JPH0767784B2 - シリコーンゴム積層体及びその製造方法 - Google Patents
シリコーンゴム積層体及びその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シリコーンゴム積層体及びその製造方法に関
し、更に詳述すると、カーボンブラックを含有する導電
性シリコーンゴム層と絶縁性シリコーンゴム層とからな
り、両シリコーンゴム層間の接着性に優れたシリコーン
ゴム積層体に関する。
し、更に詳述すると、カーボンブラックを含有する導電
性シリコーンゴム層と絶縁性シリコーンゴム層とからな
り、両シリコーンゴム層間の接着性に優れたシリコーン
ゴム積層体に関する。
従来より、カーボンブラックを含有する導電性シリコー
ンゴムとを絶縁性シリコーンゴムとからなる積層体は、
ゼブラコネクターやコンタクトラバー等、電気、電子部
品の電気接点材料などとして広く用いられている。
ンゴムとを絶縁性シリコーンゴムとからなる積層体は、
ゼブラコネクターやコンタクトラバー等、電気、電子部
品の電気接点材料などとして広く用いられている。
このようなカーボンブラックを含有する導電性シリコー
ンゴムと絶縁性シリコーンゴムとからなるシリコーンゴ
ム積層体の導電性又は絶縁性シリコーンゴム層の組成や
製造方法については、従来より種々の提案がなされてい
る。例えば、有機過酸化物を用いてカーボンブラックを
含有する導電性シリコーンゴム硬化層を形成した後、こ
れに未硬化のシリコーンゴムを積層し、これを有機過酸
化物を用いて硬化させる方法(特公昭56−41417号公
報)、カーボンブラックを5〜75重量%含有するシリコ
ーンゴム硬化体部分と、1分子中に少なくとも2個のア
ルケニル基を有するオルガノポリシロキサンとオルガノ
ハイドロジェンポリシロキサンと補強性シリカ充填剤と
を主剤とし、オルガノハイドロジェンポリシロキサン中
のSiH基をオルガノポリシロキサン中のアルケニル基と
のモル比が0.8/1〜6/1であるカーボンブラックを含有し
ない白金系触媒使用の付加反応硬化性シリコーンゴム硬
化体部分とが一体化したシリコーンゴム成形体及びその
製造法(特公昭61−34982号公報)、カーボンブラック
を5〜75重量%含有する白金系触媒使用付加反応硬化性
の導電性シリコーンゴム硬化体部分とカーボンブラック
を実質的に含有しない非アシル系有機過酸化物過硫型シ
リコーンゴム硬化体部分とが一体したシリコーンゴム成
形体及びその製造法(特公昭61−39188号公報)などが
提案されている。
ンゴムと絶縁性シリコーンゴムとからなるシリコーンゴ
ム積層体の導電性又は絶縁性シリコーンゴム層の組成や
製造方法については、従来より種々の提案がなされてい
る。例えば、有機過酸化物を用いてカーボンブラックを
含有する導電性シリコーンゴム硬化層を形成した後、こ
れに未硬化のシリコーンゴムを積層し、これを有機過酸
化物を用いて硬化させる方法(特公昭56−41417号公
報)、カーボンブラックを5〜75重量%含有するシリコ
ーンゴム硬化体部分と、1分子中に少なくとも2個のア
ルケニル基を有するオルガノポリシロキサンとオルガノ
ハイドロジェンポリシロキサンと補強性シリカ充填剤と
を主剤とし、オルガノハイドロジェンポリシロキサン中
のSiH基をオルガノポリシロキサン中のアルケニル基と
のモル比が0.8/1〜6/1であるカーボンブラックを含有し
ない白金系触媒使用の付加反応硬化性シリコーンゴム硬
化体部分とが一体化したシリコーンゴム成形体及びその
製造法(特公昭61−34982号公報)、カーボンブラック
を5〜75重量%含有する白金系触媒使用付加反応硬化性
の導電性シリコーンゴム硬化体部分とカーボンブラック
を実質的に含有しない非アシル系有機過酸化物過硫型シ
リコーンゴム硬化体部分とが一体したシリコーンゴム成
形体及びその製造法(特公昭61−39188号公報)などが
提案されている。
しかしながら、これらのシリコーンゴム積層体は、カー
ボンブラックを含有する導電性シリコーンゴム硬化体部
分に未硬化状態の絶縁性シリコーンゴム層を積層し、こ
れを硬化させることにより製造されるため、両シリコー
ンゴム層間の接着性が十分なものではなく、長期安定性
に問題を生じる場合がある。
ボンブラックを含有する導電性シリコーンゴム硬化体部
分に未硬化状態の絶縁性シリコーンゴム層を積層し、こ
れを硬化させることにより製造されるため、両シリコー
ンゴム層間の接着性が十分なものではなく、長期安定性
に問題を生じる場合がある。
例えば、これら積層体を電子機器の電気接点材料として
用いた場合、電子機器の使用環境が空調でコントロール
された環境であれば、導電性シリコーンゴム層と絶縁性
シリコーンゴム層との接着性はほとんど問題にならない
が、電子機器があらゆる環境下で使用されるようになっ
た昨今では高温,多湿の環境下で使用されることもあ
り、このような場合には両シリコーンゴム層間での接着
性に問題を生じるおそれがある。このため、特にこれら
積層体をゼブラコネクター等の電気接点材料として使用
する際の導電性シリコーンゴム層と絶縁性シリコーンゴ
ム層との接着性を改善し、その信頼性を向上させること
が望まれている。
用いた場合、電子機器の使用環境が空調でコントロール
された環境であれば、導電性シリコーンゴム層と絶縁性
シリコーンゴム層との接着性はほとんど問題にならない
が、電子機器があらゆる環境下で使用されるようになっ
た昨今では高温,多湿の環境下で使用されることもあ
り、このような場合には両シリコーンゴム層間での接着
性に問題を生じるおそれがある。このため、特にこれら
積層体をゼブラコネクター等の電気接点材料として使用
する際の導電性シリコーンゴム層と絶縁性シリコーンゴ
ム層との接着性を改善し、その信頼性を向上させること
が望まれている。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、導電性シリ
コーンゴム層と絶縁性シリコーンゴム層との接着性に優
れたシリコーンゴム積層体及び該積層体の製造方法を提
供することを目的とする。
コーンゴム層と絶縁性シリコーンゴム層との接着性に優
れたシリコーンゴム積層体及び該積層体の製造方法を提
供することを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成するための鋭意検討を重ね
た結果、カーボンブラック含有導電性シリコーンゴム硬
化層上に積層される絶縁性シリコーンゴム層を、 (a)下記一般式(1) (ただし、式中Rは水酸基又は置換もしくは非置換の一
価炭化水素基を示し、その0.0001〜0.5モル%がアルケ
ニル基であり、aは1.95〜2.05の数を示し、重合度は20
0以上である。) で表される1分子中にアルケニル基を2個以上含むオル
ガノポリシロキサンと、 (b)1分子中に少なくとも2個のSiH基を有するオル
ガノポリシロキサンと、 (c)補強性シリカと、 (d)1分子中に珪素原子に直結するビニル基又はアリ
ル基を1個有する有機珪素化合物と、 (e)白金触媒 とを含有してなり、(b)成分中のSiH基と (a)成分中のアルキニル基及び(d)成分中のビニル
基又はアリル基の合計量が1〜4であると共に、(b)
成分中のSiH基と(a)成分中のアルケニル基とのモル
比が6.2〜20である絶縁性シリコーンゴム組成物の硬化
物で形成することにより、導電性シリコーンゴム層と絶
縁性シリコーンゴム層との接着性が大幅に向上したシリ
コーンゴム積層体が得られることを見い出した。またこ
の場合、絶縁性シリコーンゴム硬化層の形成は、カーボ
ンブラックを含有する導電性シリコーンゴム硬化体上に
未硬化状態の該絶縁性シリコーンゴム組成物を積層し、
これを硬化させて上記導電性シリコーンゴム硬化体上に
絶縁性シリコーンゴム硬化体層を形成する方法によって
簡単に行われると共に、両層の接着性に優れ、高温多湿
下の使用条件においても両シリコーンゴム硬化層間の剥
離のおそれが防止されたシリコーンゴム積層体が確実に
得られることを知見し、本発明を完成したものである。
た結果、カーボンブラック含有導電性シリコーンゴム硬
化層上に積層される絶縁性シリコーンゴム層を、 (a)下記一般式(1) (ただし、式中Rは水酸基又は置換もしくは非置換の一
価炭化水素基を示し、その0.0001〜0.5モル%がアルケ
ニル基であり、aは1.95〜2.05の数を示し、重合度は20
0以上である。) で表される1分子中にアルケニル基を2個以上含むオル
ガノポリシロキサンと、 (b)1分子中に少なくとも2個のSiH基を有するオル
ガノポリシロキサンと、 (c)補強性シリカと、 (d)1分子中に珪素原子に直結するビニル基又はアリ
ル基を1個有する有機珪素化合物と、 (e)白金触媒 とを含有してなり、(b)成分中のSiH基と (a)成分中のアルキニル基及び(d)成分中のビニル
基又はアリル基の合計量が1〜4であると共に、(b)
成分中のSiH基と(a)成分中のアルケニル基とのモル
比が6.2〜20である絶縁性シリコーンゴム組成物の硬化
物で形成することにより、導電性シリコーンゴム層と絶
縁性シリコーンゴム層との接着性が大幅に向上したシリ
コーンゴム積層体が得られることを見い出した。またこ
の場合、絶縁性シリコーンゴム硬化層の形成は、カーボ
ンブラックを含有する導電性シリコーンゴム硬化体上に
未硬化状態の該絶縁性シリコーンゴム組成物を積層し、
これを硬化させて上記導電性シリコーンゴム硬化体上に
絶縁性シリコーンゴム硬化体層を形成する方法によって
簡単に行われると共に、両層の接着性に優れ、高温多湿
下の使用条件においても両シリコーンゴム硬化層間の剥
離のおそれが防止されたシリコーンゴム積層体が確実に
得られることを知見し、本発明を完成したものである。
従って、本発明は、 カーボンブラックを含有する導電性シリコーンゴム硬化
層と、絶縁性のシリコーンゴム硬化層とを積層一体化し
たシリコーンゴム積層体において、絶縁性シリコーンゴ
ム硬化層を上記(a)乃至(e)成分を上記の如く含有
する絶縁性シリコーンゴム組成物の硬化体で形成したこ
とを特徴とするシリコーンゴム積層体,及び カーボンブラックを含有する導電性シリコーンゴム硬化
体上に上記(a)乃至(e)成分を上記の如く含有する
絶縁性シリコーンゴム組成物を未硬化状態で積層し、こ
れを硬化させて上記導電性シリコーンゴム硬化体上に絶
縁性シリコーンゴム硬化層を形成することを特徴とする
シリコーンゴム積層体の製造方法 を提供する。
層と、絶縁性のシリコーンゴム硬化層とを積層一体化し
たシリコーンゴム積層体において、絶縁性シリコーンゴ
ム硬化層を上記(a)乃至(e)成分を上記の如く含有
する絶縁性シリコーンゴム組成物の硬化体で形成したこ
とを特徴とするシリコーンゴム積層体,及び カーボンブラックを含有する導電性シリコーンゴム硬化
体上に上記(a)乃至(e)成分を上記の如く含有する
絶縁性シリコーンゴム組成物を未硬化状態で積層し、こ
れを硬化させて上記導電性シリコーンゴム硬化体上に絶
縁性シリコーンゴム硬化層を形成することを特徴とする
シリコーンゴム積層体の製造方法 を提供する。
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のシリコーンゴム積層体は、上述したように、カ
ーボンブラックを含有する導電性シリコーンゴム硬化層
と、絶縁性のシリコーンゴム硬化層とを積層一体化した
もので、上記絶縁性シリコーンゴム硬化層を後述する特
定のシリコーンゴム組成物の硬化物により形成したこと
により、両シリコーンゴム層間の接着性を大幅に向上さ
せたものである。
ーボンブラックを含有する導電性シリコーンゴム硬化層
と、絶縁性のシリコーンゴム硬化層とを積層一体化した
もので、上記絶縁性シリコーンゴム硬化層を後述する特
定のシリコーンゴム組成物の硬化物により形成したこと
により、両シリコーンゴム層間の接着性を大幅に向上さ
せたものである。
ここで、上記絶縁性シリコーンゴム硬化層は、 (a)下記一般式(1) (ただし、式中Rは水酸基又は置換もしくは非置換の一
価炭化水素基を示し、その0.0001〜0.5モル%がアルケ
ニル基であり、aは1.95〜2.05の数を示し、重合度は20
0以上である。) で表される1分子中にアルケニル基を2個以上含むオル
ガノポリシロキサンと、 (b)1分子中に少なくとも2個のSiH基を有するオル
ガノポリシロキサンと、 (c)補強性シリカと、 (d)1分子中に珪素原子に直結するビニル基又はアリ
ル基を1個有する有機珪素化合物と、 (e)白金触媒 とを含有してなり、(b)成分中のSiH基と (a)成分中のアルキニル基及び(d)成分中のビニル
基又はアリル基の合計量が1〜4であると共に、(b)
成分中のSiH基と(a)成分中のアルケニル基とのモル
比が6.2〜20である絶縁性シリコーンゴム組成物から形
成されるものである。
価炭化水素基を示し、その0.0001〜0.5モル%がアルケ
ニル基であり、aは1.95〜2.05の数を示し、重合度は20
0以上である。) で表される1分子中にアルケニル基を2個以上含むオル
ガノポリシロキサンと、 (b)1分子中に少なくとも2個のSiH基を有するオル
ガノポリシロキサンと、 (c)補強性シリカと、 (d)1分子中に珪素原子に直結するビニル基又はアリ
ル基を1個有する有機珪素化合物と、 (e)白金触媒 とを含有してなり、(b)成分中のSiH基と (a)成分中のアルキニル基及び(d)成分中のビニル
基又はアリル基の合計量が1〜4であると共に、(b)
成分中のSiH基と(a)成分中のアルケニル基とのモル
比が6.2〜20である絶縁性シリコーンゴム組成物から形
成されるものである。
上記各成分について詳述すると、(a)成分のオルガノ
ポリシロキサンは、液状又は生ゴム状であり、下記一般
式(1) で表されるものである。この(1)式中のRは水酸基又
は置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示し、このR
基の0.0001〜0.5モル%、好ましくは0.01〜0.3モル%が
ビニル基、アリル基等のアルケニル基であり、1分子中
に2個以上のアルケニル基を含有する。このアルケニル
基の含有量が0.0001モル%よりも少ない場合には、アル
ガノポリシロキサンの硬化性が不十分となり、一方0.5
モル%よりも多い場合には、硬化物の特性が悪くなる。
なお、アルケニル基以外のR基としては、例えばメチル
基,エチル基,プロピル基,ブチル基,ペンチル基,ヘ
キシル基,オクチル基,デシル基,ドデシル基等のアル
キル基;フェニル基,トリル基等のアリール基;β−フ
ェニルエチル基等のアラルキル基;並びにこれらの炭化
水素の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部が弗
素等のハロゲン原子やシアノ基で置換された基(例え
ば、3,3,3−トリフルオロプロピル基やシアノエチル
基)等を挙げることができるが、通常アルケニル基以外
のR基はメチル基であることがと一般的である。ただ
し、耐寒性、耐放射線性、透明性が要求される場合に
は、R基として、最大20モル%、特に3〜10モル%のフ
ェニル基を含むことが好適である。更に、耐油、耐ガソ
リン性が要求される場合には、R基としてシアノエチル
基や、3,3,3−トルフルオロプロピル基が30〜99モル%
程度が含まれていることが好適である。
ポリシロキサンは、液状又は生ゴム状であり、下記一般
式(1) で表されるものである。この(1)式中のRは水酸基又
は置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示し、このR
基の0.0001〜0.5モル%、好ましくは0.01〜0.3モル%が
ビニル基、アリル基等のアルケニル基であり、1分子中
に2個以上のアルケニル基を含有する。このアルケニル
基の含有量が0.0001モル%よりも少ない場合には、アル
ガノポリシロキサンの硬化性が不十分となり、一方0.5
モル%よりも多い場合には、硬化物の特性が悪くなる。
なお、アルケニル基以外のR基としては、例えばメチル
基,エチル基,プロピル基,ブチル基,ペンチル基,ヘ
キシル基,オクチル基,デシル基,ドデシル基等のアル
キル基;フェニル基,トリル基等のアリール基;β−フ
ェニルエチル基等のアラルキル基;並びにこれらの炭化
水素の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部が弗
素等のハロゲン原子やシアノ基で置換された基(例え
ば、3,3,3−トリフルオロプロピル基やシアノエチル
基)等を挙げることができるが、通常アルケニル基以外
のR基はメチル基であることがと一般的である。ただ
し、耐寒性、耐放射線性、透明性が要求される場合に
は、R基として、最大20モル%、特に3〜10モル%のフ
ェニル基を含むことが好適である。更に、耐油、耐ガソ
リン性が要求される場合には、R基としてシアノエチル
基や、3,3,3−トルフルオロプロピル基が30〜99モル%
程度が含まれていることが好適である。
また、上記(1)式中aは1.95〜2.05、好ましくは1.98
〜2.02の数であり、重合度は200以上、好ましくは300〜
10,000である。
〜2.02の数であり、重合度は200以上、好ましくは300〜
10,000である。
この(a)成分のオルガノポリシロキサンは、実質的に
はジオルガノポリシロキサン単位から構成されるが、ト
リオルガノシロキサン単位,モノオルガノシロキサン単
位及びSiO2単位を少量含んでいてもよく、また分子鎖末
端は水酸基で封鎖されていてもトリオルガノシロキシ単
位で封鎖されていてもよい。
はジオルガノポリシロキサン単位から構成されるが、ト
リオルガノシロキサン単位,モノオルガノシロキサン単
位及びSiO2単位を少量含んでいてもよく、また分子鎖末
端は水酸基で封鎖されていてもトリオルガノシロキシ単
位で封鎖されていてもよい。
(b)成分のオルガノポリシロキサンとしては、1分子
中に少なくとも2個のSiH基を有するオルガノポリシロ
キサンであればよく、直鎖状,環状又は分枝状の何れで
あってもよい。また、このようなSiH基は、ポリシロキ
サン鎖の末端でもよいし、途中にあってもよい。なお、
このオルガノポリシロキサンの粘度は、特に制限されな
いが通常10〜1,000cs、特に30〜200csである。
中に少なくとも2個のSiH基を有するオルガノポリシロ
キサンであればよく、直鎖状,環状又は分枝状の何れで
あってもよい。また、このようなSiH基は、ポリシロキ
サン鎖の末端でもよいし、途中にあってもよい。なお、
このオルガノポリシロキサンの粘度は、特に制限されな
いが通常10〜1,000cs、特に30〜200csである。
(c)成分の補強性シリカとしては、シリコーンゴムに
適度な硬さを与えると共に、引っ張り強さ等の機械的な
強度を向上させるために比表面積が50m2/g以上、特に10
0〜400m2/gのシリカを使用することが好ましい。
適度な硬さを与えると共に、引っ張り強さ等の機械的な
強度を向上させるために比表面積が50m2/g以上、特に10
0〜400m2/gのシリカを使用することが好ましい。
このようなシリカとして具体的にはヒュームドシリカ,
焼成シリカ、沈降シリカ等が挙げられ、これらを単独で
又は2種以上を組み合わせて用いることができる。ま
た、これらのシリカは、鎖状オルガノポリシロキサン,
環状オルガノポリシロキサン,ヘキサメチルジシラザン
等で表面処理したものでもよい。
焼成シリカ、沈降シリカ等が挙げられ、これらを単独で
又は2種以上を組み合わせて用いることができる。ま
た、これらのシリカは、鎖状オルガノポリシロキサン,
環状オルガノポリシロキサン,ヘキサメチルジシラザン
等で表面処理したものでもよい。
(d)成分の有機珪素化合物は、上記導電性シリコーン
ゴム硬化層上に未硬化状態の絶縁シリコーンゴム層を密
着硬化成形した時に両シリコーンゴム層を良好に接着さ
せるために有効な成分であり、1分子中に珪素原子に直
結するビニル基又はアリル基を1個有するものである。
この有機珪素化合物として具体的には、ビニルトリメト
キシシラン,ビニルメチルジメトキシラン,ビニルジメ
チルモノメトキシシラン,アリルトリメトキシシラン,
アリルメチルジメトキシシラン、及びこれらのシランの
メトキシ基の一部又は全部をエトキシ基,メトキシエト
キシ基などのアルコキシ基で置換したシラン或いは (ただし、上記各式中Meはメチル基を示す) 等のビニル基含有シロキサンなどが例示される。(e)
成分の白金触媒は、(a)成分のオルガノポリシロキサ
ン中のアルケニル基及び(d)成分の有機珪素化合物中
の珪素原子に直結するビニル基又はアリル基と(b)成
分のオルガノポリシロキサン中のSiH基とのヒドロシリ
ル化反応の触媒として作用するものである。かかる白金
触媒としては、例えば、米国特許第2,970,150号に記載
されている微粉末金属白金触媒、米国特許第2,823,218
号に記載されている塩化白金酸触媒、米国特許第3,159,
601号及び同3,159,662号に記載されている白金−炭化水
素錯化合物、米国特許第3,516,946号に記載されている
塩化白金酸−オルフィン錯化合物、米国特許第3,775,45
2号、同3,814,780号に記載されている白金−ビニルシロ
キサン錯体などを使用することができる。
ゴム硬化層上に未硬化状態の絶縁シリコーンゴム層を密
着硬化成形した時に両シリコーンゴム層を良好に接着さ
せるために有効な成分であり、1分子中に珪素原子に直
結するビニル基又はアリル基を1個有するものである。
この有機珪素化合物として具体的には、ビニルトリメト
キシシラン,ビニルメチルジメトキシラン,ビニルジメ
チルモノメトキシシラン,アリルトリメトキシシラン,
アリルメチルジメトキシシラン、及びこれらのシランの
メトキシ基の一部又は全部をエトキシ基,メトキシエト
キシ基などのアルコキシ基で置換したシラン或いは (ただし、上記各式中Meはメチル基を示す) 等のビニル基含有シロキサンなどが例示される。(e)
成分の白金触媒は、(a)成分のオルガノポリシロキサ
ン中のアルケニル基及び(d)成分の有機珪素化合物中
の珪素原子に直結するビニル基又はアリル基と(b)成
分のオルガノポリシロキサン中のSiH基とのヒドロシリ
ル化反応の触媒として作用するものである。かかる白金
触媒としては、例えば、米国特許第2,970,150号に記載
されている微粉末金属白金触媒、米国特許第2,823,218
号に記載されている塩化白金酸触媒、米国特許第3,159,
601号及び同3,159,662号に記載されている白金−炭化水
素錯化合物、米国特許第3,516,946号に記載されている
塩化白金酸−オルフィン錯化合物、米国特許第3,775,45
2号、同3,814,780号に記載されている白金−ビニルシロ
キサン錯体などを使用することができる。
上記(a),(b),(d)の各成分の配合割合は、
(b)成分中のSiH基と(a)成分中のアルケニル基及
び(d)成分中のビニル基又はアリル基の合計量とのモ
ル比が1〜4、好ましくは1〜3となる割合である。な
お、より好ましくは、(b)成分中のSiH基と(a)成
分及び(b)成分のアルケニル基の合計量とのモル比を
1〜4とすると共に、(b)成分中のSiH基と(a)成
分中のアルケニル基とのモル比を6.2〜20とすることが
よい。
(b)成分中のSiH基と(a)成分中のアルケニル基及
び(d)成分中のビニル基又はアリル基の合計量とのモ
ル比が1〜4、好ましくは1〜3となる割合である。な
お、より好ましくは、(b)成分中のSiH基と(a)成
分及び(b)成分のアルケニル基の合計量とのモル比を
1〜4とすると共に、(b)成分中のSiH基と(a)成
分中のアルケニル基とのモル比を6.2〜20とすることが
よい。
ここで、付加反応型シリコーンゴムを硬化させる場合、
通常は1分子中に少なくとも2個のSiH基を持つオルガ
ノポリシロキサンのSiH基と、分子中にアルケニル基を
2個以上含むオルガノポリシロキサンのアルケニル基と
のモル比は、0.5〜3の範囲、実用的には0.8〜2の範囲
で使用することが一般的であるが、本発明の絶縁性シリ
コーンゴムには、導電性シリコーンゴム層との接着性を
向上させるために、(d)成分の1分子中に珪素原子に
直結するビニル基又はアリル基を1個持つ有機珪素化合
物が添加されており、この(d)成分の有機珪素化合物
の添加量が少ないと接着性が低下し、一方多すぎるとシ
リコーンゴムの伸びや強度などが低くなり、シリコーン
ゴムとしての特性が劣化してしまう。そのため、上記
(a),(b),(d)成分の配合割合を上記のように
規定したものである。
通常は1分子中に少なくとも2個のSiH基を持つオルガ
ノポリシロキサンのSiH基と、分子中にアルケニル基を
2個以上含むオルガノポリシロキサンのアルケニル基と
のモル比は、0.5〜3の範囲、実用的には0.8〜2の範囲
で使用することが一般的であるが、本発明の絶縁性シリ
コーンゴムには、導電性シリコーンゴム層との接着性を
向上させるために、(d)成分の1分子中に珪素原子に
直結するビニル基又はアリル基を1個持つ有機珪素化合
物が添加されており、この(d)成分の有機珪素化合物
の添加量が少ないと接着性が低下し、一方多すぎるとシ
リコーンゴムの伸びや強度などが低くなり、シリコーン
ゴムとしての特性が劣化してしまう。そのため、上記
(a),(b),(d)成分の配合割合を上記のように
規定したものである。
また、上記(c)成分、(e)成分の配合割合は、特に
制限されるものではないが、通常(c)成分の補強性シ
リカは、(a)成分100重量部に対して5〜70重量部、
好ましくは10〜50重量部とされ、(e)成分の白金触媒
は、(a)成分と(b)成分との合計量に対し、白金金
属として0.1〜1000ppm、特には1〜100ppmとされる。
制限されるものではないが、通常(c)成分の補強性シ
リカは、(a)成分100重量部に対して5〜70重量部、
好ましくは10〜50重量部とされ、(e)成分の白金触媒
は、(a)成分と(b)成分との合計量に対し、白金金
属として0.1〜1000ppm、特には1〜100ppmとされる。
本発明のシリコーンゴム積層体の絶縁性シリコーンゴム
硬化層は、上記(a)〜(e)成分を含有するシリコー
ンゴム組成物を通常60〜200℃の温度で0.5〜5時間程度
加熱するという条件で硬化させることにより得ることが
できるものであるが、この場合このシリコーンゴム組成
物には硬化反応を制御する各種の反応制御剤を添加する
ことができる。例えば、付加反応により硬化させる場合
には、室温における保存安定性が良好で、かつ適度なポ
ットライフを保持するために、メチルビニルシクロテト
ラシロキサン,アセチレンアルコール類等の反応制御剤
を添加することができる。
硬化層は、上記(a)〜(e)成分を含有するシリコー
ンゴム組成物を通常60〜200℃の温度で0.5〜5時間程度
加熱するという条件で硬化させることにより得ることが
できるものであるが、この場合このシリコーンゴム組成
物には硬化反応を制御する各種の反応制御剤を添加する
ことができる。例えば、付加反応により硬化させる場合
には、室温における保存安定性が良好で、かつ適度なポ
ットライフを保持するために、メチルビニルシクロテト
ラシロキサン,アセチレンアルコール類等の反応制御剤
を添加することができる。
一方、上記導電性シリコーンゴム硬化層は、シリコーン
ゴム基材にカーボンブラックを配合して導電性を付与し
たもので、通常10オーム/cm以下、特に3オーム/cm以下
の導電性に調整されたものが用いられる。この導電性シ
リコーンゴム硬化層を構成するシリコーンゴム基材とし
ては、有機過酸化物硬化型,付加反応硬化型,室温硬化
型等のいずれの硬化方式によって硬化させたシリコーン
ゴムであっても良いが、特に付加反応硬化型のものが好
ましく用いられる。
ゴム基材にカーボンブラックを配合して導電性を付与し
たもので、通常10オーム/cm以下、特に3オーム/cm以下
の導電性に調整されたものが用いられる。この導電性シ
リコーンゴム硬化層を構成するシリコーンゴム基材とし
ては、有機過酸化物硬化型,付加反応硬化型,室温硬化
型等のいずれの硬化方式によって硬化させたシリコーン
ゴムであっても良いが、特に付加反応硬化型のものが好
ましく用いられる。
上記付加反応硬化型のシリコーンゴム基材としては、上
述した絶縁性シリコーンゴム組成物と同様のものを使用
することもできるが、一般には上記絶縁性シリコーンゴ
ム組成物成分のうち(a),(b),(c)及び(e)
成分を含むものが用いられる。この場合、(b)成分の
1分子中にSiH基を2個以上含有するオルガノハイドロ
ジェンポリシロキサンは、(a)成分の1分子中にアル
ケニル基を含有するオルガノポリシロキサンのアルケニ
ル基1モルあたり、SiH基が0.5〜3モル、特に1〜2モ
ルとなる割合で使用することが好ましい。
述した絶縁性シリコーンゴム組成物と同様のものを使用
することもできるが、一般には上記絶縁性シリコーンゴ
ム組成物成分のうち(a),(b),(c)及び(e)
成分を含むものが用いられる。この場合、(b)成分の
1分子中にSiH基を2個以上含有するオルガノハイドロ
ジェンポリシロキサンは、(a)成分の1分子中にアル
ケニル基を含有するオルガノポリシロキサンのアルケニ
ル基1モルあたり、SiH基が0.5〜3モル、特に1〜2モ
ルとなる割合で使用することが好ましい。
また、有機過酸化物硬化型のシリコーンゴム基材として
は、液状又は生ゴム状である1分子中にアルケニル基を
少なくとも2個有する一般式 (ただし、R,aは上記と同様の意味を示す)で表される
オルガノポリシロキサン100重量部あたり有機過酸化物
を0.01〜3重量部、特に0.05〜1重量部を配合し、必要
により充填剤その他の成分を加えたものが好適に用いら
れる。この場合、有機過酸化物としては、過酸化物硬化
型カーボンブラック含有シリコーンゴムを硬化させるた
めに通常使用されるものであれば特に制限無く用いるこ
とができ、例えば、ベンゾイルパーオキサイド,ビス
(2,4−ジクロベンゾイル)パーオキサイド,ジ−t−
ブチルパーオキサイド,2,5−ジメチル−ジt−ブチルパ
ーオキシヘキサン,t−ブチルパーベンゾエート,t−ブチ
ルパーオキシトソプロピルカーボネート,ジクミルパー
オキサイド等が挙げられる。これらは、1種単独でも2
種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、この有機過
酸化物硬化型シリコーンゴムは、100〜250℃の温度で5
分〜5時間程度加熱することにより容易に硬化させるこ
とができる。
は、液状又は生ゴム状である1分子中にアルケニル基を
少なくとも2個有する一般式 (ただし、R,aは上記と同様の意味を示す)で表される
オルガノポリシロキサン100重量部あたり有機過酸化物
を0.01〜3重量部、特に0.05〜1重量部を配合し、必要
により充填剤その他の成分を加えたものが好適に用いら
れる。この場合、有機過酸化物としては、過酸化物硬化
型カーボンブラック含有シリコーンゴムを硬化させるた
めに通常使用されるものであれば特に制限無く用いるこ
とができ、例えば、ベンゾイルパーオキサイド,ビス
(2,4−ジクロベンゾイル)パーオキサイド,ジ−t−
ブチルパーオキサイド,2,5−ジメチル−ジt−ブチルパ
ーオキシヘキサン,t−ブチルパーベンゾエート,t−ブチ
ルパーオキシトソプロピルカーボネート,ジクミルパー
オキサイド等が挙げられる。これらは、1種単独でも2
種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、この有機過
酸化物硬化型シリコーンゴムは、100〜250℃の温度で5
分〜5時間程度加熱することにより容易に硬化させるこ
とができる。
上記シリコーンゴム基材に配合されるカーボンブラック
としては、アセチレンブラック,ファーネスブラック,
チャネルブラック,サーマルブラックなどを例示するこ
とができるが、電気接点材料として用いる場合には、ア
セチレンブラック,ファーネスブラックを用いることが
望ましい。なお、カーボンブラックの配合量は、特に制
限されないが、5〜70重量%、特に10〜50重量%の範囲
とすることが好ましい。
としては、アセチレンブラック,ファーネスブラック,
チャネルブラック,サーマルブラックなどを例示するこ
とができるが、電気接点材料として用いる場合には、ア
セチレンブラック,ファーネスブラックを用いることが
望ましい。なお、カーボンブラックの配合量は、特に制
限されないが、5〜70重量%、特に10〜50重量%の範囲
とすることが好ましい。
この導電性シリコーンゴムの硬化層を形成する方法とし
ては、通常の方法とすることができ、具体的には、圧縮
成形,押し出し成形,射出成形,トランスフアー成形な
どを挙げることができる。
ては、通常の方法とすることができ、具体的には、圧縮
成形,押し出し成形,射出成形,トランスフアー成形な
どを挙げることができる。
なお、上記絶縁性シリコーンゴム硬化層及び上記導電性
シリコーンゴム硬化層を構成する両シリコーンゴム組成
物には、上記成分の他に、それぞれ必要に応じ、その特
性を妨げない範囲で補強または増量などを目的として充
填剤を配合することができる。充填剤としては公知のも
のが使用され、例えば、ケイソウ土,酸化鉄,酸化亜
鉛,酸化チタンなどの金属酸化物、あるいは、これらの
表面をシラン等で疎水化処理をしたもの、炭酸カルシウ
ム,炭酸マグネシウム,炭酸亜鉛などの金属炭酸塩、ア
スベスト、ガラス繊維、カーボンブラック、微粉マイ
カ、溶融シリカ粉末などが例示される。更に、これら組
成物には、必要に応じてポリエチレングリコール及びそ
の誘導体などのチクソトロピー性付与剤、顔料、染料、
老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、酸化アンチモ
ン、塩化パラフィンなどの難燃剤、窒化ホウ素,酸化ア
ルミニウムなどの熱伝導性改良剤などを加えることは任
意であるし、接着性付与剤としてアミノ基、エエポキシ
基、メルカプト基などの反応性有機基を有する有機珪素
化合物、所謂シランカップリング剤、可塑剤、タレ防止
剤、防汚剤、防腐剤、殺菌剤、防黴剤などの従来公知の
各種添加剤を混合してもよい。
シリコーンゴム硬化層を構成する両シリコーンゴム組成
物には、上記成分の他に、それぞれ必要に応じ、その特
性を妨げない範囲で補強または増量などを目的として充
填剤を配合することができる。充填剤としては公知のも
のが使用され、例えば、ケイソウ土,酸化鉄,酸化亜
鉛,酸化チタンなどの金属酸化物、あるいは、これらの
表面をシラン等で疎水化処理をしたもの、炭酸カルシウ
ム,炭酸マグネシウム,炭酸亜鉛などの金属炭酸塩、ア
スベスト、ガラス繊維、カーボンブラック、微粉マイ
カ、溶融シリカ粉末などが例示される。更に、これら組
成物には、必要に応じてポリエチレングリコール及びそ
の誘導体などのチクソトロピー性付与剤、顔料、染料、
老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、酸化アンチモ
ン、塩化パラフィンなどの難燃剤、窒化ホウ素,酸化ア
ルミニウムなどの熱伝導性改良剤などを加えることは任
意であるし、接着性付与剤としてアミノ基、エエポキシ
基、メルカプト基などの反応性有機基を有する有機珪素
化合物、所謂シランカップリング剤、可塑剤、タレ防止
剤、防汚剤、防腐剤、殺菌剤、防黴剤などの従来公知の
各種添加剤を混合してもよい。
本発明のシリコーンゴム積層体は、上記導電性シリコー
ンゴム層と絶縁性シリコーンゴム層とを積層したもので
あるが、これら両シリコーンゴム層を互いに積層する方
法としては、導電性シリコーンゴム硬化層を形成した
後、その上に上記(a)〜(e)成分を含有する絶縁性
シリコーンゴム組成物を圧縮成形,押し出し成形,射出
成形,トランスファー成形などにより積層し、加熱硬化
させて絶縁性シリコーンゴム層を形成する方法とするこ
とができ、これにより導電性シリコーンゴム層と絶縁性
シリコーンゴム層との接着性に優れたシリコーンゴム積
層体を容易かつ確実に得ることができる。なお、絶縁性
シリコーンゴム硬化層を形成する際のその他の条件は通
常の条件とすることができる。
ンゴム層と絶縁性シリコーンゴム層とを積層したもので
あるが、これら両シリコーンゴム層を互いに積層する方
法としては、導電性シリコーンゴム硬化層を形成した
後、その上に上記(a)〜(e)成分を含有する絶縁性
シリコーンゴム組成物を圧縮成形,押し出し成形,射出
成形,トランスファー成形などにより積層し、加熱硬化
させて絶縁性シリコーンゴム層を形成する方法とするこ
とができ、これにより導電性シリコーンゴム層と絶縁性
シリコーンゴム層との接着性に優れたシリコーンゴム積
層体を容易かつ確実に得ることができる。なお、絶縁性
シリコーンゴム硬化層を形成する際のその他の条件は通
常の条件とすることができる。
本発明のシリコーンゴム積層体の形態としては、特に制
限はなく、例えば導電性シリコーンゴムシートと絶縁性
シリコーンゴムシートとを互いに積層した板状積層体や
円柱状の導電性シリコーンゴム硬化体の外周面を絶縁性
シリコーンゴム硬化層で被覆した棒状積層体等、その用
途等に応じて種々の形態とすることができる。また、導
電性シリコーンゴム硬化層と絶縁性シリコーンゴム硬化
層とはそれぞれ1層づつとすることに限定されず、それ
ぞれの層又は一方の層を2層以上積層することもでき
る。
限はなく、例えば導電性シリコーンゴムシートと絶縁性
シリコーンゴムシートとを互いに積層した板状積層体や
円柱状の導電性シリコーンゴム硬化体の外周面を絶縁性
シリコーンゴム硬化層で被覆した棒状積層体等、その用
途等に応じて種々の形態とすることができる。また、導
電性シリコーンゴム硬化層と絶縁性シリコーンゴム硬化
層とはそれぞれ1層づつとすることに限定されず、それ
ぞれの層又は一方の層を2層以上積層することもでき
る。
以上説明したように、本発明のシリコーンゴム積層体は
導電性シリコーンゴム層と絶縁性シリコーンゴム層との
接着性に優れ、ゼブラコネクターやコンタクトラバー等
の電気,電子部品の接点材料などとして信頼性の高いも
のである。
導電性シリコーンゴム層と絶縁性シリコーンゴム層との
接着性に優れ、ゼブラコネクターやコンタクトラバー等
の電気,電子部品の接点材料などとして信頼性の高いも
のである。
また、本発明の製造方法によれば、上記シリコーンゴム
積層体を確実かつ容易に製造することができる。
積層体を確実かつ容易に製造することができる。
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明す
るが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
なお、下記例において、部は全て重量部を表す。
るが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
なお、下記例において、部は全て重量部を表す。
導電性シリコーンゴム組成物として信越化学工業(株)
製のKE3801MUを用い、該組成物100部に付加型硬化触媒
として信越化学工業(株)製C−19A2.0部、付加型架橋
剤として信越化学工業(株)製C−19B2.5部を添加し、
均一に混合した後、165℃で10分間プレス成型(圧力35k
g/cm2G)し、10cm×10cm×1mm(厚さ)の導電性シリコ
ーンゴムシートを作成した。
製のKE3801MUを用い、該組成物100部に付加型硬化触媒
として信越化学工業(株)製C−19A2.0部、付加型架橋
剤として信越化学工業(株)製C−19B2.5部を添加し、
均一に混合した後、165℃で10分間プレス成型(圧力35k
g/cm2G)し、10cm×10cm×1mm(厚さ)の導電性シリコ
ーンゴムシートを作成した。
一方、(CH3)2SiO単位を99.76モル%、(CH3)(CH2=CH)SiO
単位を0.215モル%有し、分子鎖末端が0.025モル%の(C
H2=CH)(CH3)SiO1/2単位で封鎖された重合度が約8000の
メチルビニルポリシロキサン生ゴム((a)成分)100
部をニーダーに仕込み、次いでこれに沈降性シリカ
((株)日本シリカ製ニプシルLp)((c)成分)45部
及び両末端が水酸基で封鎖されたジメチルポリシロキサ
ン(重合度約10)5部を投入し、均一に混練した後、17
0℃で2時間加熱処理し、ベースコンパウンドを調製し
た。このべースコンパウンド100部にビニルトリメトキ
シシラン又はViMe2SiOSi(OMe)3(Viはビニル基、Meはメ
チル基を示す)((d)成分)、白金化合物(塩化白金
酸(Pt2%)の2−エチルヘキサノール溶液)((e)
成分)、制御剤(アセチレンアルコール)、架橋剤 単位を50wt%含有する重合度150のアルガノポリシロキ
サン)((b)成分)を第1表に示した割合で添加して
2本ロールで均一に混合し、4種類の絶縁性シリコーン
ゴム組成物を調製した。
単位を0.215モル%有し、分子鎖末端が0.025モル%の(C
H2=CH)(CH3)SiO1/2単位で封鎖された重合度が約8000の
メチルビニルポリシロキサン生ゴム((a)成分)100
部をニーダーに仕込み、次いでこれに沈降性シリカ
((株)日本シリカ製ニプシルLp)((c)成分)45部
及び両末端が水酸基で封鎖されたジメチルポリシロキサ
ン(重合度約10)5部を投入し、均一に混練した後、17
0℃で2時間加熱処理し、ベースコンパウンドを調製し
た。このべースコンパウンド100部にビニルトリメトキ
シシラン又はViMe2SiOSi(OMe)3(Viはビニル基、Meはメ
チル基を示す)((d)成分)、白金化合物(塩化白金
酸(Pt2%)の2−エチルヘキサノール溶液)((e)
成分)、制御剤(アセチレンアルコール)、架橋剤 単位を50wt%含有する重合度150のアルガノポリシロキ
サン)((b)成分)を第1表に示した割合で添加して
2本ロールで均一に混合し、4種類の絶縁性シリコーン
ゴム組成物を調製した。
次いで、上記導電性シリコーンゴムシートを10cm×10cm
×2mm(厚さ)の金型に仕込み、このシート上に上記絶
縁性シリコーンゴム組成物を165℃で10分間プレス成型
(圧力35kg/cm2G)して8種類(実施例1〜4及び比較
例1〜4)のシリコーンゴム積層体を得た。なお、この
時積層ゴム間の一部に厚さ0.5mmのテフロンシートを挾
んで非接着部分を形成した。
×2mm(厚さ)の金型に仕込み、このシート上に上記絶
縁性シリコーンゴム組成物を165℃で10分間プレス成型
(圧力35kg/cm2G)して8種類(実施例1〜4及び比較
例1〜4)のシリコーンゴム積層体を得た。なお、この
時積層ゴム間の一部に厚さ0.5mmのテフロンシートを挾
んで非接着部分を形成した。
得られたシリコーンゴム積層体の硬さ,引っ張り強さ,
伸びを測定し、また各層の外観を観察して発泡の有無を
調べた。結果を第1表に示す。
伸びを測定し、また各層の外観を観察して発泡の有無を
調べた。結果を第1表に示す。
また、このシリコーンゴム積層体を1cm幅に切断した試
験片を温度50℃、相対湿度90%の条件下に96時間放置し
た後、図面に示したように試験片の非接着部より両シリ
コーンゴム層を互いに180°逆方向(図中矢印方向)ら5
0mm/minの速度で引っ張る180°方向ピールテストを行
い、両シリコーンゴム層の接着力を測定すると共に、両
シリコーンゴム層の剥離状態を観察した。結果を第1表
に示す。
験片を温度50℃、相対湿度90%の条件下に96時間放置し
た後、図面に示したように試験片の非接着部より両シリ
コーンゴム層を互いに180°逆方向(図中矢印方向)ら5
0mm/minの速度で引っ張る180°方向ピールテストを行
い、両シリコーンゴム層の接着力を測定すると共に、両
シリコーンゴム層の剥離状態を観察した。結果を第1表
に示す。
なお、図中1はシリコーンゴム積層体、2は絶縁性シリ
コーンゴム硬化層、3は導電性シリコーンゴム硬化層、
4は非接着部である。
コーンゴム硬化層、3は導電性シリコーンゴム硬化層、
4は非接着部である。
第1表に示した結果より、本発明のシリコーンゴム積層
体は、導電層と絶縁層との間の接着力が極めて高いこと
が確認された。
体は、導電層と絶縁層との間の接着力が極めて高いこと
が確認された。
【図面の簡単な説明】 図面は180°方向ピールテストの試験方法を説明する斜
視図である。 1……シリコーンゴム積層体、2……絶縁性シリコーン
ゴム硬化層、3……導電性シリコーンゴム硬化層。
視図である。 1……シリコーンゴム積層体、2……絶縁性シリコーン
ゴム硬化層、3……導電性シリコーンゴム硬化層。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C08K 3/36 C08L 83/05 83/07 LRP
Claims (2)
- 【請求項1】カーボンブラックを含有する導電性シリコ
ーンゴム硬化層と、絶縁性のシリコーンゴム硬化層とを
積層一体化したシリコーンゴム積層体において、上記絶
縁性シリコーンゴム硬化層を (a)下記一般式(1) RaSiO(4-a)/2 …(1) (ただし、式中Rは水酸基又は置換もしくは非置換の一
価炭化水素基を示し、その0.0001〜0.5モル%がアルケ
ニル基であり、aは1.95〜2.05の数を示し、重合度は20
0以上である。) で表される1分子中にアルケニル基を2個以上含むオル
ガノポリシロキサンと、 (b)1分子中に少なくとも2個のSiH基を有するオル
ガノポリシロキサンと、 (c)補強性シリカと、 (d)1分子中に珪素原子に直結するビニル基又はアリ
ル基を1個有する有機珪素化合物と、 (e)白金触媒 とを含有してなり、(b)成分中のSiH基と(a)成分
中の上記アルケニル基及び(d)成分中の上記ビニル基
又はアリル基の合計量とのモル比が1〜4であると共
に、(b)成分中のSiH基と(a)成分中の上記アルケ
ニル基とのモル比が6.2〜20である絶縁性シリコーンゴ
ム硬化体で形成したことを特徴とするシリコーンゴム積
層体。 - 【請求項2】カーボンブラックを含有する導電性シリコ
ーンゴム硬化体上に、 (a)下記一般式(1) RaSiO(4-a)/2 …(1) (ただし、式中Rは水酸基又は置換もしくは非置換の一
価炭化水素基を示し、その0.0001〜0.5モル%がアルケ
ニル基であり、aは1.95〜2.05の数を示し、重合度は20
0以上である。) で表される1分子中にアルケニル基を2個以上含むオル
ガノポリシロキサンと、 (b)1分子中に少なくとも2個のSiH基を有するオル
ガノポリシロキサンと、 (c)補強性シリカと、 (d)1分子中に珪素原子に直結するビニル基又はアリ
ル基を1個有する有機珪素化合物と、 (e)白金触媒 とを含有してなり、(b)成分中のSiH基と(a)成分
中の上記アルケニル基及び(d)成分中の上記ビニル基
又はアリル基の合計量とのモル比が1〜4であると共
に、(b)成分中のSiH基と(a)成分中の上記アルケ
ニル基とのモル比が6.2〜20である未硬化の絶縁性シリ
コーンゴム組成物を積層し、これを硬化させて導電性シ
リコーンゴム硬化体上に絶縁性シリコーンゴム硬化層を
形成することを特徴とするシリコーンゴム積層体の製造
方法。
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