液状シリコーンゴム (LSR) は、医療機器から消費者製品に至るまで、さまざまな業界で広く応用されている多用途の高性能材料です。 LSR の大手サプライヤーとして、当社はこの優れた材料の特性と性能を向上させるための添加剤の重要性を理解しています。このブログ投稿では、液状シリコーン ラバーに使用されるさまざまな種類の添加剤とその特定の機能について説明します。
強化添加剤
LSR で使用される最も一般的な種類の添加剤の 1 つは強化剤です。これらの添加剤は、引張強度、引裂抵抗、硬度などのゴムの機械的特性を向上させるために使用されます。 LSR で最も広く使用されている強化添加剤はヒュームド シリカです。ヒュームドシリカは表面積が大きい微粉末であり、シリコーンポリマー鎖と相互作用して補強を行うことができます。 LSR にヒュームドシリカを添加すると、材料の強度と剛性が大幅に向上し、高い機械的性能を必要とする用途により適したものになります。
別のタイプの強化添加剤はカーボンブラックです。カーボン ブラックは、炭化水素の不完全燃焼によって生成される非晶質炭素の一種です。 LSRでは、導電性と耐UV性を向上させるために一般的に使用されます。カーボン ブラックも、ヒュームド シリカほどではありませんが、ゴムの機械的特性を向上させることができます。
着色剤
着色剤は、LSR で使用されるもう 1 つの重要な添加剤です。ゴムに特定の色や外観を与えるために使用されます。 LSR で使用される着色剤には、主に顔料と染料の 2 種類があります。顔料はゴムマトリックス中に分散された不溶性粒子であるのに対し、染料はゴム中に溶解する可溶性化合物です。
顔料は色の安定性と耐久性が優れているため、LSR で最も一般的に使用される着色剤です。白、黒、赤、青、緑など、幅広い色でご利用いただけます。顔料を使用して、メタリック仕上げやパール仕上げなどの特殊効果を作成することもできます。
一方、染料は、より透明または半透明の色が必要な場合に使用されます。これらは通常、医療機器や消費者製品など、ゴムの色を視認する必要がある用途で使用されます。
架橋剤
LSRは架橋剤により三次元網目構造を形成し、ゴムに弾力性と強度を与えます。 LSR で最も一般的に使用される架橋剤は、過酸化物と白金触媒です。
過酸化物は、高温で分解してフリーラジカルを生成する有機化合物です。これらのフリーラジカルはシリコーンポリマー鎖と反応して架橋を形成し、鎖を結合してネットワーク構造を形成します。過酸化物架橋は比較的単純で費用効果の高い方法ですが、ゴムの特性に影響を与える可能性のある副生成物も生成する可能性があります。
一方、白金触媒は付加硬化と呼ばれるプロセスで使用されます。このプロセスでは、白金触媒がシリコーンポリマー鎖と反応して、副生成物を生成することなく架橋を形成します。白金触媒 LSR には、過酸化物硬化 LSR に比べて、優れた耐熱性、低い圧縮永久歪み、透明性の向上など、いくつかの利点があります。
離型剤
離型剤は、成形プロセス中に LSR が金型に貼り付くのを防ぐために使用されます。これらは通常、LSR が射出される前に金型表面に塗布されます。 LSR で使用される離型剤には、主に外部離型剤と内部離型剤の 2 種類があります。
外部離型剤は金型表面に薄い膜として塗布されます。それらは水ベースまたは溶剤ベースのいずれかです。水ベースの剥離剤はより環境に優しいですが、溶剤ベースの剥離剤ほど良好な剥離が得られない可能性があります。
内部離型剤は、混合プロセス中に LSR コンパウンドに添加されます。これらは、成形プロセス中にゴムの表面に移動し、ゴムと金型の間に潤滑層を作成することによって機能します。内部離型剤は外部離型剤よりも使いやすいですが、ゴムの特性に影響を与える可能性があります。
難燃剤
LSRの耐火性を向上させるために難燃剤が使用されています。これらは通常、混合プロセス中に LSR コンパウンドに添加されます。難燃剤には、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、無機系難燃剤など、さまざまな種類があります。
ハロゲン化難燃剤は、LSR で最も一般的に使用される難燃剤です。熱にさらされるとハロゲン原子を放出することで機能し、燃焼過程でフリーラジカルと反応して火災の延焼を防ぎます。しかし、ハロゲン系難燃剤は環境や健康への懸念があるため、非ハロゲン系難燃剤を使用する傾向が高まっています。
リンベースの難燃剤は、LSR で一般的に使用される別のタイプの難燃剤です。熱にさらされるとゴムの表面に炭化層を形成することで機能し、これがバリアとして機能し、火災の延焼を防ぎます。リンベースの難燃剤は、ハロゲン系難燃剤よりも環境に優しいと一般に考えられています。
水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの無機難燃剤も LSR に使用されます。熱にさらされると水を放出してゴムを冷却し、火災の延焼を防ぎます。無機難燃剤は一般に、最も環境に優しいタイプの難燃剤であると考えられています。
その他の添加剤
特定の用途に応じて、上記の添加剤に加えて、LSR で使用できる他の種類の添加剤がいくつかあります。これらには次のものが含まれます。
- 酸化防止剤：LSRの酸化や時間の経過による劣化を防ぐために酸化防止剤が使用されています。これらはフリーラジカルを捕捉し、フリーラジカルがシリコーンポリマー鎖と反応するのを防ぐことによって機能します。
- 紫外線安定剤: UV 安定剤は、紫外線の有害な影響から LSR を保護するために使用されます。これらは、紫外線を吸収して熱に変換し、その後放散することで機能します。
- 抗菌剤: LSR の表面での細菌や真菌の増殖を防ぐために抗菌剤が使用されています。これらは人体に接触する医療機器や消費者製品によく使用されています。
結論
結論として、添加剤は液状シリコーンゴムの特性と性能を向上させる上で重要な役割を果たします。添加剤の適切な組み合わせを使用することにより、さまざまな用途の特定の要件を満たすように LSR の特性を調整することができます。 LSR の大手サプライヤーとして、当社はお客様のニーズを満たすために幅広い添加剤と配合物を提供しています。高強度、難燃性、抗菌性の LSR をお探しの場合でも、当社はお客様が必要とするソリューションを提供できます。
当社の液状シリコーンゴム製品および添加剤についてさらに詳しく知りたい場合、またはご質問やご相談がございましたら、お気軽にお問い合わせください。いつでも喜んでお手伝いさせていただきますので、よろしくお願いいたします。
LSR 製品の詳細については、次のリンクを参照してください。
参考文献
- マーク、JE、およびアーマン、B. (2007)。ゴムの科学と技術。学術出版局。
- ブリッジドソン、JA (1999)。プラスチック材料。バターワース＝ハイネマン。
- モートン、M. (1995)。ゴム技術。チャップマン＆ホール。