JP5758845B2 - Silicone rubber composition - Google Patents
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Description
本発明は、シリコーンゴム組成物に関する。 The present invention relates to a silicone rubber composition.
シリコーンゴムは、優れた耐候性、電気特性、低圧縮永久歪性、耐熱性、耐寒性等の特性を有しているため、電気機器、自動車、建築、医療、食品を始めとして様々な分野で広く使用されている。例えば、リモートコントローラ、タイプライター、ワードプロセッサ、コンピュータ端末、楽器等のゴム接点として使用されるキーパッド、建築用ガスケット、オーディオ装置等の防振ゴム;コネクターシール、スパークプラグブーツ等の自動車部品、コンピュータに使用されるコンパクトディスク用パッキン、パンやケーキの型等の用途が挙げられる。 Silicone rubber has excellent weather resistance, electrical properties, low compression set, heat resistance, cold resistance, and other properties, so it can be used in various fields including electrical equipment, automobiles, architecture, medical care, and foods. Widely used. For example, remote controllers, typewriters, word processors, computer terminals, keypads used as rubber contacts for musical instruments, etc., rubber gaskets for architectural gaskets, audio equipment, etc .; automotive parts such as connector seals, spark plug boots, etc. Uses such as packing for compact discs, bread and cake molds to be used.
これらのシリコーンゴムは、一般的には、高重合度のオルガノポリシロキサンと補強性充填剤とを含有する組成物の形で供給される。この組成物は、ドウミキサー、二本ロール等の混合装置を用いて原料ポリマーに補強性充填剤や各種分散剤を混合することにより調製されている。オルガノポリシロキサンやシリカ等の補強性充填剤は電気絶縁材料であり、それを配合して得られるシリコーンゴム組成物及びその硬化物であるシリコーンゴムは各種物質との接触により帯電してしまい、静電気が発生したり、空気中の塵を吸着してしまう等の問題があった。 These silicone rubbers are generally supplied in the form of a composition containing a highly polymerized organopolysiloxane and a reinforcing filler. This composition is prepared by mixing a reinforcing filler and various dispersants with a raw material polymer using a mixing apparatus such as a dough mixer and a two-roller. Reinforcing fillers such as organopolysiloxane and silica are electrically insulating materials, and the silicone rubber composition obtained by blending them and the cured silicone rubber are charged by contact with various substances, resulting in static electricity. There are problems such as generation of dust and adsorption of dust in the air.
また、従来、帯電防止ゴムは、帯電防止剤としてポリエーテル系(特許文献1)や、カーボンブラック(特許文献2、特許文献3)を使用している。ポリエーテル系を使用した場合は、高温ではポリエーテルが分解してしまい、十分な帯電防止効果が発現しないという問題がある。カーボンブラックを使用した場合は、電気絶縁性を維持するのが困難又は黒色に限定されてしまうという問題があった。また、リチウム塩等のイオン導電性化合物を添加した樹脂組成物も提案されている(特許文献4〜15)が、絶縁性樹脂組成物における帯電防止性能おいては、十分満足できるものではなかった。 Conventionally, antistatic rubbers use polyether (Patent Document 1) or carbon black (Patent Document 2, Patent Document 3) as an antistatic agent. When a polyether type is used, there is a problem that the polyether is decomposed at a high temperature and a sufficient antistatic effect is not exhibited. When carbon black is used, there has been a problem that it is difficult to maintain electrical insulation or it is limited to black. Moreover, although the resin composition which added ion conductive compounds, such as lithium salt, is also proposed (patent documents 4-15), in antistatic performance in an insulating resin composition, it was not fully satisfactory. .
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、帯電防止性能に優れた絶縁性シリコーンゴム組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an insulating silicone rubber composition excellent in antistatic performance.
上記目的を達成するため、本発明は、熱硬化型シリコーンゴム組成物100質量部に対し、シリコーン変性双性イオン化合物から選ばれるイオン導電性帯電防止剤を0.0001〜5質量部含有させることを特徴とする絶縁性シリコーンゴム組成物を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention contains 0.0001 to 5 parts by mass of an ion conductive antistatic agent selected from silicone-modified zwitterionic compounds with respect to 100 parts by mass of the thermosetting silicone rubber composition. An insulating silicone rubber composition is provided.
このような絶縁性シリコーンゴム組成物であれば、優れた帯電防止性能を有することができる。 Such an insulating silicone rubber composition can have excellent antistatic performance.
またこの場合、前記熱硬化型シリコーンゴム組成物は、付加反応硬化型又は有機過酸化物硬化型であることが好ましい。 In this case, the thermosetting silicone rubber composition is preferably an addition reaction curable type or an organic peroxide curable type.
さらに、前記シリコーン変性双性イオン化合物が、下記式(1)で表される、同一分子内に4級アンモニウムのカチオン部位とスルホン酸イオンのアニオン部位を有するシリコーン変性双性イオン化合物であることを特徴とする絶縁性シリコーンゴム組成物を提供する。
このようなシリコーン変性双性イオン化合物を用いれば、さらに優れた帯電防止性能を有することができる。 If such a silicone-modified zwitterionic compound is used, it can have further excellent antistatic performance.
特に、前記シリコーン変性双性イオン化合物が、前記式(2)において、nが3、R4、R5、R6がメチル基で、aが0であるシリコーン変性双性イオン化合物であれば、さらに優れた帯電防止性能を有することができる。 In particular, if the silicone-modified zwitterionic compound is a silicone-modified zwitterionic compound in which n is 3, R 4 , R 5 , R 6 is a methyl group and a is 0 in the formula (2), Furthermore, it can have excellent antistatic performance.
前記シリコーン変性双性イオン化合物が、オルガノポリシロキサンでペースト化して用いることを特徴とする絶縁性シリコーンゴム組成物を提供する。 An insulating silicone rubber composition is provided wherein the silicone-modified zwitterionic compound is pasted with an organopolysiloxane.
このような絶縁性シリコーンゴム組成物であれば、オルガノポリシロキサンと予め混練されペースト化されたシリコーン変性双性イオン化合物が、シリコーンゴム組成物中での分散性を向上させ、より安定した効果を発揮させることにより、さらに優れた帯電防止性能を有することができる。 In such an insulating silicone rubber composition, the silicone-modified zwitterionic compound previously kneaded with the organopolysiloxane improves the dispersibility in the silicone rubber composition and has a more stable effect. By exhibiting it, it can have further excellent antistatic performance.
以上説明したように、本発明の絶縁性シリコーンゴム組成物によれば、優れた帯電防止性能を有するとともに、十分な絶縁性を確保することができる。 As described above, according to the insulating silicone rubber composition of the present invention, it has excellent antistatic performance and can ensure sufficient insulation.
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、熱硬化型シリコーンゴム組成物に、シリコーン変性双性イオン化合物を添加することにより、帯電防止性能に優れた絶縁性シリコーンゴム組成物が得られることを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明は、熱硬化型シリコーンゴム組成物100質量部に対し、シリコーン変性双性イオン化合物を0.0001〜5質量部含有させることを特徴とする絶縁性シリコーンゴム組成物である。
以下、本発明をより詳細に説明する。
As a result of intensive studies, the inventors have found that an insulating silicone rubber composition excellent in antistatic performance can be obtained by adding a silicone-modified zwitterionic compound to a thermosetting silicone rubber composition. And found the present invention. That is, the present invention is an insulating silicone rubber composition characterized by containing 0.0001 to 5 parts by mass of a silicone-modified zwitterionic compound with respect to 100 parts by mass of a thermosetting silicone rubber composition.
The present invention will be described in detail below.
[熱硬化型シリコーンゴム組成物]
熱硬化型シリコーンゴム組成物は、加熱により硬化するシリコーンゴム組成物であれば特に制限されないが、ベースポリマーとして分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンに、必要により補強性シリカ等の充填剤を配合し、硬化剤として付加反応型硬化剤または有機過酸化物硬化剤あるいはこれらの両方を用いたものが好ましい。形状はミラブルタイプでも液状タイプでもよい。
[Thermosetting silicone rubber composition]
The thermosetting silicone rubber composition is not particularly limited as long as it is a silicone rubber composition that is cured by heating. However, if necessary, organopolysiloxane having at least two alkenyl groups in the molecule as a base polymer, reinforcing silica, etc. It is preferable to use an addition reaction type curing agent, an organic peroxide curing agent, or both of them as a curing agent. The shape may be a millable type or a liquid type.
<(A):分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン>
熱硬化型シリコーンゴム組成物のベースポリマーとしては、(A):分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンを用いることができる。ここで、(A)成分のオルガノポリシロキサンとしては、下記平均組成式(I)で示されるものを用いることができる。
RaSiO(4−a)/2 (I)
(式中、Rは互いに同一又は異種の炭素数1〜10の非置換または置換の一価炭化水素基であり、aは1.8〜2.3の正数である。)
<(A): Organopolysiloxane having at least two alkenyl groups in the molecule>
As the base polymer of the thermosetting silicone rubber composition, (A): organopolysiloxane having at least two alkenyl groups in the molecule can be used. Here, what is shown by the following average compositional formula (I) can be used as organopolysiloxane of (A) component.
RaSiO (4-a) / 2 (I)
(Wherein R is the same or different from each other, an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and a is a positive number of 1.8 to 2.3.)
ここでRは、上記のとおり互いに同一又は異種の炭素数1〜10の非置換または置換の一価炭化水素基であり、好ましくは1〜8の非置換または置換の一価炭化水素基である。具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等の炭素数6〜10のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基等の炭素数2〜10のアルケニル基や、これらの基の水素原子の一部または全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられる。これらの中でメチル基、ビニル基、フェニル基、トリフルオロプロピル基が好ましく、Rの少なくとも50モル%以上、特に80モル%以上がメチル基であることが好ましい。この場合、Rのうち少なくとも2個はアルケニル基(炭素数2〜8のものが好ましく、更に好ましくは2〜6、特に好ましくはビニル基である)であることが必要である。アルケニル基の含有量は、R中0.0001〜20モル%、特に0.001〜10モル%とすることが好ましい。このアルケニル基は、分子鎖末端のケイ素原子に結合していても、分子鎖途中のケイ素原子に結合していても、又は両方に結合していてもよい。 Here, R is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which is the same or different from each other as described above, preferably an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. . Specifically, carbon such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, etc. C1-C10 aryl groups such as alkyl groups, phenyl groups, tolyl groups, xylyl groups, naphthyl groups, aralkyl groups such as benzyl groups, phenylethyl groups, phenylpropyl groups, vinyl groups, allyl groups , A propenyl group, an isopropenyl group, a butenyl group, a hexenyl group, a cyclohexenyl group, an octenyl group, etc., and an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a part or all of the hydrogen atoms of these groups may be fluorine, bromine, chlorine Substituted with a halogen atom, a cyano group, etc., such as a chloromethyl group, a chloropropyl group, a bromoethyl group, Li fluoropropyl group, cyanoethyl group and the like. Among these, a methyl group, a vinyl group, a phenyl group, and a trifluoropropyl group are preferable, and it is preferable that at least 50 mol%, particularly 80 mol% or more of R is a methyl group. In this case, at least two of R must be alkenyl groups (preferably those having 2 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 6, particularly preferably vinyl groups). The alkenyl group content in R is preferably 0.0001 to 20 mol%, particularly 0.001 to 10 mol%. The alkenyl group may be bonded to a silicon atom at the end of the molecular chain, may be bonded to a silicon atom in the middle of the molecular chain, or may be bonded to both.
aは1.8〜2.3、好ましくは1.9〜2.1の正数であり、上記(A)成分のオルガノポリシロキサンは基本的には直鎖状であるが、ゴム弾性を損なわない範囲において部分的には分岐していてもよい。分子量については、特に限定なく粘度の低い液状のものから、粘度の高い生ゴム状のものまで使用できるが、硬化してゴム状弾性体になるためには、重合度が100〜100,000、特に150〜20,000であることが好ましい。 a is a positive number of 1.8 to 2.3, preferably 1.9 to 2.1, and the organopolysiloxane of the component (A) is basically linear but impairs rubber elasticity. There may be partial branching within the range. The molecular weight is not particularly limited and can be used from a low-viscosity liquid to a high-viscosity raw rubber-like one. However, in order to cure and become a rubber-like elastic body, the degree of polymerization is 100 to 100,000, especially It is preferable that it is 150-20,000.
また、上記(A)成分のオルガノポリシロキサンを1種単独で又は分子構造や重合度の異なる2種以上を混合して含有させてもよい。 Moreover, you may contain the organopolysiloxane of said (A) component individually by 1 type or in mixture of 2 or more types from which molecular structure and a polymerization degree differ.
上記(A)成分のオルガノポリシロキサンは、公知の方法、例えばオルガノハロゲノシランの1種又は2種以上を(共)加水分解縮合することにより、或いは環状ポリシロキサンをアルカリ性又は酸性触媒を用いて開環重合することにより得ることができる。 The organopolysiloxane of component (A) can be opened by a known method, for example, by (co) hydrolytic condensation of one or more organohalogenosilanes, or by using a cyclic polysiloxane with an alkaline or acidic catalyst. It can be obtained by ring polymerization.
<補強性シリカ>
熱硬化型シリコーンゴム組成物は、機械的強度等を付与するために、(A)成分のオルガノポリシロキサンに、充填剤として(B):補強性シリカを配合することが好ましい。
(B):補強性シリカとしては、例えばヒュームド(煙霧質)シリカ、沈降(湿式)シリカ等が挙げられる。これらのシリカはBET法による比表面積が50m2/g以上であることが好ましく、特に100〜400m2/gであるものが好ましい。
<Reinforcing silica>
The thermosetting silicone rubber composition preferably contains (B): reinforcing silica as a filler in the organopolysiloxane as the component (A) in order to impart mechanical strength and the like.
(B): Examples of reinforcing silica include fumed silica and precipitated (wet) silica. Preferably these silicas have BET specific surface area is 50 m 2 / g or more, it is preferred in particular 100 to 400 m 2 / g.
(B)成分の補強性シリカの配合は任意であり、(A)成分のオルガノポリシロキサン100質量部に対して0〜100質量部でもよいが、好ましくは1〜80質量部、特に好ましくは5〜50質量部である。
(B)成分の補強性シリカの配合量が少な過ぎると補強効果が不十分となることがあり、また、多過ぎると作業性が低下したり、硬化物のゴム弾性が低下することがある。
The blending of the reinforcing silica of the component (B) is optional, and may be 0 to 100 parts by mass, preferably 1 to 80 parts by mass, particularly preferably 5 to 100 parts by mass of the organopolysiloxane of the component (A). -50 mass parts.
If the blending amount of the reinforcing silica of the component (B) is too small, the reinforcing effect may be insufficient, and if it is too large, the workability may be reduced or the rubber elasticity of the cured product may be reduced.
このような(B)成分の補強性シリカを、必要に応じて、その表面をオルガノポリシロキサン、シラザン、クロロシラン、アルコキシシラン等の表面処理剤で表面処理して用いても良い。
また、(A)成分のオルガノポリシロキサンに(B)成分の補強性シリカを配合する時に、上記表面処理剤を配合しても良い。
Such reinforcing silica of component (B) may be used after surface treatment with a surface treating agent such as organopolysiloxane, silazane, chlorosilane, alkoxysilane, etc., if necessary.
Further, when the reinforcing silica of the component (B) is blended with the organopolysiloxane of the component (A), the surface treatment agent may be blended.
熱硬化型シリコーンゴム組成物は、上記(A)成分のオルガノポリシロキサン、(B)成分の補強性シリカに加え、必要に応じて粉砕石英、結晶性シリカ、珪藻土、炭酸カルシウム等の充填剤、着色剤、引き裂き強度向上剤、酸化鉄や酸化セリウム等の耐熱性向上剤、酸化チタン、白金化合物等の難燃性向上剤、受酸剤、アルミナや窒化硼素等の熱伝導率向上剤、離型剤、充填剤用分散剤として各種アルコキシシラン、特にフェニル基含有アルコキシシランおよびその加水分解物、ジフェニルシランジオ−ル、カ−ボンファンクショナルシラン、シラノ−基含有低分子シロキサンなどの熱硬化型シリコーンゴム組成物における公知の充填剤や添加剤を添加することは任意である。また、リチウム塩等のイオン導電性化合物やポリエーテル化合物等の帯電防止剤を添加してもよい。 In addition to the organopolysiloxane of the component (A) and the reinforcing silica of the component (B), the thermosetting silicone rubber composition includes fillers such as pulverized quartz, crystalline silica, diatomaceous earth, and calcium carbonate as necessary. Colorants, tear strength improvers, heat resistance improvers such as iron oxide and cerium oxide, flame retardant improvers such as titanium oxide and platinum compounds, acid acceptors, thermal conductivity improvers such as alumina and boron nitride, release agents Thermosetting types such as various alkoxysilanes, especially phenyl group-containing alkoxysilanes and hydrolysates thereof, diphenylsilanediol, carbon functional silane, silano-group-containing low molecular siloxane, etc. It is optional to add known fillers and additives in the silicone rubber composition. Further, an antistatic agent such as an ion conductive compound such as a lithium salt or a polyether compound may be added.
前記熱硬化型シリコーンゴム組成物は、付加反応硬化型又は有機過酸化物硬化型であることが好ましい。 The thermosetting silicone rubber composition is preferably an addition reaction curable type or an organic peroxide curable type.
<(C):硬化剤>
(C):硬化剤としては、上記したように(C−1)付加反応型硬化剤又は(C−2)有機過酸化物硬化剤を用いることが好ましい。
<(C): Curing agent>
(C): As described above, it is preferable to use (C-1) addition reaction type curing agent or (C-2) organic peroxide curing agent as described above.
(C−1)付加反応型硬化剤としては、オルガノハイドロジェンポリシロキサンとヒドロシリル化触媒を組み合わせて用いることができる。 (C-1) As the addition reaction type curing agent, an organohydrogenpolysiloxane and a hydrosilylation catalyst can be used in combination.
オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、1分子中に2個以上、好ましくは3個以上のSiH基を含有すれば、直鎖状、環状、分枝状のいずれであってもよい。付加反応硬化型シリコーンゴム組成物の架橋剤として公知のオルガノハイドロジェンポリシロキサン、例えば、下記平均組成式(II)で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを用いることができる。
R11 pHqSiO(4−p−q)/2 (II)
上記平均組成式(II)中、R11は、非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよく、脂肪族不飽和結合を除いたものであることが好ましい。通常、炭素数1〜12、特に1〜8のものが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、2−フェニルエチル基、2−フェニルプロピル基等のアラルキル基、及びこれらの基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子等で置換した基、例えば3,3,3−トリフルオロプロピル基等が挙げられる。なお、p,qは0≦p<3、好ましくは1≦p≦2.2、0<q≦3、好ましくは0.002≦q≦1、0<p+q≦3、好ましくは1.002≦p+q≦3を満たす正数である。
The organohydrogenpolysiloxane may be linear, cyclic or branched as long as it contains 2 or more, preferably 3 or more, SiH groups in one molecule. As a crosslinking agent for the addition reaction curable silicone rubber composition, a known organohydrogenpolysiloxane, for example, an organohydrogenpolysiloxane represented by the following average composition formula (II) can be used.
R 11 pH q SiO (4-pq) / 2 (II)
In the above average composition formula (II), R 11 represents an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, which may be the same or different, and excludes an aliphatic unsaturated bond. preferable. Usually, those having 1 to 12 carbon atoms, particularly 1 to 8 carbon atoms are preferred. Specifically, alkyl groups such as methyl group, ethyl group and propyl group, cycloalkyl groups such as cyclohexyl group, vinyl group, allyl group and butenyl. Groups, alkenyl groups such as hexenyl groups, aryl groups such as phenyl groups and tolyl groups, aralkyl groups such as benzyl groups, 2-phenylethyl groups and 2-phenylpropyl groups, and some or all of the hydrogen atoms of these groups Is a group substituted with a halogen atom or the like, for example, a 3,3,3-trifluoropropyl group. Note that p and q are 0 ≦ p <3, preferably 1 ≦ p ≦ 2.2, 0 <q ≦ 3, preferably 0.002 ≦ q ≦ 1, 0 <p + q ≦ 3, preferably 1.002 ≦. It is a positive number satisfying p + q ≦ 3.
上記オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、SiH基を1分子中に2個以上、好ましくは3個以上有する。このSiH基は、分子鎖末端にあっても、分子鎖の途中にあっても、あるいはその両方にあってもよい。 The organohydrogenpolysiloxane has 2 or more, preferably 3 or more SiH groups in one molecule. This SiH group may be at the end of the molecular chain, in the middle of the molecular chain, or both.
また、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、25℃における動粘度が0.5〜10,000cSt、特に1〜300cStであるものが好ましい。 The organohydrogenpolysiloxane preferably has a kinematic viscosity at 25 ° C. of 0.5 to 10,000 cSt, particularly 1 to 300 cSt.
このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、具体的に下記構造式の化合物を例示することができる。
上記オルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、(A)成分のオルガノポリシロキサン100質量部に対し0.1〜40質量部が好ましい。また(A)成分のオルガノポリシロキサンの脂肪族不飽和結合(アルケニル基等)1個に対し、ケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)の割合が0.5〜10の範囲が適当であり、好ましくは0.7〜5となるような範囲が適当である。0.5以上であれば架橋が十分であり、十分な機械的強度を得ることができ、また10以下であれば、硬化後の物理特性が低下せず、特に耐熱性と圧縮永久歪特性が良好である。 As for the compounding quantity of the said organohydrogenpolysiloxane, 0.1-40 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (A) component organopolysiloxane. In addition, the ratio of hydrogen atoms bonded to silicon atoms (SiH groups) with respect to one aliphatic unsaturated bond (alkenyl group, etc.) of the organopolysiloxane of component (A) is suitably in the range of 0.5-10. A range of 0.7 to 5 is preferable. If it is 0.5 or more, crosslinking is sufficient and sufficient mechanical strength can be obtained. If it is 10 or less, physical properties after curing do not deteriorate, and particularly, heat resistance and compression set properties are obtained. It is good.
ヒドロシリル化触媒は、(A)成分のオルガノポリシロキサンのアルケニル基と上記オルガノハイドロジェンポリシロキサンのケイ素原子結合水素原子(SiH基)とを付加反応させる触媒である。 The hydrosilylation catalyst is a catalyst that causes an addition reaction between the alkenyl group of the organopolysiloxane (A) and the silicon atom-bonded hydrogen atom (SiH group) of the organohydrogenpolysiloxane.
上記ヒドロシリル化触媒としては、白金族金属系触媒が挙げられ、白金族の金属単体とその化合物があり、これには従来、付加反応硬化型シリコーンゴム組成物の触媒として公知のものが使用できる。例えば、シリカ、アルミナ又はシリカゲルのような担体に吸着させた微粒子状白金金属、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸6水塩のアルコール溶液、パラジウム触媒、ロジウム触媒等が挙げられるが、白金又は白金化合物が好ましい。触媒の添加量は、付加反応を促進できる触媒量でよく、通常、白金系金属量に換算して(A)成分のオルガノポリシロキサンに対して1ppm〜1質量%の範囲で使用されるが、10〜500ppmの範囲が好ましい。添加量が1ppm以上であれば、付加反応が十分促進され、硬化も十分であり、一方、1重量%加えれば十分な反応性を得ることができ、経済的である。 Examples of the hydrosilylation catalyst include a platinum group metal catalyst, which includes a platinum group metal element and a compound thereof, and conventionally known catalysts for addition reaction curable silicone rubber compositions can be used. For example, particulate platinum metal adsorbed on a carrier such as silica, alumina or silica gel, platinum chloride, chloroplatinic acid, chloroplatinic acid hexahydrate alcohol solution, palladium catalyst, rhodium catalyst, etc. Platinum or platinum compounds are preferred. The addition amount of the catalyst may be a catalyst amount that can promote the addition reaction, and is usually used in the range of 1 ppm to 1% by mass with respect to the organopolysiloxane of the component (A) in terms of the platinum-based metal amount. A range of 10 to 500 ppm is preferred. If the addition amount is 1 ppm or more, the addition reaction is sufficiently accelerated and the curing is sufficient. On the other hand, if 1% by weight is added, sufficient reactivity can be obtained, which is economical.
また、上記ヒドロシリル化触媒のほか硬化速度を調整する目的で、付加架橋制御剤を使用してもよい。具体的には、例えばエチニルシクロヘキサノール等のアセチレンアルコール系制御剤やテトラシクロメチルビニルポリシロキサン等が挙げられる。 In addition to the hydrosilylation catalyst, an addition crosslinking controller may be used for the purpose of adjusting the curing rate. Specific examples include acetylene alcohol-based control agents such as ethynylcyclohexanol and tetracyclomethylvinylpolysiloxane.
(C−2)有機過酸化物としては、例えばベンゾイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、p−メチルベンゾイルパーオキサイド、o−メチルベンゾイルパーオキサイド、2,4−ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−ビス(2,5−t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーベンゾエート、1,6−ヘキサンジオール−ビス−t−ブチルパーオキシカーボネート等が挙げられる。 (C-2) Examples of the organic peroxide include benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, p-methylbenzoyl peroxide, o-methylbenzoyl peroxide, 2,4-dicumyl peroxide, 2 , 5-dimethyl-bis (2,5-t-butylperoxy) hexane, di-t-butylperoxide, t-butylperbenzoate, 1,6-hexanediol-bis-t-butylperoxycarbonate, etc. Can be mentioned.
(C−2)有機過酸化物の添加量は、(A)成分のオルガノポリシロキサン100質量部に対して0.1〜10質量部が好ましく、0.2〜5質量部がさらに好ましい。 (C-2) 0.1-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (A) component organopolysiloxane, and, as for the addition amount of an organic peroxide, 0.2-5 mass parts is more preferable.
熱硬化型シリコーンゴム組成物は、上記(A)成分のオルガノポリシロキサン、(B)成分の補強性シリカ、及び(C)成分の硬化剤をニーダー、バンバリーミキサー、二本ロール等の公知の混練機で混合することにより得ることができるが、(A)成分のオルガノポリシロキサンと(B)成分の補強性シリカを混合した後、(C)成分の硬化剤を添加することが好ましい。 The thermosetting silicone rubber composition is a kneader, a Banbury mixer, a two-roll kneading, etc., containing the organopolysiloxane as the component (A), the reinforcing silica as the component (B), and the curing agent as the component (C). However, it is preferable to add the curing agent of component (C) after mixing the organopolysiloxane of component (A) and the reinforcing silica of component (B).
熱硬化型シリコーンゴム組成物は市販のものを用いてもよい。 A commercially available thermosetting silicone rubber composition may be used.
[シリコーン変性双性イオン化合物]
上記熱硬化型シリコーンゴム組成物に添加するシリコーン変性双性イオン化合物は、カーボンブラックのような電子導電性物質ではないシリコーン変性双性イオン化合物である。
[Silicone-modified zwitterionic compound]
The silicone-modified zwitterionic compound added to the thermosetting silicone rubber composition is a silicone-modified zwitterionic compound that is not an electronically conductive material such as carbon black.
前記シリコーン変性双性イオン化合物はシリコーンで変性された双性イオン化合物であれば特に制限されないが、下記式(1)で表される、同一分子内に4級アンモニウムのカチオン部位とスルホン酸イオンのアニオン部位を有するシリコーン変性双性イオン化合物であることが好ましい。
式(1)のR1、R2、R3のうち2つが環を形成している場合は、ピロリジン、ピペリジンなどのアミン由来のものを用い、それらの具体例としては、1−(2−ヒドロキシエチル)ピロリジン、4−ヒドロキシピペリジン、1−ピペリジンエタノールが挙げられる。 When two of R 1 , R 2 and R 3 in the formula (1) form a ring, those derived from amines such as pyrrolidine and piperidine are used, and specific examples thereof include 1- (2- Hydroxyethyl) pyrrolidine, 4-hydroxypiperidine, 1-piperidineethanol.
このようなシリコーン変性双性イオン化合物を用いれば、さらに優れた帯電防止性能を有することができる。 If such a silicone-modified zwitterionic compound is used, it can have further excellent antistatic performance.
特に、上記シリコーン変性双性イオン化合物が、前記式(2)において、nが3、R4、R5、R6がメチル基で、aが0であるシリコーン変性双性イオン化合物であれば、さらに優れた帯電防止性能を有することができる。
具体的には、
(上記式中、Meはメチル基、Buはブチル基である。)
In particular, if the silicone-modified zwitterionic compound is a silicone-modified zwitterionic compound in which n is 3, R 4 , R 5 , R 6 is a methyl group and a is 0 in the formula (2), Furthermore, it can have excellent antistatic performance.
In particular,
(In the above formula, Me is a methyl group and Bu is a butyl group.)
また、上記シリコーン変性双性イオン化合物は、1種単独でも、2種以上混合してもよい。 The silicone-modified zwitterionic compound may be used alone or in combination of two or more.
シリコーン変性双性イオン化合物の添加量は、熱硬化型シリコーンゴム組成物100質量部に対し、0.0001〜5質量部である。好ましくは、0.0005〜3質量部、より好ましくは、0.001〜1質量部、特に好ましくは0.001〜0.5質量部である。シリコーン変性双性イオン化合物の添加量が0.0001質量部より少ないと、帯電防止効果が不十分であり、5質量部より多いと、絶縁性が維持されなかったり、シリコーンゴムの物性や耐熱性などに悪影響を与える。 The addition amount of the silicone-modified zwitterionic compound is 0.0001 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting silicone rubber composition. Preferably, it is 0.0005-3 mass parts, More preferably, it is 0.001-1 mass part, Most preferably, it is 0.001-0.5 mass part. When the addition amount of the silicone-modified zwitterionic compound is less than 0.0001 parts by mass, the antistatic effect is insufficient, and when it is more than 5 parts by mass, the insulation is not maintained or the physical properties and heat resistance of the silicone rubber are not maintained. Adversely affects
なお、本発明の絶縁性シリコーンゴム組成物製造にあたり、上記シリコーン変性双性イオン化合物を熱硬化型シリコーンゴム組成物に添加してもよいし、熱硬化性シリコーンゴム組成物製造時に添加してもよい。 In the production of the insulating silicone rubber composition of the present invention, the silicone-modified zwitterionic compound may be added to the thermosetting silicone rubber composition or may be added during the production of the thermosetting silicone rubber composition. Good.
上記シリコーン変性双性イオン化合物が、オルガノポリシロキサンでペースト化されていることが好ましく、三本ロールを用いて混合しておくことがさらに好ましい。 The silicone-modified zwitterionic compound is preferably pasted with an organopolysiloxane, and more preferably mixed using a three-roll.
このように、シリコーン変性双性イオン化合物を、予めオルガノポリシロキサンと混練しペースト化しておくと、当該シリコーン変性双性イオン化合物は、シリコーンゴム組成物中での分散性を向上させ、さらに安定した効果を発揮させることができる。
ペースト化するオルガノポリシロキサンは、生ゴム状でもオイル状でもよいが、ジメチルポリシロキサン、メチルビニルポリシロキサンが好ましい。このとき、オルガノポリシロキサンとして、上記(A)成分のオルガノポリシロキサンの一部を用いることができる。
Thus, when the silicone-modified zwitterionic compound is kneaded with organopolysiloxane in advance to form a paste, the silicone-modified zwitterionic compound improves dispersibility in the silicone rubber composition and is more stable. The effect can be demonstrated.
The organopolysiloxane to be pasted may be raw rubber or oil, but dimethylpolysiloxane and methylvinylpolysiloxane are preferred. At this time, a part of the organopolysiloxane of the component (A) can be used as the organopolysiloxane.
本発明の絶縁性シリコーンゴム組成物は、加熱硬化させることにより、絶縁性に優れたシリコーンゴムとなる。成形方法としては、目的とする成形品の形状や大きさにあわせて公知の成形方法を選択することができる。例えば、注入成形、圧縮成形、射出成形、カレンダー成形、押出成形、コーティング、スクリーン印刷などの方法が例示される。 The insulating silicone rubber composition of the present invention becomes a silicone rubber having excellent insulating properties by heat curing. As a molding method, a known molding method can be selected according to the shape and size of the target molded product. For example, methods such as injection molding, compression molding, injection molding, calendar molding, extrusion molding, coating, and screen printing are exemplified.
硬化条件としてもその成形方法における公知の条件でよく、一般的に60℃〜450℃の温度で数秒〜1日程度である。また、硬化物の圧縮永久歪を低下させ、シリコーンゴム中に残存している低分子シロキサン成分を低減させ、あるいは有機過酸化物の分解物を除去する等の目的で、200℃以上の、好ましくは200℃〜250℃のオーブン等の中で1時間以上、好ましくは1時間〜70時間、さらに好ましくは1時間〜10時間ポストキュア(2次キュア)を行ってもよい。 The curing conditions may be known conditions in the molding method, and are generally about several seconds to one day at a temperature of 60 ° C. to 450 ° C. Further, for the purpose of reducing the compression set of the cured product, reducing the low-molecular siloxane component remaining in the silicone rubber, or removing the decomposition product of the organic peroxide, it is preferably 200 ° C. or higher. May be post-cured (secondary cured) in an oven at 200 ° C. to 250 ° C. for 1 hour or longer, preferably 1 hour to 70 hours, more preferably 1 hour to 10 hours.
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.
[帯電量測定]
帯電量を下記の方法により測定した。
スタチックオネストメーター(シシド静電気(株)製)を用いて、成形物の表面に、コロナ放電により静電気をチャージした後、その帯電圧が半分になる時間(半減期)を計測した。
[Charge measurement]
The charge amount was measured by the following method.
Using a static ones meter (manufactured by Sisid Electrostatic Co., Ltd.), the surface of the molded product was charged with static electricity by corona discharge, and then the time (half-life) when the charged voltage was halved was measured.
下記のように帯電防止剤ペーストを調整した。
[帯電防止剤ペーストの調整]
末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン生ゴム42質量部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(R−972、 日本アエロジル(株)製)8質量部、下記構造のシリコーン変性双性イオン化合物の20質量%含有するアジピン酸エステルを50質量部混練し、帯電防止剤ペースト1を調製した。
[Adjustment of antistatic paste]
42 parts by mass of dimethylpolysiloxane raw rubber blocked with dimethylvinylsiloxy groups at the end, 8 parts by mass of hydrophobized fumed silica (R-972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having a specific surface area of 110 m 2 / g Then, 50 parts by mass of adipic acid ester containing 20% by mass of the silicone-modified zwitterionic compound having the following structure was kneaded to prepare an antistatic paste 1.
帯電防止剤として、末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン生ゴム42質量部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(R-972 日本アエロジル(株)製)8質量部、下記構造のシリコーン変性双性イオン化合物の20質量%含有するアジピン酸エステルを50質量部混練し、帯電防止剤ペースト2を調製した。
帯電防止剤として、末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン生ゴム42質量部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(R-972 日本アエロジル(株)製)8質量部、25℃における粘度が75csであるポリエーテル変性シリコーンオイル(KF351F 信越化学工業(株)製)を50質量部混練し、帯電防止剤ペースト3を調製した。 As an antistatic agent, 42 parts by mass of dimethylpolysiloxane raw rubber whose ends are blocked with dimethylvinylsiloxy groups, and hydrophobized fumed silica having a specific surface area of 110 m 2 / g (R-972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) ) 8 parts by mass of a polyether-modified silicone oil (KF351F manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having a viscosity of 75 cs at 25 ° C. was kneaded to prepare an antistatic paste 3.
帯電防止剤として、末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン生ゴム42質量部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(R-972 日本アエロジル(株)製)8質量部、LiCF3SO3の20質量%を含有するアジピン酸エステルを50質量部混練し、帯電防止剤ペースト4を調製した。 As an antistatic agent, 42 parts by mass of dimethylpolysiloxane raw rubber whose ends are blocked with dimethylvinylsiloxy groups, and hydrophobized fumed silica having a specific surface area of 110 m 2 / g (R-972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) ) 8 parts by mass and 50 parts by mass of adipic acid ester containing 20% by mass of LiCF 3 SO 3 were mixed to prepare an antistatic agent paste 4.
(実施例1)
ジメチルシロキサン単位99.825モル%、メチルビニルシロキサン単位0.15モル%、ジメチルビニルシロキサン単位0.025モル%からなり、平均重合度が約6000であるオルガノポリシロキサン100質量部、BET法比表面積が200m2/gのヒュームドシリカ(アエロジル200 日本アエロジル(株)製)45質量部、分散剤として両末端シラノ−ル基を有し、平均重合度15、25℃における粘度が30csであるジメチルポリシロキサン10質量部を添加し、ニ−ダ−にて混練りし、170℃にて2時間加熱処理して組成物を調製した。
Example 1
100 parts by mass of organopolysiloxane having 99.825 mol% of dimethylsiloxane units, 0.15 mol% of methylvinylsiloxane units and 0.025 mol% of dimethylvinylsiloxane units and having an average degree of polymerization of about 6000, specific surface area by BET method dimethyl have a group, a viscosity in the average degree of polymerization of 15, 25 ° C. is 30Cs - but 200 meters 2 / g fumed silica (Aerosil 200 by Nippon Aerosil Co.) 45 parts by mass, both ends silanolate as a dispersant 10 parts by mass of polysiloxane was added, kneaded with a kneader, and heat-treated at 170 ° C. for 2 hours to prepare a composition.
この組成物100質量部に対し、帯電防止剤ペースト1を0.04質量部、架橋剤として2,5-ジメチル-2,5-ビス(tブチルパーオキシ)ヘキサン0.4質量部を二本ロールにて添加、均一に混合した後、165℃、70kgf/cm2の条件で10分間プレスキュアを行ない2mm厚のシートを作成し、帯電量を測定した。結果を表1に示す。 0.04 parts by mass of the antistatic paste 1 and two 0.4 parts by mass of 2,5-dimethyl-2,5-bis (tbutylperoxy) hexane as a crosslinking agent for 100 parts by mass of the composition. After adding with a roll and mixing uniformly, press curing was performed for 10 minutes under the conditions of 165 ° C. and 70 kgf / cm 2 to prepare a 2 mm thick sheet, and the charge amount was measured. The results are shown in Table 1.
(実施例2)
実施例1で用いた帯電防止剤を帯電防止剤ペースト2にした以外は実施例1と同様にして帯電量を測定した。その結果を表1に示す。
(Example 2)
The charge amount was measured in the same manner as in Example 1 except that the antistatic agent used in Example 1 was changed to antistatic agent paste 2. The results are shown in Table 1.
(比較例1)
帯電防止剤を添加しない以外は実施例1と同様にして帯電量を測定した。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
The charge amount was measured in the same manner as in Example 1 except that no antistatic agent was added. The results are shown in Table 1.
(比較例2)
実施例1で用いた帯電防止剤を帯電防止剤ペースト3にした以外は実施例1と同様にして帯電量を測定した。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
The charge amount was measured in the same manner as in Example 1 except that the antistatic agent used in Example 1 was changed to antistatic agent paste 3. The results are shown in Table 1.
(比較例3)
実施例1で用いた帯電防止剤を帯電防止剤ペースト4にした以外は実施例1と同様にして帯電量を測定した。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
The charge amount was measured in the same manner as in Example 1 except that the antistatic agent used in Example 1 was changed to antistatic agent paste 4. The results are shown in Table 1.
表1の結果より、実施例1、2のシリコーン変性双性イオン化合物を添加したシリコーンゴム組成物のその帯電圧が半分になる時間(半減期)が、比較例1、2、3と比して著しく短く、本発明の絶縁性シリコーンゴム組成物が、帯電防止性能に優れたものであることが明らかである。 From the results of Table 1, the time (half-life) when the charged voltage of the silicone rubber composition to which the silicone-modified zwitterionic compound of Examples 1 and 2 was added is halved compared with Comparative Examples 1, 2 and 3. It is clear that the insulating silicone rubber composition of the present invention is excellent in antistatic performance.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に含有される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. It is contained in the technical range.
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