JPH07316331A - スポンジ用シリコーンゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 均一で微細なセル構造を有し、耐熱性に優
れ、高強度、高引き裂き性を有し、かつ成形品同士のブ
ロッキングを起こさないスポンジ用シリコーンゴム組成
物を提供する。 【構成】 (A) 平均重合度が1000〜30000 であるポリオ
ルガノシロキサン 100重量部、(B) 補強性充填用シリカ
５〜200 重量部、(C) ポリテトラフルオロエチレン0.01
〜５重量部、(D) 有機過酸化物 0.1〜10重量部及び(E)
有機発泡剤 0.5〜10重量部からなるスポンジ用シリコー
ンゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、スポンジ用シリコーンゴ
ム組成物に係わり、更に詳しくは、均一で微細なセル構
造を有し、耐熱性に優れ、高強度、高引き裂き性を有
し、かつ成形品同士のブロッキングを起こさないスポン
ジを容易に成形することができるスポンジ用シリコーン
ゴム組成物及びこれを用いたシリコーンゴムスポンジに
関する。

【０００２】

【発明の技術的背景とその問題点】シリコーンゴムスポ
ンジは、耐熱性、耐寒性、耐候性、電気特性、難燃性な
どに優れ、これらの特性を生かして種々の用途に広く利
用されている。このシリコーンゴムスポンジは、基本的
にはシリコーンゴムベースポリマーに硬化剤と発泡剤を
配合した組成物を発泡硬化させて得られる。この場合、
セル構造が均一微細で、しかも、シリコーンゴム本来の
特性を損なわないことが重要であるが、ＯＡ機器、建築
材料などにおいては、シリコーンゴムスポンジの従来使
用される部分の長期耐久性が求められており、これによ
り耐久性への影響が大きいスポンジセル構造の均一微細
化がこれまで以上に要求されている。シリコーンゴムス
ポンジのセルを均一で微細なものにする方法として、特
公昭47−43294 号公報には、硬化剤としてオルガノハイ
ドロジェンポリシロキサンと白金系触媒を用いて付加反
応により発泡硬化させる方法が開示されているが、付加
反応が部分的に進行し、安定したスポンジを得るのが困
難である。これを改善する方法として、特公昭53−1459
2 号公報では、シリコーンゴムコンパウンドにオルガノ
ハイドロジェンポリシロキサン、白金系触媒、有機発泡
剤を配合し、低温でエージングした後発泡させることで
均一・微細なセル構造のシリコーンゴムスポンジを得る
方法が提案されているが、エージングに時間を要し、生
産性が悪く、さらに強制的に付加反応を部分的に進行さ
せるため、安定したスポンジを得る方法としては適して
いるとはいえない。さらに特公昭53−41710 号公報で
は、ジオルガノポリシロキサン−ポリオキシアルキレン
共重合体を配合する方法が示されているが、耐熱性を低
下させるという難点があった。さらに特開平２−251542
号公報では、フェライト粉末を配合したシリコーンゴム
組成物を用いて高周波誘電加熱を行う方法が提案されて
いるが、充分な加熱効果を得るためには、フェライト粉
末を多量に配合する必要があり、シリコーンゴムスポン
ジの機械的強度を著しく低下させるうえ、色付けが困難
になるという難点がある。また、比重が高くなるため断
熱特性も低下し、さらに高周波誘電加熱を行うために
は、成形装置上の制約を受け、通常行われている熱風加
硫（ＨＡＶ）成形では、微細なセルが得られないという
欠点があった。また、シリコーンゴムスポンジは、強度
が低く、かつ、高発泡体になると更に強度が低くなって
しまう傾向がある。ここで、シリコーンゴムスポンジに
おいては、強度を優先させると、期待されている発泡倍
率が得られないという二律背反的なものがある。高発泡
かつ高強度の特徴をもつスポンジを得るために、スポン
ジ外部にコーティング処理を施したりソリッド層を設け
て、強度を確保することも行われているが、技術的な制
約やコストにおいて極めて不利であり、スポンジ自体の
強度も上がっていないのが現状である。一方、シリコー
ンゴムスポンジは成形品同士を接触させておくとブロッ
キングを起こすことが問題となっている。即ち、一般的
にシリコーンゴムスポンジは、発泡硬化させた後、発泡
剤や加硫剤の分解残渣を除去するためにおよそ150 〜25
0 ℃の温度で数時間の二次加硫を行うが、この時にブロ
ッキングを起こすことが多い。このため、現在は成形品
表面にタルクの粉を塗布し、ブロッキング防止を行って
いるが、生産性を悪くするとともに、作業環境上も好ま
しくない。

【０００３】

【発明の目的】本発明は、上記従来技術の課題に鑑み案
出されたものであり、均一で微細なセル構造を有し、耐
熱性に優れ、高強度、高引き裂き性を有し、かつ成形品
同士のブロッキングを起こさないスポンジ用シリコーン
ゴム組成物を提供することを目的とする。

【０００４】

【発明の構成】本発明者らは、このようなスポンジ用シ
リコーンゴム組成物及び発泡体を得るべく鋭意検討を重
ねた結果、ポリオルガノシロキサンのベースポリマーに
ポリテトラフロロエチレンを配合したものが、上記の目
的を達成し得るものとなることを見出し、本発明を完成
するに至った。即ち、本発明は (A) 平均重合度が1000〜30000 であるポリオルガノシロ
キサン 100重量部 (B) 補強性充填用シリカ ５〜200 重量部 (C) ポリテトラフルオロエチレン 0.01〜５重量部 (D) 有機過酸化物 0.1〜10重量部 (E) 有機発泡剤 0.5〜10重量部 からなることを特徴とするスポンジ用シリコーンゴム組
成物である。

【０００５】以下、本発明の構成を詳細に説明する。本
発明の(A) 成分であるポリオルガノシロキサンとして
は、一般式； R²(R¹ ₂SiO)_nSiR¹ ₂R² （式中、R¹は１価の置換又は非置換の炭化水素基を表わ
し、かつこれらの炭化水素基中0.01〜1.0mol％がビニル
基であり、R²はメチル基、ビニル基又は水酸基を表し、
n は1000〜30000 の数を表す）で示される実質的に直鎖
状のポリマーが挙げられる。ポリマー中のR¹のビニル基
以外の基としては、メチル基、プロピル基等のアルキル
基、フェニル基、アルケニル基等が例示される。また、
R¹のビニル基量は、0.01〜1.0mol％であり、 0.01mol％
未満だと加硫が充分に進まず、1.0mol％を越えると耐熱
性が劣るなど、本来使用温度範囲の広いシリコーンゴム
の特徴が損なわれてしまう。また、重合度n が1000未満
だと加硫後の機械的強度が低下し、本来の目的である高
強度スポンジは得られない。重合度n が30000 を越える
と、充填剤配合が困難になり作業性が低下する。このポ
リマーは、実質的には直鎖状が望ましいが、使用可能な
範囲内であれば一部枝分かれ状であっても構わない。

【０００６】(B) 成分の補強性充填用シリカ充填剤とし
ては、湿式シリカ、煙霧質シリカ、シリカアエロゲルな
どの比表面積が50m²/g以上のものが例示されるが、粉砕
石英、ケイソウ土などの非補強性シリカを併用してもよ
い。これらの充填剤はこのまま使われても良く、又オル
ガノシロキサン、ポリオルガノシロキサン、ヘキサオル
ガノジシラザン等により、表面処理されたものを用いて
も良い。配合量としては、(A) 成分のポリオルガノシロ
キサン 100重量部に対して５〜200 重量部、更には20〜
100 重量部が好ましい。(B) 成分が５重量部未満では、
硬化後のゴムスポンジに充分な強度が付与されず、200
重量部を越えると、充填剤の配合が困難になる。

【０００７】(C) 成分のポリテトラフルオロエチレン
は、本発明の所期の目的である、均一で微細なセル構造
を有し、耐熱性に優れ、高強度、高引き裂き性を有し、
かつ成形品同士のブロッキングを起こさないシリコーン
ゴムスポンジを得るための特徴的成分である。ポリテト
ラフルオロエチレンは、樹脂粉末であり、１次粒子の形
状は卵型、フレーク状、球状、円柱等任意であり、その
大きさは 100μm 以下が一般的である。この様な成分
は、シリコーンゴムへ分散させるのが困難であり、均一
で微細なセル構造のスポンジとするためには、通常、湿
式シリカ−水系懸濁液に30〜70重量％含有させたものを
使用するのが有効である。(C) 成分の配合量は、(A) 成
分のポリオルガノシロキサン 100重量部に対して0.01〜
５重量部が好ましい。0.01重量部未満だと充分な効果が
得られず、５重量部を越えるとコンパウンドが発泡に適
さなくなり、良好なスポンジは得られない。ここで、シ
リコーンゴム組成物にポリテトラフルオロエチレンを用
いた報告は特開昭58−27749 号公報、特公昭43−3980号
公報でなされているが、これらは付加型であったり、ロ
ール作業性改善などに有効であると記されてのみであ
る。本発明者らは、ポリテトラフルオロエチレンを配合
したシリコーンゴムスポンジが、均一で微細なセル構造
を有し、耐熱性に優れ、高強度、高引き裂き性を有し、
かつ成形品同士のブロッキングを起こさないことを始め
て見出し、本発明に至ったのである。

【０００８】(D) 成分の有機過酸化物は、通常のシリコ
ーンゴムの加硫剤として使用されているものでよく、代
表的なものとしては、ベンゾイルパーオキサイド、2,4
−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｐ−クロロベン
ゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5
−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−2,5 −ジメチルヘキ
サン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、などが例示され
る。(D) 成分の配合については、１種又は２種以上を併
用して使用しても良く、特に、良好な発泡体を得るため
には、２種類以上の(D) 成分を混合して使用する事は一
般的に知られていることである。配合量としては、(A)
成分のポリオルガノシロキサン 100重量部に対して、0.
1 〜10重量部が好ましい。 0.1重量部未満であれば加硫
が困難になり、10重量部を越えると、良好な発泡体を得
られず、また、耐熱性に悪影響を及ぼすという欠点を生
ずる。

【０００９】(E) 成分の有機発泡剤は、スポンジ状に発
泡させるものであり、通常のシリコーンゴムスポンジの
発泡剤として使用されているものであれば、いずれのも
のでも構わない。これらには、アゾビスイソブチロニト
リル、アゾジカルボンアミドなどのアゾ系化合物、ジニ
トリロペンタメチレンテトラミン、N,N −ジメチル−N,
N −ジニトロソテレフタルアミドなどのニトロソ化合物
等が例示される。(E) 成分の配合量は(A) 成分のポリオ
ルガノシロキサン 100重量部に対して、 0.5〜10重量部
の範囲で選択される。(E) 成分が 0.5重量部未満だと、
スポンジ形成に充分なガスが発生されず発泡体が得られ
ない。また、10重量部を越えて配合すると、スポンジが
変形しやすくなったり、品質が安定しない等の欠点を生
じてしまう。

【００１０】本発明においては、これらの他に、従来シ
リコーンゴム中に用いられている耐熱添加剤や酸化防止
剤、加工助剤等を本発明のスポンジ用組成物に配合さ
せ、発泡体を得ても構わない。

【００１１】

【発明の効果】本発明のスポンジ用シリコーンゴム組成
物は、ポリテトラフルオロエチレン及び補強性充填用シ
リカを含有するポリオルガノシロキサンに、有機過酸化
物及び有機発泡剤を配合し、発泡・硬化させることによ
り、均一で微細なセル構造を有し、耐熱性に優れ、高強
度、高引き裂き性を有し、かつ成形品同士のブロッキン
グを起こさないスポンジを容易に成形することができ
る。そして得られたシリコーンゴムスポンジは、これら
の優れた特性により、使用温度範囲の広いガスケット、
断熱材、クッション材、シール材などとして非常に有用
である。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明を実施例及び比較例にて更に
具体的に説明する。なお、実施例中の部はいずれも重量
部を表す。 実施例１〜３、比較例１〜２ 末端がジメチルビニル基で封鎖され、メチルビニルシロ
キシ単位を0.1 モル％含有するポリジメチルシロキサン
（平均重合度6000）をベースポリマーとし、このベース
ポリマー100 部をニーダーに仕込み、次にジメチルジク
ロロシランで表面処理した比表面積130m²/g の煙霧質シ
リカ40部を添加して混練し、さらに１５０℃に昇温して
２時間混練した後、冷却してベースコンパウンドを得
た。このベースコンパウンドに、ポリテトラフルオロエ
チレン６０％水性懸濁液0.5部を配合し均一になるよう
充分混練りした。それを 150℃にて１時間加熱混練り
し、さらに、２本ロールにて、発泡剤としてアゾビスイ
ソブチロニトリル1.5 部、硬化剤として2,4 −ジクロロ
ベンゾイルパーオキサイド0.6 部とジクミルパーオキサ
イド0.7 部を配合し、シリコーンゴムコンパウンドを得
た（実施例１）。又、ポリテトラフルオロエチレン60％
水性懸濁液の配合量を2.0 部とした以外は、実施例１と
同様にしてシリコーンゴムコンパウンドを得た（実施例
２）。又、アゾビスイソブチロニトリルの配合量を2.5
部とした以外は、実施例１と同様にしてシリコーンゴム
コンパウンドを得た（実施例３）。更に、ベースコンパ
ウンドに、ポリテトラフルオロエチレン60％水性懸濁液
を加えることなく実施例１と同様に発泡剤、硬化剤を配
合し、シリコーンゴムコンパウンドを得た（比較例
１）。又、アゾビスイソブチロニトリルの配合量を2.5
部とした以外は、比較例１と同様にしてシリコーンゴム
コンパウンドを得た（比較例２）。次に上記シリコーン
ゴムコンパウンドを、外径７mmφのダイを取り付けた押
出機に供給し。毎分５ｍで連続押出しを行い、丸棒状の
シリコーンゴム成形体を得た。これを長さ30cmに切断
し、250 ℃の乾燥器に５分間放置し、シリコーンゴムス
ポンジを得た。この丸棒状のシリコーンゴムスポンジを
200 ℃の乾燥器中に積み重ね、後加硫を４時間行った
後、取り出してブロッキングの有無を確認し、同時にス
ポンジセル状態を観察するとともに、比重および硬度
（Asker C)を測定した。その後、200 ℃の乾燥器に72時
間放置しスポンジ硬度を測定し、又、スポンジ表面状態
を目視にて観察した。さらに、上記シリコーンゴムコン
パウンドを16インチ２本ロールで厚さ約２mmに分出し
し、250 ℃の乾燥器に５分間放置し、平板状のシリコー
ンゴムスポンジを得て、これについて200 ℃、４時間の
後加硫を行った。得られたシリコーンゴムスポンジの中
心部を２号ダンベルで打抜き、引張強さを測定した。同
様に、引裂強さＡ型試験片を打抜き、引裂強さＡ型を測
定した。これらの結果を表１に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】又、比較例３として、ポリテトラフルオロ
エチレン60％水性懸濁液の配合量を15部とした以外は、
実施例１と同様にしてシリコーンゴムコンパウンドを得
て、押出機に供給したが、シリコーンゴムコンパウンド
の粘度が高いため、押出すことができなかった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 //(Ｃ０８Ｌ 83/04 27:18）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】(A) 平均重合度が1000〜30000 であるポリ
   オルガノシロキサン 100重量部 (B) 補強性充填用シリカ ５〜200 重量部 (C) ポリテトラフルオロエチレン 0.01〜５重量部 (D) 有機過酸化物 0.1〜10重量部 (E) 有機発泡剤 0.5〜10重量部 からなることを特徴とするスポンジ用シリコーンゴム組
   成物。