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変性シリコーンオイル

ジメチルシリコーンオイルに、さまざまな有機基を導入することで生まれたものが、変性シリコーンオイルです。有機基の種類により性質の異なるユニークな製品群を形成しています。
変性シリコーンオイルの特長は、「相溶性・反応性をもっており、ジメチルシリコーンオイルの優れた性質を繊維や樹脂に付与できる」「水への溶解性、潤滑性、ペインタブル性など従来のジメチルシリコーンオイルにはなかった新しい機能をもっていいる」ことで、幅広い分野への応用が可能です。

シリコーンオイルの種類
シリコーンオイルは、ケイ素原子に結合した有機基の種類により、ストレートシリコーンオイルと変性シリコーンオイルに大別できす。ストレートシリコーンオイルとは、メチル基、フェニル基、水素原子を置換基として結合したものをいいます。変性シリコーンオイルとは、ストレートシリコーンオイルから二次的に誘導された構成部分をもつものです。一方、シリコーンオイルの反応性からも分類することができます。これらをまとめると、以下のようになります。

変性シリコーンオイルの特長と用途
アルキル/アラルキル変性シリコーンオイル
アルキル変性あるいはアラルキル変性シリコーンオイルは、ジメチルシリコーンオイルのメチル基の一部を長鎖アルキル基あるいはフェニルアルキル基に置換えたシリコーンオイルです。ジメチルシリコーンオイルは、金属やガラス表面に塗っただけでは十分な撥水性を示さず、焼付け処理が必要になりますが、アルキル変性シリコーンオイルは、塗布するだけで十分な撥水性を示します。また、高湿度条件での吸湿性もジメチルシリコーンオイルより小さくなっています。潤滑性の面では非常に優れており、鋼対鋼の潤滑においても優れた潤滑性を示します。また、他の有機化合物との親和性が向上しておりペインタブル性に優れています。
ペインタブルな特性を要求される離型剤や消泡剤の原料になります。また、優れた潤滑性を生かして潤滑グリースの基油としても用いられています。さらに、カーワックスなどの撥水剤として、また有機化合物との親和性に優れることから樹脂の改質材として用いられています。

ポリエーテル変性シリコーンオイル
ポリエーテル変性シリコーンオイルは、親水性のポリオキシアルキレンを疎水性のジメチルシリコーンに導入したシリコーン系高分子界面活性剤です。ジメチルシリコーンは水には溶解せず撥水性を示すが、ポリエーテル変性をすることで、水溶性のシリコーンを得ることができます。電気特性は絶縁性から半導電性となります。
有機系界面活性剤に比べて表面張力の低いことを利用して、ウレタンフォームの整泡剤(泡安定剤)として用いられています。また、相溶性を利用して塗料添加剤や繊維油剤、化粧品原料としても用いられています。

高級脂肪酸変性シリコーンオイル
高級脂肪酸変性シリコーンオイルは、ジメチルシリコーンオイルのメチル基の一部を高級脂肪酸エステルに置換えたシリコーンオイルです。高級脂肪酸の種類によって、オイルからワックス状まで様々な性状の化合物となり、その性質はアルキル変性シリコーンオイルと似ています。しかし、エステルを含んでいることから広い範囲の有機材料への相溶性が向上しています。
鉱物油に自由に溶解するものもあり、鋼対鋼の潤滑性に優れており、鉱物油やジメチルシリコーンオイルに少量添加することで、それらの潤滑性を改善することができます。相溶性・潤滑性を生かし繊維油剤として、塗料・インキの滑性付与剤として、また樹脂の表面改質剤として用いられています。

フルオロシリコーンオイル
フルオロシリコーンオイルと呼ばれるフッ素置換アルキル変性シリコーンは、耐油性・消泡性・潤滑性などでジメチルシリコーンオイルよりも優れています。

アミノ変性シリコーンオイル アミノ変性シリコーンオイルは、シリコーンオイルのメチル基の一部をアミノアルキル基に置換えた構造をもつシリコーンオイルです。反応性のアミノ基をもつので化学的に活性なシリコーンオイルです。アミノ変性シリコーンオイルを空気中に放置すると、表面に皮膜を形成し、また炭酸ガスを吹込むと増粘し、ゲル状となる現象も観察されます。
その独特の吸着性を利用して繊維用柔軟仕上げ剤として、耐洗濯性のあるヌメリ感の強い風合いを付与します。アミノ基の吸着性、反応性を利用してカーワックスにも用いられています。また、塗料添加剤として合板塗料のブロッキング防止にも使用されます。

エポキシ変性シリコーンオイル
エポキシ変性シリコーンオイルは、シリコーンオイルのメチル基の一部をエポキシ基含有アルキル基に置換えた構造をもつシリコーンオイルです。反応性のエポキシ基をもつので化学的に活性なシリコーンオイルです。高温では熱により自己架橋し、ゲル状になります。
繊維柔軟仕上げ剤として、無黄変でボリューム感のある風合いを与えます。また、半導体封止用エポキシ樹脂の応力緩和剤として用いられます。

カルボキシル変性・アルコール変性シリコーンオイル
カルボキシル変性あるいはアルコール変性シリコーンオイルは、シリコーンオイルのメチル基の一部をカルボキシル基あるいは水酸基含有アルキル基に置換えた構造をもつシリコーンオイルです。樹脂の表面改質剤として用いられています。

変性シリコーンオイル使用の際の注意点
シリコーンオイルを使用する場合、次のようなことに注意する必要があります。
○食品包装容器やフィルムなどに変性シリコーンオイルを使用するときは、ポリオレフィン等衛生協議会または塩ビ食品衛生協議会のポジティブリストに適合する品種を選定してください。
○取扱時には、保護眼鏡、保護手袋および必要に応じて呼吸用保護具を着用してください。
○換気のよい所で使用してください。
○引火性があるため、火気厳禁で取扱って下さい。
○静電気対策のため装置・機器のアースをして下さい。
○直射日光を避け、湿気の少ない冷暗所に保管してください。
○子供の手の届かない所に保管してください。


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