JPH03139588A

JPH03139588A - せん断歪型リシコーンゲルインシユレータの製造方法

Info

Publication number: JPH03139588A
Application number: JP32226589A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Miyoshi; 邦彦三好; Yoshihisa Sakurai; 敬久桜井; Hideo Yamazaki; 秀夫山崎
Original assignee: SHIIGERU KK
Current assignee: SHIIGERU KK
Priority date: 1989-10-25
Filing date: 1989-12-12
Publication date: 1991-06-13

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、シリコーンゲルを振動減衰材として用いたせ
ん断歪型シリコーンゲルインシュレータの製造方法に間
し、さらに詳しくは、負荷時にシリコーンゲルにせん新
型が生ずるようインシュレータとしてのシリコーンゲル
支持体とシリコーンゲルとの接合を強固にして、実用負
荷に耐え得るようにした、せん断歪型シリコーンゲルイ
ンシュレータの製造方法に関する。

発明の技術的背景弾性体のせん断方向の応力で負荷を受けようとするせん
断歪型のインシュレータは、荷重−歪み特性が線形性を
失わない点で、その他心力方向のインシュレータに比へ
優れている。

ここで、弾性体として、いわゆるゴムではなく、これよ
り遜かに軟らかいゲル状物質を用いたインシュレータで
は、ゲル状物質の内部減衰性により、特に、共振倍率を
低くできると云う特徴がある。

ところが、インシュレータにおいて要求されている事は
、共振倍率を低くと云う事の外、共振点を低くと云う要
請がある。

共振点を低くするには、インシュレータへの負荷荷重を
上げることでも可能となるが、ゲル状物質、特にシリコ
ーンゲルな用いたせん断歪型インシュレータにおいては
、これには限界がある。

それは、負荷時シリコーンゲルにせん新型を生じさせる
ための構成たる、シリコーンゲルとシリコーンゲル支持
体との接合が、従来、例えば、シリコーンゲルを所定の
形状に硬化成形した後、得られた成形体を支持体上に接
着剤を介して接着することにより製造されてきたからで
ある。シリコーンゲルは高度の離型性を有するため、シ
リコーンゲルと支持体とをシリコーンゲルが硬化した後
接着剤を介して接着しても、シリコーンゲルと支持体と
が強固に接合することは困難であり、シリコーンゲルは
容易に支持体から剥離してしまうと云う欠点が顕著に出
るからである。

また、シリコーンゲルと支持体との接着性を向上させる
ため、予め硬化成形されたシリコーンゲル及び支持体の
接着予定面にサンドブラストなどの前処理を施した後に
、これらを接着剤を介して接合する方法も考えられるが
、支持体の形状によっては、この方法が取り難く、複雑
な前処理となったり、接着力のばらつきが大きいなどの
問題点があった。

特に、接合されるシリコーンゲルの硬度が高い場合、例
えば針入度が５０度以下であるシリコーンゲルを支持体
に接合しようとすると、支持体との接着力が低下すると
ともに、支持体表面となじみに＜＜、接合時に気泡など
を巻き込みやすく、しかもシリコーンゲルが硬いため変
形し難くなって不均一な圧縮による応力集中が生じてし
まい、シリコーンゲルと支持体とを強固に接合すること
は困難であった。また、中空バルーンなとのフィラーが
充填された針入度が２００度以下のシリコーンゲルを支
持体に接合しようとすると、フィラー添加によフてシリ
コーンゲルの接着面積が減少するとともに、フィラーと
支持体との間に電気的反発力（）７ンデルワールスカ）
が作用するため、シリコーンゲルと支持体との接着力が
低下し、シリコーンゲルと支持体とを強固に接合するこ
とは困難であった。

このため、せん断歪型シリコーンゲルインシュレータは
、シリコーンゲルと云う振動減衰材として優れた素材を
用い、線形的荷重−歪み特性を呈するせん断方向に歪み
させ、従来にない優れた特性のインシュレータを得るこ
とができると分かっていながら、今まで、実用に耐え得
るようなものは実際得られていなかった。

発明の目的本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであっ
て、負荷時にシリコーンゲルにせん新型な生じさせるた
めの構成たるシリコーンゲルとシリコーンゲル支持体と
の接合を強固にして、実用負荷に耐え得ることのできる
せん断歪型シリコーンゲルインシュレータを得ようとす
るものである。

発明の詳細な説明以下、本発明に係るせん断歪型シリコーンゲルインシュ
レータの製造方法の一実施例について、具体的に説明す
る。

ここて、構成要素たるシリコーンゲルは、ジメチルシロ
キサン成分単位からなるもので、次式［１で使用される
ジオルガノポリシロキサン（Ａ成分）：ＲＲ’２Ｓ　　ｉ　　Ｏ（Ｒ２２Ｓ　　ｉ　　Ｏ）　　
。ＳｉＲ’２Ｒ・・・　［１Ｆ［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（Ｒ
２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Ｓｉ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、かつオルガノハイドロジエン
ポリシロキサン（日成分）中の５１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反応型シリコー
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Ｓｉ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ロロアル
キル基を挙げることができる。

上記式［■］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％を越えると架橋密度
が高くなり過ぎて高粘度になりやすい。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２００〜２０．０ＯＯｃＳ
ｔの範囲内になるように設定されるゆ上記の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
架橋剤であり、Ｓｉ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８１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、日成分の２５℃における粘
度は、通常は５０００　ｃｓｔ以下、好ましくは、５０
０　ｃｓｔ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、テトラオルガノテトラ
ハイドロジエンシクロテトラシロキサン、ＨＲ’２Ｓ　
ｉ　０１７２単位と５ｉＯａｚ２単位とからなる共重合
シロキサン、および、ＨＲ’２Ｓ　ｉ　０１７２単位と
Ｒ’ａｓ　ｉ　ＯＩ／２単位とＳ！０ｎｚ２単位とから
なる共重合シロキサン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。

そして、上記のＢ成分中の５１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と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　、１　ｐｐｍ
　（白金換算量、以下同様）以上、好ましくは０．５ｐ
ｐｍ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、２００ｐｌ）ｆｆｉ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。

このようにして得られたシリコーンゲルは、Ｊ　Ｉｓ　
　Ｋ　（Ｋ−２２０７−１９８０５０ｇ荷重）で測定し
た針入度が通常５〜２５０度を有する。

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Ｓｌ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。

このようなシリコーンゲルは、上記のようにして調整す
ることもできるし、また市販されて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、ＣＦ３０２７、ＴＯＵＧＨ−３、ＴＯＵＧＨ
−４、Ｔ　ＯＵ　Ｇ　Ｈ５、ＴＯｌＪＧＨ−６（ｔ４１
１トーレシリコーン！！＞やＸ３２−９０２／ｃ　ａ　
ｔ　１３００　（信越化学工業■製）、Ｆ２５Ｏ−１２
１（日本ユニカー製）等を挙げることができる。

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、
また、微小中空球状のフィラーを混入してなるシリコー
ンゲルを用いてもよく、このような材料に、日本フィラ
イト株式会社製造のフィライト（登録商標）や同社販売
のエクスパンセル（登録商標）等が例示できる。

なお、実施例では針入度を３０に調整したものを用いた
。

本発明において、棒状体及び円筒体としては、金属製、
合成樹脂製あるいはセラミックス類などが材質を制限す
ることなく用いられるが、実施例では、以下詳述する金
属製のものを使用した。

即ち、棒状体１は、第３図のごとく、ごく普通の市販の
なへ小ネジを材料とし、これに、その頭１１剣に当たる
までネジ部と同内径のアルミ製リーフ＋２１を押し入れ
た上で、同アルミ製リーフ周囲をカシメで同位室に固定
しただけものであり、このため上部のみ係合部としての
ネジ部１３て、下部のアルミ製リーフの厚さ分が段付太
径＃Ｉ２となりでいろ。なお、第３図に示すものは、後
述する係合部が円筒体にも設けられている。

一方、円筒体２は、これまたごく普通の亜鉛中鉄管たる
市販の内薄円筒バイブを適宜長さで切断しただけのもの
である。

続いて、棒状体１を、円筒体２の軸芯上の、少なくとも
棒状体のネジ部１３が円筒体２の上辺より突出した位置
で固定し、棒状体ｌの下部周面たる段付太径部１２と頭
１１と、円筒体２の内周面２１のと間を満たすように、
未硬化状態のシリコーンゲルな流し込むための、金型３
．４について説明する。

この金型は、第１図乃至第２図に示すごとく、上下２つ
に分かれており、下型３は、前記円筒体２を受は入れる
垂直に深くなる断崖部３１と、これに続いて中央に向か
って徐々に深くなる傾斜谷部３２と、これに続く中央小
径平坦部３３と、中央に前記棒状体ｌのネジ部１３を受
は入れる中央穴部３４とが旋削されて成る。

一方、上型４は、下型３の大きな断崖部３１の内側に合
致し、下型３の中央穴部３４に前記棒状体ｌをセットし
たときに、該棒状体１の頭１１に近接する平面を有する
よう、円台鐘形４１に突出形成されて成る。

そして、本発明では、支持体の接合予定表面、つまり、
実施例では、棒状体ｌの段付太径部１２と頭１１部分、
及び円筒体２の内周面２１に、上記シリコーンゲルと化
学結合を形成しうるシリコーンゲル系プライマーを塗布
する。ここで、シリコーンゲルと化学結合を形成しうる
シリコーン系プライマーとしては、棒状体ｌ及び円筒体
２の接合面それぞれと結合し、しかもシリコーンゲルと
も反応しうるようなプライマーが用いられる。

このようなシリコーンゲル系プライマーとしては具体的
にはプライマーＡ（）−レシリコーン■）プライマーＺ
−３０４２（、バイエル合成シリコーン■）などが挙げ
られる。

さらに上記のシリコーンゲル系プライマーに、トリエト
キシシランなとのカップリング剤を添加してもよい。

また、本発明では、上記のようなシリコーンゲル系プラ
イマーを塗布した後、付加反応型シリコーン系接着剤を
さらに塗布することで、より効果的とすることができる
。

このような付加反応型シリコーン系接着剤としては、加
熱時にシリコーンゲルと付加反応が起こり、シリコーン
ゲルを硬化しうるようなシリコーン系接着剤が用いられ
、具体的には、たとえばＫＥ−１８００７（信越化学工
業■）あるいは５Ｅ−１７００（）−レシリコーン■）
などが挙げられる。

また付加反応型シリコーン系接着剤として、上記のよう
なジオルガノポリシロキサンと、オルガノハイドロジエ
ンポリシロキサンと混合物であって、該オルガノハイド
ロジエンポリシロキサンのビニル基と該オルガノハイド
ロジエンポリシロキサンの５ｉ−Ｈ結合における水素と
のモル比が、水嚢過剰となっているような組成物を用い
ることもてきる。たとえばビニル基と５ｉ−Ｈにおける
水素との比が１：１．０５〜１：２．０２であるような
組成物を用いることができる。

このようなシリコーンゲル系プライマーおよび必要に応
じてシリコーン系接着剤が塗布された支持体表面に、未
硬化状態のシリコーンゲルを接触させて加熱するが、こ
のようにすることによって、未硬化状態のシリコーンゲ
ルが硬化するとともに、シリコーンゲルの支持体として
の棒状体ｌ及び円筒体２の接合予定表面に塗布されたシ
リコーンゲル系プライマー及び／又は接着剤と、シリコ
ーンゲルとが反応して、シリコーンゲルと棒状体１及び
円筒体２との接合が強化され、実用に耐え得るせん断歪
型シリコーンゲルインシュレターが得られるようになる
。

具体的には、図示実施例では、前記下型３の断崖部３１
に前記円筒体２をはめ入れ、一方、中央穴部３４に前記
棒状体１のネジ部３１を、別途市販のワッシャー５はめ
入れた上で、差し込みセットし、ここに形成される空前
６に未硬化状態のシリコーンゲルを適ｊｌ流し入れ、上
型４を押し嵌めた上で、加熱して硬化させる。

この加熱でシリコーンゲル自体を硬化させるとともに、
棒状体１及び円筒体２に塗布されているシリコーンゲル
系プライマー及び／又は接着剤と、シリコーンゲルとを
反応させる訳である。

なお、加熱は、５０〜１６０℃好ましくは７０〜１３０
℃で行なうことが望ましく、また加熱時に１．０２〜５
．０ｋｇ／ｃｍ２に加圧することもできる。

そして、加熱終了後に金型３．４を問いて、取り出し、
放置空冷すれば、棒状体１と円筒体２とがシリコーンゲ
ル７によって一体となった、実用負荷に耐え得るせん断
歪型シリコーンゲルインシュレータが得られる。

このようにして得られたせん断歪型シリコーンゲルイン
シュレータは、通常、ネジ部１３が、振動発生機器ある
いは外部振動を隔離したい精密機器等の筐体底部に螺入
れらで、机や床等のヘースに単に設置される。第２図の
状態とは、逆の状態で使われる訳である。

本発明はこのようなものであるが、棒状体の下部が直径
８ｍｍで厚さ１１ｍｍ、頭の直径が１０ｍｍ。

一方、円筒体の内径が直径２９１１１Ｉ１１で厚さ１７
ｍｍを接合面とし、シリコーン系プライマー（プライマ
ーＡ：トーレシリコーン■）を塗布、乾燥させ、その後
、付加型シリコーン系接着剤（Ｋ　Ｅ　　１８００Ｔ：
信越化学工業■）を塗布し、７０℃２０分焼付処理した
上で、前記未硬化状態のシリコーンゲルを注入し、１２
０℃１時間、さらに金型を外して、１２０℃で２時間加
熱して、その後放置空冷して得られた試験体を、引張り
試験機にて、棒状体ｌのネジ部１３と円筒体２下端とを
チャッキングし、１０ｍｍ／分の速度で引張ってみた。

一方、これとは、別に、実施例２として、実施例１とは
接着剤を塗布するかしない点のみ異なる試験体を得て、
実施例１と同様に引張ってみた。

さらに、これらとの比較例として、接着剤もプライマー
も、両方とも塗布しない、その他同−処法の試験体を得
て、同様に引張ってみた。これらのサンプル数５での平
均した結果を表１に示す。

表１比較例では、円筒体との接合面がズレ、シリコーンゲル
が棒状体ごと外れてしまった。これを元に押し入れよう
としたが、とても困難であり、この形状では、先に硬化
成形させ、後に接着剤で接合するのは非常に複雑な工程
となる事も再確認され、本発明の優位性が確認された。

第３図乃至第５図は、設置固定の便や各種機器の防振部
品としての取り付けを考慮したものであって、第３図に
示すものは、円筒体２に、ネジ８１を突設した円板８を
嵌め入れ、カシメて成り、第４図に示すものは、円筒体
２の下部にネジ部２２を刻設して成り、第５図に示すも
のは、ネジ穴９１を穿Ｓ＜ｔ　Ｌ／たフランジ９を溶着
して成るものである。

このように構成することによって、隣接する部材間を振
動隔離的に確実に連結することができる。

なお、上記実施例では、棒状体として、市販のなべ小ネ
ジを材料とし、係合部をネジ部としたが、これに限るも
のでなく、単なる係合溝を刻設したものや、係合突起を
突設したようなものであってもよい。

また、本発明でフィラー入りシリコーンゲルを用いると
きは、棒状体及び円筒体の接合予定面にシリコーン系プ
ライマー、必要に応じてシリコーン系接着剤を塗布する
のは同様であるが、その後、先ずフィラー未充填の未硬
化のシリコーンゲルを塗り重ねた上で、フィラー入りシ
リコーンゲルを注入、加熱して硬化させるのが望ましい
。

発明の効果以上のとおり、本発明によって得られたせん断歪型シリ
コーンゲルインシュレータは、接合部での接着強度に優
れ、しかも接着強度のばらつきも小さいため、シリコー
ンゲルと云う振動減衰材として優れた素材を、せん断方
向と云う荷重−歪み特性が線形的で最も優れる方向で、
十分な負荷をかけて歪ませることができるため、共振倍
率、共振点ともに恢くすることのできる、従来にない優
れた特性のインシュレータを実用品として得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、棒状体と円筒体とを所定の位置に配し、未硬
化状態のシリコーンゲルを流し込み、硬化させるための
金型の断面図、第２図は、金型に棒状体及び円筒体をセ
ットしたときの状態を示す断面図、第３図乃至第５図は
、設置固定の便や各種機器の防振部品として取り付けを
考慮して構成したせん断歪型シリコーンゲルインシュレ
ータの断面図である。ｌ・・・・・・棒状体　２・・・・・・円筒体６・・・
・・・棒状体と円筒体との空間７・・・・・・シリコー
ンゲル

Claims

【特許請求の範囲】

（１）上部に係合部を設けた棒状体の下部周面及び円筒
体の内周面に、シリコーンゲルと化学結合を形成しうる
シリコーン系プライマーをそれぞれ塗布し、前記棒状体
を、前記円筒体の軸芯上の、少なくとも棒状体の係合部
が円筒体の上辺より突出した位置で、該棒状体の下部周
面と該円筒体の内周面のと間を満たすように、未硬化状
態のシリコーンゲルを流し込み、その後加熱して、シリ
コーンゲルを硬化させるとともに、棒状体の下部周面と
円筒体の内周面とにそれぞれ塗布されたシリコーン系プ
ライマーとシリコーンゲルとを反応させて、シリコーン
ゲルと棒状体の下部周面及び円筒体の内周面との接合を
それぞれ強化させて、円筒体の軸芯上に棒状体がシリコ
ーンゲルを介して支持されるようにした、せん断歪型シ
リコーンゲルインシュレータの製造方法。
（２）上部に係合部を設けた棒状体の下部周面及び円筒
体の内周面に、シリコーンゲルと化学結合を形成しうる
シリコーン系プライマーを塗布し、次いでシリコーンゲ
ルと反応し得る付加反応型シリコーン系接着剤をそれぞ
れ塗布し、前記棒状体を、前記円筒体の軸芯上の、少な
くとも棒状体の係合部が円筒体の上辺より突出した位置
で、該棒状体の下部周面と該円筒体の内周面のと間を満
たすように、未硬化状態のシリコーンゲルを流し込み、
その後加熱して、シリコーンゲルを硬化させるとともに
、棒状体の下部周面と円筒体の内周面とにそれぞれ塗布
されたシリコーン系プライマー及び接着剤とシリコーン
ゲルとを反応させて、シリコーンゲルと棒状体の下部周
面及び円筒体の内周面との接合をそれぞれ強化させて、
円筒体の軸芯上に棒状体がシリコーンゲルを介して支持
されるようにした、せん断歪型シリコーンゲルインシュ
レータの製造方法。