ３ | ゴムの主鎖にーOー結合がある場合は、耐油性が良い。 |
| ４ | Hの代わりにFが入ったゴム（フッ素ゴム）は耐熱性、耐油性が良い。 |
※SP（Solubility Parameter）値（溶解度パラメータ）。分子の凝縮エネルギー密度の平方根であり、
分子同士（分子間）の凝縮する力の大小を表わす。
より詳しくは社団法人石油学会HPを参照ください。 アニリン点（AP）の解説も有り。
引用：「ゴム・エラストマー材料の基礎と活用技術」秋葉光雄著
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主なゴム材料の特性と使用用途例 |
| 補）CASに関する日本語サイトはこちらが便利です。http://www.cas-japan.jp/faq.html |
| 材料名 | 特徴 | 使用用途例 | |
| NR 天然ゴム
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いわゆる最もゴムらしい弾性をもったゴム。 耐磨耗性等の機械的性質が良い。環境特性 （耐候性・耐油性等）は、劣る。 |
エンジンマウント 各種ブッシュ・タイヤ 各種防振ゴム 等 |
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| EPDM エチレン・プロピレンゴム
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耐老化性、耐候・オゾン性、極性液体（アルコール・ケトン類） に対する抵抗性、電気特性が良い。耐油性は、劣る。過酸化 物加硫により、耐熱性が向上するが、加工性が劣る。 |
各種グロメット類、 水系パッキン類、ウェザーストリップ 水系ホース・ハイテンションコード 等 |
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| IIR ブチルゴム
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不飽和度（二重結合が少ない）が高く、科学的に 安定しているので、耐熱性・耐候性・耐オゾン性・ 耐化学薬品性に優れている。ガス透過性が、小さいので タイヤのインナーチューブに使われる。 衝撃吸収性が大きいので、防振材として使われる。 |
タイヤのインナーチューブ・防振ゴム類 等 |
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| NBR ニトリル・ブタジエンゴム
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耐油性ゴムとして広く使用されているゴムである。 ニトリル量により、耐油性・耐熱性・耐寒性が、変わる。 耐オゾン性は劣るが、塩ビブレンド等により 改善出来る。 |
耐油ホース・パッキン類・オイルシール ガスケット・O－リング・ダイアフラム ホース類 等 |
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| CR クロロプレンゴム
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耐老化性、耐候性、耐オゾン性、耐油性、耐薬品性等で 平均した性質を持つ。 材料の貯蔵安定性が劣り、金型腐食も大きい。 |
Vベルト・各種グロメット類・ブーツ・ ブッシュ 等 |
| 材料名 | 特徴 | 使用用途例 | |
| UR ウレタンゴム
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機械的性質が優れ、特に引っ張り強さ・耐磨耗性・引き裂き 強度が大きく、耐オゾン性・耐油性・耐寒性等が、優れる。 耐熱性・耐水性・耐湿性が劣り、加水分解されやすい。 |
ブーツ類・パッキン類 シール類・クッション類 等 |
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| CHC エピクロルヒドリンゴム
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耐油性・耐燃料油性・耐熱性・耐オゾン性・耐寒性・ 低温特性に優れる。加工性・物理的強度・材料の貯蔵安定性・ 金型腐食性に劣る。 |
燃料油系ホース・ダイア フラム・シール類・カバー 等 |
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| CSM クロロスルフォン化 ポリエチレン
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耐候性・耐オゾン性・耐化学薬品性・機械的性質・ 耐磨耗性に優れる。特に耐薬品性は、フッ素ゴムに次ぐ。 加工性・金型腐食性・低温性が、劣る。 |
ハイテンションコード・シール類 燃料系ホース 外層 等 |
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| Q シリコーンゴム
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耐寒性と耐熱性が非常に優れ、－８０℃～２５０℃の 広い温度範囲に渡って使用することが出来る。 耐候性・耐オゾン性・電気絶縁性にも優れるが、 一般的に強度が低いという欠点を有す。 |
パッキン類・オイルシール プラグブーツ・ガスケット 等 |
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| AR アクリルゴム
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耐熱性・耐油性・耐候性・耐オゾン性が優れる。 特に、高温における潤滑油の耐性が非常に大きい。 耐寒性・耐水性・反発弾性・耐磨耗性・ 加工性・材料の貯蔵安定性・金型腐食性が劣る。 |
パッキン類・オイルシール O－リング・ガスケット・オイル クーラーホース 等 |
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| H・NBR 水素添加NBR
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NBRに水素を添加し、高度に飽和された主鎖によりNBRの 持つ特性（耐油性等）に加え、耐熱性・耐薬品性・耐オゾン性・ 高強度・耐磨耗性・耐寒性を向上させたゴム材料。価格が 高価で、高物性の場合は過酸化物による加硫の必要がある。 |
タイミングベルト・パッキン類 シール類・O－リング・ガスケット 燃料系ホース内装 等 |
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| FKM フッ素ゴム
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耐熱性・耐油性・耐化学薬品性・耐燃料油性・耐候性・ 耐オゾン性に極めて優れる。市販中、最高のパフォーマンスを 持ったゴムとも言われる。耐寒性・高価格・高比重が難点である。 |
パッキン類・オイルシール O－リング・ガスケット・燃料系 ホース内層 等 |
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| TFE/P ４フッ化エチレン・ プロピレン系ゴム
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耐熱性・耐燃料油性は、FKMより劣る。但し、耐薬品性は、 優れ、エンジンオイル等での劣化を受けにくい。 価格は、FKMと同等だが、比重が１割程度軽い。 |
パッキン類・ダイヤフラム ロール・チューブ・ホース類 等 |
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| CM 塩素化ポリエチレン
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耐候性・耐オゾン性・難燃性・衝撃強さ・耐薬品性・耐油性に すぐれる。塩素含有量により物性が変わる。他材料とのブレンドに より物性の向上が出来る。 |
ゴムライニング・ゴムロール パッキン・各種樹脂とのブレンド 用 等 |
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| E/A エチレン アクリレート系ゴム
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耐油性（潤滑油）は、ARより劣る。耐熱性・耐薬品性 （グリコール類等）は、ARより優れる。ARと同様に、 燃料油に対する耐性は無い。 |
各種シール・各種ブーツ・ クーラントホース・パワーステア リングホース・点火プラグブーツ 等 |
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| PNR ノルボンネンゴム
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硬度十数度から三十度位の低硬度の製品が出来る。 反発弾性が悪いため制振性が高い。 ポリマーの応用では、形状記憶樹脂が有名。 |
ガスケット・パッキン・シール等 | |
| FQ フロロシリコーンゴム
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シリコーンゴムの持つ耐熱性、耐寒性加え、 優れた耐薬品性、耐油性を持っている。 フッ素ゴムと同様に厳しい環境下においても、 使用可能である。但し、フッ素ゴムに比べても高価格。 |
燃料油系シール類・Oーリング ホース・チューブ・ダイアフラム 等 |
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ＡＳＴＭのゴムの大分類記号です。
| グループ | 意味 | 中分類 略号 |
| Ｍ | ポリメチレンタイプの飽和主鎖をもつゴム | ＥＰＤＭ、ＥＰＭ、ＮＢＭ、ＦＫＭ、ＩＭ、ＡＣＭ、 ＡＥＭ、ＡＮＭ、ＣＭ、ＳＥＢＭ、ＳＥＰＭ |
| O | 主鎖に酸素をもつゴム | ＣＯ、ＥＣＯ、ＧＣＯ、ＧＥＣＯ、ＧＰＯ |
| Q | 主鎖にケイ素と酸素をもつゴム | ＶＭＱ、ＦＭＱ、ＦＶＭＱ、ＭＱ、ＰＭＱ、ＰＶＭＱ |
| R | 天然ゴムやジエン系ゴムのように、主鎖に不飽和炭素結合をもつゴム | ＢＲ、ＣＲ、ＨＮＢＲ、ＮＢＲ、ＩＩＲ、ＮＲ、ＳＢＲ |
| U | 主鎖に炭素、酸素、および窒素をもつゴム | ＥＵ、ＡＦＭＵ、ＡＵ |
| N | 主鎖に酸素もしくはリンをもたないで、窒素をもつゴム | |
| T | 主鎖に硫黄をもつゴム | ＥＯＴ、ＯＴ |
| Z | 主鎖にリンおよび窒素をもつゴム | ＰＺ、ＦＺ |
注）ASTM (ASTM International：米国試験・材料協会)は
ASTM規格で広く知られている世界最大級の民間規格制定機関です。
ASTMは米国で1898年にAmerican Society for Testing and Materials の名称で設立され、
1995年頃欧州を中心とした国際標準化への動向に伴って、
2001年に国際標準化機関を強調するASTM Internationalへ改称されました。
ASTMは独立した非営利団体で、材料・製品・システム・サービスに関する規格を
会員の自発的な発案と総意によって作成し、出版しています。
現在、100ヵ国以上からの総計32,000名以上の製造業者、使用者、
最終消費者、政府、学会代表者等が会員となって、製造、調達、
規定に関する活動の基本となる文書を作成しています。
※ASTMの上記文はＪＥＴＲＯサイトより抜粋しました。
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| 架橋方法 | ゴムの種類 ○は架橋可能、×は不可 ＡＣＭは活性塩素タイプの場合 | |||||||||
| ＮＲ | ＢＲ | ＳＢＲ | ＮＢＲ | ＥＰＤＭ | ＩＩＲ | ＣＲ | ＡＣＭ | Ｑ | ＦＫＭ | |
| 硫黄 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × | × |
| 過酸化物 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | ○ | ○ | ○ | ○ |
| キノイド | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × | × |
| 樹脂 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × | × |
| アミン | × | × | × | × | × | × | ○ | ○ | × | ○ |
| 金属酸化物 | × | × | × | × | × | × | ○ | × | × | × |
| トリアジンチオール | × | × | × | × | × | × | ○ | ○ | × | × |
| ポリオール | × | × | × | × | × | × | × | × | × | ○ |
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| ■架橋反応機構 |
硫黄は常温では硫黄原子8個が環状につながった分子である( )。 |
| この環状分子は約１６０℃の高温で分子が切れ（開環する）、ゴム分子と反応し、架橋する。 |
| 硫黄架橋がおこなわれるにはゴムの分子中に二重結合を有している事が必要である。 |
| 天然ゴムには多くの二重結合があり、架橋に相応しい。二重結合のとなりに位置する |
α-メチレンとよばれる- -は、ＣＨ結合エネルギーが低いので脱水素されやすく、 |
| 硫黄架橋の反応点になる。二重結合をもった、ジエン系ゴムから作られるゴム製品の多くは |
| 硫黄架橋が採用されている。 |
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| 図↑：天然ゴム（ポリイソプレン）の架橋反応 出典：「入門 高分子科学」著者 大澤善次郎 |
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| ■過酸化物架橋 | ||
| パーオキサイド架橋ともよばれ、硫黄架橋についで多く採用されている。 | ||
| 架橋剤の有機過酸化物がゴム中で熱分解し、生じたラジカル（化学的に活性な遊離基）が | ||
| ゴムの炭化水素を脱水素し、ラジカル化されたゴム分子どうしが結合し、架橋が形成される。 | ||
| 過酸化物架橋のＣ－Ｃ結合は硫黄架橋のＣ－Ｓｘ－Ｃ結合よりも熱に対して安定であり、 | ||
| 耐熱性に優れる。しかし、引張強さなどの機械的物性は硫黄架橋より劣る。 | ||
| 製品としては ゴムパッキン、電気部品ゴム、自動車ラジエータ用ゴムホースなど。 | ||
| 過酸化物架橋反応機構 | ||
| ①過酸化物（ジクミルパーオキサイド）が熱分解し、ラジカルを発生 | ||
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| ②過酸化物分解ラジカルがゴム分子の水素を脱水素し、ゴム分子ラジカルが発生 | ||
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| ③ゴム分子ラジカルどうしの結合で架橋生成 | ||
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参考＆引用：社団法人 日本ゴム協会 「ゴム技術入門」発行丸善株式会社
| ◆太陽光から放射されるエネルギーは、波長によって、紫外、可視、近赤外の領域に分けられる。 | ||||||
| さらに紫外光は、 | ||||||
| ①ＵＶ－Ａ（３２０－４００nm） | ||||||
| ②ＵＶ－Ｂ（２８０－３２０nm） | ||||||
| ③ＵＶ－Ｃ（２８０nm以下） | ||||||
| の３領域に分けられ、このうち地上に到達する光は、２９０－１４００nmであり、 | ||||||
| その割合は、おおよそ次のとおりになっている。 | ||||||
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| 290-400nmの光は、割合としては少ないが、ゴム・エラストマーの光分解に影響を与える波長である。 | ||||||
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| 太陽光の波長分布↑ | ||||||
| ゴムの場合、カーボンブラックが配合されると劣化はおこりにくくなる。（但し配合量による） |
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| ↑引用・抜粋：「ゴム・エラストマー材料の基礎と活用技術」日刊工業新聞社 著者 秋葉光雄 | ||||||
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| ◆光劣化は表面反応であり、ある特定の波長の光のみをポリマー内に吸収して生じる。 | ||||||
| 一般には、波長が短くなるほど解離エネルギーは強くなる。 | ||||||
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| 下記図から、低波長域の光がポリマーに影響を与えているのがわかる。要因は、 | ||||||
| ①太陽光の３００～４００nmの波長はエネルギーが強い。 | ||||||
| ②この波長域の光を吸収しやすいポリマー種が多いため影響が大きい。 | ||||||
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| ３００～４００nmの波長は、ゴムやプラスチックにとって光反応が開始される波長であり、 | ||||||
| 劣化領域波長といってもよいかもしれない。 | ||||||
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| 図下方に示したエネルギーは、アインシュタインエネルギーと呼ばれ、 | ||||||
| ３００nm付近のエネルギーは９５kcal/molで、短波長ほどエネルギーは大きく、 | ||||||
| ポリマー内部に浸透しやすい。もしポリマー分子の結合よりも吸収された | ||||||
| 光エネルギーが大きければ、ポリマーの結合分子鎖は切断され、劣化崩壊・分解する。 | ||||||
| ２４０nm以下の波長では、酵素さえも解離し、付近の酸素と結びつきオゾンをつくり出す。 | ||||||
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| ポリマーに作用するのは、ポリマーが吸収できる特定の波長のみで、 | ||||||
| 短波長ほど劣化に大きな影響を与える。 | ||||||
| また、透明で肉厚の薄い材料ほど光の影響を大きく受ける。 | ||||||
| 光を遮断するようなカーボンブラックを添加すると光の影響は少なくなる。 | ||||||
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| 光と波長とエネルギー 大武義人：高分子材料の事故原因究明とＰＬ法(1999) | ||||||
| ↑引用・抜粋：「ゴム・プラスチック材料のトラブルと対策」日刊工業新聞社 著者 大武義人 | ||||||
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| 「ゴム・プラスチック材料のトラブルと対策」著者：大武義人から引用 | ||
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| ◆アルコールが熱などに曝（さら）されると容易に酸化され、最終的には熱エネルギーを放出し炭酸ガスと水になる。 | ||
| アルコールは活性化させる触媒がなくても、比較的容易に酸化反応により有機酸に変化する。 | ||
| この現象を”サワー化”（すっぱくなると言う意味）と呼んでいる。サワー化は通常のガソリンでも生じるが、 | ||
| アルコール燃料は特にサワー化が著しい。サワー化されたアルコール燃料は、金属で構成されている | ||
| エンジン、特にアルミ合金製の部位では腐食が生じ、はなはだしい場合には完全にアルミを溶解してしまい、 | ||
| エンジントラブルどころか燃料漏れさえも生じ、火災に至るケースもある。 | ||
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| ↑エタノール、メタノールの酸化反応 | ||
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| ◆エタノールは金属の腐食やゴムの劣化を招くことが懸念されるため、 | ||
| 「揮発油等の品質の確保に関する法律（品確法）」で使用が規制されていましたが、 | ||
| 2003年の法改正により、体積比で３％までの混入が認められました。 | ||
| これは、エタノールを３％混合したガソリンであれば、既存車両でも自動車の安全性、 | ||
| 環境への影響がないことが確認されたからです。 | ||
| 通常、バイオエタノールを３％混合したガソリンをE3と呼び、10％混合したものをE10と呼んでいます。 |
ミトクゴムお奨め配合ゴム |
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ご質問・問い合わせは  |
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| 低温フッ素ゴム | 寒冷地に強みを発揮、量産物で低価格を実現。 | （事例）自動車部品用 |
| 高温（２８０℃）シール性に優れた フッ素ゴム |
圧縮破壊性に優れ、ポリマーメーカーも唸らせました。 | （事例）自動車部品用 |
| その他ミトクＨＰ内 参考ページ | ゴムの力学的（機械的）性質を見るとき、Ｓ－Ｓ曲線 １１月号 |
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ゴムの弾性 ブタジエンゴムとブチルゴム ６月号 |
| ポリマーの色 ＥＰＤＭなど ２月号 | |
| 高分子 ゴムのヤング率など １月号 | |
| 弊社の最近の配合ゴム | |
【架橋ゴムの物性】
| 注）架橋ゴムの材質、硬度、配合、メーカーによって大幅に数値は変化します。 |
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| 引用、抜粋：「ゴム・エラストマー材料の基礎と活用技術」著者 秋葉光雄 |
| 単位換算表 応力 | |||
| Pa | Mpa又は N/mm２ |
kgf/mm２ | kgf/㎝２ |
| 1 | 1×10-6 | 1.01972×10-7 | 1.01972×10-5 |
| １×１０６ | １ | 1.01972×10-1 |
1.01972×10 |
【合成ゴムの導電率】
| ほとんどの高分子は電気的に絶縁体であるが、電気を通す高分子、すなわち導電性高分子が盛んに研究されるようになった。 |
| 導電率（S/㎝） |
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| 高分子および高分子ー低分子ドープ系高分子の導電性を無機化合物のそれと比較した図↑ |
引用：大澤善次郎著「入門 高分子科学」
| フィラーの機能別分類 | |
| 機能種類 | 該当する機能性フィラー |
| 導 電 性 | アセチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維、カーボンウイスカー、 |
| カーボンナノチューブ、金属箔・粉（銀、銅、アルミ、ニッケル）、ステンレス繊維、 | |
| 導電性酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム（ＩＴＯ，錫ドープ）、金属メッキ物 | |
| 磁 性 | 各種フェライト、磁性酸化鉄、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ |
| 熱伝導性 | アルミナ、ＡＩＮ、ＢＭ、黒鉛、各種金属 |
| 圧 電 性 | チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ） |
| 制 振 性 | マイカ、黒鉛、モンモリロナイト、バーミキュライト、炭素繊維、ケブラー繊維、 |
| チタン酸カリウム、ゾノトライト、フェライト | |
| 遮 音 性 | 鉛粉、鉄粉、硫酸バリウム、フェライト |
| 摺 動 性 | 黒鉛、ＢＮ（六方晶）、二硫化モリブデン、タルク、テフロン粉 |
| 摩 擦 材 | マイカ、針状酸化亜鉛、ゾノトライト、チタン酸カリウム、ＭＯＳ、板状アルミナ |
| アンチブロッキング | 各種ビース、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、アルミナ |
| 断熱・軽量 | ガラスバルーン、シラスバルーン、シリカバルーン、樹脂バルーン |
| 電磁波吸収 | フェライト、黒鉛、木炭、炭素繊維、カーボンウイスカー、ＰＺＴ、ＣＮＴ、ＣＭＣ |
| 光散乱反射 | ガラスビース、アルミ粉、マイカ、酸化チタン、モンモリロナイト |
| 熱線輻射 | 酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト、ＭＯＳ、木炭、アルミナ |
| 難 燃 剤 | 水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、ホウ酸 |
| ホウ酸亜鉛、炭酸亜鉛、ハイドロタルサイト、赤リン、黒鉛、高温炭化木炭、 | |
| ベーマイト、炭酸リチウム | |
| 紫外線吸収 | 酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム |
| 放射線吸収 | 鉛粉、硫酸バリウム |
| 抗・殺菌剤 | 銀イオン胆持ゼオライト、酸化チタン、酸化亜鉛、金属フタロシアニン、カテキン |
| 脱 水 材 | 酸化カルシウム、シリカゲル、ゼオライト、セピオライト |
| 脱臭吸着剤 | ゼオライト、活性白土、活性炭、竹炭、セピオライト |
| 高 比 重 | 鉛、タングステン、ステンレス、フェライト、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム |
| ガスバリア | マイカ、モンモリロナイト、ベーマイト（板状） |
| フィラーとは：強度や各種性質を改良するために、あるいはコスト低減のために |
| プラスチック（ゴム）に添加される比較的不活性な物質を言う。主に、高分子の改質剤。 |
出典：初歩から学ぶフィラー活用技術 著者 相馬勲 ㈱工業調査会 発行
お奨め図書 |
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| 学生・一般向け対象の本で、身近なゴムを見直すきっかけになります。 | ||
| 輪ゴムやタイヤそして免震ゴムなどの事例から | ||
| ゴムの力学的性質や架橋という化学分野まで易しく解説されています。 | ||
| カーボンブラックの役割、開発中のシリカ入りタイヤの話など | ||
| 新しい話題も多い。熱可塑性エラストマーの解説も充実している。 | ||
| 読後は「ゴム」がいろんな産業の『縁の下の力持ち』的存在に思え、 | ||
| ゴム屋としては嬉しくなります。 |
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