JP3664811B2 - Conductive silicone rubber composition and conductive silicone rubber - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性シリコーンゴム組成物および導電性シリコーンゴムに関し、詳しくは、硬化時の体積抵抗率のばらつきを抑制して、体積抵抗率の電圧依存性が小さい導電性シリコーンゴムを形成する導電性シリコーンゴム組成物、および体積抵抗率の電圧依存性が小さい導電性シリコーンゴムに関する。
【0002】
【従来の技術】
カーボンブラックや銀被覆したチタン酸カリウムウィスカー等の導電性充填剤を含有する導電性シリコーンゴム組成物は公知であり(特開昭55−120656号公報、特開昭57−91250号公報、および特開平5−194856号公報参照)、この導電性充填剤の種類や含有量によって、体積抵抗率が104Ω・cm以下の高導電性シリコーンゴムを形成する導電性シリコーンゴム組成物や、体積抵抗率が105Ω・cm以上、特には、105〜1010Ω・cmの半導電性シリコーンゴムを形成する導電性シリコーンゴム組成物として利用されている。一般に、体積抵抗率が105〜1010Ω・cmの半導電性シリコーンゴムを形成する導電性シリコーンゴム組成物は、この半導電性シリコーンゴムの体積抵抗率のばらつきが大きいという問題があり、さらに、この体積抵抗率が電圧変化により著しく変化するという問題があった。
【0003】
一方、シリコーンゴムに除電性を付与するために界面活性剤を含有するシリコーンゴム組成物は公知である(特開平3−162454号公報参照)が、体積抵抗率が105〜1010Ω・cmである半導電性シリコーンゴムを形成することはできなかった。
【0004】
体積抵抗率が105〜1010Ω・cmの半導電性シリコーンゴムを形成する導電性シリコーンゴム組成物において、この半導電性シリコーンゴムの体積抵抗率のばらつきを抑制するために、界面活性剤で処理された無機質充填剤と導電性カーボンブラックとを含有する導電性シリコーンゴム組成物が提案されている(特開平2−255769号公報参照)。
【0005】
しかし、特開平2−255769号により提案された導電性シリコーンゴム組成物といえども、得られる導電性シリコーンゴムの体積抵抗率のばらつきを十分に抑制することはできず、特に、この体積抵抗率が電圧変化により大きく変化することを抑制することはできなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上記の課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明の目的は、硬化時の体積抵抗率のばらつきを抑制して、体積抵抗率の電圧依存性が小さい導電性シリコーンゴムを形成する導電性シリコーンゴム組成物、および体積抵抗率の電圧依存性が小さい導電性シリコーンゴムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の導電性シリコーンゴム組成物は、
(A)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合アルケニル基を有するジオルガノポリシロキサン 100重量部、
(B) ポリオキシエチレンアルケニルエーテルおよびポリオキシアルキレン基含有オルガノポリシロキサンからなる群から選ばれる少なくとも一つの界面活性剤 0.1〜100重量部、
(C)導電性充填剤 1〜500重量部、
および
(D)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサンと白金系触媒(本組成物を硬化させるに十分な量)
からなることを特徴とする。
また、本発明の導電性シリコーンゴムは、上記の導電性シリコーンゴム組成物を硬化させてなることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
はじめに、本発明の導電性シリコーンゴム組成物を詳細に説明する。
(A)成分のジオルガノポリシロキサンは本組成物の主成分であり、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合アルケニル基を有することを特徴とする。(A)成分中のケイ素原子に結合するアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基が例示され、好ましくは、ビニル基、ヘキセニル基である。(A)成分中のアルケニル基の結合位置としては、分子鎖末端および/または分子鎖側鎖が例示される。また、(A)成分中のアルケニル基以外のケイ素原子に結合する基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基等の置換もしくは非置換の一価炭化水素基が例示され、好ましくは、メチル基、フェニル基である。また、(A)成分の分子構造は実質的に直鎖状であるが、その分子構造の一部に分枝構造を有してもよく、また、分枝鎖状や網状のオルガノポリシロキサンを少量含んでいてもよい。(A)成分としては、25℃における粘度が50センチポイズである低粘度のものから生ゴム状の高粘度のものまで使用することができるが、好ましくは、25℃における粘度が100センチポイズから生ゴム状のものまでである。
【0009】
このような(A)成分のジオルガノポリシロキサンとしては、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルビニルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・メチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)シロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)シロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)シロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルビニルシロキサン・メチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)シロキサン共重合体、分子鎖両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、およびこれらのジオルガノポリシロキサンの二種以上の混合物が例示される。
【0010】
(B)成分は、本組成物を硬化して得られる導電性シリコーンゴムの体積抵抗率のばらつきを抑制して、また、電圧変化による体積抵抗率の変化を小さくするための成分である。このような(B)成分は、ポリオキシエチレンアルケニルエーテル、および、式:
【化1】
、式:
【化2】
、式:
【化3】
、式:
【化4】
、式:
【化5】
、式:
【化6】
、式:
【化7】
、式:
【化8】
、式:
【化9】
、式:
【化10】
(上式中、mは正数であり、nは0または正数であり、xは正数であり、yは0または正数であり、zは正数である。)
等で表されるポリオキシアルキレン基含有オルガノポリシロキサンからなる群から選ばれる界面活性剤である。ポリオキシエチレンアルケニルエーテルや、ケイ素原子結合水素原子やケイ素原子結合アルケニル基を有するポリオキシアルキレン基含有オルガノポリシロキサンを用いると、これを多量に配合しても、本組成物の硬化反応に関与して滲みだしが抑制されるので好ましい。このような界面活性剤は25℃において液状であることが好ましく、この粘度としては、5〜100,000センチポイズの範囲内であることが好ましい。
【0011】
(B)成分の配合量は、(A)成分100重量部に対して0.1〜100重量部の範囲内であり、好ましくは1〜80重量部であり、より好ましくは、1〜50重量部であり、特に好ましくは5〜50重量部である。これは、(A)成分100重量部に対して、(B)成分が0.1重量部未満である導電性シリコーンゴム組成物は、これを硬化して得られる導電性シリコーンゴムの体積抵抗率がばらついたり、この体積抵抗率が電圧変化により大きく変化するようになるためであり、また、これが100重量部をこえる導電性シリコーンゴム組成物は、これを硬化して得られる導電性シリコーンゴムの機械的強度が乏しくなったり、(B)成分が滲みだすおそれがあるためである。
【0012】
(C)成分の導電性充填剤は、本組成物を硬化して得られるシリコーンゴムに導電性を付与するための成分である。このような(C)成分としては、導電性カーボンブラックや導電性金属酸化物、もしくは表面にカーボンブラック層や導電性金属酸化物層を有する非金属系導電性充填剤、および金、銀、銅、ニッケル等の金属系導電性充填剤が例示され、特に、体積抵抗率が105〜1010Ω・cmである導電性シリコーンゴムを得るためには、非金属系導電性充填剤であることが好ましい。この非金属系導電性充填剤の中で、この導電性カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、ランプブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、オイルブラック、アセチレンブラックが例示され、特に、吸油量が50ミリリットル/ 100g〜350ミリリットル/100gである導電性カーボンブラックであることが好ましい。このような導電性カーボンブラックは、コンチネツクスCF、コンチネツクスSCF(以上、コンチネンタルカーボン社製;商品名)、バルカンC、バルカンSC、バルカンXC−72(以上、キヤボツト社製;商品名)、旭HS−500(旭カーボン株式会社製;商品名)、ケツチェンブラックEC(ライオン・アクゾ株式会社製;商品名)、コウラツクスL(デグッサ社製;商品名)、デンカブラック(電気化学工業株式会社製;商品名)として入手可能である。また、この導電性金属酸化物としては、チタン、スズ、アンチモンの酸化物、酸化鉄と酸化チタンとの固溶体、酸化マグネシウムと酸化アルミニウムとの固溶体、酸化スズと酸化アンチモンとの固溶体、アルミニウム、ガリウム、スズ、インジウム、チタン等の酸化物と酸化亜鉛との固溶体、これらの固溶体をマグネシウム、亜鉛、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタンおよびこれらの酸化物、水酸化物、硫化物、硝化物等の表面に被覆したもの、さらには、表面にこれらの酸化物層もしくは固溶体層を有するシリカ、活性炭、雲母、チタン酸カリウムウィスカー、炭化ケイ素ウィスカー、酸化亜鉛ウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、二酸化チタンウィスカー等の非金属系無機粉末が例示される。このような導電性金属酸化物の粒子径としては、100μm以下であることが好ましく、さらには、50μm以下であることが好ましく、特には、10μm以下であることが好ましい。また、このような導電性充填剤は、その表面をシラン化合物により処理してもよい。このシラン化合物としては、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン等のオルガノアルコキシシラン;メチルトリクロロシラン、ビニルトリクロロシラン等のオルガノハロシラン;ヘキサメチルジシラザン等のオルガノシラザンが例示される。
【0013】
(C)成分の配合量は、(A)成分100重量部に対して1〜500重量部の範囲内であり、導電性シリコーンゴムの体積抵抗率が105〜1010Ω・cmにおいても、ばらつきの小さい導電性シリコーンゴムを形成することができることから、特に、5〜100重量部の範囲内であることが好ましく、さらには、10〜50重量部の範囲内であることが好ましい。これは、(A)成分100重量部に対して、(C)成分が1重量部未満であるシリコーンゴム組成物を硬化しても、導電性シリコーンゴムを形成することができないためであり、また、これが500重量部をこえる導電性シリコーンゴム組成物は取扱作業性が極めて悪いためである。
【0014】
(D)成分は、本組成物を硬化させるための成分であり、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサンと白金系触媒である。
【0015】
このオルガノポリシロキサンは一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するが、このケイ素原子結合水素原子は、このオルガノポリシロキサンの分子鎖末端であってもよく、また、分子鎖側鎖であってもよい。このオルガノポリシロキサンの分子構造としては、直鎖状、一部分枝を有する直鎖状、分枝鎖状、環状、網状が例示され、好ましくは直鎖状である。このオルガノポリシロキサンの水素原子以外のケイ素原子に結合する基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基基等のアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基等の置換もしくは非置換の一価炭化水素基が例示され、好ましくは、メチル基、フェニル基である。このオルガノポリシロキサンの25℃における粘度としては、1〜10,000センチポイズの範囲内であることが好ましい。このようなオルガノポリシロキサンとしては、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルフェニルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン、式:R3SiO1/2で示されるシロキサン単位と式:R2HSiO1/2で示されるシロキサン単位と式:SiO4/2で示されるシロキサン単位からなるオルガノポリシロキサン共重合体、式:R2HSiO1/2で示されるシロキサン単位と式:SiO4/2で示されるシロキサン単位からなるオルガノポリシロキサン共重合体、式:RHSiO2/2で示されるシロキサン単位と式:RSiO3/2で示されるシロキサン単位または式:HSiO3/2で示されるシロキサン単位 からなるオルガノポリシロキサン共重合体、およびこれらのオルガノポリシロキサンの二種以上の混合物が例示される。上式中のRはアルケニル基以外の一価炭化水素基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基が例示され、好ましくは、メチル基、フェニル基である。
【0016】
また、この白金系触媒としては、微粒子状白金、白金黒、白金担持活性炭、白金担持シリカ、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金のオレフィン錯体、白金のアルケニルシロキサン錯体、これらの白金系触媒を含有する、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ナイロン樹脂、シリコーン樹脂等の熱可塑性有機樹脂微粒子が例示される。
【0017】
(D)成分の配合量は、本組成物を硬化させるに十分な量である。 (A)成分中のアルケニル基1モルに対して、(D)成分中のオルガノポリシロキサンのケイ素原子結合水素原子が0.1〜20モルとなるような量であることが好ましく、また、(D)成分中の白金系触媒は、(A)成分に対して、この白金金属が重量単位で0.1〜1,000ppmとなるような量であることが好ましい。
【0018】
本組成物は、上記の(A)成分〜(D)成分からなるが、本発明の目的を損なわない限り、その他任意の成分として、ヒュームドシリカ、湿式シリカ、ヒュームド酸化チタン等の補強性充填剤、および、これらの補強性充填剤の表面をオルガノアルコキシシラン、オルガノハロシラン、オルガノシラザン、分子鎖両末端がシラノール基で封鎖されたジオルガノシロキサンオリゴマー、環状オルガノシロキサン等の有機ケイ素化合物により表面処理してなる補強性充填剤等を配合することができる。これらの補強性充填剤の表面を有機ケイ素化合物により処理する方法は特に限定されず、予め、これらの補強性充填剤を上記の有機ケイ素化合物により処理したものであってもよく、また、これらの補強性充填剤を(A)成分に配合する際に、上記の有機ケイ素化合物を共に配合して処理してもよい。また、このような補強性充填剤の粒子径および表面積は特に限定されないが、その粒子径は50mμ以下であることが好ましく、また、その表面積は50m2/g以上であ ることが好ましく、特に、これが250m2/g以上であることが好ましい。
【0019】
また、本組成物には、本発明の目的を損なわない限り、その他任意の成分としては、石英微粉末、溶融シリカ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ藻土、タルク、マイカ、クレイ、水酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素等の非補強性充填剤、酸化鉄、酸化セリウム、セリウム脂肪酸塩、セリウムシロキサネート等の耐熱剤、難燃剤、内部離型剤、シラノール基含有シロキサンオリゴマー等の可塑剤、ヒドロキノン、ポリフェノール等の酸化防止剤、分子鎖両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサンオリゴマー、分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルビニルシロキサンオリゴマー、分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルフェニルシロキサンオリゴマー等の分子鎖両末端シラノール基封鎖ジオルガノシロキサンオリゴマー等を配合することができる。
【0020】
さらに、本組成物の可使時間を調節する目的で、3−メチル−1−ブチン−3−オール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、フェニルブチノール等のアルキンアルコール;3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘキセン−1−イン等のエンイン化合物;1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン等のシロキサン化合物;その他、メチルトリス(メチルイソブチノキシ)シラン、ベンゾトリアゾール、アセチレン系化合物等の付加反応抑制剤を配合することができる。この付加反応抑制剤の配合量は、(A)成分100重量部に対して0.001〜5重量部の範囲内であることが好ましい。
【0021】
本組成物は、上記の(A)成分〜(D)成分、および、その他任意の成分とを均一に混合することにより調製される。本組成物を調製する方法としては、例えば、上記の(A)成分〜(C)成分からなる組成物を調製後、これに(D)成分をロールにより練り込み作業(通称、キャタライジング)を行うことが一般的である。上記の(A)成分〜(C)成分からなる組成物を調製するための装置としては、例えば、ヘンシェルミキサー、ロスミキサー、プラネタリミキサー、ホバートミキサー、ニーダミキサー、2軸連続混練押出機が挙げられる。また、本組成物を調製するため、例えば、上記例示の混練装置において、(A)成分に(B)成分と(C)成分を均一に混練後、これに(D)成分を混練する方法、(A)成分の一部に(B)成分と(C)成分を均一に混練後、これに(A)成分の残部と(D)成分を配合して均一に混練する方法を用いることができる。
【0022】
次に、本発明の導電性シリコーンゴムを詳細に説明する。
本発明の導電性シリコーンゴムは、上記の導電性シリコーンゴム組成物を硬化させてなることを特徴とする。この導電性シリコーンゴムを形成する方法としては、この導電性シリコーンゴム組成物を加圧成形機、トランスファー成形機、押出成形機、射出成形機、カレンダー成形機等の成形機により、50〜250℃の温度、さらに好ましくは、80〜170℃の温度で加熱することにより得られる。この導電性シリコーンゴムの形状として、シート状、ロール状、薄膜状が例示される。
【0023】
本発明の導電性シリコーンゴム組成物は、これを硬化して体積抵抗率が105〜1010Ω・cmの範囲内の導電性シリコーンゴムといえども、この体積抵抗率のばらつきが極めて小さく、また、この体積抵抗率が電圧変化によっても変化が小さいので、これを乾式複写機用ロール、電卓用キーボード等の事務機器分野、コンピュータ端末装置部品等の電気・電子工業分野、自動車部品等の輸送機械分野等の導電性ゴム材料として利用することができる。
【0024】
【実施例】
本発明の導電性シリコーンゴムおよび組成物を実施例により詳細に説明する。なお、実施例中の粘度は25℃において測定した値である。導電性シリコーンゴムの体積抵抗率は、シート状の成形した5個のサンプルをJIS C 2123(電気用シリコーンゴムコンパウンド試験方法)に規定される体積抵抗率試験方法により、電圧250Vにおいて測定した。また、導電性シリコーゴムの体積抵抗率の電圧依存性は、上記の方法において、電圧を10V、100V、および500Vに変化させて測定した。
【0025】
[実施例1]
(A)成分として、粘度が10,000センチポイズである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(ケイ素原子に結合するビニル基の含有量=0.14重量%)100重量部、(B)成分として、粘度が2,600センチポイズである、式:
【化11】
で表されるポリオキシアルキレン基含有オルガノポリシロキサン43重量部、(C)成分として、吸油量が80ミリリットル/100gであるファーネスブラック8.5重量部、(D)成分として、粘度が5センチポイズである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体(ケイ素原子に結合する水素原子の含有量=0.75重量%)2.4重量部、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(白金の含有量=0.5重量%)0.35重量部、その他の成分として、比表面積が200m2/gである乾式シリカ14重量部、平均粒子径が5μmである粉砕石英14重量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール0.08重量部を均一に混合して導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
この導電性シリコーンゴム組成物を150℃、5分間の条件で加熱プレスして、厚さ2mmのシート状の導電性シリコーンゴムを作成した。この導電性シリコーンゴムの体積抵抗率を測定した。また、電圧変化による、この体積抵抗率の変化を測定した。これらの結果を表1に示した。
【0026】
[実施例2]
(A)成分として、粘度が10,000センチポイズである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(ケイ素原子に結合するビニル基の含有量=0.14重量%)100重量部、(B)成分として、重量平均分子量が2,000であり、粘度が500センチポイズである分子鎖両末端アリル基封鎖ポリオキシエチレン43重量部、(C)成分として、吸油量が80ミリリットル/100gであるファーネスブラック8.5重量部、(D)成分として、粘度が5センチポイズである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体(ケイ素原子に結合する水素原子の含有量=0.75重量%)2.4重量部、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(白金の含有量=0.5重量%)0.35重量部、その他の成分として、比表面積が200m2/gである乾式シリカ14重量部、平均粒子径が5μmである粉砕石英14重量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール0.08重量部を均一に混合して導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
この導電性シリコーンゴム組成物を実施例1と同様にして硬化させてシート状の導電性シリコーンゴムを作成した。この導電性シリコーンゴムの体積抵抗率のばらつき、およびこの体積抵抗率の電圧依存性を測定した。これらの結果を表1に示した。
【0027】
[比較例1]
(A)成分として、粘度が10,000センチポイズである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(ケイ素原子に結合するビニル基の含有量=0.14重量%)100重量部、(B)成分を配合せず、(C)成分として、吸油量が80ミリリットル/100gであるファーネスブラック6重量部、(D)成分として、粘度が5センチポイズである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体(ケイ素原子に結合する水素原子の含有量=0.75重量%)1.7重量部、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(白金の含有量=0.5重量%)0.25重量部、その他の成分として、比表面積が200m2/gである乾式シリカ10重量部、平均粒子径が5μmである粉砕石英10重量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール0.06重量部を均一に混合して導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
この導電性シリコーンゴム組成物を実施例1と同様にして硬化させてシート状の導電性シリコーンゴムを作成した。この導電性シリコーンゴムの体積抵抗率のばらつき、およびこの体積抵抗率の電圧依存性を測定した。これらの結果を表1に示した。
【0028】
[比較例2]
実施例1において、(B)成分として配合したポリオキシアルキレン基含有オルガノポリシロキサンの代わりに、粘度が100,000センチポイズである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン43重量部を用いた以外は実施例1と同様にして導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
この導電性シリコーンゴム組成物を実施例1と同様にして硬化させてシート状の導電性シリコーンゴムを作成した。この導電性シリコーンゴムの体積抵抗率のばらつき、およびこの体積抵抗率の電圧依存性を測定した。これらの結果を表1に示した。
【0029】
【表1】
【0030】
[実施例3]
(A)成分として、粘度が10,000センチポイズである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(ケイ素原子に結合するビニル基の含有量=0.14重量%)100重量部、(B)成分として、粘度が2,600センチポイズである、式:
【化12】
で表されるポリオキシアルキレン基含有オルガノポリシロキサン43重量部、(C)成分として、一次粒子径が0.2μmであり、表面に酸化錫層を有する雲母57重量部、(D)成分として、粘度が5センチポイズである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体(ケイ素原子に結合する水素原子の含有量=0.75重量%)2.4重量部、白金の1,3−ジビニル1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(白金の含有量=0.5重量%)0.35重量部、その他の成分として、表面を塩化ステアリルトリメチルアンモニウムからなるカチオン系界面活性剤により処理した比表面積が130m2/gである湿式シリカ11重量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール0.08重量部を均一に混合して導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
この導電性シリコーンゴム組成物を実施例1と同様にして硬化させてシート状の導電性シリコーンゴムを作成した。この導電性シリコーンゴムの体積抵抗率のばらつき、およびこの体積抵抗率の電圧依存性を測定した。これらの結果を表2に示した。
【0031】
[実施例4]
(A)成分として、粘度が10,000センチポイズである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(ケイ素原子に結合するビニル基の含有量=0.14重量%)100重量部、(B)成分として、重量平均分子量が2,000であり、粘度が500センチポイズである分子鎖両末端アリル基封鎖ポリオキシエチレン43重量部、(C)成分として、一次粒子径が0.2μmであり、表面に酸化錫層を有する雲母57重量部、(D)成分として、粘度が5センチポイズである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体(ケイ素原子に結合する水素原子の含有量=0.75重量%)2.4重量部、白金の1,3−ジビニル1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(白金の含有量=0.5重量%)0.35重量部、その他の成分として、表面を塩化ステアリルトリメチルアンモニウムからなるカチオン系界面活性剤により処理した比表面積が130m2/gである湿式シリカ11重量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール0.08重量部を均一に混合して導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
この導電性シリコーンゴム組成物を実施例1と同様にして硬化させてシート状の導電性シリコーンゴムを作成した。この導電性シリコーンゴムの体積抵抗率のばらつき、およびこの体積抵抗率の電圧依存性を測定した。これらの結果を表2に示した。
【0032】
[比較例3]
(A)成分として、粘度が10,000センチポイズである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(ケイ素原子に結合するビニル基の含有量=0.14重量%)100重量部、(B)成分を配合せず、(C)成分として、一次粒子径が0.2μmであり、表面に酸化錫層を有する雲母40重量部、(D)成分として、粘度が5センチポイズである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体(ケイ素原子に結合する水素原子の含有量=0.75重量%)1.7重量部、白金の1,3−ジビニル1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(白金の含有量=0.5重量%)0.25重量部、その他の成分として、表面を塩化ステアリルトリメチルアンモニウムからなるカチオン系界面活性剤により処理した比表面積が130m2/gである湿式シリカ8重量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール0.06重量部を均一に混合して導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
この導電性シリコーンゴム組成物を実施例1と同様にして硬化させてシート状の導電性シリコーンゴムを作成した。この導電性シリコーンゴムの体積抵抗率のばらつき、およびこの体積抵抗率の電圧依存性を測定した。これらの結果を表2に示した。
【0033】
[比較例4]
実施例3において、(B)成分として配合したポリオキシアルキレン基含有オルガノポリシロキサンの代わりに、粘度が100,000センチポイズである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン43重量部を用いた以外は実施例1と同様にして導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
この導電性シリコーンゴム組成物を実施例1と同様にして硬化させてシート状の導電性シリコーンゴムを作成した。この導電性シリコーンゴムの体積抵抗率のばらつき、およびこの体積抵抗率の電圧依存性を測定した。これらの結果を表2に示した。
【0034】
【表2】
【0035】
【発明の効果】
本発明の導電性シリコーンゴム組成物は、硬化時の体積抵抗率のばらつきを抑制して、体積抵抗率の電圧依存性が小さい導電性シリコーンゴムを形成できるという特徴がある。また、本発明の導電性シリコーンゴムは、体積抵抗率の電圧依存性が小さいという特徴がある。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a conductive silicone rubber composition and a conductive silicone rubber, and more specifically, a conductive silicone rubber that suppresses variation in volume resistivity at the time of curing and forms a conductive silicone rubber having a small voltage dependency of volume resistivity. The present invention relates to a conductive silicone rubber composition and a conductive silicone rubber having a small voltage dependency of volume resistivity.
[0002]
[Prior art]
Conductive silicone rubber compositions containing conductive fillers such as carbon black and silver-coated potassium titanate whiskers are known (Japanese Patent Laid-Open Nos. 55-120656, 57-91250, and The volume resistivity is 10 depending on the type and content of the conductive filler.FourA conductive silicone rubber composition that forms a highly conductive silicone rubber of Ω · cm or less, or a volume resistivity of 10FiveΩ · cm or more, especially 10Five-10TenIt is used as a conductive silicone rubber composition that forms a semiconductive silicone rubber of Ω · cm. Generally, the volume resistivity is 10Five-10TenThe conductive silicone rubber composition forming the semiconductive silicone rubber of Ω · cm has a problem that the variation in volume resistivity of the semiconductive silicone rubber is large, and the volume resistivity is remarkably increased due to voltage change. There was a problem of changing.
[0003]
On the other hand, a silicone rubber composition containing a surfactant in order to impart static eliminability to the silicone rubber is known (see JP-A-3-162454), but has a volume resistivity of 10Five-10TenA semiconductive silicone rubber having an Ω · cm could not be formed.
[0004]
Volume resistivity is 10Five-10TenIn the conductive silicone rubber composition forming a semiconductive silicone rubber of Ω · cm, in order to suppress the variation in volume resistivity of the semiconductive silicone rubber, the inorganic filler treated with the surfactant and the conductive A conductive silicone rubber composition containing conductive carbon black has been proposed (see JP-A-2-255769).
[0005]
However, even with the conductive silicone rubber composition proposed by JP-A-2-255769, variation in volume resistivity of the obtained conductive silicone rubber cannot be sufficiently suppressed. It was not possible to suppress a large change due to a voltage change.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have reached the present invention.
That is, an object of the present invention is to provide a conductive silicone rubber composition that forms a conductive silicone rubber that suppresses variation in volume resistivity during curing and has a small voltage dependency of volume resistivity, and a voltage of volume resistivity. An object is to provide a conductive silicone rubber having low dependency.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The conductive silicone rubber composition of the present invention is
(A) 100 parts by weight of a diorganopolysiloxane having at least two silicon-bonded alkenyl groups in one molecule;
(B) At least one selected from the group consisting of polyoxyethylene alkenyl ether and polyoxyalkylene group-containing organopolysiloxane0.1-100 parts by weight of surfactant,
(C) 1 to 500 parts by weight of conductive filler,
and
(D) Organopolysiloxane having at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule and a platinum-based catalyst (an amount sufficient to cure the composition)
It is characterized by comprising.
The conductive silicone rubber of the present invention is characterized by curing the conductive silicone rubber composition.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the conductive silicone rubber composition of the present invention will be described in detail.
The diorganopolysiloxane of component (A) is the main component of the present composition and is characterized by having at least two silicon-bonded alkenyl groups in one molecule. Examples of the alkenyl group bonded to the silicon atom in the component (A) include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, and a hexenyl group, and a vinyl group and a hexenyl group are preferable. Examples of the bonding position of the alkenyl group in component (A) include molecular chain terminals and / or molecular chain side chains. In addition, the group bonded to the silicon atom other than the alkenyl group in the component (A) includes alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group; phenyl group, tolyl group, xylyl group, etc. Aryl groups; aralkyl groups such as benzyl and phenethyl groups; substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups such as halogenated alkyl groups such as 3-chloropropyl and 3,3,3-trifluoropropyl Preferably, they are a methyl group and a phenyl group. In addition, the molecular structure of component (A) is substantially linear, but part of the molecular structure may have a branched structure, and branched or reticulated organopolysiloxanes may be used. May contain a small amount. The component (A) can be used from a low viscosity having a viscosity of 50 centipoise at 25 ° C. to a high viscosity having a raw rubber-like viscosity. Preferably, the viscosity at 25 ° C. is from 100 centipoise to a raw rubber-like one. Up to things.
[0009]
Examples of the diorganopolysiloxane of component (A) include a trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer at both ends of a molecular chain, a trimethylsiloxy group-capped methylvinylsiloxane / methylphenylsiloxane copolymer at both ends of a molecular chain. Copolymer, trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane / methylphenylsiloxane copolymer, molecular chain both-ends trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane / methyl (3,3,3-trifluoropropyl) ) Siloxane copolymer, dimethylpolysiloxane blocked with dimethylvinylsiloxy group at both ends of molecular chain, methylphenylpolysiloxane blocked with dimethylvinylsiloxy group at both ends of molecular chain, dimethylvinylsiloxy group blocked at both ends of molecular chain Chill (3,3,3-trifluoropropyl) siloxane copolymer, dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylvinylsiloxy group copolymer at both ends of the molecular chain, dimethylsiloxanesiloxy group-blocked dimethylvinylsiloxy group-blocked at both ends of the molecular chain Siloxane copolymer, dimethylvinylsiloxy group-capped dimethylvinylsiloxy group methyl (3,3,3-trifluoropropyl) siloxane copolymer, dimethylvinylsiloxy group-capped dimethylsiloxane methylvinylsiloxane Methylphenylsiloxane copolymer, molecular chain both ends silanol-blocked dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer, molecular chain both ends silanol-blocked methylvinylsiloxane / methyl (3,3,3-trifluoropropyl) siloxane Examples include a sun copolymer, a silanol group-blocked dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane / methylphenylsiloxane copolymer, and a mixture of two or more of these diorganopolysiloxanes.
[0010]
The component (B) is a component for suppressing variation in volume resistivity of the conductive silicone rubber obtained by curing the present composition and reducing change in volume resistivity due to voltage change. Such component (B) includes polyoxyethylene alkenyl ethers, and,formula:
[Chemical 1]
,formula:
[Chemical 2]
,formula:
[Chemical 3]
,formula:
[Formula 4]
,formula:
[Chemical formula 5]
,formula:
[6]
,formula:
[Chemical 7]
,formula:
[Chemical 8]
,formula:
[Chemical formula 9]
,formula:
[Chemical Formula 10]
(In the above formula, m is a positive number, n is 0 or a positive number, x is a positive number, y is 0 or a positive number, and z is a positive number.)
Polyoxyalkylene group-containing organopolysiloxane represented byA surfactant selected from the group consisting ofIf polyoxyethylene alkenyl ether or polyoxyalkylene group-containing organopolysiloxane having a silicon atom-bonded hydrogen atom or silicon atom-bonded alkenyl group is used, it will be involved in the curing reaction of the composition even if it is added in a large amount. This is preferable because bleeding is suppressed. Such a surfactant is preferably liquid at 25 ° C., and its viscosity is preferably in the range of 5 to 100,000 centipoise.
[0011]
The amount of component (B) is within the range of 0.1 to 100 parts by weight, preferably 1 to 80 parts by weight, and more preferably 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of component (A). Parts, particularly preferably 5 to 50 parts by weight. This is because the volume resistivity of the conductive silicone rubber obtained by curing the conductive silicone rubber composition in which the component (B) is less than 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A). This is because the volume resistivity of the conductive silicone rubber composition is more than 100 parts by weight, and the volume resistivity of the conductive silicone rubber composition exceeds 100 parts by weight. This is because the mechanical strength may be poor or the component (B) may ooze out.
[0012]
The conductive filler of component (C) is a component for imparting conductivity to the silicone rubber obtained by curing the present composition. Examples of such a component (C) include conductive carbon black and conductive metal oxide, or non-metallic conductive filler having a carbon black layer and conductive metal oxide layer on the surface, and gold, silver, copper Examples thereof include metallic conductive fillers such as nickel, and in particular, volume resistivity is 10Five-10TenIn order to obtain a conductive silicone rubber having Ω · cm, a non-metallic conductive filler is preferable. Among the non-metallic conductive fillers, examples of the conductive carbon black include furnace black, lamp black, channel black, thermal black, oil black, and acetylene black. In particular, the oil absorption is 50 ml / 100 g. It is preferable that the conductive carbon black be ˜350 ml / 100 g. Such conductive carbon blacks include Continex CF, Continex SCF (above, Continental Carbon Co., Ltd .; trade name), Vulcan C, Vulcan SC, Vulcan XC-72 (above, Kibobot Co., Ltd .; trade name), Asahi HS- 500 (manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd .; trade name), Ketsuchen Black EC (manufactured by Lion Akzo Co., Ltd .; trade name), Kouratux L (manufactured by Degussa Co., Ltd .; trade name), Denka Black (manufactured by Electrochemical Industry Co., Ltd. Name). The conductive metal oxide includes titanium, tin, antimony oxide, solid solution of iron oxide and titanium oxide, solid solution of magnesium oxide and aluminum oxide, solid solution of tin oxide and antimony oxide, aluminum, and gallium. , Solid solutions of oxides such as tin, indium, titanium and zinc oxide, and the surfaces of these solid solutions such as magnesium, zinc, calcium, strontium, barium, titanium and their oxides, hydroxides, sulfides, nitrides, etc. Further, non-coated materials such as silica, activated carbon, mica, potassium titanate whisker, silicon carbide whisker, zinc oxide whisker, aluminum borate whisker, and titanium dioxide whisker having these oxide layers or solid solution layers on the surface. Examples thereof include metal-based inorganic powders. The particle diameter of such a conductive metal oxide is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, and particularly preferably 10 μm or less. Moreover, the surface of such a conductive filler may be treated with a silane compound. Examples of the silane compound include methyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, allyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N- Examples include organoalkoxysilanes such as (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane; organohalosilanes such as methyltrichlorosilane and vinyltrichlorosilane; and organosilazanes such as hexamethyldisilazane.
[0013]
Component (C) is blended in an amount of 1 to 500 parts by weight per 100 parts by weight of component (A), and the volume resistivity of the conductive silicone rubber is 10 parts.Five-10TenEven in Ω · cm, since it is possible to form a conductive silicone rubber with little variation, it is particularly preferably in the range of 5 to 100 parts by weight, and more preferably in the range of 10 to 50 parts by weight. It is preferable. This is because the conductive silicone rubber cannot be formed even when the silicone rubber composition in which the component (C) is less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A) is cured. This is because the conductive silicone rubber composition exceeding 500 parts by weight has extremely poor handling workability.
[0014]
Component (D) is a component for curing the present composition, and is an organopolysiloxane having at least two silicon atom-bonded hydrogen atoms in one molecule and a platinum-based catalyst.
[0015]
This organopolysiloxane has at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule, but this silicon-bonded hydrogen atom may be the end of the molecular chain of the organopolysiloxane, and the side chain of the molecular chain. It may be. Examples of the molecular structure of the organopolysiloxane include a straight chain, a partially branched straight chain, a branched chain, a ring, and a network, preferably a straight chain. Examples of groups bonded to silicon atoms other than hydrogen atoms of the organopolysiloxane include methyl groups, ethyl groups, propyl groups, butyl groups, pentyl groups, hexyl groups, heptyl groups and the like alkyl groups; phenyl groups, tolyl groups, xylyl groups. Group, aryl group such as naphthyl group; aralkyl group such as benzyl group and phenethyl group; substitution of halogenated alkyl group such as chloromethyl group, 3-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, etc. An unsubstituted monovalent hydrocarbon group is exemplified, and a methyl group and a phenyl group are preferable. The viscosity of this organopolysiloxane at 25 ° C. is preferably in the range of 1 to 10,000 centipoise. Examples of such organopolysiloxanes include molecular chain both-end trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogen polysiloxane, molecular chain both-end trimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer, molecular chain both-end trimethylsiloxy group-blocked. Methylphenylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer, trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane / methylphenylsiloxane copolymer, dimethylhydrogensiloxy group-capped dimethylpolysiloxane with molecular chain at both ends Dimethylhydrogensiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer, both ends of chain chain dimethylhydrogensiloxy group-blocked methyl Phenyl polysiloxane, wherein: RThreeSiO1/2A siloxane unit represented by the formula: R2HSiO1/2A siloxane unit represented by the formula: SiO4/2An organopolysiloxane copolymer comprising a siloxane unit represented by the formula: R2HSiO1/2A siloxane unit represented by the formula: SiO4/2An organopolysiloxane copolymer comprising siloxane units represented by the formula: RHSiO2/2A siloxane unit represented by the formula: RSiO3/2A siloxane unit represented by the formula: HSiO3/2And a mixture of two or more of these organopolysiloxanes. R in the above formula is a monovalent hydrocarbon group other than an alkenyl group, and is an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group; a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group Group, aryl group such as naphthyl group; aralkyl group such as benzyl group and phenethyl group; and halogenated alkyl group such as chloromethyl group, 3-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, etc. Is a methyl group or a phenyl group.
[0016]
The platinum-based catalyst includes fine-particle platinum, platinum black, platinum-supported activated carbon, platinum-supported silica, chloroplatinic acid, chloroplatinic acid alcohol solution, platinum olefin complex, platinum alkenylsiloxane complex, and these platinum-based catalysts. Examples thereof include thermoplastic organic resin fine particles containing a catalyst, such as polycarbonate resin, polymethyl methacrylate resin, polystyrene resin, nylon resin, and silicone resin.
[0017]
The amount of component (D) is sufficient to cure the present composition. The amount is preferably such that the silicon atom-bonded hydrogen atom of the organopolysiloxane in component (D) is 0.1 to 20 moles per mole of alkenyl group in component (A). The platinum-based catalyst in component D) is preferably in such an amount that the platinum metal is 0.1 to 1,000 ppm by weight with respect to component (A).
[0018]
The present composition comprises the above components (A) to (D), but as long as the purpose of the present invention is not impaired, other optional components such as fumed silica, wet silica, fumed titanium oxide, and the like And the surface of these reinforcing fillers with organosilicon compounds such as organoalkoxysilanes, organohalosilanes, organosilazanes, diorganosiloxane oligomers whose molecular chain ends are blocked with silanol groups, and cyclic organosiloxanes. A reinforcing filler formed by treatment can be blended. The method for treating the surface of these reinforcing fillers with an organosilicon compound is not particularly limited, and these reinforcing fillers may be previously treated with the above organosilicon compound, and these When the reinforcing filler is blended with the component (A), the above organosilicon compound may be blended together and processed. Further, the particle diameter and surface area of such a reinforcing filler are not particularly limited, but the particle diameter is preferably 50 mμ or less, and the surface area is 50 m.2/ G or more, particularly 250 m2/ G or more is preferable.
[0019]
In addition, as long as the purpose of the present invention is not impaired, the present composition includes quartz fine powder, fused silica, titanium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, aluminum silicate, calcium silicate, and silicic acid. Non-reinforcing fillers such as magnesium, calcium carbonate, magnesium carbonate, diatomaceous earth, talc, mica, clay, aluminum hydroxide, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, iron oxide, cerium oxide, cerium fatty acid salt, cerium siloxy Heat-resistant agents such as sanates, flame retardants, internal mold release agents, plasticizers such as silanol group-containing siloxane oligomers, antioxidants such as hydroquinone and polyphenols, molecular chain both-end silanol group-blocked dimethylsiloxane oligomers, molecular chain both-end silanols Base-capped methylvinylsiloxane oligomer, molecular chain The silanol-molecular chains, such as blocked methylphenylsiloxane oligomer silanol-endblocked diorganosiloxane oligomer can be blended.
[0020]
Further, for the purpose of adjusting the pot life of the composition, alkyne alcohols such as 3-methyl-1-butyn-3-ol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, and phenylbutynol; 3 -Enyne compounds such as methyl-3-penten-1-yne and 3,5-dimethyl-3-hexen-1-yne; 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetravinyl Siloxane compounds such as cyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetrahexenylcyclotetrasiloxane; others, methyltris (methylisobutynoxy) silane, benzotriazole, acetylene series An addition reaction inhibitor such as a compound can be blended. The addition amount of the addition reaction inhibitor is preferably in the range of 0.001 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of component (A).
[0021]
The present composition is prepared by uniformly mixing the above components (A) to (D) and other optional components. As a method for preparing this composition, for example, after preparing a composition comprising the above components (A) to (C), the component (D) is kneaded with a roll (commonly known as catalyzing). It is common to do. Examples of the apparatus for preparing the composition comprising the components (A) to (C) include a Henschel mixer, a Ross mixer, a planetary mixer, a Hobart mixer, a kneader mixer, and a twin-screw continuous kneading extruder. . In order to prepare the present composition, for example, in the above-described kneading apparatus, after the (B) component and the (C) component are uniformly kneaded with the (A) component, the (D) component is kneaded therein, A method can be used in which the components (B) and (C) are uniformly kneaded in a part of the component (A), and then the remainder of the component (A) and the component (D) are mixed and uniformly kneaded. .
[0022]
Next, the conductive silicone rubber of the present invention will be described in detail.
The conductive silicone rubber of the present invention is obtained by curing the conductive silicone rubber composition. As a method for forming the conductive silicone rubber, the conductive silicone rubber composition is formed at 50 to 250 ° C. with a molding machine such as a pressure molding machine, a transfer molding machine, an extrusion molding machine, an injection molding machine, or a calendar molding machine. It is obtained by heating at a temperature of 80 ° C. to 170 ° C., more preferably. Examples of the shape of the conductive silicone rubber include a sheet shape, a roll shape, and a thin film shape.
[0023]
The conductive silicone rubber composition of the present invention is cured to have a volume resistivity of 10Five-10TenEven with conductive silicone rubber in the range of Ω · cm, the variation in volume resistivity is extremely small, and this volume resistivity is small even with voltage change. It can be used as a conductive rubber material in the field of office equipment such as a computer keyboard, the electrical / electronic industry such as computer terminal device parts, and the transportation machinery field such as automobile parts.
[0024]
【Example】
The conductive silicone rubber and composition of the present invention will be described in detail with reference to examples. In addition, the viscosity in an Example is the value measured in 25 degreeC. The volume resistivity of the conductive silicone rubber was measured at a voltage of 250 V by using a volume resistivity test method defined in JIS C 2123 (electrical silicone rubber compound test method) for five sheet-shaped samples. Further, the voltage dependence of the volume resistivity of the conductive silicone rubber was measured by changing the voltage to 10V, 100V, and 500V in the above method.
[0025]
[Example 1]
As component (A), 100 parts by weight of dimethylpolysiloxane blocked with dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane having a viscosity of 10,000 centipoise (content of vinyl group bonded to silicon atom = 0.14% by weight), (B ) As component, the viscosity is 2,600 centipoise, the formula:
Embedded image
43 parts by weight of the polyoxyalkylene group-containing organopolysiloxane, 8.5 parts by weight of furnace black with an oil absorption of 80 ml / 100 g as component (C), and 5 centipoise as the component (D) 2.4 parts by weight of a trimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer (content of hydrogen atom bonded to silicon atom = 0.75% by weight), platinum 1,3-divinyl -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex (platinum content = 0.5% by weight) 0.35 parts by weight, with other components having a specific surface area of 200 m214 parts by weight of dry silica that is / g, 14 parts by weight of pulverized quartz having an average particle diameter of 5 μm, and 1−EthinylA conductive silicone rubber composition was prepared by uniformly mixing 0.08 parts by weight of -1-cyclohexanol.
This conductive silicone rubber composition was heated and pressed at 150 ° C. for 5 minutes to prepare a sheet-like conductive silicone rubber having a thickness of 2 mm. The volume resistivity of this conductive silicone rubber was measured. Further, the change in volume resistivity due to voltage change was measured. These results are shown in Table 1.
[0026]
[Example 2]
As component (A), 100 parts by weight of dimethylpolysiloxane blocked with dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane having a viscosity of 10,000 centipoise (content of vinyl group bonded to silicon atom = 0.14% by weight), (B As a component, a weight average molecular weight of 2,000 and a viscosity of 500 centipoise molecular chain both-ends allyl-blocked polyoxyethylene 43 parts by weight, as a component (C) furnace having an oil absorption of 80 ml / 100 g 8.5 parts by weight of black, and as component (D), a trimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer having a viscosity of 5 centipoise (content of hydrogen atoms bonded to silicon atoms = 0) .75 wt%) 2.4 parts by weight of platinum, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisi Hexane complex (platinum content = 0.5 weight%) 0.35 parts by weight, as other components, a specific surface area of 200m214 parts by weight of dry silica that is / g, 14 parts by weight of pulverized quartz having an average particle diameter of 5 μm, and 1−EthinylA conductive silicone rubber composition was prepared by uniformly mixing 0.08 parts by weight of -1-cyclohexanol.
This conductive silicone rubber composition was cured in the same manner as in Example 1 to prepare a sheet-like conductive silicone rubber. The variation in volume resistivity of this conductive silicone rubber and the voltage dependency of this volume resistivity were measured. These results are shown in Table 1.
[0027]
[Comparative Example 1]
As component (A), 100 parts by weight of dimethylpolysiloxane blocked with dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane having a viscosity of 10,000 centipoise (content of vinyl group bonded to silicon atom = 0.14% by weight), (B 6) parts by weight of furnace black having an oil absorption of 80 ml / 100 g as component (C), and (C) component, and trimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane having a viscosity of 5 centipoise as component (D)・ Methylhydrogensiloxane copolymer (content of hydrogen atom bonded to silicon atom = 0.75% by weight) 1.7 parts by weight, platinum 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyl Disiloxane complex (platinum content = 0.5% by weight) 0.25 parts by weight, with other components having a specific surface area of 200 m210 parts by weight of dry silica of / g, 10 parts by weight of pulverized quartz having an average particle diameter of 5 μm, and 1-EthinylA conductive silicone rubber composition was prepared by uniformly mixing 0.06 part by weight of -1-cyclohexanol.
This conductive silicone rubber composition was cured in the same manner as in Example 1 to prepare a sheet-like conductive silicone rubber. The variation in volume resistivity of this conductive silicone rubber and the voltage dependency of this volume resistivity were measured. These results are shown in Table 1.
[0028]
[Comparative Example 2]
In Example 1, instead of the polyoxyalkylene group-containing organopolysiloxane blended as the component (B), 43 parts by weight of a trimethylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane having a viscosity of 100,000 centipoise was used. Prepared a conductive silicone rubber composition in the same manner as in Example 1.
This conductive silicone rubber composition was cured in the same manner as in Example 1 to prepare a sheet-like conductive silicone rubber. The variation in volume resistivity of this conductive silicone rubber and the voltage dependency of this volume resistivity were measured. These results are shown in Table 1.
[0029]
[Table 1]
[0030]
[Example 3]
As component (A), 100 parts by weight of dimethylpolysiloxane blocked with dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane having a viscosity of 10,000 centipoise (content of vinyl group bonded to silicon atom = 0.14% by weight), (B ) As component, the viscosity is 2,600 centipoise, the formula:
Embedded image
43 parts by weight of a polyoxyalkylene group-containing organopolysiloxane represented by the formula (C): As the component (C), the primary particle diameter is 0.2 μm, the surface has a tin oxide layer 57 parts by weight of mica, and the component (D) 2.4 parts by weight of platinum having a viscosity of 5 centipoise, both ends of a trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer (content of hydrogen atom bonded to silicon atom = 0.75% by weight) 0.35 part by weight of 1,3-divinyl 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex (platinum content = 0.5% by weight), and the other component is a cation composed of stearyltrimethylammonium chloride. The specific surface area treated with the surfactant is 130m211 parts by weight of wet silica,EthinylA conductive silicone rubber composition was prepared by uniformly mixing 0.08 parts by weight of -1-cyclohexanol.
This conductive silicone rubber composition was cured in the same manner as in Example 1 to prepare a sheet-like conductive silicone rubber. The variation in volume resistivity of this conductive silicone rubber and the voltage dependency of this volume resistivity were measured. These results are shown in Table 2.
[0031]
[Example 4]
As component (A), 100 parts by weight of dimethylpolysiloxane blocked with dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane having a viscosity of 10,000 centipoise (content of vinyl group bonded to silicon atom = 0.14% by weight), (B As a component, the weight average molecular weight is 2,000, and the viscosity is 500 centipoise. The molecular chain both ends allyl group-blocked polyoxyethylene 43 parts by weight, as the component (C), the primary particle diameter is 0.2 μm, 57 parts by weight of mica having a tin oxide layer on the surface, and as a component (D), a trimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer having a viscosity of 5 centipoise (hydrogen atoms bonded to silicon atoms) Content of 0.75% by weight), 2.4 parts by weight of platinum, 1,3-divinyl 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane Complex (platinum content = 0.5% by weight) 0.35 parts by weight, with other components having a specific surface area of 130 m treated with a cationic surfactant made of stearyltrimethylammonium chloride211 parts by weight of wet silica,EthinylA conductive silicone rubber composition was prepared by uniformly mixing 0.08 parts by weight of -1-cyclohexanol.
This conductive silicone rubber composition was cured in the same manner as in Example 1 to prepare a sheet-like conductive silicone rubber. The variation in volume resistivity of this conductive silicone rubber and the voltage dependency of this volume resistivity were measured. These results are shown in Table 2.
[0032]
[Comparative Example 3]
As component (A), 100 parts by weight of dimethylpolysiloxane blocked with dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane having a viscosity of 10,000 centipoise (content of vinyl group bonded to silicon atom = 0.14% by weight), (B ) Component is not blended, (C) component has a primary particle size of 0.2 μm, 40 parts by weight of mica having a tin oxide layer on the surface, and (D) component has both molecular chains with a viscosity of 5 centipoise. Terminal trimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer (content of hydrogen atom bonded to silicon atom = 0.75 wt%) 1.7 parts by weight, platinum 1,3-divinyl 1,1, 3,3-tetramethyldisiloxane complex (platinum content = 0.5% by weight) 0.25 parts by weight. The specific surface area treated with a cationic surfactant consisting of28 parts by weight of wet silica which is / g, and 1-EthinylA conductive silicone rubber composition was prepared by uniformly mixing 0.06 parts by weight of -1-cyclohexanol.
This conductive silicone rubber composition was cured in the same manner as in Example 1 to prepare a sheet-like conductive silicone rubber. The variation in volume resistivity of this conductive silicone rubber and the voltage dependency of this volume resistivity were measured. These results are shown in Table 2.
[0033]
[Comparative Example 4]
In Example 3, instead of the polyoxyalkylene group-containing organopolysiloxane blended as the component (B), 43 parts by weight of a trimethylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane having a viscosity of 100,000 centipoise was used. Prepared a conductive silicone rubber composition in the same manner as in Example 1.
This conductive silicone rubber composition was cured in the same manner as in Example 1 to prepare a sheet-like conductive silicone rubber. The variation in volume resistivity of this conductive silicone rubber and the voltage dependency of this volume resistivity were measured. These results are shown in Table 2.
[0034]
[Table 2]
[0035]
【The invention's effect】
The conductive silicone rubber composition of the present invention is characterized in that it can suppress the variation in volume resistivity during curing and form a conductive silicone rubber having a small volume resistivity voltage dependency. In addition, the conductive silicone rubber of the present invention is characterized in that the voltage dependency of the volume resistivity is small.
Claims (5)
(B) ポリオキシエチレンアルケニルエーテルおよびポリオキシアルキレン基含有オルガノポリシロキサンからなる群から選ばれる少なくとも一つの界面活性剤 0.1〜100重量部、
(C)導電性充填剤 1〜500重量部、
および
(D)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサンと白金系触媒(本組成物を硬化させるに十分な量)
からなる導電性シリコーンゴム組成物。(A) 100 parts by weight of a diorganopolysiloxane having at least two silicon-bonded alkenyl groups in one molecule;
(B) 0.1 to 100 parts by weight of at least one surfactant selected from the group consisting of polyoxyethylene alkenyl ether and polyoxyalkylene group-containing organopolysiloxane ,
(C) 1 to 500 parts by weight of conductive filler,
and
(D) Organopolysiloxane having at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule and a platinum-based catalyst (an amount sufficient to cure the composition)
A conductive silicone rubber composition comprising:
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