JPH02300242A - 難燃性スポンジ用シリコーンゴム組成物 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、断熱材、クッション材として使用される難燃
スポンジ用シリコーンゴム組成物に係わり、特にはフェ
ライト粉末を含存してなり高周波誘電加熱による発泡砂
化が可能である難燃スポンジ用シリコーンゴム組成物に
関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点１ 従来から、給水、給湯、空調システムの断熱管の断熱材
として低発泡もしくは高発泡のポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどのプラスチック発泡体にポリ塩化ビニル、ポ
リエチレンなどのプラスチックシースを施したものが汎
用されている。　このようなプラスチック発泡体を断熱
材として１史用した断熱管においては容易に着火し、延
焼するため火災の原因となっていた。　そのため、実際
の配管においては、配管施工後、防火区画貫通部に防火
および延焼防止の処理を行う必要があった。

一方、現場施工断熱材料として無機系のグラスウール、
ロツ、クウール、ケイ酸カルシウムなどのパイプカバー
が用いられている。　この無機系断熱材は、現場施工が
中心であり施工に多大の時間を要し、施工性、経済性の
点で好ましいものではなかった。

シリコーン生ゴノ、に無機質充填剤、アゾビスイソブナ
ロニトリルなどの有機発泡剤および有機過酸化物を配合
し、これを所定の形状に成形後加熱して発泡砂止させる
ことによってシリコーンゴムスポンジが得られることは
公知である。　またシリコーンゴムスポンジは耐熱性、
耐寒性、耐候性などに渣れ難燃化も容易な材料であるこ
とは一般に認められている。　しかし、このような方法
で高発泡倍率のシリコーンゴムスポンジを得ようとする
と、発泡剤の増量などによる１１１によってセルが大き
くなるなどの欠点があり、微細なセルを有する高発泡１
き率のシリコーンゴムスポンジを製造することが困難で
あった。　また、上記の方法には次のような不都合さが
認められ大型乃至厚手の均質なシリコーンゴムスポンジ
を得ることができない、　即ち加熱によって発泡が行わ
れる際、加熱は外周部から行われ、発泡および硬化は外
周面部においてまず起こることになる。　かくして発泡
体の内部が熱の伝達によって発泡を起こす前に外周部部
では発泡現象が終了した状態となるため内部の発泡剤な
どが分解しても発泡は極端に抑制される。　このため、
均一セルのシリ：１−ンゴムスポンジが得られ難くなる
と考えられる。

しかして、セル構造がこのように外周部と内部とで不均
一になることを解決する方法としては、有機ゴムでは高
周波誘電加熱による加工方法がらちいられておりシリコ
ーンゴムスポンジにおいてもこの方法〈特公昭４Ｇ−１
８６３４号公報）か提案されている。シ、かしこの方法
は沈澱シリカを充填剤として用いてなるシリコーンゴム
スポンジに限定される。

この他、高周波誘電加熱はカーボンブラックのようなフ
ィラーを配合することにより可能となることは公知であ
る。　シリコーン二１ムスポンジでは加硫剤に有機過酸
化物を用いるのが一般的であるが、カーボンブラックを
配合すると有ｉＩ％過酸化物による加硫を阻害するため
良々Ｔなシリコーンゴムスポンジを得ることができない
。

高周波誘電加熱を用いずに均一なセル構造を有するシリ
コーンゴムスポンジを得るＪｆ法としては、たとえば特
開昭５２−８１３７８号公報では、オルガノハイドロジ
エンポリシロキサンと白金系触様の存在下で有機発泡剤
の分解温度より低い温度でエージングした後に、有機発
泡剤の分解温度以上に加熱し、発泡硬化させる方法が提
案されている。　このような方法は、均一なセル構造の
シリコーンゴムスポンジを得るという目的に対しては有
効であるが、しかし、エージングの期間を必要とする不
利かあり、工業的には必ずしも存利な方法ではない。

したがって、断熱性能を向上させるために高発泡倍率で
あることおよびセルが均一で独立気泡であることなどが
要求される給水、給湯、空調システムの断熱管などの断
熱材に好適とされる品質のすぐれた難燃シリコーンゴム
スポンジの開発が強く望まれていた。

［発明の目的１ 本発明はこの様な従来の問題点を解消しようとするもの
であり高周波誘電加熱を用いて厚みなどにとくに制約さ
れることなく、高発泡倍率で微細なセルを有し独立気泡
のシリコーンゴムスポンジが得られる難燃スポンジ用シ
リコーンゴム組成物を提供することを目的とする。

［発明の構成］ 本発明者らはこのような目的を達成すべく種々検討した
結果、末端がシラノール基で閉塞され、２５℃における
粘度が５００〜１０，０００　ｃＳｔであるポリジオル
ガノシロキサンを配合することによって高発泡倍率で独
立気泡のシリコーンゴムスポンジが得られ、またフェラ
イト粉末が高周波誘電加熱に有効であり、シリコーンゴ
ムにフェライト粉末を配合することによって高周波誘電
前−へか可１ｍとなり＠細なセル構造のシリコーンゴム
スポンジが得られることを見いだし、本発明をなすに至
った。

即ち、本発明の難燃スポンジ用シリコーンゴム組成物は
、 （Ａ）ポリオルガノシロキサン　　　　１００重量部（
Ｂ）補強性充填用シリカ　　　５〜１００重量部（Ｃ）
末端がシラノール基で閉塞され、２５℃における粘度が
５００〜１０，０００　ｃＳ　ｔであるボリジオル力ノ
シＯＡサン　　　　　　　　　　１〜１０重量部（Ｄ）
フェライト粉末　　　　　１０〜２００重量部（Ｅ）有
機発泡剤　　　　　　　　０．５〜１０重量部（Ｆ）有
機過酸化物　　　　　　０．１〜１０重量部および （Ｇ）白金化合物　白金原子の重層で１〜１００ｐｐｆ
ｌからなることを特徴としている。

本発明に使用する（Ａ＞成分のポリオルガノシロキサン
としては。

ｍ一般式： ％式％ （式中、Ｒ１は１価の置換または非置換の炭化水素基を
、■ｔ２は１価の置換らしくは非置換の炭化水素基また
は水酸基を表わし、かつＲ′とＲ２中の０．０１〜１．
０モル％がアルケニル基であり、ｎは平均３，０００〜
ｉｏ、ｏｏｏの数を表わす）で示される実質的に直鎖状
のポリマーが挙げられる。　ここでアルケニル基として
はビニル基、アリル基などが例示される。　このポリマ
ー中、のアルケニル基以外の■シ　としては、メチル基
、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オク
チル基、デシル基、ドデシル基のようなアルキル基；フ
ェニル基、β−フェニルエチル基、３，３．３−トリフ
ルオロプロピル基等が例示される。　そして、アルケニ
ル基が平均０．０１モル％未満では、硬化が十分に行わ
れず、平均１．０モル％を超えると耐熱性が低下するか
らである。

（Ａ）のポリオルガノシロキサンの平均重合度ｎは３．
０００未満では十分な機械的強度が得られず、１０．０
００を超えると（Ｂ）の補強性充填用シリカの添加が困
難になるからである。　この（Ａ）成分の分子構造は実
質的には直鎖状か好ましいが、許容される範囲で分岐状
であってもかまわない。

また、（Ａ）のポリオルガノシロキサンは、　１種また
は重合度および有機基などの異なる２種以上をブレンド
して用いても良い。

本発明で使用される（Ｂ）成分の補強性充填用シリカと
しては、煙霧質シリカが例示される。

この煙霧質シリカは高温下で四塩化ケイ素と酸素と水素
を燃焼させて作るものであり、シリコーンゴムにおおき
な補強性を与えるものである。　この補強性充偵用シリ
カは表面が未処理のものでも、またはオルカックロロシ
ラン、ポリジオルガノシワキサン、ヘキサオルガノジシ
ラザンなどの有機ケイ素化合物であらかじめ表面処理さ
れたもののいずれでもよく、あるいは配合混練時に、Ｅ
記のような１７機ケイ素化合物で表面処理してもさしつ
がえない、　この様な（Ｂ）成分の配合量は、＜Ａ）成
分１００重量部に対して５〜１００重量部、好ましくは
２０〜ｌＯ重量部である。　配合量が５重量部より少な
いと補強効果が不足して十分なＲ械的強度が得られず、
また１００重量部より多く加えるとシリ：１−ン組成物
が硬くなりスポンジが得られ難くなるからである。

本発明で使用される（Ｃ）成分の末端がシラノール基で
閉塞されたポリジオルガノシロキサンは、高発泡１Δ率
で独立気泡のシリコーンゴムスポンジを得るという本発
明の目的達成のために必須とされるものであり、２５℃
における粘度が５００〜１ｏ、ｏｏｏ　ｃｓ　ｔである
ことが必要である。　粘度が５００ｃＳｔ未満であると
シリコーン組成物の可塑度が低下してセルが大きくなり
、１ｏ、ｏｏｏ　ｃｓ　ｔをこえると独立気泡のシリコ
ーンゴムスポンジが得られない、　　（Ｃ）成分の配合
量は、（Ａ）成分１００重量部に対して　１〜１０重量
部である。　配合量が１重量部より少なすぎると本発明
の目的とする効果が十分でなく、また１０重量部より多
く加えるとシリコーン組成物が柔らかくなりロール作業
性などに支障をきたす。

本発明で使用される（Ｄ）成分のフェライト粉末は、本
発明において重要な成分であり、（ＤＪ酸成分配合する
ことにより、高周波誘電加熱が可能となるものである。

　このような本発明の目的とする効果を付与する（ＤＪ
酸成分、 一般式： ％式％ （式中、Ｍ：Ｍｎ　、Ｚｎ　、Ｎｉ　、Ｃｕなどの金属
原子） で示されるもので、トランスや＝１イルのコア（ｌｃｉ
ｉ心）などに使用されており比較的容易に人ｒ＝　Ｉｉ
ｒ能なもめである、　その平均粒子径は１〜５０μｌが
好ましい、　１μ１未満だと入手が困難であり、５０μ
ｍをこえると機械的強度が得られないからである。　　
（Ｄ）成分の配合量は（Ａ）成分１００重量部に対して
１０〜２００重量部の範囲より選択される。　この（Ｄ
）成分の配合量が１０重量部未満では高周波による発熱
が十分でなく　、２００　ｌｉ量部をこえるとシリコー
ンゴムの機械的強度が損なわれる。

本発明に使用される（　ＩＥ　’）成分の有Ｉｉ発泡剤
は、従来シリコーンゴムスポンジの製造に当たって使用
されているものであればいずれでもよく、これにはアゾ
ビスイソブチロニトリル、アゾジカルボンアミド、ジア
ゾアミノベンゼンなどのアゾ系化合１勿、ジニトロソペ
ンタメチレンテトラミン、Ｎ。

Ｎ−ジメチル−Ｎ、Ｎ−ジニトロソテレフタルアミドな
どのニトロソ化合物が例示され、これらの化合物は分解
温度以上の温度に加熱されると、分解してＮ２もしくは
ＣＯ２ガスを発生する。

（Ｅ）成分の配合量は（Ａ＞成分１００重量部に対して
０．５〜１０重量部の範囲より選択される。

（Ｅ）成分の配合量が０．５重量部未満であるとスポン
ジが得られず、また１０重量部をこえると得られるスポ
ンジに変形がおこりやすくスポンジの品質が劣化すると
いう欠点を生じる。

本発明で使用される（Ｆ）成分は、通常この種のシリコ
ーンゴム組成物に用いられる有機過酸化物でよく、代表
的なものとしては、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、ｐ−クロロベン
ゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２．
５−ビス（【−ブナルバーオキシ）　ｉ、５−ジメチル
ヘキサン、２．５−ヒス（１−ブチルパーオキシ）−２
，５−ジメチルヘキサン、シー１−ブチルパーオキサイ
ド、ｔ−プチルパーオキシベンゾエ−１・、ビス（４−
ｔ−プナルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート
などが１例示される。

この様な（Ｆ）の配合については、１種または２種以上
を混合して使用しても横わない、　一般にスポンジを製
造するためにはスポンジの泡の大きさ、または表面状！
ｌＩ！または発泡倍率を考慮して、複数種のパーオキサ
イドを併用するばあいがあるのは当業所に知られている
。　　（Ｆ）成分の配合量は（Ａ）成分１００重藍部上
対して０，１〜１０重量部の範囲より選択される。　　
（Ｆ）成分の配合量が０．１重量部未満であると加硫が
困難になり、また１０重量部をこえると耐熱性などの特
性の低下をきたす。

本発明で使用される（Ｇ）成分は、シリコーンゴムスポ
ンジに難燃性を与えるためのものであり、シリコーンゴ
ムスポンジ用組成物中に容易に分散し得る白金化合物の
形で用いられる。　例えば、）１２Ｐｔ　Ｃ１、−ｎ　
Ｎ２０、Ｎａ　ＨＰＩ　ｃ１６　’ｎＨ２Ｏ、Ｈ２Ｐｔ
　Ｃ１４−Ｎ２０などがあげられる。　また、これらの
白金化合物と脂肪族炭化水素、オクチルアルコール、と
ニルシロキサン、トリフェニルホスファイトなどとの錯
体も用いることができる。　これらの白金化合物および
白金化合物錯体は、シリコーンゴム中に添加したときに
均一に配合されるように、インプロパツール、エタノー
ル、ベンゼン、トルエンに溶解して用いることもできる
。　　（Ｇ）成分の配合量は（Ａ）成分１００重量部に
対して白金原子の重量で１〜１００　ｐｐｍの範囲で選
択される。　　（Ｇ）成分の配合量が１　ｐｐｍ未溝で
あると難燃性が得られす、また１００　ｐｐｎをこえる
と耐熱性などの特性の低下をきたす。

本発明においては、難燃性をそこなわないかぎり、半補
強性充填刑ないし非補強性充填剤として、粉砕シリカ、
水酸化アルミニウム、酸化チタンなどもＯト用すること
ができる。　なお、シリコーンゴム中に従来から用いら
れている１ｉｉ（熱添加剤、酸化防止剤、および加工助
剤を本発明の難燃スポンジ用シリコーンゴム組成物に存
在させることができるのはもちろんである。

［発明の効果］ 本発明の難燃スポンジ用シリコーンゴム組成物は、フェ
ライト粉末によって高周波誘電加熱が可能となりｌ１４
［１１で均一なシリコーンゴムスポンジが得られしかも
難燃性であるので安全性を重点に広い用途に用いられる
。　かくしてこのようにして得られた難燃スポンジは、
例えば広い温度範囲におけるカスケントやシール材、各
種断熱材やクッション材などとして蔭めて有用である。

［発明の実ｈｈ例〕 以下、本発明を実施例および比較例によりさらに詳しく
説明する。　なお、実施例および比較例中の部はいずれ
も本社部を表わす。

実施例　１ 末端がジメチルビニル基でｍ止され、メチルとニルシロ
キサン単位を０．２モル％含有するポリジメチルシロキ
サン（平均重合度６，０００）　１００部をニーダ−に
仕込み、次に比表面積２００ｎ２／　ｉｒの煙霧質シリ
カ４０部、加工助剤としてジメチルジクロ１７シランを
加水分解して得られた直鎖状シロキサン５部および末端
がシラノール基で閉塞されたポリジメチルシロキサン（
２５°Ｃにおける粘度が３．０００ｃＳ　ｔ　）　　３
部を添加し、均一になるまで混練した。　ここで得られ
たコンパウンドは、さらに１５０℃で２時間加熱混練し
、次いで冷却して塩化白金酸の１％イソプロパツール溶
液０．５部を添加して均一になるまで混練してシリコー
ンゴムベースコンパウンドを調製した。　次にこのシリ
コーンゴムベースコンパウンド１４８部に第１表に示す
量のフェライト粉末を配合して組成物１１〜１３および
比較例組成物１ａを得た。

上記各組成物１００部にアゾビスイソブチロニトリル（
発泡剤）２部および有機過酸化物を０．７５部を２本ロ
ールにて配合したシリコーンゴムコンパウンドから３０
ｘ　３０Ｘ　１０１１１１のシー！・をます用意した。

　かくしてなるシリコーンゴムコンパウンドシートを電
子レンジ内に収納し、周波数２４５０　ＭＨ２、出力６
００Ｗで２分間加熱したところシリコーンゴム難燃スポ
ンジが得られた。　このシリコーンゴム難燃スポンジを
ほぼ中央で切断してその内部を観察した結果は第１表の
とおりである。

第１表 （単位） 同表の結果から判るように、フェライト粉末を配合して
いないと高周波誘電加熱によってシリコーンゴム難燃ス
ポンジを得ることができない。

実施例　２ 実施例！で用いたポリジメチルシロキサン（平均重合度
６．０００のもの）１００部、煙霧質シリカ４０部、加
工助剤としての直鎖状シロキサン５部、塩化白金酸の１
％イングロバノール溶液０．５部、第２表に示す粘度の
末端がシラノール基で閉塞されたポリジメチルシロキサ
ン３部およびフェライト粉末８０部を用いて実施例１と
同様の方法で調製し、組成物２１〜２３および比較例組
成物２ａ、２ｂを得た。

上記各組成％１１００部にアゾビスイソブチロニトリル
（発泡剤）　３部および有機過酸化物を０．７５部を２
本ロールにて配合したシリコーンゴムコンパウンドを実
施例１と同様に電子レンジ内に収納し、周波数２４５０
　Ｍ　Ｈｚ　、出力６００Ｗで２分間加熱したところシ
リコーンゴム難燃スポンジが得られた。　発泡状態を観
察した結果は第２表のとおりである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ａ）ポリオルガノシロキサン１００重量部 （Ｂ）補強性充填用シリカ５〜１００重量部 （Ｃ）末端がシラノール基で閉塞され、２５℃における
   粘度が５００〜１０，０００ｃＳｔであるポリジオルガ
   ノシロキサン１〜１０重量部 （Ｄ）フェライト粉末１０〜２００重量部 （Ｅ）有機発泡剤０．５〜１０重量部 （Ｆ）有機過酸化物０．１〜１０重量部 （Ｇ）白金化合物 白金原子の重量で１〜１００ｐｐｍ からなることを特徴とする難燃スポンジ用シリコーンゴ
   ム組成物。