JPH0411666A

JPH0411666A - シリコーンインク

Info

Publication number: JPH0411666A
Application number: JP2113423A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Watanabe; 聡志渡辺
Original assignee: Toshiba Silicone Co Ltd
Current assignee: Momentive Performance Materials Japan LLC
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1992-01-16
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: JP2605163B2

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、カーボンブラックが配合されたシリコーンイ
ンクに係り、さらに詳しくは保存安定性に優れると共に
、高い導電性および／または着色性を有するシリコーン
インクに関する。

（従来の技術）硬化性ポリオルガノシロキサンをヘースポリマーとし、
溶剤により希釈したシリコーンインクは、そのシリコー
ン硬化体の耐油性、耐候性等の優れた特性から、塗装、
マーキング等の各種用途に用いられている。特にカーボ
ンブラックが配合されたシリコーンインクは、その硬化
後の特性により、導電性の高いものはスイッチング機能
や電気回路等としての用途に用いられている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、一般に用いられているカーボンブラック
か配合されたシリコーンインクは、溶剤に溶解させた場
合の分散性や溶解性か極めて悪く、また溶解後でも分離
しやすく、均一なインク溶液を得ることが難しいという
欠点があった。

このように、インク溶液の安定性が悪いために、得よう
とする特性が十分に発揮できないという問題があり、そ
こで特性を十分に発揮させるためにカーボン含有量を増
量すると、フンバウンド自体の製造が困難となるという
問題を招いていた。また、インク溶液の安定性が悪いた
めに、保存がしにくいとい問題もあった。

本発明は、上述したような課題に対処するためになされ
たもので、分散性と保存安定性に優れ、導電性および／
または着色性等の優れた特性を失わないシリコーンイン
クを提供することを目的とするものである。

〔発明の構成］（課題を解決するための手段と作用）本発明者はこのようなシリコーンインクを得るべく、シ
リコーンポリマーとカーボンブラックの特性について検
討を重ねた結果、以下に記す性状を満足するカーボンブ
ラックを用いることにより、上記目的を満たすシリコー
ンインクが得られることを見出し、ここに本発明を成す
に至った。

すなわち本発明のシリコーンインクは、（Ａ）付加型硬
化性のポリオルガノシロキサン、（Ｂ）ヨウ素吸着量が
５０ｍｇ／ｇ以下、一次粒子径が３５ｍ　ｕ以上、ＤＢ
Ｐ吸油量が１５０ｍｌ／１００ｇ以上を満足するカーボ
ンブラック、および（Ｃ）溶剤を有効成分として含有することを特徴とするものである
。

本発明のシリコーンインクにおける（Ａ）成分の付加型
硬化性のポリオルガノシロキサンは、基本的には（ａ）
シリコーンベースポリマーと（ｂ）硬化剤とからなるも
のである。

上記（ａ）成分のベースポリマーとしては、１分子中の
ケイ素原子に結合した有機基のうち、少なくとも２個が
ビニル基であるポリジオルガノシロキサンか用いられる
。このポリジオルガノシロキサンにおける他の有機基は
、１価の置換または非置換の炭化水素基であり、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ド
デシル基のようなアルキル基、フェニル基のようなアリ
ール基、β−フェニルエチル基、β−フェニルプロピル
基のようなアラルキル基等の非置換の炭化水素基や、ク
ロロメチル基、３，３．３−トリフルオロプロピル基等
の置換炭化水素基が例示される。

なお、−船釣にはメチル基が合成のしやすさ等から多用
される。

また、（ｂ）成分の硬化剤は、硬化用触媒として、塩化
白金酸、白金オレフィン錯体、白金ビニルシロキサン錯
体、白金黒、白金トリフェニルホスフィン錯体等の白金
系触媒が用いられ、架橋剤として、ケイ素原子に結合し
た水素原子か１分子中に少なくとも平均２個を超える数
を有するポリジオルガノシロキサンが用いられる。

（ｂ）成分の硬化剤のうち、硬化用触媒の配合量ハ、（
ａ）成分のベースポリマーに対し白金元素量でｌ〜１０
０ＯｐＩ）ｌの範囲となる量が好ましい。

硬化用触媒の配合量が白金元素量としてｉｐｐｍ未満で
は、充分に硬化が進行せず、また１１０００ｐｐを超え
ても特に硬化速度の向上等が期待できない。また、架橋
剤の配合量は、（ａ）成分中のアルケニル基１個に対し
、架橋剤中のケイ素原子に結合した水素原子が０．５〜
４．０個となるような量が好ましく、さらに好ましくは
　１．０〜３．０個となるような量である。水素原子の
量が０．５個未満である場合は、組成物の硬化が充分に
進行せず、硬化後の組成物の硬さが低くなり、また水素
原子の量が４．０個を超えると硬化後の組成物の物理的
性質と耐熱性が低下する。

本発明における（Ｂ）成分のカーボンブラックは、本発
明における最も特徴的な成分であり、以下の品質特性項
目を満足するものである。

■　ヨウ素吸着量：５０ｍｇ／ｇ以下 ■　一次粒子径　：３５ｍμ以上 ■　ＤＢＰ吸油量　：　　１５０ｍｌ／１００ｇ以上こ
れらの品質特性項目が意味するものは、以下の通りであ
る。

すなわち、ヨウ素吸着量は、ＪＩＳ　Ｋ　１４７４　（
粒状活性炭試験方法）により定められている特性値であ
り、比表面積を示すと共に、ストラフチャ−（カーボン
−粒子の連鎖構造）の強さの指標となるものである。ま
た、一次粒子径は近年の電子顕微鏡の高性能化により、
正確に測定されるようになり、カーボンブラックの配合
挙動を把握する上で重要な項目となっている。ＤＢＰ　
（フタル酸ジブチル）吸油量は、ＪＩＳ　Ｋ　８２２１
　（ゴム用カーボンブラック試験方法）に規定されてい
る特性値であり、カーポンストラクチャ−の発達の程度
を示す指標となっている。

ここで、非シリコーンをベースポリマーとする場合の着
色インク用カーボンブラックとしては、今までストラフ
チャーのほとんど発達していない、一次粒子径が１５ｍ
μ以下程度の微細単粒子が用いられている。また、導電
性インクを設計するためにも、ストラフチャーの発達し
ていない、一次粒子径が小さいカーボンブラックを用い
るとよいと考えられていたからである。ところが、分子
量が小さく、結晶性のほとんどないシリコーンゴムに、
上述したようなカーボンブラックを配合すると、可塑度
の急激な上昇を招き、コンパウンディングそのものが困
難となってしまい、また分散性やビヒクルへの溶解性に
も難が生じていた。

そこで、本発明のシリコーンインクにおいては、一次粒
子径が３５ｍμ以上のカーボンブラックを用いおり、こ
れにより上述したような現象を招くことを防止している
。しかし、この条件規定のみでは、コンパウンディング
や分散性は優れたものになるものの、導電特性や着色特
性か低下してしまう。そして本発明は、これらの特性を
十分に発揮させるためには、柔らかいストラフチャー構
造の付与が効果的であることを見出すことにより成され
たものである。この条件をカーボンブラックの品質項目
で規定すると、よう素吸着量が５０ｍｇ／ｇ以下で、か
つＤＢＰ吸油量が１５０ｍｌ／１００ｇ以上となり、本
発明で用いるカーボンブラックは、上記３つの品質項目
を全て満足したものである。

このように、一次粒子径が３５ｍμ以上で、かつヨウ素
吸着量５０ｍｇ／ｇ以下、ＤＢＰ吸油量１５０ｍｌ／１
００ｇ以上のカーボンブラックを使用することにより、
コンパウンディングや分散性を改善した上で、導電特性
や着色特性を十分に発揮させることが可能となる。

カーボンブラックは、その製法および品質特性により、
サーマルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブ
ラック等の種類に分類されるが、導電性に重点を置く場
合はアセチレンブラックを使用することが、着色度に重
点を置く場合にはファーネスブラックを使用することが
好ましい。

また、（Ｂ）成分のカーボンブラックの配合量は、ポリ
シロキサンベースポリマーの重合度と得られるシリコー
ン組成物の特性により任意に選ばれるものであり、特に
限定されるものではないが、一般にはポリシロキサンベ
ースポリマー　１００重量部に対し５〜５００重量部、
好ましくは１０〜２００重量部の範囲で用いられる。

本発明における（Ｃ）成分の溶剤は塗布用インクの゛溶
媒となるもので、（Ａ）成分、（Ｂ）成分および必要に
応じて配合される添加剤等の混合体を均一に溶解するも
のである。このような溶剤としては、トルエン、キシレ
ン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、ｎ−へブタン、ｎ
−オクタン、ナフサ、ミネラルスピリット、石油ベンジ
ンのような炭化水素系溶剤；クロロホルム、四塩化炭素
、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、１，１．
１−トリクロロエタン、パーフルオロプロパンのような
ハロゲン化炭化水素系溶剤；プロピルエーテル、ｎブチ
ルエーテル、アニソール、テトラヒドロフラン、エチレ
ングリコールジエチルエーテルのようなエーテル系溶剤
；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルのようなエステ
ル系溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、アセトフェノンのようなケトン系溶剤：
メタノール、エタノール、イソプロパツール、ブタノー
ル、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール
、２−ブトキシェタノール、エチレングリコール、プロ
ピレングリコールのようなアルコール系溶剤；ヘキサメ
チルジシロキサン、テトラメチルジフェニルジシロキサ
ン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシ
ロキサンのような鎖状シロキサン系溶剤；ヘキサメチル
シクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロ
キサン、ヘプタメチルフェニルシクロテトラシロキサン
、ヘプタメチルビニルシクロテトラシロキサン、デカメ
チルシクロペンタシロキサンのような環状シロキサン系
溶剤等が例示される。

これら（Ｃ）成分の添加量は、特に制約されるものでは
ないが、上記（Ａ）成分１００重量部に対して１０〜２
０００重量部、さらに２０〜１５００重量部の範囲が好
ましい。

本発明のシリコーンインクは、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分
を常法によって、均質に分散・混合することにより得ら
れる。例えば（Ａ）成分中の（ａ）ベースポリマーを万
能混線機またはニーダ−等に仕込み、（Ｂ）成分のカー
ボンブラックを数回に分けて添加・混合を繰返し、均一
に分散させる。このとき、分散性の向上、経時変化の少
ないものとするために、（ａ）成分の一部分の仕込みを
残しておき、（Ｂ）成分の全量を添加した後に、残りの
（ａ）成分を添加することも可能であり、またそれら混
合物を三本ロールに通したり、加熱混線をする等も許さ
れることである。こうして得られた均質な混合物が室温
付近に冷却されてから、（ｂ）硬化剤や（Ｃ）成分の溶
剤を添加し、均一に溶解あるいは分散させることにより
、シリコーンインクが得られる。

本発明のシリコーンインクにおいては、上記各必須成分
以外に、シリコーンゴム組成物に通常用いられているシ
リカ系充填剤、可塑剤、耐熱添加剤、難燃化剤、加工助
剤等を必要に応じて、本発明の目的を阻害しない範囲内
で適宜使用することができる。

（実施例）以下、本発明を実施例にて説明する。なお、以下の文中
における「部」は、「重量部」を示すものとする。

実施例１末端がトリメチルシリル基で閉塞され、メチルビニルシ
ロキサン単位を０．５０モル％含有するポリジメチルシ
ロキサン（重合度約６０００）　　１００部に対し、カ
ーボンブラックとして、一次粒子径５３ｍμ、ヨウ素吸
着量４８ｔｒｇ／ｇＳＤＢＰ吸油量が１１℃０ｍｌ／１
００ｇのファーネスブラックａが５０部となるようにニ
ダーに仕込み混線を行い、コンパウンドがまとまってか
ら取出した。

次に、上記フンパウンドをロールでシート状に薄く分出
し、小片に切断した後、５００部のトルエンに溶解して
所望の粘度に調整し、ベースとなる試料組成物Ａ−１を
調整した。

この後、上記試料組成物Ａ−１１００部に対して、両末
端がトリメチルシリル基で閉塞され、２５℃における粘
度が２０ｃＳｔのメチルハイドロジエンポリシロキサン
　１部と、塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液を
白金原子の量として５　ｐｐｍとなるように混合し、均
一に分散させてシリコーンインクＢ−１を調整した。

また、本発明との比較として、一次粒子径４０ｍμ、ヨ
ウ素吸着量８５ｍｇ／ｇ、　　ＤＢＰ吸油量が１８０　
ｍｌ／１００ｇのファーネスブラックｂと、一次粒子径
４０ｍμ、ヨウ素吸着量６３＋ｕｇ／ｇＳＤＢＰ吸油量
がｌＨｍｌ／１００ｇのファーネスブラックＣとをそれ
ぞれ用いて、第１表に示すように上記実施例１と同様に
して、比較用の試料組成物Ａ−２（比較例１）および試
料組成物Ａ−３（比較例２）とをそれぞれ調整し、さら
に実施例１と同様にして、シリコーンインクＢ−２（比
較例１）およびシリコーンインクＢ−３（比較例２）と
をそれぞれ調整した。

このようにして得た各シリコーンインクの保存安定性お
よび分散性と、溶解性とを以下に示す方法により評価し
た。

上記試料組成物Ａ−１〜＾−３の段階で、保存安定性お
よび分散性を調べた。まず、各試料組成物＾−１〜Ａ−
３をさらに溶剤で希釈して常温放置した。

２週間後、注意深く上半分と下半分とに分出し、１５０
℃で減圧吸引加熱して溶剤骨を揮発させ、それらを個々
に精秤し、固体分の重量比によって保存安定性および分
散性を評価した。

また、各シリコーンインクＢ−１〜Ｂ−３を用いて、溶
解性を調べるために、注射器を用いてインクの全量排出
が可能な（注射針の中が非溶解成分等でつまらない）針
の内径を測定した。

それらの結果を第１表に、シリコーンインクの配合比と
併せて示す。

（以下余白）第　　１　　表実施例２実施例１て用いたポリジメチルシロキサン１００部に対
し、カーボンブラックとして、一次粒子径５３ｍ　ｕ、
ヨウ素吸着量４８＋ｎｇ／ｇ、　　ＤＢＰ吸油量が１８
０ｍ１／１００ｇのアセチレンブラックａか５０部とな
るようにニーダ−に仕込み混線を行い、コンパウンドが
まとまってから取出した。

次に、上記コンパウンドをロールでシート状に薄く分出
し、小片に切断した後、５００部のキシレンに溶解して
所望の粘度に調整し、ベースとなる試料組成物Ａ〜４を
調整した。

この後、上記試料組成物Ａ−４１００部に対して、実施
例１で使用したメチルハイドロジエンポリシロキサン　
１部と、塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液を白
金原子の量として５ｐｐｍとなるように混合し、均一に
分散させてシリコーンインクＢ−４を調整した。

また、本発明との比較として、一次粒子径４０ｍｕ、ヨ
ウ素吸着量８５ｍｇ／ｇ、　　ＤＢＰ吸油量が１８０　
ｍｌ／１００ｇのアセチレンブラックｂを用いて、第２
表に示すように、上記実施例２と同様にして試料組成物
Ａ−５（比較例３）を調整し、さらに実施例２と同様に
して、シリコーンインクＢ−５（比較例３）を調整した
。

このようにして得た各シリコーンインクの保存安定性お
よび分散性を上記実施例１と同様な方法で評価すると共
に、以下に示す方法で導電性を評価した。

導電性能を調べるために、各シリコーンインクＢ−４〜
Ｂ−５をそれぞれＰＥＴフィルム上に、乾燥塗膜厚が約
５０μｍとなるように塗布した。これを８０℃のオーブ
ンで予備乾燥を２０分行った後、２００℃のオーブンに
１時間入れて架橋を完成させた。そして放置後、常温で
体積抵抗率を測定した。

それらの結果を第２表に、シリコーンインクの配合比と
併せて示す。

（以下余白）［発明の効果］以上説明したように本発明のシリコーンインクは、分散
性に優れ、かつ溶液の経時安定性がよく、また導電特性
や着色特性に優れていると共に、その維持性能も高い。

そのため、塗装、マーキング剤等に極めて有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（Ａ）付加型硬化性のポリオルガノシロキサン、（Ｂ）ヨウ素吸着量が５０ｍｇ／ｇ以下、一次粒子径が
３５ｍμ以上、ＤＢＰ吸油量が１５０ｍｌ／１００ｇ以
上を満足するカーボンブラック、および（Ｃ）溶剤を有効成分として含有することを特徴とするシリコーン
インク。
（２）請求項１記載のシリコーンインクにおいて、前記
（Ｂ）のカーボンブラックがアセチレンブラックである
ことを特徴とするシリコーンインク。
（３）請求項１記載のシリコーンインクにおいて、前記
（Ｂ）のカーボンブラックがファーネスブラックである
ことを特徴とするシリコーンインク。