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JP2018172633A - Resin movable member and structure - Google Patents

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JP2018172633A
JP2018172633A JP2018020982A JP2018020982A JP2018172633A JP 2018172633 A JP2018172633 A JP 2018172633A JP 2018020982 A JP2018020982 A JP 2018020982A JP 2018020982 A JP2018020982 A JP 2018020982A JP 2018172633 A JP2018172633 A JP 2018172633A
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JP
Japan
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movable member
group
hysteresis loss
resin movable
vinyl group
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Pending
Application number
JP2018020982A
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Japanese (ja)
Inventor
岡田 潤
Jun Okada
潤 岡田
基 佐藤
Motoki Sato
基 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin movable member excellent in mechanical strength and durability.SOLUTION: A resin movable member of the embodiment is configured so that, when extension operation is performed repeatedly 5 times, a hysteresis loss in first extension operation is ΔE1, a hysteresis loss in second extension operation is ΔE2, a variation ratio of the second hysteresis loss with respect to the first hysteresis loss |ΔE2/ΔE1|×100 is H1(%), and tension strength which is measured according to JIS K6251(2004) is S(MPa), H1 is 25 or less, and H1×S is 125 or more and 400 or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、樹脂製可動部材および構造体に関する。   The present invention relates to a resin movable member and a structure.

これまで各種の器具や機器の可動部を構成する可動部材について検討されてきた。この種の技術としては、例えば、特許文献1に記載の技術が知られている。特許文献1には、内視鏡可撓管の本体を被覆する外皮チューブが記載されている。同文献には、外皮チューブにおいて、無機粉体充填剤を含有しない熱可塑性エラストマーを用いることにより、ヒステリシスロスを低減できることが記載されている(特許文献1の段落0016)。   So far, movable members constituting movable parts of various instruments and devices have been studied. As this type of technology, for example, the technology described in Patent Document 1 is known. Patent Document 1 describes an outer tube that covers the main body of an endoscope flexible tube. This document describes that hysteresis loss can be reduced by using a thermoplastic elastomer that does not contain an inorganic powder filler in the outer tube (paragraph 0016 of Patent Document 1).

特開平11−86637号公報JP 11-86637 A

しかしながら、本発明者が検討したところ、上記文献1に記載のチューブは、機械的強度および、変形に対する耐久性の点で、改善の余地を有していることが判明した。また、このような医療用チューブ以外の医療器具・機器、産業用ロボット、電子機器等の可動部に上記チューブを適用した場合にも、このような機械的強度および耐久性において改善の余地があった。   However, as a result of studies by the present inventor, it has been found that the tube described in Document 1 has room for improvement in terms of mechanical strength and durability against deformation. In addition, there is room for improvement in mechanical strength and durability even when the tube is applied to movable parts such as medical instruments and devices other than such medical tubes, industrial robots, and electronic devices. It was.

本発明者が検討した結果、次のような知見が得られた。
一般的に、エラストマー中に無機充填材などの補強材を添加することにより、機械的強度を高めることができるが、反対に、使用時にエラストマーが変形したときに、その中で生じる塑性変形が大きくなり、ヒステリシスロスが増大する傾向にある。
As a result of investigation by the present inventors, the following knowledge was obtained.
In general, the mechanical strength can be increased by adding a reinforcing material such as an inorganic filler to the elastomer, but on the contrary, when the elastomer is deformed during use, the plastic deformation generated therein is large. Thus, the hysteresis loss tends to increase.

これに対して、本発明者は、架橋密度等の樹脂構造などを適切に制御することにより、機械的強度を高めつつも、ヒステリシスロスの低減を実現できることが分かった。
さらに検討した結果、機械的強度の状態を評価する指標として、引張強度Sを使用し、ヒステリシスロスの状態を評価する指標として、1回目と2回目の伸張操作におけるヒステリシスロス変動比率(ΔE2/ΔE1)を使用した上で、引張強度Sとヒステリシスロス変動比率(ΔE2/ΔE1)との積値を指標として採用することにより、機械的強度とヒステリシスロスとのバランスについて安定的に評価できることが判明した。
このような知見に基づきさらに鋭意研究したところ、ヒステリシスロス変動比率(ΔE2/ΔE1)を小さく制御しつつも、引張強度Sとヒステリシスロス変動比率(ΔE2/ΔE1)との積値を所定値以上とすることにより、機械的強度および、繰り返し変形時における耐久性に優れた樹脂製可動部材を実現できることを見出し、本発明を完成するに至った。
また、このような指標に基づいて得られた樹脂製可動部材は、様々な器具や機器の可動部の動作に追従して、繰り返し変形するように使用される使用環境に適することが分かった。
In contrast, the present inventor has found that by appropriately controlling the resin structure such as the crosslinking density, the hysteresis loss can be reduced while increasing the mechanical strength.
As a result of further investigation, the tensile strength S is used as an index for evaluating the state of mechanical strength, and the hysteresis loss fluctuation ratio (ΔE2 / ΔE1) in the first and second stretching operations is used as an index for evaluating the state of hysteresis loss. ) And using the product value of the tensile strength S and the hysteresis loss fluctuation ratio (ΔE2 / ΔE1) as an index, it was found that the balance between the mechanical strength and the hysteresis loss can be stably evaluated. .
As a result of further earnest research based on such knowledge, the product of the tensile strength S and the hysteresis loss fluctuation ratio (ΔE2 / ΔE1) is set to a predetermined value or more while controlling the hysteresis loss fluctuation ratio (ΔE2 / ΔE1) to be small. Thus, it was found that a resin movable member having excellent mechanical strength and durability during repeated deformation can be realized, and the present invention has been completed.
Moreover, it turned out that the resin-made movable member obtained based on such a parameter | index is suitable for the use environment used so that it may deform | transform repeatedly following the operation | movement of the movable part of various instruments and apparatuses.

本発明によれば、
下記の伸張操作を繰り返し5回行い、1回目の前記伸張操作のときのヒステリシスロスをΔE1とし、2回目の前記伸張操作のときのヒステリシスロスをΔE2とし、1回目のヒステリシスロスに対する2回目のヒステリシスロスの変動比率である|ΔE2/ΔE1|×100をH1(%)とし、
JIS K6251(2004)に準拠して測定される引張強度をS(MPa)としたとき、
H1が25以下であり、かつ、H1×Sが、125以上400以下である、樹脂製可動部材が提供される。
(伸張操作)
伸張操作とは、室温25℃、伸張速度1000mm/分で、ダンベル試験片を、変位量0%から500%まで伸張し、その後、除力により変位量500%から0%まで収縮させる操作とする。
According to the present invention,
The following stretching operation is repeated 5 times, the hysteresis loss at the first stretching operation is ΔE1, the hysteresis loss at the second stretching operation is ΔE2, and the second hysteresis with respect to the first hysteresis loss. The loss ratio | ΔE2 / ΔE1 | × 100 is defined as H1 (%).
When the tensile strength measured in accordance with JIS K6251 (2004) is S (MPa),
A resin movable member is provided in which H1 is 25 or less and H1 × S is 125 or more and 400 or less.
(Extension operation)
The stretching operation is an operation in which the dumbbell test piece is stretched from a displacement amount of 0% to 500% at a room temperature of 25 ° C. and a stretching speed of 1000 mm / min, and then contracted from a displacement amount of 500% to 0% by a removal force. .

また本発明によれば、
上記脂製可動部材を備える、構造体が提供される。
Also according to the invention,
A structure including the above-mentioned fat movable member is provided.

本発明によれば、機械的強度および耐久性に優れる樹脂製可動部材および構造体が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resin-made movable members and structures excellent in mechanical strength and durability are provided.

伸張操作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating expansion | extension operation.

本実施形態の樹脂製可動部材は、下記の伸張操作を繰り返し5回行い、1回目の前記伸張操作のときのヒステリシスロスをΔE1とし、2回目の前記伸張操作のときのヒステリシスロスをΔE2とし、1回目のヒステリシスロスに対する2回目のヒステリシスロスの変動比率である|ΔE2/ΔE1|×100をH1(%)とし、JIS K6251(2004)に準拠して測定される引張強度をS(MPa)としたとき、H1が25以下であり、かつ、H1×Sが、125以上400以下とすることができる。   The resin movable member of the present embodiment repeats the following extension operation five times, and the hysteresis loss at the first extension operation is ΔE1, and the hysteresis loss at the second extension operation is ΔE2. It is assumed that | ΔE2 / ΔE1 | × 100, which is the fluctuation ratio of the second hysteresis loss to the first hysteresis loss, is H1 (%), and the tensile strength measured in accordance with JIS K6251 (2004) is S (MPa). Then, H1 can be 25 or less, and H1 × S can be 125 or more and 400 or less.

本実施形態において、伸張操作とは、室温25℃、伸張速度1000mm/分で、ダンベル試験片を、変位量0%から500%まで伸張し、その後、除力により変位量500%から0%まで収縮させる操作とすることができる。この伸張操作は、連続で行ってもよい。   In the present embodiment, the stretching operation is a room temperature of 25 ° C., a stretching speed of 1000 mm / min, and a dumbbell test piece is stretched from 0% to 500% of displacement, and thereafter, from 500% to 0% of displacement by removing force. The operation can be made to contract. This extension operation may be performed continuously.

また、上記ヒステリシスロスは、1回の上記伸張操作において、伸張時の伸張エネルギー(mJ)と、変形戻し時における除力エネルギー(mJ)との差分エネルギーΔEとすることができる。これらの伸張エネルギーや除力エネルギーは、伸張操作で得られる応力−ひずみ曲線、すなわち、縦軸:伸張操作時の荷重(N)と、横軸:伸張操作時の変位量(mm)とで示される曲線から、積分によって求めた面積(エネルギーの次元を持つ)から算出できる。   The hysteresis loss can be a difference energy ΔE between the extension energy (mJ) at the time of extension and the deenergizing energy (mJ) at the time of deformation return in one extension operation. These stretching energy and deenergizing energy are indicated by a stress-strain curve obtained by the stretching operation, that is, the vertical axis: the load (N) during the stretching operation, and the horizontal axis: the displacement amount (mm) during the stretching operation. It can be calculated from the area (having energy dimension) obtained by integration from the curve.

本発明者は、機械的強度の状態を評価する指標として、引張強度Sを使用し、ヒステリシスロスの状態を評価する指標として、1回目と2回目の伸張操作におけるヒステリシスロス変動比率H1(|ΔE2/ΔE1|×100)を使用した上で、引張強度Sとヒステリシスロス変動比率H1との積値を指標として採用することにより、機械的強度とヒステリシスロスとのバランスについて安定的に評価できることが判明した。
また、本発明者は、1回目のヒステリシスロスΔE1は、硬度などの初期状態によって数値が変動するものであり、ΔE1自体を小さくすることは難しいと考えた。
そこで、ヒステリシスロス変動比率において、所定N回目のヒステリシスロスΔENを、1回目のヒステリシスロスΔE1で除することによって、硬度などの初期状態の違いによる影響を小さくすることができると考えた。
このような考えに基づいて、ヒステリシスロス変動比率H1を上記上限値以下としつつも、引張強度Sとヒステリシスロス変動比率H1との積値を、上記の下限値以上とすることにより、機械的強度および、変形に対する耐久性に優れた樹脂製可動部材を実現できることを見出し、本発明を完成するに至った。
The inventor uses the tensile strength S as an index for evaluating the state of mechanical strength, and as an index for evaluating the state of hysteresis loss, the hysteresis loss fluctuation ratio H1 (| ΔE2) in the first and second stretching operations. / ΔE1 | × 100) and using the product value of tensile strength S and hysteresis loss fluctuation ratio H1 as an index, it was found that the balance between mechanical strength and hysteresis loss can be evaluated stably. did.
Further, the present inventor considered that the first hysteresis loss ΔE1 varies depending on the initial state such as hardness, and it is difficult to reduce ΔE1 itself.
Therefore, it was considered that the influence of the difference in the initial state such as hardness can be reduced by dividing the hysteresis loss ΔEN of the predetermined Nth time by the hysteresis loss ΔE1 of the first time in the hysteresis loss fluctuation ratio.
Based on such an idea, while the hysteresis loss fluctuation ratio H1 is set to the upper limit value or less, the product value of the tensile strength S and the hysteresis loss fluctuation ratio H1 is set to the above lower limit value or more, so that the mechanical strength is increased. And it discovered that the resin movable member excellent in durability with respect to a deformation | transformation was realizable, and came to complete this invention.

また、本実施形態の樹脂製可動部材は、5回目の前記伸張操作のときのヒステリシスロスをΔE5とし、1回目のヒステリシスロスに対する5回目のヒステリシスロスの変動比率である|ΔE5/ΔE1|×100をH2(%)としたとき、H2が15以下であり、H2×Sが、85以上300以下とすることができる。   Further, in the resin movable member of the present embodiment, the hysteresis loss at the time of the fifth extension operation is ΔE5, and the variation ratio of the fifth hysteresis loss to the first hysteresis loss is | ΔE5 / ΔE1 | × 100. Is H2 (%), H2 is 15 or less, and H2 × S can be 85 or more and 300 or less.

ヒステリシスロス変動比率H2において、5回目のヒステリシスロスΔE5を指標として採用することにより、伸縮などの繰り返し変形が継続的に実施されるような使用環境において、繰り返し変形時における耐久性について安定的に評価できることが分かった。
したがって、ヒステリシスロス変動比率H2を上記上限値以下としつつも、引張強度Sとヒステリシスロス変動比率H2との積値を、上記の下限値以上とすることにより、機械的強度および、繰り返し変形時における耐久性に優れた樹脂製可動部材を実現できる。
In the hysteresis loss fluctuation ratio H2, by adopting the fifth hysteresis loss ΔE5 as an index, the durability during repeated deformation is stably evaluated in a usage environment where repeated deformation such as expansion and contraction is continuously performed. I understood that I could do it.
Accordingly, by setting the product value of the tensile strength S and the hysteresis loss fluctuation ratio H2 to be equal to or higher than the above lower limit value while setting the hysteresis loss fluctuation ratio H2 to be equal to or less than the above upper limit value, A resin movable member excellent in durability can be realized.

また、本実施形態の樹脂製可動部材は、2回目のヒステリシスロスに対する5回目のヒステリシスロスの変動比率である|ΔE5/ΔE2|×100が、80%以下とすることができる。
初回の伸張操作時のヒステリシスロスΔE1ではなく、初回を除いた次回以降のヒステリシスロスΔE2〜ΔE5を指標として利用することにより、繰り返し変形が継続的に行われるような使用環境における耐久性を安定的に評価できることを見出した。詳細なメカニズムは定かでないが、次のように考えられる。初回の伸張操作においては、樹脂製可動部材中の組成が伸びによって再配置が生じる傾向にある。このため、2回目以降の伸張操作であれば、このような組成の再配置の影響を抑制できるため、樹脂製可動部材の組成による、繰り返し変形時の耐久性をよりよく評価できると考えられる。
そして、2回目以降、5回目まで複数の伸張操作を繰り返したときのヒステリシスロスの変化率を考慮することで、上述のように、樹脂製可動部材の耐久性を安定的に評価できると考えられる。
したがって、上記|ΔE5/ΔE2|×100を上記下限値以下とすることにより、樹脂製可動部材の、繰り返し変形時の耐久性をより一層向上させることができる。
Further, in the resin movable member of the present embodiment, | ΔE5 / ΔE2 | × 100, which is the fluctuation ratio of the fifth hysteresis loss to the second hysteresis loss, can be 80% or less.
By using not the hysteresis loss ΔE1 at the time of the first extension operation but also the hysteresis loss ΔE2 to ΔE5 from the next time excluding the first time as an index, the durability in a usage environment where repeated deformation is continuously performed is stable. It was found that it can be evaluated. Although the detailed mechanism is not clear, it can be considered as follows. In the first stretching operation, the composition in the resin movable member tends to be rearranged by stretching. For this reason, if it is the extension operation after the 2nd time, since the influence of the rearrangement of such a composition can be suppressed, it is thought that the durability at the time of repeated deformation by the composition of the resin movable member can be better evaluated.
And, it is considered that the durability of the resin movable member can be stably evaluated as described above by considering the change rate of hysteresis loss when a plurality of stretching operations are repeated from the second time to the fifth time. .
Therefore, by setting the above | ΔE5 / ΔE2 | × 100 to the lower limit value or less, it is possible to further improve the durability of the resin movable member during repeated deformation.

本実施形態によれば、耐久性に優れる樹脂製可動部材および、かかる樹脂製可動部材を備える構造体を実現できる。本実施形態の樹脂製可動部材は、器具や機器の可動部の動作に追従して、繰り返し変形するように使用される使用環境に適する。   According to the present embodiment, it is possible to realize a resin movable member having excellent durability and a structure including the resin movable member. The resin movable member according to the present embodiment is suitable for a use environment in which the resin movable member is used so as to be repeatedly deformed following the movement of a movable part of an instrument or device.

本実施形態の樹脂製可動部材は、医療器具・機器用途の一例として、例えば、医療用のチューブ材;シーリング材;パッキン材;コネクタ材;キーパッド材;駆動機構;センサー;等の一部を構成することができる。例えば、本実施形態の樹脂製可動部材を医療用チューブに適用することで、この医療用チューブは、耐キンク性、耐傷付き性、挿入性及び透明性に優れ、さらに復元性に優れたものとなる。また、医療用チューブとしては、例えば、下記の医療用のカテーテル、マニュピレーターまたはリード等が挙げられる。   The resin movable member of the present embodiment is an example of a medical instrument / apparatus application, for example, a medical tube material; a sealing material; a packing material; a connector material; a keypad material; a drive mechanism; Can be configured. For example, by applying the resin movable member of the present embodiment to a medical tube, the medical tube has excellent kink resistance, scratch resistance, insertability, and transparency, and also has excellent resilience. Become. Examples of the medical tube include the following medical catheters, manipulators, leads, and the like.

本実施形態の樹脂製可動部材は、産業用ロボット等のロボット用途の一例として、例えば、関節等の駆動機構;配線ケーブル、コネクタ等の配線機構;マニュピレーター等の操作機構;などの一部を構成することができる。   The resin movable member of the present embodiment constitutes a part of, for example, a drive mechanism such as a joint; a wiring mechanism such as a wiring cable or a connector; an operation mechanism such as a manipulator; can do.

本実施形態の樹脂製可動部材は、電子機器用途の一例として、例えば、人間の身体等に着用可能なウェアラブルデバイスに用いられる、伸縮性を有する配線あるいは配線基板;光ファイバー、フラットケーブル、配線構造体、ケーブルガイド等のケーブル;タッチパネル、力覚センサー、MEMS、座席センサー等のセンサー;等の一部を構成することができる。   The resin movable member of the present embodiment is a stretchable wiring or wiring board used as a wearable device that can be worn on a human body, for example, as an example of an electronic device application; optical fiber, flat cable, wiring structure A part of a cable such as a cable guide; a sensor such as a touch panel, a force sensor, a MEMS, and a seat sensor;

その他、本実施形態の樹脂製可動部材は、ガスバリアフィルム等の包装材料;調理器具;ホース;定着ベルト;スイッチ;シート材;パッキン材;等の可撓性、伸展性または折りたたみ性を有する生活品の一部を構成することができる。   In addition, the resin movable member of the present embodiment is a living product having flexibility, extensibility, or foldability such as a packaging material such as a gas barrier film; a cooking utensil; a hose; a fixing belt; a switch; a sheet material; Can constitute a part of

次に、本実施形態の樹脂製可動部材の特性について説明する。   Next, the characteristics of the resin movable member of this embodiment will be described.

本実施形態の樹脂製可動部材において、1回目の前記伸張操作のときのヒステリシスロスをΔE1とし、2回目の前記伸張操作のときのヒステリシスロスをΔE2とし、1回目のヒステリシスロスに対する2回目のヒステリシスロスの変動比率である|ΔE2/ΔE1|×100をH1(%)とし、JIS K6251(2004)に準拠して測定される引張強度をS(MPa)とする。このとき、H1の上限値は、例えば、25以下であり、好ましくは24以下であり、さらに好ましくは22以下であり、かつ、H1×Sの下限値は、例えば、125以上であり、好ましくは130以上であり、より好ましくは150以上である。これにより、機械的強度および、変形に対する耐久性に優れた樹脂製可動部材を実現できる。一方で、H1の下限値は、特に限定されないが、例えば、0超でもよく、1以上でもよい。また、H1×Sの上限値は、特に限定されないが、例えば、400以下でもよく、300以下でもよい。   In the resin movable member of the present embodiment, the hysteresis loss at the first extension operation is ΔE1, the hysteresis loss at the second extension operation is ΔE2, and the second hysteresis with respect to the first hysteresis loss. The loss variation ratio | ΔE2 / ΔE1 | × 100 is defined as H1 (%), and the tensile strength measured in accordance with JIS K6251 (2004) is defined as S (MPa). At this time, the upper limit value of H1 is, for example, 25 or less, preferably 24 or less, more preferably 22 or less, and the lower limit value of H1 × S is, for example, 125 or more, preferably 130 or more, more preferably 150 or more. Thereby, the resin-made movable member excellent in mechanical strength and durability against deformation can be realized. On the other hand, the lower limit value of H1 is not particularly limited, but may be, for example, greater than 0 or 1 or more. Further, the upper limit value of H1 × S is not particularly limited, but may be 400 or less, or 300 or less, for example.

また、本実施形態の樹脂製可動部材において、5回目の前記伸張操作のときのヒステリシスロスをΔE5とし、1回目のヒステリシスロスに対する5回目のヒステリシスロスの変動比率である|ΔE5/ΔE1|×100をH2(%)とする。このとき、H2の上限値は、例えば、15以下であり、好ましくは14.8以下であり、さらに好ましくは14.5以下であり、かつ、H2×Sの下限値は、例えば、85以上であり、好ましくは88以上であり、より好ましくは90以上である。これにより、繰り返し変形時における、機械的強度および変形に対する耐久性に優れた樹脂製可動部材を実現できる。一方で、H2の下限値は、特に限定されないが、例えば、0超でもよく、1以上でもよい。また、H2×Sの上限値は、特に限定されないが、例えば、300以下でもよく、200以下でもよい。   Further, in the resin movable member of the present embodiment, the hysteresis loss at the time of the fifth extension operation is ΔE5, which is a variation ratio of the fifth hysteresis loss to the first hysteresis loss | ΔE5 / ΔE1 | × 100. Is H2 (%). At this time, the upper limit value of H2 is, for example, 15 or less, preferably 14.8 or less, more preferably 14.5 or less, and the lower limit value of H2 × S is, for example, 85 or more. Yes, preferably 88 or more, more preferably 90 or more. Thereby, the resin movable member excellent in mechanical strength and durability against deformation at the time of repeated deformation can be realized. On the other hand, the lower limit value of H2 is not particularly limited, but may be, for example, more than 0 or 1 or more. Further, the upper limit value of H2 × S is not particularly limited, but may be, for example, 300 or less, or 200 or less.

また、本実施形態の樹脂製可動部材において、2回目のヒステリシスロスに対する5回目のヒステリシスロスの変動比率である|ΔE5/ΔE2|×100の上限値は、例えば、80%以下であり、好ましくは78%以下であり、より好ましくは75%以下である。これにより、繰り返し変形時の耐久性に優れた樹脂製可動部材を実現できる。一方で、|ΔE5/ΔE2|×100の下限値は、特に限定されないが、例えば、0%超でもよく、1%以上でもよい。   In the resin movable member of the present embodiment, the upper limit value of | ΔE5 / ΔE2 | × 100, which is the fluctuation ratio of the fifth hysteresis loss to the second hysteresis loss, is, for example, 80% or less, preferably It is 78% or less, more preferably 75% or less. Thereby, the resin movable member excellent in durability at the time of repeated deformation can be realized. On the other hand, the lower limit value of | ΔE5 / ΔE2 | × 100 is not particularly limited, but may be, for example, more than 0% or 1% or more.

本実施形態の樹脂製可動部材の、JIS K6251(2004)に準拠して測定される室温25℃での、50%伸張時における引張応力M50の上限値は、例えば、1.5MPa以下でもよく、好ましくは1.3MPa以下でもよく、より好ましくは1.0MPa以下でもよく、一層好ましくは0.8MPa以下でもよい。これにより、変形開始の初期における応力を小さくできるので、器具や機器の操作の初動を良好なものとすることができる。また、樹脂製可動部材の50%伸張時における引張応力M50の下限値は、特に限定されないが、例えば、0.05MPa以上でもよく、0.1MPa以上でもよい。これにより、樹脂製可動部材の機械的強度を向上させることができる。 The resin movable member of the present embodiment, at room temperature 25 ° C. which is measured according to JIS K6251 (2004), the upper limit of the tensile stress M 50 at 50% elongation, for example, may be below 1.5MPa Preferably, it may be 1.3 MPa or less, more preferably 1.0 MPa or less, and even more preferably 0.8 MPa or less. Thereby, since the stress in the initial stage of a deformation | transformation can be made small, the initial movement of operation of an instrument or an apparatus can be made favorable. Further, the lower limit value of the tensile stress M 50 at the time of 50% elongation of the resin movable member is not particularly limited, but may be, for example, 0.05 MPa or more, or 0.1 MPa or more. Thereby, the mechanical strength of the resin movable member can be improved.

本実施形態の樹脂製可動部材によれば、50%伸張時における引張応力M50を小さくすることができる。すなわち、樹脂製可動部材の低ひずみ領域における応力が小さくすることが可能となる。これにより、屈曲や伸張などの変形が容易となる変形容易性に優れた樹脂製可動部材を実現することができる。 According to the resin movable member of the present embodiment, it is possible to reduce the stress M 50 Tensile at 50% elongation. That is, the stress in the low strain region of the resin movable member can be reduced. As a result, it is possible to realize a resin movable member that is easily deformable and can be easily deformed such as bent and stretched.

本実施形態の樹脂製可動部材の、JIS K6251(2004)に準拠して測定される室温25℃での、100%伸張時における引張応力M100の上限値は、例えば、3.0MPa以下であり、好ましくは2.5MPa以下であり、より好ましくは2.0MPa以下であり、一層好ましくは1.9MPa以下である。これにより、変形開始から変形終了までの中期における応力を小さくできるので、器具や機器の操作をスムーズに行うことができる。また、樹脂製可動部材の100%伸張時における引張応力M100の下限値は、特に限定されないが、例えば、0.1MPa以上でもよく、0.3MPa以上でもよい。これにより、樹脂製可動部材の機械的強度を向上させることができる。 The resin movable member of the present embodiment, at room temperature 25 ° C. which is measured according to JIS K6251 (2004), the upper limit of the stress M 100 Tensile at 100% elongation, for example, be less 3.0MPa The pressure is preferably 2.5 MPa or less, more preferably 2.0 MPa or less, and still more preferably 1.9 MPa or less. Thereby, since the stress in the middle period from the start of deformation to the end of deformation can be reduced, the operation of the instrument or device can be performed smoothly. The lower limit of the stress M 100 Tensile at 100% elongation of the resin movable member is not particularly limited, for example, may be 0.1MPa or more, may be more than 0.3 MPa. Thereby, the mechanical strength of the resin movable member can be improved.

本実施形態の樹脂製可動部材の、JIS K6251(2004)に準拠して測定される室温25℃での、600%伸張時における引張応力M600の上限値は、例えば、7.0MPa以下でもよく、好ましくは6.5MPa以下でもよく、より好ましくは6.0MPa以下でもよく、一層好ましくは5.5MPa以下でもよい。これにより、変形終了時の後期における応力を小さくすることができるので、器具や機器の操作に応じてスムーズに大きく変形できるので操作性を高めることができ、大きな可動を伴う可動部に適用することができる。また、樹脂製可動部材の600%伸張時における引張応力M600の下限値は、特に限定されないが、例えば、1.5MPa以上でもよく、2.0MPa以上でもよい。これにより、樹脂製可動部材の機械的強度を向上させることができる。 The upper limit value of the tensile stress M 600 at 600% elongation at room temperature of 25 ° C. measured according to JIS K6251 (2004) of the resin movable member of the present embodiment may be, for example, 7.0 MPa or less. Preferably, it may be 6.5 MPa or less, more preferably 6.0 MPa or less, and even more preferably 5.5 MPa or less. As a result, the stress at the end of the deformation can be reduced, so that it can be deformed smoothly and greatly according to the operation of the instrument or equipment, so that the operability can be improved and applied to a movable part with a large movement. Can do. Further, the lower limit value of the tensile stress M 600 when the resin movable member is stretched by 600% is not particularly limited, but may be, for example, 1.5 MPa or more, or 2.0 MPa or more. Thereby, the mechanical strength of the resin movable member can be improved.

また、本実施形態の樹脂製可動部材によれば、50%伸張時における引張応力M50、100%伸張時における引張応力M100、および600%伸張時における引張応力M600を小さくすることができる。すなわち、樹脂製可動部材の低ひずみ領域から高ひずみ領域において、ひずみ初期における応力が小さく、ひずみ中期における応力も小さく、ひずみ後期における応力も小さくすることが可能となる。これにより、屈曲や伸張などの変形が容易となる変形容易性に優れた樹脂製可動部材を実現することができる。 Further, according to the resin movable member of the present embodiment, it is possible to reduce the tensile stress M 600 at the time of stress M 100, and 600% elongation tensile during stress M 50, 100% elongation tensile at 50% elongation . That is, in the low-strain region to the high-strain region of the resin movable member, the stress at the initial stage of strain is small, the stress at the middle stage of strain is small, and the stress at the late stage of strain can be reduced. As a result, it is possible to realize a resin movable member that is easily deformable and can be easily deformed such as bent and stretched.

本実施形態によれば、変形容易性および耐久性に優れる樹脂製可動部材および、かかる樹脂製可動部材を備える構造体を実現できる。   According to this embodiment, it is possible to realize a resin movable member excellent in deformability and durability, and a structure including the resin movable member.

本実施形態の樹脂製可動部材の、JIS K6251(2004)に準拠して測定される引張強度の下限値としては、例えば、7.0MPa以上であり、好ましくは7.5MPa以上であり、より好ましくは8.0MPa以上である。これにより、樹脂製可動部材の機械的強度を向上させることができる。また、破断エネルギーを大きくすることができる。このため、繰り返しの変形に耐えられる耐久性に優れた樹脂製可動部材を実現することができる。一方で、樹脂製可動部材の引張強度の上限値としては、特に限定されないが、例えば、15MPa以下としてもよく、13MPa以下としてもよい。これにより、各種の機器や器具の操作性を良好なものとすることができる。   The lower limit value of the tensile strength measured according to JIS K6251 (2004) of the resin movable member of the present embodiment is, for example, 7.0 MPa or more, preferably 7.5 MPa or more, and more preferably. Is 8.0 MPa or more. Thereby, the mechanical strength of the resin movable member can be improved. Further, the breaking energy can be increased. For this reason, the resin movable member excellent in durability which can endure repeated deformation | transformation is realizable. On the other hand, the upper limit value of the tensile strength of the resin movable member is not particularly limited, but may be, for example, 15 MPa or less, or 13 MPa or less. Thereby, the operativity of various apparatuses and instruments can be made favorable.

本実施形態の樹脂製可動部材の、JIS K6252(2001)に準拠して測定される引裂強度の下限値としては、例えば、25N/mm以上であり、好ましくは30N/mm以上であり、より好ましくは33N/mm以上であり、さらに好ましくは35N/mm以上である。これにより、樹脂製可動部材の耐傷付き性や機械的強度を向上させることができる。また、樹脂製可動部材の繰り返し使用時における耐久性を向上させることができる。一方で、樹脂製可動部材の引裂強度の上限値としては、特に限定されないが、例えば、70N/mm以下としてもよく、60N/mm以下としてもよい。これにより、本実施形態の樹脂製可動部材の硬化物の諸特性のバランスをとることができる。   The lower limit value of the tear strength measured according to JIS K6252 (2001) of the resin movable member of the present embodiment is, for example, 25 N / mm or more, preferably 30 N / mm or more, more preferably. Is 33 N / mm or more, more preferably 35 N / mm or more. Thereby, the scratch resistance and mechanical strength of the resin movable member can be improved. Moreover, the durability at the time of repeated use of the resin movable member can be improved. On the other hand, the upper limit value of the tear strength of the resin movable member is not particularly limited, but may be, for example, 70 N / mm or less, or 60 N / mm or less. Thereby, the various characteristics of the hardened | cured material of the resin movable member of this embodiment can be balanced.

本実施形態の樹脂製可動部材の、JIS K6253(1997)に準拠して規定されるデュロメータ硬さAの上限値としては、例えば、80以下でもよく、75以下でもよく、70以下でもよい。一方で、デュロメータ硬さAの下限値は、例えば、10以上でもよく、15以上でもよく、20以上でもよい。
高硬度タイプの樹脂製可動部材において、デュロメータ硬さAは、例えば、40以上80以下でもよく、好ましくは45以上75以下でもよく、より好ましくは50以上70以下でもよい。
また、低硬度タイプの樹脂製可動部材において、デュロメータ硬さAは、例えば、10以上40未満でもよく、好ましくは15以上39以下でもよく、より好ましくは20以上38以下でもよい。これにより、樹脂製可動部材の柔軟性を向上させることができ、屈曲や伸張などの変形が容易となる変形容易性に優れた樹脂製可動部材を実現することができる。これにより、各種の機器や器具の操作性を良好なものとすることができる。
The upper limit value of the durometer hardness A defined in accordance with JIS K6253 (1997) of the resin movable member of the present embodiment may be, for example, 80 or less, 75 or less, or 70 or less. On the other hand, the lower limit value of the durometer hardness A may be, for example, 10 or more, 15 or more, or 20 or more.
In the high hardness type resin movable member, the durometer hardness A may be, for example, 40 or more and 80 or less, preferably 45 or more and 75 or less, and more preferably 50 or more and 70 or less.
In the low hardness type resin movable member, the durometer hardness A may be, for example, 10 or more and less than 40, preferably 15 or more and 39 or less, and more preferably 20 or more and 38 or less. Thereby, the softness | flexibility of the resin movable member can be improved and the resin movable member excellent in the ease of deformation | transformation from which deformation | transformation, such as bending and expansion | extension, becomes easy can be implement | achieved. Thereby, the operativity of various apparatuses and instruments can be made favorable.

本実施形態の樹脂製可動部材の、JIS K6251(2004)に準拠して測定される、破断伸びの上限値は、例えば、1500%以下でもよく、好ましくは1200%以下でもよく、より好ましくは1000%以下でもよい。これにより、室温時における樹脂製可動部材の機械的強度を向上させることができる。一方で、上記破断伸びの下限値は、例えば、200%以上であり、好ましくは250%以上であり、より好ましくは300%以上であり、さらに好ましくは400%以上である。これにより、室温時における樹脂製可動部材の高伸縮性および耐久性を向上させることができる。   The upper limit value of the elongation at break as measured in accordance with JIS K6251 (2004) of the resin movable member of the present embodiment may be, for example, 1500% or less, preferably 1200% or less, more preferably 1000. % Or less may be sufficient. Thereby, the mechanical strength of the resin movable member at room temperature can be improved. On the other hand, the lower limit value of the elongation at break is, for example, 200% or more, preferably 250% or more, more preferably 300% or more, and further preferably 400% or more. Thereby, the high elasticity and durability of the resin movable member at room temperature can be improved.

本実施形態では、たとえば樹脂製可動部材中に含まれる各成分の種類や配合量、樹脂製可動部材を形成するための組成物の調製方法や樹脂製可動部材の製造方法等を適切に選択することにより、上記ヒステリシスロス変化率、引張応力、破断エネルギー、引張強度、引裂強度、硬度を制御することが可能である。これらの中でも、たとえば、樹脂製可動部材を構成する樹脂の種類や配合比率、樹脂の架橋密度や架橋構造等を適切に制御したり、無機充填材の配合比率や無機充填材の分散性を向上させること等が、上記ヒステリシスロス変化率、引張応力、破断エネルギー、引張強度、引裂強度、硬度を所望の数値範囲とするための要素として挙げられ、さらに、無機充填材の含有量(樹脂成分100重量部に対する無機充填材の含有量)/硬度を例えば1未満とすること等が、ヒステリシスロス変化率を所望の数値範囲とするための要素として挙げられる。   In the present embodiment, for example, the type and amount of each component contained in the resin movable member, the preparation method of the composition for forming the resin movable member, the method of manufacturing the resin movable member, and the like are appropriately selected. Thus, the hysteresis loss change rate, tensile stress, breaking energy, tensile strength, tear strength, and hardness can be controlled. Among these, for example, the type and blending ratio of the resin constituting the resin movable member, the crosslink density and crosslink structure of the resin, etc. are appropriately controlled, and the blending ratio of the inorganic filler and the dispersibility of the inorganic filler are improved. And the like, as an element for bringing the rate of change in hysteresis loss, tensile stress, breaking energy, tensile strength, tear strength, hardness into a desired numerical range, and further, the content of the inorganic filler (resin component 100) The content of the inorganic filler with respect to parts by weight) / hardness, for example, less than 1 can be cited as an element for setting the hysteresis loss change rate in a desired numerical range.

以下、本実施形態の樹脂製可動部材の組成について説明する。   Hereinafter, the composition of the resin movable member of this embodiment will be described.

本実施形態の樹脂製可動部材は、熱硬化性樹脂またはゴム材で構成されていてもよい。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The resin movable member of the present embodiment may be composed of a thermosetting resin or a rubber material. These may be used alone or in combination of two or more.

上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂及びポリウレタン系樹脂からなる群から選択される一種以上を含むことができる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The thermoplastic resin is selected from the group consisting of, for example, polyolefin resins, polystyrene resins, polyamide resins, polyacetal resins, saturated polyester resins, polyacrylonitrile resins, vinyl chloride resins, and polyurethane resins. One or more can be included. These may be used alone or in combination of two or more.

また、上記ゴム材としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、スチレンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴムからなる群から選択される一種以上を含むことができる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。この中でも、特性のバランスの観点から、アクリルゴム、シリコーンゴムまたはウレタンゴムを用いることができ、好ましくはシリコーンゴムを用いることができる。   The rubber material may include one or more selected from the group consisting of silicone rubber, fluorine rubber, nitrile rubber, acrylic rubber, styrene rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, and urethane rubber. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, acrylic rubber, silicone rubber, or urethane rubber can be used from the viewpoint of balance of characteristics, and silicone rubber can be preferably used.

また、本実施形態の樹脂製可動部材は、医療器具・機器、産業用ロボット、電子機器などの可動部の機能を発揮し得る、任意の成分が添加されていてもよい。例えば、機械的強度を高める観点から、樹脂製可動部材は、無機充填材を含むことができる。無機充填材としては、公知のものが使用できるが、例えば、シリカ粒子を用いることができる。   In addition, the resin movable member of the present embodiment may be added with any component capable of exhibiting the function of a movable part such as a medical instrument / device, an industrial robot, or an electronic device. For example, from the viewpoint of increasing the mechanical strength, the resin movable member can include an inorganic filler. As the inorganic filler, known materials can be used, and for example, silica particles can be used.

以下、本実施形態の樹脂製可動部材の一例として、上記シリコーンゴムとして、シリコーンゴム系硬化性組成物を用いた場合について説明する。樹脂製可動部材は、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物で構成されていてもよい。   Hereinafter, a case where a silicone rubber-based curable composition is used as the silicone rubber will be described as an example of the resin movable member of the present embodiment. The resin movable member may be composed of a cured product of a silicone rubber-based curable composition.

本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)を含むことができる。ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)は、本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物の主成分となる重合物である。   The silicone rubber-based curable composition of the present embodiment can contain a vinyl group-containing organopolysiloxane (A). The vinyl group-containing organopolysiloxane (A) is a polymer that is a main component of the silicone rubber-based curable composition of the present embodiment.

上記ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)は、直鎖構造を有するビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)を含むことができる。   The vinyl group-containing organopolysiloxane (A) can include a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) having a linear structure.

上記ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)は、直鎖構造を有し、かつ、ビニル基を含有しており、かかるビニル基が硬化時の架橋点となる。   The vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) has a linear structure and contains a vinyl group, and this vinyl group serves as a crosslinking point during curing.

ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)のビニル基の含有量は、特に限定されないが、例えば、分子内に2個以上のビニル基を有し、かつ15モル%以下であるのが好ましく、0.01〜12モル%であるのがより好ましい。これにより、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)中におけるビニル基の量が最適化され、後述する各成分とのネットワークの形成を確実に行うことができる。本実施形態において、「〜」は、その両端の数値を含むことを意味する。   The vinyl group content of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) is not particularly limited. For example, the vinyl group-containing linear organopolysiloxane preferably has 2 or more vinyl groups in the molecule and 15 mol% or less. More preferably, it is 0.01-12 mol%. Thereby, the quantity of the vinyl group in vinyl group containing linear organopolysiloxane (A1) is optimized, and formation of the network with each component mentioned later can be performed reliably. In this embodiment, “to” means to include numerical values at both ends thereof.

なお、本明細書中において、ビニル基含有量とは、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)を構成する全ユニットを100モル%としたときのビニル基含有シロキサンユニットのモル%である。ただし、ビニル基含有シロキサンユニット1つに対して、ビニル基1つであると考える。   In addition, in this specification, vinyl group content is the mol% of a vinyl group containing siloxane unit when all the units which comprise a vinyl group containing linear organopolysiloxane (A1) are 100 mol%. . However, one vinyl group is considered for one vinyl group-containing siloxane unit.

また、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)の重合度は、特に限定されないが、例えば、好ましくは1000〜10000程度、より好ましくは2000〜5000程度の範囲内である。なお、重合度は、例えばクロロホルムを展開溶媒としたGPC(ゲル透過クロマトグラフィー)におけるポリスチレン換算の数平均重合度(又は数平均分子量)等として求めることができる。   The degree of polymerization of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) is not particularly limited, but for example, it is preferably in the range of about 1000 to 10000, more preferably about 2000 to 5000. In addition, a polymerization degree can be calculated | required as a number average polymerization degree (or number average molecular weight) of polystyrene conversion in GPC (gel permeation chromatography) which used chloroform as a developing solvent, for example.

さらに、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)の比重は、特に限定されないが、0.9〜1.1程度の範囲であるのが好ましい。   Furthermore, the specific gravity of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) is not particularly limited, but is preferably in the range of about 0.9 to 1.1.

ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)として、上記のような範囲内の重合度および比重を有するものを用いることにより、得られるシリコーンゴムの耐熱性、難燃性、化学的安定性等の向上を図ることができる。   By using a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) having a polymerization degree and specific gravity within the above ranges, the resulting silicone rubber has heat resistance, flame retardancy, chemical stability, etc. Can be improved.

ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)としては、特に、下記式(1)で表される構造を有するものであるが好ましい。   The vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) is particularly preferably one having a structure represented by the following formula (1).

Figure 2018172633
Figure 2018172633

式(1)中、Rは炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられ、中でも、ビニル基が好ましい。炭素数1〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基等が挙げられる。 In formula (1), R 1 is a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, aryl group having 1 to 10 carbon atoms, or a hydrocarbon group obtained by combining these. As a C1-C10 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a methyl group is preferable. As a C1-C10 alkenyl group, a vinyl group, an allyl group, a butenyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a vinyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.

また、Rは炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基が挙げられる。炭素数1〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 R 2 is a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, aryl group having 1 to 10 carbon atoms, or a hydrocarbon group obtained by combining these. As a C1-C10 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a methyl group is preferable. Examples of the alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms include a vinyl group, an allyl group, and a butenyl group. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.

また、Rは炭素数1〜8の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜8のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 R 3 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group obtained by combining these. As a C1-C8 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 8 carbon atoms include a phenyl group.

さらに、式(1)中のRおよびRの置換基としては、例えば、メチル基、ビニル基等が挙げられ、Rの置換基としては、例えば、メチル基等が挙げられる。 Furthermore, examples of the substituent for R 1 and R 2 in formula (1) include a methyl group and a vinyl group. Examples of the substituent for R 3 include a methyl group.

なお、式(1)中、複数のRは互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。さらに、R、およびRについても同様である。 In the formula (1), a plurality of R 1 are independent from each other and may be different from each other or the same. The same applies to R 2 and R 3 .

さらに、m、nは、式(1)で表されるビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)を構成する繰り返し単位の数であり、mは0〜2000の整数、nは1000〜10000の整数である。mは、好ましくは0〜1000であり、nは、好ましくは2000〜5000である。   Further, m and n are the number of repeating units constituting the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) represented by the formula (1), m is an integer of 0 to 2000, and n is 1000 to 10,000. Is an integer. m is preferably 0 to 1000, and n is preferably 2000 to 5000.

また、式(1)で表されるビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)の具体的構造としては、例えば下記式(1−1)で表されるものが挙げられる。   Moreover, as a specific structure of a vinyl group containing linear organopolysiloxane (A1) represented by Formula (1), what is represented, for example by following formula (1-1) is mentioned.

Figure 2018172633
Figure 2018172633

式(1−1)中、RおよびRは、それぞれ独立して、メチル基またはビニル基であり、少なくとも一方がビニル基である。 In Formula (1-1), R 1 and R 2 are each independently a methyl group or a vinyl group, and at least one is a vinyl group.

さらに、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)としては、ビニル基含有量が分子内に2個以上のビニル基を有し、かつ0.4モル%以下である第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−1)と、ビニル基含有量が0.5〜15モル%である第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−2)とを含有するものであるのが好ましい。シリコーンゴムの原料である生ゴムとして、一般的なビニル基含有量を有する第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−1)と、ビニル基含有量が高い第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−2)とを組み合わせることで、ビニル基を偏在化させることができ、シリコーンゴムの架橋ネットワーク中に、より効果的に架橋密度の疎密を形成することができる。その結果、より効果的にシリコーンゴムの引裂強度を高めることができる。   Furthermore, the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) contains a first vinyl group having a vinyl group content of 2 or more vinyl groups in the molecule and not more than 0.4 mol%. It contains a linear organopolysiloxane (A1-1) and a second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2) having a vinyl group content of 0.5 to 15 mol%. Preferably there is. As raw rubber, which is a raw material of silicone rubber, a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) having a general vinyl group content and a second vinyl group-containing direct polymer having a high vinyl group content By combining with the chain organopolysiloxane (A1-2), the vinyl groups can be unevenly distributed, and the crosslink density can be more effectively formed in the crosslinked network of the silicone rubber. As a result, the tear strength of the silicone rubber can be increased more effectively.

具体的には、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)として、例えば、上記式(1−1)において、Rがビニル基である単位および/またはRがビニル基である単位を、分子内に2個以上有し、かつ0.4モル%以下を含む第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−1)と、Rがビニル基である単位および/またはRがビニル基である単位を、0.5〜15モル%含む第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−2)とを用いるのが好ましい。 Specifically, as the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1), for example, in the above formula (1-1), a unit in which R 1 is a vinyl group and / or a unit in which R 2 is a vinyl group A first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) having two or more in the molecule and containing 0.4 mol% or less, a unit in which R 1 is a vinyl group, and / or R It is preferable to use a second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2) containing 0.5 to 15 mol% of a unit in which 2 is a vinyl group.

また、第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−1)は、ビニル基含有量が0.01〜0.2モル%であるのが好ましい。また、第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−2)は、ビニル基含有量が、0.8〜12モル%であるのが好ましい。   The first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) preferably has a vinyl group content of 0.01 to 0.2 mol%. The second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2) preferably has a vinyl group content of 0.8 to 12 mol%.

さらに、第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−1)と第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−2)とを組み合わせて配合する場合、(A1−1)と(A1−2)の比率は特に限定されないが、例えば、重量比で(A1−1):(A1−2)が50:50〜95:5であるのが好ましく、80:20〜90:10であるのがより好ましい。   Further, when the first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) and the second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2) are combined and blended, (A1-1) The ratio of (A1-2) to (A1-2) is not particularly limited. For example, the weight ratio of (A1-1) :( A1-2) is preferably 50:50 to 95: 5, and 80:20 to 90: 10 is more preferable.

なお、第1および第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−1)および(A1−2)は、それぞれ1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Each of the first and second vinyl group-containing linear organopolysiloxanes (A1-1) and (A1-2) may be used alone or in combination of two or more. Good.

また、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)は、分岐構造を有するビニル基含有分岐状オルガノポリシロキサン(A2)を含んでもよい。   The vinyl group-containing organopolysiloxane (A) may include a vinyl group-containing branched organopolysiloxane (A2) having a branched structure.

<<オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)>>
本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)を含むことができる。
オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)は、直鎖構造を有する直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と分岐構造を有する分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)とに分類され、これらのうちのいずれか一方または双方を含むことができる。
<< organohydrogenpolysiloxane (B) >>
The silicone rubber-based curable composition of the present embodiment can contain an organohydrogenpolysiloxane (B).
The organohydrogenpolysiloxane (B) is classified into a linear organohydrogenpolysiloxane (B1) having a linear structure and a branched organohydrogenpolysiloxane (B2) having a branched structure. Either or both can be included.

直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)は、直鎖構造を有し、かつ、Siに水素が直接結合した構造(≡Si−H)を有し、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)のビニル基の他、シリコーンゴム系硬化性組成物に配合される成分が有するビニル基とヒドロシリル化反応し、これらの成分を架橋する重合体である。   The straight-chain organohydrogenpolysiloxane (B1) has a straight-chain structure and a structure in which hydrogen is directly bonded to Si (≡Si—H), and is a vinyl group-containing organopolysiloxane (A). In addition to the vinyl group, the polymer is a polymer that undergoes a hydrosilylation reaction with a vinyl group contained in a component blended in the silicone rubber-based curable composition to crosslink these components.

直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)の分子量は特に限定されないが、例えば、重量平均分子量が20000以下であるのが好ましく、1000以上、10000以下であることがより好ましい。   The molecular weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) is not particularly limited. For example, the weight average molecular weight is preferably 20000 or less, and more preferably 1000 or more and 10,000 or less.

なお、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)の重量平均分子量は、例えばクロロホルムを展開溶媒としたGPC(ゲル透過クロマトグラフィー)におけるポリスチレン換算により測定することができる。   In addition, the weight average molecular weight of linear organohydrogenpolysiloxane (B1) can be measured by polystyrene conversion in GPC (gel permeation chromatography) which used chloroform as a developing solvent, for example.

また、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)は、通常、ビニル基を有しないものであるのが好ましい。これにより、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)の分子内において架橋反応が進行するのを的確に防止することができる。   Moreover, it is preferable that the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) usually has no vinyl group. Thereby, it can prevent exactly that a crosslinking reaction advances in the molecule | numerator of linear organohydrogenpolysiloxane (B1).

以上のような直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)としては、例えば、下記式(2)で表される構造を有するものが好ましく用いられる。   As the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) as described above, for example, those having a structure represented by the following formula (2) are preferably used.

Figure 2018172633
Figure 2018172633

式(2)中、Rは炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、これらを組み合わせた炭化水素基、またはヒドリド基である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられる。炭素数1〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 In formula (2), R 4 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, a hydrocarbon group combining these, or a hydride group. As a C1-C10 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a methyl group is preferable. As a C1-C10 alkenyl group, a vinyl group, an allyl group, a butenyl group etc. are mentioned, for example. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.

また、Rは炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、これらを組み合わせた炭化水素基、またはヒドリド基である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられる。炭素数1〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 R 5 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, a hydrocarbon group combining these, or a hydride group. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, and among them, a methyl group is preferable. As a C1-C10 alkenyl group, a vinyl group, an allyl group, a butenyl group etc. are mentioned, for example. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.

なお、式(2)中、複数のRは互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。Rについても同様である。ただし、複数のRおよびRのうち、少なくとも2つ以上がヒドリド基である。 In the formula (2), the plurality of R 4 are independent from each other and may be different from each other or the same. The same is true for R 5. However, at least two of the plurality of R 4 and R 5 are hydride groups.

また、Rは炭素数1〜8の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜8のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。複数のRは互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。 R 6 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group obtained by combining these. As a C1-C8 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 8 carbon atoms include a phenyl group. The plurality of R 6 are independent from each other and may be different from each other or the same.

なお、式(2)中のR,R,Rの置換基としては、例えば、メチル基、ビニル基等が挙げられ、分子内の架橋反応を防止する観点から、メチル基が好ましい。 In addition, as a substituent of R < 4 >, R < 5 >, R < 6 > in Formula (2), a methyl group, a vinyl group etc. are mentioned, for example, and a methyl group is preferable from a viewpoint of preventing the crosslinking reaction in a molecule | numerator.

さらに、m、nは、式(2)で表される直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)を構成する繰り返し単位の数であり、mは2〜150整数、nは2〜150の整数である。好ましくは、mは2〜100の整数、nは2〜100の整数である。   Further, m and n are the number of repeating units constituting the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) represented by the formula (2), m is an integer of 2 to 150, and n is an integer of 2 to 150. It is. Preferably, m is an integer of 2 to 100, and n is an integer of 2 to 100.

なお、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   In addition, linear organohydrogenpolysiloxane (B1) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、分岐構造を有するため、架橋密度が高い領域を形成し、シリコーンゴムの系中の架橋密度の疎密構造形成に大きく寄与する成分である。また、上記直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)同様、Siに水素が直接結合した構造(≡Si−H)を有し、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)のビニル基の他、シリコーンゴム系硬化性組成物に配合される成分のビニル基とヒドロシリル化反応し、これら成分を架橋する重合体である。   Since the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) has a branched structure, it forms a region having a high crosslinking density and is a component that greatly contributes to the formation of a dense structure having a crosslinking density in the system of silicone rubber. Further, similar to the above-mentioned linear organohydrogenpolysiloxane (B1), it has a structure in which hydrogen is directly bonded to Si (≡Si—H), and in addition to the vinyl group of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A), silicone It is a polymer that undergoes a hydrosilylation reaction with the vinyl group of the components blended in the rubber-based curable composition to crosslink these components.

また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)の比重は、0.9〜0.95の範囲である。   The specific gravity of the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) is in the range of 0.9 to 0.95.

さらに、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、通常、ビニル基を有しないものであるのが好ましい。これにより、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)の分子内において架橋反応が進行するのを的確に防止することができる。   Furthermore, it is preferable that the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) usually has no vinyl group. Thereby, it can prevent exactly that a crosslinking reaction advances in the molecule | numerator of branched organohydrogenpolysiloxane (B2).

また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)としては、下記平均組成式(c)で示されるものが好ましい。   Further, as the branched organohydrogenpolysiloxane (B2), those represented by the following average composition formula (c) are preferable.

平均組成式(c)
(H(R3−aSiO1/2(SiO4/2
(式(c)において、Rは一価の有機基、aは1〜3の範囲の整数、mはH(R3−aSiO1/2単位の数、nはSiO4/2単位の数である)
Average composition formula (c)
(H a (R 7 ) 3-a SiO 1/2 ) m (SiO 4/2 ) n
(In the formula (c), R 7 is a monovalent organic group, a is an integer in the range of 1 to 3, m is the number of H a (R 7 ) 3-a SiO 1/2 units, and n is SiO 4 / 2 units)

式(c)において、Rは一価の有機基であり、好ましくは、炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 In the formula (c), R 7 is a monovalent organic group, preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group obtained by combining these. As a C1-C10 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.

式(c)において、aは、ヒドリド基(Siに直接結合する水素原子)の数であり、1〜3の範囲の整数、好ましくは1である。   In the formula (c), a is the number of hydride groups (hydrogen atoms directly bonded to Si), and is an integer in the range of 1 to 3, preferably 1.

また、式(c)において、mはH(R3−aSiO1/2単位の数、nはSiO4/2単位の数である。 In the formula (c), m is the number of H a (R 7 ) 3-a SiO 1/2 units, and n is the number of SiO 4/2 units.

分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は分岐状構造を有する。直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、その構造が直鎖状か分岐状かという点で異なり、Siの数を1とした時のSiに結合するアルキル基Rの数(R/Si)が、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)では1.8〜2.1、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)では0.8〜1.7の範囲となる。   The branched organohydrogenpolysiloxane (B2) has a branched structure. The linear organohydrogenpolysiloxane (B1) differs from the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) in that the structure is linear or branched. The number of alkyl groups R to be bonded (R / Si) is 1.8 to 2.1 for linear organohydrogenpolysiloxane (B1), and 0.8 to 1 for branched organohydrogenpolysiloxane (B2). .7 range.

なお、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、分岐構造を有しているため、例えば、窒素雰囲気下、1000℃まで昇温速度10℃/分で加熱した際の残渣量が5%以上となる。これに対して、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)は、直鎖状であるため、上記条件で加熱した後の残渣量はほぼゼロとなる。   Since the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) has a branched structure, for example, the amount of the residue when heated to 1000 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere is 5% or more. It becomes. On the other hand, since the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) is linear, the amount of residue after heating under the above conditions is almost zero.

また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)の具体例としては、下記式(3)で表される構造を有するものが挙げられる。   Specific examples of the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) include those having a structure represented by the following formula (3).

Figure 2018172633
Figure 2018172633

式(3)中、Rは炭素数1〜8の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基、もしくは水素原子である。炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜8のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。Rの置換基としては、例えば、メチル基等が挙げられる。 In Formula (3), R 7 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, a hydrocarbon group obtained by combining these, or a hydrogen atom. As a C1-C8 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 8 carbon atoms include a phenyl group. Examples of the substituent for R 7 include a methyl group.

なお、式(3)中、複数のRは互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。 In formula (3), a plurality of R 7 are independent from each other and may be different from each other or the same.

また、式(3)中、「−O−Si≡」は、Siが三次元に広がる分岐構造を有することを表している。   In Formula (3), “—O—Si≡” represents that Si has a branched structure spreading in three dimensions.

なお、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   In addition, a branched organohydrogenpolysiloxane (B2) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

また、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)において、Siに直接結合する水素原子(ヒドリド基)の量は、それぞれ、特に限定されない。ただし、シリコーンゴム系硬化性組成物において、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)中のビニル基1モルに対し、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)の合計のヒドリド基量が、0.5〜5モルとなる量が好ましく、1〜3.5モルとなる量がより好ましい。これにより、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)および分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)と、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)との間で、架橋ネットワークを確実に形成させることができる。   In the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpolysiloxane (B2), the amount of hydrogen atoms (hydride groups) directly bonded to Si is not particularly limited. However, in the silicone rubber-based curable composition, the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpolypolyol with respect to 1 mol of the vinyl group in the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1). The amount of the total amount of hydride groups of siloxane (B2) is preferably 0.5 to 5 mol, and more preferably 1 to 3.5 mol. This ensures the formation of a crosslinked network between the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) and the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1). Can be made.

<<シリカ粒子(C)>>
本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、シリカ粒子(C)を含むことができる。
<< Silica particles (C) >>
The silicone rubber-based curable composition of the present embodiment can contain silica particles (C).

シリカ粒子(C)としては、特に限定されないが、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ等が用いられる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Although it does not specifically limit as a silica particle (C), For example, fumed silica, baked silica, precipitated silica, etc. are used. These may be used alone or in combination of two or more.

シリカ粒子(C)は、例えば、BET法による比表面積が例えば50〜400m/gであるのが好ましく、100〜400m/gであるのがより好ましい。また、その平均一次粒径が例えば1〜100nmであるのが好ましく、5〜20nm程度であるのがより好ましい。 Silica particles (C) are, for example, it is preferable that the specific surface area by the BET method, for example, 50 to 400 m 2 / g, and more preferably 100 to 400 m 2 / g. Moreover, it is preferable that the average primary particle diameter is 1-100 nm, for example, and it is more preferable that it is about 5-20 nm.

シリカ粒子(C)として、かかる比表面積および平均粒径の範囲内であるものを用いることにより、形成されるシリコーンゴムの硬さや機械的強度の向上、特に引張強度の向上をさせることができる。   By using the silica particles (C) within the range of the specific surface area and the average particle diameter, it is possible to improve the hardness and mechanical strength of the formed silicone rubber, particularly the tensile strength.

<<シランカップリング剤(D)>>
本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、シランカップリング剤(D)を含むことができる。
シランカップリング剤(D)は、加水分解性基を有することができる。加水分解基が水により加水分解されて水酸基になり、この水酸基がシリカ粒子(C)表面の水酸基と脱水縮合反応することで、シリカ粒子(C)の表面改質を行うことができる。
<< Silane coupling agent (D) >>
The silicone rubber-based curable composition of the present embodiment can contain a silane coupling agent (D).
The silane coupling agent (D) can have a hydrolyzable group. The surface modification of the silica particles (C) can be carried out by hydrolyzing the hydrolyzable groups with water to form hydroxyl groups, which undergo a dehydration condensation reaction with the hydroxyl groups on the surface of the silica particles (C).

また、このシランカップリング剤(D)は、疎水性基を有するシランカップリング剤を含むことができる。これにより、シリカ粒子(C)の表面にこの疎水性基が付与されるため、シリコーンゴム系硬化性組成物中ひいてはシリコーンゴム中において、シリカ粒子(C)の凝集力が低下(シラノール基による水素結合による凝集が少なくなる)し、その結果、シリコーンゴム系硬化性組成物中のシリカ粒子の分散性が向上すると推測される。これにより、シリカ粒子とゴムマトリックスとの界面が増加し、シリカ粒子の補強効果が増大する。さらに、ゴムのマトリックス変形の際、マトリックス内でのシリカ粒子の滑り性が向上すると推測される。そして、シリカ粒子(C)の分散性の向上及び滑り性の向上によって、シリカ粒子(C)によるシリコーンゴムの機械的強度(例えば、引張強度や引裂強度など)が向上する。   Moreover, this silane coupling agent (D) can contain the silane coupling agent which has a hydrophobic group. Thereby, since this hydrophobic group is imparted to the surface of the silica particles (C), the cohesive force of the silica particles (C) is reduced in the silicone rubber-based curable composition and thus in the silicone rubber (hydrogen due to silanol groups). As a result, the dispersibility of the silica particles in the silicone rubber-based curable composition is estimated to be improved. Thereby, the interface of a silica particle and a rubber matrix increases, and the reinforcement effect of a silica particle increases. Furthermore, when the rubber matrix is deformed, it is presumed that the sliding property of the silica particles in the matrix is improved. And the mechanical strength (for example, tensile strength, tear strength, etc.) of the silicone rubber by a silica particle (C) improves by the improvement of the dispersibility of silica particle (C), and the improvement of slipperiness.

さらに、シランカップリング剤(D)は、ビニル基を有するシランカップリング剤を含むことができる。これにより、シリカ粒子(C)の表面にビニル基が導入される。そのため、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化の際、すなわち、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)が有するビニル基と、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)が有するヒドリド基とがヒドロシリル化反応して、これらによるネットワーク(架橋構造)が形成される際に、シリカ粒子(C)が有するビニル基も、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)が有するヒドリド基とのヒドロシリル化反応に関与するため、ネットワーク中にシリカ粒子(C)も取り込まれるようになる。これにより、形成されるシリコーンゴムの低硬度化および高モジュラス化を図ることができる。   Furthermore, the silane coupling agent (D) can contain a silane coupling agent having a vinyl group. Thereby, a vinyl group is introduce | transduced into the surface of a silica particle (C). Therefore, when the silicone rubber-based curable composition is cured, that is, the vinyl group of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) and the hydride group of the organohydrogenpolysiloxane (B) undergo a hydrosilylation reaction. When the network (crosslinked structure) is formed, the vinyl group of the silica particles (C) is also involved in the hydrosilylation reaction with the hydride group of the organohydrogenpolysiloxane (B). Silica particles (C) are also taken in. Thereby, low hardness and high modulus of the formed silicone rubber can be achieved.

シランカップリング剤(D)としては、疎水性基を有するシランカップリング剤およびビニル基を有するシランカップリング剤を併用することができる。   As the silane coupling agent (D), a silane coupling agent having a hydrophobic group and a silane coupling agent having a vinyl group can be used in combination.

シランカップリング剤(D)としては、例えば、下記式(4)で表わされるものが挙げられる。   As a silane coupling agent (D), what is represented by following formula (4) is mentioned, for example.

−Si−(X)4−n・・・(4)
上記式(4)中、nは1〜3の整数を表わす。Yは、疎水性基、親水性基またはビニル基を有するもののうちのいずれかの官能基を表わし、nが1の時は疎水性基であり、nが2または3の時はその少なくとも1つが疎水性基である。Xは、加水分解性基を表わす。
Y n -Si- (X) 4- n ··· (4)
In said formula (4), n represents the integer of 1-3. Y represents a functional group of any one having a hydrophobic group, a hydrophilic group or a vinyl group. When n is 1, it is a hydrophobic group, and when n is 2 or 3, at least one of them is a hydrophobic group. It is a hydrophobic group. X represents a hydrolyzable group.

疎水性基は、炭素数1〜6のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基等が挙げられ、中でも、特に、メチル基が好ましい。   The hydrophobic group is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group that is a combination thereof, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a phenyl group. A methyl group is preferred.

また、親水性基は、例えば、水酸基、スルホン酸基、カルボキシル基またはカルボニル基等が挙げられ、中でも、特に、水酸基が好ましい。なお、親水性基は、官能基として含まれていてもよいが、シランカップリング剤(D)に疎水性を付与するという観点からは含まれていないのが好ましい。 Examples of the hydrophilic group include a hydroxyl group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a carbonyl group. Among these, a hydroxyl group is particularly preferable. The hydrophilic group may be included as a functional group, but is preferably not included from the viewpoint of imparting hydrophobicity to the silane coupling agent (D).

さらに、加水分解性基は、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、クロロ基またはシラザン基等が挙げられ、中でも、シリカ粒子(C)との反応性が高いことから、シラザン基が好ましい。なお、加水分解性基としてシラザン基を有するものは、その構造上の特性から、上記式(4)中の(Y−Si−)の構造を2つ有するものとなる。 Furthermore, examples of the hydrolyzable group include an alkoxy group such as a methoxy group and an ethoxy group, a chloro group, and a silazane group. Among them, a silazane group is preferable because of its high reactivity with the silica particles (C). Incidentally, those having a silazane group as hydrolyzable groups, the characteristics of its structure the formula (4) in the structure of (Y n -Si-) comes to have two.

上記式(4)で表されるシランカップリング剤(D)の具体例は、例えば、官能基として疎水性基を有するものとして、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシランのようなアルコキシシラン;メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシランのようなクロロシラン;ヘキサメチルジシラザンが挙げられ、官能基としてビニル基を有するものとして、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシランのようなアルコキシシラン;ビニルトリクロロシラン、ビニルメチルジクロロシランのようなクロロシラン;ジビニルテトラメチルジシラザンが挙げられるが、中でも、上記記載を考慮すると、特に、疎水性基を有するものとしてはヘキサメチルジシラザン、ビニル基を有するものとしてはジビニルテトラメチルジシラザンであるのが好ましい。   Specific examples of the silane coupling agent (D) represented by the above formula (4) include, for example, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, having a hydrophobic group as a functional group. Alkoxysilanes such as ethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane; methyltrichlorosilane Chlorosilanes such as dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, and phenyltrichlorosilane; hexamethyldisilazane, and methacryloxypropyltriethoxysilane having a vinyl group as a functional group. , Alkoxysilanes such as methacryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane; vinyltrichlorosilane, vinylmethyl Chlorosilanes such as dichlorosilane; divinyltetramethyldisilazane can be mentioned. Among them, considering the above description, hexamethyldisilazane having a hydrophobic group and divinyltetramethyl having a vinyl group are particularly preferable. Disilazane is preferred.

<<白金または白金化合物(E)>>
本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、白金または白金化合物(E)を含むことができる。
白金または白金化合物(E)は、硬化の際の触媒として作用する触媒成分である。白金または白金化合物(E)の添加量は触媒量である。
<< Platinum or platinum compound (E) >>
The silicone rubber-based curable composition of the present embodiment can contain platinum or a platinum compound (E).
Platinum or a platinum compound (E) is a catalyst component that acts as a catalyst during curing. The amount of platinum or platinum compound (E) added is a catalytic amount.

白金または白金化合物(E)としては、公知のものを使用することができ、例えば、白金黒、白金をシリカやカーボンブラック等に担持させたもの、塩化白金酸または塩化白金酸のアルコール溶液、塩化白金酸とオレフィンの錯塩、塩化白金酸とビニルシロキサンとの錯塩等が挙げられる。   As the platinum or platinum compound (E), known ones can be used, for example, platinum black, platinum supported on silica or carbon black, chloroplatinic acid or an alcohol solution of chloroplatinic acid, chloride Examples thereof include complex salts of platinum acid and olefins, complex salts of chloroplatinic acid and vinyl siloxane, and the like.

なお、白金または白金化合物(E)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   In addition, platinum or a platinum compound (E) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

<<水(F)>>
また、本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物には、上記成分(A)〜(E)以外に、水(F)が含まれていてもよい。
<< Water (F) >>
Moreover, the silicone rubber-based curable composition of the present embodiment may contain water (F) in addition to the components (A) to (E).

水(F)は、シリコーンゴム系硬化性組成物に含まれる各成分を分散させる分散媒として機能するとともに、シリカ粒子(C)とシランカップリング剤(D)との反応に寄与する成分である。そのため、シリコーンゴム中において、シリカ粒子(C)とシランカップリング剤(D)とを、より確実に互いに連結したものとすることができ、全体として均一な特性を発揮することができる。   Water (F) is a component that functions as a dispersion medium for dispersing each component contained in the silicone rubber-based curable composition and contributes to the reaction between the silica particles (C) and the silane coupling agent (D). . Therefore, in the silicone rubber, the silica particles (C) and the silane coupling agent (D) can be more reliably connected to each other, and uniform characteristics can be exhibited as a whole.

さらに、本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、上記(A)〜(F)成分の他、シリコーンゴム系硬化性組成物に配合される公知の添加成分を含有していてもよい。例えば、珪藻土、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、ガラスウール、マイカ等が挙げられる。その他、分散剤、顔料、染料、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤、熱伝導性向上剤等を適宜配合することができる。   Furthermore, the silicone rubber-based curable composition of this embodiment may contain a known additive component blended in the silicone rubber-based curable composition in addition to the components (A) to (F). Examples thereof include diatomaceous earth, iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, barium oxide, magnesium oxide, cerium oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, glass wool, and mica. In addition, dispersants, pigments, dyes, antistatic agents, antioxidants, flame retardants, thermal conductivity improvers, and the like can be appropriately blended.

なお、シリコーンゴム系硬化性組成物において、各成分の含有割合は特に限定されないが、例えば、以下のように設定される。   In the silicone rubber-based curable composition, the content ratio of each component is not particularly limited, but is set as follows, for example.

本実施形態において、シリカ粒子(C)の含有量の上限値は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)の合計量100重量部に対し、例えば、60重量部以下でもよく、好ましくは50重量部以下でもよく、さらに好ましくは35重量部以下でもよい。これにより、引裂強度、引張永久ひずみのバランスを図ることができる。また、シリカ粒子(C)の含有量の下限値は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)の合計量100重量部に対し、特に限定されないが、例えば、20重量部以上でもよい。   In the present embodiment, the upper limit of the content of the silica particles (C) may be, for example, 60 parts by weight or less, preferably 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A). Or less, more preferably 35 parts by weight or less. Thereby, the balance of tear strength and tensile permanent strain can be achieved. Moreover, although the lower limit of content of a silica particle (C) is not specifically limited with respect to 100 weight part of total amounts of vinyl group containing organopolysiloxane (A), For example, 20 weight part or more may be sufficient.

シランカップリング剤(D)は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)100重量部に対し、例えば、シランカップリング剤(D)が5重量部以上100重量部以下の割合で含有するのが好ましく、5重量部以上40重量部以下の割合で含有するのがより好ましい。
これにより、シリカ粒子(C)のシリコーンゴム系硬化性組成物中における分散性を確実に向上させることができる。
The silane coupling agent (D) is preferably contained, for example, in a proportion of 5 parts by weight or more and 100 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A). More preferably, it is contained in a proportion of 5 to 40 parts by weight.
Thereby, the dispersibility in the silicone rubber-type curable composition of a silica particle (C) can be improved reliably.

オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)の含有量は、具体的にビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)及びシリカ粒子(C)及びシランカップリング剤(D)の合計量100重量部に対して、例えば、0.5重量部以上20重量部以下の割合で含有することが好ましく、0.8重量部以上15重量部以下の割合で含有するのがより好ましい。(B)の含有量が前記範囲内であることで、より効果的な硬化反応ができる可能性がある。   Specifically, the content of the organohydrogenpolysiloxane (B) is, for example, relative to 100 parts by weight of the total amount of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) and the silica particles (C) and the silane coupling agent (D). The content is preferably 0.5 parts by weight or more and 20 parts by weight or less, and more preferably 0.8 parts by weight or more and 15 parts by weight or less. There exists a possibility that more effective hardening reaction can be performed because content of (B) exists in the said range.

白金または白金化合物(E)の含有量は、触媒量を意味し、適宜設定することができるが、具体的にビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)、シリカ粒子(C)、シランカップリング剤(D)の合計量に対して、本成分中の白金族金属が重量単位で0.01〜1000ppmとなる量であり、好ましくは、0.1〜500ppmとなる量である。白金または白金化合物(E)の含有量を上記下限値以上とすることにより、得られるシリコーンゴム組成物を十分硬化させることができる。白金または白金化合物(E)の含有量を上記上限値以下とすることにより、得られるシリコーンゴム組成物の硬化速度を向上させることができる。   The content of platinum or the platinum compound (E) means a catalytic amount and can be appropriately set. Specifically, the vinyl group-containing organopolysiloxane (A), silica particles (C), silane coupling agent ( The amount of platinum group metal in this component is 0.01 to 1000 ppm by weight, and preferably 0.1 to 500 ppm with respect to the total amount of D). By making content of platinum or a platinum compound (E) more than the said lower limit, the silicone rubber composition obtained can fully be hardened. By making content of platinum or a platinum compound (E) below the said upper limit, the cure rate of the silicone rubber composition obtained can be improved.

さらに、水(F)を含有する場合、その含有量は、適宜設定することができるが、具体的には、シランカップリング剤(D)100重量部に対して、例えば、10〜100重量部の範囲であるのが好ましく、30〜70重量部の範囲であるのがより好ましい。これにより、シランカップリング剤(D)とシリカ粒子(C)との反応をより確実に進行させることができる。   Furthermore, when it contains water (F), the content can be set as appropriate. Specifically, for example, 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silane coupling agent (D). Is preferable, and the range of 30 to 70 parts by weight is more preferable. Thereby, reaction with a silane coupling agent (D) and a silica particle (C) can be advanced more reliably.

<シリコーンゴムの製造方法>
次に、本実施形態のシリコーンゴムの製造方法について説明する。
本実施形態のシリコーンゴムの製造方法としては、シリコーンゴム系硬化性組成物を調製し、このシリコーンゴム系硬化性組成物を硬化させることによりシリコーンゴムを得ることができる。
以下、詳述する。
<Method for producing silicone rubber>
Next, the manufacturing method of the silicone rubber of this embodiment is demonstrated.
As a method for producing the silicone rubber of the present embodiment, a silicone rubber can be obtained by preparing a silicone rubber-based curable composition and curing the silicone rubber-based curable composition.
Details will be described below.

まず、シリコーンゴム系硬化性組成物の各成分を、任意の混練装置により、均一に混合してシリコーンゴム系硬化性組成物を調製する。   First, each component of the silicone rubber-based curable composition is uniformly mixed by an arbitrary kneading apparatus to prepare a silicone rubber-based curable composition.

[1]たとえば、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)と、シリカ粒子(C)と、シランカップリング剤(D)とを所定量秤量し、その後、任意の混練装置により、混練することで、これら各成分(A)、(C)、(D)を含有する混練物を得る。 [1] For example, a predetermined amount of vinyl group-containing organopolysiloxane (A), silica particles (C), and silane coupling agent (D) are weighed, and then kneaded by an arbitrary kneading apparatus. A kneaded product containing these components (A), (C), and (D) is obtained.

なお、この混練物は、予めビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)とシランカップリング剤(D)とを混練し、その後、シリカ粒子(C)を混練(混合)して得るのが好ましい。これにより、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)中におけるシリカ粒子(C)の分散性がより向上する。   The kneaded product is preferably obtained by kneading the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) and the silane coupling agent (D) in advance, and then kneading (mixing) the silica particles (C). Thereby, the dispersibility of the silica particles (C) in the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) is further improved.

また、この混練物を得る際には、水(F)を必要に応じて、各成分(A)、(C)、および(D)の混練物に添加するようにしてもよい。これにより、シランカップリング剤(D)とシリカ粒子(C)との反応をより確実に進行させることができる。   Moreover, when obtaining this kneaded material, you may make it add water (F) to the kneaded material of each component (A), (C), and (D) as needed. Thereby, reaction with a silane coupling agent (D) and a silica particle (C) can be advanced more reliably.

さらに、各成分(A)、(C)、(D)の混練は、第1温度で加熱する第1ステップと、第2温度で加熱する第2ステップとを経るようにするのが好ましい。これにより、第1ステップにおいて、シリカ粒子(C)の表面をカップリング剤(D)で表面処理することができるとともに、第2ステップにおいて、シリカ粒子(C)とカップリング剤(D)との反応で生成した副生成物を混練物中から確実に除去することができる。その後、必要に応じて、得られた混練物に対して、成分(A)を添加し、更に混練してもよい。これにより、混練物の成分のなじみを向上させることができる。   Furthermore, kneading of the components (A), (C), and (D) is preferably performed through a first step of heating at the first temperature and a second step of heating at the second temperature. Thereby, in the first step, the surface of the silica particles (C) can be surface-treated with the coupling agent (D), and in the second step, the silica particles (C) and the coupling agent (D) By-products generated by the reaction can be reliably removed from the kneaded product. Thereafter, if necessary, the component (A) may be added to the obtained kneaded product and further kneaded. Thereby, the familiarity of the components of the kneaded product can be improved.

第1温度は、例えば、40〜120℃程度であるのが好ましく、例えば、60〜90℃程度であるのがより好ましい。第2温度は、例えば、130〜210℃程度であるのが好ましく、例えば、160〜180℃程度であるのがより好ましい。   For example, the first temperature is preferably about 40 to 120 ° C, and more preferably about 60 to 90 ° C. The second temperature is preferably about 130 to 210 ° C, for example, and more preferably about 160 to 180 ° C.

また、第1ステップにおける雰囲気は、窒素雰囲気下のような不活性雰囲気下であるのが好ましく、第2ステップにおける雰囲気は、減圧雰囲気下であるのが好ましい。   The atmosphere in the first step is preferably an inert atmosphere such as a nitrogen atmosphere, and the atmosphere in the second step is preferably a reduced pressure atmosphere.

さらに、第1ステップの時間は、例えば、0.3〜1.5時間程度であるのが好ましく、0.5〜1.2時間程度であるのがより好ましい。第2ステップの時間は、例えば、0.7〜3.0時間程度であるのが好ましく、1.0〜2.0時間程度であるのがより好ましい。   Furthermore, the time of the first step is preferably, for example, about 0.3 to 1.5 hours, and more preferably about 0.5 to 1.2 hours. The time for the second step is, for example, preferably about 0.7 to 3.0 hours, and more preferably about 1.0 to 2.0 hours.

第1ステップおよび第2ステップを、上記のような条件とすることで、前記効果をより顕著に得ることができる。   By setting the first step and the second step as described above, the effect can be obtained more remarkably.

[2]次に、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)と、白金または白金化合物(E)とを所定量秤量し、その後、任意の混練装置を用いて、上記工程[1]で調製した混練物に、各成分(B)、(E)を混練することで、シリコーンゴム系硬化性組成物を得る。得られたシリコーンゴム系硬化性組成物は溶剤を含むペーストであってもよい。 [2] Next, a predetermined amount of organohydrogenpolysiloxane (B) and platinum or platinum compound (E) are weighed, and then kneaded product prepared in the above step [1] using an arbitrary kneading apparatus. In addition, the silicone rubber-based curable composition is obtained by kneading the components (B) and (E). The obtained silicone rubber-based curable composition may be a paste containing a solvent.

なお、この各成分(B)、(E)の混練の際には、予め上記工程[1]で調製した混練物とオルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)とを、上記工程[1]で調製した混練物と白金または白金化合物(E)とを混練し、その後、それぞれの混練物を混練するのが好ましい。これにより、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)とオルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)との反応を進行させることなく、各成分(A)〜(E)をシリコーンゴム系硬化性組成物中に確実に分散させることができる。   When kneading each of the components (B) and (E), the kneaded material prepared in advance in the step [1] and the organohydrogenpolysiloxane (B) were prepared in the step [1]. It is preferable to knead the kneaded material and platinum or the platinum compound (E), and then knead each kneaded material. As a result, the components (A) to (E) are surely contained in the silicone rubber-based curable composition without causing a reaction between the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) and the organohydrogenpolysiloxane (B). Can be dispersed.

各成分(B)、(E)を混練する際の温度は、ロール設定温度として、例えば、10〜70℃程度であるのが好ましく、25〜30℃程度であるのがより好ましい。   The temperature at which the components (B) and (E) are kneaded is, for example, preferably about 10 to 70 ° C., more preferably about 25 to 30 ° C. as the roll setting temperature.

さらに、混練する時間は、例えば、5分〜1時間程度であるのが好ましく、10〜40分程度であるのがより好ましい。   Furthermore, the kneading time is preferably, for example, about 5 minutes to 1 hour, and more preferably about 10 to 40 minutes.

上記工程[1]および上記工程[2]において、温度を上記範囲内とすることにより、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)とオルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)との反応の進行をより的確に防止または抑制することができる。また、上記工程[1]および上記工程[2]において、混練時間を上記範囲内とすることにより、各成分(A)〜(E)をシリコーンゴム系硬化性組成物中により確実に分散させることができる。   In the step [1] and the step [2], by setting the temperature within the above range, the progress of the reaction between the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) and the organohydrogenpolysiloxane (B) is more accurately performed. Can be prevented or suppressed. Moreover, in said process [1] and said process [2], by making kneading time into the said range, each component (A)-(E) can be more reliably disperse | distributed in a silicone rubber-type curable composition. Can do.

なお、各工程[1]、[2]において使用される混練装置としては、特に限定されないが、例えば、ニーダー、2本ロール、バンバリーミキサー(連続ニーダー)、加圧ニーダー等を用いることができる。   The kneading apparatus used in each of the steps [1] and [2] is not particularly limited, and for example, a kneader, two rolls, a Banbury mixer (continuous kneader), a pressure kneader, or the like can be used.

また、本工程[2]において、混練物中に1−エチニルシクロヘキサノールのような反応抑制剤を添加するようにしてもよい。これにより、混練物の温度が比較的高い温度に設定されたとしても、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)とオルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)との反応の進行をより的確に防止または抑制することができる。   In this step [2], a reaction inhibitor such as 1-ethynylcyclohexanol may be added to the kneaded product. Thereby, even if the temperature of the kneaded product is set to a relatively high temperature, the progress of the reaction between the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) and the organohydrogenpolysiloxane (B) is more accurately prevented or suppressed. be able to.

[3]次に、シリコーンゴム系硬化性組成物を硬化させることによりシリコーンゴムを形成する。 [3] Next, a silicone rubber is formed by curing the silicone rubber-based curable composition.

本実施形態において、シリコーンゴム系硬化性樹脂組成物の硬化工程は、例えば、100〜250℃で1〜30分間加熱(1次硬化)した後、200℃で1〜4時間ポストベーク(2次硬化)することによって行われる。
以上のような工程を経ることで、本実施形態のシリコーンゴムが得られる。
In this embodiment, the curing process of the silicone rubber-based curable resin composition is, for example, heated (primary curing) at 100 to 250 ° C. for 1 to 30 minutes, and then post-baked (secondary) at 200 ° C. for 1 to 4 hours. Curing).
By passing through the above processes, the silicone rubber of this embodiment is obtained.

本発明者が検討した結果以下の知見を得た。シリコーンゴム中のフィラー量を低減させると、硬度を小さくしたり、引張応力を低減することができるが、一方で、引裂強度が低下し、シリコーンゴムの耐久性が低下することが判明した。   As a result of investigation by the present inventors, the following findings were obtained. It has been found that when the amount of filler in the silicone rubber is reduced, the hardness can be reduced and the tensile stress can be reduced, but on the other hand, the tear strength is lowered and the durability of the silicone rubber is lowered.

そこで、鋭意検討した結果、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)などの樹脂組成物を適切に選択することにより、架橋密度や架橋構造の偏在を制御でき、幅広いひずみ領域における低応力や低硬度を実現しつつ、シリコーンゴムの引裂強度を高められることを見出した。また、シリコーンゴムの引張強度も高めることができることが分かった。詳細なメカニズムは定かでないが、高ビニル基含有オルガノポリシロキサンと低ビニル基含有ビニル基含有オルガノポリシロキサンの併用により、架橋構造の偏在を制御できるため、硬度を小さくしつつも、シリコーンゴムの引裂強度を高められると考えられる。このように、他の物性を維持しつつも、引裂強度を高めることにより、シリコーンゴムの破断エネルギーを高めることができる。   Therefore, as a result of intensive studies, by appropriately selecting a resin composition such as vinyl group-containing organopolysiloxane (A), it is possible to control the uneven distribution of crosslink density and crosslink structure, and to reduce low stress and low hardness in a wide range of strain. It has been found that the tear strength of silicone rubber can be increased while realizing it. It was also found that the tensile strength of silicone rubber can be increased. Although the detailed mechanism is not clear, the combined use of high vinyl group-containing organopolysiloxane and low vinyl group-containing vinyl group-containing organopolysiloxane can control the uneven distribution of the crosslinked structure. It is thought that strength can be increased. Thus, the fracture energy of the silicone rubber can be increased by increasing the tear strength while maintaining other physical properties.

また、本実施形態において、例えば、フィラー量を低減することにより、初期のひずみにおける引張応力を低減しつつも、樹脂の架橋密度や架橋構造の偏在を制御することにより、後期のひずみにおける引張応力を低減することができる。   Further, in this embodiment, for example, by reducing the filler amount, the tensile stress at the initial strain is reduced, while the crosslink density of the resin and the uneven distribution of the crosslinked structure are controlled, thereby the tensile stress at the later strain. Can be reduced.

本実施形態では、たとえばシリコーンゴム系硬化性組成物中に含まれる各成分の種類や配合量、シリコーンゴム系硬化性組成物の調製方法やシリコーンゴムの製造方法等を適切に選択することにより、上記ヒステリシスロス変化率、引張応力、破断エネルギー、引張強度、引裂強度、硬度を制御することが可能である。これらの中でも、たとえば、低ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−1)と高ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−2)とを併用すること、末端にビニル基を有するビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)を使用することにより樹脂の架橋密度や架橋構造の偏在を制御すること、また、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)の添加タイミング、シリカ粒子(C)の配合比率、シリカ粒子(C)のシランカップリング剤(D)で表面改質をすること、水を添加すること等のシランカップリング剤(D)とシリカ粒子(C)との反応をより確実に進行させること等が、上記ヒステリシスロス変化率、引張応力、破断エネルギー、引張強度、引裂強度、硬度を所望の数値範囲とするための要素として挙げられる。   In the present embodiment, for example, by appropriately selecting the type and amount of each component contained in the silicone rubber-based curable composition, the method for preparing the silicone rubber-based curable composition, the method for producing the silicone rubber, and the like, It is possible to control the hysteresis loss change rate, tensile stress, breaking energy, tensile strength, tear strength, and hardness. Among these, for example, a combination of a low vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1) and a high vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2), a vinyl having a vinyl group at the terminal Controlling uneven distribution of resin crosslink density and crosslink structure by using group-containing organopolysiloxane (A), addition timing of vinyl group-containing organopolysiloxane (A), blending ratio of silica particles (C) The reaction between the silane coupling agent (D) and the silica particles (C), such as surface modification with the silane coupling agent (D) of the silica particles (C) and addition of water, proceeds more reliably. Are listed as factors for bringing the rate of change in hysteresis loss, tensile stress, breaking energy, tensile strength, tear strength, and hardness into a desired numerical range. That.

また、本実施形態において、シリカ粒子(C)の含有量の上限値は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)の合計量100重量部に対し、例えば、55重量部以下でもよく、好ましくは53重量部以下でもよく、さらに好ましくは50重量部以下でもよい。これにより、引裂き強度、引張永久ひずみのバランスを図ることができる。また、シリカ粒子(C)の含有量の下限値は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)の合計量100重量部に対し、特に限定されないが、例えば、10重量部以上でもよく、20重量部以上でもよい。
ここで、ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)100重量部に対して、シリカ粒子(C)の含有量をX(重量部)とし、当該シリコーン系硬化組成物の硬化物の、JISK6253で規定されるデュロメータ硬さAをYとしたとき、上記のフィラー量/硬度について、X/Yで表したとき、例えば1未満であり、より好ましくは0.95以下であり、さらに好ましくは0.91以下とすることができる。X(フィラー量)/Y(硬度)を例えば1未満すること等が、理由は定かではないが、ヒステリシスロス変化率を所望の数値範囲とするための要素として挙げられる。
In the present embodiment, the upper limit of the content of silica particles (C) may be, for example, 55 parts by weight or less, preferably 53 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of vinyl group-containing organopolysiloxane (A). It may be less than or equal to parts by weight, more preferably less than or equal to 50 parts by weight. Thereby, the balance of tear strength and tensile permanent strain can be achieved. Further, the lower limit of the content of the silica particles (C) is not particularly limited with respect to 100 parts by weight of the total amount of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A), but may be, for example, 10 parts by weight or more, and 20 parts by weight. That's all.
Here, with respect to 100 parts by weight of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A), the content of the silica particles (C) is X (parts by weight), and the cured product of the silicone-based cured composition is defined in JIS K6253. When the durometer hardness A is Y, the filler amount / hardness is, for example, less than 1, preferably 0.95 or less, more preferably 0.91 or less when expressed by X / Y. It can be. The reason why X (filler amount) / Y (hardness) is less than 1, for example, is not clear, but can be cited as an element for setting the hysteresis loss change rate in a desired numerical range.

また、本実施形態の樹脂製可動部材において、2回目のヒステリシスロスに対する5回目のヒステリシスロスの変動比率である|ΔE5/ΔE2|×100をH3(%)とする。このとき、H3×(X/Y)の例えば、63以下でもよく、好ましくは60以下でもよく、より好ましくは58以下でもよい。これにより、繰り返し変形時の耐久性に優れた樹脂製可動部材を実現できる。一方で、|ΔE5/ΔE2|×100の下限値は、特に限定されないが、例えば、10以上でもよく、20以上でもよい。   Also, in the resin movable member of the present embodiment, | ΔE5 / ΔE2 | × 100, which is the fluctuation ratio of the fifth hysteresis loss to the second hysteresis loss, is H3 (%). At this time, H3 × (X / Y) may be, for example, 63 or less, preferably 60 or less, and more preferably 58 or less. Thereby, the resin movable member excellent in durability at the time of repeated deformation can be realized. On the other hand, the lower limit value of | ΔE5 / ΔE2 | × 100 is not particularly limited, but may be, for example, 10 or more, or 20 or more.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, these are illustrations of this invention and various structures other than the above are also employable.

以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail with reference to an Example, this invention is not limited to description of these Examples at all.

表1に示す実施例および比較例で用いた原料成分を以下に示す。
(ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A))
低ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−1a):合成スキーム1により合成した鎖内ビニル基含有ジメチルポリシロキサン(式(1−1)で表わされる構造でR(鎖内)のみがビニル基である構造)
低ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−1b):合成スキーム2により合成した末端ビニル基含有ジメチルポリシロキサン(式(1−1)で表わされる構造でR(末端)のみがビニル基である構造)
高ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−2a):合成スキーム3により合成したビニル基含有ジメチルポリシロキサン(式(1−1)で表わされる構造でRおよびRがビニル基である構造)
The raw material components used in Examples and Comparative Examples shown in Table 1 are shown below.
(Vinyl group-containing organopolysiloxane (A))
Low vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1a): In-chain vinyl group-containing dimethylpolysiloxane synthesized by Synthesis Scheme 1 (in the structure represented by formula (1-1), only R 2 (in-chain) is (Vinyl structure)
Low vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1b): terminal vinyl group-containing dimethylpolysiloxane synthesized by Synthesis Scheme 2 (in the structure represented by formula (1-1), only R 1 (terminal) is a vinyl group Is a structure)
High vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-2a): vinyl group-containing dimethylpolysiloxane synthesized by Synthesis Scheme 3 (in the structure represented by formula (1-1), R 1 and R 2 are vinyl groups) Construction)

(オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B))
オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B):モメンティブ社製、「TC−25D」
(Organohydrogenpolysiloxane (B))
Organohydrogenpolysiloxane (B): “TC-25D” manufactured by Momentive

(シリカ粒子(C))
シリカ粒子(C):シリカ微粒子(粒径7nm、比表面積300m/g)、日本アエロジル社製、「AEROSIL300」
(Silica particles (C))
Silica particles (C): silica fine particles (particle size 7 nm, specific surface area 300 m 2 / g), manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., “AEROSIL 300”

(シランカップリング剤(D))
シランカップリング剤(D−1):ヘキサメチルジシラザン(HMDZ)、Gelst社製、「HEXAMETHYLDISILAZANE(SIH6110.1)」
シランカップリング剤(D−2):ジビニルテトラメチルジシラザン、Gelst社製、「1,3−DIVINYLTETRAMETHYLDISILAZANE(SID4612.0)」
(Silane coupling agent (D))
Silane coupling agent (D-1): Hexamethyldisilazane (HMDZ), manufactured by Gelst, “HEXAMETHY LDISILAZANE (SIH6110.1)”
Silane coupling agent (D-2): Divinyltetramethyldisilazane, manufactured by Gelst, “1,3-DIVINYLTETRAMETHYLDISILAZAN (SID4612.0)”

(白金または白金化合物(E))
白金または白金化合物(E):白金化合物、モメンティブ社製、「TC−25A」
(Platinum or platinum compound (E))
Platinum or platinum compound (E): platinum compound, manufactured by Momentive, “TC-25A”

(ビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)の合成)
[合成スキーム1:低ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−1a)の合成]
下記式(6)にしたがって、低ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−1a)を合成した。
すなわち、Arガス置換した、冷却管および攪拌翼を有する300mLセパラブルフラスコに、オクタメチルシクロテトラシロキサン74.7g(252mmol)、2,4,6,8−テトラメチル2,4,6,8−テトラビニルシクロテトラシロキサン0.086g(0.25mmol)およびカリウムシリコネート0.1gを入れ、昇温し、120℃で30分間攪拌した。なお、この際、粘度の上昇が確認できた。
その後、155℃まで昇温し、3時間攪拌を続けた。そして、3時間後、ヘキサメチルジシロキサン0.1g(0.6mmol)を添加し、さらに、155℃で4時間攪拌した。
さらに、4時間後、トルエン250mLで希釈した後、水で3回洗浄した。洗浄後の有機層をメタノール1.5Lで数回洗浄することで、再沈精製し、オリゴマーとポリマーを分離した。得られたポリマーを60℃で一晩減圧乾燥し、低ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−1a)を得た(Mn=2,5×10、Mw=5,0×10)。また、H−NMRスペクトル測定により算出したビニル基含有量は0.18モル%であった。
(Synthesis of vinyl group-containing organopolysiloxane (A))
[Synthesis Scheme 1: Synthesis of low vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1a)]
A low vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1a) was synthesized according to the following formula (6).
That is, to a 300 mL separable flask having a cooling tube and a stirring blade substituted with Ar gas, 74.7 g (252 mmol) of octamethylcyclotetrasiloxane, 2,4,6,8-tetramethyl 2,4,6,8- 0.086 g (0.25 mmol) of tetravinylcyclotetrasiloxane and 0.1 g of potassium siliconate were added, the temperature was raised, and the mixture was stirred at 120 ° C. for 30 minutes. At this time, an increase in viscosity was confirmed.
Thereafter, the temperature was raised to 155 ° C. and stirring was continued for 3 hours. After 3 hours, 0.1 g (0.6 mmol) of hexamethyldisiloxane was added, and the mixture was further stirred at 155 ° C. for 4 hours.
Further, after 4 hours, the mixture was diluted with 250 mL of toluene and then washed with water three times. The washed organic layer was washed several times with 1.5 L of methanol, and purified by reprecipitation to separate the oligomer and polymer. The obtained polymer was dried under reduced pressure at 60 ° C. overnight to obtain a low vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1a) (Mn = 2,5 × 10 5 , Mw = 5,0 × 10 5). ). The vinyl group content calculated by H-NMR spectrum measurement was 0.18 mol%.

Figure 2018172633
Figure 2018172633

[合成スキーム2:低ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−1b)の合成]
上記(A1−1a)の合成工程において、2,4,6,8−テトラメチル2,4,6,8−テトラビニルシクロテトラシロキサンを用いず、ヘキサメチルジシロキサンの代わりに1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン0.1g(0.6mmol)を用いたこと以外は、(A1−1a)の合成工程と同様にして、下記式(7)にしたがって、低ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−1b)を得た。(Mn=2,2×10、Mw=4,8×10)。また、H−NMRスペクトル測定により算出したビニル基含有量は0.04モル%であった。
[Synthesis Scheme 2: Synthesis of low vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1-1b)]
In the synthesis step (A1-1a), 2,4,6,8-tetramethyl 2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane is not used and 1,3-divinyl is used instead of hexamethyldisiloxane. A low vinyl group-containing linear organopolysiloxane according to the following formula (7) in the same manner as in the synthesis step (A1-1a) except that 0.1 g (0.6 mmol) of tetramethyldisiloxane was used. (A1-1b) was obtained. (Mn = 2, 2 × 10 5 , Mw = 4, 8 × 10 5 ). Moreover, vinyl group content computed by H-NMR spectrum measurement was 0.04 mol%.

Figure 2018172633
Figure 2018172633

[合成スキーム3:高ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−2a)の合成]
上記(A1−1a)の合成工程において、2,4,6,8−テトラメチル2,4,6,8−テトラビニルシクロテトラシロキサンを、0.86g(2.5mmol)を用い、ヘキサメチルジシロキサンの代わりに1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン0.1g(0.6mmol)を用いたこと以外は、(A1−1a)の合成工程と同様にすることで、下記式にしたがって、高ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1−2a)を合成した。(Mn=2,3×10、Mw=5,0×10)。また、H−NMRスペクトル測定により算出したビニル基含有量は0.93モル%であった。

Figure 2018172633
[Synthesis Scheme 3: Synthesis of High Vinyl Group-Containing Linear Organopolysiloxane (A1-2a)]
In the synthesis step of (A1-1a), 0.86 g (2.5 mmol) of 2,4,6,8-tetramethyl 2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane was used, By using the same procedure as the synthesis step (A1-1a) except that 0.1 g (0.6 mmol) of 1,3-divinyltetramethyldisiloxane was used instead of siloxane, A group-containing linear organopolysiloxane (A1-2a) was synthesized. (Mn = 2, 3 × 10 5 , Mw = 5, 0 × 10 5 ). The vinyl group content calculated by H-NMR spectrum measurement was 0.93 mol%.
Figure 2018172633

(シリコーンゴム系硬化性組成物の調製)
実施例および比較例において、次のようにしてシリコーンゴム系硬化性組成物を調整した。まず、表1に示す割合で、95%のビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)およびシランカップリング剤(D)および水(F)の混合物を予め混練し、その後、混合物にシリカ粒子(C)を加えてさらに混練し、混練物(シリコーンゴムコンパウンド)を得た。
ここで、シリカ粒子(C)添加後の混練は、カップリング反応のために窒素雰囲気下、60〜90℃の条件下で1時間混練する第1ステップと、副生成物(アンモニア)の除去のために減圧雰囲気下、160〜180℃の条件下で2時間混練する第2ステップとを経ることで行い、その後、冷却し、残り5%のビニル基含有オルガノポリシロキサン(A)を2回に分けて添加し、20分間混練した。
続いて、得られた混練物(シリコーンゴムコンパウンド)100重量部に、表1に示す割合で、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)および白金または白金化合物(E)を加えて、ロールで混練し、シリコーンゴム系硬化性組成物を得た。
(Preparation of silicone rubber-based curable composition)
In Examples and Comparative Examples, silicone rubber-based curable compositions were prepared as follows. First, a mixture of 95% vinyl group-containing organopolysiloxane (A), silane coupling agent (D), and water (F) at a ratio shown in Table 1 was previously kneaded, and then silica particles (C) were mixed into the mixture. Was further kneaded to obtain a kneaded product (silicone rubber compound).
Here, the kneading after the addition of the silica particles (C) includes the first step of kneading for 1 hour under the condition of 60 to 90 ° C. in a nitrogen atmosphere for the coupling reaction, and the removal of the by-product (ammonia). Therefore, the second step of kneading for 2 hours under the condition of 160 to 180 ° C. in a reduced-pressure atmosphere is carried out, and then cooled, and the remaining 5% of the vinyl group-containing organopolysiloxane (A) is added twice. Add in portions and knead for 20 minutes.
Subsequently, to 100 parts by weight of the obtained kneaded material (silicone rubber compound), organohydrogenpolysiloxane (B) and platinum or platinum compound (E) were added at a ratio shown in Table 1, and kneaded with a roll. A silicone rubber-based curable composition was obtained.

以下、得られた各実施例および各比較例のシリコーンゴム系硬化性組成物について、次のような評価を行った。評価結果を表1に示す。   Hereafter, the following evaluation was performed about the obtained silicone rubber-type curable composition of each Example and each comparative example. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2018172633
Figure 2018172633

(シリコーンゴムの作製)
得られたシリコーンゴム系硬化性組成物を、150℃、10MPaで20分間プレスし、シート状に成形すると共に、1次硬化した。続いて、200℃で4時間加熱し、2次硬化した。以上により、表1に示す所定の厚さを有するシート状シリコーンゴム(シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物)を得た。得られたシート状シリコーンゴムに対して、下記の評価を行った。評価結果を表1に示す。引張強度、破断伸びについては、3つのサンプルで行い、3つの平均値を測定値とした。また、引裂強度については、5つのサンプルで行い、5つの平均値を測定値とした。さらに、硬度については、2つのサンプルを用いて、各サンプルでn=5で測定を行い10測定の平均値を測定値とした。それぞれに対して、その平均値を表1に示す。
(Production of silicone rubber)
The obtained silicone rubber-based curable composition was pressed at 150 ° C. and 10 MPa for 20 minutes to form a sheet and to be primarily cured. Subsequently, it was heated at 200 ° C. for 4 hours and secondarily cured. Thus, a sheet-like silicone rubber (cured product of a silicone rubber-based curable composition) having a predetermined thickness shown in Table 1 was obtained. The following evaluation was performed on the obtained sheet-like silicone rubber. The evaluation results are shown in Table 1. Tensile strength and elongation at break were measured using three samples, and three average values were used as measured values. Moreover, about tear strength, it carried out with five samples and made five average values into the measured value. Furthermore, about hardness, it measured by n = 5 with each sample using 2 samples, and made the average value of 10 measurements into the measured value. The average value is shown in Table 1 for each.

(ヒステリシスロスの測定方法)
つぎのような伸張操作により得られた測定値から、下記の算出方法に基づいて、ヒステリシスロスを算出した。
〔伸張操作〕
図1(a)に示すように、シリコーンゴムの作製で得られたシート状シリコーンゴムを用いて、ダンベル形状の試験片10を作製した。
次に、図1(b)に示すように、JIS K6251(2004)に準拠して、試験片10を、変位量0%から500%まで一定の速度(1000mm/分)で伸張し、その後、除力により変位量500%から0%まで一定の速度(1000mm/分)で収縮させる、という伸張操作を5回連続で繰り返し、室温25℃において、試験片10にかかる応力を測定した。
かかる伸張操作試験をN回(N=3)行い、平均値を採用した。
試験機:オートグラフAG5kNX(株式会社島津製作所製、「型番AG−5kNX」)
初期値:60mm(チャック間距離)、0%伸長率
伸長時:360mm(チャック間距離)、500%伸長率
伸張速度:1000mm/分
伸張時間:36秒/1サイクル(1サイクルは、初期値→伸長時→初期値)
(Measurement method of hysteresis loss)
Hysteresis loss was calculated from the measurement values obtained by the following stretching operation based on the following calculation method.
[Extension operation]
As shown in FIG. 1A, a dumbbell-shaped test piece 10 was produced using the sheet-like silicone rubber obtained by producing the silicone rubber.
Next, as shown in FIG. 1B, in accordance with JIS K6251 (2004), the test piece 10 is stretched at a constant speed (1000 mm / min) from a displacement amount of 0% to 500%, and thereafter The stretching operation of shrinking at a constant speed (1000 mm / min) from the displacement amount of 500% to 0% by the removal force was repeated five times continuously, and the stress applied to the test piece 10 was measured at room temperature of 25 ° C.
This stretching operation test was performed N times (N = 3), and an average value was adopted.
Testing machine: Autograph AG5kNX (manufactured by Shimadzu Corporation, “Model No. AG-5kNX”)
Initial value: 60 mm (distance between chucks), 0% elongation rate elongation: 360 mm (distance between chucks), 500% elongation rate elongation rate: 1000 mm / min Elongation time: 36 seconds / 1 cycle (1 cycle is the initial value → When expanding → initial value)

〔ヒステリシスロスの算出方法〕
ヒステリシスロスは、上記のN回目の伸張操作から得られた、N回目の試験力−ストローク曲線(ここで、試験力〔N〕は、試験片10を引張った時の応力であり、ストローク〔mm〕は、試験片10を引張った距離)を積分することによって求めた面積(エネルギーの次元を持つ)から、伸張時のエネルギーENUP(mJ)と、除力時のエネルギーENDOWN(mJ)とを算出し、N回目の伸張操作時のヒステリシスロスΔEN(mJ)を、|ENUP−ENDOWN|とした。ただし、Nは1〜5の整数である。
[Calculation method of hysteresis loss]
Hysteresis loss is the Nth test force-stroke curve obtained from the Nth stretching operation (where test force [N] is the stress when the test piece 10 is pulled, and the stroke [mm ] From the area (having the dimension of energy) obtained by integrating the distance of pulling the test piece 10, the energy EN UP (mJ) at the time of extension, and the energy EN DOWN (mJ) at the time of force removal Was calculated, and the hysteresis loss ΔEN (mJ) during the N-th extension operation was defined as | EN UP −EN DOWN |. However, N is an integer of 1-5.

ここで、1回目の前記伸張操作のときのヒステリシスロスをΔE1とし、2回目の前記伸張操作のときのヒステリシスロスをΔE2とし、5回目の前記伸張操作のときのヒステリシスロスをΔE5とした。また、1回目のヒステリシスロスに対する2回目のヒステリシスロスの変動比率である|ΔE2/ΔE1|×100をH1(%)とし、1回目のヒステリシスロスに対する5回目のヒステリシスロスの変動比率である|ΔE5/ΔE1|×100をH2(%)とし、2回目のヒステリシスロスに対する5回目のヒステリシスロスの変動比率である|ΔE5/ΔE2|×100をH3(%)とした。   Here, the hysteresis loss during the first extension operation was ΔE1, the hysteresis loss during the second extension operation was ΔE2, and the hysteresis loss during the fifth extension operation was ΔE5. In addition, assuming that | ΔE2 / ΔE1 | × 100, which is the fluctuation ratio of the second hysteresis loss to the first hysteresis loss, is H1 (%), it is the fluctuation ratio of the fifth hysteresis loss to the first hysteresis loss | ΔE5 / ΔE1 | × 100 is H2 (%), and | ΔE5 / ΔE2 | × 100, which is the fluctuation ratio of the fifth hysteresis loss to the second hysteresis loss, is H3 (%).

(破断伸び)
得られたシート状シリコーンゴムを用いて、JIS K6251(2004)に準拠して、ダンベル状3号形試験片を作製し、室温25℃における、得られたダンベル状3号形試験片の破断伸びを測定した。破断伸びは、[チャック間移動距離(mm)]÷[初期チャック間距離(60mm)]×100で計算した。単位は%である。
(Elongation at break)
Using the obtained sheet-like silicone rubber, a dumbbell-shaped No. 3 test piece was prepared according to JIS K6251 (2004), and the elongation at break of the obtained dumbbell-shaped No. 3 test piece at room temperature of 25 ° C. Was measured. The elongation at break was calculated as [movement distance between chucks (mm)] ÷ [distance between initial chucks (60 mm)] × 100. The unit is%.

(引張応力)
得られたシート状シリコーンゴムを用いて、JIS K6251(2004)に準拠して、ダンベル状3号形試験片を作製し、得られたダンベル状3号形試験片の、室温25℃での、100%伸張時における引張応力M100を測定した。単位はMPaである。
(Tensile stress)
Using the obtained sheet-like silicone rubber, in accordance with JIS K6251 (2004), a dumbbell-shaped No. 3 test piece was prepared, and the obtained dumbbell-shaped No. 3 test piece at a room temperature of 25 ° C. It was measured stress M 100 tensile at 100% elongation. The unit is MPa.

(引張強度)
得られたシート状シリコーンゴムを用いて、JIS K6251(2004)に準拠して、ダンベル状3号形試験片を作製し、室温25℃における、得られた試験片の引張強度を測定した。単位は、MPaである。なお、この引張強度を、表中S(MPa)と表示する。
(Tensile strength)
Using the obtained sheet-like silicone rubber, a dumbbell-shaped No. 3 test piece was produced according to JIS K6251 (2004), and the tensile strength of the obtained test piece at room temperature of 25 ° C. was measured. The unit is MPa. This tensile strength is indicated as S (MPa) in the table.

(引裂強度)
得られたシート状シリコーンゴムを用いて、JIS K6252(2001)に準拠して、クレセント形試験片を作製し、室温25℃における、得られたクレセント形試験片の引裂強度を測定した。単位は、N/mmである。
(Tear strength)
Using the obtained sheet-like silicone rubber, a crescent-type test piece was prepared according to JIS K6252 (2001), and the tear strength of the obtained crescent-type test piece at room temperature of 25 ° C. was measured. The unit is N / mm.

(硬度:デュロメータ硬さA)
得られたシート状シリコーンゴムを6枚積層し、試験片を作製した。得られた試験片に対して、室温25℃における、JIS K6253(1997)に準拠してタイプAデュロメータ硬さを測定した。
(Hardness: Durometer hardness A)
Six sheets of the obtained sheet-like silicone rubber were laminated to prepare a test piece. The type A durometer hardness was measured with respect to the obtained test piece in accordance with JIS K6253 (1997) at a room temperature of 25 ° C.

<繰り返し変形試験>
各実施例および各比較例で得られたシリコーンゴム系硬化性組成を用いて、170℃で5分、200℃で4時間の条件で硬化し、厚み:1mm×内径:5mmを有する筒状部材(チューブ)を作成した。得られた筒状部材をチューブジョイント(アズワン株式会社:クイック型、型番S、接続チューブ内径φ3・4・5)に接続する試験を行った。チューブジョイントへ筒状部材の脱着を4回繰返した。5回目のチューブジョイントと筒状部材の接続後、筒状部材に水を流し、接続部からの水漏れの有無を確認した。筒状部材への脱着時にチューブに亀裂がないものを◎、チューブに2mm以下の亀裂が発生したものを○、チューブに2mm以上の亀裂が発生したものを×とした。5回目のチューブジョイントを筒状部材の接続後に水を流したとき、接続部からの水漏れがないものを○、水漏れが発生したものを×とした。
<Repetitive deformation test>
A cylindrical member having a thickness of 1 mm and an inner diameter of 5 mm, cured at 170 ° C. for 5 minutes and at 200 ° C. for 4 hours, using the silicone rubber-based curable composition obtained in each example and each comparative example. (Tube) was created. A test was conducted in which the obtained cylindrical member was connected to a tube joint (As One Co., Ltd .: quick mold, model number S, connecting tube inner diameter φ3 / 4/5). Desorption of the tubular member to the tube joint was repeated 4 times. After connecting the tube joint and the tubular member for the fifth time, water was allowed to flow through the tubular member, and the presence or absence of water leakage from the connecting portion was confirmed. The case where the tube did not crack at the time of attachment to and removal from the tubular member was rated as ◎, the case where the tube had a crack of 2 mm or less was marked as ◯, and the case where the tube was cracked at 2 mm or more was marked as x. When water flowed after connecting the tubular member of the fifth tube joint, the case where there was no water leakage from the connection part was marked with ○, and the case where water leakage occurred was marked with ×.

以上より、実施例1〜8のシリコーンゴム系硬化性組成物で得られた樹脂製可動部材においては、比較例1〜3と比べて、繰り返し使用時においても、機械的強度とともに耐久性が高いため、これらのバランスに優れていることが分かった。したがって、各実施例の樹脂製可動部材は、各種の器具や機器の可動部を構成する可動部材として適することが分かった。   As mentioned above, in the resin-made movable member obtained with the silicone rubber-type curable composition of Examples 1-8, compared with Comparative Examples 1-3, durability is high with mechanical strength also at the time of repeated use. Therefore, it turned out that these balance is excellent. Therefore, it turned out that the resin-made movable member of each Example is suitable as a movable member which comprises the movable part of various instruments and apparatuses.

以上、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明したが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。   As described above, the present invention has been described more specifically based on the embodiments. However, these are exemplifications of the present invention, and various configurations other than the above can be adopted.

10 試験片 10 test pieces

Claims (8)

下記の伸張操作を繰り返し5回行い、1回目の前記伸張操作のときのヒステリシスロスをΔE1とし、2回目の前記伸張操作のときのヒステリシスロスをΔE2とし、1回目のヒステリシスロスに対する2回目のヒステリシスロスの変動比率である|ΔE2/ΔE1|×100をH1(%)とし、
JIS K6251(2004)に準拠して測定される引張強度をS(MPa)としたとき、
H1が25以下であり、かつ、H1×Sが、125以上400以下である、樹脂製可動部材。
(伸張操作)
伸張操作とは、室温25℃、伸張速度1000mm/分で、ダンベル試験片を、変位量0%から500%まで伸張し、その後、除力により変位量500%から0%まで収縮させる操作とする。
The following stretching operation is repeated 5 times, the hysteresis loss at the first stretching operation is ΔE1, the hysteresis loss at the second stretching operation is ΔE2, and the second hysteresis with respect to the first hysteresis loss. The loss ratio | ΔE2 / ΔE1 | × 100 is defined as H1 (%).
When the tensile strength measured in accordance with JIS K6251 (2004) is S (MPa),
A resin movable member in which H1 is 25 or less and H1 × S is 125 or more and 400 or less.
(Extension operation)
The stretching operation is an operation in which the dumbbell test piece is stretched from a displacement amount of 0% to 500% at a room temperature of 25 ° C. and a stretching speed of 1000 mm / min, and then contracted from a displacement amount of 500% to 0% by a removal force. .
請求項1に記載の樹脂製可動部材であって、
5回目の前記伸張操作のときのヒステリシスロスをΔE5とし、1回目のヒステリシスロスに対する5回目のヒステリシスロスの変動比率である|ΔE5/ΔE1|×100をH2(%)としたとき、
H2が15以下であり、H2×Sが、85以上300以下である、樹脂製可動部材。
The resin movable member according to claim 1,
When the hysteresis loss at the time of the fifth extension operation is ΔE5, and the variation ratio of the fifth hysteresis loss to the first hysteresis loss | ΔE5 / ΔE1 | × 100 is H2 (%),
A resin movable member having H2 of 15 or less and H2 × S of 85 to 300.
請求項1または2に記載の樹脂製可動部材であって、
2回目のヒステリシスロスに対する5回目のヒステリシスロスの変動比率である|ΔE5/ΔE2|×100が、80%以下である、樹脂製可動部材。
The resin movable member according to claim 1 or 2,
A resin movable member in which | ΔE5 / ΔE2 | × 100, which is the fluctuation ratio of the fifth hysteresis loss to the second hysteresis loss, is 80% or less.
請求項1から3のいずれか1項に記載の樹脂製可動部材であって、
JIS K6252(2001)に準拠して測定される引裂強度が、25N/mm以上である、樹脂製可動部材。
The resin movable member according to any one of claims 1 to 3,
A resin movable member having a tear strength measured in accordance with JIS K6252 (2001) of 25 N / mm or more.
請求項1から4のいずれか1項に記載の樹脂製可動部材であって、
JIS K6253(1997)に準拠して規定されるデュロメータ硬さAが、10以上80以下である、樹脂製可動部材。
The resin movable member according to any one of claims 1 to 4,
The resin movable member whose durometer hardness A prescribed | regulated based on JISK6253 (1997) is 10-80.
請求項1から5のいずれか1項に記載の樹脂製可動部材であって、
JIS K6251(2004)に準拠して測定される破断伸びが、200%以上1500%以下である、樹脂製可動部材。
The resin movable member according to any one of claims 1 to 5,
A resin movable member having an elongation at break measured in accordance with JIS K6251 (2004) of 200% to 1500%.
請求項1から6のいずれか1項に記載の樹脂製可動部材であって、
無機充填材を含む、樹脂製可動部材。
The resin movable member according to any one of claims 1 to 6,
A resin movable member containing an inorganic filler.
請求項1から7のいずれか1項に記載の樹脂製可動部材を備える、構造体。   A structure comprising the resin movable member according to any one of claims 1 to 7.
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