静電気を防ぐ！帯電しにくいゴム製品の選び方と効果

ものづくりプレス

2025-10-06

ゴム特性・特徴

静電気が発生する原因とゴム素材との関係

「ゴム静電気帯電」の課題は、摩擦・分離・接触帯電の三要因が重なる場面で起きやすく、ゴム表面の電気抵抗が高いほど電荷が逃げにくい点にあります。人の歩行、ローラーの回転、フィルム搬送などで生じた電荷は、逃げ道がないと表面に滞留し、パチッとした放電や粉塵吸着、センサー誤動作の原因になります。一般的な天然ゴムやEPDMは絶縁性が高いため、乾燥環境では特に帯電しやすくなります。一方で、カーボン充填ゴムや導電助剤入りの配合は表面・体積抵抗を下げ、電荷をゆっくり拡散させることで静電気トラブルを抑制できます。重要なのは、素材の抵抗値だけでなく、湿度・温度・表面粗さ・清浄度（油膜・粉塵の付着）が帯電挙動に影響することです。適切な材質選定と環境管理、さらに接地（アース）を組み合わせて、発生・蓄積・放電の各段階をコントロールするのが実務的なアプローチです。

帯電しにくいゴム製品の種類と特徴

帯電防止ゴムは、樹脂・ゴムにイオン伝導性添加剤や界面活性剤を加えて表面に微弱な導電経路を形成し、電荷をゆっくり逃がすタイプです。体積抵抗値は10⁸〜10¹¹Ω・cm程度が目安で、床材・履物・マット・ローラーの外層に使われます。長所は扱いやすさとバランスの良い機械特性、短所は乾燥した環境や経時で効果が低下しやすい点。

導電性ゴムは、カーボンブラック・金属粉・カーボンナノチューブなどを充填して体積抵抗を10³〜10⁶Ω・cm付近まで下げるタイプ。帯電を素早く拡散でき、電子部品の搬送ローラー、プリンターの帯電ロール、静電気の影響が致命的な工程で採用されます。長所は高い安定性、短所は黒色化・硬度上昇・摩耗増加など配合の影響が出やすいこと。

そのほか、静電拡散型シリコンゴム（シリカ＋帯電防止剤）や、外層のみ導電・内層は絶縁の二層構造など、用途に応じた設計が可能です。キーワードは「必要抵抗値」「色・硬度・耐摩耗」「搬送素材との相性」。単に“導電性が高い＝最適”ではなく、ESD保護規格や装置要件に合わせたチューニングがポイントです。

静電気を防ぐための使用環境と保守のポイント

湿度管理：相対湿度40〜60%を維持すると表面導電性が上がり、ゴム静電気帯電が緩和。加湿器・局所ミストを併用。
アース設計：マット・ローラー・治具は確実に接地。導電チェーンや静電ブラシで電荷拡散の経路を作る。
清掃・洗浄：皮脂・ワックス・粉塵は絶縁膜化するため、帯電防止中性洗剤で定期清掃。アルコール系は表面改質を起こす製品もあるため事前テストを。
摩耗・硬化の監視：摩耗で導電層が剥げたり、熱老化で硬度上昇すると静電トラブルが再発。抵抗値の定期測定（点検表）をルーチン化。
周辺材の見直し：PVCやフィルム側が高帯電だと相殺。ライン全体でESD対策（作業服・床・履物・治具）を整合。

また、温度サイクルや溶剤雰囲気はゴムの表面抵抗や可塑剤の移行に影響します。装置停止中の保管も静電気対策の一部と捉え、直射日光・乾燥し過ぎを避けるだけでも帯電抑制に効きます。

静電気対策に効果的な活用例と選定のコツ

活用例：エレクトロニクス工場のESD床・帯電防止マット、クリーンルームの導電靴底、プリンターや複写機の帯電ロール、フィルム搬送ローラーの表層など。いずれも「必要抵抗値の範囲」に収めることが肝心です。低すぎるとノイズ・漏れ電流の懸念、高すぎると放電が局所集中しやすくなります。

選定のコツ：

抵抗値ターゲットを明確化：ESD規格（例：体積・表面抵抗の推奨レンジ）や装置メーカーの仕様に合わせ、帯電防止（10⁷〜10¹¹Ω）か導電（10³〜10⁶Ω）かを決める。
機械特性と耐久性：硬度・弾性・摩耗・圧縮永久ひずみのバランスを確認。搬送速度や張力条件で最適硬度は変わります。
環境適合：溶剤・油・高温多湿への耐性、クリーン度（アウトガス・粉落ち）をチェック。医薬・食品では帯電防止と衛生性の両立が必須。
メンテナンス設計：清掃方法、交換周期、抵抗値点検の手順をあらかじめ運用に組み込む。

結論として、ゴム静電気帯電の問題は「素材 × 環境 × 運用」の三位一体で解くのが最短です。帯電しにくいゴム製品を選ぶだけでなく、湿度管理・接地・定期清掃を合わせ技で実装すれば、放電トラブルの再発を大幅に抑えられます。導電性ゴムと帯電防止ゴムの特性を理解し、現場の要件に最適化した抵抗値レンジを狙い撃ちしましょう。