JPH09165516A - 熱可塑性樹脂とオイルブリード性シリコーンゴムとの一体成形体 - Google Patents

熱可塑性樹脂とオイルブリード性シリコーンゴムとの一体成形体

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JPH09165516A
JPH09165516A JP7347894A JP34789495A JPH09165516A JP H09165516 A JPH09165516 A JP H09165516A JP 7347894 A JP7347894 A JP 7347894A JP 34789495 A JP34789495 A JP 34789495A JP H09165516 A JPH09165516 A JP H09165516A
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 熱可塑性樹脂、好ましくは脂肪族不飽和
基を含有する熱可塑性樹脂オリゴマーが配合された熱可
塑性樹脂とオイルブリード性シリコーンゴムとが一体化
されてなる一体成形体。 【効果】 本発明によれば、熱可塑性樹脂とオイルブリ
ード性シリコーンゴムとが強固に一体化した成形体を提
供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機を用い
て簡単かつ短時間で成形することができ、電気・電子、
自動車、精密機器等の分野で有用な熱可塑性樹脂とオイ
ルブリード性シリコーンゴムとの一体成形体に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
付加硬化型シリコーンゴムと有機樹脂を接着させる方法
は数多く提案されている。例えば、成形樹脂表面にプラ
イマーを塗布し、その上から未硬化のシリコーンゴムを
塗布硬化させ接着する方法、自己接着性シリコーンゴム
材料を成形樹脂の上から硬化させる方法があり、この自
己接着性シリコーンゴム組成物については特にその接着
成分を骨子とする技術が数多く提案されている。また、
有機樹脂に珪素原子に直結した水素原子を30モル%以
上含有するオルガノポリシロキサンを添加し、付加硬化
型シリコーンゴムと接着させる方法(特公平2−343
11号公報)、有機樹脂へのシリコーンゴムの物理的な
嵌合方法により一体化させる方法(特公昭63−452
92号公報)、脂肪族不飽和基と珪素原子結合加水分解
性基を有する化合物をグラフトしたオレフィン樹脂にシ
リコーンゴムを接着一体化させる方法(特開昭63−1
83843号公報)、本発明者らが先に出願したように
不飽和基及び珪素原子に直結した水素原子を含有する化
合物を添加した熱可塑性樹脂とシリコーンゴムとを接着
一体化する方法等が提案されている。
【0003】しかしながら、プライマーを用いて接着さ
せる方法は、いったん成形した樹脂成形物を金型等から
取り出しプライマーを塗布するという手間がかかる。ま
た、シリコーンゴム自己接着剤を成形樹脂に塗布して硬
化させる方法は、金型などを用いて樹脂及びシリコーン
ゴムを成形する場合にはシリコーンゴム自身が金型に接
着するという大きい難点がある。しかも、樹脂成形物に
対して塗布硬化させる場合には使用上問題がないが、付
加硬化型シリコーン自己接着剤は多くの汎用樹脂の中の
いくつか、例えばABS,PPO,PPS,ポリカーボ
ネート,アクリル,PE,PP,テフロン等への樹脂に
は一体成形物として使用する条件下では十分な接着力を
有するものとはなっていない。更に、上記提案の中でハ
イドロジェンポリシロキサンをオレフィン樹脂に添加す
る方法は、シロキサンを添加するため樹脂自体の特性に
変化を生じ、本来の特性を得ることが困難となる場合が
あった。また、物理的な嵌合により一体化させる方法
は、物理的な力により嵌合が外れるというおそれがあっ
た。脂肪族不飽和基と珪素原子結合加水分解性基を有す
る化合物をグラフトしたオレフィン樹脂を用いる方法
は、付加硬化型シリコーンゴムの一体化にはプライマー
が必要であるという難点を有している。
【0004】一方、近年、シリコーンゴムの持つ耐熱
性、耐候性、電気特性等においての高い信頼性が認識さ
れ、電気・電子分野、自動車分野などでその用途が広が
りつつある。特に、自動車部品のオイルシール、コネク
ター、O−リングなどの組立の際の作業性、装着した後
の密閉性、絶縁性を追求した結果、成形後にオイルが表
面にブリードするオイルブリード性シリコーンゴムと熱
可塑性樹脂との強固に接着した一体成形体の供給が望ま
れていた。
【0005】この点で本発明者らは既に特開平6−17
1021、171023号公報において、脂肪族不飽和
基を含有する熱可塑性樹脂と特定の接着成分を含有する
シリコーンゴムとを用いて強固な一体成形体を得ること
ができることを提案しているが、オイルブリード性シリ
コーンゴムとの接着性については、当時は技術的に困難
であったため、これに関しては提案していない。
【0006】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
オイルが表面にブリードするオイルブリード性シリコー
ンゴムと熱可塑性樹脂との強固に接着した一体成形体を
提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った
結果、熱可塑性樹脂、特に熱可塑性樹脂に脂肪族不飽和
基を含有する熱可塑性樹脂オリゴマーを配合してなる熱
可塑性樹脂組成物を使用し、これにオイルブリード性シ
リコーンゴムを接着一体化させた場合、両者が強固に接
着し、十分に実用に耐える接着力を有する熱可塑性樹脂
とオイルブリード性シリコーンゴムとの一体成形体が得
られると共に、このシリコーンゴムに配合される接着剤
(接着性付与成分)を選定することにより、射出成形方
法を用いて上記熱可塑性樹脂に対し短時間の硬化条件で
十分良く接着し、しかもシリコーンゴム自身は成形金型
から十分な実用性をもって剥離するという熱可塑性樹脂
/シリコーンゴムの一体成形体を得ることができること
を知見し、本発明をなすに至ったものである。
【0008】従って、本発明は、熱可塑性樹脂、特に脂
肪族不飽和基を含有する熱可塑性樹脂オリゴマーが配合
された熱可塑性樹脂とオイルブリード性シリコーンゴム
との一体成形体を提供する。
【0009】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明で使用される熱可塑性樹脂としては、通常のオレ
フィン重合系熱可塑性樹脂或いは縮合重合系熱可塑性樹
脂が挙げられ、具体的にはABS(アクリロニトリル−
ブタジエン−スチレン共重合体)樹脂、スチレン樹脂、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニ
レンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹
脂、ポリスルフォン樹脂、ナイロン樹脂、液晶樹脂等、
或いはこれらの混合物であってもよい。より具体的に
は、後述する不飽和基含有熱可塑性樹脂オリゴマーのオ
リゴマー製法と同様に重合した末端基がターシャルブチ
ルフェノールのポリカーボネート樹脂、重縮合により合
成したポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレン
テレフタレート樹脂やチーグラー・ナッタ触媒を用いる
配位重合法により合成したポリプロピレン樹脂や市販の
ABS樹脂、スチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリ
ル樹脂、ナイロン樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹
脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリスルフォン
樹脂、液晶樹脂などを用いることができる。
【0010】一方、本発明の好ましい一態様として上記
熱可塑性樹脂に配合される脂肪族不飽和基を含有する熱
可塑性樹脂オリゴマーとしては、上記熱可塑性樹脂の構
成単位を有し、かつ側鎖或いは末端に脂肪族不飽和基を
含有する化合物であればよいが、珪素原子に直結した水
素原子と白金系触媒の存在下でヒドロシリル化反応を起
こし得る反応基が有用であり、好ましくはビニル基、ア
リル基又はイソプロペニル基等の炭素数2〜10、特に
2〜4のアルケニル基を有することが望ましい。この観
点から熱可塑性樹脂の炭素−炭素結合鎖(主鎖)内部に
脂肪族不飽和結合を有する化合物は除かれることが好ま
しい。
【0011】このオリゴマーの分子量は熱可塑性樹脂の
硬化後の特性を保持するためには高分子量のものが望ま
しいが、この場合1分子中に多量の脂肪族不飽和基を含
有させると、硬化した熱可塑性樹脂の表面でシリコーン
ゴムが硬化不良を起こすことから添加量が制限される場
合があり、脂肪族不飽和基を有する熱可塑性樹脂オリゴ
マーの分子量が小さいと硬化した後の熱可塑性樹脂の特
性が劣る場合がある。従って、熱可塑性樹脂の特性を落
とさずしかも硬化不良をも生じさせないためには、熱可
塑性樹脂オリゴマーの数平均分子量は約250〜500
0、特に1000〜3000程度の間が好ましく、該脂
肪族不飽和基の含有量は、末端基を含めてオリゴマーを
構成する繰り返し単位の全体に対して0.1〜70モル
%、好ましくは1〜50モル%、特に5〜30モル%程
度とすることが好ましい。
【0012】更に詳述すると、本発明に用いられる脂肪
族不飽和基含有熱可塑性樹脂オリゴマーは、主鎖及び末
端基を含め脂肪族不飽和二重結合或いは三重結合が平均
1分子当たり少なくとも1個以上含むものとされるが、
三重結合は樹脂の耐候性、耐熱性に劣る場合が多く、二
重結合の方が好適である。樹脂中に含まれる不飽和二重
結合はオレフィンアルケニル基であればいずれも使用可
能であるが、好ましくはビニル基、アリル基又はイソプ
ロペニル基等が望ましく、内部オレフィンでない方が好
ましい。
【0013】本発明に用いられる分子内が脂肪族不飽和
基で変性されたオリゴマーは、以上の点を満たす熱可塑
性樹脂オリゴマーであれば特に限定されないが、樹脂と
の相溶性、物性保持の点から熱可塑性ポリカーボネート
オリゴマー、熱可塑性ポリエステルオリゴマーが好まし
い。
【0014】熱可塑性ポリカーボネートオリゴマーの場
合、脂肪族不飽和結合を有する二価フェノール類を原料
とするか、分子量調節剤もしくは末端停止剤として脂肪
族不飽和結合を有する一官能性化合物を用いるか、或い
はその両方を併用して用いる他は従来の芳香族熱可塑性
樹脂と同様の製法、界面重合法、ピリジン法、クロロホ
ーメート法等の溶液法で製造されるものを用いることが
できる。
【0015】熱可塑性ポリエステルオリゴマーの場合、
多価カルボン酸と多価アルコールとの脱水縮合による方
法、多価カルボン酸エステルと多価アルコールのエステ
ル交換、多価カルボン酸ハロゲン化物と多価アルコール
との塩基存在下での脱塩酸縮合にて製造されるものを用
いることができる。
【0016】本発明に用いられる熱可塑性ポリカーボネ
ートオリゴマーにおいて、使用する二価フェノール系化
合物として好ましいものは、下記一般式(A)で表され
る構成で示されるものである。
【0017】
【化1】
【0018】上記二価フェノール系化合物として具体的
には、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−アリルフェ
ニル)プロパン、2,4−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)−4−メチル−1−ペンテン、2,4−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)−4−メチル−2−ペンテン、ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スル
ホキシド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィ
ド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、1,1−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノール
A;BPA)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)ブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,
5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−
ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−ブロモフェニル)
プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−クロロ
フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−
3,5−ジメチルフェニル)プロパン、1,1−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、2,
2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロ
パン、1,7−ビス(4−ヒドロキシ−3−メトキシフ
ェニル)−1,6−ヘプタジエン−3,5−ジオン(ク
ルクミン)などが例示される。また、これらの二価フェ
ノール系化合物を2種類以上組み合わせて用いることも
可能である。
【0019】不飽和末端基を導入するために使用される
脂肪族不飽和二重結合を有する一官能性化合物として
は、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、2−ペン
テン酸、3−ペンテン酸、5−ヘキセン酸、9−デセン
酸、9−ウンデセン酸などの不飽和カルボン酸;アクリ
ル酸クロライド、メタクリル酸クロライド、ソルビン酸
クロライド、アリルクロロホーメート、イソプロペニル
フェニルクロロホーメートなどの酸クロライド又はクロ
ロホーメート;イソプロペニルフェノール、ヒドロキシ
スチレン、O−アリルフェノール、オイゲノール、ヒド
ロキシフェニルマレイミド、ヒドロキシ安息香酸アリル
エステルなどの脂肪族不飽和基を有するフェノール類;
クロロギ酸ジメトキシビニルシラン、3−カルボキシル
プロピルジエトキシビニルシランなどのビニルシラン類
が挙げられる。これらの化合物は2種類以上の併用が可
能である。また、脂肪族不飽和二重結合がポリカーボネ
ートオリゴマー平均1分子当たり少なくとも1個以上含
む条件を満たしていれば、フェノールやパラターシャル
ブチルフェノールなどの従来の末端停止剤に変更可能で
あり、また脂肪族不飽和二重結合を有する1官能性化合
物と併用してもよい。これらの末端停止剤は、上記二価
フェノール系化合物1モルに対して通常0.1〜70モ
ル%、好ましくは1〜50モル%、特には5〜30モル
%の範囲で使用される。
【0020】更に分岐化剤を上記の二価フェノール系化
合物に対して0.01〜3モル%、特に0.1〜1モル
%の範囲で併用して分岐化ポリカーボネートとすること
ができる。分岐化剤としては、フロログルシン、2,6
−ジメチル−2,4,6−トリ(4−ヒドロキシフェニ
ル)ヘプテン−3、4,6−ジメチル−2,4,6−ト
リ(4−ヒドロキシフェニル)ヘプテン−2、1,3,
5−トリ(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾール、1,
1,1−トリ(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,
6−ビス(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4
−メチルフェノール、α,α’,α”−トリ(4−ヒド
ロキシフェニル)−1,3,5−トリイソプロピルベン
ゼンなどで例示されるポリヒドロキシ化合物、及び3,
3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オキシインドール
(=イサチンビスフェノール)などが例示される。
【0021】一方、熱可塑性ポリエステルオリゴマー
は、不飽和一価アルコールもしくはハロゲン化アリルと
多価カルボン酸もしくはその誘導体のエステル交換反応
及び縮合反応により合成されるアリルエステル化合物や
多価カルボン酸もしくはその誘導体と多価アルコールと
の重縮合反応により合成される不飽和エステル化合物が
挙げられる。この場合、アリルエステル化合物の不飽和
一価アルコールとしてはアリルアルコールやメタリルア
ルコール、ハロゲン化アリルとしてはアリルクロライド
が例示される。アリルエステル化合物の多価カルボン酸
もしくはその誘導体としてはフタル酸、無水フタル酸、
イソフタル酸が例示される。
【0022】熱可塑性ポリエステルオリゴマーの多価カ
ルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、アジピン
酸、セバシン酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル
酸、テトラクロロフタル酸、シュウ酸、マロン酸、コハ
ク酸、シクロペンタジカルボン酸などの飽和多価カルボ
ン酸やアリロキシイソフタル酸、アリロキシテレフタル
酸、アリルマロン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フ
マル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、テト
ラヒドロフタル酸などの不飽和多価カルボン酸が例示さ
れる。
【0023】熱可塑性ポリエステルオリゴマーの多価ア
ルコールとしては、エチレングリコール、プロピレング
リコール、ブタンジオール、ヘキサメチレングリコー
ル、水素化ビスフェノールA、ネオペンチルグリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ジプロピレングリコールなどのグリコール類やグリセリ
ンモノアリルエーテル、トリメチロールプロパンモノア
リルエーテル、ペンタエリスリトールモノアリルエーテ
ル、ペンタエリスリトールジアリルエーテルなどのアル
ケニル基を含有するものが例示される。
【0024】熱可塑性ポリエステルオリゴマーは、飽和
多価カルボン酸、不飽和多価カルボン酸、グリコール
類、アルケニル基を含有する多価アルコール成分の組み
合わせによって多様に合成されるが、本発明において
は、硬化物性面から飽和多価カルボン酸、不飽和多価カ
ルボン酸、グリコール類を原料として用いることが望ま
しい。
【0025】本発明において、上記熱可塑性樹脂100
重量部に対して脂肪族不飽和基含有熱可塑性樹脂オリゴ
マーを0.1〜15重量部含有することが好ましい。1
5重量部より多い場合、付加型シリコーンゴム組成物の
硬化不良の原因となる。なお、熱可塑性樹脂と脂肪族不
飽和基含有熱可塑性樹脂オリゴマーの混合方法は従来公
知のニーダー方式、連続押出混練方式などの加熱混合に
てペレット化する方法が好適に採用される。
【0026】また、前記熱可塑性樹脂に、ガラス繊維、
炭素繊維等の強化充填剤、ヒンダードフェノール類等の
各種安定剤、及びワックス等の離型剤などを目的に応じ
て配合することができる。
【0027】次に、この熱可塑性樹脂と一体化させるべ
きオイルブリード性シリコーンゴムについて説明する
と、本用途に適したシリコーンゴム組成物としては加熱
硬化型のものが好ましい。このような材料には有機過酸
化物で硬化するシリコーンゴム組成物或いは付加反応に
よって硬化するシリコーンゴム組成物が挙げられるが、
短時間での成形が可能であることから付加硬化型のシリ
コーンゴム組成物を用いることが望ましい。
【0028】このオイルブリード性付加反応硬化型シリ
コーンゴム組成物としては、 (a)アルケニル基含有オルガノポリシロキサン 100重量部 (b)珪素原子に直結した水素原子を1分子中に少なくとも2個以上有するオル ガノハイドロジェンポリシロキサン:(b)及び(d)成分に由来する珪素原子 に直結した水素原子のモル量が(a)成分のアルケニル基に対して0.4〜5当 量となる量 (c)触媒量の白金又は白金系化合物 (d)接着性付与成分 0.1〜50重量部 (e)無官能性シリコーンオイル 0.1〜30重量部 (f)比表面積が50m2/g以上である微粉状シリカ 0〜50重量部 を含有してなるものが好適に用いられる。
【0029】以下に上記シリコーンゴム組成物の各成分
について説明すると、上記(a)成分のアルケニル基含
有オルガノポリシロキサンは、通常の付加硬化型シリコ
ーンゴムの主原料として使用されている公知のオルガノ
ポリシロキサンであり、常温(例えば25℃)で100
〜1000000cp、特に1000〜100000c
pの粘度を有するものであり、一般式RaSiO(4-a)/2
で表されるものを使用することができる。
【0030】ここで、R は炭素数1〜10、特に1〜8
の置換又は非置換の一価炭化水素基で、メチル基、エチ
ル基、プロピル基等のアルキル基、ビニル基、アリル
基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基、フェ
ニル基、キシリル基等のアリール基、3,3,3−トリ
フルオロプロピル基、シアノエチル基等のハロゲン置
換、シアノ置換炭化水素基が挙げられ、各置換基は同一
でも異なっていてもよいが、分子中にアルケニル基等の
脂肪族不飽和炭化水素基を含んでいることが必要であ
る。aは1.9〜2.4、好ましくは1.95〜2.0
5の範囲であり、このオルガノポリシロキサンは直鎖状
であっても、R SiO3/2単位或いはSiO4/2単位を含
んだ分岐状であってもよいが、通常は主鎖部分が基本的
にジオルガノシロキサン単位(R 2SiO2/2)の繰り返
しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシリル基(R
3SiO1/2)で封鎖された直鎖状のジオルガノポリシロ
キサンであることが一般的である。珪素原子の置換基は
基本的には上記のいずれであってもよいが、脂肪族不飽
和基としては、好ましくはビニル基、その他の置換基と
してはメチル基、フェニル基の導入が望ましい。また、
分子中の珪素原子に結合した置換基Rのうち少なくとも
2個、好ましくはRのうち0.01〜10モル%、特に
は0.1〜2モル%はアルケニル基であり、このアルケ
ニル基は分子鎖末端の珪素原子或いは分子鎖途中の珪素
原子に結合したものであっても又は両方に結合したもの
であってもよいが、硬化性或いは硬化したシリコーンゴ
ムの機械的強度などの点から少なくとも分子鎖両末端の
珪素原子に結合したアルケニル基を含有するものである
ことが好ましい。このようなオルガノポリシロキサンは
公知の方法により製造することができ、オルガノシクロ
ポリシロキサンとヘキサオルガノジシロキサンとをアル
カリ又は酸触媒の存在下に平衡化反応を行うことによっ
て得ることができる。
【0031】本発明に使用される(b)成分のオルガノ
ハイドロジェンポリシロキサンは、(a)成分と反応
し、架橋剤として作用するものであり、その分子構造に
特に制限はなく、従来製造されている例えば線状、環
状、分岐状、或いは三次元網状構造等各種のものが使用
可能であるが、1分子中に少なくとも2個、好ましくは
3個以上の珪素原子に直結した水素原子を含むものとす
る必要がある。
【0032】具体的には、下記平均組成式 R’bcSiO(4-b-c)/2 (但し、式中R ’は炭素数1〜10、好ましくは脂肪族
不飽和結合を除く炭素数1〜8の置換又は非置換の一価
炭化水素基であり、上記したものと同様のものを例示す
ることができる。また、bは0.7〜2.1、好ましく
は1〜2、cは0.002〜1、好ましくは0.01〜
0.5で、かつb+cは0.8〜3、好ましくは1.5
〜2.6を満足する正数である。)で示される珪素原子
に結合した水素原子を少なくとも2個、好ましくは3個
以上有する常温で液体のオルガノハイドロジェンポリシ
ロキサンが好ましい。
【0033】このようなオルガノハイドロジェンポリシ
ロキサンとしては、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メ
チルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチル
シロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジ
ェンポリシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロ
ジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン、両末端ジメ
チルハイドロジェンポリシロキシ基封鎖ジメチルシロキ
サン、両末端ジメチルハイドロジェンポリシロキシ基封
鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンポリシロ
キサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチ
ルハイドロジェンポリシロキサン・ジフェニルシロキサ
ン・ジメチルシロキサン共重合体、(CH32HSiO
1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(C
32HSiO1/2単位とSiO4/2単位と(C65)S
iO3/2単位とからなる共重合体などを挙げることがで
きる。
【0034】上記オルガノハイドロジェンポリシロキサ
ンは、常温で液体であることが好ましく、その粘度は2
5℃において0.1〜500cps、特に0.5〜30
0cpsであることが望ましく、また分子中の珪素原子
の数が通常3〜300個、好ましくは4〜100個程度
のものであればよい。
【0035】この(b)成分の添加量は、(d)成分に
由来する珪素原子に直結した水素原子の合計が(a)成
分に含まれるアルケニル基1個に対して0.4〜5当量
となる量であり、好ましくは0.8〜2当量の範囲とさ
れる。0.4当量より少ない場合は架橋密度が低くなり
すぎて硬化したシリコーンゴムの耐熱性に悪影響を与
え、5当量より多い場合には脱水素反応による発泡の問
題が生じたり、耐熱性に悪影響を与えるおそれが生じ
る。
【0036】このような(b)成分のオルガノハイドロ
ジェンポリシロキサンは、公知の方法により製造するこ
とができ、例えばオクタメチルシクロテトラシロキサン
及び/又はテトラメチルシクロテトラシロキサンと末端
基となり得るヘキサメチルジシロキサン或いは1,3−
ジヒドロ−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン
などのトリオルガノシロキシ単位或いはジオルガノハイ
ドロジェンシロキシ単位を含む化合物とを硫酸、トリフ
ルオロメタンスルホン酸、メタンスルホン酸等の触媒の
存在下に−10℃〜+40℃程度の温度で平衡化させる
ことによって容易に得ることができる。
【0037】本発明に使用される(c)成分の白金又は
白金系化合物は、前記した(a)成分と(b)成分との
付加硬化反応(ハイドロサイレーション)を促進させる
ための触媒として使用されるものである。白金又は白金
系化合物としては、公知のものが使用でき、具体的には
白金ブラック、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール変
性物、塩化白金酸とオレフィン、アルデヒド、ビニルシ
ロキサン、アセチレンアルコール類等との錯体などが例
示される。更にロジウム錯体などの使用も可能である。
【0038】なお、白金又は白金系化合物の添加量は、
触媒量で、希望する硬化速度に応じて適宜増減すること
ができるが、通常は(a)成分に対して白金量或いはロ
ジウム量で0.1〜1000ppm、特に1〜200p
pmの範囲とすることが好ましい。
【0039】本発明に使用される(d)成分は、従来付
加硬化型シリコーン接着剤に使用されている接着成分が
有効に用いられる。例えば、1分子中に少なくとも1
個、通常1〜10個、特には2〜6個程度のSiH基を
有しかつグリシドキシ基等のエポキシ基、トリメトキシ
シリル基、トリエトキシシリル基、メチルジメトキシシ
リル基などのアルコキシシリル基、無水カルボキシ基を
1種又は2種以上含有する、珪素原子数2〜20、特に
は4〜10程度の直鎖状又は環状のオルガノシロキサン
オリゴマーなどの有機珪素化合物を使用することができ
る。具体的には、下記のような化合物を例示することが
できる。
【0040】
【化2】
【0041】
【化3】
【0042】本発明に使用される(d)成分としては上
記化合物が有効であるが、このような化合物を(d)成
分として用いた場合には十分な接着力が得られるもの
の、金型等の金属成形治具を用いた場合には、この成形
治具に接着してしまうという難点を有している。もっと
も成形治具にテフロン樹脂コート等を施すなど、接着性
に乏しい素材を表面に使用するという方法も問題解決の
一つの手段であるが、使用寿命の点から信頼性に劣る場
合がある。このような場合には、エポキシ基、アルコキ
シ基、無水カルボキシ基を含有しない珪素化合物が有用
である。具体的には、熱可塑性樹脂又は該樹脂を含む組
成物と良好に接着しながら金属に対して接着し難い化合
物として、1分子中に少なくとも1個、通常1〜20
個、特には3〜10個程度のSiH基を有しかつフェニ
ル骨格又はフェニレン骨格等を有する珪素原子数2〜2
0、特には4〜12程度の直鎖状、分岐状、環状のオル
ガノシロキサンオリゴマーなどの有機珪素化合物を使用
することができる。このようなものとして下記のような
化合物を例示することができる。これらのうち特にフェ
ニル骨格或いはフェニレン骨格を2個以上含む化合物が
好適である。
【0043】
【化4】
【0044】
【化5】
【0045】本発明に使用される(e)成分の無官能性
シリコーンオイルとしては、シリコーンゴム組成物の架
橋系(例えばヒドロシリル化付加反応など)に関与しな
い無官能性である限り、特に制限されるものではない
が、通常はゴム組成物の主剤としてのジメチルポリシロ
キサンに対して相溶或いは非相溶性の好ましくは直鎖状
のジオルガノポリシロキサン、特にはフェニルメチルポ
リシロキサン(フェニルシリコーンオイル)が挙げられ
る。このフェニルシリコーンオイルは、下記一般式
(1)で表され、シリコーンゴム組成物に添加されるも
のであり、オイルブリード性シリコーンゴム組成物には
必須成分である。
【0046】
【化6】
【0047】ここで、R1は非置換又は置換の一価炭化
水素基又は水酸基、R2は非置換又は置換の一価炭化水
素基を表し、R1,R2の合計の5〜80モル%、特に1
0〜50モル%はフェニル基である。また、nは2以上
の整数であるが、特に2〜100の整数であることが好
ましい。
【0048】この場合、R1,R2の非置換又は置換の一
価炭化水素基は炭素数1〜12、特に1〜8のものが好
ましく、上記Rで説明したものと同様のものが例示され
る。
【0049】このようなフェニルシリコーンオイルの例
としては、下記式で示されるものが挙げられる(Meは
メチル基、Phはフェニル基を示す、以下同様)。
【0050】
【化7】
【0051】これらのフェニルシリコーンオイルは2種
類以上の構造の化合物を同時に使用しても差し支えな
い。また、(e)成分の他の例としては、従来公知のシ
リコーンゴム組成物の架橋系に関与しない無官能性のジ
メチルポリシロキサンオイル、或いは通常のシリコーン
ゴム組成物の主剤であるジメチルポリシロキサンに対し
て非相溶性であるトリフルオロプロピル基含有の無官能
性シリコーンオイル、パーフルオロアルキルエーテル基
含有の無官能性シリコーンオイル、シリコーン変性パー
フルオロアルキルエーテル化合物などが挙げられる。
【0052】(e)成分の配合量は(a)成分のオルガ
ノポリシロキサン100重量部に対して0.1〜30重
量部が好ましい。配合量が0.1重量部未満の場合、ブ
リードの効果が重量部に現れず、30重量部を超えると
物性低下、成形時のウエルドラインの発生を引き起こす
可能性がある。
【0053】本発明に使用される(f)成分の比表面積
が50m2/g以上である微粉状シリカは、本発明組成
物が硬化してエラストマー状になった際の強度を付与す
る材料である。シリコーンゴムに対し補強性を有するこ
とが必要であり、このためBET法による比表面積が5
0m2/g以上である必要があるが、通常は50〜10
00m2/g、特に100〜500m2/g程度のものが
使用される。このような微粉状シリカの例を挙げると、
親水性シリカとしては、Aerosil 130,20
0,300(日本アエロジル社製、Degussa社
製)、Cabosil MS−5,MS−7(Cabo
t社製)、Rheorosil QS−102,103
(徳山曹達社製)、Nipsil LP(日本シリカ社
製)等が挙げられる。また、疎水性シリカとしては、A
erosil R−812,R−812S,R−97
2,R−974(Degussa社製)、Rheoro
silMT−10(徳山曹達社製)、Nipsil S
Sシリーズ(日本シリカ社製)等が挙げられる。
【0054】更にこれらの材料を実用に供するため、硬
化時間の調整を行う必要がある場合には、制御剤として
ビニルシクロテトラシロキサンのようなビニル基含有オ
ルガノポリシロキサン、トリアリルイソシアヌレート、
アルキルマレエート、アセチレンアルコール類及びその
シラン、シロキサン変性物、ハイドロパーオキサイド、
テトラメチルエチレンジアミン、ベンゾトリアゾール及
びこれらの混合物からなる群から選ばれる化合物などを
使用しても差し支えない。
【0055】また、石英粉末、珪藻土、炭酸カルシウム
等の非補強性の充填剤、コバルトブルー等の無機顔料、
有機染料などの着色剤、酸化セリウム、炭酸亜鉛、炭酸
マンガン、ベンガラ、酸化チタン、カーボンブラック等
の耐熱性、難燃性向上剤等の添加も可能である。
【0056】このような組成からなる未硬化シリコーン
ゴム組成物を熱可塑性樹脂の上に一体化成形する方法と
しては、予め成形された熱可塑性樹脂の上に未硬化の付
加型シリコーンゴム組成物を所望の形状にして乗せ、熱
可塑性樹脂の溶融する温度以下の温度で加熱する方法
(金型、コーティング、ディッピング等)、予め成形さ
れた熱可塑性樹脂の上に未硬化の付加型シリコーンゴム
組成物を乗せ、熱可塑性樹脂の溶融する温度以下(軟化
する温度に近接した温度で成形するのが経済上、又薄物
を成形する場合には有効である)で圧縮する方法、射出
成形機により熱可塑性樹脂を金型に先に射出成形し、次
いで該金型内に付加型シリコーンゴム組成物を加熱射出
する方法等が挙げられる。なお、上記熱可塑性樹脂の成
形体を製造する方法としては、通常の熱可塑性樹脂の成
形加工方法が適用される。このような方法の一例として
例えば上記熱可塑性樹脂をペレット化し、熱可塑性樹脂
の軟化点以上に加熱された成形金型へ注入し、次いで金
型を熱可塑性樹脂の軟化点以下に冷却する公知の方法が
便利である。一般に射出成形機、トランスファー成形機
と呼ばれている機器の使用が可能である。一方、熱可塑
性樹脂成形体上に成形されたシリコーンゴム組成物は、
未硬化の状態で液状、パテ状、ペースト状のいずれでも
よいが、成形の容易さから液状シリコーンゴム組成物と
呼ばれている液状もしくはペースト状のものが望まし
い。なお、本発明に係るシリコーンゴム組成物の硬化条
件は通常100〜150℃で数十秒〜10分程度である
が、熱可塑性樹脂(特に脂肪族不飽和基を含有しない熱
可塑性樹脂)とのより強固な接着強度を発現させるため
には、100〜150℃で2〜10分程度、とりわけ3
〜10分程度の硬化条件が好適である。
【0057】
【発明の効果】本発明によれば、熱可塑性樹脂とオイル
ブリード性シリコーンゴムとが強固に一体化した成形体
を提供することができる。
【0058】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。
【0059】〔調製例1〕オイルブリード性シリコーンゴム組成物(A)の調製 分子鎖両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖された2
5℃での粘度が10000センチポイズであるジメチル
シロキサンポリマー100重量部、下記式(I)のフェ
ニルシリコーンオイル10重量部、比表面積が300m
2/g(BET法による、以下同様)である煙霧質シリ
カ40重量部、ヘキサメチルジシラザン8重量部、水1
重量部をニーダーに仕込み、常温で1時間撹拌混合を行
った後、150℃に昇温し、2時間保温混合を行った。
その後、混合物を常温まで冷却し、両末端がジメチルビ
ニルシリル基で封鎖された25℃での粘度が10000
センチポイズであるジメチルシロキサンポリマーを更に
20重量部及び下記式(II)で表される常温(25
℃)での粘度が約10センチポイズであるハイドロジェ
ンメチルポリシロキサンを3重量部、珪素原子に直結し
たビニル基を側鎖に有するメチルビニルシロキサン単位
〔−Si(CH3)(CH=CH2)O−〕を5モル%含
有する常温(25℃)での粘度が1000センチポイズ
であるビニルメチルポリシロキサンを4重量部、常温に
おける硬化までの時間を延長させるためアセチレンアル
コール0.1重量部、白金ビニルシロキサン錯体を白金
原子として50ppm添加し、均一になるまでよく混合
し、オイルブリード性液状付加型シリコーンゴム組成物
(A)を調製した。
【0060】
【化8】
【0061】〔調製例2〕オイルブリード性シリコーンゴム組成物(B)の調製 分子鎖両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖された2
5℃での粘度が10000センチポイズであるジメチル
シロキサンポリマー100重量部、上記式(I)のフェ
ニルシリコーンオイル10重量部、比表面積が300m
2/gである煙霧質シリカ40重量部、ヘキサメチルジ
シラザン8重量部、水1重量部をニーダーに仕込み、常
温で1時間撹拌混合を行った後、150℃に昇温し、2
時間保温混合を行った。その後、混合物を常温まで冷却
し、両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖された25
℃での粘度が10000センチポイズであるジメチルシ
ロキサンポリマーを更に20重量部、下記式(III)
で表される低分子量メチルフェニルシリコーンオイル5
重量部及び上記式(II)で表される常温(25℃)で
の粘度が約10センチポイズであるハイドロジェンメチ
ルポリシロキサンを3重量部、珪素原子に直結したビニ
ル基を側鎖に有するメチルビニルシロキサン単位〔−S
i(CH3)(CH=CH2)O−〕を5モル%含有する
常温(25℃)での粘度が1000センチポイズである
ビニルメチルポリシロキサンを4重量部、常温における
硬化までの時間を延長させるためアセチレンアルコール
0.1重量部、白金ビニルシロキサン錯体を白金原子と
して50ppm添加し、均一になるまでよく混合し、オ
イルブリード性シリコーンゴム組成物(B)を調製し
た。
【0062】
【化9】 〔調製例3〕オイルブリード性シリコーンゴム組成物(C)の調製 分子鎖両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖された2
5℃での粘度が10000センチポイズであるジメチル
シロキサンポリマー100重量部、下記式(VII)の
トリフロロプロピル(メチル)シリコーンオイル10重
量部、比表面積が300m2/gである煙霧質シリカ4
0重量部、ヘキサメチルジシラザン8重量部、水1重量
部をニーダーに仕込み、常温で1時間撹拌混合を行った
後、150℃に昇温し、2時間保温混合を行った。その
後、混合物を常温まで冷却し、両末端がジメチルビニル
シリル基で封鎖された25℃での粘度が10000セン
チポイズであるジメチルシロキサンポリマーを更に20
重量部及び前記式(II)で表される常温での粘度が約
10センチポイズであるハイドロジェンメチルポリシロ
キサンを3重量部、珪素原子に直結したビニル基を側鎖
に有するメチルビニルシロキサン単位〔−Si(C
3)(CH=CH2)O−〕を5モル%含有する常温で
の粘度が1000センチポイズであるビニルメチルポリ
シロキサンを4重量部、常温における硬化までの時間を
延長させるためアセチレンアルコール0.1重量部、白
金ビニルシロキサン錯体を白金原子として50ppm添
加し、均一になるまでよく混合し、オイルブリード性シ
リコーンゴム組成物(C)を調製した。
【0063】
【化10】
【0064】〔実施例1〕熱可塑性樹脂用射出成形機
に、数平均分子量が約10000で実質的に脂肪族不飽
和基を含有しないポリカーボネート樹脂を投入し、29
0℃で可塑化した後、多数個取りシート型金型キャビテ
ィに射出し(射出条件は、射出時間6秒、冷却時間30
秒、射出圧力1000kg/cm2、型締圧力35to
n、キャビティ温度100℃)、厚み2mm×幅25m
m×長さ100mmのシートを数枚得た。次に、作製し
たシート、同寸法のクロムメッキ金属板を引張剪断接着
試験片作製治具に固定し、調製例1で得たオイルブリー
ド性液状付加型シリコーンゴム組成物(A)100重量
部に下記式(IV)〜(VI)で表される化合物をそれ
ぞれ2重量部添加した組成物を調製した。これらの組成
物を同治具に適量流し込み、120℃の恒温槽にて8分
間加熱し、硬化させた。このようにして得られた図1の
試験片を用いてJIS K6850の方法に準じて接着
性を調べた。結果を表1に示す。
【0065】
【化11】
【0066】〔実施例2〕実施例1のポリカーボネート
樹脂100重量部に末端がイソプロペニル基で変性され
た、数平均分子量が約2000で、イソプロペニル基を
含有するモノマー単位を約20モル%含有するポリカー
ボネートオリゴマー3重量部を混合した樹脂組成物を使
用した以外は実施例1と同様の射出成形方法及び条件で
図1の試験片を作製し、実施例1と同様の条件で接着性
を調べた。結果を表1に示す。
【0067】〔実施例3〕熱可塑性樹脂用射出成形機
に、数平均分子量が約20000で実質的に脂肪族不飽
和基を含有しないポリブチレンテレフタレート樹脂を投
入し、250℃で可塑化した後、多数個取りシート型金
型キャビティに射出し(射出条件は、射出時間6秒、冷
却時間30秒、射出圧力1000kg/cm2、型締圧
力35ton、キャビティ温度80℃)、厚み2mm×
幅25mm×長さ100mmのシートを数枚得た。次
に、作製したシート、同寸法のクロムメッキ金属板を引
張剪断接着試験片作製治具に固定し、調製例1で得たオ
イルブリード性液状付加型シリコーンゴム組成物(A)
100重量部に上記式(IV)〜(VI)で表される化
合物をそれぞれ2重量部添加した組成物を調製した。こ
れらの組成物を同治具に適量流し込み、100℃の恒温
槽にて8分間加熱し、硬化させた。このようにして得ら
れた図1の試験片を用いて実施例1と同様の条件で接着
性を調べた。結果を表1に示す。
【0068】
【表1】 注) 強密着:JIS K6850の引張剪断接着試験におい
て20〜25kgf/cm2の接着強度を示した。 接着 :JIS K6850の引張剪断接着試験におい
て25kgf/cm2を越える接着強度でシリコーンゴ
ムが凝集破壊した。
【0069】〔比較例1〕実施例1のポリカーボネート
樹脂100重量部に末端がイソプロペニル基で変性され
たポリカーボネートオリゴマー(数平均分子量約200
0、イソプロペニル基含有モノマー単位量約20モル
%)20重量部を混合した樹脂組成物を使用した以外は
実施例1と同様の射出成形方法及び条件で図1の試験片
を作製し、上記実施例と同様にして接着性を調べたが、
樹脂界面においてシリコーンゴムは硬化不良となった。
【0070】〔実施例4〕実施例4において使用した成
形機は2基の射出装置を備えた2色射出成形装置であ
り、射出装置のノズル部(1)及び(2)が図2のよう
に金型に連結する。ノズル部(1)は金型パーティング
ラインから、ノズル部(2)は金型右側面中央部から射
出する。また、使用した金型は、左側金型片(3)と右
側金型片(4)とからなり、それぞれの相対向する面の
2箇所には成形凹部が形成されており、該各成形凹部に
より図2に示したようにキャビティ部(5)及び(6)
が形成されている(図2参照)。
【0071】まず、ポリブチレンテレフタレート樹脂1
00重量部に末端がイソプロペニル基で変性された、数
平均分子量が約2000でイソプロペニル基含有モノマ
ー単位の量が約20モル%のポリカーボネートオリゴマ
ー5重量部を押出機を用いて250℃で溶融混合した
後、冷却固化して作成した。樹脂組成物を該射出成形装
置に投入し、290℃にて溶融し、ノズル部(1)から
キャビティ部(5)に射出し、樹脂シート成形体(7)
を形成させた。その条件は、射出時間6秒、冷却時間3
5秒、キャビティ部(5)及び左側金型片(3)の温度
は100℃であった(図3参照)。
【0072】次に、右側金型片(4)を外し、型開きを
行うと共に、左側金型片(3)の凹部に樹脂シート成形
体(7)を保持したまま左側金型片(3)を180°回
転させ、右側金型片(4)を合わせて再び型締めし、シ
リコーンゴムシート成形体形成用のキャビティ部を樹脂
シート成形体(7)に形成された面と左側金型片(4)
の成形凹部面とで形成せしめた(図4参照)。
【0073】この状態で射出装置のノズル部(2)から
樹脂シート成形体(7)に形成された面に調製例2で得
たオイルブリード性液状付加型シリコーンゴム組成物
(B)100重量部に上記式(V)及び(VI)の化合
物をそれぞれ0.5及び1重量部添加した組成物を射出
し、ゴムシート成形体(8)を形成させた。その条件は
射出時間6秒、硬化時間90秒、左側金型片(3)の温
度は100℃、右側金型片(4)の温度は120℃であ
った(図5参照)。
【0074】以上の製造工程によって、図6に示すよう
な樹脂シートとゴムシートからなる複合体(幅2.5m
m、長さ15cm、厚み2mm(樹脂とシリコーンゴム
は同寸))を得た。実施例1で用いた上記式(V)及び
(VI)の化合物を0.5及び1重量部添加した組成物
の複合成形体はいずれも強固に接着したものであり、金
型離型性、寸法精度、生産性が良好であった。
【0075】〔実施例5〕実施例4で使用したオイルブ
リード性液状付加型シリコーンゴム組成物(B)の代わ
りに調製例3で得たオイルブリード性液状付加型シリコ
ーンゴム組成物(C)100重量部を使用した以外は実
施例4と同様にして複合成形体を得たところ、上記式
(V)及び(VI)の化合物を0.5及び1重量部添加
した組成物の複合成形体はいずれも強固に接着したもの
であり、金型離型性、寸法精度、生産性が良好であっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】接着性を調べた試験片を示すもので、(A)は
断面図、(B)は平面図である。
【図2】2色射出成形装置の概略図である。
【図3】同装置を用いて第1のキャビティ部にポリブチ
レンテレフタレートを射出した状態を示す概略図であ
る。
【図4】同ポリブチレンテレフタレート成形体を第2の
キャビティ部に挿入した状態を示す概略図である。
【図5】同第2のキャビティ部にシリコーンゴム組成物
を射出した状態を示す概略図である。
【図6】同2色射出成形装置を用いて得られた複合体の
斜視図である。
【符号の説明】
1 ノズル部 2 ノズル部 3 左側金型片 4 右側金型片 5 キャビティ部 6 キャビティ部 7 樹脂シート成形体 8 ゴムシート成形体
───────────────────────────────────────────────────── 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 83/05 LRP C08L 83/05 LRP 101/00 LSY 101/00 LSY (72)発明者 大林 直人 神奈川県平塚市東八幡5丁目6番2号 三 菱エンジニアリングプラスチックス株式会 社技術センター内 (72)発明者 藤木 弘直 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内 (72)発明者 首藤 重揮 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂とオイルブリード性シリコ
    ーンゴムとが一体化されてなる一体成形体。
  2. 【請求項2】 脂肪族不飽和基を含有する熱可塑性樹脂
    オリゴマーを配合した熱可塑性樹脂とオイルブリード性
    シリコーンゴムとが一体化されてなる一体成形体。
  3. 【請求項3】 脂肪族不飽和基を含有する熱可塑性樹脂
    オリゴマーを熱可塑性樹脂100重量部に対し0.1〜
    15重量部配合した請求項1記載の一体成形体。
  4. 【請求項4】 オイルブリード性シリコーンゴムが、 (a)アルケニル基含有オルガノポリシロキサン 100重量部 (b)珪素原子に直結した水素原子を1分子中に少なくとも2個有するオルガノ ハイドロジェンポリシロキサン:(b)及び(d)成分に由来する珪素原子に直 結した水素原子のモル量が(a)成分のアルケニル基1モルに対して0.4〜5 当量となる量 (c)触媒量の白金又は白金系化合物 (d)接着性付与成分 0.1〜50重量部 (e)無官能性シリコーンオイル 0.1〜30重量部 (f)比表面積が50m2/g以上である微粉状シリカ 0〜50重量部 を含有するシリコーンゴム組成物を硬化することによっ
    て得られたものである請求項1又は2記載の一体成形
    体。
  5. 【請求項5】 熱可塑性樹脂オリゴマーが数平均分子量
    250〜5000の熱可塑性ポリカーボネートオリゴマ
    ー又は熱可塑性ポリエステルオリゴマーであり、かつ脂
    肪族不飽和基を含有するモノマー単位を0.1〜70モ
    ル%含有するものである請求項2,3又は4記載の一体
    成形体。
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