JP2001261765A - シリコーンゲル組成物 - Google Patents
シリコーンゲル組成物Info
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Abstract
態保持性が高くタレ流れたり、衝撃や振動で崩れること
がないため容器や袋に密封されていなくとも振動吸収ダ
ンパーなどに使用することができるゲル組成物。 【解決手段】(a)分子中に(メタ)アクリロイル基を
有するオルガノポリシロキサン 100重量部 (b)(a)成分とは非反応性のオルガノポリシロキサ
ン 5〜100重量部 (c)三次元架橋したシリコーンレジンの不定形粉砕物
1〜50重量部 (d)噴霧質シリカ1〜20重量部 (e)重合開始剤 有効量 よりなる振動吸収性シリコーンゲル組成物。
Description
ンゲル組成物に関し、とくに、電気電子機器におけるダ
ンパー、インシュレータに使用する振動吸収性に優れた
シリコーンゲルに関する。
像機器、記録装置などの電子機器は振動や衝撃が電子機
器に伝わらないように防振ダンパーが使用されている。
特に、CD、MD、DVDなどの光ピックアップで記録
媒体に読み書きを行うものは振動により読みとり精度が
損なわれるためダンパーやインシュレータの使用が必須
である。
質で振動を吸収するものが古くから考案されている。次
いで、それだけでは振動を減衰させることが困難である
ためコイルバネの内部にシリコーンオイルやシリコーン
ゲルを封入したものが考案された。
開平11−44342号公報に記載されているように、
バネなどを用いずにゴムなどの物質で形成された容器ま
たは袋にゲル材または発泡材を注入し、密封したものを
ダンパーとして使用することもあった。このようなダン
パーに封入する材料は針入度が70〜200程度のシリ
コーンゲルを使用することが一般的である。
衰性に富む、いわゆるtanδの大きい素材であること
が望まれる。
23321号公報に記載があるように、筒状の外枠と該
外枠に保持されたゲル材と該ゲル材に保持された支持軸
からなる構造のダンパーや光ピックアップの対物レンズ
を備えた可動部を支持する板バネの固定部に使用するダ
ンパー材など、容器内に封入されずにゲル材がむき出し
になっている状態での使用も望まれている。
動によりゲルがタレ流れたり、振動に合わせて元に戻ら
ないような変形をしてしまい、ダンピング特性が劣化
し、最悪の場合、ゲルとしての役目が全くなくなるよう
になる。一般的にゲルのtanδが大きい組成物はゲル
時の形態保持性が低いため強い振動や衝撃時に形態が変
化してしまう。よって、容器や袋に密封されていないダ
ンパーはいわゆる硬いゲルを使用しなければならず、振
動吸収性が高いものを達成することができなかった。
優れ、容器や袋に密封されなくてもダンパーとして使用
可能なシリコーンゲル組成物に関する。
ため鋭意検討した結果、(a)分子中に(メタ)アクリ
ロイル基を有するオルガノポリシロキサン 100重量
部、(b)(a)成分とは非反応性のオルガノポリシロ
キサン 5〜100重量部、(c)三次元架橋したシリ
コーンレジンの不定形粉砕物 1〜50重量部、(d)
噴霧質シリカ1〜20重量部、(e)重合開始剤 有効
量、よりなる振動吸収性シリコーンゲル組成物を得るこ
とができた。
用される(a)は分子中に(メタ)アクリロイル基を有
するオルガノポリシロキサンである。ここで(メタ)ア
クリロイル基とはアクリロイル基とメタクリロイル基を
総称したものである(メタ)アクリロイル基は後述で述
べる活性ラジカルにより重合反応を起こすものである。
ン結合により直鎖状に重合されたオリゴマーである。シ
ロキサン結合の珪素原子はさらに2つの結合手をもち、
それらは1価の炭化水素基、好ましくは炭素数1〜4の
アルキル基またはアリール基である。また、シロキシ結
合の繰り返し数は50〜10000である。
ル基の数や場所により架橋密度が変化するのでゲルに適
した設計がするのが好ましい。例えば特開平6−184
257号公報に記載されたオルガノポリシロキサンを使
用することが好ましい。しかし、これに限定されること
なく、架橋密度を低くする設計の分子であれば使用する
ことができる。
1で表される末端アミノ基含有オルガノポリシロキサン
にビニル基含有イソシアネート、アクリル酸無水物、メ
タクリル酸無水物、アクリル酸ハライドまたはメタクリ
ル酸ハライドから選択される化合物を反応させて得られ
たオルガノポリシロキサンである。
基、好ましくは炭素数1〜4のアルキレン基又はフェニ
レン基等のアリーレン基であり、R3は1価の炭化水素
基好ましくは炭素数1〜4のアルキル基又はアリール基
であり、R4は水素又は1価の炭化水素基好ましくはメ
チル基等のアルキル基又はベンジル基のアリールアルキ
ル基であり、R5は水素又は1価の炭化水素基又は置換
炭化水素基好ましくはアリル基、アルキル基、ジもしく
はトリアルコキシシリルアルキル基であり、1は0〜4
の整数であり、nは1〜3の整数であり、mは50〜1
0000の整数である。)
ノ基を有するオルガノアルコキシシランの末端にシラノ
ール基を有するオルガノシロキサンを付加して末端にア
ミノ基を有するオルガノポリシロキサンをつくり、次い
でこれにラジカル硬化性官能基である(メタ)アクリロ
イル基を少なくとも1個有するイソシアネート化合物を
反応させてアミノ基とイソシアネート基とを付加させる
かまたは(メタ)アクリル酸無水物又は(メタ)アクリ
ル酸ハライドを反応させてアミノ基に(メタ)アクリロ
イル基を付加させることによって製造される。上記反応
は触媒を要することなく極めて容易且つ定量的に進行す
る。
適宜選択して用いることができるが、その典型例を記載
すると、アミノ基を有するオルガノアルコキシシランの
典型例は一般式2
基、好ましくは炭素数1〜4のアルキレン基又はフェニ
レン基等のアリーレン基であり、R3は1価の炭化水素
基好ましくは炭素数1〜4のアルキル基又はアリール基
であり、R4は水素又は1価の炭化水素基好ましくはメ
チル基等のアルキル基又はベンジル基のアリールアルキ
ル基であり、R5は水素又は1価の炭化水素基又は置換
炭化水素基好ましくはアリル基、アルキル基、ジもしく
はトリアルコキシシリルアルキル基であり、Xはアルコ
キシ基であり、aは0または1であり、1は0〜4の整
数である)で示される。具体的な化合物としては、(β
−アミノエチル)−β−アミノエチルトリアルコキシシ
ラン、(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリ
アルコキシシラン、(γ−アミノプロピル)−β−アミ
ノエチルトリアルコキシシラン、(γ−アミノプロピ
ル)−γ−アミノプロピルトリアルコキシシラン、アミ
ノプロピルトリアルコキシシラン、アミノプロピルメチ
ルジアルコキシシラン、3−[N−アリル−N(2−ア
ミノエチル)]アミノプロピルトリメトキシシラン、
N,N−ビス[(メチルジメトキシシリル)プロピル]
アミン、N,N−ビス[3−(トリメトキシシリル)プ
ロピル]エチレンジアミンなどが例示される。
トの具体例としては、メタクリロイルイソシアネート、
2−イソシアネートエチルメタクリレート、イソプロペ
ニル−2,2−ジメチルベンジルイソシアネート、さら
に2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレ
ンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネ
ートなどのイソシアネート基を2つ以上もつものと2−
ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロ
ピルメタクリレートなどの水酸基をもった(メタ)アク
リレートの反応でえられるイソシアネート基含有(メ
タ)アクリレートが例示される。これらのイソシアネー
ト化合物の代りに(メタ)アクリル酸無水物又は(メ
タ)アクリル酸クロライド等の(メタ)アクリル酸ハラ
イドも用いることもできる。
ン1モルに対しビニル基含有イソシアネート等を通常1
モル以上添加し50℃程度の若干の加熱下に混合するこ
とによって容易に進行する。
て作用するものであり(a)成分とは非反応性のジオル
ガノポリシロキサンである。(b)成分としてはトリメ
チルシリル基で末端封鎖されたジオルガノポリシロキサ
ンや環状のジオルガノポリシロキサンが代表されるが、
(a)成分と反応しないものであれば両末端がシラノー
ルのジメチルポリシロキサンでもよい。ただし、(a)
成分にシラノールと反応する例えばアルコキシ基等が存
在する場合は両末端がシラノールのジメチルポリシロキ
サンは適さない。また、(b)成分は(a)成分の製造
終了後に添加しないと(a)成分のモル比が適切でなく
なる場合があるため、好ましくは(a)成分の製造後、
添加することが好ましい。
量部に対し5〜100重量部である。5重量部より少な
いとゲルの振動吸収性が悪くなり、100重量部より多
いと硬化後のゲルから(b)成分がしみ出したり、形状
保持性が低下してゲルが崩れることがある。(b)成分
の分子量は1000〜100000が好ましい。また、
本発明のシリコーンゲルを電子部品に使用する場合など
は(b)成分は大気中に揮散しないように分子量の大き
いものを使用することが好ましい。
レジンの不定形粉砕物は分子量数千〜数十万の三次元架
橋した高分子量オルガノポリシロキサンを粉砕したもの
であり、粒径0.1μm〜50μmである。(c)成分
としては例えば東レ・ダウコーニング・シリコーン社
製、商品名「トレフィルR−900」、「トレフィルR
−902A」、「トレフィルR−910」等を使用する
ことができ、光硬化性シリコーン中に1〜20重量%、
好ましくは5〜10重量%の割合で使用するとよい。
量部に対して1〜20重量部であり、1重量部より少な
いと硬化時の形態保持性が低下して、強い振動時にはゲ
ルが破壊したり垂れ流れたりなど形態を保持する能力が
低下する。20重量部より多いと振動吸収性が低下す
る。
(a)成分と共に使用されて硬化時の樹脂強度を高くす
る。すなわち、ゲル形成時に形保持性を高くすることが
できる。また、そればかりでなく(c)成分と相互作用
を奏してシリコーンゲルに硬化したときに振動吸収性を
高めることができる。
の表面積と未処理表面とを有する公知のフュームドシリ
カのいずれでもよい。好ましいのは、表面積が 200
m2/gより大きく且つ400m2 /gより小さいシリ
カである。その理由は商業的に容易に得られる材料であ
る。好ましいフュームドシリカは200〜250m2/
gの表面積を有する。
量部に対して1〜20重量部であり、1重量部より少な
いと硬化時の形態保持性が低下して、振動吸収性も低下
しさらに、硬化物のゲルから(b)成分が流出しやすく
なる。20重量部より多いとゲルが硬くなり、振動吸収
性が低下する。
活性ラジカル種などを発生し(a)成分を重合させるも
のである。(e)成分は有機過酸化物、光開始剤という
名称で既に公知である。(e)成分の選択により加熱硬
化性、光硬化性、2液混合性、嫌気硬化性など硬化形態
を所望の形態に選択することができる。
ることができ、具体的にはクメンハイドロパーオキサイ
ド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、p−メンタン
ハイドロパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキ
サイド、シクロヘキサンパーオキサイド、ジクミルパー
オキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキ
サイド等のハイドロパーオキサイド類、その他、ケトン
パーオキサイド類、ジアリルパーオキサイド類、パーオ
キシエステル類等が挙げられる。
触媒を用いうるが、具体例としてはアセトフェノン、プ
ロピオフェノン、ベンゾフェノン、キサントール、フル
オレイン、ベンズアルデヒド、アンスラキノン、トリフ
ェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノ
ン、4−メチルアセトフェノン、3−ペンチルアセトフ
ェノン、4−メトキシアセトフェノン、3−ブロモアセ
トフェノン、p−ジアセチルベンゼン、3−メトキシベ
ンゾフェノン、4−アリルアセトフェノン、4−メチル
ベンゾフェノン、4−クロロ−4−ベンジルベンゾフェ
ノン、3−クロロキサントーン、3,9−ジクロロキサ
ントーン、3−クロロ−8−ノニルキサントーン、ベン
ゾイル、ベンゾイルメチルエーテル、ベンゾインブチル
エーテル、ビス(4−ジメチルアミノフェニル)ケト
ン、ベンジルメトキシケタール、2−クロロチオキサン
トーン、ジエトキシアセトフェノンなどがあげられる。
ように公知の範囲で適宜決定することができる。一般的
に(a)成分オリゴマーの総重量を基準にして0.01
〜10重量%の範囲とすればよいが、一般には0.1〜
5重量%の範囲とすることが好ましい。
なわない範囲で保存安定性向上剤、老化防止剤、着色剤
などを添加することができる。
のため光ピックアップのアクチュエータのダンパー、車
載デッキのダンパーなどに使用することができる。
(分子量10000)2000gにアミノプロピルジメ
トキシシラン16.3gを加えて、窒素置換中にて10
0℃で2時間攪拌反応する。その後真空状態に吸引して
過剰なアミノプロピルトリメトキシシランを取り除き、
粘度10000cpsの片末端アミノポリジメチルシロ
キサンを得た。得られた樹脂100gに2−イソシアネ
ートエチルメタクリレート0.77gを加え窒素置換中
にて50℃1時間攪拌反応し、(a)成分である(A)
を得た。
ルシリル基を末端に有するジメチルポリシロキサン(T
MDMS)を表の配合量で添加した。
アエロジル社製エロジール200)を表に記載する添加
量で配合した。
ンレジンの不定形粉砕物(東レダウコーニング社製トレ
フィルR−900、平均粒径20μm)を表に記載する
添加量で配合した。
クロヘキシルフェニルケトン0.5gを加え紫外線硬化
性シリコーン組成物を得た。
ルシウム、ゴム粒子、中空フィラーを使用した。ゴム粒
子は粒径が15μmであるウレタンアクリレートポリマ
ー微粒子UPX−15(積水化成品工業社製)を用い、
中空フィラーとして粒径100μmの炭酸カルシウムの
中空微粒子MFL−100CA(松本油脂社製)を用い
た。
m深さ1.2mmの透明容器に注入し、4kW高圧水銀
灯(主波長365nm)を用いて積算光量30kJ/m
2の紫外線を照射してシリコーン組成物を硬化させた。
動吸収性を測定した。レオメーターにより25℃で1H
zの時のtanδとG’を測定した。tanδは動的粘
弾性であり、振動吸収性能をあらわすものであり、0.
5〜0.7であることが好ましく、0.5以下では振動
吸収性が悪くダンパー材には適さない。また、G’はゲ
ル硬化物の形状保持性をあらわすものであり、700以
上であることが好ましく、700未満であれば振動や衝
撃でゲルが変形して垂れ流れなどの現象が起こる。その
結果を表1に示す。
硬化してゲル化するシリコーンゲル組成物であり、ゲル
に硬化した時の形態保持性が高いためゲルがタレ流れた
り、振動に合わせて形を変えてしまうことがなく、しか
も、形態保持性が高いにも関わらず振動吸収性が高いた
め容器や袋に密封されていない振動吸収ダンパーなどに
使用することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】(a)分子中に(メタ)アクリロイル基を
有するオルガノポリシロキサン 100重量部 (b)(a)成分とは非反応性のオルガノポリシロキサ
ン 5〜100重量部 (c)三次元架橋したシリコーンレジンの不定形粉砕物
1〜50重量部 (d)噴霧質シリカ1〜20重量部 (e)重合開始剤 有効量 よりなる振動吸収性シリコーンゲル組成物。
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