JPH0741675A - シリコーンゴム製品及びその製造方法 - Google Patents

シリコーンゴム製品及びその製造方法

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JPH0741675A
JPH0741675A JP20732393A JP20732393A JPH0741675A JP H0741675 A JPH0741675 A JP H0741675A JP 20732393 A JP20732393 A JP 20732393A JP 20732393 A JP20732393 A JP 20732393A JP H0741675 A JPH0741675 A JP H0741675A
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JP
Japan
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silicone rubber
powder
silicone
silica
rubber
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JP20732393A
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English (en)
Inventor
Yuichi Washio
友一 鷲尾
Hiroshi Takei
博 武井
Toshihiko Shindo
敏彦 進藤
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリコーンゴムの熱的、電気的物性を向上さ
せると共に、機械的物性にも優れた、成形時又は加硫時
にクラックを生じることのないシリコーンゴム製品及び
その製造方法を提供すること。 【構成】 シリカ及びBN粉末をシリコーン生ゴムに練
り込んだシリコーンゴムベースコンパウンドを加熱加硫
してなるシリコーンゴム製品であって、前記シリコーン
ゴムベースコンパウンドが、前記シリカ及びBN粉末を
シリコーン生ゴムに同時に練込んで調製されてなること
を特徴とする、シリコーンゴム製品及びその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコーンゴム製品及
びその製造方法に関し、特にシリコーンゴムの熱的、電
気的物性を向上させると共に、機械的物性にも優れた、
成形時又は加硫時にクラックを生じることがなく、電気
絶縁性を必要とする電線被覆材やアノードキャップ、或
いは、熱伝導性または耐熱性を必要とする加熱機器扉の
Oリング、複写機用ゴムロール等に好適なシリコーンゴ
ム製品及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】従来から、六方晶窒化硼素(以下、BNと
略す。)は、優れた熱伝導性及び電気絶縁性を有するの
で、樹脂やゴム等の素材の熱伝導性及び/又は電気絶縁
性を向上させる目的で、フィラーとして添加されてい
る。
【0003】同様に、シリコーンゴムの場合にあって
も、BN粉末の添加によって、熱伝導性等の物性を改良
することが可能である。例えば、特開平1−22145
4号公報には、電線被覆、絶縁チューブ及びアノードキ
ャップ等に使用されているシリコーンゴム組成物にBN
粉末を配合することにより、絶縁破壊電圧を40KV/
mm以上に向上させることができることが記載されてい
る。
【0004】ところで、上記公報の場合も含め、BN粉
末を含有するシリコーンゴムの従来からの製造方法は、
以下に示す如く、3工程からなる。 (1)シリコーン生ゴムにシリカをニーダー等で混合し
た後、熱処理を行ってベースコンパウンドを作製する。 (2)次いで、得られたベースコンパウンドをロール等
で混練しながら、BN粉末及び硬化触媒を添加して成形
する。 (3)更に、得られたシリコーンゴム成形品を、熱気、
スチーム又は電子線等によって熱加硫する。
【0005】このように、従来のシリコーンゴム組成物
は、ベースコンパウンドを作製した後に、硬化触媒と共
にBN粉末を添加するため、コンパウンド内部に空気を
巻き込み易い。その結果、コンパウンド中のBN粒子周
辺に空隙が残留することになり、これに伴って応力の集
中が起こり、ゴムの弾性及び機械的物性の低下等が生じ
るという欠点があった。
【0006】また、従来の練り込み方法では、生ゴム1
00重量部に対するBN粉末の添加量は50重量部が限
界であり、それ以上添加するとロール作業性が悪く、成
形時又は加硫時にクラックが生じる。このため、特にシ
リコーンゴムに熱伝導性を付与する目的でBN粉末を添
加した場合には、その効果が十分に得られないという欠
点があった。
【0007】例えば、前記特開平1−221454号公
報に記載された発明の場合においても、絶縁破壊電圧を
向上させる効果は得られるものの、BN無添加のもので
は、引張り強度が98Kg/cm2 、伸びが255%で
あるのに対し、平均粒子径が12μmのBN粉末を12
重量%添加した場合には、引張り強度が66Kg/cm
2 、伸びが185%と、それぞれ機械的物性が低下して
いる。また、生ゴム100重量部に対し、BN粉末を6
0重量部添加した場合には、ロール作業性が悪く、押出
成型が不可能であった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、従来の欠点を解決すべく鋭意検討した結果、シリカ
及びBN粉末をシリコーン生ゴムに同時に練り込むこと
により、シリコーン組成物の熱的及び電気的物性を容易
に向上させることができると共に、BN粉末添加に起因
した機械的物性の低下を少なくすることができることを
見出し、本発明に到達した。
【0009】従って本発明の第1の目的は、熱的及び電
気的物性に優れると共に、機械的物性にも優れた、シリ
コーンゴム製品を提供することにある。本発明の第2の
目的は、BN粉末の添加量が多い場合であっても、ロー
ル作業性に優れると共に押出成型を容易に行うことので
きる、成形時又は加硫時にクラックを生じることのない
シリコーンゴム製品の製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の諸目的
は、シリカ及びBN粉末をシリコーン生ゴムに練り込ん
だシリコーンゴムベースコンパウンドを加熱加硫してな
るシリコーンゴム製品であって、前記シリコーンベース
コンパウンドが、前記シリカ及びBN粉末をシリコーン
生ゴムに同時に練込んで調製されてなることを特徴とす
る、成形時又は加硫時にクラックを生じることのないシ
リコーンゴム製品及びその製造方法により達成された。
【0011】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。本発明においては、使用するシリコーン生ゴムの種
類及び性状は特に制限されず、汎用されるジメチル系、
メチルビニル系、メチルビニルフェニル系、メチルフロ
ロアルキル系等の何れをも使用することができる。ま
た、その性状については特に限定されず、一般的に、重
合度は3,000〜13,000程度、平均分子量は約
20万〜100万粘度は数百万〜千数百万Cst程度で
あれば良い。
【0012】本発明においては、充填するシリカの種類
も特に限定されず、フュームドシリカ、湿式シリカ、石
英微粉末、ケイそう土等の中から適宜選択することがで
きる。また、その配合量も特に制限されないが、シリコ
ーン生ゴム100重量部に対して5〜500重量部程度
であることが好ましい。
【0013】上記充填剤シリカと同時に練り込まれるB
N粉末の性状も、特に制限されることはないが、平均粒
子径が20μm以下で、結晶化度が高く、不純物含有量
の少ないものが好ましい。平均粒子径が20μmを超え
ると、組成物の加工特性が低下する恐れがある。また、
結晶化度や純度等の低いBN粉末を使用すると、シリコ
ーンゴム製品の熱的及び電気的物性の向上が不十分とな
る場合がある。
【0014】BN粉末は、無処理のままで使用すること
もできるが、予めシランカップリング剤による表面処理
を行うことが好ましい。この場合の処理においては、シ
リコーン生ゴムのシロキサン側鎖に存在する官能基と同
一又は同種の官能基を有するシランカップリング剤を、
BN粉末100重量部に対し、0.1〜10重量部の割
合で湿式処理又は乾式処理することが好ましい。この処
理により、BN粒子表面にシロキサン被膜が形成される
のでシリコーン生ゴムとの結合性が向上する。
【0015】本発明においては、シリカ及びBN粉末を
同時にシリコーン生ゴムに混練する。このようにするこ
とにより、混練時に巻き込まれる空気の量を減少させる
ことができるので、従来の場合と異なり、BN粉末粒子
周辺に空隙が生じない。このことはシリコーンゴム製品
となった場合に応力の集中が起こらないことを意味し、
従ってBN粉末を混合したときのシリコーンゴムの機械
的性質の劣化が従来より低減される。
【0016】同時混練の方法は特に限定されるわけでは
ないが、予め充填剤シリカ及びBN粉末を均一に混合
し、次いで得られた混合物をシリコーン生ゴムに混練し
ながら添加することが好ましい。このようにしてより、
シリコーン生ゴム、充填剤シリカ及びBN粉末を混合し
てベースコンパウンドを製造した後の工程は、従来のシ
リコーンゴム製品の製造工程と同様であり、ベースコン
パンドを120〜200℃で1〜8時間加熱処理を行っ
た後、硬化触媒を添加して加硫を行う。
【0017】硬化触媒は、特に制限されず、ベンゾイル
パーオキサイド、モノクロルベンゾイルパーオキサイ
ド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、2,
5ジメチル−2,5ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキ
サン、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルパーベンゾ
エート等の有機過酸化物の中から適宜選択して使用する
ことができる。また、Pt/SiH化合物等を使用する
により、付加反応を促進することも可能である。硬化触
媒の添加量は、他の成分の種類や配合比によって適宜調
整することができるが、特に、全体量に対して0.01
〜7重量%の範囲とすることが好ましい。
【0018】本発明においては、上記したシリコーン生
ゴム、シリカ、BN粉末及び硬化触媒の必須成分の他
に、必要に応じて更に、分散剤として重合度100以下
の低分子シロキサンやシラノール基含有シラン、耐熱向
上剤として酸化鉄や酸化セリウム、着色を目的とした顔
料、難燃助剤として白金やパラジウム化合物等を、通常
のシリコーンゴムへの添加量の範囲で使用することがで
きる。また、加硫の方法も特に制限されず、通常のシリ
コーンゴムの場合と同様に、常圧熱気加硫、スチーム連
続加硫、電子線加硫、プレス熱加硫、高周波加硫等によ
り行うことができる。
【0019】
【発明の効果】本発明のシリコーンゴム製品は、BN粒
子周辺に空隙がないので、応力の集中が起こらず、従っ
て、熱的及び電気的物性が著しく優れているにもかかわ
らず、機械的物性の低下がわずかである。また、本発明
の製造方法によれば、BN粉末の添加量を生ゴム100
重量部に対して50重量部以上にしても、成形時又は加
硫時にクラックを生じることがない。
【0020】
【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。
【0021】実施例1.メチルフロロプロピルシロキサ
ン単位99.62モル%、ジメチルシロキサン単位0.
33モル%及びメチルビニルシロキサン単位0.05モ
ル%からなる、平均重合度約6000のオルガノポリシ
ロキサン100重量部、及びシリカ(エアロジル20
0:日本エアロジル株式会社製の商品名)25重量部を
ニーダーで混合した後、150℃で4時間加熱処理を行
って、BN粉末を含まない、基準のベースコンパウンド
を作製した。
【0022】次に、得られたベースコンパウンドに硬化
触媒として2,5−ジメチル−2,5ビス(t−ブチル
パーオキシ)ヘキサン0.8重量部を2本ロールで混合
した後、150mm×120mm×2mmのシート及
び29.20mm(直径)×12.70mm(高さ)
の円柱の2通りの加硫型へ充填して、165℃、100
Kg/cm2 で15分間、1次プレス熱加硫を行い、次
いで200℃で4時間2次常圧熱加硫を行って、それぞ
れシリコーンゴムのシート及び円柱を得た。
【0023】得られたシートを使用して測定した熱伝導
率は4.0×10-4cal/cm・sec・℃、引張強
度は93.3Kg/cm2 であり、また円柱を使用して
JISK6301の方法で測定した圧縮永久歪みは10
%、ゴム密度は1.47g/cm3 であった。
【0024】次に、表1に示すように、BN粉末〔信越
化学工業株式会社製:KBN(h)−10〕を前記オル
ガノポリシロキサン100重量部に対して、それぞれ1
00、150及び230重量部(BNの容積分率でそれ
ぞれ約40、50、60%)となるように、前記シリカ
と共にニーダーで練り込んだ他は、前記基準のベースコ
ンパウンドの場合と全く同様にして、BN粉末含有シリ
コーンゴムコンパウンドを試作し、その物性を評価し
た。その結果を表1に示す。また、得られたシリコーン
ゴムコンパウンドのロール性及び成型性はいずれも良好
であった。
【表1】
【0025】実施例2.シランカップリング剤であるビ
ニルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製:K
BM1003)1.5重量部を水150重量部に溶解さ
せてシラン溶液を作製した後、該シラン溶液中に、BN
粉末〔信越化学工業株式会社製:KBN(h)−10〕
100重量部を分散させ、プラネタリーミキサーで30
分間攪拌した。得られたスラリーを乾燥させて、表面に
ビニル基が存在するシロキサン被膜を有するBN粉末を
得た。
【0026】得られたBN粉末を実施例1で使用した無
処理のBN粉末の代わりに使用して、実施例1と同様な
方法でシリコーンゴムコンパウンドを試作し、その物性
を評価した。その結果を表2に示す。また、得られたシ
リコーンゴムコンパウンドのロール性及び成型性はいず
れも良好であった。
【表2】
【0027】比較例1.実施例1で得た基準のシリコー
ンゴムベースコンパウンドに、硬化触媒を2本ロールで
混合する際に、BN粉末〔信越化学工業株式会社製:K
BN(h)−10〕を同時に混合し、その物性を評価し
た。その結果を表3に示す。得られたシリコーンゴムコ
ンパウンドの成型性は悪く、円柱型試料にはクラックが
入り、圧縮永久歪の測定は不可能であった。
【表3】
【0028】比較例2.無処理のBN粉末の代わりに、
実施例2で調製したシランカップリング剤による表面処
理を行ったBN粉末〔信越化学工業株式会社製:KBN
(h)−10〕を使用した他は、比較例1と全く同様な
方法でシリコーンゴムコンパウンドを試作し、その物性
を評価した。その結果を表4に示す。得られたシリコー
ンゴムコンパウンドは、比較例1の場合と同様に成型性
が悪く、圧縮永久歪の測定は不可能であった。
【表4】
【0029】実施例1及び2に示されるように、シリカ
及びBN粉末をシリコーン生ゴムに同時に練り込む方法
で製造した本発明のシリコーンゴム製品は、シリコーン
生ゴム100重量部に対してBN粉末を50重量部以上
添加した場合であっても、ロール性及び成型性はいずれ
も良好である。また、熱伝導率が大きく向上する一方、
BN粉末の添加に起因する引張強度の低下及び圧縮永久
歪の増大は小さい。
【0030】これは、充填剤シリカ及びBN粉末をシリ
コーン生ゴムに同時に練り込むことにより、BN粒子と
シリコーンゴムとの間に間隙が生ぜず、密着した状態が
得られた結果と考えられる。また、シランカップリング
剤による表面処理により、更にその効果が向上すること
も確認された。一方、従来技術であった比較例1及び2
の場合には、BN粉末添加によって熱伝導率が若干向上
したものの、その効果は小さい。また、引張強度は大き
く低下し、ロール作業性も悪い。以上の結果は、本発明
の有効性を実証するものである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリカ及びBN粉末をシリコーン生ゴムに
    練り込んだシリコーンゴムベースコンパウンドを加熱加
    硫してなるシリコーンゴム製品であって、前記シリコー
    ンゴムベースコンパウンドが、前記シリカ及びBN粉末
    を前記シリコーン生ゴムに同時に練込んで調製されてな
    ることを特徴とするシリコーンゴム製品。
  2. 【請求項2】BN粉末がシリコーン生ゴム100重量部
    に対して50重量部以上である請求項1に記載のシリコ
    ーンゴム製品。
  3. 【請求項3】シリコーン生ゴムにシリカ及びBN粉末を
    均一に練り込む請求項1に記載のシリコーンゴム製品の
    製造方法であって、シリカ及びBN粉末を予め均一に混
    合し、次いで得られた混合物をシリコーン生ゴムに練り
    込むことを特徴とするシリコーンゴム製品の製造方法。
JP20732393A 1993-07-28 1993-07-28 シリコーンゴム製品及びその製造方法 Pending JPH0741675A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1044236A4 (en) * 1998-11-03 2001-09-19 Gasket King Llc POLYSILOXANE RESIN CATALYZED WITH BORON NITRIDE AND SILICA AND LAMINATE ARTICLES MADE THEREFROM
JP2005320514A (ja) * 2004-04-06 2005-11-17 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 高熱伝導絶縁性ポリカーボネート系樹脂組成物および成形体
JP2015529280A (ja) * 2012-09-19 2015-10-05 モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・インク 剥離した窒化ホウ素を含む組成物およびその組成物を形成する方法
KR102532532B1 (ko) * 2022-12-13 2023-05-15 주식회사 실트렌드 실리콘 기반 절연 호스용 조성물 및 절연 호스의 제조 방법
WO2025204325A1 (ja) * 2024-03-26 2025-10-02 信越化学工業株式会社 シリコーンゴム組成物及びその硬化物

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