JPH0624800B2 - 粘着性シリコーンゴム構造体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は粘着性構造体に関し、特に耐候性、耐熱性及び
耐寒性に優れた粘着性構造体に関する。

《従来の技術》 電気配線の端末処理等の用途に対する電気絶縁用テープ
としては、通常、塩化ビニル粘着テープ（粘着層：ポリ
イソブチレン、ＳＢＲ）、ポリエステル粘着テープ（粘
着層：アクリル系、ゴム系）等が使用されている。この
場合、ゴム系の粘着剤としては天然ゴム、ＳＢＲ、ブチ
ルゴム等のゴムにテルペン樹脂、ロジンエステル、石油
樹脂などの粘着付与樹脂を加えたものが用いられてお
り、比較的低温においても初期粘着力が出るという長所
を有しているが高温での凝集力に劣り耐熱性が不充分で
あるという欠点があった。

これに対し、アクリル系の粘着剤はメタアクリル酸の高
級アルコールエステルを主成分としており、比較的高温
においても凝集力及び耐熱性があるが、低温における初
期粘着力が低いという欠点がある。また塩化ビニル、ポ
リエステル等の基材自体も耐候性、耐熱性、耐寒性に劣
るため、長期使用中に劣化することがある。

一方、耐熱温度が１８０℃クラス（Ｈ種）の電気絶縁テ
ープとしては、基材にガラスクロス、ポリイミドフィル
ム、フッ素フィルム等を用い、粘着層にシリコーン粘着
剤を用いたものがある。この場合のシリコーン粘着剤は
低温及び高温において初期粘着力・凝集力に優れ、ほと
んどの被着体に対して粘着力があるという長所を有して
いる反面、離型層（セパレータ）として特殊なものが必
要であり、粘着層からセパレータを剥離する際に要する
力が大き過ぎるという欠点がある。特に長期間保存した
後においては剥離時に粘着層やセパレータが破壊するこ
ともある。又被着体に一度貼りつけると剥がすことが極
めて困難であるので作業上の問題がある。

更に、ゴム系自己融着テープとして架橋又は未架橋のブ
チルゴム系またはエチレンプロピレンゴム系のテープ、
ポリエチレンテープとブチルゴム系粘着層とを貼り合わ
せたテープ、又はシリコーンゴムにホウ酸を添加してか
ら硬化させ、自己融着性を付与したテープ等が知られて
いる。しかしながらこれらの自己融着テープは、融着後
に補修のためテープを剥がす必要が生じた場合にはテー
プを破壊しなければならず、一度剥がすと再使用できな
いという欠点がある。またシリコーンゴム以外のものの
場合には耐候性、耐熱性及び耐寒性に劣るという欠点が
ある。

本発明者等は、従来の係る欠点を解決すべく鋭意検討し
た結果、基材としてシリコーンゴムを採用し、従来のシ
リコーン粘着剤以外の粘着性を有するシリコーンゴム層
を設けることにより通常のセパレータを使用することが
できる上、粘着力を調整することができること、及び基
材並びに粘着層が共にシリコーンゴムであるので、耐候
性、耐熱性及び耐寒性の点で従来の粘着性構造体より著
しく改善することができることを見出し、本発明に到達
した。

《発明が解決しようとする課題》 従って本発明の第１の目的は、耐候性、耐熱性及び耐寒
性に優れた粘着性構造体を提供することにある。

本発明の第２の目的は、耐候性、耐熱性、耐寒性と共に
作業性にも優れた粘着性構造体を提供することにある。

《課題を解決するための手段》 本発明の上記の諸目的は、シリコーン基材、及び、該シ
リコーンゴム基材の少なくとも一方の面に設けられた、
ＳｉＯ_4/2単位を含まず、末端及び／又は側鎖にビニル
基を有するオルガノポリシロキサンと１分子中にけい素
原子に結合した水素原子を２個以上有するオルガノハイ
ドロジエンポリシロキサン及び白金系触媒からなり、前
記ビニル基とけい素原子に結合した水素原子のモル比が
０．０２〜０．８である液状又は溶液状シリコーンゴム
を付加反応により硬化させてなる、粘着性を有するシリ
コーンゴム層とから成ることを特徴とする粘着性シリコ
ーンゴム構造体によって達成された。

本発明のシリコーンゴム基材におけるシリコーンゴムコ
ンパウンドとしては、通常使用されているものの中から
適宜選択して使用することができるが、これらは一般式 （式中Ｒは水素原子又はメチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、シクロヘキ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、ビニル基、アリル基
等のアルケニル基又は、これらの基の水素原子の一部又
は全部をハロゲン原子等で置換したクロロメチル基、ト
リフルオロプロピル基等を示し、ａは１．９８〜２．０
２の数である。）で表されるオルガノポリシロキサンを
主成分とし、これにシリカヒドロゲル、シリカエアロゲ
ル等の補強性シリカを添加したものである。上記オルガ
ノポリシロキサンはオイル状から生ゴム状までの何れで
あっても良いが、通常２５℃における動粘度が１，００
０ｃｓ以上であることが好ましい。このシリコーンゴム
コンパウンドには、導電性付与剤としてカーボンブラッ
ク、グラファイト、銀、ニッケル等の金属粉、ガラスビ
ーズ、シリカ、フェノール樹脂粉等に銀、ニッケル等を
コーティングした複合導電粉、カーボン繊維、ニッケル
繊維等の導電性繊維、酸化チタン、ベンガラ、酸化セリ
ウム等の耐熱向上剤その他、無機充填剤として石英粉、
ケイソウ土等を添加しても良く、 更に着色のため顔料等を添加してもよい。

本発明においては、上記顔料等の添加剤を含有するシリ
コーンゴムコンパウンドを有機過酸化物のラジカル反
応、又は白金系触媒によるビニル基含有シロキサンとオ
ルガノハイドロジエンポリシロキサンとの付加反応によ
り、前記シリコーンゴムコンパウンドを硬化させて基材
を形成する。この場合ガラスクロス等により基材を補強
しても良い。

本発明の粘着性シリコーンゴムとしては、上記のシリコ
ーンゴム基材におけるシリコーンゴムコンパウンドと同
様のオルガノポリシロキサンを主成分とするが、特に 単位を含まないものを選択する。

この粘着性シリコーンゴムは硬化前、液状又は溶液状で
あるが、液状の場合、２５℃におけるオルガノポリシロ
キサンの動粘度を１００，０００ｃｓ（粘度１００，０
００ｃｐ）以下にすることが好ましい。

基材の場合と同様にこのオルガノポリシロキサンには補
強性シリカ、導電性付与剤、耐熱性向上剤、無機充填
剤、顔料等を添加しても良い。

又、このオルガノポリシロキサンと硬化剤及び任意に添
加される各種充填剤からなるシリコーンゴムコンパウン
ドを溶液状にする場合には、例えばトルエン、キシレ
ン、トリクロルエチレン等の有機溶剤で溶解しコーティ
ングに適する粘度に調整する。

本発明の特徴である粘着性をシリコーンゴムに与えるた
めには、シリコーンゴムの架橋密度を通常の場合より小
さくすることが必要である。このような硬化方法として
は有機過酸化物の添加によるラジカル反応、白金系触媒
によるビニル基を有するシロキサンとハイドロジエンポ
リシロキサンとの付加反応、又は有機スズ系触媒等によ
るオルガノポリシロキサン末端のシラノール基とアルコ
キシ基、アセトキシ基、アルケニルオキシ基、若しくは
ケトオキシム基等の加水分解性基を有する有機けい素化
合物との縮合反応等を利用する方法が挙げられる。本発
明においてはこれらの方法の内、架橋密度のコントロー
ルが容易であること、及び硬化速度が速いことから、ビ
ニル基を有するポリシロキサンとハイドロジエンポリシ
ロキサンとの付加反応が用いられる。

この付加反応系は、末端及び／又は側鎖にビニル基を有
するオルガノポリシロキサンと、一分子中にけい素原子
に結合した水素原子を２個以上有するオルガノハイドロ
ジエンポリシロキサン及び白金系触媒からなるものであ
り、粘着性を出すためにビニル基とＳｉＨ基のモル比Ｓ
ｉＨ／Ｓｉ（ＣＨ＝ＣＨ₂）を０．０２〜０．８の範囲
とする必要がある。このモル比が０．８以上では粘着力
が弱すぎ、０．０２以下では所定の強度が得られない。

次に本発明の粘着性シリコーンゴム構造体の製造方法に
ついて詳述する。

シリコーンゴム基材は所定のシリコーンゴムコンパウン
ドに硬化剤を添加してからゴム押出し機あるいはカレン
ダーロール等によりシート状又はテープ状に成形し、加
熱炉により熱硬化させて製造する。この際、ＰＥＴフィ
ルム等の上に硬化剤を添加したシリコーンゴムコンパウ
ンドをのせて成形してもよい。

次に所望のＳｉＨ／Ｓｉ（ＣＨ＝ＣＨ₂）比に配合し且
つ粘度をコーティングやディッピングに適する１０〜５
０，０００ｃｐに調整した粘着性シリコーンゴムを、得
られたシリコーンゴム基材にエアードクターコーター、
ブレードコーター、ナイフコーター、含浸コーター等の
後計量法或いはリバースロールコーター、グラビアコー
ター、キスロールコーター、キャストコーター、スプレ
イコーター等の前計量法により片面あるいは両面にコー
ティングし、有機溶剤が含まれている場合には前乾燥し
てから加熱炉に入れて熱硬化させる。この粘着性シリコ
ーンゴム構造体をポリエチレン（ＰＥ）やポリエステル
（ＰＥＴ）フィルム等のセパレータとともに巻取り、こ
れをスリッター等により所定の幅にカットして製品とす
る。この場合、シリコーンゴム基材と粘着性シリコーン
ゴムの接着を強化するため、基材に公知のプライマーを
塗布してから粘着層を設けても良い。

この粘着性シリコーンゴム構造体はシート状のものだけ
でなく、金型等により成形したシリコーンゴム成形品の
表面に粘着性シリコーンゴム層を設けても良い。

第１図〜第３図に構造体の代表的な実施形態の断面構成
を示す。

第１図はシリコーンゴム基材の片面に粘着性シリコーン
層を有する場合、第２図は両面に粘着性シリコーンゴム
層を有する場合、第３図はガラスクロスで強化したシリ
コーンゴム基材を使用した場合である。

本発明の粘着性シリコーンゴム構造体を用いて実際に作
業を行う場合、単にそれを巻き付けるだけでよく、自己
融着テープの場合に必要とされる保持時間が不要なため
作業時間を短縮することができる。また補修の際簡単に
剥がすことができるにもかかわらず粘着性が維持される
ので再使用が可能である。

本発明においては、粘着性を有するシリコーンゴム層の
粘着力を低温及び高温下でもその粘着力を維持すること
ができるようにコントロールすることができる。又、凝
集力が強いため、粘着層同士を貼り合わせても剥離して
再使用することができる。更に粘着層のオルガノポリシ
ロキサンとして 単位を含む通常のシリコーン粘着剤を使用しないので特
殊なセパレータを必要とせず、通常のＰＥ、ＰＥＴ、塩
ビフィルム等のセパレータを用いることができる。

本発明の粘着性シリコーンゴム構造体は種々の用途に利
用できる。例えば、耐熱性、耐寒性、電気特性に優れて
いるため、電線の端末処理テープ、電気絶縁テープ又は
シート、建築シーリング用テープ又はシート、低温用の
ラベル等に使用することができる。又、シリコーンゴム
基材及び粘着性シリコーンゴムにカーボンブラック、グ
ラファイト、金属粉等の導電性付与剤を添加し導電化し
たものは、心電図、脳波測定等に使用する生体電極とし
て使用できる。

《発明の効果》 本発明の粘着性構造体はシリコーンゴムを基材として、
その少なくとも一面に粘着性を有するシリコーンゴム層
を設けたものであるので、全体が耐候性、耐熱性、耐寒
性に優れる上、伸縮性、柔軟性があるので、被覆体への
追従が良く、十分に密着させることができるのみなら
ず、一度粘着した後に剥がして再使用することができる
ので極めて作業性が良好である。

《実施例》 以下本発明を実施例により更に詳述するが、本発明はこ
れによって限定されるものではない。

実施例１． シリコーンゴムコンパウンドＫＥ１５１ｕ（商品名：信
越化学工業（株）製）１００部に有機過酸化物Ｃ−２
（信越化学工業（株）製商品名）を１．２部二本ロール
で添加混合した。これをシリンダー内径４０mmのゴム押
出機により、厚さ１mm、幅２０mmのテープ状に３ｍ／分
の速度で押出し成形した後、温度２５０℃、長さ１ｍの
加熱炉を通し、シリコーンゴムテープを硬化させた。こ
のテープを熱風乾燥機中で２００℃、４時間熱処理し、
シリコーンゴム基材とした。

次にジメチルシロキサン単位９５モル％、メチルビニル
キロキサン単位５モル％とからなる動粘度１０，０００
ｃｓのメチルビニルポリシロキサン１００部と石英粉
（平均粒径１μ）４２部をゲートミキサで混練し、１５
０℃で２時間熱処理を行った後キミシング三本ロールで
均一化した。このベース１００部に塩化白金酸のイソプ
ロピルアルコール溶液（白金量２重量％）０．２部とア
セチレンアルコール０．１部及び式 で示されるメチルハイドロジエンポリシロキサン３部を
添加し混合した。ＳｉＨ／Ｓｉ（ＣＨ＝ＣＨ₂）の比は
０．０９０であった。この液状シリコーンゴムの粘度は
２７，０００ｃｐであった。

この液状シリコーンゴムを前記シリコーンゴム基材の片
面にロッドコーターによりコーティングし、２００℃で
１０分間加熱して厚さ５０μｍの粘着性シリコーンゴム
層を設けた。

上記の如くして得られた粘着性シリコーンゴム構造体を
室温で４８時間放置した後、粘着性シリコーンゴム構造
体を厚さ１００μｍのＰＥＴシートに粘着させ、ＪＩＳ
−Ｚ０２３７記載の２Kg荷重のゴムローラーを１往復さ
せて圧着した後、引張り試験機を用いて、剥離角１８０
°、剥離速度０．３ｍ／分でＰＥＴシートを剥離させ、
接着力（初期粘着力）を測定したところ１６ｇ／２０mm
であった。

次に、粘着性シリコーンゴム構造体の粘着面同士を貼り
合わせ、室温及び８０℃で夫々４０ｇ／cm²の一定荷重
下で４８時間保存した後、同様な方法で接着力（ブロッ
キング力）を測定したところ、室温の場合は４０ｇ／２
０mmであり、８０℃の場合は１７０ｇ／２０mmであっ
た。更に、剥離後の構造体を厚さ１００μｍのＰＥＴシ
ートに粘着させ、同様な方法で接着力（再粘着力）を測
定したところ室温の場合、８０℃の場合共に１５ｇ／２
０mmであり、初期粘着力とほぼ等しい良好な接着力を有
していた。

実施例２． 使用するメチルハイドロジエンポリシロキサンの量を
２．５部とし、ＳｉＨ／Ｓｉ（ＣＨ＝ＣＨ₂）の比を
０．０７５とした他は全く実施例１と同様にして粘着性
シリコーンゴム構造体を作製し同様の評価を行ったとこ
ろ、初期粘着力は２０ｇ／２０mm、室温及び８０℃にお
けるブロッキング力は夫々４９ｇ／２０mm及び２２０ｇ
／２０mm、室温及び８０℃における再粘着力は夫々２０
ｇ／２０mm及び１８ｇ／２０mmであり、実施例１の場合
と同様の良好な結果が得られた。

比較例 シリコーン粘着剤ＫＲ−１３０〔商品名：信越化学工業
（株）製〕１００部に有機過酸化物としてベンゾイルパ
ーオキサイド１．２部を添加混合し、実施例１で得たシ
リコーンゴム基材の片面にロッドコーターによりコーテ
ィングし、２００℃で１０分間加熱して、厚さ６０μｍ
のシリコーン粘着層を設けた。このようにして得られた
粘着製構造体について実施例１の場合と同様にして各種
の評価を行ったところ、初期粘着力は３２５ｇ／２０mm
と大きく、ブロッキング力は、８０℃の場合はもとより
室温の場合も粘着層が破壊したために測定不可能であっ
た。

以上の実施例比較例の結果を表１にまとめた。

表１の結果から本発明の粘着性シリコーンゴム構造体
は、従来のシリコーン粘着剤を用いたものに比べ、初期
粘着力は小さいが、粘着面同士を貼り合わせてもブロッ
キングせず、剥離後も粘着力が維持されることが実証さ
れた。

実施例３ 導電性シリコーンゴムコンパウンドＫＥ３６１１ｕ〔商
品名：信越化学工業（株）製〕１００部に有機過酸化物
２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキ
シ）ヘキサン０．８部を二本ロールで添加して均一化
し、これを温度１７０℃、圧力１００Kg／cm²の条件で
１０分間圧縮成形して厚さ１mmのシートを作り、熱風乾
燥機中で２００℃、４時間熱処理して導電性シリコーン
ゴム基材を作製した。

次にジメチルシロキサン単位９５モル％、メチルビニル
シロキサン単位５モル％とからなる動粘度１０，０００
ｃｓのメチルビニルシロキサン１００部にアセチレンブ
ラック２５部を添加し、ゲートミキサで混合し、さらに
塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液０．１部、ア
セチレンアルコール０．０５部、及び式 で示されるメチルハイドロジエンポリシロキサン１．１
部〔ＳｉＨ／Ｓｉ（ＣＨ＝ＣＨ₂）比：０．１２〕を添
加混合した。次に、トルエン１００部を添加して塗布に
好都合な粘度に調整し、これを導電性シリコーンゴム基
材の片面にロッドコーターによりコーティングし、３０
分間風乾した後、２００℃で１０分間加熱して厚さ１５
０μｍの導電粘着性シリコーンゴム層を設けた。

実施例１及び２と同様な方法で初期粘着力を測定したと
ころ１５ｇ／２０mmであり、皮膚に貼りつけてもよく密
着した。又、この導電粘着性シリコーンゴム構造体を直
径５０mmの円形に打抜いてこれを鋼板上に貼りつけ、上
から直径１０mmの銅電極をあてて電極間の抵抗をデジタ
ルマルチメーターで測定したところ、１．５Ωであっ
た。これによって生体用電極として利用できることが実
証された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、シリコーンゴム基材の片面のみに粘着性シリ
コーンゴム層を設けた場合の、本発明の構造体の一実施
態様を表わす断面図である。 第２図は、シリコーンゴム基材の両面に粘着性シリコー
ンゴム層を設けた場合の、本発明の構造体の一実施態様
を表わす断面図である。 第３図は、シリコーンゴム基材として、ガラスクロスで
強化されたシリコーンゴム基材を用いた場合において片
面のみに粘着性シリコーンゴム層を設けた場合の、本発
明の構造体の一実施態様を表わす断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリコーンゴム基材、及び、該シリコーン
   ゴム基材の少なくとも一方の面に設けられた、ＳｉＯ
   _4/2単位を含まず、末端及び／又は側鎖にビニル基を有
   するオルガノポリシロキサンと１分子中にけい素原子に
   結合した水素原子を２個以上有するオルガノハイドロジ
   エンポリシロキサン及び白金系触媒からなり、前記ビニ
   ル基とけい素原子に結合した水素原子のモル比が０．０
   ２〜０．８の範囲である液状又は溶液状シリコーンゴム
   を付加反応により硬化させてなる、粘着性を有するシリ
   コーンゴム層とから成ることを特徴とする粘着性シリコ
   ーンゴム構造体。