JPS62207611A - 液状シリコ−ンゴム組成物の射出成形方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野１ 本発明は液状シリコーンゴム組成物の射出成形方法に関
し、詳しくは低温度下で混合して液状シリコーンゴム組
成物をつくり、比較的低温度下で射出成形し優れた特性
を有するシリコーンゴム成形品を与える液状シリコーン
ゴムの成形方法に関するものである。

［従来の技術１ 一般に電卓やコンピューターのキーボード、ゴムスイッ
チ、７）−ドキャップ、複写機用ローラのゴム部分には
液状シリコーンゴム組成物の射出成形品が多量に使用さ
れている。

従来、このような成形品を得るには液状シリコーンゴム
組成物の構成成分を常温もしくはそれ以上の温度下で混
合して液状シリコーンゴム組成物をつくり、その組成物
を１２０　’Ｃ以上に設定された金型内に射出し、その
温度で硬化させている（例えば特開昭５７−１４９３５
４号公報、特公昭６０−１７４２８号公報参照）。

［発明が解決しようとする問題点１ ところが、これら従来の射出成形方法においては、いず
れも常温らしくはそれ以上の温度で液状シリコーンゴム
組成物をつくり、高温度下で液状シリコーンゴム組成物
を硬化させて成形品を得ているためにいくつかの問題点
が見出だされている。

すなわち、液状シリコーンゴム組成物が硬化時に膨張し
、得られた成形品が金型がら離脱し難くなる、液状シリ
コーンゴム組成物が高温度の金型内部に射出されてこれ
と接触すると、一時的に粘度が低下する、そのため成形
品のパリが発生し易いなどの成形上の不利な問題点が多
く、生産性の低いものであった。また、得られる成形品
については、その内部に気泡が発生し易く、特に成形品
の収縮率が２〜３％もあり精密な成形品を得ることが非
常に難しかった。

そこで本発明者らは、かかる問題点のない射出成形方法
について検討した結果、液状シリコーンゴム組成物の構
成成分を低温度下で混合して液状シリコーンゴムｍ成物
をつくり、しかる後その組成物を比較的低温度で硬化さ
せれば、上記問題点は大１１］に解消されることを確認
し本発明を為すに至った。

本発明の目的はパリの発生が少なく金型から成形品の脱
型ら容易であり極めて生産性に優れた液状シリコーンゴ
ム組成物の射出成形方法を提供するにあり、さらに気泡
入りが少なく成形収縮率も小さい均一な成形品を得るこ
とができる液状シリコーンゴム組成物の射出成形方法を
提供するにある。

［問題点の解決手段とその作用１ かかる問題点は、 液状シリコーンゴム組成物の射出成形方法において、液
状シリコーンゴム組成物の構成成分を温度−６０〜＋５
℃の範囲で混合して液状シリコーンゴム組成物をつくり
、しがる後その組成物を温度＋２５〜＋１００℃の範囲
に設定された金型内部に射出して硬化させ、連続して成
形品を得ることにより解決される。

これを説明すると、本発明で使用される液状シリコーン
ゴム組成物は、反応性基を有する液状オルガノポリシロ
キサン、架橋剤および／主たは硬化触媒を主剤とする常
温下で液状またはペースト状の組成物であり、常温下で
放置するかまたは加熱すると硬化してゴム状弾性体にな
るものであり、サグタイプ、ノンサグタイプのいずれで
もよい。硬化機構については付加反応型、有機過酸化物
によるラジカル反応型、縮合反応型が挙げられるが、硬
化速度が速いことや硬化の均一性に優れる点から付加反
応型が好ましい。このような付加反応型液状シリコーン
ゴム組成物として本発明において特に好ましいのは、 （Ａ）１分子中に少なくとも２個の低級アルケニル基を
有するオルガノポリシロキサン （８）１分子中に少なくとも２個のケイ素原子結合水素
原子を有するオルガノポリシロキサンＣＣ）白金系触媒 （Ａ　）〜（Ｂ）成分の合計量１００万重量部に対して
白金系金属とし てＣ）、１〜１００　ｆ３重量部［た だしく八）成分１分子当りのアル ケニル基と（Ｂ）成分１分子当り の水素原子の合計数は少なくと も５である１ から戊る液状シリコーンゴム組成物である。

これを説明すると、（Ａ）成分はシリコーンゴムを与え
るオルガノポリシロキサンの主成分であり、（Ｃ）成分
の触媒作用により（Ｂ　）　成分と付加反応し硬化する
成分である。この（Ａ）成分は１分子中に少なくとも２
個のケイ素原子に結合した低級アルケニル基を有するこ
とが必要であり、この低級アルケニル基が２個未満であ
ると網状構造を形成しないため良好な硬化物が得られな
い。かかる低級アルケニル基としてはビニル基、アリル
基、プロペニル基が例示される。またかかる低級アルケ
ニル基は分子のどこに存在してもよいが、少なくとも分
子の末端に存在することが好ましい。さらに、本成分の
分子構造は直鎖状、分枝を含む直鎖状、環状、網目状、
３次元構造のいずれであってもよいが、好ましくはわず
かの分枝状を含むか含まない直鎖状である。

本成分の分子量は特に限定はなく、粘度の低い液状から
非常に高い生ゴム状まで包含し特に限定されないが、硬
化物がゴム状弾性本となるには２５℃の粘度力ｔ　１０
０センチボイズ以上であることが好ましい。このような
メチルビニルオルガノポリシロキサンとしては、ビニル
ポリシロキサン、メチルビニルシロキサンとジメチルシ
ロキサンの共重合体、両末端ジメチルビニルシロキシ基
封鎖のジメチルポリシロキサン、両末端ツメチルビニル
シロキシ基封鎖のジメチルシロキサン−メチルフェニル
シロキサン共重合体、両末′４１：）メチルビニルシロ
キシ基封鎖のジメチルシロキサンーノフェニルシロキサ
ンーメチルビニルシロキサン共重合体、両末端トリメチ
ルシロキシ基封鎖のジメチルシロキサン−メチルビニル
シロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖
のジメチルシロキサン−メチルフェニルシロキサン−メ
チルビニルシロキサン共重合体、両末端メチルビニルシ
ロキシ基封鎖のメチル（３，３，３−）す７０ロブロビ
ル）ポリシロキサン、両末端ジメチルビニルシロキシ基
ｆｊ　ｊ”ｉ　：”）ジメチルシロキサン−メチル３　
−　ト１７　７０ロブロビル）シロキサン共ｆｆｉ　合
体、Ｃｌト＝ＣＩＩ（Ｃ１１−）２ＳｉＯ’，、・２単
位と（Ｃｌｌ，）、ＳｉＯ’ｚ’＝単位とＳｉ０４／２
単位からなるポリシロキサン等が例示される。本発明に
おいて上記オルガノポリシロキサンを組合せて使用して
もよい。

本発明で・使用される（（り成分は、（Ａ）成分の架橋
剤であり、（Ｃ）成分の触媒作用により本成分中のケイ
素原子結合水素原子が（　八）　ｔＬ分中の低級アルケ
ニル基と付加反応して硬化するものである。この（　Ｉ
！　）　ｔｉｔ分は１分子中に少なくとも２個のケイ素
原子結合水素原子を有することが架橋剤としての働とを
するために必要である。

そして本発明においては前述の（Ａ）成分の１分子中の
アルケニル基と（Ｂ）成分１分子中のケイ素原子結合水
素原子の合計数は少なくとら５である。５未満では実質
的に網状構造を形成しないので良好な成形品が得られな
いので好ましくない。

本成分の分子構造については特に限定はなく、直鎖状、
分枝状を含む直鎖状、環状などのいずれでもよい。本成
分の分子量も特に限定はないが（＾）ｒＡ分との相溶性
を良好にするためには２５°Ｃの粘度が１〜ｓｏ，ｏｏ
ｏセンチボイズであることが好ましい。

本成分の添加量は、本成分中のケイ素原子結合水素原子
の合計量と（＾）成分中の全低級アルケニル基の合計量
とのモル比が（０．５：１）〜（２０：１）となるよう
な量とされるが、これはモル比が０．５：１より小さい
と良好な硬化性が得られず２０：１より大トくなると硬
化物を加熱したときに硬度が大きくなるからである。

尚、補強のためにあるいは池の目的で、アルケニル基を
含有するシロキサン類を別途添加する場合には、そのア
ルケニル基に見合うだけのケイ素原子結合水素原子を含
む本成分を追加することが好ましい。

本成分の具体例を示すと、両末端トリメチルシロキシＪ
ｌ　ＩＪ　鎖のメチルノＸイドロジエンボリシロキサン
、両末端トリメチルシロキシ基封鎖のンメチルシロキサ
ンーメチルノＡイドロジエンポリシロキサン共重合体、
両末端シメチルノ１イドロノエンシロキシ基封鎖のジメ
チルシロキサンーメナルハイドロノエンシロキサン共重
合体、ノメチルシロキサンーメチルノ１イドロジエンシ
ロキサン環状共重合体、（ｃ１１３）２１１ｓｉｏ＋／
’２単位とＳｉｎ２ハ単位からなる共電．合体、（ｅｌ
ｆｓ）ｉｓｉｏ’／２単位、（ｃ１１３）２１１ｓｉｏ
’７２単位およびＳｉｎ’八単位へらなる共重合体があ
げられる。

（　Ｃ　）　ｔｉｔ分はケイ素原子結合水素原子とアル
ケニル基とを付加反応させる触媒であり、工、゛本例を
あげると塩化白金酸およびこれをアルコールやケトン類
に溶解させたものおよびその溶液を熟成させたもの、塩
化白金酸とオレフィン類との錯化合物、塩化白金酸とア
ルケニルシロキサンとの錯化合物、塩化白金酸とジケト
ンとの錯化合物、白金黒および白金を担体に保持させた
ものなどである。

本成分の添加量は（Ａ）〜（Ｂ）成分の合計量１０（）
万重量部に対して白金系触媒として０．１〜１０００重
量部とされるが、これは０．１重量部以下では架橋反応
が十分進行せず、１０００重量部以上では不経済である
からである。通常使用される場合には白金系触媒として
１〜１００重量部程重量部加量が好ましい。

本発明に使用される液状シリコーンゴム組成物は、流動
性を調筋したり、成形品の機械的強度を向上させるため
充填剤を配合してもよい。

このような充填剤としては、沈澱シリカ、ヒユームドシ
リカ、焼成シリカ、ヒユームド酸化チタンのような補強
性充填剤、粉砕石英、ケイ藻」−、アスベスト、アルミ
ノケイ酸、酸化鉄、酸化亜鉛、炭酸カルシウムのような
非補強性充填剤が例示され、そのままでもヘキサメチル
シラザン、トリメチルクロロシラン、ポリメチルシロキ
サンのような有機ケイ素化合物で表面処理したものでも
よい。また、本発明に使用されるオルガノポリシロキサ
ン組成物には硬化反応を抑制するための添加剤としてア
セチレン系化合物、ヒドラジン類、トリアゾール類、フ
ォスフイン類、メルカプタン類等を微量または少量添加
することは、本発明の目的を損なわない限り差し支えな
い。その他必要に応じて顔料、耐熱剤、難燃剤、可塑剤
などを配合してもよい。

次に、好ましい液状シリコーンゴム組成物として有機過
酸化物によるラジカル反応型の液状シリコーンゴムＩＬ
成物があり、常温で液状のビニル基含有ジオルがノボリ
シロキサンと触媒量の有機過酸化物を主剤とし、必要に
応じて無機質充填剤、例えばヒユームドシリカ、沈澱シ
リカや耐熱剤、顔料などを添加したものである。

有機過酸化物は分解温度が＋２５℃〜＋１０（）°Ｃの
範囲にあるものを選択することが好ましい。

本発明においては、かかる液状シリコーンゴム組成物の
構成成分を低温度下で混合して液状シリコーンゴム組成
物をつくることが必要である。この混合温度は好ましく
は一６０°Ｃ〜＋５℃の範囲内であり、好ましくは一り
０℃〜（１’Ｃの範囲である。これは−６０℃未満にな
ると本発明で使用されるオルガノポリシロキサンがゲル
状となる傾向を示し射出成形できなくなるからであり、
また温度が＋５℃を超えると混合中に硬化反応が進み射
出成形し難くなり、また得られる硬化物の機械的強度が
大巾に低下するからである。

ついで、かくして得られた液状シリコーンゴムｍ或物を
、温度＋２５〜＋１００　’Ｃの範囲内、好ましくは＋
４０〜＋７５℃に設定された金型内部に射出し硬化させ
る。この硬化温度が２５℃未満になると本発明で使用さ
れる液状シリコーンゴム組成物の硬化速度が低下して生
産性が低下するし、一方、１００℃を越えると成形品内
部に気泡が発生するので耐電圧が低下し均質に成形品を
得ることが困難になる。またパリの発生が多くなると同
時に成形品が金型から離型し難しくなるので好ましくな
い。

かかる本発明の射出成形方法は周知の液状シリコーンゴ
ム用射出成形機に冷却装置を結合することに上って実施
可能である。

本発明の射出成形方法を使用することにより、キーボー
ド、ゴムスイッチ、７ノードキヤツプ、バッキング、〃
スケット、ゴム栓を効率よく生産することがで外る。

［実施例１ 次に実施例について本発明を説明する。実施例中部とあ
るのは重量部を示し、粘度は２５℃における値である。

実施例１ 分子錆両１ミ端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され
た粘度２０００センチボイズのジメチルポリシロキサン
（ビニル基含有量０．５重量％）１００部に比表面積２
００ｍ’／ｇの湿式シリカ４０部、分子鎖両末端がトリ
メチルシロキシ基で封鎖された粘度１０センチボイズの
メチルハイドロジエンポリシロキサン［５ｉｔｌ含有量
１重量％１を加えて混合し、剪断速度１０ｓｅｃ−’で
３０００ボイズの粘度を有する混合物を得た（混合物Ａ
）。次に上記と同じジメチルポリシロキサン１００部に
上記と同じ湿式シリカ４０部および塩化白金酸のイソプ
ロピルアルコール溶液（白金含有量３重量％１０．０２
部を加えて混合し、上記と同様な混合物を得た（混合物
Ｂ）。

この混合物Ａを液状シリコーンゴム！１１ｔ、物用タン
ク１に入れ、同様に混合物Ｂを液状シリコーンゴム組成
物用タンク２に入れてセットした。

次にこれらを予め冷媒循環装置ｌ！ｌｌで一５°Ｃに冷
却されたスタッチックミキサー８に圧送ポンプ４および
５を使用して送り込み、混合物Ａと混合物Ｂを１：１の
比率で混合した。得られた硬化物を冷媒の循環装置１６
でもって予め温度５０　’Ｃに調筋された金型１４ａお
よび１４ｂの内部に連続して射出し、射出時間５秒、硬
化時間２０秒の条件下で硬化して射出成形品１００個を
得た。ここで得られた成形品はパリの発生がなく、金型
から容易に脱型できた。また成形品は内部に気泡の発生
も見られず、平滑な表面を有していｔこ。次にこの射出
成形品についてＪＩＳＫ６３０１に従って物理特性を測
定したところ硬さ６１、引張強さ６７ｋｇ／ｃａｎ’、
引張伸び３００％であった。

比較のため、上記スタッチックミキサー８で混合された
混合物を予め１２０℃に設定された金型１４ａおよび１
４部１内部に射出しだところ、得られた成形品はパリの
発生があり、金型がらの脱型も上記に比べてよくなかっ
た。また、成形品内部に＠細な気泡を含んでいた。

さらに、上記入タッチツクミキサー８のジャケット９に
冷媒を通すことを止め室温（２０℃）とする以外は上記
と同一方法で得た混合物を上記と同じ方法で５０℃に設
定された金型１４ａおよび１４ｂの内部に射出し、上記
と同一条件下で硬化させ射出成形品を得たところ、得ら
れた成形品の表面には凹凸が見られ、またその内部には
気泡を含んでいた。

実施例２ 分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖された
粘度１００００センチボイズのジメチルポリシロキサン
（ビニル基含有量０１ＩＳ屯犠％）　１００部に表面積
２００＋ｎ２／Ｈの乾式シリカ［日本アエロジル（株）
製アエロンル２００］３（）部および分子鎖両末端がト
リメチルシロキシ基で封鎖された粘度１２センチストー
クスのメチルハイドロジエンポリシロキサン［５ｉｔｌ
含有量０．９重量％１１．５部を加えて混合し剪断速度
１０ｓｅｃ−’で７０００ポイズの粘度を有する混合物
を得た（混合物Ａ）。次に上記と同じジメチルポリシロ
キサン１ｏｏｇに上記と同じ乾式シリカ３０部および塩
化白金酸のイソプロピルアルコール溶液［白金含有量３
重量％１０．０２部を加えて混合し、上記と同様な混合
物を得た（混合物Ｂ）。

この混合物Ａを液状シリコーンゴム組成物用原料タンク
１に入れ、同様に混合物Ｂを液状シリコーンゴム組成物
用原料タンク２に入れセットした。次にこれらを予め冷
媒循環装置１１で一２０℃に冷却されたスタッチックミ
キサー８に圧送ポンプ４および５を使用して送り込み混
合物Ａと混合物Ｂを１：１の比率で混合した。

得られた硬化物を冷媒と熱媒の循環装置１６でもって予
め温度５０℃に調節し設定された金型１４ａおよび１４
１）の内部に連続して射出し、射出時間５秒、硬化時間
２０秒の条件下で硬化して射出成形品１００個を得た。

ここで得られた成形品はパリの発生がなく、金型から容
易に脱型できた。次にこの射出成形品についてＪＩＳＫ
６３０．１に従って物理特性を測定したところ、硬さ４
５、引張強さ７０ｋｇ／ｃｍ２、引張伸び５００％の測
定値であった。

比較のため上記においてスタッチックミキサー８で冷却
下に混合された混合物を予め１９０°Ｃに設定された金
型１４ａおよび１４ｂの内部に射出したところ、混合物
である液状シリコーンゴム組成物が金型キャビティ内部
に完全に充填されず、いわゆるショートショットの現象
を起こし完全な形状を有する成形品が得られなかった。

実施例３ 実施例１において久タッチツクミキサー８で冷却下に混
合されｔこ混合物を予め４０℃に設定した金型に連続し
て射出し、射出時間２（）秒、硬化時間３分間の条件下
で硬化し、成形品を得た。得られた成形品にはパリの発
生がなく金型から容易に脱型できた。

１発明の効果１ 本発明では液状シリコーンゴム組成物の構成成分を−Ｇ
Ｏ’Ｃ〜＋５℃の温度下で混合して液状シリコーンゴム
組成物をつくり、しがる後その組成物を＋２５℃〜＋１
００℃の温度に設定された金型内部に射出して成形品を
得ているので、パリの発生が少なく金型からの成形品の
脱型ら容易であり極めて生産性に優れている。さらに得
ら八たシリコーンゴム成形品には気泡が少なく、成形収
縮率も小さいので耐電圧に優れた均質な成形品が得られ
るという特徴を有する。

したがって、本発明の射出成形方法は、液状シリコーン
ゴム組成物からシリコーンゴム成形品を効率よく成形す
るための実用用途に適し、また外観、物理的性質に優れ
たシリコーンゴム成形品を業界に供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する上での工程概略図である。 １・・・液状シリコーンゴム組成用タンク２・・・液状
シリコーンゴム組成物用原料タン３ａ・・・液状シリコ
ーンゴム組成物原料′３１Ｊ・・・液状シリコーンゴム
［放物用原料、１・・・圧送ポンプ、５・・・圧送ポン
プ６・・・液状シリコーンゴム組成物用原料供給管 ７・・・液状シリコーンゴム組成物用原料供給管 ８・・・スタッチックミキサー ９・・・スタフチックミキサー冷却用ジャケット １０・・・射出ノズル １１・・・スラッチツクミキサー冷却用冷媒の循環装置 １２・・・スラッチツクミキサー冷却用冷媒の供給管 １３・・・スラッチツクミキサー冷却用冷媒の供給管 １４ａ・・・射出成形金型 ］　４　ｂ・・・射出成形金型 １５・・・射出成形金型温度調節用冷媒／熱媒導入口 １６・・・射出成形金型温度調節用冷媒／熱媒循環装置 １７・・・射出成形金型温度調節用冷媒／熱媒の供給管 ＩＳ・・・射出成形金型温度調節用冷媒／熱媒の供給管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　液状シリコーンゴム組成物の射出成形方法において
   、液状シリコーンゴム組成物の構成成分を温度−６０〜
   ＋５℃の範囲で混合して液状シリコーンゴム組成物をつ
   くり、しかる後その組成物を温度＋２５〜＋１００℃の
   範囲に設定された金型内部に射出して硬化させ、連続し
   て成形品を得ることを特徴とする液状シリコーンゴム組
   成物の射出成形方法。 ２　液状シリコーンゴム組成物が （Ａ）１分子中に少なくとも２個の低級アルケニル基を
   有するオルガノポリシロキサン （Ｂ）１分子中に少なくとも２個のケイ素原子結合水素
   原子を有するオルガノポリシロキ サン （Ｃ）白金系触媒 （Ａ）〜（Ｂ）成分の合計量１００万 重量部に対して白金系金属とし て０．１〜１０００重量部［た だし（Ａ）成分１分子当りのアル ケニル基と（Ｂ）成分１分子当り の水素原子の合計数は少なくと も５である］ から成る特許請求の範囲第１項記載の液状シリコーンゴ
   ム組成物の射出成形方法。