JP2009173345A - シリコーンゴムコンパウンド包装体およびシリコーンゴムコンパウンドの保管方法 - Google Patents

Abstract

【課題】イオン導電性物質を配合したシリコーンゴム組成物の経時的な可塑度の変化を抑制し、長期に亘って良好な成形性を保持することを可能とするシリコーンゴムコンパウンドの包装体を提供する。
【解決手段】イオン導電性物質を含有するシリコーンゴムコンパウンドを、透湿度が１０ｇ／ｍ^２・２４時間以下である気密容器に収容してなることを特徴とするシリコーンゴムコンパウンド包装体。
【選択図】なし

Description

本発明は、イオン導電性物質を含むシリコーンゴムコンパウンドの包装体および保管方法に関する。

電気絶縁性を示すゴム状物質にイオン導電性物質を配合した導電性または非帯電性ゴムは種々知られており、ゴム状物質としての特性と導電性とを利用して各種分野で応用されている。シリコーンゴムも電気絶縁性ゴム状物質の一つであり、耐熱性、耐寒性、耐候性などに優れ、電気絶縁性ゴムとして幅広く利用されているが、他のゴム状物質と同様に導電性材料を添加することで、導電性シリコーンゴムとしても実用化されている。

シリコーンゴムに導電性や非帯電性を付与する材料としては、電子導電性物質である導電性カーボンブラック等や各種イオン導電性物質が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、イオン導電性物質を配合したシリコーンゴム組成物は、イオン導電性物質が環境要因（吸湿など）の影響を受け易いことから、経時的にシリコーンゴムコンパウンドの可塑度が著しく変化して、コンパウンドが非常に硬くなり（可塑化戻りが大きく）、生産性に悪影響を及ぼす欠点がある。即ち、コンパウンドの可塑度変化に伴う成形不良が多発したり、これを避けるためには多くの可塑化時間を要したりして、生産性が極めて悪くなるという問題があった。
特開2006-225422号公報

本発明は、このような従来技術の課題に対処してなされたもので、イオン導電性物質を配合したシリコーンゴム組成物の経時的な可塑度の変化を抑制し、長期に亘って良好な成形性を保持することを可能とするシリコーンゴムコンパウンドの包装体および保管方法を提供することを目的とする。

本発明者は、前記した従来技術の問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、長期保存による可塑度の経時的な変化は、雰囲気中の水分に起因するものと考えられ、イオン導電性物質を配合したシリコーンゴムコンパウンドを気密容器に収容して保管することにより、経時的な可塑度変化を抑制することができる。その結果、長期にわたって良好な成形性を保持することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の一態様に係るシリコーンゴムコンパウンド包装体は、イオン導電性物質を含有するシリコーンゴムコンパウンドを、透湿度が１０ｇ／ｍ^２・２４時間以下である気密容器に収容してなることを特徴とする。

また、本発明の一態様に係るシリコーンゴムコンパウンドの保管方法は、イオン導電性物質を含有するシリコーンゴムコンパウンドを、透湿度が１０ｇ／ｍ^２・２４時間以下である気密容器に収容して保管することを特徴とする。

本発明によれば、イオン導電性物質を配合したシリコーンゴムコンパウンドの経時的な可塑度の変化を抑制し、長期にわたって良好な成形性、物性を保持することが可能となる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

本発明において、イオン導電性物質を含有するシリコーンゴムコンパウンドは、ポリオルガノシロキサンに、イオン導電性物質と、必要に応じて配合される各種添加剤とを添加し、混練したものをいう。

ポリオルガノシロキサンは、平均組成式
Ｒ_ａＳｉＯ_{（４−ａ）／２}
で示され、式中のＲは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ドデシル基などのアルキル基；シクロヘキシル基などのシクロアルキル基；ビニル基、アリル基、ブタニエル基などのアルケニル基、フェニル基、トリル基などのアリール基、または、これらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部をハロゲン原子、アミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、シアノ基などで置換したクロロメチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基などから選ばれる同一または異種の非置換または置換の１価の炭化水素基で、ａは１．８〜２．３であり、その平均重合度は１０００以上、いわゆるミラブル型の範疇に入るものであることが好ましい。平均重合度は４０００以上であることがより好ましい。なお、このポリオルガノシロキサンは、分子構造が直鎖状であることが好ましいが、分子中に一部分岐鎖状のものを有していてもよい。

イオン導電性物質はシリコーンゴムに導電性または帯電防止性を付与するものであれば特に限定されないが、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等の無機イオン塩、４級アンモニウム塩、環状４級アンモニウム塩、イオン性液体などが挙げられる。塩類の具体例としてはＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＮａＳＣＮ、ＮａＣｌＯ₄、ＮａＢＦ₄、ＮａＡｓＦ₆、ＫＳＣＮ、ＫＣｌ等のＬｉ、Ｎａ、Ｋのアルカリ金属塩、（ＣＨ₃）₄ＮＢＦ₄、（Ｃ₂Ｈ₅）₄ＮＢＦ₄、（ｎ−Ｃ₄Ｈ₉）₄ＮＢＦ₄、（Ｃ₂Ｈ₅）₄ＮＢｒ、（Ｃ₂Ｈ₅）₄ＮＣｌＯ₄、（ｎ−Ｃ₄Ｈ₉）₄ＮＣｌＯ₄等の４級アンモニウム塩、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピロリジニウム、ホスホニウム、アンモニウム、スルホニウムなどの有機陽イオン成分と、アルキルスルフェート、トシレート、メタンスルホネートなどの有機陰イオン成分、または、ヘキサフルオロホスフェート、テトラフルオロボレート、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドなどの無機陰イオン成分との組み合わせから成る、温度１００℃未満で液体であるイオン性液が例示される。これらの内、陰イオン成分がビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドであるイオン導電性物質が好ましく、特に常温（23℃）で液体（常温溶融塩）が好ましい。このような物質として最も好ましいものはＮ−ブチル−３−メチルピリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、ジアリルジメチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドである。

このイオン導電性物質の配合量は、通常、ベースポリマーのポリオルガノシロキサン１００質量部に対して０．０１ppm〜１０万ppmの範囲である。

必要に応じて配合される添加剤としては、充填剤、顔料、耐熱性向上剤、難燃剤などが例示される。充填剤の具体例としては、例えば、シリカヒドロゲル（含水ケイ酸）、シリカエアロゲル（無水ケイ酸）、煙霧質シリカなどの補強性シリカ、粉砕石英紛、クレイ、炭酸カルシウム、ケイソウ土、ニ酸化チタンなどが挙げられる。また、耐熱性向上剤の具体例としては、酸化鉄、酸化セリウム、水酸化セリウム、オクチル酸鉄などが挙げられる。その他、イソパラフィンなどの飽和脂肪族炭化水素、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド類などの離型剤、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリルなどの発泡剤なども配合することができる。

また、イオン導電性物質の分散性などを高める目的で配合される有機ケイ素化合物や、界面活性剤、加工助剤なども使用可能である。

次に、上記のようなシリコーンゴムコンパウンドを収容する気密容器は、シリコーンゴムコンパウンドを気密に収容することができるものであれば、その材質や構造などは特に限定されるものではない。具体的には、例えば、密封可能な、金属もしくは樹脂からなるシート・フィルム、それらを基材とする複合シート・フィルムなどからなる袋状容器、金属、樹脂、ガラスなどからなる半硬質乃至硬質容器などが挙げられる。

本発明の目的のためには、これらの気密容器は、透湿度が１０ｇ／ｍ^２・２４時間以下であることが必要であり、０ｇ／ｍ^２・２４時間もしくはそれにできるだけ近い値である（つまり、湿気を全く透過しないか、もしくは、ほとんど透過しない）ことがより好ましい。ここで、気密容器の透湿度は、ＪＩＳ Ｚ ０２２２、ＪＩＳ Ｋ ７１２９およびＪＩＳ Ｚ ０２０８に準拠して測定することができる。

上記複合シート・フィルムの具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどの樹脂からなるシート・フィルムを多層に積層したもの、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどの樹脂からなるシート・フィルムにアルミなどの金属箔をラミネートしたものなどが挙げられる。これらのシート・フィルムには補強のために、不織布や紙などがさらに積層されていてもよい。なお、樹脂からなるシート・フィルムにアルミをラミネートしたアルミラミネートシートからなる袋状容器は、アルミラミネート袋として市販されており、本発明の気密容器として好ましく使用することができる。

また、本発明において、このような気密容器にシリコーンゴムコンパウンドを収容する際には、シリコーンゴムコンパウンドを収容後、容器内を減圧して真空にするか、あるいは、容器内に乾燥気体を充填することが好ましい。乾燥気体としては、乾燥空気のほか、窒素ガスなどの不活性ガスを使用することができる。これにより、シリコーンゴムコンパウンドの水分との接触をほぼ完全に遮断することが可能となり、シリコーンゴムコンパウンドの経時的な可塑度の変化をほぼ完全に防止することができる。

なお、このような観点からも前述したアルミラミネート袋は気密容器として好ましく使用される。すなわち、例えば、アルミラミネート袋にシリコーンゴムコンパウンドを投入し、アルミラミネート袋の口部にノズルを挿入した後、口部をパッドで挟み込むなどしてアルミラミネート袋とノズルの隙間を閉塞する。その状態でノズルから吸引し、内部を真空にし、口部を熱融着シールなどにより密封する。あるいは、ノズルを介してアルミラミネート袋内に不活性ガスを充填し、その後、口部をシールして密封する。これにより、シリコーンゴムコンパウンドの長期保存性に優れた包装体を得ることができる。

本発明においては、気密容器内の水分の低減および低湿度環境の長期維持を目的として、気密容器内に乾燥剤を収容するようにしてもよい。乾燥剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、五酸化二リン、酸化アルミニウム、酸化バリウム、シリカゲルなどが挙げられる。乾燥剤は、イオン導電性物質を含有するシリコーンゴムコンパウンドの汚染を防止するため、透湿性のシート・フィルムからなる袋状容器などに充填して使用することが好ましい。

本発明のシリコーンゴムコンパウンド包装体は、使用に際して気密容器を開放し、内部のシリコーンゴムコンパウンドを取り出し、常法により加硫、硬化させることによって、導電性あるいは非帯電性を有するシリコーンゴムを得ることができる。この場合、硬化剤としては、シリコーンゴムの加硫に使用されるラジカル反応、付加反応などを利用して加硫、硬化させるものであれば、その硬化機構に制限はなく、従来公知の種々の硬化剤を用いることができる。例えば、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、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、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイドなどの有機過酸化物が挙げられるほか、付加反応硬化剤として、一分子中に少なくともケイ素原子に結合した水素原子を２個以上含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと白金系触媒などが使用できる。

本発明においては、保管中のシリコーンゴムコンパウンドの可塑度の変化が抑制されるため、加圧成形、押出成形、射出成形、カレンダー成形などの通常の方法によって良好に成形加工することができ、所期の物性を備えた製品を安定して得ることができる。

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、これらの実施例は本発明の範囲を何ら限定するものではない。なお、以下の記載において、「部」は特に断らない限り「質量部」を意味するものとする。

実施例１〜４
両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖され、平均重合度が６０００でメチルビニルシロキサン単位を０．２５モル％含有する直鎖状メチルビニルポリオルガノシロキサン１００部にウェッターとして末端シラノールのポリジメチルシロキサン（平均重合度８）を６部、補強性シリカとして比表面積２００m²/gの乾式シリカ（日本アエロジル製）３０部とを二軸混合機にて混合した後、１５０℃で１時間加熱混合してベースコンパウンドを得た。このベースコンパウンド１００部に、イオン導電性物質としてN−ブチル−３−メチルピリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、リチウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドまたは、ジアリルジメチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド０．１部を添加してベースコンパウンドを得た。それぞれについてJIS K 6249に従い、可塑度を測定して初期値とした。
なお、イオン性液体であるN−ブチル−３−メチルピリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、ジアリルジメチル・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドは、混合を容易にするためにベースコンパウンドで使用した補強性シリカ０．１部と共に添加した。

次いで、得られた各シリコーンゴムコンパウンドをアルミラミネート袋（透湿度０．０３ｇ／ｍ^２・２４時間：ＪＩＳ Ｚ ０２２２に準じて測定）に入れ、減圧密封して、シリコーンゴムコンパウンド包装体とした後、温度４０℃、湿度８０％ＲＨの環境下に放置した。

２週間後、各シリコーンゴムコンパウンド包装体からシリコーンゴムコンパウンドを取り出し、２３℃における直接可塑度を測定して、２週間前の測定値との差を調査した。直接可塑度とはコンパウンドを可塑化することなく、試験片を保管されていたコンパウンドから所定の大きさに採取して測定した可塑度であり、初期可塑度との差が大きいほど可塑化戻り現象が大きいことを示す。
その後、このコンパウンドを６インチの二本ロールで可塑化した。この際、コンパウンドが可塑化され、滑らかにロール作業できるまでに要した時間を計測した。
また、各シリコーンゴムコンパウンド１００部に加硫剤としてＴＣ−８（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製、2.5-ジメチル-2.5-ジ-t-ブチルペルオキシヘキサン50％含有））０．６部を添加し、二本ロールで十分に混練した後、この混練物を直径15mm、高さ８mmで肉厚0.5mmの２５個取りのキーパッド成形用の金型に入れ、１７０℃で１０分間プレスして、成形性（キーパッド成形物中に存在するボイドの数と脱型するときの金型からの剥離力）を確認した。これらの測定結果を、表１に併せ示す。

なお、表１には、本発明との比較として、実施例１〜４と同様に調製したシリコーンゴムコンパウンドを、ポリエチレン製の袋に入れ、口部を密封することなくそのまま保管した例について、同様の評価試験を行った結果を併せ示した（比較例１〜４）。

Claims (8)

1. イオン導電性物質を含有するシリコーンゴムコンパウンドを、透湿度が１０ｇ／ｍ^２・２４時間以下である気密容器に収容してなることを特徴とするシリコーンゴムコンパウンド包装体。
2. 気密容器が、金属層と樹脂層とを含む積層フィルムからなることを特徴とする請求項１記載のシリコーンゴムコンパウンド包装体。
3. 前記気密容器内を減圧状態とするか、または、前記気密容器内に乾燥気体を封入してなることを特徴とする請求項１又は２記載のシリコーンゴムコンパウンド包装体。
4. イオン導電性物質が、陰イオン成分がビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドであるイオン導電性物質である請求項１乃至３のいずれか１項記載のシリコーンゴムコンパウンド包装体。
5. イオン導電性物質が、常温（23℃）で液体である請求項１乃至３のいずれか１項記載のシリコーンゴムコンパウンド包装体。
6. イオン導電性物質が、Ｎ−ブチル−３−メチルピリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドまたはジアリルジメチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドである請求項１乃至３のいずれか１項記載のシリコーンゴムコンパウンド包装体。
7. シリコーンゴムコンパウンドが、ミラブル型シリコーンゴムコンパウンドであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のシリコーンゴムコンパウンド包装体。
8. イオン導電性物質を含有するシリコーンゴムコンパウンドを、透湿度が１０ｇ／ｍ^２・２４時間以下である気密容器に収容して保管することを特徴とするシリコーンゴムコンパウンドの保管方法。