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Q&A シリコーンレジン

Q シリコーンレジン関係の用語について解説してください。まず、シリコーンレジンとは?

A シリコーンレジンは、シリコーンオイルやシリコーン生ゴムなどが主として2官能性単位で構成されているのに対して、3官能性あるいは4官能性の単位を分子中に多く取り入れています。したがって三次元の網目構造を作りますので、硬化後は硬い皮膜になります。なお、官能性とは高分子化合物を生成する際の結合手の数のことです。

Q シリコーンワニスとの区別は?

A シリコーンワニスも広義にはシリコーンレジンに分類されます。狭義には溶剤を含むものをシリコーンワニスと呼んで区別しています。また、シリコーン粘着剤(PSA)もシリコーンレジンの仲間と言えます。

Q シリコーン粘着剤についても少しくわしく説明してください。

A シリコーン粘着剤は、通常PSA(Pressure Sensitive Adhesive)と呼ばれ、2官能性のシリコーン生ゴムとシリコーンレジン(MQレジン)を組み合せたものです。水酸基(−OH)などの極性基が沢山入っているシリコーンレジンを使用していますので強い粘着力を発揮します。使用に際しては、過酸化物や付加反応により、シリコーン生ゴムを架橋させてやることにより粘着力の耐熱性が大幅に向上するわけです。
   PSAは通常の粘着剤では接着することが難しいフッ素樹脂にも強い粘着力があります。これはシリコーン特有の濡れ性の良さにも関係があるのです。耐熱性、耐寒性、電気絶縁性などシリコーンの長所を生かした用途のほかに、最近では救急絆創膏にも利用されています。粘着力に加えてPSAは耐水性に優れ、気体の透過性も良いので蒸れない点も好都合なわけです。

Q 塗料用シリコーンワニスの評価試験に関する用語について簡単に説明してください。

A いろいろありますが、よく耳にする用語について解説してみます。

酸価 : 塗膜としてではなくシリコーンワニスの性質を示すものです。ワニスの酸性度の程度を表します。シリコーンワニスを塗料に調合する際には 顔料などが配合されますが、それらとの関係で酸価が大きいと、塗料としての保存安定性が悪くなったりします。酸価は小さい方が好ましいわけです。
   塗膜にした場合には、硬くて柔軟性に富み、下地によく付着している強靭な塗膜が理想的なわけです。そのような基本的特性を評価するための試験項目としては、以下のようなものがよく使われます。

屈曲性 : 塗膜の柔吹性を評価するものです。鉄、ステンレス、アルミニウムなどの板に、10〜100μmの塗膜を調製し、その試験板を折り曲げ、その部分のヒビ割れ抵抗性をみるものです。
   試験片を指定の温度に一定時間さらし、室温に戻した後、届曲性を評価することで耐熱性が把握できます。例えば、3mmφ、250℃、300時間でOKと記載されていれば、250℃に300時間さらし、折り曲げ直径3mmで試験片を折り曲げても塗膜に割れが発生していないことを意味するわけです。

衝撃試験 : 衝撃によって生じる曲げに対する、塗膜の粘り強さをみるものです。デュポン式衝撃試験をーにとってみます。突端に一定の丸みをもつ撃ち型と、その直径と合致した窪みをもつ受け台との間に試料を置きます。おもりを所定の高さから落下させ塗膜に衝撃を与え、塗膜のキズやハク離をみるものです。(500g、1/2″)で30cmと表示されていれば500gのおもりを1/2インチの丸みの撃ち型に30cmの高さから落とすことを意味します。異常が発生する迄の落下距離が大きい程、優れた耐衝撃性があることになります。

エリクセン試験 : 塗膜の伸び特性をみる方法です。試験片を綱球で押し出す方法です。押し込み深さ(mm)が大きい程、伸び特性が良いことになります。

蓄針試験 : 碁盤目テープ法といわれるものです。1mm間隔で塗膜を貫通して素地に達する、縦横各11本の切り傷を碁盤目状につけ、その碁盤目にセロハンテープを貼り、それを剥がしたあとの塗膜の基板への付着状態を調べるものです。100/100とか80/100などと表記されます。分子の数値が大きいほど、擾れた付着性を示します。

 このほかに塗膜の硬さや艶を測定する鉛筆ひっかき(鉛筆硬度)試験や鏡面光沢試験などがあります。

Q そのほかに、重要なものは?

A シリコーンを塗料として応用する際に、忘れてならないのが耐候性試験です。塗料塗膜に限らず屋外で使用される部材の耐久性を評価する重要な項目です。
   試験体をそのまま屋外にさらす屋外暴露試験では、結果が判るまでにとても長い期間が必要となる場合が多いので、耐久性の結果を早く知るための評価法として、耐久促進試験が重要なものとなります。人工的に厳しい気候条件を作り出すので、屋外暴露試験の20〜50倍の速さに相当するわけです。

Q 最後にシリコーン粘着剤(PSA)のカタログで目にするボールタックとは?

A 皮膜の粘着性をみる試験値です。簡単に言えば、PSAを塗布した試験片を傾斜させ、色々な大きさの金属ボール(31種類)をその上にころがします。傾斜面に止まるポールのうち、一番大きなポ一ルの番号で示します。番号が大きいほど、粘着力が高いことを示します。





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