JPS6349535B2 - - Google Patents

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JPS6349535B2
JPS6349535B2 JP56042880A JP4288081A JPS6349535B2 JP S6349535 B2 JPS6349535 B2 JP S6349535B2 JP 56042880 A JP56042880 A JP 56042880A JP 4288081 A JP4288081 A JP 4288081A JP S6349535 B2 JPS6349535 B2 JP S6349535B2
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JP
Japan
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fine particles
rubber
silicone
thin film
silicone rubber
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Application number
JP56042880A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS57156006A (en
Inventor
Ryoichi Sado
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication of JPS57156006A publication Critical patent/JPS57156006A/en
Publication of JPS6349535B2 publication Critical patent/JPS6349535B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガス透過膜に関するものであり、とく
には人工肺における酸素―炭酸ガス交換用膜体、
海水、その他の水から飲料水をはじめとする有用
水あるいは工業的に有用な超純水を得るための装
置における水蒸気透過用膜体、有害ないし公害ガ
ス濃度測定器に使用するガス選択吸収用膜体、可
燃爆発性ガス用センサーの防塵保護用膜体あるい
はこれらと類似の種々の用途に応用可能な薄膜を
提供しようとするものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a gas permeable membrane, in particular a membrane body for oxygen-carbon dioxide gas exchange in an oxygenator;
Membranes for water vapor permeation in devices for obtaining useful water such as drinking water or industrially useful ultrapure water from seawater or other water, and gas selective absorption membranes used in hazardous or polluting gas concentration measuring instruments. The present invention aims to provide a thin film that can be used as a dust-proof protective film for bodies, sensors for combustible and explosive gases, and various similar uses.

従来、上述したような用途に使用される薄膜と
しては、例えばシリコーン薄膜の表面に多数の突
条を形成させてなるもの(実公昭55−28270号公
報参照)あるいは多数の熱塑性的に形成された変
形部分を有し、この変形部分を形成する薄膜部分
がこの変形部分間における薄膜より少なくとも部
分的に薄くなつている熱可塑性物質の薄膜よりな
るもの(特公昭54−25360号公報参照)等が知ら
れている。
Conventionally, thin films used for the above-mentioned purposes include those formed by forming a large number of protrusions on the surface of a silicone thin film (see Japanese Utility Model Publication No. 55-28270), or a large number of thermoplastically formed thin films. A thin film made of a thermoplastic material having a deformed portion and a thin film portion forming the deformed portion being at least partially thinner than the thin film between the deformed portions (see Japanese Patent Publication No. 54-25360), etc. Are known.

しかしながら、前者の薄膜には突条間における
薄膜溝部分があたかも圧縮成形時に喰切構造様の
作用をし突条に沿う溝部分での破裂が生じやすく
なり、たとえ単なる突起であつても均質なシリコ
ーンゴム材料で形成される薄膜はその製膜時の分
子配向に明確な境界を形成させ難く、むしろ突起
形状に沿う周囲から連続する分子配向となつて、
破裂強さは単に突起を加えた平均厚みによる破裂
強さを示すのみとなる。このことは厚さが10〜
300μmのシリコーンゴム薄膜を取扱う分野にお
いてはきわめて重要な問題とされるのであるが、
上記した薄膜はこのような問題を充分解決したも
のとは言い難い。
However, in the former thin film, the thin film grooves between the protrusions act like a cut-out structure during compression molding, and rupture occurs easily at the grooves along the protrusions. It is difficult for thin films formed from rubber materials to form clear boundaries in the molecular orientation during film formation, but rather the molecular orientation continues from the periphery along the protrusion shape.
The bursting strength simply indicates the bursting strength due to the average thickness including the protrusions. This means that the thickness is 10~
This is considered to be an extremely important issue in the field of handling 300 μm silicone rubber thin films.
It cannot be said that the above-mentioned thin film sufficiently solves these problems.

また後者の薄膜においても上記とほゞ同様の問
題があり、とくに熱塑性的に変形して形成された
突起部分は、それと平坦部との境界における分子
配向に本質的な差異がなく、前記と同じく破裂な
いしは引き裂けやすいという問題を有する。
In addition, the latter thin film has almost the same problem as above, especially in the protruding parts formed by thermoplastic deformation, there is no essential difference in molecular orientation at the boundary between it and the flat part, and the problem is the same as above. It has the problem of being easily ruptured or torn.

さらに前者および後者とも薄膜に突条あるいは
変形部分を形成させるためのそれに相対応する限
定されたピツチ、高さ等の寸法をもつ突条あるい
は変形突起部を有する複雑、かつ高精度の型が必
要とされ、これにはその型の製作に多大の費用が
余儀なくされるという不利がある。
Furthermore, both the former and the latter require a complex and high-precision mold that has protrusions or deformed protrusions with correspondingly limited dimensions such as pitch and height in order to form protrusions or deformed parts on the thin film. However, this has the disadvantage of requiring a large amount of money to produce the mold.

本発明は上記したような従来の薄膜が有する問
題を解決するとともに不利を除去した新規な薄膜
を提供しようとするものであつて、これは膜状シ
リコーン系ゴムの沿面に、これとは異る配向状態
で架橋したシリコーン系ゴム微細粒を突起状に均
等に分散させてなることを特徴とするものであ
る。
The present invention aims to solve the problems of the conventional thin films as described above and to provide a new thin film that eliminates the disadvantages. It is characterized in that fine grains of silicone rubber crosslinked in an oriented state are uniformly dispersed in the shape of projections.

以下、本発明に係るガス透過膜を添付の図面に
基づき詳細に説明する。
Hereinafter, the gas permeable membrane according to the present invention will be explained in detail based on the accompanying drawings.

第1図および第2図は本発明に係るガス透過膜
の基本的な一態様を例示したものであつて、図中
1はシリコーン系ゴムからなる薄膜、2は該薄膜
1を構成するシリコーン系ゴムとは異なる配向状
態で架橋したシリコーン系ゴム微細粒からなる突
起である。
1 and 2 illustrate one basic embodiment of the gas permeable membrane according to the present invention, in which 1 is a thin film made of silicone rubber, and 2 is a silicone rubber film constituting the thin film 1. These are protrusions made of fine grains of silicone rubber that are cross-linked in an orientation different from that of rubber.

上記した薄膜1を構成するシリコーン系ゴムと
しては、シリコーン(生)ゴム、シリコーン
(生)ゴムとシリコーン系以外のゴムまたはプラ
スチツクとからなるポリマーブレンドあるいはシ
リコーンとシリコーン以外の化合物との共重合体
から任意選択される主成分に、必要に応じて補強
性充填剤、準補強性充填剤、耐熱剤、着色剤、老
化防止剤、酸化防止剤、さらにはその他の添加剤
を適宜配合してなるものをあげることができ、こ
れはその組成、硬化機構、硬化方法(例えば常圧
熱気加硫、加圧成形加硫、スチーム加硫、熱液体
加硫、放射線加硫、室温加硫等)あるいは液型
(1液型、2液型等)等には特に制限がない。
The silicone rubber constituting the thin film 1 mentioned above may be silicone (raw) rubber, a polymer blend of silicone (raw) rubber and non-silicone rubber or plastic, or a copolymer of silicone and a compound other than silicone. Products made by appropriately blending reinforcing fillers, semi-reinforcing fillers, heat resistant agents, coloring agents, anti-aging agents, antioxidants, and other additives to optionally selected main components. This depends on its composition, curing mechanism, curing method (e.g. atmospheric pressure hot air vulcanization, pressure molding vulcanization, steam vulcanization, hot liquid vulcanization, radiation vulcanization, room temperature vulcanization, etc.) or liquid vulcanization. There are no particular restrictions on the type (one-liquid type, two-liquid type, etc.).

上記シリコーン(生)ゴムとしてはジメチルシ
リコーンゴム、メチルフエニルシリコーンゴム、
メチルビニルシリコーンゴム、メチルフエニルビ
ニルシリコーンゴム等を例示することができ、ま
たポリマーブレンドにおけるシリコーン(生)ゴ
ム以外のゴムまたはプラスチツクとしては天然ゴ
ム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴ
ム、ブタジエンゴム、ふつ素ゴム、多硫化ゴム、
アクリルゴム、スチレン―ブタジエンゴム、スチ
レン―プロピレンゴム、ブタジエン―アクリロニ
トリルゴム、エチレン―酢酸ビニル共重合体、ポ
リエチレン、メチルメタアクリレート等を、さら
に共重合体としてはジオルガノポリシロキサン―
ポリカルボナートブロツク共重合体等をあげるこ
とができる。
The silicone (raw) rubber mentioned above includes dimethyl silicone rubber, methyl phenyl silicone rubber,
Examples of rubbers or plastics other than silicone (raw) rubber in polymer blends include methyl vinyl silicone rubber, methyl phenyl vinyl silicone rubber, natural rubber, urethane rubber, isoprene rubber, butyl rubber, butadiene rubber, and rubber. Raw rubber, polysulfide rubber,
Acrylic rubber, styrene-butadiene rubber, styrene-propylene rubber, butadiene-acrylonitrile rubber, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyethylene, methyl methacrylate, and copolymers such as diorganopolysiloxane.
Examples include polycarbonate block copolymers.

また、上記した補強性充填剤としては、シリカ
エアロゲル、微粉末シリカ、沈降シリカ、けいそ
う土等の乾式もしくは湿式シリカ等をあげること
ができ、また加硫剤としては有機過酸化物、白金
系化合物あるいはいおう等が例示されるが、この
加硫剤については主成分の種類により任意のもの
を選択使用することが望ましいことはいうまでも
ない。
In addition, examples of the above-mentioned reinforcing filler include silica airgel, finely powdered silica, precipitated silica, dry or wet silica such as diatomaceous earth, and examples of the vulcanizing agent include organic peroxides and platinum-based silica. Examples include compounds and sulfur, but it goes without saying that it is desirable to select and use any vulcanizing agent depending on the type of the main component.

なお、上記ポリマーブレンドにおけるシリコー
ン成分の含有量は30%以上、好ましくは50%以上
のものがよく、また共重合体におけるシリコーン
含有量は30モル%以上、好ましくは50モル%以上
のものがよい。
The content of the silicone component in the polymer blend is preferably 30% or more, preferably 50% or more, and the silicone content in the copolymer is 30% by mole or more, preferably 50% by mole or more. .

本発明においては、該薄膜1を構成するシリコ
ーン系ゴムとして、ゴム硬度(JIS K 6301)が
10〜80、破断伸び率が100〜700%の範囲の値を示
すようなものを使用することが望ましい。
In the present invention, the silicone rubber constituting the thin film 1 has a rubber hardness (JIS K 6301).
It is desirable to use a material that exhibits a value in the range of 10 to 80% and elongation at break of 100 to 700%.

この薄膜1の厚さは、、本発明に係るガス透過
膜の用途等によつても若干異なるが、一般的には
10〜300μmの範囲とすれば充分である。
The thickness of this thin film 1 varies slightly depending on the use of the gas permeable membrane according to the present invention, but generally
A range of 10 to 300 μm is sufficient.

つぎに、本発明のガス透過膜における微細粒2
を構成するシリコーン系ゴムは、上記した膜状シ
リコーン系ゴムとは異なる配向状態で架橋してい
ることが必須とされるほかは特に制限がなく、こ
れには上記薄膜1を構成するものとほゞ同様のも
のを使用することができる。
Next, fine particles 2 in the gas permeable membrane of the present invention
There is no particular restriction on the silicone rubber constituting the thin film 1, except that it must be crosslinked in an orientation different from that of the film silicone rubber described above. You can use something similar.

なお、この微細粒2を構成するシリコーン系ゴ
ムは上記した薄膜1を構成するものと同様にシリ
カ系補強性充填剤、さらにはその他の任意の添加
剤を包含していてもよく、また微細粒2の硬度あ
るいは破断伸び率等についても上記薄膜とほゞ類
似の範囲の値(ゴム硬度(JIS K 6301)10〜80
好ましくは10〜60、破断伸び率(JIS K 6301)
100〜700%)を有していることが望ましい。これ
はゴム硬度が10未満の微細粒は実質的にこれを設
けることの効果がなくなり、他方それが80を越え
るものは取扱い時に欠落しやすくなるとともに薄
膜自体が破損しやすくなる。
The silicone rubber constituting the fine particles 2 may contain a silica-based reinforcing filler as well as any other additives, similar to those constituting the thin film 1 described above, and the fine particles 2 The hardness or elongation at break of No. 2 is also within the same range as the above thin film (rubber hardness (JIS K 6301) 10 to 80.
Preferably 10-60, elongation at break (JIS K 6301)
100-700%). This is because fine particles with a rubber hardness of less than 10 are substantially ineffective, while those with a rubber hardness of more than 80 tend to be easily broken during handling and the thin film itself is easily damaged.

なお、薄膜1と微細粒2とのゴム硬度はそれぞ
れ上記したような範囲とされるが、本発明におい
てはそれらの硬度差は60以下、好ましくは50以下
とすることがよく、このようにすることにより一
層透過膜が破れにくいものとなる。また、この微
細粒2の物理的強度は上述したような範囲にある
ことが好ましいが、必ずしも上記薄膜1と同一の
物理的強度を有していなくてもよいことはいうま
でもない。
The rubber hardness of the thin film 1 and the fine particles 2 are each within the above-mentioned ranges, but in the present invention, the difference in hardness between them is preferably 60 or less, preferably 50 or less. This makes the permeable membrane even more difficult to tear. Further, although it is preferable that the physical strength of the fine particles 2 be within the above-mentioned range, it goes without saying that it does not necessarily have to have the same physical strength as the thin film 1.

この微細粒2は前記したように薄膜1とは異な
る分子配向で架橋していることが必須とされる
が、これはそれらの分子配向を異ならせ薄膜1と
微細粒2とのSp値を同一もしくは近似させるこ
とによつて微細粒2の表面ぬれ性が、これに接触
する薄膜1を構成するシリコーン系ゴムにより発
達し、薄膜の橋かけが促進されるとともに、薄膜
と微細粒との間の化学的結合がより強固なものと
なり、結果として微細粒が補強性充填剤的効果を
もたらす。このことは従来のシリコーンゴム薄膜
が熱塑性的変形による分子配向が方向性をもつて
形成されていることに起因する破裂しやすいとい
う不利をもつのに対し、本発明の透過膜はそのよ
うな不利が全くない。したがつて、ガス体の該透
過膜通過前後の厚力差を大きくできるとともに従
来品と同じ能力を得ようとする場合にはそれを小
型化することができるので経済的に有利となり、
また従来品と同じ大きさのものは能力が格段と大
きくなる。
As mentioned above, it is essential that the fine grains 2 are cross-linked with a different molecular orientation from that of the thin film 1. Or, by approximating it, the surface wettability of the fine particles 2 is developed by the silicone rubber that makes up the thin film 1 in contact with it, promoting bridging of the thin film, and increasing the bonding between the thin film and the fine particles. The chemical bond becomes stronger and as a result the fine grains have a reinforcing filler effect. This means that while conventional silicone rubber thin films have the disadvantage of being easily ruptured due to the directional molecular orientation caused by thermoplastic deformation, the permeable membrane of the present invention does not have such disadvantages. There is no Therefore, it is possible to increase the difference in the thickness of the gas body before and after passing through the permeable membrane, and when trying to obtain the same performance as conventional products, it can be made smaller, which is economically advantageous.
In addition, the capacity is significantly greater for products of the same size as conventional products.

また、第1図に微細粒2として長方体状のもの
を図示したが、この微細粒体の形状は第5図a〜
fに示すように円柱、角柱体、四角錐体、四角錐
台、球体、楕円体、その他不規則状体等のいずれ
であつてもよい。この微細粒2は薄膜1に突起を
形成することができるような大きさを有すること
が必要とされ、一般的には太さないし直径が1〜
3000μm程度とされるが、長手方向については必
ずしも限定的ではなく、薄膜1の厚さ等により任
意に決定される。また、この微細粒2の粒度分布
についても上記したような条件を満足する限り広
い粒度分布を有するものを使用してもよく、さら
には形状が異なるものを併用しても何ら差支えな
い。さらに、該微細粒2は中実体、中空体のいず
れでもよく、また多孔質構造を有するものであつ
てもよい。
In addition, although a rectangular parallelepiped particle is shown as the fine grain 2 in FIG. 1, the shape of this fine grain is shown in FIG.
As shown in f, it may be any of cylinders, prisms, square pyramids, truncated square pyramids, spheres, ellipsoids, and other irregular shapes. These fine grains 2 are required to have a size that allows them to form protrusions on the thin film 1, and generally they are not thick or have a diameter of 1 to 1.
Although it is assumed to be about 3000 μm, the longitudinal direction is not necessarily limited and can be arbitrarily determined depending on the thickness of the thin film 1, etc. Moreover, regarding the particle size distribution of the fine particles 2, those having a wide particle size distribution may be used as long as they satisfy the above-mentioned conditions, and there is no problem even if particles having different shapes are used in combination. Further, the fine particles 2 may be either solid or hollow, or may have a porous structure.

本発明に係るガス透過膜における薄膜1の厚さ
(t1)とこの薄膜から突出している突起の高さ
(t2)との関係については、突起高さ(t2)/薄
膜の厚さ(t1)が0.01〜100、好ましくは0.05〜
50、さらに好ましくは0.1〜10の範囲がよく、こ
れは該比率が100よりも大きくなると突起に取扱
い時に加わる力により薄膜1が破損しやすくなつ
たり、薄膜の界面付近において流体の移動が損な
われるようになつてガス体の膜内移動効率が劣る
ようになり、逆に0.01よりも小さくなると突起を
設けることにより得られる効果を達成することが
できなくなる。
Regarding the relationship between the thickness (t 1 ) of the thin film 1 and the height (t 2 ) of the protrusions protruding from this thin film in the gas permeable membrane according to the present invention, the relationship is expressed as protrusion height (t 2 )/thin film thickness. ( t1 ) is 0.01~100, preferably 0.05~
50, more preferably in the range of 0.1 to 10, because if the ratio exceeds 100, the thin film 1 will be easily damaged by the force applied to the protrusions during handling, or fluid movement will be impaired near the interface of the thin film. As a result, the efficiency of gas movement within the membrane becomes poor, and conversely, if it becomes smaller than 0.01, the effect obtained by providing the protrusions cannot be achieved.

上記した微細粒2の薄膜1への分散密度は微細
粒の形状、大きさ、さらには本発明に係るガス透
過膜の用途等によつても若干異なるが、例えば微
細粒2が、直径1mm、高さ1mmの円柱状体で薄膜
の厚さが100μmで、この透過膜の用途が人工肺
である場合には、薄膜1m2あたり該微細粒体を2
×104〜5×105個程度分散させることが望まし
い。
The dispersion density of the above-mentioned fine particles 2 in the thin film 1 varies slightly depending on the shape and size of the fine particles, as well as the use of the gas permeable membrane according to the present invention. For example, if the fine particles 2 have a diameter of 1 mm, If the membrane is 100 μm thick and has a cylindrical shape with a height of 1 mm, and the use of this permeable membrane is for an oxygenator, then the fine particles are
It is desirable to disperse about ×10 4 to 5 × 10 5 pieces.

また、微細粒の分散角度は薄膜の厚さおよび突
起の高さが上記したような条件を損なわない範囲
である限り、薄膜1に対して垂直であることは制
限されず、ある程度の角度で薄膜に対して斜め方
向に分散していてもよく、また平面的観察におけ
る微細粒2の分散状態も規則的あるいは不規則的
のいずれであつてもよいが、本発明に係るガス透
過膜の製造工程における製品管理面からは方形、
あやめあるいはランダム状が好適である。
In addition, the dispersion angle of the fine particles is not limited to being perpendicular to the thin film 1, as long as the thickness of the thin film and the height of the protrusions do not impair the conditions described above. The fine particles 2 may be dispersed in an oblique direction, and the dispersion state of the fine particles 2 in planar observation may be either regular or irregular. From a product management perspective, it is rectangular,
Iris or random shapes are preferred.

なお、第1図および第2図には突起2が完全に
露出しているものを例示したが、この突起を設け
る効果が損なわれない範囲で第3図および第4図
に示すように突起2の表面を薄膜1を構成するシ
リコーン系ゴムで覆うような構造としてもよい。
Although FIGS. 1 and 2 show examples in which the protrusions 2 are completely exposed, the protrusions 2 may be removed as shown in FIGS. 3 and 4 as long as the effect of providing the protrusions is not impaired. The structure may be such that the surface of the thin film 1 is covered with silicone rubber.

本発明に係るガス透過膜は、例えば(1)可塑化状
態にある硬化可能な未架橋ないし半架橋シリコー
ンゴムおよび/またはシリコーン系ゴムに、シリ
コーンゴムおよび/またはシリコーン系ゴムから
なる硬化可能な凝似架橋ないし架橋微細粒を分散
させたのち、前記未架橋ないし半架橋シリコーン
ゴムおよび/またはシリコーン系ゴムを塑性流動
状態に維持して膜状に予備成形し、ついで該予備
成形体を架橋する方法、あるいは(2)硬化可能な未
架橋ないし半架橋シリコーンゴムおよび/または
シリコーン系ゴムを塑性流動状態に維持し膜状に
成形したのち、前記膜状シリコーンゴムおよび/
またはシリコーン系ゴムに、シリコーンゴムおよ
び/またはシリコーン系ゴムからなる硬化可能な
凝似架橋ないし架橋微細粒を分散させ、ついで前
記未架橋ないし半架橋膜状シリコーンゴムおよ
び/またはシリコーン系ゴムおよびシリコーンゴ
ムおよび/またはシリコーン系ゴムからなる硬化
可能な凝似架橋微細粒を架橋する方法等により製
造することができる。
The gas permeable membrane according to the present invention can be applied, for example, to (1) a curable uncrosslinked or semi-crosslinked silicone rubber and/or silicone rubber in a plasticized state; After dispersing quasi-crosslinked or crosslinked fine particles, the uncrosslinked or semi-crosslinked silicone rubber and/or silicone rubber is maintained in a plastic fluid state and preformed into a film shape, and then the preform is crosslinked. or (2) after maintaining a curable uncrosslinked or semi-crosslinked silicone rubber and/or silicone rubber in a plastic fluid state and forming it into a film, the film-like silicone rubber and/or
Alternatively, curable coagulated crosslinked or crosslinked fine particles made of silicone rubber and/or silicone rubber are dispersed in silicone rubber, and then the uncrosslinked or semi-crosslinked film silicone rubber and/or silicone rubber and silicone rubber are dispersed. And/or it can be produced by a method of crosslinking curable coagulated crosslinked fine particles made of silicone rubber.

まず、上記した前者の方法について詳述する
と、この方法における可塑化状態にある硬化可能
な未架橋ないし半架橋シリコーンゴムおよび/ま
たはシリコーン系ゴム(以下、これを単にシリコ
ーン系材料という)、凝似架橋もしくは架橋した
微細粒を分散する方法としては上記シリコーン系
材料の可塑度あるいは粘度等により任意の方法を
採用することができ、これには例えば一般にゴム
の混練に使用されている公知のミキシングロー
ル、バンバリーミキサー、ニーダーあるいはその
他のプロペラ付かく拌機等をあげることができ
る。
First, the former method described above will be explained in detail. As a method for dispersing crosslinked or crosslinked fine particles, any method can be adopted depending on the plasticity or viscosity of the above-mentioned silicone material. , Banbury mixer, kneader or other propeller agitator.

この分散工程におけるシリコーン系材料はこの
シリコーン系材料中への微細粒を確実かつ強固に
分散一体化する目的から可塑化を呈し、しかも硬
化可能な未架橋ないし半架橋のものを使用するこ
とが必須とされる。
The silicone material used in this dispersion process must be plasticized and curable, uncrosslinked or semi-crosslinked, in order to reliably and firmly disperse and integrate the fine particles into the silicone material. It is said that

上記した微細粒としては種々の態様のもの、例
えば任意の組成からなるシリコーンゴム弾性体を
所望の大きさに切断ないし粉砕してなるもの、未
架橋シリコーンゴムコンパウンドを公知の方法で
造粒後エージエング処理し凝架橋状態とし可塑度
を大きくするかあるいは架橋してなるもの、室温
において流動性を有し硬化用触媒含有シリコーン
ゴム組成物をかく拌処理(必要に応じて該組成物
に対して不溶性溶媒を使用)しながら架橋し微細
粒としてなるもの、流動性を有するシリコーンゴ
ム組成物を、これに対して不溶性の熱媒体中に添
加して該組成物を微細粒状に硬化させてなるもの
等をあげることができる。
The above-mentioned fine particles may be of various forms, such as those obtained by cutting or pulverizing a silicone rubber elastic body of any composition into a desired size, or those obtained by granulating an uncrosslinked silicone rubber compound by a known method and then aging it. A silicone rubber composition that is treated to make it into a coagulated and cross-linked state to increase its plasticity or cross-linked, has fluidity at room temperature and contains a curing catalyst (if necessary, a silicone rubber composition that is insoluble in the composition) (using a solvent) to form fine particles, and silicone rubber compositions with fluidity are added to an insoluble heat medium and the composition is cured into fine particles. can be given.

具体的には、上記したような方法で硬化可能な
シリコーン系材料を予備成形したのち、これに上
記したような硬化ないし未硬化の硬化し得る微細
粒を添加し、ついで常法にしたがつて硬化させ
(第1図および第2図に対応)、さらに必要に応じ
てシリコーン系材料を塗布ないし吹き付ける方法
(第3図および第4図に対応)、シリコーン系材料
に微細粒を添加して予備成形後硬化処理を行う方
法(第3図および第4図に対応)、硬化用触媒を
含有するシリコーン系材料を部分的にゲル状に硬
化させたのち、これを膜状に成形するとともに硬
化させる方法、シリコーン系材料を構成するジオ
ルガノポリシロキサンあるいは補強性充せん剤と
しての凝集力の大きいものを使用し混練作業時に
部分凝集(ゲル)の多い状態とし、これに硬化用
触媒を配合しシートないしフイルム状に成形、硬
化する方法、ウイリアム可塑度計により測定した
可塑度の差が150以上となるような2種のシリコ
ーン系材料を混合しゲル分散状としたのちシート
ないしフイルム状に成形する方法等があげられる
が、微細粒をシリコーン系材料に均質混合する観
点からは単に希釈しても均質な溶液とならないゲ
ル状あるいはスラリー状で使用することがよく、
具体的には架橋、半架橋、凝似架橋、分子凝集の
発達したゲル状態あるいは上記シリコーン系材料
よりも可塑度が高いものがよく、しかも架橋が確
実に行われていないものは硬化用触媒ないしは加
硫剤ないしは架橋剤を含有していることが必須と
される。
Specifically, after preforming a curable silicone material by the method described above, the cured or uncured curable fine particles described above are added thereto, and then the material is molded according to a conventional method. Curing (corresponding to Figures 1 and 2), and then applying or spraying silicone material as necessary (corresponding to Figures 3 and 4), or preparing by adding fine particles to the silicone material. A method of performing post-molding curing treatment (corresponding to Figures 3 and 4), in which a silicone material containing a curing catalyst is partially cured into a gel state, and then this is formed into a film and cured. Method: Diorganopolysiloxane constituting the silicone material or a material with a high cohesive force as a reinforcing filler is used to create a state with a high degree of partial aggregation (gel) during the kneading process, and a curing catalyst is added to this to form a sheet. A method of forming and curing into a film or a sheet, in which two types of silicone materials with a difference in plasticity measured by a William plasticity meter of 150 or more are mixed to form a gel dispersion, and then formed into a sheet or film. There are various methods, but from the viewpoint of homogeneously mixing fine particles into silicone-based materials, it is best to use them in a gel or slurry form, which does not become a homogeneous solution even if simply diluted.
Specifically, materials that are crosslinked, semi-crosslinked, coagulated crosslinked, in a gel state with developed molecular aggregation, or have a higher degree of plasticity than the above-mentioned silicone materials, and those that have not been crosslinked reliably are used as curing catalysts or It is essential to contain a vulcanizing agent or a crosslinking agent.

上記のようにしてシリコーン系材料に微細粒を
分散させてなるものをシート状、フイルム状ある
いはチユーブ状等の所望の形状に予備成形するの
であるが、この予備成形は最終的に得ようとする
ガス透過体の形状に応じT―ダイあるいはサーキ
ユラダイを備えた押出装置、その他従来公知の装
置を採用して行えばよい。
As described above, the silicone material with fine particles dispersed therein is preformed into a desired shape, such as a sheet, film, or tube, and this preform is the final product that is intended to be obtained. Depending on the shape of the gas permeable body, an extrusion device equipped with a T-die or a circular die, or other conventionally known devices may be employed.

前者の方法は上記のようにして得た予備成形品
における薄膜を構成するシリコーン系材料を硬化
させ目的とする最終製品を得るのであるが、この
硬化は上記シリコーン系材料の組成等により任意
の方法を採用することができ、例えば該材料が室
温硬化性のものである場合には単に大気中に放置
すればよく、また加熱硬化性のものである場合に
は熱気、水蒸気、エチレングリコールあるいはグ
リセリンあるいは低融点無機塩等の熱媒体を使用
したりオートクレーブ、プレス等を用いて加熱加
圧するか、さらには加熱ロールを使用して硬化を
行えばよい。
In the former method, the desired final product is obtained by curing the silicone material constituting the thin film in the preformed product obtained as described above, but this curing can be carried out by any method depending on the composition of the silicone material, etc. For example, if the material is room temperature curable, it can be simply left in the air, or if it is heat curable, hot air, steam, ethylene glycol, glycerin or Curing may be carried out using a heat medium such as a low melting point inorganic salt, heating and pressurizing using an autoclave, press, etc., or further using a heating roll.

なお、微細粒として完全に硬化していないもの
を使用した場合には、このものの硬化を行うこと
が必要とされるが、これは上記ゴムと同時に行つ
てもよく、また別個に行つてもよい。
In addition, if fine particles that are not completely cured are used, it is necessary to cure them, but this may be done at the same time as the above rubber, or may be done separately. .

また、予備成形または硬化終了後、微細粒から
なる突起を設けた面に所望の組成からなるシリコ
ーン系シートないしフイルム状物を接着剤等を用
いて一体化させてもよい。
Further, after completion of preforming or curing, a silicone sheet or film having a desired composition may be integrated with the surface provided with projections made of fine particles using an adhesive or the like.

また後者の方法については例えばシリコーン系
材料を任意の方法により所望の形状に成形したの
ち、この成形品上に微細粒を分散し、ついで前者
の方法と同様にして成形品を硬化(要すれば微細
粒も)させるのであるが、シリコーン系材料を成
形する手段としては合成樹脂等からなる平板、シ
ートないしフイルム上にキヤステイング、ロール
コート、カレンダーロール等によりトツピングす
るか、キヤリア上にシリコーン系材料を吹き付
け、浸漬等をあげることができる。
Regarding the latter method, for example, after molding a silicone material into a desired shape by an arbitrary method, fine particles are dispersed on the molded product, and then the molded product is cured (if necessary) in the same manner as the former method. The silicone material can be molded by topping it on a flat plate, sheet, or film made of synthetic resin by casting, roll coating, calender roll, etc., or by topping the silicone material on a carrier. It can be sprayed, dipped, etc.

また、成形品上に微細粒を分散させる方法とし
ては篩を用いて自然落下させる方法、静電気作用
を利用する方法等が適用される。上記微細粒がシ
リコーン系材料からなる成形品中に分散してしか
も突起を形成する機構は、押出しノズルあるいは
カレンダーロール等から押出される微細粒がゴム
材料が有する粘性ないし弾性よりも大きく初期に
設定された流路厚みあるいはロール間隙の作用に
より弾性的に形成されるものと思われる。
Further, as a method for dispersing the fine particles on the molded product, a method of allowing the fine particles to fall naturally using a sieve, a method of utilizing electrostatic action, etc. are applied. The mechanism by which the fine particles are dispersed in a molded product made of silicone material and form protrusions is that the fine particles extruded from an extrusion nozzle or calendar roll are initially set to have a greater viscosity or elasticity than the rubber material has. It is thought that this is formed elastically due to the thickness of the channel or the gap between the rolls.

上記したような方法を採用することによりシリ
コーン系材料と微細粒が強固に結合し一体化する
が、ゴム材料の予備成形時に微細粒体は独自の分
子配向を有し、このものはゴム材料の塑性流動に
より分子配向が同一となることなく該ゴム材料の
物理的流動ないしは他の物理的方法でゴム材料か
らなる成形品上に均等に分散する。
By employing the method described above, the silicone material and the fine particles are firmly bonded and integrated, but the fine particles have a unique molecular orientation during the preforming of the rubber material, and this material has a unique molecular orientation. Due to plastic flow, the molecular orientation does not become the same, and the rubber material is evenly dispersed on a molded article made of the rubber material by physical flow or other physical methods.

シリコーン系材料からなる微細粒は薄膜を構成
するシリコーン系材料との界面において親和性に
より、架橋ないしは加硫の際に微細粒の界面で分
子が良好に凝集し架橋ないしは加硫による接着反
応が生じるか、界面近傍で強固な結合もしくは架
橋が得られるのである。
Fine grains made of silicone material have affinity at the interface with the silicone material constituting the thin film, so during crosslinking or vulcanization, molecules cohere well at the interface of the fine grains, resulting in an adhesive reaction due to crosslinking or vulcanization. Alternatively, a strong bond or crosslink can be obtained near the interface.

以上説明したように本発明に係るガス透過膜は
ガス透過率がきわめてよく、また該透過膜は突起
形成付近においても引裂き、引張り等の諸物理的
強度にきわめてすぐれるとともに良好な耐久性を
有するため、これを通過するガス体が力学的圧力
の大きなものであつても容易にその機能が損われ
ることがなく、さらには突起を形成する微細粒体
として任意の材質からなるものを選択することに
より人体に直接適用する医療用から公害ガスの濃
度測定等の産業用等に広く応用可能である。
As explained above, the gas permeable membrane according to the present invention has extremely high gas permeability, and the permeable membrane also has excellent physical strength such as tearing and tensile strength even near the formation of protrusions, and has good durability. Therefore, even if the gas passing through it has a large mechanical pressure, its function will not be easily impaired, and furthermore, the fine particles forming the protrusions can be made of any material. Therefore, it can be widely applied to medical applications that are applied directly to the human body, as well as industrial applications such as measuring the concentration of pollutant gases.

また、該透過膜はその製作に際しては従来方法
のように複雑な金型をはじめとする装置等を使用
することなくきわめて容易に得られるという効果
を有する。
Furthermore, the permeable membrane has the advantage that it can be produced very easily without using complicated molds or other equipment as in conventional methods.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第3図は本発明に係るガス透過膜の基
本的態様を示す断面図、第4図は他の態様のガス
透過膜を示す切欠斜視図、第5図は微細粒の斜視
図である。 1…シリコーン系ゴムからなる薄膜、2…微細
粒からなる突起。
Figures 1 to 3 are cross-sectional views showing basic aspects of the gas permeable membrane according to the present invention, Figure 4 is a cutaway perspective view showing another aspect of the gas permeable membrane, and Figure 5 is a perspective view of fine particles. It is. 1...Thin film made of silicone rubber, 2...Protrusions made of fine particles.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 膜状シリコーン系ゴムの沿面に、これとは異
なる配向状態で架橋したシリコーン系ゴム微細粒
を突起状に均等に分散させてなることを特徴とす
る表面に突起を有するガス透過膜。
1. A gas permeable membrane having protrusions on its surface, characterized in that fine particles of silicone rubber crosslinked in a different orientation are uniformly dispersed in protrusions along the surface of a membrane-like silicone rubber.
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