JP4626759B2 - 二液型シリコーン樹脂組成物の射出成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、成形加工性が良好なシリコーン樹脂組成物の射出成形方法、特に、透明性や均一性に優れたシリコーン樹脂レンズ等のシリコーン樹脂成形体を与える二液型シリコーン樹脂組成物の射出成形方法に関する。

ＬＥＤ発光装置用レンズは、射出成形等の機械成形によって大量製造されている。従来はアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂を用いて成形されているが、ＬＥＤ発光装置の高出力化に伴い、熱可塑性樹脂では耐熱性、耐変色性に問題が出てきた。

また、最近では鉛フリー半田が多く使用されるようになってきたが、鉛フリー半田は従来の半田に比べ溶融温度が高く、通常２６０℃以上の温度をかけてレンズを備える光学装置を基板に半田付けしている。そのため、このような温度で半田付けを行った場合、従来の熱可塑性樹脂製のレンズでは変形が起こったり、高温のため黄変したりするといった不具合が発生し、半田付け後にレンズ不良により光学装置が機能しないという問題が発生するようになった。

このような状況からＬＥＤ発光装置等に用いるレンズにシリコーン樹脂を使用する検討が数多くなされている。しかし、シリコーン樹脂を用い、射出成形等の成形方法でシリコーン樹脂レンズを製造する場合、二液型シリコーン樹脂組成物を用い、従来、二液型シリコーン樹脂組成物の混合に一般に用いられているスタティックミキサーで二液を混合して射出成形して得られたレンズを検査すると、レンズを通して得られる光に揺らぎがあるものが多く、このレンズをミクロに分析すると、不均一に硬化した部分が存在する。このように、従来の方法では、精密な光学特性が要求される高品位レンズを生産性よく製造することができていなかった。

なお、この発明に関連する先行技術文献情報としては以下のものがある。

特開２０００−２３１００２号公報 特開２０００−１７１７６号公報 特開２００４−２２１３０８号公報

本発明は、透明性や硬度等の物性の均一性に優れた高品位なシリコーン樹脂レンズ等のシリコーン樹脂成形体を得ることができる二液型シリコーン樹脂組成物の射出成形方法を提供することを目的とする。

一般に、二液型シリコーン樹脂組成物は、ベースポリマーの大半と架橋剤とを含有する主剤と、ベースポリマーの残部と硬化触媒とを含有する副剤とを１：１の比率（質量比）で混合して使用されるが、特に、三次元網状構造を有するオルガノポリシロキサンがベースポリマーの主成分をなす二液型シリコーン樹脂組成物の場合、主剤と副剤との混合比率が１：０．５以下（質量比）となる場合が多く、時には１：０．１以下（質量比）となる。本発明者は、このような場合、従来公知の一般的な混合方法であるスタティックミキサーのみを用いた混合方法では均一な混合ができず、その結果、レンズの内部で光学的な揺らぎを発生させる不均一な硬化状態となっていることを知見した。

そこで、本発明者は、上記事情に鑑み鋭意検討を重ね、三次元網状構造を有するビニル基含有オルガノポリシロキサンを含有する二液型シリコーン樹脂組成物の主剤と副剤とを混合し、得られた混合物を射出成形装置に供給して射出成形する際、射出成形装置に成形サイクル毎に所定量ずつ供給される混合物各々の主剤と副剤との混合比が、設定混合比（質量比）の±０．５％の範囲内となるように、例えば、攪拌翼による機械混合により混合して、特に、非回転式のスタティックミキサーによる混合と、その後の攪拌翼による機械混合とを併用して混合して供給することにより、透明性や硬度等の物性の均一性に優れた高品位なシリコーン樹脂レンズ等のシリコーン樹脂成形体が得られることを見出し、本発明をなすに至った。

即ち、本発明は、三次元網状構造を有するビニル基含有オルガノポリシロキサンを含有する二液型シリコーン樹脂組成物の主剤と副剤とを混合し、得られた混合物を射出成形装置に供給して射出成形する方法であって、上記主剤と副剤とを、非回転式スタティックミキサーによる混合と、その後の攪拌翼による機械混合とを併用して混合することにより、上記射出成形装置に成形サイクル毎に所定量ずつ供給される混合物各々の主剤と副剤との混合比が、主剤と副剤との設定混合比（質量比）の±０．５％の範囲内となるように混合して供給することを特徴とする二液型シリコーン樹脂組成物の射出成形方法を提供する。

本発明によれば、透明性や硬度等の物性の均一性に優れた高品位なシリコーン樹脂レンズ等のシリコーン樹脂成形体が安定して生産性よく得られる。

以下、本発明について更に詳しく説明する。
本発明は、三次元網状構造を有するビニル基含有オルガノポリシロキサンを含有する二液型シリコーン樹脂組成物の主剤と副剤とを混合し、得られた混合物を射出成形装置に供給して射出成形する方法であり、上記射出成形装置に成形サイクル毎に所定量ずつ供給される混合物各々の主剤と副剤との混合比が、主剤と副剤との設定混合比（質量比）の±０．５％の範囲内となるように混合して供給するものである。

本発明において用いられる二液型シリコーン樹脂組成物は、主剤と副剤とからなる二液中に、（Ａ）三次元網状構造を有するビニル基含有オルガノポリシロキサンと、（Ｃ）一分子中に２個以上のケイ素原子に結合する水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、（Ｄ）白金族金属系触媒と、必要に応じて配合される任意成分としての（Ｂ）一分子中に２個以上の脂肪族不飽和結合を有する直鎖状又は分岐状オルガノポリシロキサンとを含有しているものであり、（Ａ）成分の三次元網状構造を有するビニル基含有オルガノポリシロキサンを、二液型シリコーン樹脂組成物のベースポリマー（即ち、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分）の主成分として（即ち、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計中、５０質量％以上の含有率で）含有しているものが好ましい。

そして、通常、（Ａ）成分及び任意成分としての（Ｂ）成分からなるベースポリマーの一部又は全部と（Ｃ）成分の全部とを含む主剤と、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分からなるベースポリマーの残部と（Ｄ）成分の全部とを含む副剤とを混合したものがシリコーン樹脂組成物として射出成形装置に供給される。以下に、上記各成分について説明する。

（Ａ）三次元網状構造を有するビニル基含有オルガノポリシロキサン
（Ａ）成分の三次元網状構造を有する（レジン構造の）ビニル基含有オルガノポリシロキサンとしては、下記平均組成式
（Ｒ³ＳｉＯ_1.5）_x（Ｒ⁴ ₂ＳｉＯ）_y（Ｒ⁵ ₃ＳｉＯ_0.5）_z （２）
（式中、Ｒ³，Ｒ⁴，Ｒ⁵はそれぞれ同一又は異種の非置換又は置換一価炭化水素基を示し、Ｒ³，Ｒ⁴及びＲ⁵の全一価炭化水素基の２．０〜４５．０モル％はビニル基であり、ｘ、ｙ及びｚは各々シロキサン単位のモル比を示し、ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．３〜０．９５、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０５〜０．５０、ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０〜０．０５である。）で示されるＲ³ＳｉＯ_1.5単位とＲ⁴ ₂ＳｉＯ単位とＲ⁵ ₃ＳｉＯ_0.5単位とを含むビニル基含有オルガノポリシロキサンが挙げられる。この場合、Ｒ³ＳｉＯ_1.5単位、Ｒ⁴ ₂ＳｉＯ単位及びＲ⁵ ₃ＳｉＯ_0.5単位の一部が本発明の目的が損なわれない範囲でＳｉＯ₂単位となった構造のものであっても差し支えない。

ここで、式中のＲ³，Ｒ⁴及びＲ⁵としては各々メチル基、エチル基、プロピル基、ビニル基、フェニル基などの一価炭化水素基、それらのハロゲン置換一価炭化水素基が例示されるが、Ｒ³，Ｒ⁴及びＲ⁵の一価炭化水素基の２．０〜４５．０モル％がビニル基であることが必要である。このビニル基の割合が２．０モル％未満では後述する（Ｃ）成分との付加反応によりもたらされる架橋密度が小さくなるため、機械的強度に優れた成形品が得られなくなり、一方、ビニル基の割合が４５．０モル％より高くなると成形品が脆いものになる。

このようなビニル基含有オルガノポリシロキサンは、各シロキサン単位に対応するハロシラン及び／又はアルコキシシランの２種以上の混合物を共加水分解縮合するという方法により得られる。各シロキサン単位の具体的種類としては、モノビニルシロキサン、モノメチルシロキサン、モノエチルシロキサン、モノフェニルシロキサン、ジビニルシロキサン、フェニルビニルシロキサン、メチルフェニルシロキサン、ジフェニルシロキサン、ジメチルシロキサン、トリビニルシロキサン、ジビニルメチルシロキサン、ジビニルフェニルシロキサン、ビニルジメチルシロキサン、ビニルフェニルメチルシロキサン、トリメチルシロキサン、ジメチルフェニルシロキサン、メチルジフェニルシロキサン、トリフェニルシロキサン、更にはこれらのシロキサンの有機基の水素原子がハロゲン等で置換されたシロキサンなどが例示される。

（Ａ）成分の三次元網状構造を有するビニル基含有オルガノポリシロキサンとしては、特に限定されるものではないが、０．１〜５，０００Ｐａ・ｓの粘度を有するものが好ましい。

なお、本発明は、（Ａ）成分の三次元網状構造を有するビニル基含有オルガノポリシロキサンの配合量が、（Ａ）成分及び必要に応じて配合される（Ｂ）成分の合計中、（Ａ）成分が主成分（即ち、上記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の合計に対して含有率５０質量％以上、特に６０質量％以上、更に７０質量％以上、とりわけ１００質量％（即ち、（Ｂ）成分が配合されない）になるように配合されている二液型シリコーン樹脂組成物に好適に適用される。

（Ｂ）一分子中に２個以上の脂肪族不飽和結合を有するオルガノポリシロキサン
（Ｂ）成分の一分子中に２個以上の脂肪族不飽和結合を有するオルガノポリシロキサンとしては、一分子中に２個以上の、ビニル基、アリル基等の炭素数２〜８、特に２〜６のアルケニル基で代表される脂肪族不飽和結合を有しているものが好ましく、また、粘度が２５℃で１００ｍＰａ・ｓ以上のものが好ましいが、なかでも下記一般式（１）で表される分子鎖両末端のケイ素原子にそれぞれ少なくとも１個のアルケニル基を有する直鎖状又は分岐状オルガノポリシロキサンで、２５℃における粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上のものが作業性、硬化性などから望ましいものである。

射出成形装置で二液型シリコーン樹脂組成物を硬化させてレンズ等の成形体を製造する場合、組成物の粘度が低すぎるとエジェクターピンや金型の合わせ目などに樹脂組成物が入り込み成形体周辺にバリがつく、金型が開いてもエジェクターピンが作動しないといった不具合が発生する。そのため、（Ｂ）成分は、粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上のものが好ましい。また、組成物の粘度が高すぎると混合、特にスタティックミキサーによる混合が困難となる場合があるため、（Ｂ）成分の含有率にもよるが、（Ｂ）成分の粘度が１，０００，０００ｍＰａ・ｓ以下であることが望ましい。

（式中、Ｒ¹は互いに同一又は異種の非置換又は置換一価炭化水素基、Ｒ²は互いに同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない非置換又は置換一価炭化水素基であり、ｋ，ｍは０又は正の整数である。）

ここで、Ｒ¹の一価炭化水素基としては、炭素数１〜１０、特に１〜６のものが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシ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、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基や、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフロロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基やシアノエチル基等が挙げられる。

また、Ｒ²の一価炭化水素基としても、炭素数１〜１０、特に１〜６のものが好ましく、上記Ｒ¹の具体例として例示したもののうちのアルケニル基以外のものが例示できる。

ｋ，ｍは、一般的には５≦ｋ＋ｍ≦１０，０００、好ましくは１０≦ｋ＋ｍ≦２，０００を満足する０又は正の整数であり、また、好ましくは０＜ｋ／（ｋ＋ｍ）≦０．２を満足する０又は正の整数である。

（Ｂ）成分として具体的には、下記のものを例示することができる。

（上記式において、ｔは８〜２，０００の整数である。）

（上記式において、ｐは０又は正の整数、好ましくは５≦ｐ≦１０，０００、より好ましくは１０≦ｐ≦２，０００を満たす整数である。ｑ，ｒは０又は正の整数、好ましくは５≦ｑ＋ｒ≦１０，０００、より好ましくは１０≦ｑ＋ｒ≦２，０００を満足する０又は正の整数であり、また、好ましくは０＜ｑ／（ｑ＋ｒ）≦０．２を満足する０又は正の整数である。）

なお、（Ｂ）成分には、主に直鎖状のオルガノポリシロキサンが好ましいが、直鎖状のオルガノポリシロキサンに少量の分岐状構造のオルガノポリシロキサン（三官能性シロキサン単位を分子中に含むオルガノポリシロキサン）を含有するものであってもよい。

（Ｃ）一分子中に２個以上のケイ素原子に結合する水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン
（Ｃ）成分の一分子中に２個以上のケイ素原子に結合する水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、架橋剤として作用するものであり、（Ｃ）成分中のケイ素原子に結合する水素原子（ＳｉＨ基）と、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の脂肪族不飽和結合（ビニル基等のアルケニル基など）とが付加反応することによりシリコーン樹脂硬化物を形成するものである。

（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子（即ち、ＳｉＨ基）を２個以上有するものであればいずれのものでもよいが、特に下記平均組成式（３）
Ｈ_a（Ｒ⁶）_bＳｉＯ_(4-a-b)/2 （３）
（式中、Ｒ⁶は脂肪族不飽和結合を含有しない同一又は異種の非置換又は置換一価炭化水素基であり、ａ及びｂは、０．００１≦ａ＜２、０．７≦ｂ≦２、かつ０．８≦ａ＋ｂ≦３を満たす数である。）
で表され、一分子中にケイ素原子に結合する水素原子（ＳｉＨ基）を少なくとも２個（通常２〜３００個）、好ましくは３個以上（例えば３〜１５０個）有するものが挙げられる。

ここで、上記式（３）中のＲ⁶は、脂肪族不飽和結合を含有しない同一又は異種の非置換又は置換の炭素数１〜１０、特に炭素数１〜７の一価炭化水素基であることが好ましく、例えばメチル基等の低級アルキル基、フェニル基等のアリール基、前述の一般式（１）の置換基Ｒ²で例示したものが挙げられる。また、ａ及びｂは、好ましくは０．０５≦ａ≦１、０．８≦ｂ≦２、かつ１≦ａ＋ｂ≦２．７を満たす数である。ケイ素原子に結合した水素原子の位置は特に制約はなく、分子鎖の末端でも途中でもよい。

上記オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、トリス（ジメチルハイドロジェンシロキシ）メチルシラン、トリス（ジメチルハイドロジェンシロキシ）フェニルシラン、メチルハイドロジェンシクロポリシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、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、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、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、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、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シロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、（ＣＨ₃）₂ＨＳｉＯ_1/2単位とＳｉＯ_4/2単位とからなる共重合体、（ＣＨ₃）₂ＨＳｉＯ_1/2単位とＳｉＯ_4/2単位と（Ｃ₆Ｈ₅）₃ＳｉＯ_3/2単位とからなる共重合体や、これらの例示化合物においてメチル基の一部又は全部がエチル基、プロピル基等の他のアルキル基や３，３，３−トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基に置き換わったものなどが挙げられる。また、下記構造で示されるような化合物も使用することができる。

（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は、直鎖状、環状、分岐状、三次元網状構造のいずれであってもよいが、一分子中のケイ素原子の数（又は重合度）は２〜１，０００、好ましくは３〜３００、特に３〜１５０程度のものを使用することができる。

（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、通常、Ｒ⁶ＳｉＨＣｌ₂、（Ｒ⁶）₃ＳｉＣｌ、（Ｒ⁶）₂ＳｉＣｌ₂、（Ｒ⁶）₂ＳｉＨＣｌ（Ｒ⁶は、前記式（３）中のＲ⁶と同義である。）等のクロロシランを加水分解するか、加水分解して得られたシロキサンを平衡化することにより得ることができる。

なお、（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、上記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の硬化有効量であり、特に、（Ｃ）成分中のＳｉＨ基が（Ａ）成分及び必要に応じて配合される（Ｂ）成分中の脂肪族不飽和結合（ビニル基等のアルケニル基など）の合計量当たり０．１〜４．０、特に好ましくは１．０〜３．０、更に好ましくは１．２〜２．８のモル比で使用されることが好ましい。ＳｉＨ基の比率が０．１未満では硬化反応が進行せずシリコーン樹脂硬化物を得ることが困難であり、４．０を超えると、未反応のＳｉＨ基が硬化物中に多量に残存するため、樹脂物性が経時的に変化する原因となる場合が生じる。

（Ｄ）白金族金属系触媒
（Ｄ）成分の白金族金属系触媒は、硬化触媒成分であり、本発明の組成物の付加硬化反応を生じさせるために配合されるものであり、白金系、パラジウム系、ロジウム系のものがあるが、コスト等の見地から白金、白金黒、塩化白金酸などの白金系のもの、例えば、Ｈ₂ＰｔＣｌ₆・ｎＨ₂Ｏ，Ｋ₂ＰｔＣｌ₆，ＫＨＰｔＣｌ₆・ｎＨ₂Ｏ，Ｋ₂ＰｔＣｌ₄，Ｋ₂ＰｔＣｌ₄・ｎＨ₂Ｏ，ＰｔＯ₂・ｎＨ₂Ｏ（ｎは、正の整数）等や、これらと、オレフィン等の炭化水素、アルコール又はビニル基含有オルガノポリシロキサンとの錯体等を例示することができ、これらは単独でも２種以上の組み合わせでも使用することができる。（Ｄ）成分の白金族金属系触媒の配合量は、所謂触媒量でよく、通常、前記（Ａ）、（Ｃ）成分及び必要に応じて配合される（Ｂ）成分の合計量に対して白金族金属換算（質量）で０．１〜１，０００ｐｐｍ、好ましくは０．５〜２００ｐｐｍの範囲で、例えば少量の溶媒に溶解された状態で配合される。

本発明において、二液型シリコーン樹脂組成物には、上述した（Ａ）〜（Ｄ）成分以外に、得られるシリコーン樹脂硬化物の透明性を損なわない範囲で各種離型剤や微粉末シリカなどの充填剤を添加配合してもよい。また、二液型シリコーン樹脂組成物は、上述した各成分を混合して用いられるが、アセチレンアルコール等の硬化抑制剤を少量添加して可使時間を調整することもできる。なお、これら（Ａ）〜（Ｄ）成分以外の成分は、一般に主剤に添加されて用いられる。

なお、本発明において、二液型シリコーン樹脂組成物の粘度は、主剤と副剤との混合性、及びバリ等の成形不良を防止しつつ良好な成形性を得るために、主剤と副剤との混合物の粘度が０．５〜３，０００Ｐａ・ｓとなるものが好適である。

二液型シリコーン樹脂組成物は、成形時の硬化時間の短縮、シリンダー内での増粘の防止、長期保存性の維持などを目的として二液型で供給されるものであるが、成形においては如何に均一に混合した状態で成形に供することができるかで、成形品の品位が決定される。

本発明は、三次元網状構造を有するビニル基含有オルガノポリシロキサンを含有する二液型シリコーン樹脂組成物の主剤と副剤とをそれらの混合比が、設定混合比（質量比）、即ち、必要とされる硬化性や得られる硬化物の物性に応じて二液型シリコーン樹脂組成物の種類（主剤及び副剤の種類）により各々設定される混合比の±０．５％の範囲内、好ましくは±０．４％の範囲内、より好ましくは±０．３％の範囲内となるように混合して射出成形装置に供給して射出成形するものである。二液型シリコーン樹脂組成物の射出成形において、従来は、主剤と副剤との混合にスタティックミキサーを用いた静的攪拌のみが用いられてきたが、この方式では、主剤と副剤とをおおまかにしか混合することができず、特に、光学的な均一性が要求されるシリコーン樹脂レンズ等の光学用シリコーン樹脂材、特にＬＥＤ発光装置用の小型のシリコーン樹脂レンズにおいては、光学的な揺らぎを発生させる不均一な硬化を生む要因となっていた。

本発明では、二液型シリコーン樹脂組成物の主剤と副剤とを、攪拌翼による機械混合により混合することにより、上述したような問題点を改善することができる。攪拌翼による機械混合による混合により主剤と副剤との混合物の均一性が増し、組成物から得られるシリコーン樹脂硬化物（成形体）が不均一に硬化することがなく、特に、シリコーン樹脂硬化物がシリコーン樹脂レンズの場合、良好な光学的均一性を有するシリコーン樹脂レンズを製造することができる。この場合、攪拌翼による機械混合による混合には、従来公知の攪拌翼を有する攪拌機による機械的攪拌の他、エレメントが回転する回転式スタティックダイナミックミキサーを使用することも可能であるが、特に、非回転式のスタティックミキサーによる混合と、その後の攪拌翼による機械混合とを併用して混合して供給することが好ましい。

二液型シリコーン樹脂組成物の主剤と副剤とを混合する際、非回転式のスタティックミキサーは粗混合には効率的であるが、これのみでは本発明のように二液型シリコーン樹脂組成物の主剤と副剤との混合比を、主剤と副剤との設定混合比（質量比）の±０．５％の範囲内となるように混合することは困難である。そのため、図１に示されるように、まず主剤と副剤とを粗混合に効率のよい非回転式のスタティックミキサーを用いて混合し、その後、主剤と副剤との混合物の均一性を効果的に向上させる攪拌翼による機械的攪拌により混合することで、特に、主剤と副剤との混合比率が１：０．５以下（質量比）［（副剤）／（主剤）＝０．５以下（質量比）］である場合、とりわけ主剤と副剤との混合比率が１：０．１以下（質量比）［（副剤）／（主剤）＝０．１以下（質量比）］である場合に、より効率的に均一に混合された混合物を得ることが可能となる。

本発明で使用できる非回転式のスタティックミキサーとしては従来から公知の構造のものを使用することができ、例えばアドバンテック。ディーワイ社のＲａｔｉｏ−Ｐａｋ、ＭｉｘＰＡＣなどが代表的なものとして挙げられる。

一方、機械攪拌に用いる回転翼としては、エッジドタービン翼、マリンプロペラ翼、タービン翼、パドル翼、アンカー翼などが代表的なものである。これらの回転翼を組み合わせ、又は数段に重ねたものを用いることで効率よく均一になるように混合することができる。

本発明の射出成形方法により得られる硬化物としてのシリコーン樹脂成形体は、透明性や硬度等の物性の均一性に優れたものであり、例えばシリコーン樹脂レンズの場合には、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に規定のタイプＤ硬度（即ち、デュロメータによるショアＤ硬度と同義）が３０〜９０、特に４０〜８０であることが好適であり、本発明の射出成形方法は、得られた成形体のショアＤ硬度において、該硬度値のぶれを、例えば成形体８０個以上における標準偏差を３以下、好ましくは２．５以下、より好ましくは２以下、更に好ましくは１．５以下として成形体を得ることができるものである。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。なお、以下の例において部は質量部を示す。また、硬度はＪＩＳ Ｋ ６２５３に規定のタイプＤ硬度を示す。

三次元網状構造を有するビニル基含有オルガノポリシロキサンの製造
フェニルトリクロロシラン６９８部、メチルビニルジクロロシラン１６９部、ジメチルジクロロシラン１９４部、及びトルエン５３０部を混合し、水２，５００部中に激しく撹拌しながら６０分間で滴下した。更に６０分間撹拌を行った後、中性となるまで水洗した。水洗後、シロキサン濃度を２５％のトルエン溶液とし、水酸化カリウム０．４２部を添加し、加熱還流して５時間重合させた。次いで、トリメチルクロロシラン１３．８部を添加し、室温で６０分間撹拌を行い、アルカリを中和し、かつ残存するシラノール基を除去した。その後、ろ過し、加熱減圧下でトルエンを留去し、透明なビニル基含有オルガノポリシロキサンを得た。

［実験例１］
上記ビニル基含有オルガノポリシロキサン８８．１４部に、下記式で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン３０部、脂肪酸系離型剤リケスターＥＷ−４４０Ａ（理研ビタミン（株）製、ペンタエリスリトールテトラステアレート）１．０部を加え、よく撹拌混合し、シリコーン樹脂組成物主剤（Ａ剤）を調製した。

また、上記ビニル基含有オルガノポリシロキサン１１．８６部に１％塩化白金酸のオクチルアルコール溶液０．０５部を加えよく撹拌混合し、シリコーン樹脂組成物副剤（Ｂ剤）を調製した。

上記Ａ剤及びＢ剤からなる二液型シリコーン樹脂組成物を、Ａ剤：Ｂ剤＝１０：１（質量比）として、図１に示されるスタティックミキサー１、及びスタティックミキサー１の排出口から排出された混合物が直接導入される攪拌翼を備えた機械攪拌機２からなる混合装置でＡ剤及びＢ剤を混合し、機械攪拌機２の排出口から１回につき０．５ｇずつ１０回吐出させた。吐出された混合物（シリコーン樹脂組成物）各々に含まれるビニル基とヒドロシリル基の比率を分析し、この比率からＡ剤とＢ剤との混合比を算出した。なお、図１中、３は攪拌モータである。

［比較実験例１］
一方、機械攪拌機は用いず、スタティックミキサーのみを用いた混合装置でＡ剤及びＢ剤を混合し、スタティックミキサーの排出口から１回につき０．５ｇずつ１０回吐出させた。吐出された混合物（シリコーン樹脂組成物）各々に含まれるビニル基とヒドロシリル基の比率を分析し、この比率からＡ剤とＢ剤との混合比を算出した。

上記実験例１及び比較実験例１における吐出された混合物の設定混合比Ａ剤：Ｂ剤＝１０：１に対するＢ剤の含有比のずれを表１に示した、この場合、表中、例えば＋０．１％は、算出されたＡ剤とＢ剤との混合比率が１０：１．００１であることに相当する。

［実施例１］
実験例１で使用した混合装置を射出成型装置の金型の原料導入部に設置し、実験例１で用いた二液型シリコーン樹脂組成物（Ａ剤及びＢ剤）を用いてドーム状レンズ（直径３ｍｍ、高さ１．８ｍｍ）を射出成形した。使用した金型のレンズ取り個数は１ショット８個であり、成形条件は金型温度１５０℃、射出成形圧力は２０ＭＰａ、成形時間は７０秒で１０サイクル繰り返して連続して成形した。

成形したレンズの硬度を微小硬度計（島津製作所製ＤＵＨ-Ｗ２０１Ｓ 以下の例において同じ）で測定し、硬度のばらつきを調べた。８０個のレンズの硬度を測定した結果、平均値が７２で、標準偏差は１．２５であった。また、いずれのレンズにも、光学的な歪みは確認されなかった。

［比較例１］
比較実験例１で使用した混合装置を射出成型装置の金型の原料導入部に設置し、比較実験例１で用いた二液型シリコーン樹脂組成物（Ａ剤及びＢ剤）を用いてドーム状レンズ（直径３ｍｍ、高さ１．８ｍｍ）を射出成形した。使用した金型のレンズ取り個数は１ショット８個であり、成形条件は金型温度１５０℃、射出成形圧力は２０ＭＰａ、成形時間は７０秒で１０サイクル繰り返して連続して成形した。

成形したレンズの硬度を微小硬度計で測定し、硬度のばらつきを調べた。８０個のレンズの硬度を測定した結果、平均値が６９で、標準偏差は３．８５であった。また、一部のレンズに光学的な歪みが確認された。

本発明において好適に用いられる混合装置の構成の一例を示す概略図である。

符号の説明

１ スタティックミキサー
２ 機械攪拌機
３ 攪拌モータ

Claims (6)

1. 三次元網状構造を有するビニル基含有オルガノポリシロキサンを含有する二液型シリコーン樹脂組成物の主剤と副剤とを混合し、得られた混合物を射出成形装置に供給して射出成形する方法であって、上記主剤と副剤とを、非回転式スタティックミキサーによる混合と、その後の攪拌翼による機械混合とを併用して混合することにより、上記射出成形装置に成形サイクル毎に所定量ずつ供給される混合物各々の主剤と副剤との混合比が、主剤と副剤との設定混合比（質量比）の±０．５％の範囲内となるように混合して供給することを特徴とする二液型シリコーン樹脂組成物の射出成形方法。
2. 上記主剤が、（Ａ）三次元網状構造を有するビニル基含有オルガノポリシロキサンの一部又は全部と、（Ｃ）一分子中に２個以上のケイ素原子に結合する水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを含み、上記副剤が、上記（Ａ）三次元網状構造を有するビニル基含有オルガノポリシロキサンの残部と、（Ｄ）白金族金属系触媒とを含むことを特徴とする請求項１記載の射出成形方法。
3. 上記主剤と副剤との設定混合比が（副剤）／（主剤）＝０．５以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形方法。
4. 上記混合物の粘度が０．５〜３，０００Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の射出成形方法。
5. 射出成形によりシリコーン樹脂レンズを成形することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の射出成形方法。
6. 得られる成形体のショアＤ硬度において、該成形体８０個以上における標準偏差が３以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の射出成形方法。

Images