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JP6957538B2 - A method for producing a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material, a method for producing a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material, and a radiation shielding silicone rubber molded product. - Google Patents
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JP6957538B2 - A method for producing a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material, a method for producing a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material, and a radiation shielding silicone rubber molded product. - Google Patents

A method for producing a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material, a method for producing a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material, and a radiation shielding silicone rubber molded product. Download PDF

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Description

本発明はオルガノポリシロキサンを主成分とし、これにタングステン粉末を充填した放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物及びその製造方法、及び該組成物を硬化させた放射線遮蔽シリコーンゴム成型物に関する。 The present invention relates to a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material containing organopolysiloxane as a main component and filled with tungsten powder, a method for producing the same, and a radiation shielding silicone rubber molded product obtained by curing the composition.

放射性物質を取り扱う作業、または放射線が存在する環境下での作業においては、人体への放射線被ばくを防ぐ目的で、放射線遮蔽材が使われる。従来の放射線遮蔽材としては鉛、鉄などの金属板、モルタル、コンクリートなどの構造材が使用されているが、一定の放射線遮蔽効率を求めると、いずれも厚く、重く、硬いことがネックとなっていた。 In the work of handling radioactive substances or in the environment where radiation is present, radiation shielding materials are used for the purpose of preventing radiation exposure to the human body. As conventional radiation shielding materials, metal plates such as lead and iron, and structural materials such as mortar and concrete are used, but when a certain level of radiation shielding efficiency is required, all of them are thick, heavy, and hard. Was there.

このうち、鉛は最も放射線遮蔽効率が高いものとして知られており、金属としても比較的柔らかいため、医療用放射線を扱う技師等が使用する保護エプロン(鉛板を装着)や、原子力関連施設で局所遮蔽のために使用される鉛毛マット(糸状の金属鉛の織物)として利用されている。しかし、鉛は人体に対して毒性を持つため、作業者に対して健康被害を与えてしまうことが懸念される。 Of these, lead is known to have the highest radiation shielding efficiency, and because it is relatively soft as a metal, it is used in protective aprons (attached with lead plates) used by engineers who handle medical radiation, and in nuclear facilities. It is used as a lead wool mat (filament-like metallic lead woven fabric) used for local shielding. However, since lead is toxic to the human body, there is a concern that it may cause health hazards to workers.

鉄は広く一般に使われている金属で、価格も安く人体に対しても安全であるが、放射線遮蔽効率はそれほど高くないため、鉛を代替しようとすると数倍の厚さが必要となり、窓やドア等の建造物開口部の遮蔽や車両等の遮蔽以外では、あまり実用的ではない。 Iron is a widely used metal that is cheap and safe for the human body, but its radiation shielding efficiency is not so high, so if you try to replace lead, you will need several times the thickness, such as windows and It is not very practical except for shielding the openings of buildings such as doors and shielding vehicles.

モルタル、コンクリート等は一定の厚みを確保すれば放射線遮蔽効果は絶大であるが、その性格上、原子炉格納容器や核燃料貯蔵庫等の原子力関連施設以外では実質的に使用できない。 Mortar, concrete, etc. have a great radiation shielding effect if a certain thickness is secured, but due to their nature, they cannot be used practically except for nuclear facilities such as reactor containment vessels and nuclear fuel storage.

そこで、人体に安全であり、低価格で、ゴムのように柔軟性を持つ材料の要求が高まっていた。ゴム材料に高密度な物質を充填すると放射線遮蔽ゴムになることは知られており、特許文献1では、有機高分子材料にランタン、セリウム等の酸化物粉末を充填した放射線遮蔽シートに関する技術が、また特許文献2には、ブチルゴム、ポリイソブチレンゴムにタングステン粉末を充填した放射線遮蔽材に関する技術が開示されている。 Therefore, there has been an increasing demand for materials that are safe for the human body, inexpensive, and flexible like rubber. It is known that when a rubber material is filled with a high-density substance, it becomes a radiation-shielding rubber. Further, Patent Document 2 discloses a technique relating to a radiation shielding material in which butyl rubber and polyisobutylene rubber are filled with tungsten powder.

さらに特許文献3には、ビニル基含有ポリオルガノシロキサン、ポリオルガノ水素シロキサン、タングステン粉、白金触媒からなる、付加硬化型液状シリコーンゴム組成物と、それを硬化させて得られるγ線遮蔽材に関する技術が開示されている。 Further, Patent Document 3 describes a technique relating to an addition-curable liquid silicone rubber composition composed of a vinyl group-containing polyorganosiloxane, polyorganohydrogensiloxane, tungsten powder, and a platinum catalyst, and a γ-ray shielding material obtained by curing the composition. It is disclosed.

特許第4686538号公報Japanese Patent No. 4686538 特開2013−242270号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-242270 特公平7−66073号公報Special Fair 7-66073 Gazette

上記特許文献3は、タングステン粉末を大量に配合(高充填)した硬化型液状シリコーンエラストマー組成物で、タングステン粉末の充填率を高めるために、シリコーンゴム組成物では一般的に使用されているシリカ粉末等の補強性充填剤を使用しないことを特徴としている。しかし、補強性充填剤を使用しないと硬化物の機械的強度が低下してしまうことから、補強性充填剤の代わりにRSiO1/2単位とSiO単位(式中、Rは脂肪族不飽和結合を含有しない一価炭化水素基及びビニル基から選ばれた基を示す)からなる固体樹脂状のビニル基含有シリコーン重合体を必須成分として配合していた。これにより、シリカ粉末等の補強性充填剤を配合した組成物に比べ、上記ビニル基含有シリコーン重合体を配合した組成物の方が粘度を低く抑えることが可能であり、硬化物を成型する際に取扱いやすいとされている。 Patent Document 3 is a curable liquid silicone elastomer composition containing a large amount of tungsten powder (highly filled), and is a silica powder generally used in silicone rubber compositions in order to increase the filling rate of the tungsten powder. It is characterized by not using a reinforcing filler such as. However, if the reinforcing filler is not used, the mechanical strength of the cured product will decrease. Therefore, instead of the reinforcing filler, R 3 SiO 1/2 unit and SiO 2 unit (R is an aliphatic in the formula). A solid resin-like vinyl group-containing silicone polymer composed of a monovalent hydrocarbon group containing no unsaturated bond and a group selected from vinyl groups) was blended as an essential component. As a result, the viscosity of the composition containing the vinyl group-containing silicone polymer can be kept lower than that of the composition containing a reinforcing filler such as silica powder, and when molding the cured product, the viscosity can be suppressed. It is said that it is easy to handle.

しかし、組成物が低粘度になると、単体としての密度が19g/cmを超えるタングステン粉末を付加硬化型液状シリコーンエラストマー組成物に高充填した場合、保存中にタングステン粉末の沈降分離が生じることが懸念される。沈降したタングステン粉末を撹拌等によって再分散させることは困難であるため、タングステン粉末の沈降を抑制して保存安定性を改善した組成物の要求が強まっていた。 However, when the composition has a low viscosity, when a tungsten powder having a density of more than 19 g / cm 3 as a simple substance is highly filled in the addition-curable liquid silicone elastomer composition, sedimentation separation of the tungsten powder may occur during storage. I am concerned. Since it is difficult to redisperse the precipitated tungsten powder by stirring or the like, there is an increasing demand for a composition that suppresses the precipitation of the tungsten powder and improves the storage stability.

本発明はこのような点を考慮し、タングステン粉末の沈降を抑制した放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物を提供することを目的とする。 In view of these points, an object of the present invention is to provide a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material in which precipitation of tungsten powder is suppressed.

上記課題を達成するために、本発明では、
(A)一分子中に少なくとも二個のケイ素原子と結合したアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン 100質量部、
(B)ケイ素原子と結合した水素原子を一分子中に平均で三個以上含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン(組成物中のケイ素原子と結合したアルケニル基一個当たり、組成物中のケイ素原子と結合した水素原子の数が0.5〜5.0となる量である)、
(C)表面処理された補強性シリカ微粉末 10〜100質量部、
(D)タングステン粉末 1,000〜3,000質量部、及び
(E)ヒドロシリル化反応触媒 触媒量
を含有する放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物を提供する。
In order to achieve the above problems, the present invention
(A) 100 parts by mass of an organopolysiloxane containing an alkenyl group bonded to at least two silicon atoms in one molecule,
(B) Organohydrogenpolysiloxane containing three or more hydrogen atoms bonded to silicon atoms on average in one molecule (per alkenyl group bonded to silicon atoms in the composition, bonded to the silicon atoms in the composition The number of hydrogen atoms is 0.5 to 5.0),
(C) Surface-treated reinforcing silica fine powder 10 to 100 parts by mass,
Provided are a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material, which contains (D) 1,000 to 3,000 parts by mass of tungsten powder and (E) a catalytic amount of a hydrosilylation reaction catalyst.

このようなものであれば、タングステン粉末の沈降を抑制した放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物とすることができる。 If it is such a material, a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material in which the precipitation of the tungsten powder is suppressed can be obtained.

このとき、(F)RSiO1/2単位及びSiO単位(式中、Rは脂肪族不飽和結合を含有しない一価炭化水素基及びビニル基から選ばれた基を示す)からなる固体樹脂状のビニル基含有シリコーン重合体を含有しないものであることが好ましい。 At this time, a solid consisting of (F) R 3 SiO 1/2 unit and SiO 2 unit (in the formula, R indicates a group selected from a monovalent hydrocarbon group and a vinyl group that do not contain an aliphatic unsaturated bond). It is preferably one that does not contain a resinous vinyl group-containing silicone polymer.

本発明のエラストマー組成物は、このような固体樹脂状のビニル基含有シリコーン重合体を含有しなくても、十分な機械的強度を付与することができる。 The elastomer composition of the present invention can impart sufficient mechanical strength without containing such a solid resin-like vinyl group-containing silicone polymer.

また、前記(C)成分が、ヘキサメチルジシラザンによって表面処理されたものであることが好ましい。 Further, it is preferable that the component (C) is surface-treated with hexamethyldisilazane.

このようなものであれば、タングステン粉末の沈降を防止しつつ、組成物により適度な粘性を付与することができる。 With such a material, it is possible to impart an appropriate viscosity to the composition while preventing the tungsten powder from settling.

また、23℃での粘度が、100Pa・s以上、1,000Pa・s未満のものであることが好ましい。 Further, it is preferable that the viscosity at 23 ° C. is 100 Pa · s or more and less than 1,000 Pa · s.

このような粘度であれば、タングステン粉末が沈降してしまう懸念がなく、また、流動性が悪化するおそれもない。 With such a viscosity, there is no concern that the tungsten powder will settle, and there is no possibility that the fluidity will deteriorate.

また、前記放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物を硬化させた硬化物の23℃での密度が6.0g/cm以上のものであることが好ましい。 Further, it is preferable that the cured product obtained by curing the liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material has a density of 6.0 g / cm 3 or more at 23 ° C.

このようなものであれば、より十分な放射線遮蔽効果が得られる。 If it is such a thing, a more sufficient radiation shielding effect can be obtained.

また、本発明では、上記の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の製造方法であって、前記(C)成分を、前記(A)成分、(G)未処理の補強性シリカ微粉末、及び(H)表面処理剤を混錬しながら加熱処理することによって得る放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の製造方法を提供する。 Further, in the present invention, in the above method for producing a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material, the component (C) is used as the component (A), the untreated reinforcing silica fine powder, and the component (G). (H) Provided is a method for producing a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material obtained by heat-treating a surface treatment agent while kneading it.

本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物に用いられる(C)成分は、このような方法で得ることもできる。 The component (C) used in the liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material of the present invention can also be obtained by such a method.

このとき、前記(H)成分をヘキサメチルジシラザンとすることが好ましい。 At this time, it is preferable that the component (H) is hexamethyldisilazane.

このようなものであれば、タングステン粉末の沈降を防止しつつ、組成物により適度な粘性を付与することができる。 With such a material, it is possible to impart an appropriate viscosity to the composition while preventing the tungsten powder from settling.

さらに、本発明では、上記の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の硬化物からなるものである放射線遮蔽シリコーンゴム成型物を提供する。 Furthermore, the present invention provides a radiation-shielding silicone rubber molded product comprising a cured product of the above-mentioned liquid silicone elastomer composition for a radiation-shielding material.

このとき、シート状のものとすることができる。 At this time, it can be in the form of a sheet.

このようなものであれば、人体に安全であり、低価格で、ゴムのように柔軟性を持つ放射線遮蔽材となる。 Such a material is a radiation shielding material that is safe for the human body, inexpensive, and flexible like rubber.

本発明により、放射線遮蔽能力は高いが毒性が懸念される金属鉛板を使用せずとも、同等の放射線遮蔽能力を比較的薄い厚さで達成可能な放射線遮蔽シリコーンゴムシートが得られる。これはゴム質であるため、金属鉛板に比べて柔らかく、可撓性や伸びがあり、例えば人体への放射線保護具へ適用する場合等に適している。また、硬化前の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物は、適度な粘度により、高充填されたタングステン粉末の沈降を防止しつつ、流れ性が良好なため成型性に優れる。そのため、放射線遮蔽性能を有した任意形状の成型物が容易に得られる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to obtain a radiation-shielding silicone rubber sheet capable of achieving the same radiation-shielding ability with a relatively thin thickness without using a metal lead plate having high radiation-shielding ability but fearing toxicity. Since it is made of rubber, it is softer than a metal lead plate, has flexibility and elongation, and is suitable for application to, for example, radiation protective equipment for the human body. Further, the liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material before curing is excellent in moldability because it has good flowability while preventing the highly filled tungsten powder from settling due to its appropriate viscosity. Therefore, a molded product having an arbitrary shape having radiation shielding performance can be easily obtained.

上述のように、タングステン粉末の沈降を抑制した放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の開発が求められていた。 As described above, there has been a demand for the development of a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material that suppresses the precipitation of tungsten powder.

本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、十分に表面処理された補強性シリカ微粉末の配合により、組成物に適度な粘性が付与されてタングステン粉末の沈降を抑制できるとともに、液状エラストマーとして取り扱いが容易であり、必ずしも補強成分としてのRSiO1/2単位とSiO2単位からなる固体樹脂状のビニル基含有シリコーン重合体を配合しなくとも、機械的強度を向上させた放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物が得られること、及び十分に表面処理された補強性シリカ微粉末とタングステン粉末を規定量配合した液状シリコーンエラストマー組成物の硬化物が一定の放射線遮蔽能力を発揮できることを見出し、本発明に至った。 As a result of diligent studies to achieve the above object, the present inventors have imparted appropriate viscosity to the composition by blending a sufficiently surface-treated reinforcing silica fine powder, and suppresses sedimentation of the tungsten powder. In addition, it is easy to handle as a liquid elastomer, and the mechanical strength is improved without necessarily blending a solid resin-like vinyl group-containing silicone polymer consisting of 1/2 unit of R 3 SiO and 2 units of SiO as reinforcing components. A liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material can be obtained, and a cured product of a liquid silicone elastomer composition containing a specified amount of sufficiently surface-treated reinforcing silica fine powder and tungsten powder has a constant radiation shielding ability. We have found that we can exert the above, and have reached the present invention.

即ち、本発明は、
(A)一分子中に少なくとも二個のケイ素原子と結合したアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン 100質量部、
(B)ケイ素原子と結合した水素原子を一分子中に平均で三個以上含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン(組成物中のケイ素原子と結合したアルケニル基一個当たり、組成物中のケイ素原子と結合した水素原子の数が0.5〜5.0となる量である)、
(C)表面処理された補強性シリカ微粉末 10〜100質量部、
(D)タングステン粉末 1,000〜3,000質量部、及び
(E)ヒドロシリル化反応触媒 触媒量
を含有する放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物である。
That is, the present invention
(A) 100 parts by mass of an organopolysiloxane containing an alkenyl group bonded to at least two silicon atoms in one molecule,
(B) Organohydrogenpolysiloxane containing three or more hydrogen atoms bonded to silicon atoms on average in one molecule (per alkenyl group bonded to silicon atoms in the composition, bonded to the silicon atoms in the composition The number of hydrogen atoms is 0.5 to 5.0),
(C) Surface-treated reinforcing silica fine powder 10 to 100 parts by mass,
(D) Tungsten powder A liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material containing 1,000 to 3,000 parts by mass and (E) a catalytic amount of a hydrosilylation reaction catalyst.

以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.

本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の(A)成分のオルガノポリシロキサンは、一分子中に少なくとも二個のケイ素原子と結合したアルケニル基を含有するもので、通常、ヒドロシリル化硬化型液状シリコーンゴムのベースポリマーとして使用されている公知のものである。一般的には、例えば、下記平均組成式(化I)で表される。 The organopolysiloxane of the component (A) of the liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material of the present invention contains an alkenyl group bonded to at least two silicon atoms in one molecule, and is usually a hydrosilylation-curable type. It is a known one used as a base polymer of liquid silicone rubber. Generally, for example, it is represented by the following average composition formula (Chemical formula I).

Figure 0006957538
(式中、R1は炭素数1〜6の置換又は非置換の一価炭化水素基で、具体例としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、フェニル基などの非置換一価炭化水素基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、シアノメチル基等の上記一価炭化水素基の水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子やシアノ基で置換された置換アルキル基(置換一価炭化水素基)である。複数の置換基は異なっていても同一であってもよいが、分子中にアルケニル基を二個以上含んでいることが必要である。また、aは1.95〜2.05の範囲の数である。)
Figure 0006957538
(In the formula, R1 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group and a hexyl group. Alkenyl group such as vinyl group, allyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, unsubstituted monovalent hydrocarbon group such as cyclohexyl group, cyclohexenyl group, phenyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, cyanomethyl A substituted alkyl group (substituted monovalent hydrocarbon group) in which at least a part of the hydrogen atom of the above monovalent hydrocarbon group such as a group is substituted with a halogen atom or a cyano group. A plurality of substituents are the same even if they are different. However, it is necessary that the molecule contains two or more alkenyl groups, and a is a number in the range of 1.95 to 2.05.)

(A)成分のオルガノポリシロキサンは、直鎖状であっても分岐していても良い。好ましくは主鎖がR1SiO単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がR1SiO単位で封鎖された直鎖状オルガノポリシロキサンであるものが例示され、ケイ素原子に結合した置換基はメチル基、フェニル基が好ましく、平均重合度は100〜1,000、23℃での粘度は200〜100,000mPa・sが好ましい。また、一分子中に二個以上含有することが必須であるケイ素原子と結合したアルケニル基はビニル基が好ましく、これは分子鎖末端にあっても側鎖にあっても良いが、両末端に二個含有するものが好ましい。 The organopolysiloxane of the component (A) may be linear or branched. Preferably, the main chain consists of repeating R1 2 SiO units, and a linear organopolysiloxane having both ends of the molecular chain sealed in R1 3 SiO units is exemplified, and the substituent bonded to the silicon atom is a methyl group. , The phenyl group is preferable, the average degree of polymerization is 100 to 1,000, and the viscosity at 23 ° C. is preferably 200 to 100,000 mPa · s. Further, the alkenyl group bonded to the silicon atom, which must be contained in two or more in one molecule, is preferably a vinyl group, which may be at the end of the molecular chain or the side chain, but at both ends. Those containing two are preferable.

本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一分子中に少なくとも平均で三個以上のケイ素原子と結合した水素原子を含有するもので、下記平均組成式(化II)で示される従来から公知のオルガノハイドロジェンポリシロキサンが適用可能である。 The organohydrogenpolysiloxane as a component (B) of the liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material of the present invention contains hydrogen atoms bonded to at least three or more silicon atoms on average in one molecule, and is described below. Conventionally known organohydrogenpolysiloxane represented by the average composition formula (Chemical Formula II) can be applied.

Figure 0006957538
(式中、R2は炭素数1〜6の置換又は非置換の一価炭化水素基で、具体例としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、フェニル基などの非置換一価炭化水素基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、シアノメチル基等の上記一価炭化水素基の水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子やシアノ基で置換された置換アルキル基(置換一価炭化水素基)である。bは0.7〜2.1、cは0.18〜1.0、かつb+cは0.8〜3.0、好ましくはbは0.8〜2.0、cは0.2〜1.0、かつb+cは1.0〜2.5を満足する正数で示される。)
Figure 0006957538
(In the formula, R2 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group and hexyl group. At least a part of hydrogen atoms of the above monovalent hydrocarbon groups such as unsubstituted monovalent hydrocarbon groups such as cyclohexyl group, cyclohexenyl group and phenyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group and cyanomethyl group are halogen atoms. Or a substituted alkyl group substituted with a cyano group (substituted monovalent hydrocarbon group). B is 0.7 to 2.1, c is 0.18 to 1.0, and b + c is 0.8 to 3. 0, preferably b is indicated by a positive number satisfying 0.8 to 2.0, c is indicated by 0.2 to 1.0, and b + c is indicated by a positive number satisfying 1.0 to 2.5.)

また、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、三次元網目状のいずれの構造であってもよい。この場合、一分子中のケイ素原子の数(または重合度)は2〜300個、特に4〜200個程度の室温で液状のものが好適に用いられる。なお、ケイ素原子に結合する水素原子は分子鎖末端にあっても側鎖にあっても、その両方にあっても良い。 The molecular structure of the organohydrogenpolysiloxane may be linear, cyclic, branched, or three-dimensional network. In this case, the number of silicon atoms (or the degree of polymerization) in one molecule is 2 to 300, and particularly 4 to 200, which are liquid at room temperature, are preferably used. The hydrogen atom bonded to the silicon atom may be at the end of the molecular chain, at the side chain, or at both of them.

(B)成分としては、具体的には、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、環状メチルハイドロジェンポリシロキサン、環状メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、環状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、(CHHSiO1/2単位とSiO4/2単位とから成る共重合体、(CHHSiO1/2単位とSiO4/2単位と(C)SiO3/2単位とからなる共重合体などが挙げられる。 Specifically, as the component (B), both-terminal trimethylsiloxy group-blocking methylhydrogenpolysiloxane, both-terminal trimethylsiloxy group-blocking dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer, and both-terminal dimethylhydrogensiloxy group-blocking dimethyl Polysiloxane, dimethylhydrogensiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer at both ends, trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogensiloxane / diphenylsiloxane copolymer at both ends, trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogensiloxane at both ends Diphenylsiloxane / dimethylsiloxane copolymer, cyclic methylhydrogenpolysiloxane, cyclic methylhydrogensiloxane / dimethylsiloxane copolymer, cyclic methylhydrogensiloxane / diphenylsiloxane / dimethylsiloxane copolymer, (CH 3 ) 2 HSiO 1 A copolymer consisting of 2 units and 4/2 units of SiO, a copolymer consisting of 1/2 unit of (CH 3 ) 2 HSiO, 4/2 units of SiO and 3/2 units of (C 6 H 5) SiO And so on.

(B)成分の配合量は、放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の硬化物に適度なゴム特性、すなわち強度と伸び、硬さを付与するため、組成物中のケイ素原子と結合したアルケニル基一個当たり、組成物中のケイ素原子と結合した水素原子の数が0.5〜5.0となる量である。この範囲以下では、強度が弱く、硬さも柔らかく、表面粘着性のある硬化物となってしまい、この範囲を超えると硬く脆い硬化物となる。 The blending amount of the component (B) is an alkenyl group bonded to a silicon atom in the composition in order to impart appropriate rubber properties, that is, strength, elongation and hardness to the cured product of the liquid silicone elastomer composition for radiation shielding material. The number of hydrogen atoms bonded to silicon atoms in the composition is 0.5 to 5.0 per piece. Below this range, the strength is weak, the hardness is soft, and the cured product has surface adhesiveness, and above this range, the cured product becomes hard and brittle.

本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の(C)成分の表面処理された補強性シリカ微粉末は、予め粉体の状態で表面に処理剤が施されているものを用いても良いし、(G)成分としての表面が未処理の補強性シリカ微粉末と(A)成分のオルガノポリシロキサンと(H)成分の表面処理剤とを混練しながら加熱処理する方法で得られるものでも良い。これら補強性シリカ微粉末の種類には特に限定はなく、通常のシリコーンゴムの補強剤として使用されているものであれば良く、比表面積が50〜400m/gのヒュームドシリカや沈降法シリカが好適に使用される。これらは単一でも、複数種を混合して用いても良い。 As the surface-treated reinforcing silica fine powder of the component (C) of the liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material of the present invention, a powder having a treatment agent applied to the surface may be used in advance. Even if it is obtained by heat treatment while kneading the reinforcing silica fine powder whose surface as the component (G) is untreated, the organopolysiloxane of the component (A), and the surface treatment agent of the component (H). good. The type of these reinforcing silica fine powders is not particularly limited as long as they are used as a reinforcing agent for ordinary silicone rubber, and fumed silica or precipitated silica having a specific surface area of 50 to 400 m 2 / g. Is preferably used. These may be used alone or in combination of two or more.

(C)成分の配合量は、(A)成分のオルガノポリシロキサン100質量部に対して、10〜100質量部であるが、10質量部未満では放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物とした時に付与される粘性が足りず、タングステン粉末が沈降してしまうし、また、これを硬化させた時の硬化物の機械的強度が不足してしまう。一方、100質量部を超えるとタングステン粉末充填可能量が少なくなるため、一定の放射線遮蔽能力を発揮できなくなる。好ましくは30〜60質量部の範囲であり、適度な粘性付与と機械的強度のための補強が両立される。 The blending amount of the component (C) is 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organopolysiloxane of the component (A), but if it is less than 10 parts by mass, the liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material is obtained. The viscosity to be imparted is insufficient, the tungsten powder will settle, and the mechanical strength of the cured product when this is cured will be insufficient. On the other hand, if it exceeds 100 parts by mass, the amount of tungsten powder that can be filled decreases, so that a certain radiation shielding ability cannot be exhibited. It is preferably in the range of 30 to 60 parts by mass, and both imparting appropriate viscosity and reinforcing for mechanical strength are compatible.

(G)成分の未処理の補強性シリカ微粉末と(A)成分のオルガノポリシロキサンと(H)成分の表面処理剤とを混練しながら加熱処理する方法としては、例えば混練装置に(A)成分と(H)成分、さらに(H)成分を加水分解させるための水を所定量仕込み、(G)成分を徐々に添加しながら混練していき、所定量の(G)成分投入が完了したところで120〜180℃に加熱しながら、2〜6時間混練を続けることで達成される。 As a method of heat-treating the untreated reinforcing silica fine powder of the component (G), the organopolysiloxane of the component (A), and the surface treatment agent of the component (H) while kneading, for example, in a kneading apparatus (A). A predetermined amount of water for hydrolyzing the component, the (H) component, and the (H) component was charged, and the mixture was kneaded while gradually adding the (G) component, and the predetermined amount of the (G) component was added. By the way, this is achieved by continuing kneading for 2 to 6 hours while heating to 120 to 180 ° C.

この(H)成分の表面処理剤としては、ヘキサメチルジシラザン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシラザン等のシラザン類、トリメチルシラノール、ビニルジメチルシラノール等のシラノール類、トリメチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン類が例示される。なお、予め粉体の状態で表面に処理剤が施されているシリカ微粉末を(A)成分のオルガノポリシロキサンと、さらに(H)成分の表面処理剤とを混練しながら加熱処理しても差し支えない。 Examples of the surface treatment agent for the component (H) include silazanes such as hexamethyldisilazane and 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane, and silanols such as trimethylsilanol and vinyldimethylsilanol. , Trimethylmethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane and other alkoxysilanes are exemplified. Even if the silica fine powder having the treatment agent applied to the surface in the powder state in advance is heat-treated while kneading the organopolysiloxane of the component (A) and the surface treatment agent of the component (H). There is no problem.

本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の(D)成分のタングステン粉末は、球状、破砕状、鱗片状等いずれの形状でも良いが、液状シリコーンエラストマー組成物への高充填のためには球状が好ましく、その粒子表面は表面処理されていてもされていなくても良い。その平均粒径は1〜100μmのものが好ましく、より好ましくは2〜10μmのもが使用される。また、細密充填の目的で、平均粒径の異なる2種類以上のタングステン粉を混合して用いることも可能である。 The tungsten powder of the component (D) of the liquid silicone elastomer composition for radiation shielding material of the present invention may have any shape such as spherical, crushed, and scaly, but for high filling in the liquid silicone elastomer composition, Spherical is preferable, and the surface of the particles may or may not be surface-treated. The average particle size is preferably 1 to 100 μm, and more preferably 2 to 10 μm. It is also possible to mix and use two or more types of tungsten powder having different average particle sizes for the purpose of fine packing.

(D)成分の配合量は、(A)成分のオルガノポリシロキサン100質量部に対して、1,000〜3,000質量部であるが、1,000質量部未満では一定の放射線遮蔽能力に達しない。一方、3,000質量部を超えると組成物に流動性がなくなり、硬化物を成型することが困難になる。好ましくは1,500〜2,000質量部の範囲であり、放射線遮蔽性と良好な成型性が両立される。 The blending amount of the component (D) is 1,000 to 3,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organopolysiloxane of the component (A), but if it is less than 1,000 parts by mass, a constant radiation shielding ability is obtained. Not reachable. On the other hand, if it exceeds 3,000 parts by mass, the composition loses fluidity and it becomes difficult to mold the cured product. It is preferably in the range of 1,500 to 2,000 parts by mass, and has both radiation shielding property and good moldability.

(D)成分のタングステン粉末の液状シリコーンエラストマー組成物への充填方法は、例えば撹拌羽根が自転しながら公転するプラネタリーミキサー等に液状シリコーンエラストマー組成物を所定量仕込み、これに(D)成分を徐々に添加しながら撹拌混合すれば良い。所定量の(D)成分を投入し終えたら、必要ならば加熱処理や減圧脱泡工程を加えることもできる。 The method for filling the liquid silicone elastomer composition of the tungsten powder of the component (D) is as follows, for example, a predetermined amount of the liquid silicone elastomer composition is charged into a planetary mixer or the like in which the stirring blade revolves while rotating, and the component (D) is added thereto. It may be mixed by stirring while gradually adding. After the predetermined amount of the component (D) has been added, a heat treatment or a vacuum defoaming step can be added if necessary.

本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の(E)成分のヒドロシリル化反応触媒は公知のものが適用可能で、例えば、白金黒、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒などが挙げられる。なお、このヒドロシリル化反応触媒の配合量は触媒量とすることができ、通常、白金族金属として放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物全体量に対し、0.5〜1,000ppm、好ましくは1〜200ppm程度である。 As the hydrosilylation reaction catalyst of the component (E) of the liquid silicone elastomer composition for radiation shielding material of the present invention, known ones can be applied, for example, platinum black, second platinum chloride, platinum chloride acid, and platinum chloride acid. Examples thereof include a reaction product with a valent alcohol, a complex of platinum chloride acid and olefins, a platinum-based catalyst such as platinum bisacetoacetate, a palladium-based catalyst, and a rhodium-based catalyst. The blending amount of this hydrosilylation reaction catalyst can be a catalytic amount, and is usually 0.5 to 1,000 ppm, preferably 1 with respect to the total amount of the liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material as a platinum group metal. It is about 200 ppm.

本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物には、ポットライフの確保のためにヒドロシリル化反応遅延剤を添加しても良い。これには、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサンや1,3,5−トリアリル−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン(トリアリルイソシアヌレート)等の多官能アルケニル化合物、1−エチニルシクロヘキサノール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール等のアセチレンアルコール誘導体などが例示される。 A hydrosilylation reaction retarder may be added to the liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material of the present invention in order to secure the pot life. These include 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetravinylcyclotetrasiloxane and 1,3,5-triallyl-1,3,5-triazine-2,4,6. Examples include polyfunctional alkenyl compounds such as-(1H, 3H, 5H) -trione (triallyl isocyanurate), acetylene alcohol derivatives such as 1-ethynylcyclohexanol and 3,5-dimethyl-1-hexin-3-ol. Will be done.

また、本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物には、一分子中に二個未満のケイ素原子と結合したアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンや、ケイ素原子と結合した水素原子を一分子中に平均で三個未満含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、ケイ素原子と結合したアルケニル基およびケイ素原子と結合した水素原子を含有しないオルガノポリシロキサン、各種シランカップリング剤、チタン系やジルコニウム系等の縮合触媒などを配合しても良い。さらに染料、顔料、離型剤、帯電防止剤、希釈剤、チクソ性付与剤等の配合も可能である。これらの各任意成分は、一種単独で用いても二種以上を併用しても良い。 Further, in the liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material of the present invention, one molecule of organopolysiloxane containing an alkenyl group bonded to less than two silicon atoms in one molecule and one molecule of hydrogen atom bonded to a silicon atom. Organohydrogenpolysiloxane containing less than 3 on average, organopolysiloxane containing no alkenyl group bonded to silicon atom and hydrogen atom bonded to silicon atom, various silane coupling agents, titanium-based, zirconium-based, etc. A condensation catalyst or the like may be blended. Further, dyes, pigments, mold release agents, antistatic agents, diluents, thixophilic imparting agents and the like can be blended. Each of these optional components may be used alone or in combination of two or more.

本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物は、高充填されたタングステン粉末の沈降抑制と成型時の流動性を両立するために、23℃での粘度が100Pa・s以上、1,000Pa・s未満であることが好ましい。100Pa・s以上の粘度ではタングステン粉末が沈降してしまう懸念がなく、1,000Pa・sを以下の粘度では流動性が悪化して成型が困難となるおそれがない。より好ましい粘度は200〜500pa・sである。 The liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material of the present invention has a viscosity at 23 ° C. of 100 Pa · s or more and 1,000 Pa · s in order to achieve both suppression of sedimentation of highly filled tungsten powder and fluidity during molding. It is preferably less than s. If the viscosity is 100 Pa · s or more, there is no concern that the tungsten powder will settle, and if the viscosity is 1,000 Pa · s or less, the fluidity will deteriorate and molding will not be difficult. A more preferable viscosity is 200 to 500 pa · s.

また、本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物は、それを硬化させて得られる硬化物の23℃での密度が6.0g/cm以上のものであることが好ましい。密度が6.0g/cm以上の硬化物では、厚さ5mmの硬化物シートを4枚重ねた時(20mm)の放射線透過率が20%未満、すなわち放射線遮蔽性能が80%以上であり、十分な効果が得られる。より好ましい密度は、7.0g/cm以上である。 Further, the liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material of the present invention preferably has a density of 6.0 g / cm 3 or more of a cured product obtained by curing the cured product at 23 ° C. In a cured product having a density of 6.0 g / cm 3 or more, the radiation transmittance when four cured product sheets having a thickness of 5 mm are stacked (20 mm) is less than 20%, that is, the radiation shielding performance is 80% or more. Sufficient effect can be obtained. A more preferable density is 7.0 g / cm 3 or more.

また、本発明では、上述の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の製造方法であって、(C)成分を、(A)成分、(G)未処理の補強性シリカ微粉末、及び(H)表面処理剤を混錬しながら加熱処理することによって得る放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の製造方法を提供する。またこのとき、(H)成分をヘキサメチルジシラザンとすることができる。 Further, in the present invention, in the above-mentioned method for producing a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material, the component (C) is the component (A), the component (G) untreated reinforcing silica fine powder, and (H). ) Provided is a method for producing a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material obtained by heat-treating a surface treatment agent while kneading it. At this time, the component (H) can be hexamethyldisilazane.

このような(C)成分を得る方法としては、具体的には、(C)成分の説明において例示した方法と同様の方法を用いることができる。 Specifically, as a method for obtaining such a component (C), a method similar to the method exemplified in the description of the component (C) can be used.

さらに、本発明では、上述の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の硬化物からなるものである放射線遮蔽シリコーンゴム成型物を提供する。このとき、当該ゴム成型物をシート状のものとすることができる。 Furthermore, the present invention provides a radiation-shielding silicone rubber molded product comprising a cured product of the above-mentioned liquid silicone elastomer composition for a radiation-shielding material. At this time, the rubber molded product can be in the form of a sheet.

本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物は、これを成型、硬化させて放射線遮蔽材として利用できる。成型方法としては、コンプレッション成型、押し出し成型、インジェクション成型、トランスファー成型、カレンダー成型等、通常の液状エラストマー成型方法や、注型法、コーティング法等も可能であり、これらの中から選択すれば良いが、コンプレッション成型やカレンダー成型が好ましい。硬化条件は、通常の付加硬化型液状シリコーンエラストマーと同様として構わないが、室温硬化や80℃未満の低温硬化では硬化時間が長くなる傾向があり、硬化時間を短縮しようとするとそれに伴って作業のためのポットライフが短くなってしまうので、80℃以上で加熱硬化させるのが好ましい。 The liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material of the present invention can be used as a radiation shielding material by molding and curing the liquid silicone elastomer composition. As a molding method, a normal liquid elastomer molding method such as compression molding, extrusion molding, injection molding, transfer molding, calendar molding, etc., a casting method, a coating method, etc. are also possible, and it is sufficient to select from these. , Compression molding and calendar molding are preferable. The curing conditions may be the same as those of a normal addition-curable liquid silicone elastomer, but the curing time tends to be longer in room temperature curing and low temperature curing below 80 ° C. Since the pot life for this is shortened, it is preferable to heat-cure at 80 ° C. or higher.

本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物を硬化させて得られる成型物も、通常のシリコーンゴムと同様にして得ることができる。例えば、原型から金型を作成してコンプレッション成型すれば、原型と同一形状の成型物が得られるし、一定厚みとなるようにカレンダー成型すればシート状の成型物が得られる。 A molded product obtained by curing the liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material of the present invention can also be obtained in the same manner as ordinary silicone rubber. For example, if a mold is created from a prototype and compression molding is performed, a molded product having the same shape as the prototype can be obtained, and if calendar molding is performed so as to have a constant thickness, a sheet-shaped molded product can be obtained.

部品を放射線から遮蔽したい場合は、該部品を容器中に固定し、本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物を該容器中に注型、部品を埋没させた状態で硬化させる方法や、部品表面に放射線遮蔽層を設けるように本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物をコーティングし、これを硬化させる方法等が考えられる。 If you want to shield the part from radiation, you can fix the part in a container, cast the liquid silicone elastomer composition for radiation shielding material of the present invention into the container, and cure the part while it is buried. A method of coating the liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material of the present invention so as to provide a radiation shielding layer on the surface of the component and curing the liquid silicone elastomer composition is conceivable.

本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物を硬化させて得られる成型物は、レントゲン撮影用X線や治療用放射線からの保護具としての医療現場での使用や、原子力発電所や原子力エネルギー関連研究施設、人工衛星や宇宙船等の宇宙開発設備での各種放射線遮蔽材としての応用が期待できる。これらの用途では、一定厚みの板状またはシート形状の放射線遮蔽材を切断、接着等施して加工するが、金属鉛板では切断、接着が困難である。一方、本発明による放射線遮蔽シリコーンゴムシートは刃物による切断が容易で、シリコーン系接着剤を使用すれば、シートどうしの接着も可能であり、放射線遮蔽材の加工にも有用である。 The molded product obtained by curing the liquid silicone elastomer composition for radiation shielding material of the present invention can be used in medical settings as a protective device from X-rays for X-ray photography and therapeutic radiation, and can be used in nuclear power plants and nuclear energy. It can be expected to be applied as various radiation shielding materials in related research facilities and space development facilities such as artificial satellites and spacecraft. In these applications, a plate-shaped or sheet-shaped radiation shielding material having a certain thickness is cut and bonded to be processed, but it is difficult to cut and bond with a metal lead plate. On the other hand, the radiation-shielding silicone rubber sheet according to the present invention is easy to cut with a cutting tool, and if a silicone-based adhesive is used, the sheets can be bonded to each other, which is also useful for processing a radiation-shielding material.

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

[製造例1]
23℃での粘度が1,000mPa・sの両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(A−1)80質量部をニーダーミキサーに仕込んで撹拌し、比表面積200m/gの表面処理されたヒュームドシリカ(C−1、商品名:NSX−200、日本アエロジル(株)製)40質量部を徐々に加えて均一混合し、温度を160℃まで昇温して4hr加熱混合した。その後、40℃まで冷却したら、(A−1)20質量部を添加してさらに均一に混合し、ベースコンパウンド−1を製造した。
[Manufacturing Example 1]
80 parts by mass of dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane (A-1) having a viscosity of 1,000 mPa · s at 23 ° C. was charged into a kneader mixer and stirred, and surface-treated with a specific surface area of 200 m 2 / g. 40 parts by mass of fumed silica (C-1, trade name: NSX-200, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was gradually added and uniformly mixed, the temperature was raised to 160 ° C., and the mixture was heated and mixed for 4 hours. Then, after cooling to 40 ° C., 20 parts by mass of (A-1) was added and further uniformly mixed to produce a base compound-1.

[製造例2]
23℃での粘度が10,000mPa・sの両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(A−2)80質量部と、ヘキサメチルジシラザン(H)10質量部、(H)を加水分解させるための水(I)3質量部をニーダーミキサーに仕込んで撹拌混合し、比表面積200m/gの表面処理されていないヒュームドシリカ(G、商品名:A−200、日本アエロジル製)30質量部を徐々に加えて均一混合し、温度を160℃まで昇温して4hr加熱混合した。その後、40℃まで冷却したら、粘度が400mPa・sの両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(A−3)20質量部を添加してさらに均一に混合し、ベースコンパウンド−2を製造した。
[Manufacturing Example 2]
Hydrolyze 80 parts by mass of both-terminal dimethylvinylsiloxy group-blocking dimethylpolysiloxane (A-2) having a viscosity at 23 ° C. of 10,000 mPa · s, 10 parts by mass of hexamethyldisilazane (H), and (H). 3 parts by mass of water (I) for use was charged into a kneader mixer, stirred and mixed, and 30 mass of untreated fumed silica (G, trade name: A-200, manufactured by Nippon Aerosil) with a specific surface area of 200 m 2 / g. The portions were gradually added and uniformly mixed, the temperature was raised to 160 ° C., and the mixture was heated and mixed for 4 hr. Then, when cooled to 40 ° C., 20 parts by mass of both-terminal dimethylvinylsiloxy group-blocking dimethylpolysiloxane (A-3) having a viscosity of 400 mPa · s was added and further uniformly mixed to produce a base compound-2.

[製造例3]
23℃での粘度が1,000mPa・sの両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(A−1)80質量部と、ヘキサメチルジシラザン(H)2質量部をニーダーミキサーに仕込んで撹拌混合し、比表面積200m/gの表面処理されたヒュームドシリカ(C−1)15質量部と非晶質沈降法シリカ(C−2、商品名:トクシールUSF、オリエンタルシリカズ製)30質量部を徐々に加えて均一混合、温度を160℃まで昇温して4hr加熱混合した。その後、40℃まで冷却したら、(A−1)20質量部を添加してさらに均一に混合し、ベースコンパウンド−3を製造した。
[Manufacturing Example 3]
80 parts by mass of both-terminal dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane (A-1) having a viscosity of 1,000 mPa · s at 23 ° C. and 2 parts by mass of hexamethyldisilazane (H) were charged into a kneader mixer and mixed by stirring. Then, 15 parts by mass of surface-treated fumed silica (C-1) having a specific surface area of 200 m 2 / g and 30 parts by mass of amorphous sedimentation silica (C-2, trade name: Toxil USF, manufactured by Oriental Silicas). Was gradually added and uniformly mixed, the temperature was raised to 160 ° C., and the mixture was heated and mixed for 4 hr. Then, after cooling to 40 ° C., 20 parts by mass of (A-1) was added and further uniformly mixed to produce Base Compound-3.

[実施例1〜4、比較例1〜3]
実施例1〜4、及び比較例1〜3に用いた組成物の配合を表1に示す。これらの組成物はプラネタリーミキサーにて均一に撹拌混合して調合し、減圧脱泡して粘度を測定した。
[Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 to 3]
Table 1 shows the formulations of the compositions used in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3. These compositions were uniformly stirred and mixed with a planetary mixer, mixed, defoamed under reduced pressure, and the viscosity was measured.

表1に記載の原料を以下に示す。尚、表1中、A1〜A3、C−1、C−2、G、H、Iは、実施例1と比較例1、2ではベースコンパウンド−1として、実施例2、3ではベースコンパウンド−2として、実施例4ではベースコンパウンド−3として配合した。 The raw materials listed in Table 1 are shown below. In Table 1, A1 to A3, C-1, C-2, G, H, and I were designated as base compound-1 in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, and base compound-in Examples 2 and 3. As No. 2, in Example 4, it was blended as base compound-3.

(ベースコンパウンド−1〜3)製造例1〜3で製造したベースコンパウンド
(A−1)23℃での粘度が1,000mPa・sの両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン
(B−1)23℃での粘度が40mPa・s、SiH基含有量0.0015mol/gの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(一分子当たりのSiH基数:3個)
(B−2)23℃での粘度が100mPa・s、SiH基含有量0.0055mol/gの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(一分子当たりのSiH基数:16個)
(B−3)23℃での粘度が20mPa・s、SiH基含有量0.0013mol/gの両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ポリジメチルシロキサン(一分子当たりのSiH基数:2個)
(D)タングステン粉末:平均粒径6.0μm(商品名:WD1−60、東芝マテリアル製)
(E)ヒドロシリル化反応触媒:Pt−1,1−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体の(A−1)溶液(Pt濃度1wt%)
(F)RSiO1/2単位及びSiO単位(式中、Rは脂肪族不飽和結合を含有しない一価炭化水素基及びビニル基から選ばれた基を示す)からなる固体樹脂状のビニル基含有シリコーン重合体:VMQ
(J)反応遅延剤:エチニルシクロヘキサノール
(K)希釈剤(粘度調整剤):23℃での粘度が30mPa・sの両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン
(Base Compound-1 to 3) The base compound (A-1) produced in Production Examples 1 to 3 at 23 ° C. with a viscosity of 1,000 mPa · s at both ends dimethylvinylsiloxy group-blocking dimethylpolysiloxane (B-1). Dimethylhydrogensiloxy group-blocking dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer having a viscosity at 23 ° C. of 40 mPa · s and a SiH group content of 0.0015 mol / g (number of SiH groups per molecule: 3)
(B-2) Bi-terminal trimethylsiloxy group-blocking dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer having a viscosity at 23 ° C. of 100 mPa · s and a SiH group content of 0.0055 mol / g (SiH group number per molecule: 16) Pieces)
(B-3) Didimethylhydrogensiloxy group-blocking polydimethylsiloxane at both ends with a viscosity of 20 mPa · s at 23 ° C. and a SiH group content of 0.0013 mol / g (number of SiH groups per molecule: 2)
(D) Tungsten powder: Average particle size 6.0 μm (trade name: WD1-60, manufactured by Toshiba Materials Co., Ltd.)
(E) Hydrosilylation reaction catalyst: (A-1) solution of Pt-1,1-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex (Pt concentration 1 wt%)
(F) R 3 A solid resin-like solid resin consisting of 1/2 unit of SiO and 2 units of SiO (in the formula, R indicates a group selected from a monovalent hydrocarbon group and a vinyl group containing no aliphatic unsaturated bond). Vinyl group-containing silicone polymer: VMQ
(J) Reaction retarder: Ethynylcyclohexanol (K) Diluent (viscosity adjuster): Both-terminal trimethylsiloxy group-blocking dimethylpolysiloxane having a viscosity of 30 mPa · s at 23 ° C.

また、それぞれ厚さ2mmの硬化物シートを、下記の要領で作製してゴム特性を測定した。プレス板上に、ポリエチレンテレフタレート(PET)ライナー、厚さ2mmの枠を重ね、この枠内に各組成物を充填し、この上にさらにPETライナー、プレス板を積層して、120℃で10分間プレス成型した。二枚のプレス板間からPETライナーごと硬化物を取り出し、PETライナーを剥離して厚さ2mmのシリコーンエラストマー製シートを得た。これらについて、JIS−K6249によるゴム硬度、引張り強さ、切断時伸びを、さらに、23℃の水置換法によって密度を測定した。結果を表1に示す。 Further, a cured product sheet having a thickness of 2 mm was prepared in the following manner, and the rubber properties were measured. A polyethylene terephthalate (PET) liner and a frame having a thickness of 2 mm are laminated on a press plate, each composition is filled in the frame, and a PET liner and a press plate are further laminated on the frame, and the temperature is 120 ° C. for 10 minutes. Press molded. The cured product together with the PET liner was taken out from between the two press plates, and the PET liner was peeled off to obtain a silicone elastomer sheet having a thickness of 2 mm. For these, the rubber hardness, tensile strength, elongation at the time of cutting were measured by JIS-K6249, and the densities were further measured by the water substitution method at 23 ° C. The results are shown in Table 1.

放射線遮蔽率は、セシウム137(Cs137)線源(3〜28μSv)に対する評価を行った。放射線測定機器NaIシンチレーション式サーベイメーター(TSC−172B)を用い、厚さ2mmの硬化物シートを10枚重ね、厚さ20mmでの放射線遮蔽率を測定した。結果を表1に示す。 The radiation shielding rate was evaluated for a cesium-137 (Cs137) radiation source (3 to 28 μSv). Using a radiation measuring device NaI scintillation type survey meter (TSC-172B), 10 cured product sheets having a thickness of 2 mm were stacked, and the radiation shielding rate at a thickness of 20 mm was measured. The results are shown in Table 1.

また、各組成物の保存安定性(タングステン粉末の沈降)を評価するため、(E)成分のヒドロシリル化反応触媒を除いた、硬化しない組成物を上記とは別に調製し、これらをそれぞれ50mlの透明ガラスバイアル瓶に満たして密封、室温で3ヶ月間放置した。その後、透明ガラスバイアル瓶を観察し、タングステンが沈降して上層に無色透明なシロキサン成分の液相が確認されたものは、保存安定性不合格と判定した。結果を表1に示す。 Further, in order to evaluate the storage stability (precipitation of the tungsten powder) of each composition, a non-curable composition excluding the hydrosilylation reaction catalyst of the component (E) was prepared separately from the above, and each of these was prepared in an amount of 50 ml. It was filled in a transparent glass vial, sealed, and left at room temperature for 3 months. After that, the transparent glass vial was observed, and when tungsten was settled and a liquid phase of a colorless and transparent siloxane component was confirmed in the upper layer, it was judged that the storage stability was unacceptable. The results are shown in Table 1.

Figure 0006957538
Figure 0006957538

本発明の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物を用いた実施例1〜4においては、良好な保存安定性が得られるとともに、高い放射線遮蔽率を示した。 In Examples 1 to 4 using the liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material of the present invention, good storage stability was obtained and a high radiation shielding rate was exhibited.

一方、比較例1では、タングステン粉末の含有量が少ないため、十分な放射線遮蔽率を得ることができなかった。比較例2では、タングステン粉末の含有量が高すぎるため、流動性がなくなってしまった。さらに比較例3では、表面処理された補強性シリカ微粉末の代わりに固体樹脂状のビニル基含有シリコーン重合体を用いたために、タングステンが沈降してしまい、良好な保存安定性が得られなかった。 On the other hand, in Comparative Example 1, since the content of the tungsten powder was small, a sufficient radiation shielding rate could not be obtained. In Comparative Example 2, the content of the tungsten powder was too high, so that the fluidity was lost. Further, in Comparative Example 3, since a solid resin-like vinyl group-containing silicone polymer was used instead of the surface-treated reinforcing silica fine powder, tungsten settled and good storage stability could not be obtained. ..

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an example, and any object having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibiting the same effect and effect is the present invention. Is included in the technical scope of.

Claims (9)

(A)一分子中に少なくとも二個のケイ素原子と結合したアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン 100質量部、
(B)ケイ素原子と結合した水素原子を一分子中に平均で三個以上含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン(組成物中のケイ素原子と結合したアルケニル基一個当たり、組成物中のケイ素原子と結合した水素原子の数が0.5〜5.0となる量である)、
(C)表面処理された補強性シリカ微粉末 10〜100質量部、
(D)タングステン粉末 1,000〜3,000質量部、及び
(E)ヒドロシリル化反応触媒 触媒量
を含有することを特徴とする放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物。
(A) 100 parts by mass of an organopolysiloxane containing an alkenyl group bonded to at least two silicon atoms in one molecule,
(B) Organohydrogenpolysiloxane containing three or more hydrogen atoms bonded to silicon atoms on average in one molecule (per alkenyl group bonded to silicon atoms in the composition, bonded to the silicon atoms in the composition The number of hydrogen atoms is 0.5 to 5.0),
(C) Surface-treated reinforcing silica fine powder 10 to 100 parts by mass,
A liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material, which contains (D) 1,000 to 3,000 parts by mass of tungsten powder and (E) a catalytic amount of a hydrosilylation reaction catalyst.
(F)RSiO1/2単位及びSiO単位(式中、Rは脂肪族不飽和結合を含有しない一価炭化水素基及びビニル基から選ばれた基を示す)からなる固体樹脂状のビニル基含有シリコーン重合体を含有しないものであることを特徴とする請求項1に記載の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物。 (F) R 3 A solid resin-like solid resin consisting of 1/2 unit of SiO and 2 units of SiO (in the formula, R indicates a group selected from a monovalent hydrocarbon group and a vinyl group containing no aliphatic unsaturated bond). The liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material according to claim 1, which does not contain a vinyl group-containing silicone polymer. 前記(C)成分が、ヘキサメチルジシラザンによって表面処理されたものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物。 The liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material according to claim 1 or 2, wherein the component (C) is surface-treated with hexamethyldisilazane. 23℃での粘度が、100Pa・s以上、1,000Pa・s未満のものであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物。 The liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material according to any one of claims 1 to 3, wherein the viscosity at 23 ° C. is 100 Pa · s or more and less than 1,000 Pa · s. thing. 前記放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物を硬化させた硬化物の23℃での密度が6.0g/cm以上のものであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物。 Any one of claims 1 to 4, wherein the cured product obtained by curing the liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material has a density of 6.0 g / cm 3 or more at 23 ° C. The liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material according to the section. 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の製造方法であって、
前記(C)成分を、前記(A)成分、(G)未処理の補強性シリカ微粉末、及び(H)表面処理剤を混錬しながら加熱処理することによって得ることを特徴とする放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の製造方法。
The method for producing a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material according to any one of claims 1 to 5.
The radiation shielding component (C) is obtained by heat-treating the component (A), the untreated reinforcing silica fine powder, and the surface treatment agent (H) while kneading them. A method for producing a liquid silicone elastomer composition for materials.
前記(H)成分をヘキサメチルジシラザンとすることを特徴とする請求項6に記載の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の製造方法。 The method for producing a liquid silicone elastomer composition for a radiation shielding material according to claim 6, wherein the component (H) is hexamethyldisilazane. 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の放射線遮蔽材用液状シリコーンエラストマー組成物の硬化物からなるものであることを特徴とする放射線遮蔽シリコーンゴム成型物。 A radiation-shielding silicone rubber molded product comprising a cured product of the liquid silicone elastomer composition for a radiation-shielding material according to any one of claims 1 to 5. シート状のものであることを特徴とする請求項8に記載の放射線遮蔽シリコーンゴム成型物。 The radiation-shielding silicone rubber molded product according to claim 8, wherein the product is in the form of a sheet.
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