ISO 1853:2018 導電性および散逸性ゴム、加硫または熱可塑性—抵抗率の測定 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を 参照)

本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。

規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、次の情報を参照してください。次の URL: www.iso.org/iso/foreword.html

この文書は、技術委員会 ISO/TC 45, ゴムおよびゴム製品、小委員会 SC 2, 試験および分析によって作成されました。

この第 4 版は、技術的に改訂された第 3 版 (ISO 1853:2011) を廃止し、置き換えます。前版との主な変更点は以下の通りです。

  • 第 3 項の用語は新たに定義されました。
  • 4.3, 試験片の長さを70 mmから95 mmに変更しました。
  • 付録 A, 固体電位計のメーカーに関する情報が更新されました。
  • 付録 B, 校正スケジュールが追加されました。

導入

ゴムは通常、電気抵抗率が高い材料とみなされます。そのため、絶縁体として広く使用されています。しかし、さまざまな材料、特に特定の形態のカーボンブラックを組み込むと電気抵抗が大幅に低下し、10 13 Ω・m ~ 0.01 Ω・m の体積抵抗率が得られます。

抵抗率を下げたゴムが有用な材料となる技術的および工業的な目的はさまざまありますが、最も頻繁に使用される用途は静電気の消散です。特定の状況では、絶縁不良または近くの電気機器が発生した場合に発火を防止したり、製品に接触する人への重大なショックを防止するための安全対策として、この後者の用途の製品には抵抗の下限が指定されています。 。

静電気を伝導しながら、上記の安全要件を満たすのに十分な絶縁性を備えた製品は、「消散ゴム」と呼ばれます (帯電防止ゴムという表現も使用されます)安全要件を満たさない製品は「導電性」ゴムと呼ばれます。製品の寸法が関係するため、これらのクラスのいずれについても体積抵抗率の適切な範囲を定義することはできませんが、定義された点間の抵抗値の範囲のみを定義することができます。ただし、一般に導電性材料の抵抗率は 10 6 Ω・m 未満、散逸材料の抵抗率は 10 5 Ω・m ~ 10 10 Ω・m であると考えられています。

静電気を除けば、ほとんどの建物や電気機器における主な危険は、通常の主電源からの漏れ電流です。これらの危険を防ぐために、散逸ゴム製品の抵抗の下限を 250 V の主電源に対して 5 ⋅ 10 4 Ω (最大電流 5 mA) にすることをお勧めします。電圧が低いほど、制限は比例して小さくなる可能性があります。

静電荷の散逸を可能にする最大抵抗は、特定の用途において危険とみなされる最小電圧を生成するために必要な電荷の生成速度に依存します。

温度変化とひずみが導電性ゴムと散逸性ゴムに及ぼす影響

カーボンブラックの添加により導電性を持たせたゴムやプラスチックの抵抗は、マトリックス中の炭素粒子の構造構成に依存するため、ひずみや温度履歴に非常に敏感です。

温度やひずみの履歴が変化する通常の使用条件下では、特定の材料のサンプルの抵抗は、室温で新たにひずみをかけた材料と、短期間ひずみをかけずに放置した材料との間で、たとえば 100 倍以上も大きく異なる可能性があります。 100℃での時間。

テストピースで有効な比較を行うために、ひずみがゼロの状態に近いテストピースで測定が行われるようにコンディショニング処理が指定されています。

電極システム

特定の種類の電極をこれらのゴムに適用すると、試験片の固有抵抗よりも数千倍も大きくなる接触抵抗が発生することがあります。軽い圧力下でのドライ接触や点接触は特に不良です。

したがって、適切な電極システムの定義はこの文書の重要な部分であり、実験室で調製された試験片の試験に関するさまざまな実際的な要件を満たすために、いくつかの電極システムが選択されており、第 4, 5, および 6 項で説明されています。 。

警告 1この文書を使用する人は、通常の実験室での実践に精通している必要があります。この文書は、その使用に関連する安全上の問題がある場合、そのすべてに対処することを目的とするものではありません。適切な安全衛生慣行を確立し、その他の制限の適用性を判断するのはユーザーの責任です。

警告 2この文書で指定されている特定の手順には、局所的な環境危険を引き起こす可能性のある物質の使用または生成、または廃棄物の生成が含まれる場合があります。使用後の安全な取り扱いと廃棄については、適切な文書を参照する必要があります。

1 スコープ

この文書は、カーボンブラックまたはイオン性材料を含めることによって導電性または散逸性を与えられた加硫ゴムまたは熱可塑性ゴムコンパウンドの特別に調製された試験片の体積抵抗率の実験室試験の要件を指定します。このテストは、抵抗率が約 10 8 Ω・m 未満の材料に適しています。

電極が接着された試験片が入手できない場合は、方法 1 が推奨される方法です。

電極を接合して試験片を成形する場合は、方法 2 が好ましい方法です。

方法 3 は、方法 1 または 2 の装置が利用できない場合に使用できるもう 1 つの方法ですが、精度は低くなります。

方法を明示せずに本書を参照する場合は、方法 1 を使用します。

2 基準参照

以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 14309, ゴム、加硫または熱可塑性 - 体積および/または表面抵抗率の決定
  • ISO 18899:2013, ゴム — 試験装置の校正ガイド
  • ISO 23529, ゴム — 物理試験法用の試験片を準備および調整するための一般手順

3 用語と定義

この文書の目的には、ISO 14309 で与えられる用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。

導電性材料の表面抵抗率と体積抵抗率には区別がありません。

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 45, Rubber and rubber products, Subcommittee SC 2, Testing and analysis.

This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 1853:2011), which has been technically revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:

  • Clause 3, terms have been newly defined;
  • 4.3, the length of the test piece has been changed from 70 mm to 95 mm;
  • Annex A, information on the solid-state electrometer manufacturer has been updated;
  • Annex B, a calibration schedule has been added.

Introduction

Rubber is normally regarded as a material of high electrical resistivity; consequently, it is widely used as an insulator. However, the incorporation of various materials, in particular certain forms of carbon black, greatly reduces the electrical resistance so that volume resistivities between 1013 Ω⋅m and 0,01 Ω⋅m are obtainable.

There are various technical and industrial purposes for which rubber with a reduced resistivity is a useful material, the most frequent application being for the dissipation of static charges. In certain circumstances, a lower limit of resistance is specified on a product with this latter application, as a safety precaution to prevent its ignition or to prevent severe shock to a person in contact with it, in the event of faulty insulation or nearby electrical equipment.

Products which, while conducting away static charges, are sufficiently insulating to fulfil the safety requirements above are termed “dissipative rubbers” (the description antistatic rubber is also used). Products which do not fulfil the safety requirements are termed “conducting” rubbers. Since the dimensions of the product are involved, it is not possible to define a suitable range of volume resistivity for either of these classes, but only a range of resistance values between defined points. However, conductive materials are generally considered to have a resistivity below 106 Ω⋅m and dissipative materials to have a resistivity between 105 Ω⋅m and 1010 Ω⋅m.

The principal hazard, apart from static electricity, in most buildings and with most electrical equipment is from leakage currents from normal voltage supply mains. To guard against these hazards, it is recommended that the lower limit of resistance for a dissipative rubber product be 5 ⋅ 104 Ω for 250 V mains supplies, which is a maximum current of 5 mA. The limit can be proportionally less for lower voltages.

The maximum resistance which will permit the dissipation of static charges depends on the rate of generation of charge required to produce the minimum voltage which can be regarded as a hazard in a particular application.

Effect of temperature changes and strain on conducting and dissipative rubbers

The resistance of rubber and plastics made conductive by the addition of carbon black is very sensitive to strain and temperature history, since resistance depends on the structural configuration of the carbon particles in the matrix.

Under normal conditions of service with varying temperature and strain history, the resistance of a sample of a given material can vary considerably, for example by a hundred or more times, between freshly strained materials at room temperatures and material which has remained unstrained for a short period at 100 °C.

To make valid comparisons on test pieces, a conditioning treatment is specified so that the measurements are made on test pieces brought close to a condition of zero strain.

Electrode systems

Certain types of electrode, when applied to these rubbers, have a contact resistance which can be many thousands of times greater than the intrinsic resistance of the test piece. Dry contacts under light pressure or point contacts are particularly poor.

The definition of a suitable electrode system is therefore an important part of this document and, in order to satisfy the various practical requirements for tests on laboratory-prepared test pieces, several electrode systems have been selected and are described in Clauses 4, 5 and 6.

WARNING 1 Persons using this document should be familiar with normal laboratory practice. This document does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to determine the applicability of any other restrictions.

WARNING 2 Certain procedures specified in this document might involve the use or generation of substances, or the generation of waste, that could constitute a local environmental hazard. Reference should be made to appropriate documentation on safe handling and disposal after use.

1 Scope

This document specifies the requirements for the laboratory testing of the volume resistivity of specially prepared test pieces of vulcanized or thermoplastic rubber compounds rendered conducting or dissipative by the inclusion of carbon black or ionizable materials. The tests are suitable for materials with a resistivity of less than about 108 Ω⋅m.

Method 1 is the preferred method when test pieces with bonded electrodes are not available.

Method 2 is the preferred method when test pieces are moulded with the inclusion of bonded electrodes.

Method 3 is another method that can be used if the apparatus for method 1 or 2 is not available, but it has lower accuracy.

If a reference to this document is made without specifying the method, method 1 is used.

2 Normative reference

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 14309, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of volume and/or surface resistivity
  • ISO 18899:2013, Rubber — Guide to the calibration of test equipment
  • ISO 23529, Rubber — General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test methods

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14309 apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

NOTE There is no distinction between surface and volume resistivity for conductive materials.