JP7490966B2 - Silicone rubber-based hardening composition and actuator - Google Patents
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Description
本発明は、シリコーンゴム系硬化性組成物、及びアクチュエータに関する。 The present invention relates to a silicone rubber-based curable composition and an actuator.
アクチュエータやウェアラブルデバイス等を構成する可動部材の一部を形成するために用いられるシリコーンゴムについて様々な開発がなされてきた。この種の技術として、例えば、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１には、アクチュエータ中のチューブ状弾性体にシリコーンゴムを使用することが記載されている（特許文献１の請求項６等）。 Various developments have been made with silicone rubber, which is used to form part of the movable members that make up actuators, wearable devices, and the like. One such technology is known from Patent Document 1. Patent Document 1 describes the use of silicone rubber for a tubular elastic body in an actuator (e.g., claim 6 of Patent Document 1).
しかしながら、本発明者が検討した結果、上記特許文献１に記載のシリコーンゴムにおいて、高硬度、変形容易性及び伸縮耐久性の点で改善の余地があることが判明した。 However, as a result of the inventor's investigations, it was found that there is room for improvement in the silicone rubber described in Patent Document 1 in terms of high hardness, ease of deformation, and elasticity durability.
本発明者はさらに検討したところ、シリカ粒子（Ｃ）を含むシリコーンゴム系硬化性組成物において、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）として、ビニル基量が０．４モル％以下の第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）を単独で使用すること、かつ、シランカップリング剤（Ｄ）として、ビニル基を有するシランカップリング剤を使用することによって、その硬化物について、硬度を高めつつ、変形容易性を向上できること、さらに伸縮耐久性を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。 After further investigation, the inventors discovered that in a silicone rubber-based curable composition containing silica particles (C), by using a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) alone having a vinyl group content of 0.4 mol% or less as the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) and by using a silane coupling agent having a vinyl group as the silane coupling agent (D), it is possible to increase the hardness of the cured product while improving its ease of deformation and further improving its elasticity and durability, leading to the completion of the present invention.
本発明によれば、
ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）と、
シリカ粒子（Ｃ）と、
シランカップリング剤（Ｄ）と、を含む、シリコーンゴム系硬化性組成物であって、
前記ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）が、ビニル基量が０．４モル％以下の第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）を含み、ビニル基含有量が０．４モル％超えの第２のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）を含まず、
前記シランカップリング剤（Ｄ）が、ビニル基を有するシランカップリング剤を含む、
シリコーンゴム系硬化性組成物が提供される。
According to the present invention,
A vinyl group-containing organopolysiloxane (A),
Silica particles (C);
A silicone rubber-based curable composition comprising a silane coupling agent (D),
the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) contains a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) having a vinyl group content of 0.4 mol% or less, and does not contain a second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2) having a vinyl group content of more than 0.4 mol%,
The silane coupling agent (D) contains a silane coupling agent having a vinyl group.
A silicone rubber-based curable composition is provided.
また本発明によれば、
上記のシリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を有する、アクチュエータが提供される。
Further, according to the present invention,
An actuator is provided having a cured product of the above silicone rubber-based curable composition.
本発明によれば、高硬度、変形容易性及び伸縮耐久性に優れたシリコーンゴム系硬化性組成物、及びそれを用いたアクチュエータが提供される。 The present invention provides a silicone rubber-based curable composition that has high hardness, ease of deformation, and excellent elasticity and durability, and an actuator using the same.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that in all drawings, similar components are given similar reference symbols and descriptions are omitted where appropriate. Also, the drawings are schematic and do not correspond to the actual dimensional ratios.
本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物について説明する。 The silicone rubber-based curable composition of this embodiment will be described.
本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）と、シリカ粒子（Ｃ）と、シランカップリング剤（Ｄ）と、を含む。
シリコーンゴム系硬化性組成物中、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）が、ビニル基量が０．４モル％以下の第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）を含み、ビニル基含有量が０．４モル％超えの第２のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）を含まず、シランカップリング剤（Ｄ）が、ビニル基を有するシランカップリング剤を含むものである。
The silicone rubber-based hardenable composition of the present embodiment contains a vinyl group-containing organopolysiloxane (A), silica particles (C), and a silane coupling agent (D).
In the silicone rubber-based curable composition, the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) contains a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) having a vinyl group content of 0.4 mol% or less, but does not contain a second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2) having a vinyl group content of more than 0.4 mol%, and the silane coupling agent (D) contains a silane coupling agent having a vinyl group.
本発明者の知見によれば、シリカ粒子（Ｃ）を含むシリコーンゴム系硬化性組成物において、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）として、ビニル基含有量が０．４モル％超えの第２のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）を使用せずに、ビニル基量が０．４モル％以下の第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）を使用すること、そして、シランカップリング剤（Ｄ）として、ビニル基を有するシランカップリング剤を使用することによって、得られる硬化物（シリコーンゴム）について、硬度を高めつつ、変形容易性を向上できること、さらに伸縮耐久性を向上できることが見出された。 According to the findings of the present inventors, in a silicone rubber-based curable composition containing silica particles (C), it has been found that by using a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) having a vinyl group content of 0.4 mol% or less as the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) instead of a second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2) having a vinyl group content of more than 0.4 mol%, and by using a silane coupling agent having a vinyl group as the silane coupling agent (D), it is possible to improve the hardness and ease of deformation of the obtained cured product (silicone rubber), and further improve the stretch durability.
詳細なメカニズムは定かではないが、第２のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）を使用せずに、ビニル基量が０．４モル％以下の第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）を使用することによって、これらを併用した場合と比較してシリコーンゴム中の架橋点間における分子量を増大させることが可能となり、ビニル基を有するシランカップリング剤を使用することによって、ゴムとシリカ粒子（Ｃ）との結合を増大させることが可能となるため、強度を高めつつも、破断強度や破断伸びを高め、３００％モジュラスを低く抑えられるので、変形容易性や伸縮耐久性を向上できると考えられる。 Although the detailed mechanism is unclear, it is believed that by using the first vinyl-containing linear organopolysiloxane (A1-1) with a vinyl group content of 0.4 mol% or less without using the second vinyl-containing linear organopolysiloxane (A1-2), it is possible to increase the molecular weight between crosslinking points in the silicone rubber compared to using them in combination, and by using a silane coupling agent having a vinyl group, it is possible to increase the bond between the rubber and the silica particles (C). This increases the strength while also increasing the breaking strength and breaking elongation, and keeps the 300% modulus low, thereby improving the ease of deformation and stretch durability.
また、このようなシリコーンゴム系硬化性組成物に対して、シリカ粒子（Ｃ）の含有量を増加させることや、ビニル基を有するシランカップリング剤の含有量を増加させることによって、３００％モジュラスを低くしつつも、さらに硬度を高めることも可能である。 In addition, by increasing the content of silica particles (C) in such a silicone rubber-based hardening composition or by increasing the content of a silane coupling agent having a vinyl group, it is possible to further increase the hardness while lowering the 300% modulus.
シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物からなるシリコーンゴムについては、様々な用途に適用することができるが、例えば、アクチュエータやウェアラブルデバイスを構成する一部に用いる適用できる。 Silicone rubber made from the cured product of a silicone rubber-based curable composition can be used in a variety of applications, including as part of actuators and wearable devices.
アクチュエータは、流体などのエネルギーを機械的運動エネルギーへ変換する駆動装置であれば特に限定されない。アクチュエータは、介護・福祉、医療、製造、農業、建築、スポーツなどの様々な場面での活用されている。 Actuators are not particularly limited as long as they are driving devices that convert energy such as fluids into mechanical kinetic energy. Actuators are used in a variety of situations, including nursing care and welfare, medicine, manufacturing, agriculture, construction, and sports.
シリコーンゴムは、アクチュエータの中でも、流体駆動型アクチュエータを構成する一部に適用してもよい。 Silicone rubber may be used as part of a fluid-driven actuator.
流体駆動型アクチュエータとは、気体や液体などの流体を用いてチューブ部材を膨張または収縮させ、それを機械的運動に変換させる駆動装置である。具体的な流体として、空気、窒素等の気体、水、油等の液体が挙げられる。 A fluid-driven actuator is a driving device that uses a fluid such as gas or liquid to expand or contract a tube member and convert it into mechanical motion. Specific fluids include gases such as air and nitrogen, and liquids such as water and oil.
流体駆動型アクチュエータは、各種の様々な用途に用いることができるが、例えば、介護・福祉・医療・生活・スポーツなどの日常生活や医療現場で使用する人工筋肉、農業・製造・建築等の仕事現場での作業を支援する人工筋肉、ロボットの人工筋肉や間接構造などの駆動装置に用いることができる。 Fluid-driven actuators can be used for a wide variety of purposes, including artificial muscles used in everyday life and medical settings, such as in nursing care, welfare, medical care, lifestyle and sports, artificial muscles that assist in work in agricultural, manufacturing and construction workplaces, and as drive devices for artificial muscles and joint structures in robots.
シリコーンゴムは、３００％モジュラスを低く抑えられる。このため、シリコーンゴムで構成されるチューブ部材は、流体圧力によるエネルギーが小さいときでも、膨らみやすいため、より大きな膨張力を発揮でき、機械的運動エネルギーへ変換効率を高められる。 Silicone rubber has a low 300% modulus. Therefore, tube members made of silicone rubber are easy to expand even when the energy from the fluid pressure is small, so they can exert a larger expansion force and increase the efficiency of conversion to mechanical kinetic energy.
このように、シリコーンゴム系硬化性組成物は、流体駆動型アクチュエータ中のチューブ部材を形成するために用いることができる。 In this way, the silicone rubber-based curable composition can be used to form a tube member in a fluid-driven actuator.
図１、図２は、流体駆動型アクチュエータ（アクチュエータ１００）の構成の一例を示す。
図１のアクチュエータ１００は、チューブ１０、及びキャップ２０を有する。
1 and 2 show an example of the configuration of a fluid-driven actuator (actuator 100).
The
チューブ１０は、流体の圧力によって膨張および収縮する筒状弾性体で構成される。筒状弾性体は、本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物（シリコーンゴム）で構成される。
The
キャップ２０は、チューブ１０の軸方向の端部に設けられた蓋部材で構成される。キャップ２０は、図２（ｂ）に示す孔２２を有してもよい。孔２２を介して、チューブ１０の空間１２内に、流体を注入または排出できる。空間１２に流体が注入されると、チューブ１０は、径方向に膨張し、軸方向に収縮する（図２（ｂ）、図２（ｃ））。すなわち、アクチュエータ１００は、チューブ１０の軸方向に収縮力、径方向に膨張力を発生する。
The
チューブ１０は、アクチュエータ１００中や、アクチュエータ１００内が搭載された機械中における、他の部材との接触に対して膨張耐久性を高められる。このため、本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、流体駆動型アクチュエータに適したチューブ部材を提供できる。
The
また、アクチュエータ１００は、チューブ１０の外周面を覆う筒状のスリーブを有してもよい。スリーブは、繊維で構成された網目状の補強構造を有する。チューブ１０およびスリーブを有するアクチュエータ１００は、マッキベン型人工筋肉となる。
The
上記のシリコーンゴムをチューブ１０に用いることによって、スリーブとの接触に対して容易膨張性および膨張耐久性を高められる。このため、本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、マッキベン型人工筋肉に適したチューブ部材を提供できる。
By using the above silicone rubber for the
また、ウェアラブルデバイスとしては、人間の身体等に着用可能なウェアラブルデバイスが挙げられる。シリコーンゴムは、ウェアラブルデバイス中の、伸縮性配線、伸縮性基板、筐体、カバー部材、ケーブル、センサー等の一部を構成することができる。 An example of a wearable device is one that can be worn on the human body. Silicone rubber can form part of the elastic wiring, elastic substrate, housing, cover member, cable, sensor, etc. in the wearable device.
以下、シリコーンゴム系硬化性組成物の詳細を説明する。 The silicone rubber-based curable composition is described in detail below.
下記の手順によって測定される、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物のデュロメータ硬さＡの上限は、特に限定されないが、例えば、８０以下でもよく、好ましくは７０以下でもよく、より好ましくは６５以下でもよい。これにより、シリコーンゴムの硬化物性のバランスを図ることができる。これにより、シリコーンゴムにおいて、屈曲や伸張などの変形が容易となる変形容易性を高められる。
一方、上記デュロメータ硬さＡの下限は、例えば、４０以上、好ましくは４２以上、より好ましくは４８以上である。これにより、外部応力に対する変形が抑制できる。また、シリコーンゴムの機械的強度を高められる。
The upper limit of the durometer hardness A of the cured product of the silicone rubber-based curable composition, measured by the following procedure, is not particularly limited, but may be, for example, 80 or less, preferably 70 or less, and more preferably 65 or less. This allows the cured physical properties of the silicone rubber to be well balanced. This increases the deformability of the silicone rubber, which makes it easier to deform, such as by bending or stretching.
On the other hand, the lower limit of the durometer hardness A is, for example, 40 or more, preferably 42 or more, and more preferably 48 or more. This makes it possible to suppress deformation due to external stress and to increase the mechanical strength of the silicone rubber.
（デュロメータ硬さＡの測定手順）
シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を用いて、シート状試験片を作製し、ＪＩＳ Ｋ６２５３（１９９７）に準拠して、２５℃における、得られたシート状試験片のデュロメータ硬さＡを測定する。
(Procedure for measuring durometer hardness A)
A sheet-like test specimen is prepared using the cured product of the silicone rubber-based curable composition, and the durometer hardness A of the obtained sheet-like test specimen at 25° C. is measured in accordance with JIS K6253 (1997).
下記の手順で測定される、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物の、３０％伸張時における引張応力をＭ３０、３００％伸張時における引張応力をＭ３００とする。
（引張応力の測定手順）
シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５１（２００４）に準拠して、ダンベル状３号形試験片を作製し、２５℃における、得られたダンベル状３号形試験片の、３０％及び３００％伸張時における引張応力を測定する。
The tensile stress at 30% elongation of the cured product of the silicone rubber-based curable composition measured by the following procedure is defined as M 30 , and the tensile stress at 300% elongation is defined as M 300 .
(Procedure for measuring tensile stress)
Using the cured product of the silicone rubber-based curable composition, dumbbell-shaped No. 3 test pieces are prepared in accordance with JIS K6251 (2004), and the tensile stresses of the resulting dumbbell-shaped No. 3 test pieces at 25°C are measured at 30% and 300% elongation.
Ｍ３００の上限は、例えば、３．０ＭＰａ以下、好ましくは２．５ＭＰａ以下、より好ましくは２．０ＭＰａ以下である。これにより、シリコーンゴムの容易膨張性性や伸縮耐久性を向上できる。
一方、Ｍ３００の下限は、特に限定されないが、例えば、０．１ＭＰａ以上、０．６ＭＰａ以上、１．０ＭＰａ以上としてもよい。
The upper limit of M 300 is, for example, 3.0 MPa or less, preferably 2.5 MPa or less, and more preferably 2.0 MPa or less, which can improve the ease of expansion and the durability against stretching of the silicone rubber.
On the other hand, the lower limit of M 300 is not particularly limited, but may be, for example, 0.1 MPa or more, 0.6 MPa or more, or 1.0 MPa or more.
Ｍ３０の上限は、特に限定されないが、例えば、２．０ＭＰａ以下、１．５ＭＰａ以下、１．２ＭＰａ以下としてもよい。
一方、Ｍ３０の下限は、例えば、０．３ＭＰａ以上、好ましくは０．４ＭＰａ以上、より好ましくは０．５ＭＰａ以上である。これにより、外部応力に対する変形抵抗力や、機械的強度を高められる。
The upper limit of M30 is not particularly limited, but may be, for example, 2.0 MPa or less, 1.5 MPa or less, or 1.2 MPa or less.
On the other hand, the lower limit of M30 is, for example, 0.3 MPa or more, preferably 0.4 MPa or more, and more preferably 0.5 MPa or more, thereby making it possible to increase the deformation resistance against external stress and the mechanical strength.
下記の手順で測定される、当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物の引張強度の下限は、例えば、１２．０ＭＰａ以上、好ましくは１２．５ＭＰａ以上であり、より好ましくは１３．０ＭＰａ以上である。これにより、繰り返しの伸長変形時の伸長耐久性に優れた構造体を実現できる。
一方、上記引張強度の上限としては、特に限定されないが、例えば、２５ＭＰａ以下としてもよい。これにより、シリコーンゴムの諸特性のバランスをとることができる。
The lower limit of the tensile strength of the cured product of the silicone rubber-based curable composition, measured by the following procedure, is, for example, 12.0 MPa or more, preferably 12.5 MPa or more, and more preferably 13.0 MPa or more, thereby realizing a structure having excellent elongation durability during repeated elongation deformation.
On the other hand, the upper limit of the tensile strength is not particularly limited, but may be, for example, 25 MPa or less, which allows the various properties of the silicone rubber to be well balanced.
（引張強度の測定手順）
シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５１（２００４）に準拠して、ダンベル状３号形試験片を作製し、２５℃における、ダンベル状３号形試験片の引張強度を測定する。
(Procedure for measuring tensile strength)
A dumbbell-shaped No. 3 test piece is prepared using the cured product of the silicone rubber-based curable composition in accordance with JIS K6251 (2004), and the tensile strength of the dumbbell-shaped No. 3 test piece at 25°C is measured.
下記の手順で測定される、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物の、破断伸びの下限は、例えば、６００％以上であり、好ましくは７００％以上であり、より好ましくは８００％以上である。これにより、繰り返しの伸長変形時の伸長耐久性を向上させることができる。
一方、上記破断伸びの上限は、特に限定されないが、例えば、２０００％以下としてもよく、１８００％以下としてもよい。これにより、シリコーンゴムの諸特性のバランスをとることができる。
The lower limit of the breaking elongation of the cured product of the silicone rubber-based curable composition, measured by the following procedure, is, for example, 600% or more, preferably 700% or more, and more preferably 800% or more, which can improve the elongation durability during repeated elongation deformation.
On the other hand, the upper limit of the breaking elongation is not particularly limited, but may be, for example, 2000% or less, or 1800% or less, so that the various properties of the silicone rubber can be well balanced.
（破断伸びの測定条件）
シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５１（２００４）に準拠して、ダンベル状３号形試験片を作製し、得られたダンベル状３号形試験片について、２５℃における破断伸びを測定する。破断伸びは、［標線間移動距離（ｍｍ）］÷［初期標線間距離（２０ｍｍ）］×１００で計算する。
(Measurement conditions for elongation at break)
A dumbbell-shaped No. 3 test piece is prepared using the cured product of the silicone rubber-based curable composition in accordance with JIS K6251 (2004), and the resulting dumbbell-shaped No. 3 test piece is measured for its breaking elongation at 25° C. The breaking elongation is calculated by [gauge line movement distance (mm)]÷[initial gauge line distance (20 mm)]×100.
下記の手順で測定される、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物の３００％伸長時の引張永久伸びの上限は、例えば、１５．０％以下、好ましくは１３．０％以下、より好ましくは８．０％以下である。これにより、繰り返しの伸長や屈曲などの変形後においても、シリコーンゴムを適用した可動部材の使用安定性を高めることができる。
一方、上記３００％伸長時の引張永久伸びの下限は、特に限定されないが、例えば、０％以上、０．１％以上としてもよい。
The upper limit of the permanent tensile elongation at 300% elongation of the cured product of the silicone rubber-based curable composition, measured by the following procedure, is, for example, 15.0% or less, preferably 13.0% or less, and more preferably 8.0% or less, which can increase the use stability of a movable member to which the silicone rubber is applied, even after deformation such as repeated elongation and bending.
On the other hand, the lower limit of the permanent tensile elongation at 300% elongation is not particularly limited, but may be, for example, 0% or more, 0.1% or more.
（引張永久伸びの測定手順）
シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を用いて、長さ６０ｍｍ×幅５ｍｍの大きさで厚さ方向に打ち抜くことで短冊状をなす試験片を作製する。
チャック間距離（初期値）を１００％（４０ｍｍ）としたとき、チャック間距離が４００％（１６０ｍｍ）となるまで、２５℃、速度５００ｍｍ／ｍｉｎの速さの条件で、長さ６０ｍｍの短冊状試験片を３００％伸長させ、１分間保持し、その後、除力により収縮させて１０分間放置後に、チャック間距離（延伸後長さ）を測定する。
チャック間距離（初期値）およびチャック間距離（延伸後長さ）を用いて、次の式から、引張永久伸びを求める。
引張永久伸び（％）＝［（延伸後長さ－初期値）／初期値］×１００
(Procedure for measuring permanent tensile elongation)
A rectangular test piece measuring 60 mm in length and 5 mm in width was prepared by punching out the cured product of the silicone rubber-based curable composition in the thickness direction.
When the chuck distance (initial value) is 100% (40 mm), a rectangular test piece having a length of 60 mm is stretched 300% at 25° C. and a speed of 500 mm/min until the chuck distance becomes 400% (160 mm), and held for 1 minute. Thereafter, the force is removed to allow the specimen to shrink, and the specimen is left for 10 minutes, after which the chuck distance (length after stretching) is measured.
Using the chuck distance (initial value) and the chuck distance (length after stretching), the permanent tensile elongation is calculated from the following formula.
Permanent tensile elongation (%) = [(length after stretching - initial value) / initial value] x 100
下記の手順で測定される、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物の、引裂強度の下限は、例えば、２５Ｎ／ｍｍ以上、好ましくは２８Ｎ／ｍｍ以上、より好ましくは３０Ｎ／ｍｍ以上、さらに好ましくは３３Ｎ／ｍｍ以上、一層好ましくは３４Ｎ／ｍｍ以上である。これにより、シリコーンゴムの繰り返し使用時における耐久性を向上できる。また、シリコーンゴムの耐傷付き性や機械的強度を向上できる。
一方、上記引裂強度の上限は、特に限定されないが、例えば、８０Ｎ／ｍｍ以下としてもよく、７０Ｎ／ｍｍ以下としてもよい。これにより、シリコーンゴムの諸特性のバランスをとることができる。
The lower limit of the tear strength of the cured product of the silicone rubber-based curable composition, measured by the following procedure, is, for example, 25 N/mm or more, preferably 28 N/mm or more, more preferably 30 N/mm or more, even more preferably 33 N/mm or more, and even more preferably 34 N/mm or more. This can improve the durability of the silicone rubber during repeated use. In addition, the scratch resistance and mechanical strength of the silicone rubber can be improved.
On the other hand, the upper limit of the tear strength is not particularly limited, but may be, for example, 80 N/mm or less, or 70 N/mm or less, which allows the various properties of the silicone rubber to be well balanced.
（引裂強度の測定手順）
シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５２（２００１）に準拠して、クレセント形試験片を作製し、２５℃における、得られたクレセント形試験片の引裂強度を測定する。
(Procedure for measuring tear strength)
A crescent-shaped test piece is prepared from the cured product of the silicone rubber-based curable composition in accordance with JIS K6252 (2001), and the tear strength of the resulting crescent-shaped test piece at 25° C. is measured.
本実施形態では、たとえばシリコーンゴム系硬化性組成物中に含まれる各成分の種類や配合量、シリコーンゴム系硬化性組成物の調製方法等を適切に選択することにより、上記硬度、３０％及び３００％伸張時における引張応力、引張強度、破断伸び、引張永久伸び、及び引裂強度を制御することが可能である。これらの中でも、たとえば、シリコーンゴムを構成する樹脂の種類や配合比率、樹脂の架橋密度や架橋構造等を適切に制御すること、無機充填材の配合比率や無機充填材のゴムとの結合を向上させること、具体的には、ビニル基含有量が０．４モル％超えの第２のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）を使用せず、分子内の末端のみに２個のビニル基を有するビニル基量が０．４モル％以下の第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）を使用すること、ビニル基を有するシランカップリング剤を使用すること、シリカ粒子（Ｃ）の含有量やシランカップリング剤の含有量を適当に調整すること等が、上記硬度、３０％及び３００％伸張時における引張応力、引張強度、破断伸び、引張永久伸び、及び引裂強度を所望の数値範囲とするための要素として挙げられる。 In this embodiment, for example, by appropriately selecting the type and amount of each component contained in the silicone rubber-based hardening composition, the preparation method of the silicone rubber-based hardening composition, etc., it is possible to control the above-mentioned hardness, tensile stress at 30% and 300% elongation, tensile strength, elongation at break, permanent tensile elongation, and tear strength. Among these, for example, suitable control of the type and compounding ratio of the resin constituting the silicone rubber, the crosslinking density and crosslinking structure of the resin, etc., improving the compounding ratio of the inorganic filler and the bond of the inorganic filler with the rubber, specifically, not using a second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2) having a vinyl group content of more than 0.4 mol%, but using a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) having two vinyl groups only at the terminals in the molecule and having a vinyl group content of 0.4 mol% or less, using a silane coupling agent having a vinyl group, appropriately adjusting the content of the silica particles (C) and the content of the silane coupling agent, etc. are listed as elements for setting the above hardness, tensile stress at 30% and 300% elongation, tensile strength, elongation at break, permanent tensile elongation, and tear strength in the desired numerical range.
次に、シリコーンゴム系硬化性組成物の組成成分について説明する。 Next, we will explain the components of the silicone rubber-based hardening composition.
本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）を含むことができる。ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）は、シリコーンゴム系硬化性組成物の主成分となる重合物である。 The silicone rubber-based hardening composition of this embodiment may contain a vinyl group-containing organopolysiloxane (A). The vinyl group-containing organopolysiloxane (A) is a polymer that is the main component of the silicone rubber-based hardening composition.
上記ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）は、直鎖構造を有するビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）を含む。上記ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）は、直鎖構造を有し、かつ、ビニル基を含有しており、かかるビニル基が硬化時の架橋点となる。 The vinyl group-containing organopolysiloxane (A) includes a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) having a linear structure. The vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) has a linear structure and contains vinyl groups, and these vinyl groups become crosslinking points during curing.
ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）は、ビニル基量が０．４モル％以下の第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）を含み、ビニル基含有量が０．４モル％超えの第２のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）を含まない。
すなわち、上記ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）は、第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）の１種または２種以上を含む。
The vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) contains a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) having a vinyl group content of 0.4 mol % or less, but does not contain a second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2) having a vinyl group content of more than 0.4 mol %.
That is, the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) contains one or more first vinyl group-containing linear organopolysiloxanes (A1-1).
なお、本明細書中において、ビニル基含有量とは、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）を構成する全ユニットを１００モル％としたときのビニル基含有シロキサンユニットのモル％である。ただし、ビニル基含有シロキサンユニット１つに対して、ビニル基１つであると考える。 In this specification, the vinyl group content refers to the mol % of vinyl group-containing siloxane units when all units constituting the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) are taken as 100 mol %. However, it is considered that there is one vinyl group per vinyl group-containing siloxane unit.
また、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の重量平均分子量Ｍｗは、たとえば、５．０×１０４以上１．０×１０６以下、好ましくは１．０×１０５以上９．０×１０５以下、より好ましくは３．０×１０５以上８．０×１０５以下としてもよい。 The weight average molecular weight Mw of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) may be, for example, 5.0×10 4 or more and 1.0×10 6 or less, preferably 1.0×10 5 or more and 9.0×10 5 or less, and more preferably 3.0×10 5 or more and 8.0×10 5 or less.
ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）のＭｗ（重量平均分子量）／Ｍｎ（数平均分子量）は、たとえば１．２以上４．０以下、好ましくは１．４以上３．５以下、より好ましくは１．６以上２．８以下としてもよい。なお、Ｍｗ／Ｍｎは、分子量分布の幅を示す分散度である。 The vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) may have a weight average molecular weight (Mw)/number average molecular weight (Mn) ratio of, for example, 1.2 to 4.0, preferably 1.4 to 3.5, and more preferably 1.6 to 2.8. Mw/Mn is the dispersity indicating the width of the molecular weight distribution.
重量平均分子量や数平均分子量は、例えばクロロホルムを展開溶媒としたＧＰＣ（ゲル透過クロマトグラフィー）におけるポリスチレン換算により測定することができる。 The weight average molecular weight and number average molecular weight can be measured, for example, by polystyrene conversion using GPC (gel permeation chromatography) with chloroform as the developing solvent.
さらに、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の比重は、特に限定されないが、０．９～１．１程度の範囲であるのが好ましい。 Furthermore, the specific gravity of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) is not particularly limited, but is preferably in the range of about 0.9 to 1.1.
ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）として、上記のような範囲内の重合度および比重を有するものを用いることにより、得られるシリコーンゴムの耐熱性、難燃性、化学的安定性等の向上を図ることができる。 By using a vinyl group-containing organopolysiloxane (A) having a degree of polymerization and specific gravity within the above ranges, the heat resistance, flame retardancy, chemical stability, etc. of the resulting silicone rubber can be improved.
ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）が、下記一般式（１－１）で表される第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）を含むことが好ましい。 The vinyl group-containing organopolysiloxane (A) preferably contains a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) represented by the following general formula (1-1).
上記一般式（１－１）中、Ｒ１はビニル基であり、Ｒ２は、メチル基またはビニル基、好ましくはメチル基である。すなわち、第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）は、ビニル基量が０．４モル％以下であり、分子内の末端のみに２個のビニル基を有するものを含むことが好ましい。 In the above general formula (1-1), R1 is a vinyl group, and R2 is a methyl group or a vinyl group, preferably a methyl group. That is, the first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) preferably contains 0.4 mol % or less of vinyl groups and includes one having two vinyl groups only at the terminals of the molecule.
ｍ、ｎは、式（１－１）で表される第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）を構成する繰り返し単位の数であり、ｍは０～２０００の整数、ｎは１０００～１００００の整数である。ｍは、好ましくは０～１０００であり、ｎは、好ましくは２０００～５０００である。
ｍ、ｎは、数平均分子量Ｍｎを用いて算出される重合度を表す。
本明細書中、「～」は、特に明示しない限り、上限値と下限値を含むことを表す。
m and n are the numbers of repeating units constituting the first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) represented by formula (1-1), where m is an integer of 0 to 2000 and n is an integer of 1000 to 10000. m is preferably an integer of 0 to 1000, and n is preferably an integer of 2000 to 5000.
m and n each represent the degree of polymerization calculated using the number average molecular weight Mn.
In this specification, the range "to" indicates that the upper and lower limits are included, unless otherwise specified.
第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）のビニル基量は、０．４モル％以下、好ましくは０．２モル％以下、より好ましくは０．１モル％以下、さらに好ましくは０．０８モル％以下である。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。 The amount of vinyl groups in the first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) is 0.4 mol% or less, preferably 0.2 mol% or less, more preferably 0.1 mol% or less, and even more preferably 0.08 mol% or less. These may be used alone or in combination of two or more.
なお、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）は、分岐構造を有するビニル基含有分岐状オルガノポリシロキサン（Ａ２）を含んでもよい。 In addition, the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) may contain a vinyl group-containing branched organopolysiloxane (A2) having a branched structure.
＜＜オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）＞＞
シリコーンゴム系硬化性組成物は、オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）を含むことができる。
オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）は、直鎖構造を有する直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）と分岐構造を有する分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）とに分類され、これらのうちのいずれか一方または双方を含むことができる。
<<Organohydrogenpolysiloxane (B)>>
The silicone rubber-based curable composition may contain an organohydrogenpolysiloxane (B).
The organohydrogenpolysiloxane (B) is classified into a linear organohydrogenpolysiloxane (B1) having a linear structure and a branched organohydrogenpolysiloxane (B2) having a branched structure, and may contain either one or both of these.
直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）は、直鎖構造を有し、かつ、Ｓｉに水素が直接結合した構造（≡Ｓｉ－Ｈ）を有し、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）のビニル基の他、シリコーンゴム系硬化性組成物に配合される成分が有するビニル基とヒドロシリル化反応し、これらの成分を架橋する重合体である。 The linear organohydrogenpolysiloxane (B1) has a linear structure and a structure in which hydrogen is directly bonded to Si (≡Si-H), and undergoes a hydrosilylation reaction with the vinyl groups of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) and with the vinyl groups of the components blended into the silicone rubber-based curable composition, forming a polymer that crosslinks these components.
直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）の分子量は特に限定されないが、例えば、重量平均分子量が２００００以下であるのが好ましく、１０００以上、１００００以下であることがより好ましい。 The molecular weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) is not particularly limited, but for example, the weight average molecular weight is preferably 20,000 or less, and more preferably 1,000 or more and 10,000 or less.
なお、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）の重量平均分子量は、例えばクロロホルムを展開溶媒としたＧＰＣ（ゲル透過クロマトグラフィー）におけるポリスチレン換算により測定することができる。 The weight average molecular weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) can be measured, for example, by polystyrene conversion using GPC (gel permeation chromatography) with chloroform as the developing solvent.
また、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）は、通常、ビニル基を有しないものであるのが好ましい。これにより、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）の分子内において架橋反応が進行するのを的確に防止することができる。 In addition, it is generally preferred that the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) does not have a vinyl group. This effectively prevents the crosslinking reaction from proceeding within the molecule of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1).
以上のような直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）としては、例えば、下記式（２）で表される構造を有するものが好ましく用いられる。 As the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) described above, for example, one having a structure represented by the following formula (2) is preferably used.
式（２）中、Ｒ４は炭素数１～１０の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、これらを組み合わせた炭化水素基、またはヒドリド基である。炭素数１～１０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数１～１０のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられる。炭素数１～１０のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 In formula (2), R4 is a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, aryl group, a hydrocarbon group combining these groups, or a hydride group having 1 to 10 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, and among these, a methyl group is preferable. Examples of the alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms include a vinyl group, an allyl group, and a butenyl group. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.
また、Ｒ５は炭素数１～１０の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、これらを組み合わせた炭化水素基、またはヒドリド基である。炭素数１～１０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数１～１０のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられる。炭素数１～１０のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 Furthermore, R5 is a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, aryl group, a hydrocarbon group combining these groups, or a hydride group having 1 to 10 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, and among these, a methyl group is preferable. Examples of the alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms include a vinyl group, an allyl group, and a butenyl group. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.
なお、式（２）中、複数のＲ４は互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。Ｒ５についても同様である。ただし、複数のＲ４およびＲ５のうち、少なくとも２つ以上がヒドリド基である。 In addition, in formula (2), the multiple R4s are independent of each other and may be different from each other or may be the same. The same applies to R5 . However, among the multiple R4s and R5s , at least two or more are hydrido groups.
また、Ｒ６は炭素数１～８の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数１～８のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数１～８のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。複数のＲ６は互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。 Furthermore, R6 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group that is a combination of these. Examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, and among these, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 8 carbon atoms include a phenyl group. The multiple R6s are independent of each other and may be different from each other or the same.
なお、式（２）中のＲ４，Ｒ５，Ｒ６の置換基としては、例えば、メチル基、ビニル基等が挙げられ、分子内の架橋反応を防止する観点から、メチル基が好ましい。 In addition, examples of the substituents R 4 , R 5 and R 6 in the formula (2) include a methyl group and a vinyl group, and from the viewpoint of preventing an intramolecular crosslinking reaction, a methyl group is preferable.
さらに、ｍ、ｎは、式（２）で表される直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）を構成する繰り返し単位の数であり、ｍは２～１５０整数、ｎは２～１５０の整数である。好ましくは、ｍは２～１００の整数、ｎは２～１００の整数である。 Furthermore, m and n are the numbers of repeating units constituting the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) represented by formula (2), where m is an integer from 2 to 150 and n is an integer from 2 to 150. Preferably, m is an integer from 2 to 100 and n is an integer from 2 to 100.
なお、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 The linear organohydrogenpolysiloxane (B1) may be used alone or in combination of two or more.
分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）は、分岐構造を有するため、架橋密度が高い領域を形成し、シリコーンゴムの系中の架橋密度の疎密構造形成に大きく寄与する成分である。また、上記直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）同様、Ｓｉに水素が直接結合した構造（≡Ｓｉ－Ｈ）を有し、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）のビニル基の他、シリコーンゴム系硬化性組成物に配合される成分のビニル基とヒドロシリル化反応し、これら成分を架橋する重合体である。 The branched organohydrogenpolysiloxane (B2) has a branched structure, and therefore forms regions with high crosslink density, making it a component that contributes greatly to the formation of a sparsely-dense crosslink structure in the silicone rubber system. In addition, like the linear organohydrogenpolysiloxane (B1), it has a structure in which hydrogen is directly bonded to silicon (≡Si-H), and undergoes a hydrosilylation reaction with the vinyl groups of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) and with the vinyl groups of the components blended into the silicone rubber-based hardening composition, forming a polymer that crosslinks these components.
また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）の比重は、０．９～０．９５の範囲である。 The specific gravity of the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) is in the range of 0.9 to 0.95.
さらに、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）は、通常、ビニル基を有しないものであるのが好ましい。これにより、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）の分子内において架橋反応が進行するのを的確に防止することができる。 Furthermore, it is generally preferred that the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) does not have a vinyl group. This effectively prevents the crosslinking reaction from proceeding within the molecule of the branched organohydrogenpolysiloxane (B2).
また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）としては、下記平均組成式（ｃ）で示されるものが好ましい。 In addition, the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) is preferably one represented by the following average composition formula (c):
平均組成式（ｃ）
（Ｈａ（Ｒ７）３－ａＳｉＯ１／２）ｍ（ＳｉＯ４／２）ｎ
（式（ｃ）において、Ｒ７は一価の有機基、ａは１～３の範囲の整数、ｍはＨａ（Ｒ７）３－ａＳｉＯ１／２単位の数、ｎはＳｉＯ４／２単位の数である）
Average composition formula (c)
(H a (R 7 ) 3-a SiO 1/2 ) m (SiO 4/2 ) n
(In formula (c), R7 is a monovalent organic group, a is an integer ranging from 1 to 3, m is the number of H a ( R7 ) 3-a SiO 1/2 units, and n is the number of SiO 4/2 units.)
式（ｃ）において、Ｒ７は一価の有機基であり、好ましくは、炭素数１～１０の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数１～１０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数１～１０のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 In formula (c), R7 is a monovalent organic group, preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group consisting of a combination thereof. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, and among these, a methyl group is preferred. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.
式（ｃ）において、ａは、ヒドリド基（Ｓｉに直接結合する水素原子）の数であり、１～３の範囲の整数、好ましくは１である。 In formula (c), a is the number of hydride groups (hydrogen atoms directly bonded to Si) and is an integer ranging from 1 to 3, preferably 1.
また、式（ｃ）において、ｍはＨａ（Ｒ７）３－ａＳｉＯ１／２単位の数、ｎはＳｉＯ４／２単位の数である。 In addition, in formula (c), m is the number of H a (R 7 ) 3-a SiO 1/2 units, and n is the number of SiO 4/2 units.
分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）は分岐状構造を有する。直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）は、その構造が直鎖状か分岐状かという点で異なり、Ｓｉの数を１とした時のＳｉに結合するアルキル基Ｒの数（Ｒ／Ｓｉ）が、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）では１．８～２．１、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）では０．８～１．７の範囲となる。 Branched organohydrogenpolysiloxane (B2) has a branched structure. Linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and branched organohydrogenpolysiloxane (B2) differ in that their structures are linear or branched, and the number of alkyl groups R bonded to Si (R/Si), where the number of Si is 1, is in the range of 1.8 to 2.1 for linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and 0.8 to 1.7 for branched organohydrogenpolysiloxane (B2).
なお、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）は、分岐構造を有しているため、例えば、窒素雰囲気下、１０００℃まで昇温速度１０℃／分で加熱した際の残渣量が５％以上となる。これに対して、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）は、直鎖状であるため、上記条件で加熱した後の残渣量はほぼゼロとなる。 In addition, because the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) has a branched structure, for example, when heated in a nitrogen atmosphere to 1000°C at a heating rate of 10°C/min, the amount of residue is 5% or more. In contrast, because the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) is linear, the amount of residue after heating under the above conditions is almost zero.
また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）の具体例としては、下記式（３）で表される構造を有するものが挙げられる。 Specific examples of branched organohydrogenpolysiloxane (B2) include those having a structure represented by the following formula (3):
式（３）中、Ｒ７は炭素数１～８の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基、もしくは水素原子である。炭素数１～８のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数１～８のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。Ｒ７の置換基としては、例えば、メチル基等が挙げられる。 In formula (3), R7 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group consisting of a combination thereof, or a hydrogen atom. Examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, and among these, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 8 carbon atoms include a phenyl group. Examples of the substituent of R7 include a methyl group.
なお、式（３）中、複数のＲ７は互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。 In addition, in formula (3), multiple R 7s are independent of each other and may be different from each other or may be the same.
また、式（３）中、「－Ｏ－Ｓｉ≡」は、Ｓｉが三次元に広がる分岐構造を有することを表している。 In addition, in formula (3), "-O-Si≡" indicates that Si has a branched structure that extends three-dimensionally.
なお、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 The branched organohydrogenpolysiloxane (B2) may be used alone or in combination of two or more.
また、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）において、Ｓｉに直接結合する水素原子（ヒドリド基）の量は、それぞれ、特に限定されない。ただし、シリコーンゴム系硬化性組成物において、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）中のビニル基１モルに対し、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）の合計のヒドリド基量が、０．５～５モルとなる量が好ましく、１～３．５モルとなる量がより好ましい。これにより、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）および分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）と、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）との間で、架橋ネットワークを確実に形成させることができる。 In addition, the amount of hydrogen atoms (hydride groups) directly bonded to Si in the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) is not particularly limited. However, in the silicone rubber-based curable composition, the total amount of hydride groups in the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) is preferably 0.5 to 5 moles, more preferably 1 to 3.5 moles, per mole of vinyl groups in the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1). This ensures that a crosslinked network is formed between the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) and the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1).
＜＜シリカ粒子（Ｃ）＞＞
シリコーンゴム系硬化性組成物は、シリカ粒子（Ｃ）を含む。
<<Silica Particles (C)>>
The silicone rubber-based curable composition contains silica particles (C).
シリカ粒子（Ｃ）としては、特に限定されないが、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ等が用いられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。 The silica particles (C) are not particularly limited, but for example, fumed silica, calcined silica, precipitated silica, etc. may be used. These may be used alone or in combination of two or more types.
シリカ粒子（Ｃ）は、例えば、ＢＥＴ法による比表面積は、例えば、５０ｍ２／ｇ～４００ｍ２／ｇ、好ましくは１００ｍ２／ｇ～４００ｍ２／ｇ、より好ましくは２００ｍ２／ｇ～４００ｍ２／ｇである。 The silica particles (C) have a specific surface area, as measured by the BET method, of, for example, 50 m 2 /g to 400 m 2 /g, preferably 100 m 2 /g to 400 m 2 /g, and more preferably 200 m 2 /g to 400 m 2 /g.
シリカ粒子（Ｃ）の平均一次粒径は、例えば、１ｎｍ～１００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ～２０ｎｍ程度であるのがより好ましい。 The average primary particle size of the silica particles (C) is, for example, preferably 1 nm to 100 nm, and more preferably about 5 nm to 20 nm.
シリカ粒子（Ｃ）として、かかる比表面積および平均粒径の範囲内であるものを用いることにより、形成されるシリコーンゴムの硬さや機械的強度の向上、特に引張強度の向上をさせることができる。 By using silica particles (C) that have a specific surface area and average particle size within this range, the hardness and mechanical strength of the silicone rubber formed can be improved, particularly the tensile strength.
＜＜シランカップリング剤（Ｄ）＞＞
シリコーンゴム系硬化性組成物は、シランカップリング剤（Ｄ）を含む。
<<Silane coupling agent (D)>>
The silicone rubber-based curable composition contains a silane coupling agent (D).
シランカップリング剤（Ｄ）は、加水分解性基を有することができる。加水分解基が水により加水分解されて水酸基になり、この水酸基がシリカ粒子（Ｃ）表面の水酸基と脱水縮合反応することで、シリカ粒子（Ｃ）の表面改質を行うことができる。 The silane coupling agent (D) can have a hydrolyzable group. The hydrolyzable group is hydrolyzed by water to become a hydroxyl group, and this hydroxyl group undergoes a dehydration condensation reaction with the hydroxyl groups on the surface of the silica particles (C), thereby modifying the surface of the silica particles (C).
シランカップリング剤（Ｄ）は、ビニル基を有するシランカップリング剤を含む。
これにより、シリカ粒子（Ｃ）の表面にビニル基が導入される。そのため、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化の際、すなわち、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）が有するビニル基と、オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）が有するヒドリド基とがヒドロシリル化反応して、これらによるネットワーク（架橋構造）が形成される際に、シリカ粒子（Ｃ）が有するビニル基も、オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）が有するヒドリド基とのヒドロシリル化反応に関与するため、ネットワーク中にシリカ粒子（Ｃ）も取り込まれるようになる。これにより、形成されるシリコーンゴムの低硬度化および高モジュラス化を図ることができる。
The silane coupling agent (D) includes a silane coupling agent having a vinyl group.
This allows vinyl group to be introduced on the surface of silica particle (C).Therefore, when silicone rubber-based curable composition is cured, that is, when the vinyl group of vinyl group-containing organopolysiloxane (A) and the hydride group of organohydrogenpolysiloxane (B) undergo hydrosilylation reaction to form a network (crosslinked structure) by these, the vinyl group of silica particle (C) also participates in the hydrosilylation reaction with the hydride group of organohydrogenpolysiloxane (B), so that silica particle (C) is also taken into the network.This allows the silicone rubber formed to have low hardness and high modulus.
また、このシランカップリング剤（Ｄ）は、疎水性基を有するシランカップリング剤を含むことができる。これにより、シリカ粒子（Ｃ）の表面にこの疎水性基が付与されるため、シリコーンゴム系硬化性組成物中ひいてはシリコーンゴム中において、シリカ粒子（Ｃ）の凝集力が低下（シラノール基による水素結合による凝集が少なくなる）し、その結果、シリコーンゴム系硬化性組成物中のシリカ粒子の分散性が向上すると推測される。これにより、シリカ粒子とゴムマトリックスとの界面が増加し、シリカ粒子の補強効果が増大する。さらに、ゴムのマトリックス変形の際、マトリックス内でのシリカ粒子の滑り性が向上すると推測される。そして、シリカ粒子（Ｃ）の分散性の向上及び滑り性の向上によって、シリカ粒子（Ｃ）によるシリコーンゴムの機械的強度（例えば、引張強度や引裂強度など）が向上する。 The silane coupling agent (D) may contain a silane coupling agent having a hydrophobic group. This provides the surface of the silica particles (C) with this hydrophobic group, which reduces the cohesive force of the silica particles (C) in the silicone rubber-based curable composition and, in turn, in the silicone rubber. This reduces the cohesive force of the silica particles (C) in the silicone rubber-based curable composition (reducing the cohesion caused by hydrogen bonds due to silanol groups), and as a result, it is presumed that the dispersibility of the silica particles in the silicone rubber-based curable composition is improved. This increases the interface between the silica particles and the rubber matrix, and enhances the reinforcing effect of the silica particles. Furthermore, it is presumed that the slipperiness of the silica particles in the matrix is improved during deformation of the rubber matrix. The improved dispersibility and slipperiness of the silica particles (C) improve the mechanical strength (e.g., tensile strength, tear strength, etc.) of the silicone rubber due to the silica particles (C).
シランカップリング剤（Ｄ）は、ビニル基を有するシランカップリング剤と疎水性基を有するシランカップリング剤とを含んでもよい。 The silane coupling agent (D) may contain a silane coupling agent having a vinyl group and a silane coupling agent having a hydrophobic group.
シランカップリング剤（Ｄ）としては、例えば、下記式（４）で表わされるものが挙げられる。 Examples of the silane coupling agent (D) include those represented by the following formula (4):
Ｙｎ－Ｓｉ－（Ｘ）４－ｎ・・・（４）
上記式（４）中、ｎは１～３の整数を表わす。Ｙは、疎水性基、親水性基またはビニル基を有するもののうちのいずれかの官能基を表わし、ｎが１の時は疎水性基であり、ｎが２または３の時はその少なくとも１つが疎水性基である。Ｘは、加水分解性基を表わす。
Yn -Si-(X) 4-n ... (4)
In the above formula (4), n represents an integer of 1 to 3. Y represents any functional group having a hydrophobic group, a hydrophilic group, or a vinyl group, and when n is 1, it is a hydrophobic group, and when n is 2 or 3, at least one of them is a hydrophobic group. X represents a hydrolyzable group.
疎水性基は、炭素数１～６のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基等が挙げられ、中でも、特に、メチル基が好ましい。 The hydrophobic group is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group that is a combination of these. Examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a phenyl group, and among these, a methyl group is particularly preferred.
また、親水性基は、例えば、水酸基、スルホン酸基、カルボキシル基またはカルボニル基等が挙げられ、中でも、特に、水酸基が好ましい。なお、親水性基は、官能基として含まれていてもよいが、シランカップリング剤（Ｄ）に疎水性を付与するという観点からは含まれていないのが好ましい。 Examples of hydrophilic groups include hydroxyl groups, sulfonic acid groups, carboxyl groups, and carbonyl groups, and among these, hydroxyl groups are particularly preferred. Note that hydrophilic groups may be included as functional groups, but it is preferable that they are not included from the viewpoint of imparting hydrophobicity to the silane coupling agent (D).
さらに、加水分解性基は、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、クロロ基またはシラザン基等が挙げられ、中でも、シリカ粒子（Ｃ）との反応性が高いことから、シラザン基が好ましい。なお、加水分解性基としてシラザン基を有するものは、その構造上の特性から、上記式（４）中の（Ｙｎ－Ｓｉ－）の構造を２つ有するものとなる。 Further, examples of the hydrolyzable group include alkoxy groups such as methoxy and ethoxy groups, chloro groups, and silazane groups, among which silazane groups are preferred due to their high reactivity with silica particles (C). Note that those having silazane groups as hydrolyzable groups have two (Y n -Si-) structures in the above formula (4) due to their structural characteristics.
上記式（４）で表されるシランカップリング剤（Ｄ）の具体例は、例えば、官能基として疎水性基を有するものとして、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ｎ－プロピルトリメトキシシラン、ｎ－プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシランのようなアルコキシシラン；メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシランのようなクロロシラン；ヘキサメチルジシラザンが挙げられ、官能基としてビニル基を有するものとして、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシランのようなアルコキシシラン；ビニルトリクロロシラン、ビニルメチルジクロロシランのようなクロロシラン；ジビニルテトラメチルジシラザンが挙げられるが、中でも、上記記載を考慮すると、特に、疎水性基を有するものとしてはヘキサメチルジシラザン、ビニル基を有するものとしてはジビニルテトラメチルジシラザンであるのが好ましい。 Specific examples of the silane coupling agent (D) represented by the above formula (4) include, for example, alkoxysilanes such as methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, and decyltrimethoxysilane; chlorosilanes such as methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, and phenyltrichlorosilane; and hexamethyldisilazane, which have a hydrophobic group as a functional group. Examples of the silane having a vinyl group include alkoxysilanes such as methacryloxypropyltriethoxysilane, methacryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and vinylmethyldimethoxysilane; chlorosilanes such as vinyltrichlorosilane and vinylmethyldichlorosilane; and divinyltetramethyldisilazane. Among these, taking into consideration the above description, it is particularly preferable that the silane having a hydrophobic group is hexamethyldisilazane, and the silane having a vinyl group is divinyltetramethyldisilazane.
＜＜白金または白金化合物（Ｅ）＞＞
シリコーンゴム系硬化性組成物は、白金または白金化合物（Ｅ）を含むことができる。
白金または白金化合物（Ｅ）は、硬化の際の触媒として作用する触媒成分である。白金または白金化合物（Ｅ）の添加量は触媒量である。
<<Platinum or platinum compound (E)>>
The silicone rubber-based curable composition may contain platinum or a platinum compound (E).
The platinum or platinum compound (E) is a catalytic component that acts as a catalyst during curing. The amount of platinum or platinum compound (E) added is a catalytic amount.
白金または白金化合物（Ｅ）としては、公知のものを使用することができ、例えば、白金黒、白金をシリカやカーボンブラック等に担持させたもの、塩化白金酸または塩化白金酸のアルコール溶液、塩化白金酸とオレフィンの錯塩、塩化白金酸とビニルシロキサンとの錯塩等が挙げられる。 As the platinum or platinum compound (E), known substances can be used, such as platinum black, platinum supported on silica or carbon black, chloroplatinic acid or an alcohol solution of chloroplatinic acid, a complex salt of chloroplatinic acid and an olefin, and a complex salt of chloroplatinic acid and a vinyl siloxane.
なお、白金または白金化合物（Ｅ）は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 The platinum or platinum compound (E) may be used alone or in combination of two or more.
＜＜水（Ｆ）＞＞
また、シリコーンゴム系硬化性組成物には、上記成分（Ａ）～（Ｅ）以外に、水（Ｆ）が含まれていてもよい。
<<Water (F)>>
The silicone rubber-based hardening composition may further contain water (F) in addition to the above components (A) to (E).
水（Ｆ）は、シリコーンゴム系硬化性組成物に含まれる各成分を分散させる分散媒として機能するとともに、シリカ粒子（Ｃ）とシランカップリング剤（Ｄ）との反応に寄与する成分である。そのため、シリコーンゴム中において、シリカ粒子（Ｃ）とシランカップリング剤（Ｄ）とを、より確実に互いに連結したものとすることができ、全体として均一な特性を発揮することができる。 Water (F) functions as a dispersion medium to disperse each component contained in the silicone rubber-based curable composition, and is also a component that contributes to the reaction between the silica particles (C) and the silane coupling agent (D). Therefore, the silica particles (C) and the silane coupling agent (D) can be more reliably linked to each other in the silicone rubber, and uniform properties can be exhibited overall.
さらに、本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、上記（Ａ）～（Ｆ）成分の他、シリコーンゴム系硬化性組成物に配合される公知の添加成分を含有していてもよい。例えば、珪藻土、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、ガラスウール、マイカ等が挙げられる。その他、分散剤、顔料、染料、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤、熱伝導性向上剤等を適宜配合することができる。 Furthermore, the silicone rubber-based hardening composition of this embodiment may contain, in addition to the above components (A) to (F), known additive components that are blended into silicone rubber-based hardening compositions. Examples include diatomaceous earth, iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, barium oxide, magnesium oxide, cerium oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, glass wool, and mica. In addition, dispersants, pigments, dyes, antistatic agents, antioxidants, flame retardants, thermal conductivity enhancers, and the like may be blended as appropriate.
なお、シリコーンゴム系硬化性組成物において、各成分の含有割合は特に限定されないが、例えば、以下のように設定される。 In addition, the content ratio of each component in the silicone rubber-based hardening composition is not particularly limited, but is set, for example, as follows.
シリコーンゴム系硬化性組成物中のシリカ粒子（Ｃ）の含有量の上限は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の合計量１００重量部に対し、例えば、８０重量部以下、７５重量部以下、７０重量部以下でもよい。これにより、硬度と、引張強度等の機械的強度のバランスを図ることができる。
上記シリカ粒子（Ｃ）の含有量の下限は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の合計量１００重量部に対し、例えば、３０重量部以上、好ましくは３５重量部以上、より好ましくは４０重量部以上である。これにより、硬度を高めることが可能になる。
The upper limit of the content of the silica particles (C) in the silicone rubber-based curable composition may be, for example, 80 parts by weight or less, 75 parts by weight or less, or 70 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the total amount of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A), which allows for a good balance between hardness and mechanical strength such as tensile strength.
The lower limit of the content of the silica particles (C) is, for example, 30 parts by weight or more, preferably 35 parts by weight or more, and more preferably 40 parts by weight or more, per 100 parts by weight of the total amount of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A), which makes it possible to increase the hardness.
シランカップリング剤（Ｄ）は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）１００重量部に対し、例えば、シランカップリング剤（Ｄ）が５重量部以上１００重量部以下の割合で含有するのが好ましく、５重量部以上４０重量部以下の割合で含有するのがより好ましい。これにより、シリカ粒子（Ｃ）のシリコーンゴム系硬化性組成物中における分散性を確実に向上させることができる。 The silane coupling agent (D) is preferably contained in an amount of 5 parts by weight or more and 100 parts by weight or less, and more preferably 5 parts by weight or more and 40 parts by weight or less, per 100 parts by weight of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A). This can reliably improve the dispersibility of the silica particles (C) in the silicone rubber-based curable composition.
ビニル基を有するシランカップリング剤の含有量の下限は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の１００重量部に対して、例えば、０．５重量部以上、好ましくは１重量部以上、より好ましくは３重量部以上である。これにより、硬度を高めつつも、３００％モジュラスを低減できる。
一方、上記ビニル基を有するシランカップリング剤の含有量の上限は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の１００重量部に対して、例えば、１０重量部以下、８重量部以下でもよい。
The lower limit of the content of the silane coupling agent having a vinyl group is, for example, 0.5 parts by weight or more, preferably 1 part by weight or more, and more preferably 3 parts by weight or more, per 100 parts by weight of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A). This makes it possible to reduce the 300% modulus while increasing the hardness.
On the other hand, the upper limit of the content of the silane coupling agent having a vinyl group may be, for example, 10 parts by weight or less, or 8 parts by weight or less, per 100 parts by weight of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A).
疎水性基を有するシランカップリング剤とビニル基を有するシランカップリング剤との配合比率は、重量比で、例えば、１：０．０１以上１：１．５以下、好ましくは１：０．１以上１：１以下、より好ましくは１：０．２以上１：０．９５以下である。このような範囲内とすることによって、諸物性のバランスを図ることができる。 The blending ratio of the silane coupling agent having a hydrophobic group to the silane coupling agent having a vinyl group is, for example, 1:0.01 or more and 1:1.5 or less, preferably 1:0.1 or more and 1:1 or less, and more preferably 1:0.2 or more and 1:0.95 or less, by weight. By keeping it within such a range, it is possible to achieve a balance between various physical properties.
オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）の含有量は、具体的にビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）及びシリカ粒子（Ｃ）及びシランカップリング剤（Ｄ）の合計量１００重量部に対して、例えば、０．５重量部以上２０重量部以下の割合で含有することが好ましく、０．８重量部以上１５重量部以下の割合で含有するのがより好ましい。（Ｂ）の含有量が前記範囲内であることで、より効果的な硬化反応ができる可能性がある。 The content of organohydrogenpolysiloxane (B) is preferably, for example, 0.5 parts by weight or more and 20 parts by weight or less, and more preferably 0.8 parts by weight or more and 15 parts by weight or less, per 100 parts by weight of the total amount of vinyl group-containing organopolysiloxane (A), silica particles (C), and silane coupling agent (D). By keeping the content of (B) within the above range, a more effective curing reaction may be achieved.
白金または白金化合物（Ｅ）の含有量は、触媒量を意味し、適宜設定することができるが、具体的にビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）、シリカ粒子（Ｃ）、シランカップリング剤（Ｄ）の合計量に対して、本成分中の白金族金属が重量単位で０．０１～１０００ｐｐｍとなる量であり、好ましくは、０．１～５００ｐｐｍとなる量である。白金または白金化合物（Ｅ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、得られるシリコーンゴム組成物を十分硬化させることができる。白金または白金化合物（Ｅ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、得られるシリコーンゴム組成物の硬化速度を向上させることができる。 The content of platinum or platinum compound (E) means a catalytic amount and can be set appropriately, but specifically, it is an amount such that the platinum group metal in this component is 0.01 to 1000 ppm by weight, preferably 0.1 to 500 ppm, relative to the total amount of vinyl group-containing organopolysiloxane (A), silica particles (C), and silane coupling agent (D). By making the content of platinum or platinum compound (E) equal to or greater than the above lower limit, the obtained silicone rubber composition can be sufficiently cured. By making the content of platinum or platinum compound (E) equal to or less than the above upper limit, the curing speed of the obtained silicone rubber composition can be improved.
さらに、水（Ｆ）を含有する場合、その含有量は、適宜設定することができるが、具体的には、シランカップリング剤（Ｄ）１００重量部に対して、例えば、１０～１００重量部の範囲であるのが好ましく、３０～７０重量部の範囲であるのがより好ましい。これにより、シランカップリング剤（Ｄ）とシリカ粒子（Ｃ）との反応をより確実に進行させることができる。 Furthermore, when water (F) is contained, its content can be set appropriately, but specifically, for example, it is preferably in the range of 10 to 100 parts by weight, and more preferably in the range of 30 to 70 parts by weight, per 100 parts by weight of the silane coupling agent (D). This allows the reaction between the silane coupling agent (D) and the silica particles (C) to proceed more reliably.
＜シリコーンゴムの製造方法＞
次に、本実施形態のシリコーンゴムの製造方法について説明する。
本実施形態のシリコーンゴムの製造方法としては、シリコーンゴム系硬化性組成物を調製し、このシリコーンゴム系硬化性組成物を硬化させることによりシリコーンゴムを得ることができる。
以下、詳述する。
<Method of manufacturing silicone rubber>
Next, a method for producing the silicone rubber of this embodiment will be described.
In the method for producing the silicone rubber of this embodiment, a silicone rubber-based hardening composition is prepared, and the silicone rubber can be obtained by hardening the silicone rubber-based hardening composition.
Details are provided below.
まず、シリコーンゴム系硬化性組成物の各成分を、任意の混練装置により、均一に混合してシリコーンゴム系硬化性組成物を調製する。 First, the components of the silicone rubber-based hardening composition are mixed uniformly using any kneading device to prepare the silicone rubber-based hardening composition.
［１］たとえば、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）と、シリカ粒子（Ｃ）と、シランカップリング剤（Ｄ）とを所定量秤量し、その後、任意の混練装置により、混練することで、これら各成分（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）を含有する混練物を得る。 [1] For example, a predetermined amount of vinyl group-containing organopolysiloxane (A), silica particles (C), and silane coupling agent (D) are weighed out, and then kneaded using any kneading device to obtain a kneaded product containing these components (A), (C), and (D).
なお、この混練物は、予めビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）とシランカップリング剤（Ｄ）とを混練し、その後、シリカ粒子（Ｃ）を混練（混合）して得るのが好ましい。これにより、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）中におけるシリカ粒子（Ｃ）の分散性がより向上する。 It is preferable to prepare this mixture by first kneading the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) with the silane coupling agent (D) and then kneading (mixing) the silica particles (C). This further improves the dispersibility of the silica particles (C) in the vinyl group-containing organopolysiloxane (A).
また、この混練物を得る際には、水（Ｆ）を必要に応じて、各成分（Ａ）、（Ｃ）、および（Ｄ）の混練物に添加するようにしてもよい。これにより、シランカップリング剤（Ｄ）とシリカ粒子（Ｃ）との反応をより確実に進行させることができる。 When obtaining this kneaded mixture, water (F) may be added to the kneaded mixture of components (A), (C), and (D) as necessary. This allows the reaction between the silane coupling agent (D) and the silica particles (C) to proceed more reliably.
さらに、各成分（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）の混練は、第１温度で加熱する第１ステップと、第２温度で加熱する第２ステップとを経るようにするのが好ましい。これにより、第１ステップにおいて、シリカ粒子（Ｃ）の表面をカップリング剤（Ｄ）で表面処理することができるとともに、第２ステップにおいて、シリカ粒子（Ｃ）とカップリング剤（Ｄ）との反応で生成した副生成物を混練物中から確実に除去することができる。その後、必要に応じて、得られた混練物に対して、成分（Ａ）を添加し、更に混練してもよい。これにより、混練物の成分のなじみを向上させることができる。 Furthermore, it is preferable that the kneading of each of the components (A), (C), and (D) is carried out through a first step of heating at a first temperature and a second step of heating at a second temperature. This allows the surface of the silica particles (C) to be surface-treated with the coupling agent (D) in the first step, and allows the by-products generated by the reaction between the silica particles (C) and the coupling agent (D) to be reliably removed from the kneaded mixture in the second step. Thereafter, component (A) may be added to the obtained kneaded mixture as necessary, and further kneaded. This allows the compatibility of the components in the kneaded mixture to be improved.
第１温度は、例えば、４０～１２０℃程度であるのが好ましく、例えば、６０～９０℃程度であるのがより好ましい。第２温度は、例えば、１３０～２１０℃程度であるのが好ましく、例えば、１６０～１８０℃程度であるのがより好ましい。 The first temperature is preferably, for example, about 40 to 120°C, and more preferably, for example, about 60 to 90°C. The second temperature is preferably, for example, about 130 to 210°C, and more preferably, for example, about 160 to 180°C.
また、第１ステップにおける雰囲気は、窒素雰囲気下のような不活性雰囲気下であるのが好ましく、第２ステップにおける雰囲気は、減圧雰囲気下であるのが好ましい。 The atmosphere in the first step is preferably an inert atmosphere such as a nitrogen atmosphere, and the atmosphere in the second step is preferably a reduced pressure atmosphere.
さらに、第１ステップの時間は、例えば、０．３～１．５時間程度であるのが好ましく、０．５～１．２時間程度であるのがより好ましい。第２ステップの時間は、例えば、０．７～３．０時間程度であるのが好ましく、１．０～２．０時間程度であるのがより好ましい。 Furthermore, the time for the first step is, for example, preferably about 0.3 to 1.5 hours, and more preferably about 0.5 to 1.2 hours. The time for the second step is, for example, preferably about 0.7 to 3.0 hours, and more preferably about 1.0 to 2.0 hours.
第１ステップおよび第２ステップを、上記のような条件とすることで、前記効果をより顕著に得ることができる。 By setting the above conditions for the first and second steps, the above effects can be obtained more significantly.
［２］次に、オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）と、白金または白金化合物（Ｅ）とを所定量秤量し、その後、任意の混練装置を用いて、上記工程［１］で調製した混練物に、各成分（Ｂ）、（Ｅ）を混練することで、シリコーンゴム系硬化性組成物を得る。得られたシリコーンゴム系硬化性組成物は溶剤を含むペーストであってもよい。 [2] Next, predetermined amounts of organohydrogenpolysiloxane (B) and platinum or platinum compound (E) are weighed out, and then, using any kneading device, the components (B) and (E) are kneaded into the mixture prepared in the above step [1] to obtain a silicone rubber-based curable composition. The obtained silicone rubber-based curable composition may be a paste containing a solvent.
なお、この各成分（Ｂ）、（Ｅ）の混練の際には、予め上記工程［１］で調製した混練物とオルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）とを、上記工程［１］で調製した混練物と白金または白金化合物（Ｅ）とを混練し、その後、それぞれの混練物を混練するのが好ましい。これにより、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）とオルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）との反応を進行させることなく、各成分（Ａ）～（Ｅ）をシリコーンゴム系硬化性組成物中に確実に分散させることができる。 When mixing the components (B) and (E), it is preferable to first mix the mixture prepared in step [1] above with the organohydrogenpolysiloxane (B), and then mix the mixture prepared in step [1] above with platinum or a platinum compound (E), and then mix the mixtures together. This allows the components (A) to (E) to be reliably dispersed in the silicone rubber-based curable composition without allowing the reaction between the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) and the organohydrogenpolysiloxane (B) to proceed.
各成分（Ｂ）、（Ｅ）を混練する際の温度は、ロール設定温度として、例えば、１０～７０℃程度であるのが好ましく、２５～３０℃程度であるのがより好ましい。 The temperature at which components (B) and (E) are kneaded is, for example, preferably about 10 to 70°C, and more preferably about 25 to 30°C, as the roll setting temperature.
さらに、混練する時間は、例えば、５分～１時間程度であるのが好ましく、１０～４０分程度であるのがより好ましい。 Furthermore, the kneading time is preferably, for example, about 5 minutes to 1 hour, and more preferably about 10 to 40 minutes.
上記工程［１］および上記工程［２］において、温度を上記範囲内とすることにより、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）とオルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）との反応の進行をより的確に防止または抑制することができる。また、上記工程［１］および上記工程［２］において、混練時間を上記範囲内とすることにより、各成分（Ａ）～（Ｅ）をシリコーンゴム系硬化性組成物中により確実に分散させることができる。 In the above steps [1] and [2], by setting the temperature within the above range, the progress of the reaction between the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) and the organohydrogenpolysiloxane (B) can be more accurately prevented or suppressed. In addition, in the above steps [1] and [2], by setting the kneading time within the above range, each of the components (A) to (E) can be more reliably dispersed in the silicone rubber-based curable composition.
なお、各工程［１］、［２］において使用される混練装置としては、特に限定されないが、例えば、ニーダー、２本ロール、バンバリーミキサー（連続ニーダー）、加圧ニーダー等を用いることができる。 The kneading device used in each step [1] and [2] is not particularly limited, but may be, for example, a kneader, a two-roll mill, a Banbury mixer (continuous kneader), a pressure kneader, etc.
また、本工程［２］において、混練物中に１－エチニルシクロヘキサノールのような反応抑制剤を添加するようにしてもよい。これにより、混練物の温度が比較的高い温度に設定されたとしても、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）とオルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）との反応の進行をより的確に防止または抑制することができる。 In addition, in this step [2], a reaction inhibitor such as 1-ethynylcyclohexanol may be added to the kneaded mixture. This makes it possible to more accurately prevent or inhibit the progress of the reaction between the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) and the organohydrogenpolysiloxane (B) even if the temperature of the kneaded mixture is set to a relatively high temperature.
［３］次に、シリコーンゴム系硬化性組成物を硬化させることによりシリコーンゴムを形成する。 [3] Next, the silicone rubber-based curable composition is cured to form silicone rubber.
本実施形態において、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化工程は、例えば、１００～２５０℃で１～３０分間加熱（１次硬化）した後、２００℃で１～４時間ポストベーク（２次硬化）することによって行われる。
以上のような工程を経ることで、本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物を用いてシリコーンゴムが得られる。
In this embodiment, the curing process of the silicone rubber-based curable composition is carried out, for example, by heating at 100 to 250° C. for 1 to 30 minutes (first curing) and then post-baking at 200° C. for 1 to 4 hours (secondary curing).
Through the steps described above, a silicone rubber can be obtained using the silicone rubber-based hardening composition of this embodiment.
本実施形態のアクチュエータは、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を有するものである。 The actuator of this embodiment has a cured product of a silicone rubber-based curable composition.
また、アクチュエータの中でも、流体駆動型アクチュエータ（アクチュエータ１００）は、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物で形成されたチューブ部材を備える。 Among the actuators, the fluid-driven actuator (actuator 100) has a tube member formed from a cured product of a silicone rubber-based curable composition.
アクチュエータ１００は、軸方向に対して１本または２本以上のチューブ１０を有してもよい。
The
チューブ１０の製造方法は、シリコーンゴム系硬化性組成物を用いた押出成形によって、チューブ状のシリコーンゴムを形成する方法や、圧縮成形によって、チューブ状のシリコーンゴムを形成する方法を用いてもよい。
The
チューブ１０は、軸方向に延在する筒状構造でもよく、全体または一部が湾曲した湾曲構造を有してもよい。
The
チューブ１０は、内部に１または２以上の空間１２を有してもよい。具体的には、チューブ１０は、１または２以上のリングによって、あるいは、シリコーンゴム層の内面が互いに接着することによって、複数に区分された空間１２を有してもよい。この複数の空間１２は、チューブ１０の軸方向に並ぶように配置される。
The
チューブ１０のシリコーンゴム層は、単層でもよく、２以上の複数層で構成されてもよい。各シリコーンゴム層は、１種または２種以上のシリコーンゴム層で構成されてもよい。例えば、２つのシリコーンゴム層の間に繊維層を有してもよい。また、チューブ１０は、少なくとも一部に伸縮率が異なる２以上のシリコーンゴム層やシリコーンゴム以外の層を有してもよい。
The silicone rubber layer of the
キャップ２０は、チューブ１０の内周面に設置されてもよいが、チューブ１０の外周面に設置されてもよい。キャップ２０は、他の機構や部材と連結するための連結機構を有してもよい。
以下、参考形態の例を付記する。
１． ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）と、
シリカ粒子（Ｃ）と、
シランカップリング剤（Ｄ）と、を含む、シリコーンゴム系硬化性組成物であって、
前記ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）が、ビニル基量が０．４モル％以下の第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）を含み、ビニル基含有量が０．４モル％超えの第２のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）を含まず、
前記シランカップリング剤（Ｄ）が、ビニル基を有するシランカップリング剤を含む、
シリコーンゴム系硬化性組成物。
２． １．に記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
前記シリカ粒子（Ｃ）の含有量が、前記ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の１００重量部に対して、３０重量部以上８０重量部以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。
３． １．又は２．に記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
前記ビニル基を有するシランカップリング剤の含有量が、前記ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の１００重量部に対して、０．５重量部以上１０重量部以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。
４． １．～３．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
前記シランカップリング剤（Ｄ）が、前記ビニル基を有するシランカップリング剤、及び疎水性基を有するシランカップリング剤を含む、シリコーンゴム系硬化性組成物。
５． １．～４．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
疎水性基を有するシランカップリング剤とビニル基を有するシランカップリング剤との配合比率が、重量比で、１：０．０１以上１：１．５以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。
６． １．～５．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
前記ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の重量平均分子量Ｍｗが、５．０×１０
４
以上１．０×１０
６
以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。
７． １．～６．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
前記ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）が、下記一般式（１－１）であわらされる前記第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）を含む、シリコーンゴム系硬化性組成物。
（上記一般式（１－１）中、Ｒ
１
はビニル基、Ｒ
２
は、メチル基またはビニル基である。）
８． ７．に記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
上記一般式（１－１）中、ｍは、０～２０００の整数、ｎは１０００～１００００の整数である、シリコーンゴム系硬化性組成物。
９． １．～８．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
前記シリカ粒子（Ｃ）が、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、及び沈降シリカからなる群から選ばれる一または二以上を含む、シリコーンゴム系硬化性組成物。
１０． １．～９．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
前記シリカ粒子（Ｃ）の平均一次粒径が、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。
１１． １．～１０．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
前記シリカ粒子（Ｃ）のＢＥＴ法による比表面積が、２００ｍ
２
／ｇ以上５００ｍ
２
／ｇ以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。
１２． １．～１１．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）を含む、シリコーンゴム系硬化性組成物。
１３． １．～１２．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
触媒として白金または白金化合物（Ｅ）を含む、シリコーンゴム系硬化性組成物。
１４． １．～１３．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
下記の手順で測定される、当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物の、デュロメータ硬さＡが、４０以上８０以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。
（デュロメータ硬さＡの測定手順）
当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を用いて、シート状試験片を作製し、ＪＩＳ Ｋ６２５３（１９９７）に準拠して、２５℃における、得られたシート状試験片のデュロメータ硬さＡを測定する。
１５． １．～１４．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
下記の手順で測定される、当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物の、３００％伸長時の引張永久伸びが、１５．０％以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。
（引張永久伸びの測定手順）
当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を用いて、長さ６０ｍｍ×幅５ｍｍの大きさで厚さ方向に打ち抜くことで短冊状をなす試験片を作製する。
チャック間距離（初期値）を１００％（４０ｍｍ）としたとき、チャック間距離が４００％（１６０ｍｍ）となるまで、２５℃、速度５００ｍｍ／ｍｉｎの速さの条件で、長さ６０ｍｍの短冊状試験片を３００％伸長させ、１分間保持し、その後、除力により収縮させて１０分間放置後に、チャック間距離（延伸後長さ）を測定する。
チャック間距離（初期値）およびチャック間距離（延伸後長さ）を用いて、次の式から、引張永久伸びを求める。
引張永久伸び（％）＝［（延伸後長さ－初期値）／初期値］×１００
１６． １．～１５．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
下記の手順で測定される、当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物の引張強度が、１２．０ＭＰａ以上である、シリコーンゴム系硬化性組成物。
（引張強度の測定手順）
当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５１（２００４）に準拠して、ダンベル状３号形試験片を作製し、２５℃における、ダンベル状３号形試験片の引張強度を測定する。
１７． １．～１６．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
下記の手順で測定される、当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物の、引裂強度が、２５Ｎ／ｍｍ以上である、シリコーンゴム系硬化性組成物。
（引裂強度の測定手順）
当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５２（２００１）に準拠して、クレセント形試験片を作製し、２５℃における、得られたクレセント形試験片の引裂強度を測定する。
１８． １．～１７．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
アクチュエータまたはウェアラブルデバイスを構成する一部を形成するために用いる、シリコーンゴム系硬化性組成物。
１９． １．～１８．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
流体駆動型アクチュエータを構成する一部を形成するために用いる、シリコーンゴム系硬化性組成物。
２０． １９．に記載のシリコーンゴム系硬化性組成物であって、
前記流体駆動型アクチュエータ中のチューブ部材を形成するために用いる、シリコーンゴム系硬化性組成物。
２１． １．～２０．のいずれか一つに記載のシリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を有する、アクチュエータ。
The
Below, examples of reference forms are given.
1. A vinyl group-containing organopolysiloxane (A),
Silica particles (C);
A silicone rubber-based curable composition comprising a silane coupling agent (D),
the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) contains a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) having a vinyl group content of 0.4 mol% or less, and does not contain a second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2) having a vinyl group content of more than 0.4 mol%,
The silane coupling agent (D) contains a silane coupling agent having a vinyl group.
A silicone rubber-based curable composition.
2. The silicone rubber-based hardening composition according to 1.,
A silicone rubber-based hardening composition, wherein the content of the silica particles (C) is 30 parts by weight or more and 80 parts by weight or less per 100 parts by weight of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A).
3. The silicone rubber-based hardening composition according to 1. or 2.,
the content of the silane coupling agent having a vinyl group is from 0.5 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A).
4. The silicone rubber-based hardening composition according to any one of 1. to 3.,
The silicone rubber-based curable composition, wherein the silane coupling agent (D) comprises the silane coupling agent having a vinyl group and a silane coupling agent having a hydrophobic group.
5. The silicone rubber-based hardening composition according to any one of 1. to 4.,
A silicone rubber-based hardening composition, comprising a silane coupling agent having a hydrophobic group and a silane coupling agent having a vinyl group, the mixing ratio of which is from 1:0.01 to 1:1.5 by weight.
6. The silicone rubber-based hardening composition according to any one of 1. to 5.,
The weight average molecular weight Mw of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) is 5.0×10 4 or more and 1.0×10 6 or less.
7. The silicone rubber-based hardening composition according to any one of 1. to 6.,
The silicone rubber-based curable composition, wherein the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) comprises the first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) represented by the following general formula (1-1):
(In the above general formula (1-1), R 1 is a vinyl group, and R 2 is a methyl group or a vinyl group.)
8. The silicone rubber-based hardening composition according to 7.,
In the above general formula (1-1), m is an integer of 0 to 2000, and n is an integer of 1000 to 10000.
9. The silicone rubber-based hardening composition according to any one of 1. to 8.,
The silicone rubber-based curable composition, wherein the silica particles (C) comprise one or more particles selected from the group consisting of fumed silica, calcined silica, and precipitated silica.
10. The silicone rubber-based hardening composition according to any one of 1. to 9.,
The silicone rubber-based curable composition, wherein the silica particles (C) have an average primary particle size of 1 nm or more and 100 nm or less.
11. The silicone rubber-based hardening composition according to any one of 1. to 10.,
The silicone rubber-based curable composition, wherein the silica particles (C) have a specific surface area, as measured by a BET method, of 200 m 2 /g or more and 500 m 2 /g or less.
12. The silicone rubber-based hardening composition according to any one of 1. to 11.,
A silicone rubber-based curable composition comprising an organohydrogenpolysiloxane (B).
13. The silicone rubber-based hardening composition according to any one of 1. to 12.,
A silicone rubber-based curable composition comprising platinum or a platinum compound (E) as a catalyst.
14. The silicone rubber-based hardening composition according to any one of 1. to 13.,
A silicone rubber-based hardening composition, wherein a durometer hardness A of a cured product of the silicone rubber-based hardening composition is 40 or more and 80 or less, as measured by the following procedure.
(Procedure for measuring durometer hardness A)
A sheet-like test specimen is prepared using the cured product of the silicone rubber-based curable composition, and the durometer hardness A of the obtained sheet-like test specimen at 25° C. is measured in accordance with JIS K6253 (1997).
15. The silicone rubber-based hardening composition according to any one of 1. to 14.,
A silicone rubber-based curable composition, wherein a cured product of the silicone rubber-based curable composition has a permanent tensile elongation at 300% elongation of 15.0% or less, as measured by the following procedure.
(Procedure for measuring permanent tensile elongation)
The cured product of the silicone rubber-based curable composition is punched in the thickness direction to prepare a rectangular test piece measuring 60 mm in length and 5 mm in width.
When the chuck distance (initial value) is 100% (40 mm), a rectangular test piece having a length of 60 mm is stretched 300% at 25° C. and a speed of 500 mm/min until the chuck distance becomes 400% (160 mm), and held for 1 minute. Thereafter, the force is removed to allow the specimen to shrink, and the specimen is left for 10 minutes, after which the chuck distance (length after stretching) is measured.
Using the chuck distance (initial value) and the chuck distance (length after stretching), the permanent tensile elongation is calculated from the following formula.
Permanent tensile elongation (%) = [(length after stretching - initial value) / initial value] x 100
16. The silicone rubber-based hardening composition according to any one of 1. to 15.,
A silicone rubber-based curable composition, wherein the tensile strength of a cured product of the silicone rubber-based curable composition is 12.0 MPa or more, as measured by the following procedure.
(Procedure for measuring tensile strength)
A dumbbell-shaped No. 3 test piece is prepared using the cured product of the silicone rubber-based curable composition in accordance with JIS K6251 (2004), and the tensile strength of the dumbbell-shaped No. 3 test piece at 25° C. is measured.
17. The silicone rubber-based hardening composition according to any one of 1. to 16.,
A silicone rubber-based curable composition, the tear strength of a cured product of which is 25 N/mm or more, as measured by the following procedure.
(Procedure for measuring tear strength)
A crescent-shaped test piece is prepared from the cured product of the silicone rubber-based curable composition in accordance with JIS K6252 (2001), and the tear strength of the resulting crescent-shaped test piece at 25° C. is measured.
18. The silicone rubber-based hardening composition according to any one of 1. to 17.,
A silicone rubber-based curable composition used to form a part that constitutes an actuator or a wearable device.
19. The silicone rubber-based hardening composition according to any one of 1. to 18.,
A silicone rubber-based curable composition used to form a part of a fluid-driven actuator.
20. The silicone rubber-based hardening composition according to 19.,
A silicone rubber-based curable composition used to form a tube member in the fluid-driven actuator.
21. An actuator comprising a cured product of the silicone rubber-based curable composition according to any one of 1. to 20.
以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the description of these examples.
表１に示す実施例および比較例で用いた原料成分を以下に示す。
（ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ））
・低ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）：合成スキーム１により合成したビニル基含有ジメチルポリシロキサン（式（１－１）で表わされる構造でＲ１（末端）のみがビニル基である構造）
・高ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）：合成スキーム２により合成したビニル基含有ジメチルポリシロキサン（式（１－１）で表わされる構造でＲ１およびＲ２がビニル基である構造）
The raw material components used in the Examples and Comparative Examples shown in Table 1 are shown below.
(Vinyl Group-Containing Organopolysiloxane (A))
Low vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1): a vinyl group-containing dimethylpolysiloxane synthesized according to Synthesis Scheme 1 (a structure represented by formula (1-1) in which only R 1 (terminal) is a vinyl group)
High vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2): A vinyl group-containing dimethylpolysiloxane synthesized according to Synthesis Scheme 2 (a structure represented by formula (1-1) in which R 1 and R 2 are vinyl groups).
（オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ））
・モメンティブ社製：「ＴＣ－２５Ｄ」
(Organohydrogenpolysiloxane (B))
・Momentive: "TC-25D"
（シリカ粒子（Ｃ））
・シリカ粒子（Ｃ－１）：シリカ微粒子（粒径７ｎｍ、比表面積３００ｍ２／ｇ）、日本アエロジル社製、「ＡＥＲＯＳＩＬ３００」
(Silica Particles (C))
Silica particles (C-1): silica fine particles (particle size 7 nm, specific surface area 300 m 2 /g), manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., "AEROSIL300"
（シランカップリング剤（Ｄ））
・シランカップリング剤（Ｄ－１）：ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＺ）、Ｇｅｌｅｓｔ社製、「ＨＥＸＡＭＥＴＨＹＬＤＩＳＩＬＡＺＡＮＥ（ＳＩＨ６１１０．１）」
・シランカップリング剤（Ｄ－２）：ジビニルテトラメチルジシラザン、Ｇｅｌｅｓｔ社製、「１，３－ＤＩＶＩＮＹＬＴＥＴＲＡＭＥＴＨＹＬＤＩＳＩＬＡＺＡＮＥ（ＳＩＤ４６１２．０）」
(Silane Coupling Agent (D))
Silane coupling agent (D-1): hexamethyldisilazane (HMDZ), manufactured by Gelest, "HEXAMETHYLDISILAZANE (SIH6110.1)"
Silane coupling agent (D-2): divinyltetramethyldisilazane, manufactured by Gelest, "1,3-DIVINYLTETRAMETHYLDISILAZANE (SID4612.0)"
（白金または白金化合物（Ｅ））
・モメンティブ社製：「ＴＣ－２５Ａ」
(Platinum or platinum compound (E))
・Momentive: "TC-25A"
（ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の合成）
［合成スキーム１：低ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）の合成］
下記式（５）にしたがって、低ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）を合成した。
すなわち、Ａｒガス置換した、冷却管および攪拌翼を有する３００ｍＬセパラブルフラスコに、オクタメチルシクロテトラシロキサン７４．７ｇ（２５２ｍｍｏｌ）、カリウムシリコネート０．１ｇを入れ、昇温し、１２０℃で３０分間攪拌した。なお、この際、粘度の上昇が確認できた。
その後、１５５℃まで昇温し、３時間攪拌を続けた。そして、３時間後、１，３－ジビニルテトラメチルジシロキサン０．１ｇ（０．６ｍｍｏｌ）を添加し、さらに、１５５℃で４時間攪拌した。
さらに、４時間後、トルエン２５０ｍＬで希釈した後、水で３回洗浄した。洗浄後の有機層をメタノール１．５Ｌで数回洗浄することで、再沈精製し、オリゴマーとポリマーを分離した。得られたポリマーを６０℃で一晩減圧乾燥し、低ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）を得た（Ｍｎ＝２．２×１０５、Ｍｗ＝４．８×１０５）。また、Ｈ－ＮＭＲスペクトル測定により算出したビニル基含有量は０．０４モル％であった。
(Synthesis of vinyl group-containing organopolysiloxane (A))
[Synthesis Scheme 1: Synthesis of low-vinyl-group-containing linear organopolysiloxane (A1-1)]
A low-vinyl-group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) was synthesized according to the following formula (5).
That is, 74.7 g (252 mmol) of octamethylcyclotetrasiloxane and 0.1 g of potassium siliconate were placed in a 300 mL separable flask equipped with a cooling tube and stirring blade and substituted with Ar gas, and the temperature was raised and the mixture was stirred for 30 minutes at 120° C. During this time, an increase in viscosity was confirmed.
The temperature was then raised to 155° C. and stirring was continued for 3 hours. After 3 hours, 0.1 g (0.6 mmol) of 1,3-divinyltetramethyldisiloxane was added and the mixture was further stirred at 155° C. for 4 hours.
After 4 hours, the mixture was diluted with 250 mL of toluene and then washed three times with water. The washed organic layer was washed several times with 1.5 L of methanol for reprecipitation purification, and the oligomer and polymer were separated. The resulting polymer was dried overnight under reduced pressure at 60° C. to obtain a low vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) (Mn=2.2×10 5 , Mw=4.8×10 5 ). The vinyl group content calculated by H-NMR spectrum measurement was 0.04 mol%.
［合成スキーム２：高ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）の合成］
上記（Ａ１－１）の合成工程において、オクタメチルシクロテトラシロキサン７４．７ｇ（２５２ｍｍｏｌ）に加えて２，４，６，８－テトラメチル２，４，６，８－テトラビニルシクロテトラシロキサン０．８６ｇ（２．５ｍｍｏｌ）を用いたこと以外は、（Ａ１－１）の合成工程と同様にすることで、下記式（６）のように、高ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）を合成した。（Ｍｎ＝２．３×１０５、Ｍｗ＝５．０×１０５）。また、Ｈ－ＮＭＲスペクトル測定により算出したビニル基含有量は０．９３モル％であった。
A vinyl-rich linear organopolysiloxane (A1-2) was synthesized as shown in formula (6) below in the same manner as in the synthesis of (A1-1) above, except that 0.86 g (2.5 mmol) of 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane was used in addition to 74.7 g (252 mmol) of octamethylcyclotetrasiloxane. (Mn=2.3×10 5 , Mw=5.0×10 5 ). The vinyl group content calculated by H-NMR spectrum measurement was 0.93 mol%.
（実施例１～３、比較例１～３：シリコーンゴム系硬化性組成物の調製）
次のようにしてシリコーンゴム系硬化性組成物を調整した。
まず、下記の表１に示す割合で、９０％のビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）、シランカップリング剤（Ｄ）および水（Ｆ）の混合物を予め混練し、その後、混合物にシリカ粒子（Ｃ）を加えてさらに混練し、混練物（シリコーンゴムコンパウンド）を得た。
ここで、シリカ粒子（Ｃ）添加後の混練は、カップリング反応のために窒素雰囲気下、６０～９０℃の条件下で１時間混練する第１ステップと、副生成物（アンモニア）の除去のために減圧雰囲気下、１６０～１８０℃の条件下で２時間混練する第２ステップとを経ることで行い、その後、冷却し、残り１０％のビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）を２回に分けて添加し、２０分間混練した。
続いて、得られた混練物（シリコーンゴムコンパウンド）１００重量部に、下記の表１に示す割合で、オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）（ＴＣ－２５Ｄ）および白金または白金化合物（Ｅ）（ＴＣ－２５Ａ）を加えて、ロールで混練し、シリコーンゴム系硬化性組成物を得た。
(Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3: Preparation of Silicone Rubber-Based Curable Compositions)
A silicone rubber-based hardenable composition was prepared as follows.
First, a mixture of 90% vinyl group-containing organopolysiloxane (A), silane coupling agent (D), and water (F) was pre-kneaded in the proportions shown in Table 1 below, and then silica particles (C) were added to the mixture and further kneaded to obtain a kneaded product (silicone rubber compound).
Here, the kneading after the addition of the silica particles (C) was carried out through a first step of kneading for 1 hour under conditions of 60 to 90°C in a nitrogen atmosphere for the coupling reaction, and a second step of kneading for 2 hours under conditions of 160 to 180°C in a reduced pressure atmosphere for the removal of the by-product (ammonia), followed by cooling, and then adding the remaining 10% of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) in two portions and kneading for 20 minutes.
Next, organohydrogenpolysiloxane (B) (TC-25D) and platinum or platinum compound (E) (TC-25A) were added in the ratios shown in Table 1 below to 100 parts by weight of the resulting kneaded product (silicone rubber compound), and the mixture was kneaded with a roll to obtain a silicone rubber-based curable composition.
（評価用シリコーンゴムの作製）
実施例１、２、比較例１、２において、得られたシリコーンゴム系硬化性組成物を、１７０℃、１０ＭＰａで１０分間プレスし、厚さ１ｍｍのシート状に成形すると共に、１次硬化した。続いて、２００℃で４時間加熱し、２次硬化した。以上により、シート状シリコーンゴム（シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物）を得た。
(Preparation of silicone rubber for evaluation)
In Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the obtained silicone rubber-based hardening composition was pressed at 170°C and 10 MPa for 10 minutes to form a sheet having a thickness of 1 mm and was subjected to a primary hardening. The sheet was then heated at 200°C for 4 hours to be subjected to a secondary hardening. As a result, a sheet-like silicone rubber (a hardened product of the silicone rubber-based hardening composition) was obtained.
得られたシート状シリコーンゴム（シート状のエラストマー）に対して、下記の評価項目に基づいて評価を行った。
引張強度、破断伸び、３０％モジュラス、３００％モジュラス、引張永久伸びについては、３つのサンプルで行い、３つの平均値を測定値とした。
引裂強度については、５つのサンプルで行い、５つの平均値を測定値とした。
硬度については、ｎ＝５で測定を行い、その平均値を測定値とした。それぞれの平均値を表２に示す。
The resulting silicone rubber sheet (elastomer sheet) was evaluated based on the following criteria.
The tensile strength, breaking elongation, 30% modulus, 300% modulus, and permanent tensile elongation were measured on three samples, and the average of the three values was recorded as the measured value.
The tear strength was measured for five samples, and the average value of the five was recorded as the measured value.
The hardness was measured five times, and the average value was used as the measured value. The average values are shown in Table 2.
表２中、「＞」は、引張試験機のストローク限界のため、破断まで至らなかったことを示す。 In Table 2, ">" indicates that the specimen did not break due to the stroke limit of the tensile testing machine.
＜硬度：デュロメータ硬さ＞
得られた厚さ１ｍｍのシート状シリコーンゴムを６枚積層し、６ｍｍの試験片を作製した。得られた試験片に対して、２５℃において、ＪＩＳ Ｋ６２５３（１９９７）に準拠してタイプＡデュロメータ硬さを測定した。
<Hardness: Durometer hardness>
Six sheets of the obtained silicone rubber sheets, each having a thickness of 1 mm, were laminated to prepare a 6 mm test piece. The type A durometer hardness of the obtained test piece was measured at 25° C. in accordance with JIS K6253 (1997).
＜引裂強度＞
得られた厚さ１ｍｍのシート状シリコーンゴムを用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５２（２００１）に準拠して、クレセント形試験片を作製し、得られたクレセント形試験片について、２５℃における引裂強度（ＴＳ）を測定した。単位は、Ｎ／ｍｍである。
<Tear strength>
A crescent-shaped test piece was prepared in accordance with JIS K6252 (2001) using the obtained 1 mm thick sheet-like silicone rubber, and the tear strength (TS) of the obtained crescent-shaped test piece at 25° C. was measured, the unit being N/mm.
＜引張強度＞
得られた厚さ１ｍｍのシート状シリコーンゴムを用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５１（２００４）に準拠して、ダンベル状３号形試験片を作製し、得られたダンベル状３号形試験片について、２５℃における引張強度を測定した。単位はＭＰａである。
<Tensile strength>
The obtained 1 mm-thick sheet-like silicone rubber was used to prepare dumbbell-shaped No. 3 test pieces in accordance with JIS K6251 (2004), and the tensile strength of the obtained dumbbell-shaped No. 3 test pieces at 25° C. was measured (units are MPa).
＜破断伸び＞
得られた厚さ１ｍｍのシート状シリコーンゴムを用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５１（２００４）に準拠して、ダンベル状３号形試験片を作製し、得られたダンベル状３号形試験片について、２５℃における破断伸びを測定した。破断伸びは、［標線間移動距離（ｍｍ）］÷［初期標線間距離（２０ｍｍ）］×１００で計算した。単位は％である。
<Elongation at break>
Using the obtained 1 mm thick sheet-like silicone rubber, dumbbell-shaped No. 3 test pieces were prepared in accordance with JIS K6251 (2004), and the breaking elongation of the obtained dumbbell-shaped No. 3 test pieces was measured at 25° C. The breaking elongation was calculated by [gauge line movement distance (mm)]÷[initial gauge line distance (20 mm)]×100, and the unit is %.
＜３０％モジュラス、３００％モジュラス＞
当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５１（２００４）に準拠して、ダンベル状３号形試験片を作製し、２５℃において、引張速度：５００ｍｍ／分で、３０％伸長したとき、３００％伸長したときの、ダンベル状３号形試験片における伸張時の引張応力（３０％モジュラス：Ｍ３０、３００％モジュラス：Ｍ３００）を測定した。単位はＭＰａである。
<30% Modulus, 300% Modulus>
Using the cured product of the silicone rubber-based curable composition, dumbbell-shaped No. 3 test pieces were prepared in accordance with JIS K6251 (2004), and the tensile stresses (30% modulus: M30, 300% modulus: M300) of the dumbbell-shaped No. 3 test pieces when elongated by 30% and 300% were measured at 25°C and a tensile speed of 500 mm/min. The unit is MPa.
＜引張永久伸び＞
得られた厚さ１ｍｍのシート状シリコーンゴムを用いて、長さ６０ｍｍ×幅５ｍｍの大きさで厚さ方向に打ち抜くことで短冊状をなす試験片を作製した。
チャック間距離（初期値）を１００％（４０ｍｍ）としたとき、チャック間距離が４００％（１６０ｍｍ）となるまで、２５℃、速度５００ｍｍ／ｍｉｎの速さの条件で、長さ６０ｍｍの短冊状試験片を３００％伸長させ、１分間保持し、その後、除力により収縮させて１０分間放置後に、チャック間距離（延伸後長さ）を測定した。
チャック間距離（初期値）およびチャック間距離（延伸後長さ）を用いて、次の式から、引張永久伸びを求めた。単位は％である。
引張永久伸び（％）＝［（延伸後長さ－初期値）／初期値］×１００
<Permanent tensile elongation>
The obtained silicone rubber sheet having a thickness of 1 mm was punched in the thickness direction to prepare a rectangular test piece having a size of 60 mm in length and 5 mm in width.
When the chuck distance (initial value) was 100% (40 mm), a rectangular test piece having a length of 60 mm was stretched 300% at 25° C. and a speed of 500 mm/min until the chuck distance became 400% (160 mm), and held for 1 minute. Thereafter, the force was removed to allow the specimen to shrink, and the specimen was left for 10 minutes, after which the chuck distance (length after stretching) was measured.
The tensile permanent elongation was calculated from the chuck distance (initial value) and the chuck distance (length after stretching) according to the following formula (unit: %).
Permanent tensile elongation (%) = [(length after stretching - initial value) / initial value] x 100
（機械的強度、変形容易性、伸縮耐久性）
得られた各実施例、比較例のシリコーンゴムについて、次のようにして機械的強度、変形容易性、伸縮耐久性を評価した。
硬度が４０以上の場合、シリコーンゴムの機械的強度が良好であると判断し、○と記し、４０未満の場合を不良と判断し、×と記した。
３００％モジュラスが３．０ＭＰａ以下の場合、シリコーンゴムの変形容易性が良好であると判断して○と記し、３．０ＭＰａ超えの場合を不良と判断して×と記した。
引張強度が１２．０ＭＰａ以上の場合、シリコーンゴムの伸縮耐久性が良好であると判断して○と記し、１２．０ＭＰａ未満の場合を不良と判断して×と記した。
(Mechanical strength, ease of deformation, stretch durability)
The silicone rubbers obtained in each of the Examples and Comparative Examples were evaluated for mechanical strength, ease of deformation, and durability to stretching as follows.
When the hardness was 40 or more, the mechanical strength of the silicone rubber was judged to be good and marked with ◯, and when it was less than 40, it was judged to be poor and marked with ×.
When the 300% modulus was 3.0 MPa or less, the silicone rubber was judged to have good deformability and marked with ◯, whereas when it exceeded 3.0 MPa, it was judged to have poor deformability and marked with ×.
When the tensile strength was 12.0 MPa or more, the silicone rubber was judged to have good elasticity and durability and was marked with ◯, and when it was less than 12.0 MPa, it was judged to be poor and was marked with ×.
（チューブ部材の製造）
各実施例、比較例のシリコーンゴム系硬化性組成物を使用し、押出機を用いてチューブ状に押出成形して、チューブ部材を得た。
得られたチューブ部材を用いて、次のようにして、容易膨張性について評価を行った。
得られたチューブ部材中に対して、一定圧力の空気を注入し、その膨張率を評価した。実施例１～３のチューブ部材は、比較例１、３と比べて径方向の膨張率が大きいことが分かった。
(Manufacture of tube members)
The silicone rubber-based hardening composition of each of the Examples and Comparative Examples was extruded into a tube using an extruder to obtain a tube member.
The obtained tube member was used to evaluate the ease of expansion as follows.
Air was injected into the obtained tube member at a constant pressure, and the expansion rate was evaluated. It was found that the tube members of Examples 1 to 3 had a larger radial expansion rate than those of Comparative Examples 1 and 3.
実施例１～３のシリコーンゴム系硬化性組成物は、比較例２と比べて硬度を高めつつも、比較例１、３と比べて変形容易性及び伸縮耐久性に優れる結果を示した。このような高硬度かつ低３００％モジュラスを示すシリコーンゴムを形成できるシリコーンゴム系硬化性組成物は、アクチュエータ等の可動部材に好適に使用することができる。
また、実施例１～３のシリコーンゴム系硬化性組成物を用いて形成されたチューブ部材は、膨張容易性に優れることが分かった。このようなシリコーンゴム系硬化性組成物は、流体駆動型アクチュエータに好適に使用することができる。
The silicone rubber-based curable compositions of Examples 1 to 3 exhibited results in which the hardness was increased compared to Comparative Example 2, while the ease of deformation and the elasticity durability were superior compared to Comparative Examples 1 and 3. Such silicone rubber-based curable compositions capable of forming silicone rubbers exhibiting high hardness and low 300% modulus can be suitably used for movable members such as actuators.
It was also found that the tube members formed using the silicone rubber-based hardening compositions of Examples 1 to 3 had excellent expandability. Such silicone rubber-based hardening compositions can be suitably used for fluid-driven actuators.
１０ チューブ
１２ 空間
２０ キャップ
２２ 孔
１００ アクチュエータ
10
Claims (18)
ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）と、
シリカ粒子（Ｃ）と、
シランカップリング剤（Ｄ）と、を含む、シリコーンゴム系硬化性組成物であって、
前記ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）が、ビニル基量が０．４モル％以下の第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）を含み、ビニル基含有量が０．４モル％超えの第２のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）を含まず、
前記シランカップリング剤（Ｄ）が、ビニル基を有するシランカップリング剤を含む、
シリコーンゴム系硬化性組成物。 A silicone rubber-based hardening composition used to form a part of a fluid-driven actuator, comprising:
A vinyl group-containing organopolysiloxane (A),
Silica particles (C);
A silicone rubber-based curable composition comprising a silane coupling agent (D),
the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) contains a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) having a vinyl group content of 0.4 mol% or less, and does not contain a second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2) having a vinyl group content of more than 0.4 mol%,
The silane coupling agent (D) contains a silane coupling agent having a vinyl group.
A silicone rubber-based curable composition.
前記シリカ粒子（Ｃ）の含有量が、前記ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の１００重量部に対して、３０重量部以上８０重量部以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。 The silicone rubber-based hardening composition according to claim 1,
A silicone rubber-based hardening composition, wherein the content of the silica particles (C) is 30 parts by weight or more and 80 parts by weight or less per 100 parts by weight of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A).
前記ビニル基を有するシランカップリング剤の含有量が、前記ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の１００重量部に対して、０．５重量部以上１０重量部以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。 The silicone rubber-based hardening composition according to claim 1 or 2,
the content of the silane coupling agent having a vinyl group is from 0.5 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A).
前記シランカップリング剤（Ｄ）が、前記ビニル基を有するシランカップリング剤、及び疎水性基を有するシランカップリング剤を含む、シリコーンゴム系硬化性組成物。 The silicone rubber-based hardening composition according to any one of claims 1 to 3,
The silicone rubber-based curable composition, wherein the silane coupling agent (D) comprises the silane coupling agent having a vinyl group and a silane coupling agent having a hydrophobic group.
疎水性基を有するシランカップリング剤とビニル基を有するシランカップリング剤との配合比率が、重量比で、１：０．０１以上１：１．５以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。 The silicone rubber-based hardening composition according to claim 4 ,
A silicone rubber-based hardening composition, comprising a silane coupling agent having a hydrophobic group and a silane coupling agent having a vinyl group, the mixing ratio of which is from 1:0.01 to 1:1.5 by weight.
前記ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の重量平均分子量Ｍｗが、５．０×１０４以上１．０×１０６以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。 The silicone rubber-based hardening composition according to any one of claims 1 to 5,
The weight average molecular weight Mw of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) is 5.0×10 4 or more and 1.0×10 6 or less.
前記ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）が、下記一般式（１－１）で表される前記第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）を含む、シリコーンゴム系硬化性組成物。
The silicone rubber-based curable composition, wherein the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) comprises the first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) represented by the following general formula (1-1):
前記シリカ粒子（Ｃ）が、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、及び沈降シリカからなる群から選ばれる一または二以上を含む、シリコーンゴム系硬化性組成物。 The silicone rubber-based hardening composition according to any one of claims 1 to 7 ,
The silicone rubber-based curable composition, wherein the silica particles (C) comprise one or more particles selected from the group consisting of fumed silica, calcined silica, and precipitated silica.
前記シリカ粒子（Ｃ）の平均一次粒径が、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。 The silicone rubber-based hardening composition according to any one of claims 1 to 8 ,
The silicone rubber-based curable composition, wherein the silica particles (C) have an average primary particle size of 1 nm or more and 100 nm or less.
前記シリカ粒子（Ｃ）のＢＥＴ法による比表面積が、２００ｍ２／ｇ以上５００ｍ２／ｇ以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。 The silicone rubber-based hardening composition according to any one of claims 1 to 9 ,
The silicone rubber-based curable composition, wherein the silica particles (C) have a specific surface area, as measured by a BET method, of 200 m 2 /g or more and 500 m 2 /g or less.
オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）を含む、シリコーンゴム系硬化性組成物。 The silicone rubber-based hardening composition according to any one of claims 1 to 10 ,
A silicone rubber-based curable composition comprising an organohydrogenpolysiloxane (B).
触媒として白金または白金化合物（Ｅ）を含む、シリコーンゴム系硬化性組成物。 The silicone rubber-based hardening composition according to any one of claims 1 to 11 ,
A silicone rubber-based curable composition comprising platinum or a platinum compound (E) as a catalyst.
下記の手順で測定される、当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物の、デュロメータ硬さＡが、４０以上８０以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。
（デュロメータ硬さＡの測定手順）
当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を用いて、シート状試験片を作製し、ＪＩＳ Ｋ６２５３（１９９７）に準拠して、２５℃における、得られたシート状試験片のデュロメータ硬さＡを測定する。 The silicone rubber-based hardening composition according to any one of claims 1 to 12 ,
A silicone rubber-based hardening composition, wherein a durometer hardness A of a cured product of the silicone rubber-based hardening composition is 40 or more and 80 or less, as measured by the following procedure.
(Procedure for measuring durometer hardness A)
A sheet-like test specimen is prepared using the cured product of the silicone rubber-based curable composition, and the durometer hardness A of the obtained sheet-like test specimen at 25° C. is measured in accordance with JIS K6253 (1997).
下記の手順で測定される、当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物の、３００％伸長時の引張永久伸びが、１５．０％以下である、シリコーンゴム系硬化性組成物。
（引張永久伸びの測定手順）
当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を用いて、長さ６０ｍｍ×幅５ｍｍの大きさで厚さ方向に打ち抜くことで短冊状をなす試験片を作製する。
チャック間距離（初期値）を１００％（４０ｍｍ）としたとき、チャック間距離が４００％（１６０ｍｍ）となるまで、２５℃、速度５００ｍｍ／ｍｉｎの速さの条件で、長さ６０ｍｍの短冊状試験片を３００％伸長させ、１分間保持し、その後、除力により収縮させて１０分間放置後に、チャック間距離（延伸後長さ）を測定する。
チャック間距離（初期値）およびチャック間距離（延伸後長さ）を用いて、次の式から、引張永久伸びを求める。
引張永久伸び（％）＝［（延伸後長さ－初期値）／初期値］×１００ The silicone rubber-based hardening composition according to any one of claims 1 to 13 ,
A silicone rubber-based curable composition, wherein a cured product of the silicone rubber-based curable composition has a permanent tensile elongation at 300% elongation of 15.0% or less, as measured by the following procedure.
(Procedure for measuring permanent tensile elongation)
The cured product of the silicone rubber-based curable composition is punched in the thickness direction to prepare a rectangular test piece measuring 60 mm in length and 5 mm in width.
When the chuck distance (initial value) is 100% (40 mm), a rectangular test piece having a length of 60 mm is stretched 300% at 25°C and a speed of 500 mm/min until the chuck distance becomes 400% (160 mm), and held for 1 minute. Thereafter, the force is removed to allow the specimen to shrink and the specimen is left for 10 minutes, after which the chuck distance (length after stretching) is measured.
Using the chuck distance (initial value) and the chuck distance (length after stretching), the permanent tensile elongation is calculated from the following formula.
Permanent tensile elongation (%) = [(length after stretching - initial value) / initial value] x 100
下記の手順で測定される、当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物の引張強度が、１２．０ＭＰａ以上である、シリコーンゴム系硬化性組成物。
（引張強度の測定手順）
当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５１（２００４）に準拠して、ダンベル状３号形試験片を作製し、２５℃における、ダンベル状３号形試験片の引張強度を測定する。 The silicone rubber-based hardening composition according to any one of claims 1 to 14 ,
A silicone rubber-based curable composition, wherein the tensile strength of a cured product of the silicone rubber-based curable composition is 12.0 MPa or more, as measured by the following procedure.
(Procedure for measuring tensile strength)
A dumbbell-shaped No. 3 test piece is prepared using the cured product of the silicone rubber-based curable composition in accordance with JIS K6251 (2004), and the tensile strength of the dumbbell-shaped No. 3 test piece at 25° C. is measured.
下記の手順で測定される、当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物の、引裂強度が、２５Ｎ／ｍｍ以上である、シリコーンゴム系硬化性組成物。
（引裂強度の測定手順）
当該シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５２（２００１）に準拠して、クレセント形試験片を作製し、２５℃における、得られたクレセント形試験片の引裂強度を測定する。 The silicone rubber-based hardening composition according to any one of claims 1 to 15 ,
A silicone rubber-based curable composition, the tear strength of a cured product of which is 25 N/mm or more, as measured by the following procedure.
(Procedure for measuring tear strength)
A crescent-shaped test piece is prepared from the cured product of the silicone rubber-based curable composition in accordance with JIS K6252 (2001), and the tear strength of the resulting crescent-shaped test piece at 25° C. is measured.
前記流体駆動型アクチュエータ中のチューブ部材を形成するために用いる、シリコーンゴム系硬化性組成物。 The silicone rubber-based hardening composition according to any one of claims 1 to 16 ,
A silicone rubber-based curable composition used to form a tube member in the fluid-driven actuator.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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