JPH0313335A - シリコーン系緩衝材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、シリコーン系弾性体からなる緩衝材（あるい
は防振材）に関する。さらに詳しくは、本発明は、初期
の緩衝特性あるいは防振特性を長期間維持することがで
きる緩衝材に関する。

発明の技術的背景 光学機器、医療機器、音響機器およびＯＡ機器等の精密
機器は、振動によって性能が著しく変化することがあり
、装置外部からの振動が内部伝達されるのを阻止するた
め、あるいは内部に配置された回転機器等からの振動が
他の部分に伝達するのを防止するために、シリコーン系
の緩衝材が使用されている。

特に最近、ジメチルシロキサン成分単位を有するシリコ
ーンゲルの優れた緩衝性を利用した緩衝材が注目されて
いる。このようなシリコーンゲルは、機械的強度が低い
ため、この硬化体を芯材として、この周囲を軟質ゴムで
被覆して使用するのが一般的である。このような緩衝材
は、たとえばシリコーンゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ，ＣＲ
，塩素化ＩＩＲ等の軟質ゴムで容器を形成した後、この
軟質ゴム容器内部にシリコーンゲルを充填し、次いでこ
のシリコーンゲルを加熱硬化させることにより製造され
る。

しかしながら、シリコーンゲルを被覆する軟質ゴムとし
てシリコーンゴムを使用した場合、シリコーンゲルある
いはシリコーンゴム中に含有される未反応のシリコーン
オイル成分あるいは粘度調整などのために配合されるシ
リコーンオイル成分が、シリコーンゲル中あるいはシリ
コーンゴム中に移行するため、シリコーンゲルおよびシ
リコーンゴムの特性が変化する。従って、上記のような
構成の緩衝材には、初期の特性が比較的短時間の間に変
化してしまうという問題点があった。

発明の目的 本発明は、上記のような従来技術に伴なう問題点を解消
しようとするものであって、緩衝材が有している初期の
優れた特性が長期間滅失することがない緩衝材を提供す
ることを目的としている。

発明の概要 本発明に係るシリコーン系緩衝材は、シリコーンゲルか
らなる芯体と、該芯体を被覆するシリコーンゴムとから
なり、該シリコーンゲルおよびシリコーンゴムの内のい
ずれか一方が、フェニル基変性オルガノシロキサン成分
単位および／またはフロロアルキル基変性オルガノシロ
キサン成分単位を有する変性オルガノポリシロキサンを
含み、かつ他方が未変性オルガノポリシロキサンを含む
ことを特徴している。

本発明に係る緩衝材は、芯材およびこれを被覆するシリ
コーンゴムの内のいずれか一方が特定の変性オルガノポ
リシロキサンを含み、がっ他方が未変性オルガノポリシ
ロキサンを含むため、長期間使用したとしても両者の成
分が移行して相互に混合状態になることがなく、従って
、緩衝材の初期の特性が長期間維持される。

発明の詳細な説明 次に、本発明に係るシリコーン系緩衝材について具体的
に説明する。

本発明の緩衝材は、シリコーンゲルからなる芯材と、こ
の芯材を被覆するシリコーンゴムとからなる。

そして、本発明の緩衝材においては、上記のシリコーン
ゲルおよびシリコーンゴムのうち、いずれか一方が特定
の変性オルガノシロキサン成分単位を有しており、他方
は未変性オルガノシロキサンから構成されている。

従って、本発明の緩衝材には （イ）未変性オルガノシロキサンからなるシリコーンゲ
ルを芯材とし、この周囲を変性オルガノシロキサンから
なるシリコーンゴムで被覆した緩衝材； （ロ）変性オルガノシロキサンからなるシリコーンゲル
を芯材とし、この周囲を未変性オルガノシロキサンから
なるシリコーンゴムで被覆した緩衝材がある。

本発明で使用されるシリコーンゲルは、次式［１３で表
されるジオルガノポリシロキサン（Ａ成分）； ＲＲ’　２Ｓ１−（Ｒ２２Ｓ１０）ｎＳ１０Ｒ’　２Ｒ
・・・［Ｉ］［ただし、Ｒはアルケニル基であり、Ｒ１
は脂肪族不飽和結合を有しない一価の炭化水素基であり
、Ｒ２は一価の脂肪族炭化水素基＜　Ｒ２のうち少なく
とも５０モル％はメチル基であり、アルケニル基を有す
る場合にはその含有率は１０モル％以下である）であり
、ｎはこの成分の２５℃における粘度が１００〜１００
，０ＯＯｃＳｔになるなるような数である］と、 ２５℃における粘度が５０００　ｃｓｔ以下であり、１
分子中に少なくとも３個の３１原子に直接結合した水素
原子を有するオルガノハイドロジエンポリシロキサン（
Ｂ成分）とからなり、 かつジオルガノハイドロジエンポリシロキサン（Ｂ成分
）中のＳｔ原子に直接結合している水素原子の合計量に
対するジオルガノポリシロキサン（Ａ成分）中に含まれ
るアルケニル基の合計量の比（モル比）が０．１〜２．
０になるように調整された混合物を硬化させること□に
より得られる付加型シリコーンコポリマーである。

このシリコーンゲルについてさらに詳しく説明すると、
上記Ａ成分であるジオルガノポリシロキサンは、直鎖状
の分子構造を有し、分子の両末端にあるアルケニル基Ｒ
が、Ｂ成分中の８１原子に直接結合した水素原子と付加
して架橋構造を形成することができる化合物である。こ
の分子末端に存在するアルケニル基は、低級アルケニル
基であることが好ましく、反応性を考慮するとビニル基
が特に好ましい。

また、分子末端に存在するＲ１は、脂肪族不飽和結合を
有しない一価の炭化水素基であり、このような基の具体
的な例としては、メチル基、プロピル基およびヘキシル
基等のようなアルキル基、フェニル基並びにフＣ１０ア
ルキル基を挙げることができる。

上記式［Ｉ］において、Ｒ２は、−価の脂肪族炭化水素
基であり、このような基の具体的な例としては、メチル
基、プロピル基およびヘキシル基のようなアルキル基並
びにビニル基のような低級アルケニル基を挙げることが
できる。ただし、Ｒ２のうちの少なくとも５０モル％は
メチル基であり、Ｒ２がアルケニル基である場合には、
アルケニル基は１０モル％以下の量であることが好まし
い。アルケニル基の量が１０モル％を超えると架橋密度
が高くなり過ぎて高粘度になりゃすい。

また、ｎは、このＡ成分の２５℃における粘度が通常は
１００〜１００．　０００ｃＳｔ　、好ましくは２００
〜２０，０ＯＯｃＳｔの範囲内になるように設定される
。

上記のＢ成分であるオルガノハイドロジエンポリシロキ
サンは、Ａ成分の架橋剤でり、Ｓ１原子に直接結合した
水素原子がＡ成分中のアルケニル基と付加してＡ成分を
硬化させる。

Ｂ成分は、上記のような作用を有していればよく、Ｂ成
分としては、直鎖状、分岐した鎖状、環状、あるいは網
目状などの種々の分子構造のものが使用できる。また、
Ｂ成分中のＳｆ原子には、水素原子の外、有機基が結合
しており、この有機基は、通常はメチル基のような低級
アルキル基である。さらに、Ｂ成分の２５℃における粘
度は、通常は５０００ｃＳｔ以下、好ましくは、５００
ｅｓｔ以下である。

このようなり成分の例としては、 分子両末端がトリオルガノシロキサン基で封鎖されたオ
ルガノハイドロジエンシロキサン、ジオルガノシロキサ
ンとオルガノハイドロジエンシロキサンとの共重合体、 テトラオルガノトリハイドロジエンシクロテトラシロキ
サン、 ■ ＨＲＳｉＯ単位とＳｉＯ単位とか ２　　　１／２　　　　　　４／２ らなる共重合シロキサン、および ＨＲＳＩＯ単位とＲ’３ＳＩＯ単 Ｚ　　　　１１２　　　　　　　　　１／２位とＳｌＯ
単位とからなる共重合シロキサン４／２ を挙げることができる。ただし、上記式においてＲ１は
前記と同じ意味である。

本発明で使用されるシリコーンゲルは、を記のＢ成分中
のＳＩに直接結合している水素原子の合計モル量に対す
るＡ成分中のアルケニル基の合計モル量との比率が通常
は０．１〜２，０、好ましくは０．１〜１．０の範囲内
になるようにＡ成分とＢ成分とを混合して硬化させるこ
とにより製造される。この場合の硬化反応は、通常は触
媒を用いて行われる。ここで使用される触媒としては、
白金系触媒が好適であり、このような白金系触媒の例と
しては、微粉砕元素状白金、塩化白金酸、酸化白金、白
金とオレフィンとの錯塩、白金アルコラードおよび塩化
白金酸とビニルシロキサンとの錯塩を挙げることができ
る。このような触媒は、Ａ成分とＢ成分との合計重量に
対して通常は０、　１ｐｐ＋ｍ　　（白金換算量、以下
同様）以上、好ましくは０．５ｐｐａ＋以上の量で使用
される。このような触媒の量の上限については特に制限
はないが、例えば触媒が液状である場合、あるいは溶液
として使用することができる場合には、２００　ｐｐｏ
＋以下の量で充分である。

上記のようなＡ成分、Ｂ成分および触媒を混合し、室温
に放置するか、あるいは加熱することにより硬化し、本
発明で使用されるシリコーンゲルが生成する。加熱して
硬化させる場合、加熱温度は、通常は５０〜１６０℃で
ある。

なお、上記のＡ成分、Ｂ成分および触媒の外に、顔料、
硬化遅延剤、難燃剤、充填剤等を得られるシリコーンゲ
ルの特性を損なわない範囲内で配合することもできる。

このようにして得られたシリコーンゲルは、ＪＩＳ　Ｋ
　２２０７−１９８２　５０．荷重で測定した針大度が
通常５０〜２５０度、好ましくは１００〜２００度の範
囲になるような硬度を有している。

このようなシリコーンゲルの硬度は、上記Ａ成分の量を
、Ｂ成分中の８１に直接結合している水素原子と架橋構
造を形成することができる量よりも過剰に用いることに
より調整することができる。

また、他の方法として、両末端がメチル基であるシリコ
ーンオイルを、得られるシリコーンゲルに対して５〜７
５重量％の範囲内の量で予め添加することにより調整す
ることもてきる。

このような特性を有するシリコーンゲルは、上記のよう
にして調製することもできるし、また市販されているも
のを使用することもできる。本発明で使用することがで
きる市販品の例としては、ＣＰ５０２７（トーレシリコ
ン）　、Ｐ２５０−１２１　（日本ユニカ■製）を挙げ
ることができる。

本発明の緩衝材の外層として使用されるシリコーンゴム
としては、例えばショアーＡ硬度が１０〜７０度の液状
ゴム硬化体およびミラブルゴムを使用することができる
。

ニーで使用される液状ゴム硬化体は、具体的には、上記
のシリコーンゲルと同一または頬似の組成を有している
が、架橋後のショアーＡ硬度が通常は１０〜７０度、好
ましくは１５〜５０度の範囲内にあり、シリコーンゲル
と比較すると硬度が高い。このような液状ゴム硬化体は
、公知技術を利用して製造することができる。このよう
な液状ゴム硬化体の硬度は、両末端がメチル基等のアル
キル基であるポリジメチルシロキサンを添加することに
より調整することができる。

また、ミラブルゴムは、主鎖がポリジメチルシロキサン
によって構成されるガムストックに通常の加硫剤をロー
ル等の混線装置を用いて練り込んで組成物を調製し、次
いでこの組成物を所望の形状に成形して架橋することに
より調製される。そして、このミラブルゴムは、通常は
、１０〜７０度、好ましくは１５〜５０度のショアーＡ
硬度を有している。このような硬度の調整は、例えば分
子の両末端にメチル基等のアルキル基を有するポリジメ
チルシロキサンを添加することにより調整することがで
きる。

なお、このようなシリコーンゴムには、顔料、硬化遅延
剤、難燃剤、充填剤等が充填されていてもよい。

本発明の緩衝材を構成するシリコーンゲルおよびシリコ
ーンゴムのうち、いずれか一方はフェニル基変性および
／またはフロロアルキル基が主鎖に導入されている変性
シリコーンである。

このような変性シリコーンは、例えば、シリコーンゲル
あるいはシリコーンゴムを調製する際に、フェニル基、
あるいはフロロアルキル基が導入されたオルガノシロキ
サンを使用することにより製造することができる。

具体的には、例えば、シリコーンゲルを調整する際に、
Ａ成分として次式［■］で表されるオルガノポリシロキ
サンのうち、Ｒ２がビニル基であるオルガノポリシロキ
サンを使用することにより変性シリコーンゲルあるいは
変性液状ゴム硬化体を調製することができる。また、Ｒ
２がメチル基であるオルガノポリシロキサンをシリコー
ンゲルを製造する際に配合することにより、あるいは製
造した後に添加することにより変性シリコーンゲルを調
製することができる。

・・・　［ＩＩ］ ただし、上記式［１］において　Ｒ３はフェニル基およ
び／またはフロロアルキル基を表し、Ｒ２は、メチル基
等の低級アルキル基またはビニル基を表す。さらに、ｎ
／（Ｉｌ＋ｎ）の値は、通常は０．０１〜０．７、好ま
しくは０．０３〜０．５の範囲内にある。

また、変性ミラブルゴムは、上記式［ｎｌで表されるシ
リコーン化合物から形成されるガムストックを主成分と
して、このガムストックを加硫することにより調製する
ことができる。

このような変性シリコーンゲルあるいは変性シリコーン
ゴムの硬度は、変性によってはそれ程変動することがな
く、未変性のシリコーンゲルあるいはシリコーンゴムと
同等の値を示す。

本発明の緩衝材のうち、芯材として変性シリコーンゲル
を使用する場合には、上述の未変性液状ゴム硬化体ある
いは未変性ミラブルゴムを容器状に成形し、この中に上
記の変性用のシリコーンゲル原料を充填し、次いで、５
０〜１６０℃で０．５〜３時間加熱することにより製造
することができる。

また芯材として未変性のシリコーンゲルを使用する場合
には変性液状ゴム硬化体あるいは変性ミラブルゴムを容
器状に形成し、次いで、この中に未変性用のシリコーン
ゲル原料を充填して同様にして加熱することにより製造
することができる。

上記のような構成を有する本発明の緩衝材は、芯材であ
るシリコーンゲルまたはこの芯材を被覆するシリコーン
ゴムのいずれか一方がフ！ニル基あるいはフロロアルキ
ル基で変性されており、このような変性により、その主
鎖セグメントの配列が変性箇所で変化し、ジメチルシロ
キサンセグメントのみからなるシリコーンとは、分子運
動が相異する。このため変性シリコーンと未変性シリコ
ーンとでは、架橋成分（ソリッド）および未架橋（オイ
ル）の別を問わず、両者の混合性（相溶性）が極めて低
くなる。例えば、原料となる液状の未架橋オリゴマーと
変性シリコーンオイルとを混合すると、この混合物は全
体が白化されることからも、両者の混合性が低いことが
解る。

従って、シリコーンゲルと、シリコーンゴムとが接触す
る本発明の緩衝材において、いずれか−方を変性するこ
とにより、例えば、未反応のシリコーンオイルあるいは
粘度調製等のために添加されたオイルが他の層に移行し
にくくなる。

このような本発明の緩衝材は、光学機器、医療機器、音
響機器およびＯＡ機器等の精密機器の防振材として使用
することができる外、スポーツシューズの底等に使用し
てショックアブシーバーとして使用することもできる。

発明の効果 本発明に係る緩衝材は、芯材およびこれを被覆するシリ
コーンゴムの内いずれか一方が特定の変性オルガノポリ
シロキサンを含み、かつ他方が未変性オルガノポリシロ
キサンを含むため、長期間使用したとしてもそれぞれの
層に含まれる成分が移行して相互に混合状態になること
がない。従って、シリコーンゲルおよびシリコーンゴム
の物性の経時変化が極めて少なくなるので、本発明の緩
衝材では、初期の優れた特性が長期間維持される。

次に本発明の実施例を示して本発明をさらに詳しく説明
するが、本発明は、これら実施例によって限定されるも
のではない。

実施例１ フェニル基が主鎖に導入された両末端ビニル変性オルガ
ノポリシロキサン（Ａ液）と、ケイ素結合する水素が平
均３，５個導入されたオルガノハイドロジエンポリシロ
キサン含有の硬化剤（Ｂ液）とを当量混合することによ
りシリコーンゲル原料（Ｘ　３２−９７３．信越化学■
製）を調製し、次いで脱泡処理した。このシリコーンゲ
ル中には、白金系触媒がシリコ４矛ル全体に対して白金
換算５　ｐｐｍの量で含まれている。

別にジメチルポリシロキサンを主鎖とするシリコーンゴ
ム（ＩＩＶＹ−１３５，バイエル合成シリコーンゲル）
を円筒容器状に加工して、この円筒容器内に上記のシリ
コーンゲル原料を充填した。

このようにしてシリコーンゲル原料を充填したシリコー
ンゴム容器を７０℃に加熱したオーブンに１時間入れて
加熱し、シリコーンゲル原料を硬化させて、緩衝材（イ
ンシュレーター）を製造した。

得られた緩衝材を再び１００℃に加熱したオーブンに７
０時間入れて加熱し、オイルの移行量、ゴムの硬度変化
および膨潤量の促進試験を行った。

結果を表１に示す。

実施例２ 実施例１において、シリコーンゲル原料としてジメチル
ポリシロキサンを主鎖とするシリコーンゲル原料（ＣＰ
５０２７、トーレシリコーン■製）を使用し、シリコー
ンゴムとしてフェニル変性シリコーンゴム（ＫＥＸ３０
−４５２Ｕ−３０、信越化学■製）ヲ使用した以外は同
様にして緩衝材を製造した。

得られた緩衝材について、実施例１と同様にオイルの移
行量、ゴムの硬度変化および膨潤量の促進試験を行った
。

結果を表１に示す。

実施例３ 実施例１において、シリコーンゲル原料としてジメチル
ポリシロキサンを主鎖とするシリコーンゲル原料（ＣＦ
３０２７、トーレシリコーン■製）を使用し、シリコー
ンゴムとしてフロロアルキル基変性シリコーンゴム（Ｄ
Ｘ３７−０７９Ｕ　、　　）−レシリコーン■製）を使
用した以外は同様にして緩衝材を製造した。

得られた緩衝材について、実施例１と同様にオイルの移
行量、ゴムの硬度変化および膨潤量の促進試験を行った
。

結果を表１に示す。

比較例１ 実施例１において、シリコーンゲル原料としてジメチル
ポリシロキサンを主鎖とするシリコーンゲル原料（ＣＦ
５０２７、トーレシリコーン■製）を使用し、シリコー
ンゴムとして未変性シリコーンゴム（ＩＩＶＹ−１３５
，バイエル合成シリコーンゴム）を使用した以外は同様
にして緩衝材を製造した。

得られた緩衝材について、実施例１と同様にオイルの移
行量、ゴムの硬度変化および膨潤量の促進試験を行った
。

結果を表１に示す。

手続補正書 平成元年　７月１４日 １、事件の表示 平成１年　特 許　願第１４９，２１９号 ２、発明の名称 シリコ ン系緩衝材 ３、補正をする者 事件との関係 名称　味

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリコーンゲルからなる芯体と、該芯体を被覆す
   るシリコーンゴムとからなり、該シリコーンゲルおよび
   シリコーンゴムの内のいずれか一方が、フェニル基変性
   オルガノシロキサン成分単位および／またはフロロアル
   キル基変性オルガノシロキサン成分単位を有する変性オ
   ルガノポリシロキサンを含み、かつ他方が未変性オルガ
   ノポリシロキサンを含むことを特徴するシリコーン系緩
   衝材。