再掲載:シリコンスポンジとは?

シリコンスポンジとは…

広義ではシリコンを原料として架橋剤や発泡剤などの添加剤を混練し、直圧や押出などの成型方法を用い、加熱による発泡剤の熱分解によりガスを発生させることにより、シリコンを多孔性の構造にしたものです。

狭義では独立気泡と連続気泡の2種類に分かれ、さらに発泡方法にも種類があります、後述。

シリコンスポンジを説明するにはまずシリコンを説明しなければなりません。

シリコンは元素記号Siで表されるケイ素(原子番号14)のことです。ケイ素と酸素とが化学結合(Si-O)で交互に連なって出来たポリマーの総称を意味しています。
ケイ素だけのシンプルなもの→モノマーといいます…はシリコンウエハーと呼ばれ半導体の基板で使われています、これはシリコンといえども全く違うものです、似て非なるものというか、たまに間違われることもあります。
シリコンが日本で研究され始めたのは戦前といわれています、戦中には撃墜されたB29の残骸からシリコンが見つかったといわれています、日本はそのころ防弾タンクもままなららない状態だったので技術や物資の差がわかりますね。でもその頃からシリコンがあったなんて驚きでもありますし、まだ100年もたってないんだということにも驚きですね。

シリコンスポンジの作り方…

ミラブル型シリコンを原料として架橋剤顔料発泡剤などの添加剤を混練します、一般的には架橋剤として有機過酸化物を用います。そしてこの原料を直圧成型や押出成型します。成型と同時に発泡剤が反応することでガスが発生し、その効果で多孔性シリコンスポンジが出来上がります。

技術的に困難であるのは架橋と発泡を同時に行わなければならないこと、添加剤の質や量、混練のレベルに出来上がりが左右されます、そしてもっとも重要なのは温度

  • 架橋温度について

シリコンスポンジはシリコンと同じく成型後、二次架橋が必要です。(硫黄を使わない架橋を行うにあたって加硫というのは些かおかしいので架橋としています) 主に強制排気のオーブンを使います、温度や時間などは製品の要求事項によって変化します。詳細は別記事。

シリコンの2次加硫とは?

耐熱性、圧縮永久歪率等の安定と低分子量シロキサンの除去の為に、想定使用温度より高い温度で二次架橋を行います。とくにシロキサンについては電気接点に付着し障害を及ぼしますので徹底的に除去します。

  • そうして出来上がったシリコンスポンジの特徴は…

全ての面をを被膜(スキン層)に被われ、非常にソフトな感触と軽量感があります。比重は約0.5です。食品衛生法に適合します。

シリコンスポンジ金型成型品
シリコンスポンジ金型成型品
  • 主な用途…

表面皮膜強度が必要とされるパッキンや軽量化を求められるパーツに向いています。

  • 断熱性に優れています-60~+200℃まで使用可能です。
  • 独立(単独)気泡です。
  • 反発弾性に優れています。
  • 発泡倍率:約2倍
  • 圧縮永久歪はほぼありません。
  • ゴム成型品と比べると重量は約半分
シリコンスポンジ
シリコンスポンジ

ゴムスポンジ製品の中でもシリコンスポンジを採用することは稀です。
そのほとんどはゴムスポで事足ります、もっと言うなれば樹脂系のスポンジで十分事足ります、でもゴムスポでなければならない用途、例えばある程度高温になるとか、圧縮永久歪が良いのが欲しいとか、半独半連が欲しいとかいろいろと重なって重なってゴムスポにたどり着いてその中でシリコンを選ぶということになりますのでめちゃくちゃ稀です。

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